JP6436991B2 - 二成分接着剤 - Google Patents

二成分接着剤 Download PDF

Info

Publication number
JP6436991B2
JP6436991B2 JP2016529959A JP2016529959A JP6436991B2 JP 6436991 B2 JP6436991 B2 JP 6436991B2 JP 2016529959 A JP2016529959 A JP 2016529959A JP 2016529959 A JP2016529959 A JP 2016529959A JP 6436991 B2 JP6436991 B2 JP 6436991B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
component
isocyanate
prepolymer
nco
diamine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016529959A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017502103A (ja
Inventor
ブーザー,シュテファン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nolax AG
Original Assignee
Nolax AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nolax AG filed Critical Nolax AG
Publication of JP2017502103A publication Critical patent/JP2017502103A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6436991B2 publication Critical patent/JP6436991B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J175/00Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J175/02Polyureas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/16Catalysts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/16Catalysts
    • C08G18/22Catalysts containing metal compounds
    • C08G18/225Catalysts containing metal compounds of alkali or alkaline earth metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/64Macromolecular compounds not provided for by groups C08G18/42 - C08G18/63
    • C08G18/6415Macromolecular compounds not provided for by groups C08G18/42 - C08G18/63 having nitrogen
    • C08G18/6423Polyalkylene polyamines; polyethylenimines; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J175/00Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J175/04Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J175/00Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J175/04Polyurethanes
    • C09J175/08Polyurethanes from polyethers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2115/00Oligomerisation
    • C08G2115/02Oligomerisation to isocyanurate groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Description

