(57)【要約】【課題】  耐熱性の低い被着体にも直接塗布が可能であり、しみ出しやズレを生じない接着性が良好な反応性ホットメルト接着剤を提供する。【解決手段】  回転型レオメーターにて測定された４０℃及び６０℃の粘度η４０（Ｐａ・ｓ）及びη６０（Ｐａ・ｓ）が、５０≦η６０≦１０００、かつ、η４０／η６０≧８であることを特徴とする反応性ホットメルト接着剤。回転型レオメーターにて測定された８０℃の粘度η８０が、５０Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転型レオメーターにて測定された４０℃及び６０℃の粘度η４０（Ｐａ・ｓ）及びη６０（Ｐａ・ｓ）が、５０≦η６０≦１０００、かつ、η４０／η６０≧８であることを特徴とする反応性ホットメルト接着剤。
【請求項２】
回転型レオメーターにて測定された８０℃の粘度η８０が、５０Ｐａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項１に記載の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、反応性ホットメルト接着剤に関し、特に布地の接着に適する。
【背景技術】
【０００２】
布地用接着剤の一つとして環境負荷が低く、生産性の高い無溶剤型のホットメルト系接着剤が使用されている。特に、接着剤に耐熱性等の耐熱劣化性が求められる場合には、接着後に架橋反応を生じる反応性ホットメルト接着剤が適している。しかし、反応性ホットメルト接着剤は加熱溶融状態で被着体に塗布されるため、耐熱性の低い被着体への塗布が困難であったり、場合によってはしみ出しが発生するなどの問題が生じており、引用文献１で布地用反応性ホットメルト接着剤が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１３８２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記引用文献１は反応性ホットメルト接着剤を布地に直接塗布して貼り合わせるのではなく、離型性を有する支持体フィルム又はシートに該接着剤を塗工後、形成された接着剤層を布地へ転写し、別の被着体と熱圧して貼り合わせることを特徴としている。この方法によれば、耐熱性の低い被着体の貼り合わせに有効であるが、工程が増えるためホットメルト接着剤の利点である高生産性が損なわれる。
【０００５】
本発明では、耐熱性の低い被着体にも直接塗布が可能であり、しみ出しやズレを生じない接着性が良好な反応性ホットメルト接着剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明者は鋭意検討した結果、ある温度における粘度が特定の範囲にある反応性ホットメルト接着剤が、前記の課題を解決することを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、一般的な接着は塗布工程及び圧着工程からなり、本発明は各工程での粘度範囲を規定するものである。
【０００７】
本発明は、［１］  回転型レオメーターにて測定された４０℃及び６０℃の粘度η４０（Ｐａ・ｓ）及びη６０（Ｐａ・ｓ）が、５０≦η６０≦１０００、かつ、η４０／η６０≧８であることを特徴とする反応性ホットメルト接着剤である。
また、本発明は、［２］  回転型レオメーターにて測定された８０℃の粘度η８０が、５０Ｐａ・ｓ以下であることを特徴とする上記［１］に記載の反応性ホットメルト接着剤である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、耐熱性の低い被着体の場合にも直接塗布することが可能であり、適切なアンカー効果を発現しながら、しみ出しが発生しない反応性ホットメルト接着剤の提供が可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の第一の特徴は、圧着工程および圧着後の工程における粘度に関するものである。すなわち、回転型レオメーターにて測定された４０℃及び６０℃における粘度η４０（Ｐａ・ｓ）及びη６０（Ｐａ・ｓ）が、５０≦η６０≦１０００、かつ、η４０／η６０≧８を満たす反応性ホットメルト接着剤であることを特徴とする。
