JP6777656B2 - 潜在性2液型ポリウレタン接着剤 - Google Patents
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- C09J2400/00—Presence of inorganic and organic materials
- C09J2400/20—Presence of organic materials
- C09J2400/22—Presence of unspecified polymer
- C09J2400/226—Presence of unspecified polymer in the substrate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J2475/00—Presence of polyurethane
Description
ポリオール成分は、
a)ポリオール成分の重量に基づいて、少なくとも35重量パーセントの、400〜2,000のヒドロキシル当量及び2〜4の公称ヒドロキシル官能価を有する、1つ以上のポリエーテルポリオールであって、ポリエーテルポリオール(複数可)は、プロピレンオキシドのホモポリマー、及び70〜99重量%のプロピレンオキシドと1〜30重量%のエチレンオキシドとのコポリマーから選択される、1つ以上のポリエーテルポリオールと、
b)a)の1当量当たり4〜8当量の1つ以上の脂肪族ジオール鎖延長剤と、
c)a)の100重量部当たり0.1〜3重量部の、少なくとも2つの第1級及び/または第2級脂肪族アミン基を有する、少なくとも1つの化合物と、
d)触媒的に有効な量の少なくとも1つのウレタン触媒と、
e)ポリオール成分の重量に基づいて、最大60重量パーセントの少なくとも1つの粒子状充填剤と、を含み、
ポリイソシアネート成分は、
ポリイソシアネート成分の重量に基づいて、25〜60重量パーセントの、1分子当たり少なくとも2つのイソシアネート基及び500〜3,500のイソシアネート当量を有する、少なくとも1つのイソシアネート末端プレポリマーであって、プレポリマーは、最大350の分子量を有する、1つ以上の芳香族ジイソシアネートと、i)2〜4の公称ヒドロキシル官能価を有するポリ(プロピレンオキシド)の少なくとも1つの700〜3,000の分子量のホモポリマー、またはii)i)と、70〜99重量パーセントのプロピレンオキシドと1〜30重量パーセントのエチレンオキシドとのコポリマーであり、かつ2〜4の公称ヒドロキシル官能価を有する、i)の1重量部当たり最大3重量部の、2,000〜8,000の分子量のポリエーテルポリオールとの混合物との反応生成物である、イソシアネート末端プレポリマーと、
ポリイソシアネート成分の重量に基づいて、20〜50重量パーセントの、最大300のイソシアネート当量、及び1分子当たり2〜4個のイソシアネート基を有する、少なくとも1つのポリイソシアネート化合物と、
最大50重量%の少なくとも1つの粒子状充填剤と、を含み、
ポリイソシアネート成分のイソシアネート当量、及びポリオール成分の1つのイソシアネート反応基当たりの当量は、ポリイソシアネート成分及びポリオール成分が1:1の体積比で混合されるとき、イソシアネートインデックスが、1.1〜1.8であるようなものである。
以下の実施例は、本発明を説明するために提供されるが、その範囲を限定することを意図するものではない。全ての部及び割合は、別段の指示がない限り、重量によるものである。以下の実施例では、
ポリオールAは、約4,800g/Molの分子量及び約1,600のヒドロキシル当量を有する公称三官能性エチレンオキシドでキャップされたポリ(酸化プロピレン)である。
実施例1〜8及び比較試料A〜Eに使用されるポリオール成分は、表1に示されるとおりの原料を混合することによって作製される。表1中、1The Dow Chemical CompanyからのMetatin(商標)713触媒。2ChemturaからのFomrez(商標)U220。3Air Products and ChemicalsからのDabco(商標)33LV。4Air Products and ChemicalsからのPolycat(商標)SA−1/10。5Tosoh CorporationからのToyocat(商標)DB41。
(態様)
(態様1)
ポリオール成分及びイソシアネート成分を有する2成分型ポリウレタン接着剤組成物であって、
前記ポリオール成分は、
