WO2022071514A1 - 接着剤、硬化物、及び積層体 - Google Patents

接着剤、硬化物、及び積層体 Download PDF

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孝之 津
徹 大宅
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    • C09J201/10Adhesives based on unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups containing hydrolysable silane groups

Definitions

  • the present invention relates to an adhesive, a cured product, and a laminate thereof.
  • Patent Documents 1 to 3 describe a method of adding long-chain polyamines or nano-dispersed rubber-like particles to an epoxy compound having high adhesive force to a metal or FRP for the purpose of stress relaxation. Is disclosed. However, although these methods can impart a certain degree of flexibility, the obtained adhesive layer is still hard and brittle, and the effect is not sufficient.
  • Patent Documents 4 to 6 an adhesive composition having high flexibility and coating strength by using a main agent containing a urethane polymer and a curing agent containing an amorphous polyol compound and a polyamine compound is used. Is disclosed.
  • crosslinkable silyl group-containing polymer is widely used in the fields of sealing materials, adhesives, coating materials, etc., and in particular, from the viewpoint of flexibility, it is hydrolyzable at the molecular ends of polyether chains and acrylic chains.
  • Modified silicone resins which are polymers having a silyl group, have been widely studied (for example, Patent Documents 7 and 8).
  • modified silicone resins described in Patent Documents 7 and 8 show high elongation at break, they have a hydrolyzable silyl group only at the molecular end, so that the crosslink formation reaction at the time of curing is slow and the amount of crosslinks produced is large. There is a problem that the breaking stress of the obtained cured film is low because the amount is small.
  • Patent Document 9 describes a reactive silicon group-containing polyoxyalkylene polymer having more than 1.0 reactive silyl groups for one terminal site and an average of 1.0 per molecule. It is described that a cured film having excellent elongation at break and breaking stress can be obtained by mixing and using a (meth) acrylic acid ester polymer having two or more reactive silyl groups. However, the invention described in Patent Document 9 does not fully satisfy the requirement to obtain a cured product having excellent elongation at break and breaking stress.
  • An object of the present invention is to provide an adhesive having various performances improved as compared with the conventional one, a cured product thereof, and a laminate made by using the adhesive.
  • the present invention relates to the adhesive, the curing agent and the laminate shown in the following [1] to [23].
  • the urethane-modified resin (C) is selected from the following urethane-modified resins (U1) to (U3).
  • U1 A block polymer in which a urethane unit (U1A) and a polymer unit (U1B) of an ethylenically unsaturated monomer are linked by a chain transfer agent residue.
  • (U2) Urethane-acrylic composite resin in which a urethane unit (U2A) and a (meth) acrylic unit (U2B) are linked by a chain transfer agent residue,
  • (U3) An isocyanato group of a urethane prepolymer having an isocyanato group at the terminal obtained from a polyol (U3A) containing a polycarbonate polyol (U3A1) and a polyisocyanate (U3B), and a hydroxyl group or sulfanyl group and an amino group in the molecule.
  • the ethylenically unsaturated monomer constituting the polymer unit (U1B) of the ethylenically unsaturated monomer is an ethylenically unsaturated monomer (U1b1) having a hydrolyzable silyl group.
  • the adhesive according to any one of [2] to [4], which is contained in the range of 5 to 100% by mass based on the total mass of the monomer.
  • the urethane-modified resin (U1) has a polymer unit (U1B) of the ethylenically unsaturated monomer in the range of 5 to 40% by mass based on the total mass of the urethane-modified resin (U1).
  • the adhesive according to any one of [2] to [5], which is contained in 1.
  • the urethane-modified resin (C) is the urethane-modified resin (U2).
  • the urethane unit (U2A) has a structural unit derived from an amorphous polyol (U2F) having a number average molecular weight of 500 or more and a structural unit derived from a crystalline polyol (U2G) having a number average molecular weight of 500 or more.
  • the polyol constituting the urethane unit (U2A) contains 30 to 65% by mass of the amorphous polyol (U2F) and 35 to 35 to the crystalline polyol (U2G) based on the total mass of the polyol.
  • the urethane unit (U2A) has a structural unit derived from a polycarbonate polyol (U2F1).
  • the (meth) acrylic unit (U2B) has a structural unit derived from the (meth) acrylic monomer (U2b1) having a hydroxyl group.
  • the urethane-modified resin (U2) contains the urethane unit (U2A) in the range of 70 to 97% by mass based on the total mass of the urethane-modified resin (U2) [8] to [12]. ]
  • the adhesive according to any one of.
  • the (meth) acrylic monomer (U2b1) having a hydroxyl group contains the (meth) acrylic monomer (U2b1a) having a hydroxyl group and a nitrogen atom, according to any one of [8] to [13].
  • the listed adhesive is the (meth) acrylic monomer (U2b1) having a hydroxyl group.
  • the polyol constituting the urethane unit (U2A) contains the polycarbonate polyol (U2F1) in the range of 80 to 100% by mass based on the total mass of the polyol constituting the urethane unit (U2A).
  • the adhesive according to any one of [12] to [14].
  • the reactive diluent (U2E) contains the polycarbonate polyol (U2F2) in the range of 50 to 100% by mass based on the total mass of the reactive diluent (U2E) [12] to [ 15]
  • the adhesive according to any one of.
  • the reactive diluent (U2E) is contained in the range of 30 to 70% by mass based on the total mass of the urethane-modified resin (U2) and the reactive diluent (U2E) [12] to The adhesive according to any one of [16].
  • the ethylenically unsaturated monomer constituting the (meth) acrylic unit (U2B) contains the (meth) acrylic monomer (U2b1) having a hydroxyl group as a whole of the ethylenically unsaturated monomer.
  • the adhesive according to any one of [12] to [17], which comprises a range of 25 to 100% by mass based on the mass.
  • the urethane-modified resin (C) is the urethane-modified resin (U3).
  • the adhesive further contains an aromatic polyisocyanate (U3D) and a polycarbonate polyol (U3A2).
  • the aromatic polyisocyanate (U3D) contains 15 to 55% by mass of the aromatic diisocyanate and 45 of the trimethylolpropane adduct of the aromatic diisocyanate based on the total mass of the aromatic polyisocyanate (U3D).
  • the polyol (U3A) constituting the urethane-modified resin (U3) is 80 to 80 to the polycarbonate polyol (U3A1) based on the total mass of the polyol (U3A) constituting the urethane-modified resin (U3).
  • the adhesive is used for various purposes and is required to have various performances for each application.
  • the fields of automobiles, building materials, ships, aircraft, etc. which have high coating strength and are excellent in flexibility, heat resistance, chemical resistance, and adhesive strength.
  • a structural adhesive suitable for the above can be provided.
  • the adhesive of the present invention contains a specific urethane-modified resin (C).
  • the adhesive of the present invention may also contain an additive (a cross-linking agent, a reactive diluent, an aromatic polyisocyanate, a polycarbonate polyol, etc., which will be described later).
  • the urethane-modified resin (C) is selected from the following urethane-modified resins (U1) to (U3).
  • the urethane modified resin (C) may be used alone or in combination of two or more. Further, the ranges of the first to fourth aspects described below may overlap with each other.
  • (U1) A block polymer in which a urethane unit (U1A) and a polymer unit (U1B) of an ethylenically unsaturated monomer are linked by a chain transfer agent residue.
  • U2A A urethane unit (U2A) and a (meth) acrylic unit (U2B) are linked by a chain transfer agent residue.
  • U3 An isocyanato group of a urethane prepolymer having an isocyanato group at the terminal obtained from a polyol (U3A) containing a polycarbonate polyol (U3A1) and a polyisocyanate (U3B), and a hydroxyl group or sulfanyl group and an amino group in the molecule.
  • the adhesive according to the first aspect of the present invention (hereinafter, may be referred to as the first adhesive) contains the urethane-modified resin (U1).
  • the first adhesive can be used as a moisture-curable adhesive.
  • the urethane-modified resin (U1) is a block polymer in which a urethane unit (U1A) and a polymer unit (U1B) of an ethylenically unsaturated monomer are linked by a chain transfer agent residue. Further, the polymer unit (U1B) of the ethylenically unsaturated monomer has a structural unit derived from the ethylenically unsaturated monomer (U1b1) having one or more hydrolyzable silyl groups.
  • chain transfer agent residue as used herein means a partial structure of the urethane-modified resin that can be identified as being derived from the chain transfer agent.
  • the urethane-modified resin (U1) comprises a flexible urethane unit (U1A) and a polymer unit (U1B) of an ethylenically unsaturated monomer having a hydrolyzable silyl group which is a moisture-curable crosslinking group. Therefore, the obtained first adhesive can achieve not only flexibility but also high coating strength.
  • the urethane-modified resin (U1) may have a structure in which a urethane unit (U1A) and a polymer unit (U1B) of an ethylenically unsaturated monomer are linked by a chain transfer agent residue, and a method for producing the same. Is not limited, but can be preferably produced by the following method.
  • urethane unit (U1A) having an isocyanato group at both ends (hereinafter, step 1).
  • a chain transfer agent is added to synthesize a prepolymer having chain transfer agent residues at both ends of the urethane unit (U1A) (hereinafter, step 2).
  • an ethylenically unsaturated monomer containing an ethylenically unsaturated monomer (U1b1) having a hydrolyzable silyl group in the molecule is polymerized.
  • Chain transfer polymerization is carried out in the presence of an initiator to form a polymer unit (U1B) of an ethylenically unsaturated monomer (hereinafter, step 3).
  • an initiator to form a polymer unit (U1B) of an ethylenically unsaturated monomer (hereinafter, step 3).
  • a block polymer linked with (U1B) by a chain transfer agent residue can be obtained. All of these reactions may be carried out with or without a solvent. When a solvent is used, the solvent may be removed under reduced pressure or normal pressure in the middle of the reaction or after the reaction is completed.
  • the urethane-modified resin (U1) in the present invention has a structure in which a urethane unit (U1A) and a polymer unit (U1B) of an ethylenically unsaturated monomer are linked by a chain transfer agent residue.
  • the urethane unit (U1A) can be formed by reacting a polyol and a polyisocyanate in a solvent-free or solvent-free manner.
  • polyol examples of the polyol constituting the urethane unit (U1A) include polyether polyols, polyester polyols, polycarbonate polyols, polyolefin polyols, vegetable oil-based polyols, and other polyols. These may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
  • polyether polyols examples include polymers such as methylene oxide, ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide and tetrahydrofuran, or As copolymers, glycols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, poly (ethylene / propylene) glycol, and polytetramethylene glycol; Condensates of hexanediol, methylhexanediol, heptanediol, octanediol or mixtures thereof; Examples thereof include polyols obtained by adding an alkylene oxide such as methylene oxide, ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, tetrahydrofuran, or polyoxytetramethylene oxide to a compound having two or more active hydrogen groups.
  • alkylene oxide such as methylene oxide, ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, tetrahydrofuran, or polyoxytetramethylene oxide
  • Examples of the compound having two or more active hydrogen groups include low molecular weight polyols, aliphatic amine compounds, aromatic amine compounds, alkanolamines, bisphenols and the like.
  • small molecule polyol examples include a bifunctional small molecule polyol and a trifunctional or higher functional small molecule polyol.
  • the bifunctional low molecular weight polyol is not particularly limited, and is, for example, ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4.
  • the trifunctional or higher functional low molecular weight polyol is not particularly limited, and is, for example, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,1,1-trimethylolbutane, 1,2,3-butanetriol, 1,2,4-.
  • Examples of the aliphatic amine compounds include ethylenediamine, triethylenetetramine, diethylenetriamine, and triaminopropane.
  • Examples of aromatic amine compounds include toluenediamine and diphenylmethane-4,4-diamine.
  • Examples of alkanolamines include ethanolamine and diethanolamine.
  • Examples of bisphenols include bisphenol A, bisphenol AP, bisphenol B, bisphenol C, bisphenol E, and bisphenol F.
  • polyester polyol for example, a polyester polyol in which the above-mentioned low molecular weight polyol and a dibasic acid component are condensed and reacted can be mentioned.
  • the dibasic acid component includes terephthalic acid, adipic acid, azelaic acid, sebatic acid, dimer acid, hydrogenated dimer acid, phthalic anhydride, isophthalic acid, trimellitic acid, glutaric acid, pimelic acid, suberic acid, sebacic acid and the like. Lipid or aromatic dibasic acids, and their anhydrides.
  • polyester polyol a polyester polyol obtained by ring-opening polymerization of a cyclic ester compound of lactones such as ⁇ -caprolactone, poly ( ⁇ -methyl- ⁇ -valerolactone) and polyvalerolactone may be used.
  • polycarbonate polyol examples include those obtained by reacting the above-mentioned small molecule polyol with a carbonate compound such as dialkyl carbonate, alkylene carbonate, and diaryl carbonate.
  • a carbonate compound such as dialkyl carbonate, alkylene carbonate, and diaryl carbonate.
  • dialkyl carbonate dimethyl carbonate, diethyl carbonate or the like can be used, ethylene carbonate or the like can be used as the alkylene carbonate, and diphenyl carbonate or the like can be used as the diaryl carbonate.
  • polyolefin polyol examples include hydroxyl group-containing polybutadiene, hydrogenated hydroxyl group-containing polybutadiene, hydroxyl group-containing polyisoprene, hydrogenated hydroxyl group-containing polyisoprene, hydroxyl group-containing chlorinated polypropylene, and hydroxyl group-containing chlorinated polyethylene.
  • Vegetable oil-based polyols examples include castor oil derived from plants, dimer acid, and polyols made from soybean oil.
  • the first adhesive of the present invention is preferably used as a liquid solvent-free type from the viewpoint of safety and work environment, and is preferably a polyether polyol or a vegetable oil-based polyol, more preferably poly. It is an ether polyol, more preferably polypropylene glycol.
  • the number average molecular weight of the polyol is preferably 500 or more and 30,000 or less, and more preferably 2,000 or more and 10,000 or less.
  • the polyol may contain other polyols other than the above, and the above-mentioned small molecule polyol can be used in combination for the purpose of adjusting the urethane bond concentration and introducing various functional groups.
  • polyisocyanate examples include aromatic, aliphatic, and alicyclic diisocyanates. These may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
  • aromatic diisocyanate examples include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, m-phenylenedi isocyanate, p-phenylenedi isocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and 2,4-diphenylmethane diisocyanate, 2 , 2'-Diphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthalenediocyanate, trizine diisocyanate, xylylene diisocyanate, m-tetramethylxylene diisocyanate, p-tetramethylxylene diisocyanate, 3,3'-dimethyl-4 , 4'-biphenylenediisocyanate, 3,3'-dimethoxy-4,4'-biphenylenediocyanate, 3,3'-dichloro-4,4'-biphenylenediocyanate, 1,5-tetra
  • aliphatic diisocyanis examples include trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 1,2-propylene diisocyanate, 2,3-butylenedisocyanate, 1,3-butyrenisisis, dodecamethylene diisocyanate, and 2).
  • alicyclic diisocyanate examples include isophorone diisocyanate, 1,3-cyclopentane diisocyanate, 1,3-cyclohexanediisocyanate, 1,4-cyclohexanediisocyanate, methyl-2,4-cyclohexanediisocyanate, and methyl-2,6-cyclohexane.
  • diisocyanate 4,4'-methylenebis (cyclohexylisocyanate), 1,4-bis (isocyanatemethyl) cyclohexane, hydrogenated xylylene diisocyanate, dimerate diisocyanate, and norbornene diisocyanate.
  • the reaction between the polyol and the polyisocyanate can be preferably carried out using a known urethanization reaction in the absence of a solvent, and by adding an excess of the polyisocyanate, a urethane unit having isocyanate groups at both ends can be obtained.
  • the molar equivalent ratio (number of moles of NCO / number of moles of OH) between the isocyanate group and the hydroxyl group during the reaction is preferably 1.05 to 2.00, more preferably 1.10 to 1.70.
  • a catalyst or a polyamine may be used for the purpose of adjusting the reactivity.
  • catalyst known metal-based catalysts, amine-based catalysts and the like can be used.
  • Metallic catalysts include dibutyltin dilaurate, tin octoenate, dibutyltin di (2-ethylhexoate), lead 2-ethylhexoate, 2-ethylhexyl titanate, titanium ethylacetate, 2-ethylhexoate.
  • the amine-based catalyst include tertiary amines such as tetramethylbutanediamine.
  • the amount of the catalyst used is preferably in the range of 0.05 to 1 mol% with respect to the polyol.
  • polyamines examples include ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, isophoronediamine, dicyclohexylmethane-4,4'-diamine, and dimerdiamine obtained by converting the carboxyl group of dimer acid into an amino group.
  • Amines with hydroxyl groups in their molecules Amines having a tertiary amino group in the molecule, such as methyliminobispropylamine and laurylimiminobispropylamine, can also be used.
  • the number average molecular weight of the urethane unit (U1A) is not particularly limited and is preferably in the range of 3,000 to 200,000. When it is 3,000 or more, the adhesiveness of the obtained cured product is excellent, and when it is 200,000 or less, the viscosity can be easily adjusted.
  • the chain transfer agent is not particularly limited, but preferably has a functional group capable of reacting with an isocyanato group and a sulfanil group.
  • the terminal isocyanato group in the urethane unit (U1A) reacts with the functional group capable of reacting with the isocyanato group in the chain transfer agent to form a prepolymer having a sulfanyl group at both ends.
  • the reaction between the urethane unit and the chain transfer agent proceeds easily by mixing at an arbitrary temperature of 20 to 120 ° C., and the chain transfer agent is used alone or in combination of two or more of known chain transfer agents. be able to.
  • Examples of the functional group capable of reacting with the isocyanato group include a hydroxyl group or an amino group, and the hydrogen atom of the amino group may be substituted with an organic residue such as an alkyl group or an aryl group, and such a substituted amino may be used.
  • Examples of the group include mono-substituted amino groups such as N-alkylamino group and N-arylamino group.
  • Examples of the hydroxyl group include a primary hydroxyl group, a secondary hydroxyl group or a tertiary hydroxyl group.
  • the functional group capable of reacting with the isocyanato group is preferably an amino group because of its excellent reactivity with the isocyanato group.
  • the amino group is more reactive than the sulfanyl group, it is preferable because it can preferentially react with the terminal isocyanato group of the urethane unit to form a urea bond and efficiently introduce the sulfanyl group to the terminal of the prepolymer. ..
  • Examples of the compound having one amino group and one sulfanyl group in the molecule include 2-aminoethanethiol, 3-aminopropyl-1-thiol, 1-aminopropyl-2-thiol, 4-amino-1-.
  • Examples thereof include aminoalkanethiols such as butanethiol; aminobenzenethiols such as 2-aminothiophenol, 3-aminothiophenol, and 4-aminothiophenol; Among them, aminoalkanethiols are preferable, and 2-aminoethanethiol is more preferable.
  • the polymer unit (U1B) of the ethylenically unsaturated monomer has a structural unit derived from the ethylenically unsaturated monomer (U1b1) having a hydrolyzable silyl group in the molecule, and has a structural unit in the molecule. It is a structure obtained by polymerizing an ethylenically unsaturated monomer containing an ethylenically unsaturated monomer (U1b1) having a hydrolyzable silyl group in the presence of a polymerization initiator.
  • ethylenically unsaturated monomer (U1b1) having a prepolymer having chain transfer agent residues at both ends obtained in step 2 and an ethylenically unsaturated monomer (U1b1) having a hydrolyzable silyl group in the molecule.
  • a polymerization initiator By polymerizing the saturated monomer in the presence of a polymerization initiator, the urethane unit (U1A) and the polymer unit (U1B) of the ethylenically unsaturated monomer are linked by a chain transfer agent residue.
  • Block polymer (urethane modified resin (U1)) can be obtained.
  • Examples of the hydrolyzable silyl group of the monomer (U1b1) include an alkoxysilyl group such as a methoxysilyl group and an ethoxysilyl group.
  • Examples of the ethylenically unsaturated monomer (U1b1) having such a group include vinyl silanes such as vinyl trimethoxysilane, vinyl triethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, and allyltrimethoxysilane; (meth) acrylic acid.
  • the ethylenically unsaturated monomer constituting the polymer unit (U1B) of the ethylenically unsaturated monomer is an ethylenically unsaturated monomer (U1b1) having a hydrolyzable silyl group. It is preferably contained in the range of 5 to 100% by mass, more preferably in the range of 10 to 50% by mass, based on the total mass of the above. The range of 5 to 100% by mass is preferable because it is excellent in breaking stress and breaking elongation.
  • the ethylenically unsaturated monomer other than the ethylenically unsaturated monomer (U1b1) having a hydrolyzable silyl group used in step 3 is any one that can be copolymerized with the monomer (U1b1). It is not particularly limited and can be appropriately selected from known ethylenically unsaturated monomers.
  • Examples of such ethylenically unsaturated monomers include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, and isobutyl (meth).
  • the urethane-modified resin (U1) preferably contains a polymer unit (U1B) of an ethylenically unsaturated monomer in a range of 5 to 40% by mass based on the total mass of the block polymer (urethane-modified resin (U1)). , More preferably in the range of 10 to 30% by mass. The range of 5 to 40% by mass is preferable because the cured product of the adhesive is excellent in breaking stress and breaking elongation.
  • Polymer initiator As the polymerization initiator, known azo compounds and organic peroxides can be used. These may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
  • the azo compound is not particularly limited, and is, for example, 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile), 1,1'-azobis (cyclohexane1-cyclohexane1-).
  • the organic peroxide is not particularly limited, and is, for example, benzoyl peroxide, t-butylperoxy2-ethylhexaate, t-butylperbenzoate, cumenehydroperoxide, diisopropylperoxydicarbonate, di-n. -Propyl peroxydicarbonate, di (2-ethoxyethyl) peroxydicarbonate, t-butylperoxyneodecanoate, t-butylperoxyviverate, (3,5,5-trimethylhexanoyl) peroxide, Examples thereof include dipropionyl peroxide and diacetyl peroxide.
  • the amount of the polymerization initiator used is preferably 0.001 to 15% by mass based on the total amount of the ethylenically unsaturated monomer. A range of 0.001 to 15% by mass is preferable because chain transfer polymerization effectively proceeds.
  • the number average molecular weight of the polymer unit (U1B) of the ethylenically unsaturated monomer is preferably in the range of 2,000 to 200,000. When it is 2,000 or more, the breaking stress of the obtained cured product is excellent, and when it is 200,000 or less, the viscosity can be easily adjusted.
  • a block polymer such as a reaction between a polyol and a polyisocyanate, a reaction between a urethane unit and a chain transfer agent, and a reaction for polymerizing an ethylenically unsaturated monomer using a chain transfer agent residue.
  • the reaction during production may be carried out using a solvent.
  • One of these solvents may be used alone, or two or more of them may be used in combination.
  • the solvent that may be used for the reaction between the polyol and the polyisocyanate is not particularly limited as long as it does not react with the isocyanenato group, and is, for example, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, toluene, xylene.
  • Anisol propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, N-vinylpyrrolidone, NE9-methylcaprolactum, dimethyl Examples thereof include sulfoxide, tetramethylurea, pyridine, dimethylsulfone, hexamethylsulfoxide, m-cresol, ⁇ -butyrolactone and ⁇ -valerolactone.
  • alcohols such as ethanol, isopropanol, tertiary butanol, and diacetone alcohol can be used in addition to the above-mentioned solvents.
  • the number average molecular weight of the block polymer (urethane modified resin (U1)) is preferably in the range of 5,000 to 300,000, more preferably in the range of 10,000 to 100,000, and further preferably in the range of 10. It ranges from 000 to 50,000. When it is 5,000 or more, the breaking stress of the obtained cured product is excellent, and when it is 300,000 or less, the viscosity can be easily adjusted, which is preferable.
  • the first adhesive contains a block polymer (urethane modified resin (U1)), and is a known modified silicone resin in addition to the block polymer for the purpose of adjusting the breaking stress, flexibility, etc. of the cured adhesive. , Cyranol condensation catalyst, silane coupling agent, phosphoric acid or phosphoric acid derivative, leveling agent or defoaming agent, filler, propellant, plasticizer, superplasticizer, wetting agent, flame retardant, viscosity modifier, preservative, In addition to stabilizers and colorants, known additives such as compounds having an epoxy group, epoxy resins, and other resins may be blended.
  • the modified silicone resin is not particularly limited as long as it is a known resin having a crosslinkable silyl group (excluding the urethane modified resin (U1)), and for example, the main chain skeleton is polyoxyalkylene or polyoxyalkylene ether.
  • examples thereof include resins having a reactive silyl group at the molecular end.
  • Commercially available products of such resins include, for example, trade names manufactured by Kaneka Corporation: MS Polymer S810, MS Polymer S-203, Cyril SAT-115, Cyril SAT-145, Cyril SAX510, Cyril SAX520, Cyril SAX530, or Cyril. SAX580; trade names manufactured by Asahi Glass Co., Ltd .: Exester S2410, Exester W2521, or Exester A2551; may be mentioned.
  • silanol condensing agent examples include organic tin compounds, amine compounds, carboxylic acid metal salts, carboxylic acids, alkoxy metals, and inorganic acids.
  • organic tin compound examples include metal-based catalysts such as dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate, and dibutyltin dimarate.
  • amine compound examples include aliphatic amines such as octylamine, diisopropylamine, dioctylamine, trioctylamine and cyclohexylamine; pyridine, N-methylmorpholine, piperidine and 1,8-diaza-bicyclo (5,4).
  • metal carboxylate salt examples include tin carboxylate, bismuth carboxylate, titanium carboxylate, iron carboxylate, and zirconium carboxylate.
  • silanol condensing agents may be used alone or in combination of two or more.
  • the blending amount of the silanol condensing agent is preferably 0.001 to 20% by mass based on the total mass of the moisture-curable adhesive.
  • silane coupling agent examples include trialkoxysilane having a vinyl group such as vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, and N- (2-aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxy.
  • the blending amount of the silane coupling agent is preferably 0.05 to 10% by mass based on the total mass of the block polymer.
  • the adhesive according to the second aspect of the present invention (hereinafter, may be referred to as a second adhesive) contains a urethane-modified resin (U2).
  • the urethane-modified resin (U2) is a urethane-acrylic composite resin in which a urethane unit (U2A) and a (meth) acrylic unit (U2B) are linked by a chain transfer agent residue.
  • the second adhesive preferably further contains a cross-linking agent (U2D) and a reactive diluent (U2E).
  • the second adhesive has a urethane unit (U2A) having a structural unit derived from an amorphous polyol (U2F) having a number average molecular weight of 500 or more and a constituent unit derived from a crystalline polyol (U2G) having a number average molecular weight of 500 or more.
  • the (meth) acrylic unit (U2B) has a structural unit derived from the (meth) acrylic monomer (b1) having a hydroxyl group.
  • the flexible urethane moiety and the moiety derived from the acrylic and the reactive diluent crosslinked by the reaction with the cross-linking agent form a microphase-separated structure, and the urethane moiety is excellent. It exhibits extensibility and excellent strength due to the site derived from crosslinked acrylics and reactive diluents.
