專利名稱：反應性熱熔粘合劑的制造系統(tǒng)及制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及反應性熱熔粘合劑的制造系統(tǒng)和制造方法。
背景技術：
熱熔粘合劑被廣泛用于汽車、建材、家具、電器及其他組裝部件中。
熱熔粘合劑在熱熔融后的粘合特性方面受到其本身的耐熱性的限制，因而必須在熔融涂布之后通過使其發(fā)生交聯(lián)反應以提高耐熱性。
產生該交聯(lián)反應的交聯(lián)劑之一是濕式硬化型反應性熱熔粘合劑，進而，作為這種反應性熱熔粘合劑的代表實例，包括在末端等具有異氰酸酯基的氨基甲酸乙酯預聚物。
一直以來，由上述氨基甲酸乙酯預聚物所形成的反應性熱熔粘合劑是通過如下方法制造的在氮氣流下的反應容器中，將多元醇與聚異氰酸酯混合，或者在預先加入多元醇并在加熱的反應容器中追加聚異氰酸酯，在例如70～100℃的溫度下加熱3小時左右，并攪拌，使之發(fā)生反應，得到粘合劑(參照例如專利文獻1～3)。
特開平6-271832號公報[專利文獻2]特開平11-140419號公報[專利文獻3]特開2003-138243號公報發(fā)明內容但是，由于上述現(xiàn)有的反應性熱熔粘合劑的制造方法是一種使用反應容器的分批(間歇式)生產方式，因而生產率低。
本發(fā)明是鑒于上述問題而形成的，其目的在于提供一種具有高生產率的熱熔粘合劑的制造系統(tǒng)及制造方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的反應性熱熔粘合劑的制造系統(tǒng)的特征在于具有至少2個以上分別儲存、加熱、熔融多元醇成分和聚異氰酸酯成分的原料罐，攪拌、混合所加熱、熔融的多元醇成分和聚異氰酸酯成分的攪拌頭，以及將所生成的反應性混合液加熱熟化的熟化裝置。
此外，本發(fā)明的反應性熱熔粘合劑的制造系統(tǒng)的特征在于具有加熱、熔融多元醇成分的1個或者可更換的2個以上的間歇式多元醇成分原料罐，加熱、熔融聚異氰酸酯成分的1個或者可更換的2個以上的間歇式聚異氰酸酯成分原料罐，攪拌、混合所加熱、熔融的多元醇成分和聚異氰酸酯成分的攪拌頭，以及將所生成的反應性混合液加熱熟化的熟化裝置。
此外，本發(fā)明的反應性熱熔粘合劑的制造系統(tǒng)的特征在于具有將能夠發(fā)生酯交換的高分子多元醇成分加熱、熔融的1個或者可更換的2個以上的間歇式高分子多元醇成分原料罐，加熱、熔融聚異氰酸酯成分的1個或者可更換的2個以上的間歇式聚異氰酸酯成分原料罐，加熱、熔融低分子多元醇成分的1個或者可更換的2個以上的間歇式低分子多元醇成分原料罐，攪拌、混合所加熱、熔融的高分子多元醇成分和聚異氰酸酯成分以及低分子多元醇成分的攪拌頭，和將所生成的反應性混合液加熱熟化的熟化裝置。
此外，本發(fā)明的反應性熱熔粘合劑的制造系統(tǒng)的特征在于具有加熱、熔融的聚酯多元醇成分的1個或者可更換的2個以上的間歇式聚酯多元醇成分原料罐，加熱、熔融聚醚多元醇成分的1個或者可更換的2個以上的間歇式聚醚多元醇成分原料罐，加熱、熔融聚異氰酸酯成分的1個或者可更換的2個以上的間歇式聚異氰酸酯成分原料罐，攪拌、混合所加熱、熔融的聚酯多元醇成分和聚醚多元醇成分的攪拌頭，以及將所生成的反應性混合液加熱熟化的熟化裝置。
本發(fā)明的反應性熱熔粘合劑的制造方法的特征在于包括在儲罐中加熱、熔融多元醇成分之后，進行脫氣，同時在儲罐中加熱、熔融聚異氰酸酯成分的第一工序，使用攪拌頭攪拌、混合所加熱、熔融的多元醇成分和聚異氰酸酯成分的第二工序，將所生成的反應性混合液存入在密閉容器中的第三工序，和在規(guī)定的溫度下對存入在密閉容器中的反應性混合物加熱熟化規(guī)定的時間的第四工序。
此外，本發(fā)明的反應性熱熔粘合劑的制造方法的特征在于包括將能夠發(fā)生酯交換的高分子多元醇成分、聚異氰酸酯成分、低分子多元醇成分分別儲存在單獨的儲罐中，并在儲罐中加熱、熔融高分子多元醇，然后進行脫氣，同時在儲罐中加熱聚異氰酸酯和低分子多元醇的第一工序，使用攪拌頭攪拌、混合所加熱、熔融的高分子多元醇成分、聚異氰酸酯成分和低分子多元醇的第二工序，將所生成的反應性混合液存入在密閉容器中的第三工序，和在規(guī)定的溫度下對存入在密閉容器中的反應性混合物加熱熟化規(guī)定的時間的第四工序。
