JPWO2013061790A1 - 湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物、接着剤及び物品 - Google Patents
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Abstract
Description
また、前記耐湿熱性ホットメルト接着剤組成物は、低温時においても接着できるというメリットを有するものの、エポキシ樹脂を用いているため、接着剤自体の柔軟性が不十分であったり、物品が落下した場合には接着剤層が剥離してしまう等の問題点もあった。
従って、本発明の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物を用いて得られた接着剤は、繊維ボンディング・建材ラミネーション用途のみならず、光学用部材の貼り合せに好適に用いることができる。
カラム:東ソー株式会社製の下記のカラムを直列に接続して使用した。
「TSKgel G5000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G4000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G3000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G2000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
検出器:RI(示差屈折計)
カラム温度:40℃
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
流速:1.0mL/分
注入量:100μL(試料濃度0.4質量%のテトラヒドロフラン溶液)
標準試料:下記の標準ポリスチレンを用いて検量線を作成した。
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−500」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−1000」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−2500」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−5000」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−1」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−2」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−4」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−10」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−20」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−40」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−80」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−128」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−288」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−550」
<アクリルポリオール−1の合成>
温度計、攪拌機及び冷却管を備えた反応容器に、メチルエチルケトン300質量部を入れ、容器内温度を80℃にした後、メチルメタクリレート340質量部、n−ブチルメタクリレート150質量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート10質量部、アゾビスイソブチロニトリル8.5質量部をメチルエチルケトン160質量部に溶解したものを添加、混合し、16時間反応させることによって、アクリルポリオール−1(不揮発分:52質量%、粘度;2,000mPa・s(23℃)、数平均分子量;20,000)を得た。
温度計、撹拌機、不活性ガス導入口および還流冷却器を備えた四口フラスコに、ポリプロピレングリコール(数平均分子量;1,000、以下「PPG1000」と略す。)15質量部、ポリプロピレングリコール(数平均分子量;2,000、以下「PPG2000」と略す。)15質量部、結晶性PEs−1(1,6−ヘキサンジオールと1,12−ドデカンジカルボン酸とを反応させたもの、数平均分子量;3,500)10質量部、非晶性PEs−1(ビスフェノールAのプロピレンオキサイド6モル付加物と、セバシン酸、イソフタル酸を反応させたもの、数平均分子量;2,000)15質量部、アクリルポリオール−1を30質量部仕込み、減圧下100℃でポリオール混合物中の水分含有率が0.05質量%以下となるまで脱水した。
次いで、容器内温度70℃に冷却後、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)15.5質量部を加え、100℃まで昇温して、NCO基含有率が一定となるまで約3時間反応させて、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを得た。
ポリオールの種類及び/又は量、ポリイソシアネートの量を表1〜3に示す通りに変更した以外は、実施例1と同様にしてウレタンプレポリマーを得た。
