JPH0848964A - 二成分接着剤、シール剤およびコーティング組成物並びにその使用法 - Google Patents

二成分接着剤、シール剤およびコーティング組成物並びにその使用法

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JPH0848964A
JPH0848964A JP7089381A JP8938195A JPH0848964A JP H0848964 A JPH0848964 A JP H0848964A JP 7089381 A JP7089381 A JP 7089381A JP 8938195 A JP8938195 A JP 8938195A JP H0848964 A JPH0848964 A JP H0848964A
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Hans-Peter Tschan
チャン ハンス−ペーター
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エルンスト バップマン ラインハルト
Lutz Zabel
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 二成分接着剤、シール剤およびコーティング
組成物並びにその使用法を提供する。 【構成】 本発明の組成物は、別個に包装された成分A
および成分Dを含み、それが互いに分離されているとき
には貯蔵可能であるが、成分Aと成分Dとの接触時に組
成物の硬化が起こる組成物であって、成分Aは、成分A
が成分Dの少なくとも1種の要素および/または水と接
触するとすぐに成分Aを架橋させる反応性基を有する少
なくとも1種の要素を含み、そして、成分Dは、水と接
触したときに硬化するか、または、可能には、成分Aと
接触したときに硬化する要素を含む成分であるか、或い
は、固体と成分Aを架橋させる揮発性要素との混合物で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】二成分接着剤、シール剤またはコーティン
グ組成物は既に長い間知られてきた。このようなの組成
物は、反応性基、例えば、エポキシ基を有する別個に包
装された樹脂および硬化剤からなる。両方の成分は使用
の直前に混合され、そして混合物が直後に(暴露期
に)、それが硬化するような適合する基材上に適用され
る。
【0002】これらの二成分系の本質的な欠点は、両成
分の混合が使用者により行われ、そして両成分の不正確
な混合比が硬化した接着剤、シール剤またはコーティン
グ組成物の強度を低下させるという事実である。
【0003】樹脂成分が、硬化剤との接触時に急速な硬
化をもたらすが、水、例えば、周囲湿分との接触時にゆ
っくりと硬化を完了するような反応性基を含む場合、硬
化剤の欠点を有する不正確な混合物を操作することは問
題にならない。というのは、いずれにせよ樹脂成分のゆ
っくりとした硬化の完了が起こるからである。
【0004】しかし、使用の間に樹脂成分の硬化の完了
に必要なよりも多量の硬化剤が加えられたときには、よ
り問題になる。この場合、過剰量の硬化剤は樹脂成分の
硬化の完了後に「異物成分」として混合物中に残り、こ
の為、硬化した組成物の機械特性を劇的に悪化させる。
製造者により付与された樹脂成分および硬化剤の混合比
が高く尊重されているときに、非常に良好な機械特性を
示す同組成物は、混合物の調製の間に、硬化に必要であ
るよりも多量の硬化剤が加えられた場合には完全に不満
足な値を示す。
【0005】更に、既知の二成分接着剤、シール剤また
はコーティング組成物では、樹脂成分と硬化剤との均一
且つ均質な混合が使用のために行われることが重要であ
る。というのは、さもなければ、硬化した接着剤、シー
ル剤またはコーティング組成物は、たとえ樹脂成分と硬
化剤の正確な混合比が用いられても、高すぎるまたは低
すぎる硬化剤含分の領域をも有し、それにより、硬化し
た組成物の機械特性の低下に関して既に記載した問題を
もたらすからである。
【0006】上記の理由から、近年、一成分接着剤、シ
ール剤またはコーティング組成物は益々受け入れられて
きた。これらの一成分接着剤、シール剤またはコーティ
ング組成物は周囲温度での大気湿分の作用により硬化す
る反応性基を含む樹脂成分であるか、または、これらの
一成分組成物は、正確な混合比を尊重して製造者により
樹脂成分に均質に加えられた追加の不活性化された硬化
剤を含んでいる。この一成分製品は室温で貯蔵され、そ
して接着領域が硬化剤の開始温度にまで加熱されたとき
にのみ硬化する。
【0007】接着領域の加熱は、多くの用途で望ましく
なく、または不可能でさえある。そしてそれ故、これら
の用途では、適用後に、水の作用、例えば、周囲の大気
湿分によって排他的に硬化する一成分系の使用のみが可
能である。
【0008】これらの系は、しかし、完全な硬化のため
に長い硬化時間が必要であり、そして、接着されるべき
基材を結合した直後には、接着力は弱いため、接着され
るべき部品の固定が絶対に必要であるという欠点を有す
る。このことは、多くの用途、例えば、自動車、バス、
船および商業用建物、例えば、家屋の製造に非常に望ま
しくなく、例えば、もし、この接着剤、シール剤または
コーティング組成物がフロントガラスを接着するため
に、または家の窓に接着するために使用されるならばそ
うである。
【0009】更なる欠点は、硬化速度は存在する大気湿
分に依存し、低い周囲温度で、殆ど湿分がないならば、
完全な硬化を達成するために数週間を要するであろう。
【0010】硬化は大気湿分の作用により外部から内部
に起こるので、接着剤層中に浸入する水の拡散に更に依
存し、そして、厚い接着剤層は極端にゆっくりと硬化
し、更に、大きな基材の表面を結合する接着剤層もゆっ
くりと硬化する。というのは、接着されるべき表面の内
部領域が湿分の浸入を大きく阻害するからである。
【0011】これらの困難さのために、既知の一成分接
着剤、シール剤またはコーティング組成物は多くの用途
および特定の環境条件のためにはこれまで完全に不適切
であり、そして二成分系は上記の欠点にも係わらず使用
されなければならない。
【0012】本発明の目的は、両方の成分が別個に包装
され、そして貯蔵され、ここで、互いの成分が接触した
ときに、樹脂成分と硬化剤の混合比が問題とならない二
成分接着剤、シール剤またはコーティング組成物を開発
することである。樹脂成分と硬化剤成分の混合比が問題
とならないのは、樹脂成分が硬化剤なしでも大気湿分に
より硬化し、且つ、硬化剤自体が大気湿分の作用により
固体組成物へと硬化する、またはあり得る過剰な硬化剤
は容易に蒸発するからである。
【0013】欧州特許出願第0 404 315 号において、化
学的に硬化する二成分ポリウレタン組成物は記載されて
おり、ここで、成分A)は末端イソシアネート基を有す
るプレポリマーを含み、そして、成分B)は水または水
含有組成物であり、ここで、成分A)は水を含まず、そ
して二以上の官能価を有する第一級若しくは第二級アミ
ンとともに充填される充填材料としてモレキュラーシー
ブを含む(請求項1参照)。
【0014】そこに記載の製品は、接着剤、シール剤、
コーティングまたは成形組成物として使用され、そして
特に、イソシアネートと水との混合により頻繁に生じる
二酸化炭素のブリスター形成は避けられるであろう(コ
ラム1のそれぞれ第17〜22行または第26〜29
行)。
【0015】そこに記載の二成分ポリウレタン組成物に
関して、アミンとともに充填されるモレキュラーシーブ
は成分B)の水と接触時に硬化剤の作用を有するアミン
を開放し、そして、この為、末端イソシアネート基を含
むプレポリマーの硬化が起こる。これらの二成分ポリウ
レタン組成物の欠点は、しかし、アミン開放後に組成物
中に残るモレキュラーシーブは接着剤、シール剤または
コーティング組成物の全寿命を通じてイオン交換作用を
有し、そしてそれ故、硬化した製品の使用の全期間を通
じて、硬化した組成物中へ周囲から異物イオンを取り込
む危険があり、そしてその異物はシーラント自体または
それが適用された基材を損傷する危険がある。
【0016】欧州特許出願第153 456 号において、化学
的に硬化するポリウレタンを基礎とする二成分組成物を
記載しており、ここで、第一成分はイソシアネート基を
含むプレポリマーと、イソシアネート基に対して異なっ
た反応性を有する2個の水素原子を有する分子の基を有
する反応性化合物との反応生成物を含む。2個の水素原
子を含む反応性成分はチオアルコール、例えば、2−メ
ルカプトエタノールであることができる。請求項11お
よび明細書に見られるように、第二成分の合成のための
出発材料として使用されるプレポリマーは遊離イソシア