本発明は、独立請求項の前文に従った二成分接着剤および二成分接着剤系に関する。
ポリウレタン(polyurethane:PUR)は、構造用接着剤の主剤としてしばしば使用され、ジアルコールまたはポリアルコールとポリイソシアネートとの反応によって形成される。ポリウレタン接着剤は典型的には、比較的大きい硬度および脆性を有する15〜25MPaの強度を達成する。
ポリ尿素ベースの接着剤も同様に公知であり、それらの製品では、PURとは対照的に、ポリオール成分はポリアミンに置き換えられる。アミン基とイソシアネートとの反応は、ポリオール成分の水酸基とポリウレタン接着剤のイソシアネートとの反応よりも、ほぼ1ケタ分速く進む。したがって、ウレタン形成とは対照的に、尿素形成は熱エネルギーの放出を伴う。ポリ尿素ベースの接着剤は、比較的大きい硬度および脆性に関し、ポリウレタン接着剤と同様の特性を有する。
三量化触媒を使用しながらポリイソシアヌレート(polyisocyanurate:PIR)を発生させるために三量体複素環イソシアヌレートを形成することは、公知である。ポリイソシアヌレートの形成に基づいた二成分接着剤も、同様に公知である。それらは、触媒を使用した、たとえばポリオールまたはポリアミンのイソシアネート反応性水素とイソシアネートとの反応を利用する。EP 2 137 224 B1は、このタイプの二成分接着剤を記載している。対応する触媒の存在下でさえ、高温が硬化にとって必要であり、それは、接着継ぎ目の加熱および/または加熱炉での一時保管を必要とする。したがって、ポリイソシアヌレートベースの二成分接着剤の使用はこれまで用途制約を受けてきた。
したがって、本発明の目的は、先行技術の欠点を克服することである。特に、目標は、より容易に取扱うことができ、より広範に適用可能であり、かつ、硬化後に強固であるにもかかわらず同時にそれほど脆くない、接着性組成物を提供することである。
これらの目的は、独立請求項において定義された特徴によって達成される。
本発明は、第1の成分(A)と第2の成分(B)とを含む二成分接着剤に関する。
成分Aは、モノマーポリイソシアネート、特にモノマージイソシアネートと、イソシアネート官能価が≧1.7、好ましくは1.7<fNCO<3の範囲、特に好ましくは2<fNCO<3の範囲にあるイソシアネート末端プレポリマーおよび/またはプレポリマー混合物とを含む。
特に好ましくは、イソシアネート末端プレポリマーおよび/またはプレポリマー混合物は、室温(20℃)で液体またはペースト状であり、いずれにせよ固体ではない。室温とは、ここおよび以下では、20℃であると理解される。プレポリマーおよび/またはプレポリマー混合物のイソシアネート含有量は、特に6〜33重量%、好ましくは8〜25重量%である。
成分Bは、ジアミンおよび/またはポリアミン、好ましくはポリエーテルジアミンおよび/またはポリエーテルポリアミンと、少なくとも1つの三量化触媒とを含む。
第2の成分(B)における組成物に存在するイソシアネート反応性水素原子、特にアミンの反応性水素原子に対する、第1の成分(A)におけるイソシアネート基の化学量論比は、7.5〜25、好ましくは10〜20、特に好ましくは15である。
好ましい実施形態では、成分Aのモノマージイソシアネートは、前述の過剰状態で使用される。
特に好ましくは、成分B、特にジアミンおよび/またはポリアミン、好ましくはポリエーテルジアミンおよび/またはポリエーテルポリアミンは、室温で液体またはペースト状であり、いずれにせよ固体ではない。さらに、成分Bは、完全に反応させた接着剤の衝撃強度を改善するためのポリオール、および、たとえば湿潤剤、安定剤、染料、充填剤、水分捕捉剤などのさらなる添加物を含み得る。
成分Aにおけるイソシアネート末端プレポリマーおよび/またはプレポリマー混合物の存在を無しで済ますことが可能である。代わりに、成分Aは、イソシアネート末端プレポリマーおよび/またはプレポリマー混合物の形成のために、反応物(一方ではジイソシアネート/ポリイソシアネート、他方ではジオール/ポリオールおよび/またはジアミン/ポリアミン)を含み得る。
したがって、第1のステップで、過剰に存在するモノマーポリイソシアネート(特にジイソシアネート)とポリアミンとの反応を介して第2のプレポリマーが形成される、二成分接着剤が提供される。この反応は、強発熱性である。同時に、成分Bにおいて提供されたアミンによる成分Aのイソシアネート末端プレポリマーの架橋が起こる。反応がさらに進むにつれて、適切な触媒、特にオクタン酸カリウムの影響が、存在するイソシアネート基の三量化を主としてもたらす。このため、公知のポリウレタン接着剤およびポリ尿素接着剤と比べ、本発明に従った二成分接着剤は、より高い引張強度および熱安定性の双方、ならびに、たとえばエポキシ樹脂といった他の高強度接着剤よりも高い衝撃強度を有する。
特に好ましい実施形態では、成分Aにおけるイソシアネート末端プレポリマーおよび/またはプレポリマー混合物は、オプションで、たとえばモノマージイソシアネート、ポリマーイソシアネート、または単官能イソシアネートといったさらに別のイソシアネートとの混合物における、ポリウレタンプレポリマーおよび/またはポリ尿素プレポリマーである。すでに上述したように、プレポリマーの存在をまったく無しで済ますことが実際に可能であり、代わりに、成分Aに存在すべきプレポリマーを生成するために、対応する反応物(一方ではジイソシアネート/ポリイソシアネート、他方ではジオール/ポリオールおよび/またはジアミン/ポリアミン)が含まれ得る。しかしながら、本発明の文脈では、ポリウレタンプレポリマーまたはポリウレタンプレポリマー混合物の使用が好まれ、これを通して、上述の先行技術から公知のポリウレタン組成物の良好な接着をさらに利用することができる。
本発明に従った組成物の個々の構成要素について、以下により詳細に説明する。
イソシアネート
ポリイソシアネートは、ポリウレタンおよびポリ尿素を生成するために不可欠である。ポリイソシアネートの一般的な実験式はR−(NCO)であり、式中、n≧2、Rは芳香族基または脂肪族基である。水酸基と反応するポリイソシアネートはポリウレタンを形成し、アミン基と反応するポリイソシアネートはポリ尿素を形成する。
使用されるポリイソシアネートは好ましくはジイソシアネートであり、特に好ましくは、4,4’−メチレンビス(フェニルイソシアネート)(MDI);トルエンジイソシアネート(TDI);m−キシレンジイソシアネート(XDI);ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI);メチレンビス(4−シクロヘキシルジイソシアネート)(HDMI);ナフタレン−1,5−ジイソシアネート(NDI);3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェニルジイソシアネート(TODI);1,4−ジ−イソシアナトベンゼン(PPDI);フェニル−1,4−4−ジイソシアネート;トリメチルヘキサメチルジイソシアネート(TDMI);イソフォロンジイソシアネート(IPDI);1,4ーシクロヘキシルジイソシアネート(CHDI);ジフェニルエーテル4,4’−ジイソシアネート;p,p’−ジフェニルジイソシアネート;リジンジイソシアネート(LDI);1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン;ポリメチルポリフェニルイソシアネート(PMDI);およびそれらの異性体および/または混合物からなる群から選択される。
