JP2003105303A - 湿気硬化形ホットメルト接着剤およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 湿気硬化形ホットメルト接着剤であって、１
００℃以下の低い温度で被着体への塗布が可能であり、
湿気硬化後には十分な構造強度を発現する湿気硬化形ホ
ットメルト接着剤を提供する。 【解決手段】 液状のアルキルジアルコキシシリル基含
有ポリオキシプロピレン１００質量部あたり、アルキル
ジアルコキシシリル基含有ポリオキシアルキレンに溶解
または安定して分散可能な粘着付与樹脂１００〜５００
質量部を１００〜２００℃の温度で溶解または分散して
なる組成物を主成分とする湿気硬化形ホットメルト接着
剤を提案した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリオレフィン系
の被着体に対しても高い接着性と硬化後に耐熱性を有す
る湿気硬化性のホットメルト接着剤およびその製造方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】湿気硬化形ホットメルト接着剤は、自動
車関連、建材、木工家具等の分野に有機溶剤を使用しな
い耐熱性に優れた接着剤として広く使用されている。ま
た、ポリオレフィン型ジオールとジイソシアネートとの
反応により得られる両末端にイソシアネート基を有する
ウレタンプレポリマーとこのウレタンプレポリマーと反
応せずかつ相溶性のある粘着付与剤を配合してなる反応
ホットメルト型接着剤組成物が特開平３−１１１４７５
号公報で従来公知である。

【０００３】しかし、かかる湿気硬化形ホットメルト接
着剤は、塗工貼り合わせ直後には接着力を発現しない
か、相対的に低い接着力に留まる欠点がある。また、ポ
リオレフィン系材料に対して硬化後も優れた接着性を示
す湿気硬化形接着剤はまだないのが現状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、塗工貼り合
わせ直後に仮止機能を有するに充分な初期接着力を示
し、経時においては硬化反応が充分に進行することによ
り構造用接着剤としての充分な接着強度を発現するとと
もに、塗工貼り合わせ直後ばかりでなく硬化後において
もポリプロピレン等のポリオレフィン系材料にも良好な
接着性を発現する湿気硬化形ホットメルト接着剤および
その製造方法の提供を目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる目的を
達成するものであって、液状のアルキルジアルコキシシ
リル基含有ポリオキシアルキレン１００質量部あたり、
アルキルジアルコキシシリル基含有ポリオキシアルキレ
ンに溶解または安定して分散可能な粘着付与樹脂１００
〜５００質量部を配合してなる組成物を主成分とする湿
気硬化形ホットメルト接着剤、および液状のアルキルジ
アルコキシシリル基含有ポリオキシアルキレン１００質
量部あたり、アルキルジアルコキシシリル基含有ポリオ
キシアルキレンに溶解または安定して分散可能な粘着付
与樹脂１００〜５００質量部を１００〜２００℃で水分
除去しつつ溶解または分散することを特徴とする湿気硬
化形ホットメルト接着剤の製造方法である。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明について具体的に説
明する。本発明で使用する液状のアルキルジアルコキシ
シリル基含有ポリオキシアルキレンは、アルキルジアル
コキシシリル基を含有する液状のポリオキシアルキレン
であって、メチルジメトキシシリル基含有のポリオキシ
エチレン、ポリオキシプロピレン、ポリテトラメチレン
グリコールなどや、エチルジエトキシシリル基含有のポ
リオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリテトラ
メチレングリコールなどを挙げることができる。

【０００７】液状のアルキルジアルコキシシリル基含有
ポリオキシアルキレンとしては、ポリオキシアルキレン
の両末端にアルキルジアルコキシシリル基を含有するも
のが望ましく、数平均分子量が１，０００〜３０，００
０程度のものが望ましい。

