KR100747003B1 - 우레탄 함유 구조물의 제조 방법 및 그에 의해 제조된구조물 - Google Patents

우레탄 함유 구조물의 제조 방법 및 그에 의해 제조된구조물 Download PDF

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Abstract

우레탄-함유 구조물을 제조하기 위한 2팩 조성물로서 상기 조성물은 다음 성분을 포함하며,
(a) 제1팩이 하나 이상의 폴리이소시아네이트 및 하나 이상의 폴리올의 하나 이상의 반응 생성물을 포함하고, 여기에서 제 1팩은 %NCO가 6% 이상이며,
(b) 제2팩이 하나 이상의 폴리올 및 하나 이상의 아민 촉매를 포함하고,
여기에서, 제1팩 및 제2팩을 혼합하여 형성된 반응성 혼합물은 물이 없어도 경화될 수 있다; 여기에서 상기 반응성 혼합물은 반응성 혼합물의 중량을 기준으로 3 중량% 이하의 용매를 포함한다. 또한, 본 발명은 우레탄 함유 구조물을 제조하는 방법, 및 그렇게 제조된 우레탄 구조물을 제공한다.
폴리이소시아네이트, 폴리올, 우레탄, 구조물

Description

우레탄 함유 구조물의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 구조물 {PROCESS FOR MAKING URETHANE-CONTAINING STRUCTURES AND THE STRUCTURES MADE THEREBY}
배경기술
다양하고 유용한 구조물이 서로 접착된 다양한 층으로 제조된다. 한 종류의 그러한 유용한 구조물은 다른 층 사이에 폴리우레탄 재료의 층을 포함한다. 예를 들어, 폴리우레탄 층은 가요성 기재에 직접 또는 다른 층을 사이에 개재시켜 접착될 수 있다. 그러한 구조물은 예를 들어 신발류, 가구류, 어패럴, 스포츠 용품, 또는 과거에 가죽이 사용되었던 용도에서 가죽 대신에 사용될 수 있다. 그러한 구조물이 가죽 대체품으로 적당한 경우에, 그들은 종종 "합성 가죽"으로 불려진다.
독일 특허명세서 DD 237 191호는 히드록실 반응성 우레탄 프레폴리머, 이소시아네이트 반응성 우레탄 프레폴리머, 및 유기주석계 촉매와 관련된 폴리우레탄 반응성 시스템을 개시하고 있다. 유기주석계 촉매는 때때로 바람직하지 않은데 그 이유는 안전 및 환경에 대한 그것의 영향 때문이다. 하나 이상의 아민 촉매를 포함하며, 폴리우레탄-함유 구조물을 제조하기에 적당한 조성물을 제조하는 것이 바람직하다.
발명의 설명
본 발명의 일측면으로, 다음 성분을 포함하는 우레탄-함유 구조물을 제조하기 위한 2팩 조성물이 제공되며:
(a) 제1팩이 하나 이상의 폴리이소시아네이트 및 다수의 활성 수소를 가진 하나 이상의 제1 화합물의 하나 이상의 반응 생성물을 포함하고, 여기에서 제1팩은 %NCO가 1% 이상이며,
(b) 제2팩이 다수의 활성 수소를 가진 하나 이상의 제2 화합물 및 하나 이상의 아민 촉매를 포함하고,
여기에서, 제1팩 및 제2팩을 혼합하여 형성된 반응성 혼합물은 물이 없어도 경화될 수 있다; 여기에서 상기 반응성 혼합물은 반응성 혼합물의 중량을 기준으로 3 중량% 이하의 용매를 포함한다.
본 발명의 제2 측면으로, 우레탄-함유 구조물을 제조하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 하기를 포함한다:
(ⅰ) 하기를 포함하는 2팩 조성물을 제공하며,
(a) 제1팩이 하나 이상의 폴리이소시아네이트 및 다수의 활성 수소를 가진 하나 이상의 제1 화합물의 하나 이상의 반응 생성물을 포함하고, 여기에서 제1팩은 %NCO가 1% 이상이며,
(b) 제2팩이 다수의 활성 수소를 가진 하나 이상의 제2 화합물 및 하나 이상의 아민 촉매를 포함하고;
(ⅱ) 상기 제1팩 및 제2팩을 포함하는 성분들을 혼합하여 반응성 혼합물을 형성하며, 여기에서 반응성 혼합물은 물이 없이도 경화될 수 있으며, 반응성 혼합물은 반응성 혼합물의 중량을 기준으로 3 중량% 이하의 용매를 포함하며;
(ⅲ) 상기 반응성 혼합물의 층을 하나 이상의 기재에 도포하며;
(ⅳ) 상기 반응성 혼합물의 층을 경화시키거나 경화하게 한다.
본 발명의 제3 측면으로, 하기를 포함하는 공정에 의해 제조된 우레탄-함유 구조물이 제공되며:
(ⅰ) 하기를 포함하는 2팩 조성물을 제공하며,
(a) 제1팩이 하나 이상의 폴리이소시아네이트 및 다수의 활성 수소를 가진 하나 이상의 제1 화합물의 하나 이상의 반응 생성물을 포함하고, 여기에서 제1팩은 %NCO가 1% 이상이며,
(b) 제2팩이 다수의 활성 수소를 가진 하나 이상의 제2 화합물 및 하나 이상의 아민 촉매를 포함하고;
(ⅱ) 상기 제1팩 및 제2팩을 포함하는 성분들을 혼합하여 반응성 혼합물을 형성하며, 여기에서 반응성 혼합물은 물이 없이도 경화될 수 있으며, 반응성 혼합물은 반응성 혼합물의 중량을 기준으로 3 중량% 이하의 용매를 포함하며;
(ⅲ) 상기 반응성 혼합물의 층을 하나 이상의 기재에 도포하며;
(ⅳ) 상기 반응성 혼합물의 층을 경화시키거나 경화하게 한다.
상세한 설명
바람직하게는 조성물의 분자량을 증가시키고/거나 조성물을 가교시켜 조성물의 특성을 개선시키는 화학반응이 발생하는 경우에 조성물이 "경화한다"고 말한다. 그러한 화학반응은 "경화 반응"으로 알려져 있다. 그러한 반응이 완결되거나, 조성물이 경화 반응이 발생할 수 있게 하는 상태에 있고 경화반응이 충분히 진행하여 조성물의 특성이 유용하고 시간에 따라 현저히 변화하지 않는 경우에 조성물은 "경화되었다"고 말한다. 일부 구체예에서, 본 발명의 경화된 반응 혼합물은 고체이다.
본원에 정의된 "반응 혼합물"은 경화될 수 있는 2가지 이상의 성분의 혼합물이다. 일부 반응성 혼합물은 단독으로 존재하는 경우에 경화할 것이다; 일부 반응성 혼합물은 경화를 촉진하는 하나 이상의 상태, 예를 들어 상승된 온도, 복사, 기타 경화-촉진 상태, 및 이들의 조합에 노출되는 경우에 경화한다. 일부 반응성 혼합물은 실온(25℃)에서 단독으로 존재하는 경우에 경화할 수 있으나, 하나 이상의 경화-촉진 상태에 노출되는 경우에 보다 빠르게 경화한다. 반응 혼합물은 단일 화학반응, 또는 독립적으로 진행하거나 상호간에 영향을 미치거나 이둘 모두를 거치는 복합 화학반응을 거쳐 경화할 수 있다.
본 발명의 실시에 있어서, 반응성 혼합물은 물이 없이 경화할 수 있다. 즉, 반응성 혼합물은 어떤 형태(액체, 증기, 분무, 안개 등)로든지 물과 접촉하지 아니하고 경화할 것이다. 본 발명의 반응성 혼합물의 경화 과정에서, 경화는 물에 의해 지체되거나, 물에 의해 영향을 받지 않거나, 물에 의해 강화될 수 있다. 만일 물이 경화 과정을 강화한다면, 경화 과정은 물의 부재하에 발생할 수 있다고 의도 된다; 물이 별개의 경화 반응을 가능하게 하거나 물이 경화 반응을 가속시키거나, 이둘 모두 때문에 강화가 일어날 수 있다.
본 발명의 실시는 다수의 활성 수소를 를 가진 하나 이상의 화합물을 이용하는 것과 관련된다. 본원에서 "다수"란 2 이상을 의미한다. 본원에서 "활성 수소"란 전기음성 원자 예를 들어 산소 또는 질소에 결합된 수소 원자를 의미한다. 활성 수소의 일부 예로는 히드록시기, 카르복시기, 및 아민기 내의 수소 원자가 있다. 다수의 활성 수소를 가진 화합물은 모두 동일한 형태의 활성 수소를 갖거나 (예를 들어, 모든 활성 수소가 히드록시기의 일부일 수 있음), 또는 상이한 형태의 활성 수소를 가질 수 있다. 다수의 활성 수소를 가진 화합물의 관능도는 분자당 활성 수소의 수이다.
다수의 활성 수소를 가진 하나의 바람직한 유형의 화합물은 폴리올류이다. 본원에서 "폴리올"이란 각 분자당 2개 이상의 히드록시 관능기를 가진 화합물이다. 폴리올은 광범위한 화합물을 포함하며, 그들 중 일부는 폴리우레탄 핸드북 2판[G. Oertel, Hanser Publishers, 1994]에 설명되어 있다. 히드록시 관능기에 부가로, 폴리올은 하나 이상의 다른 관능기, 예를 들어 카르보닐, 카르복실, 무수물, 불포화, 다른 관능기 또는 이들의 조합을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 적당한 폴리올은 예를 들어 알칸 디올류(또한 글리콜이라 함), 알칸 트리올, 4개 이상의 히드록시기로 치환된 알칸, 모노에테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 모노에스테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르에스테르 폴리올(때때로 폴리에테르에스테르 폴리올 및/또는 폴리에스테르 에테르 폴리올로 명명됨), 지방산 폴리올, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 일부 적당한 폴리올은 결정형이며, 다른 적당한 폴리올은 무정형이다. 결정형 재료는 시차주사열량계(DSC) 시험으로 검출가능한 결정 용융점을 나타내는 것이다.
