JPH06340804A - ポリウレタンと縮合樹脂との水性分散物 - Google Patents

ポリウレタンと縮合樹脂との水性分散物

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JPH06340804A
JPH06340804A JP6036669A JP3666994A JPH06340804A JP H06340804 A JPH06340804 A JP H06340804A JP 6036669 A JP6036669 A JP 6036669A JP 3666994 A JP3666994 A JP 3666994A JP H06340804 A JPH06340804 A JP H06340804A
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ゲールハルト、アウホター
Lothar Maempel
ロタル、メムペル
Horst Seibert
ホルスト、ザイベルト
Guenter Scherr
ギュンター、シェル
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 接着剤添加后乾燥、接着までの時間が工程に
必要なだけ充分に確保されしかも高強度高耐熱歪性を与
える汎用性の水性分散物接着剤を提供する。 【構成】 ポリウレタンとポリウレタン当り5−60重
量%の接着改善ポリマーとを含有する水性分散物であっ
て、ポリウレタンは有機ポリイソシアネート、イオン性
ジヒドロキシ化合物、イソシアネート反応性イオン化合
物よりなり、一方粘着改善ポリマーは特定の水酸基置換
芳香族系化合物と特定のC2 −C20の、ケト基、アルデ
ヒド基、ジオレフィン基等含有化合物との反応生成物で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポリウレタンと接着性改
善ポリマーとを含有する非溶媒型水性分散物に関する。
【0002】
【従来の技術】溶媒発散を避けるため水性ポリマー分散
物、特にポリウレタン分散物を接着剤に使用することが
増加している。
【0003】ドイツ特許出願公開第3903538号及
びドイツ特許出願公開第4024567号は接着性改善
のためポリウレタンに加えて他のポリマー、フェノール
/フォルマリン樹脂を含有する分散物を開示している。
ドイツ特許出願公開第3903538号ではポリウレタ
ンは低沸点、水可溶性の溶媒中で調製されその后接着性
改善ポリマーが添加されてから得られた混合物は水中に
分散される。これにより安定な水性分散物が得られ添加
したポリマーは分散粒子内部に安定化ポリウレタン層に
囲まれて存在すると考えられる。接触接着剤として用い
られるとこれらの分散物は熱活性化后良好な初期接着性
を示す。ドイツ特許出願P4137556.4、P41
37660.9及びP4137661.7は特定の構造
を有し或いは付加無機塩を含むポリウレタンの分散物を
開示している。
【0004】接着剤使用時「開放時間」即ち適用接着層
乾燥后接着結合用の水がなくなるまでの残存時間は特に
重要である。もしも「開放時間」が過剰であると充分な
強度の接着結合力はもはや得られない。殊に架橋結合剤
付加の場合「開放時間」はしばしば非常に短い。例えば
比較的長い被覆工程で生ずる問題を避けるため長い「開
放時間」が工程者にとって必要である。接着剤は接着結
合前に熱により付加的に活性化される(熱活性化)。
【0005】そのような熱活性化后接着結合力が達成し
うる瞬間及び最終強度、耐熱歪化性は一般に未だ充分で
はなく、特に架橋結合剤が添加される場合には不充分で
ある。従来の技術ではポリウレタン分散物は「開放時
間」が充分に長くなく、熱活性化后接着結合強度は不充
分であり殊に架橋結合剤添加の場合に不足している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこれらの欠点
を改善解決することをその目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】吾々はこの目的は以下に
示すようなポリウレタン分散物、その製法及び接着剤と
しての使用によって達成されることを見出した。即ちポ
リウレタンとポリウレタン当り5〜60重量%の接着改
善ポリマーとを含有する水性分散物であって、該ポリウ
レタンは実質的に(a)有機ポリイソシアネート、
(b)分子量500〜5,000g/molの、イオン
またはイオンに転化しうる基を有しないジヒドロキシ化
合物、(c)少くとも一つのイソシアネートとの反応性
を有する官能基と少くとも一つのイオンまたはイオンに
転化しうる基とを有する化合物、及び(d)所望によ
