KR101726111B1 - 차량 창을 설치하기에 유용한 접착제 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 a) 1종 이상의 이소시아네이트 관능성 폴리에테르 기재의 예비중합체; b) 1종 이상 장쇄 지방산의 1종 이상의 알킬 에스테르; 및 c) 이소시아네이트 모이어티와 히드록실 기의 반응을 위한 1종 이상의 촉매를 포함하는 조성물이다. 본 발명은 2개 이상의 기재를, 기재들이 접촉하는 영역의 적어도 일부를 따라 배치된 본 발명에 따른 조성물과 함께 접촉시키는 것을 포함하는, 2개 이상의 기재를 함께 결합시키는 방법이다.

Description

차량 창을 설치하기에 유용한 접착제 {ADHESIVE USEFUL FOR INSTALLING VEHICLE WINDOWS}
본 발명은 접착제로서 유용한 조성물, 및 상기 조성물을 사용하여 2개 이상의 기재를 함께 결합시키는 방법에 관한 것이며, 여기서 상기 기재에는 건물 및 차량에서 사용하기 위한 유리, 플라스틱, 복합재, 코팅된 금속이 포함될 수 있다. 상기 조성물은 차량에서 창을 교체하는데 활용될 수 있다.
건물 및 차량에 유리 (창)을 결합시키는데 접착제 조성물이 사용되고 있으며, 모두 본원에 참조로 포함된 리즈크(Rizk)의 U.S. 4,780,520; 바트(Bhat)의 U.S. 5,976,305; 시에(Hsieh) 등의 U.S. 6,015,475 및 조우(Zhou)의 미국 특허 6,709,539를 참조한다. 자동차 공장에서, 창은 다양한 고성능 접착제, 예를 들어 비전도성 접착제 및 고탄성률 접착제의 사용을 용이하게 하는 로봇 및 컴퓨터 제어 처리를 사용하여 설치된다. 경화 속도는, 신규 차량이 창 설치 후 수일 동안 유의한 거리를 운행하지 않기 때문에 중요한 문제가 아니다. 차량의 창이 교체될 필요가 있는 경우에, 이는 종종 수리될 차량에서 작업하는 설치자에 의해 원격지에서 수행된다. 이러한 환경에서는, 차량 소유자가 창 설치 후 가능한 한 빨리 차량을 운행하기를 원하기 때문에 경화 속도가 중요하다. 빠른 운행 시간을 용이하게 하는 차량용 창을 교체하기에 유용한 접착제는 공지되어 있으며, 바트의 U.S. 5,976,305 및 조우의 U.S. 6,709,539를 참조한다. 자동차 공장에서 창을 설치하는데 사용되는 다양한 고성능 접착제 조성물의 도입은 교체 창 설치자에게는 문제를 야기한다. 첫째, 모든 다양한 성능 요건을 충족하는 접착제가 시장에서 입수가능하지 않다. 둘째, 빠른 운행 시간을 가능하게 하고 처지거나 늘어지지 않는 다수의 고성능 접착제 조성물을 배합하는 것이 어렵다. 처짐(sag)은 종종 중력으로 인한 접착제 비드의 형상의 상실이다. 매우 심각한 경우에, 이러한 변형은 차량에서의 창의 적합한 설치 및 밀봉을 방해할 수 있다. 접착제의 늘어짐(stringing)은 분배 후 비드 말단에서의 접착제의 긴 스트링의 형성이며, 이는 적용을 복잡하게 하고 설치된 접착제 비드에서 불완전성을 야기할 수 있다. 교체 창 설치자는 종종 접착제를 사용된 최초의 접착제의 특성에 맞추기 위한 다양한 접착제을 보유하고 있다.
이소시아네이트 관능성 접착제는 유리를 구조체에 결합시키는데 활용되며, 이들 접착제의 레올로지 및 분배성을 조정하기 위한 가소제를 함유한다. 통상적으로, 이소시아네이트 관능성 접착제에 사용되는 가소제는 처음에는 그의 비용 및 가용성으로 인해 폴리비닐 클로라이드 플라스티졸 조성물에 사용하기 위해 개발된 가소제로부터 채택되었다. 이소시아네이트 관능성 접착제에 사용되는 가소제의 하나의 일반적인 클래스는 알킬 프탈레이트이다. 이 화합물은 현재까지는 이용가능하며 비용 효과적이다. 그러나 최근에는, 이들 물질에 대해 비용 및 이용성에 부정적인 영향을 미치는 EH&S 문제가 제기되고 있다. 이소시아네이트 관능성 접착제에 대한 신규 가소제를 발견할 필요성이 존재한다.
필요한 것은, 다양한 고성능 특성 (예컨대 고탄성률 및 비전도성 특성)을 나타내도록 배합될 수 있고, 다양한 조건 하에서 적용될 때 빠르고 안전한 운행 시간, 빠른 강도 발현을 나타내고, 접착제를 가열할 필요 없이 적용될 수 있으며, 광범위한 환경 조건 하에서 적용될 수 있고, 값비싼 성분을 필요로 하지 않고, 프라이머(primer)에 대한 필요성 없이 유리에 적용될 수 있고, 적용되었을 때 처지거나 늘어지지 않는, 유리를 구조체에 결합시키기 위한 접착제로서 유용한 조성물이다. 낮은 점도, 바람직한 극성, 높은 비점, 낮은 휘발성을 가지며 재생가능 공급원으로부터 유래하는, 이소시아네이트 관능성 접착제와 함께 사용하도록 적합화된 가소제를 함유하는 조성물이 요구되고 있다.
본 발명자들은, 이소시아네이트 접착제와 균질한 블렌드를 형성하기 위한 극성; 해당 접착제의 조기 경화를 방지하기 위한 낮은 수분 함량; 예를 들어 더 높은 충전제 농도 및 더 낮은 분배 압력을 비롯한, 접착제 배합 가요성을 용이하게 하는 낮은 점도; 및 환경으로의 휘발성 유기물질의 방출을 방지하는 높은 비점 중 하나 이상을 갖는, 재생가능 공급원으로부터 유래하는 가소제를 발견하였다.
