説明

ウレタン変成ポリエステルポリオールの合成方法,これを用いた建築成形材ラミネート用接着剤及び該接着剤を用いた建築成形材

【課題】 初期接着性と常態接着性に優れるとともに高濃度化に伴う高粘度化を防止して,実用的な粘度を呈するアルミ成形材に対するラミネート接着に適した2液型の建築成形材ラミネート用接着剤を提供する。
【解決手段】 水酸基末端を有するウレタン変成ポリエステルポリオールを用いた接着剤の主剤をなすウレタン変成ポリエステルポリオールを,アジピン酸と1,4−ブタンジオールからなる軟化温度が70℃以上の結晶性ポリエステルポリオールを含むポリエステルポリオールを原料として,これにビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加のグリコールを含有する常温液状のポリエステルポリオールを混合溶解してウレタン変成を施すことによって分子量2万〜50万のウレタン変成ポリエステルポリオールとする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は,金属成形材又は樹脂成形材に樹脂シートをラミネートするに用いる2液型の接着剤の主剤をなすウレタン変成ポリエステルポリオールの合成方法,これを用いた建築成形材ラミネート用接着剤及び該接着剤を用いた建築成形材に関する。
【背景技術】
【0002】
この種ラミネート用2液型の接着剤として,特許文献1記載の如くに,例えばガラス転移温度が40℃以上のポリエステルポリオールを5〜50wt%,40℃未満のポリエステルポリオールを95〜5wt%含む原料ポリエステルポリオールにウレタン変成を施したウレタン変成ポリエステルポリオールを含有した主剤と,有機ポリイソシアネートを硬化剤として,例えば入浴剤,液体洗剤等パウチ充填商品のパウチにおけるアルミ等の金属箔ベースに樹脂フィルムをラミネートすることによって耐薬品性を確保して商品の香料,界面活性剤や有機溶剤等に起因するアルミ等の金属箔ベースと樹脂フィルムとの剥離を防止するように金属ベースに対する接着性を確保するようにしたものが知られている。
【0003】
しかし乍らこの場合,該ラミネート用2液型の接着剤を,例えばサッシの枠や框,ドアの枠等の各種建材に多用されるアルミ押出材,ステンレスフォーミング材,樹脂押出材等の金属乃至樹脂成形材に,その幅方向複数面に亘るように樹脂シートをラミネートするに使用すると,これらはその断面形状が比較的複雑なものとされることによって幅方向にエッジやコーナーを有しており,これらエッジやコーナー部分にラミネートした樹脂シートのめくれやふくれ等の接着不良が生じる傾向がある。
【0004】
このため,本発明者らは,この接着不良を改良する課題の下に,2液型接着剤に配合処方する主剤のウレタン変成ポリエステルポリオールの合成を,ガラス転移温度40℃以上のポリエステルポリオール又は軟化温度が70℃以上の結晶性ポリエステルポリオールを含む原料のポリエステルポリオールに常温液状のポリエステルポリオールによる第1段階のウレタン変性とビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加のグリコールを添加したポリエステルポリオールによる第2段階のウレタン変性との2段階のウレタン変性を施し,第1段階のウレタン変性により分子量1000から5万とし,第2段階のウレタン変性により分子量5000〜100万のウレタン変性ポリエステルポリオールとするようにしたウレタン変性ポリエステルポリオールの合成方法及び該ポリエステルポリオールを用いた,特に建築成形材ラミネート用に好適な接着剤を,下記特許文献2によって提案済みである。
【0005】
【特許文献1】特開2001−322221号公報
【特許文献2】特開2006−112163号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記特許文献2のウレタン変性ポリエステルポリオールの合成方法によれば,これを配合処方した接着剤が,特許文献1における問題点を解消して,金属乃至樹脂成形材のエッジ,コーナー等のめくれやふくれを解消するに好適な優れた初期接着性と優れた常態接着性を確保し,また優れた保存安定性によってスムーズ且つトラブルのない接着をなし得るものとすることが可能となるが,2段階のウレタン変性を行う必要があり,その合成が煩雑なものとなる傾向が生じるとともに,これによって得たウレタン変性ポリエステルポリオールを用いた接着剤の濃度を高めると同時に粘度を高めるという,濃度と粘度の相関関係を呈する傾向を生じるという問題点が残されている。即ち高濃度化することによって初期接着性及び常態接着性を更に高度に確保して生産効率を向上し得るとともに溶剤による大気汚染や工場環境の悪化を加及的に防止することが可能となるところ,高濃度化に伴う高粘度化よって,特に金属に対する接着性が低下する傾向を生じて,高濃度化と接着性とが相反する関係になり易い。
【0007】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので,その解決課題とするところは,上記特許文献2による初期接着性及び常態接着性に優れることによって,断面形状が比較的複雑な金属乃至樹脂成形材に対するラミネートの接着に使用してもエッジ,コーナーにおけるめくれやふくれ等の接着不良がなく長期に安定した接着を確保し得るとともに高濃度化による高粘度化を抑制し,実用的な接着粘性を呈するようにした2液型接着剤におけるウレタン変性ポリエステルポリオールの合成方法を提供するにあり,またこれを用いた建築成形材ラミネート用接着剤及び該接着剤を用いた建築成形材をそれぞれ提供することにある。
