JPH11349914A - Polyurethane for aqueous emulsion adhesive and adhesive - Google Patents
Polyurethane for aqueous emulsion adhesive and adhesiveInfo
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- JPH11349914A JPH11349914A JP17817898A JP17817898A JPH11349914A JP H11349914 A JPH11349914 A JP H11349914A JP 17817898 A JP17817898 A JP 17817898A JP 17817898 A JP17817898 A JP 17817898A JP H11349914 A JPH11349914 A JP H11349914A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は水性エマルジョン型
接着剤に関するものであり、さらに詳しくは、プラスチ
ックなどの各種基材に対する接着性、柔軟性などに優れ
た水性エマルジョン型接着剤用ポリウレタン及び該ポリ
ウレタンを用いた水性エマルジョン型接着剤に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aqueous emulsion type adhesive, and more particularly, to a polyurethane for an aqueous emulsion type adhesive which is excellent in adhesion and flexibility to various substrates such as plastics and the polyurethane. The present invention relates to an aqueous emulsion type adhesive using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】近時、省資源、無公害、安全衛生などの
観点から、従来の有機溶剤系接着剤から水系接着剤に移
行しつつある。とりわけ水性エマルジョン型ポリウレタ
ン樹脂は、その優れた柔軟性、弾性などの点から検討が
盛んに行なわれており、プラスチックス基材などの接着
用、人工皮革や繊維などの処理用として使用されてい
る。しかしながら、有機溶剤系ポリウレタン樹脂接着剤
と比較して接着性の点ではいまだ充分満足しうる性能に
は達していない。2. Description of the Related Art In recent years, from the viewpoint of resource saving, no pollution, safety and health, etc., a conventional organic solvent-based adhesive has been shifted to a water-based adhesive. In particular, aqueous emulsion-type polyurethane resins have been actively studied in terms of their excellent flexibility and elasticity, and are used for bonding plastics base materials and the like, and for treating artificial leather and fibers. . However, in comparison with organic solvent-based polyurethane resin adhesives, the adhesive properties have not yet reached satisfactory performance.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の水性
エマルジョン型ポリウレタン樹脂の欠点を解消せんとす
るものである。すなわち、柔軟性などの要求性能を満足
するのは勿論のこと、特に水性エマルジョン型ポリウレ
タン樹脂の欠点とされていた各種基材に対する接着性を
改良した水性エマルジョン型接着剤用ポリウレタン及び
それを用いた水性エマルジョン型接着剤を提供すること
を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate the disadvantages of conventional aqueous emulsion type polyurethane resins. That is, a polyurethane for an aqueous emulsion type adhesive, which not only satisfies the required performances such as flexibility but also improved adhesiveness to various base materials, which has been regarded as a disadvantage of the aqueous emulsion type polyurethane resin, and was used. It is an object to provide an aqueous emulsion type adhesive.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するべく鋭意検討し、水性エマルジョン型接着剤
用ポリウレタンとして、特定のポリエステルポリオー
ル、すなわちジメチロールブタン酸にε−カプロラクト
ンを開環付加重合させて得られた、酸価が22.5〜1
60KOHmg/gであるカルボキシル基含有ポリエス
テルジオールを使用することにより、前記諸問題が解決
されることを見出し、本発明を完成するに至った。Means for Solving the Problems The present inventors diligently studied to achieve the above object, and developed ε-caprolactone into a specific polyester polyol, ie, dimethylolbutanoic acid, as a polyurethane for an aqueous emulsion type adhesive. The acid value obtained by cycloaddition polymerization is 22.5-1.
It has been found that the above-mentioned problems can be solved by using a carboxyl group-containing polyester diol of 60 KOH mg / g, and the present invention has been completed.
【0005】すなわち、本発明の第1は、(A)2,2
−ジメチロールブタン酸にε−カプロラクトンを開環付
加重合させて得られた、酸価が22.5〜160KOH
mg/gであるカルボキシル基含有ポリエステルジオー
ル、(B)その他のポリオール、(C)ジイソシアネー
ト化合物、及び(D)鎖伸長剤を反応させて得られる水
性エマルジョン型接着剤用ポリウレタンであって、該ポ
リウレタンの酸価が10〜50KOHmg/gであるこ
とを特徴とする水性エマルジョン型接着剤用ポリウレタ
ンに関する。本発明の第2は、(B)その他のポリオー
ルが、分子量400〜5,000のポリオール又は該分
子量400〜5,000のポリオールと短鎖ジオールと
の混合物である本発明の第1に記載の水性エマルジョン
型接着剤用ポリウレタンに関する。本発明の第3は、本
発明の第1又は2に記載の水性エマルジョン型接着剤用
ポリウレタンの分子鎖中に含まれるカルボキシル基を中
和して、水溶性化または水分散化させてなることを特徴
とする水性エマルジョン型接着剤に関する。That is, the first aspect of the present invention is (A) 2,2
An acid value of 22.5 to 160 KOH obtained by ring-opening addition polymerization of ε-caprolactone to dimethylolbutanoic acid
An aqueous emulsion-type adhesive polyurethane obtained by reacting a carboxyl group-containing polyester diol having a concentration of mg / g, (B) another polyol, (C) a diisocyanate compound, and (D) a chain extender. Having an acid value of from 10 to 50 KOHmg / g. A second aspect of the present invention is that the (B) other polyol is a polyol having a molecular weight of 400 to 5,000 or a mixture of the polyol having a molecular weight of 400 to 5,000 and a short-chain diol. The present invention relates to a polyurethane for an aqueous emulsion type adhesive. A third aspect of the present invention is that the carboxyl group contained in the molecular chain of the polyurethane for an aqueous emulsion type adhesive according to the first or second aspect of the present invention is neutralized to make the polyurethane water-soluble or water-dispersed. An aqueous emulsion type adhesive characterized by the following.
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】以下、本発明において使用する各
原料、それらを使用したカルボキシル基含有ポリウレタ
ン樹脂、カルボキシル基含有ポリウレタン樹脂を中和し
て得られる水性エマルジョン型接着剤について具体的に
説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, each raw material used in the present invention, a carboxyl group-containing polyurethane resin using them, and an aqueous emulsion type adhesive obtained by neutralizing the carboxyl group-containing polyurethane resin will be specifically described. .
【0007】カルボキシル基含有ポリエステルジオール
(A) カルボキシル基含有ポリエステルジオール(A)は、
2,2−ジメチロールブタン酸にε−カプロラクトンを
開環付加重合させて得られ、水酸基価が45〜320K
OHmg/g、好ましくは74〜320KOHmg/
g、酸価が22.5〜160KOHmg/g、好ましく
は37〜160KOHmg/gである。カルボキシル基
含有ポリエステルジオールは、分子鎖中にカルボキシル
基を有することにより、得られるポリウレタンにアニオ
ン性が付与され、分子鎖中に含まれるカルボキシル基
を、後記する方法に従い中和することによって、ポリウ
レタンを水溶性化または水分散化させることができる。Carboxyl group-containing polyester diol (A) Carboxyl group-containing polyester diol (A)
It is obtained by ring-opening addition polymerization of ε-caprolactone to 2,2-dimethylolbutanoic acid, and has a hydroxyl value of 45 to 320K.