り、(c)とは異っており、且つ少くとも二つのイソシ
アネートとの反応性を有する分子量60〜500g/m
olの化合物、より成り、該ポリウレタンまたはそのプ
レポリマーは粘着改善ポリマーの添加后水中に分散さ
れ、プレポリマーの場合にはポリウレタンに更に転化す
ることが達成され、該粘着改善ポリマーは化合物(I)
と化合物(II)との反応生成物であり、該化合物
(I)は一つの芳香族環、二つの合成芳香族環又はC1
−C8 アルケーン基結合の二つの芳香族環を有する芳香
族化合物(少くとも1つの環は少くとも一つの水酸基に
よって置換されているか1−3個のC1 −C12−アルキ
ル又はC1 −C12−アルコキシ基によって置換されても
よい)またはこれらの混合物から選択されており、該化
合物(II)は2−20個の炭素原子及び少くとも一つ
のケト基またはアルデヒド基、C4 −C16ジオレフィン
を有する化合物、2−10個の炭素原子及び少くとも一
つの三重結合を有する化合物、それらの混合物または化
合物(II)と70モル%を越えないフォルムアルデヒ
ドとの混合物の中から選ばれているものである水性分散
物によってである。
【0008】本発明の好適実施態様は従属クレームに記
載されている。
【0009】この新規な水性分散物はポリウレタンとポ
リウレタン当り5−60重量%、好ましくは10−30
重量%の上述の反応生成物とを含有している。
【0010】ポリウレタンは実質的に、好ましくは完全
に成分(a)〜(d)から成立している。イソシアネー
トに対する反応性官能基はヒドロキシル基と一級または
二級のアミノ基である。特に好適なポリイソシアネート
としては(a)脂肪族、脂環式及び芳香族のジイソシア
ネート化合物がある。一般式X(NCO)2 でXが炭素
4〜12の脂肪族炭化水素基、炭素6〜15の脂環式炭
化水素基、炭素6〜15の芳香族炭化水素基、が特に好
んで用いられる。
【0011】好適な脂肪族、脂環式、及び芳香族炭化水
素の例としてはブタン1,4−ジイソシアネート、ヘキ
サン1,6−ジイソシアネート、2,2,4−及び2,
4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、
シクロヘキサンジイソシアネート、メチルシクロヘキサ
ンジイソシアネート、イソフォロンジイソシアネート、
4,4−ジイソシアナートジシクロヘキシルメタン、ト
ルエン2,4−及び2,6ジイソシアネート及びテトラ
メチルキシレンジイソシアネート(TMXDI)があ
る。
【0012】ジイソシアネートの混合物も用いてもよ
い。脂肪族または脂環式のジイソシアネートと芳香族ジ
イソシアネートの1:4から5:1までの混合物も特に
好ましいことが証明されている。ジイソシアネートに加
えてモノイソシアネートを少量分子量調節のために用い
てもよい。
【0013】イソフォロンジイソシアネートやヘキサメ
チレン1,6ジイソシアネートに例示されるビューレッ
トやイソシアニュレートのようなイソシアネート基を2
つ以上持つ化合物もやはり存在してよい。分子量500
〜5,000の好適ジヒドロキシ化合物としてはポリエ
ステル類、ポリエーテル類、ポリチオエーテル類、ポリ
アセトン類、ポリアセタール類、ポリカーボネート類及
び2つの水酸基を有するポリエステルアミド類が知られ
ている。好適なジヒドロキシ化合物は分子量750〜
3,000のものである。これらのジヒドロキシ化合物
の混合物も勿論使用できる。
【0014】必要であれば例えばプロピレン酸化物によ
りアルコキシル化したグリセロールまたはトリメチロー
ルプロパンのような2つ以上の水酸基を有する化合物も
付加的に用いてもよい。
【0015】好適な(c)の例としては脂肪族、脂環式
及び芳香族のモノ或いはジヒドロキシカルボン酸化合物
がある。特に炭素3〜10の米国特許第3412054
号記載のものも好まれている。一般式は
【0016】
【化1】 でありR1 が水素または炭素原子1−4のアルキル、R
2 ,R3 は夫々C1 −C4 アルキレン、が特に好適であ
る。
【0017】一例としては2,2−ジメチロールプロピ
オン酸がある。
【0018】リシン、アラニン、またはN−(2アミノ
エチル)−2アミノエタン硫酸のような一つ又は二つの
水酸基またはアミノ基とアミノカルボン酸またはアミノ
硫酸を含有する三級のアンモニウム塩とエチレンジアミ
ンとアクリル酸の付加物のような脂肪族のジ−級ジアミ
ンとオレフィンのカルボン酸の付加物(独特許出願公開
第2034479号)も有名である。
【0019】ポリウレタンの水中分散可能性を保証する
ため成分(c)はイオン性またはイオン転化性基を含ん
でいる。その量はイソシアネート基1モル当り通常0.
