JP2705855B2 - 接着剤組成物 - Google Patents
接着剤組成物Info
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Description
に金属物質,無機材料等に対する接着性に優れた接着剤
組成物に関するものである。
の二つに大別される。上記非反応型接着剤としては、例
えばホツトメルト型接着剤があげられる。上記ホツトメ
ルト型接着剤は、加熱溶融後の冷却固化により瞬間的に
接着力が得られるため、接着作業が能率的に行われる
が、高温に曝されると、再溶融し接着力が低下するとい
う欠点を有している。これに対して、上記反応型接着剤
は、高い耐熱性接着力を有しているが、初期接着力が低
く上記ホツトメルト型接着剤のように瞬間的な接着力が
得られないという問題を有している。そして、近年、上
記ホツトメルト型接着剤の有する瞬間接着性と、上記反
応型接着剤の有する高い耐熱接着強度の双方を兼ね備え
た反応性ホツトメルト型接着剤が種々検討されている。
ら、省エネルギー面および作業環境面から可能な限り低
温で溶融塗布可能な特性が要求されている。しかしなが
ら、上記反応性ホツトメルト型接着剤は、通常のホツト
メルト型接着剤に用いられる分子量の大きな熱可塑性樹
脂を用いるため上記のような低温での塗布作業性に優れ
ているとは言い難いものである。このように、塗布性を
向上させるためには、上記反応性ホツトメルト型接着剤
に可塑剤または粘着性付与剤を添加し、溶融粘度を低下
させることが必要であるが、溶融粘度を低下させるには
可塑剤および粘着付与剤を比較的多量に添加しなければ
ならず、この多量の添加により反応性ホツトメルト型接
着剤の接着特性に悪影響が生ずる。さらに、上記多量の
添加は、接着特性に悪影響を与えるのみでなく、接着対
象物が金属の場合、その金属の腐食の発生原因となる。
一方、金属に対して優れた接着性を示す反応性のウレタ
ンホツトメルト接着剤組成物も提案されている。例え
ば、ウレタンプレポリマーに、ロジンエステルおよびシ
ランカツプリング剤を添加することにより得られるホツ
トメルト型接着剤があげられる(特開平2−16318
6号)。しかし、上記ホツトメルト型接着剤は、多量の
粘着性付与剤等に起因する腐食の発生という問題を有し
ている。
ような、塗布性能が向上し、金属に対する接着性の改良
された反応性ホツトメルト型接着剤であつても、金属や
無機物、特にステンレス,ガラス等に対しては、まだ充
分な接着性を備えたものとは言い難く、他のホツトメル
ト型接着剤においても、上記被着体に対して優れた接着
性を有するものは未だ得られないのが実情である。
たもので、耐熱性および瞬間接着性に優れ、しかも広範
囲、特に金属および無機物に対して優れた接着性能を有
する接着剤組成物の提供をその目的とする。
め、この発明の接着剤組成物は、下記の(A)成分を主
要成分とし、下記の(B)および(C)成分を併有して
いるという構成をとる。 (A)少なくとも2個のイソシアネート基を有するウレ
タンプレポリマー。 (B)活性水素を含有しないエチレン系不飽和単量体か
らなり、かつ、分子量が10000〜30000の範囲
に設定された低分子量重合体。 (C)オルガノアルコキシシラン化合物。
着性はもちろん、金属物質およびガラス等の無機物に対
しても優れた接着性能を得る目的で一連の研究を重ね
た。その結果、少なくとも2個のイソシアネート基を有
するウレタンプレポリマーと、活性水素を含まないエチ
レン系不飽和単量体からなり、かつ、分子量が1000
0〜30000の範囲に設定された低分子量重合体と、
さらにオルガノアルコキシシラン化合物を組み合わせる
と、120℃の低温でも塗布が可能で、瞬間接着性およ
び耐熱性に優れ、しかも金属および無機物、特にステン
レスおよびガラスに対して優れた接着強度を有すること
を見出しこの発明に到達した。
る。
ンプレポリマー(A成分)と、特殊な低分子量重合体
(B成分)と、オルガノアルコキシシラン化合物(C成
分)とを用いて得られる。
分)は、少なくとも2個のイソシアネート基を有するも
のであり、このようなウレタンプレポリマーは、ポリオ
ールと有機ポリイソシアネート化合物とを従来公知の方
法にしたがつて反応させることによつて得られる。
のではなく通常のポリウレタン製造に使用されている従
