(57)【要約】【課題】皮膜が硬く、例えば化粧シートラミネートに用いた際に十分な化粧材の表面硬度を確保でき、かつ、初期接着性能やタックフリータイム等については従来品と同程度の作業性を有す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】Ｔｇが３０℃以上である非晶性ポリエステルポリオール、分子量が１０００〜３０００未満である結晶性ポリエステルポリオール、分子量が３０００〜５０００である結晶性ポリオールを必須成分とし、好ましくは分子量が３０００〜５０００である液状ポリオールを含有するポリオールと多価イソシアネート化合物を反応させて得られるウレタンプレポリマーを含有す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】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）Ｔｇが３０℃以上である非晶性ポリエステルポリオール、（ｂ）分子量が１０００〜３０００未満である結晶性ポリエステルポリオール、（ｃ）分子量が３０００〜１００００である結晶性ポリオールを必須成分とするポリオールと多価イソシアネート化合物を反応させて得られるウレタンプレポリマーを含有す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。
【請求項２】
前記ポリオールが、（ａ）Ｔｇが３０℃以上である非晶性ポリエステルポリオール、（ｂ）分子量が１０００〜３０００未満である結晶性ポリエステルポリオール、（ｃ）分子量が３０００〜１００００である結晶性ポリオールに加えて、さらに（ｄ）分子量が３０００〜５０００である液状ポリオールを必須成分とすることを特徴とする請求項１記載の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、湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤に関する。さらに詳しくは、木質基材と化粧シートのラミネート接着に好適に使用される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熱可塑性樹脂を主成分とする接着剤であり、加熱溶融した後に被着材に塗布して貼り合わせ、冷却により固化するものである。従来のホットメルト接着剤の欠点として耐熱性が低いことが挙げられたが、化学反応硬化機構を組み入れた反応性ホットメルト接着剤によって改善され、溶剤を使用しないため環境に優しい点や、接着力の立ち上がりが速いため生産性を向上できる点等が評価されており、様々な分野において他の接着剤からの代替が進められている。
【０００３】
合板、ＭＤＦ、パーティクルボード等の木質基材に意匠を施した化粧紙やプラスチックフィルム等の化粧シートをラミネート接着して化粧材を製造する工程においては、従来使用していた水系の接着剤では接着剤中の水分を木質基材が吸収するため、基材が膨張して表面外観を悪化させたり、基材に反りやねじれが発生する等の問題があり、これを解決するため反応性ホットメルト接着剤が導入されつつある。
【０００４】
化粧シートラミネート向けに改良された反応性ホットメルト接着剤としては、接着性、耐熱性、耐溶剤性を検討したもの（特許文献１）やガス非透過性素材の貼合方法を検討したもの（特許文献２）等が存在する。
【特許文献１】特開2005-75877号公報
【特許文献２】特許2769103号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら化粧シートをラミネートした化粧材においては、化粧シート自体は十分な硬度を有していないため、接着層で硬さを出すことが求められているが、反応性ホットメルト接着剤は熱可塑性樹脂をベースとしているため皮膜が柔く、化粧材の表面に荷重がかかった際に凹みを生じる等の問題が発生し、このような要求には対応できていなかった。
【０００６】
本発明は、皮膜が硬く、例えば化粧シートラミネートに用いた際に十分な化粧材の表面硬度を確保でき、かつ、初期接着性能やタックフリータイム等の作業性については従来品と同程度である湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らが検討を行ったところ、単に硬い樹脂成分を用いるだけでは硬度は上がるものの、基材との密着性が低下したり、タックフリータイムが極端に短くなるため作業性が悪かったり、初期接着性能が低下する等の問題があることが判明した。そこで、さらに鋭意検討を重ねたところ、Ｔｇ（ガラス転移温度）が３０℃以上である非晶性ポリエステルポリオール、分子量が１０００〜３０００未満である結晶性ポリエステルポリオール、分子量が３０００〜１００００である結晶性ポリオール、好ましくは分子量が３０００〜５０００である液状ポリオールを必須成分とするポリオールと多価イソシアネート化合物を反応させて得られるウレタンプレポリマーを含有す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が前記課題を解決できることを見出した。
【発明の効果】
【０００８】
本発明になる湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤は、硬い皮膜を形成することができる。従って、例えば化粧シートラミネートに用いた際に十分な化粧材の表面硬度を確保できる。また、初期接着性能やタックフリータイム等の作業性については従来品と同程度であるため、特に化粧シートがラミネートされた化粧材の製造に有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤の主成分となるウレタンプレポリマーを構成するポリオールについて、詳細に説明する。本発明に用いられるポリオールにおいて、非結晶性ポリエステルポリオールとは、Ｘ線回折により明瞭な結晶構造が確認されず、Ｔｇのみを有するポリエステルポリオールのことであり、結晶性ポリエステルポリオールとは、秩序をもった分子配列をなして、Ｘ線回折によって明瞭な結晶構造が確認でき、Ｔｇと融点を有するポリエステルポリオールのことである。
【００１０】
各ポリエステルポリオールは、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ノナメチレンジカルボン酸、デカメチレンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等のジカルボン酸と、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオール、ネオペンチルグリコール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、シクロヘキサンジメタノール、２，４−ジメチル−１，５−ペンタンジオール等のジオールから得られる。
