JP2023505534A - 発泡体接着のための分散型接着剤の使用 - Google Patents

発泡体接着のための分散型接着剤の使用 Download PDF

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Abstract

本発明は、水系分散液を少なくとも一つの接着される基材に塗布し、次に少なくとも一つの基材上に存在する分散液を乾燥させることで少なくとも一つの接着剤層を得て、0.1~5バール(a)の圧力及び40℃未満の温度で少なくとも一つの接着剤層をさらなる基材と又はさらなる基材上に存在する接着剤層と接触させることで少なくとも二つの基材を接着させるための、(a)400~5000g/molの数平均分子量を有する少なくとも一つの二官能性ポリエステルポリオール、(b)62~399g/molの数平均分子量を有する少なくとも一つの二官能性ポリオール成分、(c)少なくとも一つのジイソシアネート及び(d)少なくとも一つのイオン性基を有していても良い少なくとも一つの鎖延長剤から形成される少なくとも一つのポリウレタン-ポリ尿素ポリマーを含む水系分散液の使用であって、乾燥後の前記ポリウレタン-ポリ尿素ポリマーがガラス転移温度Tg-65~10℃及び融点40~80℃を有する使用、少なくとも二つの基材を接合させる相当する方法、並びにこのようにして得られ、少なくとも二つの基材及びあらゆる二つの基材間に存在する接着剤層を含む接着複合体に関するものである。【選択図】図1

Description

本発明は、水系分散液を少なくとも一つの接着される基材に塗布し、次に少なくとも一つの基材上に存在する分散液を乾燥させ、0.1~10バール(a)の圧力及び40℃未満の温度で少なくとも一つの接着剤層をさらなる基材と又はさらなる基材上に存在する接着剤層と接触させることで、少なくとも二つの基材を接着させるための、(a)400~5000g/molの数平均分子量を有する少なくとも一つの二官能性ポリエステルポリオール、(b)62~399g/molの数平均分子量を有する少なくとも一つの二官能性ポリオール成分、(c)少なくとも一つのジイソシアネート及び(d)少なくとも一つのイオン性基を含んでいても良い少なくとも一つの鎖延長剤から形成される少なくとも一つのポリウレタン-ポリ尿素ポリマーを含む水系分散液の使用であって、乾燥後の前記ポリウレタン-ポリ尿素ポリマーがガラス転移温度Tg-65~10℃及び融解温度40~80℃を有する使用、並びに少なくとも二つの基材を接着する相当する方法、さらには少なくとも二つの基材及び各場合で二つの基材間に存在する接着剤層を含む、それによって得られる接着複合体に関するものである。
例えば発泡体-発泡体、発泡体-木材及び発泡体-プラスチックの組み合わせでのように発泡体基材を他の基材に接着させる場合、主として、スプレー凝固法によるポリクロロプレン分散型接着剤を使用する。この方法は、接着剤及び凝固剤を別々にスプレーガンに供給し、スプレージェット中で混合し、凝固させる。混合はスプレージェットまで行われないため、ポットライフを考慮する必要がない。さらに、凝固した接着剤は接着させる基材表面上に留まり、発泡体基材の多孔構造中への拡散はほとんどない。非常に多くの場合、高い初期強度、十分長いオープン時間、及び良好な耐熱性が達成される。
この技術を使用する重要な分野は、マットレス及びシート家具の製造である。特に北欧諸国では、例えば北欧エコラベルの要件を満たすことができるようにするために、ポリクロロプレン分散型接着剤に代わる塩素を含まない接着剤が求められている。それはまた、高い初期強度と十分に長いオープン時間という特徴を有していなければならない。
水性ポリウレタン分散液をベースにした接着剤は、例えば靴の製造、自動車の内装部品の接着、シート積層、テキスタイル基材の接着など、要求の厳しい産業用途で世界的に定着しているものである。
ポリウレタン分散液を基材の接着に使用する場合、そのためには一般的には熱活性化法が採用される。この方法では、分散液を基材に塗布し、水分を完全に蒸発させた後、例えば赤外線放射器を用いた加熱により接着剤層を活性化し、接着状態に変換する。接着剤フィルムが粘着性になる温度を活性化温度と称する。接着はここで、融解温度より高い温度及び圧力下で起こることから、接着を奏功させるには、必要な高圧で基材が高い耐熱性を持つことが望ましい。得られる接着部はさらに、高強度だけでなく剛性も特徴とすることから、より高い活性化温度で不可逆的な変形を受け得る柔軟な発泡体基材を接着するためのポリウレタン分散液の使用が、これまで報告されていないのである。さらに、慣用的な方法では、場合により可撓性発泡体の快適性を著しく低下させる剛性で連続的な接着部が生じることが多い。
しかしながら、ポリウレタン分散液又はポリウレタン-ポリ尿素分散液を使用する場合、湿式接着法を用いることも可能である、すなわち接着剤を塗布した直後に接着を行う。接着剤が固まるまで、接合する部品を適所に機械的に固定する必要がある。この方法は、木材やテキスタイル基材の接着に多く用いられる。
従来の熱活性化法も湿式接着法も、発泡体基材の接着にはあまり適していない。特に水分の蒸発が遅いため、接着剤を塗布してから接着プロセスまでの待ち時間が長いか、適切な乾燥装置が必要である。さらに、乾燥前又は乾燥時に、接着剤の少なからぬ部分が、発泡体基材の孔の中に拡散する可能性があり、そうなると実際の接着には利用できない。
市場で確立されている水系ポリウレタン分散液に基づく接着剤は、一般にスプレー塗布法での使用には適していない。なぜなら、それらは十分に速く凝固せず、十分な初期強度を有さず、又はポリマーの結晶性の結果として、特にマットレスの製造には許容できない非常に硬い接着部を形成するからである。オープン時間、すなわち接着剤を塗布してから接合する部品を接着するまでの時間間隔であって、その間に十分に良好な接着が得られる時間も、一般にわずか1分である。しかしながら、多くの接着プロセスでは、少なくとも2倍の時間が必要である。
WO2013/053786A1には、存在するポリマーが、20K/分の加熱速度でDIN65467に従って動的示差熱分析によって測定される30℃~50℃の融解温度を有し、そのポリマーが定義された割合で異なって結晶化するポリエステルポリオールを二つ有している水系ポリウレタン分散液が記載されている。これらのポリウレタン分散液は、主に低温接触型接着剤として好適であるが、スプレー凝固法によっても使用できる。しかしながら、それによって得られる初期強度は、発泡体接着のほとんどの用途には不十分である。
BASF SEからのLuphen(登録商標) D DS 3548は、特にスプレー凝固法にも好適であると報告されているエポキシ樹脂変性ポリウレタン分散液を提供している。ここで使用されているエポキシ樹脂のベースは、ビスフェノールAジグリシジルエーテルである。ビスフェノールA及びその誘導品は、特に末端消費者によって内分泌作用の可能性に関して極めて批判的に見られ、その結果一般に拒絶されることから、ビスフェノールAを含まない接着剤及び他の製品が望まれている。