此外，本發(fā)明的反應性熱熔粘合劑的制造方法的特征在于包括將聚酯多元醇成分、聚醚多元醇成分、聚異氰酸酯成分分別儲存在單獨的儲罐中，并在儲罐中加熱、熔融聚酯多元醇和聚醚多元醇，然后進行脫氣，同時在儲罐中加熱、熔融聚異氰酸酯的第一工序，使用攪拌頭攪拌、混合所加熱、熔融的聚酯多元醇成分、聚醚多元醇成分和聚異氰酸酯成分的第二工序，將所生成的反應性混合液存入在密閉容器中的第三工序，和在規(guī)定的溫度下對存入在密閉容器中的反應性混合物加熱熟化規(guī)定的時間的第四工序。
此外，本發(fā)明的反應性熱熔粘合劑的制造方法的特征在于在上述第四工序中，在室溫～120℃的溫度下熟化1小時～7天。
本發(fā)明的反應性熱熔粘合劑的制造系統(tǒng)具有至少2個以上分別儲存多元醇成分和聚異氰酸酯成分的原料罐、攪拌頭和熟化裝置，并且，本發(fā)明的反應性熱熔粘合劑的制造方法在各自的儲罐中加熱、熔融多元醇成分和聚異氰酸酯成分之后，使用攪拌頭進行攪拌、混合，然后將所生成的反應性混合液存入在密閉容器中進行熟化，因此，能夠連續(xù)地操作攪拌頭，并能夠實現(xiàn)高生產率。


圖1表示本發(fā)明的第1個實施方式的反應性熱熔粘合劑的制造系統(tǒng)的結構方框圖。
圖2表示本發(fā)明的第2個實施方式的反應性熱熔粘合劑的制造系統(tǒng)的結構方框圖。
圖3表示本發(fā)明的第3個實施方式的反應性熱熔粘合劑的制造系統(tǒng)的結構方框圖。
具體實施例方式
下面對本發(fā)明的實施方式進行說明。
首先，參照圖1的方框圖對本發(fā)明的第1個實施方式的反應性熱熔粘合劑的制造系統(tǒng)進行說明。
本發(fā)明的第1個實施方式的反應性熱熔粘合劑的制造系統(tǒng)(以下也簡單稱為制造系統(tǒng))10包含有間歇式多元醇成分原料罐12、間歇式聚異氰酸酯成分原料罐14、攪拌頭16、和熟化裝置22。
間歇式多元醇成分原料罐12用于分批加熱、熔融多元醇成分，并且可以直接適用常規(guī)的制造裝置中所使用的儲罐。
間歇式多元醇成分原料罐14用于分批加熱、熔融聚異氰酸酯成分，并且可以直接適用常規(guī)的制造裝置中所使用的儲罐等。
將多元醇成分和聚異氰酸酯成分分別儲存在單獨的儲罐中是為了防止將在這些成分儲存在同一原料罐中的情況下，在通過攪拌頭16進行混合、攪拌之前這些成分在原料罐內發(fā)生氨基甲酸乙酯化反應。
間歇式多元醇成分原料罐12和間歇式聚異氰酸酯成分原料罐14可以分別使用一種適當容量的原料罐，或者也可以分別設計成可更換的兩種以上的容量的原料罐。
在圖1中，雖然沒有明確示出，間歇式多元醇成分原料罐12和間歇式聚異氰酸酯成分原料罐14分別在與攪拌頭16之間設置循環(huán)管道，例如，在各個管道的中間設置有加熱各成分的熱交換器。
攪拌頭16用于通過對加熱、熔融的多元醇成分和聚異氰酸酯成分的碰撞能對流入的兩種成分進行攪拌、混合，例如，也可以直接使用在制造氨基甲酸乙酯成型品時所使用的攪拌頭。在制造的氨基甲酸乙酯成型品時，可以同時使用攪拌體和成型機，但是在這里僅使用攪拌頭。另外，優(yōu)選在攪拌頭16中設置攪拌機。
攪拌頭16的填充量(混合區(qū)的容量)并沒有特別的限制，如果考慮后述的滯留時間(攪拌時間)和對密閉容器的填充量，攪拌頭16的填充量為1000cm3，優(yōu)選50～500cm3，特別優(yōu)選50～200cm3。
在圖1中，雖未明顯示出，在攪拌頭16中可以設置有帶槽的滑動閥等可更換的機構，攪拌頭16不進行攪拌、混合時，即，在加熱多元醇和聚異氰酸酯成分，并進行填裝到攪拌頭16的準備的階段中，分別在與攪拌頭之間循環(huán)的同時，通過熱交換器等進行加熱。
