WO2015190276A1 - 反応性ホットメルト接着剤組成物及びこれを用いる自動車灯具 - Google Patents

反応性ホットメルト接着剤組成物及びこれを用いる自動車灯具 Download PDF

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WO2015190276A1
WO2015190276A1 PCT/JP2015/064907 JP2015064907W WO2015190276A1 WO 2015190276 A1 WO2015190276 A1 WO 2015190276A1 JP 2015064907 W JP2015064907 W JP 2015064907W WO 2015190276 A1 WO2015190276 A1 WO 2015190276A1
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hot melt
adhesive composition
reactive hot
meth
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茂 山内
美沙樹 松村
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横浜ゴム株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a reactive hot melt adhesive composition and an automotive lamp using the same.
  • Patent Document 1 a reactive adhesive used for automobile lamps.
  • the present inventors have found that the initial adhesive strength of conventional reactive hot melt adhesives may be low.
  • the adhesive strength (hot strength) or hot water-resistant adhesive property under high temperature (for example, 120 ° C.) or hot water-resistant adhesive can be improved to a higher level. This inventor discovered this. Therefore, the present invention is excellent in at least one of the initial adhesive strength and at least one of the adhesive strength at high temperature and the hot water-resistant adhesive property after using a reactive hot melt adhesive composition.
  • An object of the present invention is to provide an adhesive hot melt adhesive composition.
  • aromatic polyisocyanate (a), polyether polyol (b), (meth) acrylic resin (c), tackifier (d), and polyester Reactive hot melt adhesive composition (reactive hot melt) containing resin (f) has initial adhesive strength as well as adhesion at elevated temperatures after using the reactive hot melt adhesive composition over time
  • the present invention has been completed by finding that it is excellent in at least one of strength and adhesiveness to hot water. That is, the present inventors have found that the above problem can be solved by the following configuration.
  • 2. The reactive hot melt adhesive composition according to 1 above, wherein the tackifier (d) is a rosin tackifier having two or more hydroxyl groups.
  • 3. The molar ratio of the isocyanate group of the aromatic polyisocyanate (a) to the hydroxyl group of the polyether polyol (b), the crystalline polyester polyol (e) and the rosin tackifier having two or more of the hydroxyl groups. 3.
  • the mass ratio of each component Polyether polyol (b): (meth) acrylic resin (c): crystalline polyester polyol (e) + amorphous polyester resin (f)) is 40 to 50:20 to 40:10 to 30 above. 4.
  • the reactive hot melt adhesive composition according to any one of items 1 to 3. 5. 5.
  • the amount of the tackifier (d) is the total amount of the polyether polyol (b), the (meth) acrylic resin (c), the crystalline polyester polyol (e), and the amorphous polyester resin (f) 100.
  • the reactive hot melt adhesive composition according to any one of 1 to 8 above, wherein the crystalline polyester polyol (e) is a compound formed from hexanediol and adipic acid. 10.
  • the reactive hot melt adhesive composition according to any one of 1 to 9 above, wherein the crystalline polyester polyol (e) has a weight average molecular weight of 1,000 to 6,000. 11.
  • the amorphous polyester resin (f) is a compound formed from terephthalic acid and / or isophthalic acid and at least one selected from the group consisting of ethylene glycol, neopentyl glycol and 1,4-butanediol.
  • the reactive hot melt adhesive composition according to any one of 1 to 10 above. 12
  • the tackifier (d) is a compound having two abitienic acid skeletons and two or more hydroxyl groups in one molecule, wherein the two abitienic acid skeletons are bonded by a bisphenol A skeleton.
  • the reactive hot-melt adhesive composition according to any one of 1 to 12. 14 14.
  • An automotive lamp obtained by adhering a lens and a housing using the reactive hot melt adhesive composition according to any one of 1 to 14 above.
  • the reaction having excellent initial adhesive strength and at least one of adhesive strength under high temperature and hot water-resistant adhesive property after using a reactive hot melt adhesive composition.
  • Hot melt adhesive composition and an automotive lamp using the same can be provided.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of an automobile lamp according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of the automobile lamp shown in FIG.
  • the reactive hot melt adhesive composition of the present invention (the composition of the present invention) Aromatic polyisocyanate (a), polyether polyol (b), (meth) acrylic resin (c), tackifier (d), crystalline polyester polyol (e) and amorphous polyester resin (f), It is a reactive hot melt adhesive composition.
  • the composition of the present invention comprises an aromatic polyisocyanate (a), a polyether polyol (b), and a crystalline polyester polyol (e), a (meth) acrylic resin (c), a tackifier ( d) and the amorphous polyester resin (f), the initial adhesive strength of the reactive hot melt adhesive composition, as well as the time after using the reactive hot melt adhesive composition It is excellent in at least one of adhesive strength under high temperature and hot water-resistant adhesiveness.
  • the present invention is excellent in at least one of the initial adhesive strength and the adhesive strength at high temperature and the hot water-resistant adhesive property after elapse of time using the reactive hot melt adhesive composition. It is sometimes superior in at least one of the effects of the invention.
  • the aromatic polyisocyanate (a) is capable of reacting with the polyether polyol (b) and the crystalline polyester polyol (e). It is considered that (c), tackifier (d), and crystalline polyester polyol (e) have an action and function as a thermoplastic hot melt. For this reason, (meth) acrylic resin (c), tackifier (d), and crystalline polyester polyol (e) are cured by using the composition of the present invention and then cooling and solidifying the composition of the present invention. It is considered that the adhesive strength can be expressed at the initial stage of the process. There may be an effect as the above-mentioned reactive hot melt at an early stage of curing.
  • the aromatic polyisocyanate (a) reacts with the polyether polyol (b) and the crystalline polyester polyol (e), thereby increasing the adhesive strength of the cured product from the initial stage. It is considered that the adhesive strength at high temperature and the hot water resistance are excellent.
  • the tackifier (d) is considered to function as an adhesive adhesive.
  • the tackifier (d) has two or more groups capable of reacting with an isocyanate group such as a hydroxyl group in one molecule, such a tackifier can react with the aromatic polyisocyanate (a), Since it can be incorporated into the main polymer, it has superior adhesive strength at high temperatures and adhesiveness to hot water, and excellent volatile resistance at high temperatures.
  • the aromatic polyisocyanate (a) contained in the composition of the present invention is not particularly limited as long as it is a compound having two or more isocyanate groups and aromatic hydrocarbon groups.
  • the aromatic hydrocarbon group include a benzene ring and a naphthalene ring.
  • the aromatic hydrocarbon group may further have an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, or a combination thereof.
  • the isocyanate group and the aromatic hydrocarbon group can be directly bonded, or can be bonded via a hydrocarbon group or a hetero atom (for example, an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom).
  • hydrocarbon group examples include an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and a combination thereof, and may have an unsaturated bond, for example, an oxygen atom, nitrogen It may have a hetero atom such as an atom or a sulfur atom.
  • aromatic polyisocyanate (a) examples include diphenylmethane diisocyanate (MDI), polymeric MDI, diphenyl diisocyanate, tolylene diisocyanate (TDI), xylylene diisocyanate, and tetramethylxylylene diisocyanate.
  • MDI diphenylmethane diisocyanate
  • TDI tolylene diisocyanate
  • xylylene diisocyanate xylylene diisocyanate
  • tetramethylxylylene diisocyanate examples include diphenylmethane diisocyanate (MDI), polymeric MDI, diphenyl diisocyanate, tolylene diisocyanate (TDI), xylylene diisocyanate, and tetramethylxylylene diisocyanate.
  • MDI and polymeric MDI are preferred, and 4,4′-diphenylmethane diisocyanate is more preferred from the
  • the polyether polyol (b) will be described below.
  • the polyether polyol (b) contained in the composition of the present invention is not particularly limited as long as it is a compound having two or more hydroxyl groups and having polyether as a main chain. It is preferable that the polyether polyol (b) has 2 to 4 hydroxyl groups per molecule.
  • polyether polyol (b) examples include polyoxyalkylene (for example, polyoxyethylene, polyoxypropylene).
  • Polyether polyol (b) is preferably polypropylene glycol (PPG, polyoxypropylene diol) or polyoxypropylene triol.
  • PPG polypropylene glycol
  • the molecular weight of the polyether polyol (b) is preferably 1,000 to 6,000, more preferably 1,000 to 3,000, from the viewpoint of excellent compatibility with other components. preferable.
  • the polyether polyol (b) is not particularly limited for its production.
  • the polyether polyol (b) can be used alone or in combination of two or more.
  • the (meth) acrylic resin (c) will be described below.
  • the composition of the present invention can reduce the initial viscosity (hereinafter the same) when the composition is melted.
  • the (meth) acrylic resin (c) contained in the composition of the present invention contains, as a monomer, for example, at least one selected from the group consisting of (meth) acrylic acid esters, (meth) acrylic acid, and (meth) acrylamides.
  • the polymer is not particularly limited as long as it is a polymer polymerized by use.