【0008】
上記課題に沿って鋭意研究したところ,上記主剤と硬化剤の2液型接着剤の主剤をなす原料ポリエステルポリオールを,アジピン酸と1,4−ブタンジオールからなる軟化温度が70℃以上の結晶性ポリエステルポリオールを含むものとし,これにビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加のグリコールを含有する常温液状のポリエステルポリオールを混合溶解することにより,分子量2万〜50万のウレタン変成ポリエステルポリオールのウレタン変性が可能となり,この場合,初期接着性及び常態接着性を良好に確保するとともにこれを用いた接着剤の高濃度化に伴う高粘度化を抑制して,実用的な接着粘性を確保することができるとの知見を得るに至った。
【0009】
本発明はかかる知見に基づいてなされたものであって,即ち請求項1に記載の発明を,アルミ,鋼板等の金属成形材又は樹脂成形材にオレフィン系,塩化ビニール系等の樹脂シートをラミネートするに用いる水酸基末端を有するウレタン変成ポリエステルポリオールを用いた主剤と硬化剤の2液型接着剤の主剤をなすウレタン変成ポリエステルポリオールの合成方法であって,その主剤を,アジピン酸と1,4−ブタンジオールからなる軟化温度が70℃以上の結晶性ポリエステルポリオールを含むポリエステルポリオールを原料として,これにビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加のグリコールを含有する常温液状のポリエステルポリオールを混合溶解することによって分子量2万〜50万のウレタン変成ポリエステルポリオールをウレタン変性することを特徴とするウレタン変成ポリエステルポリオールの合成方法としたものである。
【0010】
請求項2に記載の発明は,上記に加えて,原料ポリエステルポリオールにおける上記結晶性ポリエステルポリオールの含有量(重量比)を好ましい形態のものとするように,これを上記アジピン酸と1,4−ブタンジオールからなる軟化温度が70℃以上である結晶性ポリエステルポリオールの含有量を,原料ポリエステルポリオール100部に対して15〜40部とすることを特徴とする請求項1に記載のウレタン変成ポリエステルポリオールの合成方法としたものである。
【0011】
請求項3に記載の発明は,同じく上記に加えて,原料ポリエステルポリオールに混合溶解する常温液状のポリエステルポリオールの混合溶解量(重量比)を同じく好ましい形態のものとするように,これを,上記ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加のグリコールを含有する常温液状のポリエステルポリオールの混合溶解量を,原料ポリエステルポリオール100部に対して15〜40部とすることを特徴とする請求項1又は2に記載のウレタン変成ポリエステルポリオールの合成方法としたものである。
【0012】
請求項4に記載の発明は,同じく上記に加えて,常温液状のポリエステルポリオールのビスフェノールAに対するアルキレンオキサイドの付加量(モル比)を同じく好ましい形態のものとするように,これを,上記常温液状のポリエステルポリオールにおけるビスフェノールAに対するアルキレンオキサイドの付加量を平均4〜18モルとすることを特徴とする請求項1,2又は3に記載のウレタン変成ポリエステルポリオールの合成方法としたものである。
【0013】
請求項5に記載の発明は,同じく上記に加えて,ウレタン変性ポリエステルポリオールの濃度と粘度とを規定して,接着剤の高濃度下における好ましい低粘度を確保し得るものとするように,これを,上記ウレタン変性によって,固形分濃度50〜60%において常温で粘度3000〜60000mPa・s(25℃)とすることを特徴とする請求項1乃至4に記載のウレタン変性ポリエステルポリオールの合成方法としたものである。
【0014】
請求項6に記載の発明は,上記ウレタン変成ポリエステルポリオールの合成方法を用いた建築成形材ラミネート用接着剤を提供するように,これを,アルミ,鋼板等の金属成形材又は樹脂成形材にオレフィン系,塩化ビニール系等の樹脂シートをラミネートするに用いる主剤と硬化剤の2液型の接着剤であって,上記主剤が,アジピン酸と1,4−ブタンジオールからなる軟化温度が70℃以上の結晶性ポリエステルポリオールを含むポリエステルポリオールを原料として,これにビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加のグリコールを含有する常温液状のポリエステルポリオールを混合溶解することによってウレタン変性して分子量2万〜50万としてなることを特徴とする建築成形材ラミネート用ウレタン変性ポリエステルポリオールとしたものである。
【0015】
請求項7に記載の発明は,該接着剤を用いた建築成形材を提供するように,これを,上記建材ラミネート用接着剤を用いて,アルミ,鋼板等の金属成形材又は樹脂成形材の少なくともエッジ又はコーナーを介した複数面に亘るようにオレフィン系,塩化ビニール系等の樹脂シートをラミネートしてなることを特徴とする請求項6に記載の建築成形材ラミネート用接着剤を用いた建築成形材としたものである。