【０００８】本発明で使用する粘着付与樹脂は、前記ア
ルキルジアルコキシシリル基含有ポリオキシアルキレン
に溶解または安定して分散可能な粘着付与樹脂であっ
て、石油樹脂、水添石油樹脂、水添石油樹脂のモノまた
はジアルコール、ロジン樹脂、水添ロジン樹脂、水添ロ
ジン樹脂のモノまたはジアルコール、ロジンエステル樹
脂、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、クマロン
インデン樹脂等の粘着付与剤の一種または２種以上であ
り、これらを主体にして相溶またはミクロに分散する範
囲でスチレン・イソプレン・スチレン樹脂、スチレン・
ブタジエン・スチレン樹脂、水添スチレン・イソプレン
・スチレン樹脂、水添スチレン・ブタジエン・スチレン
樹脂、イソプレンゴム、水添イソプレンゴム、ポリエス
テル樹脂、エポキシ樹脂等を併用することができる。

【０００９】本発明の湿気硬化形ホットメルト接着剤
は、アルキルジアルコキシシリル基含有ポリオキシアル
キレン１００質量部あたり１００〜５００質量部の粘着
付与剤を配合することにより得られる。

【００１０】アルキルジアルコキシシリル基含有ポリオ
キシアルキレン１００質量部あたりの粘着付与剤の量が
１００質量部未満では、接着剤層の凝集力が不足し、常
態でも充分な接着強度が発現しない。他方、５００質量
部を超えると、接着剤層の低温下での脆性が悪くなる。

【００１１】本発明の湿気硬化形ホットメルト接着剤
は、前記アルキルジアルコキシシリル基含有ポリオキシ
プロピレンと前記粘着付与剤とを１００〜２００℃の温
度で原料中に存在する水分を除去しながら溶解または分
散混合を行なうことにより製造することができる。な
お、水分の除去は、１００℃以上の温度で加熱、攪拌し
て行うことができるが、特に窒素ガス、炭酸ガス等の不
活性ガスの流通状態下または減圧下で行うことが望まし
い。前者の場合には、接着剤の酸化劣化の排除効果も奏
することができる。不活性ガスを流通しながら減圧下で
行っても勿論さしつかえない。

【００１２】１００℃未満の温度で混合する場合には、
アルキルジアルコキシシリル基含有ポリオキシプロピレ
ンと粘着付与剤等との溶解または分散混合に長時間を要
するばかりでなく、減圧下でも水分の除去が不充分にな
ることがある。他方、２００℃を越える高い温度で混合
する場合には、溶解または分散は容易になるが、溶解混
合物の熱分解が顕著になり、ゲル化により流動性を損な
う懸念もある。

【００１３】本発明の湿気硬化形ホットメルト接着剤に
は、接着性能や溶融時の流動特性の改善のために、シリ
カ、カオリン、タルク、炭酸カルシウム等のフィラーや
フタル酸系可塑剤、アジピン酸系可塑剤、燐酸系可塑
剤、液状ゴム、プロセスオイル、エクステンダーオイル
等を添加することができる。

【００１４】また、本発明の湿気硬化形ホットメルト接
着剤には、アルキルジアルコキシシリル基含有ポリオキ
シアルキレンの硬化を促進するために、ジブチルチンジ
ラウレート、ジブチルチンマレート、ジブチルチンジア
セテート、ジブチルチンアセチルアセトナート等の有機
錫化合物、テトラブチルチタネート、テトラプロピルチ
タネート等の有機チタン化合物、アルミニウムトリアセ
チルアセトナート、アルミニウムトリエチルアセトナー
ト、ジイソプロポキシアルミニウムエチルアセトナート
等の有機アルミニウム化合物等の有機金属化合物を硬化
触媒として添加することができ、アルキルジアルコキシ
シリル基含有ポリオキシアルキレン１００質量部に対し
０．１〜５質量部を使用することが望ましい。