  • One preferred embodiment is a polymer obtained by polymerizing a monomer containing at least a (meth) acrylic acid ester.
  • the (meth) acrylic acid ester used when producing the (meth) acrylic resin (c) is not particularly limited.
  • (meth) acrylic acid alkyl ester is mentioned.
  • the ester residue may be linear or branched.
  • (meth) acrylic acid esters include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and octyl (meth) acrylate.
  • the (meth) acrylic resin (c) is preferably a copolymer of methyl methacrylate and butyl methacrylate from the viewpoint of being excellent in at least one of the effects of the present invention, having a low initial viscosity and excellent compatibility with other raw materials. . Moreover, the (meth) acrylic resin (c) is mentioned as one of the preferred embodiments that is formed only from repeating units of (meth) acrylic acid esters for the same reason as described above.
  • the glass transition temperature of the (meth) acrylic resin (c) is excellent in at least one of the effects of the present invention, has a low initial viscosity, and is excellent in the balance between the initial adhesive strength and the adhesive strength at high temperatures. 110 ° C. is preferable, and 50 to 105 ° C. is more preferable.
  • the glass transition temperature of the (meth) acrylic resin (c) is a room temperature at a dynamic viscoelasticity measurement (Dynamic Mechanical Analysis) strain of 0.01%, a frequency of 10 Hz, and a heating rate of 5 ° C./min.
  • the storage elastic modulus of the (meth) acrylic resin (c) was measured by applying a forced elongation excitation, and the peak value of tan ⁇ was determined from the glass transition temperature of the (meth) acrylic resin (c) ( Tg).
  • the weight average molecular weight of the (meth) acrylic resin (c) is preferably 100,000 or less, more preferably 10,000 to 30,000, from the viewpoint of being excellent in at least one of the effects of the present invention and having a low initial viscosity. It is mentioned as a preferable aspect that the (meth) acrylic resin (c) does not contain a repeating unit and / or a hydroxyl group by ethylene (CH 2 CH 2 ).
  • (Meth) acrylic resin (c) is not particularly limited for its production. For example, a conventionally well-known thing is mentioned.
  • the (meth) acrylic resin (c) can be used alone or in combination of two or more.
  • the tackifier (d) will be described below.
  • the composition of the present invention can make at least one or all of the effects of the present invention excellent.
  • the tackifier (d) contained in the composition of the present invention include those that can be used as a tackifier. Specifically, for example, a rosin tackifier, a terpene tackifier, a terpene phenol tackifier, and a petroleum resin. System tackifiers are listed.
  • a rosin tackifier is preferable from the viewpoints of being excellent in at least one of the effects of the present invention, excellent in compatibility and volatility resistance, less thickening after aging, and excellent in adhesion to polyolefin.
  • rosin tackifier examples include rosin, rosin derivatives (for example, rosin ester, rosin derivative having two or more hydroxyl groups), hydrogenated products thereof, and mixtures thereof.
  • Specific examples include gum rosin, tall oil rosin, wood rosin, hydrogenated rosin, disproportionated rosin, polymerized rosin, modified rosin, rosin ester, and rosin derivatives having two or more hydroxyl groups (rosin polyol).
  • the tackifier (d) is superior in at least one of the effects of the present invention, has excellent compatibility and volatility resistance, has little viscosity increase after aging, and has excellent adhesion to polyolefin.
  • Those having two or more groups capable of reacting with isocyanate hereinafter referred to as isocyanate-reactive groups, for example, hydroxyl groups are preferred.
  • the tackifier (d) has two or more isocyanate reactive groups in one molecule
  • the tackifier having two or more isocyanate reactive groups reacts with the isocyanate group and is introduced into the polyurethane skeleton.
  • the tackifier having two or more isocyanate-reactive groups does not volatilize or hardly volatilizes from the cured product during heating and / or after curing of the composition, that is, excellent volatility resistance.
  • hydroxyl group as the isocyanate reactive group examples include an alcoholic hydroxyl group and a phenolic hydroxyl group. Of these, alcoholic hydroxyl groups are preferred from the viewpoint of high reactivity with isocyanate groups and excellent volatility resistance.
  • the alcoholic hydroxyl group is not particularly limited as long as it is a hydroxy group bonded to the carbon atom of the aliphatic hydrocarbon group and / or the alicyclic hydrocarbon group.
  • the tackifier (d) is preferably a tackifier having two or more hydroxyl groups, more preferably a tackifier having two or more alcoholic hydroxyl groups, a polyester polyol (including a crystalline polyester polyol (e)), a polyester resin ( A rosin-based tackifier having two or more alcoholic hydroxyl groups is more preferable, and rosin diol is particularly preferable.
  • rosin tackifiers having two or more hydroxyl groups include, for example, two abitienic acid skeletons and two or more hydroxyl groups in one molecule, and the two abitienic acid skeletons are bisphenol A skeleton or chain carbonization. Examples thereof include compounds bonded by a hydrogen group.
  • the tackifier (d) is not particularly limited for its production. For example, a conventionally well-known thing is mentioned. Each tackifier (d) can be used alone or in combination of two or more.
  • the crystalline polyester polyol (e) will be described below.
  • the crystalline polyester polyol (e) contained in the composition of the present invention is not particularly limited as long as it is a compound having a polyester skeleton as a main chain and two or more hydroxy groups and being solid at 20 ° C.
  • the polyester skeleton of the crystalline polyester polyol (e) is not particularly limited.
  • the number of hydroxyl groups per molecule of the crystalline polyester polyol (e) is preferably 2 to 4 from the viewpoint of excellent crystallinity of the crystalline polyester polyol (e).
  • the crystalline polyester polyol (e) is not particularly limited for its production. For example, a conventionally well-known thing is mentioned.
  • the crystalline polyester polyol (e) includes, for example, at least one aliphatic or aromatic polycarboxylic acid selected from the group consisting of adipic acid, sebacic acid, phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid, ethylene glycol, Examples thereof include compounds obtained by using at least one polyol selected from the group consisting of 1,6-hexanediol and 1,4-butanediol. Among them, a compound formed from hexanediol and adipic acid is preferable from the viewpoint that the crystallinity of the crystalline polyester polyol (e) becomes strong and thus is superior in at least one of the effects of the present invention.
  • the weight average molecular weight of the crystalline polyester polyol (e) is preferably 1,000 to 6,000, from the viewpoint that it is more excellent in at least one of the effects of the present invention.
  • the weight average molecular weight of the crystalline polyester polyol (e) is a standard polystyrene conversion value by gel permeation chromatography (GPC).
  • GPC gel permeation chromatography
  • the crystalline polyester polyol (e) can be used alone or in combination of two or more.
  • the amorphous polyester resin (f) will be described below.
  • the composition of this invention can be made excellent in adhesiveness by including an amorphous polyester resin (f).
  • the amorphous polyester resin (f) contained in the composition of the present invention is not particularly limited as long as it is a compound having a polyester skeleton as a main chain and being liquid at 20 ° C.
  • the amorphous polyester resin (f) can contain amorphous.
  • the polyester skeleton of the amorphous polyester resin (f) is not particularly limited.
  • the non-crystalline polyester resin (f) has one hydroxyl group or one hydroxyl group per molecule as a preferred embodiment.
  • the amorphous polyester resin (f) is not particularly limited for its production. For example, a conventionally well-known thing is mentioned.
  • Examples of the amorphous polyester resin (f) include at least one aromatic polycarboxylic acid selected from the group consisting of phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid, ethylene glycol (EG), propylene glycol, and butanediol. Examples thereof include compounds obtained by using at least one polyol selected from the group consisting of (BD), neopentyl glycol (NPG) and diethylene glycol.
  • the amorphous polyester resin (f) is selected from the group consisting of terephthalic acid and / or isophthalic acid, ethylene glycol, neopentyl glycol, and 1,4-butanediol from the viewpoint of being superior in at least one of the effects of the present invention. It is preferably a compound formed from at least one selected.
  • the weight average molecular weight of the amorphous polyester resin (f) is preferably from 20,000 to 50,000, more preferably from 30,000 to 40,000, from the viewpoint that at least one of the effects of the present invention is superior.
  • the weight average molecular weight of the amorphous polyester resin (f) is a standard polystyrene conversion value by gel permeation chromatography (GPC).
  • GPC gel permeation chromatography
  • the amorphous polyester resin (f) can be used alone or in combination of two or more.
  • the molar ratio (isocyanate group / hydroxyl group: index) between the isocyanate group of the aromatic polyisocyanate (a) and the hydroxyl group of the polyether polyol (b) and the crystalline polyester polyol (e) is excellent in foam resistance. From the viewpoint, 1.5 to 2.5 is preferable.
  • the tackifier (d) has two or more isocyanate-reactive groups (for example, hydroxyl groups), the isocyanate group possessed by the aromatic polyisocyanate (a), the polyether polyol (b), the tackifier having the isocyanate-reactive group (for example, rosin diol) and crystalline polyester polyol (e) have a total molar ratio of hydroxyl group and isocyanate reactive group (isocyanate group / (hydroxyl group + isocyanate reactive group): index) of 1.5 to 2.5. preferable.