적당한 폴리올은 1차 히드록시기 또는 2차 히드록시기 또는 이들의 조합을 가질 수 있다. 또한, 예를 들어 1차 히드록시기를 가진 하나 이상의 폴리올과 2차 히드록시기를 가진 하나 이상의 폴리올의 배합물을 포함하는 폴리올의 배합물이 적당하다.
폴리올은 때때로 "폴리올 당량" 및 "명목 분자량"에 의해 특징지울 수 있다. 폴리올 당량은 문헌[K. Uhlig, Discovering Polyurethanes, Hanser Publishers, Munich, 1999]에 주어진 정의에 따라 본원에서 정의된다.
(폴리올 당량) = 56 × 1000/(히드록시 수)
폴리올의 명목 분자량은 폴리올 당량에 폴리올 관능도를 곱한 값으로 정의된다. 폴리올의 관능도는 분자량 히드록시기의 수이다.
일부 적당한 폴리올은 예를 들어 폴리에스테르 폴리올이다. 폴리에스테르 폴리올은 각 분자내에 2개 이상의 에스테르 결합을 포함하는 폴리올이다. 적당한 폴리에스테르 폴리올은 결과물이 폴리에스테르 폴리올인 한 임의의 방법을 사용하여 임의의 성분으로부터 제조될 수 있다. 적당한 폴리에스테르 폴리올로는 예를 들어 이산, 또는 그의 모노에스테르, 디에스테르, 또는 무수 대응물, 및 디올로부터 제조된 것이 있다. 디올 및 이산만을 이용하여 형성된 폴리에스테르 폴리올은 본원에서 2 관능도를 갖는 것으로 가정된다. 폴리에스테르 폴리올을 형성하는데 사용되기 에 적당한 이산은 지방족, 또는 방향족, 또는 이들의 조합 또는 혼합물일 수 있다; 일부 구체에는 지방족 이산, 예를 들어 아디프산을 사용한다. 폴리에스테르 폴리올을 형성하기에 적당한 디올류는 예를 들어 글리콜 및 다른 지방족 디올을 포함한다. 일부 구체예에서, 폴리에스테르 폴리올은 분자량이 400이상, 600이상, 또는 1000이상인 것이 사용된다. 독립적으로, 일부 구체예에서는, 폴리에스테프 폴리올은 분자량이 10,000이하; 또는 4,000이하; 또는 2,000이하인 것이 사용된다.
일부 다른 적당한 폴리올은 예를 들어 폴리에테르 폴리올이다. 폴리에테르 폴리올은 각 분자내에 2개 이상의 에테르 결합을 포함하는 폴리올이다. 적당한 폴리에테르 폴리올은 결과물이 폴리에테르 폴리올인 이상 임의의 성분을 사용하여 임의의 방법으로 제조될 수 있다. 적당한 폴리에테르 폴리올로는, 예를 들어, 알킬렌기가 2 내지 6개의 탄소원자를 갖는 폴리옥시알킬렌 폴리올을 포함하여, 분지된 및 비분지된 알킬렌기를 포함하는 폴리알킬렌 산화물 폴리올 (또한, 폴리옥시알킬렌 폴리올로 명명됨)을 포함한다. 적당한 폴리에테르 폴리올의 예는 예를 들어, 폴리에틸렌 산화물 (또한, 폴리에틸렌 글리콜로 명명됨), 폴리프로필렌 산화물 (또한, 폴리프로필렌 글리콜로 명명됨), 폴리테트라메틸렌 글리콜, 이들 폴리에테르의 랜덤 또는 블록 공중합체, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 다양한 적당한 폴리에테르 폴리올의 혼합물은 본 발명에 사용하기에 적당하다. 일부 구체예에서, 분자량이 400 이상; 또는 750 이상; 또는 1,000 이상; 또는 2,000 이상; 또는 2,500 이상인 하나 이상의 폴리에테르 폴리올이 사용된다. 일부 구체예에서, 분자량이 10,000 이하; 또는 5,000 이하; 또는 3,500 이하인 하나 이상의 폴리에테르 폴리올이 사용된 다. 일부 구체예에서, 폴리에틸렌 글리콜인 하나 이상의 폴리에테르 글리콜이 사용된다.
또한, 폴리올로는 폴리알킬렌 산화물/아크릴 혼성 폴리올 및 폴리카보네이트 폴리올이 적당하다.
일부 부가적인 다른 적당한 폴리올은 예를 들어 지방산 폴리올이다. 지방산 폴리올은 하나 이상의 지방산 잔기를 함유하는 임의의 폴리올이다. 지방산은 장쇄 카르복시산이며, 4개 이상의 탄소원자의 사슬 길이를 갖는다. 지방산 폴리올이 사용된 본 발명의 구체예에서, 일부 적당한 지방산 폴리올은 분자당 2개 이상의 히드록시기를 가진 캐스터 오일, 다른 천연 또는 합성 오일, 그로부터 유래된 지방산 폴리올, 및 이들의 혼합물이다.
일부 다른 적당한 폴리올은 예를 들어 장쇄를 포함하지 않고 (즉 "단쇄 알칸") 2개 이상의 히드록시기를 가진 알칸이다. 그러한 폴리올은 예를 들어 에틸렌 글리콜(또한 모노에틸렌 글리콜로 명명됨), 프로필렌 글리콜, 부탄 디올, 기타 알칸 디올, 글리세롤, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 일부 구체예에서, 에틸렌 글리콜이 사용된다.
보다 적당한 폴리올은 예를 들어 모노에테르 폴리올 (즉, 분자당 정확히 하나의 다른 결합을 가지며 각 분자당 2개 이상의 히드록시기를 가진 화합물), 예를 들어 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 기타 에테르 글리콜, 및 이들의 혼합물이다.
적당한 폴리올의 혼합물이 또한 적당하다. 예를 들어, 일부 구체예에서, 2개 의 히드록시기를 가진 하나 이상의 단쇄 알칸과 하나 이상의 폴리에스테르 폴리올의 혼합물이 사용된다. 또 다른 구체예로서, 일부 구체예에서, 2개의 히드록시기를 가진 하나 이상의 단쇄 알칸과 하나 이상의 폴리에테르 폴리올의 혼합물이 사용된다. 적당한 폴리올의 추가적인 혼합물이 또한 적당하다고 고려된다. 예를 들어, 일부 구체예에서, 하나 이상의 단쇄 알칸 폴리올; 폴리에스테르 폴리올인 하나 이상의 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 또는 하나 이상이 폴리에스테르 폴리올 및 하나 이상의 폴리에테르 폴리올의 혼합물; 및 선택적으로 하나 이상의 다른 폴리올을 함유하는 혼합물이 사용된다.
본 발명의 실시는 본원에서 각 분자당 2개 이상의 이소시아네이트기를 함유하는 화합물로서 정의된 하나 이상의 폴리이소시아네이트의 사용과 관련된다. 본원에서 폴리이소시아네이트의 관능도는 각 분자당 이소시아네이트의 수이다. 이소시아네이트 분자의 혼합물이 존재하면, 관능도는 분자당 이소시아네이트기의 평균수이다. 사용되는 폴리이소시아네이트는 예를 들어 방향족 폴리이소시아네이트, 지방족(선형, 분지형, 고리형, 및 이들의 조합 포함) 폴리이소시아네이트, 및 이들이 조합 및 혼합물을 포함한다. 일부 구체예는 하나 이상의 하기 폴리이소시아네이트를 사용한다: 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트(또한 4,4'-메틸렌 비스페닐 디이소시아네이트 또는 4,4'-MDI로 명명됨), 2,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트(또한 2,4'-메틸렌 비스페닐 디이소시아네이트 또는 2,4'-MDI로 명명됨), 및 이들의 혼합물. 일부 구체예는 2,4'-MDI에 대한 4,4'-MDI의 중량비가 약 98/2를 갖는 2,4'-MDI와 4,4'-MDI의 혼합물인 "순수 MDI"를 사용한다. 일부 구체예는 유일한 폴리이소시 아네이트로서 4,4'-MDI를 사용한다.
본 발명의 실시에 있어서, 제1팩은 하나 이상의 폴리이소시아네이트와 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 화합물을 반응시켜 형성된 하나 이상의 화합물(본원에서 "이소시아네이트 프레폴리머"로 명명됨)을 포함한다. 제1팩을 형성하는데 사용되는 다수의 활성 수소를 갖는 화합물을 본원에서는 "다수의 활성 수소를 갖는 제1 화합물"로서 제시된다. 하나 이상의 폴리이소시아네이트 및 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 화합물이 함께 혼합되고, 이들의 반응하도록 조건이 제공되는 것이 고려된다. 그러한 조건은 하나 이상의 하기 조건을 포함한다: 충분한 반응시간; 주위 온도(15℃ 내지 30℃; 상승된 온도(50℃ 이상, 또는 80℃ 이상); 교반; 하나 이상이 촉매에 노출; 하나 이상의 부가 성분에 노출; 및 이들의 조합.
본 발명이 특정한 메카니즘에 제한되지 않더라도, 제1팩의 형성 동안에, 다수의 활성 수소를 가진 화합물의 활성 수소는 폴리이소시아네이트의 이소시아네이트기와 반응하여 결합, 예를 들어 아미드 결합, 우레아 결합, 우레탄 결합, 또는 이들의 조합을 형성하는 것으로 고려된다.
일부 구체예에서, 제1팩을 형성하는데 사용되는 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 화합물은 4 이하; 3 이하; 또는 2개의 관능도를 갖는다. 일부 구체예에서, 제1팩을 형성하는데 사용되는 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 화합물은 2.5 내지 3.2의 관능도를 갖는다. 일부 구체예에서, 제1팩을 형성하는데 사용되는 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 화합물은 3개의 관능도를 갖는다. 일부 구체예에서, 제1팩을 형성하는데 사용되는 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 화합 물은 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올 및 이들의 혼합물로부터 선택된다.