한 실시양태에서, 본 발명은 a) 1종 이상의 이소시아네이트 관능성 성분; b) 알케노에이트의 전체 탄소 원자가 11 내지 22개인 1종 이상의 C10-20 알케노에이트의 C1-8 알킬 에스테르 및 알카노에이트의 전체 탄소 원자가 11 내지 22개인 1종 이상의 C10-20 알카노에이트의 C1-8 알킬 에스테르의 블렌드; 및 c) 이소시아네이트 모이어티와 히드록실 기의 반응을 위한 1종 이상의 촉매를 포함하는 조성물이다. 바람직하게는, 알케노에이트의 알킬 에스테르는 약 -10℃ 이하의 융점을 나타내고, 1종 이상의 알카노에이트의 알킬 에스테르는 약 30℃ 이상의 융점을 나타낸다. 바람직하게는, 블렌드는 6.5 이상의 유전 상수, 200℃ 이상의 비점, 25℃에서 약 40 센티포아즈 이하의 점도, 및 25℃에서 약 1 MPa 이하의 증기압을 나타낸다. 바람직하게는, 1종 이상의 알케노에이트의 알킬 에스테르 및 1종 이상의 알카노에이트의 알킬 에스테르의 블렌드는, 1종 이상의 천연 오일로부터 유래하며, 대표적인 천연 오일에는 대두, 해바라기, 홍화, 평지씨 및 목화씨 오일이 포함된다. 바람직하게는, 조성물에는 1종 이상의 카본 블랙이 존재한다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 2개 이상의 기재를, 기재들이 접촉하는 영역의 적어도 일부를 따라 배치된 본 발명의 조성물과 함께 접촉시키는 것을 포함하는, 2개 이상의 기재를 함께 결합시키는 방법이다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 i) 차량으로부터 창을 제거하고; ii) 본 발명에 따른 조성물을 교체 창에, 또는 차량에 창을 고정하도록 적합화된 차량의 플랜지에 적용하고; iii) 차량의 플랜지 및 교체 창을, 교체 창과 차량의 플랜지 사이에 배치된 조성물과 접촉시키고; iv) 접착제를 경화시키는 것을 포함하는, 차량의 창을 교체하는 방법이다.
조성물은 기재들을 함께 결합시키는 접착제로서 유용하다. 유사하거나 유사하지 않은 다양한 기재들, 예를 들어 플라스틱, 유리, 목재, 세라믹, 금속, 코팅된 기재, 예컨대 내마모성 코팅이 배치된 플라스틱 등이, 조성물을 사용하여 함께 결합될 수 있다. 조성물은 특히 유리 또는 내마모성 코팅이 배치된 플라스틱을 차량 및 건물과 같은 다른 기재에 결합시키기에 유용하다. 조성물은 또한 차량 모듈 구성성분과 같은 모듈 구성성분의 부품들을 서로 결합시키기에 유용하다. 유리 또는 내마모성 코팅이 배치된 플라스틱은 차량의 코팅 및 비코팅 부분에 결합될 수 있다.
조성물은 통상적으로 2주 동안 경화된 후에 ASTM D4065에 따라 25℃에서 측정시에 약 2.0 MPa 이상, 바람직하게는 약 2.5 MPa 이상, 통상적으로 약 5.0 MPa 이하의 탄성률을 나타낸다. 본 발명의 조성물은 통상적으로 예를 들어 25℃/50 퍼센트 상대 습도에서 7일 동안 완전 경화시킨 후에 약 1×106 MPa 이상, 바람직하게는 약 1.3×106 MPa 이상, 가장 바람직하게는 약 1.8×106 MPa 이상의 저장 탄성률 G'를 나타낸다.
조성물의 펌핑성(pumpability)은 본원에 기재된 시험에 따른 압축 유동 점도(press flow viscosity)를 측정하는 것에 의해 표시될 수 있는데, 바람직하게는 약 25 내지 약 100초, 가장 바람직하게는 약 25 내지 약 50초의 압축 유동 점도를 나타낸다. 조성물은 감소된 충전제 농도 및 비경화 상태에서의 허용가능한 탄성률 (G-탄성률)을 갖는 접착제의 제조를 가능하게 하는데, 다시 말하자면 조성물은 감소된 충전제 농도에서 탄성률을 유지한다.
본원에서 사용될 때의 1종 이상은 1종 이상 또는 1종 초과의 언급되는 구성요소가 개시되는 바와 같이 사용될 수 있다는 것을 의미한다. 관능도와 관련하여 사용될 때의 공칭은 사용되는 성분들의 화학량론으로부터 계산될 수 있는 이론적 관능도를 의미한다. 일반적으로, 원료의 불완전성, 반응물들의 불완전한 전환 및 부산물의 형성으로 인해, 실제 관능도는 다르다. 본원에서의 "내구성"은 조성물이 일단 경화되고 나면 그의 설계된 기능을 수행하기에 충분하게 강하게 유지된다는 것, 경화된 조성물이 접착제인 실시양태에서는 경화된 조성물을 포함하는 구조체의 수명 또는 수명의 대부분 동안 접착제가 기재들을 서로 고정한다는 것을 의미한다. 이러한 내구성의 지표로서, 경화성 조성물 (예컨대 접착제)은 바람직하게는 본원에 기재된 바와 같은 가속된 노화 시험 동안 뛰어난 결과를 나타낸다. 바람직하게는, 이는 본 발명의 접착제를 사용하여 결합된 일련의 기재들이 열 노화에 노출된 후, 퀵 나이프(Quick Knife) 접착 또는 랩 쉬어(Lap Shear) 시험에서의 파괴 모드가, 기재에 대한 접착제의 결합이 파단되기 전에 접착제가 파단되는 것을 의미하는 응집성(cohesive)이라는 것을 의미한다. "이소시아네이트 함량"은 예비중합체의 총 중량을 기준으로 한 이소시아네이트 모이어티의 중량 백분율을 의미한다. 본원에서 사용될 때의 "이소시아네이트-반응성 화합물"이라는 용어에는 공칭 2개 이상의 이소시아네이트-반응성 모이어티를 갖는 임의의 유기 화합물이 포함된다. 본 발명의 목적상, 이소시아네이트-반응성 모이어티에는 활성 수소 함유 모이어티가 포함되는데, 바람직하게는 그의 분자에서의 위치로 인해 문헌 [Journal of the American Chemical Society, Vol.49, p.3181 (1927)]에서 볼러(Wohler)에 의해 기재된 제레비티노프(Zerewitinoff) 시험에 따른 상당한 활성을 나타내는 수소 원자를 포함하는 모이어티를 지칭한다. 이소시아네이트 반응성 모이어티에는 -COOH, -OH, -NH2, -NH-, -CONH2, -SH 및 -CONH-가 포함된다. 바람직한 이소시아네이트 반응성 모이어티 함유 화합물에는 폴리올, 폴리아민, 폴리메르캅탄 및 폴리산, 더욱 바람직하게는 폴리올, 가장 바람직하게는 폴리에테르 폴리올이 포함된다.
본 발명의 조성물은 경화성인 이소시아네이트 관능성 성분을 함유하는 임의의 반응성 시스템일 수 있다. "반응성"은 본원에서 경화성 조성물 (예컨대 접착제)이, 일단 경화되면 비가역적으로 고정되는 중합체성 매트릭스를 형성하도록 반응하는 성분을 함유한다는 것을 의미한다. 경화성 시스템은 일액형 또는 이액형 시스템 중 어느 하나일 수 있다. 바람직하게는, 경화성 시스템은 접착제로서 유용하다.