ネート基を有することが必要であるが、2個の異なる反
応性の水素を有する化合物は、第二成分がいかなる架橋
性のイソシアネート基をも示さず、むしろ第一成分を架
橋するために必要な反応性水素原子を示すように過剰に
使用されなければならない。また、第10頁の最終パラ
グラフの特別情報から、分子内に2個の反応性基を有す
る化合物0.8当量のみがイソシアネート基当たりに使
用されるならば、過剰の、即ち、1モルのイソシアネー
ト基当たり1.6モルの反応性基が硬化剤中に存在すべ
きことが分かる。また、例1から、即ち、第14頁の最
終の1パラグラフを除いて、第二成分の反応は、この生
成物が、赤外スペクトルにおいて、もはや遊離イソシア
ネート基を示さないように行われなければならないこと
が分かる。
【0017】このように、そこに記載された生成物の硬
化剤は、もし過剰の硬化剤が使用されるならば周囲の大
気湿分により架橋を起こすことができるいかなる基をも
示さない。
【0018】米国特許第4,367,313 号において、第二成
分である、湿分により硬化する「ワンポット」コーティ
ング組成物は記載されており、ここで、第一成分は加水
分解することができる少なくとも1個のアルコキシシラ
ン基および少なくとも1個のイソシアネート基を含み、
そして第二成分は様々なオキサゾリジン基を有するポリ
マーである。しかし、コラム6の第45行〜第54行か
ら、そこに記載の二成分の混合後の「ワンポット」系
は、湿分が加えられるまで安定のままであり、それは、
その後、オキサゾリジン基の加水分解により第二成分か
ら硬化するために必要なヒドロキシル若しくはアミノ基
を提供する。このように、両方の成分の混合後に、混合
物の貯蔵安定性は非常に低いが、混合物は湿分により硬
化する一成分コーティング組成物のように挙動し、そし
て混合物の硬化は、それ故、大気湿分との接触にさらさ
れる領域上においてのみ充分に素早く起こる。この理由
から、この組成物は混合物の厚い層の適用により充分に
急速な硬化を示さず、そしてそれ故、硬化が大気湿分の
アクセスにより保証される比較的に薄いコーティングを
作る場合にのみ推奨される。
【0019】日本特許公開第4,001,222 号公報(DATABAS
E WPI Week 9207, Derwent Publications Ltd., Londo
n, GB;AN 92-053972)において、冷所で硬化する組成物
は記載されており、それは次の成分 A-末端メトキシシリル基を有する有機ポリマー、 B-エポキシ樹脂、 C-エポキシのための硬化触媒、および、 D-有機錫化合物を代表とした、メトキシシリル基を含む
有機ポリマーのための硬化触媒、を含まなければならな
い。
【0020】この組成物は二成分に包装され、ここで、
第一成分は末端メトキシシリル基を有するポリマーAお
よびエポキシ用硬化触媒を含み、そして第二成分はエポ
キシ樹脂Bと硬化触媒Dの混合物である。
【0021】この場合に、両成分が均質に混合されるな
らば、末端メトキシシリル基を含む成分の安定で且つ全
体の硬化が湿分により起こるが、第二成分は大気湿分単
独によっては硬化されることができず、というのは、エ
ポキシは水単独によっては硬化されることができず、そ
れ故、エポキシ用硬化触媒なしには、これらの領域は未
硬化のままであるからである。このように、これらの二
成分系は不正確な混合比に関する上記に記載の欠点を有
する。
【0022】更に、このような二成分の接着剤、シール
剤およびコーティング組成物は既に知られており、ここ
で、樹脂成分は、硬化剤なしに、大気湿分により硬化す
る反応性基を有し、且つ、第二成分は固体および揮発性
の硬化剤の混合物であり、ここで、揮発性の硬化剤とし
ては、その可能な過剰量は容易に蒸発し、好ましくは水
が使用される。
【0023】英国特許出願明細書第1,104,831 号におい
て、二成分シーラントは既に記載されており、ここで、
成分Aは2.5重量%までの末端イソシアネート基を含
む液体のプレポリマーであり、そして成分Bは良好に分
散した無機充填材料、特に良好に分散した珪酸、並びに
低い水含有率を有する不活性希釈剤を含み、そして成分
Aのイソシアネート基と水との反応のための触媒を含
む。これら二成分の混合物の使用時に、略等重量の成分
AおよびBが混合され、そして、成分Aの全ての遊離イ
ソシアネート基が水と反応するように少なくとも同量の
水が更に加えられる。
【0024】遊離イソシアネート基を含む第一成分が充
填材料を含む第二成分および水と混合されるこれらの二
成分混合物の欠点は、水とイソシアネート基の反応の間
に、二酸化炭素が発生し、これにより、硬化組成物中に
ブリスターを形成するという事実である。
【0025】独国特許出願公開第3,840,220 号におい
て、この問題の溶液は、成分Bにおいて、水が凝集した
形で、または化学結合した形で、または無機酸化物、水
酸化物に対する結晶水若しくは他の水含有塩の形で、ま
たは水を保有したモレキュラーシーブの形で、それぞれ
セルロース若しくはデンプン誘導体として、またはポリ
アミドのような有機ポリマーと結合した形で使用される
ように試みられた。
【0026】米国特許第4,469,857 号において、二成分
組成物は記載されており、ここで、第一成分は遊離イソ
シアネート基を含む成分およびエナミンを基礎とするマ
スクされた硬化剤の混合物であり、そして第二成分は、
キャリアー材料に結合した水を、好ましくは無機化合物
上に水和物の形で、または、ポリサッカリドまたはシリ
カ含有化合物のベース上のヒドロゲルとして含む。
【0027】また、独国特許出願公開第4,028,704 号お
よび対応の米国特許第5,194,488 号において、二成分シ
ール剤組成物が記載されており、ここで、成分Aは遊離
イソシアネート基を含むポリウレタンおよび水により開
放されるブロックされた硬化剤を含み、そして成分B
は、水がキャリアー材料上、好ましくは良好に分散した
セルロース、デンプン若しくはコルク粉末上に可逆的に
結合した水のペーストである。好ましくは、成分Bは水
を保有したキャリアー材料を含む不活性な粘性液体から
なる。
【0028】記載された二成分系の全てにおいて、成分
Aは、遊離イソシアネート基を含むポリマーに加えて、
潜伏性硬化剤を含み、それは成分B中に含まれた水との
接触時に開放され、そしてイソシアネート基と反応す
る。しかし、この分野における最新の開発の二成分系は
硬化工程の間、即ち、水含有成分が遊離イソシアネート
基を含む樹脂成分および潜伏性硬化剤と混合されるとす
ぐに、ブリスターを形成するといった問題を依然として
示す。
【0029】本発明の目的は、樹脂成分および硬化剤が
大気湿分への暴露時に固体組成物へ確実に硬化すること
ができる、または、硬化剤が揮発性であり、ここで、過
剰ならその過剰量が確実に蒸発する二成分接着剤、シー
ル剤およびコーティング組成物を開発することであり、
ここで、樹脂成分が遊離イソシアネート基を含み、そし
て第二成分の揮発性の硬化剤が水である態様であって、
硬化工程の間に二酸化炭素ブリスターの形成に関して従
来から持ち上がっている問題が特殊な配合物により避け
られるようなものを開発することである。
【0030】本発明の1つの目的はそれ故、モレキュラ
ーシーブのようなイオン交換能を有する固体成分を含ま
ない二成分接着剤、シール剤またはコーティング組成物
であり、ここで、この組成物は別個に包装され、成分A
および成分Dを含み、それらは互いに別々であり、貯蔵
可能であるが、成分Aと成分Dとの接触時に組成物の硬
化が起こる。この組成物は、成分Aは、成分Dの少なく
とも1つの要素および/または水と接触するとすぐに成
分Aの架橋をもたらす反応性基を示す少なくとも1つの
成分を含み、成分Dは成分Bまたは成分Cのいずれかで
あり、ここで、成分Bは成分Aの架橋をもたらす要素を
含み、そして水または可能には成分A中に含まれる要素
と接触するとすぐに成分Bの架橋をもたらす反応性基を
有する要素を更に含み、そして、成分Cは成分Aの架橋
をもたらす要素および固体を含む混合物であり、ここ
で、この成分は揮発性であるが、但し、成分A中の反応
性基がイソシアネート基であり、且つ、成分Aの架橋を
もたらす成分Cの揮発性要素が水であるならば、この成
分Cの固体はイオン性基を有する水希釈性ポリマーであ
り、そして、この場合、成分Aは成分Aのイソシアネー
ト基のための硬化剤若しくは潜伏性硬化剤を含まない、
ということを特徴とする。
【0031】本発明に係る二成分接着剤、シール剤また
はコーティング組成物の利点は、従来の二成分系と比較
して、成分Aと成分Dとの最適混合比からのずれ、成分
Aと成分Dとの不均質混合があっても、硬化することが
できず、これにより接着領域の強度を弱める要素が硬化
した塊中に残らないという事実にある。
【0032】既に述べたように、成分Aは成分D中に含