另一方面，在通過攪拌頭16進行混合、攪拌時，從間歇式多元醇成分原料罐12和間歇式聚異氰酸酯成分原料罐14將加熱、熔融的多元醇成分和聚異氰酸酯成分連續(xù)地填裝到攪拌頭16中進行攪拌、混合，將反應性混合物從攪拌頭16中連續(xù)地抽出。
另外，作為上述機構的替代方案，也可以不在上述攪拌頭16之間設置循環(huán)管道，將加熱機構直接設置在間歇式多元醇成分原料罐12和間歇式聚異氰酸酯成分原料罐14中。
熟化裝置22用于通過加熱熟化(硬化)反應性混合溶液在攪拌頭16中完成的部分進行的反應，并且該裝置是由例如存入反應性混合液的1個或多個密閉容器18，和將密閉容器18保持在規(guī)定的溫度的，例如保管室20構成的。另外，將密閉容器18設置成脫氣狀態(tài)。
作為密閉容器18，可以列舉出汽油桶或小油桶等金屬制的桶、可熱封的疊層薄膜所制成的袋子等。近年來，由于世界環(huán)境意識的不斷高漲，大多采用可容易進行廢棄處理的熱封的疊層薄膜所制成的袋子。
此外，作為保管室20的替代方案，也可使用單獨的直接對密閉容器進行保溫的保溫器等，或者，在使用儲罐作為密閉容器18時，也可以通過使儲罐具有加熱功能而省略保管室20和保溫器。
接著，參照圖2的方框圖對本發(fā)明的第2個實施方式的反應性熱熔粘合劑的制造系統(tǒng)進行說明。
本發(fā)明的第2個實施方式的反應性熱熔粘合劑的制造系統(tǒng)10a與上述本發(fā)明的第1個實施方式的不同之處在于將構成多元醇成分的、能夠發(fā)生酯交換的高分子多元醇成分和低分子多元醇成分分別儲存在單獨的原料罐中。
即，如圖2所示，本發(fā)明的第2個實施方式的反應性熱熔粘合劑的制造系統(tǒng)10a具有加熱、熔融能夠發(fā)生酯交換的高分子多元醇成分的1個或可更換的2個以上的間歇式高分子多元醇成分原料罐12a，加熱、熔融聚異氰酸酯成分的1個或可更換的2個以上的間歇式聚異氰酸酯成分原料罐14，和加熱、熔融低分子多元醇成分的1個或可更換的2個以上的間歇式低分子多元醇成分原料罐12b。
將能夠發(fā)生酯交換的高分子多元醇成分和低分子多元醇成分分別儲存在單獨的原料罐中是為了防止在將這些成分比較長時間儲存在相同原料罐中，在通過攪拌頭進行混合、攪拌之前，這些成分在原料罐內發(fā)生酯化反應。
在本發(fā)明的第2個實施方式的反應性熱熔粘合劑的制造系統(tǒng)10a中，除了上述原料罐的結構之外，和本發(fā)明的第1個實施方式相同。
下面，參照圖3的方框圖對本發(fā)明的第3個實施方式的反應性熱熔粘合劑的制造系統(tǒng)進行說明。
本發(fā)明的第3個實施方式的反應性熱熔粘合劑的制造系統(tǒng)10b與本發(fā)明的不同之處在于將構成多元醇成分的聚酯多元醇成分和聚醚多元醇成分分別儲存在單獨的原料罐中。
即，如圖3所示，本發(fā)明的第3個實施方式的反應性熱熔粘合劑的制造系統(tǒng)10b具有加熱、熔融聚酯多元醇成分的1個或可更換的2個以上的間歇式聚酯多元醇成分原料罐12c，加熱、熔融聚醚多元醇成分的1個或可更換的2個以上的間歇式聚醚多元醇成分原料罐12d，加熱、熔融聚異氰酸酯成分的1個或可更換的2個以上的間歇式聚異氰酸酯成分原料罐14。
將聚酯多元醇成分和聚醚多元醇成分分別儲存在單獨的原料罐中是為了防止在將這些成分比較長時間儲存在相同原料罐中，在通過攪拌頭進行混合、攪拌之前，這些成分在原料罐內發(fā)生分層。
在本發(fā)明的第3個實施方式的反應性熱熔粘合劑的制造系統(tǒng)10b中，除了上述原料罐的結構之外，和本發(fā)明的第1個實施方式相同。
接著，以使用上述系統(tǒng)10、10a或10b進行制造的情況為例，對本發(fā)明的反應性熱熔粘合劑的制造方法進行說明。
下述說明，主要是針對使用本發(fā)明的第1個實施方式的反應性熱熔粘合劑的制造系統(tǒng)10的情況進行說明的，而其他的情況也一樣。另外，對于其他的情況，對與本發(fā)明的第1個實施方式不同的部分隨時附加說明。
