DE102015226480A1

DE102015226480A1 - Hochelastische wässrige Klebezusammensetzung und Verfahren zur Oberflächenbehandlung eines Formgegenstandes unter Verwendung derselben

Info

Publication number: DE102015226480A1
Application number: DE102015226480.7A
Authority: DE
Inventors: In Soo Han; Myoung-Ryoul Lee; Doo Soo Kim; Seung Pyo Hong; Yong Chul Lee; Ji Yeon JUNG; Jae Beom Ahn
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2015-06-16
Filing date: 2015-12-22
Publication date: 2016-12-22
Also published as: KR20160148191A; JP6576818B2; US20160369140A1; CN106256868B; KR101766013B1; JP2017008288A; US10011750B2; CN106256868A

Abstract

Offenbart sind eine Klebezusammensetzung und ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung eines Formgegenstandes unter Verwendung derselben. Insbesondere kann die Klebezusammensetzung umweltfreundlich sein, da Geruchs- und VOC-Entstehung aus dem organischen Lösungsmittel durch Zusatz eines mit Wasser verdünnbaren Polyurethanharzes mit einer Hydroxylgruppe zu einem wässrigen Polyurethanharz reduziert werden, wodurch Eigenschaften wie elastische Rückverformbarkeit und Kratzfestigkeit, verbessert werden, während herkömmliche Eigenschaften erfüllt werden.