特に、MDIおよびポリMDI混合物が優先される。通常、メチレン架橋ポリフェニルポリイソシアネート混合物は、約20〜約100重量パーセントのMDI異性体(典型的には、それらの約20〜約95重量パーセントは4,4’−異性体に割り当てられる)を含み、一方、残りは、より高い官能価(典型的には約2.1〜3.5)およびより高い分子量を有するポリメチレンポリフェニルイソシアネートによって形成される。この種のイソシアネート混合物は商業的に入手可能であり、および/またはUS3,362,979に従って容易に生成可能である。
イソシアネートはもちろん、高級同族体の形で、たとえばイソシアヌレート、カルボジイミド、アロファネート、ビウレット、イミノオキサジアジンジオン、ウレトンイミンまたはウレトジオンとして使用可能である。
プレポリマー
ポリウレタンプレポリマー
ポリウレタンプレポリマーを生成するために、ポリオールを前述のイソシアネートと反応させる。好適なポリオールは、当業者には公知である。本発明の文脈では、それらは典型的には、約500〜約6000の分子量、および/または2〜4個の水酸基を有する。特に好ましいポリオールは、各々の場合、2〜4個の水酸基を有する、ポリエステル、ポリエーテル、ポリチオエーテル、ポリアセタールおよびポリカーボネートである。本発明の文脈では、好ましいポリエーテルは、当業者には本質的に公知であり、たとえば、BFの存在下でのエポキシドとエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、テトラヒドロフラン、スチレンオキシドまたはエピクロロヒドリンとの重合により、もしくは、水、アルコールまたはアミン(たとえば、低分子量ジオール、トリオールまたはテトロール;4、4’ジヒドロキシジフェニルプロパン;アニリン;アンモニア;エタノールアミン;エチレンジアミン)といった反応性水素を含有する分子へのエポキシド、特にエチレンオキシドまたはプロピレンオキシドの添加により、調製可能である。ポリプロピレングリコールおよびポリテトラメチレングリコール(PTMGまたはPTMEG)が、現在好ましい。
プレポリマーの生成では、本質的に公知の鎖延長剤、特に低分子量(典型的には400g/mol未満)のジオール/ポリオールを使用することも可能である。特に、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタングリコール、ペンタングリコール、ヘキサングリコール、ベンジルグリコール、キシレングリコール、水、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、2,3−ジメチル−2,3−ブタンジオール、ジプロピレングリコールおよびトリプロピレングリコール、ジエチレングリコールおよびトリエチレングリコール、N−N’−ビス−(2−ヒドロキシプロピルアニリン)(DHPA)、1,4−ジ(2−ヒドロキシエチル)ヒドロキノン(HQEE)、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリメチロールプロパン、グリセロールが言及される。
好ましくは2個または3個の水酸末端基を有するポリアルケニルポリオール、ポリエーテルポリオールまたはポリエステルポリオール、もしくは混合されたポリエステルポリエーテルポリオールを、明確に定義された過剰のイソシアネートと反応させて、NCO末端ウレタンプレポリマーを発生させることができる。それらも、たとえばバイエル社(Bayer AG)から、たとえばデスモジュール(Desmodur)(登録商標)E22またはE23という商標で商業的に入手可能である。過剰ジイソシアネートの除去がfNCO=2をもたらす蒸留された生成物が同様に公知であり、使用可能である。
ポリ尿素プレポリマー
ポリ尿素プレポリマーを生成するために、≧2個のアミン基を有するポリアミンを、明確に定義された過剰の二官能または多官能イソシアネート化合物と本質的に公知の態様で反応させて、NCO末端ポリ尿素プレポリマーを発生させる。
しかしながら、本発明の文脈では、ポリ尿素プレポリマーは、ポリウレタンプレポリマーほど好まれない。なぜなら、それらは、水素架橋結合のため、室温でゲル化に向かう傾向を有するためである。
アミン
ポリエーテルポリアミン
使用可能なポリマーポリアミン成分は好ましくは、2〜4の官能価を有する化合物であり、特に、活性水素原子の50%以上は第1級または第2級アミンから形成される。特に、ポリオキシアルキレンアミン、たとえば、ポリオキシプロピレンジアミン、ポリオキシエチレンジアミン、ポリテトラメチレンエーテルジアミン、ポリオキシプロピレントリアミン、ポリオキシエチレントリアミン(ハンツマン(Huntsman)からジェファーミン(Jeffamine)(登録商標)という商品名で公知)など;および、特定の用途のために芳香族成分が許容される場合には、ポリエチレングリコールジ(p−アミノベンゾエート);ポリエチレングリコールジ−(o−アミノベンゾエート);ポリエチレングリコールジ(m−アミノベンゾエート);ポリテトラメチレングリコールジ(p−アミノベンゾエート);ポリテトラメチレングリコールジ(o−アミノベンゾエート);ポリテトラメチレングリコールジ(m−アミノベンゾエート)が言及される。使用可能であるポリアミンは、特に約2〜約3の官能価および/または約200g/mol〜約6000g/molの分子量を有するポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシドポリエーテルである(たとえばUS4,433,067に記載)。本発明の文脈では、アミン末端ポリエーテルの混合物を使用することももちろん可能である。
約150g/mol〜約7500g/molの範囲、好ましくは約250g/mol〜約600g/molの範囲の平均分子量を有するポリオキシアルキレンジアミンを使用することが優先される。
鎖延長剤としてのアミン