まれる少なくとも1つの要素と接触するとすぐに成分A
の架橋をもたらす反応性基を有する少なくとも1つの成
分を含まなければならず、そして成分Aの架橋は水との
接触でも起こる。このため、成分D中に含まれる成分A
を架橋させる要素の充分な量と接触するとその領域で急
速な硬化が起こる。成分D中に含まれる成分Aを架橋さ
せる要素が充分な量で存在しない成分Aの領域でも、成
分Aの安定的な硬化はいずれにしても起こる。というの
は周囲の水、例えば、大気湿分が成分Aの硬化を完了す
るからである。
【0033】それにより、成分Aの少なくとも1つの要
素中に含まれる反応性基は、架橋に必要な成分D中に含
まれる要素および/または水とこれらの基が接触すると
すぐに架橋を起こすことができる。しかし、成分A中の
少なくとも1つの要素の反応性基は成分Dの要素または
水との接触時に成分A自体の架橋を起こすような成分A
の架橋反応を起こすことができないこともありうる。こ
の場合、成分Aは更なる要素、例えば、成分Aが成分D
中に含まれる要素または周囲の水と接触するとすぐに活
性化合物される潜伏性硬化剤を含まなければならない。
上記の両方の態様において、成分Aの急速な硬化は、成
分D中に含まれるこの成分の充分な量と接触するとすぐ
に起こる。しかし、成分Aの完全な硬化は周囲の水の作
用によっても達成される。
【0034】二成分接着剤、シール剤またはコーティン
グ組成物において、成分Dが成分Bから形成される場
合、成分Bは成分Aを架橋させる要素、並びに、水また
は必要ならば成分A中に含まれる要素と接触するとすぐ
に成分Bを架橋させる反応性基を有する少なくとも1つ
の要素を含む。この場合にも、成分Bは、水および必要
ならば成分A中に含まれうる更なる要素と接触するとす
ぐに成分B自体を架橋させる反応性基を含むことがで
き、そして前記更なる要素は成分Bのこれらの反応性基
の架橋を起こす。成分Bの反応性基は、しかし、必要な
らば、水と接触するとすぐにそれ自体で架橋反応を起こ
すことができなくてもよい。この場合、水との接触時に
活性化される、即ち、要素の反応性基の反応を起こす硬
化剤が開放され、これにより、周囲の水と接触するとす
ぐに成分Bを架橋させる潜伏性硬化剤は成分B中に更に
存在することが必要である。
【0035】同様に、成分A中に含まれうる更なる要素
であって、対応する成分Bのそれぞれの要素の反応性基
を硬化させる要素は、直接的にこれらの基を架橋させる
か、または、成分Bは、成分Aの更なる要素と接触する
とすぐに成分Bを硬化させる更なる要素、例えば、特定
の化合物を含まなければならない。このため、例えば、
成分Aは成分B中に含まれる潜伏性硬化剤を、例えば、
成分Bのための硬化剤の開放により活性化させる要素を
含むことができる。
【0036】もし、本発明に係る二成分接着剤、シール
剤またはコーティング組成物は、固体および成分Aを架
橋させる要素の混合物である成分Cと成分Aを含むなら
ば、この要素は揮発性である必要がある。この場合に
も、成分Aと成分Cとの混合が成分Aの急速な架橋をも
たらす。しかし、たとえ、不正確な混合比により、また
は混合物の特殊な領域のみにおいて成分Aを架橋させる
揮発性の要素が充分な量で存在しなくても、成分Aの完
全な硬化は周囲の水によりいずれにしても起こる。他
方、この態様において、成分Aを架橋させる成分C中に
含まれる要素は揮発性でなければならないので、過剰の
成分Cは硬化した接着剤、シール剤、またはコーティン
グ組成物の強度に対して悪い影響を与えない。というの
は、この揮発性要素は硬化した組成物中から蒸発するか
らである。
【0037】反応性基を有する成分Aの要素をそれぞれ
架橋させ、または硬化させる成分C中に含まれる揮発性
要素の典型的な例は、水または特殊な揮発性の促進剤ま
たは硬化剤、例えば、低級脂肪アルコール、揮発性の第
一級、第二級若しくは第三級アミンまたはアンモニアで
ある。成分C中に含まれる固体の典型的な例は、ポリマ
ー材料、無機若しくは有機充填材料および顔料である。
例えば、成分Cは充填材料または顔料と水の混合物であ
るペースト状の組成物であることができる。
【0038】末端イソシアネート基を有する要素を含む
成分Aおよび水+固体の成分Cを基礎とするこれまで知
られてきた二成分系は、既に述べたように、成分Aが成
分Cと接触するとすぐに起こる硬化過程の間に二酸化炭
素のブリスターを形成する問題が常にあった。既に完全
に例示してきたように、これまで使用してきた系におい
て、成分Aは、遊離イソシアネート基を有する要素に加
えて、一般に、硬化剤または潜伏性硬化剤を含む。これ
は、その後、混合過程の間に遊離イソシアネート基と成
分Cの水との反応を開始しまたは促進する。この種の系
において、もし成分C中の水が、開放されにくいよう
に、例えば、無機固体成分C上に結晶水として結合し
て、または、ポリサッカリドを基礎とする有機固体、例
えば、デンプンまたはセルロースのヒドロキシル基上に
湿分として結合して含まれるならば、二酸化炭素生成の
問題は防止されない。
【0039】驚くべきことに、遊離イソシアネート基を
有する成分Aと、水および固体を含む成分Cとの混合の
間の二酸化炭素ブリスター形成というこれらの既知の問
題は次の特殊な条件により避けられることができる。
【0040】成分Aの遊離反応性基がイソシアネート基
である態様において、成分Aは成分Cの水との接触によ
り活性化される潜伏性硬化剤または硬化剤を含まない。
【0041】硬化剤または潜伏性硬化剤それぞれが成分
A中に存在しないことにより、成分Aの遊離イソシアネ
ート基と成分Cの水との反応は、硬化過程の間の二酸化
炭素の望ましくない分離が避けられる程に遅くなる。
【0042】本発明の成分A中のイソシアネート基を含
む要素および水のペーストCを基礎とする二成分接着
剤、シール剤またはコーティング組成物のこの特殊な態
様の二番目の本質的な特徴は、この場合に水のペースト
中に含まれる特殊な固体により提供される。本発明に係
る二成分接着剤、シール剤またはコーティング組成物の
この特定の態様において、水のペーストCの固体はイオ
ン性基を有する水に希釈性のポリマーであり、例えば、
イオン性基としてスルホン酸基またはカルボン酸基を有
するウレタンである。
【0043】成分Aと水のペーストCとの混合におい
て、本発明に係る二成分系のこの特殊な態様を使用する
ときには、両方の成分の完全に均質な混合が起こらない
ことを確保しなければならない。このため、遊離イソシ
アネート基と水との自発反応は水のペーストの分散した
粒子の表面上でのみ起こり、そして硬化過程の間に拡散
により安定的に進行し、これらの粒子により成分Aの全
体で始まるであろう。しかし、成分Aおよび成分Cから
生じた全混合物の急速な硬化は達成される。というの
は、不均質混合物の無数の領域から進行するからであ
る。
【0044】上記の態様の二成分接着剤、シール剤また
はコーティング組成物において、好ましくは、成分Aと
本発明の成分Cとの混合比は成分A中のイソシアネート
基1モル当たり成分Cによる0.5モルの水が導入され
るように選ばれる。不均質混合により、水の過剰が生じ
る領域において、前記の過剰は成分A中に安定的に拡散
し、または、可能な残りの過剰分は成分Aおよび成分C
の混合物から安定的に蒸発する。他方、水のペーストC
の欠乏がこの不均質混合物中に存在する領域において
も、成分Aの完全な硬化が、即ち、水の拡散または周囲
の大気湿分により達成される。
【0045】反応性基を有する成分Aおよび反応性基を
有する成分Bを含む本発明に係る二成分接着剤、シール
剤またはコーティング組成物の態様では、成分Aおよび
/または成分Bは特定の化合物、例えば、触媒を含むこ
とができ、例えば、前記触媒は単独で、硬化剤との組み
合わせで、潜伏性硬化剤との組み合わせで、および/ま
たはもう一方の成分中に含まれる更なる特定の化合物と
の組み合わせで、これらの反応性基を有する上記の2種
の成分Aおよび成分Bのもう一方の要素の反応性基の自
己架橋または架橋を起こさせる。両成分AまたはBのう
ちの一方は、例えば、錫化合物を含み、そしてもう一方
の成分はアミンを含むことができ、ここで、錫化合物
は、アミンとの混合の間に反応して高度に反応性のウレ
タン触媒を生成する。このため、成分Aは、例えば、反
応性基としてイソシアネート基および更に錫触媒を含
み、そして成分Bはアミンにより架橋することができな
い反応性基および更にアミンを含むことができる。
【0046】対応する手順、即ち、第二成分のアミンと
の組み合わせで成分A中の錫化合物は成分A+成分Cで
も可能であり、但し、この場合、成分Cは固体および揮
発性のアミンである。
【0047】架橋性成分Aおよび架橋性成分Bを基礎と
する二成分接着剤、シール剤またはコーティング組成物
の更なる好ましい態様において、成分Aまたは成分B
