JP2020524194A - 疎水性の変性イソシアネート官能性プレポリマーを含有する組成物含有接着剤 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、その全体を参照により本明細書に援用される、2017年6月15日出願の米国仮特許出願第62/520,075号の優先権の利益を主張するものである。
ポリアルキレンオキシドアミン1は、Jeffamine D 403として入手可能なポリオキシアルキレンアミンである。
ポリアルキレンオキシドアミン2は、400の分子量を有する、グリセリン開始ポリグリコールアミン、Jeffamine 400ポリアミンである。
商品名及び呼称TIB 720で入手可能なビスマス−カルボキシレート触媒
商品名及び呼称TOYOCAT DB 41で入手可能な1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(「DBU」、CAS 229−713−7)カルボン酸ブロックト触媒
ジブチルスズジラウレート。
商標及び呼称DABCO 33LVで入手可能な1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン。
商品名及び呼称TOYOCAT F−22で入手可能な感熱性アミン触媒
KaMin 100C(IMERYS)は、おおよそ2μm(90%>10μm)の平均粒径、8.5m2/gのBET表面積及び6.0〜6.5のpHの予備乾燥か焼陶土(55%のSiO2、45%のAl2O3)である。
モレキュラーシーブ3A
Monomix Gは、2.5〜5.3μmの中間粒径のおおよそ61%のSiO2及びおおよそ31%のMgOを含有する、Imerysから入手可能な、タルカムベースの充填材である。
Aerosil R 202は、疎水変性したポリジメチルシロキサン被覆ヒュームドシリカである。
商標及び呼称、ISONATE M143で入手可能な、カルボジイミド変性メチレンジフェニルジイソシアネートは、2.2の官能価及び143の当量を有する。
Voranol 400は、DOW Chemical Companyから入手可能な、1モル分子量当たり212gの平均分子量及びおおよそ55mgのKOH/gのOH価のポリプロピレングリコールホモポリマーである。
Voranol 2000Lは、DOW Chemical Companyから入手可能な、1モル分子量当たり1000gの平均当量分子量及びおおよそ55mgのKOH/gのOH価のポリプロピレングリコールホモポリマーである。
Voranol CP4610は、DOW Chemical Companyから入手可能な、1モル分子量当たり1603gの平均当量分子量及びおおよそ35mgのKOH/gのOH価のグリセリン開始プロポキシル化及びエトキシル化ベースのトリオールである。
Claims (24)
- パート1及びパート2を含む2つのパートを含む組成物であって、前記パート1が、
a)プレポリマーの主鎖中にイソシアネート官能基及び疎水性セグメントの残基を有する1種以上のプレポリマー[ここで、前記疎水性セグメントの前記残基は、前記プレポリマーから調製されるポリウレタンが、約−35℃〜約85℃の温度範囲で2つの相を示す、並びに/又はその差が25パーセント以下である、50パーセント相対湿度で23℃での7日硬化後のヤング率と比べて50パーセント相対湿度で23℃での7日硬化及び7日カタプラズム暴露の両方後に測定されるヤング率の変化を示すような十分な量で存在する]を含み;
並びに前記パート2が、
b)2個以上のイソシアネート反応基を有する1種以上のオリゴマー又はポリマー化合物;及び
c)2個以上のイソシアネート反応基を有する1種以上の低分子量化合物[ここで、前記低分子量化合物及びそのような低分子量化合物の量は、完全硬化後の前記組成物が、10未満の−35℃で測定される弾性率(例えば、ヤング率又はせん断貯蔵弾性率)対23℃で測定される前記弾性率の比を示すように選択される]
を含む、
組成物。 - 前記疎水性セグメントが、前記疎水性セグメントを含有するポリオールに由来する請求項1に記載の組成物。
- 前記疎水性セグメントが、前記疎水性セグメントを含有するポリオールに由来し、前記ポリオールがホモポリマー又はコポリマーであり、好ましくは前記ホモポリマーが1つ以上の疎水性セグメントを含有し、好ましくは前記コポリマーが1つ以上の疎水性セグメントと1つ以上の親水性セグメントとを含有する請求項1又は2に記載の組成物。
