JP2013040324A - 低粘度ウレタンシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1のコンポーネントはフタル酸、および60〜150のMnを有する脂肪族ジオールの重合残基を含み、脂肪族酸の重合残基を15重量%を超えて有さないヒドロキシ末端ポリエステルポリオールである。第2のコンポーネントはジフェニルメタンジイソシアナートおよび/またはトルエンジイソシアナートと、90〜1000のMnを有するグリコールまたはポリオールとの重合残基を含むイソシアナート末端プレポリマーである。
【選択図】なし
Description
2.この不均質な混合物が100〜130℃に加熱され、そして120〜130℃で0.25〜0.50時間にわたって保持された。
3.この樹脂混合物が徐々に250℃まで加熱された。約190℃で、水が留出し始めた。理論量の90〜95%の水が集められた後で、サンプルが周期的にこの反応器から抜き出され、粘度(コーン&プレート、100℃で)および酸価について試験された。酸価が20mgKOH/gサンプル未満であった場合には、真空が適用され、そして減圧下でこの蒸留が続けられた。当初、圧力は450〜500torrに設定された。真空度は約100torrまで徐々に低下させられた。酸価が2.0mgKOH/gサンプル未満となるまで、圧力は約100torrに維持され、かつ温度は225℃に維持された。
4.樹脂溶液は約70〜80℃に冷却された。この反応器は解体され、暖かな樹脂が容器に注ぎ込まれた。
ステパンポール(STEPANPOL)PD56ジエチレングリコール−無水フタル酸ポリエステルが試験された。このポリエステルはステパンカンパニーの製品であり、製品公報において報告される以下の特性を有する:
ヒドロキシル価51〜61mgKOH/g;酸価<1.5mgKOH/g;ガラス転移温度−1℃;比重1.27;80℃での粘度6,000mPas。
2.(実施例1における通り)
3.この樹脂混合物が徐々に225℃まで加熱された。約190℃で、水が留出し始めた。理論量の90〜95%の水が集められた後で、サンプルが周期的にこの反応器から抜き出され、粘度(コーン&プレート、100℃で)および酸価について試験された。酸価が20mgKOH/gサンプル未満であった場合には、真空が適用され、そして減圧下でこの蒸留が続けられた。当初、圧力は565torrに設定された。真空度は約100torrまで徐々に低下させられた。酸価が2.0mgKOH/gサンプル未満となるまで、圧力は約100torrに維持され、かつ温度は225℃に維持された。
4.樹脂溶液は約70〜80℃に冷却された。この反応器は解体され、暖かな樹脂が容器に注ぎ込まれた。
2.(実施例1における通り)
3.この樹脂混合物が徐々に225℃まで加熱された。約190℃で、水が留出し始めた。理論量の90〜95%の水が集められた後で、サンプルが周期的にこの反応器から抜き出され、粘度(コーン&プレート、100℃で)および酸価について試験された。酸価が20mgKOH/gサンプル未満であった場合には、真空が適用され、そして減圧下でこの蒸留が続けられた。当初、圧力は450torrに設定された。真空度は約300torrまで徐々に低下させられた。酸価が2.0mgKOH/gサンプル未満となるまで、圧力は約300torrに維持され、かつ温度は225℃に維持された。
4.樹脂溶液は約70〜80℃に冷却された。この反応器は解体され、暖かな樹脂が容器に注ぎ込まれた。
2.(実施例1における通り)
3.この樹脂混合物が徐々に225℃まで加熱された。約190℃で、水が留出し始めた。理論量の90〜95%の水が集められた後で、サンプルが周期的にこの反応器から抜き出され、粘度(コーン&プレート、100℃で)および酸価について試験された。酸価が20mgKOH/gサンプル未満であった場合には、真空が適用され、そして減圧下でこの蒸留が続けられた。当初、圧力は450torrに設定された。真空度は約300torrまで徐々に低下させられた。酸価が2.0mgKOH/gサンプル未満となるまで、圧力は約300torrに維持され、かつ温度は225℃に維持された。
4.樹脂溶液は約70〜80℃に冷却された。この反応器は解体され、暖かな樹脂が容器に注ぎ込まれた。
2.(実施例1における通り)
3.この樹脂混合物が徐々に225℃まで加熱された。約190℃で、水が留出し始めた。理論量の90〜95%の水が集められた後で、サンプルが周期的にこの反応器から抜き出され、粘度(コーン&プレート、100℃で)および酸価について試験された。酸価が20mgKOH/gサンプル未満であった場合には、真空が適用され、そして減圧下でこの蒸留が続けられた。酸価が2.5mgKOH/gサンプルとなるまで、圧力は約550torrに維持され、かつ温度は225℃に維持された。
4.樹脂溶液は約70〜80℃に冷却された。この反応器は解体され、暖かな樹脂が容器に注ぎ込まれた。
