説明

湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤、及び化粧造作部材

【課題】 基材と薄膜シートとの剥離を防止でき、耐擦傷性、表面平滑性、耐バブリング性、熱安定性に優れる湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤、及び化粧造作部材を提供する。
【解決手段】 ポリオール成分(A)とポリイソシアネート成分(B)とを反応させて得られるウレタンプレポリマーを含有する湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤であり、前記(A)が、ビスフェノールAに2〜4モルのアルキレンオキサイドを付加して得られるポリエーテルポリオールとポリカルボン酸(c)とを反応させて得られるポリエーテルエステルポリオール(a1)、一般式(I)で示されるポリエステルポリオール(a2)、及びビスフェノールAに5〜10モルのアルキレンオキサイドを付加して得られるポリエーテルポリオールとポリカルボン酸とを反応させて得られるポリエーテルエステルポリオール(a3)を含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば、化粧板、鏡面パネル等の建築化粧造作内装部材の製造に使用可能な湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤、及びそれを用いて得られる化粧造作部材に関する。更に詳しくは、基材への鏡面化粧シートの貼り合わせの際に、50〜100μm程度の薄い鏡面化粧シートでも表面平滑性と表面硬度に優れ、硬化後の劣化も少なく、高硬度であるため、貼り合わせ後の外的衝撃による傷つきや凹みといった耐擦傷性に優れ、且つ高温多湿条件下の養生時においても炭酸ガスの発生によるバブリングを起こし難く、耐バブリング性に優れる湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤、及びそれを用いて得られる化粧造作部材に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、建材分野では、美観の向上や耐久性の付与等の要請から、木材や集成材、合板、MDF(ミディアム デンシティ ファイバーボード;中密度繊維板。即ち、木質繊維を接着剤で固めたもの。)、パーチクルボード等を基材として、その基材の表面に、化粧シートなどの、その表面に装飾的な色や模様が施されているシート、フィルムなどを貼り合わせて得られる化粧造作部材が広く使用されている。
【0003】
前記シート等が表面に光沢を有する、いわゆる鏡面化粧シートといわれるものである場合、シートと基材とを接着して得られる化粧板等の化粧造作部材には、その鏡面性や平滑性を損なわない非常に優れた表面平滑性と高い硬度が求められる。
【0004】
一般に、湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤は、塗工直後であれば流動性があり比較的良好な平滑な塗工面を形成できるものの、接着剤の硬化が進行するにつれて経時的に表面平滑性が損なわれ、その結果、得られる化粧造作部材の鏡面部に微細な凹凸等が発生し、その鏡面性が損なわれる場合があり、これまで問題となっていた。
【0005】
ところで、前記したような反応性ホットメルト接着剤の塗工には、通常、ホットメルトアプリケーターといわれる接着剤の供給装置を使用することが多い。前記ホットメルトアプリケーターは、一般に、ホットメルト接着剤の投入口、投入されたホットメルト接着剤を加熱溶融するための溶融タンク、及び加熱溶融されたホットメルト接着剤を塗工するための排出口、及び該接着剤を溶融タンクから排出口へ移送するためのホース部等から構成される。
【0006】
しかし、前記反応性ホットメルト接着剤は、熱の影響によって徐々に硬化が進行する場合があるため、前記アプリケーターの長期間にわたる使用により、前記溶融タンクや移送ホース内部に該接着剤の硬化物が溶融タンク等の壁面等に固着する場合があった。これら固着物は、接着剤とともに基材上に塗布される場合があり、それによって化粧造作部材の接着不良や外観不良を引き起こす場合があった。
【0007】
そこで、このような問題を防止するために、熱による硬化を引き起こし難い、いわゆる熱安定性に優れた反応性ホットメルト接着剤の検討がなされている。
【0008】
例えば、ポリイソシアネートと芳香環含有ポリエーテルポリオール及び/又は芳香環含有ポリエステルポリオール、並びに脂肪族ポリエステルポリオールからなるポリオールを反応させて得られるウレタンプレポリマーからなる反応性ホットメルト接着剤が知られている(特許文献1参照)。
【0009】
しかしながら、特許文献1の反応性ホットメルト接着剤は、鏡面性を備えた化粧造作部材の製造に使用する接着剤として、外的衝撃等による鏡面部の傷や凹み等を防止する観点から、高硬度な接着剤層を形成できることが要求される中で、前記接着剤では、耐バブリング性と高硬度による耐擦傷性とを両立させることが困難であった。
【0010】
また、イソシアネート基末端のウレタンプレポリマーを含有してなる反応性ホットメルト接着剤において、前記ウレタンプレポリマーが、2個の水酸基を有するビスフェノール化合物の各水酸基当たり1モルのアルキレンオキシド付加物を85〜100重量%含有してなるビスフェノール化合物アルキレンオキシド付加物とジカルボン酸からなるポリエステルポリオールを含有してなる活性水素含有化合物と、ポリイソシアネートから形成されてなる反応性ホットメルト接着剤が知られている(特許文献2参照)。
【0011】
前記特許文献2の反応性ホットメルト接着剤は、塗工性及び初期接着性に若干の改善は認められたものの、50〜100μm程度の薄膜鏡面シートを基材の接着に使用した場合には、硬度が低すぎて耐擦傷性に劣り、実用上問題であった。
【0012】
以上のように、基材と薄膜シート等との剥離を防止でき、硬化後の高硬度による耐擦傷性、表面平滑性、耐バブリング性、及び熱安定性を兼ね備えた反応性ホットメルト接着剤は未だ見いだされていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【特許文献1】特開2008−063568号公報
【特許文献2】特開2009−242740号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
本発明は、基材と50〜100μm程度の薄膜シート等との剥離を防止でき、硬化後の高硬度による耐擦傷性、表面平滑性、耐バブリング性、及び熱安定性を兼ね備えた湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤、及びそれを用いて得られる化粧造作部材を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0015】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とを反応させて得られるウレタンプレポリマーを含有してなり、前記ポリオール成分が、ビスフェノールAに特定範囲のモル数のアルキレンオキサイドを付加して得られるポリエーテルポリオールとポリカルボン酸とを反応させて得られるポリエーテルエステルポリオール、特定の一般式で示されるポリエステルポリオール、及びビスフェノールAに特定範囲のモル数のアルキレンオキサイドを付加して得られるポリエーテルポリオールとポリカルボン酸とを反応させて得られるポリエーテルエステルポリオールを含有する湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤が、基材との50〜100μm程度の薄膜鏡面化粧シートなどの貼り合わせの際にシートの剥離を防止でき、且つ、表面平滑性に優れており、硬化後の劣化も少なく、高硬度であるため、貼り合わせ後の外的衝撃による傷つきや凹みを防ぐ耐擦傷性に優れ、耐バブリング性(加熱による泡の発生がし難い)に優れ、且つ熱安定性に優れていることを見出し、本発明を完成するに到った。
【0016】
即ち、本発明は、ポリオール成分(A)とポリイソシアネート成分(B)とを反応させて得られるウレタンプレポリマーを含有する湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤であり、前記ポリオール成分(A)が、ビスフェノールAに2〜4モルのアルキレンオキサイドを付加して得られるポリエーテルポリオールとポリカルボン酸(c)とを反応させて得られるポリエーテルエステルポリオール(a1)、下記一般式(I)で示されるポリエステルポリオール(a2)、及び、ビスフェノールAに5〜10モルのアルキレンオキサイドを付加して得られるポリエーテルポリオールとポリカルボン酸とを反応させて得られるポリエーテルエステルポリオール(a3)を含有し、且つ、前記ポリオール成分(A)中の前記(a1)と(a2)と(a3)の質量比が、(a3)/(a2)/(a1)=0.04〜1/0.5〜4/1であることを特徴とする湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤に関するものである。
【0017】
【化1】

【0018】
(一般式(I)中、R及びRは、それぞれ独立して、炭素原子数が偶数である直鎖のアルキレン基を示し、かつR及びRの有する炭素原子数の合計は12以上である。nは3〜40を示す。)
【0019】
また、本発明は、基材表面に、前記湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を硬化して得られる接着剤層を有し、該接着剤層上に鏡面化粧シート層を有する化粧造作部材に関するものである。
【発明の効果】
【0020】