実施例及び比較例で得られたウレタンプレポリマーを120℃に溶融し、120℃に予め加熱された0.6mm内径のディスペンサーニードル(武蔵エンジニアリング株式会社製「VALVE MASTER ME−5000VT」)を用いて吐出圧力:0.3MPa、速度:50mm/秒にて10秒吐出した際の塗布量(g)により、塗布作業性を以下のように判断した。また、上記と同様の条件にて、筐体(アクリル板)に塗布した直後の接着剤層の高さ(mm)で、塗布後の保型性を以下のように判断した。また、該保型性の試験において、塗布後を基点とし、1分毎に指触にてタックの有無を確認し、表面のタック感がなくなるまでの時間(分)を測定し、オープンタイムについて以下のように判断した。
<塗布作業性>
「○」;1.0g以上
「△」;0.6g以上1.0g未満
「×」;0.6g未満
<塗布後の保型性>
「○」;0.5mm以上
「△」;0.3mm以上0.5mm未満
「×」;0.3mm未満
<オープンタイム>
「○」;4分以上10分未満
「×」;4分未満及び10分以上
上記[塗布後の保型性、オープンタイムの評価方法]で得られた接着剤層の機械的特性(100%モジュラス(MPa)、破断点応力(MPa)、破断点伸度(%))をJIS K−7311に準拠して測定し、100%モジュラスを基準に以下のように判断した。
「○」;5MPa以下
「△」;5MPaを超えて7MPa以下
「×」;7MPaを超える
実施例及び比較例で得られたウレタンプレポリマーを120℃に溶融させて、ロールコーターにて200μm厚みのコロナ処理PET上に100μmにて塗布し、各種基材(ABS(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂)板、PC(ポリカーボネート)板、アクリル板)と貼り合せて、それぞれ23℃、65%RHの恒温槽に3日間放置し、その後180℃剥離強度(N/inch)をJIS K−7311に準拠して測定した。
実施例及び比較例で得られたウレタンプレポリマーを120℃に溶融し、120℃に予め加熱された0.6mmΦ内径のディスペンサーニードル(武蔵エンジニアリング製「VALVE MASTER ME−5000VT」)を用いて、アクリル板上に縦4cm、横4cm、厚み2mmの正方形を描く様にビード上に塗布して、ABS板(5cm×5cm)を貼り合せた後、温度23℃、相対湿度65%の恒温恒湿槽中に3日間放置した。
次いで、温度23℃、相対湿度50%の環境下で、デュポン式落下衝撃試験機にて被着体側から撃芯を介して、荷重300g/高さ30cmで衝撃を5回与える条件にて、アクリル板の剥がれの発生の有無で、耐落下衝撃性を評価した。なお、剥がれが発生しなかったものは「○」、剥がれが発生したものを「×」と評価した。
前記[耐落下衝撃性の評価方法]にて作成したサンプルを用いて、水浸漬(温度23℃、0,5時間)後の内部への水侵入の有無を、JIS IPX−7に準拠して行い、防水性を以下のように評価した。
「○」;水の侵入がない。
「×」;水の侵入がある。
「PTMG1000」;ポリテトラメチレングリコール、数平均分子量;1,000
「PTMG2000」;ポリテトラメチレングリコール、数平均分子量;2,000
「結晶性PEs−2」;1,6−ヘキサンジオールとアジピン酸とを反応させたもの、数平均分子量2,000
Claims (9)
- ポリオール(A)とポリイソシアネート(B)を反応させて得られるイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを含有する湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物であって、前記ポリオール(A)が、ポリエーテルポリオール(A−1)、結晶性ポリエステルポリオール(A−2)、非晶性ポリエステルポリオール(A−3)及びアクリルポリオール(A−4)を含有するものであることを特徴とする湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物。
- 前記アクリルポリオール(A−4)の数平均分子量が、5,000〜50,000の範囲である請求項1記載の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物。
- 前記アクリルポリオール(A−4)のガラス転移温度が、30〜120℃の範囲である請求項1記載の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物。
- 前記アクリルポリオール(A−4)が、水酸基を有する(メタ)アクリル化合物及び(メタ)アクリル酸アルキルエステルを重合して得られるものである請求項1記載の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物。
- 前記アクリルポリオール(A−4)の使用量が、前記ポリエーテルポリオール(A−1)100質量部に対して、20〜400質量部の範囲である請求項1記載の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物。
- 前記非晶性ポリエステルポリオール(A−3)が、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物と、多塩基酸とを反応させて得られるものである請求項1記載の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物。
- 前記非晶性ポリエステルポリオール(A−3)の使用量が、前記ポリエーテルポリオール(A−1)100質量部に対して、10〜300質量部の範囲である請求項1記載の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物。
- 請求項1〜7のいずれか1項記載の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト樹脂組成物を用いて得られたことを特徴とする接着剤。
- 少なくとも2つの部材を請求項8記載の接着剤で貼り合せたことを特徴とする物品。
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