2.(実施例1における通り)
3.この樹脂混合物が徐々に225℃まで加熱された。約190℃で、水が留出し始めた。理論量の90〜95%の水が集められた後で、サンプルが周期的にこの反応器から抜き出され、粘度(コーン&プレート、100℃で)および酸価について試験された。酸価が20mgKOH/gサンプル未満であった場合には、真空が適用され、そして減圧下でこの蒸留が続けられた。当初、圧力は550torrに設定された。真空度は約55torrまで徐々に低下させられた。酸価が2.5mgKOH/gサンプル未満となるまで、圧力は約55torrに維持され、かつ温度は225℃に維持された。
4.樹脂溶液は約70〜80℃に冷却され、次いで、品目5(酢酸エチル)が添加された。ポリエステル樹脂が完全に溶解するまでこの混合物は攪拌された。
5.この溶液は50〜60℃まで冷却され、次いで包装された。
2.(実施例1における通り)
3.この樹脂混合物が徐々に225℃まで加熱された。約190℃で、水が留出し始めた。理論量の90〜95%の水が集められた後で、サンプルが周期的にこの反応器から抜き出され、粘度(コーン&プレート、100℃で)および酸価について試験された。酸価が20mgKOH/gサンプル未満であった場合には、真空が適用され、そして減圧下でこの蒸留が続けられた。当初、圧力は600torrに設定された。真空度は約445torrまで徐々に低下させられた。酸価が2.7mgKOH/gサンプルとなるまで、圧力は約455torrに維持され、かつ温度は225℃に維持された。
4.樹脂溶液は約70〜80℃に冷却され、次いで、品目5(酢酸エチル)が添加された。ポリエステル樹脂が完全に溶解するまでこの混合物は攪拌された。
5.この溶液は50〜60℃まで冷却され、次いで包装された。
2.(実施例1における通り)
3.この樹脂混合物が徐々に225℃まで加熱された。約190℃で、水が留出し始めた。理論量の90〜95%の水が集められた後で、サンプルが周期的にこの反応器から抜き出され、粘度(コーン&プレート、100℃で)および酸価について試験された。酸価が20mgKOH/gサンプル未満であった場合には、真空が適用され、そして減圧下でこの蒸留が続けられた。当初、圧力は500torrに設定された。真空度は約10torrまで徐々に低下させられた。酸価が2.0mgKOH/gサンプル未満となるまで、圧力は約10torrに維持され、かつ温度は225℃に維持された。
4.この溶液は約70〜80℃に冷却され、次いで包装された。
2.(実施例1における通り)
3.この樹脂混合物が徐々に225℃まで加熱された。約190℃で、水が留出し始めた。理論量の90〜95%の水が集められた後で、サンプルが周期的にこの反応器から抜き出され、粘度(コーン&プレート、100℃で)および酸価について試験された。酸価が20mgKOH/gサンプル未満であった場合には、真空が適用され、そして減圧下でこの蒸留が続けられた。当初、圧力は480torrに設定された。真空度は約200torrまで徐々に低下させられた。酸価が2.0mgKOH/gサンプル未満となるまで、圧力は約200torrに維持され、かつ温度は225℃に維持された。
4.この樹脂溶液は約70〜80℃に冷却され、次いで品目5(酢酸エチル)が添加された。ポリエステル樹脂が完全に溶解するまで、この混合物は攪拌された。
5.この溶液は50〜60℃に冷却され、次いで包装された。
ステパンポール(STEPANPOL)PH56が試験された。これはステパンカンパニーの製品である。製品公報において以下の特性が報告された:ヒドロキシル価53〜59mgKOH/g;酸価<1.0mgKOH/g;80℃での粘度4,400mPas;ガラス転移温度−15℃。
2.この反応器に品目2および3が入れられ、そしてこの樹脂混合物が80℃に加熱された。
3.反応器温度を80〜85℃に維持しつつ、品目4が30分間にわたって添加された。
4.品目5が添加された。
5.この樹脂混合物が80℃で2時間にわたって保持された。
6.この樹脂は試験され、%NCOは13.9であった。
7.この樹脂は50〜60℃に冷却され、品目6が添加され、数分間攪拌が続けられ、次いでこの溶液がろ過され、そして包装された。
2.この反応器に品目2および3が入れられ、そしてこの樹脂混合物が80℃に加熱された。
3.反応器温度を80〜85℃に維持しつつ、品目4が30分間にわたって添加された。
4.この樹脂混合物が80℃で2時間にわたって保持された。
5.%NCOが13.5±0.3%となるまで測定された。
6.この樹脂は50〜60℃に冷却され、品目5が添加され、数分間攪拌が続けられ、次いでこの溶液がろ過され、そして包装された。
2.この反応器に品目2および3が入れられ、そしてこの樹脂混合物が80℃に加熱された。
3.反応器温度を80〜85℃に維持しつつ、品目4が30分間にわたって添加された。
4.この樹脂混合物が80℃で2時間にわたって保持された。