Description

HINTERGRUND
(a) Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine wässrige Klebezusammensetzung und ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung eines Formgegenstandes unter Verwendung derselben. Insbesondere kann die Klebezusammensetzung eine hochelastische wässrige Klebezusammensetzung sein, die aufgrund der Reduktion der aus einem organischen Lösungsmittel entstehenden Geruchs- und VOC-Bildung umweltfreundlich sein kann. Die Klebezusammensetzung kann durch Schritte hergestellt werden, die das Zugeben eines mit Wasser verdünnbaren Polyurethanharzes mit einer Hydroxylgruppe zu einem wässrigen Polyurethanharz umfassen, wodurch Eigenschaften, wie elastische Rückverformbarkeit und Kratzfestigkeit, verbessert werden, während herkömmliche Eigenschaften erfüllt werden, und ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung eines Formgegenstandes, unter Verwendung derselben.
(b) Stand der Technik
Herkömmliche Fahrzeug-Innen-Kunststoffteileoberflächen, die sich hart anfühlen, sind minderwertig und befriedigen den Kunden, der Luxusprodukte anstrebt, nicht besonders. Zur Steigerung der gefühlten Qualität oder Textur von Fahrzeuginnenmaterialien wurden die Außenseiten von Spritzgussgegenständen mit einer Reihe von Stoffen bedeckt, damit die warme Haptik verbessert wird. Die Oberflächenbehandlung wurde beispielsweise durch ein Verfahren durchgeführt, bei dem die Arbeitskräfte Stoff fest überziehen, so dass die Spritzgussgegenstände bedeckt werden, nachdem ein Klebstoff auf Ölbasis auf die Außenseite der Spritzgussgegenstände aufgetragen wurde.
In diesem Fall kann jedoch die Kostenbelastung aufgrund der Verwendung eines teuren Stoffs (z. B. Wildleder) hoch sein, flüchtige organische Verbindungen (VOCs), die aus einem organischen Lösungsmittel entstehen, das in einem Klebstoff auf Ölbasis enthalten ist, kann Umweltverschmutzung induzieren, und die Gesundheit der Arbeitskraft kann aufgrund des strengen Geruchs Schaden nehmen.
Zur Bewältigung solcher Probleme haben Fahrzeugfirmen eine VOC-Emissionsmenge eines erforderlichen Mindeststandards bereitgestellt, und die Beschränkung kann durch verschiedene umweltrelevante Vorschriften in Südkorea und in anderen Ländern weltweit in Kraft gesetzt werden.
Zudem kann wässriges Polyurethan als Klebstoff auf Wasserbasis zur Verbesserung eines Klebstoffs auf Ölbasis verwendet werden. Wässriges Polyurethan solubilisiert seine beiden Enden mittels Isocyanat, so dass ein Präpolymer mit einer Harnstoffgruppe an seinen beiden Enden unter Verwendung eines mehrwertigen Amins als Kettenverlängerer durch Dispersion in Wasser hergestellt werden kann. Die Reproduktions- und Molekulargewichts-Kontrolle kann bei Dispersion des durch das gemäß dem Verfahren erhaltenen wässrigen Polyurethans schwierig sein. Insbesondere, wenn das wässrige Polyurethan als Klebstoff verwendet wird, wird ein Film nach dem Härten aufgrund des Fehlens einer funktionellen Gruppe, die eine Härtungsreaktion induzieren kann, weich, so dass die Filmeigenschaften, wie Witterungsbeständigkeit, Abriebfestigkeit, usw. negativ beeinflusst werden können. Folglich kann die Verwendung des wässrigen Polyurethans als wasserlösliche Deckschicht (klar) für Fahrzeuge nicht wünschenswert sein. Zudem hat das wässrige Polyurethan Nachteile, wie schwierige Verarbeitbarkeit beim Streichen aufgrund eines großen Molekulargewichts, und sehr hartes Verhalten.
In den verwandten Fachgebieten offenbart das koreanische Patent Nr. 1161893 eine wässrige Dispersion, die eine Polyester-Polyurethanharz-Dispersion und ein hydroxyfunktionelles wässriges oder mit Wasser verdünnbares Bindemittel enthält. Es kann jedoch zusätzlich ein Wasserdispersionsverfahren durchgeführt werden.
Zudem offenbart das koreanische Patent Nr. 217448 eine wässrige Lösung oder eine wässrige Dispersion eines mit Wasser verdünnbaren organischen Polyol-Inhaltsstoffes, der ein Gemisch aus einem hydroxyfunktionellen Polymer und einer wässrigen Bindemittel-Zusammensetzung umfasst, die einen Polyisocyanat-Inhaltsstoff enthält. Es gibt jedoch insofern einen Nachteil, als der Gehalt an organischem Lösungsmittel in einer wässrigen Dispersion zunehmen kann.
Zudem offenbart die koreanische Patenanmeldung Veröff. Nr. 2006-0052176 eine wässrige Schaumbeschichtungs-Zusammensetzung, die eine wässrige Polyurethan-Polyharnstoff-Dispersion, ein hydroxyfunktionelles wässriges oder mit Wasser verdünnbares Bindemittel, Polyisocyanat, einen Schaum und einen Stabilisator enthält. Es kann jedoch zusätzlich ein Schäumverfahren durchgeführt werden, und der Verschleiß eines Schaums kann verringert werden.
Daher besteht ein Bedarf an der Entwicklung eines neuen Klebstoffs, der die Umweltverschmutzung verringern kann, indem weniger organisches Lösungsmittel verwendet wird, und Eigenschaften, wie Textur, Abriebfestigkeit, Kratzfestigkeit, usw. verbessern kann, sowie eines Verfahrens zur Oberflächenbehandlung eines Formgegenstandes unter Verwendung desselben.
Die in diesem Hintergrundabschnitt offenbarte vorstehende Information soll nur das Verständnis des Hintergrundes der Erfindung erweitern und kann daher Information enthalten, die nicht den Stand der Technik bildet, der einem Durchschnittsfachmann in diesem Land bereits bekannt ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde in dem Bestreben entwickelt, die mit dem Stand der Technik einhergehenden vorstehend genannten Probleme zu lösen.
In bevorzugten Aspekten kann die vorliegende Erfindung eine umweltfreundliche Klebezusammensetzung bereitstellen, indem Geruchs- und VOC-Entstehung aus einem organischen Lösungsmittel reduziert werden, und sie kann Eigenschaften verbessern, wie elastische Rückverformbarkeit und Kratzfestigkeit, während herkömmliche Eigenschaften erfüllt werden. Zudem können die Produktionskosten gesenkt werden, und es kann eine Wildledertextur, die umweltfreundlich ist und bessere elastische Rückverformbarkeit und Kratzfestigkeit aufweist und sich weich anfühlt, erhalten werden. Die Wildledertextur kann auf einen Formgegenstand durch Oberflächenbehandlung aufgebracht werden, beispielsweise durch Schritte, die das Aufbringen einer Klebezusammensetzung auf einen Formgegenstand und das Einsetzen von Fadenflor bei dem Formgegenstand umfassen.
Der Begriff ”Fadenflor” oder ”Flor”, wie hier verwendet, betrifft einen Stoff oder eine Textilie mit erhabener oder aufrechter Oberfläche oder Flor. Der Flor ist nicht sonderlich auf Stoffmaterialien eingeschränkt.
In einem Aspekt wird eine Klebezusammensetzung bereitgestellt, die die elastische Rückverformbarkeit und Kratzfestigkeit verbessern kann, während herkömmliche Eigenschaften erfüllt werden.
In einem anderen Aspekt wird ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung eines geformten Kunststoffgegenstandes für Fahrzeuginnenmaterialien bereitgestellt, wodurch das geformte Produkt eine Wildledertextur erhält, die sich weich anfühlt, während gleichzeitig die Produktionskosten verringert werden.
In einem bevorzugten Aspekt kann die Klebezusammensetzung umfassen: eine Menge von etwa 10 bis 30 Gew.-% eines mit Wasser verdünnbaren Polyurethanharzes mit einer Hydroxylgruppe; eine Menge von etwa 20 bis 40 Gew.-% eines wässrigen Polyurethanharzes; eine Menge von etwa 5 bis 20 Gew.-% eines Härters; eine Menge von etwa 3 bis 10 Gew.-% eines Füllpigments; eine Menge von etwa 0,1 bis 5,0 Gew.-% eines Netzmittels; eine Menge von etwa 0,1 bis 3,0 Gew.-% eines Gleitmittels; eine Menge von etwa 0,1 bis 2,0 Gew.-% eines Antischäummittels; eine Menge von etwa 0,01 bis 2,00 Gew.-% eines Härtungsbeschleunigers; eine Menge von etwa 0,5 bis 5,0 Gew.-% eines Lichtstabilisators; eine Menge von etwa 0,1 bis 3,0 Gew.-% eines Verdickungsmittels; und eine Menge von etwa 20 bis 40 Gew.-% eines Lösungsmittels, wobei die Gew.-% auf das Gesamtgewicht der Klebezusammensetzung bezogen sind.
Das mit Wasser verdünnbare Polyurethanharz mit einer Hydroxylgruppe kann vorzugsweise umfassen: a) Isocyanat mit durchschnittlich zwei oder mehr funktionellen Gruppen; b) hydrophiles Polyol mit durchschnittlich zwei oder mehr funktionellen Gruppen; c) Polyesterpolyol; d) ein Lösungsmittel; und e) ein Neutralisationsmittel.
Das mit Wasser verdünnbare Polyurethanharz mit einer Hydroxylgruppe kann vorzugsweise umfassen: a) eine Menge von etwa 1 bis 10 Gew.-% des Isocyanats mit durchschnittlich zwei oder mehr funktionellen Gruppen; b) eine Menge von etwa 1 bis 10 Gew.-% des hydrophilen Polyols mit durchschnittlich zwei oder mehr funktionellen Gruppen; c) eine Menge von etwa 55 bis 80 Gew.-% des Polyesterpolyols; d) eine Menge von etwa 5 bis 20 Gew.-% des Lösungsmittels; und e) eine Menge von etwa 1 bis 5 Gew.-% des Neutralisationsmittels, wobei sämtliche Gew.-% auf das Gesamtgewicht des mit Wasser verdünnbaren Polyurethanharzes mit einer Hydroxylgruppe bezogen sind.
Das Isocyanat mit durchschnittlich zwei oder mehr funktionellen Gruppen kann vorzugsweise ein oder mehrere sein, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Toluoldiisocyanat, 4,4-Diphenylmethandiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Dicyclohexylmethandiisocyanat und davon abgeleitetem multifunktionellem Isocyanat.
Das hydrophile Polyol mit durchschnittlich zwei oder mehr funktionellen Gruppen kann vorzugsweise ein oder mehrere sein, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Dimethylpropionsäure, Dimethylbutansäure, Polyoxyethylenglycol, Polycaprolactondiol, umfassend eine Carboxylgruppe in einer Seitenkette davon, Polyetherdiol, umfassend eine Sulfonsäuregruppe in einer Seitenkette davon, und Polyol, umfassend eine Polyoxyethylengruppe, die mit einer Alkoxygruppe substituiert ist, in einer Seitenkette davon.
Ein Molekulargewichtszahlenmittel (Mw) des Polyesterpolyols kann vorzugsweise etwa 500 bis 5000 sein.
Das Lösungsmittel kann vorzugsweise ein oder mehrere sein, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus N-Methylpyrrolidon, Aceton, Methylethylketon, Dimethylformamid, Glycoletherester und hydriertem Furan.
Das Neutralisationsmittel kann vorzugsweise N-Methyldiethanolamin, Triethanolamin oder ein Gemisch davon sein.
Das wässriges Polyurethanharz umfasst vorzugsweise ein oder mehrere Polyole, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyacrylpolyol, Polyesterpolyol und Polycarbonatpolyol.
Zudem wird die Klebezusammensetzung bereitgestellt, die aus den vorstehenden Bestandteilen, wie hier beschrieben, bestehen kann, im Wesentlichen besteht, oder hauptsächlich besteht. Die Klebezusammensetzung der Erfindung kann beispielsweise im Wesentlichen bestehen aus: einer Menge von etwa 10 bis 30 Gew.-% eines mit Wasser verdünnbaren Polyurethanharzes mit einer Hydroxylgruppe; einer Menge von etwa 20 bis 40 Gew.-% eines wässrigen Polyurethanharzes; einer Menge von etwa 5 bis 20 Gew.-% eines Härters; einer Menge von etwa 3 bis 10 Gew.-% eines Füllpigmentes; einer Menge von etwa 0,1 bis 5,0 Gew.-% eines Netzmittels; einer Menge von etwa 0,1 bis 3,0 Gew.-% eines Gleitmittels; einer Menge von etwa 0,1 bis 2,0 Gew.-% eines Antischäummittels; einer Menge von etwa 0,01 bis 2,00 Gew.-% eines Härtungsbeschleunigers; einer Menge von etwa 0,5 bis 5,0 Gew.-% eines Lichtstabilisators; einer Menge von etwa 0,1 bis 3,0 Gew.-% eines Verdickungsmittels; und einer Menge von etwa 20 bis 40 Gew.-% eines Lösungsmittels, wobei die Gew.-% vollständig auf das Gesamtgewicht der Klebezusammensetzung bezogen sind. Insbesondere kann das mit Wasser verdünnbare Polyurethanharz mit einer Hydroxylgruppe im Wesentlichen bestehen aus: a) einer Menge von etwa 1 bis 10 Gew.-% des Isocyanats mit durchschnittlich zwei oder mehr funktionellen Gruppen; b) einer Menge von etwa 1 bis 10 Gew.-% des hydrophilen Polyols mit durchschnittlich zwei oder mehr funktionellen Gruppen; c) einer Menge von etwa 55 bis 80 Gew.-% des Polyesterpolyols; d) einer Menge von etwa 5 bis 20 Gew.-% des Lösungsmittels; und e) einer Menge von etwa 1 bis 5 Gew.-% des Neutralisationsmittels, wobei sämtliche Gew.-% auf das Gesamtgewicht des mit Wasser verdünnbaren Polyurethanharzes mit einer Hydroxylgruppe bezogen sind.
In einem bevorzugten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung eines geformten Kunststoffgegenstandes für Fahrzeuginnenmaterialien bereit. In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Verfahren umfassen: Aufbringen der Klebezusammensetzung wie hier beschrieben auf einen geformten Kunststoffgegenstand, und Aufbringen von Flor auf den geformten Kunststoffgegenstand.
Andere Aspekte und bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind nachstehend erörtert.