OHmg / g, preferably 74 to 320 KOHmg / g
g, acid value is 22.5 to 160 KOH mg / g, preferably 37 to 160 KOH mg / g. The carboxyl group-containing polyester diol has an anionic property to the obtained polyurethane by having a carboxyl group in the molecular chain, and neutralizes the carboxyl group contained in the molecular chain according to a method described later, thereby converting the polyurethane. It can be solubilized or dispersed in water.
【0008】開始剤に2,2−ジメチロールプロピオン
酸を使用した場合には、水性エマルジョン型接着剤は接
着対象の材質によっては、十分な密着性が得られない。
また、カルボキシル基含有ポリエステルジオール(A)
の酸価が、上記範囲より大きくても小さくても、水性エ
マルジョン型接着剤は接着対象の材質によっては、十分
な密着性が得られない。[0008] When 2,2-dimethylolpropionic acid is used as the initiator, the aqueous emulsion type adhesive cannot provide sufficient adhesion depending on the material to be bonded.
Further, a carboxyl group-containing polyester diol (A)
Even if the acid value of the aqueous emulsion type adhesive is larger or smaller than the above range, the aqueous emulsion type adhesive cannot obtain sufficient adhesion depending on the material to be bonded.
【0009】また、水酸基価が320KOHmg/gよ
り大きいものではウレタン化反応時に他の原料との相溶
性に乏しく、反応が不均一になる傾向があり、また、得
られる水性エマルジョン型接着剤組成物の接着性が劣
る。水酸基価が45KOHmg/g未満ではポリエステ
ルジオール中のカルボキシル基含有量が少ないため、ポ
リウレタン樹脂への親水性付与の点から水性ポリウレタ
ン樹脂の原料として好ましくない。If the hydroxyl value is more than 320 KOH mg / g, the compatibility with other raw materials during the urethanization reaction tends to be poor, the reaction tends to be uneven, and the obtained aqueous emulsion type adhesive composition Is inferior in adhesiveness. When the hydroxyl value is less than 45 KOHmg / g, the content of carboxyl groups in the polyester diol is small, and therefore, it is not preferable as a raw material of the aqueous polyurethane resin from the viewpoint of imparting hydrophilicity to the polyurethane resin.
【0010】(A)成分は、2,2−ジメチロールブタ
ン酸を開始剤としてε−カプロラクトンを50〜240
℃で数時間加熱し、開環重合させることにより、容易に
得ることができる。なお、得られる高分子ポリオールの
色調を考慮すると、開環重合反応は、窒素ガスなどの不
活性ガスの気流下に行うのが好ましい。The component (A) comprises 2,2-dimethylolbutanoic acid as an initiator and ε-caprolactone in an amount of 50 to 240.
It can be easily obtained by heating at ℃ for several hours to effect ring-opening polymerization. In consideration of the color tone of the obtained polymer polyol, the ring-opening polymerization reaction is preferably performed under a stream of an inert gas such as a nitrogen gas.
【0011】また、開環重合に際しては、反応促進のた
め触媒を使用することが好ましい。触媒としては、テト
ラブチルチタネート、テトラプロピルチタネート等の有
機チタン化合物、ジブチルスズラウレート等の有機スズ
化合物、オクチル酸スズ、ジブチルスズオキサイド、塩
化第一スズ、臭化第一スズ、ヨウ化第一スズなどのハロ
ゲン化第一スズが挙げられる。触媒の使用量は、上記の
開始剤とラクトンの合計量に対して、0.01〜1,0
00ppmの範囲で選ぶことが好ましい。In ring-opening polymerization, it is preferable to use a catalyst for accelerating the reaction. As the catalyst, organic titanium compounds such as tetrabutyl titanate and tetrapropyl titanate, organic tin compounds such as dibutyltin laurate, tin octylate, dibutyltin oxide, stannous chloride, stannous bromide, stannous iodide and the like Stannous halide. The amount of the catalyst used is 0.01 to 1,0 with respect to the total amount of the initiator and the lactone.
It is preferable to select in the range of 00 ppm.
【0012】その他のポリオール(B) (B)成分は、分子量400〜5,000程度のポリオ
ールである。このようなポリオールとしては、ポリエー
テルポリオール、ジオールとジカルボン酸との縮合反応
で得られる二官能性で末端水酸基のポリエステルジオー
ル、ラクトン系ポリエステルポリオール、ポリカーボネ
ートポリオール、シリコーンポリオール、ポリブタジエ
ンポリオール、ポリオレフィン系ポリオール等が挙げら
れる。上記ポリエーテルポリオールとしては、ポリテト
ラメチレンエーテルグリコール、ポリプロピレングリコ
ール、ポリエチレングリコールなどが例示される。ジオ
ールとジカルボン酸との縮合反応で得られる二官能性で
末端水酸基のポリエステルジオールとしては、ポリエチ
レンアジペート、ポリエチレン・ブチレンアジペート、
ポリブチレンアジペート、ポリプロピレンアジペート、
ポリヘキサメチレンアジペート、ポリネオペンチレンア
ジペート、ポリ−3−メチル−1,5−ペンチレンアジ
ペート、2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジ
オール及び/又は2,2,4−トリメチル−1,6−ヘ
キサンジオールとアジピン酸との縮合物、テレフタル酸
単独またはイソフタル酸とアジピン酸を併用した1,6
−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジ
オール等との縮合反応物などが例示される。ラクトン系
ポリエステルポリオールとしては、短鎖のポリオールを
開始剤としてε−カプロラクトン、γ−ブチロラクト
ン、δ−バレロラクトン等のラクトン類を開環付加重合
したものが例示される。これらラクトン系ポリエステル
ポリオールとしては、(A)成分と同様にして得ること
ができるが、(A)成分とは異なり、分子内にカルボキ
シル基を持たない。上記その他のポリオール(B)は2
種以上を組み合わせて用いてもよい。Other Polyol (B) The component (B) is a polyol having a molecular weight of about 400 to 5,000. Examples of such polyols include polyether polyols, bifunctional polyester diols having terminal hydroxyl groups obtained by a condensation reaction of diol and dicarboxylic acid, lactone-based polyester polyols, polycarbonate polyols, silicone polyols, polybutadiene polyols, polyolefin-based polyols, and the like. Is mentioned. Examples of the polyether polyol include polytetramethylene ether glycol, polypropylene glycol, polyethylene glycol and the like. Examples of the bifunctional polyester diol having a terminal hydroxyl group obtained by a condensation reaction between a diol and a dicarboxylic acid include polyethylene adipate, polyethylene butylene adipate,
Polybutylene adipate, polypropylene adipate,
Polyhexamethylene adipate, polyneopenthylene adipate, poly-3-methyl-1,5-pentylene adipate, 2,4,4-trimethyl-1,6-hexanediol and / or 2,2,4-trimethyl- Condensate of 1,6-hexanediol and adipic acid, terephthalic acid alone or 1,6 in combination with isophthalic acid and adipic acid
Examples thereof include condensation products with -hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, and the like. Examples of the lactone-based polyester polyol include those obtained by ring-opening addition polymerization of lactones such as ε-caprolactone, γ-butyrolactone, and δ-valerolactone using a short-chain polyol as an initiator. These lactone-based polyester polyols can be obtained in the same manner as the component (A), but have no carboxyl group in the molecule unlike the component (A). The other polyol (B) is 2
A combination of more than one species may be used.