【００１０】
一般的な貼り合わせ装置では、接着剤温度が約６０℃の状態で被着体に貼り合わされる。そのため、η６０が、５０Ｐａ・ｓ未満の場合は、粘度が低すぎて被着体にしみ込み過ぎ、接着剤層が減少して接着強さが低下する。一方、η６０が１０００Ｐａ・ｓを超える場合は、粘度が高すぎて被着体へしみ込み難くなり、アンカー効果が減少するため接着強さが低下する。
【００１１】
圧着直後は貼り合わせ品が、自然又は強制的に冷却されることにより、初期凝集力が発現する。温度領域としては約６０〜４０℃に相当する。貼り合わせ直後は、貼り合わされた被着体が、ハガレやズレを生じない程度の初期凝集力が求められる。よって、圧着後の接着剤の粘度は速やかに上昇することが好ましい。つまり、粘度上昇の度合いを示すη４０／η６０の値が大きい方が好ましい。なお、この値が８未満の場合は、粘度上昇が緩慢で初期凝集力が増加しないため、貼り合わせ後にハガレやズレを生じる。
【００１２】
本発明の第二の特徴は、塗布工程の粘度に関するものであり、良好な塗工性を実現するためには塗布時の粘度が低粘度であるほど好ましい。また、ポリエチレンのような耐熱性の低い素材を含む被着体に塗布する場合は、８０℃で塗布するのが一般的である。よって、回転型レオメーターにて測定された８０℃の粘度η８０が、５０Ｐａ・ｓ以下であることを特徴とする。η８０が５０Ｐａ・ｓを超える場合は、転写不良や塗工スジの発生、または、吐出量の低下などを引き起こす。
【００１３】
反応性ホットメルト接着剤は、ポリオールとポリイソシアネートを−ＮＣＯ／−ＯＨ比１．２以上、好ましくは、１．５〜３．０の範囲で反応させて得られるプレポリマーである。
ポリオールとしては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリアクリルポリオール、ポリオレフィンポリオール、ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオール、ロジン変性ポリオール、ポリエチレンブチレンポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリカプロラクトンポリオール等が用いられる。
【００１４】
ポリイソシアネートとしては、ジフェニルメタンジイソシアネート、ジメチルジフェニルメタンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、トリ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、キシリレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、イソフォロンジイソシアネート等が用いられる。
【００１５】
ポリイソシアネートとポリオール混合物のＮＣＯ／ＯＨ比は、１．２以上、好ましくは、１．５〜３．０の範囲となるように決定される。１．２未満では、得られるプレポリマーの粘度が高くなり過ぎ、作業性の悪化を招き、３．０を超えると得られる皮膜が硬くなり、風合いの低下を生じるという欠点がある為である。
【００１６】
上記ポリオール混合物とポリイソシアネートからプレポリマーを得るには、加熱及び脱泡可能な混合機を用いて、５０〜１３０℃の範囲で窒素ガスをパージする等の方法で湿気を遮断しつつ数時間加熱、反応させる。
【００１７】