제1팩을 형성하는데 사용되는 혼합물에서, 활성 수소에 대하여 과량의 몰의 이소시아네이트 기가 사용된다. 그러한 구체예 중 일부에서, 활성 수소에 대한 이소시아네이트기의 몰비는 3 이상; 또는 5 이상; 또는 6 이상이다. 일부 구체예에서, 활성 수소에 대한 이소시아네이트기의 몰비는 15 이하; 또는 10 이하; 또는 8 이하이다. 제1팩을 형성하는 반응은 단지 하나의 생성물을 갖거나 하나 이상의 생성물을 가질 수 있는 것으로 고려된다.
일부 구체예에서, 제1팩은 일부 완전히 비반응된 폴리이소시아네이트 분자 (즉, 이소시아네이트기의 어느 것도 활성 수소를 가진 화합물과 반응하지 않은 폴리이소시아네이트 분자)를 포함할 것이다. 다른 구체예에서, 제1팩은 완전히 비반응된 폴리이소시아네이트 분자를 포함하지 않을 것이다. 일부 구체예에서, 모든 반응생성물(들) 및 모든 임의의 비반응 성분을 포함할 것이다. 일부 구체예에서, 반응이 완전히 또는 부분적으로 발생한 후에, 성분 및/또는 반응 생성물의 일부가 잔류물로부터 분리되어 제1팩으로 사용될 수 있다.
제1팩은 1% 이상의 %NCO를 함유한다. 본원에 정의된 바와 같이, "%NCO"는 제1팩의 중량 중 백분율로서 제1팩에 존재하는 비반응 이소시아네이트기의 중량이다. 일부 구체예에서, 제1팩은 3% 이상; 또는 6% 이상; 또는 12% 이상의 %NCO를 갖는다. 독립적으로, 일부 구체예에서, 제1팩은 30% 이하; 20% 이하; 또는 15% 이하의 %NCO를 갖는다. %NCO는 다양한 공지된 시험법 중 어느 것으로나 측정될 수 있다. 예를 들어, 유용한 시험법은 ASTM D2572-97 (2003) e1 [ASTM International, 100 Bar Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA, 19428-2959, USA]이다.
제1팩을 특징짓는 유용한 파라미터는 제1팩의 관능도이다. 제1팩의 관능도를 검정하기 위하여, 이소시아네이트기를 갖지 않는 임의의 분자는 무시된다; 이소시아네이트기를 함유하는 분자 중에서, 제1팩의 관능도는 분자당 이소시아네이트기의 수평균으로 정의된다. 일부 구체예에서, 제1팩의 관능도는 2 이상; 또는 2.5 이상; 또는 3 이상이다. 일부 구체예에서, 제1팩의 관능도는 10 이하; 또는 5 이하이다.
일부 구체예에서, 제1팩은 60℃에서 10,000 mPa*s 이하의 점도를 갖는다. 점도는 임의의 공지된 방법으로 측정될 수 있다. 하나의 적당한 방법은 브룩필드(Brookfield) RVT 점도계이다; 브룩필드 점도계를 사용하는데, 스핀들 및 회전 속도는 측정되는 재료의 특성에 따라 표준 방법을 사용하여 선택되어, 기기의 측정이 전체 스케일의 50% 및 80% 사이가 되게 한다. 일부 구체예에서, 제1팩은 60℃에서 7,500 mPa*s 이하; 5,000 mPa*s 이하; 또는 3,000 mPa*s 이하의 점도를 갖는다. 독립적으로, 일부 구체예에서, 제1팩은 60℃에서 10 mPa*s 이상; 30 mPa*s 이상; 또는 100 mPa*s 이상; 또는 300 mPa*s 이상의 점도를 갖는다. 점도가 60℃ 미만의 온도에서 측정되면, 60℃에서의 점도는 보다 낮은 온도에서 측정된 점도보다 낮게 될 것이다.
본 발명의 제2팩은 하나 이상의 아민 촉매를 포함한다. 본원에서 촉매는 경화 반응 속도를 증가시키는데 효과적인 임의의 화합물이다. 일부 구체예에서, 촉매는 활성 수소와 이소시아네이트기 사이의 반응 속도를 증가시키는데 효과적이다. 일부 구체예에서, 촉매는 히드록시기와 이소시아네이트기 사이의 반응 속도를 증가 시켜 우레탄 결합을 형성하는데 효과적이다. 일부 적당한 아민 촉매는 예를 들어 고리형 아민 및 3차 아민으로, 예를 들어 디아자비시클로 화합물 예를 들어 1,4-디아자비스클로[2.2.2]옥탄 (또한 트리에틸 디아민으로 명명됨) 및 1,8-디아자비스클로[5.4.0]운데스-7-엔 (또한 DBU로 명명됨)을 포함한다. 적당한 아민 촉매의 혼합물이 또한 바람직하다.
일부 구체예에서, 제2팩은 하나 이상의 아미 촉매 이외에 다른 촉매를 포함하지 않는다. 다른 구체예에서, 제2팩은 하나 이상의 아민 촉매에 부가로, 하나 이상의 추가 촉매를 포함한다. 일부 적당한 추가적 촉매는 예를 들어 유기금소계 화합물이다. 적당한 유기 금속계 화합물내의 금속 원자는 유기기와 화합물을 형성할 수 있는 임의의 금속일 수 있다; 일부 구체예에서, 예를 들어 금속은 니켈, 주석, 아연, 비스무스 또는 이들의 혼합물이다. 일부 적당한 유기금속계 화합물은 예를 들어 하기 구조를 갖는 것이다.
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여기에서, M1은 금속이고; n은 0,1,2 또는 3이며; m은 1,2,3, 또는 4이며; R1기는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며; R2기는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며; R1은 알킬기이며; R2은 탄화수소 및 치환된 탄화수소로부터 선택된 유기 라디칼이다. 일부 구체예에서, n은 0이 아니며, 하나 이상의 R1은 6개 이하의 탄소원자를 갖는 알킬기이며, 하나 이상의 R2은 6개 이상의 탄소원자를 갖는 알킬기이며; 그러한 화합물은 예를 들어 디알킬주석카르복실레이트(예를 들어 디부틸주석디라우레이트) 및 디알킬니켈디카르복실레이트를 포함한다. 독립적으로, 일부 구체예에서, n은 0이고, 각각의 R2은 6개 이상의 탄소원자를 갖는 알킬기이며; 그러한 화합물의 예로는 아연 네오데카노에이트, 비스무스 2-에틸헥사노에이트, 및 비스무스 네오데카노에이트이다. 독립적으로, 일부 구체예에서, 어떠한 주석도 사용되지 않는다. 독립적으로, 일부 구체예에서, 유기금소계 화합물의 유기기는 아세틸아세토네이트 기를 포함하지 않는다. 독립적으로, 일부 구체예에서, 유기기는 어떠한 황 원자도 포함하지 않는다.
적당한 추가적 촉매의 혼합물이 또한 바람직하다.
본 발명의 실시에서, 제2팩은 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 화합물을 포함한다. 제2팩에서 다수의 활성 수소를 갖는 화합물은 본원에서 "다수의 활성 수소를 갖는 제2 화합물"로서 제시된다. 제2팩에서 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 화합물은 제1팩의 형성에 사용된 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 화합물 중 어느 것 또는 모두와 동일하거나 상이할 수 있다. 일부 구체예에서, 제2팩은 하나 이상의 폴리올을 포함한다. 일부 구체예에서, 제2팩에서 다수의 활성 수소를 갖는 모든 화합물은 폴리올이다.
본 발명의 일부 구체예에서, 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 제2 화합물은 우레탄 결합을 갖지 않는 화합물이다. 일부 구체예에서, 다수의 활성 수소를 갖는 각각의 제2 화합물은 우레탄 결합을 갖지 않는 화합물이다. 일부 구체예에서, 제2팩은 아미드 결합 또는 우레아 결합을 갖지 않는 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 화합물을 포함한다. 또한, 제2팩이 이소시아네이트와 활성 수소와의 반응에 의해 형성된 어떠한 결합도 갖지 않는 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 화합물을 포함하는 구체예가 고려된다. 일부 구체예에서, 제2팩에서 다수의 활성 수소를 갖는 화합물은 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 모노에테르 폴리올, 알칸 디올, 및 이들의 혼합물로부터 모두 선택된다.
본 발명의 일부 구체예에서, 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 제2 화합물은 하나 이상의 폴리이소시아네이트와 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 화합물을 반응시켜 형성된 화합물(본원에서 "활성 수소 프레폴리머"로 명명됨)이다. 이소시아네이트 프레폴리머를 제조하기 위하여 상기 본원에 설명된 성분 및 방법(예를 들어, 가열, 혼합 등)은 활성 수소 프레폴리머를 제조하기에도 적당하다. 활성 수소 프레폴리머를 형성하는데 사용되는 다수의 활성 수소를 갖는 화합물은 본원에서 "다수의 활성 수소를 갖는 제3 화합물"로서 명명된다. 활성 수소 프레폴리머를 제조하는데, 성분의 상대량은, 최종 활성 수소 프레폴리머가 비반응 이소시아네이트의 유효량을 갖지 않으며, 최종 활성 수소 프레폴리머가 다수의 활성 수소를 갖도록 선택된다. 활성 수소 프레폴리머를 사용하는 일부 구체예에서, 활성 수소 프레폴리머는 활성 수소 프레폴리머 그램당 10 mg 이상의 KOH의 OH 수를 갖는다.
제2팩을 특징짓는 유용한 파라미터는 제2팩의 관능도이다. 제2팩의 관능도를 평가하기 위하여, 활성 수소를 갖지 않는 임의의 분자는 무시된다. 활성 수소를 포 함하는 분자 중에서, 제2팩의 관능도는 분자당 활성 수소의 수평균으로 본원에서 정의된다. 일부 구체예에서, 제2팩의 관능도는 2 이상; 또는 2.5 이상; 또는 3 이상이다. 일부 구체예에서, 제2팩의 관능도는 10 이하; 또는 5 이하이다.