  • isocyanate-reactive groups for example, hydroxyl groups
  • rosin diol) and crystalline polyester polyol (e) have a total molar ratio of hydroxyl group and isocyanate reactive group (isocyanate group / (
  • the mass ratio of each component is superior in at least one of the effects of the present invention, and the initial viscosity is lowered. 40 to 50:20 to 40:10 to 30 is preferable.
  • the mass ratio of the crystalline polyester polyol (e) and the non-crystalline polyester resin (f) is 3 to 7: 1 to 3 from the viewpoint of being excellent in at least one of the effects of the present invention and lowering the initial viscosity. Is preferred.
  • the amount of the tackifier (d) is excellent in at least one of the effects of the present invention, and from the viewpoint of lowering the initial viscosity, the polyether polyol (b), the (meth) acrylic resin (c), the crystalline polyester polyol ( 1 to 50 parts by mass is preferable with respect to 100 parts by mass of the total amount of e) and the non-crystalline polyester resin (f).
  • the amount of the above-mentioned tackifier is excellent from at least one of the effects of the present invention, and from the viewpoint of excellent volatility, polyether polyol
  • the amount is preferably 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of (b), (meth) acrylic resin (c), crystalline polyester polyol (e) and amorphous polyester resin (f). Part by mass is more preferable.
  • the amount of the aromatic polyisocyanate (a) can be adjusted so that the index is 1.5 to 2.5 as calculated from the total amount of hydroxyl groups and isocyanate reactive groups.
  • the amount of the (meth) acrylic resin (c) is 10 to 10 parts per 100 parts by mass in total of the polyether polyol (b) and the crystalline polyester polyol (e) from the viewpoint that at least one of the present effects is excellent. It is preferable that it is 80 mass parts.
  • the total amount of the polyether polyol (b), the (meth) acrylic resin (c) and the crystalline polyester polyol (e) is 100 from the viewpoint that the amount of the amorphous polyester resin (f) is excellent in at least one of the present effects.
  • the amount is preferably 3 to 30 parts by mass with respect to parts by mass.
  • the composition of this invention can contain an additive further as needed.
  • the additive include a curing catalyst, an antioxidant, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a colorant such as a pigment and a dye, a filler, a softener, a plasticizer, and a reinforcing agent.
  • the amount of the additive can be appropriately determined.
  • the curing catalyst is not particularly limited as long as it can be used as a catalyst for the reaction between an isocyanate group and a hydroxyl group, an isocyanate reactive group or water. Examples thereof include compounds having a morpholine ring.
  • morpholine 1- (4-morpholino) cyclohexene, 1-morpholinocyclopentene, 2- (N-morpholino) ethanesulfonic acid, 2,2′-di
  • examples thereof include morpholino diethyl ether, di (2,6-dimethylmorpholinoethyl) ether and di (2,6-diethylmorpholinoethyl) ether.
  • the composition of the present invention is not particularly limited for its production. For example, it can manufacture by mixing the said component and the additive which can be used as needed.
  • the composition of the present invention is excellent in applicability, and preferably has a melt viscosity at 120 ° C. of 100,000 mPa ⁇ s or less from the viewpoint of ensuring an open time even when the substrate is large or the like. It is more preferably 50,000 to 5,000 mPa ⁇ s.
  • the melt viscosity of the adhesive at 120 ° C. was measured at 120 ° C. using a Brookfield viscometer (# 28 spindle, 5 rpm).
  • the composition of the present invention has a low thickening rate after aging, it is difficult to form a cured product in the composition over time even when heated, and is excellent in maintainability.
  • the composition of the present invention is a reactive hot melt adhesive composition (reactive hot melt). Therefore, the composition of the present invention can be cured by cooling the melted composition of the present invention and by reacting, for example, moisture in the air with an isocyanate group and a hydroxyl group in the system. .
  • the composition of the present invention is heated to 110 to 130 ° C. and melted and applied to a substrate (for example, the first member and / or the second member).
  • a substrate for example, the first member and / or the second member.
  • the material of the second member may be the same as or different from that of the first member.
  • the substrate to which the composition of the present invention can be applied examples include plastic (for example, polyolefin (for example, polypropylene), polycarbonate, (meth) acrylic resin), and wood.
  • plastic for example, polyolefin (for example, polypropylene), polycarbonate, (meth) acrylic resin), and wood.
  • the method for applying the composition of the present invention to the substrate is not particularly limited.
  • a discharger or a melt coater can be used.
  • composition of the present invention can be used, for example, for bonding an automotive lamp, and specifically, for example, bonding of a lens of a car lamp (for example, a headlamp, a rear combination lamp, etc.) and a housing. It can be applied to the sealing part of a lens of an automobile lamp.
  • a lens of a car lamp for example, a headlamp, a rear combination lamp, etc.
  • the automotive lamp of the present invention will be described below.
  • the automobile lamp of the present invention is an automobile lamp obtained by adhering a lens and a housing using the reactive hot melt adhesive composition of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of an automobile lamp according to the present invention.
  • an automotive lamp 30 includes a light source 32, a housing 36 that holds the light source 32 in a predetermined position and has a reflector 46 whose inner surface is a reflecting mirror and reflects light forward, and an open surface of the housing 36.
  • the lens 44 that is closed and dimmed is integrally configured.
  • a flange 40 and an end portion 34 that protrude outward are formed over the entire circumference.
  • a groove-shaped seal portion 38 is formed between the flange 40 and the end portion 34.
  • a preheated composition of the present invention (not shown) is applied to the seal portion 38, and the lens 44 is bonded thereto and cured to bond the housing 36 and the lens 44 together.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the automotive lamp shown in FIG. In FIG. 2A, the composition 22 of the present invention is applied to the seal portion 38.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view after the housing 36 and the lens 44 of FIG. In FIG. 2 (b), an end portion (not shown) of the lens 44 is fitted into the seal portion 38, and the composition 22 of the present invention is cured to obtain an automobile lamp 30.
  • the material of the lens and housing used in the automobile lamp of the present invention is not particularly limited.
  • a material for the lens for example, a transparent resin such as polycarbonate or (meth) acrylic resin (for example, polymethyl methacrylate: PMMA), glass, or the like can be used.
  • the material of the housing include polyolefin such as polypropylene.
  • a housing using an olefin-based resin can be used after being subjected to dry surface treatment such as plasma treatment, corona treatment, and flame treatment.
  • the adhesive used for the automobile lamp of the present invention is not particularly limited as long as it is the composition of the present invention.
  • the method for using the composition and the method for applying the composition to a substrate are as defined above.
  • An initial sample was manufactured by adhering a polycarbonate having a width of 2 cm and a length of 5 cm and a polypropylene having a width of 2 cm and a length of 5 cm (with plasma treatment) to a wrap width of 1 cm with the composition prepared as described above. .
  • the initial sample was placed at 20 ° C. for 5 minutes after bonding, and after 5 minutes, the initial shear strength (initial shear strength) was measured under the condition of 20 ° C. at a tensile speed of 50 mm / min.
  • the initial shear strength per sample is 40 N or more, the initial adhesiveness is excellent, and when it is 55 N or more, the initial adhesive strength is excellent.
  • the initial sample obtained as described above was cured for 168 hours under the conditions of 20 ° C and 65% RH to obtain a sample for normal test.
  • the shear strength was measured under the conditions of 20 ° C. or 120 ° C. at a tensile speed of 50 mm / min.
  • the shear strength (measured at 20 ° C.) after the normal test is preferably 900 N or more per sample.
  • the shear strength (measured under a condition of 120 ° C.) after the normal test is preferably 150 N or more per sample, and 200 N or more is more excellent.
  • the normal test sample obtained as described above was subjected to a hot water resistance test in which it was immersed in warm water at 80 ° C. for 30 days. After 30 days, the sample was lifted from hot water to obtain a sample for evaluating resistance to hot water adhesion.
  • the shear strength was measured under the condition of 20 ° C. at a tensile speed of 50 mm / min using the above sample for evaluating resistance to hot water adhesion.
  • the shear strength after the hot water resistance test (measured under the condition of 20 ° C.) was good if it was 70% or more of the normal shear strength (the shear strength after the normal test (measured under the condition of 20 ° C.)).
  • the composition manufactured as described above on a release paper was discharged to a thickness of about 1 mm to 2 mm and cured for one week to prepare a sample.
  • the sample produced as described above was peeled off from the release paper, and 2 g of the sample was finely cut with scissors. Put 2 g of the sample cut as described above into a test tube with a diameter of 2 cm and a height of 15 cm, and cover the top of the test tube with a 5 cm long x 5 cm wide x 2 mm thick polycarbonate plate so as to cover it, and the polycarbonate plate does not move. After being fixed, it was put into an oven at 120 ° C.