本発明の文脈では、好ましくは典型的には400g/mol未満の分子量を有するアミン鎖延長剤を使用することも可能である。特に、たとえばUS4,246,363およびUS4,269,945に記載されるような脂肪族ジアミンが言及される。同様に、鎖を延長する脂肪族ジアミンは、エチレンジアミン;ネオペンタンジアミン;1,2−および1,3−プロパンジアミン;1,6−ヘキサメチレンジアミン;1,8−オクタメチレンジアミン;1,12−ドデカメチレンジアミン;シクロヘキシルジアミン;4,4’−ビス(パラ−アミノシクロヘキシル)メタン;2,2’−ジメチル−4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)(ジメチルジシクラン);イソホロンジアミン;4,7−ジオキサデカン−1,10−ジアミン;4,7−10−トリオキサデカン−1,13−ジアミン;テトラメチルエチレン−ジアミン;ペンタメチルジエチレントリアミン;ジメチルシクロヘキシルアミン;テトラメチル−1,3−ブタンジアミン;ペンタメチルジプロピレントリアミン;ビス(ジメチルアミノエチルエーテル)トリエチレングリコールジアミン;4,4’−メチレンビス(2−エチル−6−メチルシクロヘキシルアミン)(M−MECA);4,4’−メチレンビス(2,6−ジエチルシクロヘキシルアミン)(MDECA);4,4’−ビス(sec−ブチルアミノ)ジシクロヘキシルメタン(クリアリンク(Clearlink)(登録商標)1000として商業的に入手可能)およびそのモノマー;3,3’−ジメチル−4,4’−ビス(sec−ブチルアミノ)ジシクロヘキシルメタン(クリアリンク(登録商標)3000として商業的に入手可能)およびそのモノマー;N,N’−ジイソプロピルイソホロンジアミン(ジェフリンク(Jefflink)(登録商標)754として商業的に入手可能);たとえばN,N’−ジエチルマレエート2−メチルペンタメチレンジアミン(デスモフェン(Desmophen)(登録商標)NH−1220として商業的に入手可能)、N,N’−ジエチルマレエート−アミノジシクロヘキシルメタン(デスモフェン(登録商標)NH−1420として商業的に入手可能)、およびN,N’−ジエチルマレエート−アミノジメチルジシクロヘキシルメタン(デスモフェン(登録商標)NH−1520として商業的に入手可能)といったアスパラギン酸のアミン、からなる群から選択可能である。
本発明の文脈では、(たとえばUS4,659,747に記載されるような)芳香族ジアミンも、鎖延長剤として使用可能である。具体的には、ジメチルベンジルアミン;ジエチルベンジルアミン;1,2−ジメチルイミダゾール;2−メチルイミダゾール;1,2−、1,3−または1,4−ビス(sec−ブチルアミノ)ベンゼン(ユニリンク(Unilink)(登録商標)4100として商業的に入手可能);4,4’−ビス(sec−ブチルアミン)ジフェニルメタン(ユニリンク(登録商標)4200として商業的に入手可能);トリメチレングリコールジ(p−アミノベンゾエート)(バーサリンク(Versalink)740Mとして商業的に入手可能);トリメチレングリコールジ−(o−アミノベンゾエート);トリメチレングリコールジ(m−アミノベンゾエート);ポリエチレングリコールジ(p−アミノベンゾエート);ポリエチレングリコールジ(o−アミノベンゾエート);ポリエチレングリコールジ(m−アミノベンゾエート);ポリテトラメチレングリコールジ(p−アミノベンゾエート);ポリテトラメチレングリコールジ(o−アミノベンゾエート);ポリテトラメチレングリコールジ(m−アミノベンゾエート);たとえば、3,5−ジエチル−2,4−トルエンジアミンおよび3,5−ジエチル−2,6−トルエンジアミン(エタキュア(Ethacure)(登録商標)100として商業的に入手可能)ならびに3,5−ジメチルチオ−2,4−トルエンジアミンおよび3,5−ジメチルチオ−2,6−トルエンジアミン(エタキュア(登録商標)300として商業的に入手可能)といった芳香族ジアミン;4,4’−メチレンビス(2−クロロアニリン);ジエチレントリアミン;トリエチレンテトラミン;テトラエチレンペンタミン;メチレンジアニリン(MDA);m−フェニレンジアミン;ジエチルトルエンジアミン;4,4’−メチレンビス−3−(クロロ−2,6−ジエチルベンジルアミン)(MCDEA);ジエチルトルエンジアミン(DETDA);4,4’−メチレンビス(2−エチル−6−メチルアニリン(NMMEA);4,4’−メチレンビス(2,6−ジエチルアニリン(MDEA);4,4’−メチレンビス(2−イソプロピル−6−メチルアニリン(MMIPA);4、4’−ビス(sec−ブチルアミノ)ジフェニルメタン;フェニレンジアミン;メチレンビス−オルト−クロロアニリン(MBO−CA);4,4’−メチレンビス(2−メチルアニリン)(MMA);4,4’−メチレンビス(2−クロロ−6−エチルアニリン)(MCEA);1,2−ビス(2−アミノフェニルチオ)エタン;N,N’−ジアルキル−p−フェニレンジアミン;4,4’−メチレンビス(2,6−ジイソプロピルアニリン)(MDIPA);およびジメチルチオトルエンジアミン(2,4および2,6−異性体)(DMTDA);4−クロロ−3,5−ジアミノ安息香酸イソブチルエステル(CDABE)、およびそれらの混合物が言及される。
前述の鎖延長剤とポリアミンとの混合比は、当業者によって日常の実験で、ハードセグメントとソフトセグメントとの所望の比に容易に整合可能である。成分の混和性に課せられる当該技術で慣例的な要件が遵守されることになっている。
本発明の文脈では、前述の第1級ポリアミンは、たとえばエポキシドを用いて(US6,723,821)、アクリレートを用いて(たとえばUS5,359,123およびUS5,192,814に記載されるようにマイケル付加を介して)、またはアルコキシシランを用いて(好ましくは、たとえばWO02059224に記載されるようにアミノシランを用いて)、また、イソシアネートシラン、エポキシシランまたはアクリレートシランを用いて、当該技術において慣例的な態様でさらに改質可能である。
イソシアネートおよび/またはアミン成分へのアルコキシシリル化合物の取り込みによって、これらの2Cポリ尿素接着剤は、接着性、耐水性または耐酸性に関し、特性の向上したプロファイルを備えることができる。
成分Bにおける特に好ましいアミンは、好ましくは約2000g/molの平均分子量を有するポリオキシプロピレンジアミン(たとえば、テキサス州ヒューストン、ハンツマン社の、CAS9046−10−0に従ったジェファーミン(登録商標)D−2000という商品名で商業的に入手可能);好ましくは約5000g/molの平均分子量を有する第1級分岐ポリエーテルトリアミン(たとえば、(米国)テキサス州ヒューストン、ハンツマン社の、CAS64852−22−8に従ったジェファーミン(登録商標)T−5000という商品名で商業的に入手可能);置換ジアミン、特に芳香族ジアミン、たとえば、ジエチルトリレンジアミン((ドイツ)レーヴァークーゼン、バイエル社のハーター(Haerter)DTまたはハーターVP LS 2214という商品名で商業的に入手可能)、またはN,N’−ジアルキルアミノジフェニルメタン((ドイツ)エルクラート、UOP社のユニリンク(商標)4200ジアミンという商品名で商業的に入手可能)である。
三量化触媒
本発明に従った使用可能な三量化触媒は、特にカルボン酸の金属塩であり、好ましくはオクタン酸カリウムおよび酢酸カリウム、ホスフィン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、第4級アンモニウム塩、2,4,6ートリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、および/または、たとえばジェフキャット(Jeffcat)TR(登録商標)(ハンツマン)といった触媒の混合物である。