本発明の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤は、特定のポリオール成分(A)により、優れた耐バブリング性を有すると共に、高硬度で耐擦傷性に優れた接着剤層を形成することができる。更には、基材と50〜100μm程度の薄膜鏡面化粧シート等とを貼り合わせた場合に、経時的なシート等の剥離防止と、形成される接着剤層の表面平滑性とを両立できるという優れた効果を有する。従って、表面が薄膜鏡面状の化粧シートと基材とを接着して得られる、所謂、鏡面化粧板をはじめとする化粧造作部材の製造に使用することが可能であり、耐擦傷性、耐バブリング性、表面平滑性、及び熱安定性などの性能に優れた鏡面化粧板、化粧造作部材など造作部材を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
<湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤>
本発明の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤(以下、「ポリウレタンホットメルト接着剤」と略す)は、後述する特定のポリオール成分(A)及びポリイソシアネート成分(B)との反応物であるウレタンプレポリマーを主成分とし、必要によりその他公知の添加剤等を含有してなるものである。
【0022】
前記ポリウレタンホットメルト接着剤を構成するウレタンプレポリマーは、空気中やそれが塗布される基材中に存在する水分(湿気)と反応して架橋構造を形成しうるイソシアネート基を分子内に有する化合物であって、常温で固体、ワックス状等の半固体、あるいは粘稠な性状を有するものである。
【0023】
一般に「ウレタンプレポリマー」といわれるものは、比較的低分子量のものが多いが、当業者においては、数万の数平均分子量(Mn)を有するものもウレタンプレポリマーと称されており、本発明においても数万の数平均分子量を有するウレタンプレポリマーを使用することができる。
【0024】
前記ウレタンプレポリマーのMnは、500〜30000の範囲が好ましく、1000〜10000の範囲がより好ましい。ウレタンプレポリマーのMnが前記範囲であれば、流動性や加工性に優れるポリウレタンホットメルト接着剤を得ることができる。
【0025】
本発明で使用するウレタンプレポリマーは、湿気架橋反応性とホットメルト性の2つの特性を共に有するもので、ホットメルト性を有する化合物、例えばエチレン酢ビ系に代表されるホットメルトを入れなくともホットメルト性を有するものである。
【0026】
前記ウレタンプレポリマーが有する湿気架橋反応性は、ウレタンプレポリマーが有するイソシアネート基と水分(湿気)が反応して開始する架橋反応に由来するものであり、ウレタンプレポリマーが有するイソシアネート基に起因する性質である。
【0027】
一方、前記ウレタンプレポリマーが有するホットメルト性は、選択するウレタンプレポリマーの分子構造に起因する性質であり、常温では固体、ワックス状等の半固体、あるいは粘稠な性状であるが、加熱すると溶融し、流動状態あるいは液状となる性質もしくは物質の総称である。
【0028】
ホットメルト接着剤は、無溶剤型であるとともに、常温では固形あるいは粘稠な性状であるが、熱を加えると溶融して塗布が可能な状態となり、冷却により再度凝集力が出る性状を有すため、例えば、無溶剤型の接着剤やコーティング材などとして有用である。
【0029】
ホットメルト性は軟化点と密接な関係があり、一般に使用するウレタンプレポリマーの軟化点が低いほど作業性は良好となり、逆に、軟化点が高いほど接着強度は良好になる傾向がある。
【0030】
本発明で使用するウレタンプレポリマーの軟化点は、好ましくは40〜120℃の範囲である。前記軟化点がかかる範囲であれば、作業性も良好であり、接着強度に優れる湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤が得られる。
【0031】
なお、本発明でいう軟化点とは、ウレタンプレポリマーの温度を段階的に上昇させた場合に、熱流動し始めて凝集力を失う温度を指し、具体的には、環球法(JIS K−6301)によって求めた値を指す。
【0032】
本発明で用いるウレタンプレポリマーは、以下に説明するポリオール成分(A)とポリイソシアネート成分(B)とを、前記成分(B)の有するイソシアネート基が、前記成分(A)の有する水酸基に対して過剰となる条件で反応させることによって製造することができる。
【0033】
<ポリオール成分(A)>
前記ポリオール成分(A)は、ビスフェノールAに特定範囲のアルキレンオキサイドを付加して得られるポリエーテルポリオールとポリカルボン酸(c)とを反応させて得られるポリエーテルエステルポリオール(a1)、前記一般式(I)で示されるポリエステルポリオール(a2)、及びビスフェノールAに特定範囲のアルキレンオキサイドを付加して得られるポリエーテルポリオールとポリカルボン酸とを反応させて得られるポリエーテルエステルポリオール(a3)を含有するものである。
【0034】
前記ポリオール成分(A)中の前記(a2)/(a1)の質量比は、好ましくは0.5〜4/1であり、より好ましくは0.5〜1/1である。前記(a1)と(a2)をかかる質量比で含むことで、耐擦傷性、表面平滑性、耐バブリング性に優れ、適度な溶融粘度を有し塗装作業性に優れ、且つ、基材と化粧シート等とを貼り合わせた後の、基材の複雑な形状部位における前記シート等の剥離を防止することができる。前記(a2)/(a1)の質量比が4を超える場合には、高い硬度になり難く、耐擦傷性に劣る傾向にあり、好ましくない。一方、前記(a2)/(a1)の質量比が0.5未満の場合には、表面平滑性に劣る傾向にあり、好ましくない。
【0035】
また、前記ポリオール成分(A)中の前記(a3)/(a1)の質量比は、好ましくは0.04〜1/1であり、より好ましくは0.1〜1/1である。前記(a1)と(a3)をかかる質量比で含むことで、耐擦傷性、表面平滑性、耐バブリング性が一層向上し、且つ適度な溶融粘度を有し塗装作業性に優れる。前記(a3)/(a1)の質量比が1を超える場合には、高い硬度になり難く、耐擦傷性に劣る傾向にあり、好ましくない。一方、前記(a3)/(a1)の質量比が0.04未満の場合には、表面平滑性に劣る傾向にあり、好ましくない。
【0036】
前記ウレタンプレポリマーの製造時に使用する前記ポリオール成分(A)に用いるポリエーテルエステルポリオール(a1)とは、ビスフェノールAに2〜4モルのアルキレンオキサイドを付加して得られるポリエーテルポリオールとポリカルボン酸(c)(即ち、芳香族ポリカルボン酸及び脂肪族ポリカルボン酸との混合物)とを反応させて得られる、エーテル結合とエステル結合とを併有するポリオールである。
【0037】
前記ポリエーテルポリエステルポリオール(a1)とは、ビスフェノールAに2〜4モルのアルキレンオキサイドを付加して得られるポリエーテルポリオールと、芳香族ポリカルボン酸を50〜99モル%、及び脂肪族ポリカルボン酸を1〜50モル%とを反応させて得られる、エーテル結合とエステル結合とを併有するポリエーテルポリエステルポリオールであることが好ましい。前記(a1)の使用は、優れた耐バブリング性、硬さ、表面平滑性の付与に寄与する。
【0038】
前記ポリエーテルポリエステルポリオール(a1)において、ビスフェノールAに2〜4モルのアルキレンオキサイドを付加して得られるポリエーテルポリオールを使用することが重要である。前記ビスフェノールAに対するアルキレンオキサイドの付加量が4モルを超えるポリエーテルポリオールを使用した場合には、耐バブリング性と硬度の低下が起こるので好ましくない。
【0039】
また、前記ポリエーテルポリエステルポリオール(a1)において、前記ビスフェノールAに2〜4モルのアルキレンオキサイドを付加して得られるポリエーテルポリオールと反応しうるポリカルボン酸(c)としては、芳香族ポリカルボン酸と脂肪族ポリカルボン酸とを併用することが重要である。前記ポリカルボン酸(c)として、芳香族ポリカルボン酸のみを使用した場合には、表面平滑性に劣ってしまう。また、脂肪族ポリカルボン酸のみを使用した場合には、硬度が低くなりすぎてしまう。
【0040】
本発明では、特に前記(a1)の反応原料であるポリカルボン酸(c)において、芳香族ポリカルボン酸と脂肪族ポリカルボン酸とを、芳香族ポリカルボン酸を50〜99モル%、及び脂肪族ポリカルボン酸を1〜50モル%で使用することにより、優れた表面平滑性と高硬度による耐擦傷性との両立が可能になる。
【0041】
前記ポリエーテルエステルポリオール(a1)の数平均分子量(Mn)は、好ましくは500〜5000の範囲であり、より好ましくは1000〜2000の範囲である。前記(a1)の水酸基価は、好ましくは50〜100で、酸価は2以下である。前記ポリエーテルエステルポリオール(a1)のMnや水酸基価がかかる範囲であれば、優れた耐バブリング性と耐擦傷性、低粘度の性状を兼ね備えた湿気硬化性ポリウレタンホットメルト接着剤を得ることができる。
【0042】
また、前記ポリエーテルエステルポリオール(a1)のガラス転移温度(以下「Tg」と略す)は、好ましくは−50〜40℃の範囲であり、より好ましくは20〜40℃であり、更に好ましくは20℃を超え40℃未満である。前記(a1)のTgがかかる範囲であれば、高硬度な湿気硬化性ポリウレタンホットメルト接着剤を得ることができる。
【0043】
なお、本発明でいうガラス転移温度(Tg)は、DSC(示差走査熱量分析装置)を用いて、窒素雰囲気下で−80℃から、昇温速度5℃/分で測定した吸熱ピーク温度(℃)のことを表す。
【0044】
前記ポリエーテルエステルポリオール(a1)の含有量は、前記ポリオール成分(A)とポリイソシアネート成分(B)の合計100質量部に対して、好ましくは10〜50質量部の範囲であり、より好ましくは20〜45質量部の範囲である。