5.%NCOが13.0±0.3%となるまで測定された。
6.この樹脂は50〜60℃に冷却され、攪拌しつつ品目5が添加され、次いでこの溶液がろ過され、そして包装された。
2.この反応器に品目2が入れられ、そしてこの樹脂混合物が75℃に加熱された。
3.反応器温度を70〜80℃に維持しつつ、品目3が30分間にわたって添加された。
4.この樹脂混合物が80℃で2時間にわたって保持された。
5.%NCOが13.5±0.3%となるまで測定された。
6.この樹脂は50〜60℃に冷却され、品目4が添加され、この溶液がろ過され、そして包装された。
2.この反応器に品目2および3が入れられ、そしてこの樹脂混合物が75℃に加熱された。
3.反応器温度を70〜80℃に維持しつつ、品目4が30分間にわたって添加された。
4.この樹脂混合物が80℃で2時間にわたって保持された。
5.%NCOが13.7±0.3%となるまで測定された。
6.この樹脂は50〜60℃に冷却され、攪拌しつつ品目5が添加され、次いでこの溶液がろ過され、そして包装された。
2.この反応器に品目2が入れられ、そしてこの樹脂混合物が80℃に加熱された。
3.温度を80〜85℃に維持しつつ、品目3が30分間にわたって添加された。
4.この樹脂混合物が80℃で2時間にわたって保持された。
5.%NCOが15.0±0.3%となるまで測定された。
6.この樹脂は50〜60℃に冷却され、攪拌しつつ品目4が添加され、次いでこの溶液がろ過され、そして包装された。
2.この反応器に品目2が入れられ、そしてこの樹脂混合物が60℃に加熱された。
3.温度を60〜70℃に維持しつつ、品目3が30分間にわたって添加された。
4.この樹脂混合物が75〜80℃に加熱され、この温度で2時間にわたって保持された。
5.%NCOが15.0±0.3%となるまで測定された。
6.この樹脂は50〜60℃に冷却され、攪拌しつつ品目4が添加され、次いでこの溶液がろ過され、そして包装された。
2.この反応器に品目2が入れられ、そしてこの樹脂混合物が60℃に加熱された。
3.温度を60〜70℃に維持しつつ、品目3が30分間にわたって添加された。
4.この樹脂混合物が75〜80℃に加熱され、この温度で2時間にわたって保持された。
5.%NCOが15.0±0.3%となるまで測定された。
6.この樹脂は50〜60℃に冷却され、品目4および5が添加された。この溶液は15分間攪拌され、次いでろ過され、そして包装された。
2.この反応器に品目2が入れられ、そしてこの樹脂混合物が60℃に加熱された。
3.温度を70〜80℃に維持しつつ、品目3が30分間にわたって添加された。
4.この樹脂混合物が65〜75℃で2時間にわたって保持された。
5.%NCOが15.0±0.3%となるまで測定された。
6.この樹脂は50〜60℃に冷却され、品目4および5が添加された。この溶液は15分間攪拌され、次いでろ過され、そして包装された。
2.この反応器に品目2が入れられ、そしてこの樹脂混合物が60℃に加熱された。
3.温度を60〜70℃に維持しつつ、品目3および4が30分間にわたって添加された。
4.この樹脂混合物が80℃に加熱され、この温度で2時間にわたって保持された。
5.%NCOが15.0±0.3%となるまで測定された。
6.この樹脂は50〜60℃に冷却され、次いで、品目5が添加された。生成物は15分間攪拌され、次いで包装された。
2.この反応器に品目2が入れられた。曇った2相の樹脂混合物が30分間にわたって70℃に加熱された。この時間中に、この混合物は透明で均質になった。
3.この樹脂混合物が80〜85℃に加熱され、この温度で2時間にわたって保持された。
4.%NCOが15.0±0.3%となるまで測定された。
5.この樹脂は50〜60℃に冷却され、品目3および4が添加された。この溶液は15分間攪拌され、次いでろ過され、そして包装された。
2.この反応器に品目2および3が入れられ、この樹脂混合物が75℃に加熱された。
3.品目4が30分間にわたって添加された。この添加中、反応温度は75〜85℃に維持された。
4.品目5が添加された。
5.この反応混合物が80℃で2時間にわたって保持された。
6.%NCOが12.6±0.3%となるまで測定された。
7.この樹脂は50〜60℃に冷却され、品目6が添加された。この溶液は数分間攪拌され、ろ過され、そして包装された。
共反応物質を製造するために、ステパンカンパニーからのポリエステルポリオールであるステパンポール(STEPANPOL)PS3152が使用された。ステパン製品公報は以下の特性を報告している。ヒドロキシル価300〜330mgKOH/g;酸価2.0〜3.0mgKOH/g;25℃での粘度2,677;比重1.24。
2.この反応器に品目2が入れられ、この混合物が30分間にわたって徐々に70〜80℃に加熱された。
3.この反応混合物が80℃で1時間にわたって保持された。
4.%NCOが15.0±0.3%となるまで測定された。