作為填裝到間歇式多元醇成分原料罐12的原料，除了數均分子量為500～10,000的高分子多元醇之外，也可根據需要使用數均分子量不足500的低分子多元醇、催化劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、消泡劑、增粘劑、顏料、染料、填充劑、增塑劑等。其中，低分子多元醇可以用作鏈增長劑。在本發(fā)明中，優(yōu)選至少使用高分子多元醇、催化劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、消泡劑。
在使用間歇式高分子多元醇成分原料罐12a和間歇式低分子多元醇成分原料罐12b代替間歇式多元醇成分原料罐12的情況下，在上述各成分中，除去用作鏈增長劑的低分子多元醇之外的原料填裝在間歇式高分子多元醇成分原料罐12a中，低分子多元醇填裝在間歇式低分子多元醇成分原料罐12b中。
在使用間歇式聚酯多元醇成分原料罐12c和間歇式聚醚多元醇成分原料罐12d代替間歇式多元醇成分原料罐12的情況下，在上述各成分中，聚酯多元醇填裝在間歇式聚酯多元醇成分原料罐12c中，聚醚多元醇填裝在間歇式聚醚多元醇成分原料罐12d中。
作為高分子多元醇，可以列舉出例如聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚烯烴多元醇等。在這些高分子多元醇與低分子多元醇長時間儲存在同一原料罐中的情況下能夠發(fā)生酯交換。此外，在聚酯多元醇和聚醚多元醇儲存在同一原料罐中的情況下會發(fā)生分層。
在本發(fā)明中，為了使所得到的反應性熱熔粘合劑顯示出早期粘合力，進而從通過加熱熔融進行使用的特性出發(fā)，更優(yōu)選結晶性的聚酯多元醇。作為結晶性聚酯多元醇，可以列舉出由直鏈脂肪族的烷撐二醇與直鏈脂肪族二羧酸所形成的聚酯多元醇、由直鏈脂肪族的烷二醇為引發(fā)劑，使ε-己內酯開環(huán)加成的聚己內酯多元醇等。其中，作為直鏈脂肪族的烷撐二醇，可以列舉出乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，7-庚二醇、1，8-辛二醇等；作為直鏈脂肪族的二羧酸，可以列舉出乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、壬二酸等。
此外，作為聚醚多元醇，可以列舉出聚丙烯多元醇、聚乙烯多元醇、聚四氫呋喃等。
此外，如上所述，直鏈脂肪族的烷撐二醇為低分子多元醇，并可用作鏈增長劑。
作為聚異氰酸酯成分原料罐中所填裝的原料，除了有機二異氰酸酯和有機聚異氰酸酯之外，還可根據需要使用催化劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、消泡劑、增粘劑、顏料、染料、填充劑、增塑劑等。
作為有機二異氰酸酯、有機聚異氰酸酯，可以列舉出六亞甲基二異氰酸酯、賴氨酸二異氰酸酯、異佛樂酮二異氰酸酯、環(huán)己基二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、加氫氣化二異氰酸二甲苯酯(hydrogasification xylylenediisocyanate，)、2-甲基戊烯-1，5-二異氰酸酯、3-甲基戊烯-1，5-二異氰酸酯、2，2，4-三甲基六亞甲基-1，6-二異氰酸酯、2，4，4-三甲基六亞甲基-1，6-二異氰酸酯等脂肪族·脂環(huán)族二異氰酸酯；二苯基甲烷二異氰酸酯、二甲基二苯基甲烷二異氰酸酯、二芐基二異氰酸酯、萘二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、四甲基二甲苯基二異氰酸酯等芳族二異氰酸酯；聚亞苯基聚亞甲基聚異氰酸酯等芳族聚異氰酸酯，它們的縮二脲衍生物、碳二亞胺衍生物、脲基亞胺(ウレトンイミン)衍生物、ウレトジオン衍生物、異氰脲酸酯衍生物等。這些化合物可單獨使用，也可將其兩種以上混合使用。在本發(fā)明中，如果考慮反應性、操作環(huán)境，優(yōu)選蒸汽壓低反應性高的二苯基甲烷二異氰酸酯、聚亞苯基聚亞甲基聚異氰酸酯、及他們衍生物。