EP2090603A2には、A)I、I(i)400~5000g/molの分子量を有する少なくとも一つの二官能性脂肪族ポリエステルポリオールから形成されるポリマーA)、I(ii)少なくともヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)及び1-イソシアナト-3,3,5-トリメチル-5-イソシアナトメチルシクロヘキサン(IPDI)の混合物、及びI(iii)少なくとも2以上のアミン鎖延長剤の混合物[少なくとも一つの化合物がイオン性基を有し、ポリマーA)が乾燥後に部分的に結晶であるか、ガラス転移温度Tgが-65~-40℃の結晶である。]から形成されるポリマーA)を含む水系ポリウレタン分散液又はポリウレタン-尿素分散液、B)II、II(i)400~5000g/molの分子量を有する少なくとも一つの二官能性芳香族ポリエステルポリオール、II(ii)62~399g/molの分子量を有する少なくとも一つの二官能性ポリオール成分、II(iii)少なくとも一つの脂肪族ジイソシアネート、及びII(iv)イオン性基を有する少なくとも一つのアミン鎖延長剤[ポリマーB)は乾燥後、-15~+10℃のガラス転移温度Tgでガラス転移する非晶質である。]から形成されるポリマーB)を含むA)と異なる水系ポリウレタン分散液又はポリウレタン-尿素分散液の混合物を含む水系分散液が開示されている。
これらの水系ポリウレタン分散液又はポリウレタン-ポリ尿素分散液の組成物は、熱活性化法及び湿式接着法の両方による接着剤として好適であり、それらの個々の成分の接着強度よりも優れた接着強度を発揮する。
従って、本発明の目的は、先行技術の欠点を持たない、特に高い初期強度及び十分に長いオープン時間、好ましくは少なくとも2分のオープン時間を有する、スプレー塗布法による発泡体基材の接着のためのポリクロロプレン系分散接着剤の塩素及びビスフェノールAを含まない代替物を提供することであった。
これらの目的は、本発明に従って、水系分散液を少なくとも一つの接着される基材に塗布し、次に少なくとも一つの基材上に存在する分散液を乾燥させることで少なくとも一つの接着剤層を得て、0.1~10バール(a)の圧力及び40℃未満の温度で少なくとも一つの接着剤層をさらなる基材と又はさらなる基材上に存在する接着剤層と接触させることで少なくとも二つの基材を接着させるための、
(a)400~5000g/molの数平均分子量を有する少なくとも一つの二官能性ポリエステルポリオール、
(b)62~399g/molの数平均分子量を有する少なくとも一つの二官能性ポリオール成分、
(c)少なくとも一つのジイソシアネート及び
(d)少なくとも一つのイオン性基を含んでいても良い少なくとも一つの鎖延長剤
から形成される少なくとも一つのポリウレタン-ポリ尿素ポリマーを含む水系分散液の使用であって、
乾燥後の前記ポリウレタン-ポリ尿素ポリマーがガラス転移温度Tg-65~10℃及び融解温度40~80℃を有する使用によって達成される。
これら目的は、また、本発明により、少なくとも二つの基材を接続する方法であって、少なくとも、
(A)
(a)400~5000g/molの数平均分子量を有する少なくとも一つの二官能性ポリエステルポリオール、
(b)62~399g/molの数平均分子量を有する少なくとも一つのジ官能性ポリオール成分、
(c)少なくとも一つのジイソシアネート、及び
(d)少なくとも一つのイオン性基を含んでいても良い少なくとも一つの鎖延長剤
から形成される、乾燥後に-65~10℃のガラス転移温度Tg及び40~80℃の融解温度を有する少なくとも一つのポリウレタン-ポリ尿素ポリマーを含む水系分散液を提供する段階、
(B)段階(A)からの水系分散液を、前記基材の少なくとも一つに塗布する段階、
(C)段階(B)から存在する少なくとも一つの分散液を乾燥させて、前記少なくとも一つの接着剤層を得る段階、及び
(D)前記少なくとも一つの接着剤層を、0.1~10bar(a)の圧力及び40℃未満の温度で、さらなる基材と又はさらなる基材上に存在する接着剤層と接触させる段階
を含む方法によって達成される。
本発明による使用及び本発明による方法について、以下で詳細に説明する。
本発明に従って使用されるポリウレタン-ポリ尿素ポリマーは、一般に、
(a)400~5000g/molの数平均分子量を有する少なくとも一つの二官能性ポリエステルポリオール、
(b)62~399g/molの数平均分子量を有する少なくとも一つの二官能性ポリオール成分、
(c)少なくとも一つのジイソシアネート、及び
(d)少なくとも一つのイオン性基を含んでいても良い少なくとも一つの鎖延長剤
から形成される。
成分(a):
本発明に従って使用されるポリウレタン-ポリ尿素ポリマーは、成分(a)として、400~5000g/molの数平均分子量を有する少なくとも一つの二官能性ポリエステルポリオールを含む。
好ましい実施形態では、本発明に従って使用されるポリウレタン-ポリ尿素ポリマーは、成分(a)として、400~5000g/molの数平均分子量を有する二官能性ポリエステルポリオールを含む。これは、異なるポリエステルポリオールの混合物ではなく、ただ1種類のポリエステルポリオールを成分(a)として使用することを意味する。本発明の文脈における「1種類のポリエステルポリオール」とは、この好ましく使用されるポリエステルポリオールが、存在するモノマー、モノマーの割合などに関して均一であることを意味する。当業者には、存在する個々のポリエステルポリオール分子の分子量が所定の範囲内で変動してもよいが、それにもかかわらず、ポリエステルポリオールについて話すことが可能であることはわかるものである。
二官能性ポリエステルポリオール(a)の数平均分子量は、好ましくは1500~3000g/mol、特に好ましくは1800~2500g/mol、非常に特に好ましくは1900~2300g/molである。当業者であれば、ポリマージオールの数平均分子量は、例えばOH価(ヒドロキシル価)から計算できることはわかる。モノマーポリオールの場合、分子量はダルトン単位の絶対分子量に相当する。OH価は、DIN EN ISO 4629-2に従って、テトラヒドロフラン中で測定される。
脂肪族及び/又は芳香族二官能性ポリエステルポリオールを、本発明に従って使用することができる。
本発明によれば、好適と考えられる二官能性の脂肪族ポリエステルポリオール(a)には、特にコハク酸、メチルコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ノナンジカルボン酸、デカンジカルボン酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、マロン酸又はそれらの混合物などの脂肪族又は脂環式ジカルボン酸とエタンジオール、ジ-、トリ-若しくはテトラエチレングリコール、プロパン-1,2-ジオール、ジ-、トリ-若しくはテトラプロピレングリコール、プロパン-1,3-ジオール、ブタン-1,4-ジオール、ブタン-1,3-ジオール、ブタン-2,3-ジオール、ペンタン-1,5-ジオール、ヘキサン-1,6-ジオール、2,2-ジメチルプロパン-1,3-ジオール、1,4-ジヒドロキシシクロヘキサン、1,4-ジメチロールシクロヘキサン、オクタン-1,8-ジオール、デカン-1,10-ジオール、ドデカン-1,12-ジオール若しくはこれらの混合物などの多価アルコールとから公知の方法で製造可能な直鎖ポリエステルジオールなどがある。遊離ポリカルボン酸の代わりに、相当するポリカルボン酸無水物又は低級アルコールの相当するポリカルボン酸エステル又はそれらの混合物をポリエステルの製造のために使用することも可能である。