03〜0.5g当量、好ましくは0.05〜0.4g当
量である。
【0020】水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸
カリウム、重炭酸ナトリウム、アンモニア、1,2級ア
ミン又は例えばトリエチルアミンまたはジメチルアミノ
プロパノールのような3級アミンのような無機及び/又
は有機ベースも潜在的アニオン基をカルボキシル基やス
ルホ基のようなイオン基に転換させるために用いてもよ
い。
【0021】潜在的カチオン基例えば三級アミノ基を相
当するカチオンに転換させるには例えばアンモニウム基
や塩酸、醋酸、フマル酸、マレイン酸、酪酸、酒石酸、
蓚酸または燐酸のような無機または有機酸が中和剤とし
て適当であり、例えば塩化メチル、臭化メチル、ジメチ
ル硫酸、塩化ベンジル、エチルクロロ醋酸、臭化アセト
アミドは四級化剤として適当である。その他の好適中和
剤と四級化剤は米国特許第3,479,310号、6欄
に記載されている。イオン性又は潜在イオン性基の中
和、四級化はイソシアネートポリ付加反応の前、途中及
び特に後で実行できる。
【0022】必要に応じて分子量500〜10,000
g/モル、好ましくは1000〜5000g/モルのモ
ノ水素ポリエーテルのような非イオン性エマルション化
剤もあってもよい。しかし化合物(c)が存在するので
一般に非イオン性エマルション化剤は不要である。
【0023】成分(d)は実質的に二つの水酸基、二つ
のアミノ基または一つの水酸基、及び一つのアミノ基を
含む化合物である。例えば1,3プロパンジオールまた
は1,4ブタンジオールのようなジヒドロキシ化合物、
エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ピペラジ
ン、2,5−ジメチルピペラジン、1アミノ−3−アミ
ノ−メチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン
(イソホロンジアミン)、4,4′−ジアミノジシクロ
ヘキシルメタン、2,4−ジアミノシクロヘキサン又は
1,2−ジアミノプロパン、ヒドラジン、エタノールア
ミン、イソプロパノールアミン、メチルエタノールアミ
ンまたはアミノエトキシエタノールのようなアミノアル
コール類が適当である。
【0024】必要によりトリメチロールプロパンまたは
グリセロールのようなトリオール類やエーテルまたはエ
ステル基含有の三級水酸化合物、四級水酸化合物である
ペンタエリトリット、ジエチレントリアミン、4−アミ
ノエチルオクタンジアミンまたはトリアミノエチルアミ
ンのような三級アミン化合物、ジエタノールアミンのよ
うな水酸基とアミノ基を含有する化合物に例示されるイ
ソシアネートと反応する少くとも3つの基を有する化合
物も同様に用いてよい。
【0025】成分(a)〜(d)の量は全イソシアネー
ト基と全イソシアネートとの反応性官能基モル数/全成
分モル数として定義される官能係数Fが一般に2.00
〜2.50、好ましくは2.00〜2.20、特に好ま
しくは2.00〜2.10となるように適当に選択され
る。式の分母はポリウレタン中に存在する成分のモル数
の和を含み且つ一つないしより多くのイソシアネート基
またはイソシアネート反応性の基を含む。
【0026】もしも二官能基化合物のみが用いられるな
らFは2である。全成分量は第1級または第2級アミノ
基とイソシアネート反応性水酸基との和が0.9〜1.
2/イソシアネート基、特に好ましくは0.95〜1.