【0016】
本発明はこれらをそれぞれ発明の要旨として上記課題解決の手段としたものである。
【0017】
なお本発明で部は重量部を意味するものとして用いる。
【発明の効果】
【0018】
本発明は以上のとおりに構成したから,請求項1に記載の発明は,初期接着性及び常態接着性に優れることによって,断面形状が比較的複雑な金属乃至樹脂成形材に対するラミネートの接着に使用してもエッジやコーナーにおけるめくれやふくれ等の接着不良がなく長期に安定した接着を確保するとともに,高濃度であっても保存安定性に優れることによってスムーズ且つトラブルのない接着をなし得るようにした2液型接着剤における主剤をなすウレタン変性ポリエステルポリオールの合成方法を提供することができる。
【0019】
請求項2に記載の発明は,上記に加えて,原料ポリエステルポリオールにおける上記結晶性ポリエステルポリオールの含有量(重量比)を好ましい形態のものとすることができる。
【0020】
請求項3に記載の発明は,同じく上記に加えて,原料ポリエステルポリオールに混合溶解する常温液体ポリエステルポリオールの混合溶解量(重量比)を同じく好ましい形態のものとすることができる。
【0021】
請求項4に記載の発明は,同じく上記に加えて,常温液状のポリエステルポリオールのビスフェノールAに対するアルキレンオキサイド付加量(モル数)を同じく好ましい形態のものとすることができる。
【0022】
請求項5に記載の発明は,同じく上記に加えて,ウレタン変性ポリエステルポリオールの濃度と粘度とを規定して,接着剤の高濃度下における好ましい低粘度を確保し得るものとすることができる。
【0023】
請求項6に記載の発明は,上記ウレタン変成ポリエステルポリオールの合成方法を用いた建築成形材ラミネート用接着剤を提供することができる。
【0024】
請求項7に記載の発明は,該接着剤を用いた建築成形材を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0025】
以下更に本発明を具体的に説明すれば,図1において1はドア枠,図2において2は断熱サッシの内窓に使用する額縁であり,ドア枠1はアルミを押出成形してアクリル系塗膜を形成したアルミ押出材による成形材,額縁2は同じく,例えば塩化ビニール樹脂を押出成形した樹脂押出材による成形材であり,これらドア枠1及び額縁2は,それぞれ押出成形することによってそれ自体複雑な断面形状を有しており,該ドア枠1及び額縁2は,その設置状態で室内側乃至室外側に露出する部分に,エッジ又はコーナーを介した複数面に亘るように,例えば木目調等適宜模様を表出したオレフィン系,塩化ビニール系等,本例にあっては塩化ビニール系の樹脂シート3をラミネートしたものとしてある。
【0026】
該ドア枠1,額縁2に対する上記樹脂シートのラミネートは,水酸基末端を有するウレタン変成ポリエステルポリールを用いた主剤と硬化剤の2液型接着剤を用いてあり,該接着剤は,アジピン酸と1,4−ブタンジオールからなる軟化温度が70℃以上の結晶性ポリエステルポリオールを含むポリエステルポリオールを原料として,これにビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加のグリコールを含有する常温液状のポリエステルポリオールを混合溶解することによってウレタン変性して分子量2万〜50万とした建築成形材ラミネート用ウレタン変成ポリエステルポリオールとしてある。
【0027】
即ちウレタン変成ポリエステルポリオールを含有した接着剤の主剤は,該ウレタン変成ポリエステルポリオールを主体として,これに,必要に応じて,例えば粘着付与剤,酸化防止剤,紫外線吸収剤,シランカップリング剤,加水分解防止剤,防黴剤,増粘剤,可塑剤,顔料,充填剤等の添加剤を添加して使用するものとしてある。添加剤の種類及び量は適宜に定めればよいが,該添加剤として上記粘着付与樹脂を用いるとき,例えばロジン系樹脂,テルペン系樹脂,スチレン系樹脂,クマロン−インデン系樹脂,脂肪族石油樹脂,脂環族石油樹脂,芳香族石油樹脂等の石油系樹脂,スチレン系樹脂,クマロン−インデン系樹脂等の1種もしくは2種以上とすることができ,このときその軟化点は,環球式軟化点で90〜150℃であることが好ましい。また上記主剤を硬化するために併用する硬化剤は,常法に従ってイソシアネートを用いればよく,該イソシアネートとして,例えば,トリレンジイソシアネート,4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI),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,シクロヘキサンフェニレンジイソシアネート,p−フェニレンジイソシアネート,4,4’−ビフェニレンジイソシアネート,1,5−ナフタレンジイソシアネート,1,5−オクチレンジイソシアネート等を挙げることができる。
【0028】
接着剤の主剤をなす上記ウレタン変成ポリエステルポリオールを,これを,その合成方法によって説明すれば,その主剤を,アジピン酸と1,4−ブタンジオールからなる軟化温度が70℃以上である結晶性ポリエステルポリオールを含むポリエステルポリオールをとして,これにビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加のグリコールを含有する常温液状のポリエステルポリオールを混合溶解することによって分子量2万〜50万のウレタン変成ポリエステルポリオールをウレタン変成することによって得られる。