  • the polycarbonate plate was visually observed to check whether the polycarbonate plate was fogged or adhered to the polycarbonate plate.
  • C cloudiness or deposits 12 hours after the oven was put
  • B cloudiness or deposits had occurred on the polycarbonate plate by 24 hours after the addition of the oven
  • Crystalline polyester polyol (e) 1 polyester diol of adipic acid and 1,6-hexanediol, weight average molecular weight 3,500, trade name HS-2H-351A, manufactured by Toyokuni Oil Co., Ltd. Solid at 20 ° C.
  • Non-crystalline polyester polyol Polyester diol with glycol / phthalic acid, trade name HS2F-136P, manufactured by Toyokuni Oil Co., Ltd., molecular weight 1,000
  • Non-crystalline polyester resin (f) 1 polyester obtained by condensation reaction of an acid component composed of a mixture of terephthalic acid and isophthalic acid and a hydroxy group component composed of a mixture of EG, NPG and 1,4-BD Resin, trade name UE-3510, manufactured by Unitika Co., Ltd., molecular weight 34,000. It is liquid at 20 ° C.
  • Tackifier (d) Rosindiol having two abitienic acid skeletons and two hydroxyl groups in a 1: 1 molecule, and two abitienic acid skeletons bonded by a bisphenol A skeleton, trade name Pine Crystal D -6011, manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd., weight average molecular weight of about 1,100 -Tackifier (d) 2: Terpene phenol copolymer, trade name YS Polyster U115, manufactured by Yasuhara Chemical Co., Ltd.
  • the molecule has one or more phenolic OH groups.
  • Comparative Example 1 containing no tackifier (d) and non-crystalline polyester resin (f), after using a reactive hot melt adhesive composition, The adhesive strength at high temperature and the resistance to hot water were low. The initial adhesive strength of Comparative Example 1 was lower than that of the example. Comparative Examples 2 and 3, which do not contain (meth) acrylic resin (c), tackifier (d) and non-crystalline polyester resin (f), have a high initial viscosity, a high viscosity increase rate after aging, and an initial adhesive strength, In addition, after using the reactive hot melt adhesive composition, the adhesive strength at high temperatures and the hot water resistance were low after aging.
  • Comparative Example 4 containing no tackifier (d) and non-crystalline polyester resin (f) has an initial adhesive strength, an adhesive strength after normal tests (both at room temperature and high temperature, the same applies hereinafter) and hot water resistant adhesiveness. It was low.
  • Comparative Example 5 not including the tackifier (d), the initial adhesive strength, the adhesive strength after the normal test, and the hot water resistant adhesiveness were low.
  • Comparative Example 6 containing no (meth) acrylic resin (c) has a high initial viscosity, a high thickening rate after aging, and an initial adhesive strength, as well as after using a reactive hot melt adhesive composition. The adhesive strength at high temperatures and the hot water resistance were low.
  • Comparative Examples 7 and 8 not containing the amorphous polyester resin (f) the initial adhesive strength, the adhesive strength after the normal test, and the hot water resistant adhesiveness were low.
  • Examples 1 to 4 show at least one of the initial adhesive strength, and the adhesive strength at high temperature and the hot water resistant adhesive property after using the reactive hot melt adhesive composition. One or all were excellent, the initial viscosity was low, the foam resistance was excellent, and the thickening rate after aging was low. From the comparison between Examples 1 to 3 and Example 4, it was found that the tackifier (d) has two or more isocyanate reactive groups per molecule and / or the tackifier (d) has an alcoholic hydroxyl group (isocyanate group). It is easy to react with) and has excellent volatility evaluation.

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Abstract

 初期の接着強度、並びに、反応性ホットメルト接着剤組成物を使用し経時した後の、高温下での接着強度及び耐温水接着性のうちの少なくとも1つに優れる、反応性ホットメルト接着剤組成物を提供する。本発明の反応性ホットメルト接着剤組成物は、芳香族系ポリイソシアネート(a)、ポリエーテルポリオール(b)、(メタ)アクリル樹脂(c)、タッキファイヤー(d)、結晶性ポリエステルポリオール(e)及び非結晶性ポリエステル樹脂(f)を含む。

Description

反応性ホットメルト接着剤組成物及びこれを用いる自動車灯具
 本発明は反応性ホットメルト接着剤組成物及びこれを用いる自動車灯具に関する。
 従来、自動車灯具(例えばヘッドランプ)においてレンズとハウジングとの接着にはホットメルト接着剤が使用されている。本出願人はこれまでに自動車灯具に使用する反応性接着剤として例えば特許文献1を提案した。
特開2012-54188号公報
 しかし、従来の反応性ホットメルト接着剤の初期の接着強度が低い場合があることを本願発明者らは見出した。
 また、反応性ホットメルト接着剤を使用し、経時した後の、高温下(例えば120℃)での接着強度(熱間強度)又は耐温水接着性について、より高いレベルに改善できる可能性があることを、本願発明者は見出した。
