JP2010084024A - 接着剤組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】低温硬化性に優れるとともに常温での貼り付け可能時間が長く、多様な条件下で使用可能な接着剤組成物を提供する。
【解決手段】ウレタンプレポリマー、ヘキサメチルジシラザンやヘプタメチルジシラザンなどのジシラザン化合物を含有することを特徴とする接着剤組成物。１０℃以下の雰囲気での使用に適するが、低温下に限らず多様な条件下で使用可能であるため、季節ごとに接着剤を切り替える必要がない。
【選択図】なし

Description

本発明は低温硬化性に優れるとともに常温での貼り付け可能時間が長く、多様な条件下で使用可能な接着剤組成物に関する。

一液湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤は空気や基材中の水分との反応により硬化可能であるため計量や混合の手間がなく、また、被着材適性が広く、高い凝集力を有することから、建築用接着剤やライン用接着剤として広く用いられている。一方、その硬化速度は雰囲気温度や空気、基材中の水分量に大きく影響されるため、季節の違いによって硬化速度に大きな差が生じることがある。例えば夏季は高温多湿なため硬化速度が速くなりすぎ、貼り付け可能時間が短くなって作業性が低下する。逆に冬季は低温低湿なため硬化速度が遅くなり、接着力の立ち上がりが遅くなって養生時間を長くしないと次工程に取りかかることができず、生産性が低下するという問題を生じる。

一液湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤において、このような夏季の貼り付け時間の確保と冬季の硬化性の向上を両立させるための取り組みは多く行われている。例えば特許文献１においては、ウレタンプレポリマー、モルホリン化合物、アミン化合物を含有する接着剤組成物が開示されているが、接着が比較的容易な合板同士の接着において低温硬化性が検討されるに留まり、改善の余地がある。
特開２００６−２８３６８号公報

このように、一液湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤において夏季の貼り付け時間の確保と冬季の硬化性の向上は困難であり、硬化性を低下させた夏季用と硬化性を向上させた冬季用を季節によって切り替えているのが現状である。しかしながら、気温や湿度は大きく変動することもあるため切り替え時期の判断が難しく、また、在庫の管理も必要なため、四季を通して使用可能な接着剤の開発が強く望まれている。

本発明の課題は、低温硬化性に優れるとともに常温での貼り付け可能時間が長く、多様な条件下で使用可能な接着剤組成物を提供することである。

本発明はウレタンプレポリマー、ジシラザン化合物を含有することを特徴とする接着剤組成物である。また、ジシラザン化合物が、ヘキサメチルジシラザンまたはヘプタメチルジシラザンであることがより好ましい。

本発明の接着剤組成物は低温硬化性に優れるため、１０℃以下の雰囲気での使用に適する。他方、常温での貼り付け可能時間も長いため、低温下に限らず多様な条件下で使用可能である。したがって、季節ごとに接着剤を切り替える必要がないため安定した接着が可能となり、在庫管理を行う必要もない。

本発明の接着剤組成物の硬化成分となるウレタンプレポリマーは、ポリオール等の活性水素を２個以上有する化合物と多価イソシアネート化合物との反応により得られるものである。

活性水素を２個以上有する化合物としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ポリプロピレングリコール等のポリエーテルポリオール、アジピン酸、セバシン酸、テレフタル酸等とジオール類を反応させたポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオールやこれらの水添物等のポリオレフィンポリオール等が挙げられる。

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）、ポリメリックジフェニルメタンジイソシアネート（c−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多官能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多官能イソシアネート類等が挙げられる。

ジシラザン化合物の添加により、低温硬化性と常温での貼り付け可能時間を両立させることができる。ジシラザンとして、ヘキサメチルジシラザン、ヘプタメチルジシラザン、ジビニルメチルジシラザンなどが挙げられる。ジシラザンの添加量は、ウレタンプレポリマー１００重量部に対して、１〜１０重量部とすることが好ましい。

