(57)【要約】【課題】８０℃程度での塗布が可能であり、イソシアネート化合物の飛散が少なく、接着性能に優れる湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤を提供する。【解決手段】少なくとも非晶性ポリエステルポリオール（ａ１）、液状ポリエステルポリオール（ａ２）、ポリプロピレングリコール（ａ３）を含むポリオール組成物（Ａ）と、多官能イソシアネート化合物（Ｂ）を反応させて得られるイソシアネート末端ウレタンプレポリマーを含有し、８０℃溶融粘度が１０００〜３００００ｍＰａ・ｓであることを特徴とする湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも非晶性ポリエステルポリオール（ａ１）、液状ポリエステルポリオール（ａ２）、ポリプロピレングリコール（ａ３）を含むポリオール組成物（Ａ）と、多官能イソシアネート化合物（Ｂ）を反応させて得られるイソシアネート末端ウレタンプレポリマーを含有し、８０℃溶融粘度が１０００〜３００００ｍＰａ・ｓであることを特徴とする湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は低温での塗布が可能な湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホットメルト接着剤は、溶剤を含有しないことや初期接着力に優れることから作業環境や生産性に優れ、様々な分野で採用されるようになっている。一方、ホットメルト接着剤は熱可塑性樹脂を成分とするため、耐熱性などの最終接着性能が十分ではなかった。そこで、化学反応性を有するホットメルト接着剤が開発され、前記ホットメルト接着剤が有する利点に加えて、最終接着性能に優れていることから耐久性を要求される用途にも採用されている。
【０００３】
反応性ホットメルトの中でも、ウレタンプレポリマーを含有する湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤は盛んに用いられているが、イソシアネート化合物を含有するため、加熱溶融時にイソシアネート化合物が飛散してしまい、換気設備やマスクの着用が必要となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許文献１には、９５℃〜１３０℃で溶融塗布可能な反応型ホットメルト接着剤が開示されているが、８０℃程度の温度域では使用することはできなかった。特許文献２には、低温（例えば、８０〜１３０℃）で塗布可能な反応性ホットメルト接着剤組成物が開示されているが、ウレタンプレポリマーと熱可塑性樹脂を併用するものであり、最終接着性能が十分ではなかった。特許文献３には、撥水性を有する布などの被着体に接着体を低温で容易に接着させるためのホットメルト接着剤が開示されているが、マーキングシートを接着できる程度の強度は得られるものの、構造材の接着に求められる接着強度を得ることはできなかった。特許文献４には、比較的低温で塗工することが可能である反応性ホットメルト接着剤組成物が開示されているが、８０℃程度の温度域では使用することはできなかった。特許文献５には、１００℃より低温で溶融粘度の増大を抑制し使用可能な温度領域を広くできる反応型ホットメルト接着剤組成物が開示されているが、用途によっては十分な接着性能が得られなかった。
【特許文献１】特開平６−９３２４４号公報
【特許文献２】特開平６−１２２８６０号公報
【特許文献３】特開平１０−２３７４１２号公報
【特許文献４】特開平１１−７１５６５号公報
【特許文献５】特開２００７−２１１１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、８０℃程度での塗布が可能であり、イソシアネート化合物の飛散が少なく、接着性能に優れる湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、少なくとも非晶性ポリエステルポリオール（ａ１）、液状ポリエステルポリオール（ａ２）、ポリプロピレングリコール（ａ３）を含むポリオール組成物（Ａ）と、多官能イソシアネート化合物（Ｂ）を反応させて得られるイソシアネート末端ウレタンプレポリマーを含有し、８０℃溶融粘度が１０００〜３００００ｍＰａ・ｓであることを特徴とする湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の湿気硬化型ホットメルト型接着剤は８０℃程度の低温での塗布が可能なため、イソシアネート化合物の飛散が少ない。また、低温で塗布が可能なことから、耐熱性が低い基材に対しても使用することができ、加熱溶融状態でのライフが長い。さらに、優れた接着性能を有しているため、各種接着用途に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】割裂試験を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤は、ポリオール組成物（Ａ）と、多官能イソシアネート化合物（Ｂ）とを反応させて得られるイソシアネート末端ウレタンプレポリマーを含有する。ポリオール組成物（Ａ）は、少なくとも非晶性ポリエステルポリオール（ａ１）、液状ポリエステルポリオール（ａ２）、ポリプロピレングリコール（ａ３）を含む。非晶性ポリエステルポリオール（ａ１）および液状ポリエステルポリオール（ａ２）は、ジカルボン酸とジオールを主成分とするものである。