본 발명의 일부 구체예에서, 다수의 활성 수소를 갖는 모든 화합물의 총중량을 기준으로 백분율로서, 제2 팩에서 모든 촉매의 총중량은 0.01% 이상; 또는 0.03% 이상; 또는 0.1% 이상이다. 본 발명의 일부 구체예에서, 다수의 활성 수소를 갖는 모든 화합물의 총중량을 기준으로 백분율로서, 제2 팩내의 모든 촉매의 총중량은 1.6% 이하; 또는 0.8% 이하; 또는 0.4% 이하이다.
본 발명의 실시에서, 제1 팩의 관능도 및 제2 팩의 관능도의 임의의 조합을 갖는 구체예가 고려된다. 제1 팩은 제2 팩보다 큰 관능도를 가질 수 있거나, 제1 팩은 제2 팩보다 낮은 관능도를 가질 수 있거나, 또는 제1 팩 및 제2 팩이 동일한 관능도를 가질 수 있다. 제1 팩의 관능도가 제2 팩의 관능도과 동일한 일부 구체예에서, 그 관능도는 2 초과; 또는 그 관능도는 2.5 이상; 또는 그 관능도는 3 이상이다. 일부 구체예에서, 그 관능도는 10 이하; 또는 5 이하이다.
본 발명의 일부 구체예를 특징짓는 하나의 유용한 방법은 제1 팩을 형성하는데 사용되는 일부 물질 및 제2 팩에 사용되거나 제2 팩을 형성하는데 사용되는 일부 물질를 기술하는 것이다. 일부 예는 다음과 같다:
일부 구체예에서, 제1 팩은 관능도가 2.1 초과인 하나 이상의 폴리에테르 폴리올을 사용하여 형성되고, 제2 팩은 관능도가 2인 하나 이상의 폴리에테르 폴리올을 함유한다. 독립적으로, 일부 구체예에서, 제1 팩은 관능도가 2.1 초과인 하나 이상의 폴리에스테르 폴리올을 사용하여 형성되며, 제2 팩은 관능도가 2인 하나 이상의 폴리에스테르 폴리올을 함유한다. 독립적으로, 일부 구체예에서, 제1 팩은 하나 이상의 폴리에테르 폴리올을 사용하여 형성되며, 제2 팩은 제1 팩을 형성하는데 사용되는 하나 이상의 폴리올과 동일한 관능도를 갖는 하나 이상의 폴리에테르 폴리올을 함유한다. 독립적으로, 일부 구체예에서, 제1 팩은 하나 이상의 폴리에스테르 폴리올을 사용하여 형성되며, 제2 팩은 제1 팩을 형성하는데 사용되는 하나 이상의 폴리올과 동일한 관능도를 갖는 하나 이상의 폴리에스테르 폴리올을 함유한다.
독립적으로, 하나 이상의 활성 수소 프레폴리머를 사용하는 것과 관련된 일부 구체예에서, 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 제3 화합물은 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 제1 화합물과 동일한 관능도를 갖는다. 독립적으로, 하나 이상의 활성 수소 프레폴리머를 사용하는 것과 관련된 일부 구체예에서, 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 제1 화합물은 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 제3 화합물보다 낮은 관능도를 갖는다. 독립적으로, 하나 이상의 활성 수소 프레폴리머를 사용하는 것과 관련된 일부 구체예에서, 다수의 활성 수소를 가진 하나 이상의 제3 화합물은 다수의 활성 수소를 가진 하나 이상의 제1 화합물보다 낮은 관능도를 갖는다.
독립적으로, 하나 이상의 활성 수소 프레폴리머를 이용하는 것과 관련된 일부 구체예에서, 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 제3 화합물은 폴리에테르 폴리올이며, 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 제1 화합물은 폴리에테르 폴리올 이다. 또한, 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 제3 화합물이 폴리에스테르 폴리올이고 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 제1 화합물이 폴리에스테르 폴리올인 구체예가 고려된다.
독립적으로, 일부 구체예에서, 제1 팩은 하나 이상의 폴리에테르 폴리올을 사용하여 형성되며, 제2 팩은 명목 분자량이 제1 팩을 형성하는데 사용된 하나 이상의 폴리에테르 폴리올의 명목 분자량보다 작은 하나 이상의 폴리에테르 폴리올을 함유한다. 독립적으로, 일부 구체예에서, 제1 팩은 하나 이상의 폴리에스테르 폴리올을 사용하여 형성되며, 제2 팩은 명목 분자량이 제1 팩을 형성하는데 사용된 폴리에스테르 폴리올의 명목 분자량보다 작은 하나 이상의 폴리에스테르 폴리올을 함유한다. 독립적으로, 일부 구체예에서, 제1 팩은 하나 이상의 폴리에테르 폴리올을 사용하여 형성되며, 제2 팩은 제1 팩을 형성하는데 사용된 하나 이상의 폴리올과 동일한 명목 분자량을 갖는 하나 이상의 폴리에테르 폴리올을 함유한다. 독립적으로, 일부 구체예에서, 제1 팩은 하나 이상의 폴리에스테르 폴리올을 사용하여 형성되며, 제2 팩은 제1 팩을 형성하는데 사용된 하나 이상의 폴리올과 동일한 명목 분자량을 가진 하나 이상의 폴리에스테르 폴리올을 함유한다.
독립적으로, 하나 이상의 활성 수소 프레폴리머를 사용하는 것과 관련된 일부 구체예에서, 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 제3 화합물은 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 제1 화합물과 동일한 명목 분자량을 갖는다. 그러한 구체예 중에서, 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 제3 화합물이 폴리에테르 폴리올이고, 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 제1 화합물이 폴리에테르 폴리올인 구 체예가 고려된다. 또한 그러한 구체예 중에서, 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 제3 화합물이 폴리에스테르 폴리올이고, 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 제1 화합물이 폴리에스테르 폴리올인 구체예가 고려된다.
2개 물질이 "동일한 관능도"을 갖는 것으로 언급될 때, 2가지의 관능도의 비는 0.95 내지 1.05이다. 유사하게, 하나의 물질이 다른 물질의 관능도보다 작은 관능도를 갖는 것으로 언급된다면, 하나의 물질의 관능도의 다른 물질의 관능도에 대한 비는 0.95 미만이다.
2개 폴리에스테르 폴리올 또는 2개 폴리에테르 폴리올이 서로 "동일한 명목 분자량'을 갖는 것으로 언급될 때, 2개의 명목 분자량의 비는 0.95 내지 1.05이다. 유사하게, 하나의 폴리에스테르 폴리올 또는 폴리에테르 폴리올의 명목 분자량이 다른 폴리에스테르 폴리올 또는 폴리에테르 폴리올의 명목 분자량보다 작은 것으로 언급되면, 하나의 폴리에스테르 폴리올 또는 폴리에테르 폴리올의 명목 분자량의 다른 폴리에스테르 폴리올 또는 폴리에테르 폴리올의 명목 분자량에 대한 비는 0.95 미만이다.
일부 구체예에서, 제2 팩은 제1 팩의 점도를 측정하기 위하여 위에서 언급한 동일한 방법에 의해 측정한 경우, 45℃에서 10,000 mPa*s의 점도를 갖는다. 일부 구체예에서, 제2 팩은 45℃에서 7,500 mPa*s 이하; 또는 5,000 mPa*s 이하; 또는 2,000 mPa*s 이하; 또는 1,000 mPa*s 이하의 점도를 갖는다. 독립적으로, 일부 구체예에서, 제2 팩은 45℃에서 1 mPa*s 이상; 또는 3 mPa*s 이상; 또는 10 mPa*s 이상; 또는 30 mPa*s 이상의 점도를 갖는다. 점도가 45℃ 미만에서 측정되면, 45℃에 서의 점도는 보다 낮은 온도에서 측정된 점도보다 낮을 것이다.
일부 구체예에서, 제2 팩은 제2 팩의 그램당 50 mg 이상의 KOH; 또는 제2 팩의 그램당 100 mg 이상의 KOH; 또는 제2 팩의 그램당 200 mg 이상의 KOH의 히드록실 수(또한 "OH 수"로 명명됨)를 갖는다. 독립적으로, 일부 구체예에서, 제2 팩은 제2 팩의 그램당 1,000 mg 이하의 KOH; 또는 제2 팩의 그램당 750 mg 이하의 KOH; 또는 제2 팩의 그램당 500 mg 이하의 KOH의 OH 수를 갖는다.
일부 구체예에서, 제2 팩은 3이상의 관능도를 갖는 하나 이상의 폴리올을 함유한다. 일부 구체예에서, 제2 팩은 일부는 관능도가 2이고 일부는 관능도가 3인 폴리올의 혼합물을 포함한다. 일부 구체예에서, 제2 팩내의 모든 폴리올은 관능도가 2이다.
일부 구체예에서, 제2 팩은 하나 이상의 알칸 디올 및, 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 또는 이들의 혼합물인 하나 이상의 폴리올을 함유한다.
본 발명의 실시에서, 제2 팩의 중량에 대한 제1 팩의 중량의 비는 0.2 이상이다. 일부 구체예에서, 제2 팩의 중량에 대한 제1 팩의 중량의 비는 0.5 이상; 또는 0.8 이상; 또는 1 이상이다. 독립적으로, 일부 구체예에서, 제2 팩의 중량에 대한 제1 팩의 중량의 비는 10 이하; 또는 7 이하; 또는 5 이하; 또는 3 이하; 또는 2 이하이다.
