JPS6262878A - 接着剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）　発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明にか〜ろ接着剤組成物は硬化後柔軟な接着層を与
え、しかも耐久性を十分有している接着剤を提供できる
ものであって、この様な接着剤を必要としている産業分
野は広範で例えば、自動車、車両、船舶等非常に苛酷な
条件下で使用されるクッション材料及び柔軟性多孔材料
１例えば割振板、防音板さらには家庭で用いられろナイ
ロンタワシ等を製造する産業分野があり１本発明の接着
剤組成物はそれらの分野で広（利用されるものである。

〔従来の技術〕

従来より、クッション材料等の製造特に繊維の接合によ
るクッション材料等の弾性体の製造には種々の接着剤が
利用されて来たがそのほとんどがポリエステル等の熱可
塑性樹脂あるいは乾燥するとゴム状又は弾性フィルムを
形成する重合体ラテックス等の分散水溶液であった。通
常これらの樹脂は、ポリオレフィン、ポリエステル、ポ
リアミド等の繊維を結合する目的で使用される事が多く
、ポリエステル等の熱可塑性樹脂を使用し繊維状物質か
らクッション材料を製造する場合は芯材として繊維を使
用し、繊維より低融点の熱可塑性樹脂である接着剤を使
用して熱をかけることによって接合し製造している場合
が多い。

しかし、この接合の際には、加熱時における接着剤のめ
東特性および溶融液の流動性が悪いという問題点がある
。さらに冷却固化により接着強度をなるべく短い時間で
発揮させなければならないため、接着剤として使用する
樹脂の融点が一定範囲に限定され、耐熱性が期待できな
いという問題点があり、加熱接着時の高熱による繊維及
び接着剤の収縮および冷却固化の際の収縮応力の発生等
これら熱可塑性樹脂を便用する場合には多くの問題点が
存在している。又１重合体ラテックス等の分散水浴液の
場合は、浸漬、吹き付は等の方法により繊維に付着させ
、乾燥させて接着するという方法が行われているが、こ
れらの場合は、乾燥作業がまず必要であり、それに要す
る熱量が多く、時間もかかる上、耐水性の良いものは得
られにくいという問題点が存在している。

〔問題点を解決する為の手段〕

本発明者らは、耐久性をあげる為種々検討を行ない反応
型樹脂により接合する事が耐久性を上げる事につながり
しかも架橋している必要がある事を見出した。この様な
樹脂としてウレタンプレポリマーがその可能性を有して
いる事をも見い出したが、ウレタンプレポリマーであっ
ても、従来のウレタンプレポリマーでは、硬化後の硬化
物が硬くてモロ（弾性体製造には使用できないか、硬化
物は柔軟だが硬化速度が遅く硬化に１昼夜もかかってし
まうものが多く、やはり使用できなかった。

以上の点を鑑みて本発明者らは、鋭意検討なを進めた結
果、特定の構造のウレタンプレポリマーがそれらの問題
を一挙に解決することを見出し本発明を完成した。

すなわち、本発明は下記条件ＡおよびＢな満足するポリ
オールとポリイソシアネートを反応させて得られる湿気
硬化後のショアー硬度Ａが４５〜６５であるイソシアネ
ート基含有ウレタンプレポリマーからなることを特徴と
する接着剤組成物に関するものである。

条件Ａ：エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを
構成成分とするポリオキシアルキレンポリオール’に２
ＤＩＬ％以上含有する。

条件Ｂ：数平均分子［１０００〜４０００のポリオール
を５０重量％以上含有する。

○ショアー硬度Ａが４５〜６５であるイソシアネート基
含有ウレタンプレポリマー ウレタンプレポリマーを接着剤成分として用いた場合に
、ウレタンプレポリマー硬化後の物性が硬くなり過ぎず
弾性体用の接着剤に求められる弾性体の弾性を低下させ
ない為には、接着剤の湿気硬化後の硬度がショアー硬度
Ａで４５〜６５である事が必要である。ショアーＡ硬度
４５未満になる接着剤を用いた場合は柔らか過ぎて弾性
体としての特性を低下させ、クッション材料等に用いた
際、弾性が減じ応力を取り除いた際のもどりが悪（、繰
返した場合にはその傾向が顕著になるという問題が生ず
るしかも、熱に対する耐久性も悪（なる、一方、ショア
ー硬度Ａ６５’に越えると逆に硬丁ぎて弾性体の柔軟特
性をそこない、風合及び弾性がなくなってしまう。さら
にひどい場合には硬くて全く弾性がでないばかりか、も
ろくボロボロとくずれてしまう。

例えばその様な接着剤を用いクッション等を製造した場
合は硬くて弾力性のないクッションになってしまうっ Ｏポリオール 本発明でウレタンプレポリマー製造の際に使用されるポ
リオールとしては、湿気硬化後のショアー硬度Ａが４５
〜６５になり、優れた接着剤の原料となり得るウレタン
プレポリマーを得るために、ポリオール中の５０重量％
以上のポリオールが、数平均分子量で１０００〜４００
０、好ましくは１５００〜２５００である様に選択しな
ければならない。

