[发明专利]湿气固化性聚氨酯热熔粘接剂及其制造方法

说明书

提供在加热时作为有害气体的异氰酸酯气体的产生少，且对于操作者安全并且容易处理的湿气固化性聚氨酯热熔粘接剂(PUR)。相对于氨基甲酸酯预聚物100重量份，添加有含有氨基的表面改性硅胶5～20重量份，所述氨基甲酸酯预聚物为包含结晶性聚酯多元醇且包含非结晶性聚酯多元醇和/或非结晶性聚醚多元醇的混合物与过量的二苯基甲烷二异氰酸酯的反应产物。作为这样的表面改性硅胶，优选键合有作为氨基烷基(二或三)烷氧基硅烷的水解产物的硅烷低聚物的残基的硅胶。

技术领域

本发明涉及湿气固化性聚氨酯热熔粘接剂(Polyurethane Reactive Hot MeltAdhesive、以下记为“PUR”)、特别是适于装订用的PUR。另外，本发明还涉及用于制造该PUR的方法。

背景技术

热熔粘接剂例如作为无线装订用粘接剂使用，该用途中大多使用EVA(乙烯乙酸乙烯酯共聚物)热熔胶。但是，对于EVA热熔胶，被指出了因近年的彩色印刷的增加、或因废纸再生所引起的纸质的变化而产生粘接不良、或废纸再生时的分离困难所导致的对环境的不良影响等问题。

因此，近年来，作为代替该EVA热熔胶的粘接剂，例如正在关注下述专利文献1中所记载那样的PUR。对于该PUR，通过与空气中、基材(纸等)中存在的水分发生反应，聚合物通过以下的〔化1〕所示的反应机理进行三维交联，可得到强的粘接力。

[化1]

另外，设计柔软的PUR并将其作为装订用热熔胶进行涂布时，可得到铺展性(晃開き性)良好的装订物，可得到这样的铺展性是具有高粘接力的PUR的特长。进而，PUR的情况下，对书本进行再循环时，还有热熔胶与纸的分离容易、容易再循环的优点。

另一方面，由于PUR为反应型，因此需要制成具有反应性末端(NCO基)的预聚物，在氨基甲酸酯合成时需要配合过量的异氰酸酯单体。但是，存在如下问题：过量配合的单体在聚合物中在一定程度上残留，用涂布装置对PUR进行加热时，残存的异氰酸酯单体作为有害气体而产生。

因此，作为针对有害气体的产生的安全对策，现在使用PUR时在大多数装订机(开放型的涂布装置)中设置有局部排气装置，这引起装置的大型化、成本增加。另外，近年来，装订机小型化，在办公室中的使用正在增加，但在办公室内设置局部排气装置是困难的。

对于PUR，如果能够减少有害气体的产生，则能够实现设备的简化、成本降低，另外能安全地进行操作。根据日本产业卫生学会，推荐了作为在氨基甲酸酯合成时使用的二异氰酸酯的1种的二苯基甲烷二异氰酸酯的允许浓度为0.05mg/m³≈5ppb，另外，在美国根据ACGIH(美国产业卫生专家会议)也推荐了允许浓度为5ppb。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-121214号公报

非专利文献

非专利文献1：佐贯须美子、本吉史武、长岗茂、真岛宏，表面技术，50，(1)，84(1999)

发明内容

发明要解决的课题

本发明的课题在于，解决现有技术中的问题，提供在不损害作为PUR的特长的柔软性、涂布后的固化性的情况下减少在PUR加热时的有害的异氰酸酯气体的产生、并且对于操作者安全且容易处理的PUR。另外，本发明的课题还在于提供具有上述特性的PUR的制造方法。

本发明人等进行了各种研究，结果发现，若在通过使包含结晶性聚酯多元醇且包含非结晶性聚酯多元醇和/或非结晶性聚醚多元醇的混合物与过量的二苯基甲烷二异氰酸酯反应而得到的氨基甲酸酯预聚物中，添加特定量的含有氨基的表面改性硅胶，则可得到异氰酸酯气体的产生极少的PUR，从而完成了本发明。