5.この樹脂は50〜60℃に冷却され、品目3および4が添加された。この溶液は数分間攪拌され、ろ過され、そして包装された。
2.この反応器に品目2が入れられ、この混合物が30分間にわたって徐々に80〜90℃に加熱された。
3.この反応混合物が80℃で1時間にわたって保持された。
4.%NCOが15.0±0.3%となるまで測定された。
5.この樹脂は50〜60℃に冷却され、品目3および4が添加された。この溶液は数分間攪拌され、ろ過され、そして包装された。
2.この反応器に品目2および3が入れられ、この混合物が徐々に75〜80℃に加熱された。
3.温度を75〜80℃に維持しつつ、品目4が30分間にわたって徐々に添加された。
4.この反応混合物が80℃で1時間にわたって保持された。
5.生成物は50〜60℃に冷却され、ろ過され、そして包装された。
2.この反応器に品目2および3が入れられ、この混合物が徐々に75〜80℃に加熱された。
3.温度を75〜80℃に維持しつつ、品目4が30分間にわたって徐々に添加された。
4.この反応混合物が80℃で1時間にわたって保持された。
5.生成物が50〜60℃に冷却された。攪拌しつつ数分間にわたって品目5が添加され、ついでその生成物がろ過され、そして包装された。
2.この反応器に品目2および3が入れられ、この樹脂混合物が80℃に加熱された。
3.反応器温度を80〜85℃に維持しつつ、品目4が30分間にわたって添加された。
4.この樹脂混合物が80℃で2時間にわたって保持された。
5.この樹脂が50〜60℃に冷却され、攪拌しつつ品目5が添加され、ついでその溶液がろ過され、そして包装された。
バイエルマテリアルサイエンスLLCからのTDIベースのポリイソシアナートであるデスモデュア(DESMODUR)L75が試験された。このバイエル製品データシートは以下の特性を報告している:13.3±0.4% NCO;75%固形分;粘度1,600±400mPas。
2.この反応器に品目2および3が入れられ、この樹脂混合物が80℃に加熱された。
3.反応器温度を80〜85℃に維持しつつ、品目4が30分間にわたって添加された。
4.この樹脂混合物が80℃で2時間にわたって保持された。
5.この樹脂が50〜60℃に冷却され、攪拌しつつ品目5が添加され、ついでその溶液がろ過され、そして包装された。
2.この反応器に品目2および3が入れられ、この樹脂混合物が80℃に加熱された。
3.反応器温度を80〜85℃に維持しつつ、品目4が30分間にわたって添加された。
4.この樹脂混合物が80℃で2時間にわたって保持された。
5.この樹脂が50〜60℃に冷却され、攪拌しつつ品目5が添加され、ついでその溶液がろ過され、そして包装された。
2.この反応器に品目2が入れられ、この樹脂混合物が75℃に加熱された。
3.反応器温度を80〜85℃に維持しつつ、品目3が30分間にわたって添加された。
4.この樹脂混合物が80℃で2時間にわたって保持された。
5.この樹脂が50〜60℃に冷却され、攪拌しつつ品目4が添加され、ついでその溶液がろ過され、そして包装された。
2.この反応器に品目2および3が入れられ、この樹脂混合物が80℃に加熱された。
3.反応器温度を80〜85℃に維持しつつ、品目4が30分間にわたって添加された。
4.この樹脂混合物が80℃で2時間にわたって保持された。
5.この樹脂が50〜60℃に冷却され、攪拌しつつ品目5が添加され、ついでその溶液がろ過され、そして包装された。
2.この反応器に品目2および3が入れられ、この樹脂混合物が80℃に加熱された。
3.反応器温度を80〜85℃に維持しつつ、品目4が30分間にわたって添加された。
4.この樹脂混合物が80℃で2時間にわたって保持された。
5.この樹脂が50〜60℃に冷却され、攪拌しつつ品目5が添加され、ついでその溶液がろ過され、そして包装された。
2.この反応器に品目2および3が入れられ、この樹脂混合物が80℃に加熱された。
3.反応器温度を80〜85℃に維持しつつ、品目4および5が30分間にわたって添加された。
4.この樹脂混合物が80℃で2時間にわたって保持された。
5.この樹脂が50〜60℃に冷却され、攪拌しつつ品目6が添加され、ついでその溶液がろ過され、そして包装された。
2.この反応器に品目2および3が入れられ、この樹脂混合物が80℃に加熱された。
3.反応器温度を80〜85℃に維持しつつ、品目4および5が30分間にわたって添加された。
4.この樹脂混合物が80℃で2時間にわたって保持された。
5.この樹脂が50〜60℃に冷却され、攪拌しつつ品目6が添加され、ついでその溶液がろ過され、そして包装された。
2.この反応器に品目2および3が入れられ、この樹脂混合物が80℃に加熱された。
3.反応器温度を80〜85℃に維持しつつ、品目4および5が30分間にわたって添加された。
4.この樹脂混合物が80℃で2時間にわたって保持された。
5.この樹脂が50〜60℃に冷却され、攪拌しつつ品目6が添加され、ついでその溶液がろ過され、そして包装された。