- 前記疎水性セグメントが、直鎖若しくは分岐鎖C4〜8アルキレン基又は疎水性エステル基を含み、好ましくは前記疎水性セグメントが、直鎖若しくは分岐鎖ブチレン基又はポリブタジエンセグメントを含み、より好ましくは前記疎水性セグメントが、ポリブタジエン、ブタンジオール、ブチレンオキシド、テトラヒドロフラン、及び疎水性ポリエステルジオールに由来する請求項1〜3のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記疎水性セグメントが約4重量パーセント〜約60重量パーセントの前記プレポリマーを含み、好ましくは前記疎水性セグメントが約5重量パーセント〜約55重量パーセントの前記プレポリマーを含み、更により好ましくは前記疎水性セグメントが約7重量パーセント〜約50重量パーセントの前記プレポリマーを含む請求項1〜4のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記1種以上のイソシアネート官能性プレポリマーが、疎水性セグメントを含有する1種以上のポリオールと1つ以上の親水性セグメントを含有する1種以上のポリオールとに由来し、好ましくは前記1種以上のイソシアネート官能プレポリマーが、疎水性セグメントを含有する約20〜約60重量パーセントの1種以上のポリオールと、任意選択的に、1つ以上の親水性セグメントを含有する1種以上のポリオールとに由来し;より好ましくは前記1種以上のイソシアネート官能性プレポリマーが、疎水性セグメントを含有する約25〜約55重量パーセントの1種以上のポリオールと、任意選択的に、1つ以上の親水性セグメントを含有する1種以上のポリオールとに由来し、更により好ましくは前記1種以上のイソシアネート官能性プレポリマーが、疎水性セグメントを含有する約35〜約55重量パーセントの1種以上のポリオールと、任意選択的に、1つ以上の親水性セグメントを含有する1種以上のポリオールとに由来する請求項1〜5のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記1種以上のイソシアネート官能性プレポリマーの前記主鎖が、1種以上のポリオールの残基を含有し、そのようなポリオールの約20重量パーセント〜約100重量パーセントが疎水性セグメントを含有する1種以上のポリオールであり、そのようなポリオールの約0重量パーセント〜約80重量パーセントが1つ以上の親水性セグメントを含有する1種以上のポリオールであり;好ましくは前記1種以上のイソシアネート官能性プレポリマーの主鎖中のポリオールの残基が疎水性セグメントを含有する100重量パーセントの1種以上のポリオールである請求項1〜6のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記主鎖中の疎水性セグメントを含有する前記1種以上のポリオールが、1種以上のポリブタジエンジオール、ポリブチレンオキシドジオール、疎水性ポリエステルジオールの残基を含む請求項1〜7のいずれか一項に記載の組成物。
- 2個以上のイソシアネート反応基を有する前記1種以上の低分子量化合物が、2個以上のイソシアネート反応基を有する1種以上のC4〜8アルキレン化合物(好ましくはC4〜5アルキレン化合物、より好ましくはC4アルキレン化合物)を含む請求項1〜8のいずれか一項に記載の組成物。
- 2個以上のイソシアネート反応基を有する1種以上の低分子量化合物上の前記イソシアネート反応基がヒドロキシル基を含み;好ましくは2個以上のイソシアネート反応基を有する前記1種以上の低分子量化合物が、前記組成物の重量を基準として約3〜約12重量パーセント以上の量で;より好ましくは前記組成物の重量を基準として約6〜約10重量パーセント以上の量で存在する請求項1〜9のいずれか一項に記載の組成物。
- イソシアネート官能基を有する前記1種以上のプレポリマーが、約2.0〜約3.0のイソシアネート官能価、好ましくは約2.0〜約2.7のイソシアネート官能価、より好ましくは約2.1〜約2.7のイソシアネート官能価を有する請求項1〜10のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記パート1中に、
a)イソシアネート官能基及び前記プレポリマーの前記主鎖中に疎水性セグメントの残基を有する約5〜約40重量パーセントの前記1種以上のプレポリマー;
並びに前記パート2中に、
b)2個以上のイソシアネート反応基を有する約25〜約75重量パーセントの前記1種以上のオリゴマー又はポリマー化合物;及び