본 발명의 제1 팩은 저장 안정성이 있다. 즉, 그것은 주위 온도(15℃ 내지 30℃)에서 %NCO에 상당한 변화없이, 그리고 점도에 상당한 변화없이 저장 기간 동안 저장될 수 있다. 일부 구체예에서, 초기(제1 팩 형성 직후 저장 전) %NCO에 대 한 최종(즉, 저장 후) %NCO의 비는 0.5 내지 2.0이며; 일부 구체예에서, 이러한 %NCO 비는 0.75 내지 1.5이다. 일부 구체예에서, 초기 점도에 대한 최종 점도의 비는 0.5 내지 5.0이고; 일부 구체예에서, 이러한 점도 비는 0.7 내지 3.0이다. 제1 팩은 30일 이상; 또는 60일 이상; 또는 90일 이상 %NCO에 상당한 변화없이 그리고 점도에 상당한 변화없이 저장될 수 있다.
본 발명의 제2 팩은 저장 안정성이 있다. 즉, 그것은 주위 온도(15℃ 내지 30℃)에서 점도에 상당한 변화없이 저장 기간 동안 저장될 수 있다. 일부 구체예에서, 초기 점도에 대한 최종 점도의 비는 0.5 내지 2.0이고; 일부 구체예에서, 이러한 점도 비는 0.7 내지 1.5이다. 제2 팩은 90일 이상; 또는 180일 이상; 또는 365일 이상 점도에 상당한 변화없이 저장될 수 있다.
일부 구체예에서, 본 발명은 하나 이상의 추가적 통상적 성분, 예를 들어 충전재, 안료, 점착부여제, 가소제, 유동성 개질제, 폴리머(예를 들어 열가소성 수지를 포함), 탈수제(예를 들어 실란을 포함), 안정화제(예를 들어 오르토인산), 염화벤조일, 자외선 지시제 등의 사용과 관련된다. 통상의 성분은 이소시아네이트, 다수의 활성 수소를 갖는 화합물 또는 촉매가 아닌 것으로 고려된다. 그러한 추가적인 통상의 성분이 사용되는 경우, 그들은 바람직하게 유지되는 활성 수소와 이소시아네이트기의 반응성을 특히 고려하여 선택되고 사용된다. 그러한 추가적 통상의 성분이 사용되는 경우, 그들은 제1 팩에, 제2 팩에, 제1 팩 및 제2 팩의 혼합물에, 또는 이들의 조합에 개별적으로 또는 임의의 조합으로 첨가될 수 있다. 그러한 추가적 통상의 성분이 사용되는 경우, 그들은 다른 성분의 전에, 다른 성분의 후에, 제1 팩의 형성 동안에, 제2 팩의 형성 동안에, 제1 팩 및 제2 팩의 혼합물의 형성 동안에, 제1 팩 및 제2 팩의 혼합물에 또는 이들의 조합으로 개별적으로 또는 임의의 조합으로 첨가된다.
제1 팩 및 제2 팩을 혼합하는 과정은 어떠한 방식으로든 수행될 수 있다. 예를 들어, 제1 팩 및 제2 팩은 동적으로 혼합될 수 있다; 즉, 예를 들어 바 또는 임펠러와 같은 물체가 혼합물내에서 예를 들어 자기력에 의해 또는 회전 샤프트에 의해 기계적으로 구동될 수 있다. 또 다른 예로, 제1 팩 및 제2 팩이 압력 구배로 구동되어 정적 혼합 장치를 함유하는 튜브 또는 다른 채널을 통해 운행될 수 있다. 또한, 1회 이상 동일한 혼합 방식을 반복하는 것을 포함하고, 혼합 방식의 조합을 포함하는 다중 혼합 방식이 고려된다.
본 발명의 실시에서, 반응성 혼합물은 혼합물의 중량을 기준으로 3 중량% 미만의 용매를 포함한다. 본원에서 "용매"는 10℃ 및 110℃ 사이의 명목 비등점을 갖는 임의의 화합물로서, 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 화합물 또는 본 발명에 존재하는 하나 이상의 폴리이소시아네이트와 혼화성이며, 경화 반응에 참여하지 않는다. 일부 구체예에서, 반응성 혼합물은 반응성 혼합물의 중량을 기준으로 2 중량% 미만, 또는 1 중량% 미만, 또는 0.5 중량% 미만의 용매를 함유한다.
본 발명의 실시에서, 반응성 혼합물은 반응성 혼합물의 중량을 기준으로 3 중량% 미만의 휘발성 액체를 함유한다. 본원에서 "휘발성 액체"란 경화 반응에 참여하지 않는 10℃ 및 110℃ 사이의 명목 비등점을 갖는 임의의 화합물이다. 일부 구체예에서, 반응성 혼합물은 반응성 혼합물의 중량을 기준으로 2 중량% 미만; 또 는 1 중량% 미만 또는 0.5 중량% 미만의 휘발성 액체를 포함한다.
일부 구체예에서, 반응성 혼합물은 도포 기계로 그리고 기재에 반응성 혼합물을 도포하기 위하여 예를 들어 펌핑 또는 중력 공급에 의해 반응성 혼합물을 이송하기에 적당한 점도를 달성하기 위하여 가열된다. 온도는 적당한 점도를 달성할 만큼 높아야 하지만, 반응성 혼합물에 지나친 감성 또는 다른 부작용을 회피할 만큼 낮아야 한다. 일부 구체예에서, 반응성 혼합물은 주위 온도(15℃ 및 30℃ 사이)에서 기재에 이송되거나 도포되거나 둘 모두가 수행된다.
기재에 반응성 혼합물의 도포는 통상의 수단 예를 들어, 스프레이 도포기, 비드 도포기, 노즐, 닥터 블레이드, 압출, 또는 롤 코우터에 의해 수행되어 원하는대로 반응성 혼합물의 연속 또는 불연속 층을 형성한다. 반응성 혼합물은 손으로, 예를 들어 손잡이 도구 예를 들어 주걱, 손잡이 계량 장치, 또는 기타 도포기로 기재에 교대로 또는 부가적으로 도포된다.
일부 구체예에서, 반응성 혼합물은 중공 코팅 블레이드를 사용하여 기재에 도포된다. 그러한 구체예에서, 반응성 혼합물은 코팅 블레이드 내부의 부피내로 삽입된다; 반응성 혼합물은 중공 코팅 블레이드의 구멍을 통해 방출되며, 그리하여 기재상에 침착된다. 하나의 공지된 중공 코팅 블레이드는 모델명 RTS[TECNOINCOLLAGGI사, Zanica, Italy]이다.
반응성 혼합물은 통상 5 g/m2 내지 150 g/m2 수준으로 도포된다.
본 발명의 실시에서, 반응성 혼합물의 하나 이상의 층이 기재에 도포되며, 그 층이 경화되거나 경화하게 한다. 경화시키거나 경화하게 하는 과정은 주위 온도(15℃ 내지 30℃) 또는 30℃ 초과 또는 50℃ 초과의 상승된 온도에서 이루어진다. 일부 구체예에서, 경화시키거나 경화하게 하는 것은 하나 온도 이상에서 이루어진다; 온도는 점진적으로 또는 갑자기 변할 수 있다. 일부 구체예에서, 경화시키거나 경화하게 하는 과정은 225℃ 미만, 또는 175℃ 미만, 또는 155℃ 미만, 또는 125℃ 미만, 또는 100℃ 미만의 온도에서 이루어질 수 있다.
반응성 혼합물이 기재에 도포되고, 경화시키거나 경화하게 한 후, 경화된 반응성 혼합물의 하나 이상의 수득층이 밀집된다(즉, 포움이 아니다). 포움과 밀집 물질을 구별하기 위하여, 밀도가 측정될 수 있다. 밀집 물질의 밀도는 0.9 g/cm3 이상이다. 일부 구체예에서, 밀집 물질의 밀도는 0.95 g/cm3 이상, 또는 1.0 g/cm3 이상이다. 일부 구체예에서, 밀집 물질의 밀도는 5 g/cm3 이하, 또는 3 g/cm3 이하, 또는 2 g/cm3 이하이다. 반응성 혼합물이 반응성 혼합물의 중량을 기준으로 1 중량% 미만의 휘발성 화합물을 포함하는 구체예 중에서, 반응성 혼합물의 밀도는 경화된 반응성 혼합물의 밀도와 거의 동일하거나 다소 낮을 것이다. 추가로, 반응성 혼합물의 밀도는 반응성 혼합물을 제조하기 위하여 혼합되는 성분(제1 팩, 제2 팩, 및 임의의 추가적 성분)들의 밀도의 가중 평균이다.
본 발명의 실시에 사용된 기재는 광범위한 물질 중 어느 것일 수 있다. 일부 구체예에서, 하나 이상의 기재는 얇고, 가요성인 물질 예를 들어, 플라스틱 필름, 직물, 부직포, 종이, 또는 이들의 혼합물 또는 조합일 수 있다. 기재는 코팅되거나 코팅되지 않을 수 있다. 기재는 처리(예를 들어, 기계적으로 거칠게 되거나, 코로나 방전 처리되거나, 또는 화학적으로 처리됨) 또는 비처리될 수 있다. 코팅이 얇고 가요성인 기재에 도포되는 경우, 수득된 구조물은 "적층(laminate)"으로서 제시된다. 적층은 또한 다양한 상대적으로 얇고 가요성인 구조물, 예를 들어 하나 이상의 코팅을 가진 기재; 및 하나 이상의 기재 및 하나 이상의 코팅을 가진 구조물을 포함하며, 여기에서 코팅(들)은 기재 사이에 존재하거나 하나 이상의 기재의 노출된 표면상에 존재하거나 이들의 조합일 수 있다.
일부 구체예에서, 정확히 하나의 층이 기재에 도포되고, 그 층은 본 발명의 조성물이다. 다른 구체예에서, 하나 이상의 층이 도포되며; 하나 이상의 층은 본 발명의 조성물이며; 다른 층들은 서로 독립적으로 본 발명의 조성물이거나 아닐 수 있다. 층들은 임의의 순서로 도포될 수 있다; 그래서 본 발명의 조성물인 층이 기재에 직접 도포되고, 또는 상이한 조성물의 층 상의 기재에 도포될 수 있다. 본 발명의 조성물인 하나 이상의 층이 도포되면, 그러한 층은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 일부 구체예에서, 도포되는 2개 이상의 층들은 본 발명의 조성물이다.