 そこで、本発明は、初期の接着強度、並びに、反応性ホットメルト接着剤組成物を使用し経時した後の、高温下での接着強度及び耐温水接着性のうちの少なくとも1つに優れる、反応性ホットメルト接着剤組成物を提供することを目的とする。
 本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、芳香族系ポリイソシアネート(a)、ポリエーテルポリオール(b)、(メタ)アクリル樹脂(c)、タッキファイヤー(d)、及びポリエステル樹脂(f)を含む、反応性ホットメルト接着剤組成物(反応ホットメルト)が、初期の接着強度、並びに、反応性ホットメルト接着剤組成物を使用し経時した後の、高温下での接着強度及び耐温水接着性のうちの少なくとも1つに優れることを見出し、本発明を完成させた。
 すなわち、本発明者らは以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
 1. 芳香族系ポリイソシアネート(a)、ポリエーテルポリオール(b)、(メタ)アクリル樹脂(c)、タッキファイヤー(d)、結晶性ポリエステルポリオール(e)及び非結晶性ポリエステル樹脂(f)を含む、反応性ホットメルト接着剤組成物。
 2. 前記タッキファイヤー(d)が、水酸基を2個以上有するロジン系タッキファイヤーである、上記1に記載の反応性ホットメルト接着剤組成物。
 3. 前記芳香族系ポリイソシアネート(a)が有するイソシアネート基と、前記ポリエーテルポリオール(b)、前記結晶性ポリエステルポリオール(e)及び前記水酸基を2個以上有するロジン系タッキファイヤーが有する水酸基とのモル比(イソシアネート基/水酸基)が1.5~2.5である、上記2に記載の反応性ホットメルト接着剤組成物。
 4. 前記ポリエーテルポリオール(b)、前記(メタ)アクリル樹脂(c)、前記結晶性ポリエステルポリオール(e)及び前記非結晶性ポリエステル樹脂(f)の合計量100質量部中、各成分の質量比(ポリエーテルポリオール(b):(メタ)アクリル樹脂(c):結晶性ポリエステルポリオール(e)+非結晶性ポリエステル樹脂(f))が40~50:20~40:10~30である、上記1~3のいずれか1つに記載の反応性ホットメルト接着剤組成物。
 5. 前記(メタ)アクリル樹脂(c)のガラス転移温度が40~110℃である、上記1~4のいずれか1つに記載の反応性ホットメルト接着剤組成物。
 6. 前記(メタ)アクリル樹脂(c)の重量平均分子量が10万以下である、上記1~5のいずれか1つに記載の反応性ホットメルト接着剤組成物。
 7. 前記(メタ)アクリル樹脂(c)が、メチルメタクリレートとn-ブチルメタクリレートとの共重合体である、上記1~6のいずれか1つに記載の反応性ホットメルト接着剤組成物。
 8. 前記タッキファイヤー(d)の量が、前記ポリエーテルポリオール(b)、前記(メタ)アクリル樹脂(c)、前記結晶性ポリエステルポリオール(e)及び前記非結晶性ポリエステル樹脂(f)の合計量100質量部に対して、1~50質量部である、上記1~7のいずれか1つに記載の反応性ホットメルト接着剤組成物。
 9. 前記結晶性ポリエステルポリオール(e)が、ヘキサンジオールとアジピン酸とから形成される化合物である、上記1~8のいずれか1つに記載の反応性ホットメルト接着剤組成物。
 10. 前記結晶性ポリエステルポリオール(e)の重量平均分子量が、1,000~6,000である、上記1~9のいずれか1つに記載の反応性ホットメルト接着剤組成物。
 11. 前記非結晶性ポリエステル樹脂(f)が、テレフタル酸及び/又はイソフタル酸と、エチレングリコール、ネオペンチルグリコール及び1,4-ブタンジオールからなる群から選ばれる少なくとも1種とから形成される化合物である、上記1~10のいずれか1つに記載の反応性ホットメルト接着剤組成物。
 12. 前記結晶性ポリエステルポリオール(e)と前記非結晶性ポリエステル樹脂(f)の質量比が3~7:1~3である、上記1~11のいずれか1つに記載の反応性ホットメルト接着剤組成物。
 13. 前記タッキファイヤー(d)が、1分子中に2個のアビチエン酸骨格と2個以上の水酸基とを有し、前記2個のアビチエン酸骨格がビスフェノールA骨格によって結合された化合物である、上記1~12のいずれか1つに記載の反応性ホットメルト接着剤組成物。
 14. 自動車灯具を接着するために使用される、上記1~13のいずれか1つに記載の反応性ホットメルト接着剤組成物。
 15. レンズとハウジングとを上記1~14のいずれか1つに記載の反応性ホットメルト接着剤組成物を用いて接着させることによって得られる自動車灯具。
 本発明によれば、初期の接着強度、並びに、反応性ホットメルト接着剤組成物を使用し経時した後の、高温下での接着強度及び耐温水接着性のうちの少なくとも1つに優れる、反応性ホットメルト接着剤組成物、これを用いる自動車灯具を提供することができる。
図1は本発明の自動車灯具の一例を模式的に表す斜視図である。 図2は図1に示す自動車灯具のA-A断面図である。
 本発明について以下詳細に説明する。
 本発明の反応性ホットメルト接着剤組成物(本発明の組成物)は、
 芳香族系ポリイソシアネート(a)、ポリエーテルポリオール(b)、(メタ)アクリル樹脂(c)、タッキファイヤー(d)、結晶性ポリエステルポリオール(e)及び非結晶性ポリエステル樹脂(f)を含む、反応性ホットメルト接着剤組成物である。
 本発明の組成物は、芳香族系ポリイソシアネート(a)と、ポリエーテルポリオール(b)と、結晶性ポリエステルポリオール(e)とに対して、(メタ)アクリル樹脂(c)と、タッキファイヤー(d)と、非結晶性ポリエステル樹脂(f)とを使用することによって、反応性ホットメルト接着剤組成物の初期の接着強度、並びに、反応性ホットメルト接着剤組成物を使用し経時した後の、高温下での接着強度及び耐温水接着性のうちの少なくとも1つに優れる。
 本明細書において、初期の接着強度、並びに、反応性ホットメルト接着剤組成物を使用し経時した後の、高温下での接着強度及び耐温水接着性のうちの少なくとも1つに優れることを本発明の効果の少なくとも1つに優れるということがある。
 本発明は、芳香族系ポリイソシアネート(a)が、ポリエーテルポリオール(b)、結晶性ポリエステルポリオール(e)と反応することができる反応性ホットメルトとしての作用・機能と、(メタ)アクリル樹脂(c)、タッキファイヤー(d)、結晶性ポリエステルポリオール(e)による、熱可塑性ホットメルトとしての作用・機能とを有すると考えられる。
 このため、(メタ)アクリル樹脂(c)、タッキファイヤー(d)、結晶性ポリエステルポリオール(e)が、本発明の組成物を使用後、本発明の組成物が冷えて固化することによって、硬化の初期の段階で接着強度を発現させることができると考えられる。硬化の初期の段階で上記の反応性ホットメルトとしての作用があってもよい。
 硬化の初期の段階の後、芳香族系ポリイソシアネート(a)が、ポリエーテルポリオール(b)、結晶性ポリエステルポリオール(e)と反応することによって、硬化物の接着強度を初期段階よりも高くし、高温下での接着強度、耐温水接着性が優れると考えられる。
 本発明において、タッキファイヤー(d)は粘着付着剤として機能すると考えられる。タッキファイヤー(d)が1分子中に、水酸基のようなイソシアネート基と反応可能な基を2個以上有する場合、このようなタッキファイヤーは芳香族系ポリイソシアネート(a)と反応することができ、主ポリマーに組み込む事ができるため、高温下での接着強度、耐温水接着性がより優れ、高温下での耐揮発性に優れる。
 芳香族系ポリイソシアネート(a)について以下に説明する。本発明の組成物に含まれる芳香族系ポリイソシアネート(a)は、2個以上のイソシアネート基及び芳香族炭化水素基を有する化合物であれば特に制限されない。芳香族炭化水素基としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環が挙げられる。芳香族炭化水素基は、更に、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、これらの組み合わせを有してもよい。
 イソシアネート基と芳香族炭化水素基とは、直接結合することができ、又は炭化水素基若しくはヘテロ原子(例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子)を介して結合することができる。炭化水素基としては、例えば、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、これらの組み合わせが挙げられ、不飽和結合を有してもよく、例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子のようなヘテロ原子を有してもよい。
 芳香族ポリイソシアネート(a)としては、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ポリメリックMDI、ジフェニルジイソシアネート、トリレンジイソシアネート(TDI)、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネートが挙げられる。なかでも、本発明の効果の少なくとも1つに優れるという観点から、MDI、ポリメリックMDIが好ましく、4,4′-ジフェニルメタンジイソシアネートがより好ましい。芳香族ポリイソシアネート(a)はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
 ポリエーテルポリオール(b)について以下に説明する。本発明の組成物に含まれるポリエーテルポリオール(b)は、水酸基を2個以上有し、主鎖としてポリエーテルを有する化合物であれば特に制限されない。
 ポリエーテルポリオール(b)が1分子あたりに有する水酸基の数は、2~4個であるのが好ましい。
 ポリエーテルポリオール(b)の主鎖としては例えば、ポリオキシアルキレン(例えば、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン)が挙げられる。
 ポリエーテルポリオール(b)は、ポリプロピレングリコール(PPG、ポリオキシプロピレンジオール)、ポリオキシプロピレントリオールが好ましい。