【００１０】
非晶性ポリエステルポリオール（ａ１）は、Ｘ線回折により明瞭な結晶構造が確認されず、ガラス転移温度のみを有するポリエステルポリオールである。非晶性ポリエステルポリオール（ａ１）を構成するジカルボン酸としてはアジピン酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸などが挙げられ、ジオールとしてはネオペンチルグリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキサンジオールなどが挙げられる。
【００１１】
液状ポリエステルポリオール（ａ２）は、常温で液状のポリエステルポリオールである。液状ポリエステルポリオール（ａ２）を構成するジカルボン酸としてはアジピン酸、セバシン酸、テレフタル酸、ドデカン二酸などが挙げられ、ジオールとしてはエチレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオールなどが挙げられる。
【００１２】
ポリオール組成物（Ａ）は前記非晶性ポリエステルポリオール（ａ１）および液状ポリエステルポリオール（ａ２）に加えて、ポリプロピレングリコール（ａ３）を含むが、さらにその他のポリオール成分を含有しても良い。例えば、常温で固形状の結晶性ポリエステルポリオールや、ひまし油系ポリオールなどが挙げられる。
【００１３】
イソシアネート末端ウレタンプレポリマーを得るため、前記ポリオール組成物（Ａ）との反応に用いる多価イソシアネート化合物（Ｂ）として、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（２，４’−ＭＤＩ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（４，４’−ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート等の芳香族イソシアネート類、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネート類等が挙げられる。中でも湿気硬化性、安全面等の点から、４，４’−ＭＤＩやそのカルボジイミド変性体であるカルボジイミド変性ＭＤＩが好ましく用いられる。また、ポリイソシアネートに含まれるイソシアネート基とポリエステルポリオールに含まれる水酸基の当量比率ＮＣＯ／ＯＨは１．５〜２．５であることが望ましい。この範囲内であれば、溶融装置内で長時間加熱溶融状態にあっても顕著な増粘がなく、硬化反応時の二酸化炭素による発泡が少ない。また、未反応の多官能イソシアネート化合物の揮発による作業環境への影響が少ない。
【００１４】
本発明における湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤は、前記イソシアネート末端ウレタンプレポリマー以外にも、必要に応じて粘着付与樹脂、触媒、造核剤、着色剤、老化防止剤等を添加することができる。粘着付与樹脂としては、スチレン系樹脂、テルペン系樹脂、脂肪族石油樹脂、芳香族石油樹脂、ロジンエステル等が挙げられる。触媒としては、３級アミン系、錫系の触媒が挙げられる。造核剤としてはパラフィンワックスやマイクロクリスタリンワックス等が挙げられる。なお、低温下における硬化性を向上させるためには、触媒や造核剤の添加が有効である。
【００１５】
本発明の湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤は、８０℃溶融粘度（１０ｒｐｍ値）が１０００〜３００００ｍＰａ・ｓである。１０００ｍＰａ・ｓ未満であると、塗布時に被着材への吸い込みや垂れが生じるため好ましくなく、３００００ｍＰａ・ｓを超えると被着材への塗布が困難となるため好ましくない。より好ましい８０℃溶融粘度は１０００〜２００００ｍＰａ・ｓであり、さらに好ましくは１０００〜１５０００ｍＰａ・ｓである。湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤の８０℃溶融粘度は、ポリオール組成物の分子量の影響を受け、特にポリプロピレングリコールの分子量の影響を受ける。用いるポリプロピレングリコールの分子量を調整することにより、８０℃溶融粘度を容易に調整できる。
