JPS63235385A - ポリエステル系接着剤 - 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】 〔鮪業上の利用分野〕 本発明はポリエステル舎重合体を有効成分としてなるポ
リエステル系接着剤に関するものである。

ざらに詳しくは接着剤、バインダー、コーティング剤等
の接着性能の要求される分野に有用な美遣罎ポリエステ
ル系接着剤を提供するものである。

〔従来の技術〕

従来ＰＥＴ％ＰＢＴに代表される芳香族ポリエステルは
フィルム、成形品、繊維等の用途に広く使用されている
。

しかしながら、その優れた性質にも拘らず、結晶性か高
（、大きな球晶に生長しやすく、工業用有機溶剤に不溶
であるため□接着剤等の用途に要求される性質を具備し
ていない。　　　　・そこで、その改質方法として、結
晶化度および融点を低下させるために各種第３成分を単
独または組み合わせて共重合させた、いわゆる共重合ポ
リエステルをホットメルト接着剤、バインダー、コーテ
ィング剤等に利用することか提案されてぎた。しかしそ
の多くはいまだ満足すべき結果を与えていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

共重合ポリエステルをホットメルト接着剤、バインダー
あるいはコーティング剤等に使用する際、特に結晶化度
、結晶化速度、および工業用有機溶剤への溶解性が問題
となる。

ホットメルト接着剤においては、一般にある程度の結晶
化度を有し、かつ接着操作後にすばやく結晶化し、後結
晶化を起こざないもので、ざらには樹°脂としての可撓
性を有するものが望まれている。

バインダーあるいはコーティング剤においては、工業用
有機溶剤に可溶で、低粘度であり、かつ強靭なものか望
まれている。

トナー用ビヒクルにおいては定着性とオフセント現象の
防止を両立さすためにある程度の柔軟性と耐ブロッキン
グ性を合わせもつものが望まれている。

しかしながら、こ几らの条件を全て満足するバランスの
と几たちのはいまだ得ら几ておらず、いずｎかの特徴を
犠牲にしながら、用途に合わせた分子設計をしているの
が現状である。

以上のような観点からバランスのとれた高性能の共重合
ポリエステルが切望されている。

本発明の目的は、ホットメルト接着剤、バインダー、コ
ーティング剤あるいはトナー用ビヒクル等の用途におい
て上記の物性をバランス良くかつ高度に有した洪看会ポ
リエステル系接着剤を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

％以上が３−メチル−１，５−ペンタンジオールおよび
／マたは２−メチル−１，８−オクタンジオールであり
、ジカルボン酸成分の７０モル％以上がテレフタル酸で
あることを特徴とする井重啼ポリエステルが上述の目的
を達成することを見出し本発明に到達した。即ち本発明
は（Ａ）　６０〜１００モル％のテレフタル酸残基およ
び０〜４０モル％のイソフタル酸残基からなるジカルボ
ン酸単位と（Ｂ１２０〜１００モル％の３−メチル−１
，５−ペンタンジオール残基および／または２−メチル
−１，８−オクタンジオール残基からなるグリコール単
位と（Ｃ１８０〜０モル％の側鎖を有さない炭素数２〜
９のポリメチレングリコール残基からなるグリコール単
位とにより構成されたポリエステル・重合体を有効成分
としてなるポリエステル系接着剤である。

本発明におけるポリエステル系接着剤とは、ホットメル
ト接着剤は勿論、バインダー、コーティング剤、トナー
用ビヒクル等をも意味するものである。

本発明の接着剤に用いるポリエステル共重合体を得るた
めのジカルボン酸成分としてはテレフタル酸とイソフタ
ル酸の混合物であり、ジカルボン酸成分の６０〜１００
モル％がテレフタル酸であり０〜４０モル％がイソフタ
ル酸である。テレフタル酸とイソフタル酸がこの範囲に
限定される理由は得ら几る重合体の融点と弾性的性質を
満足させるためである。この範囲をはずれると軟化温度
がきわめて低下し好ましくない。

本発明においてジオール成分中に占める３−メチル−１
，５−ペンタンジオールおよび／または２−メチル−１
，８−オクタンジオールの使用割合は２０〜１００モル
％である。接着剤の用途によりこの使用割合は最適範囲
がありホットメルト接着剤およびトナー用ビヒクルに対
しては２０〜５０モル％、またバインダー、コーティン
グ剤としては５０〜１００モル％が好ましい。３−メチ
ル−１，５−ペンタンジオールおよび／または２−メチ
ル−１，８−オクタンジオールの全ジオールに占める混
合割合が本発明の範囲より少ない場合は接層性が不良で
あり接着剤としての目的が達せられない。