本発明のさらなる局面を以下に説明する。
NCO末端プレポリマー、特にウレタンプレポリマーの官能価は、≧1.7であり、好ましくは1.7<fNCO<3、特に好ましくは2〜3の範囲にある。>2である官能価は、付加的に存在する遊離イソシアネートによって、および、ウレタン基とさらなるNCO単位との反応の結果として形成可能なアロファネート基によって説明可能である。この種のプレポリマーはしたがって、専門家分野ではしばしば「疑似プレポリマー」とも呼ばれる。成分Aにおけるアロファネート基は、成分Bとのさらなる反応中に、ウレタンおよび遊離イソシアネートへと再度切断される。
好ましい実施形態では、成分Bにおける組成物に存在するイソシアネート反応性水素原子、特にジアミンおよび/またはポリアミンの反応性水素原子に対する、成分Aにおけるイソシアネート基の化学量論比は、約7.5〜約25、好ましくは約10〜約20、特に好ましくは約15である。
異なるジアミンまたはポリアミンの選択およびオプションの組合せにより、本発明の知識において、当業者は、日常の実験において成分Bのみを介して、たとえば弾性、耐水性、反応速度などといった二成分接着剤の必須の特性を容易に調節することができる。対照的に、成分Aは保持可能であり、それは、製造業者のための生産および消費者のための提供双方の観点から、かなりの柔軟性を許可する(異なる成分Bを有する系については、以下を参照されたい)。
本発明に従った組成物はもちろん、ポリウレタン/ポリ尿素産業において一般に慣例的であるような、当該技術において慣例的なさらに別の添加物を含み得る。例として、可塑剤、たとえば有機カルボン酸またはそれらの無水物のエステル、たとえばジオクチルフタレートまたはジイソデシルフタレートといったフタレート、たとえばジオクチルアジペートといったアジペート、セバケート、有機リン酸エステルおよびスルホン酸エステル、ポリブテン、ならびにイソシアネートと反応しない他の化合物;溶剤;無機および有機充填剤、たとえば、オプションでステアリン酸塩、カーボンブラック、カオリン、酸化アルミニウム、シリカおよびPVCパウダーでコーティングされた重質炭酸カルシウムまたは沈降炭酸カルシウムなど;たとえばポリエチレンまたはポリアミドの繊維;顔料;レオロジー改質剤、たとえば増粘剤、たとえば尿素化合物、ポリアミドワックス、ベントナイトまたはヒュームドシリカなど;接着促進剤、特にシラン、たとえば、ビニルシラン、イソシアネート成分におけるイソシアナトシラン、およびアミン成分においてアルジミノシランを発生させるためにアルデヒドと反応するアミノシランなど;乾燥剤、たとえばp−トシルイソシアネートおよび他の反応性モノイソシアネート、ビニルトリメトキシシラン、オルトギ酸エステル、酸化カルシウムまたは分子ふるい(たとえばゼオライト)など;熱、光およびUV放射に対する安定剤;難燃性物質;界面活性物質、たとえば湿潤剤、フロー剤、脱気剤または消泡剤など;菌の増殖を防止する殺菌剤または殺菌物質;ならびに、ポリウレタン産業において慣例的に使用される他の物質が挙げられる。
そのような添加物に関しては、ポリウレタンハンドブック第2版、ガンター・エルテル(Guenter Oertel)(編集者)、ミュンヘン、ハンサー出版社(Hanser Publishers)、1994年、98〜128頁が参照される。当該技術における慣例的な添加物に関するその開示は、ここに引用により本発明の開示へと援用される。
好適な基体は主として、金属、ガラス、セラミック、プラスチック、木材材料、布地である。金属結合のエリアで利点が見つかることになっている。なぜなら、組成物は室温で、向上した耐熱性および概してより高い強度を伝えるためである。
さらに、本発明は、二成分接着剤の個別化した提供のための系であって、モノマーポリイソシアネート、特にモノマージイソシアネートと、イソシアネート官能価が≧1.7、好ましくは1.7<fNCO<3、特に好ましくは2<fNCO<3の範囲にあるイソシアネート末端プレポリマーおよび/またはプレポリマー混合物とを含む、成分Aと、各々の場合、異なるジアミンおよび/またはポリアミン、好ましくはポリエーテルジアミンおよび/またはポリエーテルポリアミンを含む、少なくとも2つの代替的な成分Bと、少なくとも1つの三量化触媒とを含む、系に関する。2つの代替的な成分Bにおける組成物に存在するイソシアネート反応性水素原子、特にジアミンおよび/またはポリアミンの反応性水素原子に対する、第1の成分(A)におけるイソシアネート基の化学量論比は、7.5〜25、好ましくは10〜20、より好ましくは15である。
(一般的使用のための構成された提供(パーツキット)の意味における)そのような系により、本発明に従った二成分接着剤を、消費者によって選択される用途特有の成分Bのみを介して、驚くほど容易にかつ柔軟に個別化ベースで提供することが可能である。
本発明を、実施例を参照することによって以下により詳細に説明するが、本発明の主題はこれらの実施形態に限定されない。
指数(表1および表2参照)は、使用されるイソシアネート基のモル量とイソシアネート基の理論上必要とされるモル量との比に対応しており、>1の値について、使用されるイソシアネート基のモル過剰を定義する。
組成物1は、WO2008/095915 A1からのポリウレタンベースの、本発明以外の接着性組成物である。指数が1.004で三量化触媒を使用していないため、それは衝撃強度特性を有する。
Figure 0006436991
比較例(組成物2および3)と本発明の組成物(組成物4および5)との比較を以下に要約する。成分AおよびBにおける、異なる使用量のジェファーミンD−2000およびジェファーミンSD−401、TIB KAT K15、ポリキャット(Polycat)43、スプラセク(Suprasec)2385、デスモジュールE23、ならびにデスモフェン(Desmophen)4051 B、テゴウェット(Tego Wet)KL 245およびシリポライト(Siliporite)SA/1720の添加が比較された。
比較例(組成物2および3)と本発明の組成物(組成物4および5)との特性を以下の表に示す。組成物2および3は、本発明以外の組成物である。組成物4および5は、本発明の組成物である。
Figure 0006436991
以下の表は、増加する温度での本発明の組成物5の弾性係数(E係数)および最大引張強度を示す。本発明以外の組成物1について、室温での対応する測定値が同様に示され、それらは、本発明の組成物5のE係数の値の71%、最大引張強度の値の58%の値を有する。組成物1については、増加する温度でのE係数および最大引張強度の退行が公知である(データは示さず)。
Figure 0006436991
以下の表は、本発明の組成物5の引張剪断特性を提供する。
Figure 0006436991
本発明の組成物4および5は、指数14.9および15で高い衝撃強度を有する。また、本発明の組成物5については、向上した引張強度が示される。組成物はまた、80〜150℃の範囲の保管温度で有利な特性を呈する。

