JP2020505493A - 二成分無溶剤接着剤組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2017年1月27日に出願された米国仮特許出願第62/451,304号の利益を主張する。
いくつかの実施形態では、イソシアネート成分はイソシアネートを含む。イソシアネートが、モノマーイソシアネート、ポリマーイソシアネート、プレポリマーイソシアネート、およびそれらのうちの2つ以上の組み合わせからなる群から選択され得る。本明細書中で使用される場合、プレポリマーイソシアネートは、イソシアネートとポリオール、例えばポリエステルポリオールとを含む反応物の反応生成物である。「プレポリマーイソシアネート」は、ポリイソシアネート自体であり得る。
無溶剤接着剤組成物は、高反応性アミン開始ポリオールを含むイソシアネート反応性成分をさらに含む。いくつかの実施形態では、アミン開始ポリオールは、第一級ヒドロキシル基と少なくとも1つの第三級アミンを組み込んだ骨格とを含む。いくつかの実施形態では、イソシアネート反応性成分は、アミン非開始ポリオールである他の種類のポリオールも含み得る。例えば、イソシアネート反応性成分は、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリアクリレートポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリオレフィンポリオール、天然油ポリオール、およびそれらのうちの2つ以上の組み合わせからなる群から選択される少なくとも1つを含み得る。各ポリオール種類は、1種類のポリオールを含み得る。あるいは、各ポリオールタイプは、異なる種類のポリオールの混合物を含み得る。いくつかの実施形態では、一方のポリオールタイプは1種類のポリオールであり得、他方のポリオールタイプは異なる種類のポリオールの混合物であり得る。
開示された無溶剤接着剤組成物のイソシアネート成分およびイソシアネート反応性成分は、別々に配合され、望ましくは、それが積層構造体を形成するまで貯蔵されることが企図される。好ましくは、イソシアネート成分およびイソシアネート反応性成分は、25℃で液体状態である。成分が25℃で固体であっても、必要に応じて成分を加熱して液体状態にすることが可能である。
約52.6重量%のMOR−FREE(商標)L−PLUSおよび47.4重量%のCR121−14を含むポリウレタン接着剤を使用して、ホイル/PE構造およびPET/PE構造を接合する。製造された積層体は、25℃および相対湿度50%で硬化させる。積層体試料は15mm幅のストリップに切断し、そのT−剥離接合強度をThwing−Albert剥離試験機で4インチ/分で評価する。基材のうちの1つが伸ばされたり裂けたりした場合、最大力または破断時の力が記録される。2つの基材が分離されている場合、試験中の力の平均値が記録される。接合強度値は、少なくとも3つの試料ストリップの平均値である。
Claims (26)
- 二成分無溶剤接着剤組成物であって、
イソシアネートを含むイソシアネート成分と、
イソシアネート反応性成分と、を含み、前記イソシアネート反応性成分が、
2つ以上の第一級ヒドロキシル基と第三級アミンを組み込んだ骨格とを含むアミン開始ポリオールと、
リン酸エステルポリオールと、を含む、二成分無溶剤接着剤組成物。 - 前記イソシアネートが、モノマーイソシアネート、ポリマーイソシアネート、プレポリマーイソシアネート、およびそれらのうちの2つ以上の組み合わせからなる群から選択される少なくとも1つを含む、請求項1に記載の二成分無溶剤接着剤組成物。
- 前記イソシアネートが、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート、およびそれらのうちの2つ以上の組み合わせからなる群から選択される、請求項1または請求項2に記載の二成分無溶剤接着剤組成物。
- 前記イソシアネートが、ヘキサメチレンジイソシアネート(「HDI」)の異性体、イソホロンジイソシアネート(「IPDI」)の異性体、キシレンジイソシアネート(「XDI」)の異性体、メチレンジフェニルジイソシアネート(「MDI」)の異性体、例えば、4,4−MDI、2,2−MDIおよび2,4−MDI、トルエンジイソシアネート(「TDI」)の異性体、例えば、2,4−TDI、2,6−TDI、ナフタレンジイソシアネート(「NDI」)の異性体、例えば、1,5−NDI、ノルボルナンジイソシアネート(「NBDI」)の異性体、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(「TMXDI」)の異性体、およびそれらのうちの2つ以上の組み合わせからなる群から選択される、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の二成分無溶剤接着剤組成物。
- 前記イソシアネート反応性成分が、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリアクリレートポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリオレフィンポリオール、天然油ポリオール、およびそれらのうちの2つ以上の組み合わせからなる群から選択される少なくとも1つをさらに含む、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の二成分無溶剤接着剤組成物。