本発明で３−メチル−１，５−ペンタンジオールおよび
／または２−メチル−１，８−オクタンジオールの残余
成分を構成する側鎖を有さないグリコール単位てはエチ
レングリコール、１．３−プロパンジオール、１．４−
ブタンジオール、１．５−ペンタンジオール、１，６−
ヘキサンジオールがある。

本発明のｍポリエステルのホットメルト接１剤としての
特徴点は、共重合ジオール成分中の３−メチル−１，５
−ペンタンジオールおヨヒ／マたは２−メチル−１，８
−オクタンジオールの使用量が２０〜５０モル％という
非常に狭い範囲において、その結晶化速度を所望のもの
に調節できることである。また、接着力に大きく影響す
る結晶化度については、同じ結晶化速度で比較した場合
、本発明のものは従来のものよりも高い結晶化度を有す
る。すなわち、より高い凝集力を有する剪断接着力の大
きいホットメルト接着剤が得られる。

また、樹脂の可とう性に影響を及ぼすガラス転移点（Ｔ
ｇ）についても、３−メチル−１，５−ペンタンジオー
ルおよび／または２−メチル−１，８−オクタンジオー
ルを使用することにより、ネオペンチルグリコールやそ
の他の側鎖を有するジオールに比べＴｇを低下させるこ
とかでき、可撓性のある樹脂が得らｆＬる。

本発明の奏番番ポリエステルのバインダー、コーティン
グ剤としての特徴は、例えば他のジオール成分としてエ
チレングリコールを選択した場合、３−メチル−１，５
−ペンタンジオールおよび／または２−メチル−１，８
−オクタンジオールの使用量が５０〜１００モル％と広
い範囲に渡って、非品性で工業用有機溶剤に可溶な共重
合ポリエステルが得られるということである。特に、３
−メチル−１，５−ペンタンジオールおよび／マたは２
−メチル−１，８−オクタンジオールの使用量が７０〜
１００モル％の範囲において汎用な溶剤であるトルエン
への溶解性が非常に良好であり、かつその溶液粘度は他
のものに比して非常に低く、作業性および皮膜化効率の
良い高濃度なバインダー、コーティング剤として有用で
ある。

また、溶液型として使用可能な本発明の共重合ポリエス
テルのＴｇは５〜３０℃と比較的低く、室温における皮
膜の柔軟性は非常に良好である。このようなＴｇの領域
の溶液型バインダーあるいはコーティング剤を得るため
にこれまでは一般に非晶化のためのネオペンチルグリコ
ールとＴ、を低下させるための直鎖脂肪族カルボン酸を
芳香族カルボン酸と組み合わせたものであったが、本発
明では３−メチル−１，５−ペンタンジオールおよび／
または２−メチル−１，８−オクタンジオール単独で非
晶化とＴｇの低下を達成することができるため、従来の
ものよりも芳香環濃度の高い、かつ比較的低いＴｇのバ
インダーおよびコーティング剤が得られることか判明し
た。バインダー、コーティング剤用としての本発明のｍ
ポリエステルは、非常に柔軟ではあるが、逆に樹脂とし
ての凝集力および耐熱性は低下する。そこで、三官能以
上の有機ポリイソシアナート架橋剤を用いることにより
、凝集力と耐熱性を向上させることが可能である。

この場合に使用される有機ポリイソシアナートとしては
分子中にインシアナート基を３個以上有する化合物、例
えばトリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリ
スリト等の水酸基のすべてをトリレンジイソシアナート
、キシリレンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソ
シアナート、インホロンジイソシアナート等でウレタン
化させた化合物が挙げられる６該有機ポリイソシアナー
トは本発明のポリエステル共重合体１００邪に対し１〜
３０部、好ましくは３〜１ｏ部の割合で含有させること
がよい。１部未満では凝集力および耐熱性は十分改善さ
れず、３０部を越えると樹脂の柔軟性か低下するので好
ましくない。

トナー用ビヒクルとして本発明の虜目ト色ポリエステル
を使用した場合、インフタル酸を２０〜３０モル％およ
び３−メチル−１，５−ペンタンジオールおよび／また
は２−メチル−１，８−オクタンジオールを２０〜４０
モル％混合する範囲においてそのＴＩは４０〜６０℃と
比較的馬＜、耐ブロッキング性を有しており、かつ３−
メチル−１，５−ペンタンジオール成分の柔軟性賦与効
果により、定着性の優れたトナービヒクルが得らレル。