【0045】
本発明で用いる前記ポリエーテルエステルポリオール(a1)は、ビスフェノールAに2〜4モルのアルキレンオキサイドが付加したポリエーテルポリオールと、芳香族ポリカルボン酸及び脂肪族ポリカルボン酸を含むポリカルボン酸(c)とを縮合反応させることによって製造されるものである。前記(a1)において、アルキレンオキサイドの付加モル数が2モル未満の場合には、フェノール性水酸基の存在により、エステル化およびウレタン化反応の反応速度に劣り、製造面で好ましくない。また、前記(a1)において、アルキレンオキサイドの付加モル数が4モルを越える場合には、耐バブリング性と硬度に劣る。
【0046】
前記ビスフェノールAに付加しうるアルキレンオキサイドとしては、例えば、エチレンオキサイド(EO)、プロピレンオキサイド(PO)、ブチレンオキサイド(BO)等が挙げられ、これらの中でも、エチレンオキサイドの2〜4モルの使用がウレタン化反応を速やかに進行させることから好ましい。
【0047】
前記ビスフェノールAにアルキレンオキサイドを付加させる方法としては、公知の方法が何れも採用でき、例えば、ビスフェノールAを開始剤として、アルキレンオキサイドを付加させる方法が挙げられる。
【0048】
前記芳香族ポリカルボン酸としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等を使用することができ、これらの中でも、フタル酸を使用することが、優れた耐バブリング性を得ることが出来ることから好ましい。その際、酸成分中のフタル酸を50〜99モル%使用することが好ましい。また、前記芳香族ポリカルボン酸の誘導体、例えば、エステル誘導体(例えばメチルエステル体など)、酸無水物、酸ハロゲン化物などの使用も可能である。これら芳香族ポリカルボン酸は、単独使用でも2種以上を併用してもよい。
【0049】
前記脂肪族ポリカルボン酸としては、例えば、コハク酸、マレイン酸、アジピン酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等を使用することができる。これらの中でも、アジピン酸を使用することが、優れた表面平滑性と高硬度とのを共に得ることができることから好ましい。その際、酸成分中のアジピン酸を1〜50モル%使用することが好ましい。これら脂肪族ポリカルボン酸は、単独使用でも2種以上を併用してもよい。
【0050】
前記ポリカルボン酸と共に、本発明の目的を阻害しない範囲で、必要に応じて脂環式ポリカルボン酸を併用してもよい。前記脂環式ポリカルボン酸としては、例えば、シクロヘキサンジカルボン酸、シクロペンタンジカルボン酸などが挙げられる。
【0051】
次に、前記ポリオール成分(A)に用いるポリエステルポリオール(a2)について説明する。
【0052】
前記ポリエステルポリオール(a2)は、下記一般式(I)で示される構造を有する脂肪族ポリオールである。
【0053】
【化2】

【0054】
(一般式(I)中、R及びRは、それぞれ独立して炭素原子数が偶数である直鎖アルキレン基を示し、かつR及びRの有する炭素原子数の合計は12以上である。nは3〜40を示す。)
【0055】
前記一般式(I)中のRは、炭素原子数が偶数である直鎖のアルキレン基であり、RとRの有する炭素原子数の合計が12以上になる範囲で適宜選択することができるが、炭素数が4以上の偶数である直鎖のアルキレン基であることが好ましい。
【0056】
前記一般式(I)中のRは、前記Rとは独立して炭素数が偶数である直鎖のアルキレン基であり、RとRの有する炭素原子数の合計が12以上になる範囲で適宜選択できるが、炭素原子数が10以上の偶数である直鎖のアルキレン基であることが好ましい。
【0057】
前記R及びRが、それぞれ前記範囲の炭素原子数を有する直鎖のアルキレン基であるポリエステルポリオール(a2)を使用することによって、得られるウレタンプレポリマーの結晶性が高まり、耐バブリング性や硬度の低下を引き起こすことなく、基材の複雑な形状部位における化粧シート等の剥離を防止できることが可能な湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を得ることができる。
【0058】
前記ポリエステルポリオール(a2)において、前記一般式(I)中のnは、好ましくは3〜40の範囲であり、より好ましくは9〜25の範囲であり、更に好ましくは9〜15の範囲である。前記ポリエステルポリオール(a2)のnがかかる範囲であるならば、適度な溶融粘度を有し塗装作業性に優れ、且つ、基材と前記シート等とを貼り合わせてから充分な常態接着強さが発現するまでの間に、基材の複雑な形状部位における前記シート等の剥離を防止可能なレベルの湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を得ることができる。
【0059】
前記ポリエステルポリオール(a2)は、例えば、炭素原子数が偶数である直鎖脂肪族ジオールと炭素原子数が偶数である直鎖脂肪族ジカルボン酸とを縮合反応させることによって製造するのが好ましい。
【0060】
前記直鎖脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,10−デカンジオール等を使用することができ、これらの中で、好ましくは1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,10−デカンジオールである。
【0061】
前記直鎖脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、ドデカメチレンジカルボン酸等を使用することができ、これらの中で、好ましくはセバシン酸、ドデカン二酸、ドデカメチレンジカルボン酸である。
【0062】
前記ポリエステルポリオール(a2)を製造する際に使用する前記直鎖脂肪族ジオールと前記直鎖脂肪族ジカルボン酸との組み合わせは、前記一般式(I)で示されるRとR中に含まれる炭素原子数の合計が12以上、好ましくは12〜20の範囲で適宜選択することができる。それら組み合わせの中でも、直鎖脂肪族ジオールとしては1,6−ヘキサンジオールが好ましく、また、直鎖脂肪族ジカルボン酸としては、ドデカン二酸、セバシン酸が好ましい。
【0063】
前記ポリエステルポリオール(a2)の数平均分子量(Mn)は、好ましくは、2000〜10000の範囲であり、より好ましく3000〜5000の範囲である。前記ポリエステルポリオール(a2)のMnがかかる範囲であれば、耐バブリング性に優れる。
【0064】
前記ポリエステルポリオール(a2)の含有量は、前記ポリオール成分(A)とポリイソシアネート成分(B)の合計100質量部に対して、好ましくは15〜60質量部の範囲であり、より好ましくは20〜50質量部の範囲である。
【0065】
次に、本発明で用いるポリエーテルエステルポリオール(a3)について説明する。
【0066】
前記ウレタンプレポリマーの製造に使用するポリエーテルエステルポリオール(a3)とは、ビスフェノールAに5〜10モル、好ましくは6〜8モルのアルキレンオキサイドを付加して得られるポリエーテルポリオールとポリカルボン酸とを反応させて得られる、エーテル結合とエステル結合とを併有するポリオールである。
【0067】
本発明では、前記ポリエーテルポリエステルポリオール(a3)において、ビスフェノールAに5〜10モル、好ましくは6〜8モルのアルキレンオキサイドを付加して得られるポリエーテルポリオールを使用することが重要である。前記(a3)において、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が10モルを超えるポリエーテルポリオールを使用した場合には、耐バブリング性と硬度などの性能の低下が起き、本発明の目的を達成できない。また、前記(a3)において、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が5モル未満のポリエーテルポリオールを使用した場合には、表面平滑性が不充分となり、本発明の目的を達成できない。
【0068】
前記ポリエーテルポリエステルポリオール(a3)において、前記ビスフェノールAに5〜10モルのアルキレンオキサイドを付加して得られるポリエーテルポリオールと反応しうるポリカルボン酸としては、芳香族ポリカルボン酸と脂肪族ポリカルボン酸とを併用することが、相溶性に寄与し各種性能を向上させる点において特に重要である。前記(a3)の縮合反応原料である前記ポリカルボン酸として、芳香族ポリカルボン酸のみを使用した場合には、表面平滑性に劣ってしまう。また、脂肪族ポリカルボン酸のみを使用した場合には、硬度が低くなりすぎてしまい実用に適さない。
【0069】
また、前記ポリエーテルポリエステルポリオール(a3)は、ビスフェノールAに5〜10モルのアルキレンオキサイドを付加して得られるポリエーテルポリオールと、芳香族ポリカルボン酸を50〜99モル%、及び脂肪族ポリカルボン酸を1〜50モル%とを反応させて得られる、エーテル結合とエステル結合とを併有するポリエーテルポリエステルポリオールであることが好ましい。前記(a1)と前記(a2)と共に前記(a3)を用いることにより、耐バブリング性、硬さ(耐擦傷性)、表面平滑性、及び相溶性を一層向上させることができる。
【0070】
前記ポリエーテルエステルポリオール(a3)の数平均分子量(Mn)は、好ましくは500〜5000の範囲であり、より好ましくは1000〜3000の範囲である。前記(a3)の水酸基価は好ましくは30〜100であり、酸価は2以下である。前記(a3)のMnや水酸基価がかかる範囲であれば、優れた耐バブリング性と耐擦傷性、低粘度の性状を兼ね備えた湿気硬化性ポリウレタンホットメルト接着剤を得ることができる。
【0071】
