JP4325556B2 - ポリオール混合物および該混合物より得られる反応性ホットメルト組成物ならびに該組成物を使用して得られる成形品 - Google Patents
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Description
反応性ホットメルト接着剤は、強度、接着速度に優れ、組み立て産業におけるライン化適性が高いことに加え、脱溶剤化、省エネルギー化が図れるという社会的要請にも適合するため急速に伸長している。それと共に、継続作業性の向上の要求も強く、より速い硬化速度を有する反応性ホットメルト接着剤が求められている。
この要求に応えるため、ポリエステルポリオールの結晶化度がその硬化速度に影響を与えることが知られている。すなわち、硬化速度の向上のためには結晶化度の高いポリエステルポリオールが極めて有利なのである。(例えば、「接着」1984年、28巻、8号、p.5および「ADHESIVES AGE」1987年、11月号、p.32参照)
本発明者らは、上記課題を解決するため、鋭意検討した結果、以下の組成物により課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。
(1)脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ジオールを主成分として製造される結晶性ポリエステルポリオール、 10〜97重量%
(2)芳香族ポリカルボン酸と脂肪族ポリオールを主成分として製造されるポリエステルポリオール、 0〜45重量%
(3)ポリカーボネートポリオール 3〜45重量%
を含むことを特徴とするものであり、
本発明の反応性ホットメルト組成物は、上記ポリオール混合物と
ポリイソシアネートとを反応させて得られることを特徴とするものであり、さらには、この組成物を使用して得られる成形品が提供される。
以下、本発明をより詳細に説明する。
(1)脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ジオールを主成分として製造される結晶性ポリエステルポリオール、 10〜97重量%
(2)芳香族ポリカルボン酸と脂肪族ポリオールを主成分として製造されるポリエステルポリオール、 0〜45重量%
(3)ポリカーボネートポリオール 3〜45重量%
であり、好ましくは、
(1)脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ジオールを主成分として製造される結晶性ポリエステルポリオール、 30〜90重量%
(2)芳香族ポリカルボン酸と脂肪族ポリオールを主成分として製造されるポリエステルポリオール、 5〜30重量%
(3)ポリカーボネートポリオール 5〜40重量%
である。
以下、本発明を実施例挙げて具体的に説明するが、これに制限されるものではない。
(1)水酸基価、酸価および数平均分子量
ポリエステルポリオールの水酸基価および酸価は、JIS K 1557に準拠して測定し、数平均分子量はこの水酸基価から算出した。
(2)融点および結晶化温度
ポリエステルポリオールの融点および結晶化温度は、示差熱分析(DSC)における最大の吸熱ピークおよび放熱ピークの温度から求めた。DSCの測定は、加熱速度10℃/minおよび冷却速度−10℃/minで行った。
(3)結晶化度
結晶化度は、製造したポリエステルポリオールを、その融点以上の温度で加熱溶融し、この状態から10℃/分の速度で冷却、固化させた後、これを粉末とし、X線回折法(ルーランド法)により測定、算出した値である。
1,6−ヘキサンジオールとドデカン二酸からなる平均分子量3600の宇部興産製ポリエステルポリオール(以下、ETERNACOLL3010と記載する)70重量部、1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートからなる平均分子量1000の宇部興産製ポリカーボネートポリオール(ユーエッチカーブ(UH−CARB)100と記載する)30重量部をセパラブルフラスコに入れ、窒素置換し、これを120℃で加熱溶融した。更に、250rpmで攪拌しながら120℃、50mmHgで1時間脱水処理し、10分間の窒素置換を行なった。その後、前もって60℃に加温しておいた4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDIと記載する)(仕込みのポリエステルポリオール混合物のOH基に対し、1.1倍モル)を一度に添加し、窒素雰囲気下、さらに120℃、1.5時間攪拌して反応性ホットメルト組成物を合成した。