【００１５】さらに、本発明の湿気硬化形ホットメルト
接着剤には、接着性、貯蔵安定性を改良するために、ビ
ニルトリメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−
γ−アミノプロピルジメトキシシラン、γ−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエト
キシシラン等のシランカップリング剤を添加することが
でき、アルキルジアルコキシシリル基含有ポリオキシア
ルキレン１００質量部に対し０．１−１０質量部を合わ
せて使用することが望ましい。

【００１６】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。なお、得られた湿気硬化形ホットメルト接着
剤の性能は次の方法で測定した。

【００１７】１．溶融粘度 得られた湿気硬化形ホットメルト接着剤の溶融粘度をブ
ルックフィールド粘度計を用いて８０℃で測定した。

【００１８】２．常態強度、耐熱強度 （１）．鉄板とキャンバス間の接着強度 得られた湿気硬化形ホットメルト接着剤を３００ｃｃの
アルミ製カートリッジに充填して１００℃に加熱し、サ
ンツール社製カートリッジガンＥＴＲ−１００／Ｄ）を
用いて２ｍｍの鉄板の上に２５ｍｍ幅で約１００μｍの
厚みに塗布し、その上に９号キャンバスを張り合わせて
５９ｋＰａの圧力で１０秒間圧締し、２４時間室温で養
生して試験体を作成し、これを用いて室温で引張り速度
５ｍ／分での剥離強度（単位：Ｎ／２５ｍｍ）を測定
し、常態強度として表示した。なお、同様にして８０℃
の雰囲気中でも測定した値を耐熱強度として表示した。 （２）．ＰＰ（ポリプロピレン）板とキャンバス間の接
着強度 鉄板（厚さ２ｍｍ）に代えてＰＰ板（厚さ２ｍｍ）を使
用した以外は、上記と同様にして試験体を作成し、測定
した。

【００１９】３．耐寒性 前記の試験体（鉄板／接着剤／キャンバスまたはＰＰ板
／接着剤／キャンバス）をマイナス３０℃で２４時間エ
ージングした後、鉄板またはＰＰ板面上に直径１５ｍｍ
の硬球を１．５ｍの高さから落下させ、各接着剤層のダ
メージを観察した。 ○：接着剤層へのダメージがなく、安定した接着を維持
している。 △：接着剤層にクラックは認められるが、接着は維持さ
れている。 ×：接着剤層は破壊され、被着体間に剥離が認められ
る。

【００２０】実施例１〜３および参考例１，２ アルキルジアルコキシシリル基含有ポリオキシアルキレ
ン（ＰＯＡ）としてＳＡＴ３５０（鐘淵化学工業社製、
設計数平均分子量９，０００）１００質量部、粘着付与
剤としてＫＥ−６０１（荒川化学工業社製水添ロジンジ
オール）を表１に示す量でセパラブルフラスコに採り、
１５０℃で窒素ガスを流通して水分を除去しながら１時
間、加熱、撹拌して組成物を調製した。続いて、窒素ガ
スを流通したまま８０℃まで冷却した後、硬化触媒とし
てジブチルチンジアセテート２質量部、シランカップリ
ング剤としてビニルトリメトキシシラン２質量部および
γ−アミノプロピルエトキシシラン３質量部（併せて５
質量部）を配合して表１に示す熔融粘度の透明な湿気硬
化形ホットメルト接着剤を調製した。この湿気硬化形ホ
ットメルト接着剤を用いて表２に示す優れた結果を得
た。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】実施例４ ＫＥ−６０１に代えてＹＳ−２１３０（ヤスハラケミカ
ル社製 テルペンフェノール樹脂）を用いた以外は、実
施例２と同様にして、透明で溶融粘度１９，４００ｍＰ
ａ．ｓの湿気硬化形ホットメルト接着剤を調製し、得ら
れた湿気硬化形ホットメルト接着剤を用いて表３に示す
優れた結果を得た。