a)前記ポリオール成分の重量に基づいて、少なくとも35重量パーセントの、400〜2,000のヒドロキシル当量及び2〜4の公称ヒドロキシル官能価を有する、1つ以上のポリエーテルポリオールであって、前記ポリエーテルポリオール(複数可)は、プロピレンオキシドのホモポリマー、及び70〜99重量%のプロピレンオキシドと1〜30重量%のエチレンオキシドとのコポリマーから選択される、1つ以上のポリエーテルポリオールと、
b)a)の1当量当たり4〜8当量の1つ以上の脂肪族ジオール鎖延長剤と、
c)a)の100重量部当たり0.1〜3重量部の、少なくとも2つの第1級及び/または第2級脂肪族アミン基を有する、少なくとも1つの化合物と、
d)触媒的に有効な量の少なくとも1つのウレタン触媒と、
e)前記ポリオール成分の重量に基づいて、最大60重量パーセントの少なくとも1つの粒子状充填剤と、を含み、
前記ポリイソシアネート成分は、
前記ポリイソシアネート成分の重量に基づいて、25〜60重量パーセントの、1分子当たり少なくとも2つのイソシアネート基及び500〜3,500のイソシアネート当量を有する、少なくとも1つのイソシアネート末端プレポリマーであって、前記プレポリマーは、最大350の分子量を有する、1つ以上の芳香族ジイソシアネートと、i)2〜4の公称ヒドロキシル官能価を有するポリ(プロピレンオキシド)の少なくとも1つの700〜3000の分子量のホモポリマー、またはii)i)と、70〜99重量パーセントのプロピレンオキシドと1〜30重量パーセントのエチレンオキシドとのコポリマーであり、かつ2〜4の公称ヒドロキシル官能価を有する、i)の1重量部当たり最大3重量部の、2,000〜8,000の分子量のポリエーテルポリオールとの混合物との反応生成物である、イソシアネート末端プレポリマーと、
前記ポリイソシアネート成分の重量に基づいて、20〜50重量パーセントの、最大300のイソシアネート当量、及び1分子当たり2〜4個のイソシアネート基を有する、少なくとも1つのポリイソシアネート化合物と、
最大50重量%の少なくとも1つの粒子状充填剤と、を含み、
前記ポリイソシアネート成分の前記イソシアネート当量、及び前記ポリオール成分の1つのイソシアネート反応基当たりの前記当量は、前記ポリイソシアネート成分及び前記ポリオール成分が1:1の体積比で混合されるとき、イソシアネートインデックスが、1.1〜1.8であるようなものである、接着剤組成物。
(態様2)
前記ウレタン触媒は、少なくとも1つの潜在性室温触媒と、少なくとも1つの周囲温度硬化触媒と、を含む、態様1に記載の接着剤組成物。
(態様3)
前記1つ以上の潜在性室温有機金属触媒は、スズ、亜鉛、またはビスマスを含有する、態様1または2に記載の組成物。
(態様4)
前記1つ以上の潜在性室温有機金属触媒は、亜鉛アルカノエート、ビスマスアルカノエート、ジアルキルスズアルカノエート、ジアルキルスズメルカプチド、ジアルキルスズビス(アルキルメルカプトアセテート)、ジアルキルスズチオグリコレート、またはこれらの混合物である、態様1〜3のいずれか1項に記載の組成物。
(態様5)
前記1つ以上の潜在性室温有機金属触媒は、ジアルキルスズメルカプチド、ジアルキルスズビス(アルキルメルカプトアセテート)、ジアルキルスズチオグリコレート、または
これらの混合物である、態様1〜4のいずれか1項に記載の組成物。
(態様6)
前記潜在性触媒は、ジアルキルスズチオグリコレート及び酸ブロックアミジン触媒のうちの一方または両方である、態様2に記載の接着剤組成物。
(態様7)
前記酸ブロックアミジン触媒は、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン)または1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノン−5−エンを含む、先行態様のいずれか1項に記載の組成物。
(態様8)
前記ポリオール成分は、a)の1当量当たり4〜7当量の1つ以上の脂肪族ジオール鎖延長剤を含む、態様1〜7のいずれかに記載の接着剤組成物。
(態様9)
前記ポリオール成分は、モノエチレングリコールを含む、いずれかの先行態様に記載の接着剤組成物。
(態様10)
前記ポリオール成分は、a)の1当量当たり4〜6当量のモノエチレングリコールを含む、態様9に記載の接着剤組成物。
(態様11)