  • the second adhesive can easily exhibit high coating film strength, excellent flexibility, heat resistance, chemical resistance, and adhesiveness.
  • the second adhesive is suitably used in the fields of automobiles, building materials, ships, aircraft and the like. Further, the second adhesive can be used as a liquid solvent-free adhesive, and is excellent from the viewpoint of safety and environmental friendliness.
  • the urethane-modified resin (U2) is a structural unit derived from a non-crystalline polyol (U2F) having a number average molecular weight of 500 or more, and a structural unit derived from a crystalline polyol (U2G) having a number average molecular weight of 500 or more.
  • U2F non-crystalline polyol
  • U2G crystalline polyol
  • the production method thereof is not limited, but it can be preferably produced by the following method.
  • a polyol containing an amorphous polyol (U2F) and a crystalline polyol (U2G) and a polyisocyanate are reacted to form a urethane prepolymer having an isocyanato group at both ends (hereinafter, step 1).
  • a chain transfer agent and a reactive diluent (U2E) are added to synthesize a urethane unit (U2A) having chain transfer agent residues at both ends of the urethane prepolymer (hereinafter, step 2).
  • urethane unit (U2A) an ethylenically unsaturated monomer containing a (meth) acrylic monomer (b1) having a hydroxyl group was added in the presence of a polymerization initiator.
  • a (meth) acrylic unit (U2B) by chain transfer polymerization (hereinafter referred to as step 3).
  • a urethane-modified resin (U2) which is a block polymer in which a urethane unit (U2A) and a (meth) acrylic unit (U2B) are linked by a chain transfer agent residue, can be obtained. All of these reactions may be carried out with or without a solvent. However, when a solvent is used, it is preferable to remove the solvent under reduced pressure or normal pressure in the middle of the reaction or after the reaction is completed. In this way, a solvent-free adhesive can be obtained.
  • the urethane unit (U2A) in the second adhesive contains, for example, a polyol containing a non-crystalline polyol (U2F) having a number average molecular weight of 500 or more and a crystalline polyol (U2G) having a number average molecular weight of 500 or more, and a polyisocyanate.
  • U2F non-crystalline polyol
  • U2G crystalline polyol
  • a urethane unit (U2A) having a urethane unit (U2A) can be obtained.
  • the number average molecular weights of the polyols (U2F) and (U2G) constituting the urethane unit (U2A) are 500 or more, it is possible to easily prevent the flexibility of the urethane portion from being lowered, so that the number average molecular weight is 500 or more. It is preferable to use the polyol of. In the following description, this preferred embodiment will be described with particular attention.
  • "crystalline” means that it is solid at ⁇ 20 ° C.
  • amorphous means that it is liquid at ⁇ 20 ° C.
  • the non-crystalline polyol (U2F) constituting the urethane unit (U2A) in the second adhesive and having a number average molecular weight of 500 or more is preferably a polyol having the above-mentioned “non-crystalline” number average molecular weight of 500 or more.
  • examples thereof include polyether polyols, polyolefin polyols, vegetable oil-based polyols, and modified polyols thereof. These may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
  • polyether polyol the polyolefin polyol, the vegetable oil-based polyol, and their modified polyols, those that can be used for the urethane unit (U1A) in the first adhesive can also be used in the same manner.
  • the number average molecular weight of the amorphous polyol (U2F) is preferably 500 or more, more preferably in the range of 500 to 30,000, and further preferably in the range of 800 to 3,000.
  • the amorphous polyol (U2F) preferably contains a polyether polyol, more preferably contains glycols, and more preferably contains polypropylene glycol.
  • Polypropylene glycol has a side chain and is therefore excellent in flexibility, and is preferably used because it is excellent in compatibility with a crystalline polyol (U2G) described later.
  • the crystalline polyol (U2G) having a number average molecular weight of 500 or more constituting the urethane unit (U2A) may be a polyol having the above-mentioned “crystalline” number average molecular weight of 500 or more, and may be, for example, a polyester polyol, a polycarbonate polyol, or the like. Examples thereof include polytetramethylene ether glycols and modified polyols thereof. These may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
  • polyester polyol the polycarbonate polyol, and their modified polyols, those that can be used for the urethane unit (U1A) in the first adhesive can be used in the same manner.
  • dibasic acid components used in the polyester polyol, aliphatic or aromatic dibasic acids such as naphthalenedicarboxylic acid, succinic acid, maleic anhydride, itaconic anhydride, and anhydrous thereof. Things can also be used.
  • the polytetramethylene ether glycol is a polyether glycol having a primary hydroxyl group at both ends, and conventionally known polytetramethylene ether glycol can be used without particular limitation.
  • the polytetramethylene ether glycol include a ring-opening polymer obtained by cation polymerization of tetrahydrofuran, a copolymer obtained by copolymerizing the above bifunctional low molecular weight alcohol with a polymerization unit such as tetrahydrofuran, and the like. ..
  • the polytetramethylene ether glycol may be derived from a plant using tetrahydrofuran as a starting material produced from a plant-based raw material such as furfural.
  • the number average molecular weight of the crystalline polyol (U2G) is preferably 500 or more, more preferably 500 to 30,000, and even more preferably 800 to 3,000.
  • the crystalline polyol (U2G) preferably contains at least one selected from the group consisting of polytetramethylene ether glycol and polycarbonate polyol.
  • Polytetramethylene ether glycol and polycarbonate polyol have high cohesive power and can exhibit various resistances such as excellent coating film strength, heat resistance, and water resistance while maintaining the flexibility of the urethane portion, and are therefore preferably used. Be done.
  • the polyol constituting the urethane unit (U2A) in the second adhesive contains polypropylene glycol as a non-crystalline polyol (U2F), and polytetramethylene ether glycol and polycarbonate as crystalline polyol (U2G). It preferably contains at least one selected from the group consisting of polyols.
  • the polyol constituting the urethane unit (U2A) in the second adhesive contains 30 to 65% by mass of the amorphous polyol (U2F) based on the total mass of the polyol from the viewpoint of coating strength and flexibility.
  • the polyol constituting the urethane unit (U2A) in the second adhesive is other than (U2F) and (U2G) for the purpose of adjusting the urethane bond concentration and introducing various functional groups within the range not impairing the effect of the present invention. It may contain a polyol having a number average molecular weight of less than 500. Such a polyol having a number average molecular weight of less than 500 is not particularly limited, and for example, the compounds exemplified for the above-mentioned small molecule polyol can be used.
  • Polyisocyanate As the polyisocyanate constituting the urethane unit (U2A) in the second adhesive, those that can be used for the urethane unit (U1A) in the first adhesive can be similarly used.
  • the reaction between the polyol and the polyisocyanate can be preferably carried out using a known urethanization reaction in the absence of a solvent, and by adding an excess of the polyisocyanate, a urethane prepolymer having isocyanato groups at both ends can be obtained. Can be done.
  • the molar ratio (number of moles of NCO / number of moles of OH) between the isocyanato group and the hydroxyl group during the reaction is preferably 1.05 to 2.00, more preferably 1.10 to 1.50.
  • a catalyst or a polyamine may be used for the purpose of adjusting the reactivity. As the catalyst and polyamine, those that can be used for the urethane unit (U1A) in the first adhesive can be used in the same manner.
  • the chain transfer agent constituting the urethane unit (U2A) in the second adhesive is not particularly limited, and those that can be used for the urethane unit (U1A) in the first adhesive can be similarly used.
  • the hydroxyl group in the reactive diluent (U2E) described later may also react with the terminal isocyanato group of the urethane prepolymer, but by using a chain transfer agent having an amino group that is more reactive than the hydroxyl group.
  • the content of the urethane unit (U2A) in the second adhesive is preferably 70 to 97% by mass, more preferably 80 to 95% by mass, based on the total mass of the urethane-modified resin (U2).
  • the content of the urethane unit (U2A) is 70 to 97% by mass, it is preferable because it is excellent in adhesive strength and flexibility.
  • the weight average molecular weight of the urethane unit (U2A) in the second adhesive is not particularly limited and is preferably in the range of 3,000 to 200,000. When it is 3,000 or more, the adhesiveness of the obtained cured product is excellent, and when it is 200,000 or less, the viscosity can be easily adjusted.
  • the reactive diluent (U2E) may be any liquid substance having reactivity with the cross-linking agent (U2D) described later, and is preferably a compound having a bifunctional or higher hydroxyl group.
  • the adhesive contains a reactive diluent (U2E)
  • the film formed by the adhesive becomes a stronger cured film, and excellent adhesive strength can be obtained.
  • the reactive diluent (U2E) for example, in addition to the various polyols mentioned in the above-mentioned polyol section, a small molecule polyol used as a raw material thereof can be used. Further, the reactive diluent (U2E) may be a condensate of these polyols and polyisocyanate. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the reactive diluent (U2E) is preferably a polyether polyol, more preferably polypropylene glycol or polyethylene glycol.
  • the urethane unit (U2A) in step 2 is mainly composed of the reaction product of the urethane prepolymer and the chain transfer agent, and most of the reactive diluent (E) remains unreacted. Is preferable.
  • the content of the reactive diluent (U2E) is preferably 15 to 60% by mass, more preferably 20 to 55% by mass, based on the total mass of the urethane-modified resin (U2) and the reactive diluent (U2E). %.
  • the content of the reactive diluent (U2E) is 15 to 60% by mass, it is preferable because it is excellent in flexibility and heat resistance.
  • the number average molecular weight of the reactive diluent (U2E) is preferably 200 to 2,000, more preferably 400 to 1,000.
  • the hydroxyl value of the reactive diluent (U2E) is not particularly limited, but is preferably 50 to 500 mgKOH / g, and more preferably 100 to 300 mgKOH / g. When the number average molecular weight and the hydroxyl value are within the above ranges, it is preferable because they are excellent in adhesive strength, flexibility, heat resistance and chemical resistance.
  • the (meth) acrylic unit (U2B) preferably has a structural unit derived from the (meth) acrylic monomer (U2b1) having a hydroxyl group, and has a (meth) acrylic monomer (U2b1) having a hydroxyl group. It is a structure obtained by polymerizing an ethylenically unsaturated monomer containing the above in the presence of a polymerization initiator. Specifically, a composition containing a urethane unit (U2A) having a chain transfer agent residue at both ends and a reactive diluent (U2E) obtained in step 2, and a (meth) acrylic monomer having a hydroxyl group.
  • the urethane unit (U2A) and the (meth) acrylic unit (U2B) are linked to the chain transfer agent residue.
  • a composition containing a urethane-modified resin (U2) and a reactive diluent (U2E), which are block polymers linked by the above, can be obtained.
  • the (meth) acrylic monomer having a hydroxyl group a compound having at least one (meth) acryloyl group and a hydroxyl group in the molecule can be used, for example, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and 2-hydroxy.
  • the content of the structural unit derived from the (meth) acrylic monomer (U2b1) having a hydroxyl group is preferably 50 based on the total mass of the ethylenically unsaturated monomer constituting the (meth) acrylic unit (U2B). It is about 100% by mass, more preferably 70 to 100% by mass.
  • the content of the structural unit derived from the (meth) acrylic monomer (U2b1) having a hydroxyl group is 50 to 100% by mass, it is preferable because it is excellent in flexibility and chemical resistance.
  • a (meth) acrylic monomer having a hydroxyl group and a nitrogen atom (U2b1a)
  • the (meth) acrylic monomer (U2b1) having a hydroxyl group may contain a (meth) acrylic monomer (U2b1a) having a nitrogen atom in the molecule from the viewpoint of high adhesive strength and adhesion of the amide group. preferable.
  • a compound having at least one (meth) acryloyl group, a hydroxyl group and a nitrogen atom in the molecule can be used as the (meth) acrylic monomer (U2b1a) having a hydroxyl group and a nitrogen atom in such a molecule.
  • a (meth) acrylamide monomer an amino group-containing (meth) acrylic monomer, a cyano group-containing (meth) acrylic monomer, or a (meth) acrylic monomer containing a quaternary ammonium cation.
  • a (meth) acrylic monomer having a hydroxyl group is preferable, and examples of such a monomer include N- (2-hydroxyethyl) (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, and N. , N-di (methylol) acrylamide, N-methylol-N-methoxymethyl (meth) acrylamide. These may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
  • the content of the structural unit derived from the (meth) acrylic monomer (U2b1a) having a hydroxyl group and a nitrogen atom is preferably 50 to 50 based on the total mass of the (meth) acrylic monomer (U2b1) having a hydroxyl group. It is 100% by mass, more preferably 70 to 100% by mass. When the content is 50 to 100% by mass, it is preferable because it is excellent in flexibility and breaking strength.
  • the ethylenically unsaturated monomer other than the (meth) acrylic monomer (U2b1) having a hydroxyl group used for forming the (meth) acrylic unit (U2B) is the same as the (meth) acrylic monomer (U2b1). It is not particularly limited as long as it can be polymerized, and can be appropriately selected from known ethylenically unsaturated monomers. For example, "other ethylenically unsaturated monomers" that can be used in the first adhesive can be used in the same manner.
  • (meth) acrylamide N-methyl (meth) acrylamide, N-butyl (meth) acrylamide, diacetone (meth) acrylamide, N-methoxymethyl- (meth) acrylamide, N-ethoxymethyl- (meth).
  • the type of polymerization initiator and the amount used thereof can be the same as those in the first adhesive.
  • the weight average molecular weight of the (meth) acrylic unit (U2B) is not particularly limited and is preferably 2,000 to 200,000. When it is 2,000 or more, the adhesiveness is excellent, and when it is 200,000 or less, the viscosity can be easily adjusted.
  • solvent Reactions during the production of urethane-modified resins such as the reaction between polyols and polyisocyanates, the reaction between urethane prepolymers and chain transfer agents, and the reaction of polymerizing ethylenically unsaturated monomers using chain transfer agent residues, are , May be carried out using a solvent.
  • solvents may be used alone, or two or more of them may be used in combination.
  • those that can be used for the first adhesive can be used in the same manner.
  • the weight average molecular weight of the urethane-modified resin (U2) in the second adhesive is not particularly limited, and is preferably 5,000 to 300,000, more preferably 10,000 to 100,000. When it is 5,000 or more, the adhesiveness is excellent, and when it is 300,000 or less, the viscosity can be easily adjusted.
  • the second adhesive preferably contains a cross-linking agent (U2D) in the composition containing the urethane-modified resin (U2) and the reactive diluent (U2E) described above.
  • a cross-linking agent (U2D) those having a functional group capable of reacting with the functional group of the urethane-modified resin (U2) or the reactive diluent (U2E) contained in the adhesive are preferable, and polyisocyanate is preferable.
  • the polyisocyanate is not particularly limited as long as it is a compound having two or more isocyanato groups in the molecule, and examples thereof include the above-mentioned polyisocyanates, biuret bodies, nurate bodies, adduct bodies, and other condensates thereof. These cross-linking agents may be used alone or in combination of two or more.
  • biuret body examples include a hexamethylene diisocyanate biuret body (product name "Sumijour N-75”, manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd .; product name “Duranate 24A-100", manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.).
  • Examples of the nurate form include a hexamethylene diisocyanate nurate form (product name "Sumijour N-3300", manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) and an isophorone diisocyanate nurate form (product name "Death Module Z-4370", Sumika). Bayer Urethane Co., Ltd.) and tolylene diisocyanate nurate (product name "Coronate 2030", manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) can be mentioned.
  • Examples of the adduct body include a bifunctional or higher functional isocyanate compound obtained by reacting the above-mentioned polyisocyanate with the above-mentioned polyol or a compound having two or more active hydrogen groups, and examples thereof include hexamethylene of trimethylolpropane.
  • Examples thereof include a diisocyanate adduct (product name "Takenate D-160N", manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) and an isophorone diisocyanate adduct of trimethylolpropane (product name "Takenate D-140N", manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.).
  • Examples of other condensates include the above-mentioned polyfunctional polyisocyanate, carbodiimide modified product, biuret modified product, and allophanate modified product, and examples thereof include polymethylene polyphenyl polyisocyanate (product name “PAPI27”, manufactured by Dow Co., Ltd.). , Biuret form of hexamethylene diisocyanate (product name "Takenate D-165N", manufactured by Mitsui Kagaku Co., Ltd.), carbodiimide-modified diphenylmethane diisocyanate (product name "Isonate 143L”, manufactured by Dow Co., Ltd.).
  • the biuret form of hexamethylene diisocyanate, the isocyanurate form of hexamethylene diisocyanate, the trimethylolpropane adduct form of tolylene diisocyanate, the polymethylene polyphenyl polyisocyanate, the trimethylolpropane adduct form of xylylene diisocyanate, etc. are preferable as the cross-linking agent. It is a trifunctional isocyanate compound, diphenylmethane diisocyanate, or tolylene diisocyanate, and it is preferable to use these because high cohesive force can be obtained.
  • it is an isocyanurate form of hexamethylene diisocyanate, a trimethylolpropane adduct form of tolylene diisocyanate, polymethylene polyphenyl polyisocyanate, or diphenylmethane diisocyanate.
  • the molar ratio of the isocyanato group in the cross-linking agent (U2D) to all the hydroxyl groups contained in the adhesive is preferably 0.5 to 5.0, and more. It is preferably 0.8 to 3.0. When the molar ratio is 0.5 to 5.0, it is preferable because it is excellent in adhesive strength and flexibility.
  • the second adhesive further comprises a reaction accelerator, a silane coupling agent, a phosphoric acid or a phosphoric acid derivative, a leveling agent or an antifoaming agent, a filler, a propellant, a plasticizer, a superplasticizer, a wetting agent, and a flame retardant.
  • a reaction accelerator e.g., a silane coupling agent, a phosphoric acid or a phosphoric acid derivative, a leveling agent or an antifoaming agent, a filler, a propellant, a plasticizer, a superplasticizer, a wetting agent, and a flame retardant.
  • Known additives such as viscosity modifiers, preservatives, stabilizers and colorants can be included. Such additives may be used alone or in combination of two or more.
  • reaction accelerator examples include metal-based catalysts such as dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate, and dibutyltin dimarate; 1,8-diaza-bicyclo (5,4,0) undecene-7,1,5. -3rd-level amines such as diazabicyclo (4,3,0) nonene-5,6-dibutylamino-1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7; reactive tertiary amines such as triethanolamine And so on.
  • the blending amount of the reaction accelerator is preferably 0.005 to 5% by mass based on the total mass of the urethane-modified resin (U2).
  • silane coupling agent As the type of silane coupling agent and the amount used thereof, those that can be used in the first adhesive can be used in the same manner.
  • the phosphoric acid may be any one having at least one free oxygen acid, for example, hypophosphoric acid, phosphoric acid, orthophosphoric acid, hypophosphoric acid and the like.
  • Phosphoric acid, metaphosphoric acid, pyrophosphoric acid, tripolyphosphoric acid, polyphosphoric acid, ultraphosphoric acid and other condensed phosphoric acids can be mentioned.
  • Examples of the phosphoric acid derivative include those in which the above-mentioned phosphoric acid is partially esterified with alcohols while leaving at least one free oxygen acid.
  • Examples of these alcohols include fatty alcohols such as methanol, ethanol, ethylene glycol and glycerin, and aromatic alcohols such as phenol, xylenol, hydroquinone, catechol and fluoroglycinol.
  • the amount of phosphoric acid or a derivative thereof added is preferably 0.005 to 5% by mass based on the total mass of the urethane-modified resin (U2).
  • leveling agent examples include polyether-modified polydimethylsiloxane, polyester-modified polydimethylsiloxane, aralkyl-modified polymethylalkylsiloxane, polyester-modified hydroxyl group-containing polydimethylsiloxane, polyether ester-modified hydroxyl group-containing polydimethylsiloxane, and acrylic copolymer.
  • Methacrylic copolymers polyether-modified polymethylalkylsiloxanes, acrylic acid alkyl ester copolymers, methacrylic acid alkyl ester copolymers, lecithin and the like.
  • Examples of the defoaming agent include known ones such as a silicone resin, a silicone solution, and a copolymer of an alkyl vinyl ether, an acrylic acid alkyl ester, and a methacrylic acid alkyl ester.
  • the adhesive according to the third aspect of the present invention (hereinafter, may be referred to as a third adhesive) contains a urethane-modified resin (U2).
  • the urethane-modified resin (U2) is a urethane-acrylic composite resin in which a urethane unit (U2A) and a (meth) acrylic unit (U2B) are linked by a chain transfer agent residue.
  • the third adhesive preferably further contains a cross-linking agent (U2D) and a reactive diluent (U2E).
  • the urethane unit (U2A) has a structural unit derived from the polycarbonate polyol (U2F1)
  • the (meth) acrylic unit (U2B) has a hydroxyl group (meth) acrylic monomer (meth).
  • the reactive diluent (U2E) contains a polycarbonate polyol (U2F2) having a structural unit derived from U2b1).
  • the flexible urethane moiety and the moiety derived from the acrylic and the reactive diluent crosslinked by the reaction with the cross-linking agent form a microphase-separated structure, and the urethane moiety is excellent. It exhibits extensibility and excellent strength due to the site derived from crosslinked acrylics and reactive diluents.
  • the adhesive of the present invention can easily exhibit high coating film strength, excellent flexibility, heat resistance, chemical resistance, and adhesive strength.
  • the third adhesive is suitably used in the fields of automobiles, building materials, ships, aircraft and the like. Further, the third adhesive can be used as a liquid solvent-free adhesive, and is excellent from the viewpoint of safety and environmental friendliness.
  • the urethane-modified resin (U2) in the third adhesive comprises a urethane unit (U2A) having a structural unit derived from a polycarbonate polyol (U2F1) and a structural unit derived from a (meth) acrylic monomer (U2b1) having a hydroxyl group. It is preferable that the structure is such that the (meth) acrylic unit (U2B) to be possessed is linked by a chain transfer agent residue, and the production method thereof is not limited, but it can be preferably produced by the following method.
  • a polyol containing a polycarbonate polyol (U2F1) and a polyisocyanate are reacted to form a urethane prepolymer having an isocyanato group at both ends (hereinafter, step 1).
  • a chain transfer agent and a reactive diluent (U2E) are added to synthesize a urethane unit (U2A) having chain transfer agent residues at both ends of the urethane prepolymer (hereinafter, step 2).
  • urethane unit (U2A) an ethylenically unsaturated monomer containing a (meth) acrylic monomer (U2b1) having a hydroxyl group was added to the ethylenically unsaturated monomer in the presence of a polymerization initiator.
  • a (meth) acrylic unit (U2B) by chain transfer polymerization (hereinafter referred to as step 3).
  • a urethane-modified resin (U2) which is a block polymer in which a urethane unit (U2A) and a (meth) acrylic unit (U2B) are linked by a chain transfer agent residue, can be obtained.
  • All of these reactions may be carried out with or without a solvent. However, when a solvent is used, it is preferable to remove the solvent under reduced pressure or normal pressure in the middle of the reaction or after the reaction is completed. In this way, a solvent-free adhesive can be obtained.
  • the urethane unit (U2A) in the third adhesive is, for example, a urethane prepolymer obtained by reacting a polyol containing a polycarbonate polyol (U2F1) and a polyisocyanate in a solvent-free or solvent-free manner, and a chain transfer agent.
  • a reactive diluent (U2E) By reacting in the presence of a reactive diluent (U2E), a urethane unit (U2A) having a chain transfer agent residue at both ends can be obtained.
  • this preferred embodiment will be described with particular attention.
  • the polycarbonate polyol (U2F1) in the third adhesive imparts heat resistance and flexibility to the urethane unit (U2A).
  • Examples of the polycarbonate polyol include those obtained by reacting a small molecule polyol with a carbonate compound.
  • the small molecule polyol for example, the bifunctional or trifunctional or higher low molecular weight polyols listed in the first adhesive can be used.
  • Examples of the carbonate compound include dialkyl carbonates such as dimethyl carbonate or diethyl carbonate; examples of alkylene carbonates include alkylene carbonates such as ethylene carbonate; and examples of diaryl carbonate include diaryl carbonates such as diphenyl carbonate. ..
  • the polyol constituting the urethane unit (U2A) in the third adhesive is other than the polycarbonate polyol (U2F1) for the purpose of adjusting the urethane bond concentration and introducing various functional groups within the range not impairing the effect of the present invention.
  • examples of such other polyols include the compounds described in the section of low molecular weight polyols described above, and polymer polyols such as polyether polyols and polyester polyols.
  • the content of the polycarbonate polyol (U2F1) is preferably 80 to 100% by mass, more preferably 90 to 100% by mass, based on the total mass of the polyols constituting the urethane unit (U2A).
  • the content of the polycarbonate polyol (U2F1) is 80 to 100% by mass, it is preferable because it is excellent in heat resistance and chemical resistance.
  • the number average molecular weight of the polycarbonate polyol (U2F1) is preferably 400 to 2,500, more preferably 600 to 1,500.
  • the hydroxyl value of the polycarbonate polyol (U2F1) is not particularly limited, but is preferably 40 to 300 mgKOH / g, and more preferably 60 to 200 mgKOH / g. It is preferable that the number average molecular weight and the hydroxyl value are within the above ranges because they are excellent in heat resistance and flexibility.
  • Polyisocyanate As the polyisocyanate constituting the urethane unit (U2A) in the third adhesive, for example, those listed in the first adhesive and the second adhesive can be similarly used.
  • the reaction between the polyol and the polyisocyanate can be carried out under the same conditions as the second adhesive, and the molar ratio of the isocinato group to the hydroxyl group, the catalyst, the polyamine, etc. at the time of the reaction can also be the same.
  • the chain transfer agent constituting the urethane unit (U2A) in the third adhesive is not particularly limited, and for example, those listed in the first adhesive and the second adhesive can be used in the same manner.
  • the content of the urethane unit (U2A) in the third adhesive is preferably 70 to 97% by mass, more preferably 80 to 95% by mass, based on the total mass of the urethane-modified resin (U2).
  • the content of the urethane unit (U2A) is 70 to 97% by mass, it is preferable because the coating film strength, flexibility and adhesive strength are excellent.
  • the weight average molecular weight of the urethane unit (U2A) in the third adhesive is not particularly limited and is preferably in the range of 3,000 to 200,000. When it is 3,000 or more, the adhesive strength is excellent, and when it is 200,000 or less, the viscosity can be easily adjusted.
  • the reactive diluent (U2E) is a liquid substance having reactivity with the cross-linking agent (U2D) described later, and preferably contains a polycarbonate polyol (U2F2).
  • the reactive diluent (U2E) may contain a liquid substance having reactivity with the cross-linking agent (U2D) other than the polycarbonate polyol (U2F2) as long as the effect of the present invention is not impaired.
  • the liquid substance that may be contained is preferably a polyol having a bifunctional or higher hydroxyl group.
  • the film formed by the adhesive becomes a stronger cured film, and has excellent adhesive strength, flexibility, heat resistance, and chemical resistance. Sex can be easily obtained.
  • the compound described in the above-mentioned polycarbonate polyol (U2F1) section can be used, and one kind may be used alone or two or more kinds may be used in combination.