前記ポリエーテルエステルポリオール(a3)の含有量は、前記ポリオール成分(A)とポリイソシアネート成分(B)の合計100質量部に対して、好ましくは2〜30質量部の範囲であり、より好ましくは4〜20質量部の範囲である。
【0072】
前記ポリエーテルエステルポリオール(a3)において、ビスフェノールAに付加させるアルキレンオキサイドとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等が挙げられ、これらの中でも、相溶性、平滑性、耐バブリング性、硬度などの性能の向上の点から、プロピレンオキサイドが好ましい。
【0073】
前記ビスフェノールAにアルキレンオキサイドを付加させる方法としては、公知の方法が何れも採用でき、例えば、ビスフェノールAを開始剤として、アルキレンオキサイドを付加させる方法が挙げられる。
【0074】
前記芳香族ポリカルボン酸としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等を使用することができ、これらの中でも、イソフタル酸を使用することが、優れた相溶性、平滑性、耐バブリング性を得ることが出来ることから好ましい。その際、酸成分中のイソフタル酸を50〜99モル%使用することが好ましい。また、前記芳香族ポリカルボン酸の誘導体、例えば、エステル誘導体(例えばメチルエステル体など)、酸無水物、酸ハロゲン化物などの使用も可能である。これら芳香族ポリカルボン酸は、単独使用でも2種以上を併用してもよい。
【0075】
前記脂肪族ポリカルボン酸としては、例えば、コハク酸、マレイン酸、アジピン酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等を使用することができる。これらの中でも、セバシン酸を使用することが、表面平滑性と高硬度とを一層向上させることができることから好ましい。その際、酸成分中のセバシン酸を1〜50モル%使用することが好ましい。これら脂肪族ポリカルボン酸は、単独使用でも2種以上を併用してもよい。
【0076】
前記ポリカルボン酸と共に、本発明の目的を阻害しない範囲で、必要に応じて脂環式ポリカルボン酸を併用してもよい。前記脂環式ポリカルボン酸としては、例えば、シクロヘキサンジカルボン酸、シクロペンタンジカルボン酸などが挙げられる。
【0077】
なお、本発明でいう「常温」とは、日本工業規格(JIS Z 8703)において規定される20±15℃(即ち、5〜35℃)の温度範囲をいう。
【0078】
本発明では、前記ポリオール成分(A)の前記ポリエーテルエステルポリオール(a1)、前記ポリエステルポリオール(a2)、及び前記ポリエーテルエステルポリオール(a3)の他に、本発明の目的を阻害しない範囲で必要に応じて、その他の常温液状ポリオールを併用することができる。
【0079】
前記その他の常温液状ポリオールとしては、特に限定しないが、例えば、前記したもの以外のポリエステルポリオールやポリエーテルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、アクリルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオール、ひまし油系ポリオール等を使用することができる。
【0080】
<ポリイソシアネート成分(B)>
次に、前記ウレタンプレポリマーを製造する際に使用するポリイソシアネート成分(B)について説明する。
【0081】
本発明で用いるポリイソシアネート成分(B)としては、特に限定されず、公知のものが使用でき、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネ−ト(略称;MDI;その4,4’体、2,4’体又は2,2’体、若しくはそれらの混合物、クルードMDI)、カルボジイミド変性MDI(変性MDI)、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、カルボジイミド化ジフェニルメタンポリイソシアネート、トリレンジイソシアネ−ト(TDI;その2,4体、又は2,6体、若しくはそれらの混合物)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(NDI)、テトラメチルキシレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネ−ト、あるいはヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ダイマー酸ジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート、あるいはイソホロンジイソシアネート(IPDI)、水添ジフェニルメタンジイソシアネート(水添MDI)、水添キシリレンジイソシアネート(水添XDI)、シクロヘキサンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタ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環式ジイソシアネートが挙げられる。これらの中でも、加熱溶融時の蒸気圧が低いジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)が好ましい。
【0082】
<ウレタンプレポリマー>
次に、本発明で使用するウレタンプレポリマーの製造方法について以下に説明する。
【0083】
前記ウレタンプレポリマーは、公知の方法で製造することができ、特に限定しないが、例えば、反応容器中に仕込んだポリイソシアネート成分(B)に、予め水分を除去しておいたポリオール成分(A)、即ち、ポリエーテルエステルポリオール(a1)、ポリエステルポリオール(a2)、及びポリエーテルエステルポリオール(a3)と、必要に応じて、ポリカプロラクトンポリオールや常温液状ポリオールを、それぞれ別々に滴下又はそれらの混合物を滴下あるいは分割添加し、ポリオールの有する水酸基が実質的に無くなるまで反応させる方法などが挙げられる。
【0084】
前記ウレタンプレポリマーの製造は、通常、無溶剤で行うことができるが、有機溶剤中で反応させ製造してもよい。有機溶剤中で反応させる場合には、反応を阻害しない溶剤を選択すべきであり、例えば、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、メチルエチルケトン、トルエン等の有機溶剤が挙げられる。使用した前記有機溶剤は、反応の途中又は反応終了後に減圧加熱等の適当な方法により有機溶剤を除去・回収する。
【0085】
前記ウレタンプレポリマーを製造する際には、必要に応じてウレタン化触媒を使用することができる。ウレタン化触媒は、前記反応の任意の段階で、適宜加えることができる。
【0086】
前記ウレタン化触媒としては、特に限定せず、例えば、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、N−メチルモルホリンなどの含窒素化合物;酢酸カリウム、ステアリン酸亜鉛及びオクチル酸錫などの金属塩;ジブチル錫ジラウレートなどの有機金属化合物が挙げられる。
【0087】
前記ウレタンプレポリマーを製造する際に使用するポリオール成分(A)とポリイソシアネート成分(B)との使用割合としては、前記(B)が有するイソシアネート基と前記(A)が有する水酸基との当量比(以下、[NCO基/OH基]という。)が、好ましくは1.1〜5.0の範囲であり、より好ましくは1.5〜3.0の範囲である。前記[NCO基/OH基]をかかる範囲に調整することにより、塗工性に優れる湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を得ることができる。
【0088】
本発明で使用するウレタンプレポリマーは、主にポリエステルポリオール(a2)由来の構造単位を有するウレタンプレポリマーとポリエーテルエステルポリオール(a1)由来の構造単位を有するウレタンプレポリマーを有するウレタンプレポリマーから構成されるドメインがそれぞれ分散した、いわゆる海島型の相分離構造を有している。前記海島型の相分離構造を有するウレタンプレポリマーを使用することによって、基材とシート又はフィルムとを貼り合わせてから最終接着強さが発現するまでの間に、基材の複雑な形状部位における前記シート等の剥離を防止することができ、かつ優れた最終接着強さを発現できる湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を得ることができる。本発明では、更に前記ポリエーテルエステルポリオール(a3)を用いることにより、耐バブリング性、硬さ(耐擦傷性)、表面平滑性、及び相溶性を一層向上させることができる。
【0089】
本発明の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤には、前記ウレタンプレポリマーの他に、必要に応じて、例えば粘着付与剤、硬化触媒、可塑剤、安定剤、難燃剤、帯電防止剤、充填材、染料、顔料、蛍光増白剤、シランカップリング剤、ワックス等の公知の添加剤、熱可塑性樹脂等を本発明の目的を阻害しない範囲内で適宜、選択して使用することができる。
【0090】
前記粘着付与剤としては、例えばロジン系樹脂、ロジンエステル系樹脂、水添ロジンエステル系樹脂、テルペン系樹脂、テルペンフェノール系樹脂、水添テルペン系樹脂や、石油樹脂としてC5系の脂肪族樹脂、C9系の芳香族樹脂、およびC5系とC9系の共重合樹脂等を使用することができる。
【0091】
前記可塑剤としては、例えばジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート、ジイソオクチルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジベンジルフタレート、ブチルベンジルフタレート、トリオクチルホスフェート、エポキシ系可塑剤、トルエン−スルホアミド、クロロパラフィン、アジピン酸エステル、ヒマシ油等を使用することができる。メチルアシッドホスフェート(AP−1)、アクリル系表面調整剤(BYK−361N)も使用できる。