EINGEHENDE BESCHREIBUNG
Der Begriff ”Fahrzeug” oder ”Fahrzeug-” oder ein anderer ähnlicher Ausdruck, wie hier verwendet, umfasst selbstverständlich Motorfahrzeuge im Allgemeinen wie Passagierfahrzeuge, wie u. a. Sport- und Nutzfahrzeuge (SUV), Busse, Lastwagen, verschiedene kommerzielle Fahrzeuge, Wasserfahrzeuge, wie u. a. eine Reihe von Booten und Schiffen, Flugzeuge und dergleichen und umfasst Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge, die mit alternativem Kraftstoff fahren (z. B. Kraftstoffe, die aus anderen Quellen als Rohöl stammen). Wie hier verwendet, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Antriebsquellen aufweist, beispielsweise benzinbetriebene und elektrisch betriebene Fahrzeuge.
Die hier verwendete Terminologie dient lediglich dem Zweck der Beschreibung bestimmter beispielhafter Ausführungsformen und soll die Erfindung nicht einschränken. Wie hier verwendet, sollen die Singularformen ”ein”, ”eine” und ”der”, ”die”, ”das” auch die Pluralformen einschließen, sofern es der Zusammenhang nicht anders eindeutig angibt. Es versteht sich zudem, dass die Begriffe ”umfasst” und/oder ”umfassend”, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, das Vorliegen der genannten Eigenschaften, ganzen Zahlen, Schritte, Vorgänge, Bestandteile und/oder Komponenten spezifizieren, aber nicht das Vorliegen oder den Zusatz von ein oder mehreren anderen Eigenschaften, ganzen Zahlen, Schritten, Vorgängen, Bestandteilen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen. Wie hier verwendet beinhaltet der Begriff ”und/oder” jedwede Kombinationen von einem oder mehreren der zugehörigen aufgeführten Punkte.
Wenn nicht anders spezifisch angegeben oder aus dem Zusammenhang wie hier verwendet ersichtlich, versteht sich der Begriff ”etwa” als innerhalb eines Bereichs der normalen Toleranz im Fachgebiet, beispielsweise innerhalb von 2 Standardabweichungen des Mittelwerts. ”Etwa” lässt sich als innerhalb von 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,1%, 0,05% oder 0,01% des angegebenen Wertes verstehen. Wenn nicht anders aus dem Zusammenhang eindeutig hervorgeht, sind sämtliche hier bereitgestellten numerischen Werte durch den Begriff ”etwa” modifiziert.
Nachstehend wird eingehend auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hingewiesen, deren Beispiele in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht und nachstehend beschrieben sind. Die Erfindung wird zwar im Zusammenhang mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben, jedoch versteht es sich, dass die vorliegende Beschreibung die Erfindung nicht auf diese beispielhaften Ausführungsformen einschränken soll. Die Erfindung soll dagegen nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abdecken, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen, die im Geist und Schutzbereich der Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert, enthalten sein können.
Eine Klebezusammensetzung kann umfassen: (1) eine Menge von etwa 10 bis 30 Gew.-% eines mit Wasser verdünnbaren Polyurethanharzes mit einer Hydroxylgruppe, (2) eine Menge von etwa 20 bis 40 Gew.-% eines wässrigen Polyurethanharzes, (3) eine Menge von etwa 5 bis 20 Gew.-% eines Härters, (4) eine Menge von etwa 3 bis 10 Gew.-% eines Füllpigmentes, (5) eine Menge von etwa 0,1 bis 5,0 Gew.-% eines Netzmittels, (6) eine Menge von etwa 0,1 bis 3,0 Gew.-% eines Gleitmittels, (7) eine Menge von etwa 0,1 bis 2,0 Gew.-% eines Antischäummittels, (8) eine Menge von etwa 0,01 bis 2,00 Gew.-% eines Härtungsbeschleunigers, (9) eine Menge von etwa 0,5 bis 5,0 Gew.-% eines Lichtstabilisators, (10) eine Menge von etwa 0,1 bis 3,0 Gew.-% eines Verdickungsmittels und (11) eine Menge von etwa 0 bis 40 Gew.-% eines Lösungsmittels, wobei sämtliche Gew.-% auf das Gesamtgewicht der Klebezusammensetzung bezogen sind.
Somit kann die Klebezusammensetzung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgrund einer Reduktion von Geruchs- und VOC-Entstehung aus einem organischen Lösungsmittel umweltfreundlich sein, indem ein mit Wasser verdünnbares Polyurethanharz mit einer Hydroxylgruppe zu einem wässrigen Polyurethanharz zugegeben wird, und kann Eigenschaften verbessern, wie elastische Rückverformbarkeit und Kratzfestigkeit, während herkömmliche Eigenschaften erfüllt werden.
Die hochelastische wässrige Klebezusammensetzung kann die folgenden Inhaltsstoffe umfassen.
(1) Mit Wasser verdünnbares Polyurethanharz mit Hydroxylgruppe
Das mit Wasser verdünnbare Polyurethanharz mit einer Hydroxylgruppe, wie hier verwendet, kann umfassen a) Isocyanat mit durchschnittlich zwei oder mehr funktionellen Gruppen, b) hydrophiles Polyol mit durchschnittlich zwei oder mehr funktionellen Gruppen, c) Polyesterpolyol, d) ein Lösungsmittel und e) ein Neutralisationsmittel.
Der Begriff ”mit Wasser verdünnbar”, wie hier verwendet, bedeutet, dass eine Substanz spontan verdünnt werden kann, oder dass sie sich in Wasser verdünnen lässt, ohne dass ein anderes chemisches Mittel oder physikalische Wirkung verwendet wird.
Insbesondere kann das mit Wasser verdünnbare Polyurethanharz mit einer Hydroxylgruppe ohne Verwendung eines Kettenverlängerers, wie mehrwertiges Amin, aus dem Polyurethanpräpolymer hergestellt werden. Beispielsweise kann das Polyurethanpräpolymer verwendet werden, indem sein OH/NCO-Äquivalenzverhältnisses (hydrophiles Polyol zu Isocyanat) auf etwa 0,5 bis etwa 0,6:1 eingestellt wird, so dass der Gehalt der Hydroxylgruppe von etwa 10 bis etwa 80 mg KOH/g reichen kann.
Zudem kann die Menge NCO für den Rest der Hydroxylgruppe geeignet reduziert werden. Wird eine verbleibende Hydroxylgruppe bei einem Klebstoff eingesetzt, kann die verbleibende Hydroxylgruppe mit wässrigem Polyisocyanat härtereagieren, und somit können die Klebeeigenschaften, wie Witterungsbeständigkeit und Abriebfestigkeit stark verbessert sein. Folglich kann das mit Wasser verdünnbare Polyurethanharz mit einer Hydroxylgruppe in Wasser ohne Dispersion verdünnt werden, und somit kann ein Feststoffgehalt (NV:Nichtflüchtig) leicht kontrolliert werden.
Wenn zudem der Gehalt des mit Wasser verdünnbaren Polyurethanharzes mit einer Hydroxylgruppe kleiner als etwa 10 Gew.-% ist, können keine hinreichende Eigenschaften erhalten werden, beispielsweise kann die Textur versteift sein, und die Kratzfestigkeit kann verringert sein. Ist der Gehalt des mit Wasser verdünnbaren Polyurethanharzes mit einer Hydroxylgruppe größer als etwa 30 Gew.-%, kann die Textur verbessert sein, jedoch kann ein klebriges Gefühl nach dem Trocknen eines Klebstoffs zunehmen, und die Abriebeigenschaften können gesenkt werden.
Das mit Wasser verdünnbare Polyurethanharz mit einer Hydroxylgruppe kann insbesondere umfassen a) eine Menge von etwa 1 bis 10 Gew.-% des Isocyanats mit durchschnittlich zwei oder mehr funktionellen Gruppen, b) eine Menge von etwa 1 bis 10 Gew.-% des hydrophilen Polyols mit durchschnittlich zwei oder mehr funktionellen Gruppen, c) eine Menge von etwa 55 bis 80 Gew.-% des Polyesterpolyols, d) eine Menge von etwa 5 bis 20 Gew.-% des Lösungsmittels und e) eine Menge von etwa 1 bis 5 Gew.-% des Neutralisationsmittels, bezogen auf das Gesamtgewicht des mit Wasser verdünnbaren Polyurethanharzes mit einer Hydroxylgruppe.
Das Isocyanat mit durchschnittlich zwei oder mehr funktionellen Gruppen kann vorzugsweise ein oder mehrere sein, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Toluoldiisocyanat, 4,4-Diphenylmethandiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Dicyclohexylmethandiisocyanat und davon abgeleitetem multifunktionellem Isocyanat. Das Isocyanat mit durchschnittlich zwei oder mehr funktionellen Gruppen kann stärker bevorzugt Isophorondiisocyanat, Dicyclohexylmethandiisocyanat oder ein Gemisch davon sein. Das Isocyanat kann in einer Menge von etwa 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des mit Wasser verdünnbaren Polyurethanharzes mit einer Hydroxylgruppe, verwendet werden. Insbesondere, wenn der Gehalt des Isocyanats kleiner als etwa 1 Gew.-% ist, können die mechanischen Eigenschaften und die chemische Beständigkeit verringert sein. Wenn der Gehalt des Isocyanats größer als etwa 10 Gew.-% ist, steigt die Viskosität, und somit kann sich ein Syntheseverfahren als schwierig erweisen. Daher kann das Isocyanat in dem Bereich verwendet werden.
Das hydrophile Polyol mit durchschnittlich zwei oder mehr funktionellen Gruppen kann vorzugsweise ein oder mehrere sein, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Dimethylpropionsäure, Dimethylbutansäure, Polyoxyethylenglycol, Polycaprolactondiol einschließlich einer Carboxylgruppe in einer Seitenkette davon, Polyetherdiol einschließlich einer Sulfonsäuregruppe in einer Seitenkette davon und Polyol einschließlich einer Polyoxyethylengruppe, die mit einer Alkoxygruppe substituiert ist, in einer Seitenkette davon. Das hydrophile Polyol kann in einer Menge von etwa 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des mit Wasser verdünnbaren Polyurethanharzes mit einer Hydroxylgruppe, verwendet werden. Insbesondere, wenn der Gehalt des hydrophilen Polyols kleiner als etwa 1 Gew.-% ist, kann die Wasserdispersion aufgrund des Fehlens von Hydrophilie nicht möglich sein. Wenn der Gehalt des hydrophilen Polyols größer als etwa 10 Gew.-% ist, kann die Wasserfestigkeit verringert sein. Daher kann hydrophiles Polyol in dem Bereich verwendet werden.
Das Polyesterpolyol, das zur Herstellung des Polyurethanharzes verwendet wird, kann vorzugsweise durch Kondensation einer Alkohol-Verbindung und einer Säure hergestellt werden. Insbesondere kann das Polyesterpolyol durch Kondensation einer Alkohol-Verbindung von Polyester oder Methylpropandiol mit einem Molekulargewichtszahlenmittel (Mw) von etwa 500 bis 5000 und einer Säure, wie Adipinsäure oder Isophthalsäure, mit Diethylenglycol und Adipinsäure als Matrizen hergestellt werden. Folglich, kann als das Polyesterpolyol ein Polyesterpolyol mit einem Molekulargewichtszahlenmittel (Mw) von etwa 500 bis 5000 verwendet werden. Insbesondere, wenn das Molekulargewichtszahlenmittel außerhalb des Bereiches ist, kann die chemische Beständigkeit und Produktivität verringert sein.
Das Lösungsmittel kann ein allgemeines Lösungsmittel sein, vorzugsweise ein oder mehrere ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus N-Methylpyrrolidon, Aceton, Methylethylketon, Dimethylformamid, Glycoletherester und hydriertem Furan. Das Lösungsmittel kann in einer Menge von etwa 5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des mit Wasser verdünnbaren Polyurethanharzes mit einer Hydroxylgruppe, verwendet werden. Insbesondere, wenn die Menge des Lösungsmittels außerhalb des Bereichs ist, kann die Verwirklichung der gewünschten Eigenschaften schwierig sein, oder die Trocknungszeit kann bei Verwendung als Klebstoff verlängert sein.
Das Neutralisationsmittel kann vorzugsweise N-Methyldiethanolamin, Triethanolamin oder ein Gemisch davon sein, und insbesondere kann Triethanolamin verwendet werden. Das Neutralisierungsmittel kann in einer Menge von etwa 1 bis 5 Gew.-% verwendet werden. Insbesondere, wenn der Gehalt des Neutralisationsmittels kleiner als etwa 1 Gew.-% ist, sind die Neutralisierungswirkungen schwach. Wenn der Gehalt des Neutralisationsmittels größer als etwa 5 Gew.-% ist, können Probleme, wie Geruch und Verfärbung auftreten. Daher kann das Neutralisationsmittel in dem Bereich verwendet werden.
(2) Wässriges Polyurethanharz
Das wässrige Polyurethanharz, wie hier verwendet, kann durch Reaktion von Polyol und Isocyanat synthetisiert werden. Das wässrige Polyurethanharz kann insbesondere ein oder mehrere Polyole umfassen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyacrylpolyol, Polyesterpolyol und Polycarbonatpolyol. Das wässrige Polyurethanharz kann zudem einen pH von etwa 6 bis 10, eine Zugfestigkeit von etwa 5 bis 35 mPa, und eine Bruchdehnung von etwa 600 bis 800% aufweisen.
Das wässrige Polyurethanharz kann vorzugsweise in einer Menge von etwa 20 bis 40 Gew.-% in Bezug auf die hochelastische wässrige Klebezusammensetzung verwendet werden. Insbesondere, wenn der Gehalt des wässrigen Polyurethanharzes außerhalb des Bereichs ist, können sich die Klebeeigenschaften verschlechtern.
(3) Härter