2.この反応器に品目2が入れられ、この樹脂混合物が80℃に加熱された。
3.反応器温度を80〜85℃に維持しつつ、品目3および4が30分間にわたって添加された。
4.この樹脂混合物が80℃で2時間にわたって保持された。
5.この樹脂が50〜60℃に冷却され、攪拌しつつ品目5が添加され、ついでその溶液がろ過され、そして包装された。
2.この反応器に品目2および3が入れられ、この樹脂混合物が徐々に80℃に加熱された。
3.この樹脂混合物が80℃で2時間にわたって保持された。
4.この樹脂が50〜60℃に冷却され、攪拌しつつ品目4および5が添加され、その溶液がろ過され、そして包装された。
2.この反応器に品目3および4が入れられ、この樹脂混合物が徐々に80℃に加熱された。
3.この樹脂混合物が80℃で2時間にわたって保持された。
4.この樹脂が50〜60℃に冷却され、攪拌しつつ品目5および6が添加され、次いでその溶液がろ過され、そして包装された。
試験される膜はポリエステル(92LBT)、ポリエチレン(GF10およびGF19)およびポリエステル膜を積層することにより強化されたアルミニウム箔(PET−Al)(接着剤がアルミニウムに適用された)であった。これら膜のサンプルが9”×12”(22.9×30.5cm)の部分に切り出された。コロナ処理を必要とする膜は、36ダイン以上の表面エネルギーを得るように処理された。第2の膜が積層装置のゴムパッド上に配置された(処理された面が上)。接着剤の2つのコンポーネントが一緒にされて、50%固形分に希釈された。第1の膜が(処理された面を上にして)硬質平坦面に取り付けられた。マイヤー(Meyer)#6ワイヤ巻きロッドで、接着剤がPET−Al積層物のアルミニウム側に、またはポリエステル膜に適用された(第1の膜)。コーティング重量は約2.75〜3.0g/m2であった。必要な場合には、目標のコーティング重量を得るために接着剤濃度が調節された。コーティングされた膜を80℃の強制換気オーブン内に30秒間にわたって配置することにより、接着剤から溶媒が蒸発させられた。第1の膜はこのプレートから取り外され、膜の上端を(接着剤側を下にして)積層装置パッド上の第2の膜の頂部に合わせた。積層装置のオイル加熱ローラーがこの膜の上を通過し、第2の膜と接触している第1の膜を引っ張って、そしてこれら2つの膜を一緒に積層する。当初または「グリーン」結合は積層物が製造された後できるだけ早く処理された。15mmまたは25mm(1インチ)幅のストリップに切り出された積層物サンプル上で、10”/分(25.4cm/分)の速度で引っ張られて、90°T−剥離試験が行われた。必要に応じて、N/15mmで結合値を報告するのに変換係数が使用された。エガン(Egan)積層装置上でグラビアシリンダーを用いていくつかの積層物が調製された。乾燥オーブン温度は170〜180°F(77〜82℃)であった。ニップロール温度は180〜200°F(82〜93℃)であった。ライン速度は150〜600フィート/分(45.7〜183m/分)であった。
実施例3は、単独の酸成分として無水フタル酸(PA)を用いて製造されたポリエステルである。
表1はこのポリエステルと、MDIおよび低分子量ポリエーテルポリオールから製造された適切なプレポリマーとを一緒にすることが低粘度かつ優れたグリーン強度の接着剤配合物をもたらすことを示す。
表2はPA/DEGポリエステルの分子量のさらなる低減がより低粘度の接着剤をもたらし、この接着剤は依然として良好なグリーン強度を有している。実施例30は、TDIをベースにした低分子量イソシアナート末端生成物である。これを共反応物質として使用することは良好なグリーン強度と許容可能な粘度とをもたらす。
表3はさらに小さな分子量のPA/DEGポリエステルが、低分子量ポリオールから製造された広範囲のプレポリマーを用いて、良好なグリーン強度および低粘度をもたらすであろうことを示す。
表4はトリオールCP450を用いて製造された共反応物質プレポリマーが様々な混合比率にわたって良好な結果をもたらすことを示す。
表5はPA/DEGポリエステルおよび良好な結果をもたらす共反応物質をさらに示す。
表6は少量のアジピン酸のような他の酸がポリエステルにおいて使用されうることを示す。しかし、ポリエステルにおける無水フタル酸のパーセントの低下はグリーン強度を低下させる。また、ヘキサンジオールのような他のジオールがDEGの代わりに使用されうる。ひまし油のようなトリオールが、この接着剤のポリエステル部分に含まれることができる。
実施例43:高固形分濃度で適用されうる溶媒ベースのポリウレタン接着剤の1つの部分として使用するためのポリエステルの製造
1.ジエチレングリコール(343 lbs、156kg)、無水フタル酸(440 lbs、200kg)、および1 lb(454g)のファスカット(FASCAT)9100(アルケマからのC4H9SnO(OH)触媒)が、ジャケット付き分留塔および凝縮器を備えた100ガロン(379L)のステンレス鋼反応器に入れられた。