【0092】
前記安定剤としては、例えばヒンダードフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、ヒンダードアミン系化合物等を使用することができる。
【0093】
前記充填材としては、例えばケイ酸誘導体、タルク、金属粉、炭酸カルシウム、クレー、カーボンブラック等を使用することができる。
【0094】
以上のように、本発明の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤は、とりわけ高硬度で耐擦傷性に優れ、且つ表面平滑性に優れた接着剤層を形成できることから、化粧造作部材の製造に使用することができる。なかでも、基材と鏡面化粧シートとを接着して得られる、表面が鏡面状の化粧板の製造に使用することができ、耐擦傷性、耐バブリング性、表面平滑性、及び熱安定性に優れた鏡面化粧板や化粧造作部材を得ることができる。
【0095】
本発明の化粧造作部材は、前記湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を用いて、下記のような基材とシート又はフィルムとを貼り合わせることによって製造することができ、例えば、階段の踏板、ドア枠、窓枠、敷居、手摺り等に使用することができる。
【0096】
前記基材としては、例えば、合板、MDF(ミディアム デンシティ ファイバーボード)、パーチクルボード等の木質基材や、アルミ、鉄等の金属基材等を使用することができる。前記基材は、溝部、R部、逆R部等の複雑な形状の部位を有していてもよい。
【0097】
前記シート又はフィルムとしては、例えばポリエステル、ナイロン、ポリスチレン、ポリカーボネート、塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂からなるシート等や、紙、突板、金属箔等を使用することができる。
【0098】
前記シート又はフィルムは、一般に化粧紙、化粧板用原紙、化粧シートなどと称呼されている、その表面に、装飾的な無地若しくは多彩な色、又は模様が施されているものも使用することができる。また、それらの裏面には、樹脂等によりプライマー処理が施されていても良い。なかでも、前記湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤は、優れた表面平滑性を有する接着剤層を形成できることから、表面が鏡面状の化粧シートを使用する場合であっても、化粧シート由来の鏡面性を低下させることがない。また、前記接着剤であれば、高硬度の接着剤層を形成できることから、該接着剤を用いて前記機材と前記化粧シートとを接着して得られた化粧板に対して、外的な衝撃が加わった場合であっても、その表面外観や鏡面性の低下を抑制することが可能でなる。
【0099】
本発明の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を用いて、前記基材と前記シート等とを貼り合わせる方法としては、例えば前記湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を60〜150℃の範囲に加熱することで溶融させ、ロールコーター、スプレーコーター、T−ダイコーター、ナイフコーター等を用いて基材上に塗布し、その塗布面に前記シート等を貼り合わせるか、又は前記ロールコーター等を用いて前記シート等の上に塗布し、その塗布面に前記基材を貼り合わせて、ロールプレス、フラットプレス、ベルトプレス等の方法で前記基材の形状に合わせて適宜、圧着させる方法が挙げられる。
【0100】
本発明の用語「耐バブリング性」とは、厚さ100μmのPETフィルム2枚の間に湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を80μmの厚さとなるように塗布した直後から温度40℃、相対湿度90%の環境で2時間養生した後、目視でPETフィルム両面に泡の生成があるかどうか、泡の有無を確認することによるものである。
【実施例】
【0101】
以下に、実施例と比較例を挙げて、本発明を具体的に説明する。尚、本文中の「部」、「%」は全て質量基準である。
【0102】
〔化粧造作部材の作製方法〕
溶融装置(ノードソン株式会社製、型式:MC−12)を用いて、実施例及び比較例で得た湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を温度110℃で1時間溶融させた。
次いで、厚さ75μmのPETシート(東レ株式会社製、商品名:ルミラー)を、プロフィールラミネーターPL−300−PUR(株式会社丸仲鐵工所製、PURラッピング機)を用いて、10m/分の速度で供給し、加熱溶融状態の各湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を、120℃に温度調節したTダイコーター(ノードソン株式会社製、型式:EP51)で、80μmの厚さとなるように鏡面化粧シートの裏面に塗布し、直ちにMDF(ミディアム・デンシティ・ファイバーボード)からなる基材の形状に沿って貼り合わせ、圧着ローラーで圧着し化粧造作部材を得た。
前記化粧造作部材の表面平滑性、耐傷性、及び耐バブリング性の評価結果を表3及び表4に示した。
【0103】
〔表面平滑性の評価〕
前記基材と前記PETシートとを貼り合わせ、圧着した後に、温度23℃、相対湿度65%の恒温恒湿環境下で24時間放置し、化粧造作部材を得た。
前記化粧造作部材の表面平滑性は、目視にて行い、下記基準に従い5段階で評価した。
表面平滑性の評価基準。
5:凹凸やうねりが無く、表面平滑性に優れる。
4:凹凸又はうねりが極僅かに認められるが、表面平滑性は良好。
3:凹凸やうねりが若干あり、表面平滑性は普通。
2:凹凸やうねりがあり、表面平滑性に劣る。
1:凹凸やうねりが顕著であり、表面平滑性が不良。
【0104】
〔耐擦傷性の評価〕<鉛筆硬度の測定>
前記基材と前記PETシートとを貼り合わせ、圧着した後に、温度23℃、相対湿度65%の恒温恒湿環境下で24時間放置し、化粧造作部材を得た。
前記化粧造作部材に対して、JIS K5600−5−4に準拠して、鉛筆硬度の測定を行い、下記基準に従い、耐擦傷性の評価を行った。
耐擦傷性の評価基準。
H以上 :耐擦傷性が非常に良好(◎)
F〜B :耐擦傷性良好(○)
2B〜4B:耐擦傷性に劣る(△)
5B以下 :耐擦傷性不良(×)
【0105】
〔耐バブリング性の評価〕
厚さ100μmのPETフィルム2枚の間に実施例及び比較例で得た湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を80μmの厚さとなるように塗布した直後から温度40℃、相対湿度90%の恒温恒湿環境下で2時間放置後、目視でバブリング(泡の生成)の有無を評価した。
耐バブリング性の評価基準。
○:バブリングなし。
×:バブリングあり。
【0106】
〔合成例1〕<芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−1)の合成>
反応容器中に、ビスフェノールAのエチレンオキサイド(以下EO)2モル付加物を760質量部、無水フタル酸を180質量部、アジピン酸を80質量部、及びエステル化触媒としてテトライソプロポキシチタンを0.2質量部加え、220℃で10時間反応させて、芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−1)を合成した。
【0107】
〔合成例2〕<芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−2)の合成>
反応容器中に、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド(以下PO)2モル付加物を780質量部、無水フタル酸を165質量部、アジピン酸を55質量部、及びエステル化触媒としてテトライソプロポキシチタンを0.2質量部加え、220℃で20時間反応させて、芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−2)を合成した。
【0108】
〔合成例3〕<芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−3)の合成>
反応容器中に、ビスフェノールAのEO 4モル付加物を800質量部、無水フタル酸を155質量部、アジピン酸を45質量部、及びエステル化触媒としてテトライソプロポキシチタンを0.2質量部加え、220℃で10時間反応させて、芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−3)を合成した。
【0109】
〔合成例4〕<芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−4)の合成>
反応容器内に、ビスフェノールAのEO 2モル付加物を745質量部、イソフタル酸を200質量部、アジピン酸を55質量部、及びエステル化触媒としてテトライソプロポキシチタンを0.2質量部加え、220℃で20時間反応させて、芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−4)を合成した。
【0110】
〔合成例5〕<芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−5)の合成>