【0029】
ウレタン変成ポリエステルポリオールの合成に用いる原料ポリエステルポリオールは,例えば,テレフタル酸,イソフタル酸,アジピン酸,アゼライン酸,セバチン酸,1,10−デカンジカルボン酸,1,12−ドデカンジカルボン酸,1,16−ヘキサデカンジカルボン酸等二塩基酸若しくはそれらのジアルキルエステル又はそれらの混合物と,例えば,エチレングリコール,プロピレングリコール,ジエチレングリコール,ブチレングリコール,ネオペンチルグリコール,1,6−ヘキサンジオール,1,8−オクタンジオール,1,10−デカンジオール,3−メチル−1,5−ペンタンジオール,3,3′−ジメチロールヘプタン,ポリオキシエチレングリコール,ポリオキシプロピレングリコール,ポリテトラメチレンエーテルグリコール等のグリコール類若しくはそれらの混合物とを反応させて得られるポリエステルポリオール又はポリカプロラクトン,ポリバレロラクトン,ポリ(β−メチル−γ−バレロラクトン)等のラクトン類を開環重合して得られるポリエステルポリオール等のジグリコールを原料としたものを広く使用することができる。このときその数平均分子量は,これを300〜8000とするのがよく,数平均分子量が300を下回ると初期接着性及び常態接着性を有効に得られず,また8000を上回ると接着性としての粘度が適切でなく金属又は樹脂成形材に対する付着性が低下するに至り,数平均分子量が500を下回り,5000を上回るとそれぞれこの傾向を生じ易くなるから,初期接着性,常態接着性及び接着剤としての付着性を有効に確保する上で,該数平均分子量は,これを,500〜5000とするのが好ましい。
【0030】
ウレタン変成ポリエステルポリオールの合成に用いる原料のポリエステルポリオールに用いる上記結晶性のポリエステルポリオールは,これをアジピン酸と1,4−ブタンジオールとを反応したものとしてあり,このときその数平均分子量は,これを300〜8000とするのがよく,数平均分子量が300を下回ると初期接着性及び常態接着性を有効に得られず,また8000を上回ると接着性としての粘度が適切でなく金属又は樹脂成形材に対する付着性が低下するに至り,数平均分子量が500を下回り,5000を上回るとそれぞれこの傾向を生じ易くなるから,初期接着性,常態接着性及び接着剤としての付着性を有効に確保する上で,該数平均分子量は,これを,500〜5000とするのが好ましい。
【0031】
上記結晶性のポリエステルポリオールは,その軟化温度を70℃以上とすることによって高軟化点とした結晶性のものとすることが必要であるが,その含有量は,原料のポリエステルポリオール100部に対して15〜40部とすることが好ましい。該高軟化点の結晶性ポリエステルポリオールが15部を下回ると初期接着性が発現しなく,また40部を上回ると,反応後の粘度が非常に高く,接着剤としての流動性を維持することができず,20部を下回り,35部を上回るとそれぞれこの傾向を生じ易くなるから該含有量は,初期安定性,及び接着剤の粘度,安定性を有効に確保する上で,これを20部〜35部とするのが好ましい。
【0032】
上記原料ポリエステルポリオールに混合溶解するポリエステルポリオールは,これを,ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加のグリコールを含有する常温液状のものを1種又は2種以上使用するが,その含有量は,原料ポリエステルポリオール100部に対して15〜40部とすることが好ましい。常温液状のポリエステルポリオールが15部を下回ると,粘度が高くなり接着剤としての流動性を維持することができず,また40部を上回ると,反応後の粘度は非常に低いが,常態接着性が発現しなく,20部を下回り,35部を上回るとそれぞれこの傾向を生じ易くなるから該含有量は,初期安定性,及び接着剤の安定性を有効に確保する上で,これを20部〜35部とするのが好ましい。
【0033】
上記ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加のグリコールを添加したポリエステルポリオールのアルキレンオキサイドの付加量は,平均4〜18モルとするポリオールを用いることが必要であるが,これらの付加量は,ビスフェノールA
1モルに対して,4モル以上とすることが好ましい。該ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加量が4モルを下回ると,粘度が高くなり,接着剤としての流動性を維持することができなくなる。また18部を上回ると,反応後の粘度は非常に低いが,初期接着力,常態接着性が発現しなく,6モルを下回り,16モルを上回るとそれぞれこの傾向を生じ易くなるから該アルキレンオキサイド付加量は,初期接着性,および常態接着性を有効に確保する上で,これを6モル〜16モルとするのが好ましい。
【0034】
ウレタン変成によって得られるウレタン変成ポリエステルポリオールの分子量は,2万〜50万とすることが必要であり,2万を下回ると分子量が小さいことによって凝集力に欠けて初期接着性を有効に確保できず,50万を超えると,エーテル型ポリオールを併用したにも関わらず,接着剤の粘度適性,塗布適性が低下し常態接着性が低下するに至る。
【0035】