Der Härter, wie hier verwendet, kann zum Härten der Klebezusammensetzung zugegeben werden. Als Härter kann Isophorondiisocyanat, hydrophiles Hexamethylendiisocyanat oder ein Gemisch davon mit besseren Lichtechtheits- und Witterungsbeständigkeitseigenschaften verwendet werden. Zudem kann der Härter in einer Menge von etwa 5–20 Gew.-% in Bezug auf die Klebezusammensetzung verwendet werden. Insbesondere, wenn der Gehalt des Härters kleiner als etwa 5 Gew.-% ist, darf ein Klebstoff nicht gehärtet werden, und somit lassen sich die Eigenschaften eines Films schwierig gewährleisten. Wenn der Gehalt des Härters größer als etwa 20 Gew.-% ist, kann der Verarbeitungsspielraum aufgrund von überschüssigem Härter verringert sein, und somit können Probleme während der Bearbeitung auftreten.
(4) Füllpigment
Das Füllpigment, wie hier verwendet, kann zugegeben werden, um die Lagerfähigkeit eines Klebstoffs zu gewährleisten, beispielsweise indem man seine Sedimentation verhindert, und um die Farbstärke zu steigern. Das Füllpigment kann vorzugsweise ein oder mehrere sein, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Bariumsulfat (BaSO₄), Calciumcarbonat (CaCO₃) und Silica (SiO₂). Zudem kann das Füllpigment in einer Menge von etwa 3 bis 10 Gew.-% in Bezug auf die Klebezusammensetzung verwendet werden. Insbesondere, wenn der Gehalt des Füllpigments kleiner als etwa 3 Gew.-% ist, können keine hinreichenden Sedimentationverhinderungseffekte erhalten werden. Wenn der Gehalt des Füllpigments größer als etwa 10 Gew.-% ist, steigt die Viskosität eines Klebstoff, und somit kann die Verarbeitbarkeit drastisch gesenkt, oder die Eigenschaften können sich verschlechtern.
(5) Netzmittel
Die Benetzungsleistung von Materialien kann im Allgemeinen gemäß der Differenz der Oberflächenspannung zwischen einem Klebstoff und einem Substrat bestimmt werden. Im Allgemeinen sollte die Oberflächenspannung eines Klebstoffes niedriger sein als oder zumindest genauso hoch sein wie die Oberflächenspannung eines Substrates. Ist die Oberflächenspannung eines Klebstoffes beispielsweise größer als diejenige eines Substrates, lässt sich ein Klebstoff nicht leicht auf einem Substrat verteilen oder aufbringen. Da wässrige Klebstoffe, die viel Wasser enthalten, im Allgemeinen eine erhebliche Oberflächenspannung aufweisen, können folglich Probleme mit den Benetzungseigenschaften auftreten.
Das Netzmittel, wie hier verwendet, kann die Benetzungseigenschaften eines Materials verbessern, indem die Oberflächenspannung eines Klebstoffes stark gesenkt wird, der Reibungsverschleiß verhindert wird, und eine Oberfläche mit einer Gleiteigenschaft versehen wird. Als Netzmittel können ein oder mehrere Netzmittel, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus polyethermodifiziertem Siloxan, Polyethersiloxancopolymer, Polydimethylsiloxan und polyethermodifiziertem Polydimethylsiloxan verwendet werden. Zudem kann das Netzmittel in einer Menge von etwa 0,1 bis 5 Gew.-% in Bezug auf die Klebezusammensetzung verwendet werden. Insbesondere, wenn der Gehalt des Netzmittels kleiner als etwa 0,1 Gew.-% ist, kann es aufgrund von Staub auf der gestrichenen Oberfläche zu einem Problem mit schlechtem Aussehen kommen. Wenn der Gehalt des Netzmittels größer als etwa 5 Gew.-% ist, kann ein Problem der Haftverringerung bei erneutem Streichen auftreten.
(6) Gleitmittel
Das Gleitmittel, wie hier verwendet, kann zugegeben werden, um die Gleiteigenschaft einer gestrichenen Filmoberfläche zu steigern, und kann Silicium sein. Das Gleitmittel kann die Kratzfestigkeit und Verschmutzungsbeständigkeit verbessern, leichte Reinigung ermöglichen, und die Klebefestigkeit verbessern. Das Gleitmittel kann in einer Menge von etwa 0,1 bis 3 Gew.-% in Bezug auf die Klebezusammensetzung verwendet werden. Insbesondere, wenn der Gehalt des Gleitmittels kleiner als etwa 0,1 Gew.-% ist, können die physikalischen Eigenschaften wie Abriebfestigkeit und Kratzfestigkeit verringert sein. Wenn der Gehalt des Gleitmittels größer als etwa 3 Gew.-% ist, kann eine Klebeeigenschaft beim erneuten Streichen verringert werden.
(7) Antischäummittel
Werden während eines Produktionsverfahrens Blasen erzeugt, kann es nicht möglich sein, dass eine optimale Menge Klebstoff beim Packen des Klebstoffs enthalten ist, und eine Oberfläche kann aufgrund der beim Verteilen des Klebstoffs erzeugten Blasen schlecht werden. Zudem haben solche Blasen kein geeignetes Aussehen, und die zugehörigen Eigenschaften eines Klebstoffes der eine Schutzfunktion ausübt, können vermindert sein. Folglich kann das Antischäummittel verwendet werden, um die Blasenbildung zu unterbinden. Das Antischäummittel kann ein nicht auf Silicium basierendes Antischäummittel sein. Das Antischäummittel kann in einer Menge von etwa 0,1 bis 2 Gew.-% in Bezug auf die Klebezusammensetzung verwendet werden. Insbesondere, wenn der Gehalt des Antischäummittels kleiner als etwa 0,1 Gew.-% ist, sind die Antischäumeffekte unzureichend. Wenn der Gehalt des Antischäummittels größer als etwa 2 Gew.-% ist, können die Klebeeigenschaften beim erneuten Streichen verringert sein.
(8) Härtungsbeschleuniger
Der Härtungsbeschleuniger kann vorzugsweise ein oder mehrere sein, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Trimethylendiamin, Zinnoctoat, Dibutylzinndilaurat und 2-Ethylhexosanblei. Zudem kann der Härtungsbeschleuniger in einer Menge von etwa 0,01 bis 2,00 Gew.-% in Bezug auf die Klebezusammensetzung verwendet werden. Insbesondere, wenn der Gehalt des Härtungsbeschleunigers kleiner als etwa 0,01 Gew.-% ist, kann die Trockenzeit steigen, und physikalische Eigenschaften, wie chemische Beständigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit und Abriebbeständigkeit, können verringert sein. Wenn der Gehalt des Härtungsbeschleunigers größer als etwa 2 Gew.-% ist, kann ein Klebstoff zu schnell aushärten, und somit können sich beim Verteilen Blasen auf einer Klebstoffoberfläche bilden, oder ein Klebstoff kann sich zusammenziehen.
(9) Lichtstabilisator
Der Lichtstabilisator, wie hier verwendet, kann verwendet werden, um das Alter, die Farbänderung, etc. eines gestrichenen Films zu verhindern, welche durch lang anhaltende Einwirkung von Licht verursacht werden können. Insbesondere der Lichtstabilisator kann Funktionen ausüben, wie Ultravioletblockierung, Lichtenergieabsorption und Umwandlung, Entfernung von freien Radikalen, etc. Als Lichtstabilisator kann ein Gemisch aus UV-Absorber- und einem UV-gehinderten Amin-Lichtstabilisator als Verbindung auf der Basis von organischem Amin mit sterischen Hinderungseffekten verwendet werden. Der Lichtstabilisator auf UV-Absorber-Basis kann ein oder mehrere sein, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Benzophenonen, Oxaniliden, Benzotriazolen und Triazinen. Der Lichtstabilisator auf der Basis von organischem Amin kann 4-(Benzoyloxy)-2,2,6,6-tetramethylpiperidin, 2,4-Di-tert-butylphenyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzoat oder ein Gemisch davon sein. Der UV-Absorber- und der UV-gehinderte Amin-Lichtstabilisator kann vorzugsweise in einem Gewichtsverhältnis von etwa 2:1 gemischt werden. Der Lichtstabilisator kann in einer Menge von etwa 0,5 bis 5,0 Gew.-% in Bezug auf die Klebezusammensetzung verwendet werden. Insbesondere wenn der Gehalt des Lichtstabilisators kleiner als etwa 0,5 Gew.-% ist, kann mit der Zeit der gestrichene Film leicht vergilben und der Glanz kann verringert werden. Wenn der Gehalt des Lichtstabilisators größer als etwa 5 Gew.-% ist, kann die Lagerfähigkeit eines Klebstoffes schlecht sein.
(10) Verdickungsmittel
Das Verdickungsmittel kann vorzugsweise ein oder mehrere sein, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Acrylen, Urethan und Ethylenvinylacetat. Zudem kann die Verdickungsmittel-Zusammensetzung in einer Menge von etwa 0,1 bis 3,0 Gew.-% in Bezug auf den Klebstoff verwendet werden. Insbesondere, wenn der Gehalt der Verdickungsmittel-Zusammensetzung kleiner als etwa 0,1 Gew.-% ist, fließt ein Klebstoff beim Streichen abwärts, und somit kann die Verarbeitbarkeit verringert sein. Wenn der Gehalt der Verdickungsmittel-Zusammensetzung größer als etwa 3 Gew.-% ist, kann die Lagerungsfähigkeit verringert sein und das Aussehen des gestrichenen Films kann schlecht sein.
(11) Lösungsmittel
Das Lösungsmittel, wie hier verwendet, kann ein allgemeines Lösungsmittel sein, vorzugsweise ein oder mehrere, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus N-Methylpyrrolidon, Aceton, Methylethylketon, Dimethylformamid, Glycoletherester und hydriertem Furan.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung eines geformten Kunststoffgegenstandes für Fahrzeuginnenmaterialien bereit. Insbesondere kann das Verfahren ein Fusion-Suede-Verfahren sein, das die folgenden Schritte umfassen kann Aufbringen der Klebezusammensetzung auf einen geformten Kunststoffgegenstand und anschließendes Aufbringen auf den geformten Kunststoffgegenstand.
Die Fusion-Suede-Verarbeitung, wie hier verwendet, kann ein Verfahren sein, bei dem Nylon-Polyester-Trenngarnflor unter gemeinsamer Verwendung von Luft und einer einzelnen Bürste zu mehreren Strängen unterteilt wird, nachdem der Flor fest an einer Pulverbeschichtungsmaschine befestigt wird. Das Fusion-Suede-Verfahren kann eine weiche Wildledertextur bereitstellen, indem ein dünner Fadentyp durch ein Bürstenverfahren einer Oberflächenschicht eingesprüht wird.
Die Klebezusammensetzung kann vorzugsweise in einer Dicke von etwa 30 bis 40 μm auf den geformten Kunststoffgegenstand aufgebracht oder verteilt werden. Insbesondere wenn die Dicke der Klebezusammensetzung kleiner als etwa 30 μm ist, kann die Klebeleistung verringert sein. Wenn die Dicke der Klebezusammensetzung größer als etwa 40 μm ist, fließt ein Klebstoff nach unten, und somit kann die Verarbeitbarkeit verringert sein.
Der Flor kann vorzugsweise ein Nylon/Polyester-Trenngarn sein, damit die Kostenlast aufgrund von teurem Stoff reduziert wird. Insbesondere kann der Flor herkömmliche Luxus-Stofftextur, wie Wildleder, das als Luxusstoff verwendet wird, bereitstellen, wobei ein Beflockungsverfahren mit Trenngarnflor, bestehend aus Nylon und Polyester, verwendet wird.
Das Beflockungsverfahren kann je nach Typ und Dicke des Flors zudem eine Reihe von Texturen verwirklichen. Der Flor kann im Großen und Ganzen in Farbgarn und Trenngarn unterteilt werden. Besteht beispielsweise das Trenngarn aus einem Gemisch von Polyester und Nylon, kann die Unterteilung in einen dünnen Faden durchgeführt werden. Da hingegen das Farbgarn aus einem einzelnen Material besteht, ist die Unterteilung nicht unmöglich. Das Trenngarn, das in einen dünnen Faden unterteilt werden kann, kann nach der Verarbeitung die weiche Wildledertextur verwirklichen.
Zudem kann die Dicke des in einem Beflockungsverfahren als Fahrzeuginnenmaterial verwendeten Flors 3,0 D (etwa 0,8 mm), 1,5 D (etwa 0,6 mm), 0,8 D (etwa 0,4 mm), oder dergleichen sein. Raue und steife Textur wird mit sinkender Dicke des Flors weich. Die Aufbewahrung und Verarbeitung von dünnem Flor kann jedoch schwierig sein, und die Kratzfestigkeit und Abriebfestigkeit nach dem Beflocken kann schwach sein. Folglich wird am besten ein Trenngarn mit einer Dicke von 1,5 D (etwa 0.6 mm) als korrekte Flordicke verwendet, die leicht nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verarbeitet werden kann.
Während des Fusion-Suede-Verfahrens können vorzugsweise ein Hauptmaterial und ein Härter in einem Gewichtsverhältnis von etwa 10:1 in der Klebezusammensetzung gemischt werden. Anschließend kann die Viskosität etwa 120 bis 250 Sekunden/F.C#4 bei einer Temperatur von etwa 20°C betragen, indem ein Verdünnungsmittel, wie deionisiertes Wasser, verwendet wird. Ein beispielhaftes Fusion-Suede-Verfahren kann folgendermaßen durchgeführt werden.
Polypropylen, Polycarbonat und ein gemischtes Acrylnitrilbutadienstyrolharz werden vorbehandelt (IPA), und dann kann in einer Dicke von etwa 8 bis 12 μm mit einer wässrigen Grundierung gestrichen werden. Anschließend kann die Klebezusammensetzung in einer Dicke von etwa 30 bis 40 μm nach Backen bei einer Temperatur von etwa 80°C für 10 Minuten gestrichen werden. Anschließend kann das Backen bei einer Temperatur von etwa 80°C für etwa 30 Minuten nach Streichen des Nylon-Polyester-Trenngarnflors in einem feuchten Zustand für eine Minute oder weniger durchgeführt werden. Hierauf kann das Backen erfolgen, wie vorstehend beschrieben, nach Behandlung mit einem Emulgator, und die Verarbeitung kann durch ein Partitionierungsverfahren und ein Verfahren zur Restflor-Entfernung erfolgen.
BEISPIELE
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung und sollen diese nicht einschränken.
Herstellungsbeispiele 1 bis 3
In Bezug auf die Herstellungsbeispiele 1 bis 3 wurden die Inhaltsstoffe in Verhältnissen gemischt, die in Tabelle 1 unten zusammengefasst sind, um mit Wasser verdünnbare Polyurethanharze herzustellen.