  • the polycarbonate polyol (U2F1) and the polycarbonate polyol (U2F2) may be the same or different.
  • the urethane unit (U2A) in step 2 is mainly composed of the reaction product of the urethane prepolymer and the chain transfer agent, and most of the reactive diluent (U2E) remains unreacted. Is preferable.
  • the content of the polycarbonate polyol (U2F2) is preferably 50 to 100% by mass, more preferably 80 to 100% by mass, based on the total mass of the reactive diluent (U2E).
  • the content of the polycarbonate polyol (U2F2) is 50 to 100% by mass, it is particularly excellent in flexibility and heat resistance, which is preferable.
  • the number average molecular weight of the polycarbonate polyol (U2F2) is preferably 200 to 2,000, more preferably 400 to 1,000.
  • the hydroxyl value of the polycarbonate polyol (U2F2) is not particularly limited, but is preferably 50 to 500 mgKOH / g, and more preferably 100 to 300 mgKOH / g. When the number average molecular weight and the hydroxyl value are within the above ranges, it is preferable because they are excellent in adhesive strength, flexibility, heat resistance and chemical resistance.
  • the content of the reactive diluent (U2E) is preferably 30 to 70% by mass, more preferably 35 to 65% by mass, based on the total mass of the urethane-modified resin (U2) and the reactive diluent (U2E). %.
  • the content of the reactive diluent (U2E) is preferably 30 to 70% by mass because it is particularly excellent in flexibility and heat resistance.
  • the one in the second adhesive can be preferably used in the same manner, and the description thereof is omitted here, but the following points of the second adhesive are as follows. Different from the case.
  • the content of the structural unit derived from the (meth) acrylic monomer (U2b1) having a hydroxyl group is the ethylenically unsaturated monomer constituting the (meth) acrylic unit (U2B). Based on the total mass, it is preferably 25 to 100% by mass, and more preferably 50 to 100% by mass. It is preferable that the content of the structural unit derived from the (meth) acrylic monomer (U2b1) having a hydroxyl group is 25 to 100% by mass because it is particularly excellent in flexibility and heat resistance.
  • the content of the structural unit derived from the (meth) acrylic monomer (U2b1a) having a hydroxyl group and a nitrogen atom is the total mass of all the structural units derived from the (meth) acrylic monomer (U2b1) having a hydroxyl group. As a reference, it is preferably 50 to 100% by mass, and more preferably 60 to 100% by mass. It is preferable that the content of the structural unit derived from the (meth) acrylic monomer (U2b1a) having a hydroxyl group and a nitrogen atom is 50 to 100% by mass because the coating film strength and flexibility are excellent.
  • the type of solvent used in the reaction, the type of the polymerization initiator, and the amount used thereof can be the same as those in the first adhesive and the second adhesive.
  • the weight average molecular weights of the (meth) acrylic unit (U2B) and the urethane-modified resin (U2) in the third adhesive can both be the same as those in the second adhesive.
  • the cross-linking agent (U2D) in the third adhesive the one in the second adhesive can be used in the same manner.
  • the molar ratio of the isocyanato group in the cross-linking agent (U2D) to all the hydroxyl groups contained in the adhesive is preferably 0.5 to 5.0. , More preferably 0.8 to 3.0. When the molar ratio is 0.5 to 5.0, it is preferable because the coating film strength, flexibility and adhesive strength are excellent.
  • the third adhesive can also contain the additives in the second adhesive.
  • the adhesive according to the fourth aspect of the present invention (hereinafter, may be referred to as a fourth adhesive) contains a urethane-modified resin (U3).
  • the urethane-modified resin (U3) is a urethane prepolymer having an isocyanato group at the terminal obtained from a polyol (U3A) containing a polycarbonate polyol (U3A1) and a polyisocyanate (U3B), and a hydroxyl group in the molecule.
  • the fourth adhesive preferably contains an aromatic polyisocyanate (U3D) and a polycarbonate polyol (U3A2).
  • the content of the polycarbonate polyol (U3A2) is preferably in the range of 50 to 250% by mass based on the total mass of the urethane-modified resin (U3).
  • a urethane-modified resin in which a urea bond due to a reaction between an isocyanato group and an amino group, a hydroxyl group or a sulfanyl group are introduced in close proximity to the terminal region of the urethane resin having a polycarbonate structure, and an aromatic polyisocyanate are used.
  • the flexible urethane moiety is firmly incorporated by the crosslinked structure composed of the polycarbonate polyol and the curing agent, and the excellent extensibility derived from the urethane moiety, the reactive diluent and the curing are performed. It can exhibit excellent strength derived from the cross-linking site with the agent.
  • the fourth adhesive can easily exhibit high coating film strength, excellent flexibility, heat resistance, chemical resistance, and adhesive strength.
  • the fourth adhesive is suitably used in the fields of automobiles, building materials, ships, aircraft and the like. Further, the fourth adhesive can be used as a liquid solvent-free adhesive, and is excellent from the viewpoint of safety and environmental friendliness.
  • the urethane-modified resin (U3) in the fourth adhesive is a urethane prepolymer having an isocyanato group at the terminal obtained from a polyol (U3A) containing a polycarbonate polyol (U3A1) and a polyisocyanate (U3B), and a molecule.
  • Any structure may be used as long as it has a structure in which an amino group of a monoamine compound having a hydroxyl group or a sulfanyl group and a molecular weight of less than 200 is reacted, and the production method thereof is not limited, but it can be preferably produced by the following method.
  • a polyol (U3A) containing a polycarbonate polyol (U3A1) and a polyisocyanate (U3B) are reacted to form a urethane prepolymer having an isocyanato group at both ends (hereinafter, step 1).
  • a monoamine compound having a hydroxyl group or a sulfanyl group having a molecular weight of less than 200 and a polycarbonate polyol (U3A2) are added, and the isocyanato group of the urethane prepolymer is reacted with the amino group of the monoamine compound to react the urethane prepolymer.
  • a urethane-modified resin (U3) having a hydroxyl group or a sulfanyl group at both ends of the above is synthesized (hereinafter, step 2). All of these reactions may be carried out with or without a solvent. Further, it is preferable to add the polycarbonate polyol (U3A2) in the above step 2 because the reaction can be carried out in the absence of the solvent. However, when a solvent is used, it is preferable to remove the solvent under reduced pressure or normal pressure in the middle of the reaction or after the reaction is completed. In this way, a solvent-free adhesive can be obtained.
  • the polycarbonate polyol (U3A1) imparts an appropriate cohesive force to the urethane-modified resin (U3) due to the tough skeleton of the main chain, induces a microphase-separated structure, and has excellent coating strength and heat resistance in the obtained cured film. It plays a role in imparting chemical resistance.
  • the polycarbonate polyol (U3A1) is not particularly limited as long as it is a polyol having a carbonate skeleton, and for example, one obtained by reacting a small molecule polyol with a carbonate compound can be used.
  • the small molecule polyol for example, the above-mentioned bifunctional or trifunctional or higher small molecule polyol can be used.
  • Examples of the carbonate compound include dialkyl carbonates such as dimethyl carbonate or diethyl carbonate; alkylene carbonates such as ethylene carbonate; and diaryl carbonates such as diphenyl carbonate.
  • the number average molecular weight of the polycarbonate polyol (U3A1) is preferably 400 to 3,000, more preferably 500 to 1,500. When the number average molecular weight is within the above range, it is preferable because it is excellent in flexibility and heat resistance.
  • the polyol (U3A) constituting the urethane prepolymer in the fourth adhesive is other than the polycarbonate polyol (U3A1) for the purpose of adjusting the urethane bond concentration and introducing various functional groups within the range not impairing the effect of the present invention.
  • Other polyols may be contained. Examples of such other polyols include the compounds described in the section of low molecular weight polyols described above, and polymer polyols such as polyether polyols and polyester polyols.
  • the content of the polycarbonate polyol (U3A1) is preferably 80 to 100% by mass, more preferably 90 to 100% by mass, based on the total mass of the polyol (U3A) constituting the urethane prepolymer.
  • the content of the polycarbonate polyol (U3A1) is 80 to 100% by mass, it is preferable because it is excellent in heat resistance and chemical resistance.
  • polyisocyanate (U3B) examples of the polyisocyanate constituting the urethane prepolymer in the fourth adhesive include aromatic, aliphatic or alicyclic diisocyanates. These may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type. As the aromatic, aliphatic or alicyclic diisocyanate, for example, those used in the first to third adhesives can be similarly used.
  • the reaction between the polyol and the polyisocyanate can be carried out under the same conditions as those of the second and third adhesives, and the molar ratio of the isocyanato group to the hydroxyl group, the catalyst, the polyamine, etc. at the time of the reaction may be the same. can.
  • the number average molecular weight of the urethane prepolymer in the fourth adhesive is not particularly limited, and is preferably in the range of 3,000 to 200,000. When it is 3,000 or more, the adhesive strength is excellent, and when it is 200,000 or less, the viscosity can be easily adjusted.
  • ⁇ Monoamine compound having a hydroxyl group or sulfanil group in the molecule and having a molecular weight of less than 200 By reacting the urethane prepolymer obtained above with a monoamine compound having a hydroxyl group or a sulfanyl group in the molecule and having a molecular weight of less than 200, preferably in the presence of a polycarbonate polyol (U3A2), both terminal regions of the urethane resin are formed. A mixture of a urethane-modified resin (U3) having a urea bond and a hydroxyl group or a sulfanyl group in the vicinity thereof and a polycarbonate polyol (U3A2) can be obtained.
  • U3A2 urethane-modified resin
  • the urea bond is close to the hydroxyl group or the sulfanyl group, and the hydroxyl group or the sulfanyl group is crosslinked via the aromatic polyisocyanate (U3D) to be toughly cured.
  • a film is formed, which imparts excellent coating strength, flexibility, heat resistance, and chemical resistance.
  • the molecular weight of the monoamine compound is preferably in the range of 50-150. When the molecular weight of the monoamine compound is 200 or more, the effect of the urea bond and the hydroxyl group or the sulfanil group being close to each other cannot be obtained, and a tough coating film cannot be formed.
  • the amino group of the monoamine compound used in the fourth adhesive is more reactive than the hydroxyl group or sulfanyl group, it preferentially reacts with the isocyanato group at the end of the urethane prepolymer to form a urea bond and urethane.
  • a hydroxyl group or a sulfanyl group can be efficiently introduced into the terminal of the prepolymer.
  • the monoamine compound is preferably a primary or secondary amine, preferably a primary amine, from the viewpoint of reactivity with an isocyanato group.
  • the polycarbonate polyol (U3A2) described later also has a hydroxyl group and may react with the isocyanato group of the urethane prepolymer. However, since the amino group of the monoamine compound is more reactive than the hydroxyl group, the polycarbonate polyol (U3A2) ) And the isocyanato group of the urethane prepolymer are suppressed.
  • the monoamine compound having a hydroxyl group or a sulfanyl group in the molecule and having a molecular weight of less than 200 is either a monoamine compound having a hydroxyl group in the molecule and having a molecular weight of less than 200 or a monoamine compound having a sulfanyl group in the molecule and having a molecular weight of less than 200.
  • one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • Examples of the monoamine compound having a hydroxyl group in the molecule and having a molecular weight of less than 200 include 2-aminoethanol, 2-amino-2-methyl-1-propanol, 2- (methylamino) ethanol, 2- (ethylamino) ethanol, and the like. Examples thereof include 2- (butylamino) ethanol and diethanolamine, and 2-aminoethanol is preferable.
  • Examples of the monoamine compound having a sulfanyl group in the molecule and having a molecular weight of less than 200 include 2-aminoethanethiol, 3-aminopropyl-1-thiol, 1-aminopropyl-2-thiol, and 4-amino-1-butanethiol. , Which is preferably 2-aminoethanethiol.
  • the polycarbonate polyol (U3A2) has appropriate compatibility with the urethane-modified resin (U3), and the cured film obtained by forming a strong crosslinked coating film inducing a microphase-separated structure can be obtained. It plays a role of imparting excellent coating strength, heat resistance, and chemical resistance.
  • the fourth adhesive contains the polycarbonate polyol (U3A2) in the range of 50 to 250% by mass based on the total mass of the urethane-modified resin (U3), so that the film formed by the adhesive is stronger. It becomes a cured film, and excellent flexibility and heat resistance can be easily obtained.
  • the content of the polycarbonate polyol (U3A2) is more preferably 70 to 150% by mass.
  • polycarbonate polyol (U3A2) a compound that can be used for the above-mentioned polycarbonate polyol (U3A1) can be similarly used. At that time, one type of polycarbonate polyol may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the polycarbonate polyol (U3A1) and the polycarbonate polyol (U3A2) may be the same or different.
  • the reaction product of step 2 is mainly composed of a reaction product of a urethane prepolymer and a monoamine compound having a hydroxyl group or a sulfanyl group in the molecule and having a molecular weight of less than 200, and most of the polycarbonate polyol (U3A2) is used. It is preferable that the reaction remains unreacted.
  • the number average molecular weight of the polycarbonate polyol (U3A2) is preferably 200 to 1,500, more preferably 300 to 1,000. When the number average molecular weight is within the above range, it is preferable because it is excellent in adhesive strength, flexibility, heat resistance, and chemical resistance.
  • solvent Reactions during the production of urethane-modified resins such as the reaction between a polyol and a polyisocyanate, and the reaction between a urethane prepolymer and a monoamine compound having a hydroxyl group or a sulfanyl group in the molecule and having a molecular weight of less than 200, can be carried out using a solvent. good.
  • solvents may be used alone, or two or more of them may be used in combination.
  • the solvent that may be used for the reaction between the polyol and the polyisocyanate for example, those listed in the first to third adhesives can be similarly used.
  • Examples of the solvent that may be used for the reaction between the urethane prepolymer and the monoamine compound having a hydroxyl group or a sulfanyl group in the molecule and having a molecular weight of less than 200 include ethanol, isopropanol, tertiary butanol, diacetone alcohol and the like in addition to the above-mentioned solvents. Alcohols can be used.
  • the weight average molecular weight of the urethane-modified resin (U3) is not particularly limited, and is preferably 5,000 to 300,000, more preferably 7,500 to 25,000. When it is 5,000 or more, the adhesive strength is excellent, and when it is 300,000 or less, the viscosity can be easily adjusted.
  • the fourth adhesive preferably contains a urethane-modified resin (U3) and a polycarbonate polyol (U3A2), and further contains an aromatic polyisocyanate (U3D) as a cross-linking agent.
  • aromatic polyisocyanate (U3D) include the above-mentioned aromatic diisocyanate, biuret form, nurate form, adduct form, and other condensates thereof. These cross-linking agents may be used alone or in combination of two or more.
  • the aromatic polyisocyanate (U3D) preferably contains an aromatic diisocyanate and a trimethylolpropane adduct of an aromatic diisocyanate, and more preferably a trimethylolpropane adduct of an aromatic diisocyanate and a tolylene diisocyanate. Is included. It is preferable to use the aromatic diisocyanate in combination with the trimethylolpropane adduct body of the aromatic diisocyanate because it is excellent in flexibility, heat resistance and chemical resistance.
  • the aromatic polyisocyanate (U3D) contains an aromatic diisocyanate and a trimethylolpropane adduct of the aromatic diisocyanate
  • the amount of the aromatic diisocyanate is 15 to 55 mass based on the total mass of the aromatic polyisocyanate (U3D).
  • % and trimethylolpropane adduct of the aromatic diisocyanate is preferably contained in an amount of 45 to 85% by mass. Within this range, an adhesive having excellent flexibility, heat resistance, and chemical resistance can be obtained.
  • the fourth adhesive may contain polyisocyanates other than aromatics as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the molar ratio of the isocyanato group in the polyisocyanate containing the aromatic polyisocyanate (U3D) and the total hydroxyl group contained in the adhesive (the number of moles of the isocyanato group / the molar number of the hydroxyl group), which is blended as such a cross-linking agent component.
  • the number is preferably 0.5 to 5.0, and more preferably 0.8 to 3.0.
  • the molar ratio is 0.5 to 5.0, it is preferable because the coating film strength, flexibility and adhesive strength are excellent.
  • the fourth adhesive can similarly include the additives listed in the second and third adhesives.
  • the cured product of the present invention can be formed by using the above-mentioned first to fourth adhesives, and the laminate of the present invention has a layer made of the cured product formed by these adhesives on a substrate.
  • the cured product made of the first to fourth adhesives may be referred to as a first to fourth cured product, respectively.
  • a laminated body having a layer made of the first to fourth cured products on a base material may be referred to as a first to fourth laminated body, respectively.
  • each cured product and the laminated body will be described in detail.
  • the first cured product is one that is cured by using moisture.
  • the method for forming the first cured product is not particularly limited, and for example, a first adhesive adjusted to have a viscosity suitable for the coating method using no solvent or, if necessary, a solvent or the like is applied onto the substrate. After that, if necessary, it can be obtained by heating to a temperature of, for example, 50 ° C. to 200 ° C. to remove volatile components such as a solvent, and then reacting with water at a temperature of 20 ° C. to 85 ° C. to cure.
  • the first laminated body includes a layer made of the first cured product on the base material.
  • the method for producing the laminate is not particularly limited. For example, after applying the first adhesive on the first substrate, the volatile components such as a solvent are dried in an oven as necessary to dry the uncured resin layer.
  • the second base material is further superposed on the resin layer, and if necessary, thermocompression bonding or the like is performed to soften and adhere the resin layer, and the resin layer can be moisture-cured for production.
  • an uncured resin layer obtained by drying the first adhesive which is previously molded into a sheet shape, is sandwiched between two base materials and softened by thermocompression bonding or the like to adhere to the first laminated body. It can be manufactured by moisture curing while allowing it to cure.
  • the thickness of the layer made of the first cured product is appropriately selected depending on the intended use, and is preferably in the range of 0.1 ⁇ m to 300 mm.
  • the base material is not particularly limited, and is, for example, a thermoplastic polymer such as polyethylene, polylopylene, polyurethane, polyacrylate, polycarbonate, and a copolymer thereof, a thermosetting polymer such as vulture rubber, urea-formaldehyde foam, and a melamine resin. , Aluminum and other metals, wood, concrete, tiles, carbon fiber reinforced plastics, glass fiber reinforced plastics and other fiber reinforced plastics.
  • the substrates bonded via the first adhesive may be the same or different. Further, when the first laminated body includes two or more base materials, the plurality of base materials may be the same or different.
  • the first adhesive, the first cured product using the adhesive, and the first laminate have excellent breaking stress and breaking elongation, have high followability to substrate deformation, and have long-term durability. It is useful as a bonding material and a sealing agent in the fields of automobiles, building materials, etc. that require properties.
  • the second cured product is preferably obtained by mixing a composition consisting of a urethane-modified resin (U2) and a reactive diluent (U2E) with a cross-linking agent (U2D) by a known method.
  • the second laminated body has a layer made of a cured product of the second adhesive on the base material.
  • the method for producing the second laminate is not particularly limited, and for example, the second adhesive is applied to one surface of the base material, and then the other base material is superposed on the uncured adhesive surface.
  • a second laminated body can be obtained by performing a heat treatment at about ⁇ 150 ° C. and curing the second adhesive.
  • the thickness of the second adhesive layer after curing is preferably 0.1 ⁇ m to 300 mm.
  • the second adhesive can be used for adhesion between various substrates.
  • As the base material a base material that can be used for the first adhesive can be used in the same manner.
  • the second adhesive has sufficient adhesiveness, flexibility, and substrate adhesion, and the second laminate using the adhesive is a transportation device for automobiles, building materials, ships, aircraft, and the like. It is useful as a structural member (panel parts, skeleton parts, undercarriage parts, etc.).
  • ⁇ Third cured product, third laminated body> As a method for producing the third cured product and the third laminated body and a suitable form (for example, the thickness of the adhesive layer, etc.), the above-mentioned second cured product and the second laminated body are similarly applied. can do. Further, as the base material, a base material that can be used for the first adhesive can also be used in the same manner.
  • the third adhesive has excellent coating strength, flexibility, heat resistance, chemical resistance, and adhesive strength, and the third laminate using the adhesive can be used for automobiles, building materials, and ships. , Useful as structural members (panel parts, skeleton parts, undercarriage parts, etc.) of transportation equipment such as aircraft.
  • the fourth cured product is preferably obtained by mixing a composition composed of a urethane-modified resin (U3) and a polycarbonate polyol (U3A2) with an aromatic polyisocyanate (U3D) by a known method.
  • the fourth laminated body has a layer made of a cured product of the fourth adhesive on the base material.
  • the method for producing the fourth laminated body is not particularly limited, and for example, those of the second and third laminated bodies can be preferably applied.
  • the thickness of the adhesive layer after curing is preferably 0.1 ⁇ m to 300 mm.
  • a base material that can be used for the first adhesive can also be used in the same manner.
  • the fourth adhesive has excellent coating strength, flexibility, heat resistance, chemical resistance, and adhesive strength, and the fourth laminate using the adhesive can be used for automobiles, building materials, and ships. , Useful as structural members (panel parts, skeleton parts, undercarriage parts, etc.) of transportation equipment such as aircraft.
  • GPC-8020 manufactured by Tosoh
  • tetrahydrofuran as an eluent
  • TSKgelSuperHM-M manufactured by Tosoh
  • PPG3000 Polypropylene glycol (average number of functional groups: 2, number average molecular weight: 3,000), PPG8000: Polypropylene glycol (average number of functional groups: 2, number average molecular weight: 8,000), IPDI: Isophorone diisocyanate, KBM-503: -3- (dimethoxymethylsilyl) propyl methacrylate (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), MMA: Methyl Methacrylate, BMA: Butyl methacrylate.
  • urethane resin having hydrolyzable silyl groups at both ends.
  • Got The end point of the reaction was confirmed by FT-IR by disappearance of the peak derived from the isocyanato group (around 2270 cm -1 ).
  • the number average molecular weight of the urethane resin was 14,000.
  • the reaction was carried out for another 1 hour, and isopropanol was removed under reduced pressure to obtain an acrylic resin having a hydrolyzable silyl group in the side chain.
  • the number average molecular weight of the acrylic resin was 2,800.
  • the prepared first adhesive is filled in a polyethylene mold so as to prevent air bubbles from entering, and cured at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50% for 1 hour, and further at a temperature of 50 ° C. and a relative humidity of 60% for 24 hours.
  • a cured film having a thickness of 3 mm.
  • it was punched out with a No. 3 dumbbell mold to prepare a dumbbell type test piece for evaluation.
  • the obtained test piece was pulled at a tensile speed of 50 mm / min using a tensile tester under the conditions of a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50%, and the breaking stress (MPa) and breaking elongation (%) were measured.
  • Judgment was made by the standard. The larger the values of breaking stress and breaking elongation, the better, and the practical level is B or higher.
  • A 13 MPa or more
  • B 10 MPa or more and less than 13 MPa
  • C Less than 10 MPa.
  • the cured product of the first adhesive showed good breaking stress and breaking elongation.
  • it contains a polymer unit (U1B) of an ethylenically unsaturated monomer in the range of 10 to 30% by mass based on the total mass of the urethane-modified resin (U1), and has a hydrolyzable silyl group.
  • the unsaturated monomer (U1b1) was contained in the range of 10 to 50% by mass based on the total mass of the polymer unit of the ethylenically unsaturated monomer, it was excellent in breaking stress and breaking elongation.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the resin was determined by GPC (gel permeation chromatography) as a conversion value using standard polystyrene.
  • GPC-8020 manufactured by Tosoh
  • tetrahydrofuran as an eluent
  • TSKgelSuperHM-M manufactured by Tosoh
  • the hydroxyl value was determined by the following procedure. First, 1 g of a sample was precisely weighed in an Erlenmeyer flask with a stopper, and 100 ml of pyridine was added to dissolve the sample. Further, exactly 5 ml of an acetylating agent (a solution in which 25 g of acetic anhydride was dissolved in pyridine to make a volume of 100 ml) was added, and the mixture was stirred for 1 hour and then titrated with a 0.5 N-alcoholic potassium hydroxide solution. Based on the above, the hydroxyl value (unit: mgKOH / g) was determined by the following formula. The hydroxyl value was the value of the dried sample.
  • an acetylating agent a solution in which 25 g of acetic anhydride was dissolved in pyridine to make a volume of 100 ml
  • Hydroxy group value [[ ⁇ (ba) ⁇ F ⁇ 28.05 ⁇ / S] / (nonvolatile content concentration / 100) + D] / ( ⁇ / ⁇ )
  • S Sample collection amount (g) a: Consumption of 0.5N-alcoholic potassium hydroxide solution (ml) b: Consumption (ml) of 0.5N-alcoholic potassium hydroxide solution in the blank experiment
  • F Factor D of 0.5N-alcoholic potassium hydroxide solution: Acid value (mgKOH / g)
  • Amount (g) of all ethylenically unsaturated monomers constituting the (meth) acrylic unit (U2B) used at the time of manufacture.
  • Amount of all constituents used at the time of manufacture (g)
  • ⁇ Crystallinity polyol (U2G) with a number average molecular weight of 500 or more> -PTG-1000SN; bifunctional polytetramethylene ether glycol, number average molecular weight 1,000, hydroxyl value 112 mgKOH / g, manufactured by Hodoya Chemical Industry Co., Ltd.-PTG-2000SN; bifunctional polytetramethylene ether glycol, number average molecular weight 2, 000, hydroxyl value 56.8 mgKOH / g, Hodoya Chemical Industry Co., Ltd., T6001; bifunctional polycarbonate polyol, number average molecular weight 1,000, hydroxyl value 116.5 mgKOH / g, Asahi Kasei Co., Ltd., T5652; bifunctional polycarbonate polyol, Number average molecular weight 2,000, hydroxyl value 56.6 mgKOH / g, manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd. T5651; bifunctional polycarbonate polyol,
  • ⁇ Crosslinking agent> Polymeric MDI: Polymethylene polyphenyl polyisocyanate, manufactured by Dow Co., Ltd.-TDI-TMP Adduct: Toluene diisocyanate adduct of trimethylolpropane, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.
  • a (meth) acrylic unit was formed and all the solvent was removed under reduced pressure to obtain a composition (U2E-1) composed of a urethane-modified resin (U2-1) and a reactive diluent. It has a weight average molecular weight of the obtained urethane-modified resin (U2-1), a ratio (%) of the urethane unit (U2A) in the urethane-modified resin (U2-1), and a hydroxyl group in the (meth) acrylic unit (U2B).
  • Adekapolyether P-400 was added as a reactive diluent and sufficiently stirred and mixed to obtain a comparative urethane resin (J) containing the reactive diluent.
  • the weight average molecular weight of the obtained urethane resin (J) was 42,000.
  • Example 7 10.0 parts of the mixed solution (U2E-1) composed of the urethane-modified resin (U2-1) and the reactive diluent obtained in Production Example 1, 4.0 parts of the polypeptide MDI as the cross-linking agent (U2B), was stirred and mixed at room temperature to prepare a second adhesive of Example 7.
