JPS5844461B2 - イソシアネ−トタイプの接着剤で接合されるポリエステル組成物間の接合力を高める方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリエステル組成物間の接合力を高める方法に
関する。

従来までは、ポリエステル組成物間の積層物の製造にお
いては、適当な溶剤によって油や他の汚染物を除去する
ために通例、接合すべき物体の表面を洗浄することが行
なわれていた。

この処理によって得た表面はしばしば、何らかの未知の
理由のために満足のいく接合性を与えない。

従って、あらゆる条件下において申し分のない接合を得
ることを確保するためには、ポリエステル組成物の表面
にサンドブラストをかけるか、あるいは別の方法として
はポリエステル組成物の表面を研磨し、その後でポリエ
ステル組成物の表面を溶剤で洗浄するのがより好ましい
実施法であった。

しかしながら、サンドブラスト処理法を実施すれば製造
単価が増大し、また、サンドブラスト処理によって生じ
た微粒子による周辺区域の汚染に基づく問題を生じるこ
とが容易に明白となる。

最近、ポリエステル組成物の成型業者はしばしば”ロー
プロフィール（ｌｏｗ ｐｒｏｆｉｌｅ ） ”成型部
品として指称される成型ポリエステル組成物製品を得る
ためにワックス類、ポリエチレン、ポリプロピレン、あ
るいは広く、炭素原子数が２〜２０のオレフィン類の不
飽和および飽和ポリマーまたはコポリマーなどの様な配
合剤を添加する傾向がある。

また、所謂”ロープロフィール（１０ｗｐｒｏｆｉｌｅ
）”成型ポリエステル組成物は改良された積層物を与え
るための本発明の処理剤による処理に対応する。

従って、本発明の目的は処理済の表面を有するポリエス
テル組成物間の接合力を高める方法を提供することであ
る。

この目的ならびに、その他の利点は以下の記載から明ら
かな様に本発明の実施によって得られる。

ポリエステル組成物の表面を下記に詳細に記載する適当
な第１処理剤ならびに第２処理剤、あるいは好ましくは
溶剤中に溶解したものによって処理する。

インシアナートタイプの適当な接着剤を接着あるいは積
層すべきポリエステル組成物の表面に適用し、その後で
接着剤を固化あるいは硬化させる。

より詳しくは、ポリエステル組成物は建築用パネルある
いは岩乗で剛性の組立構造物などに使用されるものであ
る。

例えば、自動車の車体または、その部品、ボートならび
にそれらに関連した目的物に使用される様なガラス繊維
強化剤含有の固体ポリエステル組成物の使用は本発明の
有する本来的な利点に対するものの一つである。

これらポリエステル組成物は適当なポリカルボン酸ある
いはこれらの無水物とエチレン、プロピレン、ブチＩ／
ンおよびこれらよりも高分子量の炭化水素のような適当
なグリコール類とを反応させることによって製造できる
。

本発明の目的によっては芳香族系のポリカルボン酸類が
特に好適である。

なぜなら、これらカルボン酸類はより剛性な組成物を生
成する傾向がある。

これら芳香族系ポリカルボン酸の特定例としてはフタル
酸、イソフタル酸およびテレフタル酸などがある。

また、ポリエステル組成物中に不飽和化合物を少量〜比
較的多量に導入することが望まれる場合、特に、本組成
物がパーオキサイド硬化剤の単独使用によって、あるい
はパーオキサイドを不飽和単量体あるいはスチレンまた
はアクリロニトリル、その他のようなα−オレフィンと
組合わせて使用することによって硬化あるいは固化すべ
きものである場合にはマロン酸およびフマル酸のよ゛う
な不飽和ポリカルボン酸が使用される。

ガラス繊維によって強化されたポリエステル組成物は一
般によく知られており、しかも、広く経済的に使用され
ている。

しかしながら、これら組成物は一般にマレイン酸無水物
あるいはこれに関連した不飽和ポリカルボン酸およびフ
タル酸あるいは低級脂肪族ジカルボン酸とジまたはトリ
エチレングリコールの様なエチレングリコールあるいは
エーテルグリコールとの共重合体を形成することによっ
て製造される。

前記のように、本発明の目的と利点は（Ｉ）、洗浄され
たポリエステル組成物の表面を二種の異なった処理剤に
よって処理し、（１１）、続いて、ポリウレタン接着剤
を適用し、（ＩＩＩ）、当該接着剤が硬化あるいは固化
するまで、当該ポリエステル組成物と他のポリエステル
組成物とを接触させて積層物を生成する。

各工程を連続して行なうことによって得られる。

便宜上、互いに相違する処理剤をそれぞれ第１処理剤お
よび第２処理剤と呼ぶことにする。

この指定された一連の処理は良好な結果をもたらす。

しかし、この処理の順序は入れ換えることができること
を認識しなければならない。

従って、ある実施例における処理にあっては不連続であ
ると言い得る。

以下、”第１処理剤パとい゛う用語は有機ポリイソシア
ナートあるいは有機ポリイソシアナートの溶液を相称す
るのに使用する。

有機ポリイソシアナートのいかなるものも、接着性を高
めるためにポリエステル組成物の表面を予備処理するた
めの第１処理剤として使用できる。

これら有機ポリイソシアナートの代表例としては芳香族
、脂肪族および脂環式ジイソシアナートおよびトリイソ
シアナート、例えば米国特許第２，９１７，４８９号な
らびに第３，１０２，８７５号に所載されたものなどが
ある。