【0013】短鎖ポリオール(B’) その他のポリオール(B)には、必要に応じて短鎖ポリ
オール(B’)を添加することができる。短鎖のポリオ
ール(B’)としては、ジオール類、トリオール類、ポ
リオール類及びこれらの混合物が使用できる。ジオール
類としては、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、
1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ネ
オペンチルグリコール、1,5−ヘプタンジオール、
1,6−ヘキサンジオール、2,2,4−及び/又は
2,4,4−トリメチルヘキサン−1,6−ジオール、
2,2,4−トリメチルペンタン−1,3−ジオール、
1,10−デカンジオール、1,12−ドデカンジオー
ル、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジメチロー
ルプロピオン酸、ジメチロールブタン酸、ジメチロール
ペンタン酸、ジメチロールヘプタン酸、ジメチロールオ
クタン酸、ジメチロールノナン酸などが挙げられる。ト
リオール類としては、グリセリン、トリメチロールエタ
ン、トリメチロールプロパンが、テトロール類としては
ペンタエリスリトールなどが挙げられる。これらの短鎖
のポリオール(B’)は2種以上を組み合わせて用いて
もよい。Short-chain polyol (B ') Short-chain polyol (B') can be added to other polyols (B), if necessary. As the short-chain polyol (B '), diols, triols, polyols, and mixtures thereof can be used. As diols, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol,
1,3-butanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,5-heptanediol,
1,6-hexanediol, 2,2,4- and / or 2,4,4-trimethylhexane-1,6-diol,
2,2,4-trimethylpentane-1,3-diol,
1,10-decanediol, 1,12-dodecanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, dimethylolpropionic acid, dimethylolbutanoic acid, dimethylolpentanoic acid, dimethylolheptanoic acid, dimethyloloctanoic acid, dimethylolnonane Acids and the like. Triols include glycerin, trimethylolethane, and trimethylolpropane, and tetrols include pentaerythritol. These short-chain polyols (B ') may be used in combination of two or more.
【0014】これらのポリオールは2種以上を組み合わ
せて用いてもよいが、ベースポリマーであるポリウレタ
ン樹脂に用いられるポリオールの少なくとも1種類に
(A)2,2−ジメチロールブタン酸にε−カプロラク
トンを開環付加重合させて得られた、水酸基価が45〜
320KOHmg/g、酸価が22.5〜160KOH
mg/gであるカルボキシル基含有ポリエステルジオー
ルを用いなければならない。These polyols may be used in combination of two or more kinds. However, at least one of the polyols used for the polyurethane resin as the base polymer contains (A) 2,2-dimethylolbutanoic acid and ε-caprolactone. The hydroxyl value obtained by ring-opening addition polymerization is 45 to 45.
320KOHmg / g, acid value 22.5-160KOH
A carboxyl group-containing polyester diol of mg / g must be used.
【0015】ジイソシアネート化合物(C) 本発明のポリウレタン樹脂の他の構成成分である(C)
ジイソシアネート化合物は、芳香族、脂肪族および脂環
族のジイソシアネート類である。ジイソシアネート類と
しては、1,5−ナフチレンジイソシアネート、4,
4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−
ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、4,4’
−ジベンジルジイソシアネート、ジアルキルジフェニル
メタンジイソシアネート、テトラアルキルジフェニルメ
タンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシア
ネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、トリレ
ンジイソシアネート、ブタン−1,4−ジイソシアネー
ト、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、2,
2,4−トリメチルヘキサメチレン−1,6−ジイソシ
アネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレン−
1,6−ジイソシアネート、リジンジイソシアネート、
シクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、キシリレ
ンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジ
シクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、
1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサ
ン、メチルシクロヘキサンジイソシアネートなどがその
代表例として挙げられる。これらのジイソシアネートは
1種用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いても
よい。Diisocyanate compound (C) Another component of the polyurethane resin of the present invention (C)
Diisocyanate compounds are aromatic, aliphatic and alicyclic diisocyanates. Examples of the diisocyanates include 1,5-naphthylene diisocyanate,
4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-
Diphenyldimethylmethane diisocyanate, 4,4 '
-Dibenzyl diisocyanate, dialkyl diphenyl methane diisocyanate, tetraalkyl diphenyl methane diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, butane-1,4-diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 2,
2,4-trimethylhexamethylene-1,6-diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene-
1,6-diisocyanate, lysine diisocyanate,
Cyclohexane-1,4-diisocyanate, xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate,
1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, methylcyclohexanediisocyanate and the like are mentioned as typical examples. These diisocyanates may be used alone or in combination of two or more.
【0016】本発明のポリウレタン樹脂の構成成分であ
るジイソシアネート化合物(C)の使用量は、(A)、
(B)、必要により使用される(B’)成分のポリオー
ルの合計に対してNCO/OH比率が2.0〜1.0、
好ましくは、1.5〜1.05である。ジイソシアネー
ト化合物が上記範囲より少ないと自己乳化型ポリウレタ
ンエマルションの製造が困難になり、上記範囲より多い
と得られた接着剤の物性が悪い。The amount of the diisocyanate compound (C), which is a component of the polyurethane resin of the present invention, is (A)
(B) an NCO / OH ratio of 2.0 to 1.0 with respect to the total of the component (B ') polyols used as required;
Preferably, it is 1.5 to 1.05. If the diisocyanate compound is less than the above range, it becomes difficult to produce a self-emulsifying polyurethane emulsion, and if it is more than the above range, the properties of the obtained adhesive are poor.
【0017】鎖伸長剤(D) また(D)鎖伸長剤としては、たとえば、エチレンジア
ミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、
ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、イソ
ホロンジアミン、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−
ジアミンなどが挙げられる。更にはピベラジンなどの水
溶性脂環族ポリアミンも同様に使用することができる。
これらのポリアミンは1種用いてもよいし、2種以上を
組み合わせて用いてもよい。Chain extender (D) Examples of the chain extender (D) include ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine,
Diethylenetriamine, triethylenetetramine, isophoronediamine, dicyclohexylmethane-4,4'-
And diamines. Furthermore, water-soluble alicyclic polyamines such as piperazine can be used in the same manner.
These polyamines may be used alone or in combination of two or more.
【0018】ポリウレタン樹脂の製造 水性エマルジョン型接着剤用ポリウレタンの製造方法
は、特に制限はなく、公知の方法で得ることができる。
例えば、(A)2,2−ジメチロールブタン酸にε−カ
プロラクトンを開環付加重合させて得られた、水酸基価
が45〜320KOHmg/g、酸価が22.5〜16
0KOHmg/gであるカルボキシル基含有ポリエステ
ルジオールを必須成分として、ポリウレタン樹脂中にカ
ルボキシル基を導入し、親水性を付与することができ
る。また必要に応じて、ポリオール成分の一部にジメチ
ロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸、ジメチロ
ールペンタン酸、ジメチロールヘプタン酸、ジメチロー
ルオクタン酸、ジメチロールノナン酸などを用いポリウ
レタン樹脂中に更にカルボキシル基を導入することもで
きる。しかしながら、ポリウレタン樹脂のベースポリマ
ーのカルボキシル基濃度を酸価が10〜50KOHmg
/g、好ましくは20〜40KOHmg/gの範囲にな
るようにする必要がある。ポリウレタン樹脂固形分中の
カルボキシル基に基づく酸価が10KOHmg/g未満
では樹脂の自己乳化が困難であり、酸価が50KOHm
g/gを越えると得られるウレタン樹脂接着剤組成物の
耐水性が低下する。Production of Polyurethane Resin The method for producing polyurethane for an aqueous emulsion type adhesive is not particularly limited, and can be obtained by a known method.