2.実施例1における通り。
3.実施例1における通りであるが、圧力は徐々に25〜50torrまで下げられた。
4.ポリエステルの酸価が2.0mgKOH/gサンプル未満となるまで、反応は225℃でかつ25〜50torrに保持された。ポリエステル粘度が2080(100℃で)かつ酸価1.7となったら、反応器は冷却され、酢酸エチルが添加されて、74〜76固形分を得た。最終生成物試験結果は以下のことを示した:75.5%固形分、酸価1.2およびOH価27.2mgKOH/gサンプル、並びに粘度は750mPasであった。この方法によって製造された他のバッチは、74〜76%固形分で、1.2〜1.6の範囲の酸価、ヒドロキシル価24〜28mgKOH/グラムを示した。
5ガロンのガラスライニング反応器上のジャケットが50℃に加熱された。溶融したイソナート(ISONATE)125M(33.5 lbs、15.2kg)が反応器に入れられ、それが凍結するのを防ぐために温度が50℃より高く維持された。この反応混合物は継続的に攪拌され、乾燥窒素の雰囲気下に維持された。ボラノール(VORANOL)CP450(1.25 lbs、0.57kg)が入れられ、次いで、425分子量のポリプロピレングリコールが入れられた。このポリオールは反応器内の温度を50℃より高く維持するような流量で添加された。反応器は加熱され、そして60〜65℃で30分間保持された。温度は80℃に上げられ、そして80〜90℃で1時間にわたって保持された。反応器は60℃に冷却され、次いで9 lbs(4.1kg)の酢酸エチル、および8.2グラムのベンゾイルクロリドが添加された。生成物分析は以下のことを示した:85.7%固形分、12.8%NCOおよび粘度は394mPasであった。
積層はエガン(Egan)積層装置において行われた。ドライヤーオーブンゾーン1〜3は180(82)、170(77)および180(82)°F(℃)に設定された。ニップロール温度は180°F(82℃)であった。130〜180ライン/インチ(51〜71ライン/cm)で彫り込まれた四角形セルを有するグラビアシリンダーが使用された。試験された接着剤は、デスモデュア(DESMODUR)L−75(バイエルコーポレーション)と一緒にされるか、または実施例44に記載されたイソシアナート末端プレポリマーと一緒にされたポリエステル(実施例43)から製造された。この溶液は乾燥酢酸エチルで目標のパーセント固形分に希釈された。表7は接着剤、実施固形分での接着剤粘度、添加剤、膜、使用されたグラビアシリンダー、および適用されたコーティング重量を示す。一般に、接着剤は最初にコーティングされたときには、セルパターンの転写および接着剤厚さの変動のせいで、曇った外観を有している。接着剤が硬化する間に、このロール上の膜の包みからの圧力は接着剤をならすのを助け、かつ硬化した膜のいくつかはより透明になりかつ許容可能であった。しかし、人は硬化中に向上するこの外観を常に信頼できるわけではないから、当初の曇った外観は望ましくない。より高いライン/インチ(より微細なパターン)を有するシリンダーは、より良好な外観を与えるが、より小さなシリンダー容積はより低いコーティング重量を与える。あるサンプルにおいては、接着剤が乾燥される際に、よりゆっくりと蒸発する溶媒が接着剤の流動を助けるかどうかを観察するために、ダウアノール(DOWANOL)PMA(プロピレングリコールメチルエーテルアセタート、ダウケミカルカンパニー)が添加された。このPMAは外観を向上させるのに有効ではなく、それはグリーン結合の幾分かの低下をもたらした。
膜のサンプルが9”×12”(22.9×30.5cm)の部分に切り出された。コロナ処理を必要とする膜は、36ダイン以上の表面エネルギーを得るように処理された。第2の膜が積層装置のゴムパッド上に配置された(処理された面が上)。第1の膜が(処理された面を上にして)硬質平坦面に取り付けられた。50%固形分に希釈された混合接着剤のサンプルが、マイヤー(Meyer)#6ワイヤ巻きロッドによって第1の膜に適用された。コーティング重量は約2.75〜3.0g/m2であった。必要な場合には、目標のコーティング重量を得るために接着剤濃度が調節された。コーティングされた膜を80℃の強制換気オーブン内に30秒間にわたって配置することにより、接着剤から溶媒が蒸発させられた。第1の膜はこのプレートから取り外され、膜の上端を(接着剤側を下にして)積層装置パッド上の第2の膜の頂部に合わせた。積層装置のオイル加熱ローラーがこの膜の上を通過し、第2の膜と接触している第1の膜を引っ張って、そしてこれら2つの膜を一緒に積層した。当初または「グリーン」結合は積層物が製造された後できるだけ早く試験された。15mmまたは25mm(1インチ)幅のストリップに切り出された積層物サンプル上で、10インチ/分(25.4cm/分)の速度で引っ張られて、T−剥離試験が行われた。必要に応じて、N/15mmで結合値を報告するのに変換係数が使用された。