一般には樹脂に柔軟性を与える場合、アジピン酸等の直
鎖脂肪族カルボン酸を使用するが、これらはモル％当り
の？、の低下率は本発明の３−メチル−１，５−ペンタ
ンジオールおよび／Ｅたは２−メチル−１，８−オクタ
ンジオールを使用したものよりも大きく、Ｔｇを所望の
温度に合わすことは困難である。

本発明の鼻ｉ春ポリエステルの＊ｉ方法には公知のポリ
エステル縮合手段か適用できる。例えばエステル化およ
び／よたはエステル交換触媒の存在下に１５０〜２５０
℃でエステル化またはエステル交換し、かつ、このよう
にして得ら几た反応生成物を、重縮合触媒の存在下にお
いて高真空雰囲気下２００〜３００℃で重縮合せしめる
ことにより！ｌｌｌ造することができる。この際、第一
反応段階のエステル化またはエステル交換のための触媒
とし’／ ては・チウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、ス
トロンチウムなどの酢酸塩、ギル塩、アルコラードなど
か、また第二段階の重縮合のための触媒としては鉛、ス
ズ、ゲルマニウムおヨヒアンチモンノ酸化物、水酸化物
アルコラード、あるいはチタンのアルコラードなどが好
ましく使用できる。

また本発明の哄虐喰ポリエステルの分子量についてはテ
トラクロロエタン／フェ、ノールの１：１（ｖｏｌ／ｖ
ｏｌ　　）の混合溶媒に０．５ｇ膚の濃度で溶解し３０
℃で測定した相対粘度（＋７ｓｐ／ｃ　）が０゜４〜１
．５の範囲にあることが好ましい。

相対粘度が０．４以下の場合には良好な機械的性質が得
られずまた１、５以上の場合には接着力が低゛下する傾
向にあり好ましくない。

〔実　施　例〕

以下に実施例をあげて本発明のより具体的な説明を行う
。

なお実施例中における融点、結晶化度、結晶化速度およ
びＴＱは全てＤＳｅ測定によって融解ピーク、結晶融解
熱、過冷却度及び二元転移°点から評価した。

実施例１ ジメチルテレフタレー）（ＤＭＴ）１モル、１．４−フ
゛タンジオール（ＢＩＪ）１モル、３−メチル−１゜５
−ペンタンジオール（ＭＰＯ）０．６モルを、エステル
交換および重合触媒であるチタニウムテトライソプロポ
オキサイド４００　ｐ／ＬＩＭＴの割合で出発原料を撹
拌機付反応器に仕込み、２］１］熱下副生ずるメタノー
ルを反応系外に留出させながらエステル交換反応を行っ
た。その後２６０℃に昇温し、１　’Ｉ’ｏｒｒにて重
合した。得ら几たコポリマーはＮＭｎ分析からＢＤ成分
５７モル％、ＭＰＤ成分４３モル％のテレフタレート共
重合ポリエステル（ＰＢ／Ｍ（４３１Ｔ）であり、（η
ｓｐ／ｃ　）　１．２０　、結晶融解温度（Ｔｍ）１３
７℃、ガラス転移点（Ｔｇ）１７℃であった。この共重
合ポリエステルを１００μ厚のフィルムとし、ＩＩ８−
４６８５０、同６８５４に準じてステンレススチール板
間にはさみ、Ｔｍより４０℃高温の熱プレスでホットメ
ルト接看万式にて熱圧宥し、１５℃の水中に投入冷却し
て剪断接１力測定用接看試験片を得た。なお、比較のた
め、同様の重合条件によりＢＤ成分５８モル％および１
．６−ヘキサンジオール成分（ｉｉＤ　）　４２モル％
のテレフタレート共重合ポリエステル（Ｐ　Ｂ／ＲＩ４
２　’ｆ’　）を得た。