は、それぞれ、イソシアネート基、不活性化されたイソ
シアネート基、シラン基、酸無水物基またはエポキシ基
であることができる反応性基を、水により活性化される
硬化剤との組み合わせで含む。2個以上のこのような架
橋性基の可能な組み合わせは成分A中、または成分B中
にそれぞれ存在する。
【0048】次に、成分Aを架橋させる反応性基または
成分Bを架橋させる反応性基は記載された反応性基から
選ばれる特別な可能性を例示する。
【0049】成分Aは遊離イソシアネート基を有する要
素を含み、ここで、この要素は好ましくは末端イソシア
ネート基を有するポリウレタンであり、脂肪族若しくは
芳香族残基と結合し、そして成分Bは反応性基としてシ
ラン基を、および、更に、成分Aと成分Bとの接触時
に、その中に含まれたイソシアネート基と成分B中の反
応性水素原子との反応により成分Aを架橋させる反応性
水素原子を含む。この場合、反応性水素原子を提供する
成分Bの化合物は好ましくは第一級若しくは第二級アミ
ンまたは遊離ヒドロキシル基を有する化合物である。更
に、成分B中に含まれる反応性基はシラン基であり、好
ましくは末端シラン基であり、それは好ましくは対応す
るポリウレタンであるコポリマーに結合する。この態様
において、成分Aは更なる要素、例えば、硬化剤または
活性化剤を含むことができ、シラン基とこの要素との反
応、または成分B中に含まれる潜伏性硬化剤と成分Aの
この要素との反応により成分Bを架橋させる。
【0050】成分Aは遊離イソシアネート基を含み、そ
してそれは、好ましくは脂肪族若しくは芳香族残基と結
合した末端イソシアネート基を有するポリウレタンであ
り、そして、成分Aは特定の化合物(1)、例えば、触
媒(1)を含み、そして、成分Bも遊離イソシアネート
基を有し、そして好ましくは脂肪族若しくは芳香族残基
と結合した末端イソシアネート基を有するポリウレタン
である要素を含み、そして、更に、特定の化合物
(2)、例えば、触媒(2)を含む。この場合、特定の
化合物(1)は成分Aと成分Bとの接触時に特定の化合
物(2)と反応し、高度に反応性の要素を生じ、それは
遊離イソシアネート基を有する成分Aの要素および遊離
イソシアネート基を有する成分Bの要素を架橋させる。
もし、特定の化合物(1)が触媒(1)であり、且つ、
特定の化合物(2)が触媒(2)であるならば、触媒
(1)は、例えば、触媒(2)と反応して、高度に反応
性の三量化触媒を生じる。
【0051】以下の例示によっても、成分Aおよび成分
Bは遊離イソシアネート基を有する要素を含む。この可
能性によると、しかし、成分A中に含まれる遊離イソシ
アネート基は成分B中に含まれる遊離イソシアネート基
よりも低い反応性を有し、そして、成分Aの対応する要
素は好ましくは脂肪族残基と結合した末端イソシアネー
ト基を有するポリウレタンであり、ここで、成分Bの対
応する要素は好ましくは芳香族残基と結合した末端イソ
シアネート基を有するポリウレタンである。この場合、
成分Aと成分Bとの接触時に成分Aが架橋され、そして
更に成分Aおよび成分Bの架橋が両成分が水と接触する
とすぐに起こるように、成分Aは潜伏性硬化剤、例え
ば、アルジミン、ケチミン、オキサゾリジンを更に含ま
なければならず、ここで、この潜伏性硬化剤は成分B中
に含まれる特定の化合物との接触時に活性化され、そし
てこの態様では、同様に、成分Bは成分Aの硬化剤の活
性化に必要な特定の化合物を更に含まなければならな
い。
【0052】更なる特別な態様において、成分Aは、ま
た、遊離イソシアネート基を有し、そして好ましくは脂
肪族若しくは芳香族残基と結合した末端イソシアネート
基を有するポリウレタンである要素を含み、そして成分
Bは反応性基としてエポキシ基を含み、そしてそれは、
成分Aの対応する成分の遊離イソシアネート基を架橋さ
せるヒドロキシル基を更に含み、ここで、成分Bは好ま
しくはヒドロキシル基を含むエポキシ樹脂である。しか
し、この場合、成分Bは、潜伏性硬化剤を更に含まなけ
ればならない。この潜伏性硬化剤は、潜伏性硬化剤が水
と接触するとすぐにエポキシ基を含む要素を架橋させ
る。更に、もし、成分Aと成分Bとの接触時に成分Aの
架橋を確保するために、成分Aが、エポキシ基を含むこ
の要素を架橋させるための成分B中の潜伏性硬化剤のた
めの促進剤または活性化剤を含み、、そして成分A中に
含まれる促進剤により成分Bの硬化を起こすことがで
き、ここで、成分Aと水との接触および成分Bと水との
接触時に成分Aおよび成分Bの硬化が起こるならば有利
である。
【0053】潜伏性硬化剤が水と接触するとすぐにエポ
キシ基を架橋させる潜伏性硬化剤の好ましい例は、アル
ジミン、ケチミンまたはオキサゾリジンである。これら
の潜伏性硬化剤は促進剤によっても活性化され、それは
成分A中に更に含まれることができる。
【0054】次に記載の可能性において、成分Bは反応
性基としてエポキシ基を有する要素、および、水と接触
するとすぐにエポキシ基を有する要素を架橋させる潜伏
性硬化剤を更に含み、そしてこの可能性でも、成分B中
の潜伏性硬化剤は好ましくはアルジミン、ケチミンまた
はオキサゾリジンである。この場合、しかし、成分Aは
反応性基としてシラン基を有する要素を含み、そして成
分Aは、成分B中に含まれる潜伏性硬化剤のための促進
剤として作用する要素を更に含むことができる。ここ
で、この促進剤は、例えば、分子としてのアミノ基およ
び/またはヒドロキシル基を含む化合物であることがで
きる。本発明に係る二成分接着剤、シール剤またはコー
ティング組成物のこの可能性では、成分Aと成分Bとの
接触時に、成分Aの硬化が起こり、そして成分Bの硬化
も、成分B中に含まれる潜伏性硬化剤のための成分A中
に含まれる促進剤により起こることができる。水との接
触時に成分Aおよび成分Bの硬化が起こることができ
る。というのは、この場合も、水は、成分Bの反応性エ
ポキシ基のための対応する硬化剤を成分B中の潜伏性硬
化剤から開放させるからである。
【0055】上記に記載の可能性と同様に、成分Aおよ
び成分Bの次の組み合わせは最終的に作られるが、この
場合、成分Aは反応性基としてエポキシ基を有する要素
を含むものであり、そしてこの成分Aはエポキシ基を含
む要素を架橋させる潜伏性硬化剤を更に含まなければな
らず、潜伏性硬化剤は、この潜伏性硬化剤が水と接触
し、または、成分A中に含まれる潜伏性硬化剤成分のた
めの、成分B中に含まれる活性剤若しくは促進剤と接触
するとすぐにエポキシ基を含む要素を架橋させる。この
場合、成分Bは反応性基としてシラン基を有する要素を
含み、そして更に成分A中に含まれる潜伏性硬化剤のた
めの活性化剤若しくは促進剤を含む。この場合、成分A
と成分Bとの接触時に成分Aの硬化は起こり、そして成
分Aと水との接触時に成分Bの硬化は起こる。
【0056】成分Aおよび成分Bを含む二成分接着剤、
シール剤またはコーティング組成物は、更なる要素を含
むことができ、成分Aおよび揮発性要素を含む成分Cを
含む二成分接着剤、シール剤またはコーティング組成物
も、更に追加の要素を含むことができ、前記追加の要素
により、組成物の性質は使用のために調節され、および
/またはこれらの組成物により生じた接着剤、シール剤
またはコーティングの性質は要求に対して最も有利に調
節される。
【0057】本発明に係る二成分接着剤、シール剤また
はコーティング組成物の好ましい態様によると、成分A
および/または成分Dは次の成分を含む材料からなる群
より選ばれた少なくとも1つの要素を含む。バインダー
であって、好ましくはポリマー、可塑剤、充填材料であ
って、好ましくは珪酸誘導体、石膏、タルク、金属粉
末、白亜、カオリン、カーボンブラックまたは煤であ
り、または、有機充填材料、例えば、ポリビニルクロリ
ド、チキソトロピー剤、好ましくはベントン、珪酸誘導
体、沈降白亜、ポリビニルクロリド、尿素誘導体または
アクリル誘導体、色素および/または顔料、および、使
用の性質、別個に包装された成分Aおよび成分Dの貯蔵
性、または、硬化した接着剤、シール剤若しくはコーテ
ィング組成物の耐久性を向上させる更なる混合物であっ
て、特に、定着剤、界面活性剤、例えば、乳化剤、難燃
剤、UV−吸収剤、遮断剤、安定剤、例えば、酸化防止
剤、および耐菌安定剤および/または耐バクテリア安定
剤、
【0058】成分Aおよび成分Dが室温において流動性
である二成分接着剤、シール剤またはコーティング組成
物は、両成分の単純な混合により特に容易に適用可能な
状態になる。この場合、成分Aおよび成分Dが室温にお
いて同様の粘度を有するならば有利である。
【0059】しかし、もし、両成分の片方が第二成分と
も混合を困難にするほど高い粘度であるならば、単純な
加熱手順により両成分のうちの片方または両方の成分を
流動可能な状態にさせることができる。
【0060】更に、本発明は、本発明に係る二成分接着