在多元醇填裝到間歇式多元醇成分原料罐12中，在大約40～100℃的溫度下，加熱大約30分鐘～2小時，熔融多元醇成分，然后在攪拌的同時對儲罐內進行減壓，將在加料時和攪拌時熔融中所卷入的空氣進行脫氣。另外，分別將高分子多元醇成分和低分子多元醇成分或聚酯多元醇成分及聚醚多元醇成分作為多元醇成分儲存在單獨的原料罐的情況是相同的。另一方面，將聚異氰酸酯成分填裝到間歇式聚異氰酸酯成分原料罐14中，在大約40～80℃的溫度下，加熱30分鐘～2小時，熔融聚異氰酸酯(第一工序)。
在結束多元醇成分和聚異氰酸酯成分的加熱、熔融之后，將各成分連續(xù)地填裝到攪拌頭16中，進行攪拌、混合(第二工序)。
多元醇成分液體和聚異氰酸酯成分液體的流量比(多元醇成分液體/聚異氰酸酯成分液體)根據多元醇的分子量以及所設定的異氰酸酯基(NCO)的含量的不同而不同，為1/1～10/1，優(yōu)選為2/1～5/1。
在將作為多元醇的高分子多元醇成分和低分子多元醇成分分別儲存使用的情況下，多元醇成分液體、聚異氰酸酯成分液體和低分子多元醇成分液體的流量比(多元醇成分液體/聚異氰酸酯成分液體/低分子多元醇成分液體)根據多元醇的分子量以及所設定的NCO的含量的不同而不同，為1/1/0.01～10/1/0.5，優(yōu)選為2/1/0.05～5/1/0.3。
在將作為多元醇的聚酯多元醇成分和聚醚多元醇成分分別儲存使用的情況下，聚酯多元醇成分液體、聚異氰酸酯成分液體和聚醚多元醇成分液體的流量比(聚酯多元醇成分液體/聚異氰酸酯成分液體/聚醚多元醇成分液體)根據多元醇的分子量以及所設定的NCO的含量的不同而不同，為1/1/1～10/1/1，優(yōu)選為2/1/1～5/1/1。
使得從間歇式多元醇成分原料罐12和間歇式聚異氰酸酯成分原料罐14到攪拌頭16的排出口的管道內部以及攪拌頭16內部不混入氣泡是非常重要的，因而預先使用原料液充滿管道內部以及攪拌頭16。由于反應性熱熔粘合劑即使被熔融也具有較高的粘度(例如在120℃下溶解時為數千至數十萬mPa·s)，因此如果混入氣泡，將難以將該氣泡排出。其結果是，在粘合劑涂布時產生涂布不均，粘合力將因部位的不同而變得不充分。
填裝各成分的攪拌體內部的滯留時間(混合時間)為30秒以內，更優(yōu)選為10秒以內，特別優(yōu)選1秒鐘以內。如果滯留時間過長，生產效率就會降低。
將攪拌、混合所生成的反應性混合溶液存入到密閉容器18中(第三工序)。在存入反應性混合液之后，全部用氮氣等惰性氣體置換、填充密閉容器18的上部空間，然后將密閉容器18密閉。
之后使用室溫(常溫)～120℃、優(yōu)選50～100℃的溫度，將存入反應性混合液的密閉容器18加熱并熟化12小時～3天，完成氨基甲酸乙酯化反應，得到氨基甲酸乙酯聚合物所構成的反應性熱熔粘合劑(第四工序)。
根據上述說明的本發(fā)明的反應性熱熔粘合劑的制造系統(tǒng)和制造方法，能夠實現(xiàn)較高的生產率。
攪拌頭具有自動清洗功能，并且實質上不需要定期進行清洗操作，因而提高了操作性。再有，雖然間歇式多元醇成分原料罐和間歇式聚異氰酸酯成分原料罐和現(xiàn)有的原料罐一樣必須定期進行清洗操作，但是只要是在這些儲罐中未進行反應的情況下就可以減輕清潔操作。
通過交替使用多個間歇式多元醇成分的原料罐和間歇式聚異氰酸酯原料罐等，可以進行長時間的連續(xù)作業(yè)。
在現(xiàn)有的使用反應釜的間歇式制造方法中，存在由于在反應釜中的熱過程導致所得到的反應性熱熔粘合劑發(fā)生變質(例如著色等)的可能，而在本發(fā)明中，由于在短時間內對攪拌頭進行熱處理，因而減小了這種可能性。
實施例下面對本發(fā)明的實施例和比較例進行說明，但是本發(fā)明并不限于這些實施例。
其中，使用東邦機械工業(yè)生產的聚氨酯彈性體(ウレタネラストマ一)制造中所使用的注塑機的攪拌頭(處理能力，15kg/分鐘，帶攪拌機)作為攪拌頭。此外，使用收容能力為2.5kg的熱融合密封袋作為密封容器，所述的熱熔合密封袋是由疊層薄膜支撐的，所述疊層薄膜是從內側依次由未延伸的聚丙烯(CPP)/鋁箔(Al)尼龍所構成的。