- 前記アミン開始ポリオールが、2〜12の官能価、5〜1,830のヒドロキシル価、および25℃において500〜30,000mPa−sの粘性を含む、請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の二成分無溶剤接着剤組成物。
- 前記アミン開始ポリオールが、前記イソシアネート反応性成分の総重量を基準として、前記イソシアネート反応性成分の0.5〜30重量パーセントを構成する、請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の二成分無溶剤接着剤組成物。
- 前記アミン開始ポリオールが、構造Iを有し、
- 前記アミン開始ポリオールが、4の官能価を含む、請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載の二成分無溶剤接着剤組成物。
- 前記アミン開始ポリオールが、37のヒドロキシル価を含む、請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載の二成分無溶剤接着剤組成物。
- 前記アミン開始ポリオールが、25℃において約1,200mPa−sの粘性を含む、請求項1〜請求項10のいずれか一項に記載の二成分無溶剤接着剤組成物。
- 前記アミン開始ポリオールが、約6,000g/molの分子量を含む、請求項1〜請求項11のいずれか一項に記載の二成分無溶剤接着剤組成物。
- 前記アミン開始ポリオールが、アルキレンオキシドとアミンとの反応生成物である、請求項1〜請求項12のいずれか一項に記載の二成分無溶剤接着剤組成物。
- 前記アミンが、トルエンジアミン、メチルアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、アニリン、アミノエチルエタノールアミン、ビス−3−アミノプロピルメチルアミン、プロピレンジアミン、テトラ−メチレンアミンまたはヘキサメチレンアミン、トリエタノールアミン、フェニレンジアミン、およびそれらのうちの2つ以上の組み合わせからなる群から選択される、請求項1〜請求項13のいずれか一項に記載の二成分無溶剤接着剤組成物。
- 前記リン酸エステルポリオールが、前記イソシアネート反応性成分の総重量を基準として、前記イソシアネート反応性成分の0.2〜30重量パーセントを構成する、請求項1〜請求項14のいずれか一項に記載の二成分無溶剤接着剤組成物。
- 前記リン酸エステルポリオールが、ポリオールとポリリン酸との反応生成物である、請求項1〜請求項15のいずれか一項に記載の二成分無溶剤接着剤組成物。
- 前記リン酸エステルポリオールが、三官能性プロピレングリコール、ポリリン酸、およびポリイソシアネートから作製され、前記リン酸エステルポリオールが、前記リン酸エステルポリオールの重量を基準として、3重量パーセント未満のリン酸含有量、および25℃において40,000cps未満の粘性を有する、請求項1〜請求項16のいずれか一項に記載の二成分無溶剤接着剤組成物。
- 接着促進剤をさらに含む、請求項1〜請求項17のいずれか一項に記載の二成分無溶剤接着剤組成物。
- 前記接着促進剤が、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミネートカップリング剤、およびそれらのうちの2つ以上の組み合わせからなる群から選択されるカップリング剤である、請求項17に記載の二成分無溶剤接着剤組成物。
- 前記接着促進剤が、カップリング剤、エポキシ樹脂、リン酸、ポリリン酸、リン酸エステル、およびそれらのうちの2つ以上の組み合わせからなる群から選択される、請求項17に記載の二成分無溶剤接着剤組成物。
- 前記カップリング剤が、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミネートカップリング剤、エポキシ樹脂、リン酸、ポリリン酸からなる群から選択される、請求項19に記載の二成分無溶剤接着剤組成物。
- 粘着付与剤、可塑剤、レオロジー調整剤、酸化防止剤、充填剤、着色剤、界面活性剤、触媒、溶媒、およびそれらのうちの2つ以上の組み合わせをさらに含む、請求項1〜請求項21のいずれか一項に記載の二成分無溶剤接着剤組成物。
- 請求項1〜請求項22のいずれか一項に記載の二成分無溶剤接着剤組成物を含む、積層構造体。
- 積層構造体を形成するための方法であって、
第1の基材にイソシアネート成分を均一に塗布することであって、前記イソシアネート成分がイソシアネートを含む、塗布することと、
第2の基材にイソシアネート反応性成分を均一に塗布することであって、前記イソシアネート反応性成分が、
第一級ヒドロキシル基と第三級アミンを組み込んだ骨格とを含むアミン開始ポリオールと、
リン酸エステルポリオールと、を含む、塗布することと、
前記第1および第2の基材を一緒にし、それによって前記イソシアネート成分と前記イソシアネート反応性成分とを混合し、反応させて、前記第1および第2の基材の間に接着剤を形成することと、
前記接着剤を硬化させて、前記第1および第2の基材を接合させることと、を含む、方法。 - 前記第1および第2の基材が、木質材料、金属材料、プラスチック材料、複合材料、紙材料、布材料、およびそれらのうちの2つ以上の組み合わせからなる群から選択される、請求項25に記載の積層構造体を形成するための方法。
- 前記第1および第2の基材が、異なる材料を含む、請求項24または請求項25のいずれか一項に記載の積層構造体を形成するための方法。
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