本発明によれば、成分(a)として好ましいものは、コハク酸、メチルコハク酸、グルタル酸、アジピン酸又はマレイン酸及びプロパン-1,3-ジオール、ブタン-1,4-ジオール又はヘキサン-1,6-ジオールに基づく二官能性脂肪族ポリエステルポリオールである。
成分(a)として特に好ましいのは、アジピン酸とブタン-1,4-ジオール又はヘキサン-1,6-ジオールをベースとする二官能性脂肪族ポリエステルポリオールである。
成分(a)として非常に特に好ましいものは、アジピン酸とブタン-1,4-ジオールに基づく二官能性脂肪族ポリエステルポリオールである。
特定の実施形態において、ε-カプロラクトン又はそれの誘導体に基づくポリエステルポリオール、及びε-カプロラクトン又はそれの誘導体を含むコポリマーが、成分(a)として使用できる。
二官能性脂肪族ポリエステルポリオール(a)の数平均分子量は、一般に400~5000g/mol、好ましくは1500~3000g/mol、特に好ましくは1900~2500g/mol、非常に特に好ましくは2100~2300g/molである。
当業者であれば、ポリマージオールの数平均分子量は、例えばOH価(ヒドロキシル価)から計算できることはわかる。モノマーポリオールの場合、分子量はダルトン単位の絶対分子量に相当する。OH価は、DIN EN ISO 4629-2に従ってテトラヒドロフラン中で測定される。
好適な二官能性芳香族ポリエステルポリオール(a)には、特に、芳香族ジカルボン酸、例えばテレフタル酸、イソフタル酸又はo-フタル酸及びそれの酸無水物、例えばo-フタル酸無水物と多価アルコール、例えばエタンジオール、ジ-、トリ-若しくはテトラエチレングリコール、プロパン-1,2-ジオール、ジ-、トリ-若しくはテトラプロピレングリコール、プロパン-1,3-ジオール、ブタン-1,4-ジオール、ブタン-1,3-ジオール、ブタン-2,3-ジオール、ペンタン-1,5-ジオール、ヘキサン-1,6-ジオール、2,2-ジメチルプロパン-1,3-ジオール、1,4-ジヒドロキシシクロヘキサン、1,4-ジメチロールシクロヘキサン、オクタン-1,8-ジオール、デカン-1,10-ジオール、ドデカン-1,12-ジオール若しくはこれらの混合物から公知の方法で製造可能な直鎖ポリエステルジオールなどがある。
好ましいものは、o-フタル酸、o-フタル酸無水物及びブタン-1,4-ジオール又はヘキサン-1,6-ジオールに基づく二官能性芳香族ポリエステルポリオール(a)である。
特に好ましいものは、o-フタル酸又はo-フタル酸無水物及びヘキサン-1,6-ジオールに基づく二官能性芳香族ポリエステルポリオール(a)である。
二官能性芳香族ポリエステルポリオール(a)の数平均分子量は、400~5000g/mol、好ましくは1500~3000g/mol、特に好ましくは1800~2300g/mol、非常に特に好ましくは1900~2100g/molである。
当業者であれば、ポリマージオールの数平均分子量は、例えばOH価(ヒドロキシル価)から計算できることはわかる。モノマーポリオールの場合、分子量はダルトン単位の絶対分子量に相当する。OH価は、DIN EN ISO 4629-2に従って、テトラヒドロフラン中で測定される。
成分(b):
本発明に従って使用されるポリウレタン-ポリ尿素ポリマーは、成分(b)として、62~399g/molの数平均分子量を有する少なくとも一つの二官能性ポリオール成分を含む。
成分(b)として好適な62~399g/molの分子量を有する二官能性ポリオール成分には、例えばエタンジオール、ジ-、トリ-若しくはテトラエチレングリコール、プロパン-1,2-ジオール、ジ-、トリ-若しくはテトラプロピレングリコール、プロパン-1,3-ジオール、ブタン-1,4-ジオール、ブタン-1,3-ジオール、ブタン-2,3-ジオール、ペンタン-1,5-ジオール、ヘキサン-1,6-ジオール、2,2-ジメチルプロパン-1,3-ジオール、1,4-ジヒドロキシシクロヘキサン、1,4-ジメチロールシクロヘキサン、オクタン-1,8-ジオール、デカン-1,10-ジオール、ドデカン-1,12-ジオール又はそれらの混合物などの多価アルコールなどがある。また、本発明による成分(b)として好適なのは、ビス(ヒドロキシエチル)アジペートなどの低分子量ポリエステルジオール、及び/又はエチレンオキサイド若しくはプロピレンオキサイドのホモポリマー、コポリマー及びグラフトポリマーなどの短鎖二官能性ポリエーテルポリオールである。
成分(b)として特に好ましいものは、ブタン-1,4-ジオール及び/又はヘキサン-1,6-ジオールであり、特別に好ましいものは1,6-ヘキサンジオールである。
成分(c):
本発明に従って使用されるポリウレタン-ポリ尿素ポリマーは、成分(c)として少なくとも一つのジイソシアネートを含む。
一般に、少なくとも一つのジイソシアネート(c)として、当業者によって好適であることが知られている全てのジイソシアネートを用いることができる。成分(c)は、好ましくは、脂肪族、脂環式、芳香脂肪族、及び芳香族ジイソシアネートからなる群から選択される。
本発明による成分(c)として使用可能なものは、1分子あたり少なくとも2個の遊離イソシアネート基を有する脂肪族化合物である。好ましくは一般式Y(NCO)のジイソシアネートを用い、その式中、Yは4~12個の炭素原子を有する2価の脂肪族炭化水素基又は6~15個の炭素原子を有する2価の脂環式炭化水素基又は8~22個の炭素原子を有する2価の芳香脂肪族基又は6~20個の炭素原子を有する2価の芳香族である。
好ましく使用されるそのようなジイソシアネートの例は、テトラメチレンジイソシアネート、メチルペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、1,4-ジイソシアナトシクロヘキサン、1-イソシアナト-3,3,5-トリメチル-5-イソシアナトメチルシクロヘキサン、4,4′-ジイソシアナトジクロヘキシルメタン又は4,4′-ジイソシアナト-2,2-ジシクロヘキシルプロパン、4,4′-ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン(H12MDI)、トリレン2,4-ジイソシアネート及び/又はトリレン2,6-ジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタン2,2′-ジイソシアネート、ジフェニルメタン2,4′-ジイソシアネート及び/又はジフェニルメタン4,4′-ジイソシアネート(MDI)又はこれらの混合物である。
