JP2004176028A

JP2004176028A - 反応性ホットメルト接着剤組成物

Info

Publication number: JP2004176028A
Application number: JP2002382673A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Amano; 達也天野
Original assignee: Hitachi Kasei Polymer Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2002-11-27
Filing date: 2002-11-27
Publication date: 2004-06-24

Abstract

【課題】塗工性、巻き込み性に優れ、反応前の初期耐熱性が良好であり、且つ従来の反応性ホットメルトでは得られなかったプライマー処理を施していないオレフィン系化粧シートへの接着が可能な建材内装ラッピング用反応性ホットメルト接着剤組成物を提供することを目的とするものである。
【解決手段】環球法による軟化点が９０〜１３０℃のアモルファスポリ−α−オレフィン重合体に、アルコキシシラン化合物を反応させてなるグラフト変性体１００重量部、環球法による軟化点が８０〜１６０℃のオレフィン系樹脂５〜７０重量部からなることを特徴とする建材内装ラッピング用反応性ホットメルト接着剤組成物。
【選択図】なし。

Description

【０００１】
【発明の属する技術】
本発明は、反応性ホットメルト接着剤組成物に関する。さらに詳しくは、ポリオレフィン材料の接着に優れ、且つ、塗工性、初期耐熱性に優れ、建材内装ラッピング用に有用な湿気硬化形の反応性ホットメルト接着剤組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ラッピングとは、一般的に、複雑な形状をしたＭＤＦと略されるミディアムデンシティーファイバーあるいは合板に、木目などの印刷を施した化粧シートを巻き込みながら接着剤で貼り合わせる工法であり、従来はその化粧シートに塩ビシートが用いられ、接着剤は溶剤系接着剤を用いていた。
【０００３】
近年、化粧シートは、燃焼時のダイオキシン発生が問題視されている塩ビ系化粧シートから、オレフィン系化粧シートへ代替えが進んでいる。このオレフィン系シートに使用されているオレフィン系材料は、低コスト性、加工性、軽量性、リサイクル性等の長所を有するため、接着分野において、建材関係以外でも自動車内装材等の多くに使用されている。しかしながら、オレフィン系材料は、その低表面エネルギーのために接着が困難であり、事前に、プライマー処理、あるいはコロナ、プラズマ処理を施さなければならず、ラッピング用のオレフィン系化粧シートもウレタン系などのプライマー処理を事前に施している。
【０００４】
また、ラッピング用の接着剤としては、溶剤系接着剤が使用されてきたが、乾燥工程が必要であり、生産性が上がらない事や、引火の危険性、取扱者の健康への悪影響、環境汚染の問題を発生する欠点があり、反応性ホットメルト接着剤が使用されるようになってきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の反応性ホットメルト接着剤は、ポリエステル系ジオールやポリエーテル系ジオールに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主成分としており、オレフィン系化粧シートへの接着は弱く、事前にプライマー処理を施さなければならないという欠点がある。
また、ラッピング工法は、ラインスピード１０〜５０ｍ／ｍｉｎの速度で、複雑な形状のＭＤＦに化粧シートを塗工、巻き込み、貼り合わせするため、接着剤に対しては、シートへの塗工性、巻き込み直後の浮き、剥がれがないことが要求される。
【０００６】