예를 들어, 일 구체예에서, 본 발명의 조성물은 피륙(직조 또는 부직)에 도포되고, 경화시키거나 경화되게 한다. 수득된 구조물은 예를 들어 가죽에 대한 대체물로서 유용하다.
또 다른 예로서, 2개 또는 3개 이상의 층들이 피륙(직조 또는 부직)상에서 서로의 위에 도포된다. 본 발명의 실시에서, 하나 이상의 층들이 본 발명의 조성물 이다. 각 층은 다음 층의 도포 전에 부분적으로 또는 완전히 경화되거나 아닐 수 있다. 하나의 층이 층의 중량을 기준으로 3 중량% 초과의 용매를 갖는 경우, 그 층은 다음 층의 도포전에 건조될 것이다. 구조물이 사용되기 전에, 본 발명의 조성물을 갖는 층(들)이 경화되거나 경화하게 할 수 있다. 수득된 구조물은 예를 들어 가죽의 대체물로서 유용하다.
본 발명의 일부 구체예는 릴리즈(release) 기재의 사용과 관련된다. 릴리즈 기재는 본 발명의 조성물이 경화후에, 본 발명의 경화된 조성물 또는 기재 어느 것에도 손상을 초래하지 않고 용이하게 분리될 수 있는 것이다. 릴리즈 기재의 일부 예로는 저 표면 에너지를 갖는 폴리머(예를 들어 불화 알킬렌 폴리머 및 실리콘 폴리머)의 필름 및 그러한 폴리머로 코팅된 종이 또는 다른 기재일 수 있다.
본 발명의 실시의 예에서, 하나 또는 2개 또는 3개 이상의 층들이 릴리즈 기재상에서 서로의 위에 도포된다. 본 발명의 실시에서, 하나 이상의 층들이 본 발명의 조성물이다. 각 층은 다음 층의 도포 전에 부분적으로 또는 완전히 경화되거나 아닐 수 있다. 한 층이 그 층의 중량을 기준으로 3 중량% 초과의 용매를 가지는 경우, 그 층은 다음 층의 도포전에 건조될 것으로 고려된다. 그 후, 피륙(직조 또는 부직)이 다른 층들의 위에 도포된다. 그 후, 릴리즈 기재가 제거된다. 구조물이 사용되기 전에, 본 발명의 조성물을 갖는 층(들)이 경화되거나 경화하게 될 수 있다. 수득된 구조물은 예를 들어 가죽의 대체물로서 유용하다.
일 구체예에서, 본 발명의 조성물은 릴리즈 기재에 도포된다. 피륙(직조 또는 부직)이 본 발명의 조성물의 층에 도포되고, 본 발명의 조성물이 경화되거나 경 화하게 된다. 수득된 구조물은 예를 들어 가죽의 대체물로서 유용하다.
일 구체예에서, 본 발명의 조성물이거나 아닐 수 있는 "탑코트(topcoat)"로서 공지된 조성물이 릴리즈 기재에 도포되고, (그것이 용매를 포함하면) 탑코트 층이 건조되고, 부분적으로 또는 완전히 경화된다. 그 후, 하나 이상의 후속 층들이 탑코트 층 상의 기재에 도포되고, 후속 층(들)이 부분적으로 또는 완전히 경화된다. 하나 이상의 후속하는 층(들)은 본 발명의 조성물이다. 그 후, 피륙(직조 또는 부직)이 다른 층들의 상부에 도포된다. 본 발명의 모든 조성물이 경화되거나 경화하게 한다. 릴리즈 기재는 그 후, 탑코트로부터 분리된다; 릴리즈 기재가 제거되고, 잔류 건조물은 예를 들어 가죽의 대체물로서 유용한 코팅된 피륙이다.
또한, 본 발명의 반응성 혼합물의 하나 이상의 층들이 가죽에 도포되는 구체예가 고려된다. 예를 들어, 본 발명의 반응성 혼합물의 층이 갈라진 가죽에 마감 코팅으로서 도포될 수 있다.
또한, 예를 들어, 이미 설명된 것의 전 또는 후에 추가의 층이 도포되는, 상기에서 설명된 것과 유사한 구체예가 고려된다.
본원의 상기에서 설명된 구조물 중 어느 것이나 광범위한 용도에 유용하다. 그러한 용도 중 많은 것들이 현재 가죽이 종종 사용되는 항목들이다. 예를 들어, 본 발명의 일부 구조물은 신발류를 제조하는데 유용하며, 본 발명의 일부 구조물은 가구류를 제조하는데 유용하다.
추가로, 본 발명의 구조물은 다른 방식으로 사용될 수 있으며, 그러한 용도로 가죽이 이전에 사용되었든 아니든 분문한다.
본 명세서 및 청구항의 목적상 본원에 인용된 범위 및 비율 한계는 조합될 수 있음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 60 내지 120 및 80 내지 110의 범위가 특정 파라미터에 대하여 인용된다면, 60 내지 110 및 80 내지 120의 범위도 또한 의도되는 것이다. 또 다른 예로, 특정 파라미터에 대하여 1,2 및 3의 최소 값이 인용된다며, 그리고 4 및 5의 최대 값이 그 파라미터에 대하여 인용된다면, 하기 범위가 모두 의도되는 것으로 이해되어야 한다: 1 내지 4, 1 내지 5, 2 내지 4, 2 내지 5, 3 내지 4, 및 3 내지 5.
실시예
하기 실시예에서, 다음의 물질이 사용된다:
AA = 아디프산
DEG = 디에틸렌 글리콜
TMP = 트리메틸올 프로판
DABCOTM 12 = 디부틸주석 디라우레이트(Air products)
DABCOTM 3LV = 33% 트리에틸렌 디아민, 67% 디프로필렌 글리콜
(에어 프로덕츠)
VithaneTM 3948 = WB 폴리우레탄 (지방족 수성 폴리우레탄 스킨)
(Rohm & Haas)
VithaneTM 3936 = WB 폴리우레탄 (지방족 수성 폴리우레탄 탑코트)
(롬 앤 하스)
FOAMKILL 614 = 폼킬 614, 소포제 (롬 앤 하스)
VithadermTM AS 42 = 균습제(wetting leveling agent) (롬 앤 하스)
VithaneTM AD 8035 = 수성 폴리우레탄용 우레탄 증점제 (롬 앤 하스)
IcolorTM W32 Blue = 고농도 수용성(water based) 안료 (롬 앤 하스)
IcolorTM W25 Black = 고농도 수용성 안료 (롬 앤 하스)
IcoporTM IK304 Blue = 불포화 폴리에스테르 기재 안료 (롬 앤 하스)
I 459 Yellow = 폴리올 기재 안료 (Marbo)
Casting Paper 143 = 아사히로부터의 아사히 릴리즈 AR 143 MATT
Casting Paper 169 = 아사히로부터의 아사히 릴리즈 AR 169 MATT
Backing 1 = Nuova Mabel사로부터의 응고 직물, 두께 1.1 mm
Backing 2 = Nuova Mabel사로부터의 직물 브레시아 (무명)
하기 실시에어서, "UNI"로 표지된 시험 방법은 기관[Ente Nazionale Italiano di Unificazione (Italian National Body for Unification), Sede di Milano/Milan Headquater, via Battistotti Sassi 11B, 20133 Milano MI, Italy]에 의해 공지되었다. "SATRA"로 표지된 시험 방법은 기관[SATRA Technology Centre, SATRA House, Rockingham Road, Kettering, Northamptonshire, NN169JH, United Kingdom]에 의해 공지되어 있다. "ISO"로 표지된 시험 방법은 국제표준기구 [International Organization for Standardization, 1, rue de Varembe, Case postale 56, CH-1211 Ceneva 20, Switzerland]에 의해 공지되었다.
실시예 1:
직물상에 폴리에스테르-폴리에테르 폴리우레탄 코팅을 제조하였다.
먼저, 탑코트를 하기와 같이 제조하였다:
성분 중량%
Vithane 3948 79.130
Vithane 3936 19.782
Foamkill 614 0.099
Vithaderm AS 42 0.297
Vithane AD 8035 0.395
W 25 BK Icolor Black 0.297
탑코트를 Casting Paper Petalo Siver (by CdC Favini Group) 상에 코팅하고, 오븐내에서 120℃에서 2분 동안 가열하였다. 습식 코팅 중량은 20 g/m2이고, 건식 코팅 중량은 12 g/m2이다.
제1 팩을 하기와 같이 제조하였다:
교반기, 온도계 및 환류 응축기가 장착된 가열욕내의 3l 플라스크내에서 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 469g을 건조 질소하에서 관능도가 2.72이고 920 당량을 갖는 530.9g의 폴리에스테르 폴리올(AA, DEG, TMP에 기초함)에 첨가하였다. 반응 혼합물을 80℃에서 이론적 %NCO에 도달할 때까지 교반시켰다. 이러한 생성물은 13.2%의 NCO를 가졌고, 60℃에서 브룩필드 점도가 2500 mPa*s(스핀들 #3, 20 rpm), 60℃에서 밀도가 1.18 g/cm3, 및 100% 고형 함량을 가졌다.
제2 팩을 하기와 같이 제조하였다:
관능도가 2이고 당량이 500인 886g의 폴리에스테르 폴리올(AA, DEG, TMP에 기초), 110.4g의 모노에틸렌 글리콜, 0.80g의 디부틸주식 디라우레이트 및 2.7g DABCOTM 33 LV (디프로필렌 글리콜 중 트리에틸렌 디아민)을 서로 혼합하고, 건조 질소로 덮었다. 이러한 생성물은 계산 평균 OH수가 300 mg KOH/g, 브룩필드 점도가 60℃에서 250 mPa*s (스핀들 #3, 100 rpm), 60℃에서 밀도가 1.10 g/m3, 100% 고형 함량, 계산된 평균 OH 수가 300 mg KOH/g이었다.