前記イソシアネート末端プレポリマーは、最大350の分子量を有する1つ以上の芳香族ジイソシアネートと、i)2〜4の公称ヒドロキシル官能価を有するポリ(プロピレンオキシド)の少なくとも1つの700〜3,000の分子量のホモポリマーとの反応生成物である、いずれかの先行態様に記載の接着剤組成物。
(態様12)
前記ポリオール成分及び前記ポリイソシアネート成分は各々、可塑剤を欠いている、いずれかの先行態様に記載の接着剤組成物。
(態様13)
前記ポリオール成分及び前記ポリイソシアネート成分は各々、炭素粒子を欠いている、いずれかの先行態様に記載の接着剤組成物。
(態様14)
最大300のイソシアネート当量、及び1分子当たり2〜4個のイソシアネート基を有する、ポリイソシアネート化合物は、少なくとも1つの脂肪族ポリイソシアネート化合物と、少なくとも1つの芳香族ポリイソシアネート化合物との混合物である、いずれかの先行態様に記載の接着剤組成物。
(態様15)
いずれかの先行態様に記載の2成分型ポリウレタン接着剤組成物を硬化することによって形成される、硬化した接着剤。
(態様16)
2つの基板を結合させる方法であって、2つの基板の間の結合線で態様1〜14のいずれかに記載の2成分型ポリウレタン接着剤の層を形成することと、前記層を前記結合線で硬化して、前記基板の各々に結合された硬化した接着剤を形成することと、を含む、方法。
Claims (15)
- ポリオール成分及びポリイソシアネート成分を有する2成分型ポリウレタン接着剤組成物であって、
前記ポリオール成分は、
a)前記ポリオール成分の重量に基づいて、少なくとも35重量パーセントの、400〜2,000のヒドロキシル当量及び2〜4の公称ヒドロキシル官能価を有する、1つ以上のポリエーテルポリオールであって、前記ポリエーテルポリオール(複数可)は、プロピレンオキシドのホモポリマー、及び70〜99重量%のプロピレンオキシドと1〜30重量%のエチレンオキシドとのコポリマーから選択される、1つ以上のポリエーテルポリオールと、
b)1当量のa)に対して4〜8当量の1つ以上の脂肪族ジオール鎖延長剤と、
c)100重量部のa)に対して0.1〜3重量部の、少なくとも2つの第1級及び/または第2級脂肪族アミン基を有する、少なくとも1つの化合物と、
d)i)30℃を下回る温度で活性である、触媒的に有効な量の少なくとも1つの周囲温度ウレタン触媒と、
ii)少なくとも40℃の温度で活性である、触媒的に有効な量の少なくとも1つの潜在性ウレタン触媒と、
e)前記ポリオール成分の重量に基づいて、最大60重量パーセントの少なくとも1つの粒子状充填剤と、を含み、
前記ポリイソシアネート成分は、
前記ポリイソシアネート成分の重量に基づいて、25〜60重量パーセントの、1分子当たり少なくとも2つのイソシアネート基及び500〜3,500のイソシアネート当量を有する、少なくとも1つのイソシアネート末端プレポリマーであって、前記プレポリマーは、最大350の分子量を有する、1つ以上の芳香族ジイソシアネートと、i)2〜4の公称ヒドロキシル官能価を有するポリ(プロピレンオキシド)の少なくとも1つの700〜3000の分子量のホモポリマー、またはii)i)と、70〜99重量パーセントのプロピレンオキシドと1〜30重量パーセントのエチレンオキシドとのコポリマーであり、かつ2〜4の公称ヒドロキシル官能価を有する、1重量部のi)に対して最大3重量部の、2,000〜8,000の分子量のポリエーテルポリオールとの混合物との反応生成物である、イソシアネート末端プレポリマーと、
前記ポリイソシアネート成分の重量に基づいて、20〜50重量パーセントの、最大300のイソシアネート当量、及び1分子当たり2〜4個のイソシアネート基を有する、少なくとも1つのポリイソシアネート化合物と、
最大50重量%の少なくとも1つの粒子状充填剤と、を含み、
前記ポリイソシアネート成分の前記イソシアネート当量、及び前記ポリオール成分の1つのイソシアネート反応基当たりの前記当量は、前記ポリイソシアネート成分及び前記ポリオール成分が1:1の体積比で混合される場合に、イソシアネートインデックスが、1.1〜1.8であるようになっている、接着剤組成物。 - d)i)前記周囲温度ウレタン触媒は、塩化第2スズ、塩化第1スズ、オクタン酸第1スズ、オレイン酸第1スズ、ジラウリン酸ジメチルスズ、ジラウリン酸ジブチルスズ、リシノール酸スズ、及び式SnRn(OR)4−n(式中、Rは、アルキルまたはアリールであり、nは、0〜18である)の他のスズ化合物、ジアルキルスズメルカプチド;第3級アミン、アミジン、ビスマス塩、コバルト塩、亜鉛塩、またはこれらの混合物から選択され、d)ii)潜在性ウレタン触媒は、亜鉛アルカノエート、ビスマスアルカノエート、ジアルキルスズアルカノエート、ジアルキルスズメルカプチド、ジアルキルスズビス(アルキルメルカプトアセテート)、ジアルキルスズチオグリコレート、酸ブロック第3級アミン及び/もしくは環状アミジン触媒、またはこれらの混合物から選択される、請求項1に記載の接着剤組成物。