For example, (A) a hydroxyl value obtained by subjecting 2,2-dimethylolbutanoic acid to ring-opening addition polymerization of ε-caprolactone, having a hydroxyl value of 45 to 320 KOH mg / g and an acid value of 22.5 to 16
A carboxyl group can be introduced into a polyurethane resin by using a carboxyl group-containing polyester diol of 0 KOH mg / g as an essential component to impart hydrophilicity. Further, if necessary, dimethylol propionic acid, dimethylol butanoic acid, dimethylol pentanoic acid, dimethylol heptanoic acid, dimethylol octanoic acid, dimethylol nonanoic acid, etc. may be used as a part of the polyol component to further form a carboxyl group in the polyurethane resin. Groups can also be introduced. However, the carboxyl group concentration of the base polymer of the polyurethane resin is adjusted to an acid value of 10 to 50 KOHmg.
/ G, preferably in the range of 20-40 KOHmg / g. If the acid value based on the carboxyl group in the polyurethane resin solid content is less than 10 KOH mg / g, self-emulsification of the resin is difficult, and the acid value is 50 KOHm.
If the amount exceeds g / g, the water resistance of the obtained urethane resin adhesive composition decreases.
【0019】更に詳しく自己乳化型の水性ポリウレタン
接着剤の製法の一例を述べると、2,2−ジメチロール
ブタン酸にε−カプロラクトンを開環付加重合させて得
られた、水酸基価が45〜320KOHmg/g、酸価
が22.5〜160KOHmg/gであるカルボキシル
基含有ポリエステルジオールと、その他のポリオールと
ジイソシアネート化合物とを反応させた末端にイソシア
ネート基を有するウレタンプレポリマーを合成する。こ
の場合、ジイソシアネート化合物とポリオール成分の当
量比を通常NCO/OH=1.01〜2/1として反応
することが好ましい。More specifically, an example of a method for producing a self-emulsifying aqueous polyurethane adhesive will be described. The hydroxyl value obtained by ring-opening addition polymerization of 2,2-dimethylolbutanoic acid with ε-caprolactone is 45 to 320 KOH mg. / G, a carboxyl group-containing polyester diol having an acid value of 22.5 to 160 KOH mg / g, and a urethane prepolymer having an isocyanate group at a terminal obtained by reacting another polyol with a diisocyanate compound. In this case, the reaction is preferably performed with the equivalent ratio of the diisocyanate compound and the polyol component usually being NCO / OH = 1.01 to 2/1.
【0020】この方法で得られたウレタンプレポリマー
は、無溶媒で得ることもできるが、後で水を加えて水中
油型に乳化分散する操作を容易にするため、少量のアセ
トン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ジメ
チルホルムアミド、N−メチルピロリドンなどの有機溶
媒で希釈するか、または予め少量の有機溶媒の溶液中で
反応させてウレタンプレポリマーの粘度を下げることが
より望ましい。The urethane prepolymer obtained by this method can be obtained without solvent, but in order to facilitate the operation of adding water and emulsifying and dispersing it in an oil-in-water type, a small amount of acetone, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran is used. It is more desirable to dilute the mixture with an organic solvent such as dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, or the like, or to react in advance in a solution of a small amount of an organic solvent to lower the viscosity of the urethane prepolymer.
【0021】ウレタンプレポリマーを得るための反応に
用いられる有機溶媒は通常樹脂を水性化した後除去する
が、除去を容易にするために沸点が100℃以下のもの
が好ましく、それらの例としてアセトン、メチルエチル
ケトン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。使用する
溶媒の中ではアセトン、メチルエチルケトンが好まし
く、最も好ましいものはアセトンである。The organic solvent used in the reaction for obtaining the urethane prepolymer is usually removed after the resin is converted to an aqueous solution. In order to facilitate the removal, an organic solvent having a boiling point of 100 ° C. or less is preferable. , Methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran and the like. Among the solvents used, acetone and methyl ethyl ketone are preferred, and acetone is most preferred.
【0022】ウレタンプレポリマーを水性化する方法と
しては、塩基性化合物でウレタンプレポリマーのカルボ
キシル基を中和して水に分散又は溶解して、鎖伸長剤で
鎖伸長させ水性ポリウレタン樹脂を製造する方法があ
る。カルボキシル基の中和に使用する塩基性化合物とし
ては、アンモニア、トリエチルアミン、トリメチルアミ
ン、トリプロピルアミン、トリエタノールアミン、モノ
エタノールアミン、N−メチルモルホリン、モルホリ
ン、2,2−ジメチルモノエタノールアミン、N,N−
ジメチルモノエタノールアミンなどのアミン類、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられる。As a method for making the urethane prepolymer aqueous, a basic compound is used to neutralize the carboxyl group of the urethane prepolymer, disperse or dissolve in water, and extend the chain with a chain extender to produce an aqueous polyurethane resin. There is a way. Examples of the basic compound used for neutralizing the carboxyl group include ammonia, triethylamine, trimethylamine, tripropylamine, triethanolamine, monoethanolamine, N-methylmorpholine, morpholine, 2,2-dimethylmonoethanolamine, N, N-
Examples include amines such as dimethylmonoethanolamine, sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like.
【0023】上記のようにして得られる水性エマルジョ
ン型接着剤用ポリウレタン樹脂の重量平均分子量は、通
常20,000〜90,000の範囲内とするのが好適
である。分子量が20,000に満たない場合には得ら
れる接着剤の凝集力および耐熱性が劣り、一方90,0
00を越える場合にはポリウレタン樹脂溶液の粘度が高
くなり取扱作業性が低下するほか、エマルジョンの安定
性が悪くなるため好ましくない。ポリウレタン樹脂エマ
ルジョンの固形分濃度はとくに制限はされず、接着時の
作業性などを考慮して適宜決定され、過常は5〜50重
量%とされ、また粘度は数十〜数千cP(25℃)とす
るのが実用上好適である。The weight average molecular weight of the polyurethane resin for an aqueous emulsion type adhesive obtained as described above is usually preferably in the range of 20,000 to 90,000. If the molecular weight is less than 20,000, the adhesive obtained will have poor cohesive strength and heat resistance, while
If it exceeds 00, the viscosity of the polyurethane resin solution becomes high and the handling efficiency decreases, and the stability of the emulsion deteriorates, which is not preferable. The solid content concentration of the polyurethane resin emulsion is not particularly limited, and is appropriately determined in consideration of workability at the time of bonding, and is usually 5 to 50% by weight, and the viscosity is several tens to several thousand cP (25 C) is practically suitable.
【0024】他の水系樹脂 また、水溶性化された水性ポリウレタン樹脂には、必要
に応じて、他の従来から知られている水系樹脂を併用す
ることができる。ここで併用することができる水系樹脂
としては、上記以外の水性ポリウレタン樹脂、水系ポリ
アミド樹脂、水系アクリル酸エステル系共重合体塩、水
系スチレン−マレイン酸系共重合体塩などが挙げられ
る。Other Aqueous Resins In addition, other conventionally known aqueous resins may be used in combination with the water-soluble aqueous polyurethane resin, if necessary. Examples of the water-based resin that can be used in combination here include water-based polyurethane resins other than those described above, water-based polyamide resins, water-based acrylate-based copolymer salts, and water-based styrene-maleic acid-based copolymer salts.