回転型レオメーターにて測定された４０℃及び６０℃の粘度η４０（Ｐａ・ｓ）及びη６０（Ｐａ・ｓ）が５０≦η６０≦１０００、かつη４０／η６０≧８である反応性ホットメルト接着剤は以下のようにして得ることができる。４０℃及び６０℃の粘度η４０（Ｐａ・ｓ）及びη６０（Ｐａ・ｓ）が５０≦η６０≦１０００の反応性ホットメルト接着剤は、例えば重量平均分子量が５０００以下、かつ、ガラス転移温度が−３０〜＋３０℃のポリオールを一種類以上含むポリオール混合物に、ＮＣＯ／ＯＨ比を１．５〜３．０で反応させることで得られる。更に、η４０／η６０≧８を同時に満たすには、前記の方法にて得られた反応性ホットメルト接着剤のガラス転移温度が−２０℃以上であることが必要である。
回転型レオメーターにて測定された８０℃の粘度η８０が、５０Ｐａ・ｓ以下である反応性ホットメルト接着剤は、前述したように重量平均分子量やＮＣＯ／ＯＨ比を調整することにより得られる。更に、粘着付与剤や可塑剤を添加することにより粘度を調整することも可能である。
【００１８】
本発明では、必要に応じて、熱可塑性ポリマー（ポリウレタン、エチレン系共重合体、プロピレン系共重合体、塩化ビニル系共重合体、アクリル共重合体、スチレン−共役ジエンブロック共重合体等の各種ゴム系）、粘着付与樹脂（ロジン樹脂、ロジンエステル樹脂、水添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、水添テルペン樹脂、石油樹脂、水添石油樹脂、クマロン樹脂、ケトン樹脂、スチレン樹脂、変性スチレン樹脂、キシレン樹脂、エポキシ樹脂等の各種樹脂系）、更に触媒（ジブチルチンジラウレート、ジブチルチンオクテート、ジメチルシクロヘキシルアミン、ジメチルベンジルアミン、トリオクチルアミン等）、顔料、酸化防止剤、紫外線吸収剤、界面活性剤、難燃剤、充填剤等を適量配合しても良い。
【００１９】
本発明によると、回転型レオメーターにて測定された４０℃及び６０℃の粘度η４０（Ｐａ・ｓ）及びη６０（Ｐａ・ｓ）が、５０≦η６０≦１０００、かつ、η４０／η６０≧８であることを特徴とする接着剤により、特に布地の接着に適した反応性ホットメルト接着剤を得ることができる。
【実施例】
【００２０】
次に、実施例及び比較例によって本発明を更に具体的に説明し、これらの具体例の結果を示すが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。反応性ホットメルト接着剤の試験方法・評価方法を以下に説明する。
【００２１】
溶融粘度は回転型レオメーター（Ｒｅｏｌｏｇｉｃａ製ＳＴＲＥＳＳＴＥＣＨ）を用いて測定した。
ジオメトリー：２０ｍｍφパラレルプレート
ＧＡＰ：２ｍｍ
周波数：０．５Ｈｚ
せん断応力：１００Ｐａ
温度：１２０〜３０℃（５℃／ｍｉｎで降温）
【００２２】
貼り合わせは、グラビアロールコーター（ＣＡＶＩＴＥＣ製ＣＡＶＩＭＥＬＴ）を用い、ポリエステルタフタ（スーツやスカートの裏地に使われているツルツルした生地）に塗布してナイロン起毛布を貼り合わせた。
塗布・貼り合わせ条件を下記のようにして行った。
塗布温度：８０℃
塗布速度：３ｍ／ｍｉｎ
グラビアロール：セル直径０．６６ｍｍ×深度０．２２ｍｍ，８２個／ｃｍ２
標準転写量  １５ｇ／ｍ２
コーティングロールＧＡＰ：０ｍｍ
コーティングロールエア圧：２ｂａｒ
ラミネートロールＧＡＰ：  ０ｍｍ
ラミネートロールエア圧：  ２ｂａｒ
被着体：ナイロン起毛布×ポリエステルタフタ
養生：２３℃・５０％ＲＨ×７日
【００２３】
しみ出しの有無は、貼り合わせ品の外観を目視で確認した。
【００２４】
接着剤の初期凝集力は、下記の初期クリープ試験にて評価した。
試験雰囲気：２３℃・５０％ＲＨ
被着体：市販ＭＤＦ×オレフィンシート（約５０μｍ厚）
試験片：２５ｍｍ×１００ｍｍ幅
試験方法：オレフィンシートに反応性ホットメルト接着剤を約７０ｇ／ｍ２で塗布し、ＭＤＦに貼り合わせる。その直後、５０ｇｆの錘を９０°方向にぶら下げて５分間放置し、落下したとき（１００ｍｍ以上のズレ）は×、落下しなかったとき（１００ｍｍ未満のズレ）は○と判定した。
＊ＭＤＦ：中質繊維板（木質繊維を熱圧して成形されたボード）
【００２５】
接着剤の塗工性は、グラビアロールコーター（ＣＡＶＩＴＥＣ製ＣＡＶＩＭＥＬＴ）を用い、ポリエステルタフタに塗布して判定した。