来公知のポリオールが用いられ、単独でもしくは併用し
て用いることができる。例えば、置換されたまたは無置
換のポリアルキレンエーテルグリコール,ポリヒドロキ
シポリアルキレンエーテル等のポリヒドロキシジエーテ
ル、ポリヒドロキシポリエステル、ポリオールのエチレ
ンオキサイド付加物およびグリコールのモノ置換エステ
ル等があげられる。
は、エチレンジイソシアネート、エチリデン−ジイソシ
アネート、プロピレンジイソシアネート、ブチレン−ジ
イソシアネート、ヘキサメチレン−ジイソシアネート、
トルエン−ジイソシアネート、シクロペンチレン−1,
3−ジイソシアネート、シクロヘキシレン−1,4−ジ
イソシアネート,シクロヘキシレン−1,2−ジイソシ
アネート、4,4′−ジフエニルメタンジイソシアネー
ト、2,2′−ジフエニルプロパン−4,4′−ジイソ
シアネート、p−フエニレンジイソシアネート、m−フ
エニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネー
ト、1,4−ナフチレンジイソシアネート、1,5−ナ
フチレンジイソシアネート、ジフエニル−4,4′−ジ
イソシアネート、アゾベンゼン−4,4′−ジイソシア
ネート、ジフエニルスルホン−4,4′−ジイソシアネ
ート、ジクロロヘキサメチレンジイソシアネート、フル
フリデンジイソシアネート、1−クロロベンゼン−2,
4−ジイソシアネート、4,4′,4″−トリイソシア
ネート−トリフエニルメタン、,1,3,5−トリイソ
シアネート−ベンゼン、2,4,5−トリイソシアネー
ト−トルエン、4,4′−ジメチルジフエニルメタン−
2,2′,5,5′−テトライソシアネート等があげら
れ、単独でもしくは併せて用いられる。
分)の配合割合は、接着剤組成物全重量中5〜90重量
%(以下「%」と略す)の範囲に設定することが好まし
い。
分)とともに用いられる特殊な低分子量重合体(B成
分)は、活性水素を含まないエチレン系不飽和単量体か
らなる重合体であり、分子量が10000〜30000
の範囲のものが用いられる。また、上記分子量と固有粘
度との間の相関関係は一般によく知られており、0.1
〜0.4の固有粘度〔テトラヒドロフランとアルコール
との混合物(重量比で9:1)中で測定〕に単量体を重
合したものがこの発明において特に好ましい。そして、
上記エチレン系不飽和単量体としては、ラジカル重合可
能な活性水素を含まないものが用いられ、特に限定する
ものではない。例えば、アクリル酸アルキルエステル
(アルキル基の炭素数が1〜12),メタクリル酸アル
キルエステル(アルキル基の炭素数が1〜12)があげ
られ、具体的にはメチルアクリレート,エチルアクリレ
ート,n−ブチルアクリレート,イソブチルアクリレー
ト,n−プロピルアクリレート,イソプロピルアクリレ
ート,メチルメタクリレート,エチルメタクリレート,
n−ブチルメタクリレート,イソブチルメタクリレー
ト,n−プロピルメタクリレート,イソプロピルメタク
リレート等があげられる。さらに、ビニルアセテート,
ビニルプロピオナート等のビニルエステル、ビニルエー
テル,フマレート,マレエート,スチレン,アクリロニ
トリル,エチレン等があげられる。これらは単独でもし
くは併せて用いられる。そして、上記単量体の選択は、
最終的な接着剤の所望の用途に大きく依存しており、例
えば感圧接着剤,非感圧接着剤,構造接着剤,コンタク
ト型接着剤等の種々の用途によつて適宜に選択される。
例えばつぎの〜のようにして作製することができ
る。前記ウレタンプレポリマー(A成分)の原料(単
量体)と共に、エチレン系不飽和単量体を反応器に仕込
んでそれぞれ独自に反応させ、ウレタンプレポリマーを
作製すると同時に上記特殊な低分子量重合体を作製す
る。エチレン系不飽和単量体中に前記ウレタンプレポ
リマー(A成分)の原料を含ませ、その原料を重合(予
備重合)させてウレタンプレポリマー(A成分)をつく
り、ついでエチレン系不飽和単量体を重合させて低分子
量重合体(B成分)をつくる。ポリオール中にエチレ
ン系不飽和単量体を含ませ、ラジカル重合法により重合
させ低分子量重合体(B成分)にする。上記の場合に
は、上記低分子量重合体(B成分)の作製後、イソシア
ネート成分に加えて上記ポリオールと反応させウレタン
プレポリマーを作製することが合理的である。また、従