【0025】他の添加剤 上記で得られる水性エマルジョン型ポリウレタン樹脂を
用いて水性エマルジョン型接着剤を調製する場合、その
調製方法は特に制限はされない。通常は、上記で得られ
る水性エマルジョン型ポリウレタン樹脂に、必要に応じ
て上記の水系樹脂や、ブロッキング防止剤、可塑剤など
の添加剤を配合することにより、極めて容易に水性エマ
ルジョン型接着剤組成物を調製することができる。Other Additives When an aqueous emulsion type adhesive is prepared using the aqueous emulsion type polyurethane resin obtained above, the preparation method is not particularly limited. Normally, the aqueous emulsion-type polyurethane resin obtained above is mixed with the above-mentioned water-based resin, an anti-blocking agent, an additive such as a plasticizer, etc., as necessary, so that the aqueous emulsion-type adhesive composition is extremely easily formed. Can be prepared.
【0026】本発明において、接着方法は、公知のどの
ような方法を用いてもよいが、本発明に係る前記水性エ
マルジョン型接着剤をプラスチックなどの各種基材に全
面に、または波状、線状または点状など部分的に付着さ
せ、被接着物を貼着することにより行うことができる。In the present invention, as the bonding method, any known method may be used. However, the aqueous emulsion type adhesive according to the present invention may be applied to the whole surface of various substrates such as plastics, or may be wavy or linear. Alternatively, it can be carried out by partially adhering, for example, in the form of dots, and attaching an object to be adhered.
【0027】[0027]
【実施例】以下、製造例、実施例および比較例を挙げて
本発明の水性エマルジョン型接着剤用ポリウレタン及び
それから得られる接着剤を詳細に説明するが、本発明は
これら実施例のみに限定されるものではない。尚、各例
中、部および%は特記しない限りすべて重量基準であ
る。EXAMPLES The polyurethane for an aqueous emulsion type adhesive of the present invention and the adhesive obtained therefrom will be described in detail with reference to Production Examples, Examples and Comparative Examples, but the present invention is limited to only these Examples. Not something. In addition, in each example, all parts and percentages are by weight unless otherwise specified.
【0028】また、以下の製造例、実施例において、樹
脂固形分の水酸基価、酸価、重量平均分子量および粘度
は、以下に記載の方法によって測定したものである。 (1)水酸基価:JIS K−1557に準拠して測定し
た。 (2)酸価:JIS K−1557に準拠して測定した。 (3)重量平均分子量:GPCにより、まず分子量の明確
なポリスチレンで検量線を作成し、次いで試料の樹脂に
ついて測定し、この測定値を普遍較正法により換算する
方法によった。 装置:島津製作所製HPLC LC−6A(検出器RI
D−6A)システム カラム:SHODEX KF-800P、KF-804、KF-802.5、K
F-801 測定条件:溶媒THF、流速1.0ml/分、温度50
℃ (5)粘度:E型回転粘度計(東京計器社製)を使用し、
25℃で測定した。In the following Production Examples and Examples, the hydroxyl value, acid value, weight average molecular weight and viscosity of the resin solids were measured by the methods described below. (1) Hydroxyl value: Measured according to JIS K-1557. (2) Acid value: Measured according to JIS K-1557. (3) Weight average molecular weight: According to a method in which a calibration curve was first prepared by GPC using polystyrene having a clear molecular weight, then the resin of the sample was measured, and the measured value was converted by a universal calibration method. Equipment: Shimadzu HPLC LC-6A (Detector RI
D-6A) System Column: SHOdex KF-800P, KF-804, KF-802.5, K
F-801 Measurement conditions: solvent THF, flow rate 1.0 ml / min, temperature 50
° C (5) Viscosity: Using an E-type rotational viscometer (Tokyo Keiki Co., Ltd.)
It was measured at 25 ° C.
【0029】[カルボキシル基含有ポリエステルジオー
ルの製造] 〔製造例1〕窒素導入管、温度計、コンデンサー及び撹
拌装置のついた4ッ口フラスコに2,2−ジメチロール
ブタン酸1,628g、ε−カプロラクトン3,872
g、及び触媒としてSnCl20.0275gを仕込
み、撹拌下に反応温度120℃で3時間反応させた。得
られたカルボキシル基含有ポリエステルジオールは液状
であり、水酸基価225.5KOHmg/g、酸価11
4.6KOHmg/gであった。得られたカルボキシル
基含有ポリエステルジオールを化合物1とする。[Production of carboxyl group-containing polyester diol] [Production Example 1] 1,628 g of 2,2-dimethylolbutanoic acid and ε- were placed in a four-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, a thermometer, a condenser and a stirrer. Caprolactone 3,872
g, and 0.0275 g of SnCl 2 as a catalyst were charged and reacted at a reaction temperature of 120 ° C. for 3 hours with stirring. The obtained carboxyl group-containing polyester diol is in a liquid state, and has a hydroxyl value of 225.5 KOH mg / g and an acid value of 11
4.6 KOH mg / g. The obtained carboxyl group-containing polyester diol is referred to as Compound 1.
【0030】〔製造例2〕製造例1と同様のフラスコに
2,2−ジメチロールブタン酸148g、ε−カプロラ
クトン852g、及び触媒としてSnCl20.005
gを仕込み、撹拌下に反応温度120℃で4時間反応さ
せた。得られたカルボキシル基含有ポリエステルジオー
ルはワックス状で、水酸基価115.0KOHmg/
g、酸価58.9KOHmg/gであった。得られたカ
ルボキシル基含有ポリエステルジオールを化合物2とす
る。[Preparation Example 2] In the same flask as in Preparation Example 1, 148 g of 2,2-dimethylolbutanoic acid, 852 g of ε-caprolactone, and 0.005 of SnCl 2 as a catalyst were used.
g was charged and reacted at a reaction temperature of 120 ° C. for 4 hours with stirring. The obtained carboxyl group-containing polyester diol is waxy and has a hydroxyl value of 115.0 KOHmg /
g, and the acid value was 58.9 KOH mg / g. The obtained carboxyl group-containing polyester diol is referred to as Compound 2.
【0031】〔製造例3〕製造例1と同様のフラスコに
2,2−ジメチロールブタン酸74g、ε−カプロラク
トン926g、及び触媒としてSnCl20.005g
を仕込み、撹拌下に反応温度120℃で7時間反応させ
た。得られたカルボキシル基含有ポリエステルジオール
はワックス状で、水酸基価56.9KOHmg/g、酸
価28.8KOHmg/gであった。得られたカルボキ
シル基含有ポリエステルジオールを化合物3とする。[Production Example 3] In a flask similar to that of Production Example 1, 74 g of 2,2-dimethylolbutanoic acid, 926 g of ε-caprolactone, and 0.005 g of SnCl 2 as a catalyst.
And reacted at a reaction temperature of 120 ° C. for 7 hours with stirring. The obtained carboxyl group-containing polyester diol was wax-like, and had a hydroxyl value of 56.9 KOH mg / g and an acid value of 28.8 KOH mg / g. The obtained carboxyl group-containing polyester diol is referred to as Compound 3.