이소시아네이트계 (폴리우레탄 또는 폴리우레아 형성) 경화성 시스템은 이소시아네이트 관능성 성분을 포함한다. 이소시아네이트 관능성 성분은 분자당 평균 1개를 초과하는 이소시아네이트 기를 갖는 1종 이상의 화합물을 함유한다. 이소시아네이트 관능성 화합물은 평균 1개를 초과하는 이소시아네이트 기를 포함하는 임의의 화합물일 수 있다. 이소시아네이트 관능성 화합물은 이소시아네이트 관능성 예비중합체의 형태, 또는 평균 1개를 초과하는 이소시아네이트 기, 바람직하게는 2개 이상의 이소시아네이트 기를 갖는 단량체 또는 올리고머의 형태일 수 있다. 이소시아네이트 예비중합체는 제조되는 예비중합체가 분자당 평균 1개를 초과하는 이소시아네이트 모이어티 (기)를 갖도록 하는 조건 하에서, 이소시아네이트 관능성 화합물과, 평균 1개를 초과하는 이소시아네이트 반응성 관능기, 예컨대 히드록실, 아민, 티올, 카르복실 등을 갖는 1종 이상 화합물과의 반응에 의해 제조되는 임의의 예비중합체일 수 있다. 바람직하게는, 이소시아네이트 반응성 기를 갖는 화합물은 평균 약 2 내지 약 4개의 이소시아네이트 반응성 기를 갖는다. 이소시아네이트 관능성 성분은 경화 조건에 노출시에 경화된 성분을 형성하기에 충분한 양으로 경화성 조성물 중에 존재한다. 이액형 접착제 조성물에서, 이소시아네이트 관능성 성분은 이소시아네이트 반응성 화합물과 조합될 경우, 약 -30℃ 내지 약 100℃의 온도에 10년과 같은 긴 기간 동안; 및 약 180℃의 온도까지 30분 이하의 짧은 기간 동안 노출시에 기재들이 함께 결합되도록 유지하는 방식으로 기재들을 함께 결합시킬 수 있다.
일액형 시스템에서, 이소시아네이트 관능성 성분은 추가로 하기 기재된 바와 같은 촉매 및 기타 성분을 포함한다. 일성분 접착제 시스템은 통상적으로 수분 경화에 의해 경화된다. 일단 배합되면, 일액형 접착제 시스템은 일반적으로 적용 이전의 경화를 방지하기 위해 공기 및 수분 방지 용기에 포장된다.
경화성 시스템은 이액형 폴리이소시아네이트 함유 경화성 시스템일 수 있다. 두 액부는 서로 반응성이며, 접촉시에 경화 반응을 겪는다. 조성물의 한 액부는 이소시아네이트 관능성 성분을 포함 또는 함유하며, 통상적으로 수지-측 또는 A 측으로 지칭된다. 조성물의 다른 성분은 본원에 기재된 바와 같은 이소시아네이트 모이어티와 반응성인 평균 1개를 초과하는 기를 갖는 1종 이상의 화합물, 올리고머 또는 예비중합체를 포함 또는 함유하는 이소시아네이트 반응성 성분이며, 보통 경화제 또는 B 측으로 알려져 있다. 평균 1개 이상의 이소시아네이트 반응성 기를 갖는 화합물은 예비중합체일 수 있거나, 또는 관련 기술분야에 공지된 이관능성 사슬 연장제 또는 다관능성 가교제와 같은 소형 사슬 화합물일 수 있다. 경화제 측에는 본원에 기재된 바와 같은 촉매가 활용될 수 있다. 반응 생성물은 원하는 기능, 예컨대 특정 기재들을 함께 결합시키는 것을 수행할 수 있는 경화된 생성물이다.
이소시아네이트 관능성 예비중합체와 같은 이소시아네이트 관능성 성분은 조성물에 접착제 특성을 제공하기에 충분한 양으로 존재한다. 이러한 이소시아네이트 관능성 성분은 경화시에 가교 폴리우레탄의 제조를 가능하게 하기에 충분하며, 경화성 조성물이 불안정할 정도로 높지는 않은 평균 이소시아네이트 관능도를 갖는다. 이러한 맥락에서의 안정성은 이소시아네이트 관능성 성분 또는 이소시아네이트 관능성 성분으로부터 제조되는 접착제가, 해당 기간 동안 그의 적용 또는 사용을 막는 점도의 증가를 나타내지 않는다는 점에서, 주위 온도에서 6개월 이상의 저장 수명을 갖는다는 것을 의미한다. 바람직하게는, 이들은 언급된 기간 동안은 약 50 퍼센트를 초과하는 점도의 증가를 겪지 않는다. 이소시아네이트 관능성 성분은 바람직하게는 60분 후에 그로부터 제조되는 접착제에서의 허용가능한 강도, 및 경화성 조성물의 안정성을 용이하게 하는 자유 이소시아네이트 함량을 갖는다. 이소시아네이트 관능성 성분은 바람직하게는 30분 후, 더욱 바람직하게는 15분 후에 그로부터 제조되는 접착제에서의 허용가능한 강도를 용이하게 하는 자유 이소시아네이트 함량을 갖는다. 일성분 접착제에서는, 자유 이소시아네이트 함량이 예비중합체의 중량을 기준으로 하여 약 0.8 중량 퍼센트 이상, 더욱 바람직하게는 약 0.9 중량 퍼센트 이상, 및 바람직하게는 약 2.2 중량 퍼센트 이하, 더욱 바람직하게는 약 2.0 이하, 더욱 더 바람직하게는 약 1.4 중량 퍼센트 이하, 더욱 더 바람직하게는 약 1.1 중량 퍼센트 이하, 가장 바람직하게는 약 1.0 중량 퍼센트 이하이다. 이액형 조성물에서, 이소시아네이트 관능성 성분 중 이소시아네이트 함량은 이소시아네이트 관능성 성분의 중량을 기준으로 바람직하게는 약 1 중량 퍼센트 이상, 더욱 바람직하게는 약 2 중량 퍼센트 이상, 더욱 더 바람직하게는 약 6 퍼센트 이상, 더욱 더 바람직하게는 약 8 중량 퍼센트 이상, 가장 바람직하게는 약 10 중량 퍼센트 이상이다. 이액형 조성물의 이소시아네이트 관능성 성분 중 이소시아네이트 함량은 이소시아네이트 관능성 성분의 중량을 기준으로 바람직하게는 약 35 중량 퍼센트 이하, 더욱 바람직하게는 약 25 중량 퍼센트 이하, 더욱 더 바람직하게는 약 20 중량 퍼센트, 가장 바람직하게는 약 15 중량 퍼센트 이하이다.