1/イソシアネート基となるように選択されるのが好ま
しい。
【0027】ポリウレタンを製造するにはドイツ特許出
願公開第3437918号記載公知のように、成分
(a)〜(d)を低沸点、水混溶性の有機溶媒中で又は
溶媒なしに反応させることができる。
【0028】イソシアネートと反応しない全溶媒が溶媒
として使用できる。水と任意に混合しうるテトラヒドロ
フラン、メチルエチルケトン、N−メチルピロリドン及
び特にアセトンが好まれる。N−メチルピロリドンやジ
メチルフォルムアミドのような高沸点水混溶性溶媒はあ
まり好まれない。水不溶性のトルエン、キシレンのよう
な溶媒は少量は存在してよい。溶媒の沸点は100℃以
下が好ましい。反応温度は50〜120℃が好ましい。
ジブチル錫ジラウレート、錫(II)オクトベート、又
は1,4−ジアゾビシクロ−[2.2.2]オクタンの
ような慣用公知の触媒はジイソシアネートとの反応促進
のため存在してもよい。
【0029】実質的にイソシアネート基を含まない得ら
れたポリウレタンは上記定義の反応物添加后に水中に分
散され、有機溶媒を、要望する度合まで通常は完全に、
蒸溜により除去する。
【0030】ポリウレタン製造もポリウレタンプレポリ
マーが先ず有機溶媒中で製造されるような工程により同
様に実施される。反応物質添加后イソシアネート基が依
然残存している得られたポリウレタンプレポリマーを水
中に分散させる。他成分との反応はその后実行すること
ができる。上述のようにそれから有機溶媒を除去する。
【0031】本反応物質は化合物(I)と化合物(I
I)との反応生成物であり、該化合物(I)は一つの芳
香族環、二つの合成芳香族環又はC1 −C8 アルケーン
基結合の二つの芳香族環を有する芳香族化合物(少くと
も一つの環は少くとも一つの水酸基によって置換されて
いるか、1−3個のC1 −C12−アルキル又はC1 −C
12−アルコキシ基によって置換されてもよい)またはこ
れらの混合物から選択されており、該化合物(II)は
2−20個の炭素原子及び少くとも一つのケト基または
アルデヒド基、C4 −C16−ジオレフィンを有する化合
物、2−10個の炭素原子及び少くとも一つの三重結合
を有する化合物、それらの混合物または化合物(II)
と70モル%を越えないフォルムアルデヒドとの混合物
の中から選ばれているものである。
【0032】α又はβナフトール、未置換ないし1〜3
個、C1 〜C8 アルキル基又はC1〜C8 アルコキシ基
によって置換されたビスフェノールA又はフェノールが
化合物(I)として好適である。置換は芳香族環の水酸
基に対してメタ位ないしパラ位がよい。好適な化合物
[I]は一個又は二個の水酸基、殊に一個の水酸基を有
するものである。
【0033】化合物[II]に於いて上述の化合物とフ
ォルムアルデヒドの混合物が用いられる場合には、フォ
ルムアルデヒド量は化合物[II]として使用される全
混合物に対するモル%が70%を越えず、好ましくは3
0%を越えず、最適には10%を越えない。フォルムア
ルデヒド混合物を用いないことが最も良い。
【0034】化合物[II]は2〜14個の炭素原子、
1〜2個のケト基又はアルデヒド基(好ましくは1つの
ケト基又はアルデヒド基)を有する化合物が好ましい。
【0035】これらの化合物は脂肪族でも芳香族でも脂
肪族と芳香族の双方を有するものでもよい。好ましくは
ケト基又はアルデヒド基を除いて他の官能基を有しない
ものがよい。即ちアルデヒド基又はケト基の酸素を除い
て他の余分な異原子のない方がよい。
【0036】化合物[II]の例としてはアセトアルデ
ヒド、nプロピオンアルデヒド、グリコールアルデヒ
ド、イソプロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒド、グ
リオキザール、グルタールジアルデヒド、オキザグルタ
ールジアルデヒド、アセトン、メチルエチルケトン、ベ
ンゾフェノン、ブタジエン、シクロペンタジエン、ビシ
クロペンタジエン、アセチレン、アクロレイン、メチル
アクロレイン又はそれらの混合物がある。
【0037】アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒ
ド、n−ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド又は
アセトンが特に好適である。化合物[I]と[II]の
反応生成物は一般に知られている。反応は芳香族環の水
酸基に対してオルト又はパラ位へのケト基、アルデヒド
基ないし二重、三重結合の付加によりフェノール/フォ
ルムアルデヒド縮合と同様に生起する。