高分子量の有機ポリイソシアナ−１・ならびに高イソシ
アナート含量はまり粘稠となるか、あるいはむらのない
固体となるので、溶解、希釈、あるいは粘度低下のため
にビヒクルとして溶剤を使用することはポリエステル表
面に対する予備処理の操作中の適用をコントロールする
ことを目的とする。

有機ポリイソシアナートにとって好適でしかも代表的な
ビヒクルとしてはメチルエチルケトン、アセトンの様な
ケトン類、炭化水素蒸留物、炭化水素類としての塩素化
溶剤および沸点が約３００Ｔ１好ましくは２５０’Ｆ以
下のその他の溶剤などがある。

ポリエステル組成物、好ましくはシートまたは薄層フィ
ルム状のものの表面にハケ塗、吹き付け、ロール塗ある
いはその他の適当な方法によって第１処理剤好ましくは
溶剤中に分散または溶解したものを適用して、当該ポリ
エステル組成物を第１処理剤により処理する。

続いて、ポリエステル組成物の表面上に沈着した処理剤
を除去するため溶剤を蒸発させる。

本発明の利点は第１次処理に引きつづきただちに第２次
処理を行なうか、または相当な時間を経過させた場合に
得られることが判明した。

プラントの運行計画により大きな融通性をもたらすので
、一般に１日間〜数日間経過させるのが望ましい。

第２処理剤をポリエステル組成物の表面にハケ塗、吹き
付け、ロール塗、あるいはその他の適当な手段によって
適用し、次いで乾燥せしめる。

それから、前記のようにして処理された表面をもつポリ
エステル組成物の表面をポリウレタン接着剤によって処
理し、それから接合すべき二つの表面を接触させ、そし
て、接着剤によって、両組酸物が一体に積層または接合
するまで接触状態に保つ。

ポリエステル組成物の表面を処理するための第２処理剤
は芳香族、脂環式あるいは複素環式芳香族炭化水素系の
第３級アミン類である。

代表的な第３級アミンとしてはトリエチレンジアミン、
アルキルピペラジン、アルキルモルフィリン、およびジ
アルキル低級アミン例えば１へリエチルアミンなどであ
る。

第２処理剤はケトン類またはハロゲン化炭化水素溶剤の
ような適当な溶剤中に溶解することが好ましい。

しかしながら、アミンが溶解し得るならばいかなる低沸
点不活性有機溶剤も使用できる。

普通処理剤約０．５部〜５部あるいはこれ以上を溶剤ｉ
ｏｏ部中に溶解する。

第３物アミンの特異な活性に依拠して処理剤工部〜３部
を溶剤１００部中に溶解するのが好ましい。

溶剤中における処理剤のこの濃度は量常の適用方法によ
って接着性が得られる。

もちろん、高濃度の第３級アミン、則ち５あるいは１０
部〜１００％の液体第３級アミンであっても使用できる
。

しかしながら１０％以上の濃度ではポリエステル組成物
表面に対する第３級アミンの均一な適用が困難となりが
ちであり、しかも、処理コス１へが法外なものとなりが
ちである。

一般に、ポリエステル組成物の洗浄は必ずしも必要でな
い。

なぜなら、第１処理剤中の溶剤は油ならびにその他の表
面汚染物を除去する様に作用でき、固体のポリエステル
組成物即ちＦＲＰパネルに対するインシアナートの結合
をもたらす。

ある種の塩素化溶剤はある種の第３級アミン類と反応し
沈殿物を生成する傾向があることに留意しなければなら
ない。

従って、溶剤溶液は時によると、その可使時間が制限さ
れる。

しかも、その溶剤溶液は使用直前に調製される。

イソシアナート系接着剤は活性水素を含む分子量約５０
０〜４０００の物質と有機ポリイソシアナート、低分子
量ポリアミンを含む物質ならびに好ましくは不活性増量
剤とを反応させることによって製造できる。

前記イソシアナート系接着剤はプレポリマーを製造し、
その後、そのプレポリマーと硬化剤とを混合することに
よって製造する。

プレポリマーは活性水素を含んだ物質の反応によって生
成される。

分子量が約１．０００〜３０００のポリプロピレンエー
テルポリオールおよび少すくとも２個のイソシアナート
基、好ましくは１分子当り平均で２個をこえるインシア
ナート基を含む有機ポリイソシアナートが好ましい。

このプレポリマーは活性水素を含んだ物質に基づいて約
５ｗｔ％〜約７０ ｗｔ％までの増量剤を含有できる。

粘土、シリカ、その他同様なものの様な不活性増量剤の
基本的な機能の一つは粘度増大剤として作用し、また、
生強度の発生を促進し、あるいは接着性を付加すること
である。