 本発明においてポリエーテルポリオール(b)の分子量は、その他の成分と相溶性に優れるという観点から、1,000~6,000であるのが好ましく、1,000~3,000であるのがより好ましい。
 ポリエーテルポリオール(b)はその製造について特に制限されない。ポリエーテルポリオール(b)はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
 (メタ)アクリル樹脂(c)について以下に説明する。
 本発明の組成物は(メタ)アクリル樹脂(c)を含むことによって、当該組成物を溶融したときの初期粘度(以下同様。)を低くすることができる。
 本発明の組成物に含まれる(メタ)アクリル樹脂(c)は、モノマーとして、例えば、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリルアミドからなる群から選ばれる少なくとも1種を使用して重合されたポリマーであれば特に制限されない。(メタ)アクリル酸エステルを少なくとも含むモノマーを重合して得られたポリマーが好ましい態様の1つとして挙げられる。
 (メタ)アクリル樹脂(c)を製造する際に使用される(メタ)アクリル酸エステルは特に制限されない。例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。エステル残基は直鎖状、分岐状のいずれであってもよい。
 (メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレートが挙げられる。
 (メタ)アクリル樹脂(c)は、本発明の効果の少なくとも1つに優れ、初期粘度が低く、その他原料との相溶性に優れるという観点から、メチルメタクリレートとブチルメタクリレートとの共重合体が好ましい。また、(メタ)アクリル樹脂(c)は、上記と同様の理由から(メタ)アクリル酸エステルによる繰り返し単位のみから形成されるのが好ましい態様の1つとして挙げられる。
 (メタ)アクリル樹脂(c)のガラス転移温度は、本発明の効果の少なくとも1つに優れ、初期粘度が低く、初期接着強度と高温下における接着強度とのバランスに優れるという観点から、40~110℃が好ましく、50~105℃がより好ましい。本発明において、(メタ)アクリル樹脂(c)のガラス転移温度は、動的粘弾性測定(Dynamic Mechanical Analysis)を歪み0.01%、周波数10Hz、昇温速度5℃/分の条件で、室温から200℃までの温度領域において、強制伸長加振を行って(メタ)アクリル樹脂(c)の貯蔵弾性率を測定し、tanδのピーク値を(メタ)アクリル樹脂(c)のガラス転移温度(Tg)とした。
 (メタ)アクリル樹脂(c)の重量平均分子量は、本発明の効果の少なくとも1つに優れ、初期粘度が低いという観点から、10万以下が好ましく、1万~3万がより好ましい。
 (メタ)アクリル樹脂(c)はエチレン(CH2CH2)による繰り返し単位及び/又は水酸基を含まないのが好ましい態様として挙げられる。
 (メタ)アクリル樹脂(c)はその製造について特に制限されない。例えば従来公知のものが挙げられる。(メタ)アクリル樹脂(c)はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
 タッキファイヤー(d)について以下に説明する。
 本発明の組成物はタッキファイヤー(d)を含むことによって、本発明の効果の少なくとも1つ又は全てを優れたものとすることができる。
 本発明の組成物に含まれるタッキファイヤー(d)は粘着付与剤として使用できるものが挙げられ、具体的には、例えば、ロジン系タッキファイヤー、テルペン系タッキファイヤー、テルペンフェノール系タッキファイヤー、石油樹脂系タッキファイヤーが挙げられる。
 なかでも、本発明の効果の少なくとも1つにより優れ、相溶性、耐揮発性に優れ、老化後の増粘が少なく、ポリオレフィンへの接着性に優れるという観点から、ロジン系タッキファイヤーが好ましい。
 ロジン系タッキファイヤーとしてはロジン、ロジン誘導体(例えば、ロジンエステル、水酸基を2個以上有するロジン誘導体)、これらの水添物、これらの混合物が挙げられる。具体的には、例えば、ガムロジン、トール油ロジン、ウッドロジン、水素添加ロジン、不均化ロジン、重合ロジン、変性ロジン、ロジンエステル、水酸基を2個以上有するロジン誘導体(ロジンポリオール)が挙げられる。
 また、タッキファイヤー(d)は、本発明の効果の少なくとも1つにより優れ、相溶性、耐揮発性に優れ、老化後の増粘が少なく、ポリオレフィンへの接着性に優れるという観点から、1分子中にイソシアネートと反応可能な基(これを以下イソシアネート反応基という。例えば水酸基)を2個以上有するものが好ましい。
 タッキファイヤー(d)が1分子中にイソシアネート反応基を2個以上有する場合、イソシアネート反応基を2個以上有するタッキファイヤーはイソシアネート基と反応してポリウレタン骨格に導入されることから、例えば組成物を溶融させる際の加熱時の及び/又は組成物の硬化後に、硬化物からイソシアネート反応基を2個以上有するタッキファイヤーが揮発することがないか又は揮発が少なく、つまり、耐揮発性に優れる。
 イソシアネート反応基としての水酸基としては、例えば、アルコール性水酸基、フェノール性水酸基が挙げられる。なかでも、イソシアネート基との反応性が高く耐揮発性に優れるという観点から、アルコール性水酸基が好ましい。アルコール性水酸基は、脂肪族炭化水素基及び/又は脂環式炭化水素基が有する炭素原子に結合するヒドロキシ基であれば特に制限されない。
 タッキファイヤー(d)は、水酸基を2個以上有するタッキファイヤーが好ましく、アルコール性水酸基を2個以上有するタッキファイヤーがより好ましく、ポリエステルポリオール(結晶性ポリエステルポリオール(e)を含む。)、ポリエステル樹脂(非結晶性ポリエステル樹脂(f)を含む。)によく相溶することから、アルコール性水酸基を2個以上有するロジン系タッキファイヤーが更に好ましく、ロジンジオールが特に好ましい。
 水酸基を2個以上有するロジン系タッキファイヤーとしては、例えば、1分子中に2個のアビチエン酸骨格と2個以上の水酸基とを有し、2個のアビチエン酸骨格がビスフェノールA骨格又は鎖状炭化水素基によって結合された化合物が挙げられる。
 タッキファイヤー(d)はその製造について特に制限されない。例えば従来公知のものが挙げられる。タッキファイヤー(d)はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
 結晶性ポリエステルポリオール(e)について以下に説明する。
 本発明の組成物に含まれる結晶性ポリエステルポリオール(e)は主鎖としてのポリエステル骨格と2個以上のヒドロキシ基とを有し、20℃において固体である化合物であれば特に制限されない。
 結晶性ポリエステルポリオール(e)が有するポリエステル骨格は特に制限されない。 結晶性ポリエステルポリオール(e)が1分子あたり有する水酸基の数は、結晶性ポリエステルポリオール(e)の結晶性に優れるという観点から、2~4個であるのが好ましい。
 結晶性ポリエステルポリオール(e)はその製造について特に制限されない。例えば従来公知のものが挙げられる。
 結晶性ポリエステルポリオール(e)は、例えば、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸およびテレフタル酸からなる群から選ばれる少なくとも1種の脂肪族系又は芳香族系ポリカルボン酸と、エチレングリコール、1,6-ヘキサンジオールおよび1,4-ブタンジオールからなる群から選ばれる少なくとも1種のポリオールとを用いることによって得られる化合物が挙げられる。なかでも、結晶性ポリエステルポリオール(e)の結晶性が強固になるため本発明の効果の少なくとも1つにより優れるという観点から、ヘキサンジオールとアジピン酸とから形成される化合物が好ましい。
 結晶性ポリエステルポリオール(e)の重量平均分子量は、本発明の効果の少なくとも1つにより優れるという観点から、1,000~6,000が好ましい。本発明において、結晶性ポリエステルポリオール(e)の重量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)による標準ポリスチレン換算値である。
 結晶性ポリエステルポリオール(e)はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
 非結晶性ポリエステル樹脂(f)について以下に説明する。
 本発明の組成物は非結晶性ポリエステル樹脂(f)を含むことによって、接着性を優れたものとすることができる。
 本発明の組成物に含まれる非結晶性ポリエステル樹脂(f)は主鎖としてのポリエステル骨格を有し20℃において液状である化合物であれば特に制限されない。非結晶性ポリエステル樹脂(f)はアモルファスを含むことができる。
 非結晶性ポリエステル樹脂(f)が有するポリエステル骨格は特に制限されない。
 非結晶性ポリエステル樹脂(f)は水酸基を有さない又は1分子あたり有する水酸基の数が1個以下であるのが好ましい態様の一つとして挙げられる。
 非結晶性ポリエステル樹脂(f)はその製造について特に制限されない。例えば従来公知のものが挙げられる。
 非結晶性ポリエステル樹脂(f)としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸およびテレフタル酸からなる群から選ばれる少なくとも1種の芳香族系ポリカルボン酸と、エチレングリコール(EG)、プロピレングリコール、ブタンジオール(BD)、ネオペンチルグリコール(NPG)およびジエチレングリコールからなる群から選ばれる少なくとも1種のポリオールとを用いることによって得られる化合物が挙げられる。
 非結晶性ポリエステル樹脂(f)は、本発明の効果の少なくとも1つにより優れるという観点から、テレフタル酸及び/又はイソフタル酸と、エチレングリコール、ネオペンチルグリコール及び1,4-ブタンジオールからなる群から選ばれる少なくとも1種とから形成される化合物であるのが好ましい。