【0038】縮合反応に於ける化合物[I]の化合物
[II]に対するモル比は1:0.1から1:2まで、
特に1:0.7から1:1までが好ましい。
【0039】一般に反応は先ず化合物[I]が触媒であ
る塩酸、ホウ素三沸化物、硫酸、p−トルエンスルホン
酸又はドデシルベンゼンスルホン酸のような酸と開始
し、ついで化合物[II]を0〜250℃、好ましくは
20〜230℃で計量供給して実施される。
【0040】供給終了后後縮合を20〜250℃、好ま
しくは80〜200℃で実行してもよい。反応中消泡剤
を用いたり用いないで所望により反応混合物から水を除
去することができる。
【0041】反応状況は得られる反応生成物の軟化点を
測定することにより監視することができる。
【0042】反応生成物の軟化点(DIN52,011
により測定)は50〜200℃、好ましくは80〜14
0℃、非常に好ましくは120〜140℃が良い。
【0043】反応物は水中分散に先立って水混溶性溶媒
中にあるポリウレタン又はそのプレポリマーに対して添
加されるのが好ましい。原則としてポリウレタンの出発
成分を含有する反応混合物に対していつでも反応物を添
加することができる。しかしながらプレポリマーの合成
が既に進行してプレポリマーのNCO含量が5重量%値
以下になるまでは添加しない方が有利である。反応物は
それ自体のまゝ又は溶液として添加することができる。
水の他に低沸点の水混溶性有機溶媒も特に好適な溶媒で
ある。
【0044】必要によりポリウレタンプレポリマーをポ
リウレタンに転化し、また所望により有機溶媒を蒸溜除
去した混合物を水中に分散后最終的に得られる新規な分
散物は固形分を10〜70重量%、好ましくは20−5
0重量%有している。
【0045】この新規分散物は接着剤として使用に適し
ている。例えば木材、プラスチック、ガラス、金属等の
広範囲の基質に対して接着結合する、直接に接触する接
着剤として用いることができる。特殊な性質を獲得する
ため可塑化剤、フイルム形成助剤、充填剤のような他の
添加物を分散物に加えてもよい。粘着結合させる両方の
基質表面に接着剤を被覆した方が有利である。
【0046】イソシアネートキュアリング剤も架橋分散
物に対して添加してもよい。例えばキュアリング剤のイ
ソシアネート基はウレタン基と架橋できる。
【0047】キュアリング剤の量はポリウレタンに対し
て例えば0.1〜20重量%、好ましくは0.5〜10
重量%が好適である。
【0048】適当なキュアリング剤には平均イソシアネ
ート官能指数少くとも2.0、好ましくは2.2〜5.
0、イソシアネート含量5〜30重量%、好ましくは1
0〜25重量%で好適最高粘度10,000mPa(2
5℃)のポリイソシアネートがある。
【0049】原則としてa)で述べた全イソシアネート
は適当である。しかし既述のように例えばヨーロッパ特
許第0,358,979号の被覆用ポリイソシアネート
は好ましい。これらの化合物としては25℃で50〜5
00mPa.sないし50〜3,000mPa.sのよ
うに比較的低粘度の1,6−ジイソシアネートヘキサン
やイソホロンジイソシアネートのようなジイソシアネー
トのジカルボニル、ビューレット、及びイソシアニュレ
ート含有付加物が例えば挙げられる。水中分散性を保証
する量の乳化剤を付加的に含むイソシアネートキュアリ
ング剤は特に好まれ、この場合乳化剤はポリイソシアネ
ートと少くとも10酸化エチレン単位を含む少くとも一
つのポリエーテル鎖を有するモノ水素ないしポリ水素の
非イオンポリエーテルアルコールとの反応生成物であ
る。このような水分散性ポリイソシアネートは例えばヨ
ーロッパ特許第0,206,059号やドイツ特許出願
公開第4,036,927号に記載されている。
【0050】これらのイソシアネートキュアリング剤は
工程直前に新規分散剤と混合することが好ましい。
【0051】接着剤として用いると新規分散物は長い開
放時間を有し、高強度、高耐熱歪性の接着結合力を付与
する。
【0052】以下実施例により本発明を説明する。
【0053】
【実施例】以下の実施例で使用する略字を説明する。 ADA=アジピン酸 PUD=アクリル酸とエチレンジアミン B14=1,4−ブタンジオール のミカエル付加物のナトリウム TDI=トルエンジイソシアネート 塩 HDI=ヘキサメチレンジイソシア DBTL=ジブチル錫ジラウリン酸 ネート DMPA=ジメチロールプロピオン酸 IPDI=イソホロンジイソシアネ TMP=トリメチロールプロパン ート 比較例1 モル量 重量部 [mmol] [g] ポリエステルジオール(OH指数;45.0) 198 492 TDI 147 25.6 HDI 178 24.7 DBTL 0.1 アセトンI 133 アセトンII 532 PUD(40重量%強度) 94 42.0 フェノール/フォルムアルデヒド縮合樹脂、 軟化点(DIN52,011)128℃ 240 アセトンIII 240 脱ミネラル水 1200