反応容器内に、ビスフェノールAのEO 2モル付加物を745質量部、テレフタル酸を200質量部、アジピン酸を55質量部、及びエステル化触媒としてテトライソプロポキシチタンを0.2質量部加え、220℃で20時間反応させて、芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−5)を合成した。
【0111】
〔合成例6〕<芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−6)の合成>
反応容器内に、ビスフェノールAのEO 2モル付加物を760質量部、無水フタル酸を240質量部、及びエステル化触媒としてテトライソプロポキシチタンを0.2質量部加え、220℃で10時間反応させて、芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−6)を合成した。
【0112】
〔合成例7〕<芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−7)の合成>
反応容器内に、ビスフェノールAのEO 2モル付加物を760質量部、アジピン酸を240質量部、及びエステル化触媒としてテトライソプロポキシチタンを0.2質量部加え、220℃で10時間反応させて、芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−7)を合成した。
【0113】
〔合成例8〕<芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a3−1)の合成>
反応容器内に、ビスフェノールAのEO 6モル付加物を855質量部、無水フタル酸を110質量部、アジピン酸を35質量部、及びエステル化触媒としてテトライソプロポキシチタンを0.2質量部加え、220℃で10時間反応させて、芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a3−1)を合成した。
【0114】
〔合成例9〕<芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a3−2)の合成>
反応容器内に、ビスフェノールAのPO 6モル付加物を885質量部、無水フタル酸を85質量部、アジピン酸を30質量部、及びエステル化触媒としてテトライソプロポキシチタンを0.2質量部加え、220℃で20時間反応させて、芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a3−2)を合成した。
【0115】
〔合成例10〕<芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a3−3)の合成>
反応容器内に、ビスフェノールAのPO 6モル付加物を885質量部、イソフタル酸を100質量部、セバシン酸を30質量部、及びエステル化触媒としてテトライソプロポキシチタンを0.2質量部加え、220℃で20時間反応させて、芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a3−3)を合成した。
【0116】
〔合成例11〕<芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a3−4)の合成>
反応容器内に、ビスフェノールAのPO 8モル付加物を905質量部、イソフタル酸を70質量部、セバシン酸を25質量部、及びエステル化触媒としてテトライソプロポキシチタンを0.2質量部加え、220℃で20時間反応させて、芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a3−4)を合成した。
【0117】
【表1】

【0118】
表1中の略号の説明は以下の通りである。
BisA(2EO):ビスフェノールAに2モルのエチレンオキサイドが付加したポリエーテルポリオール。
BisA(2PO):ビスフェノールAに2モルのプロピレンオキサイドが付加したポリエーテルポリオール。
BisA(4EO):ビスフェノールAに2モルのエチレンオキサイドが付加したポリエーテルポリオール。
BisA(6EO):ビスフェノールAに2モルのエチレンオキサイドが付加したポリエーテルポリオール。
BisA(6PO):ビスフェノールAに2モルのプロピレンオキサイドが付加したポリエーテルポリオール。
BisA(8PO):ビスフェノールAに2モルのエチレンオキサイドが付加したポリエーテルポリオール。
【0119】
〔合成例12〕<脂肪族ポリエステルポリオール(a2−1)の合成>
反応容器内に、1,12−ドデカン二酸を600質量部、1,6−ヘキサンジオールを400質量部、及びエステル化触媒としてテトライソプロポキシチタンを0.05質量部加え、120℃でそれらを溶融した。次いで、撹拌しながら3〜4時間かけて220℃まで昇温し、220℃にて4時間保持した後、冷却して、脂肪族ポリエステルポリオール(a2−1)(数平均分子量3500、酸価0.4、水酸基価31.6)を合成した。
【0120】
〔合成例13〕<脂肪族ポリエステルポリオール(a2−2)の合成>
合成例12記載の1,12−ドデカン二酸の代わりに、セバシン酸を540質量部使用する以外は、合成例10と同様の操作で反応させることにより、脂肪族ポリエステルポリオール(a2−2)(数平均分子量3500、酸価0.5、水酸基価31.5)を合成した。
【0121】
【表2】

【0122】
<脂肪族ポリエステルポリオール(a2−3)>
サンエスター KH45625(商品名、三洋化成工業株式会社製。1,4−ブタンジオール(1,4BG)とネオペンチルグリコール(NPG)とアジピン酸(AA)からなる末端に水酸基を有するポリアジペート。水酸基価44.5、Mn2500。
【0123】
〔実施例1〕
反応容器内に、ポリオール成分(A)として、前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−1)35質量部、前記脂肪族ポリエステルポリオール(a2−1)28質量部、及び前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a3−3)10質量部を仕込み、100℃にて攪拌しながら減圧条件下で加熱し、反応容器内の内容物全量に対する水分が0.05質量%となるまで脱水を行なった。
その後、ポリイソシアネート成分(B)として、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(4,4’MDI)を19質量部加え、120℃に昇温して、NCO基含有量が一定となるまで約2時間反応させ、本発明の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を得た。その評価結果を表3に示した。
【0124】
〔実施例2〕
反応容器内に、ポリオール成分(A)として、前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−2)35質量部、前記脂肪族ポリエステルポリオール(a2−1)28質量部、及び前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a3−3)10質量部を仕込み、実施例1と同様の操作にて、反応容器内の内容物全量に対する水分が0.05質量%となるまで減圧条件下で加熱し脱水を行なった。
その後、ポリイソシアネート成分(B)として、4,4’MDIを19質量部加え、120℃に昇温して、NCO基含有量が一定となるまで約2時間反応させ、本発明の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を得た。その評価結果を表3に示した。
【0125】
〔実施例3〕
反応容器内に、ポリオール成分(A)として、前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−3)35質量部、前記脂肪族ポリエステルポリオール(a2−1)28質量部、及び前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a3−3)10質量部を仕込み、実施例1と同様の操作にて、反応容器内の内容物全量に対する水分が0.05質量%となるまで減圧条件下で加熱し脱水を行なった。
その後、ポリイソシアネート成分(B)として、4,4’MDIを19質量部加え、120℃に昇温して、NCO基含有量が一定となるまで約2時間反応させ、本発明の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を得た。その評価結果を表3に示した。
【0126】
〔実施例4〕
反応容器内に、ポリオール成分(A)として、前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−4)35質量部、前記脂肪族ポリエステルポリオール(a2−1)28質量部、及び前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a3−3)10質量部を仕込み、実施例1と同様の操作にて、反応容器内の内容物全量に対する水分が0.05質量%となるまで減圧条件下で加熱し脱水を行なった。
その後、ポリイソシアネート成分(B)として、4,4’MDIを19質量部加え、120℃に昇温して、NCO基含有量が一定となるまで約2時間反応させ、本発明の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を得た。その評価結果を表3に示した。
【0127】
〔実施例5〕
反応容器内に、ポリオール成分(A)として、前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−5)35質量部、前記脂肪族ポリエステルポリオール(a2−1)28質量部、及び前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a3−3)10質量部を仕込み、実施例1と同様の操作にて、反応容器内の内容物全量に対する水分が0.05質量%となるまで減圧条件下で加熱し脱水を行なった。