ウレタン変性によって得られるウレタン変性ポリエステルポリオールは,その固形分濃度50〜60%において,常温で粘度3000〜60000mPa・s(25℃)とする
ことが必要であり,3000mPa・sを下回ると,例えば50%濃度の接着剤に調整したときに,チクソ剤等を用いても粘度が低く,接着剤が流れ易く,被着体の表面に樹脂が残らなくなり,接着力が発生せず,また横漏れを招き,基材が汚れる等の問題点を招くことになる。粘度が60000mPa・sを上回ると,例えば,50%濃度の接着剤に調整したときに,その流動性がなくなり,接着剤として薄く塗布できず,また濡れ性がなく,接着強度が発現しなくなる等の問題点を招くことになる。4000mPa・sを下回り,50000mPa・sを上回るとそれぞれこの傾向を生じ易くなるから,50〜60%濃度,特に55%濃度における粘度は,これを4000〜50000mPa・sとするのが好ましい。
【0036】
このようにウレタン変成を施したウレタン変成ポリエステルポリオールを主剤とする2液型接着剤は,優れた初期接着性,優れた常態接着性を確保するとともに,適正な粘度を確保したものとなり,アルミ,鋼板等の金属成形材や樹脂成形材に樹脂シートをラミネートするに好適なものとなり,特に初期接着性に優れるためにエッジやコーナーを備えて複雑な断面形状を呈するこの種金属成形材や樹脂成形材に,例えばエッジ部分における樹脂シートのめくれ,コーナー部分における樹脂シートのふくれ等の接着不良を解消して,ラミネートの高生産性と高歩留りを実現することができる。
【0037】
上記にアルミ押出材にアクリル系塗膜を形成した金属成形材,塩化ビニール樹脂を押出成形した樹脂成形材にオレフィン系,塩化ビニール系等の樹脂シートをラミネートするに用いた例を示したが,更にドア枠等のステンレスフォーミング材等,アルミ以外の金属成形材に同様に樹脂シートをラミネートするに用いることができる。この場合を含めて,該成形材は金属素地,そのエッチング面,陽極酸化皮膜,塗膜等を問わずに,これらを被着面として上記接着剤によって樹脂シートのラミネートを行うことが可能であり,例えば木目調を始めとする各種の樹脂シートをこれら各種建材における金属成形材又は樹脂成形材にラミネートすることによって外観良好な建築成形材を提供するに好適に使用することができる。
【実施例1】
【0038】
イソフタル酸,及びアジピン酸からなるジカルボン酸と,ジオール成分としての1,6-ヘキサンジオールからなるポリエステルポリオールA(アデカニューエースF1212―29 旭電化工業(株)製 数平均分子量は1700,水酸基価は65KOHmg/g,ガラス転移温度−5℃)40部,ビスフェノールAにプロピレンオキサイドを各水酸基に3モル付加させたジグリコールであるポリエーテルBPX-33(旭電化工業(株)製 分子量580,水酸基価は200KOHmg/g)30部,およびアジピン酸146部(1.00モル)1,4−ブタンジオール100部(1.11モル)からなるポリエステルポリオールB(数平均分子量は2200,水酸基価は51KOHmg,融点75℃)30部を添加,150℃にて溶解均一化し,同温度にてトルエンジイソシァネート(TDI−80)10.5部を30分かけて滴下し,同温度で4時間反応させてウレタン変成を施し,その後,酢酸エチルにて溶解し,不揮発分55%のウレタン変成ポリエステルポリオール溶液(樹脂A)を得た。この固形物の分子量は20万,水酸基価は0.6KOHmg/g,粘度9500mPa・s(25℃)であった。この得られた樹脂Aを後述の接着剤の処方によって,50%濃度の主剤を調整し,該主剤とイソシアネート硬化剤とによって接着剤を形成し,初期接着性,常態ピーリング,耐熱クリープ性の試験を行った。その結果を表1に示す。
【実施例2】
【0039】
上記ジグリコールを,ビスフェノールAにプロピレンオキサイドを各水酸基に5モル付加させたポリエーテルBPX-55(旭電化工業(株)製 分子量800,水酸基価は140KOHmg/g)とし,混合溶解後の滴下を,トルエンジイソシァネート(TDI−80)10.2部を30分かけて滴下し,同温度の反応時間を4時間とした以外,実施例1と同様とし,不揮発分55%のウレタン変成ポリエステルポリオール溶液(樹脂B)を得た。この固形物の分子量は20万,水酸基価は.0.6 KOHmg/g,粘度9200mPa・s(25℃)であった。この樹脂 Bを実施例1と同様に配合して濃度50%の接着剤を調整して,実施例1と同様の試験を行った。その結果を表1に示す。
【実施例3】
【0040】
上記ジグリコールを,ビスフェノールAにプロピレンオキサイドを各水酸基に7モル付加させたポリエーテルBPX-1000(旭電化工業(株)製 分子量1000,水酸基価は110KOHmg/g)とし,混合溶解後の滴下を,トルエンジイソシァネート(TDI−80)9.0部を30分かけて滴下し,同温度の反応時間を4時間とした以外,実施例1と同様とし,不揮発分55%のウレタン変成ポリエステルポリオール溶液(樹脂C)を得た。この固形物の分子量は20万,水酸基価は0.5KOHmg/g,粘度7000mPa・s(25℃)であった。この樹脂Cを実施例1と同様に配合して濃度50%の接着剤を調整して,実施例1と同様の試験を行った。その結果を表1に示す。
【実施例4】
【0041】