  • Example 8 to 34 and Comparative Examples 7 to 10 The same operations as in Example 7 were carried out except that the composition was changed to that shown in Tables 6-1 to 6-4, and the second adhesives of Examples 8 to 34 and the adhesives of Comparative Examples 7 to 10 were prepared. bottom.
  • the adhesive of Comparative Example 8 had a high viscosity and it was difficult to prepare a sample, so that the test could not be carried out.
  • Breaking stress is 25 MPa or more (very good)
  • Elongation at break is 500% or more (very good)
  • a dumbbell type test piece was prepared in the same manner as in the above [breaking stress / breaking elongation]. After heat-treating this dumbbell piece in an environment of 120 ° C. for 100 hours, a tensile test was performed in the same manner as in the above [breaking stress / breaking elongation], and breaking stress (MPa) and breaking elongation (%) were measured. The rate of change was calculated for the test pieces before and after the test, and the judgment was made according to the following criteria.
  • Rate of change is less than 10% (very good)
  • Rate of change is less than 10% (very good)
  • a dumbbell type test piece was produced in the same manner as in the above [breaking stress / breaking elongation]. After immersing this dumbbell piece in automatic oil at 120 ° C. for 100 hours, a tensile test was performed in the same manner as in the above [breaking stress / breaking elongation], and breaking stress (MPa) and breaking elongation (%) were measured. The rate of change was calculated for the test pieces before and after the test, and the judgment was made according to the following criteria.
  • Rate of change is less than 10% (very good)
  • Rate of change is less than 10% (very good)
  • Each adhesive composition is applied onto a stainless steel substrate (length 100 mm, width 25 mm, thickness 2 mm) so as to have a width of 25 mm, a length of 10 mm, and a thickness of 0.1 mm, and a carbon fiber reinforced plastic substrate (length 100 mm) is applied.
  • Width 25 mm, thickness 2 mm and cured at 80 ° C. for 1 day in a state of being pressure-bonded to maintain the thickness of 0.1 mm to obtain a test piece.
  • the obtained test piece was measured for shear adhesion strength using a tensile tester at a tensile speed of 1 mm / min under the conditions of a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 50%, and was judged according to the following evaluation criteria.
  • Shear adhesive strength is 10 MPa or more (very good)
  • the second adhesive gave good results in all of breaking stress, breaking elongation, 120 ° C heat resistance, 120 ° C oil resistance, and shear adhesive strength.
  • the adhesives of Comparative Examples had inferior results in part or all of breaking stress, breaking elongation, 120 ° C heat resistance, 120 ° C oil resistance, and shear adhesive strength.
  • IPDI, HEAA, HEMA, BMA mean the same as the abbreviations for the compounds in the examples according to the second embodiment.
  • Production Examples 29 to 56, Comparative Production Examples 5 to 6 The same operations as in Production Example 28 were performed except that the compounds and compounding compositions shown in Tables 7 to 9 were changed, and the urethane-modified resins (U2-31 to U2) of Production Examples 29 to 56 and Comparative Production Examples 5 to 6 were performed. Compositions (U2E-31 to U2E-60) composed of -60) and a reactive diluent were obtained, respectively.
  • the ratio (%) of the diluent (U2E) and the ratio (%) of the polycarbonate polyol (U2F2) in the reactive diluent (U2E) are shown in Tables 7-9.
  • Example 35 10.0 parts of the composition (U2E-30) obtained in Production Example 28 and 4.8 parts of Polymeric MDI as a cross-linking agent (U2D) were stirred and mixed at room temperature, and the third adhesion of Example 35 was performed. The agent was prepared.
  • Examples 36 to 63 and Comparative Examples 11 to 15 The same operations as in Example 35 were carried out except that the composition was changed to that shown in Tables 10 to 13, and the third adhesives of Examples 36 to 63 and Comparative Examples 11 to 15 were prepared.
  • Breaking stress is 30 MPa or more (very good)
  • Elongation at break is 300% or more (very good)
  • the third adhesive gave good results in all of adhesive strength, breaking stress, breaking elongation, heat resistance, and chemical resistance.
  • the adhesives of the comparative examples had inferior results in part or all of the adhesive strength, breaking stress, breaking elongation, heat resistance, and chemical resistance.
  • G3450J bifunctional polycarbonate polyol, number average molecular weight 800, hydroxyl value 142 mgKOH / g, trade name " Duranol G3450J "P-400: Bifunctional polypropylene glycol manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd., number average molecular weight 400, hydroxyl value 280 mgKOH / g, manufactured by Adeca Co., Ltd.
  • T5651, T5650J and PTG-1000SN are compounds according to the third embodiment. Means the same as the abbreviation for.
  • Isophorone diisocyanate-MDI Mixture of 2,4'-and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, trade name "Luplanate MI", manufactured by BASF INOAC Polyurethane Co., Ltd.
  • -Polymeric MDI Polymethylene polyphenyl polyisocyanate, manufactured by Dow -TDI-TMP Adduct: Trimethylol propane adduct of tolylene diisocyanate, trade name "Takenate D103H", ethyl acetate solution (solid content concentration 75%), manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., used by removing ethyl acetate under reduced pressure.
  • HDI Hexamethylene diisocyanate
  • XDI Xylylene diisocyanate
  • HDI-TMP Adduct Trimethylol propane adduct of hexamethylene diisocyanate, trade name “Takenate D-160N”, ethyl acetate solution (solid content concentration 75%), Mitsui Used by Kagaku Co., Ltd. with ethyl acetate removed under reduced pressure.
  • the ratio (%) of the polycarbonate polyol (U3A1) in the polyol (U3A) is shown in Tables 14-1 to 14-3.
  • Example 64 10.0 parts of the composition (U3E-1) composed of the urethane-modified resin (U3-1) and the polycarbonate polyol obtained in Production Example 1, 2.7 parts of the polypeptide MDI as the aromatic polyisocyanate (U3D), was stirred and mixed at room temperature to prepare a fourth adhesive of Example 64.
  • Examples 65 to 104 and Comparative Examples 16 to 25 The same operations as in Example 64 were carried out except that the composition was changed to that shown in Tables 15 to 18, and the fourth adhesives of Examples 65 to 104 and Comparative Examples 16 to 25 were prepared.
  • the obtained fourth adhesive the ratio of aromatic diisocyanate in aromatic polyisocyanate (U3D) (%), and the ratio of trimethylolpropane adduct of aromatic diisocyanate in aromatic polyisocyanate (U3D) ( %) are shown in Tables 15-18.
  • the fourth adhesive gave good results in all of adhesive strength, breaking stress, breaking elongation, heat resistance, and chemical resistance.
  • the adhesives of the comparative examples had inferior results in part or all of the adhesive strength, breaking stress, breaking elongation, heat resistance, and chemical resistance.

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Abstract

以下のウレタン変性樹脂(U1)~(U3)から選択される特定のウレタン変性樹脂(C)を含有する接着剤により従来よりも各種性能が向上した接着剤が提供される。 (U1)ウレタンユニットとエチレン性不飽和単量体の重合体ユニットとが、連鎖移動剤残基により連結したブロックポリマーであり、該重合体ユニットが加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体由来の構成単位を有する樹脂、 (U2)ウレタンユニットと(メタ)アクリルユニットとが連鎖移動剤残基により連結したウレタン・アクリル複合樹脂、 (U3)ポリカーボネートポリオールを含むポリオールとポリイソシアネートとから得られる末端にイソシアナト基を有するウレタンプレポリマーのイソシアナト基と、分子内に水酸基又はスルファニル基とアミノ基とを有する分子量200未満のモノアミン化合物のアミノ基との反応生成物である樹脂。

Description

接着剤、硬化物、及び積層体
 本発明は、接着剤、硬化物、及びその積層体に関する。
 自動車、建材、船舶、航空機等の分野において、鉄、アルミ、ステンレス等の金属、樹脂、ガラス、セラミックス等を接着固定するために様々な構造用接着剤が使用されている。近年、自動車や航空機の分野では燃費向上のために軽量化が進められており、プラスチックや繊維強化プラスチックからなる材料(以下、FRPと略する)の使用比率を高めることや、鉄からより軽量なアルミニウムに置き換えようとする動きが活発になっており、これらを強固に接合できる接着剤が求められている。さらに作業性や環境負荷低減の観点から、揮発性有機化合物を含まない接着剤が求められている。
 しかしながら、例えば、アルミニウム等の金属とFRPのような線膨張係数が異なる材料とを接着する場合、製造過程又は使用温度環境における温度変化によって生じる材料間の膨張率差により接着剤層に高い応力がかかり、接着剤層の破壊又は劣化が促進されるという課題がある。
 この様な課題に対し、例えば特許文献1~3には、金属やFRPへの高い接着力を有するエポキシ化合物に、応力緩和を目的として長鎖ポリアミンやナノ分散させたゴム状粒子を添加する方法が開示されている。しかし、これらの方法では一定の柔軟性を付与できるものの、得られる接着層は依然として硬脆く効果は十分ではない。
 一方で、特許文献4~6には、ウレタンポリマーを含む主剤、及び非結晶性ポリオール化合物とポリアミン化合物とを含む硬化剤を用いることで、高い柔軟性と塗膜強度とを有する接着剤組成物が開示されている。
 しかしながら、これらの方法ではアミン化合物を大量に用いるため硬化速度の調整が難しく、塗布時のノズル詰まりや大面積の接着において接合ムラが発生するという課題がある。またアミン化合物の使用量を減らすことで硬化速度を遅くすることができるが、柔軟性や塗膜強度が低下する。さらに、これらの方法では硬化膜中にアミノ基が微量に残存するため、耐熱性や、耐油性等の耐薬品性が十分ではないという課題がある。
 ここで、架橋性シリル基含有ポリマーは、シーリング材、接着剤、コーティング材料等の分野に広く用いられており、なかでも柔軟性の観点から、ポリエーテル鎖やアクリル鎖の分子末端に加水分解性シリル基を有する重合体である変性シリコーン樹脂が広く検討されている(例えば特許文献7及び8)。
 しかしながら、特許文献7及び8に記載の変性シリコーン樹脂は、高い破断伸びを示すものの、分子末端のみに加水分解性シリル基を有するため硬化時の架橋形成反応が遅く、また、生成する架橋量が少ないため得られる硬化膜の破断応力が低い、という課題がある。
 一方、例えば特許文献9には、1つの末端部位に対して反応性シリル基を1.0個より多く有する反応性ケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体と、1分子あたり平均して1.0個以上の反応性シリル基を有する(メタ)アクリル酸エステル重合体と、を混合して用いることで、破断時の伸びと破断応力に優れる硬化膜が得られることが記載されている。
 しかしながら、特許文献9に記載の発明は、破断時の伸びと破断応力いずれにも優れる硬化物を得るという要求を十分に満足できていない。
特表2018-506635号公報 国際公開第2007/025007号 特開2015-182248号公報 特開2020-055921号公報 特開2020-055922号公報 特開2020-055923号公報 特開2001-11298号公報 特開2009-084386号公報 国際公開第2016/002907号
 このように、接着剤は、使用用途に応じて様々な特性が求められる。
 本発明の目的は、従来よりも各種性能が向上した接着剤、及びその硬化物、並びに、該接着剤を用いてなる積層体を提供することである。
 本発明者らは、鋭意検討を行った結果、以下のウレタン変性樹脂(U1)~(U3)から選択される特定のウレタン変性樹脂(C)を含有する接着剤が、上記の課題を解決し得ることを見出し、本発明に至った。
 すなわち、本発明は、以下の[1]~[23]に示す接着剤、硬化剤及び積層体に関する。
[1]ウレタン変性樹脂(C)を含有する接着剤であって、
 前記ウレタン変性樹脂(C)は、以下のウレタン変性樹脂(U1)~(U3)から選択されることを特徴とする接着剤:
 (U1)ウレタンユニット(U1A)と、エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(U1B)とが、連鎖移動剤残基により連結したブロックポリマーであり、
前記エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(U1B)が、加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体(U1b1)由来の構成単位を有する樹脂、
 (U2)ウレタンユニット(U2A)と(メタ)アクリルユニット(U2B)とが連鎖移動剤残基により連結したウレタン・アクリル複合樹脂、
 (U3)ポリカーボネートポリオール(U3A1)を含むポリオール(U3A)とポリイソシアネート(U3B)とから得られる末端にイソシアナト基を有するウレタンプレポリマーのイソシアナト基と、分子内に水酸基又はスルファニル基とアミノ基とを有する分子量200未満のモノアミン化合物のアミノ基と、の反応生成物である樹脂。
 [2]前記ウレタン変性樹脂(C)が、前記ウレタン変性樹脂(U1)である、[1]に記載の接着剤。
 [3]前記連鎖移動剤が、イソシアナト基と反応し得る官能基と、スルファニル基とを有する化合物である、[2]に記載の接着剤。
 [4]前記ウレタンユニット(U1A)と前記連鎖移動剤残基との連結部分が、ウレア結合を有する、[2]または[3]に記載の接着剤。
 [5]前記エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(U1B)を構成するエチレン性不飽和単量体が、前記加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体(U1b1)を、単量体の全質量を基準として、5~100質量%の範囲で含む、[2]~[4]のいずれかに記載の接着剤。
 [6]前記ウレタン変性樹脂(U1)が、前記エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(U1B)を、前記ウレタン変性樹脂(U1)の全質量を基準として、5~40質量%の範囲で含む、[2]~[5]のいずれかに記載の接着剤。
 [7]前記ウレタン変性樹脂(C)が、前記ウレタン変性樹脂(U2)であり、
 前記接着剤が、さらに、架橋剤(U2D)、および反応性希釈剤(U2E)を含有する、[1]に記載の接着剤。
 [8]前記ウレタンユニット(U2A)が、数平均分子量500以上の非結晶性ポリオール(U2F)由来の構成単位と、数平均分子量500以上の結晶性ポリオール(U2G)由来の構成単位とを有し、
 前記(メタ)アクリルユニット(U2B)が、水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)由来の構成単位を有する、[7]に記載の接着剤。
 [9]前記ウレタンユニット(U2A)を構成するポリオールが、このポリオールの全質量を基準として、前記非結晶性ポリオール(U2F)を30~65質量%、および前記結晶性ポリオール(U2G)を35~70質量%の範囲で含む、[8]に記載の接着剤。
 [10]前記非結晶性ポリオール(U2F)が、ポリプロピレングリコールを含む、[8]または[9]に記載の接着剤。
 [11]前記結晶性ポリオール(U2G)が、ポリテトラメチレングリコール及びポリカーボネートポリオールからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、[8]~[10]のいずれかに記載の接着剤。
 [12]前記ウレタンユニット(U2A)が、ポリカーボネートポリオール(U2F1)由来の構成単位を有し、
 前記(メタ)アクリルユニット(U2B)が、水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)由来の構成単位を有し、
 前記反応性希釈剤(U2E)が、ポリカーボネートポリオール(U2F2)を含む、[7]に記載の接着剤。
 [13]前記ウレタン変性樹脂(U2)が、前記ウレタンユニット(U2A)を、前記ウレタン変性樹脂(U2)の全質量を基準として、70~97質量%の範囲で含む、[8]~[12]のいずれかに記載の接着剤。
 [14]前記水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)が、水酸基と窒素原子とを有する(メタ)アクリル単量体(U2b1a)を含む、[8]~[13]のいずれかに記載の接着剤。
 [15]前記ウレタンユニット(U2A)を構成するポリオールが、前記ポリカーボネートポリオール(U2F1)を、前記ウレタンユニット(U2A)を構成するポリオールの全質量を基準として、80~100質量%の範囲で含む、[12]~[14]のいずれかに記載の接着剤。
 [16]前記反応性希釈剤(U2E)は、前記ポリカーボネートポリオール(U2F2)を、前記反応性希釈剤(U2E)の全質量を基準として50~100質量%の範囲で含む、[12]~[15]のいずれかに記載の接着剤。
 [17]前記ウレタン変性樹脂(U2)と前記反応性希釈剤(U2E)の合計質量を基準として、前記反応性希釈剤(U2E)を、30~70質量%の範囲で含む、[12]~[16]のいずれかに記載の接着剤。
 [18]前記(メタ)アクリルユニット(U2B)を構成するエチレン性不飽和単量体が、前記水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)を、前記エチレン性不飽和単量体の全質量を基準として、25~100質量%の範囲で含む、[12]~[17]のいずれかに記載の接着剤。
 [19]前記ウレタン変性樹脂(C)が、前記ウレタン変性樹脂(U3)であり、
 前記接着剤が、さらに、芳香族ポリイソシアネート(U3D)、およびポリカーボネートポリオール(U3A2)を含有し、
 前記ポリカーボネートポリオール(U3A2)の含有率が、前記ウレタン変性樹脂(U3)の全質量を基準として50~250質量%の範囲である、[1]に記載の接着剤。
 [20]前記芳香族ポリイソシアネート(U3D)が、前記芳香族ポリイソシアネート(U3D)の全質量を基準として、芳香族ジイソシアネートを15~55質量%、および芳香族ジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体を45~85質量%含む、[19]に記載の接着剤。
 [21]前記ウレタン変性樹脂(U3)を構成するポリオール(U3A)が、前記ウレタン変性樹脂(U3)を構成するポリオール(U3A)の全質量を基準として、前記ポリカーボネートポリオール(U3A1)を、80~100質量%の範囲で含む、[19]または[20]に記載の接着剤。
 [22] [1]~[21]のいずれかに記載の接着剤の硬化物。
 [23]基材上に、[22]に記載の硬化物からなる層を有する積層体。
 本発明により、従来よりも各種性能が向上した接着剤、及びその硬化物、並びに、該接着剤を用いてなる積層体を提供できる。
 上述したように、接着剤は、様々な用途に用いられ、各用途に対して様々な性能を有することが求められる。
 例えば、後述する本発明の第1の態様により、優れた破断応力と破断伸びとを発揮する接着剤、特に、湿気硬化型接着剤を提供することができる。また、第1の態様に係る接着剤を硬化してなる硬化物、並びに、該接着剤を用いてなる長期耐久性に優れる積層体を提供することができる。
 さらに、後述する本発明の第2~第4の態様により、高い塗膜強度を有し、柔軟性、耐熱性、耐薬品性、及び接着力に優れる、自動車、建材、船舶、航空機等の分野に適した構造用接着剤を提供することができる。また、第2~第4の態様に係る接着剤を硬化してなる硬化物、並びに、該接着剤を用いてなる積層体を提供することができる。
 <<接着剤>>
 本発明の接着剤は、特定のウレタン変性樹脂(C)を含有する。また、本発明の接着剤は、添加剤(後述する、架橋剤、反応性希釈剤、芳香族ポリイソシアネート、ポリカーボネートポリオールなど)を含有することもできる。
 前記ウレタン変性樹脂(C)は、以下のウレタン変性樹脂(U1)~(U3)から選択される。なお、ウレタン変性樹脂(C)は1種を単独で用いてもよいし、または複数種を併用してもよい。また、以下に述べる第1~第4の態様はその範囲がそれぞれ重複していてもよい。
 (U1)ウレタンユニット(U1A)と、エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(U1B)とが、連鎖移動剤残基により連結したブロックポリマーであり、
前記エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(U1B)が、加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体(U1b1)由来の構成単位を有する樹脂。
 (U2)ウレタンユニット(U2A)と(メタ)アクリルユニット(U2B)とが連鎖移動剤残基により連結したウレタン・アクリル複合樹脂。
 (U3)ポリカーボネートポリオール(U3A1)を含むポリオール(U3A)とポリイソシアネート(U3B)とから得られる末端にイソシアナト基を有するウレタンプレポリマーのイソシアナト基と、分子内に水酸基又はスルファニル基とアミノ基とを有する分子量200未満のモノアミン化合物のアミノ基と、の反応生成物である樹脂。
 以下に、各態様に関して、詳しく説明する。
 <第1の態様>
 本発明の第1の態様に係る接着剤(以降、第1の接着剤と称することがある)は、前記ウレタン変性樹脂(U1)を含有する。第1の接着剤は、湿気硬化型接着剤として用いることができる。
 [[ウレタン変性樹脂(U1)]]
 ウレタン変性樹脂(U1)は、ウレタンユニット(U1A)と、エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(U1B)とが連鎖移動剤残基により連結したブロックポリマーである。また、前記エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(U1B)は、加水分解性シリル基を1つ以上有するエチレン性不飽和単量体(U1b1)に由来する構成単位を有する。
 なお、本明細書における「連鎖移動剤残基」とは、連鎖移動剤に由来するものとして識別することのできるウレタン変性樹脂の部分構造を意味する。
 ウレタン変性樹脂(U1)が、柔軟なウレタンユニット(U1A)と、湿気硬化性の架橋基である加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(U1B)とを備えることで、得られる第1の接着剤は、柔軟性だけでなく、高い塗膜強度をも達成することができる。
 ウレタン変性樹脂(U1)は、ウレタンユニット(U1A)とエチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(U1B)とが連鎖移動剤残基により連結した構造を有していればよく、その製造方法は制限されないが、好ましくは下記の方法で製造することができる。
 まず、ポリオールとポリイソシアネートとを反応させて、両末端にイソシアナト基を有するウレタンユニット(U1A)を形成する(以下、工程1)。
 次いで、連鎖移動剤を添加し、ウレタンユニット(U1A)の両末端に連鎖移動剤残基を有するプレポリマーを合成する(以下、工程2)。
 その後、得られたプレポリマーが有する連鎖移動剤残基を用いて、分子内に加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体(U1b1)を含むエチレン性不飽和単量体を、重合開始剤存在下に連鎖移動重合して、エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(U1B)を形成する(以下、工程3)。