- d)ii)潜在性ウレタン触媒は、ジアルキルスズチオグリコレート;ならびに酸ブロック第3級アミン及び/または環状アミジン触媒から選択される、請求項1に記載の接着剤組成物。
- d)ii)潜在性ウレタン触媒は、ジオクチルスズチオグルコレート(グルコレート(glcolate))、ジブチルスズチオグリコレート、及びジメチルスズチオグリコレート、酸ブロック第3級アミン及び/または環状アミジン触媒から選択され、酸ブロック基は、C1−C18アルカン酸、ベンゾエート、もしくは置換ベンゾエート、またはこれらの混合物である、請求項1に記載の接着剤組成物。
- 前記1つ以上の潜在性ウレタン触媒は、スズ、亜鉛、またはビスマスを含有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の接着剤組成物。
- 前記1つ以上の潜在性ウレタン触媒は、亜鉛アルカノエート、ビスマスアルカノエート、ジアルキルスズアルカノエート、ジアルキルスズメルカプチド、ジアルキルスズビス(アルキルメルカプトアセテート)、ジアルキルスズチオグリコレート、またはこれらの混合物である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の接着剤組成物。
- 前記1つ以上の潜在性ウレタン触媒は、ジアルキルスズメルカプチド、ジアルキルスズビス(アルキルメルカプトアセテート)、ジアルキルスズチオグリコレート、またはこれらの混合物である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の接着剤組成物。
- 前記潜在性ウレタン触媒は、ジアルキルスズチオグリコレート及び酸ブロック第3級アミン及び/または環状アミジン触媒のうちの一方または両方である、請求項2〜4のいずれか1項に記載の接着剤組成物。
- 前記酸ブロック第3級アミン及び/または環状アミジン触媒は、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン)または1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノン−5−エンを含む、請求項2〜4、8のいずれか1項に記載の接着剤組成物。
- 前記イソシアネート末端プレポリマーは、最大350の分子量を有する1つ以上の芳香族ジイソシアネートと、i)2〜4の公称ヒドロキシル官能価を有するポリ(プロピレンオキシド)の少なくとも1つの700〜3,000の分子量のホモポリマーとの反応生成物である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
- 前記ポリオール成分及び前記ポリイソシアネート成分は各々、可塑剤を欠いている、請求項1〜10のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
- 前記ポリオール成分及び前記ポリイソシアネート成分は各々、炭素粒子を欠いている、請求項1〜11のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
- 最大300のイソシアネート当量、及び1分子当たり2〜4個のイソシアネート基を有する、ポリイソシアネート化合物は、少なくとも1つの脂肪族ポリイソシアネート化合物と、少なくとも1つの芳香族ポリイソシアネート化合物との混合物である、請求項1〜12のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
- 請求項1〜13のいずれか一項に記載の2成分型ポリウレタン接着剤組成物を硬化することによって形成される、硬化した接着剤。
- 2つの基板を結合させる方法であって、2つの基板の間の結合線で請求項1〜13のいずれかに記載の2成分型ポリウレタン接着剤の層を形成することと、前記層を前記結合線で硬化して、前記基板の各々に結合された硬化した接着剤を形成することと、を含む、方法。
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