この共重合体は’７！Ｉｐ／ｃ　１．４３　、Ｔｍ１５
５℃、１ｇ１９℃であった。これらの接着試験片の剪断
接着力を室温にて測定し、その結果を下表にまとめた。

＋Ｆ＊　［１８／７’ｌ−１＋看ムＪＳ　ＩＩ　−Ｐ　
２　卆ｄ−ｒ＋　ｉｌｔ　遺／７’ｌ　Ｉｌｌ　押ｋｋ
　’？＄　ｉＬる１、６−ヘキサンジオールよりのポリ
エステルに比べ、その接着力は優れており、ホットメル
ト接実施例ＰＢ／Ｍ（４３Ｔ　　　　　　　１４４．５
比較例Ｐ　Ｂ／Ｈ（４２）Ｔ　　　　　　　ｔ　ｏ　０
．３実施例２ ジメチルテレフタレート（１）ＭＴ　）　０．８モル、
ジメチルイソフタレート（１）ＭＩ　）　０．２モル、
１．４−ブタンジオール（ＢＤ）１．２モル、２−メチ
ル−１゜８−オクタンジオール（２−ＭＯＩ）　）　０
．４５モル％を用い実施例１と同様の方法で重合を行な
い得られたポリエステルはＮＭＢ分析よりＢＤ成分６４
モル％、２−Ｍ０Ｄ成分３６モル％のテレフタレート共
重合ポリエステルであったみηｓｐ／ｃは１．３０であ
った。

このポリエステルを実施例１と同様の方法で接着テスト
を行ない引張剪断接着強度を測定した結果１６２．３　
ｋνｄと非常に優ｒしていた。

実施例３ ジメチルテレフタレートおよび３−メチル−１゜５−ペ
ンタンジオールのみよりなるポリエステル（ＰＭＴ）を
実施例１と同様の方法で製造した。

このポリエステルは’７８ｐ／ｃ０．９　Ｂ　、ｒｌｙ
、は６℃の非品性ポリエステルであった。このポリエス
テルのトルエン溶液における濃度と溶液粘度の関係を図
１に示した。なお比較例として溶剤可溶型の、テレフタ
ル酸７０モル％、セパチン酸３０モル％、エチレングリ
コール５０モル％、ネオペンチルグリコール５０モル％
の組成からなる共重合ポリエステル（ＰＥＭ８Ｔ　）を
製造した。この共重合ポリエステルはη３ｐ／ｃ　Ｏ，
６９、Ｔｇ　１１℃の非品性ポリエステルであった。

本発明の共重合ポリエステルはほぼ同様のＴｇを有する
非品性のポリエステル（比較例）に比し同一溶液濃度の
トルエン溶液にした場合のＥ型粘度計によって求めた溶
液粘度は図１に見らｎるごとく非常に低（作業性、皮膜
化効率のすぐれるものである。

またこのポリエステルの耐熱性と凝集力を向上させるた
め３官能インシアナートとしてトリメチネートＬ）を該
ポリエステルに対し３重量％添加しポリエステルフィル
ムとアルミフィルムとポリプロフィルムのはりあわせを
行ない、アルミフィルムとポリプロフィルム間の剥離強
度を評価した。

コロネートＬを入れた場合の剥離強度（２０℃）は９５
０ｇ７１５ｍ＋１１であり、８０℃の高温でも６６０ｇ
／１５■と良好であるに対しコロネートＬを使用しなか
った場合の剥離強度は８００ｇ／１５■（２０℃）で８
０℃においては３１Ｊｙ／１５ｍ５と耐熱性において劣
っていた。

〔肉面の簡単な説明〕

図１は、本発明の共重合ポリエステル（実施例）と比較
例について溶液粘度と溶液濃度の関係を示したも０であ
る・　　　　　　　　　　　以下余白〔発明の効果〕 本発明によれば、ホットメルト接着剤、バインダー、コ
ーティング剤あるいはトナー用ビヒクル等の用途におい
て、適度な結晶化度、可撓性、工業用有機溶剤に対する
可溶性低粘度、耐ブロッキング性等の物性をバランスよ
（かつ高度に有したｍポリエステル系接着剤を得ること
が可能となった。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）６０〜１００モル％のテレフタル酸残基お
   よび０〜４０モル％のイソフタル酸残基からなるジカル
   ボン酸単位と （Ｂ）２０〜１００モル％の３−メチル−１，５−ペン
   タンジオール残基および／または２−メチル−１，８−
   オクタンジオール残基からなるグリコール単位と （Ｃ）８０〜０モル％の側鎖を有さない炭素数２〜９の
   ポリメチレングリコール残基からなるグリコール単位と
   により構成されたポリエステル重合体を有効成分として
   なるポリエステル系接着剤
2. （２）有機ポリイソシアナートを該ポリエステル共重合
   体１００部に対し１〜３０部含有させてなる特許請求範
   囲第１項記載の接着剤