 このようにして、ウレタンユニット(U1A)と、分子内に加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体(U1b1)に由来する構成単位を有するエチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(U1B)とが、連鎖移動剤残基により連結したブロックポリマーを得ることができる。
 これらの反応はすべて溶媒を用いて行ってもよいし、溶媒を使用せずに行ってもよい。
また、溶媒を使用した場合、反応の途中段階又は反応終了後に減圧下若しくは常圧下で溶媒を除去してもよい。
 [ウレタンユニット(U1A)]
 本発明におけるウレタン変性樹脂(U1)は、ウレタンユニット(U1A)と、エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(U1B)と、が連鎖移動剤残基により連結した構造を有しており、前記ウレタンユニット(U1A)は、ポリオールとポリイソシアネートとを、無溶剤又は溶剤中で反応させて形成することができる。
 (ポリオール)
 ウレタンユニット(U1A)を構成するポリオールとしては、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオール、植物油系ポリオール、その他ポリオールが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 i)ポリエーテルポリオール
 ポリエーテルポリオールとしては、例えば、酸化メチレン、酸化エチレン、酸化プロピレン、酸化ブチレン、テトラヒドロフラン等の重合体、あるいは、
共重合体として、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ(エチレン/プロピレン)グリコール、ポリテトラメチレングリコール等のグリコール類;
ヘキサンジオール、メチルヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオールあるいはこれらの混合物の縮合物類;
2個以上の活性水素基を有する化合物に、酸化メチレン、酸化エチレン、酸化プロピレン、酸化ブチレン、テトラヒドロフラン、若しくはポリオキシテトラメチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加させて得られるポリオール類等が挙げられる。
 前記2個以上の活性水素基を有する化合物としては、低分子ポリオール、脂肪族アミン化合物類、芳香族アミン化合物類、アルカノールアミン類又はビスフェノール類等が挙げられる。
 前記低分子ポリオールとしては、2官能の低分子ポリオール又は3官能以上の低分子ポリオール等が挙げられる。
 2官能の低分子ポリオールとしては、特に制限されず、例えば、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、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、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、2-メチル-1,8-オクタンジオール、ポリオキシエチレングリコール(付加モル数10以下)、ポリオキシプロピレングリコール(付加モル数10以下)、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール、シクロペンタジエンジメタノール、ダイマージオール、ビスフェノールA、N,N-ビス(2-ヒドロキシプロピル)アニリン、ジメチロール酢酸、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸、2,2-ジメチロール酪酸、2,2-ジメチロールペンタン酸、ジヒドロキシコハク酸、ジヒドロキシプロピオン酸、ジヒドロキシ安息香酸が挙げられる。
 3官能以上の低分子ポリオールとしては、特に制限されず、例えば、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,1,1-トリメチロールブタン、1,2,3-ブタントリオール、1,2,4-ブタントリオール、1,2,6-ブタントリオール、トリメチロールブテン、トリメチロールペンテン、トリメチロールヘキセン、トリメチロールヘプテン、トリメチロールオクテン、トリメチロールノネン、トリメチロールデセン、トリメチロールウンデセン、トリメチロールドデセン、トリメチロールトリデセン、トリメチロールペンタデセン、トリメチロールヘキサデセン、トリメトロールヘプタデセン、トリメチロールオクタデセン、1,1,1-トリメチロール-2-メチル-ヘキサン、1,1,1-トリメチロール-3-メチル-ヘキサン、1,1,1-トリメチロール-2-エチル-ヘキサン、1,1,1-トリメチロール-3-エチル-ヘキサン、トリメチロールヘキセン、1,2,3-オクタントリオール、1,3,7-オクタントリオール、3,7-ジメチル-1,2,3-オクタントリオール、1,1,1-トリメチロールデカン、1,2,10-デカントリオール、1,1,1-トリメチロールイソヘプタデカン、1,1,1-トリメチロール-sec-ブタン、1,1,1-トリメチロール-tert-ペンタン、1,1,1-トリメチロール-tert-ノナン、1,1,1-トリメチロール-tert-トリデカン、1,1,1-トリメチロール-tert-ヘプタデカン、1,1,1-トリメチロール-2-メチル-ヘキサン、1,1,1-トリメチロール-3-メチル-ヘキサン、1,1,1-トリメチロール-2-エチル-ヘキサン、1,1,1-トリメチロール-3-エチル-ヘキサン、1,1,1-トリメチロールイソヘプタデカン、1,2,3,4-ブタンテトラオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、ポリグリセリン、ジトリメチロールエタン、ジトリメチロールプロパン、トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、ベンゼン-1,3,5-トリオール、ベンゼン-1,2,3-トリオール、スチルベン-3,4’、5-トリオール、シュークロース、イノシトール、ソルビタン、ソルビトール、マンニトール、サッカロース、セルロース、キシリトールが挙げられる。
 脂肪族アミン化合物類としては、例えば、エチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、ジエチレントリアミン、トリアミノプロパンが挙げられる。芳香族アミン化合物類としては、例えば、トルエンジアミン、ジフェニルメタン-4,4-ジアミンが挙げられる。アルカノールアミン類としては、例えば、エタノールアミン及びジエタノールアミンが挙げられる。ビスフェノール類としては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールAP、ビスフェノールB、ビスフェノールC、ビスフェノールE、ビスフェノールFが挙げられる。
 ii)ポリエステルポリオール
 ポリエステルポリオールとしては、例えば、上述の低分子ポリオールと二塩基酸成分とが縮合反応したポリエステルポリオールが挙げられる。
 二塩基酸成分としては、テレフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバチン酸、ダイマー酸、水添ダイマー酸、無水フタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、セバシン酸等の脂肪族又は芳香族の二塩基酸、及びそれらの無水物が挙げられる。
 また、ポリエステルポリオールとして、ε-カプロラクトン、ポリ(β-メチル-γ-バレロラクトン)、ポリバレロラクトン等のラクトン類の環状エステル化合物の開環重合により得られるポリエステルポリオールを用いてもよい。
 iii)ポリカーボネートポリオール
 ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、上述の低分子ポリオールと、ジアルキルカーボネート、アルキレンカーボネート、ジアリールカーボネート等のカーボネート化合物と、の反応により得られるものが挙げられる。
 ジアルキルカーボネートとしては、ジメチルカーボネート又はジエチルカーボネート等を、アルキレンカーボネートとしてはエチレンカーボネート等を、ジアリールカーボネートとしてはジフェニルカーボネート等を、用いることができる。
 iv)ポリオレフィンポリオール
 ポリオレフィンポリオールとしては、水酸基含有ポリブタジエン、水添した水酸基含有ポリブタジエン、水酸基含有ポリイソプレン、水添した水酸基含有ポリイソプレン、水酸基含有塩素化ポリプロピレン、水酸基含有塩素化ポリエチレン等が挙げられる。
 v)植物油系ポリオール
 植物油系ポリオールとしては、例えば、植物由来のひまし油、ダイマー酸、若しくは大豆油を原料としたポリオールが挙げられる。
 本発明の第1の接着剤は、安全性や作業環境への配慮から液状の無溶剤型で用いることが好ましく、ポリオールとして好ましくは、ポリエーテルポリオール、又は植物油系ポリオールであり、より好ましくはポリエーテルポリオールであり、更に好ましくはポリプロピレングリコールである。
 ポリオールの数平均分子量は、好ましくは500以上、30,000以下であり、より好ましくは2,000以上、10,000以下である。
 ポリオールは、上記以外のその他ポリオールを含有してもよく、ウレタン結合濃度の調節や各種官能基導入を目的として、上述の低分子ポリオールを併用することができる。
 (ポリイソシアネート)
 ウレタンユニット(U1A)を構成するポリイソシアネートとしては、例えば、芳香族、脂肪族、脂環式のジイソシアネートが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 芳香族ジイソシアネートとしては、例えば、2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、m-フェニレンジイソシアネート、p-フェニ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、2,4-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,2’-ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアナネート、キシリレンジイソシアネート、m-テトラメチルキシレンジイソシアナート、p-テトラメチルキシレンジイソシアナート、3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェニレンジイソシアネート、3,3’-ジメトキシ-4,4’-ビフェニレンジイソシアネート、3,3’-ジクロロ-4,4’-ビフェニレンジイソシアネート、1,5-テトラヒドロナフタレンジイソシアネートが挙げられる。
 脂肪族ジイソシアネートとしては、例えば、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、1,2-プロピレンジイソシアネート、2,3-ブチレンジイソシアネート、1,3-ブチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、リジンエステルトリイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートが挙げられる。
 脂環式ジイソシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソシアネート、1,3-シクロペンタンジイソシアネート、1,3-シクロヘキサンジイソシアネート、1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、メチル-2,4-シクロヘキサンジイソシアネート、メチル-2,6-シクロヘキサンジイソシアネート、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、1,4-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、水添キシリレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネートが挙げられる。
 ポリオールとポリイソシアネートとの反応は、好ましくは無溶媒下で公知のウレタン化反応を用いて行うことができ、ポリイソシアネートを過剰にすることで、両末端にイソシアネート基を有するウレタンユニットを得ることができる。反応時のイソシアネート基と水酸基とのモル当量比(NCOモル数/OHモル数)は、好ましくは1.05~2.00、より好ましくは1.10~1.70である。
 ウレタン化反応では、反応性を調整する目的で触媒やポリアミンを用いてもよい。
 (触媒)
 触媒としては、公知の金属系触媒、アミン系触媒等が使用できる。金属系触媒としては、ジブチル錫ジラウレート、オクトエ酸錫、ジブチル錫ジ(2-エチルヘキソエート)、2-エチルヘキソエート鉛、チタン酸2-エチルヘキシル、チタンエチルアセテート、2-エチルヘキソエート鉄、2-エチルヘキソエートコバルト、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、テトラ-n-ブチル錫等が挙げられる。アミン系触媒としては、テトラメチルブタンジアミン等の3級アミン等が挙げられる。触媒の使用量は、好ましくはポリオールに対して0.05~1モル%の範囲である。
 ポリアミンとしては、例えば、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、ダイマー酸のカルボキシル基をアミノ基に転化したダイマージアミンなどの他、
 N-(2-ヒドロキシエチル)エチレンジアミン、N-(2-ヒドロキシエチル)プロピレンジアミン、N-(2-ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、N-(2-ヒドロキシプロピル)プロピレンジアミン、N,N’-ビス(2-ヒドロキシエチル)エチレンジアミン、N,N’-ビス(2-ヒドロキシエチル)プロピレンジアミン、N,N’-ビス(2-ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、N,N’-ビス(2-ヒドロキシプロピル)プロピレンジアミン等の分子内に水酸基を有するアミン類、
メチルイミノビスプロピルアミン、ラウリルイミノビスプロピルアミン等の分子内に3級アミノ基を有するアミン類も用いることができる。
 ウレタンユニット(U1A)の数平均分子量は、特に制限されず、好ましくは3,000~200,000の範囲である。3,000以上であると得られる硬化物の接着性に優れ、200,000以下であると粘度の調整が容易となる。
 [連鎖移動剤]
 上述で得られたウレタンユニット(U1A)の両末端のイソシアナト基と、連鎖移動剤とを反応させることで、両末端に連鎖移動剤残基を有するプレポリマーを得ることができる。
 連鎖移動剤は、特に制限されないが、イソシアナト基と反応しうる官能基とスルファニル基とを有するものが好ましい。当該連鎖移動剤を用いると、ウレタンユニット(U1A)における末端イソシアナト基と、連鎖移動剤におけるイソシアナト基と反応しうる官能基とが反応し、両末端にスルファニル基を有するプレポリマーが形成される。
 ウレタンユニットと連鎖移動剤との反応は、20~120℃の任意の温度で混合することで容易に進行し、連鎖移動剤は、公知の連鎖移動剤から単独又は2種以上を併用して用いることができる。
 上記イソシアナト基と反応しうる官能基としては、水酸基又はアミノ基が挙げられ、アミノ基の水素原子は、アルキル基やアリール基等の有機残基で置換されていてもよく、このような置換アミノ基としては、例えば、N-アルキルアミノ基、N-アリールアミノ基のようなモノ置換アミノ基が挙げられる。水酸基としては、一級水酸基、二級水酸基又は三級水酸基が挙げられる。
 イソシアナト基と反応しうる官能基は、イソシアナト基との反応性に優れる点から、好ましくはアミノ基である。アミノ基はスルファニル基よりも反応性が高いため、ウレタンユニットの末端イソシアナト基と優先的に反応してウレア結合を形成し、プレポリマーの末端に効率的にスルファニル基を導入することができるため好ましい。
 分子内に1つのアミノ基と1つのスルファニル基を有する化合物としては、例えば、2-アミノエタンチオール、3-アミノプロピル-1-チオール、1-アミノプロピル-2-チオール、4-アミノ-1-ブタンチオール等のアミノアルカンチオール類;2-アミノチオフェノール、3-アミノチオフェノール、4-アミノチオフェノール等のアミノベンゼンチオール類;が挙げられる。中でも、好ましくはアミノアルカンチオール類であり、より好ましくは2-アミノエタンチオールである。
 [エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(U1B)]
 エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(U1B)は、分子内に加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体(U1b1)に由来する構成単位を有するものであり、分子内に加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体(U1b1)を含むエチレン性不飽和単量体を、重合開始剤の存在下に重合させて得られる構造体である。
 具体的には、工程2で得られた両末端に連鎖移動剤残基を有するプレポリマーと、分子内に加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体(U1b1)を含むエチレン性不飽和単量体とを、重合開始剤の存在下に重合させることで、ウレタンユニット(U1A)と、エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(U1B)とが、連鎖移動剤残基により連結したブロックポリマー(ウレタン変性樹脂(U1))を得ることができる。
 (加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体(U1b1))
 単量体(U1b1)の加水分解性シリル基としては、例えば、メトキシシリル基やエトキシシリル基等のアルコキシシリル基が挙げられる。このような基を有するエチレン性不飽和単量体(U1b1)としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、アリルトリメトキシシラン等のビニルシラン類;(メタ)アクリル酸-3-(トリメトキシシリル)プロピル、(メタ)アクリル酸-3-(トリエトキシシリル)プロピル、(メタ)アクリル酸-3-(ジメトキシメチルシリル)プロピル、(メタ)アクリル酸-3-(ジエトキシメチルシリル)プロピル、(メタ)アクリル酸-3-(ジメトキシメチルシリル)メチル、(メタ)アクリル酸-3-(ジエトキシメチルシリル)メチル等のシリル基含有(メタ)アクリル酸エステル類;が挙げられる。
 前記エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(U1B)を構成するエチレン性不飽和単量体は、加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体(U1b1)を、該単量体の全質量を基準として、好ましくは5~100質量%の範囲で含み、より好ましくは10~50質量%の範囲で含む。5~100質量%の範囲であると、破断応力と破断伸びに優れるため好ましい。
 (その他のエチレン性不飽和単量体)
 工程3で用いられる、加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体(U1b1)以外のエチレン性不飽和単量体としては、単量体(U1b1)と共重合可能なものであれば特に制限されず、公知のエチレン性不飽和単量体から適宜選択することができる。
 このようなエチレン性不飽和単量体としては、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、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ターシャリーブチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート等の直鎖又は分岐アルキル(メタ)アクリレート類;
シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ターシャリブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等の環状アルキル(メタ)アクリレート類;
トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート、テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート等のフルオロアルキル(メタ)アクリレート類;
テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、3-メチル-3-オキセタニル(メタ)アクリレート等の複素環を有する(メタ)アクリレート類;
ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、パラクミルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、パラクミルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、又はノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等の芳香族環を有する(メタ)アクリレート類;
メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ラウロキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ステアロキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ラウロキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、n-ブトキシエチル(メタ)アクリレート、n-ブトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、2-メトキシエチル(メタ)アクリレート、2-エトキシエチル(メタ)アクリレート等のアルキルエーテル基を有する(メタ)アクリレート類;スチレン、α-メチルスチレン、酢酸ビニル等のビニル類;が挙げられる。
 これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 ウレタン変性樹脂(U1)は、エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(U1B)を、ブロックポリマー(ウレタン変性樹脂(U1))の全質量を基準として、好ましくは5~40質量%の範囲で含み、より好ましくは10~30質量%の範囲で含む。5~40質量%の範囲であると、接着剤の硬化物の破断応力及び破断伸びに優れるため好ましい。
 (重合開始剤)
 重合開始剤としては、公知のアゾ系化合物や有機過酸化物を用いることができる。これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 アゾ系化合物としては、特に制限されず、例えば、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、1,1’-アゾビス(シクロヘキサン1-カルボニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチル-4-メトキシバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)、ジメチル1,1’-アゾビス(1-シクロヘキサンカーボキシレート)、ジメチル2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオネート)、4,4’-アゾビス(4-シアノバレリック酸)、2,2’-アゾビス(2-ヒドロキシメチルプロピオニトリル)、又は2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]が挙げられる。
 有機過酸化物としては、特に制限されず、例えば、過酸化ベンゾイル、t-ブチルパーオキシ2-エチルヘキサエート、t-ブチルパーベンゾエイト、クメンヒドロパーオキシド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ-n-プロピルパーオキシジカーボネート、ジ(2-エトキシエチル)パーオキシジカーボネート、t-ブチルパーオキシネオデカノエート、t-ブチルパーオキシビバレート、(3,5,5-トリメチルヘキサノイル)パーオキシド、ジプロピオニルパーオキシド、ジアセチルパーオキシドが挙げられる。
 重合開始剤の使用量は、エチレン性不飽和単量体の全量を基準として、好ましくは0.001~15質量%である。0.001~15質量%の範囲であると、効果的に連鎖移動重合が進行するため好ましい。
 (エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(U1B)の数平均分子量)
 エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(U1B)の数平均分子量は、好ましくは2,000~200,000の範囲である。2,000以上であると、得られる硬化物の破断応力に優れ、200,000以下であると粘度の調整が容易となる。
 [溶媒]
 ポリオールとポリイソシアネートとの反応、ウレタンユニットと連鎖移動剤との反応、連鎖移動剤残基を用いてエチレン性不飽和単量体を重合する反応といった、ブロックポリマー(ウレタン変性樹脂(U1))を製造する際の反応は、溶媒を用いて行ってもよい。これらの溶媒は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 ポリオールとポリイソシアネートとの反応に用いてもよい溶媒としては、イソシアネナト基と反応しないものであれば特に制限されず、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、トルエン、キシレン、アニソール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、N-ビニルピロリドン、NE9-メチルカプロラクタム、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメチルスルホキシド、m-クレゾール、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトンが挙げられる。
 ウレタンユニットと連鎖移動剤との反応に用いてもよい溶媒としては、上述の溶媒の他、エタノール、イソプロパノール、ターシャリーブタノール、ダイアセトンアルコール等のアルコール類を用いることができる。
 [ウレタン変性樹脂(U1)の数平均分子量]
 ブロックポリマー(ウレタン変性樹脂(U1))の数平均分子量は、好ましくは、5,000~300,000の範囲であり、より好ましくは10,000~100,000の範囲であり、更に好ましくは10,000~50,000の範囲である。5,000以上であると、得られる硬化物の破断応力に優れ、300,000以下であると粘度の調整が容易であるため好ましい。
 [第1の接着剤の製造方法]
 第1の接着剤は、ブロックポリマー(ウレタン変性樹脂(U1))を含むものであり、接着剤硬化物の破断応力や柔軟性等を調整する目的で、ブロックポリマーの他に公知の変性シリコーン樹脂、シラノール縮合触媒、シランカップリング剤、リン酸若しくはリン酸誘導体、レベリング剤若しくは消泡剤、充填剤、噴射剤、可塑剤、超可塑剤、湿潤剤、難燃剤、粘度調整剤、保存剤、安定剤、着色剤の他、エポキシ基を有する化合物、エポキシ樹脂、その他の樹脂等の公知の添加剤を配合してもよい。
 (変性シリコーン樹脂)
 変性シリコーン樹脂としては、公知の架橋性シリル基を有する樹脂(上記ウレタン変性樹脂(U1)を除く)であれば特に制限されず、例えば、主鎖骨格がポリオキシアルキレン又はポリオキシアルキレンエーテルである分子末端に反応性シリル基を有する樹脂が挙げられる。このような樹脂の市販品としては、例えば、カネカ社製の商品名:MSポリマーS810、MSポリマーS-203、サイリルSAT-115、サイリルSAT-145、サイリルSAX510、サイリルSAX520、サイリルSAX530、又はサイリルSAX580;旭硝子社製の商品名:エクセスターS2410、エクセスターW2521、又はエクセスターA2551;が挙げられる。
 (シラノール縮合剤)
 シラノール縮合剤としては、例えば、有機錫化合物、アミン化合物、カルボン酸金属塩、カルボン酸、アルコキシ金属、無機酸が挙げられる。
 上記有機錫化合物としては、例えば、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジマレート等の金属系触媒が挙げられる。
 上記アミン化合物としては、例えば、オクチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジオクチルアミン、トリオクチルアミン、シクロヘキシルアミン等の脂肪族アミン類;ピリジン、N-メチルモルホリン、ピペリジン、1,8-ジアザ-ビシクロ(5,4,0)ウンデセン-7、1,5-ジアザビシクロ(4,3,0)ノネン-5、6-ジブチルアミノ-1,8-ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン-7、1,2-ジメチル-1,4,5,6-テトラヒドロピリミジン等の含窒素複素環式アミン類;グアニジン、フェニルグアニジン、ジフェニルグアニンジン等のグアニジン類;ブチルビグアニド、1-o-トリルビグアニド、1-フェニルビグアニド等のビグアニド類の他、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンが挙げられる。
 上記カルボン酸金属塩としては、例えば、カルボン酸錫、カルボン酸ビスマス、カルボン酸チタン、カルボン酸鉄、カルボン酸ジルコニウムが挙げられる。
 これらのシラノール縮合剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。シラノール縮合剤の配合量は、湿気硬化型接着剤の全質量を基準として、好ましくは0.001~20質量%である。
 (シランカップリング剤)
 シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のビニル基を有するトリアルコキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-(2-アミノエチル)3-アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ基を有するトリアルコキシシラン;3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のグリシジル基を有するトリアルコキシシラン;3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等のイソシアナト基を有するトリアルコキシシラン;3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト基を有するトリアルコキシシランが挙げられる。
 シランカップリング剤の配合量は、ブロックポリマーの全質量を基準として、好ましくは0.05~10質量%である。
 <第2の態様>
 本発明の第2の態様に係る接着剤(以降、第2の接着剤と称することがある)は、ウレタン変性樹脂(U2)を含有する。
 [[ウレタン変性樹脂(U2)]]
 ウレタン変性樹脂(U2)は、ウレタンユニット(U2A)と(メタ)アクリルユニット(U2B)とが連鎖移動剤残基により連結したウレタン・アクリル複合樹脂である。第2の接着剤は、さらに、架橋剤(U2D)、及び反応性希釈剤(U2E)を含有することが好ましい。また、第2の接着剤は、ウレタンユニット(U2A)が、数平均分子量500以上の非結晶性ポリオール(U2F)由来の構成単位と、数平均分子量500以上の結晶性ポリオール(U2G)由来の構成単位とを有し、(メタ)アクリルユニット(U2B)が、水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(b1)由来の構成単位を有することが好ましい。
 このような構成とすることで、柔軟なウレタン部位と、架橋剤との反応により架橋されたアクリル及び反応性希釈剤に由来する部位とが、ミクロ相分離構造を形成し、ウレタン部位による優れた伸長性と、架橋されたアクリル及び反応性希釈剤に由来する部位による優れた強度とを発揮する。これにより、第2の接着剤は、高い塗膜強度と、優れた柔軟性、耐熱性、耐薬品性、及び接着性を容易に発揮することができる。
 したがって、第2の接着剤は、自動車、建材、船舶、航空機等の分野に好適に用いられる。また、第2の接着剤は、液状の無溶剤型接着剤として用いることができ、安全性や環境対応の観点からも優れるものである。