特に好ましいのは、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、1-イソシアナト-3,3,5-トリメチル-5-イソシアナトメチルシクロヘキサン(IPDI)、及び4,4′-ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン及びそれらの混合物である。しかしながら、イソシアネートは、好ましくは単独で使用される。非常に特に好ましいものは、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)である。
本発明によれば、好ましくは、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、1-イソシアナト-3,3,5-トリメチル-5-イソシアナトメチルシクロヘキサン(IPDI)、4,4′-ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン(H12MDI)、トリレン2,4-ジイソシアネート及び/又はトリレン2,6-ジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタン2,2′-ジイソシアネート、ジフェニルメタン2,4′-ジイソシアネート及び/又はジフェニルメタン4,4′-ジイソシアネート(MDI)及びこれらの混合物からなる群から選択されるジイソシアネート(c)を用いる。
本発明によれば、さらに好ましくは、成分(c)として、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)及び1-イソシアナト-3,3,5-トリメチル-5-イソシアナトメチルシクロヘキサン(IPDI)の混合物を用いる。HDI:IPDIのモル比は、さらに好ましくは9:1~1:9、特に好ましくは3:1~1:3、非常に特に好ましくはそれは2:1である。
さらなる特に好ましい実施形態において、成分(c)として、H12MDIに基づく、又はH12MDIとHDI及び/もしくはIPDIとの混合物に基づくポリイソシアネートを用いることも可能である。
さらに特に好ましい実施形態では、成分(c)として、TDI、MDIなどの芳香族イソシアネート、又はTDI、MDIなどの芳香族イソシアネートと脂肪族イソシアネート、特に上述したものとの混合物を使用することも可能である。
成分(d):
本発明に従って使用されるポリウレタン-ポリ尿素ポリマーは、成分(d)として、少なくとも一つのイオン性基を含んでいても良い少なくとも一つの、好ましくはアミンである鎖延長剤を含む。
一般に、当業者によって好適であることが知られている、任意に少なくとも一つのイオン性基を含む全ての鎖延長剤を、成分(d)として用いることができる。
本発明によれば、好ましくは、成分(d)として、少なくとも一つのイオン性基を有するアミン鎖延長剤、特に(d)スルホン酸基及び/又はカルボン酸基をさらに有するジアミノ化合物を用い、特に好ましくは、N-(2-アミノエチル)-2-アミノエタンスルホン酸、N-(3-アミノプロピル)-2-アミノエタンスルホン酸、N-(3-アミノプロピル)-3-アミノプロパンスルホン酸、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロパンスルホン酸、類似のカルボン酸及びそれらの混合物のナトリウム塩若しくはカリウム塩からなる群から選択される。
成分(d)として非常に特に好ましいものは、N-(2-アミノエチル)-2-アミノエタンスルホン酸又は類縁のカルボン酸のナトリウム塩、非常に特に好ましくはN-(2-アミノエチル)-2-アミノエタンスルホン酸のナトリウム塩である。
少なくとも一つのイオン性基(d)を有するアミン鎖延長剤は、本発明に従って、単独で又は他の鎖延長剤とともに使用することができる。それは好ましくは単独で使用される。
本発明の文脈における他のアミン鎖延長剤は、例えば、モノアミン、アミノアルコール又はジアミンである。
本発明に従って好適なモノアミンは、エチルアミン、ジエチルアミン、異性体のプロピルアミン及びブチルアミンなどの脂肪族及び/又は脂環式の1級及び/又は2級モノアミン、高級直鎖脂肪族モノアミン、及びシクロヘキシルアミンなどの脂環式モノアミンである。
本発明に従って好適なアミノアルコール、すなわち同一分子内にアミノ基及びヒドロキシル基を含む化合物の例は、エタノールアミン、N-メチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、1,3-ジアミノ-2-プロパノール、N-(2-ヒドロキシエチル)エチレンジアミン、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)エチレンジアミン又は2-プロパノールアミンである。他のアミン鎖延長剤のさらなる例は、スルホン酸基及び/又はカルボン酸基をさらに有するモノアミノ化合物、例えばタウリン、グリシン又はアラニンである。
本発明に従って好適なジアミンの例は、エタン-1,2-ジアミン、ヘキサメチレン-1,6-ジアミン、1-アミノ-3,3,5-トリメチル-5-アミノメチルシクロヘキサン(イソホロンジアミン)、ピペラジン、1,4-ジアミノシクロヘキサン又はビス(4-アミノシクロヘキシル)メタンである。また、アジピン酸ジヒドラジド、ヒドラジン及びヒドラジン水和物も好適である。ジエチレントリアミンなどのポリアミンも、ジアミノ化合物の代わりに構造成分として使用することができる。
本発明による1実施形態では、成分(d)として、少なくとも一つのアミン鎖延長剤が少なくとも一つのイオン性基を有する2以上のアミン鎖延長剤の混合物が好ましく使用される。本発明に関しては、鎖延長剤は、連鎖終止をもたらすモノアミンも意味する。
成分(d)として用いられる混合物の特に好ましい成分は、ジエタノールアミン、エタン-1,2-ジアミン、1-アミノ-3,3,5-トリメチル-5-アミノメチルシクロヘキサン(イソホロンジアミン)、ピペラジン、N-(2-ヒドロキシエチル)エチレンジアミン及びN-(2-アミノエチル)-2-アミノエタンスルホン酸/カルボン酸のナトリウム塩である。
特に好ましくは、本発明によれば、成分(d)として、ジエタノールアミン及びN-(2-アミノエチル)-2-アミノエタンスルホン酸のナトリウム塩の混合物を用いる。
本発明に従って用いられるポリウレタン-ポリ尿素ポリマーは、乾燥後に部分的に結晶である、すなわち、-65~10℃、好ましくは-60~-20℃、特に好ましくは-55~-30℃の少なくとも一つのガラス転移温度Tg及び40~80℃の範囲の少なくとも一つの融点を有する。
ポリウレタン-ポリ尿素ポリマーは、本発明の文脈において、20K/分の加熱速度でDIN65467に従ったDSC測定において、融解のエンタルピー≧5J/g、好ましくは≧10J/g、特に好ましくは≧20J/g、非常に特に好ましくは≧40J/gに相当する融解ピークを示す場合に特に部分結晶性と称される。融解ピークは、ポリマー中の規則的な部分構造の融解によって引き起こされる。
本発明に従って使用されるポリウレタン-ポリ尿素ポリマーの融解温度は、40~80℃、好ましくは40~70℃、特に好ましくは42~55℃である。各場合において、ゆっくりと結晶化するポリマーを検出するためにも、最初の加熱を評価する。