【0054】脱水ポリエステルジオール(アジピン酸と
1,4−ブタンジオールから得られる)、アセトンI、
DBTLの混合物にTDIを加えた。1時間、65℃で
反応させてからHDIを添加し更に90分間反応を継続
した。アセトンII付加后反応混合物のNCO含量は
0.75%であった。
【0055】鎖伸張は水中40%強度溶液として存在す
るPUDによって50℃で実施した。5分后アセトンI
IIとフェノール、フォルムアルデヒド縮合物から調製
された樹脂溶液を添加し、50℃で5分間撹拌した。そ
の后水分散を実施しアセトンを蒸溜除去した。脱ミネラ
ル水により分散物の固定分含量を40重量%に調整し
た。
【0056】実施例1 分散物の調製は比較例1と同様に行なった。しかしなが
らフェノール/フォルムアルデヒド樹脂の代りにフェノ
ールとnブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒドの混
合物(nブチルアルデヒドのイソブチルアルデヒドに対
する比率、モル比、1:1)とをベースとする樹脂を用
いた。軟化点(DIN52,011)153℃。
【0057】実施例2 分散物の調製は比較例1と同様に行なった。但しフェノ
ール/フォルムアルデヒド樹脂の代りにフェノールとn
ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒドの混合物(n
ブチルアルデヒドのイソブチルアルデヒドに対する比
率、モル比1:1)とをベースとする樹脂を用いた。軟
化点(DIN52,011)128℃。
【0058】実施例3 分散物の調製は比較例1と同様に行なった。但しフェノ
ール/フォルムアルデヒド樹脂の代りにフェノールとジ
シクロペンタジエンとをベースとする樹脂を用いた。軟
化点(DIN52,011)108℃。
【0059】実施例4 分散物の調製は比較例1と同様に行なった。しかしフェ
ノール/フォルムアルデヒド樹脂の代りにフェノール、
アセトンとフォルムアルデヒド(モル比1:1)をベー
スとする樹脂を用いた。軟化点(DIN52,011)
113℃。
【0060】実施例5 分散物の調製は比較例1と同様に行なった。しかしフェ
ノール/フォルムアルデヒド樹脂の代りにフェノールと
nブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒドの混合物
(nブチルアルデヒドのイソブチルアルデヒドに対する
モル比1:1)をベースとする樹脂を用いた。軟化点
(DIN52,011)128℃。
【0061】実施例6 モル量 重量部 [mmol] [g] ポリエステルジオール(OH指数:45.0) 196 489 TDI 159 27.8 HDI 159 26.8 DBTL 0.1 アセトンI 133 アセトンII 532 PUD(40重量%強度) 94 42.0 フェノール/イソブチルアルデヒド縮合樹脂、 軟化点(DIN52,011)132℃ 240 アセトンIII 240 脱ミネラル水 1200 分散物の調製は比較例1と同様に行なった。但しHDI
との反応時間を80分に増加させた。
【0062】実施例7 モル量 重量部 [mmol] [g] ポリエステルジオール(OH指数:45.0) 184 458 ジメチロールプロピオン酸 160 21.4 TDI 235 41.0 HDI 235.6 39.5 DBTL 0.1 アセトンI 137 アセトンII 548 フェノール/n−ブチルアルデヒド イソブチルアルデヒド 縮合樹脂、 軟化点(DIN52,011)128℃ 240 アセトンIII 240 脱ミネラル水 1200 イソホロンジアミン 96 16.3
【0063】TDIは脱水ポリエステルオール(アジピ
ン酸と1,4ブタンジオールから調製)、ジメチロール
プロピオン酸、アセトンI及び触媒の混合物に添加し
た。65℃、1時間の反応后HDIを添加し更に110
分間反応を継続した。アセトンII添加后反応混合物の
NCO含量は0.65%であった。アセトンIIIとフ
ェノール縮合物とn−ブチルアルデヒド、イソブチルア
ルデヒドの混合物(モル比1:1)とから調製した樹脂
溶液を更に添加した。溶液を30℃に冷却后水により2
0分間をかけて分散を実施し、イソホロンジアミンを添
加して鎖伸張を実行し、アセトンを蒸溜、除去した。分