 第2の接着剤では、ウレタン変性樹脂(U2)は、数平均分子量500以上の非結晶性ポリオール(U2F)由来の構成単位、及び数平均分子量500以上の結晶性ポリオール(U2G)由来の構成単位を有するウレタンユニット(U2A)と、水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)由来の構成単位を有する(メタ)アクリルユニット(U2B)とが連鎖移動剤残基により連結した構造を有していることが好ましく、その製造方法は制限されないが、好ましくは下記の方法で製造することができる。
 まず、非結晶ポリオール(U2F)と結晶性ポリオール(U2G)とを含むポリオール、及びポリイソシアネートを反応させて、両末端にイソシアナト基を有するウレタンプレポリマーを形成する(以下、工程1)。
 次いで、連鎖移動剤、及び反応性希釈剤(U2E)を添加し、ウレタンプレポリマーの両末端に連鎖移動剤残基を有するウレタンユニット(U2A)を合成する(以下、工程2)。
 その後、得られたウレタンユニット(U2A)が有する連鎖移動剤残基を用いて、水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(b1)を含むエチレン性不飽和単量体を、重合開始剤存在下に連鎖移動重合して、(メタ)アクリルユニット(U2B)を形成する(以下、工程3)。
 このようにして、ウレタンユニット(U2A)と(メタ)アクリルユニット(U2B)とが連鎖移動剤残基により連結したブロックポリマーであるウレタン変性樹脂(U2)を得ることができる。これらの反応は全て、溶媒を用いて行ってもよいし溶媒を使用せずに行ってもよい。ただし溶媒を用いる場合は、反応の途中段階又は反応終了後に、減圧下又は常圧下で溶媒を除去することが好ましい。このようにして、無溶剤型の接着剤を得ることができる。
 [ウレタンユニット(U2A)]
 まず、第2の接着剤におけるウレタン変性樹脂(U2)のウレタンユニット(U2A)について以下に述べる。
 第2の接着剤におけるウレタンユニット(U2A)は、例えば、数平均分子量500以上の非結晶性ポリオール(U2F)と数平均分子量500以上の結晶性ポリオール(U2G)とを含むポリオール、及びポリイソシアネートを、無溶剤又は溶剤中で反応させて得られるウレタンプレポリマーと、連鎖移動剤とを、好ましくは反応性希釈剤(U2E)の存在下に反応させることで、両末端に連鎖移動剤残基を有するウレタンユニット(U2A)を得ることができる。ウレタンユニット(U2A)を構成するポリオール(U2F)及び(U2G)の数平均分子量が500以上であると、ウレタン部位の柔軟性が低下することを容易に防ぐことができるため、数平均分子量500以上のポリオールを用いることが好ましい。以下の説明では、この好ましい形態に特に着目して説明する。
 なお本明細書において、「結晶性」とは、-20℃において固体であることを意味し、「非結晶性」とは、-20℃において液状であることを意味する。
 (非結晶性ポリオール(U2F))
 第2の接着剤におけるウレタンユニット(U2A)を構成する数平均分子量500以上の非結晶性ポリオール(U2F)は、上述の「非結晶性」を有する数平均分子量500以上のポリオールであることが好ましく、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリオレフィンポリオール、植物油系ポリオール及びそれらの変性ポリオール等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。前記ポリエーテルポリオール、ポリオレフィンポリオール、植物油系ポリオール及びそれらの変性ポリオールには、第1の接着剤におけるウレタンユニット(U1A)に用いることができるものを同様に用いることができる。
 非結晶性ポリオール(U2F)の数平均分子量は、好ましくは500以上であり、より好ましくは500~30,000の範囲であり、さらに好ましくは800~3,000の範囲である。
 上記非結晶性ポリオール(U2F)として好ましくは、ポリエーテルポリオールを含むものであり、より好ましくはグリコール類を含むものであり、さらに好ましくはポリプロピレングリコールを含むものである。ポリプロピレングリコールは側鎖を有するため柔軟性に優れ、さらに後述の結晶性ポリオール(U2G)との相溶性に優れるため好適に用いられる。
 (結晶性ポリオール(U2G))
 ウレタンユニット(U2A)を構成する数平均分子量500以上の結晶性ポリオール(U2G)は、上述の「結晶性」を有する数平均分子量500以上のポリオールであればよく、例えば、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、及びそれらの変性ポリオール等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 前記ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、及びそれらの変性ポリオールは、第1の接着剤におけるウレタンユニット(U1A)に用いることができるものを同様に用いることができる。なお、当該ポリエステルポリオールに用いる二塩基酸成分としては、上述したもの以外に、ナフタレンジカルボン酸、コハク酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸等の脂肪族又は芳香族の二塩基酸、及びそれらの無水物も用いることができる。
 また、ポリテトラメチレンエーテルグリコールは、両末端に1級水酸基を有するポリエーテルグリコールであり、従来公知のポリテトラメチレンエーテルグリコールを、特に制限されることなく用いることができる。
 ポリテトラメチレンエーテルグリコールとしては、例えば、テトラヒドロフランのカチオン重合により得られる開環重合物や、テトラヒドロフランなどの重合単位に上記2官能の低分子アルコールを共重合して得られる共重合物などが挙げられる。
 また、ポリテトラメチレンエーテルグリコールは、フルフラール等の植物由原料をもとに製造されたテトラヒドロフランを出発原料とした、植物由来のものであってもよい。
 結晶性ポリオール(U2G)の数平均分子量は、好ましくは500以上であり、より好ましくは500~30,000であり、さらに好ましくは800~3,000である。
 上記結晶性ポリオール(U2G)として好ましくは、ポリテトラメチレンエーテルグリコール及びポリカーボネートポリオールからなる群から選ばれる少なくとも1種を含むものである。ポリテトラメチレンエーテルグリコール及びポリカーボネートポリオールは凝集力が高く、ウレタン部位の柔軟性を維持しつつ、優れた塗膜強度、耐熱性、耐水性等の各種耐性を発揮することができるため、好適に用いられる。
 前述のとおり、第2の接着剤におけるウレタンユニット(U2A)を構成するポリオールは、非結晶性ポリオール(U2F)として、ポリプロピレングリコールを含み、結晶性ポリオール(U2G)として、ポリテトラメチレンエーテルグリコール及びポリカーボネートポリオールからなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。このような特定のポリオールを用いることで、より理想的な相分離構造が形成され、ポリプロピレングリコールによる高い柔軟性と、ポリテトラメチレンエーテルグリコール及びポリカーボネートポリオールによる高い凝集力、塗膜強度、耐熱性、耐水性等の各種耐性と、が発揮される。
 また、第2の接着剤におけるウレタンユニット(U2A)を構成するポリオールは、塗膜強度と柔軟性の観点から、ポリオールの全質量を基準として、非結晶性ポリオール(U2F)を30~65質量%、および結晶性ポリオール(U2G)を35~70質量%の範囲で含むことが好ましく、より好ましくは、非結晶性ポリオール(U2F)を35~60質量%、および結晶性ポリオール(U2G)を40~65質量%の範囲で含むものである。このような配合比にすることで、強靭な硬化膜が得られ、耐熱性、耐薬品性、接着性に優れるものとなる。
 第2の接着剤におけるウレタンユニット(U2A)を構成するポリオールは、本発明の効果を損なわない範囲で、ウレタン結合濃度の調節や各種官能基導入を目的として、(U2F)及び(U2G)以外の数平均分子量500未満のポリオールを含有してもよい。このような数平均分子量500未満のポリオールは、特に制限されず、例えば、上述の低分子ポリオールに例示した化合物を用いることができる。
 (ポリイソシアネート)
 第2の接着剤におけるウレタンユニット(U2A)を構成するポリイソシアネートとしては、第1の接着剤におけるウレタンユニット(U1A)に用いることができるものを同様に用いることができる。
 ポリオールとポリイソシアネートとの反応は、好ましくは無溶剤下で公知のウレタン化反応を用いて行うことができ、ポリイソシアネートを過剰にすることで、両末端にイソシアナト基を有するウレタンプレポリマーを得ることができる。反応時のイソシアナト基と水酸基とのモル比(NCOモル数/OHモル数)は、好ましくは1.05~2.00、より好ましくは1.10~1.50である。
 ウレタン化反応では、反応性を調整する目的で触媒やポリアミンを用いてもよい。触媒及びポリアミンは、第1の接着剤におけるウレタンユニット(U1A)に用いることができるものを同様に用いることができる。
 [連鎖移動剤]
 第2の接着剤におけるウレタンユニット(U2A)を構成する連鎖移動剤としては、特に制限されず、第1の接着剤におけるウレタンユニット(U1A)に用いることができるものを同様に用いることができる。ここで、後述の反応性希釈剤(U2E)における水酸基も、ウレタンプレポリマーの末端イソシアナト基と反応する可能性があるが、水酸基よりも反応性が高いアミノ基を有する連鎖移動剤を用いることで、2官能以上のポリオールとウレタンプレポリマーのイソシアナト基との反応が抑制され、ウレタンユニット(A)の末端に効率的にスルファニル基を導入することができるため好ましい。
 [ウレタンユニット(U2A)の含有量]
 第2の接着剤におけるウレタンユニット(U2A)の含有率は、ウレタン変性樹脂(U2)の全質量を基準として、好ましくは70~97質量%であり、より好ましくは80~95質量%である。ウレタンユニット(U2A)の含有率が70~97質量%であると、接着力と柔軟性に優れるため好ましい。
 第2の接着剤におけるウレタンユニット(U2A)の重量平均分子量は、特に制限されず、好ましくは3,000~200,000の範囲である。3,000以上であると得られる硬化物の接着性に優れ、200,000以下であると粘度の調整が容易となる。
 [[反応性希釈剤(U2E)]]
 反応性希釈剤(U2E)としては、後述の架橋剤(U2D)との反応性を有する液状物質であればよく、好ましくは、2官能以上の水酸基を有する化合物である。接着剤が反応性希釈剤(U2E)を含むことで、接着剤により形成される膜がより強固な硬化膜となり、優れた接着力を得ることができる。
 反応性希釈剤(U2E)としては、例えば、上述のポリオールの項で挙げられた各種ポリオールのほか、その原料として用いられる低分子ポリオールを使用することができる。また、反応性希釈剤(U2E)は、これらのポリオールとポリイソシアネートとの縮合物であってもよい。これらは1種を単独で用いてもよいし、2種類以上を用いてもよい。
 反応性希釈剤(U2E)として好ましくは、ポリエーテルポリオールであり、より好ましくはポリプロピレングリコール又はポリエチレングリコールである。
 前述のとおり、工程2のウレタンユニット(U2A)は、ウレタンプレポリマーと連鎖移動剤との反応生成物が主成分であり、反応性希釈剤(E)は、大半が未反応のまま残存することが好ましい。
 反応性希釈剤(U2E)の含有量は、ウレタン変性樹脂(U2)と反応性希釈剤(U2E)の合計質量を基準として、好ましくは15~60質量%であり、より好ましくは20~55質量%である。反応性希釈剤(U2E)の含有率が15~60質量%であると、柔軟性と耐熱性に優れるため好ましい。
 反応性希釈剤(U2E)の数平均分子量は、好ましくは200~2,000であり、より好ましくは400~1,000である。反応性希釈剤(U2E)の水酸基価は、特に制限されないが、好ましくは50~500mgKOH/gであり、より好ましくは100~300mgKOH/gである。数平均分子量及び水酸基価が上記範囲内であると、接着力、柔軟性、耐熱性、耐薬品性に優れるため好ましい。
 [(メタ)アクリルユニット(U2B)]
 (メタ)アクリルユニット(U2B)は、好ましくは、水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)に由来する構成単位を有するものであり、水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)を含むエチレン性不飽和単量体を、重合開始剤の存在下に重合させて得られる構造体である。
 具体的には、工程2で得られた両末端に連鎖移動剤残基を有するウレタンユニット(U2A)及び反応性希釈剤(U2E)を含む組成物と、水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)を含むエチレン性不飽和単量体とを、重合開始剤の存在下に重合させることで、ウレタンユニット(U2A)と、(メタ)アクリルユニット(U2B)とが、連鎖移動剤残基により連結したブロックポリマーであるウレタン変性樹脂(U2)及び反応性希釈剤(U2E)を含む組成物を得ることができる。
 (水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1))
 水酸基を有する(メタ)アクリル単量体としては、分子内に少なくとも1つの(メタ)アクリロイル基と水酸基とを有する化合物を用いることができ、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-アリルオキシプロピル(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチル-2-ヒドロキシプロピルフタレート、又はこれらモノマーのカプロラクトン付加物(付加モル数は1~5)、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレートが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)由来の構成単位の含有率は、(メタ)アクリルユニット(U2B)を構成するエチレン性不飽和単量体の全質量を基準として、好ましくは50~100質量%であり、より好ましくは70~100質量%である。水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)由来の構成単位の含有率が50~100質量%であると、柔軟性と耐薬品性に優れるため好ましい。
 i)水酸基と窒素原子とを有する(メタ)アクリル単量体(U2b1a)
 水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)は、アミド基の高い接着力と密着性の観点から、分子内にさらに窒素原子を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1a)を含むことが好ましい。このような分子内に水酸基と窒素原子とを有する(メタ)アクリル単量体(U2b1a)としては、分子内に少なくとも1つの(メタ)アクリロイル基と水酸基と窒素原子とを有する化合物を用いることができ、例えば、(メタ)アクリルアミド単量体、アミノ基含有(メタ)アクリル単量体、シアノ基含有(メタ)アクリル単量体、又は4級アンモニウムカチオンを含有する(メタ)アクリル単量体を用いることができる。
中でも好ましくは、水酸基を有する(メタ)アクリル単量体であり、このような単量体としては、例えば、N-(2-ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N,N-ジ(メチロール)アクリルアミド、N-メチロール-N-メトキシメチル(メタ)アクリルアミドが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 水酸基と窒素原子とを有する(メタ)アクリル単量体(U2b1a)由来の構成単位の含有率は、水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)の全質量を基準として、好ましくは50~100質量%であり、より好ましくは70~100質量%である。含有率が50~100質量%であると、柔軟性と破断強度に優れるため好ましい。
 (その他のエチレン性不飽和単量体)
 (メタ)アクリルユニット(U2B)形成に用いられる、水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)以外のエチレン性不飽和単量体としては、(メタ)アクリル単量体(U2b1)と共重合可能なものであれば特に制限されず、公知のエチレン性不飽和単量体から適宜選択することができる。例えば、第1の接着剤で用いることのできる「その他のエチレン性不飽和単量体」を同様に用いることができる。また、その他にも、(メタ)アクリルアミド、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N-ブチル(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、N-メトキシメチル-(メタ)アクリルアミド、N-エトキシメチル-(メタ)アクリルアミド、N-プロポキシメチル-(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル-(メタ)アクリルアミド、N-ペントキシメチル-(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジベンジル(メタ)アクリルアミド、メタクリルホルムアミド、N-メチルN-ビニルアセトアミド、N-ビニルピロリドン、N,N-ジ(メトキシメチル)アクリルアミド、N-エトキシメチル-N-メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジ(エトキシメチル)(メタ)アクリルアミド、N-エトキシメチル-N-プロポキシメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジ(プロポキシメチル)(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル-N-(プロポキシメチル)(メタ)アクリルアミド、N,N-ジ(ブトキシメチル)(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル-N-(メトキシメチル)(メタ)アクリルアミド、N,N-ジ(ペントキシメチル)(メタ)アクリルアミド、N-メトキシメチル-N-(ペントキシメチル)(メタ)アクリルアミド、桂皮酸アミド等の窒素原子を有する(メタ)アクリレート類;等を用いることができる。
 これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 重合開始剤の種類及びその使用量としては、第1の接着剤におけるものと同様とすることができる。
 ((メタ)アクリルユニット(U2B)の重量平均分子量)
 (メタ)アクリルユニット(U2B)の重量平均分子量は、特に制限されず、好ましくは2,000~200,000である。2,000以上であると接着性に優れ、200,000以下であると粘度の調整が容易である。
 (溶媒)
 ポリオールとポリイソシアネートとの反応、ウレタンプレポリマーと連鎖移動剤との反応、連鎖移動剤残基を用いてエチレン性不飽和単量体を重合する反応といった、ウレタン変性樹脂を製造する際の反応は、溶媒を用いて行ってもよい。これらの溶媒は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。溶媒としては、第1の接着剤に用いることができるものを同様に用いることができる。
 [ウレタン変性樹脂(U2)の重量平均分子量]
 第2の接着剤におけるウレタン変性樹脂(U2)の重量平均分子量は、特に制限されず、好ましくは5,000~300,000であり、より好ましくは10,000~100,000である。5,000以上であると接着性に優れ、300,000以下であると粘度の調整が容易である。
 [[架橋剤(D)]]
 第2の接着剤は、上述のウレタン変性樹脂(U2)及び反応性希釈剤(U2E)を含む組成物に、さらに架橋剤(U2D)を含むことが好ましい。
 架橋剤(U2D)としては、接着剤に含まれるウレタン変性樹脂(U2)又は反応性希釈剤(U2E)が有する官能基と反応し得る官能基を有するものが好ましく、好ましくはポリイソシアネートである。該ポリイソシアネートとしては、分子内にイソシアナト基を2つ以上有する化合物であれば特に制限されず、上述のポリイソシアネート、及びこれらのビウレット体、ヌレート体、アダクト体、その他縮合体等が挙げられる。これらの架橋剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 ビウレット体としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネートのビウレット体(製品名「スミジュールN-75」、住化バイエルウレタン社製;製品名「デュラネート 24A-100」、旭化成ケミカルズ社製)が挙げられる。
 ヌレート体としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート体(製品名「スミジュールN-3300」、住化バイエルウレタン社製)、イソホロンジイソシアネートのヌレート体(製品名「デスモジュールZ-4370」、住化バイエルウレタン社製)、トリレンジイソシアネートのヌレート体(製品名「コロネート 2030」、日本ポリウレタン社製)が挙げられる。
 アダクト体としては、上述のポリイソシアネートと、上述のポリオール又は2個以上の活性水素基を有する化合物とを反応させてなる、2官能以上のイソシアネート化合物が挙げられ、例えば、トリメチロールプロパンのヘキサメチレンジイソシアネートアダクト体(製品名「タケネートD-160N」、三井化学社製)、トリメチロールプロパンのイソホロンジイソシアネートアダクト体(製品名「タケネートD-140N」、三井化学社製)が挙げられる。
 その他の縮合体としては、上述のポリイソシアネートの多官能体、カルボジイミド変性体、ビウレット変性体又はアロファネート変性体が挙げられ、例えば、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(製品名「PAPI27」、ダウ社製)、ヘキサメチレンジイソシアネートのビウレット体(製品名「タケネートD-165N」、三井化学社製)、カルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネート(製品名「Isonate 143L」、ダウ社製)が挙げられる。
 中でも架橋剤として好ましくは、ヘキサメチレンジイソシアネートのビウレット体、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体、トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、キシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体等の3官能イソシアネート化合物、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネートであり、これらを使用すると、高い凝集力が得られるため好ましい。より好ましくは、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体、トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートである。
 架橋剤(U2D)中のイソシアナト基と、接着剤中に含まれる全水酸基とのモル比(イソシアナト基のモル数/水酸基のモル数)は、好ましくは0.5~5.0であり、より好ましくは0.8~3.0である。モル比が、0.5~5.0であると、接着力と柔軟性に優れるため好ましい。
 [[その他成分]]
 第2の接着剤は、さらに、反応促進剤、シランカップリング剤、リン酸又はリン酸誘導体、レベリング剤又は消泡剤、充填剤、噴射剤、可塑剤、超可塑剤、湿潤剤、難燃剤、粘度調整剤、保存剤、安定剤及び着色剤等の公知の添加剤を含むことができる。このような添加剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 反応促進剤としては、例えば、ジブチルチンジアセテート、ジブチルチンジラウレート、ジオクチルチンジラウレート、ジブチルチンジマレート等金属系触媒;1,8-ジアザ-ビシクロ(5,4,0)ウンデセン-7、1,5-ジアザビシクロ(4,3,0)ノネン-5、6-ジブチルアミノ-1,8-ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン-7等の3級アミン;トリエタノールアミンのような反応性3級アミン等が挙げられる。
 反応促進剤の配合量は、ウレタン変性樹脂(U2)の全質量を基準として、好ましくは0.005~5質量%である。
 シランカップリング剤の種類やその使用量としては、第1の接着剤において用いることができるものを同様に用いることができる。
 リン酸又はリン酸誘導体の内、リン酸としては、遊離の酸素酸を少なくとも1個有しているものであればよく、例えば、次亜リン酸、亜リン酸、オルトリン酸、次リン酸等のリン酸類、メタリン酸、ピロリン酸、トリポリリン酸、ポリリン酸、ウルトラリン酸等の縮合リン酸類が挙げられる。また、リン酸の誘導体としては、上述のリン酸を遊離の酸素酸を少なくとも1個残した状態でアルコール類と部分的にエステル化されたもの等が挙げられる。これらのアルコールとしては、メタノール、エタノール、エチレングリコール、グリセリン等の脂肪族アルコール、フェノール、キシレノール、ハイドロキノン、カテコール、フロログリシノール等の芳香族アルコール等が挙げられる。
 リン酸又はその誘導体の添加量は、ウレタン変性樹脂(U2)の全質量を基準として、好ましくは0.005~5質量%である。
 レベリング剤としては、例えば、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、ポリエステル変性ポリジメチルシロキサン、アラルキル変性ポリメチルアルキルシロキサン、ポリエステル変性水酸基含有ポリジメチルシロキサン、ポリエーテルエステル変性水酸基含有ポリジメチルシロキサン、アクリル系共重合物、メタクリル系共重合物、ポリエーテル変性ポリメチルアルキルシロキサン、アクリル酸アルキルエステル共重合物、メタクリル酸アルキルエステル共重合物、レシチン等が挙げられる。
 消泡剤としては、シリコーン樹脂、シリコーン溶液、アルキルビニルエーテルとアクリル酸アルキルエステルとメタクリル酸アルキルエステルとの共重合物等の公知のものが挙げられる。
 <第3の態様>
 本発明の第3の態様に係る接着剤(以降、第3の接着剤と称することがある)は、ウレタン変性樹脂(U2)を含有する。
 [[ウレタン変性樹脂(U2)]]
 ウレタン変性樹脂(U2)は、ウレタンユニット(U2A)と(メタ)アクリルユニット(U2B)とが連鎖移動剤残基により連結したウレタン・アクリル複合樹脂である。第3の接着剤は、さらに、架橋剤(U2D)、及び反応性希釈剤(U2E)を含有することが好ましい。また、第2の接着剤は、ウレタンユニット(U2A)が、ポリカーボネートポリオール(U2F1)由来の構成単位を有し、(メタ)アクリルユニット(U2B)が、水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)由来の構成単位を有し、反応性希釈剤(U2E)がポリカーボネートポリオール(U2F2)を含むことが好ましい。
 このような構成とすることで、柔軟なウレタン部位と、架橋剤との反応により架橋されたアクリル及び反応性希釈剤に由来する部位とが、ミクロ相分離構造を形成し、ウレタン部位による優れた伸長性と、架橋されたアクリル及び反応性希釈剤に由来する部位による優れた強度とを発揮する。これにより、本発明の接着剤は、高い塗膜強度と、優れた柔軟性、耐熱性、耐薬品性、及び接着力を容易に発揮することができる。
 したがって、第3の接着剤は、自動車、建材、船舶、航空機等の分野に好適に用いられる。また、第3の接着剤は、液状の無溶剤型接着剤として用いることができ、安全性や環境対応の観点からも優れるものである。
 第3の接着剤におけるウレタン変性樹脂(U2)は、ポリカーボネートポリオール(U2F1)由来の構成単位を有するウレタンユニット(U2A)と、水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)由来の構成単位を有する(メタ)アクリルユニット(U2B)とが連鎖移動剤残基により連結した構造であることが好ましく、その製造方法は制限されないが、好ましくは下記の方法で製造することができる。
 まず、ポリカーボネートポリオール(U2F1)を含むポリオール、及びポリイソシアネートを反応させて、両末端にイソシアナト基を有するウレタンプレポリマーを形成する(以下、工程1)。
 次いで、連鎖移動剤、及び反応性希釈剤(U2E)を添加し、ウレタンプレポリマーの両末端に連鎖移動剤残基を有するウレタンユニット(U2A)を合成する(以下、工程2)。
 その後、得られたウレタンユニット(U2A)が有する連鎖移動剤残基を用いて、水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)を含むエチレン性不飽和単量体を、重合開始剤存在下に連鎖移動重合して、(メタ)アクリルユニット(U2B)を形成する(以下、工程3)。
 このようにして、ウレタンユニット(U2A)と(メタ)アクリルユニット(U2B)とが連鎖移動剤残基により連結したブロックポリマーであるウレタン変性樹脂(U2)を得ることができる。これらの反応は全て、溶媒を用いて行ってもよいし溶媒を使用せずに行ってもよい。ただし溶媒を用いる場合は、反応の途中段階又は反応終了後に、減圧下又は常圧下で溶媒を除去することが好ましい。このようにして、無溶剤型の接着剤を得ることができる。
 [ウレタンユニット(U2A)]
 まず、第3の接着剤におけるウレタン変性樹脂(U2)のウレタンユニット(U2A)について以下に述べる。
 第3の接着剤におけるウレタンユニット(U2A)は、例えば、ポリカーボネートポリオール(U2F1)を含むポリオール、及びポリイソシアネートを、無溶剤又は溶剤中で反応させて得られるウレタンプレポリマーと、連鎖移動剤とを、反応性希釈剤(U2E)の存在下に反応させることで、両末端に連鎖移動剤残基を有するウレタンユニット(U2A)を得ることができる。以下の説明では、この好ましい形態に特に着目して説明する。
 (ポリカーボネートポリオール(U2F1))
 第3の接着剤におけるポリカーボネートポリオール(U2F1)は、ウレタンユニット(U2A)に耐熱性、柔軟性を付与する。ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、低分子ポリオールとカーボネート化合物との反応によって得られたものが挙げられる。前記低分子ポリオールとしては、例えば、第1の接着剤において列挙した2官能又は3官能以上の低分子ポリオールを用いることができる。
 上記カーボネート化合物としては、ジメチルカーボネート又はジエチルカーボネートのようなジアルキルカーボネート;アルキレンカーボネートとしては、例えば、エチレンカーボネートのようなアルキレンカーボネート;ジアリールカーボネートとしては、例えば、ジフェニルカーボネートのようなジアリールカーボネート;が挙げられる。
 第3の接着剤におけるウレタンユニット(U2A)を構成するポリオールは、本発明の効果を損なわない範囲で、ウレタン結合濃度の調節や各種官能基導入を目的として、ポリカーボネートポリオール(U2F1)以外の、その他のポリオールを含有してもよい。このようなその他のポリオールとしては、例えば、上述の低分子ポリオールの項に記載した化合物や、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール等のポリマーポリオールが挙げられる。
 ポリカーボネートポリオール(U2F1)の含有率は、ウレタンユニット(U2A)を構成するポリオールの全質量を基準として、好ましくは80~100質量%であり、より好ましくは90~100質量%である。ポリカーボネートポリオール(U2F1)の含有率が80~100質量%であると、耐熱性、耐薬品性に優れるため好ましい。
 ポリカーボネートポリオール(U2F1)の数平均分子量は、好ましくは400~2,500であり、より好ましくは600~1,500である。ポリカーボネートポリオール(U2F1)の水酸基価は、特に制限されないが、好ましくは40~300mgKOH/gであり、より好ましくは60~200mgKOH/gである。数平均分子量及び水酸基価が上記範囲内であると、耐熱性と柔軟性に優れるため好ましい。
 (ポリイソシアネート)
 第3の接着剤におけるウレタンユニット(U2A)を構成するポリイソシアネートとしては、例えば、第1の接着剤および第2の接着剤において列挙したものを同様に用いることができる。
 ポリオールとポリイソシアネートとの反応は、第2の接着剤と同様の条件下で行うことができ、反応時のイソシナト基と水酸基とのモル比や触媒、ポリアミンなども同様とすることができる。
 [連鎖移動剤]
 第3の接着剤におけるウレタンユニット(U2A)を構成する連鎖移動剤としては、特に制限されないが、例えば、第1の接着剤及び第2の接着剤において列挙したものを同様に用いることができる。