이소시아네이트 관능성 성분을 제조하는데 사용하기에 바람직한 폴리이소시아네이트에는 본원에 참조로 포함된 미국 특허 5,922,809의 칼럼 3, 라인 32 내지 칼럼 4, 라인 24에 개시된 것이 포함된다. 바람직하게는, 폴리이소시아네이트는 방향족 또는 시클로지방족 폴리이소시아네이트, 예컨대 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 테트라메틸-크실렌 디이소시아네이트이며, 가장 바람직하게는 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트이다. 폴리이소시아네이트와 반응하는 폴리올은 바람직하게는 약 2 내지 약 4개의 히드록실 기를 갖는 1종 이상의 폴리올을 포함하는데, 바람직하게는 디올과 트리올의 혼합물이다. 본 발명에 유용한 폴리올은 본원에 참조로 포함된 미국 특허 5,922,809의 칼럼 4, 라인 60 내지 칼럼 5, 라인 50에 기재된 폴리올에 해당하는 디올 및 트리올이다. 바람직하게는, 폴리올 (디올 및 트리올)은 폴리에테르 폴리올, 더욱 바람직하게는 폴리옥시알킬렌 옥시드 폴리올이다. 가장 바람직한 트리올은 글리세린을 프로필렌 옥시드와 반응시키고, 이어서 생성물을 에틸렌 옥시드와 반응시킴으로써 제조된 에틸렌 옥시드-캡핑된 폴리올이다.
바람직한 한 실시양태에서, 이소시아네이트 관능성 예비중합체는 그에 분산된 또는 그의 백본에 그라프트된 1종 이상의 유기계 중합체 입자를 함유한다. 바람직하게는, 유기계 중합체 입자는 그에 분산된 또는 유기계 중합체의 백본 입자에 그라프트된 트리올의 포함에 의해 예비중합체에 포함된다. 바람직한 트리올에 대해서는 본원에 참조로 포함된 조우의 미국 특허 6,709,539의 칼럼 4, 라인 13 내지 칼럼 6, 라인 18에 개시되어 있다. 바람직하게는, 트리올은 폴리에테르 트리올, 더욱 바람직하게는 폴리옥시알킬렌 기재의 트리올이다. 바람직하게는, 이러한 폴리옥시알킬렌 옥시드 트리올은 폴리옥시에틸렌 말단 캡을 갖는 폴리옥시프로필렌 사슬을 포함한다. 바람직하게는, 유기계 중합체 입자는 트리올에 분산된 열가소성 중합체, 고무-개질 열가소성 중합체 또는 폴리우레아를 포함한다. 바람직한 열가소성 중합체는 모노비닐리덴 방향족 단량체, 및 모노비닐리덴 방향족 단량체의 공액 디엔, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 불포화 니트릴 또는 그의 혼합물과의 공중합체를 기재로 하는 것들이다. 공중합체는 블록 또는 랜덤 공중합체일 수 있다. 더욱 바람직하게는, 입자는 불포화 니트릴, 공액 디엔 및 모노비닐리덴 방향족 단량체의 공중합체, 불포화 니트릴과 모노비닐디렌 방향족 단량체 또는 폴리우레아의 공중합체, 더욱 더 바람직하게는 폴리우레아 또는 폴리스티렌-아크릴로니트릴 공중합체를 포함하는데, 폴리스티렌-아크릴로니트릴 공중합체가 가장 바람직하다. 유기 중합체 입자는 바람직하게는 최종적으로 경화되는 접착제의 충격 특성 및 엘라스토머 특성을 개선하기에는 충분하게 크나, 경화 후 접착제의 궁극적인 강도를 감소시킬 정도로 크지는 않은 입자 크기를 갖는다. 바람직하게는, 입자 크기는 약 10 마이크로미터 이상이며, 더욱 바람직하게는 입자 크기는 약 20 마이크로미터 이상이다. 바람직하게는, 입자 크기는 약 50 마이크로미터 이하이며, 더욱 바람직하게는 입자 크기는 약 40 마이크로미터 이하이다. 트리올은, 접착제가 경화시에 원하는 용도에 충분한 경도를 갖도록 충분한 양의 유기 중합체 입자를 함유하며, 경화된 접착제가 신율에 의해 규정시에 너무 큰 탄성을 가질 정도로 많지는 않다. 바람직하게는, 폴리올은 폴리올 및 입자를 기준으로 하여 약 20 중량 퍼센트 이상, 바람직하게는 약 30 중량 퍼센트 이상, 더욱 바람직하게는 약 35 중량 퍼센트 이상의 유기 중합체 입자 공중합체를 함유한다. 바람직하게는, 폴리올은 폴리올 및 입자를 기준으로 하여 약 60 중량 퍼센트 이하, 바람직하게는 약 50 중량 퍼센트 이하, 더욱 바람직하게는 약 45 중량 퍼센트 이하의 유기 중합체 입자를 함유한다. 트리올 중에 유기 중합체 입자를 함유하는 폴리올은 예비중합체의 약 10 중량 퍼센트 이상, 더욱 바람직하게는 약 12 중량 퍼센트 이상, 및 예비중합체의 약 18 중량 퍼센트 이하의 양으로 예비중합체 중에 존재할 수 있다.
폴리올은 이소시아네이트 관능성 성분의 원하는 자유 이소시아네이트 함량에 부합하는 충분한 이소시아네이트 기를 남기면서 대부분의 이소시아네이트 기와 반응하기에 충분한 양으로 존재한다. 바람직하게는, 폴리올은 예비중합체를 기준으로 하여 약 30 중량 퍼센트 이상, 더욱 바람직하게는 약 40 중량 퍼센트 이상, 가장 바람직하게는 약 55 중량 퍼센트 이상의 양으로 존재한다. 바람직하게는, 폴리올은 예비중합체를 기준으로 하여 약 75 중량 퍼센트 이하, 더욱 바람직하게는 약 65 중량 퍼센트 이하, 가장 바람직하게는 약 60 중량 퍼센트 이하의 양으로 존재한다.
이소시아네이트 관능성 성분은 추가로 1종 이상의 C16-20 알케노에이트의 C1-2 알킬 에스테르 및 1종 이상의 C16-20 알카노에이트의 C1-2 알킬 에스테르의 블렌드; 1종 이상의 통상의 가소제 또는 그의 혼합물을 포함할 수 있다. 이소시아네이트 관능성 성분에 유용한 가소제는 폴리우레탄 접착제 적용분야에 유용한 통상의 가소제이며, 통상의 기술자에게 널리 공지되어 있다. 가소제는 최종 접착제 조성물 중에 이소시아네이트 관능성 성분을 분산시키기에 충분한 양으로 존재한다. 가소제는 이소시아네이트 관능성 성분의 제조 동안, 또는 접착제 조성물의 컴파운딩 동안 중 어느 하나에 접착제에 첨가될 수 있다. 바람직하게는, 가소제는 이소시아네이트 관능성 성분 배합물 (예를 들어, 예비중합체 플러스 가소제)의 약 1 중량 퍼센트 이상, 더욱 바람직하게는 약 20 중량 퍼센트 이상, 가장 바람직하게는 약 30 중량 퍼센트 이상으로 존재한다. 바람직하게는, 가소제는 이소시아네이트 관능성 성분 배합물의 약 45 중량 퍼센트 이하, 더욱 바람직하게는 약 35 중량 퍼센트 이하로 존재한다.