来公知の製法により得られる低分子量重合体を、前記イ
ソシアネート成分と反応させる前にポリオールに添加し
てもよいし、すでに製造された特定のウレタンプレポリ
マー(A成分)に添加してもよい。
合割合は、接着剤組成物全重量中10〜95%の範囲に
設定することが好ましい。すなわち、特殊な低分子量重
合体の配合割合が10%未満では、系の粘度が高くなり
塗布性が低下し、また初期タツクが小さくなり初期の接
着強度が低下する。逆に、95%を超えると、反応成分
であるウレタンプレポリマーの配合量が少なくなり所望
の耐熱性が得られなくなる傾向がみられるからである。
分)および特殊な低分子量重合体(B成分)とともに用
いられるオルガノアルコキシシラン化合物(C成分)
は、下記の一般式(1)または(2)で表される化合物
である。
はビニル基,エポキシ基,メルカプト基,アミノ基また
はイソシアネート基等を有する有機基、R′は炭素数1
〜3の低級アルキル基、Xはメトキシ基またはエトキシ
基である。〕
ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルトリエトキシシ
ラン、ビニルジメチルメトキシシラン等のビニルアルコ
キシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラ
ン、3,4−エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキ
シシラン、3,4−エポキシシクロヘキシルエチルジメ
トキシシラン等のエポキシアルコキシシラン、γ−メル
カプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプトアル
コキシシラン等があげられる。好適にはメルカプトシラ
ン系が用いられる。これらオルガノアルコキシシラン化
合物は単独でもしくは併せて用いることができ、その配
合割合は接着剤組成物全重量中0.05〜5%の範囲に
設定することが好ましい。すなわち、配合割合が0.0
5%未満では被着体に対する接着性が不足することがあ
り、逆に5%を超えると優れた接着性は備えているが、
硬化速度が非常に遅くなるという傾向がみられるからで
ある。
ようにして製造される。すなわち、まず、特定のウレタ
ンプレポリマー(A成分)と、特殊な低分子量重合体
(B成分)とを前述の特殊な低分子量重合体の作製にし
たがつて同時に作製する。つぎに、これにオルガノアル
コキシシラン化合物(C成分)を配合,混合することに
より製造される。
反応性ホツトメルト型接着剤組成物で、室温では固体で
あり、120℃という比較的低温での塗布に適切な粘度
を有しているため、粘着性付与剤および可塑剤等を添加
する必要がない。なお、所望の粘着特性を損なわない程
度であれば少量の粘着性付与剤および可塑剤を適宜添加
してもよい。
は、特定のウレタンプレポリマー(A成分)と、特殊な
低分子量重合体(B成分)と、さらにオルガノアルコキ
シシラン化合物(C成分)とを含有するものである。こ
のため、瞬間接着性および耐熱性はもちろん、金属物,
無機物、特にステンレスおよびガラスに対する優れた接
着性を備えている。
明する。
管,添加管,温度計,攪拌機および加熱・冷却用設備を
備えつけた。そして、下記の各成分を下記に示す割合に
準備した。なお、下記の配合量において、重量部を
「部」と略す。
ぎに、上記(a),(b),(c),(d),(f),
(h),(i)の各成分を反応器に添加し、温度を80
℃以上に上昇させた。80℃雰囲気下30分後に上記
(e)および(g)の各成分を1時間にわたつて添加し
た。さらに、80℃を3時間維持して反応を行い、
(j)成分を添加した。この反応を80℃でさらに2時
間継続し(k)成分を添加した。ついで、温度を100
℃に上昇させ、その状態で3時間維持した。上記反応の
間、乾燥窒素流をゆるやかに液面下に流入し泡立てた。
その後、メルカプトシラン(信越化学工業社製,KBM
803)を28部添加し、30分間撹拌し接着剤組成物
を得た。
示す。
の(1)〜(6)の各成分を用いた。それ以外は実施例
1と同様にして接着剤組成物を得た。
の(1)〜(8)の各成分を用いた。それ以外は実施例
1と同様にして接着剤組成物を得た。
また、これらに加えてメルカプトシラン(信越化学工業