 [ウレタンユニット(U2A)の含有量]
 第3の接着剤におけるウレタンユニット(U2A)の含有率は、ウレタン変性樹脂(U2)の全質量を基準として、好ましくは70~97質量%であり、より好ましくは80~95質量%である。ウレタンユニット(U2A)の含有率が70~97質量%であると、塗膜強度、柔軟性及び接着力に優れるため好ましい。
 第3の接着剤におけるウレタンユニット(U2A)の重量平均分子量は、特に制限されず、好ましくは3,000~200,000の範囲である。3,000以上であると接着力に優れ、200,000以下であると粘度の調整が容易となる。
 [[反応性希釈剤(U2E)]]
 反応性希釈剤(U2E)は、後述の架橋剤(U2D)との反応性を有する液状物質であり、ポリカーボネートポリオール(U2F2)を含むことが好ましい。
 反応性希釈剤(U2E)は、本発明の効果を損なわない範囲で、ポリカーボネートポリオール(U2F2)以外の、架橋剤(U2D)との反応性を有する液状物質を含んでもよい。該含んでもよい液状物質として好ましくは、2官能以上の水酸基を有するポリオールである。接着剤が反応性希釈剤(U2E)としてポリカーボネートポリオール(U2F2)を含むことで、接着剤により形成される膜がより強固な硬化膜となり、優れた接着力と、柔軟性、耐熱性、耐薬品性を容易に得ることができる。
 ポリカーボネートポリオール(U2F2)としては、上述のポリカーボネートポリオール(U2F1)の項に記載した化合物を用いることができ、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。本発明において、ポリカーボネートポリオール(U2F1)及びポリカーボネートポリオール(U2F2)は、同一のものを用いてもよいし、異なるものを用いてもよい。
 前述のとおり、工程2のウレタンユニット(U2A)は、ウレタンプレポリマーと連鎖移動剤との反応生成物が主成分であり、反応性希釈剤(U2E)は、大半が未反応のまま残存することが好ましい。
 ポリカーボネートポリオール(U2F2)の含有率は、反応性希釈剤(U2E)の全質量を基準として、好ましくは50~100質量%であり、より好ましくは80~100質量%である。ポリカーボネートポリオール(U2F2)の含有率が50~100質量%であると、柔軟性と耐熱性に特に優れるため好ましい。
 ポリカーボネートポリオール(U2F2)の数平均分子量は、好ましくは200~2,000であり、より好ましくは400~1,000である。ポリカーボネートポリオール(U2F2)の水酸基価は、特に制限されないが、好ましくは50~500mgKOH/gであり、より好ましくは100~300mgKOH/gである。数平均分子量及び水酸基価が上記範囲内であると、接着力、柔軟性、耐熱性、耐薬品性に優れるため好ましい。
 反応性希釈剤(U2E)の含有量は、ウレタン変性樹脂(U2)と反応性希釈剤(U2E)の合計質量を基準として、好ましくは30~70質量%であり、より好ましくは35~65質量%である。反応性希釈剤(U2E)の含有率が30~70質量%であると、柔軟性と耐熱性に特に優れるため好ましい。
 [(メタ)アクリルユニット(U2B)]
 第3の接着剤における(メタ)アクリルユニット(U2B)は、第2の接着剤におけるものを同様に好ましく用いることができ、ここでは説明を省略するが、以下の点は第2の接着剤の場合と異なる。なお、第3の接着剤において、水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)由来の構成単位の含有率は、(メタ)アクリルユニット(U2B)を構成するエチレン性不飽和単量体の合計質量を基準として、好ましくは25~100質量%であり、より好ましくは50~100質量%である。水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)由来の構成単位の含有率が25~100質量%であると、柔軟性と耐熱性に特に優れるため好ましい。
 また、水酸基と窒素原子とを有する(メタ)アクリル単量体(U2b1a)由来の構成単位の含有率は、水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)由来の全構成単位の全質量を基準として、好ましくは50~100質量%であり、より好ましくは60~100質量%である。水酸基と窒素原子とを有する(メタ)アクリル単量体(U2b1a)由来の構成単位の含有率が50~100質量%であると、塗膜強度と柔軟性に優れるため好ましい。
 反応に用いる溶媒の種類、並びに、重合開始剤の種類及びその使用量としては、第1の接着剤及び第2の接着剤におけるものと同様とすることができる。
 なお、第3の接着剤における(メタ)アクリルユニット(U2B)及びウレタン変性樹脂(U2)の重量平均分子量は、いずれも第2の接着剤と同様にすることができる。
 [[架橋剤(U2D)]]
 第3の接着剤における架橋剤(U2D)は、第2の接着剤におけるものを同様に用いることができる。なお、架橋剤(U2D)中のイソシアナト基と、接着剤中に含まれる全水酸基とのモル比(イソシアナト基のモル数/水酸基のモル数)は、好ましくは0.5~5.0であり、より好ましくは0.8~3.0である。モル比が、0.5~5.0であると、塗膜強度、柔軟性及び接着力に優れるため好ましい。
 [[その他成分]]
 第3の接着剤は、第2の接着剤における添加剤を同様に含むことができる。
 <第4の態様>
 本発明の第4の態様に係る接着剤(以降、第4の接着剤と称することがある)は、ウレタン変性樹脂(U3)を含有する。
 [[ウレタン変性樹脂(U3)]]
 ここで、ウレタン変性樹脂(U3)は、ポリカーボネートポリオール(U3A1)を含むポリオール(U3A)とポリイソシアネート(U3B)とから得られる末端にイソシアナト基を有するウレタンプレポリマーのイソシアナト基と、分子内に水酸基又はスルファニル基を有する分子量200未満のモノアミン化合物のアミノ基と、の反応生成物である。さらに、第4の接着剤は、芳香族ポリイソシアネート(U3D)、及びポリカーボネートポリオール(U3A2)を含有することが好ましい。なお、前記ポリカーボネートポリオール(U3A2)の含有率は、ウレタン変性樹脂(U3)の全質量を基準として、50~250質量%の範囲であることが好ましい。
 このように、ポリカーボネート構造を有するウレタン樹脂の末端領域に、イソシアナト基とアミノ基との反応によるウレア結合と、水酸基又はスルファニル基と、が近接して導入されたウレタン変性樹脂と、芳香族ポリイソシアネートと、ポリカーボネートポリオールと、を組合せることで、柔軟なウレタン部位が、ポリカーボネートポリオール及び硬化剤からなる架橋構造により強固に取り込まれ、ウレタン部位に由来する優れた伸長性と、反応性希釈剤及び硬化剤との架橋部位に由来する優れた強度と、を発揮することができる。これにより、第4の接着剤は、高い塗膜強度と、優れた柔軟性、耐熱性、耐薬品性、及び接着力を容易に発揮することができる。
 したがって、第4の接着剤は、自動車、建材、船舶、航空機等の分野に好適に用いられる。また、第4の接着剤は、液状の無溶剤型接着剤として用いることができ、安全性や環境対応の観点からも優れるものである。
 第4の接着剤におけるウレタン変性樹脂(U3)は、ポリカーボネートポリオール(U3A1)を含むポリオール(U3A)とポリイソシアネート(U3B)とから得られる末端にイソシアナト基を有するウレタンプレポリマーのイソシアナト基と、分子内に水酸基又はスルファニル基を有する分子量200未満のモノアミン化合物のアミノ基とを反応させた構造であればよく、その製造方法は制限されないが、好ましくは下記の方法で製造することができる。
 まず、ポリカーボネートポリオール(U3A1)を含むポリオール(U3A)、及びポリイソシアネート(U3B)を反応させて、両末端にイソシアナト基を有するウレタンプレポリマーを形成する(以下、工程1)。
 次いで、分子内に水酸基又はスルファニル基を有する分子量200未満のモノアミン化合物、及びポリカーボネートポリオール(U3A2)を添加し、ウレタンプレポリマーのイソシアナト基と、モノアミン化合物のアミノ基とを反応させて、ウレタンプレポリマーの両末端に水酸基又はスルファニル基を有するウレタン変性樹脂(U3)を合成する(以下、工程2)。
 これらの反応は全て、溶媒を用いて行ってもよいし溶媒を使用せずに行ってもよい。また、上記工程2においてポリカーボネートポリオール(U3A2)を配合することで、溶媒の非存在化で反応させることができるため好ましい。ただし溶媒を用いる場合は、反応の途中段階又は反応終了後に、減圧下又は常圧下で溶媒を除去することが好ましい。このようにして、無溶剤型の接着剤を得ることができる。
 (ポリカーボネートポリオール(U3A1))
 ポリカーボネートポリオール(U3A1)は、主鎖の強靭な骨格によりウレタン変性樹脂(U3)に適度な凝集力を与え、ミクロ相分離構造を誘起し、得られる硬化膜に優れた塗膜強度、耐熱性、耐薬品性を付与する役割を担う。
 ポリカーボネートポリオール(U3A1)は、カーボネート骨格を有するポリオールであれば特に制限されず、例えば、低分子ポリオールと、カーボネート化合物との反応によって得られたものを用いることができる。上記低分子ポリオールとしては、例えば、上述した2官能又は3官能以上の低分子ポリオールを用いることができる。
 上記カーボネート化合物としては、ジメチルカーボネート又はジエチルカーボネートのようなジアルキルカーボネート;エチレンカーボネートのようなアルキレンカーボネート;ジフェニルカーボネートのようなジアリールカーボネート;が挙げられる。
 ポリカーボネートポリオール(U3A1)の数平均分子量は、好ましくは400~3,000であり、より好ましくは500~1、500である。数平均分子量が上記範囲内であると、柔軟性、耐熱性に優れるため好ましい。
 第4の接着剤におけるウレタンプレポリマーを構成するポリオール(U3A)は、本発明の効果を損なわない範囲で、ウレタン結合濃度の調節や各種官能基導入を目的として、ポリカーボネートポリオール(U3A1)以外の、その他のポリオールを含有してもよい。このようなその他のポリオールとしては、例えば、上述の低分子ポリオールの項に記載した化合物や、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール等のポリマーポリオールが挙げられる。
 ポリカーボネートポリオール(U3A1)の含有率は、ウレタンプレポリマーを構成するポリオール(U3A)の全質量を基準として、好ましくは80~100質量%であり、より好ましくは90~100質量%である。ポリカーボネートポリオール(U3A1)の含有率が80~100質量%であると、耐熱性、耐薬品性に優れるため好ましい。
 [ポリイソシアネート(U3B)]
 第4の接着剤におけるウレタンプレポリマーを構成するポリイソシアネートとしては、例えば、芳香族、脂肪族又は脂環式のジイソシアネートが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。前記芳香族、脂肪族又は脂環式のジイソシアネートとしては、例えば、第1~第3の接着剤において用いられるものを同様に用いることができる。
 ポリオールとポリイソシアネートとの反応は、第2及び第3の接着剤と同様の条件下で行うことができ、反応時のイソシナト基と水酸基とのモル比や触媒、ポリアミンなども同様とすることができる。
 第4の接着剤におけるウレタンプレポリマーの数平均分子量は、特に制限されず、好ましくは3,000~200,000の範囲である。3,000以上であると接着力に優れ、200,000以下であると粘度の調整が容易となる。
 <分子内に水酸基又はスルファニル基を有する分子量200未満のモノアミン化合物>
 上述で得られたウレタンプレポリマーと、分子内に水酸基又はスルファニル基を有する分子量200未満のモノアミン化合物とを、好ましくはポリカーボネートポリオール(U3A2)の存在下に反応させることで、ウレタン樹脂の両末端領域に、ウレア結合と、水酸基又はスルファニル基と、を近接して有するウレタン変性樹脂(U3)、及びポリカーボネートポリオール(U3A2)の混合物を得ることができる。
 モノアミン化合物の分子量が200未満であることで、ウレア結合と水酸基又はスルファニル基とが近接し、さらに、前記水酸基又はスルファニル基が、芳香族ポリイソシアネート(U3D)を介して架橋することで強靭な硬化膜が形成され、優れた塗膜強度、柔軟性、耐熱性、耐薬品性が付与される。モノアミン化合物の分子量は、好ましくは、50~150の範囲である。モノアミン化合物の分子量が200以上であると、ウレア結合と水酸基又はスルファニル基とが近接することによる効果が得られず、強靭な塗膜を形成できない。
 第4の接着剤に使用されるモノアミン化合物のアミノ基は、水酸基又はスルファニル基よりも反応性が高いため、ウレタンプレポリマーの末端のイソシアナト基と優先的に反応してウレア結合を形成し、ウレタンプレポリマーの末端に効率的に水酸基又はスルファニル基を導入することができる。モノアミン化合物は、イソシアナト基との反応性の観点から、好ましくは第一級又は第二級のアミンであり、好ましくは第一級アミンである。
 後述のポリカーボネートポリオール(U3A2)も水酸基を有しており、ウレタンプレポリマーのイソシアナト基と反応する可能性があるが、モノアミン化合物のアミノ基の方が水酸基より反応性が高いため、ポリカーボネートポリオール(U3A2)とウレタンプレポリマーのイソシアナト基との反応は抑制される。
 分子内に水酸基又はスルファニル基を有する分子量200未満のモノアミン化合物は、分子内に水酸基を有する分子量200未満のモノアミン化合物、又は、分子内にスルファニル基を有する分子量200未満のモノアミン化合物、のいずれかであればよく、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
 分子内に水酸基を有する分子量200未満のモノアミン化合物としては、例えば、2-アミノエタノール、2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール、2-(メチルアミノ)エタノール、2-(エチルアミノ)エタノール、2-(ブチルアミノ)エタノール、ジエタノールアミンが挙げられ、好ましくは2-アミノエタノールである。
 分子内にスルファニル基を有する分子量200未満のモノアミン化合物としては、例えば、2-アミノエタンチオール、3-アミノプロピル-1-チオール、1-アミノプロピル-2-チオール、4-アミノ-1-ブタンチオールが挙げられ、好ましくは2-アミノエタンチオールである。
 [[ポリカーボネートポリオール(U3A2)]]
 第4の接着剤において、ポリカーボネートポリオール(U3A2)は、ウレタン変性樹脂(U3)と適度な相溶性を有し、ミクロ相分離構造を誘起した強固な架橋塗膜の形成により、得られる硬化膜に優れた塗膜強度、耐熱性、耐薬品性を付与する役割を担うものである。
 第4の接着剤は、ポリカーボネートポリオール(U3A2)を、ウレタン変性樹脂(U3)の全質量を基準として、50~250質量%の範囲で含むことで、接着剤により形成される膜がより強固な硬化膜となり、優れた柔軟性、耐熱性を容易に得ることができる。ポリカーボネートポリオール(U3A2)の含有量は、より好ましくは70~150質量%である。
 ポリカーボネートポリオール(U3A2)としては、上述したポリカーボネートポリオール(U3A1)に用いることができる化合物を同様に用いることができる。その際、ポリカーボネートポリオールは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。第4の接着剤において、ポリカーボネートポリオール(U3A1)及びポリカーボネートポリオール(U3A2)は、同一のものを用いてもよいし、異なるものを用いてもよい。
 前述のとおり、工程2の反応生成物は、ウレタンプレポリマーと分子内に水酸基又はスルファニル基を有する分子量200未満のモノアミン化合物との反応生成物が主成分であり、ポリカーボネートポリオール(U3A2)は大半が未反応のまま残存することが好ましい。
 ポリカーボネートポリオール(U3A2)の数平均分子量は、好ましくは200~1,500であり、より好ましくは300~1,000である。数平均分子量が上記範囲内であると、接着力、柔軟性、耐熱性、耐薬品性に優れるため好ましい。
 (溶媒)
 ポリオールとポリイソシアネートとの反応、ウレタンプレポリマーと分子内に水酸基又はスルファニル基を有する分子量200未満のモノアミン化合物との反応といった、ウレタン変性樹脂を製造する際の反応は、溶媒を用いて行ってもよい。これらの溶媒は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 ポリオールとポリイソシアネートとの反応に用いてもよい溶媒としては、例えば、第1~第3の接着剤において列挙したものを同様に用いることができる。
 ウレタンプレポリマーと分子内に水酸基又はスルファニル基を有する分子量200未満のモノアミン化合物との反応に用いてもよい溶媒としては、上述の溶媒の他、エタノール、イソプロパノール、ターシャリーブタノール、ダイアセトンアルコール等のアルコール類を用いることができる。
 [ウレタン変性樹脂(U3)の重量平均分子量]
 ウレタン変性樹脂(U3)の重量平均分子量は、特に制限されず、好ましくは5,000~300,000であり、より好ましくは7,500~25,000である。5,000以上であると接着力に優れ、300,000以下であると粘度の調整が容易である。
 [[芳香族ポリイソシアネート(U3D)]]
 第4の接着剤は、ウレタン変性樹脂(U3)及びポリカーボネートポリオール(U3A2)に、さらに架橋剤として芳香族ポリイソシアネート(U3D)を含むことが好ましい。芳香族ポリイソシアネート(U3D)としては、例えば、上述の芳香族ジイソシアネート、及びこれらのビウレット体、ヌレート体、アダクト体、その他縮合体等が挙げられる。これらの架橋剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 中でも芳香族ポリイソシアネート(U3D)として好ましくは、芳香族ジイソシアネートと芳香族ジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体とを含むものであり、より好ましくは、芳香族ジイソシアネートとトリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体とを含むものである。芳香族ジイソシアネートと芳香族ジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体とを組み合わせて用いると、柔軟性と耐熱性及び耐薬品性に優れるため好ましい。
 前記芳香族ポリイソシアネート(U3D)が、芳香族ジイソシアネートと芳香族ジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体とを含む場合、芳香族ポリイソシアネート(U3D)の全質量を基準として、芳香族ジイソシアネートを15~55質量%、および芳香族ジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体を45~85質量%含むことが好ましい。この範囲であると、特に、柔軟性、耐熱性、耐薬品性に優れる接着剤を得ることができる。
 また第4の接着剤は、本発明の効果を損なわない範囲で、芳香族以外のポリイソシアネートを含んでもよい。このような架橋剤成分として配合される、芳香族ポリイソシアネート(U3D)を含むポリイソシアネート中のイソシアナト基と、接着剤中に含まれる全水酸基とのモル比(イソシアナト基のモル数/水酸基のモル数)は、好ましくは0.5~5.0であり、より好ましくは0.8~3.0である。モル比が、0.5~5.0であると、塗膜強度、柔軟性及び接着力に優れるため好ましい。
 [[その他成分]]
 第4の接着剤は、第2及び第3の接着剤において列挙した添加剤を同様に含むことができる。
 <<硬化物、積層体>>
 本発明の硬化物は、上述した第1~第4の接着剤を用いて形成することができ、本発明の積層体は、これらの接着剤により形成した硬化物からなる層を基材上に有するものである。以降、第1~第4の接着剤よりなる硬化物をそれぞれ第1~第4の硬化物と称することがある。また、第1~第4の硬化物からなる層を基材上に有する積層体をそれぞれ第1~第4の積層体と称することがある。以下、各硬化物及び積層体に関して詳しく説明する。
 <第1の硬化物、第1の積層体>
 第1の硬化物は、水分を用いて硬化してなるものである。第1の硬化物の形成方法は特に制限されず、例えば、無溶剤あるいは必要に応じて溶剤等を用いて塗布方法に適した粘度に調整した第1の接着剤を、基材上に塗布した後、必要に応じて例えば50℃~200℃の温度に加熱して溶剤等の揮発分を除去し、次いで20℃~85℃の温度で水分と反応させ硬化させることにより得ることができる。
 第1の積層体は、基材上に、第1の硬化物からなる層を備えるものである。積層体の製造方法は特に制限されず、例えば、第1の接着剤を第1の基材上に塗布した後、必要に応じて溶剤等の揮発分をオーブンで乾燥させて未硬化の樹脂層を形成し、さらに該樹脂層に第2の基材を重ね、必要に応じて熱圧着等を行い軟化させて密着させつつ樹脂層を湿気硬化させて製造することができる。
 また、第1の積層体は、あらかじめシート状に成型した、第1の接着剤を乾燥させてなる未硬化の樹脂層を、2つの基材の間に挟み、熱圧着等により軟化させて密着させつつ湿気硬化させて製造することができる。
 第1の硬化物からなる層の厚みは、用途に応じて適宜選択され、好ましくは0.1μm~300mmの範囲である。
 [基材]
 基材としては、特に制限されず、例えば、ポリエチレン、ポリロピレン、ポリウレタン、ポリアクリレート、ポリカーボネート、及びそれらのコポリマー等の熱可塑性ポリマー、加硫ゴム等の熱硬化性ポリマー、尿素-ホルムアルデヒドフォーム、メラミン樹脂、アルミニウム等の金属、木材、コンクリート、タイル、炭素繊維強化プラスチック、ガラス繊維強化プラスチック及びその他の繊維強化プラスチックが挙げられる。第1の接着剤を介して接着される基材は、同一であってもよいし異なるものであってもよい。また、第1の積層体が、2つ以上の基材を備える場合、複数の基材は同一であってもよいし異なるものであってもよい。
 第1の接着剤、該接着剤を用いてなる第1の硬化物及び第1の積層体は、優れた破断応力及び破断伸びを有しており、基材変形に対する追従性が高く、長期耐久性を必要とする自動車、建材等の分野における接合材及びシーリング剤として有用である。
 <第2の硬化物、第2の積層体>
 第2の硬化物は、好適には、ウレタン変性樹脂(U2)及び反応性希釈剤(U2E)からなる組成物と、架橋剤(U2D)とを公知の方法で混合することで得られる。
 また、第2の積層体は、基材上に第2の接着剤の硬化物からなる層を有するものである。第2の積層体の製造方法は特に制限されず、例えば、第2の接着剤を基材の一方の面に塗布し、次いで、未硬化の接着剤面に他の基材を重ねて、20~150℃程度の加熱処理を行い、第2の接着剤を硬化させることで、第2の積層体を得ることができる。硬化後の第2の接着剤層の厚みは、好ましくは0.1μm~300mmである。第2の接着剤は、多種の基材間の接着に用いることができる。基材としては、第1の接着剤に用いることができる基材を同様に用いることができる。
 第2の接着剤は、十分な接着性、柔軟性、及び基材密着性を有しており、該接着剤を用いた第2の積層体は、自動車、建材、船舶、航空機等の輸送機器の構造部材(パネル部品、骨格部品、足回り部品等)として有用である。
 <第3の硬化物、第3の積層体>
 第3の硬化物及び第3の積層体の製造方法及び好適な形態(例えば、接着剤層の厚み等)としては、上述した第2の硬化物及び第2の積層体のものを同様に適用することができる。また、基材としては、第1の接着剤に用いることができる基材を同様に用いることができる。
 第3の接着剤は、優れた塗膜強度、柔軟性、耐熱性、耐薬品性、及び接着力を有しており、該接着剤を用いた第3の積層体は、自動車、建材、船舶、航空機等の輸送機器の構造部材(パネル部品、骨格部品、足回り部品等)として有用である。
 <第4の硬化物、第4の積層体>
 第4の硬化物は、好適には、ウレタン変性樹脂(U3)及びポリカーボネートポリオール(U3A2)からなる組成物と、芳香族ポリイソシアネート(U3D)とを公知の方法で混合することで得られる。
 また、第4の積層体は、基材上に第4の接着剤の硬化物からなる層を有するものである。第4の積層体の製造方法は特に制限されず、例えば、第2及び第3の積層体のものを好適に適用できる。硬化後の接着剤層の厚みは、好ましくは0.1μm~300mmである。また、基材としては、第1の接着剤に用いることができる基材を同様に用いることができる。
 第4の接着剤は、優れた塗膜強度、柔軟性、耐熱性、耐薬品性、及び接着力を有しており、該接着剤を用いた第4の積層体は、自動車、建材、船舶、航空機等の輸送機器の構造部材(パネル部品、骨格部品、足回り部品等)として有用である。
 以下に、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、以下の実施例は本発明の権利範囲を何ら制限するものではない。なお、特に断りのない限り、実施例における「部」及び「%」は、各々「質量部」及び「質量%」を表す。
 [第1の態様に関する実施例]
 <数平均分子量(Mn)>
 樹脂の数平均分子量(Mn)は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)により測定した分子量が既知のポリスチレンによる換算値を用いた。測定は、GPC装置としてGPC-8020(東ソー社製)、溶離液としてテトラヒドロフラン、カラムとしてTSKgelSuperHM-M(東ソー社製)を3本直列に連結し、流速0.6ml/分、注入量10μl、カラム温度40℃の条件で行った。
 第1の態様に関する実施例における化合物の略称を以下に示す。
 PPG3000:ポリプロピレングリコール(平均官能基数:2、数平均分子量:3,000)、
 PPG8000:ポリプロピレングリコール(平均官能基数:2、数平均分子量:8,000)、
 IPDI:イソホロンジイソシアネート、
 KBM-503:メタクリル酸-3-(ジメトキシメチルシリル)プロピル(信越化学工業社製)、
 MMA:メチルメタクリレート、
 BMA:ブチルメタクリレート。
 <ウレタン変性樹脂(U1)の製造>
 (製造例1)
 窒素ガス導入管、攪拌装置、温度計、還流器を備えた反応容器に、ポリオールとして、PPG3000を100部、ポリイソシアネートとしてIPDIを10.4部、触媒としてジブチル錫ジラウレート0.01部を仕込み、均一に撹拌した後、窒素雰囲気下90℃で5時間反応させてウレタンユニットを得た。
 次に60℃まで冷却し、連鎖移動剤として2-アミノエタンチオール2.0部、イソプロパノール29.6部を加え、75℃で2時間反応させウレタンプレポリマーを得た。反応の終点は、FT-IRによりイソシアナト基由来のピーク(2270cm-1付近)の消失により確認した。
 続いて、加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体としてKBM-503を5.9部加えて均一に撹拌した後、窒素雰囲気下で75℃に昇温させ、ここに重合開始剤として2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)0.2部を30分毎に10回分割して加え、重合開始剤の添加後にさらに1時間反応させ、減圧下でイソプロパノールを除去してブロックポリマーを得た。
 得られたブロックポリマー中のエチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(U1B)の割合(%)、全エチレン性不飽和単量体中の加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体(U1b1)の割合(%)、ブロックポリマーの数平均分子量は表1の通りである。
 (製造例2~6)
 表1に示す化合物、及び配合組成に変更した以外は、製造例1と同様の操作を行い、製造例2~6のブロックポリマーをそれぞれ得た。得られたブロックポリマー中のエチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(U1B)の割合(%)、全エチレン性不飽和単量体中の加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体(U1b1)の割合(%)、ブロックポリマーの数平均分子量を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 <比較用樹脂の製造>
 (比較製造例1)
 窒素ガス導入管、撹拌装置、温度計、還流器を備えた反応容器に、PPG3000を100部、ポリイソシアネートとしてIPDIを10.4部、触媒としてジブチル錫ジラウレート0.01部を仕込み、均一に撹拌した後、窒素雰囲気下90℃で5時間反応させてウレタンユニットを得た。
 次に60℃まで冷却し、N-(2-アミノエチル)3-アミノプロピルトリメトキシシラン5.6部を加え、75℃で2時間反応させ、両末端に加水分解性シリル基を有するウレタン樹脂を得た。反応の終点は、FT-IRによりイソシアナト基由来のピーク(2270cm-1付近)の消失により確認した。ウレタン樹脂の数平均分子量は14,000であった。
 (比較製造例2)
 窒素ガス導入管、撹拌装置、温度計、還流器を備えた反応容器に、KBM-503を50部、MMA50部、チオグリコール酸2-エチルヘキシル7.3部、イソプロパノール140部を仕込み均一に撹拌した後、窒素雰囲気下で75℃に昇温させ、ここに重合開始剤として2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)1部を30分毎に10回分割して加え、重合開始剤の添加後にさらに1時間反応させ、減圧下でイソプロパノールを除去して側鎖に加水分解性シリル基を有するアクリル樹脂を得た。アクリル樹脂の数平均分子量は2,800であった。
 <第1の接着剤の調製>
 製造例1~6で得られたブロックポリマー、比較製造例1~2で得られた比較用樹脂、オクチル酸スズ、ラウリルアミン、及び水を、表2に示す配合組成で均一に撹拌混合した後、遠心脱泡して、実施例1~6、及び比較例1~6の第1の接着剤(湿気硬化型接着剤)を調製した。
 <第1の接着剤の評価>
 得られた第1の接着剤を用いて、以下の評価を行った。結果を表2に示す。
 [破断応力・破断伸び]
 調製した第1の接着剤を、ポリエチレン製の型枠に気泡が入らないように充填し、温度23℃、相対湿度50%で1時間、さらに温度50℃、相対湿度60%で24時間養生させて、厚さ3mmの硬化膜を作製した。
 次いで、3号ダンベル型で打ち抜き、評価用のダンベル型試験片を作成した。得られた試験片を温度23℃、相対湿度50%の条件下で、引張試験機を用いて引張速度50mm/分で引っ張り、破断応力(MPa)と破断伸び(%)を測定し、以下の基準で判定した。破断応力及び破断伸びの数値が大きいものほど優れており、実用レベルはB以上である。
 (破断応力の評価基準)
A:13MPa以上、
B:10MPa以上13MPa未満、
C:10MPa未満。
 (破断伸びの評価基準)
A:500%以上、
B:350%以上500%未満、
C:350%未満。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2の評価結果によれば、第1の接着剤の硬化物は、良好な破断応力、破断伸びを示した。特に、エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(U1B)を、ウレタン変性樹脂(U1)の全質量を基準として10~30質量%の範囲で含み、且つ加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体(U1b1)を、該エチレン性不飽和単量体の重合体ユニットの全質量を基準として10~50質量%の範囲で含む場合に、破断応力及び破断伸びに優れていた。
 [第2の態様に関する実施例]
 <重量平均分子量(Mw)>
 樹脂の重量平均分子量(Mw)は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により、標準ポリスチレンによる換算値として求めた。測定は、GPC装置としてGPC-8020(東ソー社製)、溶離液としてテトラヒドロフラン、カラムとしてTSKgelSuperHM-M(東ソー社製)を3本直列に連結し、流速0.6ml/分、注入量10μl、カラム温度40℃の条件で行った。
 <水酸基価の測定>
 水酸基価は以下の手順で求めた。まず、共栓三角フラスコ中に試料1gを精密に量り採り、ピリジンを100ml加えて溶解した。さらに、アセチル化剤(無水酢酸25gをピリジンで溶解し、容量100mlとした溶液)を正確に5ml加え、1時間攪拌した後、0.5N-アルコール性水酸化カリウム溶液にて滴定した。上記をもとに、次式により水酸基価(単位:mgKOH/g)を求めた。水酸基価は乾燥した試料の数値とした。
水酸基価=[[{(b-a)×F×28.05}/S]/(不揮発分濃度/100)+D]/(α/β)
S:試料の採取量(g)
a:0.5N-アルコール性水酸化カリウム溶液の消費量(ml)
b:空実験の0.5N-アルコール性水酸化カリウム溶液の消費量(ml)
F:0.5N-アルコール性水酸化カリウム溶液のファクター