【００１６】
以下、実施例、比較例に基づき本発明をより詳細に説明する。ただし、本発明は実施例に何ら限定されるものでない。
【実施例】
【００１７】
実施例及び比較例に使用したポリオールは、表１に記載した性状を有する市販品を用いた。例えば、ポリエステルポリオール１は、分子量が１０００であり、ジカルボン酸として無水フタル酸を構成成分とし、ジオールとしてネオペンチルグリコールを構成成分とし、非晶性であり、本願（ａ１）に相当することを示す。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤の製造
ポリエステルポリオール１  １００重量部、ポリエステルポリオール２  １００重量部、ポリプロピレングリコール１  ３０重量部、水添ロジンエステルであるエステルＨＤ（荒川化学工業社製、商品名）  ２０重量部を攪拌装置、温度制御装置、真空ポンプを取り付けたセパラブルフラスコに入れ、１２０℃、減圧下で２時間攪拌し、脱水した。次に、多官能イソシアネート化合物としてミリオネートＭＴ（４、４’−ＭＤＩ、日本ポリウレタン工業社製、商品名）１７７重量部を加え（ＮＣＯ／ＯＨ＝２．０）、１００℃、窒素雰囲気下で２時間攪拌して反応させ、常温で固体の湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤を得た。また、表２記載の配合で実施例１と同様に製造を行い、各湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤を得た。各湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤について、以下の評価を行った。
【００２０】
粘度
Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ社製  ＲＶＤ  Ｖ−１＋（商品名）を用いて、８０℃、１００℃、１２０℃における粘度（１０ｒｐｍ値）を測定した。
初期強度
ペーパーハニカムコア（１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚み３０ｍｍ）に９０℃で溶融した各湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤を塗布し（片面あたり塗布量５０ｇ／ｍｍ２）、２３℃雰囲気下で１分間または５分間放置後、インシュレーションボード（１１０ｍｍ×１００ｍｍ、厚み１０ｍｍ）を両面に貼り合わせ、すぐに０．１ＭＰａで１０秒間圧締した後、すぐに割裂試験を行って強度を測定した（図１参照）。
【００２１】
【表２】
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【００２２】
表２に示されるように、実施例１では優れた接着性能が得られたが、比較例１および２では接着性能が劣っていた。また、比較例３は８０℃での溶融粘度が高く、使用が困難であった。
【００２３】
次に、実施例１の湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤について、イソシアネート化合物の飛散量を評価した。具体的には、実施例１の湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤を８０℃に設定したホットロールコーターに投入し、完全に溶融したことを確認した後、ホットロールコーターのすぐ上の空間の空気を、２−ピリジルピペラジンを保持したフィルターに５Ｌ吸引し、液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を用いて誘導体化したＭＤＩ量を測定したところ、イソシアネート化合物の濃度は１１０ｐｐｂであった。ホットロールコーターの設定を１２０℃として同様の試験を行なったところ、イソシアネート化合物の濃度は２９００ｐｐｂであった。したがって、低温でも塗布可能な湿気硬化型ホットメルト型接着剤を用いることにより、イソシアネート化合物の飛散を大幅に抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の湿気硬化型ホットメルト型接着剤は８０℃程度の低温での塗布が可能なため、イソシアネート化合物の飛散が少ない。また、低温で塗布が可能なことから、耐熱性が低い基材に対しても使用することができ、加熱溶融状態でのライフが長い。さらに、優れた接着性能を有しているため、各種接着用途に使用することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１  ペーパーハニカムコア
２  インシュレーションボード
【図１】
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