上記ポリエステルポリオールBに代えて,アジピン酸146部(1.00モル)1,4−ブタンジオール96部(1.07モル)からなるポリエステルポリオールC(数平均分子量は3000,水酸基価は36KOHmg,融点90℃)を用い且つトルエンジイソシァネート(TDI−80)を9.5部とした以外,実施例2と同様として,不揮発分55%のウレタン変成ポリエステルポリオール溶液(樹脂D)を得た。樹脂Dの固形物の分子量は10万,水酸基価は0.9KOHmg/g,粘度13500mPa・s(25℃)であった。得られた樹脂Dを実施例1と同様に配合にて接着剤を調整して,実施例1と同様の試験を行った。その結果を表1に示す。
【比較合成例1】
【0042】
上記ジグリコールを,ビスフェノールAにプロピレンオキサイドを各水酸基に1モル付加させたポリエーテルBPX−11(旭電化工業(株)製 分子量360,水酸基価は310KOHmg/g)とした以外,実施例1と同様として,不揮発分55%のウレタン変成ポリエステルポリオール溶液(樹脂E)を得た。この固形物の分子量は20万,水酸基価は0.5KOHmg/g,粘度は16000mPa・s(50℃)であった。得られた樹脂Eを用いて,実施例1と同様に濃度50%の接着剤を形成したが,流動性が無く接着剤として評価できなかったので,樹脂濃度20%の接着剤を形成して,実施例1と同様の試験を行った。その結果を表1に示す。
【比較合成例2】
【0043】
上記ジグリコールを,ビスフェノールAにプロピレンオキサイドを各水酸基に15モル付加させたポリエーテルポリオールBPX−2000(旭電化工業(株)製 プロピレンオキサイドの重合物 分子量2000,水酸基価56KOHmg/g)とし,混合溶解後の滴下を,トルエンジイソシァネート(TDI−80)9.0部を30分かけて滴下し,同温度の反応時間を4時間とした以外,実施例1と同様として,不揮発分55%のポリエステルポリオール溶液(樹脂F)を得た。この固形物の分子量は15万,水酸基価は0.7KOHmg/g,粘度は3000mPa・s(25℃)であった。得られた樹脂Fを実施例1と同様に配合して濃度50%の接着剤を調整して,実施例1と同様の試験を行った。その結果を表1に示す。
【比較合成例3】
【0044】
上記ポリエステルポリオールAを60部,ポリエステルポリオールBを30部,ジグリコールのポリエーテルポリオールを10部とし,トルエンジイソシァネート(TDI−80)を9.5部とした以外,実施例1と同様として,不揮発分55%のポリエステルポリオール溶液(樹脂G)を得た。この固形物の分子量は20万,水酸基価は0.5KOHmg/g,粘度は15000mPa・s(25℃)であった。得られた樹脂Gを実施例1と同様に配合して濃度50%の接着剤を調整して,実施例1と同様の試験を行った。その結果を表1に示す。
【比較合成例4】
【0045】
上記ポリエステルポリオールBを15部,ジグリコールのポリエーテルポリオールを45部とし,トルエンジイソシァネート(TDI−80)を9.0部とした以外,実施例1と同様として,不揮発分55%のポリエステルポリオール溶液(樹脂H)を得た。この固形物の分子量は15万,水酸基価は0.7KOHmg/g,粘度は18000mPa・s(25℃)であった。得られた樹脂Hを実施例1と同様に配合して濃度50%の接着剤を調整したが,流動性がなく接着剤として評価できなかったので,その濃度を20%として実施例1と同様の試験を行った。その結果を表1に示す。
【比較合成例5】
【0046】
上記ポリエステルポリオールAを60部,ポリエステルポリオールBを10部,ジグリコールのポリエーテルポリオールを30部とし,トルエンジイソシァネート(TDI−80)を8.5部とした以外,実施例1と同様として,不揮発分55%のポリエステルポリオール溶液(樹脂I)を得た。この固形物の分子量は20万,水酸基価は0.5KOHmg/g,粘度は6000mPa・s(25℃)であった。得られた樹脂Iを実施例1と同様に配合して濃度50%の接着剤を調整して,実施例1と同様の試験を行った。その結果を表1に示す。
【比較合成例6】
【0047】
上記ポリエステルポリオールBを45部,ジグリコールのポリエーテルポリオーを15部とし,トルエンジイソシァネート(TDI−80)を10部とした以外,実施例1と同様として,不揮発分55%のポリエステルポリオール溶液(樹脂J)を得た。この固形物の分子量は20万,水酸基価は0.5KOHmg/g,粘度は8500mPa・s(25℃)であった。得られた樹脂Jを実施例1と同様に配合して濃度50%の接着剤を調整して,実施例1と同様の試験を行った。その結果を表1に示す。
【比較合成例7】
【0048】
ポリエステルポリオールA20部,ポリエステルポリオールB30部を150℃にて混合溶解し,同温度にて トルエンジイソシァネート(TDI−80)4.2部添加し,2時間反応させて第1段階のウレタン変成を施した。中間抜きとり分析では,数平均分子量は11000,水酸基価は10KOHm/gであった。30部添加し,150℃にて溶解均一化し,同温度にてトルエンジイソシァネート(TDI−80)15部を30分かけて滴下し,同温度4時間反応して第2段階のウレタン変成を施し,その後,酢酸エチルにて溶解し,不揮発分50%としたが,粘度が高い(50000mPa・s以上)ので,不揮発分40%としたウレタン変成ポリエステルポリオール溶液(樹脂K)を得た。この固形物の分子量は10万,水酸基価は1KOHmg/gであった。得られた樹脂Kを実施例1と同様に配合して濃度40%の接着剤を調整して,実施例1と同様の試験を行った。その結果を表1に示す。
【比較合成例8】