이소시아네이트 관능성 성분 예비중합체는 상기에서 논의된 기준을 충족하는 이소시아네이트 관능도 및 자유 이소시아네이트 함량을 갖는 예비중합체를 형성시키기에 충분한 반응 조건 하에서 폴리올을 과잉 화학량론의 1종 이상 폴리이소시아네이트 과량과 반응시키는 것에 의한 것과 같은 임의의 적합한 방법에 의해 제조될 수 있다. 이소시아네이트 관능성 성분의 바람직한 제조 방법에 대해서는 본원에 참조로 포함된 미국 특허 5,922,809의 칼럼 9, 라인 4 내지 51에 개시되어 있다. 이소시아네이트 관능성 성분은 생성 접착제가 경화될 때 기재들이 함께 결합되도록 하기에 충분한 양으로 접착제 조성물 중에 존재한다. 바람직하게는, 이소시아네이트 관능성 성분은 접착제 조성물의 약 20 중량부 이상, 더욱 바람직하게는 약 30 중량부 이상, 가장 바람직하게는 약 35 중량부 이상의 양으로 존재한다. 바람직하게는, 이소시아네이트 관능성 성분은 접착제 조성물의 약 60 중량부 이하, 더욱 바람직하게는 약 50 중량부 이하, 더욱 더 바람직하게는 약 45 중량부 이하의 양으로 존재한다.
본 발명의 조성물은 알케노에이트의 전체 탄소 원자가 11 내지 22개인 1종 이상의 C10-20 알케노에이트의 C1-8 알킬 에스테르 및 알카노에이트의 전체 탄소 원자가 11 내지 22개인 1종 이상의 C10-20 알카노에이트의 C1-8 알킬 에스테르의 블렌드를 포함한다. 조성물의 레올로지 및 적용성을 증진시키는 1종 이상의 알케노에이트의 알킬 에스테르 및 1종 이상의 알카노에이트의 알킬 에스테르의 임의의 블렌드가, 조성물에 활용될 수 있다. 바람직하게는, 블렌드는 이소시아네이트 관능성 접착제의 성분들과 균질한 블렌드를 형성하기에 충분한 극성을 나타낸다. 바람직하게는, 블렌드는 저장 동안 접착제가 경화되지 않도록 하기에, 다시 말하자면 저장되는 배합물이 본원에 논의된 바와 같이 안정하도록 하기에 충분하게 낮은 수분 함량을 갖는다. 바람직하게는, 수분 함량은 약 0.07 중량 퍼센트 이하, 더욱 바람직하게는 약 0.05 중량 퍼센트 이하이다.
바람직하게는, 블렌드는 본 발명의 배합물이, 특히 원래의 장비 제작 및 유리 교체 공정에서 사용되는 표준 적용 장비를 사용하여, 바람직하게는 15 내지 35℃의 온도에서 펌핑 및 적용될 수 있도록 하기에 충분하게 낮은 점도를 나타낸다. 바람직하게는, 블렌드의 점도는 이소시아네이트 관능성 접착제 조성물이 표준 장비를 사용하여 적용가능하도록 하는 것이다. 바람직하게는, 블렌드의 점도는 25℃에서 약 100 센티포아즈 이하, 가장 바람직하게는 25℃에서 약 60 센티포아즈 이하이다. 바람직하게는, 블렌드의 점도는 25℃에서 약 40 센티포아즈, 가장 바람직하게는 25℃에서 약 20 센티포아즈이다.
블렌드는 바람직하게는 적용 및 사용 동안 블렌드의 성분이 환경으로 휘발되지 않도록 하기에 충분하게 높은 비점을 나타낸다. 블렌드는 EPA 방법 24B를 사용하여 측정시에 휘발성 유기물질의 발생이 0.5 중량 퍼센트 미만 또는 측정불가능으로 매우 낮도록 하는 비점을 나타내는데, 바람직하게는 약 160℃ 이상, 더욱 바람직하게는 약 200℃ 이상, 가장 바람직하게는 약 220℃ 이상이다. 바람직하게는, 블렌드의 증기압은 25℃에서 약 0.001 kPa 이하, 가장 바람직하게는 25℃에서 약 0.01 kPa 이하이다. 바람직하게는, 블렌드는 바람직하게는 약 6.5 이상, 가장 바람직하게는 약 7.0 이상의 원하는 극성을 달성하는 유전 상수를 나타낸다.
1종 이상의 C16-20 알케노에이트의 C1-2 알킬 에스테르는 바람직하게는 화학식 R1-C(O)OR2에 해당하며, 여기서 R1은 각 경우에 개별적으로 C10-20 알케닐 기이고, R2는 각 경우에 개별적으로 C1-8 알킬 기이며, 여기서 R1 및 R2의 전체 탄소 원자는 11 내지 22개이고, 바람직하게는 16 내지 20개이다. 이러한 맥락에서 사용될 때의 알케닐 기는 1개 이상의 이중 결합을 포함하는 선형 또는 분지형 탄소 사슬이다. 바람직하게는, 탄소 사슬은 1 내지 3개의 이중 결합, 바람직하게는 1개 또는 2개의 이중 결합을 포함한다. 가장 바람직하게는 C16-20 알케노에이트의 C1-2 알킬 에스테르는 1개의 이중 결합을 갖는 탄소 사슬 (모노-엔) 또는 2개의 이중 결합을 갖는 탄소 사슬 (디엔)을 갖는 분자로 구성된다. R1은 각 경우에 개별적으로 C16-20 알케닐 기이다. 바람직하게는, R2는 각 경우에 개별적으로 C1-4 알킬, 더욱 바람직하게는 메틸 또는 에틸, 가장 바람직하게는 메틸이다. 바람직하게는, 알케노에이트의 알킬 에스테르는 1종 이상의 C14-20 알케노에이트의 C1-4 알킬 에스테르, 더욱 바람직하게는 1종 이상의 C14-20 알카노에이트의 C1-4 알킬 에스테르, 가장 바람직하게는 C16-20 알케노에이트의 C1-2 알킬 에스테르를 포함한다. 알킬 에스테르 알케노에이트는 모노-엔 및 디-엔 모두를 포함할 수 있다. 알케노에이트의 알킬 에스테르는 바람직하게는 낮은 융점 및 점도를 나타낸다. 바람직하게는, 융점은 약 -10℃ 이하, 더욱 바람직하게는 약 -20℃ 이하이다. 바람직하게는, 점도는 25℃에서 약 100 센티포아즈 이하, 가장 바람직하게는 25℃에서 약 50 센티포아즈 이하이다. 바람직하게는, C16-20 알케노에이트의 C1-2 알킬 에스테르는 사용시에 블렌드가 휘발성 유기 화합물을 방출하지 않도록 하는 인화점을 나타낸다. 바람직하게는, 인화점은 약 200℃ 이하, 가장 바람직하게는 약 160℃ 이하이다. 대표적인 C16-20 알케노에이트의 C1-2 알킬 에스테르에는 메틸 시스 9-옥타데세노에이트 (메틸 올레에이트 및 올레산의 메틸 에스테르로도 지칭됨) 및 메틸 옥타데카디에노에이트 (메틸 리놀레라이드산 에스테르로도 지칭됨), 리놀렌산의 메틸 에스테르, 가돌레산의 메틸 에스테르, 시베트산의 메틸 에스테르, 및 팔미톨레산의 메틸 에스테르가 포함된다.