Insbesondere ein Verfahren von Herstellungsbeispiel 1 ist wie folgt. Ein Vierhalskolben war mit einem Thermometer, einem Kühler, einem Rührwerk und einem Heizgerät ausgerüstet, und dann wurden 2,25 Gew.-% Dimethylpropionsäure zu 20 Gew.-% N-Methylpyrrolidon gegeben. Anschließend wurde die Temperatur auf 60°C erhöht und das Schmelzen erfolgte für etwa eine Stunde. Anschließend wurden 7 Gew.-% Isophorondiisocyanat dazu gegeben, und die Temperatur wurde auf 80°C erhöht, gefolgt von Umsetzung, während die Temperatur für eine Stunde gehalten wurde. Anschließend wurde Polyesterpolyol hinein gefügt. Nach zwei Stunden wurde ein Verhältnis (%) von NCO gemessen, und ein Verhältnis von 0,1% oder weniger (da ein Fehlerbereich beim Messen von NCO % gleich 0,1% war, wurde 0,1% oder weniger als Standard bestimmt) war ein Endpunkt. Nach Bestätigung des NCO Verhältnisses (%) erfolgte Kühlung. N-Methyldiethanolamin als ein Neutralisationsmittel wurde in einer Menge von 1,69 Gew.-% bei 70°C oder weniger zugegeben, und es erfolgten Rühren und Neutralisation. Anschließend wurde die Reaktion beendet, wodurch ein mit Wasser verdünnbares Polyurethanharz hergestellt wurde. [Tabelle 1]