剤、シール剤またはコーティング組成物の使用に関し、
それは、成分Aは成分Dと混合され、この混合物は接着
されるべき、シールされるべきまたはコートされるべき
基材上に適用されること、または、先ず、基材上に、成
分Aの層、そしてその後、成分Dの層が適用され、また
は、最初に、成分Dの層、そして次に成分Aの層が適用
されること、または、基材1の表面と基材2の表面を接
着するように、基材1上に成分A、そして基材2上に成
分Dを適用し、そして、接着されるべき両方の基材の表
面を互いに接触させること、を特徴とする。
【0061】本発明は次の特別の例の手段により例示さ
れる。
【0062】この例の手段により、二成分接着剤、シー
ル剤またはコーティング組成物は例示され、ここで、成
分Aは遊離イソシアネート基を有する要素を含み、そし
て、成分Bは成分Aの要素の対応するイソシアネート基
を架橋するのに必要な反応性水素原子を提供する要素を
有し、そして、成分Bは周囲の水と接触するとすぐに成
分Bを架橋させる反応性基としてシラン基を有する要素
を更に含む。
【0063】本例中に例示された二成分接着剤、シール
剤またはコーテング組成物の態様によると、成分Aは脂
肪族若しくは芳香族残基に結合した末端イソシアネート
基を有するポリウレタンを含み、そして、成分Bは、高
分子材料として、第一級および/または第二級アミノ基
および/または遊離ヒドロキシル基および/またはメル
カプト基および更に、周囲の水による成分Bの架橋に必
要な末端シラン基をも含むものを含む。本例に記載の態
様において、末端シラン基を有するポリウレタンを含む
成分Bは成分Aの架橋に必要なポリウレタンフレームワ
ークに結合した遊離アミノ基および/またはヒドロキシ
ル基および/またはメルカプト基を更に含む。
【0064】成分Aは水を排除して貯蔵され、そして、
成分Aは水を排除して貯蔵されるならば、両成分は優れ
た安定性を示す。
【0065】もし成分Aが成分Bと混合されるならば、
その中に含まれた遊離イソシアネート基と成分B中に含
まれた第一級若しくは第二級アミノ基および/またはヒ
ドロキシル基および/またはメルカプト基との接触によ
り成分Aの急速な硬化が起こる。
【0066】第一級若しくは第二級アミノ基またはヒド
ロキシル基が成分Aおよび成分Bの混合後に不充分にし
か存在しない(成分Aと成分Bの不正確な混合比、また
は不均質混合)領域においても、しかしながら、成分A
の完全な硬化は遊離イソシアネート基と周囲の水、例え
ば、大気湿分との接触により起こる。
【0067】更に、成分Bの完全な硬化はその末端シラ
ン基と周囲の水、例えば、大気湿分との反応により、周
囲の水との接触時に起こる。
【0068】成分Aおよび成分Bは周囲の水との接触時
に完全に硬化するので、成分Aおよび成分Bの完全な硬
化は化学量論的に満足されない混合比の領域でも達成さ
れる。成分Aと成分Bとの混合およびこの混合物による
接着の達成直後に、接着領域の充分な強度は即座に形成
され(成分Aの遊離イソシアネート基と成分B中に含ま
れるアミノ基またはメルカプト基またはヒドロキシル基
との反応により)、そしてそれ故、更なる支持は必要な
い。
【0069】接着領域またはシールする領域のより急速
な強度形成のより急速な成長は、成分B中のシラン基と
の接触時にシラン基を含む成分Bの要素を架橋させる遊
離イソシアネート基を含む成分Aに更なる要素を取り込
むことにより達成されうる。成分A中に含まれることが
できるような更なる成分の例として、シラン基の架橋を
もたらす特定の触媒が挙げられる。
【0070】例2 本例は、成分Aが遊離イソシアネート基を有する要素、
および、更に特定の化合物(1)、例えば、触媒(1)
を含み、そして、成分Bが遊離イソシアネート基を有す
る要素、および、更に特定の化合物、例えば、触媒
(2)を含む、本発明の態様を例示する。
【0071】この場合、成分Aと成分Bの混合時に、成
分A中に含まれる特定の化合物(1)と成分B中に含ま
れる特定の化合物(2)が反応して、遊離イソシアネー
ト基を有する成分Aの要素の架橋および遊離イソシアネ
ート基を有する成分Bの要素の架橋を起こさせる高度に
反応性の要素を形成する。
【0072】本例に例示される本態様における成分Aは
脂肪族若しくは芳香族残基に結合した末端イソシアネー
ト基を有するポリウレタンであり、そして、成分Aは更
に触媒(1)を含む。
【0073】成分Bも脂肪族若しくは芳香族残基と結合
した遊離末端イソシアネート基を有するポリウレタンで
あり、そして、それは更に触媒(2)を含む。
【0074】成分Aと成分Bとの混合時に、触媒(1)
は触媒(2)と反応し、高度に反応性の三量化触媒を形
成し、それは成分Aおよび成分Bを硬化させる。
【0075】成分Aの安定的な硬化および成分Bの安定
的な硬化は、他方で、成分Aの要素の遊離イソシアネー
ト基と周囲の水、例えば、大気湿分との接触により、そ
して成分Bの要素の遊離イソシアネート基と周囲の水、
例えば、大気湿分との接触により起こる。
【0076】このように、本例において例示した態様に
おいて、周囲の水との接触による成分Aおよび成分Bの
安定的な硬化も接着剤組成物またはシーラントの領域で
それぞれ起こり、その領域では、成分Aおよび成分Bの
非化学量論混合比により、触媒(1)および触媒(2)
から不充分な量の高度に反応性の三量化触媒が形成され
る。
【0077】この場合、触媒(1)はアンモニウム誘導
体、そして触媒(2)はエポキシ基を含む誘導体であっ
た。そして、この触媒(1)と触媒(2)との接触時
に、成分Aの遊離イソシアネート基および成分Bの遊離
イソシアネート基ための三量化触媒が出現する。
【0078】例3 本例において、成分Aおよび成分Bが遊離イソシアネー
ト基を有する要素を含み、ここで、成分A中に含まれる
遊離イソシアネート基が成分B中に含まれる遊離イソシ
アネート基よりも低い反応性を有するような二成分接着
剤、シール剤またはコーティング組成物が例示される。
【0079】本態様では、成分Aは更に潜伏性硬化剤、
例えば、アルジミン、ケチミンまたはオキサゾリジンを
含まなければならず、そして、成分Bは、成分Aと成分
Bとの接触時に遊離イソシアネート基との反応により成
分Aを架橋させる潜伏性硬化剤を活性化させる特定の化
合物を更に含まなければならない。
【0080】本態様において、成分Aは脂肪族と結合し
た末端イソシアネート基を有するポリウレタンを含み、
そして、成分Bは同様にポリウレタンであるが、芳香族
残基と結合した末端イソシアネート基を有するものであ
る。芳香族残基に結合した成分Bのイソシアネート基は
脂肪族残基に結合した成分Aのイソシアネート基よりも
高い反応性を有する。
【0081】成分Aと成分Bとの混合時に、成分A中の
潜伏性硬化剤は活性化され、そして、この為、成分Aの
急速な硬化が起こる。
【0082】成分Aと周囲の水との接触時および成分B
と周囲の水、例えば、大気湿分との接触時には、更に、
成分Aの完全な硬化および成分Bの完全な硬化はこれら
の成分中に含まれる遊離イソシアネート基により起こ
る。
【0083】このように、ここで記載された二成分接着
剤、シール剤またはコーティング組成物の成分Aの完全
な硬化は、成分B中に不充分な量の特定の化合物が含ま
れ、そして、結果的に潜伏性硬化剤からの硬化剤の完全
な開放が起こらない領域においても起こる。
【0084】この場合、イソホロンジアルジミンは成分
A中の潜伏性硬化剤として使用され、そして成分Aの潜
伏性硬化剤からアミンを開放するべき成分B中に含まれ
た特定の化合物は非常に反応性のイソシアネート化合物
であった。
【0085】例4 本例は、成分Aが遊離イソシアネート基を有する要素を
含み、そして、成分Bが反応性エポキシ基を有する要素
を含み、そして、ここで、成分Bが遊離ヒドロキシル基
を更に含み、成分Aと成分Bとの接触時に遊離イソシア
ネート基と成分Bのヒドロキシル基との接触により成分
Aを急速に硬化させる、本発明に係る二成分接着剤、シ
ール剤またはコーティング組成物の態様を例示する。
【0086】ここに記載の態様において、成分Aは遊離
イソシアネート基を有するポリウレタン樹脂であり、そ
して、成分Bは遊離ヒドロキシル基を含むエポキシ樹脂
系であった。
【0087】本例に例示した態様において、成分Bはこ
の成分中に含まれる遊離エポキシ基のための潜伏性硬化
剤を更に含み、そして、成分Aはエポキシ基を含む成分
Bの要素の要素の架橋のために成分B中に含まれる潜伏
性硬化剤のための促進剤または活性化剤を更に含む。
【0088】このように、成分Aの急速な硬化およびで
異聞Bの急速な硬化は成分Bと成分Aとの混合の間に起
こった。
【0089】成分A中に含まれる促進剤または活性化剤
と成分B中に含まれる硬化剤の混合比、または、成分A
中に含まれるイソシアネート基および成分B中に含まれ