ポリウレタン-ポリ尿素ポリマーは、最初の加熱時に、融解ピークを持たない、又は融解のエンタルピー≦5J/g、好ましくは≦3J/g、特に好ましくは≦1J/gの融解ピークのみを有する場合に非晶質と称される。
本発明の好ましい実施形態において、非晶質ポリウレタン-ポリ尿素ポリマーを、結晶性ポリウレタン-ポリ尿素ポリマーと混合する。これらの好ましい混合物において、結晶性ポリウレタン-ポリ尿素ポリマーの割合は、それぞれの場合、全混合物全体基準で、好ましくは≧5重量%、特に好ましくは≧20重量%、非常に特に好ましくは≧40重量%である。
本発明に従って使用される水系ポリウレタン-ポリ尿素分散液は、好ましくは20重量%~60重量%、好ましくは25重量%~55重量%、特に好ましくは30重量%~50重量%の固体含有量を有する。
本発明に従って使用される本発明の上記のポリウレタン-ポリ尿素ポリマー及びポリマー混合物を含む水系分散液は、一般に、当業者に知られている任意の方法によって調製することができる。それは好ましくは、アセトンプロセスによって調製される。このプロセスでは、好ましくは、成分(a)~(c)からプレポリマーを製造し、アセトンに溶かし、成分(d)による鎖延長を行う。水で分散させた後、好ましくはアセトンを蒸留除去する。アセトンプロセスの使用及び性能は、先行技術であり、当業者には知られている。
本発明によれば、水系ポリウレタン-ポリ尿素分散液は、外部乳化剤を含まないことが好ましい。
さらなる好ましい実施形態において、少なくとも一つのポリウレタン-ポリ尿素ポリマーを含む本発明の水系分散液は、さらなる構成要素を含んでいてもよい。
これらを例えば、酸化安定剤、加水分解安定剤、有機及び無機充填剤、可塑剤、PVC(ポリ塩化ビニル)、PVA(ポリ酢酸ビニル)、EVA(ポリエチレン酢酸ビニル)、PAC(ポリアクリレート)、CR(ポリクロロプレン)、PS(ポリスチレン)、SBR(ポリスチレンブタジエン)、NBR(ポリアクリロニトリル)及びこれらの混合物などのポリマー、粘着剤、顔料、ポリシロキサン分散液、イソシアネート、ブロックイソシアネート及びこれらの混合物を含む他の分散液からなる群から選択することで、例えば、分散体の特性を要求に合わせて調整する。
存在しても良い更なる成分の割合は、それぞれの場合に、製剤全体の固体含有量に基づいて好ましくは70重量%以下及び0.01重量%以上、特に好ましくは50重量%以下、非常に特に好ましくは30重量%以下である。
少なくとも一つのポリウレタン-ポリ尿素ポリマーを含む水系分散液の固体含有量は、本発明によれば、20重量%~70重量%、好ましくは25重量%~60重量%、特に好ましくは30重量%~55重量%である。
本発明に従って使用する場合、本発明の水系分散液は、一般に、当業者に公知の任意の方法によって、存在する少なくとも一つの基材に塗布することができる。
本発明の水系分散液は、好ましくはスプレーガンによって、好ましくは当業者に公知の無気スプレーガン又は空気噴霧スプレーガンによって供給される。好ましくは、0.1~5bar(a)の圧力の噴霧空気で噴霧する。しかしながら、本発明によれば、例えばWO2015/137808に記載されているように、分散液を「無気」で供給することも可能である。
水系分散液は、本発明によれば、好ましくは20~180g/m、特に好ましくは30~160g/m、非常に特に好ましくは40~140g/m、特に好ましくは45~120g/mの量(湿重量)で塗布される。
水系分散液は、本発明によれば、好ましくは10~90g/m、特に好ましくは15~80g/m、非常に特に好ましくは20~60g/mの量(固体)で塗布される。
発泡体基材に塗布される量は、本発明によれば、≦150g/m(湿)、好ましくは≦100g/m(湿)、特に好ましくは≦75g/m(湿)、非常に特に好ましくは≦50g/m(湿)である。
本発明に従って使用される水系分散液の粘度は、一般に≦1000mPa・s、好ましくは≦500mPa・s、特に好ましくは≦200mPa・s、極めて特に好ましくは≦100mPa・s、とりわけ好ましくは≦50mPa・sである。本発明に従って使用される水系分散液の粘度は、好ましくは少なくとも10mPa・sである。引用した粘度は、各場合で、DIN53019に従って、23℃で、スピンドルL2を30回転/分で測定したものである。
低い塗布量(湿潤)、水系分散液の高い表面張力、及び低い粘度の本発明による組み合わせは、特に、好ましくは液滴及びさらに好ましくは基材の表面上の連続フィルムにならない領域の形態での不連続な表面構造への水系分散液の塗布を可能にするものである。
好ましいものは、本発明によれば、好ましくは≧30mN/m、特に好ましくは≧35mN/m、非常に特に≧40mN/mの高い表面張力を有する水系分散液の使用である。表面張力は、DIN53593に従って測定される。フィルム形成性の塗料及び接着剤において、表面張力を著しく低下させる補助剤が、代表的には、より良いフィルム形成特性を達成するために添加され、それによって、特に多孔質体及び低粘度の水系分散液の場合に、本発明による使用では望ましくない毛管効果及び表面効果の結果として物体の内表面の濡れが促進される。
表面上に塗布及び固体として乾燥した後、少なくとも一つのポリウレタン-ポリ尿素ポリマーは、本発明によれば、固体の重量に基づいて、各場合で、好ましくは≧30重量%、特に好ましくは≧50重量%、非常に特に好ましくは≧70重量%の程度で存在する。
これは、本発明によれば、特に、各場合で、固体の重量に基づいて、少なくとも一つのポリウレタン-ポリ尿素ポリマーの≧30重量%、好ましくは≧50重量%、特に好ましくは≧70重量%が、1mm以下、好ましくは0.5mm以下、特に好ましくは0.2mm以下の最大浸透深さまで基材表面上に存在していることを意味している。本発明によるこの好ましい特徴は、高弾性で結晶性のポリウレタン-ポリ尿素ポリマーが接着剤として役立っているとしても、先行技術と比較して、特に効率的な接着剤収率、及び柔らかく薄い接着部を達成することを可能にするものである。
本発明によれば、無気塗布又は空気噴霧塗布による塗布が、霧化される水系分散液の表面張力が十分に高く、基材上に均一な膜ではなく島又は液滴が形成されるように行われることがより好ましい。
本発明の特定の実施形態において、本発明に従って使用される水系分散液は、例えば、ピエゾ印刷、バブルジェット印刷又はバルブジェット印刷などのデジタル印刷法によって印刷されてもよい。この実施形態により、本発明によれば、好ましくはオーバースプレーによる材料の損失もなく、例えば水系分散液の位置、材料及び層厚に関して、特定の接続問題に対して最適に調整された至適接着剤パターンを適用することが可能である。
本発明によれば、二つの基材が互いに接着することが好ましい。本発明の1実施形態では、互いに接着される少なくとも二つの基材のうちの一つだけに水系分散液を負荷し、適宜に処理してから、そうして形成された接着剤層をさらなる基材と接触させる。