1종 이상의 알카노에이트의 알킬 에스테르는 상기 기재된 블렌드의 원하는 특성을 제공하는 임의의 해당 화합물일 수 있다. 이러한 화합물은 바람직하게는 블렌드의 인화점을 상승시킴으로써, 적용, 경화 및 사용 동안에 휘발성 유기물질이 이소시아네이트 관능성 접착제로부터 휘발되는 것을 감소시킨다. 이러한 화합물의 존재는 기재에 적용되는 이소시아네이트 관능성 접착제 비드의 치수 및 형상을 유지함으로써, 전단이 적용되지 않을 때 유동하는 것을 방지한다. 바람직하게는, 알카노에이트의 알킬 에스테르는 25℃에서 고체이다. 바람직하게는, 알카노에이트의 알킬 에스테르는 블렌드 중에 존재할 경우 블렌드가 감소된 휘발성 유기물질 방출을 나타내도록 하는 비점을 나타낸다. 바람직하게는, 비점은 약 110℃ 이상, 더욱 바람직하게는 약 150℃ 이상, 더욱 바람직하게는 약 200℃ 이상이다.
1종 이상의 알카노에이트의 알킬 에스테르는 바람직하게는 화학식 R3-C(O)OR2에 해당하며, 여기서 R1 및 R2는 상기 기재된 바와 같다. 더욱 바람직하게는, R3은 C16-18 알킬 기이다. 바람직하게는, 알카노에이트의 알킬 에스테르는 1종 이상의 C14-20 알카노에이트의 C1-4 알킬 에스테르, 더욱 바람직하게는 1종 이상의 C14-20 알카노에이트의 C1-4 알킬 에스테르, 가장 바람직하게는 C16-20 알카노에이트의 C1-2 알킬 에스테르를 포함한다. 대표적인 알카노에이트의 알킬 에스테르에는 메틸 헥사데카노에이트 (메틸 팔미테이트 및 팜 오일 메틸 에스테르로도 지칭됨), 메틸 옥타데카노에이트 (메틸 스테아레이트 및 스테아르산 메틸 에스테르로도 지칭됨), 에틸 옥타데카노에이트 (에틸 스테아레이트 및 스테아르산 에틸 에스테르), 마르가르산의 메틸 에스테르, 및 아라키드산의 메틸 에스테르가 포함된다.
상기 열거된 언급된 특성을 달성하기 위해, 블렌드는 1종 이상의 알케노에이트의 알킬 에스테르 및 1종 이상의 알카노에이트의 알킬 에스테르 각각을 충분한 양으로 포함한다. 바람직하게는, 블렌드는 블렌드의 중량을 기준으로 하여 약 70 중량 퍼센트 이상, 더욱 바람직하게는 블렌드의 중량을 기준으로 하여 약 80 중량 퍼센트 이상의 1종 이상의 알케노에이트의 알킬 에스테르를 포함한다. 바람직하게는, 블렌드는 블렌드의 중량을 기준으로 하여 약 90 중량 퍼센트 이하, 더욱 바람직하게는 블렌드의 중량을 기준으로 하여 약 85 중량 퍼센트 이하의 1종 이상의 알케노에이트의 알킬 에스테르를 포함한다. 바람직하게는, 블렌드는 블렌드의 중량을 기준으로 하여 약 5 중량 퍼센트 이상, 더욱 바람직하게는 중량을 기준으로 하여 약 10 중량 퍼센트 이상의 1종 이상의 알카노에이트의 알킬 에스테르를 포함한다. 바람직하게는, 블렌드는 블렌드의 중량을 기준으로 하여 약 20 중량 퍼센트 이하, 더욱 바람직하게는 블렌드의 중량을 기준으로 하여 약 15 중량 퍼센트 이하의 1종 이상의 알카노에이트의 알킬 에스테르를 포함한다. 블렌드는 이소시아네이트 관능성 접착제의 처리성 및 처짐을 개선하기에 충분한 양으로 활용된다. 바람직하게는, 블렌드는 약 5 중량 퍼센트 이상, 가장 바람직하게는 약 10 중량 퍼센트 이상의 양으로 본 발명의 조성물 중에 존재한다. 블렌드는 바람직하게는 약 35 중량 퍼센트 이하, 가장 바람직하게는 약 25 중량 퍼센트 이하의 양으로 존재한다. 블렌드는 이액형 조성물의 한 액부 또는 두 액부에 존재할 수 있는데, 바람직하게는 일부가 A 액부에 존재한다.
1종 이상의 알케노에이트의 알킬 에스테르 및 1종 이상의 알카노에이트의 알킬 에스테르의 블렌드는, 성분들을 혼합하는 것에 의해 제조될 수 있거나, 또는 천연 오일 조성물로부터 유래할 수 있다. 일부 실시양태에서, 이들은 천연 오일로부터 유래할 수 있다. 이들은 1종 이상의 C16-20 알케노에이트의 C1-2 알킬 에스테르 및 1종 이상의 C16-20 알카노에이트의 C1-2 알킬 에스테르가 언급된 기능을 수행하는 것을 가능하게 하는 천연 오일의 임의의 공급원으로부터 유래할 수 있다. 대표적인 천연 오일에는 대두, 해바라기, 홍화, 평지씨 (카놀라) 및 그의 혼합물이 포함된다. 더욱 바람직한 천연 오일에는 대두, 해바라기, 홍화, 평지씨 오일 (카놀라) 및 그의 혼합물이 포함되는데, 대두 및 카놀라 오일이 가장 바람직하다. 천연 오일들은 트리글리세리드를 함유한다. 트리글리세리드는 에스테르화 과정을 사용하여, 즉 트리글리세리드를 알콜, 예컨대 메탄올과 반응시키는 것에 의해 에스테르로 전환된다. 적합한 과정에는 생물연료 제조에서 사용되는 것과 같이 관련 기술분야에 널리 공지된 것이 포함된다. 바람직하게는, 생성된 생성물은 95 mol 퍼센트 이상, 가장 바람직하게는 약 99 mol 퍼센트의 에스테르 기를 함유한다. 생성된 아실 기의 일부는 산일 수 있다.