Klassifizierung (Gew.-%)	Herstellungsbeispiel 1	Herstellungsbeispiel 2	Herstellungs-beispiel 3
Isophorondiisocyanat	6,89	5,80	11,53
Dimethylpropionsäure (hydrophiles Polyol)	2,21	2,21	9,93
Polyesterpolyol	69,57	80,66	61,77
N-Methylpyrrolidon (ein Lösungsmittel)	19,67	9,67	14,56
N-Methyldiethanolamin (ein Neutralisationsmittel)	1,66	1,66	2,21
OH/NCO Verhältnis	0,6/1	0,5/1	0,5/1

Wie in Tabelle 1 gezeigt, wurden mit Wasser verdünnbare Polyurethanharze in drei Verhältnissen hergestellt. In den Fällen der Herstellungsbeispiele 2 und 3, ist die Haltbarkeit (Lichtbeständigkeit) aufgrund eines niedrigen OH/NCO-Verhältnisses schwach. Insbesondere im Falle von Herstellungsbeispiel 3 steigen die Mengen von Dimethylpropansäure und Isocyanat gleichzeitig an, und somit nimmt ein harter Anteil im Verhältnis zu, wodurch die Textur verschlechtert wird.
Beispiel 1 und Vergleichsbeispiele 1 und 2
In Bezug auf Beispiel 1 und die Vergleichsbeispiele 1 und 2 wurden die Bestandteile wie nachstehend offenbart hergestellt und in den in der nachstehenden Tabelle 2 zusammengefassten Verhältnissen gemischt. Anschließend erfolgten das Streichen durch ein Fusion-Suede-Verfahren, und dann wurden Formgegenstände hergestellt.
[Bestandteile]
Mit Wasser verdünnbares Polyurethanharz mit Hydroxylgruppe: Ein mit Wasser verdünnbares Polyurethanharz, hergestellt nach Herstellungsbeispiel 1, wurde verwendet.

Wässriges Polyurethanharz: Ein wässriges Polyurethanharz, das Polyesterpolyol und Isocyanat, gemischt in einem Gewichtsverhältnis von 0,6:1, enthielt, wurde verwendet.
Wässriges Acrylharz: Wässriges Acrylat
Härter: Hydrophiles Hexamethylendiisocyanattrimer
Füllpigment: Silica (SiO₂)
Netzmittel: Polydimethylsiloxan
Gleitmittel: Polysiloxanpolyethercopolymer
Antischäummittel: Polyoxyethylenfettsäureester
Beschleuniger: Dibutylzinndilaurat
Lichtstabilisator: Gemisch von UV Absorbtionsmittel- und gehindertem Amin-Lichtstabilisator (HALS)
Verdickungsmittel: Polyurethan [Tabelle 2]

Klassifizierung (Gew.-%)	Zusammensetzungen	Beispiel	Vergleichsbeispiel	Vergleichsbeispiel 2
Harz	Mit Wasser verdünnbares Polyurethan mit Hydroxylgruppe	23,1	0,0	33,1
	Wässrige Polyurethanharze	27,5	0,0	25,0
	Wässriges Acrylharz	0,0	50,6	0,0
	Härter	7,5	7,5	7,5
Pigment	Füllpigment	6,5	6,5	6,5
Lösungsmittel	Deionisiertes Wasser	31,0	31,0	23,5
Additive	Netzmittel	0,7	0,7	0,7
	Gleitmittel	0,5	0,5	0,5
	Antischäummittel	0,5	0,5	0,5
	Beschleuniger	0,3	0,3	0,3
	Lichtstabilisator	1,5	1,5	1,5
	Verdickungsmittel	0,9	0,9	0,9