 非結晶性ポリエステル樹脂(f)の重量平均分子量は、本発明の効果の少なくとも1つにより優れるという観点から、20,000~50,000が好ましく、30,000~40,000がより好ましい。本発明において、非結晶性ポリエステル樹脂(f)の重量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)により標準ポリスチレン換算値である。
 非結晶性ポリエステル樹脂(f)はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
 芳香族系ポリイソシアネート(a)が有するイソシアネート基と、ポリエーテルポリオール(b)及び結晶性ポリエステルポリオール(e)が有する水酸基のモル比(イソシアネート基/水酸基:インデックス)は、耐発泡性に優れるという観点から、1.5~2.5が好ましい。
 タッキファイヤー(d)がイソシアネート反応基(例えば水酸基)を2個以上有する場合、芳香族系ポリイソシアネート(a)が有するイソシアネート基と、ポリエーテルポリオール(b)、上記イソシアネート反応基を有するタッキファイヤー(例えばロジンジオール)、及び結晶性ポリエステルポリオール(e)が有する、水酸基及びイソシアネート反応基の合計のモル比(イソシアネート基/(水酸基+イソシアネート反応基):インデックス)は、1.5~2.5が好ましい。
 ポリエーテルポリオール(b)、(メタ)アクリル樹脂(c)、結晶性ポリエステルポリオール(e)及び非結晶性ポリエステル樹脂(f)の合計量100質量部中、各成分の質量比(ポリエーテルポリオール(b):(メタ)アクリル樹脂(c):結晶性ポリエステルポリオール(e)+非結晶性ポリエステル樹脂(f))が、本発明の効果の少なくとも1つにより優れ、初期粘度が低くなるという観点から、40~50:20~40:10~30であるのが好ましい。
 結晶性ポリエステルポリオール(e)と非結晶性ポリエステル樹脂(f)の質量比は、本発明の効果の少なくとも1つにより優れ、初期粘度が低くなるという観点から、3~7:1~3であるのが好ましい。
 タッキファイヤー(d)の量は、本発明の効果の少なくとも1つにより優れ、初期粘度が低くなるという観点から、ポリエーテルポリオール(b)、(メタ)アクリル樹脂(c)、結晶性ポリエステルポリオール(e)及び非結晶性ポリエステル樹脂(f)の合計量100質量部に対して、1~50質量部が好ましい。
 タッキファイヤー(d)が1分子あたりイソシアネート反応基を2個以上有する場合、上記のタッキファイヤーの量は、本発明の効果の少なくとも1つにより優れ、耐揮発性に優れるという観点から、ポリエーテルポリオール(b)、(メタ)アクリル樹脂(c)、結晶性ポリエステルポリオール(e)及び非結晶性ポリエステル樹脂(f)の合計量100質量部に対して、1~20質量部が好ましく、2~10質量部がより好ましい。この場合において、水酸基及びイソシアネート反応基の合計量から計算して上記インデックスが1.5~2.5となるように芳香族系ポリイソシアネート(a)の量を調整することができる。
 (メタ)アクリル樹脂(c)の量は、本効果のすくなくとも1つに優れるという観点から、ポリエーテルポリオール(b)と結晶性ポリエステルポリオール(e)との合計100質量部に対して、10~80質量部であることが好ましい。
 非結晶ポリエステル樹脂(f)の量は、本効果のすくなくとも1つに優れるという観点から、ポリエーテルポリオール(b)と(メタ)アクリル樹脂(c)と結晶性ポリエステルポリオール(e)との合計100質量部に対して、3~30質量部であることが好ましい。
 本発明の組成物は必要に応じてさらに添加剤を含有することができる。添加剤としては、例えば、硬化触媒、老化防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料や染料等の着色剤、充填剤、軟化剤、可塑剤、補強剤が挙げられる。添加剤の量は適宜決定することができる。
 硬化触媒は、イソシアネート基と水酸基、イソシアネート反応基または水との反応に触媒として使用することができるものであれば特に制限されない。例えば、モルホリン環を有する化合物が挙げられ、具体的には例えば、モルホリン、1-(4-モルホリノ)シクロヘキセン、1-モルホリノシクロペンテン、2-(N-モルホリノ)エタンスルホン酸、2,2′-ジモルホリノジエチルエーテル、ジ(2,6-ジメチルモルホリノエチル)エーテル、ジ(2,6-ジエチルモルホリノエチル)エーテルが挙げられる。
 本発明の組成物はその製造について特に制限されない。例えば上記成分および必要に応じて使用することができる添加剤を混合することによって製造することができる。
 本発明の組成物は、塗布性に優れ、基材が大型等であってもオープンタイムを確保することができる観点から、120℃における溶融粘度が100,000mPa・s以下であるのが好ましく、50,000~5,000mPa・sであるのがより好ましい。本発明において120℃における接着剤の溶融粘度はブルックフィールド型粘度計(#28スピンドル、回転数5rpm)を用いて120℃の条件下において測定された。
 また、本発明の組成物は老化後の増粘率が低いため、加温しても経時的に組成物中に硬化物ができにくく、メンテナンス性に優れる。
 本発明の組成物は反応性ホットメルト接着剤組成物(反応ホットメルト)である。よって、溶融後の本発明の組成物が冷却することによって、及び、系内のイソシアネート基と水酸基等とが例えば空気中の湿気によって反応することによって、本発明の組成物は硬化することができる。
 本発明の組成物の使用方法としては、例えば、本発明の組成物を110~130℃に加熱して溶融させ基材(例えば第1の部材および/または第2の部材)に付与する。第2の部材の材質は第1の部材と同じでも異なってもよい。第1の部材と第2の部材とを接合させ接合体とし、室温の条件下において大気中の湿気を利用して硬化させる方法が挙げられる。
 本発明の組成物を適用することができる基材としては、例えば、プラスチック(例えば、ポリオレフィン(例えばポリプロピレン)、ポリカーボネート、(メタ)アクリル樹脂)、木材が挙げられる。
 本発明の組成物を基材に付与する方法は特に制限されない。例えば、吐出し機、溶融塗布機を用いることができる。
 本発明の組成物は、例えば、自動車灯具を接着させるために使用することができ、具体的には例えば、車のランプ(例えば、ヘッドランプ、リアコンビネーションランプ等)のレンズとハウジングとの接着や、自動車灯具のレンズのシール部に適用することができる。
 本発明の自動車灯具について以下に説明する。
 本発明の自動車灯具は、レンズとハウジングとを本発明の反応性ホットメルト接着剤組成物を用いて接着させることによって得られる自動車灯具である。
 本発明の自動車灯具について添付の図面を用いて以下に説明する。本発明は図面に限定されない。
 図1は本発明の自動車灯具の一例を模式的に表す斜視図である。図1において、自動車灯具30は光源32と、光源32を所定位置に保持すると共に内面が反射鏡となっており光を前方に反射するリフレクタ46を内包するハウジング36と、ハウジング36の開放面を閉塞すると共に、調光を行うレンズ44とが一体的に構成されてなるものである。ハウジング36の開放面側の上端には、全周に渡って、外方に突出するフランジ40および端部34が形成される。フランジ40および端部34との間に、溝状のシール部38が形成される。シール部38にあらかじめ加熱した本発明の組成物(図示せず。)を付与し、これにレンズ44を接合し、養生させてハウジング36とレンズ44とを接着させる。
 図2は図1に示す自動車灯具のA-A断面図である。図2(a)において、シール部38に本発明の組成物22が付与されている。図2(b)は図2(a)のハウジング36とレンズ44とを一体化させたあとの断面図である。図2(b)においてレンズ44の端部(図示せず。)をシール部38にはめ込み、本発明の組成物22を硬化させて、自動車灯具30とする。
 本発明の自動車灯具に使用される、レンズ、ハウジングはその材料について特に制限されない。レンズの材料としては例えば、ポリカーボネート、(メタ)アクリル樹脂(例えばポリメチルメタクリレート:PMMA)等の透明な樹脂やガラス等を用いることができる。ハウジングの材料としては例えば、ポリプロピレンのようなポリオレフィンが挙げられる。オレフィン系の樹脂を使用したハウジングはプラズマ処理、コロナ処理、フレーム処理などの乾式の表面処理を施し使用することができる。
 本発明の自動車灯具に使用される接着剤は本発明の組成物であれば特に制限されない。
 組成物の使用方法、組成物を基材(例えば、レンズ、ハウジング)に付与する方法は上記と同義である。
 以下に実施例を示して本発明を具体的に説明する。ただし本発明はこれらに限定されない。
<組成物の製造>
 下記表1に示す成分を同表に示す量(質量部)で用いてこれらを均一に混合して組成物を製造した。
<評価>
 上記のとおり製造された組成物を用いて以下の評価を行った。結果を下記表1に示す。
 ・発泡性
 上記のとおり製造した組成物を縦2.5cm×横15cm×厚さ2mmの、プラズマ処理を施したポリプロピレン板の上に塗布し、厚さ2mmとなるようにスペーサーを両サイドにおいた後、同じ大きさのポリカーボネートの板で挟み20℃の条件下で3日間養生させた後、目視で観察して発泡の有無を確認した。発泡があった場合を「あり」、なかった場合を「なし」とした。
 ・初期粘度
 ブルックフィールド粘度計(#28スピンドル、回転数5rpm)を用いて120℃の条件下で製造直後の組成物の溶融粘度(初期粘度)を測定した。初期粘度が高いほど基材に塗布した際に液だれしにくいが、高すぎると塗布しにくくなるため、25,000mPa・s以下が良好である。
 ・老化後増粘率
 上記のとおり製造された組成物を120℃の条件下に90分間置き、その後の溶融粘度を初期粘度と同様に測定し、下記の式に当てはめて老化後の増粘率を算出した。老化後の増粘率は15%以下が良好である。
 老化後増粘率(%)=[(老化後の溶融粘度-初期粘度)/初期粘度]×100
 ・初期剪断強度
 幅2cm、長さ5cmのポリカーボネートと幅2cm、長さ5cmのポリプロピレン(プラズマ処理あり)とをラップ幅1cmで、上記のとおり製造された組成物で接着させて初期サンプルを製造した。
 初期サンプルを20℃の条件下で接着から5分置き、5分後に引張速度50mm/分で、20℃の条件下で初期の剪断強度(初期剪断強度)を測定した。1サンプル当たりの初期剪断強度が、40N以上である場合初期接着性に優れ、55N以上である場合初期接着性により優れる。