조성물은 1종 이상의 알케노에이트의 알킬 에스테르 및 1종 이상의 알카노에이트의 알킬 에스테르의 블렌드, 및 통상의 가소제를 포함할 수 있다. 이러한 물질은 물이 없고, 이소시아네이트 기에 대해 불활성이며, 이소시아네이트 관능성 성분과 상용성이어야 한다. 대표적인 통상의 가소제에는 술폰산의 알킬 에스테르, 알킬 알킬에테르 디에스테르, 폴리에스테르 수지, 포르말, 폴리글리콜 디에스테르, 중합체성 폴리에스테르, 트리카르복실산 에스테르, 디알킬에테르 디에스테르, 디알킬에테르 방향족 에스테르, 방향족 포스페이트 에스테르, 및 방향족 술폰아미드, 방향족 디에스테르, 방향족 트리에스테르, 지방족 디에스테르, 에폭시화 에스테르, 에폭시화 오일, 염소화 탄화수소, 방향족 오일, 알킬에테르 모노에스테르, 나프텐계 오일, 알킬 모노에스테르, 글리세리드 오일, 파라핀계 오일 및 실리콘 오일 중 1종 이상이 포함된다. 통상의 가소제는 접착제 조성물의 중량을 기준으로 하여 약 5 중량 퍼센트 이상, 더욱 바람직하게는 약 10 중량 퍼센트 이상, 가장 바람직하게는 약 18 중량 퍼센트 이상의 양으로 접착제 조성물에 사용될 수 있다. 통상의 가소제는 접착제 조성물의 총량을 기준으로 하여 약 40 중량 퍼센트 이하, 더욱 바람직하게는 약 30 중량 퍼센트 이하, 가장 바람직하게는 약 25 중량 퍼센트 이하의 양으로 사용될 수 있다.
조성물은 약 23℃의 주위 온도에서 고체인 1종 이상의 폴리에스테르 기재의 폴리올을 함유하는 1종 이상의 이소시아네이트 관능성 예비중합체를 포함할 수 있다. 폴리에스테르 기재의 폴리올은 주위 온도에서 중력으로 인해 기재들이 서로와 관련하여 움직이는 것을 방지하기에 충분한 그린 강도(green strength)를 예비중합체가 제공하도록 하는 융점을 갖는다. 차량 또는 건물에 창을 설치한다는 관점에서, 폴리에스테르 기재의 예비중합체는 설치 후 창이 미끄러지는 것을 방지한다. 바람직하게는, 폴리에스테르 폴리올은 약 40℃ 이상, 더욱 더 바람직하게는 약 45℃ 이상, 가장 바람직하게는 약 50℃ 이상의 융점을 갖는다. 바람직하게는, 폴리에스테르 폴리올은 약 85℃ 이하, 더욱 더 바람직하게는 약 70℃ 이하, 가장 바람직하게는 약 60℃ 이하의 융점을 나타낸다. 폴리에스테르 기재의 이소시아네이트 예비중합체는 1종 이상의 폴리에스테르 폴리올을 사용하여 제조될 수 있다. 예비 중합체 중 폴리에스테르 폴리올의 양은 본 발명의 조성물에 필요한 그린 강도를 제공하여 그것이 주위 온도에서 고체가 되게 하기에 충분한 양이다. 바람직하게는, 폴리에스테르 폴리올은 예비중합체 중량 기준 약 70 중량 퍼센트 이상, 더욱 바람직하게는 약 80 중량 퍼센트 이상의 양으로 폴리에스테르 폴리올 기재의 이소시아네이트 예비중합체 중에 존재한다. 바람직하게는, 폴리에스테르 폴리올은 예비중합체 중량 기준 약 95 중량 퍼센트 이하, 더욱 바람직하게는 약 90 중량 퍼센트 이하의 양으로 폴리에스테르 폴리올 기재의 이소시아네이트 예비중합체 중에 존재한다. 바람직하게는, 폴리에스테르 폴리올 기재의 이소시아네이트 예비중합체는 조성물의 필요한 그린 강도 및 원하는 레올로지을 제공하기에 충분한 양으로 접착제 조성물 중에 존재한다. 바람직하게는, 폴리에스테르 폴리올 기재의 이소시아네이트 예비중합체는 접착제 조성물의 중량을 기준으로 하여 약 0 중량부 이상, 더욱 바람직하게는 약 1 중량부 이상, 가장 바람직하게는 약 2 중량부 이상의 양으로 접착제 조성물 중에 존재한다. 바람직하게는, 폴리에스테르 폴리올 기재의 이소시아네이트 예비중합체는 약 10 중량부 이하, 더욱 더 바람직하게는 약 5 중량부 이하, 가장 바람직하게는 약 2.5 중량부 이하의 양으로 접착제 조성물 중에 존재한다. 폴리에스테르 폴리올은 주위 온도에서 결정질이며 원하는 온도 범위에서 용융된다는 정해진 특성 요건들을 충족하는 임의의 폴리에스테르 조성물일 수 있다. 바람직한 폴리에스테르 폴리올은 디나콜(Dynacol)이라는 상표 및 7360 및 7330이라는 명칭으로 크레아노바(Creanova)로부터 입수가능한데, 7360이 더 바람직하다.
조성물은 경화된 형태에서의 조성물의 탄성률을 향상시킬 목적으로, 다관능성 이소시아네이트를 추가로 포함할 수 있다. 이소시아네이트의 맥락에서 사용될 때의 다관능성은 3 이상, 더욱 바람직하게는 약 3.2 이상의 관능도를 갖는 이소시아네이트를 지칭한다. 바람직하게는, 다관능성 이소시아네이트는 약 5 이하, 더욱 더 바람직하게는 약 4.5 이하, 가장 바람직하게는 약 4.2 이하의 공칭 관능도를 갖는다. 다관능성 이소시아네이트는 조성물에 사용되는 이소시아네이트 폴리이소시아네이트 예비중합체와 반응성이며, 경화된 조성물의 탄성률을 향상시키는 임의의 이소시아네이트일 수 있다. 폴리이소시아네이트는 단량체성; 삼량체성 이소시아누레이트 또는 단량체성 이소시아네이트의 뷰렛; 1종 이상 단량체성 이소시아네이트 수개 단위의 올리고머성 또는 중합체성 반응 생성물일 수 있다. 바람직한 다관능성 이소시아네이트의 예에는 헥사메틸렌 디이소시아네이트의 삼량체, 예컨대 바이엘(Bayer)로부터 데스모두르(Desmodur)® N3300이라는 상표 및 명칭으로 입수가능한 것들, 및 중합체성 이소시아네이트, 예컨대 중합체성 MDI (메틸렌 디페닐 디이소시아네이트), 예컨대 파피(PAPI)™ 20 중합체성 이소시아네이트를 포함하여 다우 케미칼 캄파니(Dow Chemical Company)에 의해 파피™라는 상표명으로 시판되는 것이 포함된다. 다관능성 이소시아네이트는 본 발명의 경화된 조성물의 탄성률에 영향을 주기에 충분한 양으로 존재한다. 다관능성 이소시아네이트는 바람직하게는 접착제 조성물의 중량을 기준으로 하여 약 0.5 중량부 이상, 더욱 바람직하게는 약 1.0 중량부 이상, 가장 바람직하게는 약 1.4 중량부 이상의 양으로 존재한다. 다관능성 이소시아네이트는 바람직하게는 접착제 조성물의 중량을 기준으로 하여 약 8 중량부 이하, 더욱 바람직하게는 약 5 중량부 이하, 가장 바람직하게는 약 2 중량부 이하의 양으로 존재한다.