Beispiel 2 und Vergleichsbeispiele 3 und 4

In Bezug auf Beispiel 2 und die Vergleichsbeispiele 3 und 4 wurden Fusion-Suede-Verfahren unter Bedingungen durchgeführt, die in der nachstehenden Tabelle 3 zusammengefasst sind, und die geformten Kunststoffgegenstände wurden derart oberflächenbehandelt, dass sie eine Wildledertextur aufwiesen. [Tabelle 3]

Verarbeitungsverfahren	Klassifizierung
Wildleder-Stoff-Hüllverfahren	Vergleichsbeispiel 3
Fusion-Suede-Verfahren – spinndüsengefärbtes Garn [1,5D (0,6 mm)]	Vergleichsbeispiel 4
Fusion-Suede-Verfahren-Trenngarn [1,5D (0,6 mm)]	Beispiel 2

Testbeispiel
Zur Bestätigung der Eigenschaften und Verarbeitbarkeit der gemäß den Beispielen 1 und 2 und Vergleichsbeispielen 1 bis 4 hergestellten Formgegenstände wurden Messungen mit den Punkten der nachstehenden Tabellen 4 bis 7 als Bewertungsstandards durchgeführt, und die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 8 zusammengefasst.
[Bewertungsverfahren]

(1) Verfahren zur Bewertung des Oberflächenabriebs: JIS L 1084 als Farbechtheitstester wurde verwendet. Eine Gummiprobe mit 20 mm × 20 mm wurde mit Baumwollleinwand Nr. 6 (KS K 1450) bedeckt und das bedeckte Gummi wurde 1000 Mal unter einer Last von 4,9 N (500 gf) abgenutzt. Anschließend wurden die Oberflächen mit dem unbewaffneten Auge untersucht, wobei Oberflächenabnutzungsgrade verwendet wurden.
(2) Verfahren zur Bewertung der Reibungsfestigkeit: JIS L 1084 als Farbechtheitstester wurde verwendet. Eine Gummiprobe mit 20 mm × 20 mm wurde mit Baumwollleinwand Nr. 6 (KS K 1450) bedeckt und das bedeckte Gummi wurde 100 Mal unter einer Last von 4,9 N (500 gf) abgenutzt. Anschließend wurden die Oberflächen mit dem unbewaffneten Auge untersucht, wobei Reibungsfestigkeitsgrade verwendet wurden. Hier wurde Baumwollleinwand in DIW befeuchtet und in einem feuchten Zustand bewertet.

[Tabelle 4]

Textur
Grad	Textur
1	Die Oberfläche ist sehr rauh und steif.
2	Die Oberfläche ist steif.
3	Die Oberfläche ist weich.
4	Die Oberfläche ist sehr weich.
5	Die Oberfläche ist sehr weich und weist eine Luxus-Textur auf.

[Tabelle 5]

Oberflächenabriebbeständigkeit
Grade	Abriebgrad
1	Zeichen von Abrieb werden beobachtet und sind merklich markant.
2	Zeichen von Abrieb werden beobachtet und sind markant.
3	Zeichen von Abrieb werden deutlich beobachtet, sind aber weniger markant.
4	Zeichen von Abrieb werden beobachtet, aber ihr Ausmaß ist gering, und das Zeichen von Abrieb ist kaum markant.
5	Kein Zeichen von Abrieb wird beobachtet.

[Tabelle 6]

Kratzfestigkeit
Grad	Aussehen
1	Oberflächenbeschädigung ist merklich markant.
2	Oberflächenbeschädigung wird beobachtet.
3	Oberflächenbeschädigung wird beobachtet, ist aber nicht schwerwiegend.
4	Leichte Oberflächenbeschädigung wird beobachtet.
5	Keine Oberflächenbeschädigung wird beobachtet.

[Table 7]

Reibungsfestigkeit
Grad	Reibungsfestigkeit
1	Der gesamte Flor wird auf Baumwolltuch übertragen.
2	Flor wird auf Baumwolltuch übertragen und Zeichen von Abrieb sind signifikant.
3	Flor wird leicht auf Baumwolltuch übertragen und es bestehen Zeichen von Abrieb.
4	Flor wird geringfügig auf Baumwolltuch übertragen, aber es gibt fast keine Zeichen von Abrieb.
5	Flor wird nicht auf Baumwolltuch übertragen und es gibt keine Zeichen von Abrieb.

[Tabelle 8]

Klassifizierung	Typ 1	Typ 2	Typ 3	Typ 4	Typ 5
Zusammensetzung	Beispiel 1	Vergleichsbeispiel 1	Vergleichsbeispiel 2	Beispiel	Beispiel
Verarbeitungsverfahren	Beispiel 2	Beispiel 2	Beispiel 2	Vergleichsbeispiel 3	Vergleichsbeispiel 4
Textur	5	5	5	4	2
Oberflächenabriebfestigkeit	4	4	1	1	4
Kratzfestigkeit	5	1	3	4	5
Reibungsfestigkeit	4	3	2	2	4

Gemäß den Ergebnissen von Tabelle 8 kann es bestätigt werden, dass bei Verarbeitung der Typen 2 bis 5 gemäß den Verarbeitungsverfahren von Beispiel 2 und den Vergleichsbeispielen 3 und 4 mit den Klebezusammensetzungen der Vergleichsbeispiele 1 und 2, die Textur nicht gut war, oder die Oberflächen-Abriebeigenschaften, Kratzfestigkeit und Reibungsfestigkeit verringert waren. Insbesondere kann es bestätigt werden, dass bei Verarbeitung von Typ 4 gemäß dem Verarbeitungsverfahren von Vergleichsbeispiel 3 mit der Klebezusammensetzung von Beispiel 1, die Kratzfestigkeit verbessert war, aber die Oberflächenabriebbeständigkeit nicht gut war.
Im Gegensatz dazu kann es bestätigt werden, dass bei Verarbeitung von Typ 1 gemäß dem Verarbeitungsverfahren von Beispiel 2 mit der Klebezusammensetzung von Beispiel 1, die Textur, Oberflächenabriebbeständigkeit, Kratzfestigkeit und Reibungsfestigkeit gleichmäßig verbessert waren.
Folglich kann es bestätigt werden, dass durch Verwendung der Klebezusammensetzung von Beispiel 1, Geruchs- und VOC-Erzeugung aus dem organischen Lösungsmittel verringert werden können, und Eigenschaften wie elastische Rückverformbarkeit und Kratzfestigkeit verbessert werden können während herkömmliche Eigenschaften erfüllt werden.
Zudem kann es bestätigt werden, dass beim Oberflächenbehandeln eines Formgegenstandes mit der hochelastischen wässrigen Klebezusammensetzung von Beispiel 1 und dem Verarbeitungsverfahren, in dem Trenngarnflor eingesetzt wurde, von Beispiel 2, die Produktionskosten reduziert werden und eine sich bei Berührung weich anfühlende Wildledertextur, die umweltfreundlich ist und bessere elastische Rückverformbarkeit und Kratzfestigkeit aufweist, erhalten werden kann.
Die Klebezusammensetzung gemäß den verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann Umweltfreundlichkeit durch Minderung der Geruchs- und VOC-Bildung aus dem organischen Lösungsmittel verwirklichen und kann Eigenschaften, wie elastische Rückverformbarkeit und Kratzfestigkeit, verbessern, während herkömmliche Eigenschaften erfüllt werden, indem ein mit Wasser verdünnbares Polyurethanharzes mit einer Hydroxylgruppe zu einem wässrigen Polyurethanharz gegeben wird.
Zudem hat die vorliegende Erfindung bestätigt, dass die Produktionskosten verringert werden können, und eine Wildledertextur, die umweltfreundlich ist und bessere elastische Rückverformbarkeit und Kratzfestigkeit hat, und sich weich anfühlt, durch Oberflächenbehandlung eines Formgegenstands, Aufbringen der wässrigen Klebezusammensetzung und Trenngarnflor, erhalten werden kann.
Die Erfindung wurde eingehend anhand ihrer verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen beschrieben. Der Fachmann schätzt jedoch, dass an diesen Ausführungsformen Änderungen vorgenommen werden können, ohne dass man von den Prinzipien und vom Geist der Erfindung abweicht, wobei ihr Schutzbereich in den beigefügten Ansprüchen und ihren Äquivalenten definiert ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 1161893 [0006]
KR 217448 [0007]
KR 2006-0052176 [0008]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