実験室試験の結果に基づいて、モダフローおよび他の関連する添加剤が、実施例45に記載される適用条件を用いて高速積層装置において試験された。チャンネルによって繋がれた四角形セルを有するシリンダーが使用され、そしてこのシリンダーは、単純な四角形シリンダーを用いて観察されたのを超える接着剤流動性および滑らかさの幾分かの改良をもたらした。表9および10はアクリル添加剤モダフロー(MODAFLOW)およびバイク(BYK)392(非ヒドロキシ官能性アクリラート)が、接着剤がシリンダーから膜に移された後で、接着剤の流動性の向上に幾分か有効であったことを示す。このコーティングはより滑らかかつより透明であった。この添加剤に関しては、55%固形分で適用された接着剤を用いてでさえ、許容可能な外観が得られることができた。また、グリーン強度は維持された。これらの添加剤に関する問題は、それらが接着剤溶液と混和性でなかったことであった。それらがパートAまたはBに添加された場合には、数時間または数日の期間の後に相分離が観察された。これらを使用するために、接着剤が混合される時点で第3の成分として少量が添加されるであろう。ミスの可能性のせいで、このような複数−コンポーネント混合が望ましい。また、これらアクリラートはイソシアナート共反応物質と反応するであろう基を有していない。それらは硬化した接着剤に結合されないであろうから、時間とともにそれらが接着を妨げる可能性が存在する。シリコーン添加剤バイク(BYK)233は効果的ではなく、かつそれはグリーン強度を低下させた。
攪拌タンク内でミックスAおよびミックスBを調製した。少なくとも30分間にわたって各ミックスを攪拌した。ミックスBは、バゾ(VAZO)64を完全に溶かすために、必要に応じてより長く攪拌されることができる。896.8 lbs(406.8kg)のポリオールであるボラノール(VORANOL)230−238(ダウケミカルカンパニー)を、加熱/冷却のためのジャケットおよび還流凝縮器を伴う反応器に入れた。このプロセスの間中ずっと、窒素のゆっくりとした流れでこの反応器をパージした。攪拌しつつこの反応器を80℃に加熱した。このバッチを30分間にわたって80℃に保持した。ミックスBを0.25 lb/分(0.11kg/分)で供給するのを開始し、そして30分間にわたって供給を続けた。ミックスBを供給するのを続けつつ、ミックスAを0.75 lbs/分(0.34kg/分)で供給するのを開始し、そして1時間にわたって供給を続けた。依然としてミックスBを供給しつつ、ミックスAの供給量を1.5 lbs/分(0.68kg/分)に増やし、8時間にわたって供給を続けた。ミックスAおよびBの供給はほぼ同じ時点で完了した。224.2 lb(102kg)のボラノール(VORANOL)230−238をこの反応器に入れて、ミックスB供給ラインを10 lb(4.5kg)のアセトンですすいだ。還流ではなく蒸留のために反応器をセットし、反応器を真空吸引し、135℃に加熱した。真空蒸留を1時間にわたって続けた。反応器のボトムを通る窒素のフローを開始させた。真空下で10時間にわたって蒸留しつつ、窒素で反応器をスパージするのを続けた。50℃以下に冷却し、次いで包装した。生成物粘度は2000〜3000mPasであった;OH価170〜190mgKOH/グラムサンプル;Mn14,200、Mw27,000。
以下の表に示されたグラム数の材料を含む5つの混合物が製造された。ミックスAは1リットルの反応器に入れられ、そしてその反応器を窒素でスパージしながら82℃に加熱された。イソプロパノールが還流し始めるまで、この温度は徐々に挙げられた。この反応器にミックスBの5パーセントが添加され、次いでミックスCの10%が添加された。反応熱により2〜5℃の温度上昇があった。ミックスBおよびミックスCの残部は120分間にわたって徐々に添加された。添加速度が調節された結果、ミックスA添加が120分で完了し、ミックスCが105分で完了した。60分間にわたって還流を維持するようにこの反応器は加熱された。ミックスDが添加され、還流が15分間にわたって続けられた。ミックスEが45分間にわたって徐々に添加され、次いでこの溶液は60分間にわたって還流で維持された。60℃の水浴中での真空蒸留によって生成物から溶媒がストリップされた。生成物特性:Mn8,300、Mw17,500。
以下の表に従った3つの混合物が製造された。スターラー、還流凝縮器、窒素スパージ、温度計および2つの添加口を備えた1リットルの反応フラスコに、酢酸エチル(93g)が入れられた。この溶媒は75℃に加熱された。246分間で添加を完了するような流量でミックスA供給が開始され、ミックスB供給は240分間で完了するように設定された。この添加の間中ずっと酢酸エチル還流を維持するように、この反応器に、必要に応じて熱が加えられた。ミックスAおよびBの添加が完了した後で、この反応器は2時間にわたって還流で保持された。ミックスCが添加され、そしてこの反応はさらに2時間にわたって還流で維持された。生成物は冷却され、100メッシュフィルターを通され、包装された。生成物特性:Mn65,300、Mw177,150。