63.65g의 제1 팩(60℃에서 가열된) 및 36.35g의 제2 팩(45℃에서 가열된)을 2.0g의 안료 페이스트 (IcoporTM IK 304 Bleu)와 10초 동안 카울스(Cowles) 혼합기로 혼합하여 스킨 코팅을 제조하였다. 스킨 코팅을 0.06 mm와 동일한 블레이드 두께를 사용하여 60 g/m2의 코팅 두께로 탑코트 상에 즉시 도포하였다. 스킨 코팅을 오븐내에서 120℃의 온도에서 2분 동안 가열하였다.
후속 제1 팩을 다음과 같이 제조하였다:
교반기, 온도계 및 환류 응축기를 장착한 가열욕내의 3l 플라스크내에서 466.6g의 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트를 관능기가 3이고 1000 당량을 갖는 533.2g의 폴리에테르 폴리올(폴리프로필렌 글리콜)과 0.14g의 인산에 건조 질소하에 첨가하였다. 반응 혼합물을 80℃에서 이론 %NCO에 도달할 때까지 교반시켰다. 이러한 생성물은 13.4%의 NCO를 가졌고, 브룩필드 점도가 45℃(스핀들 #4, 100 rpm)에서 650 mPa*s이고, 45℃에서 밀도가 1.09 g/cm3이고, 100% 고형 함량을 가졌 다.
후속 제2 팩을 하기와 같이 제조하였다:
관능도가 2이고 500 당량을 갖는 888.5g의 폴리에테르 폴리올(폴리프로필렌 글리콜), 108.1g 모노에틸렌 글리콜, 0.79g 디부틸주석 디라우레이트 및 2.6g DABCOTM 33 LV(디프로필렌 글리콜 중 트리에틸렌 디아민)을 함께 혼합하고, 건조 질소로 덮었다. 이러한 생성물은 계산 평균 OH 수가 249 mg KOH/g이고, 브룩필드 점도가 25℃(스핀들 #3, 100 rpm)에서 190 mPa*s이고, 밀도가 25℃에서 1.015 g/cm3이며, 100% 고형 함량을 갖고, 계산 평균 OH 수가 249 mg KOH/g이었다.
62.12g의 후속 제1 팩(45℃에서 가열됨) 및 37.88g의 후속 제2 팩을 0.50g의 안료 페이스트(IcoporTM IK 304 Bleu)와 카울스(CowlesTM) 혼합기를 사용하여 10초 동안 배합시켜 점착성 코팅을 제조하였다. 이러한 접착제를 50g/m2의 코팅 무게로 스킨 층상에 즉시 코팅시켰다. 그 후, 배킹(Backing) 2를 접착제 층상에 적층시키고, 구조물을 오븐내에서 120℃에서 2분 동안 가열하였다. 그 후, 캐스팅 페이퍼(Casting Paper)를 구조물의 잔류물로부터 분리시켰다.
실시예 2:
응고된 폴리우레탄 상에 폴리에스테르-폴리에테르 폴리우레탄 코팅을 제조하였다.
먼저, 탑코트를 실시예 1에서와 같이 제조하였다.
탑코트를 캐스팅 페이퍼 페탈로 실버(Casting Paper Petalo Silver)(Cdc Favini Group) 상에 코팅시키고, 오븐내에서 120℃에서 2분 동안 가열시켰다. 습식 코팅 무게는 20 g/m2이고 건조 코팅 무게는 12g/m2이다.
제1 팩을 실시예 1에서와 같이 제조하였다.
제2 팩을 실시예 1에서와 같이 제조하였다.
63.65g의 제1 팩(60℃에서 가열됨) 및 36.35g의 제2 팩(45℃에서 가열됨)을 2.0g의 안료 페이스트(IcoporTM IK 304 Bleu)와 카울스(CowlesTM) 혼합기를 사용하여 10초 동안 혼합시켜 스킨 코팅을 제조하였다. 스킨 코팅을 0.025 mm와 동일한 블레이드 두께를 이용하여 25 g/m2의 코팅 중량으로 탑코트상에 즉시 도포시켰다. 스킨 코팅을 오븐내에서 120℃의 온도에서 2분 동안 가열시켰다.
후속 제1 팩을 실시예 1에서와 같이 제조하였다.
후속 제2 팩을 실시예 1에서와 같이 제조하였다.
62.12g의 후속 제1 팩(45℃에서 가열됨) 및 37.88g의 후속 제2 팩을 0.50g의 안료 페이스트(IcoporTM IK 304 Bleu)와 카울스(CowlesTM) 혼합기를 사용하여 배합시켜 점착성 코팅을 제조하였다. 이러한 접착제를 15g/m2의 코팅 무게로 스킨 층상에 즉시 코팅시켰다. 그 후, 배킹(Backing) 1을 접착제 층상에 적층시키고, 구조물을 오븐내에서 120℃에서 2분 동안 가열하였다. 그 후, 캐스팅 페이퍼(Casting Paper)를 구조물의 잔류물로부터 분리시켰다.
실시예 3:
응고된 폴리우레탄 상에 폴리에스테르 폴리우레탄을 제조하였다. 먼저 탑코트를 다음과 같이 제조하였다.
성분 중량%
Vithane 3948 69.444
Vithane 3936 16.026
Foamkill 614 0.214
Vithaderm AS 42 0.534
Vithane AD 8035 0.427
W 32 IcolorTM Blue 2.671
물 10.684
탑코트를 캐스팅 페이퍼 169 상에 코팅시키고, 오븐내에서 80℃에서 1.3분 동안 가열하고 나서 110℃에서 1.3분 동안 가열하였다. 습식 코팅 무게는 40 g/m2이고 건조 코팅 무게는 12 내지 15 g/m2이었다.
제1 팩을 실시예 1에서와 같이 제조하였다.
제2 팩을 실시예 1에서와 같이 제조하였다.
제1 팩(60℃에서 가열됨) 및 제2 팩을 안료 페이스트(45℃에서 가열됨)와 혼합하여 아래와 같이 점착성 코팅을 제조하였다:
성분 중량%
제1 팩 59.15
제2 팩 33.85
I459 Yellow 7.00
점착성 코팅을 0.08 mm와 동일한 블레이드 두께를 이용하여 80 g/m2의 코팅 무게로 탑코트 상의 기판에 정적 혼합기가 구비된 혼합기 기계를 이용하여 도포하였다. 그 후, 배킹 1을 코팅 기계 속도가 2.0 m/min으로 유지되는 동안에 접착제 층상에 적층시키고, 구조물을 오븐내에서 130℃에서 11분동안 가열시켰다. 그 후, 캐스팅 페이퍼를 구조물의 잔류물로부터 분리시켰다.
실시예 4:
직물 상에 폴리에스테르-폴리에테르 폴리우레탄을 제조하였다. 먼저, 탑코트를 아래와 같이 제조하였다.
성분 중량%
Vithane 3948 69.444
Vithane 3936 16.026
Foamkill 614 0.214
Vithaderm AS 42 0.534
Vithane AD 8035 0.427
W 32 IcolorTM Blue 2.671
물 10.684
탑코트를 캐스팅 페이퍼 169 상에 코팅시키고, 오븐내에서 80℃에서 1.3분 동안 가열시킨 후 110℃에서 1.3분 동안 가열시켰다. 습식 코팅 무게는 50 g/m2이고 건조 코팅 무게는 16 내지 18 g/m2이었다.
제1 팩을 실시예 1에서와 같이 제조하였다.
제2 팩을 아래와 같이 제조하였다:
관능도가 2이고 500 당량을 갖는 888.1g의 폴리에스테르 폴리올(AA, DEG, TMP에 기초), 110.7g 모노에틸렌 글리콜, 0.26g 디부틸주석 디라우레이트 및 0.9g DABCOTM 33 LV(디프로필렌 글리콜 중 트리에틸렌 디아민)을 함께 혼합하고, 건조 질소로 덮었다. 이러한 생성물은 계산 평균 OH 수가 300 mg KOH/g이고, 브룩필드 점도가 60℃(스핀들 3, 100 rpm)에서 250 mPa*s이고, 밀도가 60℃에서 1.10 g/cm3이며, 100% 고형 함량을 가졌다.
제1 팩 및 제2 팩을 안료 페이스트와 혼합하여 아래와 같이 스킨 코팅을 제조하였다:
성분 중량%
제1 팩 59.15
제2 팩 33.85
I459 Yellow 7.00
스킨 코팅을 0.07 mm와 동일한 블레이드 두께 및 2.0 m/min의 코팅 기계 속도를 이용하여 70 g/m2의 코팅 무게로 탑코트 상의 기판에 정적 혼합기가 구비된 혼합기 기계를 이용하여 도포하였다. 스킨 코팅을 오븐내에서 130℃에서 15분동안 가열시켰다.
후속 제1 팩을 실시예 1에서와 같이 제조하였다.
후속 제2 팩을 실시예 1에서와 같이 제조하였다.
정적 혼합기가 구비된 혼합기 기계를 이용하여 100 중량부의 후속 제1 팩을 60 중량부의 후속 제2 팩과 배합하여 점착성 코팅을 제조하였다. 이러한 접착제는 35 내지 40 g/m2의 코팅 무게로 스킨 층상에 코팅시켰다. 그 후, 배킹 2를 코팅 기계 속도가 2.0 m/min으로 유지시키면서 접착제 층상에 적층시키고, 오븐내에서 150℃에서 10분동안 가열시켰다. 그 후, 캐스팅 페이퍼를 구조물의 잔류물과 분리시켰다.