(實施例A多元醇成分和異氰酸酯成分的雙成分系統(tǒng)的反應)將多元醇成分以如表1所示的比例填裝到多元醇原料罐中，異氰酸酯成分為4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(日本聚氨酯工業(yè)制造，Millionate(ミリオネ一ト)MT(Millionate為注冊商標名))并將其裝入異氰酸酯原料罐中。另外，表1的用語如下所述。
Nipporan(ニツボラン)5719(Nipporan為注冊商標)日本聚氨酯工業(yè)制造，癸二酸系聚酯二醇，Mn＝2,600Nipporan 4009(Nipporan為注冊商標)日本聚氨酯工業(yè)制造，己二酸系聚酯二醇，Mn＝1,000Nipporan 5711(Nipporan為注冊商標)日本聚氨酯工業(yè)制造，己二酸-異酞酸系聚酯二醇，Mn＝2,000蓋弗卡特(ジエフキヤツト)DMDEE(蓋弗卡特為注冊商標)由Huntsman(ハンツマン)公司制造，嗎啉系硬化催化劑。
Aqualen(アクアレン)840共榮社化學公司制造，硅系消泡劑JP-508城北化學工業(yè)公司制造，磷酸酯系穩(wěn)定劑Irganoxs(イルガノツクス)1010(Irganoxs為注冊商標)汽巴嘉基(チバガイギ一)制造，酚系抗氧化劑。

表1將多元醇混合原料加入保持在80℃的儲罐中，保持60分鐘，然后在1.33MPa(10mmHg)的高減壓條件下(高真空條件)對儲罐內進行脫氣。另一方面，在儲罐中加入異氰酸酯成分，加熱到60℃。另外，將添加劑加入到多元醇原料罐中。加熱狀態(tài)下的各原料的粘度為多元醇混合原料是750mPa·s、聚異氰酸酯成分是1mPa·s。如果多元醇混合原料的溫度低于80℃，混合原料產生分層，因而是不合適的。
將各個儲罐的原料通過保溫的管道，以多元醇成分的流量12.15kg/分鐘，聚異氰酸酯成分的流量2.85kg/分鐘且總量為15kg/分鐘的填裝速度填裝到攪拌頭中，在3000rpm的旋轉速度下旋轉攪拌機，進行攪拌、混合，將反應性混合液連續(xù)地抽出。這是，使攪拌頭內的混合區(qū)的混合液處于滿液狀態(tài)，以便使之不形成空間。攪拌頭的混合區(qū)的容量為100cm3，平均滯留時間0.4秒。
填充條件為在10秒鐘內將反應混合物填充到裝2.5kg的袋子中，包含更換袋子的時間平均每1分鐘5袋的速度進行填充(每噸的填充時間為80分鐘)。另外，在袋子的更換中，使用攪拌頭的更換閥使各個原料液體回到原料罐中。將從攪拌頭斷斷續(xù)續(xù)地排出的反應性混合物裝入由支撐金屬模型所支撐的袋子中。在向袋子填裝反應性混合物之后，使用氮氣置換袋內的空隙，使用熱密封法密封袋子的開口部分。將填裝了反應性混合物的袋子放入保溫庫中，在50℃下加熱12小時，使之熟化。
將從攪拌頭排出的反應性混合物放入2.5kg裝的袋子中，平均每分鐘填充6袋，由此通過67分鐘的連續(xù)處理可以得到1000kg的反應生成物(氨基甲酸乙酯聚合物)。
另一方面，在使用現(xiàn)行的反應釜的間歇式制造方法中，將與上述相同的原料加入到2m3的反應釜中，并按照如下程序進行反應。
使用帶有攪拌機、溫度計、氮氣密封管和冷卻器的反應釜(反應器)，在該反應釜中，分別加入465.0kg Nipporan 5719、295.0kg Nipporan 4009，50.0kgNipporan 5711，加熱到70℃，同時攪拌均勻。
接著，加入190.0kg Millionate MT，在100℃下進行反應，直至異氰酸酯基含量達到2.2％，得到異氰酸酯基末端氨基甲酸乙酯預聚物。
然后，保持100℃的溫度不變，分別加入0.2kg蓋弗卡特DMDEE、0.1kgAqualen 840、0.1kg JP-508、0.1kg Irganoxs 1010并攪拌均勻。之后，減壓至1.33MPa(10mmHg)對攪拌時所卷入的空氣進行1小時的脫泡，得到以異氰酸酯基末端氨基甲酸乙酯預聚物為主要成分的反應性熱熔粘合劑。
進而，將所得到的反應性熱熔粘合劑填裝到袋子中。
這時，從加料到填裝到袋子中共需要8小時。