Claims (7)

  1. 第1の成分(A)と第2の成分(B)とを含む二成分接着剤であって、
    第1の成分(A)は、
    モノマーポリイソシアネートと
    イソシアネート官能価 NCO NCO ≧1.7の範囲にあるイソシアネート末端プレポリマーおよび/またはプレポリマー混合物とを含み、
    第2の成分(B)は、
    ジアミンおよび/またはポリアミンと
    三量化触媒とを含み、
    第2の成分(B)における組成物に存在するイソシアネート反応性水素原子に対する、第1の成分(A)におけるイソシアネート基の化学量論比は、7.5〜25である、二成分接着剤。
  2. イソシアネート末端プレポリマーおよび/またはプレポリマー混合物は、室温で液体またはペースト状であることを特徴とする、請求項1に記載の二成分接着剤。
  3. ジアミンおよび/またはポリアミンは、室温で液体またはペースト状であることを特徴とする、請求項1または2に記載の二成分接着剤。
  4. 第2の成分(B)はポリオールおよび/または添加物を含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の二成分接着剤。
  5. 第1の成分(A)のイソシアネート官能価f NCO がf NCO ≧1.7のイソシアネート末端プレポリマーおよび/またはプレポリマー混合物のイソシアネート含有量は、6〜33重量%であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の二成分接着剤。
  6. 三量化触媒はカルボン酸の金属塩であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の二成分接着剤。
  7. 第1の成分(A)におけるイソシアネート末端プレポリマーおよび/またはプレポリマー混合物は、ポリウレタンプレポリマーおよび/またはポリ尿素プレポリマーであることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の二成分接着剤。
JP2016529959A 2013-11-12 2014-10-24 二成分接着剤 Active JP6436991B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13192537.2 2013-11-12
EP13192537.2A EP2871194B1 (de) 2013-11-12 2013-11-12 Zwei-Komponenten-Klebstoff
PCT/EP2014/072842 WO2015071074A1 (de) 2013-11-12 2014-10-24 Zwei-komponenten-klebstoff