るヒドロキシル基の混合比は、それぞれ、理想的な化学
量論比に対応しないようにして得られた接着剤またはコ
ーティングの領域でも、成分Aの完全な硬化および成分
Bの完全な硬化は起こった。なぜなら、成分Aの遊離イ
ソシアネート基と周囲の水とが反応し、そして、潜伏性
硬化剤と周囲の水との接触により成分B中の硬化剤が開
放され、そして開放された硬化剤によりエポキシ基が硬
化したからである。
【0090】本例において、成分B中の潜伏性硬化剤は
イソホロンジアルジミンであり、そして、成分B中のこ
の潜伏性硬化剤のために成分A中に含まれた活性化剤ま
たは促進剤は、それぞれ、長鎖脂肪族カルボン酸であっ
た。
【0091】本例4の更なる態様によると、成分Bは反
応性エポキシ基を含み、そして成分A中に含まれる遊離
イソシアネート基のための三量化触媒を更に含んだ。
【0092】例5 本例において、成分Aは反応性基としてエポキシ基を有
する要素を含み、そして、エポキシ基を保有するこの成
分Aのこの要素のエポキシ基の架橋のための潜伏性硬化
剤であって、好ましくはアルジミン、ケチミンまたはオ
キサゾリジンを更に含んだ。
【0093】本例において、成分Bは末端反応性シラン
基を有する化合物を含み、そして、更に、第一級若しく
は第二級アミノ基または遊離メルカプト基を有する要素
を含んだ。
【0094】成分Bと成分Aとの接触時に、反応性エポ
キシ基を有する成分Aの要素の急速な架橋は成分A中に
含まれる潜伏性硬化剤の活性化により起こり、または、
成分B中に含まれる第一級若しくは第二級アミノ基また
はメルカプト基と、成分A中に含まれるエポキシ基のた
めの潜伏性硬化剤との反応により起こる。
【0095】更に、潜伏性硬化剤の活性化、例えば、成
分A中に含まれる潜伏性硬化剤からの硬化剤の開放によ
る成分Aの完全な硬化は、例5の態様Iにおいて成分A
の混合比が理想的な化学量論的な混合比からずれた領域
において起こる。この活性化は周囲の水、例えば、大気
湿分により起こる。
【0096】更に、成分Bの完全な硬化も、成分B中に
含まれる末端シラン基と周囲の水との反応により起こ
る。
【0097】上記に記載の例5の可能性Iでは、成分A
はエポキシ樹脂を含み、それは、恐らく、遊離エポキシ
基に加えて、ヒドロキシル基を含んだ。
【0098】本例5の可能性IIによると、成分Aは、
成分Bとの接触時に成分B中に含まれる遊離シラン基の
急速な硬化をもたらす成分を更なる要素として含んだ。
【0099】本例5のこの可能性IIでは、成分Bの急
速な硬化もそれと成分Aとの接触時に起こった。
【0100】成分B中に含まれるシラン基の急速な硬化
をもたらす成分A中に含まれる要素の例として、シラン
基を架橋させる特定の触媒が挙げられる。
【0101】例6 本例により、二成分接着剤、シール剤またはコーティン
グ組成物が記載され、ここで、成分Aは反応性基として
エポキシ基を含み、更には酸無水物を含み、そして、可
能には、成分A中に含まれるエポキシ基のための潜伏性
硬化剤を含む。
【0102】成分Bは反応性基としてシラン基を保有す
る要素を含み、そして、成分A中に含まれる酸無水物と
の接触時に酸を開放する成分を含み、そして、必要なら
ば、成分A中に更に含まれうるエポキシ基のための潜伏
性硬化剤から硬化剤を開放する活性化剤または促進剤を
も含む。
【0103】本態様では、成分A中に含まれる遊離エポ
キシ基を有する要素は反応性エポキシ基を有する樹脂で
あったが、それはヒドロキシル基を含んでいないに違い
ない。遊離ヒドロキシル基を含むエポキシ樹脂は本態様
において貯蔵可能でない。というのは、ヒドロキシル基
は成分A中に含まれる酸無水物と反応し、そしてこの
為、安定的な硬化は酸無水物からの酸の開放により起こ
るであろうからである。
【0104】成分Aと成分Bとの接触時に、成分Aの急
速な硬化は、成分A中に含まれる酸無水物の開放によ
り、または、酸によるまたは可能には成分B中に含まれ
る更なる要素による潜伏性硬化剤の可能な開放により起
こる。
【0105】更には、成分Aの安定的な硬化は酸無水物
から対応する酸を開放させる周囲の水との接触により起
こる。そしてそれ故、成分Aと成分Bとの混合比が理想
的な化学量論的な比率からずれた本組成物により製造さ
れたコーティングまたはシールの領域においても成分A
の架橋は起こる。
【0106】成分Bも、周囲の水と遊離シリル基との反
応により、周囲の水によって安定的な硬化を完了する。
【0107】例7 本例により、二成分接着剤、シール剤またはコーティン
グ組成物を記載し、ここで、成分Aは、これらの反応性
基が水と接触するとすぐに成分Aを架橋させる要素を含
み、そして、成分Cは、成分Aの少なくとも1つの要素
の反応性基との接触時に成分Aを硬化させる揮発性要素
と混合された固体を含む混合物である。成分Aの反応性
基を硬化させる成分Cの揮発性要素の典型的な例として
水が挙げられる。
【0108】本例の態様において、成分Aは支配的に芳
香族残基に結合した遊離イソシアネート基を有するポリ
ウレタン樹脂であった。成分Aは遊離イソシアネート基
のための潜伏性硬化剤を含まなかった。
【0109】成分Cはイオン性基を有する水希釈性ポリ
マーと水とのペースト状の混合物であった。
【0110】少なくとも1個のスルホン酸基および/ま
たはカルボン酸基を有するポリウレタン樹脂は成分Cの
水希釈性ポリマーとして特に適切であることが分かり、
そして、一般に、更に、ポリウレタン樹脂用可塑剤はこ
の成分C中に加えられる。それにより、多くの市販の可
塑剤の中で、エステル可塑剤の群に属さないものが特に
適切であることが分かった。
【0111】静的混合機の使用により、成分Aと成分C
の不均質混合物が製造された。混合物の不均質性にも係
わらず、成分Aのイソシアネート基の即座の架橋が成分
Cと接触した表面上で起こり、そして、約1時間以内に
成分Aのイソシアネート基の殆ど完全な架橋が混合物中
での水の拡散により達成された。
【0112】成分Aと成分Cとの等しい当量の使用(成
分Aと成分Cとの混合物中で、水のモル量の約半分が遊
離イソシアネート基の当量当たりに存在することを確保
する)により、不均質混合物にも係わらず、組成物の完
全な硬化が短時間に達成された。空気に対して不透過性
の材料のプレートの間に数ミリメートルの厚さの層の適
用時でさえ、組成物の完全な硬化は10分未満の時間で
起こる。
【0113】二日後に、成分Aおよび成分Cの等しい当
量の使用により、および、成分に対して成分Aの過剰の
当量で、または、成分Cに対して成分Aが不足した当量
で製造された接着領域の重ね剪断強度は試験される。過
剰または不足の成分Aの使用により試験目的に製造され
た接着領域は等しい当量の成分Aおよび成分Cの接着領
域と略同一の重ね剪断強度を有することが分かった。
【0114】このように、理想的な混合比からのずれは
接着領域の強度を減少させないか、または少ししか減少
させないことが分かった。
【0115】本例において、接着領域の重ね剪断強度の
決定は例1による接着剤組成物の試験に関して次の例8
に詳細に例示される方法により行われた。
【0116】例8 本例により、例1による接着剤組成物の成分Aと成分B
との混合により作った接着剤の重ね剪断強度を試験し
た。
【0117】充填材料の添加により、1体積部の成分A
と1体積部の成分Bとの混合により成分Aのイソシアネ
ート基の完全な架橋および成分Bの遊離アミノ基の完全
な消費は、成分A中に含まれる遊離イソシアネート基お
よび成分B中に含まれる遊離アミノ基、即ち、末端シラ
ン基を有するポリウレタン樹脂のアミノ基であって、更
に、各ポリマー分子に少なくとも2個の遊離アミノ基が
結合したものにより達成されるように、成分Aおよび成
分Bは配合された。
【0118】接着領域の重ね剪断強度はDIN5445
1の方法により測定され、そしてそれはMPaで示され
た。
【0119】1体積部の成分Aおよび1体積部の成分B
の均質混合では、1.3MPaの最終の重ね剪断強度が
達成された。この最終の重ね剪断強度は成分Aと成分B
の混合後2時間後に既に達成された。
【0120】更なる試験において、同一成分Aは同一成
分Bと均質に混合されたが、この場合に、1体積部の成
分Aは2体積部の成分Bと混合された。
【0121】この混合比で、最終の重ね剪断強度は僅か
に低かった。それは1.2MPaであったが、最終の剪
断強度のこの値は5時間後にのみ達成された。過剰の成
分Bにより成分Aのイソシアネート基の即座の硬化が達
成されたが、成分B中に含まれた遊離シラン基が大気湿
分の充分な量と接触したときにのみ成分Bの完全な硬化
が達成されるので、これは驚くことではない。
【0122】更なる試験において、同一の成分Aおよび
Bの混合物は再び製造されるが、この場合、2体積部の
成分Aが1体積部の成分Bと混合された。
【0123】この場合、最終の重ね剪断強度は再び1.