また、ポリオール中の２０重量％以上、好ましくは５０
重址％以上がエチレンオキサイドとプロピレンオキサイ
ドを構成成分とするポリオキシアルキレンポリオールで
なければならない。なお、エチレンオキサイドとプロピ
レンオキサイドを構成成分とするポリオキシアルキレン
ポリオールとしてはエチレンオキサイドとプロピレンオ
キサイドの比率がモル比で１：０．９〜２のものが好ま
しく１＝１のものが特に好ましいう 本発明でウレタンプレポリマー製造の際に使用されるポ
リオールとしては、上記条件を満足するものであれば、
時にポリオールの種類は限定されないが１本発明にとり
、ポリエーテルポリオールが好ましく、具体的には、ポ
リエチレングリコール（以下ＰＥＣＴと称す）。

ポリプロピレングリコール（以下ＰＰＧと称す、ポリテ
トラメチレングリコール（以下ＰＴＭＧと称す）あるい
はこれらの共重合化合物等を挙げることが出来る。勿論
、ポリエステルポリオール等も使用できるが、その使用
の際ｌこは、これらのポリオールが耐水性を低下させる
おそれがあり、また以下に述べる相分離をおこすおそれ
もあるので、充分注意して使用する事が必要である。

本発明において、ポリオール中の５０重量％以上が、数
平均分子量で１０００〜４０００のポリオールであると
限定する理由は、ポリオール中の５０重量％以上が、数
平均分子量で１０００未満のポリオールを用いて得られ
るウレタンプレポリマーは、その湿気硬化後の硬度がシ
ョアー硬度Ａで６５を越え１弾性体の製造のだめの接着
剤の原料としては不向きとなり、数平均分子量が４００
０ｇ越えるものを使用して得られるウレタンプレポリマ
ーはその湿気硬化後の硬度がショアー硬度Ａで４５未満
となり１弾性体の製造のための接着剤の原料としては不
向きとなるか、ソフトセグメントが長いウレタン樹脂と
なり、熱により軟化しやすく耐熱性がなくなる為弾性体
の製造のための接着剤の原料としては不向きとなるから
である、 また、ポリオール中の２０重量％以上がエチレンオキサ
イドとプロピレンオキサイドを構成成分とするポリオキ
シアルキレンポリオールでなければならない理由は、こ
れヲ２０重ｉ％未満使用すると得られたウレタンプレポ
リマーの硬化速度（特に湿気硬化速度）が遅くなること
と、得られたウレタンプレポリマー中に不相溶部分が生
じ液の分離がおこり均一なものとならず、特ｌここれは
ポリオールとしてポリエーテルポリオールを使用し、ポ
リエーテルポリオールとしてＰＥＧとＰＰＧを併用した
際に著しく、弾性体の製造のための接着剤の原料として
は不向きとなるからであるっ さらに、ウレタンプレポリマーの主鎖中ｌこ、エチレン
グリコールの繰り返し単位＋ＣＨ２ＣＨ。

−０＋）ｋ２５重量％以上存在させるのが、湿気硬化速
度を向上させるために好ましい。

Ｏポリイソシアネート 本発明でウレタンプレポリマー製造の際に使用されるポ
リイソシアネートとしては、一般に用いられているポリ
イソシアネートでよく、例えば４，４′−ジ７ヱニルメ
タンジイノシアネート（以下ＭＤＩと称す）、トリレン
ジイソシアネート（以下ＴＤＩと称す）、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート（以下ＨＭＤＩと称す）、ナフチレ
ンジイソシアネート（以下ＮＤＩと称す）、キシリレン
ジイソシアネート（以下ＸＤＩと称す）、４，４′−ジ
シクに高める為に本発明にとり次の化学式で表わされる
化合物がより好ましい。

（ただしｎは整数、以下化合物Ａと称す）ウレタンプレ
ポリマーを得るために使用されるポリイソシアネートの
量は生成されるウレタンプレポリマーの湿気硬化後の硬
度がシ冒アー硬度Ａが４５〜６５の範囲に入る様に調節
されて使用される。

一般的にはウレタンプレポリマーのイソシアネート基含
有量が６〜９チになる様にイソシアネートは使用される
が、ポリオールの種類及び使用量に応じてその数値は変
動するものであって、その値に限定されるものではない
。

接着剤としてはこのウレタンプレポリマーのみでもよい
が、これを主成分とし、さらにフィラーや他の樹脂及び
難燃剤等の添加剤及び溶剤等を性能をそこなわない程度
に添加したものであっても良い。

〔作　用〕

上記特定の原料より得られるウレタンプレポリマーを接
着剤原料とする事で、弾性体製造用として要求される柔
軟性を有し、水との相溶性がよく湿気により短時間で硬
化する性能を有する接着剤を与える接着剤組成物となり
、しかも上記産業分野の切望している耐久性を満足し、
自己架橋性を有するすぐれた接着剤を提供することがで
きた。