散物はそれから脱ミネラル水により固形分を40重量%
に調製した。
【0064】実施例8 モル量 重量部 [mmol] [g] ポリエーテルオール(OH指数:56) 200 401 ジメチロールプロピオン酸 161 21.6 TDI 670 117 DBTL 0.1 アセトンI 684 フェノール/n−ブチルアルデヒド/ イソブチルアルデヒド縮合樹脂、軟化点 (DIN52,011)128℃ 240 アセトンII 240 脱ミネラル水 1200
【0065】TDIをポリエーテルオール(ポリプロピ
レン酸化物を脱水)、ジメチロールプロピオン酸、触媒
の混合物に対して添加し反応は反応温度105℃で3時
間行なった。アセトンI添加后の反応混合物のNCO3
含量は0.56%であった。
【0066】アセトンII、フェノール縮合物、nブチ
ルアルデヒドとイソブチルアルデヒドの混合物(モル比
1:1)から得られる樹脂溶液を添加した。溶液が30
℃に冷却してから水を用いて20分をかけて分散を行い
アセトンを分離留出させた。脱ミネラル水により分散物
の固形分濃度を40重量%に調整した。
【0067】実施例9 モル量 重量部 [mmol] [g] ポリエーテルオール(OH指数:56) 177 354 ジメチロールプロピオン酸 31 4.2 1,4−ブタンジオール 513 46.2 トリメチロールプロパン 18 2.4 TDI 410 71.4 HDI 410 69.0 DBTL 0.1 アセトンI 133 アセトンII 532 PUD塩(40重量%強度) 73 31.9 フェノール/イソブチルアルデヒド縮合樹脂、 軟化点(DIN52,011)132℃ 240 アセトンIII 240 脱ミネラル水 1200
【0068】TDIを脱水ポリテトラヒドロフラン2,
000(ポリテトラメチレン酸化物)、1,4−ブタン
ジオール、トリメチロールプロパン、ジメチロールプロ
ピオン酸、アセトンI、触媒の混合物に対して添加し
た。60℃で1時間反応后HDIを添加し反応物は更に
90分間反応を継続した。アセトンII添加后の反応混
合物のNCO3 含量は0.64%であった。
【0069】水中40%強度溶液のPUDを用いて50
℃で鎖長延長を行なった。5分后アセトンIII、フェ
ノール縮合液、n−ブチルアルデヒドとイソブチルアル
デヒドの混合液(モル比1:1)から調製した樹脂溶液
を添加し50℃で5分間撹拌を続けた。水により分散を
実施しアセトンを脱溜出させた。分散物は脱ミネラル水
により固形分濃度40重量%とした。
【0070】室温での接触接着結合力の測定 サンプル調整;分散物を固形分当り5重量%のパイロジ
エンシリカにより濃縮した。この処方物を二等分し、そ
の一方に水溶性エマルション化のため固形分当り7.5
重量%のヘキサメチレンジイソシアネート三量体変成物
を添加し、他の一方はそのまゝに残して保持した。
【0071】シェヤー強度:この特殊な分散混合物を1
mm歯のナイフコーターを用いて150×50mm2
積上のブナノ木のパネルに適用した后室温で60分間乾
燥した。これらの試験標本はその直后(A,C表1)又
は2時間后(B,D表1)に室温で30秒間0.5N/
mm2 加圧して接着させた。
【0072】直后に(瞬間強度)及び7日貯蔵后(最終
強度)に室温でシェア強度(N/mm2 )を測定した。
【0073】耐熱歪性:面積200×200mm2 (室
温接触結合)上のハードボードにPVCフイルムを接着
させた。PVCフイルムは剥離角180℃で300gの
負荷を与えた。温度を30分毎に10°上昇させた。P
VCフイルムが依然として完全にはハードボードから分
離していない最高温度を記録する。
【0074】
【表1】
【0075】試験結果は新規分散物は乾燥后2時間后接
着結合(長開放時間)の場合でさえ高い瞬間強度、最終
強度を達成しうることを示している。殊にこのことは一
般により短い開放時間をもたらす架橋剤を付加してもや
はりあてはまる。
【0076】(熱活性化)瞬間活性化の接触接着強度の
測定 試料調整:分散物を固形分含量当りパイロジエンシリカ
7.5重量%に濃縮した。この処方物を二等分し、その
一方には水エマルジョン化を可能とするため固定分含量
当り7.5%のヘキサメチレンジイソシアネート三量体
変成物を添加し、他の一方はそのまゝ変化させないで保
存した。
【0077】剥離強度:分散物をブラシ(1インチ、柔
毛)により均一に面積30×130mm2 上のスチレン
/ブタジエンゴム(ショアA硬度90(例DIN16,
909)のSBRIゴム)に対して適用し室温で45分
間乾燥させた。接着フイルムを一度赤外線放射により約
5秒間に80℃に加熱(瞬間活性化)した后試料を0.