(1)融点:DSC測定における融解ピークの温度を融点として求めた。DSCの測定条件は昇温速度10℃/minで−100℃から100℃まで昇温した。
(2)結晶化温度:DSC測定における結晶化ピークの温度を結晶化温度として求めた。DSCの測定条件は冷却速度10℃/minで100℃から‐100℃まで冷却した。
(3)溶融粘度:試料を120℃で溶融し、B型粘度計で測定した。
(4)オープンタイム:120℃で溶融した反応性ホットメルト組成物を、厚さ1.6mmのアルミ板上に直径約2cm、厚さ約2mmの大きさに塗布し、室温で放冷して反応性ホットメルト組成物が固まるまでの時間を測定した。実験は室温23℃で行った。
(5)セットタイム:120℃で溶融した反応性ホットメルト組成物を、厚さ1.6mmのアルミ板上に直径約2cm、厚さ約2mmの大きさに塗布し、その上から別のアルミ板を重ねて圧締めし、固まるまでの時間を測定した。実験は室温23 ℃で行った。
(6)接着性:120℃で溶融したホットメルトを、厚さ1.6mmのアルミ板上に直径約2cm、厚さ約2mmの大きさに塗布し、室温で放冷して固化させた。10分間の放置の後、固化した反応性ホットメルト組成物の端部にスパチェラの先端で力を与え、アルミ板と反応性ホットメルト組成物を剥離させ、接着性を調べた。この時、静置後自然に剥離が生じていたものは×、軽い力で剥離したものは△、強い力によって剥離したものは○、反応性ホットメルト組成物が変形してなお剥離しなかったものを◎と評価した。
実施例1のエタナコール(ETERNACOLL)3010 70重量部、ユーエッチカーブ(UH−CARB)100 30重量部の代わりに、表1に示したポリエステルポリオールとポリカーボネートポリオールを使用した他は、同様の手順により反応性ホットメルト組成物を合成した。
実施例1のエタナコール(ETERNACOLL)3010 70重量部、ユーエッチカーブ(UH−CARB)100 30重量部の代わりに、表1に示す材料を使用した他は、同様の手順により反応性ホットメルト組成物を合成した。
(1)結晶性PEPO:結晶性ポリエステルポリオール
(2)芳香族PEPO:芳香族ポリエステルポリオール
(3)PCD:ポリカーボネートジオール
PCLD:ポリカプロラクトンジオール
PPG:ポリプロピレングリコール
HD:1,6−ヘキサンジオール
DDA:ドデカン二酸
AA:アジピン酸
ET3010:宇部興産製エタナコール(ETERNACOLL)3010 [商品名、HD-DDA系ポリエステルポリオール:平均分子量3600、水酸基価30.9、酸価0.16、融点70.4℃、結晶化温度57.3℃、結晶化度49%]
ET3015:宇部興産製エタナコール(ETERNACOLL)3015 [商品名、HD-DDA系ポリエステルポリオール:平均分子量2500、水酸基価45.0、酸価0.08、融点70.8℃、結晶化温度54.5℃、結晶化度43%]
ET3030:宇部興産製エタナコール(ETERNACOLL)3030 [商品名、HD-AA系ポリエステルポリオール:平均分子量3800、水酸基価29.0、酸価0.20、融点57.3℃、結晶化温度40.4℃、結晶化度43%]
HD-(DDA/AA):[DDA/AA:40/60:平均分子量3200、水酸基価32.2、酸価0.21、融点56.3℃、結晶化温度37.0℃、結晶化度40%]
ET5010:宇部興産製エタナコール(ETERNACOLL)5010 [商品名、EG/NPG-AA/PA系ポリエステルポリオール:平均分子量1900、水酸基価58.2、酸価0.10、Tg
−0.2℃]
ET5011:宇部興産製エタナコール(ETERNACOLL)5011 [商品名、EG/NPG-AA/PA系ポリエステルポリオール:平均分子量2600、水酸基価43.8、酸価0.10、Tg
−0.5℃]
DY7130:ヒュルス社製ダイナコール(DYNACOLL)7130 [商品名、平均分子量3000、水酸基価34.6、酸価<2、Tg23.6℃]
UH-100:宇部興産製UH-CARB100 [商品名、HD系ポリカーボネートジオール:平均分子量1000、水酸基価112.1、酸価0.02、融点45.9℃]
PCLD(2000):ダウ社製トーン・ポリオール(TONE(TM) POLYOL) 2241 [商品名、ポリカプロラクトンジオール:平均分子量2000、融点67.7℃、結晶化温度47.5℃]