通過上述任一種方法，在7個條件下制造反應性熱熔粘合劑(氨基甲酸乙酯預聚物)時，制造條件、性能評價等結果如表2所示。
在表2中，比較例1～比較例3是在本發(fā)明的方法中，省略了多元醇脫氣操作、制造管線(管道等)的液體的填充或反應性混合物的熟化(硬化)的任一項的實例；而參考例為使用現(xiàn)有方法的實例。
在表2中，關于涂布產品的外觀，通過目視觀察起泡的情況，如果沒有起泡則為OK，如果出現(xiàn)起泡則為NG。
關于180°剝離強度，是通過如下方法評價的在25℃、相對濕度為65％的環(huán)境下將反應性熱熔粘合劑覆蓋在基材上，對其進行24小時硬化(靜置)，然后使用拉伸試驗機進行180°的剝離試驗，對剝離強度進行評價。另外，基材使用PU系MDF/PP裝飾膜(有底涂劑。寬25mm)，在它上面涂布約40μm厚的反應性熱熔粘合劑。此外，拉伸試驗機使用的是Tensiron(テンシロン)(拉伸速度200mm/分鐘)。在評價欄中，“PP材料斷裂”的意思是PP材料在剝離反應性熱熔粘合劑的涂層之前斷裂，數值表示在反應性熱熔粘合劑的涂層剝離時的拉伸強度(涂層的斷裂強度)。

表2*參考例通過分批反應法得到的與實施例相同組成的反應性熱熔粘合劑。
(實施例B高分子多元醇成分、低分子多元醇成分(鏈增長劑)以及異氰酸酯成分的3成分系統(tǒng)的反應)基本上，按照實施例A的條件進行。下面，對與實施例A的不同點進行說明。
低分子多元醇成分(鏈增長劑)使用的是1，4-丁二醇(三菱化學公司制造以1,4BG來表示)。各成分的混合條件如表3所示。

表3在儲罐中將低分子多元醇成分(鏈增長劑)加熱到60℃。
以多元醇成分的流量11.25kg/分鐘、聚異氰酸酯成分的流量0.30kg/分鐘、低分子多元醇成分的流量3.45kg/分鐘，總量為15kg/分鐘的填裝速度將各儲罐的原料填裝入攪拌頭中。
在實施例1、比較例1～比較例3和參考例1的5個條件下，制造反應性熱熔粘合劑(氨基甲酸乙酯預聚物)時，制造條件、性能評價等結果如表4所示。
在表4中，比較例1～3為不使用低分子多元醇成分原料罐，將多元醇成分和低分子多元醇成分裝入多元醇成分原料罐中混合使用，并改變直到使用攪拌頭開始處理的時間(混合時間)的實例；參考例是使用現(xiàn)有的方法進行的實例。
表4中，關于性能評價的項目中的涂布性，能夠均勻涂布的則為OK，不能均勻涂布的則為NG。
180°剝離強度的破壞狀態(tài)的評價欄中，所謂“凝集破壞”是指粘合劑層破壞并剝離，粘合性判定為PP材料斷裂時為良好，凝集破壞時為不良。

表4*參考例通過分批反應法得到的與實施例相同組成的反應性熱熔粘合劑。
(實施例C聚酯多元醇成分、聚醚多元醇成分以及異氰酸酯成分的3成分系統(tǒng)的反應)基本上，按照實施例A的條件進行。下面，對與實施例A的不同點進行說明。
聚醚多元醇成分使用的是SANNIX(サンニツクス)PP-1000(三洋化成工業(yè)公司制造)。各成分的混合條件如表5所示。

表5在儲罐中將聚醚多元醇成分加熱到60℃。
以聚酯多元醇成分的流量9.98kg/分鐘、聚異氰酸酯成分的流量2.85kg/分鐘、聚醚多元醇成分的流量2.17kg/分鐘，總量為15kg/分鐘的填裝速度將各儲罐的原料裝入攪拌頭中。
在實施例1、比較例1、比較例2和參考例1的4個條件下，制造反應性熱熔粘合劑(氨基甲酸乙酯預聚物)時，制造條件、性能評價等結果如表6所示。
在表6中，比較例1、比較例2為不使用低分子多元醇成分原料罐，將多元醇成分和低分子多元醇成分裝入多元醇成分原料罐中混合使用，并改變直到使用攪拌頭開始處理的時間(混合時間)的實例；參考例是使用現(xiàn)有的方法進行的實例。

表6*參考例通過分批反應法得到的與實施例相同組成的反應性熱熔粘合劑。
權利要求
1.一種反應性熱熔粘合劑的制造系統(tǒng)，其特征在于具有至少2個以上分別儲存、加熱、熔融多元醇成分和聚異氰酸酯成分的原料罐，攪拌、混合所加熱、熔融的多元醇成分和聚異氰酸酯成分的攪拌頭，以及將所生成的反應性混合液加熱熟化的熟化裝置。