更に、貼り合わせ直後にドリル加工や、ＵＶ塗装等、６０〜８０℃の熱のかかる次工程に移る場合があり、貼り合わせ直後の反応前の初期耐熱性が要求される。従来の反応性ホットメルト接着剤は、反応前の初期耐熱性は４０〜６０℃程度であり、前記の様な、反応前に熱がかかる工程では、浮きや剥がれが生じる可能性がある。その解決方法としては、ウレタンプレポリマーを主成分とする反応性ホットメルト接着剤に、軟化点の高い熱可塑性樹脂を添加する方法があるが、粘度が極めて高くなり、塗工性が著しく悪くなる。更に、溶融温度も高くなるため、被着体に対する熱ダメージが大きくなるという欠点がある。オレフィン系化粧シートの場合、一般的に、塗工温度が１５０℃以上では、シートが伸びてしまうため、塗工温度は１４０℃以下が好ましいとされている。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、塗工性良好で、巻き込み直後の浮き、剥がれがなく、反応前の初期耐熱性に優れ、かつ従来技術では得られなかったオレフィン系材料への接着に優れるため、オレフィン系化粧シートへの事前のプライマー処理が不要であり、コストメリットに優れる建材内装ラッピング用反応性ホットメルト接着剤組成物を提供する事を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の反応性ホットメルト接着剤組成物は、環球法による軟化点が９０〜１３０℃のアモルファスポリ−α−オレフィン重合体に、アルコキシシラン化合物を反応させてなるグラフト変性体１００重量部、環球法による軟化点が８０〜１６０℃のオレフィン系樹脂５〜７０重量部からなることを特徴とする建材内装ラッピング用反応性ホットメルト接着剤組成物である。
【０００９】
すなわち本発明者は、上記課題を克服すべく、鋭意研究を重ねた結果、環球法による軟化点が９０〜１３０℃のアモルファスポリ−α−オレフィン重合体に、アルコキシシラン化合物を反応させてなるグラフト変性体１００重量部、環球法による軟化点が８０〜１６０℃のオレフィン系樹脂５〜７０重量部とすることで、反応性ホットメルト接着剤としての特性、すなわち、常温において固形で、加熱溶融することにより塗工性良好となり、巻き込み直後の浮き、剥がれがなく、反応前の初期耐熱性に優れ、かつ従来技術では得られなかったオレフィン系材料への接着に優れるため、オレフィン系化粧シートへの事前のプライマー処理が不要である建材内装ラッピング用反応性ホットメルト接着剤組成物見い出し、本発明をなすに至った。
【００１０】
本発明に用いるアモルファスポリ−α−オレフィン重合体は、例えばアタクチックポリプロピレン、アタクチックポリブテン−１等のホモポリマーまたはコポリマー、あるいは、プロピレン、エチレン、ブテン−１等のコポリマーまたはターポリマーが挙げられ、初期耐熱性の点から、環球法による軟化点は９０〜１３０℃のアモルファスポリ−α−オレフィン重合体を用いる。
【００１１】
オレフィン系二重結合を有するアルコキシシラン化合物は、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−トリス（２−メトキシ−エトキシ）シラン、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルジメチルメトキシシラン、またはビニルメチルジブトキシシランなどが挙げられる。該アルコキシシラン化合物は、グラフトの際、アモルファスポリ−α−オレフィン重合体１００重量部に対し、０．１〜１０重量部の量で使用する。０．１重量部未満であると、架橋が不十分となり、耐熱性が得られない。また、１０重量部を越えると、反応性ホットメルト接着剤として使用する際に重要な熱安定性が確保できないという問題があるためである。
【００１２】
該アルコキシシラン化合物は、アモルファスポリ−α−オレフィン重合体に、従来の技術のあらゆる方法により、例えば溶剤中で、または溶融物中で、ベンゾイルパーオキサイド等の過酸化物等の開始剤を用いてグラフトすることができ、特に限定するものではない。
【００１３】
更に、湿気硬化反応速度を向上させるために、湿気硬化反応促進剤として、４価錫を、アモルファスポリ−α−オレフィン重合体１００重量部に対し、０．０１〜１０重量部で添加する。０．０１重量部未満であると、湿気硬化反応促進が不十分であり、１０重量部を越えると、反応性ホットメルト接着剤として使用する際に重要な熱安定性が確保できないという問題があるためである。
【００１４】
また、本発明の組成物では、上記グラフト変性体の貼り合わせ直後の浮きやはがれの防止や反応前の初期耐熱性をさらに向上させるため、環球法による軟化点が８０〜１６０℃のオレフィン系樹脂をアモルファスポリ−α−オレフィン重合体１００重量部に対し、５〜７０重量部の量で使用する。該オレフィン系樹脂の環球法による軟化点が８０℃未満であると、十分な初期耐熱性が得られず、１６０℃以上の場合は、粘度が高くなり、塗工性が著しく劣る。更に、該オレフィン系樹脂の環球法による軟化点が８０〜１６０℃であっても、５重量部未満であると、耐熱性が不十分であり、７０重量部を越えると、粘度が高くなり、塗工性が確保できないという問題がある。このオレフィン系樹脂としては、低分子量ポリプロピレンワックス、低分子量ポリエチレンワックス、パラフィンワックス、ミクロクリスタリンワックス等のワックス類、低密度ポリエチレン、アタクチックポリプロピレン、アクリル変性ポリオレフィン、等が挙げられる。