本発明のさらに好ましい実施形態では、少なくとも一つのポリウレタン-ポリ尿素ポリマーを含む水系分散液を、接着されるべき少なくとも二つの、好ましくは二つの、すなわち両方の基材、特には基材表面の少なくとも二つ、好ましくは二つに塗布する。
本発明によれば、個々の場合に必要に応じて、異なる基材表面を、少なくとも一つのポリウレタン-ポリ尿素ポリマーを含む、すなわち上記の異なる成分から形成された異なる水系分散液でコーティングすることが可能である。
先行技術からの方法とは逆に、接着剤層でコーティングされた基材表面と、接着される表面との接触は、好ましくは、噴霧された又は印刷された水系分散液がほぼ完全に乾燥した後に行う。したがって、接着剤層の含水率は、好ましくは20重量%未満、好ましくは10重量%未満、特に好ましくは8重量%未満、非常に特に好ましくは5重量%未満、特別に好ましくは3重量%未満である。粘着剤層の含水率は、水系分散液の塗布量と、対流式乾燥機中40℃で24時間乾燥した後の乾燥重量との差としての、重量パーセントでの残留含水率として測定される。
接着剤層を得るための水系分散液の乾燥は、好ましくは室温で行うが、用途に応じて、熱風又は例えばIR照射による乾燥によっても行うことができる。
基材の接着は、本発明によれば、本発明に従って使用される少なくとも一つのポリウレタン-ポリ尿素ポリマーの融解温度未満の温度、すなわち40℃未満、好ましくは35℃未満、特に好ましくは30℃未満、非常に特に好ましくは25℃未満の温度で基材を接触させることにより行う。
接着させる表面は、本発明によれば、基材上の水系分散液が上記の温度の一つまで加熱された後、少なくとも5秒間、好ましくは少なくとも30秒間、非常に特に好ましくは少なくとも2分間接触させ、好ましくは少なくとも1秒間である。
基材の接着は、本発明によれば、0.1~5bar(a)、好ましくは0.2~3bar(a)、特に好ましくは0.25~2bar(a)、特に好ましくは0.3~1.5bar(a)の圧力で基材に接触させることによって行う。
接着剤層でコーティングされた基材は、本発明によれば、一般に5秒~120分、好ましくは30秒~60分、特に好ましくは2分~30分の期間内に接触させる。
当業者に知られている全ての基材は、本発明によれば、一般に、同種又は異なる基材に接着させることができる。好ましくは、本発明によれば、好ましくは200g/L未満、特に好ましくは120g/L未満、非常に特に好ましくは80g/L未満のかさ密度を有する、発泡体基材又は多孔質材料である少なくとも一つの基材を用いる。
発泡体基材は、発泡体で作られた基材を意味すると理解され、発泡体は一般に、セル構造及び低密度を有する合成的に製造された物質である。本発明に従って使用可能な発泡体は、オープンセル、クローズドセル又は混合セルであることができ、好ましくはオープンセル又は混合セルである。発泡体は、その硬度に応じて、硬質発泡体と軟質発泡体に分けられる。事実上、全てのプラスチックが発泡に適している。
本発明の好ましい実施形態において、発泡体基材は、ポリウレタン及び/又は天然ゴム(NR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、エチレン-プロピレン-ジエンポリマー(EPDM)、ブタジエン-アクリロニトリルゴム(NBR)又はクロロプレンゴム(CR)などのゴムを含み、好ましくはこれらからなる。
本発明の特に好ましい実施形態では、発泡体基材はポリウレタンからなる。
本発明によれば、発泡体又は多孔質材料を、さらなる発泡体又は多孔質材料に接着させることが可能であり、発泡体又は多孔質材料は両方とも同一であっても異なっていてもよい。本発明によれば、発泡体又は多孔質材料を、非多孔質材料、例えば木材、紙、革、テキスタイル、コルク、プラスチック、特に熱可塑性プラスチック、エラストマー、デュロマー、複合材料、例えばポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリ酢酸ビニル、ABS、ゴム、ポリエチレン酢酸ビニル、ポリカーボネート又はポリオレフィン、例えば充填若しくは非充填ポリプロピレン及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるものと接着させることも可能である。
好ましい実施形態において、本発明に従って使用される水系分散液中に存在する少なくとも一つのポリウレタン-ポリ尿素ポリマーは、先行技術とは対照的に、接触時に、湿潤時に直ちに粘着性のある、又は圧縮及びその後の乾燥によって湿状態で接着される連続フィルムを、発泡体又は多孔質材料の表面に形成することはしない。
本発明による接着は、好ましくは水系分散液が基材上で乾燥した後にのみ行われることから、そして特に加熱による活性化は、いずれの時点でも、そして乾燥工程とは別に行われ得ることから、ポットライフを考慮する必要がない。本発明によるこの特性の利点は、水系分散液の塗布箇所を活性化箇所及び/又は接着箇所から離れた所とすることが可能であるという点である。
本発明による好ましい実施形態では、二つのコーティングされた基材のうちの一方のみを熱活性化する必要がある。次に、一方の熱活性化された基材を、本発明に従ってコーティングされたが熱活性化されていない他方の基材に接触させることによって接着を行う。
本発明の別の利点は、乾燥した接着剤層を他の基材に接着させることができることである。特に、発泡体接着の分野において、特に家具、マットレスなどの製造において、水性又は溶媒系接着剤による接着において、残留水分又は残留溶媒含有量が大きな問題となるが、それは、本発明により、特に製造した製品を接着後すぐに包装材でシュリンク包装する場合に回避することが可能である。
本発明に従って得られる接着は、特に材料が瞬時に引き裂かれる点まで、十分な即時強度を示す。
本発明に従って使用される水系分散液のオープン時間は、好ましくは少なくとも2分、特に好ましくは少なくとも4分、非常に特に好ましくは少なくとも6分、特別に好ましくは少なくとも8分である。
特に、三次元構造を有することから平坦でない、発泡体上の発泡体又は例えば木材、金属又はプラスチックなどの他の基材表面上の発泡体を接着させる場合、本発明に従って作られる接着は、熱活性化後に待ち時間なく、特に水を完全に除去することなく、発泡体の復元力を吸収することが可能である。
接着される基材、特に非極性基材は、本発明に従って、水系分散液を塗布する前に、例えば下塗り、火炎処理又はコロナ処理によって、当業者に知られている基材表面の前処理を受けても良い。
本発明は、特に好ましくは、発泡体と発泡体、発泡体と木材、発泡体と各種プラスチック、又はテキスタイルと各種他の基材との接着に使用することができる。
本発明はまた、少なくとも二つの基材を接続する方法であって、少なくとも、
(A)乾燥後に-65~10℃のガラス転移温度Tg及び40~80℃の融解温度を有する、
(a)400~5000g/molの分子量を有する少なくとも一つの二官能性ポリエステルポリオール、
(b)62~399g/molの分子量を有する少なくとも一つの二官能性ポリオール成分、
(c)少なくとも一つのジイソシアネート、及び
(d)少なくとも一つのイオン性基を含む少なくとも一つの鎖延長剤
から形成される、少なくとも一つのポリウレタン-ポリ尿素ポリマーを含む水系分散液を提供する段階、