2.一種反應性熱熔粘合劑的制造系統(tǒng)，其特征在于具有加熱、熔融多元醇成分的1個或者可更換的2個以上的間歇式多元醇成分原料罐，加熱、熔融聚異氰酸酯成分的1個或者可更換的2個以上的間歇式聚異氰酸酯成分原料罐，攪拌、混合所加熱、熔融的多元醇成分和聚異氰酸酯成分的攪拌頭，以及將所生成的反應性混合液加熱熟化的熟化裝置。
3.一種反應性熱熔粘合劑的制造系統(tǒng)，其特征在于具有加熱、熔融能夠發(fā)生酯交換的高分子多元醇成分的1個或者可更換的2個以上的間歇式高分子多元醇成分原料罐，加熱、熔融聚異氰酸酯成分的1個或者可更換的2個以上的間歇式聚異氰酸酯成分原料罐，加熱、熔融低分子多元醇成分的1個或者可更換的2個以上的間歇式低分子多元醇成分原料罐，攪拌、混合所加熱、熔融的高分子多元醇成分、聚異氰酸酯成分和低分子多元醇成分的攪拌頭，以及將所生成的反應性混合液加熱熟化的熟化裝置。
4.一種反應性熱熔粘合劑的制造系統(tǒng)，其特征在于具有加熱、熔融的聚酯多元醇成分的1個或者可更換的2個以上的間歇式聚酯多元醇成分原料罐，加熱、熔融的聚醚多元醇成分的1個或者可更換的2個以上的間歇式聚醚多元醇成分原料罐，加熱、熔融聚異氰酸酯成分的1個或者可更換的2個以上的間歇式聚異氰酸酯成分原料罐，攪拌、混合所加熱、熔融的聚酯多元醇成分、聚醚多元醇成分和聚異氰酸酯成分的攪拌頭，以及將所生成的反應性混合液加熱熟化的熟化裝置。
5.一種反應性熱熔粘合劑的制造方法，其特征在于包括在儲罐中加熱、熔融多元醇成分之后，進行脫氣，同時加熱、熔融聚異氰酸酯成分的第一工序，使用攪拌頭攪拌、混合所加熱、熔融的多元醇成分和聚異氰酸酯成分的第二工序，將所生成的反應性混合液存入密閉容器中的第三工序，和在規(guī)定的溫度下對存入密閉容器中的反應性混合物加熱熟化規(guī)定的時間的第四工序。
6.一種反應性熱熔粘合劑的制造方法，其特征在于包括將能夠發(fā)生酯交換的高分子多元醇成分、聚異氰酸酯成分、低分子多元醇成分分別儲存在單獨的儲罐中，并在儲罐中加熱、熔融高分子多元醇，然后進行脫氣，同時在儲罐中加熱、熔融聚異氰酸酯和低分子的多元醇的第一工序，使用攪拌頭攪拌、混合所加熱、熔融的高分子多元醇成分、聚異氰酸酯成分和低分子多元醇的第二工序，將所生成的反應性混合液存入密閉容器中的第三工序，和在規(guī)定的溫度下對存入密閉容器中的反應性混合物加熱熟化規(guī)定的時間的第四工序。
7.一種反應性熱熔粘合劑的制造方法，其特征在于包括將聚酯多元醇成分、聚醚多元醇成分、聚異氰酸酯成分分別儲存在單獨的儲罐中，并在儲罐中加熱、熔融聚酯多元醇和聚醚多元醇，然后進行脫氣，同時在儲罐中加熱、熔融聚異氰酸酯的第一工序，使用攪拌頭攪拌、混合所加熱、熔融的聚酯多元醇成分、聚醚多元醇成分和聚異氰酸酯成分的第二工序，將所生成的反應性混合液存入在密閉容器中的第三工序，和在規(guī)定的溫度下對存入在密閉容器中的反應性混合物加熱熟化規(guī)定的時間的第四工序。
8.根據權利要求5～7中任意一項所述的反應性熱熔粘合劑的制造方法，其特征在于在上述第四工序中，在室溫到120℃的溫度下熟化1小時～7天。
全文摘要
提供了一種具有高生產率的反應性熱熔粘合劑的制造系統(tǒng)及制造方法。反應性熱熔粘合劑的制造系統(tǒng)(10)包含有間歇式多元醇成分原料罐(12)、間歇式聚異氰酸酯成分原料罐(14)、攪拌頭(16)和由密閉容器(18)與保管室(20)所構成的熟化裝置(22)。將加熱、熔融的多元醇成分以及聚異氰酸酯成分連續(xù)地填裝到攪拌頭(16)中，使用攪拌頭(16)進行攪拌、混合。將所生成的反應性混合物從密閉容器(18)中抽出。在規(guī)定的溫度下并在規(guī)定的時間里將密閉容器(18)保持在保管室(20)中，通過熟化反應性混合物完成反應。
文檔編號C09J175/04GK1769362SQ20051011667
公開日2006年5月10日 申請日期2005年10月26日 優(yōu)先權日2004年10月28日
發(fā)明者川口忠之, 土田俊彥 申請人:日本聚氨酯工業(yè)株式會社