5N/mm2 で10秒間加圧した。
【0078】剥離強度は直后及び調整室(23℃/50
%強度相対湿度)に5日間保存后に測定した。
【0079】耐熱歪性:試料標本は剥離強度測定用と同
様に調整した。50℃で1時間加熱后試料は10秒毎に
負荷を5,10,15,20,25,30Nに上昇させ
るようにした。
【0080】接着結合が保存されている場合には試料の
負荷を除きその后30秒間に60℃に加熱し10秒毎に
最高30Nに至るまでテストを繰返した。各サイクル后
テスト温度を10℃増加させた。
【0081】接着結合50mm以上の破壊を検出しうる
温度(℃)と負荷(N)を各々の場合記録する。
【0082】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲールハルト、アウホター ドイツ、67098、バート、デュルクハイム、 パラ−レ−モニャール−シュトラーセ、10 (72)発明者 ロタル、メムペル ドイツ、68782、ブリュール、シュプラウ ラヘ、12ベー (72)発明者 ホルスト、ザイベルト ドイツ、67136、フスゲンハイム、ボラン ダー、ヴェーク、7 (72)発明者 ギュンター、シェル ドイツ、67065、ルートヴィヒスハーフェ ン、アン、デァ、ミタークスヴァイデ、17

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリウレタンとポリウレタン当り5〜6
    0重量%の接着改善ポリマーとを含有する水性分散物で
    あって、該ポリウレタンは実質的に (a)有機ポリイソシアネート、 (b)分子量500〜5,000g/molの、イオン
    またはイオンに転化しうる基を有しないジヒドロキシ化
    合物、 (c)少くとも一つのイソシアネートとの反応性を有す
    る官能基と少くとも一つのイオンまたはイオンに転化し
    うる基とを有する化合物、及び (d)所望により、(c)とは異っており、且つ少くと
    も二つのイソシアネートとの反応性を有する分子量60
    〜500g/molの化合物、より成り、該ポリウレタ
    ンまたはそのプレポリマーは接着改善ポリマーの添加后
    水中に分散され、プレポリマーの場合にはポリウレタン
    に更に転化することが達成され、該接着改善ポリマーは
    化合物(I)と化合物(II)との反応生成物であり、
    該化合物(I)は一つの芳香族環、二つの合成芳香族環
    又はC1 −C8 アルケーン基結合の二つの芳香族環を有
    する芳香族化合物(少くとも1つの環は少くとも一つの
    水酸基によって置換されているか、1−3個のC1 −C
    12−アルキル基又はC1 −C12−アルコキシ基によって
    置換されてもよい)またはこれらの混合物から選択され
    ており、該化合物(II)は2−20個の炭素原子及び
    少くとも一つのケト基またはアルデヒド基、C4 −C16
    −ジオレフィンを有する化合物、2−10個の炭素原子
    及び少くとも一つの三重結合を有する化合物、それらの
    混合物または化合物(II)と70モル%を越えないフ
    ォルムアルデヒドとの混合物の中なら選ばれているもの
    である水性分散物。
JP6036669A 1993-03-20 1994-03-08 ポリウレタンと縮合樹脂との水性分散物 Withdrawn JPH06340804A (ja)

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DE4309079A DE4309079A1 (de) 1993-03-20 1993-03-20 Wäßrige Dispersion eines Polyurethan und eines Kondensationsharzes
DE4309079.6 1993-03-20

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DE59400787D1 (de) 1996-11-14
EP0617103A1 (de) 1994-09-28
ES2092346T3 (es) 1996-11-16
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DE4309079A1 (de) 1994-09-22

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