【0049】
ポリエステルポリオールBに代えて,イソフタル酸25部(0.2モル),テレフタル酸59部(0.5モル)及びセバチン酸101部(0.3モル)からなるジカルボン酸成分185部と,ジオール成分としてのエチレングリコール40部(0.63モル)及び1,4―ブタンジオール40部(0.44モル)からなるポリエステルポリオールD(数平均分子量は3000,水酸基価は36KOHmg/g,軟化点80℃)を用いた以外,比較合成例2と同様として,不揮発分55%のウレタン変成ポリエステルポリオール溶液(樹脂L)を得た。この固形物の分子量は20万,水酸基価は0.5KOHmg,粘度は12600Mpa・s(25℃)であった。得られた樹脂
Lを実施例1と同様に配合して濃度50%の接着剤を調整し,実施例1と同様の試験を行った。その結果を表1に示す。
【比較合成例9】
【0050】
ポリエステルポリオールBに代えて,イソフタル酸83部(0.50モル)及びセバチン101部(0.50モル)からなるジカルボン酸成分184部と,ジオール成分としてのポリカプロラクトンジオール114部(1.10モル)からなるポリエステルポリオールE(数平均分子量は2200,水酸基価は51KOHmg,融点80℃)30部を用い,トルエンジイソシァネート(TDI−80)を9.5部とした以外,実施例2と同様として,不揮発分55%のウレタン変成ポリエステルポリオール溶液(樹脂M)を得た。この樹脂Mの固形物の分子量は20万,水酸基価は0.5KOHmg/g,粘度10500mPa・s(25℃)であった。得られた樹脂 Mを実施例1と同様に配合して濃度50%の接着剤を調整し,実施例1と同様の試験を行った。その結果を表1に示す。
【比較合成例10】
【0051】
ポリエステルポリオールBに代えて,アジピン酸146部(1.00モル),1,6−ヘキサンジオール130部(1.10モル)からなるポリエステルポリオールF(数平均分子量は2100,水酸基価は53KOHmg,融点80℃)30部を用い,トルエンジイソシァネート(TDI−80)を10.0部とした以外は,実施例2と同様とした。この樹脂Nの固形物の分子量は20万,水酸基価は0.5KOHmg/g,粘度11200mPa・s(25℃)であった。この得られた樹脂 Nを実施例1と全く同じ配合にて濃度50%の接着剤を調整し,実施例1と同様の試験を行った。その結果を表1に示す。
【0052】
なお接着剤の処方は,得られた樹脂を以下の配合(重量%)になるように調整した。
樹脂 (合成例1〜比較例10) 42.00
粘着付与剤 (パインクリスタル6011 荒川化学工業(株)製) 6.70
光安定剤 (アデカスタブ AO-50 旭電化工業(株)製) 0.35
紫外線吸収剤 (アデカスタブ LA-32 旭電化工業(株)製) 0.35
界面活性剤 (アデカトール TN-40 旭電化工業(株)製) 0.35
シランカップリング剤 (KBM-803 信越化学工業(株)製) 0.25
酢酸エチル 50.00
【0053】
【表1】

【0054】
保存安定性試験:容器に密封した接着剤(主剤)を常温で30日間置き,その状態,粘度の変化によって判定した。初期接着性試験:オレフインシートに75μm厚さのドクターブレードにて接着剤を塗布,直ちに50℃の熱風乾燥機に入れ30秒保持し,予め50℃に加温したアルミ成形材(表面にアクリル系電着塗膜を形成)に貼付け,5kg(巾50mm)のローラーで圧着し,その直後にシート部分の25mm巾,長さ105mmにカット入れ,アルミ成形材の固定状態でシートの端に300gのウエイトを固定し,その直後における90℃角の曲がり内側部分の浮きの有無を目視によって確認し且つ30秒間に剥がれた90°剥離距離を測定した。更にオレフィンシートに代えて塩化ビニールシートを用い,またアルミ成形材に代えてステンレスフォーミング材(未塗装)を用いた以外,上記と同様に曲り部分の浮きの有無及び90°剥離距離を測定した。
【0055】
常態ピーリング試験:オレフインシートに75μm厚さのドクターブレードにて接着剤と塗布,直ちに50℃の熱風乾燥機に入れ60秒保持し,予め50℃に加温したアルミ成形材(表面にアクリル系電着塗膜を形成)に貼付け,5kg(巾50mm)のローラーで圧着し,これを20℃で5日間静置後,引張り試験機を用い,温度20℃,相対湿度65%の条件下で,T型剥離,180度剥離により,それぞれ剥離速度30cm/分で,オレフィンシートとアルミ成形材間のラミネート強度(kgf/25mm)を測定した。更にオレフィンシートに代えて塩化ビニールシートを用い,またアルミ成形材に代えてステンレスフォーミング材を用いた以外,上記と同様にラミネート強度を測定した。
【0056】
耐熱クリープ性試験:アルミ成形材の平面部を長さ100mm×幅25mmの寸法に切断し,予めオレフィンシートの一端部を剥離し,これを20℃で2日間保持した後,アルミ成形材を固定してオレフィンシートの一端部に500gのウエイトを取り付け,60℃の雰囲気で60分経過後の90度剥離距離を測定した。更にオレフィンシートに代えて塩化ビニールシートを用い,またアルミ成形材に代えてステンレスフォーミング材を用いた以外,上記と同様に90°剥離距離を測定した。
【0057】
表1に示されるように,実施例1乃至実施例4のものは,例えば建築形成材ラミート用に使用するラミネート用の接着剤として必要且つ十分な性能,即ち好ましい50%程度以上の高濃度にして好ましい粘度