その後、ポリイソシアネート成分(B)として、4,4’MDIを19質量部加え、120℃に昇温して、NCO基含有量が一定となるまで約2時間反応させ、本発明の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を得た。その評価結果を表3に示した。
【0128】
〔実施例6〕
反応容器内に、ポリオール成分(A)として、前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−1)35質量部、前記脂肪族ポリエステルポリオール(a2−2)28質量部、及び前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a3−3)10質量部を仕込み、実施例1と同様の操作にて、反応容器内の内容物全量に対する水分が0.05質量%となるまで減圧条件下で加熱し脱水を行なった。
その後、ポリイソシアネート成分(B)として、4,4’MDIを19質量部加え、120℃に昇温して、NCO基含有量が一定となるまで約2時間反応させ、本発明の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を得た。その評価結果を表3に示した。
【0129】
〔実施例7〕
反応容器内に、ポリオール成分(A)として、前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−1)25質量部、前記脂肪族ポリエステルポリオール(a2−1)55質量部、及び芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a3−3)10質量部を仕込み、実施例1と同様の操作にて、反応容器内の内容物全量に対する水分が0.05質量%となるまで減圧条件下で加熱し脱水を行なった。
その後、ポリイソシアネート成分(B)として、4,4’MDIを20質量部加え、120℃に昇温して、NCO基含有量が一定となるまで約2時間反応させ、本発明の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を得た。その評価結果を表3に示した。
【0130】
〔実施例8〕
反応容器内に、ポリオール成分(A)として、前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−1)35質量部、前記脂肪族ポリエステルポリオール(a2−1)28質量部、及び前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a3−1)10質量部を仕込み、実施例1と同様の操作にて、反応容器内の内容物全量に対する水分が0.05質量%となるまで減圧条件下で加熱し脱水を行なった。
その後、ポリイソシアネート成分(B)として、4,4’MDIを19質量部加え、120℃に昇温して、NCO基含有量が一定となるまで約2時間反応させ、本発明の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を得た。その評価結果を表3に示した。
【0131】
〔実施例9〕
反応容器内に、ポリオール成分(A)として、前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−1)35質量部、前記脂肪族ポリエステルポリオール(a2−1)28質量部、及び前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a3−2)10質量部を仕込み、実施例1と同様の操作にて、反応容器内の内容物全量に対する水分が0.05質量%となるまで減圧条件下で加熱し脱水を行なった。
その後、ポリイソシアネート成分(B)として、4,4’MDIを19質量部加え、120℃に昇温して、NCO基含有量が一定となるまで約2時間反応させ、本発明の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を得た。その評価結果を表3に示した。
【0132】
〔実施例10〕
反応容器内に、ポリオール成分(A)として、前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−1)35質量部、前記脂肪族ポリエステルポリオール(a2−1)28質量部、及び前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a3−4)10質量部を仕込み、実施例1と同様の操作にて、反応容器内の内容物全量に対する水分が0.05質量%となるまで減圧条件下で加熱し脱水を行なった。
その後、ポリイソシアネート成分(B)として、4,4’MDIを19質量部加え、120℃に昇温して、NCO基含有量が一定となるまで約2時間反応させ、本発明の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を得た。その評価結果を表3に示した。
【0133】
〔比較例1〕
比較例1は、ポリオール成分(A)中に前記ポリエーテルエステルポリオール(a3)を含有しない比較例である。
反応容器内に、ポリオール成分(A)として、前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−1)40質量部、及び前記脂肪族ポリエステルポリオール(a2−1)32質量部を仕込み、100℃にて攪拌しながら減圧条件下で加熱し、反応容器内の内容物全量に対する水分が0.05質量%となるまで脱水を行なった。
その後、ポリイソシアネート成分(B)として、4,4’MDIを18質量部加え、120℃に昇温して、NCO基含有量が一定となるまで約2時間反応させ、湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を得た。その評価結果を表4に示した。
【0134】
〔比較例2〕
反応容器内に、ポリオール成分(A)として、前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−1)60質量部、前記脂肪族ポリエステルポリオール(a2−1)10質量部、及び前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a3−3)10質量部を仕込み、実施例1と同様の操作にて、反応容器内の内容物全量に対する水分が0.05質量%となるまで減圧条件下で加熱し脱水を行なった。
その後、ポリイソシアネート成分(B)として、4,4’MDIを23質量部加え、120℃に昇温して、NCO基含有量が一定となるまで約2時間反応させ、湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を得た。その評価結果を表4に示した。
【0135】
〔比較例3〕
反応容器内に、ポリオール成分(A)として、前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−1)10質量部、前記脂肪族ポリエステルポリオール(a2−1)60質量部、及び前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a3−3)10質量部を仕込み、実施例1と同様の操作にて、反応容器内の内容物全量に対する水分が0.05質量%となるまで減圧条件下で加熱し脱水を行なった。
その後、ポリイソシアネート成分(B)として、4,4’MDIを16質量部加え、120℃に昇温して、NCO基含有量が一定となるまで約2時間反応させ、湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を得た。その評価結果を表4に示した。
【0136】
〔比較例4〕
反応容器内に、ポリオール成分(A)として、前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−6)35質量部、前記脂肪族ポリエステルポリオール(a2−1)28質量部、及び前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a3−3)10質量部を仕込み、実施例1と同様の操作にて、反応容器内の内容物全量に対する水分が0.05質量%となるまで減圧条件下で加熱し脱水を行なった。
その後、ポリイソシアネート成分(B)として、4,4’MDIを19質量部加え、120℃に昇温して、NCO基含有量が一定となるまで約2時間反応させ、湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を得た。その評価結果を表4に示した。
【0137】
〔比較例5〕
反応容器内に、ポリオール成分(A)として、前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−7)35質量部、前記脂肪族ポリエステルポリオール(a2−1)28質量部、及び前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a3−3)10質量部を仕込み、実施例1と同様の操作にて、反応容器内の内容物全量に対する水分が0.05質量%となるまで減圧条件下で加熱し脱水を行なった。
その後、ポリイソシアネート成分(B)として、4,4’MDIを19質量部加え、120℃に昇温して、NCO基含有量が一定となるまで約2時間反応させ、湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を得た。その評価結果を表4に示した。
【0138】
〔比較例6〕
比較例6は、ポリオール成分(A)中に前記ポリエーテルエステルポリオール(a1)を含有しない比較例である。