該オレフィン系樹脂の配合方法は、特に限定されるものではなく、公知の方法による加熱混合で必要な接着剤組成物が得られる。
【００１５】
また、必要に応じて粘着付与樹脂を添加しても良い。粘着付与樹脂は、初期接着強さとオレフィン材料への接着強さ向上及び固化時間調整のために用いる。該粘着付与樹脂は、ロジン酸エステル、テルペン樹脂、脂肪族飽和炭化水素樹脂、シクロペンタジエン樹脂、ケトン樹脂、及び重合可能なものにあっては、その重合体、水素添加可能なものにあっては、その水添樹脂等が挙げられるが、特に限定されるものではない。
該粘着付与樹脂の配合方法は、特に限定されるものではなく、公知の方法による加熱混合で必要な接着剤組成物が得られる。
【００１６】
本発明の反応性ホットメルト接着剤組成物の使用方法は、通常のホットメルト接着剤と同様に、通常９０〜２００℃程度、好ましくは１３０〜１８０℃に加熱溶融し、被着体に片面あるいは両面にホットメルト状態で塗布し、直ちに接着する方法や、塗布後再加熱により接着する方法が可能である。
オレフィン系化粧シートとＭＤＦのラッピング接着に使用する場合、本発明の反応性ホットメルト接着剤組成物を１４０℃で溶融させた後、プライマーを施していないオレフィン系化粧シートにダイコータにて塗布量約８０ｇ／ｍ^２塗布し、オレフィン系成形材料に貼り合わせ、数秒圧着し、接着させる。その直ちにドリル加工等の２次加工に入ることが可能となる。この製造方法により、生産性に優れ、プライマー処理を施していないオレフィン系化粧シートとＭＤＦが強固に接着した建築内装材を得ることができる。
【００１７】
本発明による接着剤組成物により接着されるオレフィン系化粧シートとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−１、ポリエチレンテレフタレート等が挙げられ、更に、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、タルク、ガラス繊維等の充填剤や、耐電防止剤等の添加剤が配合されている場合もある。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に関する実施の形態を、実施例をあげて、具体的に説明する。
【００１９】
【実施例】
（実施例１）
アモルファスポリ−α−オレフィン重合体として、ヒュルスジャパン株式会社製のヴェストプラスト７０８（軟化点１０６℃）を用い、次の成分、該アモルファスポリ−α−オレフィン重合体１００．０重量部、ビニルトリメトキシシラン（日本ユニカー株式会社製Ａ−１７１）６．０重量部及びベンゾイルパーオキサイド１．０重量部からなる混合物を、フラスコ内にて、空気及び湿度の遮断下で１６０℃×３０分混合し、アモルファスポリ−α−オレフィン重合体のシラングラフト変性物を得た。更に、該シラングラフト変性物に対し、湿気硬化反応促進剤であるジブチル錫ジラウレート０．１重量部を溶融混合し、シラングラフト変性物▲１▼を得た。このシラングラフト変性物▲１▼１００重量部に対し、オレフィン系樹脂として、低分子量ポリプロピレンワックスである三洋化成工業株式会社製ビスコール３３０−Ｐ（環球法による軟化点が１５２℃）２０重量部を溶融混合し、反応性ホットメルト接着剤（粘度２１０Ｐ／１４０℃）を得た。
この反応性ホットメルト接着剤を１４０℃で溶融後、ダイコータでプライマー処理を施していないオレフィン系化粧シートに塗工し、塗工性を評価した。同時に、巻き込みを行い、直後の浮き、剥がれを確認した。評価は目視で行い、塗工性良好な場合は○、カスレ等により、塗工性が劣る場合は×とした。巻き込み性は、浮き、剥がれがない場合は○、やや浮き、剥がれがある場合は△、浮き、剥がれが大きい場合は×とした。