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017502103A JP2017502103A (ja) 2017-01-19
JP6436991B2 true JP6436991B2 (ja) 2018-12-12

Family

ID=49552277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016529959A Active JP6436991B2 (ja) 2013-11-12 2014-10-24 二成分接着剤

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20160280976A1 (ja)
EP (1) EP2871194B1 (ja)
JP (1) JP6436991B2 (ja)
CN (1) CN105722881B (ja)
WO (1) WO2015071074A1 (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3275645A1 (de) 2016-07-25 2018-01-31 nolax AG Sandwichbauteil, verfahren für die herstellung eines sandwichbauteils und verwendung eines sandwichbauteils
EP4000866A1 (en) * 2016-12-06 2022-05-25 Chromatic 3D Materials Inc. Manufacture of three dimensional objects from thermosets
EP3415567B1 (de) 2017-06-12 2020-03-25 Nolax AG Bauteil, verfahren zum herstellen eines bauteils, kit und verfahren zum verbinden von bauteilen
EP3415772B1 (de) 2017-06-12 2023-11-29 Nolax AG Verfahren zum verbinden eines anbauteils mit einem sandwichbauteil, verwendung einer polymerzusammensetzung und verbundbauteil
DE102018202050A1 (de) * 2018-02-09 2019-08-14 Glue Tec Industrieklebstoffe Gmbh & Co. Kg Zweikomponenten-strukturklebstoffe
US11655327B2 (en) * 2018-09-20 2023-05-23 3M Innovative Properties Company Polymeric material including a uretdione-containing material and an epoxy component, two-part compositions, and methods
EP3900930A4 (en) * 2018-12-21 2022-09-07 DIC Corporation ADHESIVE, LAMINATED FILM AND METHOD OF MAKING LAMINATED FILM
JP7228683B2 (ja) * 2019-04-19 2023-02-24 三井化学株式会社 接着剤キットおよび積層体の製造方法
KR20220113713A (ko) * 2019-12-19 2022-08-16 케메탈 게엠베하 연료 탱크 외부용 밀봉재로서의 폴리우레아 코팅 시스템
CN111748310B (zh) * 2020-06-22 2023-04-11 湖北回天新材料股份有限公司 一种双组份聚氨酯胶粘剂及制备方法
CN113527629B (zh) * 2021-06-15 2023-05-23 深圳市百丽春粘胶实业有限公司 一种高耐候高性能建筑外墙用改性聚醚树脂及密封胶
JP7171956B1 (ja) 2022-03-29 2022-11-15 アイカ工業株式会社 コンクリート床用目地材組成物及びその施工方法及びコンクリート床