【0032】〔製造例4〕比較のため2,2−ジメチロ
ールプロピオン酸を使用した。製造例1と同様のフラス
コに2,2−ジメチロールプロピオン酸1,474g、
ε−カプロラクトン3,872g、及び触媒としてSn
Cl20.0275gを仕込み、撹拌下に反応温度12
0℃で3時間反応させた。得られたカルボキシル基含有
ポリエステルジオールの性状は、液状で水酸基価22
4.3KOHmg/g、酸価113.8KOHmg/g
であった。得られたカルボキシル基含有ポリエステルジ
オールを化合物4とする。Production Example 4 For comparison, 2,2-dimethylolpropionic acid was used. 1,474 g of 2,2-dimethylolpropionic acid was placed in the same flask as in Production Example 1,
3,872 g of ε-caprolactone, and Sn as a catalyst
0.0275 g of Cl 2 was charged, and the reaction temperature was adjusted to 12 under stirring.
The reaction was performed at 0 ° C. for 3 hours. The properties of the obtained carboxyl group-containing polyester diol are as follows:
4.3 KOH mg / g, acid value 113.8 KOH mg / g
Met. The obtained carboxyl group-containing polyester diol is referred to as Compound 4.
【0033】[水性エマルジョン型接着剤の合成] [実施例1]窒素導入管、温度計、コンデンサー及び攪拌
装置のついた4ッ口フラスコにイソホロンジイソシアネ
ート289.2g、アセトン90gを仕込み、次いで、
窒素気流下で攪拌しながら、60℃に加温して融解した
化合物1を143.5g、ダイセル化学工業(株)製の
水酸基価115.2KOHmg/gのポリカプロラクト
ンジオールを345.3g、1,4−ブタンジオール3
2.0gを添加し、温度60℃で4時間攪拌しながら反
応させ、NCO基末端ウレタンプレポリマーの均一な溶
液を得た。このNCO基末端ウレタンプレポリマー30
0.0gを、ホモミキサーで攪拌しながら、予めトリエ
チルアミン9.7gが添加された脱塩水509.3gに
添加してウレタンプレポリマーを水性化して、更にヘキ
サメチレンジアミン5.3gを脱塩水20gに溶解させ
た水溶液を添加して鎖延長を行った。次いで、減圧下、
60℃、3時間でアセトンを溜去し、固形分35%、酸
価(以下、固形分について)20.5KOHmg/gの
乳白色の水性エマルジョン型接着剤1を得た。[Synthesis of Aqueous Emulsion Adhesive] Example 1 289.2 g of isophorone diisocyanate and 90 g of acetone were charged into a four-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, a thermometer, a condenser and a stirrer.
While stirring under a nitrogen stream, 143.5 g of compound 1 which was heated to 60 ° C. and melted, and 345.3 g of polycaprolactone diol having a hydroxyl value of 115.2 KOH mg / g manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd. 4-butanediol 3
2.0 g was added and reacted while stirring at a temperature of 60 ° C. for 4 hours to obtain a uniform solution of an NCO-terminated urethane prepolymer. This NCO-terminated urethane prepolymer 30
While stirring with a homomixer, 0.0 g was added to 509.3 g of deionized water to which 9.7 g of triethylamine had been previously added to make the urethane prepolymer aqueous, and 5.3 g of hexamethylene diamine was further added to 20 g of deionized water. A chain extension was performed by adding a dissolved aqueous solution. Then, under reduced pressure,
Acetone was distilled off at 60 ° C. for 3 hours to obtain a milky white aqueous emulsion type adhesive 1 having a solid content of 35% and an acid value (hereinafter referred to as solid content) of 20.5 KOH mg / g.
【0034】[実施例2]窒素導入管、温度計、コンデン
サー及び攪拌装置のついた4ッ口フラスコにイソホロン
ジイソシアネート287.0g、アセトン90gを仕込
み、次いで、窒素気流下で攪拌しながら、60℃に加
温、融解した化合物1を100.9g、ダイセル化学工
業(株)製の水酸基価115.2KOHmg/gのポリ
カプロラクトンジオールを386.3g、1,4−ブタ
ンジオール35.7gを添加し、温度60℃で4時間攪
拌しながら反応させ、NCO基末端ウレタンプレポリマ
ーの均一な溶液を得た。このNCO基末端ウレタンプレ
ポリマー300.0gを、ホモミキサーで攪拌しなが
ら、実施例1と同じ予めトリエチルアミンが添加された
脱塩水503.7gに添加し、更にヘキサメチレンジア
ミン5.2gを脱塩水20gに溶解させた水溶液を添加
した。次いで、減圧下、60℃、3時間でアセトンを溜
去し、固形分35%、酸価13.8KOHmg/gの乳
白色の水性エマルジョン型接着剤2を得た。Example 2 287.0 g of isophorone diisocyanate and 90 g of acetone were placed in a four-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, a thermometer, a condenser and a stirrer, and then stirred at 60 ° C. under a nitrogen stream. Then, 100.9 g of the compound 1 heated and melted, 386.3 g of polycaprolactone diol having a hydroxyl value of 115.2 KOH mg / g, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., and 35.7 g of 1,4-butanediol were added thereto. The reaction was carried out while stirring at a temperature of 60 ° C. for 4 hours to obtain a uniform solution of an NCO-terminated urethane prepolymer. 300.0 g of this NCO group-terminated urethane prepolymer was added to 503.7 g of demineralized water to which triethylamine had been previously added while stirring with a homomixer, and 5.2 g of hexamethylenediamine was further added to 20 g of demineralized water. Was added. Then, acetone was distilled off at 60 ° C. for 3 hours under reduced pressure to obtain a milky white aqueous emulsion type adhesive 2 having a solid content of 35% and an acid value of 13.8 KOH mg / g.
【0035】[実施例3]窒素導入管、温度計、コンデ
ンサー及び攪拌装置のついた4ッ口フラスコにイソホロ
ンジイソシアネート215.5g、アセトン90gを仕
込み、次いで、窒素気流下で攪拌しながら、60℃に加
温融解した化合物2を253.8g、ダイセル化学工業
(株)製の水酸基価115.2KOHmg/gのポリカ
プロラクトンジオールを321.0g、1,4−ブタン
ジオール19.8gを添加し、温度60℃で4時間攪拌
しながら反応させ、NCO基末端ウレタンプレポリマー
の均一な溶液を得た。このNCO基末端ウレタンプレポ
リマー300.0gを、ホモミキサーで攪拌しながら、
予めトリエチルアミン8.8gが添加された脱塩水50
2.9gに添加し、更にヘキサメチレンジアミン2.8
gを脱塩水20gに溶解させた水溶液を添加した。次い
で、減圧下、60℃、3時間でアセトンを溜去し、固形
分35%、酸価18.2KOHmg/gの乳白色の水性
エマルジョン型接着剤3を得た。Example 3 215.5 g of isophorone diisocyanate and 90 g of acetone were placed in a four-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, a thermometer, a condenser and a stirrer, and then stirred at 60 ° C. under a nitrogen stream. 253.8 g of compound 2 heated and melted, 321.0 g of polycaprolactone diol having a hydroxyl value of 115.2 KOH mg / g, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., and 19.8 g of 1,4-butanediol were added thereto. The reaction was carried out with stirring at 60 ° C. for 4 hours to obtain a uniform solution of an NCO-terminated urethane prepolymer. While stirring the NCO group-terminated urethane prepolymer 300.0 g with a homomixer,
Demineralized water 50 to which 8.8 g of triethylamine has been previously added.