接着剤組成物の硬化を促進するため、触媒を添加することが好ましい。好ましい触媒は錫系触媒であり、特にＤＯＰ変性錫系触媒、ＤＩＮＡ変性錫系触媒を用いると低温硬化性を向上できる。

本発明の接着剤組成物には、前記必須成分に加えて公知の添加剤を用いることができる。具体例として、炭酸カルシウムなどの無機充填材、有機充填材、希釈剤、脱水剤、カップリング剤、粘着付与樹脂、老化防止剤などが挙げられる。

以下、実施例、比較例に基づき本発明をより詳細に説明する。ただし、本発明は実施例に何ら限定されるものでない。

ウレタンプレポリマーの合成方法
３官能ヒマシ油変性ポリオール（平均分子量１５００）２００重量部をセパラブルフラスコ内に投入後、減圧下、６０℃で２時間攪拌した後、４，４’−ＭＤＩを１８７．６重量部投入し、窒素雰囲気下、８０℃で２時間反応させ、ＮＣＯ重量％が１０％のウレタンプレポリマーを合成した。

実施例１
ウレタンプレポリマー ２０重量部、ポリメリックＭＤＩである４４Ｖ２０（住化バイエルウレタン株式会社製、商品名）５重量部、アジピン酸エステル系可塑剤であるＤＩＮＡ（株式会社ジェイプラス、商品名）１８重量部、及び脱水剤であるＰＴＳＩ（ＰＣＩ社製、商品名）１重量部をプラネタリーミキサー内に投入後、表面処理炭酸カルシウムであるＭ−３００Ｊ（丸尾カルシウム株式会社製、商品名）３７重量部、表面未処理炭酸カルシウムであるＢＦ２００（備北粉化工業株式会社製、商品名）１８重量部、プラスチックの表面に炭酸カルシウムを付着させた有機・無機ハイブリッドフィラーであるＥＭＣ−４０Ａ（アクゾ・ノーベル社製、商品名）２重量部を加え、減圧下で３０分間攪拌した。減圧攪拌後、ヘキサメチルジシラザン０．５重量部、ＤＩＮＰ変性錫系触媒であるＭＳＣＡＴ−０２（日本化学産業株式会社製、商品名）０．０３重量部を添加し、減圧下で１５分間攪拌し、一液湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤である実施例１の接着剤組成物を得た。

実施例２、比較例１、２
実施例１で用いた各配合材料の他にヘプタメチルジシラザンを用い、表１に記載した配合にて実施例１と同様に実施し、各接着剤組成物を得た。

試験評価方法
低温硬化性
接着剤組成物、フレキ板、合板（４０×４０ｍｍ）を５℃に調温しておき、くし目ごてを用いてフレキ板に接着剤組成物を塗布し（塗布量約５００ｇ／ｍ²）、合板を貼り合わせた後に５℃雰囲気下で２４時間養生し、引張り速度３ｍｍ／分にて平面引張り試験を行った。
貼り付け可能時間
くし目ごてを用いてフレキ板に接着剤組成物を塗布し（塗布量約５００ｇ／ｍ²）、塗布後１０分毎に、裏面にクッション材を有するフロアー材（４０×４０ｍｍ、接着面は不織布）を塗布面に載せて１ｋｇで５秒間圧締し、すぐに剥がして接着剤の転写率を確認した。転写率が８０％以上となった最長時間が６０分以上のものを○、５０分または４０分のものを△、３０分以下のものを×と評価した。

実施例の各接着剤組成物は低温硬化性に優れ、貼り付け可能時間も十分確保されていた。一方、比較例の接着剤組成物は低温硬化性に優れるものの、貼り付け可能時間が十分ではなく、常温での使用には適さないものであった。

Claims (3)

1. ウレタンプレポリマー、ジシラザン化合物を含有することを特徴とする接着剤組成物。
2. 前記ジシラザン化合物が、ヘキサメチルジシラザンまたはヘプタメチルジシラザンであることを特徴とする請求項１記載の接着剤組成物。
3. １０℃以下の雰囲気で使用されることを特徴とする請求項１または２記載の接着剤組成物。