反応容器内に、ポリオール成分(A)として、前記脂肪族ポリエステルポリオール(a2−1)28質量部、前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a3−1)35質量部、及び前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a3−3)10質量部を仕込み、実施例1と同様の操作にて、反応容器内の内容物全量に対する水分が0.05質量%となるまで減圧条件下で加熱し脱水を行なった。
その後、ポリイソシアネート成分(B)として、4,4’MDIを19質量部加え、120℃に昇温して、NCO基含有量が一定となるまで約2時間反応させ、湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を得た。その評価結果を表4に示した。
【0139】
〔比較例7〕
比較例7は、ポリオール成分(A)中に前記ポリエーテルエステルポリオール(a1)を含有しない比較例である。
反応容器内に、ポリオール成分(A)として、前記脂肪族ポリエステルポリオール(a2−1)28質量部、前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a3−2)35質量部、及び前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a3−3)10質量部を仕込み、実施例1と同様の操作にて、反応容器内の内容物全量に対する水分が0.05質量%となるまで減圧条件下で加熱し脱水を行なった。
その後、ポリイソシアネート成分(B)として、4,4’MDIを19質量部加え、120℃に昇温して、NCO基含有量が一定となるまで約2時間反応させ、湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を得た。その評価結果を表4に示した。
【0140】
〔比較例8〕
反応容器内に、ポリオール成分(A)として、前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−1)35質量部、前記脂肪族ポリエステルポリオール(a2−3)28質量部、及び前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a3−3)10質量部を仕込み、実施例1と同様の操作にて、反応容器内の内容物全量に対する水分が0.05質量%となるまで減圧条件下で加熱し脱水を行なった。
その後、ポリイソシアネート成分(B)として、4,4’MDIを20質量部加え、120℃に昇温して、NCO基含有量が一定となるまで約2時間反応させ、湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を得た。その評価結果を表4に示した。
【0141】
〔比較例9〕
反応容器内に、ポリオール成分(A)として、前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−7)35質量部、前記脂肪族ポリエステルポリオール(a2−3)28質量部、及び前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a3−3)10質量部を仕込み、実施例1と同様の操作にて、反応容器内の内容物全量に対する水分が0.05質量%となるまで減圧条件下で加熱し脱水を行なった。
その後、ポリイソシアネート成分(B)として、4,4’MDIを20質量部加え、120℃に昇温して、NCO基含有量が一定となるまで約2時間反応させ、湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を得た。その評価結果を表4に示した。
【0142】
〔比較例10〕
反応容器内に、ポリオール成分(A)として、前記芳香族ポリエーテルエステルポリオール(a1−7)40質量部、及び前記脂肪族ポリエステルポリオール(a2−3)32質量部を仕込み、実施例1と同様の操作にて、反応容器内の内容物全量に対する水分が0.05質量%となるまで減圧条件下で加熱し脱水を行なった。
その後、ポリイソシアネート成分(B)として、4,4’MDIを19質量部加え、120℃に昇温して、NCO基含有量が一定となるまで約2時間反応させ、湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を得た。その評価結果を表4に示した。
【0143】
【表3】

【0144】
表3及び表4中の「4,4’−MDI」は、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートを表す。
【0145】
【表4】

【産業上の利用可能性】
【0146】
本発明の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤は、とりわけ高硬度で耐擦傷性に優れ、且つ表面平滑性に優れた接着剤層を形成できることから、化粧造作部材の製造に使用でき、特に基材と鏡面化粧シートとを接着して得られる、表面が鏡面状の化粧板の製造に使用でき、耐擦傷性、耐バブリング性、表面平滑性、及び熱安定性に優れた鏡面化粧板や化粧造作部材が得られ、例えば階段の踏板、ドア枠、窓枠、敷居、手摺り等に使用することができる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリオール成分(A)とポリイソシアネート成分(B)とを反応させて得られるウレタンプレポリマーを含有する湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤であり、
前記ポリオール成分(A)が、ビスフェノールAに2〜4モルのアルキレンオキサイドを付加して得られるポリエーテルポリオールとポリカルボン酸(c)とを反応させて得られるポリエーテルエステルポリオール(a1)、
下記一般式(I)で示されるポリエステルポリオール(a2)、及び、
ビスフェノールAに5〜10モルのアルキレンオキサイドを付加して得られるポリエーテルポリオールとポリカルボン酸とを反応させて得られるポリエーテルエステルポリオール(a3)を含有し、且つ、
前記ポリオール成分(A)中の前記(a1)と(a2)と(a3)の質量比が、(a3)/(a2)/(a1)=0.04〜1/0.5〜4/1であることを特徴とする湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤。

(一般式(I)中、R及びRは、それぞれ独立して、炭素原子数が偶数である直鎖のアルキレン基を示し、かつR及びRの有する炭素原子数の合計は12以上である。nは3〜40を示す。)
【請求項2】
前記ポリエステルポリオール(a2)が、炭素原子数が偶数である直鎖脂肪族ジオールと炭素原子数が偶数である直鎖脂肪族ジカルボン酸とを縮合反応させることにより得られるものである請求項1記載の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤。
【請求項3】
前記ポリエーテルエステルポリオール(a1)が、水酸基価50〜100である請求項1に記載の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤。
【請求項4】
前記ポリエーテルエステルポリオール(a1)が、ビスフェノールAに2〜4モルのエチレンオキサイドを付加して得られるポリエーテルポリオールと、酸成分として芳香族ポリカルボン酸を50〜99モル%及び脂肪族ポリカルボン酸1〜50モル%とを反応させて得られるポリエーテルエステルポリオールである請求項1に記載の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤。
【請求項5】
前記ポリカルボン酸(c)が、芳香族ポリカルボン酸50〜99モル%、及び脂肪族ポリカルボン酸1〜50モル%の配合比で構成されたポリカルボン酸である請求項1に記載の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤。
【請求項6】
前記ポリエーテルエステルポリオール(a1)のガラス転移温度が、20〜40℃である請求項1に記載の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤。
【請求項7】
前記ポリエーテルポリエステルポリオール(a3)が、ビスフェノールAに5〜10モルのアルキレンオキサイドを付加して得られるポリエーテルポリオールと、芳香族ポリカルボン酸を50〜99モル%及び脂肪族ポリカルボン酸を1〜50モル%とを反応させて得られるエーテル結合とエステル結合とを併有するポリエーテルポリエステルポリオールである請求項1に記載の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤。
【請求項8】
基材と鏡面化粧シートとの接着に用いる請求項1に記載の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤。
【請求項9】
基材表面に、請求項1〜8の何れか一項に記載の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を硬化して得られる接着剤層を有し、該接着剤層上に鏡面化粧シート層を有することを特徴とする化粧造作部材。

【公開番号】特開2013−43914(P2013−43914A)
【公開日】平成25年3月4日(2013.3.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−181524(P2011−181524)
【出願日】平成23年8月23日(2011.8.23)
【出願人】(000002886)DIC株式会社 (2,597)
【Fターム(参考)】