また、１４０℃に溶融した反応性ホットメルト接着剤をプライマー処理を施していないオレフィン系化粧シートに８０ｇ／ｍ^２塗布し、直ちにＭＤＦと重ね合わせ、０．５ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力で１０秒間圧締接着した。接着強さの評価方法は、はく離角度１８０度、はく離速度２００ｍｍ／分にて、はく離接着強さを測定した。貼り合わせ５分後の初期はく離接着強さを２０℃と８０℃にて、また２３℃５０％ＲＨにて１４日養生後のはく離接着強さを２０℃と８０℃にて測定した。破壊状態は、プライマー処理を施していないオレフィン系シートと接着剤との界面破壊を示した場合はＡ、ＭＤＦの材料破壊を示した場合はＢ、ＭＤＦの表層材料破壊を示した場合はＢ’、接着剤の凝集破壊を示した場合はＣとした。測定結果を表１に示す。
【００２０】
（実施例２）
シラングラフト変性物▲１▼１００重量部に対し、オレフィン系樹脂として低分子量ポリプロピレンワックスであるビスコール３３０−Ｐ（三洋化成工業株式会社製）５０重量部、を溶融混合し、反応性ホットメルト接着剤（粘度３００Ｐ／１４０℃）を得た。この反応性ホットメルト接着剤を用い、実施例１と全く同様に、塗布、接着し、塗工性、巻き込み性及び各種はく離接着強さの測定を行った。測定結果を表１に示す。
【００２１】
（実施例３）
シラングラフト変性物▲１▼１００重量部に対し、オレフィン系樹脂としてアタクチックポリプロピレンである千葉ファインケミカル株式会社製サンアタックＰ（環球法による軟化点が１５０℃）２０重量部を溶融混合し、反応性ホットメルト接着剤（粘度２００Ｐ／１４０℃）を得た。この反応性ホットメルト接着剤を用い、実施例１と全く同様に、塗布、接着し、塗工性、巻き込み性及び各種はく離接着強さの測定を行った。測定結果を表１に示す。
【００２２】
（比較例１）
実施例１において、アモルファスポリ−α−オレフィン重合体として、ヒュルスジャパン株式会社製のヴェストプラスト７０８（軟化点１０６℃）に変えて、ヒュルスジャパン株式会社製のヴェストプラスト５０８（軟化点８４℃）を用いた接着剤組成物（粘度９０Ｐ／１４０℃）を比較例１として、実施例と全く同様に、塗布、接着し、塗工性、巻き込み性及び各種はく離接着強さの測定を行った。測定結果を表１に示す。
【００２３】
（比較例２）
実施例１において、アモルファスポリ−α−オレフィン重合体として、ヒュルスジャパン株式会社製のヴェストプラスト７０８（軟化点１０６℃）に変えて、ヒュルスジャパン株式会社製のヴェストプラスト６０８（軟化点１５７℃）を用いた接着剤組成物（粘度５５０Ｐ／１４０℃）を比較例２として、実施例と全く同様に、塗布、接着し、塗工性、巻き込み性及び各種はく離接着強さの測定を行った。測定結果を表１に示す。
【００２４】
（比較例３）
実施例１において、オレフィン系樹脂のビスコール３３０−Ｐ（三洋化成工業株式会社製）を１００重量部とした接着剤組成物（粘度３７０Ｐ／１４０℃）を比較例３とし、実施例と全く同様に、塗布、接着し、塗工性、巻き込み性及び各種はく離接着強さの測定を行った。測定結果を表１に示す。
【００２５】
（比較例４）
実施例１において、オレフィン系樹脂を除いた接着剤組成物（粘度１３０Ｐ／１４０℃）を比較例４として、実施例と全く同様に、塗布、接着し、塗工性、巻き込み性及び各種はく離接着強さの測定を行った。測定結果を表１に示す。
【００２６】
（比較例５）
実施例１において、アモルファスポリ−α−オレフィン重合体にシラングラフト変性を施さない接着剤組成物（粘度２３０Ｐ／１４０℃）を比較例５として、実施例と全く同様に、塗布、接着し、塗工性、巻き込み性及び各種はく離接着強さの測定を行った。測定結果を表１に示す。
【００２７】
（比較例６）
従来の反応性ホットメルト接着剤として、アジピン酸と１，４ブタンジオールを主成分とするポリエステルポリオール（官能基数２．０、分子量４，０００）１００．０重量部と、ジフェニルメタンジイソシアネート１２．５重量部からなる混合物を、フラスコ内にて、空気及び湿度の遮断下で１００℃×４時間混合し、反応性ホットメルト接着剤（粘度１００Ｐ／１００℃）を得た。この反応性ホットメルト接着剤を塗布温度１２０℃にて帆布に１００ｇ／ｍ^２塗布し、直ちにポリプロピレン板と重ね合わせ、０．５ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力で１０秒間圧締接着した。その後、実施例と全く同様に、塗工性、巻き込み性及び各種はく離接着強さの測定を行った。測定結果を表１に示す。
【００２８】
以上、実施例１〜実施例３及び比較例１〜比較例６の各試験項目等を一覧にし
て次の
【表１】に示した。
【００２９】
【表１】