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3362979A (en) 1964-01-02 1968-01-09 Jefferson Chem Co Inc Mixtures of methylene-bridged polyphenyl polyisocyanates
US4246363A (en) 1979-06-18 1981-01-20 The Dow Chemical Company Reaction injection molded polyurethanes having particular flexural modulus factors and at least two thermal transition temperatures in a particular range
US4299924A (en) * 1979-08-10 1981-11-10 Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Polyisocyanurate resin and process for making the same
US4269945A (en) 1980-01-24 1981-05-26 The Dow Chemical Company Reaction injection molded polyurethanes employing aliphatic amine chain extenders
US4433067A (en) 1982-04-23 1984-02-21 Texaco Inc. Reaction injection molded elastomers prepared from amine terminated polyethers, amine terminated chain extender and aromatic polyisocyanate
JPS6090281A (ja) * 1984-08-03 1985-05-21 Sanyo Chem Ind Ltd 接着剤および接着方法
US4659747A (en) 1986-05-15 1987-04-21 The Dow Chemical Company Cyclohexanedimethanol/diamine mixtures as RIM extenders
AU647580B2 (en) 1991-02-12 1994-03-24 Nippon Paint Co., Ltd. Polyamine compositions containing secondary amine functions
JP2592724B2 (ja) 1991-04-30 1997-03-19 日本ペイント株式会社 反応射出成形用ポリウレア樹脂組成物
US5175228A (en) * 1991-12-09 1992-12-29 Gencorp Inc. Two-component primerless urethane-isocyanurate adhesive compositions having high temperature resistance
FR2812653A1 (fr) * 2000-08-03 2002-02-08 Michelin Soc Tech Colle pour compositions de caoutchouc, son procede de preparation et articles comportant cette colle
DE10103027A1 (de) 2001-01-24 2002-07-25 Bayer Ag Zweikomponenten-Polyurethan-Bindemittel als Haftvermittler
CA2438773C (en) 2001-02-17 2008-12-30 Hehr International Inc. Polyurea polymers prepared from polyamine epoxide adduct
CN101506263B (zh) * 2006-10-27 2012-07-04 米其林技术公司 聚脲粘合剂
EP1958975B1 (de) * 2007-02-06 2011-07-20 nolax AG Zwei-Komponenten Klebstoff
EP1970420A1 (en) 2007-03-15 2008-09-17 Huntsman International Llc Polyisocyanate-based adhesive composition

Also Published As

Publication number Publication date
EP2871194B1 (de) 2016-08-03
CN105722881A (zh) 2016-06-29
JP2017502103A (ja) 2017-01-19
EP2871194A1 (de) 2015-05-13
US20160280976A1 (en) 2016-09-29
WO2015071074A1 (de) 2015-05-21
CN105722881B (zh) 2019-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6436991B2 (ja) 二成分接着剤
US20100108260A1 (en) Two-Component Adhesive
KR930004365B1 (ko) 폴리우레아 수지의 제조방법 및 폴리우레아 수지
US11220610B2 (en) Methods for reactive three-dimensional printing by inkjet printing
KR0149051B1 (ko) 폴리우레탄 및 폴리우레아용 경화제로서의 비스(n-알킬아미노시클로헥실)메탄
ES2744533T3 (es) Aldiminas y composiciones que contienen aldimina
JP2009513782A5 (ja)
KR100363761B1 (ko) 동적 적용을 위한 폴리우레탄우레아 탄성중합체
JP2000309746A (ja) ポリ尿素スプレーコーティングのための付加的なイソシアネート反応性官能基を含んでいるポリアスパラギン酸エステル
KR20040049265A (ko) 우수한 경도 및 가요성을 갖는 폴리아스파르테이트 수지
US20130116379A1 (en) Binder combinations for structural drinking water pipe coatings
CN102414235B (zh) 用于高尔夫球壳的可流延聚脲组合物
KR20040027398A (ko) 우수한 경도 및 가요성을 갖는 폴리아스파르테이트 수지
JP2009500483A (ja) スプレー用ポリウレアシステム、およびその製造法と使用
CA2820844A1 (en) A process for making polyurea particles
JP5578061B2 (ja) ポリウレア(ウレタン)システム用鎖延長剤
EP1613678B1 (en) Novel chain extender useful in the manufacture of polyurethanes and the corresponding polyurethanes
JP2004115523A (ja) 改善された可撓性を有するポリアスパルテート樹脂
JP2021510393A (ja) 二成分系被覆組成物
MX2014012283A (es) Poliuretanos tranparentes.
US20240218108A1 (en) Polyurea and Method of Making Using an Amine Compound
KR920001487B1 (ko) 피복용 폴리우레아
TW200720391A (en) Adhesive composition, adhesive sheet, and applications thereof
WO2012019759A2 (en) Compositions for the production of polyurethanes with adjustable gel time

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170906

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180427

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180508

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180808

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20181016

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181113

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6436991

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250