【００１１】
非結晶性ポリエステルポリオール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、テレフタル酸等が挙げられ、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、ヘキサンジオール等が挙げられる。Ｔｇが３０℃以上の非結晶性ポリエステルポリオールを用いることにより、ホットメルト接着剤の硬さを上げ、これを用いて接着したラミネート化粧材の表面硬度を出すことができる。
【００１２】
結晶性ポリエステルポリオール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、ドデカン二酸等が好ましく、ジオールとしてはエチレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール等が好ましい。なお、前述した非結晶性ポリエステルポリオールのタックフリータイムが極めて短いため、結晶性ポリエステルポリオールとしては比較的タックフリータイムが長いアジピン酸とへキサンジオールの組み合わせが好ましい。また、非結晶性ポリエステルポリオールは溶融粘度が高いため、溶融粘度が低い低分子量（１０００〜３０００未満）の結晶性ポリエステルポリオールを用いることが好ましい。一方、低分子量の結晶性ポリオールはタックフリータイムが長いため、タックフリータイムの調整等を目的として分子量がやや大きい（３０００〜１００００）結晶性ポリエステルポリオールを併用することが好ましい。
【００１３】
さらにウレタンプレポリマーを構成するポリオールとして液状ポリオールを用いることができ、ジカルボン酸としてはアジピン酸、セバシン酸、イソフタル酸、テレフタル酸、無水フタル酸等が挙げられ、ジオールとしてはエチレングリコール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、シクロヘキサンジメタノール、２，４−ジメチル−１，５−ペンタンジオール等が好ましい。液状ポリオールの分子量は３０００〜５０００が好ましい。
【００１４】
本発明に用いられる多価イソシアネート化合物としては、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ポリイソシアネート類のほか、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も使用できるが、湿気硬化性や安全面から４，４’−ＭＤＩが好ましく用いられる。また、多価イソシアネート化合物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。ＮＣＯ／ＯＨが１．５未満では、作製されるウレタンプレポリマーの溶融時の粘度が高くなり、また粘度の安定性も悪くなるため、湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤としてホットロールコーター等で使用する際、作業性の低下を招く。ＮＣＯ／ＯＨが２．５を超えると、湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤中に未反応の多価イソシアネート化合物が多量に残存してしまい、ホットロールコーター等で使用する場合、多価イソシアネート化合物が蒸気として空気中に多量に拡散してしまい、作業環境衛生上の問題が発生する。
【００１５】
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、上記のポリエステルポリオールと多価イソシアネート化合物とを反応させて得られるウレタンプレポリマーのほかに、必要に応じて粘着付与樹脂、触媒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、ロジンエステルなどが挙げられる。触媒としては、３級アミン化合物、錫化合物等が挙げられる。
【００１６】
以下、実施例、比較例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は何ら実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００１７】
実施例１
非結晶性ポリエステルポリオールとしてＨＳ  ２Ｆ−２３７Ｐ（豊国製油株式会社製、分子量２０００、Ｔｇ５０℃）７０重量部、結晶性ポリエステルポリオールとして、ＨＳ  ２Ｈ−２０１ＡＰ（豊国製油株式会社製、分子量２０００、融点５５℃）５０重量部及びＨＳ  ２Ｈ−４５１Ａ（豊国製油株式会社製、分子量４５００、融点５７℃）３０重量部、液状ポリエステルオールとして、ＨＳポリオール２０００（豊国製油株式会社製、分子量３５００、Ｔｇ−３１℃）３０重量部をフラスコに入れ、１２０℃で２時間減圧脱水した。次に４，４’−ＭＤＩとしてミリオネートＭＴ（日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名）３５．７重量部を添加して窒素雰囲気下で１時間攪拌し、更に減圧下で１時間攪拌することにより、実施例１のホットメルト接着剤を調製した。
【００１８】
実施例２、比較例１、２
ポリエステルポリオールを表１記載の配合に変更した他は実施例１と同様に行い、実施例２及び比較例１、２のホットメルト接着剤を得た。実施例１記載の材料の他、非結晶性ポリエステルポリオールとしてＨＳポリオール１０００（豊国製油株式会社製、分子量３０００、Ｔｇ２０℃）を用いた。
【００１９】
各ホットメルト接着剤について、以下の方法に従って評価を行った。
＜溶融粘度＞
粘度計（ブルックフィールド粘度計ＲＶＤＶ−Ｉ＋）を用い、予め１２０℃に調温したホットメルト接着剤を１２０℃チャンバーにセットして２０分静置後、１０ｒｐｍにて測定した。
＜タックフリータイム＞
各ホットメルト接着剤を１２０℃に加熱して溶融し、パーティクルボード（５０ｍｍ×７０ｍｍ×９ｍｍ厚）にドクターブレードを用いて１２５μｍ厚に塗布し、経時で指を塗布面に接触させてパーティクルボードが持ち上がるかどうか確認し、接着剤を塗布してから持ち上がらなくなるまでの時間を測定した。
＜表面硬度＞
各接着剤組成物を１２０℃に加熱して溶融し、ドクターブレードで１００μ厚の皮膜を作成して２４時間養生後、ＪＩＳＫ５６００−５−４（１９９９）に準じて皮膜表面の鉛筆硬度を測定した。ただし、荷重は１ｋｇとした。
【００２０】
【表１】
2008094959.tif 000002
実施例１及び２においては十分な表面硬度が得られ、タックフリータイムも実用的なものであった。比較例１及び２はＴｇが低い非晶性ポリエステルポリオールを使用したものであり、表面硬度が低かった。