【００３０】
表１から明らかなように、比較例１は、巻き込み性が悪く、且つ貼り合わせ５分後の熱間接着強さが低く、反応前の初期耐熱性が劣っている。
比較例２、３は、塗工性試験にて、かすれが生じ、塗工性が著しく劣っている。更に、比較例２は、ＭＤＦへのしみ込みが劣り、ＭＤＦの表層材料破壊となっている。
比較例４、５は、巻き込み後にやや浮き、はがれが見られ、貼り合わせ５分後の熱間接着強さが低く、反応前の耐熱性が劣っている。特に比較例５は、貼り合わせ１４日後においても、熱間接着試験において、接着剤の凝集破壊を示し、反応していない事がわかる。
比較例６は、貼り合わせ５分、１４日の常態、熱間接着試験において、いずれも接着強さが低く、プライマー処理を施していないオレフィン系シートに対して接着性が劣ることがわかる。
一方、本発明による反応性ホットメルト接着剤組成物（実施例１〜３）では、塗工性、巻き込み性に優れ、貼り合わせ５分後の常態、熱間時の熱間接着強さが良好であり、反応前の初期耐熱性良好である。また、プライマー処理を施していないオレフィン系シートに対して常態、熱間時のいずれにおいても接着性良好であることがわかる。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の建材内装ラッピング用反応性ホットメルト接着剤組成物は、塗工性、巻き込み性に優れ、反応前の初期耐熱性が良好であり、且つ従来の反応性ホットメルトでは得られなかったプライマー処理を施していないオレフィン系化粧シートへの接着が可能である。従って、オレフィン系化粧シートに事前にプライマー処理を施す必要がなく、安価な建材内装材の製造に有効に使用できる。

Claims

環球法による軟化点が９０〜１３０℃のアモルファスポリ−α−オレフィン重合体に、アルコキシシラン化合物を反応させてなるグラフト変性体１００重量部、環球法による軟化点が８０〜１６０℃のオレフィン系樹脂５〜７０重量部からなることを特徴とする建材内装ラッピング用反応性ホットメルト接着剤組成物。
請求項１記載の反応性ホットメルト接着剤を用い、プライマー処理を施していないオレフィン系化粧シートをラッピングする建材内装ラッピング材の製造方法。