2MPaに達したが、この値は8時間後にのみ達成され
た。この結果は、成分Aと成分Bの混合物中に成分Bが
欠乏していることにより、成分Aの全てのイソシアネー
ト基の即座の硬化が達成されるには充分なアミノ基が存
在しなかったという事実により説明されることができ
る。成分Aの反応しなかった遊離イソシアネート基およ
び成分B中の遊離シラン基は大気湿分により完全に硬化
されなければならなかった。
【0124】比較のために、成分Aのみ(成分Bの添加
なし)で接着が行われ、そして、更なる比較では、成分
Bのみ(成分Aの添加なし)で接着が行われた。
【0125】成分Aおよび成分Bは周囲湿分との単独で
の接触時に硬化する一成分接着剤組成物であるから、こ
のことは可能である。
【0126】成分Aのみの使用では、生じた接着領域
は、1.1MPaの引張強度の最終値を示し、そして、
成分Bのみの使用では、接着領域は1.0MPaの最終
の引張強度を示した。
【0127】成分Aのみの使用では、最終の引張強度
は、適用後、8日間後にのみ達成され、そして、成分B
のみの使用では、最終の引張強度は、7日後にのみ達成
された。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ノルマン エー.ブランク アメリカ合衆国,ニュージャージー 07470,ウェイン,パークウッド ドライ ブ 27 (72)発明者 ハンス−ペーター チャン スイス国,ツェーハー−5622 バルテンシ ュビル,ツェルクリシュトラーセ 22 (72)発明者 ラインハルト エルンスト バップマン スイス国,ツェーハー−5430 ベッティン ゲン,シャルテンシュトラーセ 65 (72)発明者 ルッツ ツァベル スイス国,ツェーハー−8903 ビルメンス ドルフ,ルクゲンシュトラーセ 26

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モレキュラーシーブのようなイオン交換
    作用を有する固体成分を含まない二成分接着剤、シール
    剤またはコーティング組成物であって、ここで、前記組
    成物は、別個に包装された成分Aおよび成分Dを含み、
    それが互いに分離されているときには貯蔵可能である
    が、成分Aと成分Dとの接触時に組成物の硬化が起こる
    組成物であって、 成分Aは、成分Aが成分Dの少なくとも1種の要素およ
    び/または水と接触するとすぐに成分Aを架橋させる反
    応性基を有する少なくとも1種の要素を含み、そして、 成分Dは成分Bまたは成分Cのいずれかであり、ここ
    で、 成分Bは成分Aを架橋させる要素を含み、そして、更
    に、反応性基を有する少なくとも1種の要素であって、
    水と接触するとすぐに、または、可能には成分A中に含
    まれた要素と接触するとすぐに成分Bを架橋させる要素
    を含み、そして、 成分Cは固体と成分Aを架橋する要素との混合物であ
    り、ここで、この要素は、揮発性であるが、但し、もし
    成分A中の反応性基がイソシアネート基であり、且つ、
    成分Aを架橋させる成分Cの揮発性要素が水であるなら
    ば、この成分Cの固体はイオン性基を有する水に希釈性
    のポリマーであり、そして、この場合、成分Aは、更
    に、成分A中のイソシアネート基のための硬化剤または
    潜伏性硬化剤を含まない、ことを特徴とする組成物。
  2. 【請求項2】 水との接触時に少なくとも1種の成分A
    の反応性基が成分A自体の架橋を起こす、または、少な
    くとも1種の成分Aの反応性基が水との架橋反応を起こ
    すことができないが、ここで、潜伏性硬化剤が成分A中
    に更に含まれ、それは水との接触時に、例えば、その硬
    化剤を開放することにより活性化され、そして、ここ
    で、活性化された、または開放された硬化剤が反応性基
    との反応により成分Aを架橋し、そして、成分Bにおい
    て、その要素の反応性基は、これらの反応性基が水と接
    触するとすぐに成分Bを架橋させるか、または、成分B
    の反応性基はそれらが水と接触するとすぐにそれ自体で
    は架橋反応を起こすことができず、ここで、この場合、
    水により成分Bを活性化させ、そしてこの為、成分Bの
    反応性基と反応させることができ、そしてそれ故、成分
    Bを架橋させることができる更なる潜伏性硬化剤が成分
    B中に同様に存在し、そして、成分Aの架橋および成分
    Bの架橋を起こす水が、周囲の水であることができるこ
    とを特徴とする請求項1記載の二成分接着剤、シール剤
    またはコーティング組成物。
  3. 【請求項3】 成分Aと成分Bとの接触時に、反応性基
    を有する成分Aの要素を架橋させる、成分B中に含まれ
    た要素は、成分Aの反応性基のための硬化剤または潜伏
    性硬化剤であるか、または、成分B中に含まれたこの要
    素が成分A中に含まれた要素、例えば、潜伏性硬化剤の
    ための活性化剤であり、そして、 成分Bのこの要素の反応性基のための硬化剤または潜伏
    性硬化剤、または、成分B中に存在する要素のための活
    性化剤を含むことができ、それにより、成分Bによる架
    橋がそれが成分Aと接触するとすぐに起こること、を特
    徴とする請求項1または2のいずれか1項に記載の二成
    分接着剤、シール剤またはコーティング組成物。
  4. 【請求項4】 成分Aおよび/または成分Bが特定の化
    合物、例えば、触媒を含み、前記硬化剤は、単独で、周
    囲の水との組み合わせで、硬化剤または潜伏性硬化剤と
    の組み合わせで、および/または、もう一方の成分中に
    含まれたもう一つの特定の化合物との組み合わせで、2
    種の記載された成分Aおよび成分Bのもう一方の反応性
    基を有する要素の反応性基の架橋または自己架橋を起こ
    す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、シール剤またはコーティング組成物。
  5. 【請求項5】 水との接触時または水により開放された
    硬化剤との接触時に反応性である基であって、成分Aを
    架橋させ、または、成分Bを架橋させる基であって、且
    つ、成分Aの前記要素に結合され、または、成分Aの前
    記要素に結合された前記基が、イソシアネート基、不活
    性化されたイソシアネート基、シラン基、酸無水物基ま
    たは、エポキシ用の水により活性化可能な硬化剤との組
    み合わせでエポキシ基、および上記に記載の基の2個以
    上の基の組み合わせから選ばれ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、シール
    剤またはコーティング組成物。
  6. 【請求項6】 成分Aが遊離イソシアネート基を有する
    要素であって、好ましくは脂肪族若しくは芳香族残基に
    結合した末端イソシアネート基を有するポリウレタンを
    含み、そして、 成分Bが反応性基としてシラン基を含み、そして、反応
    性水素原子を提供する化合物を更に含み、前記化合物は
    成分Aと成分Bとの接触時に、成分A中に含まれた遊離
    イソシアネート基と、成分Bの反応性水素原子との反応
    により成分Aを架橋させ、そして、ここで、反応性水素
    原子を提供する成分Bの化合物は、好ましくは第一級若
    しくは第二級アミンであるか、または遊離ヒドロキシル
    基を有する化合物であり、そして、 成分B中の反応性基がシラン基であり、好ましくは、コ
    ポリマーに結合した、、好ましくはそのポリウレタンに
    結合した末端シラン基であり、そして、ここで、成分A
    中に更なる要素、例えば、硬化剤または活性化剤が含ま
    れることができ、この要素とシラン基との反応により、
    または、成分B中に含まれた1種の潜伏性硬化剤と成分
    Aのこの要素との反応により、成分Bを架橋することを
    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、シール剤またはコーティング組成物。
  7. 【請求項7】 成分Aが遊離イソシアネート基を含み、
    そしてそれが好ましくは脂肪族残基若しくは芳香族残基
    に結合した末端イソシアネート基を有するポリウレタン
    であること、および、成分Aが特定の化合物(1)、例
    えば、触媒(1)を含むこと、および、 成分Bも遊離イソシアネート基を含み、そして好ましく
    は脂肪族若しくは芳香族残基に結合した末端イソシアネ
    ート基を有するポリウレタンを含み、そして、更に、特
    定の化合物(2)、例えば、触媒(2)を含み、ここ
    で、 成分Aと成分Bとの接触時に、特定の化合物(1)は特
    定の化合物(2)と反応し、高度に反応性の要素を生成
    し、それは、遊離イソシアネート基を有する成分Aを架
    橋させ、そして、遊離イソシアネート基を有する成分B
    を架橋させ、ここで、もし、特定の化合物(1)が触媒
    (1)であり、そして特定の化合物(2)が触媒(2)
    であるならば、触媒(1)は触媒(2)と反応して、高
    度に反応性の触媒、例えば、三量化触媒を生成すること
    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、シール剤またはコーティング組成物。