실시예 6: 실시예 1-4에서 제조된 물질의 시험
실시예 1-4의 시험 결과는 다음과 같다:
시험 기준 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
세스코니 마멸측정기 UNI-4848-15a:1992(1) NT(5) 8000 사이클 후 OK 8000 사이클 후 OK 2500 사이클 후 OK
Bally UNI-4818-13 1992 NT(5) 100,000 내지 150,000 사이클 6,000 내지 10,000 사이클 10,000 사이클
건조 탈층 UNI 2411-2001(2) 1.8 kg/cm 0.92 kg/cm(3) 1.0 kg/cm 1.70 kg/cm
습식 탈층 UNI 2411-2001(2) 1.8 kg/cm 0.92 kg/cm(3) 0.90 kg/cm 1.10 kg/cm
Jungle에 의한 가수분해 ISO 1419/C 14 일 14 일 14일 14 일
MEK 저항 UNI 4818-28-1992 NT(5) 저항성 저항성 저항성
햇빛 시험 UNI 7805(4) 24시간:6 32시간:8 24시간:8 24시간:8
주:
(1): 브러쉬 상부상에 3 kg의 중량을 가짐
(2): 시료 폭의 cm 당 로드(kg으로)
(3): 기재 파괴
(4): 제시된 시간 후에 청색 스케일상에서의 저항 등급
(5): 비시험
실시예 1 및 4에 대한 추가 시험의 결과는 다음과 같다:
시험 기준 실시예 1 실시예 4
건조 세척 UNI 3175 1-2 5회 세척에 저항 5회 세척에 저항
마틴데일 마멸 측정 방법(6) SATRA PM31B-1997 10,000 사이클 3,200 사이클
주:
(6): 12 kPa 로드: 제시된 사이클 수 후에 온화하게 변경
실시예 7: 실시예 1의 제1 팩의 안정성
실시예 1의 제1 팩을 제조하고, 주위 온도(15 내지 30℃)에서 저장하고, 다 양한 저장 시간 후에 시험하였다. 시험은 %NCO와 점도(브룩필드, #3 스핀들, 20 rpm, 25℃)이다. 결과는 다음과 같다:
시간(일) %NCO 점도(mPa*s)
0 12.8 34,600
17 12.7
70 12.2 42,250
114 12.1
205 11.7
237 11.7 73,900
실시예 8: 실시예 1의 후속 제1 팩의 안정성
실시예 1의 후속 제1 팩을 제조하고, 주위 온도(15 내지 30℃)에서 저장하고, 다양한 저장 시간 후에 시험하였다. 시험은 %NCO와 점도(브룩필드, #3 스핀들, 20 rpm, 25℃)이다. 결과는 다음과 같다:
시간(일) %NCO 점도(mPa*s)
0 13.4 1,910
10 13.2 2,080
22 13.1
60 13.0 2,135
107 12.8
230 12.8 2,750
실시예 10:
직물 상에 폴리에스테르-폴리에테르 폴리우레판 코팅을 제조하였다.
먼저, 탑코트를 실시예 1에서와 같이 제조하였다. 탑코트를 캐스팅 페이퍼 페탈로 실버(Casting Paper Petalo Silver)(Cdc Favini Group) 상에 코팅시키고, 오븐내에서 120℃에서 2분 동안 가열시켰다. 습식 코팅 무게는 20 g/m2이고 건조 코팅 무게는 12g/m2이다.
제1 팩을 실시예 1에서와 같이 제조하였다.
제2 팩을 실시예 1에서와 같이 제조하였다.
63.65g의 제1 팩(60℃에서 가열됨) 및 36.35g의 제2 팩(45℃에서 가열됨)을 2.0g의 안료 페이스트(IcoporTM IK 304 Bleu)와 카울스(CowlesTM) 혼합기를 사용하여 10초 동안 혼합시켜 스킨 코팅을 제조하였다. 스킨 코팅을 0.025 mm와 동일한 블레이드 두께를 이용하여 25 g/m2의 코팅 중량으로 탑코트상에 즉시 도포시켰다. 스킨 코팅을 오븐내에서 120℃의 온도에서 2분 동안 가열시켰다.
후속 제1 팩을 다음과 같이 제조하였다:
교반기, 온도계 및 환류 응축기를 장착한 가열욕내의 3l 플라스크내에서 513g의 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트를 관능기가 2이고 1020 당량을 갖는 486.8g의 폴리에테르 폴리올(폴리프로필렌 글리콜)과 0.14g의 인산에 건조 질소하에 첨가하였다. 반응 혼합물을 80℃에서 이론 %NCO에 도달할 때까지 교반시켰다. 이러한 생성물은 13.2%의 %NCO를 가졌고, 브룩필드 점도가 45℃(스핀들 #3, 100 rpm)에서 530 mPa*s이고, 100% 고형 함량을 가졌다.
후속 제2 팩을 다음과 같이 제조하였다:
교반기, 온도계 및 환류 응축기를 장착한 가열욕내의 3l 플라스크내에서 308.6g의 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트를 관능기가 2이고 1020 당량을 갖는 630.4g의 폴리에테르 폴리올(폴리프로필렌 글리콜)에 건조 질소하에 첨가하였다. 반응 혼합물을 80℃에서 이론 %NCO에 도달할 때까지 교반시켰다. 50℃에서 냉각시킨 후, 877.7g의 동일한 폴리에테르 폴리올을 첨가하였다: 온도가 40℃에 도달하는 경우, 또한 183.3g의 모노에틸엔 글리콜을 첨가하였다. IR 스펙트럼상에서 NCO가 완전히 사라질 때까지 반응 혼합물을 75℃에서 교반시켰다.
30℃에서 냉각시킨 후, 3.6g의 1,8-디아자비스클로[5.4.0]운데스-7-엔(DBU)을 히드록실기를 포함하는 생성물에 첨가하였다. 이러한 생성물은 계산 평균 OH 수가 180 mg KOH/g이고, 브룩필드 점도가 25℃(스핀들 6, 50 rpm)에서 14000 mPa*s이고, 100% 고형 함량을 가졌다.
50g의 후속 제1 팩(45℃에서 가열됨) 및 50g의 후속 제2 팩을 카울스(CowlesTM) 혼합기를 사용하여 배합시켜 점착성 코팅을 제조하였다. 이러한 접착제를 15g/m2의 코팅 무게로 스킨 층상에 즉시 코팅시켰다. 그 후, 배킹(Backing) 1을 접착제 층상에 적층시키고, 구조물을 오븐내에서 120℃에서 2분 동안 가열하였다. 그 후, 캐스팅 페이퍼(Casting Paper)를 구조물의 잔류물로부터 분리시켰다.
수득된 구조물은 실시예 6에서 보고된 시험 방법에 의해 시험한다면 유용한 특성을 나타낼 것으로 기대된다.
본 발명에 따른 구조물은 예를 들어 신발류, 가구류, 어패럴, 스포츠 용품, 또는 과거에 가죽이 사용되었던 용도에서 가죽 대신에 사용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 우레탄-함유 구조물을 제조하기 위한 2팩 조성물로서,
    (a) 하나 이상의 폴리이소시아네이트 및 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 제1 화합물의 반응 생성물을 하나 이상 포함하며, 1% 이상의 %NCO를 갖는 제1 팩, 및
    (b) 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 제2 화합물 및 하나 이상의 아민 촉매를 포함하는 제2 팩을 포함하되,
    상기 제2 팩 중의 다수의 활성 수소를 갖는 각각의 화합물은 폴리올이고,
    상기 다수의 활성 수소를 갖는 제2 화합물은 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부탄 디올, 글리세롤 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 단쇄 알칸 폴리올을 포함하며,
    상기 다수의 활성 수소를 갖는 제2 화합물은 하나 이상의 폴리에테르 폴리올, 또는 하나 이상의 폴리에스테르 폴리올, 또는 하나 이상의 폴리에테르 폴리올과 하나 이상의 폴리에스테르 폴리올의 혼합물을 더 포함하고;
    상기에서 제1 팩 및 제2 팩을 혼합하여 형성된 반응 혼합물은 물이 없이 경화될 수 있고; 상기 반응성 혼합물은 반응 혼합물의 중량을 기준으로 3 중량% 미만의 용매를 포함함을 특징으로 하는 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 경화 후에 반응성 혼합물이 0.9 g/cm3 이상의 밀도를 갖는 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 반응성 혼합물이 반응성 혼합물의 중량을 기준으로 1 중량% 미만의 용매를 포함하는 조성물.
  4. 우레탄-함유 구조물을 제조하기 위한 방법으로서,
    (ⅰ) 제 1 항의 2팩 조성물을 제공하는 단계;
    (ⅱ) 제1 팩 및 제2 팩을 포함하는 성분들을 혼합하여 반응성 혼합물을 형성하는 단계;
    (ⅲ) 상기 반응성 혼합물의 층을 하나 이상의 기재에 도포하는 단계; 및
    (ⅳ) 상기 반응성 혼합물의 층을 경화시키거나, 경화하게 하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항의 방법에 의해 제조된 우레탄-함유 구조물.
  6. 합성 가죽을 제조하기 위한 2팩 조성물로서,
    (a) 하나 이상의 폴리이소시아네이트 및 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 제1 화합물의 반응 생성물을 하나 이상 포함하며, 1% 이상의 %NCO를 갖는 제1 팩, 및
    (b) 다수의 활성 수소를 갖는 하나 이상의 제2 화합물 및 하나 이상의 아민 촉매를 포함하는 제2 팩을 포함하며,
    상기에서 제1 팩 및 제2 팩을 혼합하여 형성된 반응 혼합물은 물이 없이 경화될 수 있고; 상기 반응성 혼합물은 반응 혼합물의 중량을 기준으로 3 중량% 미만의 용매를 포함함을 특징으로 하는 조성물.
  7. 합성 가죽을 제조하기 위한 방법으로서,
    (ⅰ) 제 6 항의 2팩 조성물을 제공하는 단계;
    (ⅱ) 제1 팩 및 제2 팩을 포함하는 성분들을 혼합하여 반응성 혼합물을 형성하는 단계;
    (ⅲ) 상기 반응성 혼합물의 층을 하나 이상의 기재에 도포하는 단계; 및
    (ⅳ) 상기 반응성 혼합물의 층을 경화시키거나, 경화하게 하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 기재가 직물 또는 가죽을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 기재가 직물을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 7 항의 방법에 의해 제조된 우레탄-함유 구조물.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 기재가 직물 또는 가죽을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 기재가 직물을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물.
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