(B)段階(A)からの前記水系分散液を、前記基材のうちの少なくとも一つに塗布する段階、
(C)段階(B)から存在する前記少なくとも一つの分散液を乾燥させて、少なくとも一つの接着剤層を得る段階、及び
(D)前記少なくとも一つの接着剤層を、0.1~5bar(a)の圧力及び40℃未満の温度で、さらなる基材と、又はさらなる基材上に存在する接着剤層と接触させる段階
を含む方法に関するものでもある。
好ましい実施形態及び詳細に関する本発明による使用に関して以上述べてきたことは、本発明による方法に適宜適用される。
特に、本発明による使用及び本発明による方法により、接着複合体を得ることが可能である。本発明によれば、接着複合体は、基材と、本発明により得られる接着剤層、及びさらなる基材を含む。その二つの基材は、同一材料又は異なる材料からなるものであることができる。基材は、定義によれば、テキスタイルファブリックであってもよい。少なくとも一つの基材が、好ましくは発泡体基材である。
したがって、本発明はまた、少なくとも二つの基材及び本発明に従って得られる接着剤層とを含む接着複合体に関するものでもある。
好ましい実施形態及び詳細に関して、本発明による使用及び本発明による方法に関して以上述べた内容は、本発明による接着複合体に適宜適用される。
以下において、実施例を参照して、本発明についてさらに詳細に解明する。ここでは、以下の方法及び試験方法を用いた。
A)スプレー塗布法
接着剤分散液を、標準的なスプレーガンで塗布した。接着剤分散液をスプレーガンに供給し、スプレージェットを介して基材に塗布した。基材への塗布後,接着剤を60℃の乾燥機で20分間乾燥させ,B)に記載の所定時間経過後に圧縮した。接着剤の塗布量を、要求に応じて変えた。基材を、接着剤のない状態、接着剤の塗布直後、熱風乾燥機での乾燥後に精密天秤で計量し、それによって塗布された湿重量及び乾燥重量を求め、報告値は1平方メートルについて計算されたものである。
スプレーガンの正確な設定は、当業者には基本的に知られており不要な作業を伴わずに特定のケースに合わせて調整し、簡単な予備実験によって決定することができる。例としては、以下のものが挙げられる。
接着剤成分:供給圧力1.3bar(a)
アトマイザー空気圧:2.8bar(a)
接着剤成分の内径(ノズル):1.0mm
塗布重量50~200g/m(湿重量)
B)初期強度の測定
使用した試験材料は、寸法は10cm×5cm×3cm及び密度40kg/mを有するSTN Schaumstoff-Technik-Nurnberg GmbHからのST 5540 PU発泡体ボディであった。
初期強度の評価のために、試験サンプルは、60℃の乾燥機で乾燥させた後に直ちに木の棒で中央を折り畳み、直ちに10mm間隔の2個のスチール製ローラーの間を通した(図1参照)。
図1における参照数字は以下のように定義される。
1:発泡体
2:発泡体の上面
3:木製の棒
4:中央部
5:試験装置
6:スチール製ローラー
7:接線間隔
8:ネジ込みスピンドル
9:接着部
復元力が発生しても試験サンプルが開かなかった場合は、初期強度が十分であった。結果を下記の分類に従って分類した。
初期強度:良好+/若干開く0/完全に開く-。
C)オープン時間の測定:
使用した試験材料は、寸法10cm×5cm×3cm及び密度40kg/mを有するSTN Schaumstoff-Technik-Nurnberg GmbHからのST 5540 PU発泡体ボディである。オープン時間の評価のために、試験サンプルを中央で折り畳み、直ちに、60秒ごとに、又は必要に応じて試験サンプルを熱風乾燥機から取り出した後に所定の時間間隔で、手のひらで軽く押して合わせた。オープン時間の開始と終了は、強度が十分でなくなり,復元力が生じて試験サンプルが開くことで示された。結果を、次の分類に従って分類した:時間(分):1分未満-不良、4分以上-満足、8分以上-良好。
D)接着部硬度の測定:
室温で24時間保管した後、B)で製造した試験サンプルの接着部を、基準サンプルと直接比較して、触覚により官能評価を行った。基準サンプルは、多様なショアA硬度を有する市販のポリクロロプレンラテックス(Covestro Deutschland AG)を用いて作製した。Dispercoll(登録商標)C84(純粋な乾燥ポリマーのショアA硬度=88)から得た試験サンプルの接着部は硬接着部の基準として、Dispercoll(登録商標)C74(純粋な乾燥ポリマーのショアA硬度=55)から得た試験サンプルの接着部は中間硬度の接着部の基準として、Dispercoll(登録商標)C2372(純粋な乾燥ポリマーのショアA硬度=40)から得られた試験サンプルの接着部は軟接着部の基準として利用した。Dispercoll(登録商標)C製品を、各場合で、乾燥重量約110g/mに相当する200g/m湿重量で塗布した。結果を、次の分類に従って分類した:軟+/中硬0/硬-。
E)DSCによるガラス転移温度、融解温度、融解エンタルピーの測定
DSC(示差走査熱量測定)の測定原理は、熱量計の測定セル内で試料と不活性基準物質を両者が同じ一定温度になるように加熱することに基づいている。試料と基準は、同一の制御された温度/時間プログラムによって加熱される。試料及び基準の温度を測定し、比較し、試料の形態学における物理的又は化学的変化により生じる温度差を補償する。印加される電気補償電力を測定し、熱流量についての測定値に変換される。このような形態学的変化は、物理的変化(ガラス転移、溶融、蒸発)及び化学的変化(酸化、架橋)の結果である。融解プロセス、蒸発、固体-固体変換(ガラス転移)は性質上吸熱的であるが、結晶化、酸化及び架橋など一部の化学反応は発熱的である。
ガラス転移温度、融点、及び融解エンタルピーは、Perkin-Elmer社のPyris Diamond DSC熱量計を用いた示差走査熱量測定(DSC)により測定した。そのために、個々の分散液をガラスプレート上に湿フィルム厚100μmでナイフコーティングすることによりフィルムを形成し、これをドライボックス内で室温及び室内湿度0%で3日間乾燥させた。次に、試料材料10mgを用いて、次の測定条件でDSC曲線を記録した。すなわち、開始温度-100℃まで急冷した後、ヘリウム雰囲気下に加熱速度20K/分及び冷却速度320K/分で-100℃から+150℃までの加熱及び液体窒素による冷却を3回行った。ガラス転移温度は、ガラス転移の半分の高さの温度に相当し、ここでは3回目の加熱を評価した。融解温度及び融解エンタルピーを求めるのには、最初の加熱を評価した。
F)出発材料
A:Dispercoll(登録商標) U56、結晶ポリウレタン接着剤分散液、ガラス転移温度Tg-50℃、融解温度Tm49℃、Covestro Deutschland GmbHから入手し、入荷時の状態で使用。
B:Dispercoll(登録商標) U54、結晶ポリウレタン接着剤分散液、ガラス転移温度-51℃、融点49℃、Covestro Deutschland GmbHから入手し、入荷時の状態で使用。