c)2個以上のイソシアネート反応基を有する約3〜約12重量パーセントの前記1種以上の低分子量化合物(ここで、前記量は前記組成物の重量を基準とする)
を含む請求項1〜11のいずれか一項に記載の組成物。 - 前記パート1中に、
a)前記プレポリマーの主鎖中にイソシアネート官能基及び疎水性セグメントの残基を有する約0〜約40重量パーセントの前記1種以上のプレポリマー;
並びに前記パート2中に、
b)2個以上のイソシアネート反応基を有する約25〜約75重量パーセントの前記1種以上のオリゴマー又はポリマー化合物;及び
c)2個以上のイソシアネート反応基を有する約6〜約10重量パーセントの前記1種以上の低分子量化合物(ここで、前記量は前記組成物の重量を基準とする)
を含む請求項1〜12のいずれか一項に記載の組成物。 - イソシアネート官能基とイソシアネート反応基との反応を触媒する1種以上の触媒を含有する請求項1〜13のいずれか一項に記載の組成物であって、任意選択的に前記1種以上の触媒が潜在性触媒を含み;任意選択的に前記1種以上の触媒が、前記組成物の重量を基準として約0.01重量パーセント以上、若しくは約0.1重量パーセント以上及び/又は約5.0重量パーセント以下、若しくは2.0重量パーセント以下の量で存在する組成物。
- 1種以上の充填材を1つ又は両パート中に含有する、好ましくは前記組成物の重量を基準として約25〜約75重量パーセントの量で1種以上の充填材を1つ又は両パート中に含有する請求項1〜14のいずれか一項に記載の組成物。
- 85℃で測定される、23℃及び50パーセント相対湿度での7日硬化後の前記弾性率(例えば、ヤング率又はせん断貯蔵弾性率)が約35MPa以上、好ましくは約40MPa以上である請求項1〜15のいずれか一項に記載の組成物。
- i)23℃で測定される及び85℃で測定される23℃及び50パーセント相対湿度での7日硬化後の弾性率(例えば、ヤング率又はせん断貯蔵弾性率)の比が、約10以下、好ましくは約3〜約7であり;及び/又は
ii)−35℃で測定される及び23℃で測定される23℃及び50パーセント相対湿度での7日硬化後の弾性率(例えば、ヤング率又はせん断貯蔵弾性率)の比が、約10以下、好ましくは約3〜約7である
請求項1〜16のいずれか一項に記載の組成物。 - 50パーセント相対湿度で23℃での7日硬化後のヤング率と比べて50パーセント相対湿度で23℃での7日硬化及び7日カタプラズム暴露後に測定されるヤング率の変化が、25パーセント以下、好ましくは20パーセント以下、より好ましくは15パーセント以下、更により好ましくは12パーセント以下である請求項1〜17のいずれか一項に記載の組成物。
- 接着剤が−30℃以下のガラス転移温度を有する請求項1〜18のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、33以上、好ましくは60以上のtan deltaを示す請求項1〜19のいずれか一項に記載の組成物。
- i)請求項1〜20のいずれか一項に記載のパート1及びパート2を接触させ、混合物を形成する工程と;
ii)前記混合物を1つ以上の基材と接触させる工程と;
iii)前記基材を、前記基材間に配置された前記混合物と合わせて接触させる工程と;
iv)前記基材を接合するために前記混合物を硬化させる工程と
を含む2つ以上の基材の接合方法。 - 前記混合物の硬化が、前記基材及び/又は前記混合物が前記基材間に配置された前記基材を高温に曝すことによって加速される請求項21に記載の方法。
- a)請求項1〜20のいずれか一項に記載の組成物の前記パート1と前記パートと接触させ、混合して均一な混合物を形成する工程と;
b)前記混合物を第1基材に塗布する工程と;
c)パートaの前記混合物が前記第1基材と第2基材との間に配置される状態で第2基材を前記第1基材と接触させる(好ましくはここで、前記基材の少なくとも1つは、繊維強化プラスチック又は被覆金属である)工程と;
d)前記基材を移動できるように前記第1及び第2基材が接合されるように十分に前記混合物が部分硬化するような条件下で前記混合物の一部を熱に曝す工程であって;好ましくは前記熱が赤外加熱によって工程dにおいて加えられる工程と
を含む方法。 - e)前記混合物を完全に硬化させて前記2つの基材を接合するためにある時間ある温度で前記2つの基材を加熱する工程を含む請求項23に記載の方法であって;好ましくは
工程dとeとの間の時間枠が約24時間以上である方法。
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