社製,KBM803)36.8部を添加した。これ以外
は実施例1と同様にして接着剤組成物を得た。
示す。
た。それ以外は実施例1と同様にして接着剤組成物を得
た。
応性ホツトメルト接着剤組成物を調整した。
%の割合になるように添加した。それ以外は比較例2と
同様にして反応性ホツトメルト接着剤を得た。
CO基の含有割合 1.2%粘度(120℃)
3800cps
の方法により反応性ホツトメルト接着剤組成物を調整し
た。
%の割合になるように添加した。それ以外は比較例4と
同様にして反応性ホツトメルト接着剤を得た。
1000部とトリレンジイソシアネート260部を90
℃で8時間反応せしめてNCO基含有率2.9%のポリ
イソシアネートを得た。ついで、このプレポリマーにロ
ジンエステル(荒川化学工業社製,エステルガムAA
V)750部を加え95℃で1時間攪拌混合した。得ら
れた組成物のNCO基含有率は1.7%であつた。さら
に、この組成物にシランカツプリング剤(信越化学工業
社製,KBM803)40部を加え攪拌混合してホツト
メルト接着剤組成物を得た。
比較例品のホツトメルト接着剤を使用して、ステンレス
SUS304(厚み1.5mm)とガラス(JIS R3
02厚み5mm)を貼り合わせて温度20℃,湿度60%
の室内に7日放置したものをテストピースとした。この
テストピースを用いて長期耐候性テストに通常用いられ
るサンシヤインWOMによる2000hr後の引張剪断
強度を測定した。その結果を下記の表1に示した。
の条件における剪断強度が低く、WOM2000hr後
の剪断強度試験では比較例1品は剥離はしなかつたもの
の強度が非常に低く、他の比較例品は全て剥離してしま
つた。これに対して実施例品は全て二つの条件下におい
て剪断強度が高い。このことから、実施例品は接着性、
特に金属,ガラス等の無機物に対して優れた接着性を備
えていることがわかる。
Claims (2)
- 【請求項1】 下記の(A)成分を主要成分とする接着
剤組成物であって、下記の(B)および(C)成分を併
有していることを特徴とする接着剤組成物。 (A)少なくとも2個のイソシアネート基を有するウレ
タンプレポリマー。 (B)活性水素を今有しないエチレン系不飽和単量体か
らなり、かつ、分子量が10000〜30000の範囲
に設定された低分子量重合体。 (C)オルガノアルコキシシラン化合物。 - 【請求項2】 金属または無機物に対して用いられる請
求項1記載の接着剤組成物。
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Publications (2)
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Family Applications (1)
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JP3135899A Expired - Fee Related JP2705855B2 (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | 接着剤組成物 |
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JPH02178383A (ja) * | 1988-12-29 | 1990-07-11 | Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd | ホットメルト接着剤組成物 |
JPH02236837A (ja) * | 1989-03-10 | 1990-09-19 | Mitsubishi Kasei Corp | 光磁気記録媒体 |
JPH02272013A (ja) * | 1989-04-13 | 1990-11-06 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 反応性ホットメルト型組成物 |
-
1991
- 1991-05-10 JP JP3135899A patent/JP2705855B2/ja not_active Expired - Fee Related
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