  8. 【請求項8】 成分Aおよび成分Bが遊離イソシアネー
    ト基を有する要素を含むが、ここで、成分A中に含まれ
    た遊離イソシアネート基が成分B中に含まれた遊離イソ
    シアネート基よりも低い反応性を有し、そして、ここ
    で、その成分Aが好ましくは脂肪族残基に結合した末端
    イソシアネート基を有するポリウレタンであり、そし
    て、成分Bのその要素が好ましくは芳香族残基に結合し
    た末端イソシアネート基を有するポリウレタンであり、
    そして、ここで、 成分Aが潜伏性硬化剤、例えば、アルジミン、ケチミン
    またはオキサゾリジンを更に含み、前記潜伏性硬化剤は
    成分B中に含まれた特定の化合物との接触時に潜伏性硬
    化剤を活性化し、そして、 成分Bが成分A中の硬化剤の活性化に必要な特定の化合
    物を更に含み、それにより、成分Aと成分Bとの接触時
    に、成分Aが架橋され、更に、成分Aおよび成分Bの架
    橋が、これらの成分が水と接触するとすぐに起こること
    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、シール剤またはコーティング組成物。
  9. 【請求項9】 成分Aが遊離イソシアネート基を含み、
    そしてそれが好ましくは脂肪族若しくは芳香族残基に結
    合した末端イソシアネート基を有するポリウレタンであ
    り、そして、成分Aが特定の化合物(1)、例えば、触
    媒(1)を含み、そして、 成分Bがエポキシ基および更にヒドロキシル基を反応性
    基として有し、それが成分Aのその要素の遊離イソシア
    ネート基を架橋させ、ここで、成分Bが好ましくはヒド
    ロキシル基を含むエポキシ樹脂系であり、そして、成分
    Bは潜伏性硬化剤を更に含み、前記潜伏性硬化剤は、水
    と接触するとすぐにエポキシ基を含む要素を架橋し、こ
    こで、この潜伏性硬化剤は好ましくはアルジミン、ケチ
    ミンまたはオキサゾリジンであり、ここで、成分Aはエ
    ポキシ基を含む要素の架橋のための成分B中に含まれた
    潜伏性硬化剤のための促進剤または活性化剤を更に含む
    ことができ、それにより、成分Aと成分Bとの接触時
    に、成分Aの硬化が起こり、成分Bの硬化も、成分Bの
    潜伏性硬化剤のための成分A中に含まれた促進剤または
    活性化剤により起こり、そして、成分Aと水との接触時
    に、および成分Bと水との接触時に、成分Aおよび成分
    Bの硬化が起こ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、シール剤またはコー
    ティング組成物。
  10. 【請求項10】 成分Aが反応性基としてシラン基を含
    み、そして、 成分Bが反応性基としてエポキシ基を、そして、成分A
    との接触時にシラン基を保有する成分Aの要素の硬化を
    起こす要素を含み、そして、成分Bが更に潜伏性硬化剤
    を含み、この潜伏性硬化剤が水と接触するとすぐにエポ
    キシ基を含む要素を架橋させ、ここで、このような潜伏
    性硬化剤の好ましい例がアルジミン、ケチミンまたはオ
    キサゾリジンであること、および、 成分Aが成分Bの潜伏性硬化剤のための促進剤または活
    性化剤として作用する要素を更に含むことができ、例え
    ば、アミノ基および/またはヒドロキシル基を有する化
    合物であり、 成分Aと成分Bとの接触時に成分Aの硬化が起こり、そ
    して、成分Bの潜伏性硬化剤のために成分A中に含まれ
    た促進剤または活性化剤により成分Bを硬化させること
    ができ、ここで、水との接触時に成分Aの硬化および成
    分Bの硬化が起こ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、シール剤またはコ
    ーティング組成物。
  11. 【請求項11】 成分Aが反応性基としてエポキシ基を
    有する要素を含み、そして、更に、潜伏性硬化剤を含
    み、この潜伏性硬化剤が水と接触するとすぐに、また
    は、潜伏性硬化剤のための成分B中に含まれた促進剤ま
    たは活性化剤と接触するとすぐに、エポキシ基を含む要
    素を硬化させ、ここで、この潜伏性硬化剤はアルジミ
    ン、ケチミンまたはオキサゾリジンであること、およ
    び、 成分Bが反応性基としてシラン基を保有する要素を含
    み、そして更に成分A中に含まれた潜伏性硬化剤のため
    の活性化剤または促進剤を含み、それにより、成分Aと
    成分Bとの接触時に、成分Aの硬化が起こり、成分Aと
    水との接触時および成分Bと水との接触時に成分Aおよ
    び成分Bの硬化が起こ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、シール剤また
    はコーティング組成物。
  12. 【請求項12】 成分Aの少なくとも1種の要素の反応
    性基が、これらの基が水と接触するとすぐに成分Aの架
    橋をそれ自体で起こすか、または、 成分Aの少なくとの1種の要素の反応性基がそれ自体で
    水の架橋反応を起こすことができないが、ここで、更な
    る潜伏性硬化剤が成分A中に含まれ、それが、水との接
    触時に硬化剤を開放し、この要素の反応性基との反応に
    より成分Aの架橋を起こし、そして、 成分Cが固体物質成分を含む混合物であり、それがイオ
    ン交換作用を示さず、そして、更に、成分Aの少なくと
    も1種の要素の反応性基のための硬化剤であるか、また
    は成分A中の潜伏性硬化剤を開放させる揮発性要素を含
    み、そして、ここで、 成分C中に含まれた揮発性要素は好ましくは水または特
    定の揮発性の促進剤または硬化剤であり、但し、 もし成分Aが反応性基としてイソシアネート基を含むな
    らば、この成分Aはイソシアネート基のための硬化剤ま
    たは潜伏性硬化剤を含まず、そして、もし、更に、成分
    Cが揮発性要素として水を含むならば、この成分の固体
    はイオン性基を有する水により希釈性のポリマーである
    ということを特徴とする、請求項1記載の二成分接着
    剤、シール剤またはコーティング組成物。
  13. 【請求項13】 成分Aの要素の反応性基がイソシアネ
    ート基であり、そして、成分Aが好ましくは末端イソシ
    アネート基を有するポリウレタンプレポリマーを含み、
    そして、成分Cは水とイオン性基を有するポリマーとの
    混合物であり、ここで、イオン性基を有するポリマーが
    好ましくはポリウレタン1分子当たり少なくとも1個の
    カルボン酸基またはスルホン酸基を有するポリウレタン
    であることを特徴とする、請求項12記載の二成分接着
    剤、シール剤またはコーティング組成物。
  14. 【請求項14】 成分Aおよび/または成分Dが少なく
    とも1種の更なる要素を含み、それが次の成分を含む材
    料、 バインダーであって、好ましくは高分子材料、 可塑剤、 充填材料であって、好ましくは珪酸誘導体、石膏、タル
    ク、金属粉末、白亜、カオリン、またはカーボンブラッ
    ク、並びに、有機充填材料であって、例えば、ポリビニ
    ルクロリド、 チキソトロピー剤であって、好ましくはベントン、珪酸
    誘導体、沈降白亜、ポリビニルクロリド、尿素誘導体ま
    たはアクリル誘導体、 色素および/または顔料、および、 適用性、別個に包装されえた成分Aおよび成分Dの貯蔵
    性、または、硬化した接着剤、シール剤またはコーティ
    ング組成物の耐久性を向上させる更なる添加剤、特に、
    定着剤、界面活性剤、例えば、乳化剤、難燃剤、UV−
    吸収剤、遮断剤および安定剤、例えば、酸化防止剤、並
    びに、耐菌安定剤および/または耐バクテリア安定剤、
    からなる群より選ばれることを特徴とする、請求項1〜
    13記載の二成分接着剤、シール剤またはコーティング
    組成物。
  15. 【請求項15】 成分Aおよび成分Dが室温で流動性で
    あり、且つ、成分Aおよび成分Dが室温で同様の粘度を
    有することを特徴とする、請求項1〜14記載の二成分
    接着剤、シール剤またはコーティング組成物。
  16. 【請求項16】 成分Aと成分Dが混合され、そしてこ
    の混合物が接着されるべき、シールされるべき、または
    コートされるべき基材に適用されるか、または、最初
    に、成分Aの層、次にこの層の上に成分Dの層が適用さ
    れ、または、最初に、成分Dの層、次にこの層の上に成
    分Aの層が適用されるか、または、基材の表面1の基材
    の表面2への接着の間に、成分Aが基材の表面1上に適
    用され、そして、成分Dが基材の表面2上に適用され、
    そして、接着されるべき2つの表面を互いに接触させる
    ことを特徴とする、請求項1〜15記載の二成分接着
    剤、シール剤またはコーティング組成物の使用法。
JP7089381A 1994-04-15 1995-04-14 二成分接着剤、シール剤およびコーティング組成物並びにその使用法 Pending JPH0848964A (ja)

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