C:Dispercoll(登録商標) U2682、結晶化ポリウレタン接着剤分散液、ガラス転移温度Tg-48℃、融解温度50℃、Covestro Deutschland GmbHから入手し、入荷時の状態で使用。
D:Dispercoll(登録商標) U42、非晶質ポリウレタン接着剤分散液、ガラス転移温度-5.1℃、Covestro Deutschland GmbHから入手し、入荷時の状態で使用。
E:Dispercoll(登録商標) U2643、非晶質ポリウレタン接着剤分散液、ガラス転移温度-51℃、Covestro Deutschland GmbHから入手し、入荷時の状態で使用。
表1:本発明による実施例及び比較例についての結果
Figure 2023505534000002
図1は、初期強度の評価のために、試験サンプルを、60℃の乾燥機で乾燥させた後に直ちに木の棒で中央を折り畳み、直ちに10mm間隔の2個のスチール製ローラーの間を通したことを示す図である。

Claims (12)

  1. 水系分散液を少なくとも一つの接着される基材に塗布し、次に少なくとも一つの基材上に存在する分散液を乾燥させることで少なくとも一つの接着剤層を得て、0.1~5バール(a)の圧力及び40℃未満の温度で少なくとも一つの接着剤層をさらなる基材と又はさらなる基材上に存在する接着剤層と接触させることで少なくとも二つの基材を接着させるための、
    (a)400~5000g/molの数平均分子量を有する少なくとも一つの二官能性ポリエステルポリオール、
    (b)62~399g/molの数平均分子量を有する少なくとも一つの二官能性ポリオール成分、
    (c)少なくとも一つのジイソシアネート及び
    (d)少なくとも一つのイオン性基を含んでいても良い少なくとも一つの鎖延長剤
    から形成される少なくとも一つのポリウレタン-ポリ尿素ポリマー
    を含む水系分散液の使用であって、
    乾燥後の前記ポリウレタン-ポリ尿素ポリマーがガラス転移温度Tg-65~10℃及び融解温度40~80℃を有する、使用。
  2. コハク酸、メチルコハク酸、グルタル酸、アジピン酸又はマレイン酸及びプロパン-1,3-ジオール、ブタン-1,4-ジオール及び/又はヘキサン-1,6-ジオールに基づく二官能性脂肪族ポリエステルポリオールを成分(a)として用いる、請求項1に記載の使用。
  3. o-フタル酸、o-フタル酸無水物及びブタン-1,4-ジオール及び/又はヘキサン-1,6-ジオールに基づく二官能性芳香族ポリエステルポリオール(a)を成分(a)として用いる、請求項1に記載の使用。
  4. テトラメチレンジイソシアネート、メチルペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、1,4-ジイソシアナトシクロヘキサン、1-イソシアナト-3,3,5-トリメチル-5-イソシアナトメチルシクロヘキサン、4,4′-ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン又は4,4′-ジイソシアナト-2,2-ジシクロヘキシルプロパン、4,4′-ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン(H12MDI)、トリレン2,4-ジイソシアネート及び/又はトリレン2,6-ジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタン2,2′-ジイソシアネート、ジフェニルメタン2,4′-ジイソシアネート及び/又はジフェニルメタン4,4′-ジイソシアネート(MDI)又はこれらの混合物を成分(c)として用いる、請求項1~3のいずれか1項に記載の使用。
  5. 使用される前記水系ポリウレタン-ポリ尿素分散液が、20%~60重量%、好ましくは25%~55重量%、特に好ましくは30%~50重量%の固体含有量を有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の使用。
  6. 各場合で、固体の重量に基づいて、前記少なくとも一つのポリウレタン-ポリ尿素ポリマーの≧30重量%、好ましくは≧50重量%、特に好ましくは≧70重量%が、1mm以下、好ましくは0.5mm以下、特に好ましくは0.2mm以下の最大浸透深さまで前記基材表面上に存在する、請求項1~5のいずれか1項に記載の使用。
  7. 前記水系分散液を、20~180g/m、好ましくは30~160g/m、特に好ましくは40~140g/m、非常に特に好ましくは45~120g/mの量(湿)で塗布する、請求項1~3のいずれか1項に記載の使用。
  8. 前記水系分散液を、10~90g/m、好ましくは15~80g/m、特に好ましくは20~60g/mの量(固体)で塗布する、請求項1~4のいずれか1項に記載の使用。
  9. 好ましくは200g/L未満、特に好ましくは120g/L未満、非常に特に好ましくは80g/L未満のかさ密度を有する発泡体基材又は多孔質材料を少なくとも一つの基材として用いる、請求項1~8のいずれか1項に記載の使用。
  10. 少なくとも一つのイオン性基を有するアミン鎖延長剤、特にはスルホン酸基及び/又はカルボン酸基をさらに有するジアミノ化合物、特に好ましくはN-(2-アミノエチル)-2-アミノエタンスルホン酸の、N-(3-アミノプロピル)-2-アミノエタンスルホン酸の、N-(3-アミノプロピル)-3-アミノプロパンスルホン酸の、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロパンスルホン酸の、類縁のカルボン酸のナトリウム塩若しくはカリウム塩、及びこれらの混合物からなる群から選択されるジアミノ化合物を成分(d)として用いる、請求項1~9のいずれか1項に記載の使用。
  11. 少なくとも二つの基材を接続する方法であって、少なくとも、
    (A)
    (a)400~5000g/molの数平均分子量を有する少なくとも一つの二官能性ポリエステルポリオール、
    (b)62~399g/molの数平均分子量を有する少なくとも一つの二官能性ポリオール成分、
    (c)少なくとも一つのジイソシアネート、及び
    (d)少なくとも一つのイオン性基を含んでいても良い少なくとも一つの鎖延長剤
    から形成される、乾燥後に-65~10℃のガラス転移温度Tg及び40~80℃の融解温度を有する少なくとも一つのポリウレタン-ポリ尿素ポリマーを含む水系分散液を提供する段階、
    (B)段階(A)からの水系分散液を、前記基材の少なくとも一つに塗布する段階、
    (C)段階(B)から存在する少なくとも一つの分散液を乾燥させて、少なくとも一つの接着剤層を得る段階、及び
    (D)前記少なくとも一つの接着剤層を、0.1~5bar(a)の圧力及び40℃未満の温度で、さらなる基材と又はさらなる基材上に存在する接着剤層と接触させる段階
    を含む方法。
  12. 少なくとも二つの基材及び各場合で請求項1~11のいずれか1項に記載のようにして得られる二つの基材間に存在する接着剤層を含む接着複合体。
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