2.9 g, and then hexamethylenediamine 2.8.
g was dissolved in 20 g of demineralized water. Then, acetone was distilled off at 60 ° C. for 3 hours under reduced pressure to obtain a milky white aqueous emulsion type adhesive 3 having a solid content of 35% and an acid value of 18.2 KOH mg / g.
【0036】[実施例4]窒素導入管、温度計、コンデ
ンサー及び攪拌装置のついた4ッ口フラスコにイソホロ
ンジイソシアネート127.5g、アセトン90gを仕
込み、次いで、窒素気流下で攪拌しながら、60℃に加
温融解した化合物3を626.7g、ダイセル化学工業
(株)製の水酸基価115.2KOHmg/gのポリカ
プロラクトンジオールを52.7g、1,4−ブタンジ
オール3.3gを添加し、温度60℃で4時間攪拌しな
がら反応させ、NCO基末端ウレタンプレポリマーの均
一な溶液を得た。このNCO基末端ウレタンプレポリマ
ー300.0gを、ホモミキサーで攪拌しながら、予め
トリエチルアミン10.7gが添加された脱塩水50
6.7gに添加し、更にヘキサメチレンジアミン2.9
gを脱塩水20gに溶解させた水溶液を添加した。次い
で、減圧下60℃で3時間アセトンを溜去し、固形分3
5%、酸価22.6KOHmg/gの乳白色の水性エマ
ルジョン型接着剤4を得た。Example 4 127.5 g of isophorone diisocyanate and 90 g of acetone were charged into a four-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, a thermometer, a condenser and a stirrer, and then stirred at 60 ° C. under a nitrogen stream. 626.7 g of compound 3 heated and melted, 52.7 g of polycaprolactone diol having a hydroxyl value of 115.2 KOH mg / g, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., and 3.3 g of 1,4-butanediol were added thereto. The reaction was carried out with stirring at 60 ° C. for 4 hours to obtain a uniform solution of an NCO-terminated urethane prepolymer. 300.0 g of the NCO-terminated urethane prepolymer was stirred with a homomixer, and 50 ml of deionized water to which 10.7 g of triethylamine had been added in advance.
6.7 g, and then 2.9 g of hexamethylenediamine.
g was dissolved in 20 g of demineralized water. Then, acetone was distilled off under reduced pressure at 60 ° C. for 3 hours to obtain a solid content of 3%.
A milky-white aqueous emulsion-type adhesive 4 having a 5% acid value and an acid value of 22.6 KOH mg / g was obtained.
【0037】[比較例1]窒素導入管、温度計、コンデン
サー及び攪拌装置のついた4ッ口フラスコにイソホロン
ジイソシアネート288.9g、アセトン90gを仕込
み、次いで、窒素気流下で攪拌しながら、60℃に加温
融解した化合物4を144.2g、ダイセル化学工業
(株)製の水酸基価115.2KOHmg/gのポリカ
プロラクトンジオールを345.0g、1,4−ブタン
ジオール31.9gを添加し、温度60℃で4時間攪拌
しながら反応させ、NCO基末端ウレタンプレポリマー
の均一な溶液を得た。このNCO基末端ウレタンプレポ
リマー300.0gを、ホモミキサーで攪拌しながら、
予めトリエチルアミン9.7gが添加された脱塩水50
9.3gに添加し、更にヘキサメチレンジアミン5.3
gを脱塩水20gに溶解させた水溶液を添加した。次い
で、減圧下60℃で3時間アセトンを溜去し、固形分3
5%、酸価20.6KOHmg/gの乳白色の水性エマ
ルジョン型接着剤を得た。この水性エマルジョン型接着
剤を比較接着剤1とする。Comparative Example 1 288.9 g of isophorone diisocyanate and 90 g of acetone were placed in a four-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, a thermometer, a condenser and a stirrer, and then stirred at 60 ° C. under a nitrogen stream. 144.2 g of compound 4 heated and melted, 345.0 g of polycaprolactone diol having a hydroxyl value of 115.2 KOH mg / g, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., and 31.9 g of 1,4-butanediol were added. The reaction was carried out with stirring at 60 ° C. for 4 hours to obtain a uniform solution of an NCO-terminated urethane prepolymer. While stirring the NCO group-terminated urethane prepolymer 300.0 g with a homomixer,
Demineralized water 50 to which 9.7 g of triethylamine has been previously added.
9.3 g, and then further added hexamethylenediamine 5.3.
g was dissolved in 20 g of demineralized water. Then, acetone was distilled off under reduced pressure at 60 ° C. for 3 hours to obtain a solid content of 3%.
A 5%, milky-white aqueous emulsion-type adhesive having an acid value of 20.6 KOH mg / g was obtained. This aqueous emulsion adhesive is referred to as Comparative Adhesive 1.
【0038】[比較例2]窒素導入管、温度計、コンデ
ンサー及び攪拌装置のついた4ッ口フラスコにイソホロ
ンジイソシアネート325.4g、アセトン40gを仕
込み、次いで、窒素気流下で攪拌しながら、ダイセル化
学工業(株)製の水酸基価115.2KOHmg/gの
ポリカプロラクトンジオールを408.3g、1,4−
ブタンジオール37.8g及びジメチロールプロピオン
酸38.5gを添加し、温度60℃で4時間攪拌しなが
ら反応させ、NCO基末端ウレタンプレポリマーの均一
な溶液を得た。このNCO基末端ウレタンプレポリマー
300.0gを、ホモミキサーで攪拌しながら、予めト
リエチルアミン9.7gが添加された脱塩水510.4
gに添加し、更にヘキサメチレンジアミン5.9gを脱
塩水20gに溶解させた水溶液を添加した。次いで、減
圧下60℃で3時間アセトンを溜去し、固形分35%、
酸価20.4KOHmg/gの乳白色の水性エマルジョ
ン型接着剤を得た。この水性エマルジョン型接着剤を比
較接着剤2とする。[Comparative Example 2] In a four-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, a thermometer, a condenser and a stirrer were charged 325.4 g of isophorone diisocyanate and 40 g of acetone. 408.3 g of polycaprolactone diol having a hydroxyl value of 115.2 KOH mg / g manufactured by Kogyo Co., Ltd.
37.8 g of butanediol and 38.5 g of dimethylolpropionic acid were added and reacted while stirring at a temperature of 60 ° C. for 4 hours to obtain a uniform solution of an NCO-terminated urethane prepolymer. 300.0 g of the NCO group-terminated urethane prepolymer was stirred with a homomixer, and 510.4 ml of deionized water to which 9.7 g of triethylamine had been previously added.
g, and an aqueous solution in which 5.9 g of hexamethylenediamine was dissolved in 20 g of demineralized water was further added. Then, acetone was distilled off at 60 ° C. under reduced pressure for 3 hours, and the solid content was 35%.
A milky white aqueous emulsion type adhesive having an acid value of 20.4 KOH mg / g was obtained. This aqueous emulsion type adhesive is referred to as Comparative Adhesive 2.