表11はヒドロキシ官能性アクリルである実施例48および49が、グラビアセルからの堆積後の膜上での接着剤の流出を効果的に改良したことを示す。当初外観は良好であり、かつグリーン強度は維持された。また、表11〜13は、このヒドロキシル官能性添加剤が概して、非官能性添加剤(表9〜10)よりも良好な硬化結合をもたらした(凝集破壊または接着剤破壊よりも膜引裂)ことを示す。試験された他のアクリルと同様に、これら添加剤は接着剤のポリエステルポリオール部分に非混和性であった。驚くべきことに、それらは溶媒中のポリエステルの溶液中で安定なエマルションを形成した。このエマルションは数週間または数ヶ月間安定であった。実施例48は室温で6ヶ月以上にわたって安定であった最も安定なエマルションをもたらした。また、表11〜13は実施例48添加剤が実施例49および50よりも透明な積層物をもたらすという点でより効果的であったことを示す。表13は、実施例48のアクリルが様々な濃度にわたって外観を向上させるのに効果的であったことを示す。しかし、それはより高濃度で添加される場合にグリーン強度を低下させる。
サーフィノール(SURFYNOL)420:エアプロダクツカンパニーからの非イオン性界面活性剤;HLB=4。
サーフィノール(SURFYNOL)440:エアプロダクツカンパニーからの非イオン性界面活性剤;HLB=8。
トライトン(TRITON)X100:ダウケミカルカンパニーからのオクチルフェノールエトキシラート;HLB=13.4。
フルオラド(FLUORAD)4430:フルオロ界面活性剤、3Mカンパニー。
モダフロー(MODAFLOW)2100:サイテックサーフェススペシャリティーズ、インコーポレーティド:アクリル酸エチル/アクリル酸エチルヘキシルコポリマー。
2.この反応器は60〜65℃に加熱され、そして品目2が添加された。
3.温度が上げられ、70℃〜75℃で30分間保持された。
4.品目3が添加され、温度は80〜95℃で約90分間維持された。
5.温度は65℃に下げられた。品目4および5が添加された。
6.生成物はさらに冷却され、次いで包装された。
Claims (10)
- (a)(i)フタル酸40〜75重量%、および(ii)60〜150のMnを有する脂肪族ジオール25〜60重量%の重合残基を含むヒドロキシ末端ポリエステルポリオールであって、15〜60mgKOH/gのヒドロキシル価を有し、かつ脂肪族酸の重合残基を15重量%を超えて有さないヒドロキシ末端ポリエステルポリオール;並びに
(b)(i)ジフェニルメタンジイソシアナートおよびトルエンジイソシアナートの少なくとも1種、および(ii)90〜1000のMnを有するグリコールまたはポリオールの重合残基を含むイソシアナート末端プレポリマー
を含む、2−コンポーネント型ウレタンシステム。 - 前記グリコールまたはポリオールが300〜650のMnを有する請求項1に記載の2−コンポーネント型ウレタンシステム。
- 前記脂肪族ジオールが90〜130のMnを有する請求項2に記載の2−コンポーネント型ウレタンシステム。
- 前記ヒドロキシ末端ポリエステルポリオールが20〜50mgKOH/gのヒドロキシル価を有する請求項3に記載の2−コンポーネント型ウレタンシステム。
- 前記イソシアナート末端プレポリマーが(i)ジフェニルメタンジイソシアナートおよびトルエンジイソシアナートの少なくとも1種50〜85重量%と、(ii)90〜1000のMnを有するグリコールまたはポリオール15〜50重量%との重合残基を含む、請求項4に記載の2−コンポーネント型ウレタンシステム。
- 前記イソシアナート末端プレポリマーがジフェニルメタンジイソシアナートの重合残基を含み、かつ7重量%〜21重量%のイソシアナート含量を有する、請求項5に記載の2−コンポーネント型ウレタンシステム。
- 前記ヒドロキシ末端ポリエステルポリオールが脂肪族酸の重合残基を10重量%を超えて有さない、請求項6に記載の2−コンポーネント型ウレタンシステム。
- 前記ヒドロキシ末端ポリエステルポリオールがフタル酸の重合残基を48〜63重量%、および脂肪族ジオールの重合残基を37〜52重量%含む、請求項7に記載の2−コンポーネント型ウレタンシステム。
- 前記ヒドロキシ末端ポリエステルポリオールが20〜50mgKOH/gのヒドロキシル価を有する、請求項8に記載の2−コンポーネント型ウレタンシステム。
- 前記イソシアナート末端プレポリマーが11重量%〜15重量%のイソシアナート含量を有する、請求項9に記載の2−コンポーネント型ウレタンシステム。
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