【００２４】実施例５ ＫＥ−６０１に代えてＫＥ−１００（荒川化学工業社製
水添ロジン樹脂）を用いた以外は、実施例３と同様に
して透明で溶融粘度９，３００ｍＰａ．ｓの湿気硬化形
ホットメルト接着剤を調製し、得られた湿気硬化形ホッ
トメルト接着剤を用いて表３に示す優れた結果を得た。

【００２５】実施例６ ＫＥ−６０１に代えてネオポリマー１２０（日本石油化
学社製 石油樹脂）を用いた以外は、実施例２と同様に
して透明で溶融粘度７，３２０ｍＰａ．ｓの湿気硬化形
ホットメルト接着剤を調製し、得られた湿気硬化形ホッ
トメルト接着剤を用いて表３に示す優れた結果を得た。

【００２６】実施例７ ＫＥ−６０１に代えてＫＲ−１８４０（荒川化学工業社
製 水添石油樹脂ジオール）を用いた以外は、実施例２
と同様にして、均一に白濁した溶融粘度３，８００ｍＰ
ａ．ｓの湿気硬化形ホットメルト接着剤を調製し、得ら
れた湿気硬化形ホットメルト接着剤を用いて表３に示す
優れた結果を得た。

【００２７】

【表３】

【００２８】実施例８ ＫＥ−６０１ ２５０質量部に代えて、ＫＥ−６０１
１５０質量部およびスチレン樹脂３１００（理化ハキュ
レス社製）１００質量部を用いた以外は、実施例２と同
様にして溶融粘度５，５８０ｍＰａ．ｓの湿気硬化形ホ
ットメルト接着剤を調製し、得られた湿気硬化形ホット
メルト接着剤を用いて表３に示す優れた結果を得た。

【００２９】比較例３ ＳＡＴ３５０へのＫＥ−６０１の溶解温度を２５０℃と
した以外は、実施例１と同様にして行ったが、１時間後
に著しく増粘して攪拌が困難となり中止した。

【００３０】比較例４ ＳＡＴ３５０へのＫＥ−６０１の溶解を８０℃で８時
間、加熱攪拌した以外は、実施例１と同様にして行った
が、表４に示すように溶融粘度１，８６０ｍＰａ．ｓの
湿気硬化形ホットメルト接着剤が得られた。この接着剤
について４時間後、８時間後、２４時間後の８０℃にお
ける溶融粘度を測定した結果を表４に示すが、水分が残
存しているため、溶融粘度が大きく変動し、貯蔵安定性
がないことがわかった。なお、参考のために各実施例で
調製した湿気硬化形ホットメルト接着剤についても同様
にして測定した結果を表４に示すが、溶融粘度の変化は
少なかった。

【００３１】

【表４】

【００３２】

【発明の効果】本発明の湿気硬化形ホットメルト接着剤
は、１００℃以下の低い温度で容易に被着体に塗布して
接着が可能であり、空気中の水分を吸収して硬化が進み
構造強度を発現するものである。加えてポリプロピレン
のごときポリオレフィン材料に対しても良好な接着性を
示すものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J040 BA202 DB052 DK012 DM012 DN032 DN072 EC002 EE051 EK111 GA31 JB01 JB04 KA25 KA26 LA06 LA08 MA11 NA12 NA16 PA30 PA34

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液状のアルキルジアルコキシシリル基含
   有ポリオキシアルキレン１００質量部あたり、アルキル
   ジアルコキシシリル基含有ポリオキシアルキレンに溶解
   または安定して分散可能な粘着付与樹脂１００〜５００
   質量部を配合してなる組成物を主成分とする湿気硬化形
   ホットメルト接着剤。
2. 【請求項２】 液状のアルキルジアルコキシシリル基含
   有ポリオキシアルキレン１００質量部あたり、アルキル
   ジアルコキシシリル基含有ポリオキシアルキレンに溶解
   または安定して分散可能な粘着付与樹脂１００〜５００
   質量部を１００〜２００℃で水分を除去しつつ溶解また
   は分散することを特徴とする湿気硬化形ホットメルト接
   着剤の製造方法。