〔実施例〕

実施例１〜５．比較例１〜５ ウレタンプレポリマーの一般的な製造法で表−１に示さ
才しる実施例１〜５．比較例１〜５の組成よりなるウレ
タンプレポリマーを製造し、イソシアネート基含有率、
液の相溶性、硬化速度、接着性、耐熱性、弾力性、ショ
アーＡ硬度を測定し、その結果を表１１表２Ｋまとめた
。

評価方法 Ｑショアー硬度Ａ ウレタンプレポリマー２０Ｊ＋７［溶剤４０，９、水０
．４Ｉを攪拌混合して、溶剤をカットし、硬化物を作成
し、ショアーＡ型硬度計（株式会社上島製作所製）を用
いて硬度を測定。

Ｏ液の相溶性 ウレタンプレポリマーを１ケ月靜置し、液の分離がある
かないかを目視にて判定。有、無で表示。

０硬化速度 ウレタンプレポリマー２ｇを容器に取り、水０．１．ｐ
を加え良く攪拌した後、硬化するまでの時間を分きざみ
ご測定、◎、○、Δ、×で表示。

◎（４０分以内）　○（４１〜１２０分）Δ（１２０〜
４８０分）　　Ｘ（４８１分以上）０接着性 ４００デニールのＰＥＴ繊維フィラメント（長さ５０〜
６０鵡）を３００ｇからめたものに、ウレタンプレポリ
マーを１ｏｏｙ含浸後、湿気硬化させ、４０Ｃ１ｔｗＸ
４００鵡ｘｓｏ鵡の大きさのクッシｇンを製造し得られ
たクッションを２００ｍ×５０■×５０ｕに切断し、下
に重りをぶらさげて重りが落下したときの重りの重量で
判定。◎、○、Δ、×で表示。

ｏ（５に１以上）、○（５〜１に））、Δ（１〜０、５
　ｋｇ）、Ｘ（０，５ｋｌ以下）０弾力性 上記で製造したクッションを５０ｍＸ５０ｍＸ５０絽に
切断し、５ｋｙの重りをのせて、２３℃で２４時間放置
後、重りを取り除いた時の戻りぐあいを観察。◎、○、
Δ、×で表示。ｏ（９５％以と戻った）、○（９５〜８
０％）、Δ（ｓｏ〜６゜％）、×（６０％以下） Ｏ耐熱性 上記で製造したクッシランを５０ｍＸ５０ｍＸ５０ｍに
切断し、５ｋｙの重りをのせて、８０’Ｃで２４時間放
置後、重りを取り除いた時の戻りぐあいを観察。◎、○
、Δ、×で表示。

■（９０％以上戻った）、○（９０〜Ｚｏ係）、〔実施
例６〕 実施例３の配合にて製造した接着剤を使用し、ナイロン
タワシの接合を行った。被着材として厚さ８ｆｉのナイ
ロン製不織布と厚さ５０ｗｘの発泡ウレタンを使用。ナ
イロン製不織布にロールコータ−にて４ａｉ／ｌｔ？接
着剤を塗布。発泡ウレタンを合せ常温接着を行ない、次
の日１１００ｍＸ２５の試験片を切り出し、初期はく離
強度及び製水１時間浸漬後のはく離強度を測定したが、
いづれも、母材破壊となった。又、接着剤の硬化後の硬
度が低く、柔軟性に富んでいるので、風合が非常によく
接合部がゴワゴワする事なくナイロンタワシに適してい
た。

〔比較例６〕 実施例６同様、比較例４の配合にて製造した接着剤を使
用し、ナイロンタワシの接合を行った。

接着強度は、は（離試験で母材破壊となり十分有してい
た。しかし接着剤の硬化後の硬度が高く剛性が高いので
、ナイロン不織布の硬さより硬（なり接合部分がゴワゴ
ワし非常に風合が悪くナイロンタワシとして使えなかっ
た。

〔実施例７〕 実施例１〜５で製造した接着剤１００部に、廃プラスチ
ックのチップ（１０ｕ角の立方体状発泡ウレタン）１０
０部及び水１部を配合しよ（混合した後、型に入れて常
温で硬化させてクッションを製造した。製造後のクッシ
ョンはどの接着剤を用いた場合も柔軟性に富み、耐水性
を有するものとなった。

（ハ）効果 本発明の接着剤組成物は、クンジョン材等の弾性体の製
造に用いて、硬化速度、弾性力、耐久性に優れた作用を
有する接着剤を提供するものであって、しかも安価に製
造し利用できるものであって、自動車工業、船舶工業、
さらには家庭用日用品雑貨の製造工業に巾広（利用され
るという優れた効果を有するものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下記条件ＡおよびＢを満足するポリオールとポリイ
   ソシアネートを反応させて得られる湿気硬化後のショア
   ー硬度Ａが４５〜６５であるイソシアネート基含有ウレ
   タンプレポリマーからなることを特徴とする接着剤組成
   物。 条件Ａ：エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを
   構成成分とするポリオキシアルキレンポリオールを２０
   重量％以上含有する、 条件Ｂ：数平均分子量１０００〜４０００のポリオール
   を５０重量％以上含有する。