 ・常態試験後の剪断強度
 上記のとおり得られた初期サンプルを20℃、65%RHの条件下に168時間養生させて、常態試験用サンプルを得た。
 上記常態試験用サンプルを用いて引張速度50mm/分で、20℃又は120℃の条件下で剪断強度を測定した。常態試験後の剪断強度(20℃条件下で測定)は1サンプル当たり900N以上が良好である。常態試験後の剪断強度(120℃条件下で測定)は1サンプル当たり150N以上が良好であり、200N以上がより優れる。
 上記のとおり得られた常態試験用サンプルを80℃の温水に30日間浸漬させる耐温水試験を行った。30日経過後、サンプルを温水から引き揚げて耐温水接着性評価用サンプルを得た。
 上記耐温水接着性評価用サンプルを用いて引張速度50mm/分で、20℃の条件下で剪断強度を測定した。耐温水試験後の剪断強度(20℃条件下で測定)は常態の剪断強度(上記の常態試験後の剪断強度(20℃条件下で測定))の70%以上あれば良好とした。
 ・揮発性評価
 離型紙の上に上記のとおり製造された組成物を厚さ1mmから2mm程度に吐出し、これを1週間硬化させてサンプルを作製した。上記のとおり作製したサンプルを離型紙からはがし、サンプル2gをはさみで細かく裁断した。
 直径2cm、高さ15cmの試験管に上記のとおり裁断したサンプル2gを入れ、試験管上部に縦5cm×横5cm×厚さ2mmのポリカーボネート板を、蓋をかぶせる様にかぶせ、ポリカーボネート板が動かない様固定したあと、120℃のオーブンに投入した。オーブン投入から12時間後及び24時間後に、ポリカーボネート板を目視で観察し、ポリカーボネート板の曇り又はポリカーボネート板への付着物の有無を確認した。
 オーブン投入から12時間後に、ポリカーボネート板に曇り又は付着物があった場合を、揮発性があるとして「C」とした。
 オーブン投入から12時間後にポリカーボネート板に曇り又は付着物がなく、オーブン投入から24時間後までにポリカーボネート板に曇り又は付着物が生じた場合を、揮発性が低く好ましいとして「B」とした。
 オーブン投入から24時間後に、ポリカーボネート板に曇り又は付着物がなかった場合を、揮発性が非常に低いのでより好ましいとして「A」とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 上記表1に示す各成分の詳細は以下のとおりである。
 ・ポリエーテルポリオール(b)1:2官能ポリプロピレングリコール(PPG)、商品名エクセノール2020、旭硝子社製、分子量2,000
 ・(メタ)アクリル樹脂(c)1:メチルメタクリレート-n-ブチルメタクリレート共重合体、重量平均分子量30,000、商品名DianalBR113、三菱レイヨン社製、ガラス転移温度75℃
 ・結晶性ポリエステルポリオール(e)1:アジピン酸と1,6-ヘキサンジオールとのポリエステルジオール、重量平均分子量3,500、商品名HS-2H-351A、豊国製油社製。20℃の条件下において固体である。
 ・非結晶性ポリエステルポリオール:グリコール/フタル酸とのポリエステルジオール、商品名HS2F-136P、豊国製油社製、分子量1,000
 ・非結晶性ポリエステル樹脂(f)1:テレフタル酸とイソフタル酸との混合物からなる酸成分と、EGとNPGと1,4-BDとの混合物からなるヒドロキシ基成分との縮合反応により得られるポリエステル樹脂、商品名UE-3510、ユニチカ社製、分子量34,000。20℃の条件下において液体である。
 ・タッキファイヤー(d)1:1分子中に2個のアビチエン酸骨格と2個の水酸基とを有し、2個のアビチエン酸骨格がビスフェノールA骨格によって結合されたロジンジオール、商品名パインクリスタルD-6011、荒川化学社製、重量平均分子量約1,100
 ・タッキファイヤー(d)2:テルペンフェノール共重合体、商品名YSポリスターU115、ヤスハラケミカル社製。分子中にはフェノール性OH基を1個以上有する。
 ・芳香族系ポリイソシアネート(a)1:4,4′-ジフェニルメタンジイソシアネート、商品名ミリオネートMT、日本ポリウレタン工業社製
 ・硬化触媒:DMDEE(2,2′-ジモルホリノジエチルエーテル)、商品名UCAT660M、サンアプロ社製
 上記表1に示す結果から明らかなように、タッキファイヤー(d)及び非結晶性ポリエステル樹脂(f)を含まない比較例1は、反応性ホットメルト接着剤組成物を使用し経時した後の、高温下での接着強度及び耐温水接着性が低かった。比較例1の初期の接着強度は実施例より低かった。
 (メタ)アクリル樹脂(c)、タッキファイヤー(d)及び非結晶性ポリエステル樹脂(f)を含まない比較例2、3は、初期粘度、老化後の増粘率が高く、初期の接着強度、並びに、反応性ホットメルト接着剤組成物を使用し経時した後の、高温下での接着強度及び耐温水接着性が低かった。
 タッキファイヤー(d)及び非結晶性ポリエステル樹脂(f)を含まない比較例4は、初期の接着強度、常態試験後の接着強度(常温下、高温下ともに。以下同様)及び耐温水接着性が低かった。
 タッキファイヤー(d)を含まない比較例5は、初期の接着強度、及び、常態試験後の接着強度及び耐温水接着性が低かった。
 (メタ)アクリル樹脂(c)を含まない比較例6は、初期粘度、老化後の増粘率が高く、初期の接着強度、並びに、反応性ホットメルト接着剤組成物を使用し経時した後の、高温下での接着強度及び耐温水接着性が低かった。
 非結晶性ポリエステル樹脂(f)を含まない比較例7、8は、初期の接着強度、常態試験後の接着強度及び耐温水接着性が低かった。
 これに対して、実施例1~4は、初期の接着強度、並びに、反応性ホットメルト接着剤組成物を使用し経時した後の、高温下での接着強度及び耐温水接着性のうちの少なくとも1つ又は全てに優れ、初期粘度が低く、耐発泡性に優れ、老化後の増粘率が低かった。
 実施例1~3と実施例4との比較から、タッキファイヤー(d)がイソシアネート反応基を1分子あたり2個以上有する場合及び/又はタッキファイヤー(d)がアルコール性水酸基を有する場合(イソシアネート基と反応しやすい)、揮発性評価に優れた。
 22   本発明の組成物
 30   自動車灯具
 32   光源
 34   端部
 36   ハウジング
 38   シール部
 40   フランジ
 44   レンズ
 46   リフレクタ

Claims (15)

  1.  芳香族系ポリイソシアネート(a)、ポリエーテルポリオール(b)、(メタ)アクリル樹脂(c)、タッキファイヤー(d)、結晶性ポリエステルポリオール(e)及び非結晶性ポリエステル樹脂(f)を含む、反応性ホットメルト接着剤組成物。
  2.  前記タッキファイヤー(d)が、水酸基を2個以上有するロジン系タッキファイヤーである、請求項1に記載の反応性ホットメルト接着剤組成物。
  3.  前記芳香族系ポリイソシアネート(a)が有するイソシアネート基と、前記ポリエーテルポリオール(b)、前記結晶性ポリエステルポリオール(e)及び前記水酸基を2個以上有するロジン系タッキファイヤーが有する水酸基とのモル比(イソシアネート基/水酸基)が1.5~2.5である、請求項2に記載の反応性ホットメルト接着剤組成物。
  4.  前記ポリエーテルポリオール(b)、前記(メタ)アクリル樹脂(c)、前記結晶性ポリエステルポリオール(e)及び前記非結晶性ポリエステル樹脂(f)の合計量100質量部中、各成分の質量比(ポリエーテルポリオール(b):(メタ)アクリル樹脂(c):結晶性ポリエステルポリオール(e)+非結晶性ポリエステル樹脂(f))が40~50:20~40:10~30である、請求項1~3のいずれか1項に記載の反応性ホットメルト接着剤組成物。
  5.  前記(メタ)アクリル樹脂(c)のガラス転移温度が40~110℃である、請求項1~4のいずれか1項に記載の反応性ホットメルト接着剤組成物。
  6.  前記(メタ)アクリル樹脂(c)の重量平均分子量が10万以下である、請求項1~5のいずれか1項に記載の反応性ホットメルト接着剤組成物。
  7.  前記(メタ)アクリル樹脂(c)が、メチルメタクリレートとn-ブチルメタクリレートとの共重合体である、請求項1~6のいずれか1項に記載の反応性ホットメルト接着剤組成物。
  8.  前記タッキファイヤー(d)の量が、前記ポリエーテルポリオール(b)、前記(メタ)アクリル樹脂(c)、前記結晶性ポリエステルポリオール(e)及び前記非結晶性ポリエステル樹脂(f)の合計量100質量部に対して、1~50質量部である、請求項1~7のいずれか1項に記載の反応性ホットメルト接着剤組成物。
  9.  前記結晶性ポリエステルポリオール(e)が、ヘキサンジオールとアジピン酸とから形成される化合物である、請求項1~8のいずれか1項に記載の反応性ホットメルト接着剤組成物。
  10.  前記結晶性ポリエステルポリオール(e)の重量平均分子量が、1,000~6,000である、請求項1~9のいずれか1項に記載の反応性ホットメルト接着剤組成物。
  11.  前記非結晶性ポリエステル樹脂(f)が、テレフタル酸及び/又はイソフタル酸と、エチレングリコール、ネオペンチルグリコール及び1,4-ブタンジオールからなる群から選ばれる少なくとも1種とから形成される化合物である、請求項1~10のいずれか1項に記載の反応性ホットメルト接着剤組成物。
  12.  前記結晶性ポリエステルポリオール(e)と前記非結晶性ポリエステル樹脂(f)の質量比が3~7:1~3である、請求項1~11のいずれか1項に記載の反応性ホットメルト接着剤組成物。
  13.  前記タッキファイヤー(d)が、1分子中に2個のアビチエン酸骨格と2個以上の水酸基とを有し、前記2個のアビチエン酸骨格がビスフェノールA骨格によって結合された化合物である、請求項1~12のいずれか1項に記載の反応性ホットメルト接着剤組成物。
  14.  自動車灯具を接着するために使用される、請求項1~13のいずれか1項に記載の反応性ホットメルト接着剤組成物。
  15.  レンズとハウジングとを請求項1~14のいずれか1項に記載の反応性ホットメルト接着剤組成物を用いて接着させることによって得られる自動車灯具。
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