【0039】[比較例3]窒素導入管、温度計、コンデ
ンサー及び攪拌装置のついた4ッ口フラスコにイソホロ
ンジイソシアネート323.6g、アセトン40gを仕
込み、次いで、窒素気流下で攪拌しながら、ダイセル化
学工業(株)製の水酸基価115.2KOHmg/gの
ポリカプロラクトンジオールを406.0g、1,4−
ブタンジオール37.6g及びジメチロールブタン酸3
7.6gを添加し、温度60℃で4時間攪拌しながら反
応させ、NCO基末端ウレタンプレポリマーの均一な溶
液を得た。このNCO基末端ウレタンプレポリマー30
0.0gを、ホモミキサーで攪拌しながら、予めトリエ
チルアミン9.7gが添加された脱塩水510.3gに
添加し、更にヘキサメチレンジアミン5.8gを脱塩水
20gに溶解させた水溶液を添加した。次いで、減圧下
60℃で3時間アセトンを溜去し、固形分35%、酸価
20.2KOHmg/gの乳白色の水性エマルジョン型
接着剤を得た。この水性エマルジョン型接着剤を比較接
着剤3とする。Comparative Example 3 A four-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, a thermometer, a condenser, and a stirrer was charged with 323.6 g of isophorone diisocyanate and 40 g of acetone. 406.0 g of polycaprolactone diol having a hydroxyl value of 115.2 KOH mg / g manufactured by Kogyo Co., Ltd.
37.6 g of butanediol and dimethylolbutanoic acid 3
7.6 g was added and reacted while stirring at a temperature of 60 ° C. for 4 hours to obtain a uniform solution of an NCO-terminated urethane prepolymer. This NCO-terminated urethane prepolymer 30
While stirring with a homomixer, 0.0 g was added to 510.3 g of deionized water to which 9.7 g of triethylamine had been added in advance, and further, an aqueous solution in which 5.8 g of hexamethylenediamine was dissolved in 20 g of deionized water was added. Then, acetone was distilled off under reduced pressure at 60 ° C. for 3 hours to obtain a milky white aqueous emulsion type adhesive having a solid content of 35% and an acid value of 20.2 KOH mg / g. This aqueous emulsion type adhesive is referred to as Comparative Adhesive 3.
【0040】以上の実施例1〜4及び比較例1〜3の接
着剤を以下の述べる方法により評価し、その結果を表1
に示す。 [密着性テスト]実施例及び比較例で得られた水性エマ
ルジョン型接着剤を、コロナ処理2軸延伸ポリエチレン
テレフタレートフィルム(東洋紡エステル(株)製;商
品番号:E5100,厚さ:50μm)、コロナ処理2
軸延伸ポリプロピレンフィルム(東洋紡パイレン(株)
製;商品番号:P2161,厚さ:50μm)、アクリ
ル板(日東樹脂工業(株)製;商品番号:CRAREX
S)、アルミ板(日本テストパネル工業(株)製;商
品番号:A5052P(仕様:リュウサンアルマイ
ト))、及びベニヤ合板(一般市販品)にバーコーター
No.5を使用して塗布し、一昼夜常温乾燥後、セロテ
ープ剥離テストを行った。乾燥後の塗布厚を3〜5μm
の範囲になるように塗布条件を設定し、セロテープ剥離
テスト後の塗膜の残存部分の面積比率から、5(100
%残存)、4(90%以上残存)、3(70%以上残
存)、2(50%以上残存)、1(50%未満残存)の
5段階の判定を下した。The adhesives of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 were evaluated by the methods described below.
Shown in [Adhesion test] The aqueous emulsion-type adhesives obtained in Examples and Comparative Examples were treated with corona-treated biaxially stretched polyethylene terephthalate film (manufactured by Toyobo Ester Co., Ltd .; product number: E5100, thickness: 50 µm), and corona-treated. 2
Axial stretched polypropylene film (Toyobo Pyren Co., Ltd.)
Product number: P2161, thickness: 50 μm), acrylic plate (manufactured by Nitto Jushi Kogyo Co., Ltd .; product number: CRAREX)
S), aluminum plate (manufactured by Nippon Test Panel Kogyo Co., Ltd .; product number: A5052P (specification: Ryusan alumite)) and veneer plywood (general commercially available product). 5 and dried at room temperature for one day and night, and then a cellophane tape peeling test was performed. 3-5 μm coating thickness after drying
The coating conditions were set so as to fall within the range of 5 (100) from the area ratio of the remaining portion of the coating film after the cellophane tape peeling test.
% (Residual 90% or more), 3 (residual 70% or more), 2 (residual 50% or more), and 1 (residual less than 50%).
【0041】[0041]
【表1】 [Table 1]
【0042】表1から明らかなように、本発明の水性エ
マルジョン型接着剤は、表面の極性の著しく異なる各種
基材に対して接着性に優れていることが分かる。As is evident from Table 1, the aqueous emulsion type adhesive of the present invention has excellent adhesiveness to various substrates having significantly different surface polarities.
【0043】[0043]
【発明の効果】本発明の水性エマルジョン型接着剤は、
各種プラスチック、金属、木材等の表面の極性の著しく
異なる各種基材に対する接着性に優れており、産業上極
めて有用である。The aqueous emulsion type adhesive of the present invention comprises:
It is excellent in adhesiveness to various substrates having significantly different polarities on the surface of various plastics, metals, woods and the like, and is extremely useful in industry.
Claims (3)
ε−カプロラクトンを開環付加重合させて得られた、酸
価が22.5〜160KOHmg/gであるカルボキシ
ル基含有ポリエステルジオール、(B)その他のポリオ
ール、(C)ジイソシアネート化合物、及び(D)鎖伸
長剤を反応させて得られる水性エマルジョン型接着剤用
ポリウレタンであって、該ポリウレタンの酸価が10〜
50KOHmg/gであることを特徴とする水性エマル
ジョン型接着剤用ポリウレタン。(A) a carboxyl group-containing polyester diol having an acid value of 22.5 to 160 KOH mg / g, which is obtained by ring-opening addition polymerization of ε-caprolactone to 2,2-dimethylolbutanoic acid; B) A polyurethane for an aqueous emulsion type adhesive obtained by reacting another polyol, (C) a diisocyanate compound, and (D) a chain extender, wherein the polyurethane has an acid value of 10 to 10.
A polyurethane for an aqueous emulsion-type adhesive, which is 50 KOHmg / g.
00〜5,000のポリオール又は該分子量400〜
5,000のポリオールと短鎖ジオールとの混合物であ
る請求項1に記載の水性エマルジョン型接着剤用ポリウ
レタン。(B) The other polyol has a molecular weight of 4
A polyol having a molecular weight of 400 to 5,000 or a molecular weight of 400 to
The polyurethane for an aqueous emulsion type adhesive according to claim 1, which is a mixture of 5,000 polyols and short-chain diols.
ン型接着剤用ポリウレタンの分子鎖中に含まれるカルボ
キシル基を中和して、水溶性化または水分散化させてな
ることを特徴とする、水性エマルジョン型接着剤。3. A water-soluble or water-dispersed neutralizing carboxyl group contained in the molecular chain of the polyurethane for an aqueous emulsion type adhesive according to claim 1 or 2. , Aqueous emulsion type adhesive.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17817898A JPH11349914A (en) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | Polyurethane for aqueous emulsion adhesive and adhesive |
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JPH11349914A true JPH11349914A (en) | 1999-12-21 |
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JP17817898A Withdrawn JPH11349914A (en) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | Polyurethane for aqueous emulsion adhesive and adhesive |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11349914A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2016522269A (en) * | 2013-03-20 | 2016-07-28 | エシロール アテルナジオナール カンパニー ジェネラーレ デ オプティックEssilor International Compagnie Generale D’ Optique | Polyurethane adhesive for polarizing structure and polarizing lens |
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- 1998-06-10 JP JP17817898A patent/JPH11349914A/en not_active Withdrawn
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