硬化剤は相対的に低分子量（通常は約６００以下）のポ
リヒドロキシル基を末端基とする物質を含むことができ
る。

これらの代表例としては、Ｎ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ’−（２−
ヒドロキシルプロピル）エチレンジアミンあるいはペン
タエリスリトール、トリメチロール、プロパン、トリメ
チロールエタンおよび水素化糖類のような物質とプロピ
レンオキサイドの様なアルキレンオキサイドとを反応さ
せることによって生成した付加物などがある。

これら硬化剤はまた低分子量ヒドロキシ末端あるいはア
ミノ末端物質に加えて、第３級アミン類または有機スズ
化合物のような触媒を少量含むことができる。

インシアナート対活性水素物質の比率が相対的に高いイ
ソシアナー１へ系接着剤は一般にモル当り２．５モル好
ましくはモル当り約５〜７モル過剰である。

インシアナート接着剤および第１処理剤ならびに第２処
理剤の性質は、また米国特許第３，６４７，５１．３号
および同第３，７０３，４２６号に開示されている。

本発明の性質をより具体的に説明するために以下に実施
例を示す。

以下の実施例中、特に示さない必りすべての部は重量基
準である。

製造例 １ イソシアナ−１・系の適当な接着剤を次の諸成分を反応
させることによって製造した：分子量約２０００のポリ
プロピレンエーテルグリコール中分散させたステアチン
酸亜鉛で塗被したタルク６０部を有する前記ポリプロピ
レンエーテルグリコール１００部とポリイソシアナート
Ａ２８部とトルエンジイソシアナート３２部から成る有
機ポリイソシアナート混合物であって、混合物中のポリ
イソシアナートＡは米国特許第２，６８３，７３０号に
教示された様にアニリンとホルムアルデヒドの反応の転
位生成物のホスゲン化によって得られたホスゲン化混合
物である。

それから、このプレポリマーを駅家圧力接着ガンの中で
Ｎ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ’−（２−ヒドロキシルプロピル）エ
チレンジアミン３０．８部と分子量約４００のペンクエ
リスリトールのプロピレンオキサイド付加物１３．２部
とから成る硬化剤と混合し、接着剤を生成する。

製造例 ２ その他のイソシアナート系接着剤はクルクを塗被したス
テアリン酸亜鉛６３部を分散させて有する分子量２００
０のポリプロピレンエーテルグリコール１００部とポリ
イソシアナートＡｚｃ＋、ｓ部およびトルエンジイソシ
アナート３３．７部とから成るインシアナート混合物と
を反応させて製造する。

このプレポリマーを硬化剤と混合し接着剤を生成させる
。

硬化剤は分子量約５００のエチレンジアミンのプロピレ
ンオキサイド付加物４９．６部と分子量約５００のペン
タエリスリト−ルのプロピレンオキサイド付加物１２．
４部とを混合することによって製造した。

実施例 １ ２５０’Ｐ以下の沸点を有する塩素化ナフサ中における
ポリフェニルメタンポリイソシアナート（ＰＡＰＩの商
品名で供給者から入手可能。

）の５ｗｔ％溶液を洗浄し乾燥させた自動車用ポリエス
テルグラスフィバ−の試験パネルに適用し、そして、３
０分間かけて室温によって乾燥させた。

それから、その試験パネルにメチルエチルケトン中のト
リエチレンジアミンの１ｗｔ％溶液を吹き付は塗布した
。

製造例１のイソシアナート接着剤を塗布する前に３０分
間かけて室温によってそのパネルを乾燥させた。

インシアナート接着剤を含有するパネルを第２のパネル
に交差的におおいかぶせた。

それから、この状態を２４時間そのままに保ち、直交積
層結合を発現させる。

この直交積層試験片について以下に示す試験温度におい
て”インス゛トロン（Ｉｎｓ ｔｒｏｎ ）”試験機に
よってひっばり試験を行なった。

※この直交積層試験片はポリエステルの層剥Ｍによって
破損した。

これらの接着強さはプライマー処理を用いなかったもの
よりも接着強さにおいて約７５％増大したことを示して
いる。

上記の一連のプライマー使用順序は入れかえることがで
きる。

しかし、この実施例１は好ましい順序を例証する。

また、２〜１０％の塩素化炭化水素有機ポリイソシアナ
ート溶液が一般的に使用される。

本発明を説明する目的で特定の代表的な具体例と、その
詳細について開示したが、当業者にとっては本発明の精
神と範囲を離れることなく種々の変更が可能であること
は明らかであろう。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポリエステル組成物の表面を有機ポリイソシアネー
   トおよび第３級アミンで順不同に処理し、次いで、イン
   シアネートタイプの接着剤を塗布し、そして、該接着剤
   を硬化させて接合させることを特徴とする、インシアネ
   ートタイプの接着剤で接合されるポリエステル組成物間
   の接合力を高める方法。