D:酸価(mgKOH/g)
α:製造時に使用した(メタ)アクリルユニット(U2B)を構成する全てのエチレン性不飽和単量体の量(g)
β:製造時に使用した全ての構成成分の量(g)
 第2の態様に関する実施例における化合物の略称を以下に示す。
 <数平均分子量500以上の非結晶性ポリオール(U2F)>
・P-1000;2官能ポリプロピレングリコール、数平均分子量1,000、水酸基価110mgKOH/g、ADEKA社製
・P-2000;2官能ポリプロピレングリコール、数平均分子量2,000、水酸基価67.5mgKOH/g、ADEKA社製
 <数平均分子量500以上の結晶性ポリオール(U2G)>
・PTG-1000SN;2官能ポリテトラメチレンエーテルグリコール、数平均分子量1,000、水酸基価112mgKOH/g、保土谷化学工業社製
・PTG-2000SN;2官能ポリテトラメチレンエーテルグリコール、数平均分子量2,000、水酸基価56.8mgKOH/g、保土谷化学工業社製
・T6001;2官能ポリカーボネートポリオール、数平均分子量1,000、水酸基価116.5mgKOH/g、旭化成社製
・T5652;2官能ポリカーボネートポリオール、数平均分子量2,000、水酸基価56.6mgKOH/g、旭化成社製
・T5651;2官能ポリカーボネートポリオール、数平均分子量1,000、水酸基価113mgKOH/g、旭化成社製
 <数平均分子量500未満のポリオール>
・14BG;1、4-ブタンジオール、分子量90.12、水酸基価1245mgKOH/g
 <ポリイソシアネート>
・IPDI:イソホロンジイソシアネート
 <連鎖移動剤>
・システアミン:2-アミノエタンチオール
 <(メタ)アクリル単量体>
・HEMA:2-ヒドロキシエチルメタクリレート
・HEAA:ヒドロキシエチルアクリルアミド
・BMA:n-ブチルメタクリレート
 <反応性希釈剤(U2E)>
・P-400:2官能ポリプロピレングリコール、数平均分子量400、水酸基価280mgKOH/g、ADEKA社製
 <架橋剤>
・ポリメリックMDI:ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、ダウ社製
・TDI-TMPアダクト:トリメチロールプロパンのトルエンジイソシアネートアダクト体、三井化学社製
 <ウレタン変性樹脂(U2)の製造>
 (製造例1)
 窒素ガス導入管、攪拌装置、温度計、還流器を備えた反応容器に、非結晶性ポリオールとして、P-1000を70.0部、結晶性ポリオールとしてPTG-1000SNを30.0部、ポリイソシアネートとしてイソホロンジイソシアネートを28.5部、触媒としてジブチル錫ジラウレート0.02部を仕込み、均一に撹拌した後、窒素雰囲気下90℃で5時間反応させてウレタンプレポリマーを得た。
 次に、80℃まで冷却し、溶媒としてメチルエチルケトンを55.1部、反応性希釈剤としてアデカポリエーテルP-400を71.2部、連鎖移動剤として2-アミノエタンチオール4.3部を加え、75℃で2時間反応させウレタンユニットを得た。反応の終点は、FT-IRによりイソシアナト基由来のピーク(2270cm-1付近)の消失により確認した。
 続いて、水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)としてHEAA26.6部、その他のエチレン性不飽和単量体としてBMA6.6部を加え均一に撹拌した後、窒素雰囲気下で75℃に昇温した。ここに重合開始剤として2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)0.1部を30分毎に13回分割して加え、重合開始剤の添加後にさらに2時間反応させて(メタ)アクリルユニットを形成し、減圧下で溶媒を全て除去して、ウレタン変性樹脂(U2-1)と反応性希釈剤からなる組成物(U2E-1)を得た。
 得られたウレタン変性樹脂(U2-1)の重量平均分子量、ウレタン変性樹脂(U2-1)中のウレタンユニット(U2A)の割合(%)、(メタ)アクリルユニット(U2B)中の水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)の割合(%)、水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)中の水酸基と窒素原子とを有する(メタ)アクリル単量体(U2b1a)の割合(%)、ウレタン変性樹脂(U2)と反応性希釈剤(U2E)中の反応性希釈剤(U2E)の割合(%)は表3の通りである。
 (製造例2~27、比較製造例1~2)
 表3~5に示す化合物、及び配合組成に変更した以外は、製造例1と同様の操作を行い、製造例2~40の、ウレタン変性樹脂(U2-2~U2-29)と反応性希釈剤からなる組成物(U2E-2~U2E-29)をそれぞれ得た。
 得られたウレタン変性樹脂(U2)の重量平均分子量、ウレタン変性樹脂(U2)中のウレタンユニット(U2A)の割合(%)、(メタ)アクリルユニット(U2B)中の水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)の割合(%)、水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)中の水酸基と窒素原子とを有する(メタ)アクリル単量体(U2b1a)の割合(%)、ウレタン変性樹脂(U2)と反応性希釈剤(U2E)中の反応性希釈剤(U2E)の割合(%)は表3~5の通りである。
 <比較用樹脂の製造>
 (比較製造例3)ウレタン樹脂(J)
 窒素ガス導入管、撹拌装置、温度計、還流器を備えた反応容器に、非結晶性ポリオールとして、P-1000を65.0部、結晶性ポリオールとしてPTG-1000SNを35.0部、ポリイソシアネートとしてイソホロンジイソシアネート16.8部、触媒としてジブチル錫ジラウレート0.02部を仕込み、均一に撹拌した後、窒素雰囲気下110℃で5時間反応させウレタン樹脂を得た。続いて、反応性希釈剤としてアデカポリエーテルP-400を50.0部添加し、十分に撹拌混合して、反応性希釈剤を含む比較用のウレタン樹脂(J)を得た。得られたウレタン樹脂(J)の重量平均分子量は42,000であった。
 (比較製造例4)アクリル樹脂(K)
 窒素ガス導入管、撹拌装置、温度計、還流器を備えた反応容器に、反応性希釈剤であるアデカポリエーテルP-400を5.4部、n-ブチルメタクリレート10.0部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート2.5部、チオグリコール酸2-エチルヘキシル0.1部を加え均一に撹拌した後、窒素雰囲気下で75℃に昇温し、ここに重合開始剤として2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)0.1部を30分毎に13回分割して加え、重合開始剤を全て添加した後さらに2時間反応させることで、反応性希釈剤を含む比較用のアクリル樹脂(K)を得た。得られたアクリル樹脂(K)の重量平均分子量は22,000であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 <第2の接着剤の調製>
 [実施例7]
 製造例1で得られた、ウレタン変性樹脂(U2-1)と反応性希釈剤からなる混合溶液(U2E-1)を10.0部、架橋剤(U2B)としてポリメリックMDIを4.0部、を室温で攪拌混合し、実施例7の第2の接着剤を調製した。
 [実施例8~34及び比較例7~10]
 表6-1~表6-4に示す配合組成に変更した以外は実施例7と同様の操作を行い、実施例8~34の第2の接着剤及び比較例7~10の接着剤を調製した。なお、比較例8の接着剤は、粘度が高く試料の調製が困難であったため、試験を実施できなかった。
 <第2の接着剤の評価>
 実施例及び比較例で調製した接着剤について、以下の試験を行った。判定結果を表6-1~表6-4に記載する。
 [破断応力・破断伸度]
 厚さ2mmのシート状型枠に各接着剤を充填し、表面を整えて、80℃1日の養生後、3号ダンベル型で打ち抜き、評価用のダンベル型試験片を作製した。このダンベル片を用いて、引張速度50mm/分で引張試験を行い、破断応力(MPa)と破断伸度(%)を測定し、以下の基準で判定した。
(破断応力の評価基準)
AA:破断応力が、25MPa以上(非常に良好)
A:破断応力が、20MPa以上、25MPa未満(良好)
B:破断応力が、15MPa以上、20MPa未満(使用可能)
C:破断応力が、15MPa未満(使用不可)
(破断伸度の評価基準)
AA:破断伸度が、500%以上(非常に良好)
A:破断伸度が、400%以上、500%未満(良好)
B:破断伸度が、300%以上、400%未満(使用可能)
C:破断伸度が、300%未満(使用不可)
 [120℃耐熱耐性]
 上記[破断応力・破断伸度]と同様してダンベル型試験片を作製した。このダンベル片を120℃の環境下で100時間加熱処理した後、上記[破断応力・破断伸度]と同様に引張試験を行い、破断応力(MPa)と破断伸度(%)を測定した。試験前後の試験片について変化率を算出し、以下の基準で判定した。
 (破断応力の変化率の評価基準)
AA:変化率が、10%未満(非常に良好)
A:変化率が、10%以上、30%未満(良好)
B:変化率が、30%以上、50%未満(使用可能)
C:変化率が、50%以上(使用不可)
 (破断伸度の変化率の評価基準)
AA:変化率が、10%未満(非常に良好)
A:変化率が、10%以上、30%未満(良好)
B:変化率が、30%以上、50%未満(使用可能)
C:変化率が、50%以上(使用不可)
 [120℃耐油耐性]
 上記[破断応力・破断伸度]と同様にしてダンベル型試験片を作製した。このダンベル片を120℃のオートマオイルに100時間浸漬した後、上記[破断応力・破断伸度]と同様に引張試験を行い、破断応力(MPa)と破断伸度(%)を測定した。試験前後の試験片について変化率を算出し、以下の基準で判定した。
 (破断応力の変化率の評価基準)
AA:変化率が、10%未満(非常に良好)
A:変化率が、10%以上、30%未満(良好)
B:変化率が、30%以上、50%未満(使用可能)
C:変化率が、50%以上(使用不可)
 (破断伸度の変化率の評価基準)
AA:変化率が、10%未満(非常に良好)
A:変化率が、10%以上、30%未満(良好)
B:変化率が、30%以上、50%未満(使用可能)
C:変化率が、50%以上(使用不可)
 [せん断接着力]
 各接着剤組成物を、ステンレス基材(長さ100mm、幅25mm、厚み2mm)上に、幅25mm、長さ10mm、厚み0.1mmとなるよう塗布し、炭素繊維強化プラスチック基板(長さ100mm、幅25mm、厚み2mm)と貼り合わせ、厚み0.1mmを保持するよう圧着した状態で80℃1日養生させて、試験片を得た。得られた試験片を温度25℃、相対湿度50%の条件下、引張り速度1mm/分で引張り試験機を用いてせん断接着強度を測定し、以下の評価基準で判定した。
 (評価基準)
AA:せん断接着力が、10MPa以上(非常に良好)
A:せん断接着力が、7MPa以上、10MPa未満(良好)
B:せん断接着力が、5MPa以上、7MPa未満(使用可能)
C:せん断接着力が、5MPa未満(使用不可)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 第2の接着剤は、破断応力、破断伸度、120℃耐熱耐性、120℃耐油耐性、せん断接着力のいずれにおいても良好な結果が得られた。一方、比較例の接着剤は、破断応力、破断伸度、120℃耐熱耐性、120℃耐油耐性、せん断接着力の一部又は全てが、実施例よりも劣る結果であった。
 [第3の態様に関する実施例]
 <重量平均分子量(Mw)>
 樹脂の重量平均分子量(Mw)は、第2の態様に関する実施例における方法と同様の方法により測定を行った。
 第3の態様に関する実施例における化合物の略称を以下に示す。
 <ポリオール>
・T5651;2官能ポリカーボネートポリオール、数平均分子量1,000、水酸基価110mgKOH/g、商品名「デュラノールT5651」、旭化成社製
・T5650J;2官能ポリカーボネートポリオール、数平均分子量819、水酸基価137mgKOH/g、商品名「デュラノールT5650J」、旭化成社製
 なお、PTG-1000SNは、第2の態様に関する実施例における化合物の略称と同じものを意味する。
 <ポリイソシアネート及び(メタ)アクリル単量体>
 IPDI、HEAA、HEMA、BMAは、第2の態様に関する実施例における化合物の略称と同じものを意味する。
 <反応性希釈剤(U2E)>
・T5650E;2官能ポリカーボネートポリオール、数平均分子量500、水酸基価220mgKOH/g、商品名「デュラノールT5650E」旭化成社製
・G3450J;2官能ポリカーボネートポリオール、数平均分子量800、水酸基価142mgKOH/g、商品名「デュラノールG3450J」旭化成社製
・PTMG650;2官能ポリテトラメチレンエーテルグリコール、数平均分子量600、水酸基価173mgKOH/g、三菱ケミカル社製
 <架橋剤>
・ポリメリックMDI:ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、ダウ社製
 <ウレタン変性樹脂(U2)の製造>
 (製造例28)
 窒素ガス導入管、撹拌装置、温度計、還流器を備えた反応容器に、ポリオールとして、T-5651を100.0部、ポリイソシアネートとしてイソホロンジイソシアネートを30.5部、触媒としてジブチル錫ジラウレート0.02部を仕込み、均一に撹拌した後、窒素雰囲気下90℃で5時間反応させてウレタンプレポリマーを得た。
 次に、80℃まで冷却し、溶媒としてメチルエチルケトンを55.1部、反応性希釈剤としてT5650Eを139.8部、連鎖移動剤として2-アミノエタンチオール5.7部を加え、75℃で2時間反応させウレタンユニットを得た。反応の終点は、FT-IRによりイソシアナト基由来のピーク(2270cm-1付近)の消失により確認した。
 続いて、水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)又は水酸基と窒素原子とを有する(メタ)アクリル単量体(U2b1a)として、HEAA58.7部、その他のエチレン性不飽和単量体としてBMA14.7部を加え均一に撹拌した後、窒素雰囲気下で75℃に昇温した。ここに重合開始剤として2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)0.1部を30分毎に13回分割して加え、重合開始剤の添加後にさらに2時間反応させて(メタ)アクリルユニットを形成し、減圧下で溶媒を全て除去して、ウレタン変性樹脂(U2-30)と反応性希釈剤からなる組成物(U2E-30)を得た。
 (製造例29~56、比較製造例5~6)
 表7~9に示す化合物、及び配合組成に変更した以外は、製造例28と同様の操作を行い、製造例29~56及び比較製造例5~6の、ウレタン変性樹脂(U2-31~U2-60)と反応性希釈剤からなる組成物(U2E-31~U2E-60)をそれぞれ得た。
 得られたウレタン変性樹脂(U2)と反応性希釈剤からなる組成物、並びに、ウレタン変性樹脂(U2)の重量平均分子量、ウレタン変性樹脂(U2)中のウレタンユニット(U2A)の割合(%)、ポリオール中のポリカーボネートポリオール(U2F1)の割合(%)、(メタ)アクリルユニット(U2B)中の水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)の割合(%)、水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)中の水酸基と窒素原子とを有する(メタ)アクリル単量体(U2b1a)の割合(%)、ウレタン変性樹脂(U2)と反応性希釈剤(U2E)中の反応性希釈剤(U2E)の割合(%)、反応性希釈剤(U2E)中のポリカーボネートポリオール(U2F2)の割合(%)、を表7~9に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
 <比較用樹脂の製造>
 (比較製造例7)ウレタン樹脂(L)
 窒素ガス導入管、撹拌装置、温度計、還流器を備えた反応容器に、ポリオールとしてT5651を100.0部、ポリイソシアネートとしてイソホロンジイソシアネート15.6部、触媒としてジブチル錫ジラウレート0.02部を仕込み、均一に撹拌した後、窒素雰囲気下110℃で5時間反応させウレタン樹脂を得た。続いて、反応性希釈剤としてT5650Eを77.0部添加し、十分に撹拌混合して、反応性希釈剤を含む比較用のウレタン樹脂(L)を得た。得られたウレタン樹脂(L)の重量平均分子量は34,000であった。
 (比較製造例8)アクリル樹脂(M)
 窒素ガス導入管、撹拌装置、温度計、還流器を備えた反応容器に、反応性希釈剤であるT5650Eを8.3部、n-ブチルメタクリレート6.2部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート6.3部、チオグリコール酸2-エチルヘキシル0.1部を加え均一に撹拌した後、窒素雰囲気下で75℃に昇温し、ここに重合開始剤として2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)0.1部を30分毎に13回分割して加え、重合開始剤を全て添加した後さらに2時間反応させることで、反応性希釈剤を含む比較用のアクリル樹脂(M)を得た。得られたアクリル樹脂(M)の重量平均分子量は18,000であった。
 <第3の接着剤の調製>
 [実施例35]
 製造例28で得られた、組成物(U2E-30)を10.0部、架橋剤(U2D)としてポリメリックMDIを4.8部、を室温で撹拌混合し、実施例35の第3の接着剤を調製した。
 [実施例36~63及び比較例11~15]
 表10~13に示す配合組成に変更した以外は実施例35と同様の操作を行い、実施例36~63、及び比較例11~15の第3の接着剤を調製した。
 <第3の接着剤の評価>
 実施例及び比較例で調製した第3の接着剤について、以下の試験を行った。判定結果を表10~13に記載した。なお、比較例12の接着剤は、粘度が高く試料の調製が困難であったため、試験を実施できなかった。
 [せん断接着力]
 第2の態様における[せん断接着力]の試験方法と同様の試験方法及び評価基準に基づき、評価を行った。
 [破断応力・破断伸度]
 第2の態様における[破断応力・破断伸度]の試験方法と同様の試験を行い、以下の基準で判定した。
 (破断応力の評価基準)
AA:破断応力が、30MPa以上(非常に良好)
A:破断応力が、25MPa以上、30MPa未満(良好)
B:破断応力が、20MPa以上、25MPa未満(使用可能)
C:破断応力が、20MPa未満(使用不可)
 (破断伸度の評価基準)
AA:破断伸度が、300%以上(非常に良好)
A:破断伸度が、250%以上、300%未満(良好)
B:破断伸度が、200%以上、250%未満(使用可能)
C:破断伸度が、200%未満(使用不可)
 [150℃耐熱耐性]
 第2の態様における[120℃耐熱耐性]の試験温度を120℃から150℃に変えた以外は、同様の試験方法及び評価基準に基づき、評価を行った。
 [150℃耐油耐性]
 第2の態様における[120℃耐油耐性]の試験温度を120℃から150℃に変えた以外は、同様の試験方法及び評価基準に基づき、評価を行った。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
 第3の接着剤は、接着強度、破断応力、破断伸度、耐熱耐性、耐薬品耐性のいずれにおいても良好な結果が得られた。一方で、比較例の接着剤は、接着強度、破断応力、破断伸度、耐熱耐性、耐薬品耐性の一部又は全てが、実施例よりも劣る結果であった。
 [第4の態様に関する実施例]
 <重量平均分子量(Mw)>
 樹脂の重量平均分子量(Mw)は、第2の態様に関する実施例における方法と同様の方法により測定を行った。
 第4の態様に関する実施例における化合物の略称を以下に示す。
 <ポリオール>
・T5650E;2官能ポリカーボネートポリオール、数平均分子量500、水酸基価220mgKOH/g、商品名「デュラノールT5650E」旭化成社製
・G3450J;2官能ポリカーボネートポリオール、数平均分子量800、水酸基価142mgKOH/g、商品名「デュラノールG3450J」旭化成社製
・P-400:2官能ポリプロピレングリコール、数平均分子量400、水酸基価280mgKOH/g、アデカ社製
 なお、T5651、T5650J、PTG-1000SNは、第3の態様に関する実施例における化合物の略称と同じものを意味する。
 <ポリイソシアネート>
・IPDI:イソホロンジイソシアネート
・MDI:2,4’-および4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートの混合物、商品名「ルプラネートMI」、BASF INOAC ポリウレタン社製
・ポリメリックMDI:ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、ダウ社製
・TDI-TMPアダクト:トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体、商品名「タケネート D103H」、酢酸エチル溶液(固形分濃度75%)、三井化学社製を、減圧下で酢酸エチルを除去して用いた
・HDI:ヘキサメチレンジイソシアネート
・XDI:キシリレンジイソシアネート
・HDI-TMPアダクト:ヘキサメチレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体、商品名「タケネート D-160N」、酢酸エチル溶液(固形分濃度75%)、三井化学社製を、減圧下で酢酸エチルを除去して用いた
 <モノアミン化合物>
・システアミン:2-アミノエタンチオール(分子量:77.1)
・エタノールアミン:2-アミノエタノール(分子量:61.1)
・ジエタノールアミン:2,2’-ジヒドロキシジエチルアミン(分子量:105.1)
 <ウレタン変性樹脂(U3)の製造>
 (製造例1)
 窒素ガス導入管、撹拌装置、温度計、還流器を備えた反応容器に、ポリカーボネートポリオール(U3A1)としてT-5651を100.0部、ポリイソシアネートとしてイソホロンジイソシアネートを30.5部、触媒としてジブチル錫ジラウレート0.02部を仕込み、均一に撹拌した後、窒素雰囲気下90℃で5時間反応させてウレタンプレポリマーを得た。
 次に、80℃まで冷却し、ポリカーボネートポリオール(U3A1)としてT5650Eを68.3部、2-アミノエタンチオール6.1部を加え、75℃で2時間反応させ、ウレタン変性樹脂(U3-1)とポリカーボネートポリオールとからなる組成物(U3E-1)を得た。
 反応の終点は、FT-IRによりイソシアナト基由来のピーク(2270cm-1付近)の消失により確認した。
 (製造例2~21、比較製造例1~5)
 表14-1~表14-3に示す化合物、及び配合組成に変更した以外は、製造例1と同様の操作を行い、製造例2~21及び比較製造例1~5の、ウレタン系樹脂(U3-2~U3-26)とポリカーボネートポリオールからなる組成物(U3E-2~U3E-26)をそれぞれ得た。なお、比較製造例3はモノアミン化合物を用いておらず、末端が水酸基であるウレタン樹脂とポリカーボネートポリオールからなる組成物である。
 得られたウレタン変性樹脂とポリカーボネートポリオールからなる組成物、並びに、ウレタン変性樹脂(U3)の重量平均分子量、ウレタン変性樹脂(U3)の全質量を基準とするポリカーボネートポリオール(U3A2)の割合(%)、ポリオール(U3A)中のポリカーボネートポリオール(U3A1)の割合(%)を表14-1~表14-3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
 <第4の接着剤の調製>
 [実施例64]
 製造例1で得られた、ウレタン変性樹脂(U3-1)とポリカーボネートポリオールからなる組成物(U3E-1)を10.0部、芳香族ポリイソシアネート(U3D)としてポリメリックMDIを2.7部、を室温で撹拌混合し、実施例64の第4の接着剤を調製した。
 [実施例65~104及び比較例16~25]
 表15~18に示す配合組成に変更した以外は実施例64と同様の操作を行い、実施例65~104、及び比較例16~25の第4の接着剤を調製した。
 得られた第4の接着剤、並びに、芳香族ポリイソシアネート(U3D)中の芳香族ジイソシアネートの割合(%)、芳香族ポリイソシアネート(U3D)中の芳香族ジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体の割合(%)を表15~18に示す。
 <第4の接着剤の評価>
 実施例及び比較例で調製した第4の接着剤について、以下の試験を行った。判定結果を表15~18に記載した。
[せん断接着力]
 第2の態様における[せん断接着力]の試験方法と同様の試験方法及び評価基準に基づき、評価を行った。
[破断応力・破断伸度]
 第3の態様における[破断応力・破断伸度]の試験方法と同様の試験方法及び評価基準に基づき、評価を行った。
 [150℃耐熱耐性]
 第3の態様における[150℃耐熱耐性]の試験方法と同様の試験方法及び評価基準に基づき、評価を行った。
 [150℃耐油耐性]
 第3の態様における[150℃耐熱油性]の試験方法と同様の試験方法及び評価基準に基づき、評価を行った。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
 第4の接着剤は、接着強度、破断応力、破断伸度、耐熱耐性、耐薬品耐性のいずれにおいても良好な結果が得られた。一方で、比較例の接着剤は、接着強度、破断応力、破断伸度、耐熱耐性、耐薬品耐性の一部又は全てが、実施例よりも劣る結果であった。
 この出願は、2020年9月30日に出願された日本出願特願2020-165980号、2020年9月30日に出願された日本出願特願2020-165983号、2020年9月30日に出願された日本出願特願2020-165982号、及び2021年6月25日に出願された日本出願特願2021-105566号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (23)

  1.  ウレタン変性樹脂(C)を含有する接着剤であって、
     前記ウレタン変性樹脂(C)は、以下のウレタン変性樹脂(U1)~(U3)から選択されることを特徴とする接着剤:
     (U1)ウレタンユニット(U1A)と、エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(U1B)とが、連鎖移動剤残基により連結したブロックポリマーであり、
    前記エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(U1B)が、加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体(U1b1)由来の構成単位を有する樹脂、
     (U2)ウレタンユニット(U2A)と(メタ)アクリルユニット(U2B)とが連鎖移動剤残基により連結したウレタン・アクリル複合樹脂、
     (U3)ポリカーボネートポリオール(U3A1)を含むポリオール(U3A)とポリイソシアネート(U3B)とから得られる末端にイソシアナト基を有するウレタンプレポリマーのイソシアナト基と、分子内に水酸基又はスルファニル基とアミノ基とを有する分子量200未満のモノアミン化合物のアミノ基と、の反応生成物である樹脂。
  2.  前記ウレタン変性樹脂(C)が、前記ウレタン変性樹脂(U1)である、請求項1に記載の接着剤。
  3.  前記連鎖移動剤が、イソシアナト基と反応し得る官能基と、スルファニル基とを有する化合物である、請求項2に記載の接着剤。
  4.  前記ウレタンユニット(U1A)と前記連鎖移動剤残基との連結部分が、ウレア結合を有する、請求項2または3に記載の接着剤。
  5.  前記エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(U1B)を構成するエチレン性不飽和単量体が、前記加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体(U1b1)を、単量体の全質量を基準として、5~100質量%の範囲で含む、請求項2~4のいずれか一項に記載の接着剤。
  6.  前記ウレタン変性樹脂(U1)が、前記エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(U1B)を、前記ウレタン変性樹脂(U1)の全質量を基準として、5~40質量%の範囲で含む、請求項2~5のいずれか一項に記載の接着剤。
  7.  前記ウレタン変性樹脂(C)が、前記ウレタン変性樹脂(U2)であり、
     前記接着剤が、さらに、架橋剤(U2D)、および反応性希釈剤(U2E)を含有する、請求項1に記載の接着剤。
  8.  前記ウレタンユニット(U2A)が、数平均分子量500以上の非結晶性ポリオール(U2F)由来の構成単位と、数平均分子量500以上の結晶性ポリオール(U2G)由来の構成単位とを有し、
     前記(メタ)アクリルユニット(U2B)が、水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)由来の構成単位を有する、請求項7に記載の接着剤。
  9.  前記ウレタンユニット(U2A)を構成するポリオールが、このポリオールの全質量を基準として、前記非結晶性ポリオール(U2F)を30~65質量%、および前記結晶性ポリオール(U2G)を35~70質量%の範囲で含む、請求項8に記載の接着剤。
  10.  前記非結晶性ポリオール(U2F)が、ポリプロピレングリコールを含む、請求項8または9に記載の接着剤。
  11.  前記結晶性ポリオール(U2G)が、ポリテトラメチレングリコール及びポリカーボネートポリオールからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、請求項8~10のいずれか一項に記載の接着剤。
  12.   前記ウレタンユニット(U2A)が、ポリカーボネートポリオール(U2F1)由来の構成単位を有し、
     前記(メタ)アクリルユニット(U2B)が、水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)由来の構成単位を有し、
     前記反応性希釈剤(U2E)が、ポリカーボネートポリオール(U2F2)を含む、請求項7に記載の接着剤。
  13.  前記ウレタン変性樹脂(U2)が、前記ウレタンユニット(U2A)を、前記ウレタン変性樹脂(U2)の全質量を基準として、70~97質量%の範囲で含む、請求項8~12のいずれか一項に記載の接着剤。
  14.  前記水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)が、水酸基と窒素原子とを有する(メタ)アクリル単量体(U2b1a)を含む、請求項8~13のいずれか一項に記載の接着剤。
  15.  前記ウレタンユニット(U2A)を構成するポリオールが、前記ポリカーボネートポリオール(U2F1)を、前記ウレタンユニット(U2A)を構成するポリオールの全質量を基準として、80~100質量%の範囲で含む、請求項12~14のいずれか一項に記載の接着剤。
  16.  前記反応性希釈剤(U2E)は、前記ポリカーボネートポリオール(U2F2)を、前記反応性希釈剤(U2E)の全質量を基準として50~100質量%の範囲で含む、請求項12~15のいずれか一項に記載の接着剤。
  17.  前記ウレタン変性樹脂(U2)と前記反応性希釈剤(U2E)の合計質量を基準として、前記反応性希釈剤(U2E)を、30~70質量%の範囲で含む、請求項12~16のいずれか一項に記載の接着剤。
  18.  前記(メタ)アクリルユニット(U2B)を構成するエチレン性不飽和単量体が、前記水酸基を有する(メタ)アクリル単量体(U2b1)を、前記エチレン性不飽和単量体の全質量を基準として、25~100質量%の範囲で含む、請求項12~17のいずれか一項に記載の接着剤。
  19.  前記ウレタン変性樹脂(C)が、前記ウレタン変性樹脂(U3)であり、
     前記接着剤が、さらに、芳香族ポリイソシアネート(U3D)、およびポリカーボネートポリオール(U3A2)を含有し、
     前記ポリカーボネートポリオール(U3A2)の含有率が、前記ウレタン変性樹脂(U3)の全質量を基準として50~250質量%の範囲である、請求項1に記載の接着剤。
  20.  前記芳香族ポリイソシアネート(U3D)が、前記芳香族ポリイソシアネート(U3D)の全質量を基準として、芳香族ジイソシアネートを15~55質量%、および芳香族ジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体を45~85質量%含む、請求項19に記載の接着剤。
  21.  前記ウレタン変性樹脂(U3)を構成するポリオール(U3A)が、前記ウレタン変性樹脂(U3)を構成するポリオール(U3A)の全質量を基準として、前記ポリカーボネートポリオール(U3A1)を、80~100質量%の範囲で含む、請求項19または20に記載の接着剤。
  22.  請求項1~21のいずれか一項に記載の接着剤の硬化物。
  23.  基材上に、請求項22に記載の硬化物からなる層を有する積層体。
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