塗布温度：８０℃
塗布速度：３ｍ／ｍｉｎ
グラビアロール：セル直径０．６６ｍｍ×深度０．２２ｍｍ，８２個／ｃｍ２
標準転写量  １５ｇ／ｍ２
コーティングロールＧＡＰ：０ｍｍ
コーティングロールエア圧：２ｂａｒ
被着体：ポリエステルタフタ
判定方法：転写量が１５ｇ／ｍ２以上である場合を１００％とし下記の様に判定
した。
◎：転写量１００％
○：転写量  ８０％以上
△：転写量  ６０％以上
×：転写量  ６０％未満
【００２６】
貼り合わせ品のＴ型はく離接着強さは、ＪＩＳ  Ｋ６８５４−３に準じて測定した。
引張試験機：株式会社島津製作所製ストログラフ
試験雰囲気：２３℃・５０％ＲＨ
試験片：    ２５ｍｍ幅
試験速度：  ２００ｍｍ／ｍｉｎ
【００２７】
実施例及び比較例二使用したポリオールを表１に示した。
【００２８】
【表１】
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ＥＧ：エチレングリコール、ＤＥＧ：ジエチレングリコール、Ａｄ：アジピン酸、Ａｚ：アゼライン酸、ＰＡ：フタル酸、ＰＯ付加Ｂｉｓ−Ａ：ポリオキシエチレン付加ビスフェノールＡ
ＭＷ：重量平均分子量、Ｔｍ：融点、Ｔｇ：ガラス転移温度
【００２９】
（実施例１）
温度計、攪拌機、コンデンサー及び窒素ガス導入管を備え付けたセパラブルフラスコに、ポリオールＡ（１５重量部）及びポリオールＢ（８５重量部）を仕込み、攪拌しながら昇温した。９０℃において減圧下で水分を除去した後、ジフェニルメタンジイソシアネート（２５重量部）を仕込み昇温し、窒素雰囲気下に温度１２０℃で１時間反応後、更に減圧下にて脱泡しながら１時間反応させて反応性ホットメルト接着剤を得た。
【００３０】
（実施例２）
温度計、攪拌機、コンデンサー及び窒素ガス導入管を備え付けたセパラブルフラスコに、ポリオールＡ（２０重量部）及びポリオールＣ（８０重量部）を仕込んだ以外は、実施例１と同様の操作を行い反応性ホットメルト接着剤を得た。
【００３１】
（実施例３）
温度計、攪拌機、コンデンサー及び窒素ガス導入管を備え付けたセパラブルフラスコに、ポリオールＢ（１００重量部）を仕込んだ以外は、実施例１と同様の操作を行い反応性ホットメルト接着剤を得た。
【００３２】
（比較例１）
温度計、攪拌機、コンデンサー及び窒素ガス導入管を備え付けたセパラブルフラスコに、ポリオールＡ（１００重量部）を仕込んだ以外は、実施例１と同様の操作を行い反応性ホットメルト接着剤を得た。
【００３３】
（比較例２）
温度計、攪拌機、コンデンサー及び窒素ガス導入管を備え付けたセパラブルフラスコに、ポリオールＡ（１０重量部）、ポリオールＤ（８８重量部）及びポリオールＥ（２重量部）を仕込んだ以外は、実施例１と同様の操作を行い反応性ホットメルト接着剤を得た。
【００３４】
実施例１〜４及び比較例１、２の反応性ホットメルト接着剤の配合及び試験結果を表２に示した。
【００３５】
【表２】
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【００３６】
表２から、特に圧着時の粘度（η６０）及び粘度の温度依存性（η４０／η６０）が特性に対して強く影響していることがわかる。図１に実施例２及び比較例１の粘度の温度依存性を示した。しみ込みと初期凝集力に関する本発明の５０≦η６０≦１０００、かつ、η４０／η６０≧８を満たす実施例１〜３は、しみだしがなく、また、初期凝集力に優れる。これに対し、５０≦η６０とη４０／η６０≧８を満たさない比較例１は、しみだしが有り、初期凝集力に劣る。比較例２は、塗工性に関するη８０が、５０Ｐａ・ｓ以下を満たさず、塗工性に劣る。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施例２及び比較例１で用いた反応性ホットメルト接着剤の粘度の温度依存性を示した図。
【図１】
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