PPG(2000):和光純薬工業製 [ポリプロピレングリコール ジオール型:平均分子量2000]
EG:エチレングリコール
NPG:ネオペンチルグリコール
PA:フタル酸
実施例9
実施例8の反応性ホットメルト組成物を用いて、以下のように、アルミ電池ケースとプリント配線基板を挿入し一体化させた電池成形品を製造した。
2.金型を開け、アルミ電池ケースとプリント配線基板をあらかじめ配線したものを型内に設置した。
3.型を圧力もれがないように閉じた。
4.アプリケーターのノズルを型の射出チャンネルのところまで進め、圧力もれがないように接続した。
5.反応性ホットメルト組成物を以下の条件で射出した。
加工温度:110℃、射出圧1.4MPa、射出時間5秒
6.アプリケーターのノズルを型から取り去った。
7.1分間、成形品を金型に保持し、冷却した。
8.型を開いて成形品を取り出した。
9.成形品のスプルーを除去した。
10.成形品を室温で大気中湿気により硬化させた。
この成形品は、剥離、き裂を含んでいなかった。
本発明により、金属、特にアルミニウムとの接着性に優れた反応性ホットメルト組成物の前駆体であるポリオール混合物および該混合物から得られる反応性ホットメルト組成物ならびにこの組成物を使用した成形品を提供することが可能となった。特に電気・電子構成部品、電気・電子部品や半導体部品の用途に使用できる。
Claims (13)
- (1)脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ジオールを主成分として製造される結晶性ポリエステルポリオール、 30〜90重量%
(2)芳香族ポリカルボン酸と脂肪族ポリオールを主成分として製造されるポリエステルポリオール、 5〜30重量%
(3)ポリカーボネートポリオール 5〜40重量%
を含むポリオール混合物。 - (1)脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ジオールを主成分として製造される結晶性ポリエステルポリオールを、溶融状態より10℃/分の冷却速度で冷却、固化させた該ポリエステルポリオールのX線回折法(ルーランド法)による結晶化度測定において、結晶化度が30%以上のものである請求の範囲第1項記載のポリオール混合物。
- (1)脂肪族ジカルボン酸が炭素数6〜12のジカルボン酸であり、脂肪族ジオールが炭素数2〜12のジオールの結晶性ポリエステルポリオールであり、
(2)芳香族ポリカルボン酸がフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸からなる群の少なくとも1化合物であり、脂肪族ポリオールが炭素数2〜12のポリオールのポリエステルポリオールである、請求の範囲第1項記載のポリオール混合物。 - (1)脂肪族ジカルボン酸がドデカン二酸及びアジピン酸から選択される少なくとも一種であり、脂肪族ジオールが1,6−ヘキサンジオールである、請求の範囲第3項記載のポリオール混合物。
- (2)芳香族ポリカルボン酸がフタル酸とアジピン酸であり、脂肪族ポリオールがエチレングリコール及びネオペンチルグリコールのポリエステルポリオールである、請求の範囲第4項記載のポリオール混合物。
- (3)ポリカーボネートポリオールが1,6−ヘキサンジオールを含む化合物である、請求の範囲第5項記載のポリオール混合物。
- 請求の範囲第1〜6項のいずれか1項記載のポリオール混合物とポリイソシアネートを反応させて得られる反応性ホットメルト組成物。
- 請求の範囲第7項記載の反応性ホットメルト組成物を使用した成形品。
- 請求の範囲第7項記載の反応性ホットメルト組成物を密閉型中に射出し、冷却した後、型から取り出し、次いで大気中で湿気硬化させて得られる成形品。
- 密閉型中に挿入物を設置し、一体化させて得られることを特徴とする請求の範囲第9項記載の成形品。
- 電気・電子部品製造工業および半導体部品製造工業分野の製品である請求の範囲第8項記載の成形品。
- 挿入物が、電気・電子構成部材または半導体構成部材である請求の範囲第10項記載の成形品。
- 電気・電子構成部材または半導体構成部材が、センサー、回路板、素子、スイッチ、配線、コネクター、表示装置、電池である請求の範囲第12項に記載の成形品。
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