6000〜12000 mPa・s,本例にあっては,50%の高濃度で6800〜9200mPa・sを呈するものとなり,高濃度化に伴う,高粘度化を抑制し,実用的な接着性を確保するものとすることができる。即ち接着剤としての粘度が6000mPa・sを下回ると,粘度が低くなって接着剤がシートの周辺からはみ出す傾向を生じ,また12000mPa・sを上回ると,粘度が高くなってナイフによるカキトリ供給ができなくなる傾向を生じるところ,上記実施例1乃至実施例4のものは,これらの傾向のない好ましい粘度範囲のものとなる。またこれら実施例1乃至実施例4のものは,初期接着性及び常態接着性においても優れて,断面形状が比較的複雑な金属乃至樹脂形成材に対するラミネートの接着に使用して,エッジやコーナーにおけるめくれやふくれ等の接着不良がなく長期に安定した接着を確保するバランスよく生産性の向上に資するものとなし得る上,配合した接着剤の保存安定性に優れた効果を示すものとなり,製造から相当日数が経過する現実に必要とされるこの種2液形接着剤として実用性に富んだものとなし得る。このとき,例えば,比較合成例7乃至10は,実施例1乃至実施例4と同等の高濃度と実用的な接着粘性を確保し且つ初期接着性及び常態接着性にも優れたものとなし得るが,一方で接着剤の保存安定性に欠けることによって,一般の標準的保存日数以下の30日の常温保存で既に接着剤に白濁や結晶化を生じることによって2液型接着材におけるウレタン変性ポリエステルポリオールとして実用に供し得ないものとなる。
【図面の簡単な説明】
【0058】
【図1】ラミネートしたドア枠の横断面図である。
【図2】ラミネートした額縁の横断面図である。
【符号の説明】
【0059】
1 ドア枠
2 額縁
3 樹脂シート

【特許請求の範囲】
【請求項1】
アルミ,鋼板等の金属成形材又は樹脂成形材にオレフィン系,塩化ビニール系等の樹脂シートをラミネートするに用いる水酸基末端を有するウレタン変成ポリエステルポリオールを用いた主剤と硬化剤の2液型接着剤の主剤をなすウレタン変成ポリエステルポリオールの合成方法であって,その主剤を,アジピン酸と1,4−ブタンジオールからなる軟化温度が70℃以上の結晶性ポリエステルポリオールを含むポリエステルポリオールを原料として,これにビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加のグリコールを含有する常温液状のポリエステルポリオールを混合溶解することによって分子量2万〜50万のウレタン変成ポリエステルポリオールをウレタン変成することを特徴とするウレタン変成ポリエステルポリオールの合成方法。
【請求項2】
上記アジピン酸と1,4−ブタンジオールからなる軟化温度が70℃以上の結晶性ポリエステルポリオールの含有量を,原料のポリエステルポリオール100部のうち15〜40部とすることを特徴とする請求項1に記載のウレタン変成ポリエステルポリオールの合成方法。
【請求項3】
上記ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加のグリコールを含有する常温液状のポリエステルポリオールの混合溶解量を,原料のポリエステルポリオール100部に対して15〜40部とすることを特徴とする請求項1又は2に記載のウレタン変成ポリエステルポリオールの合成方法。
【請求項4】
上記常温液状のポリエステルポリオールにおけるビスフェノールAに対するアルキレンオキサイドの付加量を平均4〜18モルとすることを特徴とする請求項1,2又は3に記載のウレタン変成ポリエステルポリオールの合成方法。
【請求項5】
上記ウレタン変成によって,固形分濃度50〜60%において常温で粘度3000〜60000mPa・sとすることを特徴とする請求項1乃至4に記載のウレタン変成ポリエステルポリオールの合成方法。
【請求項6】
アルミ,鋼板等の金属成形材又は樹脂成形材にオレフィン系,塩化ビニール系等の樹脂シートをラミネートするに用いる主剤と硬化剤の2液型の接着剤であって,上記主剤が,アジピン酸と1,4−ブタンジオールからなる軟化温度が70℃以上の結晶性ポリエステルポリオールを含むポリエステルポリオールを原料として,これにビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加のグリコールを含有する常温液状のポリエステルポリオールを混合溶解することによってウレタン変成して分子量2万〜50万としてなることを特徴とする建築成形材ラミネート用ウレタン変成ポリエステルポリオール。
【請求項7】
上記建材ラミネート用接着剤を用いて,アルミ,鋼板等の金属成形材又は樹脂成形材の少なくともエッジ又はコーナーを介した複数面に亘るようにオレフィン系,塩化ビニール系等の樹脂シートをラミネートしてなることを特徴とする請求項6に記載の建築成形材ラミネート用接着剤を用いた建築成形材。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2007−321086(P2007−321086A)
【公開日】平成19年12月13日(2007.12.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−154622(P2006−154622)
【出願日】平成18年6月2日(2006.6.2)
【出願人】(302045705)トステム株式会社 (949)
【Fターム(参考)】