JIS L 1084 [0074]
JIS L 1084 [0074]

Claims

Klebezusammensetzung, umfassend: eine Menge von etwa 10 bis 30 Gew.-% eines mit Wasser verdünnbaren Polyurethanharzes mit einer Hydroxylgruppe; eine Menge von etwa 20 bis 40 Gew.-% eines wässrigen Polyurethanharzes; eine Menge von etwa 5 bis 20 Gew.-% eines Härters; eine Menge von etwa 3 bis 10 Gew.-% eines Füllpigmentes; eine Menge von etwa 0,1 bis 5,0 Gew.-% eines Netzmittels; eine Menge von etwa 0,1 bis 3,0 Gew.-% eines Gleitmittels; eine Menge von etwa 0,1 bis 2,0 Gew.-% eines Antischäummittels; eine Menge von etwa 0,01 bis 2,00 Gew.-% eines Härtungsbeschleunigers; eine Menge von etwa 0,5 bis 5,0 Gew.-% eines Lichtstabilisators; eine Menge von etwa 0,1 bis 3,0 Gew.-% eines Verdickungsmittels; und eine Menge von etwa 20 bis 40 Gew.-% eines Lösungsmittels, wobei sämtliche Gew.-% auf das Gesamtgewicht des Klebezusammensetzung bezogen sind.
Klebezusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das mit Wasser verdünnbare Polyurethanharz mit einer Hydroxylgruppe umfasst: a) Isocyanat mit durchschnittlich zwei oder mehr funktionellen Gruppen; b) hydrophiles Polyol mit durchschnittlich zwei oder mehr funktionellen Gruppen; c) Polyesterpolyol; d) ein Lösungsmittel; und e) ein Neutralisationsmittel.
Klebezusammensetzung nach Anspruch 2, wobei das mit Wasser verdünnbare Polyurethanharz mit einer Hydroxylgruppe umfasst: a) eine Menge von etwa 1 bis 10 Gew.-% des Isocyanats mit durchschnittlich zwei oder mehr funktionellen Gruppen; b) eine Menge von etwa 1 bis 10 Gew.-% des hydrophilen Polyols mit durchschnittlich zwei oder mehr funktionellen Gruppen; c) eine Menge von etwa 55 bis 80 Gew.-% des Polyesterpolyols; d) eine Menge von etwa 5 bis 20 Gew.-% des Lösungsmittels; und e) eine Menge von etwa 1 bis 5 Gew.-% des Neutralisationsmittels, wobei sämtliche Gew.-% auf das Gesamtgewicht des mit Wasser verdünnbaren Polyurethanharzes mit einer Hydroxylgruppe bezogen sind.
Klebezusammensetzung nach Anspruch 2, wobei das Isocyanat mit durchschnittlich zwei oder mehr funktionellen Gruppen ein oder mehrere ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Toluoldiisocyanat, 4,4-Diphenylmethandiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Dicyclohexylmethandiisocyanat und davon hergeleitetem multifunktionellen Isocyanat.
Klebezusammensetzung nach Anspruch 2, wobei das hydrophile Polyol mit durchschnittlich zwei oder mehr funktionellen Gruppen ein oder mehrere ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Dimethylpropionsäure, Dimethylbutansäure, Polyoxyethylenglycol, Polycaprolactondiol, umfassend eine Carboxylgruppe in einer Seitenkette davon, Polyetherdiol, umfassend eine Sulfonsäuregruppe in einer Seitenkette davon, und Polyol, umfassend eine Polyoxyethylengruppe, die mit einer Alkoxygruppe substituiert ist, in einer Seitenkette davon.
Klebezusammensetzung nach Anspruch 2, wobei ein Molekulargewichtszahlenmittel (Mw) des Polyesterpolyols etwa 500 bis 5000 ist.
Klebezusammensetzung nach Anspruch 2, wobei das Lösungsmittel ein oder mehrere ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus N-Methylpyrrolidon, Aceton, Methylethylketon, Dimethylformamid, Glycoletherester und hydriertem Furan.
Klebezusammensetzung nach Anspruch 2, wobei das Neutralisationsmittel N-Methyldiethanolamin, Triethanolamin oder ein Gemisch davon ist.
Klebezusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das wässrige Polyurethanharz ein oder mehrere Polyole umfasst, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyacrylpolyol, Polyesterpolyol und Polycarbonatpolyol.
Klebezusammensetzung nach Anspruch 1, im Wesentlichen bestehend aus: einer Menge von etwa 10 bis 30 Gew.-% eines mit Wasser verdünnbaren Polyurethanharzes mit einer Hydroxylgruppe; einer Menge von etwa 20 bis 40 Gew.-% eines wässrigen Polyurethanharzes; einer Menge von etwa 5 bis 20 Gew.-% eines Härters; einer Menge von etwa 3 bis 10 Gew.-% eines Füllpigmentes; einer Menge von etwa 0,1 bis 5,0 Gew.-% eines Netzmittels; einer Menge von etwa 0,1 bis 3,0 Gew.-% eines Gleitmittels; einer Menge von etwa 0,1 bis 2,0 Gew.-% eines Antischäummittels; einer Menge von etwa 0,01 bis 2,00 Gew.-% eines Härtungsbeschleunigers; einer Menge von etwa 0,5 bis 5,0 Gew.-% eines Lichtstabilisators; einer Menge von etwa 0,1 bis 3,0 Gew.-% eines Verdickungsmittels; und einer Menge von etwa 20 bis 40 Gew.-% eines Lösungsmittels, wobei sämtliche Gew.-% auf das Gesamtgewicht der Klebezusammensetzung bezogen sind.
Klebezusammensetzung nach Anspruch 10, wobei das mit Wasser verdünnbare Polyurethanharz mit einer Hydroxylgruppe im Wesentlichen besteht aus: a) einer Menge von etwa 1 bis 10 Gew.-% des Isocyanats mit durchschnittlich zwei oder mehr funktionellen Gruppen; b) einer Menge von etwa 1 bis 10 Gew.-% des hydrophilen Polyols mit durchschnittlich zwei oder mehr funktionellen Gruppen; c) einer Menge von etwa 55 bis 80 Gew.-% des Polyesterpolyols; d) einer Menge von etwa 5 bis 20 Gew.-% des Lösungsmittels; und e) einer Menge von etwa 1 bis 5 Gew.-% des Neutralisationsmittels, wobei sämtliche Gew.-% auf das Gesamtgewicht des mit Wasser verdünnbaren Polyurethanharzes mit einer Hydroxylgruppe bezogen sind.
Klebezusammensetzung nach Anspruch 1, bestehend aus: einer Menge von etwa 10 bis 30 Gew.-% eines mit Wasser verdünnbaren Polyurethanharzes mit einer Hydroxylgruppe; einer Menge von etwa 20 bis 40 Gew.-% eines wässrigen Polyurethanharzes; einer Menge von etwa 5 bis 20 Gew.-% eines Härters; einer Menge von etwa 3 bis 10 Gew.-% eines Füllpigmentes; einer Menge von etwa 0,1 bis 5,0 Gew.-% eines Netzmittels; einer Menge von etwa 0,1 bis 3,0 Gew.-% eines Gleitmittels; einer Menge von etwa 0,1 bis 2,0 Gew.-% eines Antischäummittels; einer Menge von etwa 0,01 bis 2,00 Gew.-% eines Härtungsbeschleunigers; einer Menge von etwa 0,5 bis 5,0 Gew.-% eines Lichtstabilisators; einer Menge von etwa 0,1 bis 3,0 Gew.-% eines Verdickungsmittels; und einer Menge von etwa 20 bis 40 Gew.-% eines Lösungsmittels, wobei sämtliche Gew.-% auf das Gesamtgewicht der Klebezusammensetzung bezogen sind.
Verfahren zur Oberflächenbehandlung eines geformten Kunststoffgegenstandes für Fahrzeuginnenmaterialien, wobei das Verfahren umfasst: Aufbringen an Klebezusammensetzung nach Anspruch 1 auf den geformten Kunststoffgegenstand; und Aufbringen eines Flors auf den geformten Kunststoffgegenstand.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Klebezusammensetzung in einer Dicke von etwa 30 bis 40 μm verteilt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei es sich bei dem Flor um ein Nylon/Polyester-Trenngarn handelt.