조성물은 1종 이상의 보강 충전제를 포함할 수 있다. 이러한 충전제에 대해서는 통상의 기술자에게 널리 공지되어 있는데, 카본 블랙, 이산화티타늄, 탄산칼슘, 표면 처리된 실리카, 산화티타늄, 발연 실리카, 활석 등이 포함된다. 바람직한 보강 충전제는 카본 블랙을 포함한다. 1종을 초과하는 보강 충전제가 사용될 수도 있는데, 바람직하게는 1종은 카본 블랙이다. 보강 충전제는 접착제의 강도를 증가시키고, 접착제에 요변 특성을 제공하고, 조성물에 원하는 점도 및 처짐 내성을 제공하기에 충분한 양으로 사용된다. 카본 블랙은 통상적으로 원하는 흑색 색상을 제공하기 위해 사용된다. 본 발명에 사용되는 카본 블랙은 그것이 비전도성이 되도록 특별히 처리 (표면 처리 또는 산화)되지 않은 표준 카본 블랙일 수 있다. 대안적으로, 1종 이상의 비전도성 카본 블랙이 단독으로, 또는 표준 카본 블랙과 함께 사용될 수도 있다. 조성물 중 카본 블랙의 양은 원하는 색상, 점도, 처짐 내성을 제공하는 양이며, 비전도성이 중요한 경우에는 본원에 정의된 수준까지 조성물이 비전도성이 되도록 하는 양이다. 보강 충전제는 바람직하게는 조성물 중량 기준 약 10 중량부 이상, 더욱 바람직하게는 약 12 중량부 이상, 가장 바람직하게는 약 14 중량부 이상의 양으로 사용된다. 비-전도성 특성이 바람직한 경우, 표준 카본 블랙은 바람직하게는 조성물 중량 기준 약 20 중량부 이하, 더욱 바람직하게는 약 18 중량부 이하, 가장 바람직하게는 약 16 중량부 이하의 양으로 존재한다. 전도성 또는 표준 및 비-전도성 카본 블랙을 포함하여, 존재하는 총 보강 충전제는 바람직하게는 조성물 중량 기준 약 35 중량부 이하, 더욱 바람직하게는 약 30 중량부 이하, 가장 바람직하게는 약 20 중량부 이하이다. 표준 카본 블랙에 대해서는 관련 기술분야에 널리 공지된데, 콜롬비안(Colombian)으로부터 입수가능한 라벤(RAVEN)™ 790, 라벤™ 450, 라벤™ 500, 라벤™ 430, 라벤™ 420 및 라벤™ 410 카본 블랙, 및 캐보트(Cabot)로부터 입수가능한 CSX™ 카본 블랙, 및 데구사(Degussa)로부터 입수가능한 프린텍스(PRINTEX)™ 30 카본 블랙, 엘프텍스(ELFTEX) S7100, 모나크(MONARCH) 470, 모나크 570 및 모나크 580 카본 블랙이 포함된다. 비전도성 카본 블랙에 대해서는 관련 기술분야에 널리 공지되어 있으며, 콜롬비안의 라벤™ 1040 및 라벤™ 1060 카본 블랙이 포함된다.
조성물은, 이소시아네이트 모이어티의 물 또는 활성 수소 함유 화합물과의 반응을 촉매화하며 관련 기술분야에 널리 공지된 촉매를 함유하는데, 대표적인 촉매로는 유기주석 화합물, 금속 알카노에이트 및 3급 아민, 및 그의 혼합물이 있다. 3급 아민, 예컨대 디모르폴리노 디에틸 에테르, 및 금속 알카노에이트, 예컨대 비스무트 옥토에이트의 혼합물이 바람직하다. 유기주석 화합물에는 알킬 주석 옥시드, 제1주석 알카노에이트, 디알킬 주석 카르복실레이트 및 주석 메르캅티드가 포함된다. 제1주석 알카노에이트에는 제1주석 옥토에이트가 포함된다. 알킬 주석 옥시드에는 디알킬 주석 옥시드, 예컨대 디부틸 주석 옥시드 및 그의 유도체가 포함된다. 유기주석 화합물에는 바람직하게는 디알킬주석 디카르복실레이트 또는 디알킬주석 디메르캅티드가 포함된다. 바람직한 디알킬 디카르복실레이트에는 1,1-디메틸주석 디라우레이트, 1,1-디부틸주석 디아세테이트 및 1,1-디메틸 디말레에이트가 포함된다. 바람직한 금속 알카노에이트에는 비스무트 알카노에이트, 예컨대 비스무트 옥토에이트 또는 비스무트 네오데카노에이트 및 지르코늄 알카노에이트가 포함된다. 유기 주석 화합물 또는 금속 알카노에이트 촉매는 접착제 중량 기준 약 60 ppm 이상, 더욱 바람직하게는 120 ppm 이상의 양으로 존재한다. 유기 주석 화합물 또는 금속 알카노에이트 촉매는 접착제 중량 기준 약 1.0 퍼센트 이하, 더욱 바람직하게는 0.5 중량 퍼센트 이하, 가장 바람직하게는 0.1 중량 퍼센트 이하의 양으로 존재한다. 대표적인 3급 아민 촉매에는 디모르폴리노디알킬 에테르, 디((디알킬모르폴리노)알킬) 에테르, 비스-(2-디메틸아미노 에틸)에테르, 트리에틸렌 디아민, 펜타메틸디에틸렌 트리아민, N,N-디메틸 시클로 헥실 아민, N,N-디메틸 피페라진 4-메톡시에틸 모르폴린, N-메틸 모르폴린, N-에틸 모르폴린 및 그의 혼합물이 포함된다. 바람직한 디모르폴리노 디알킬 에테르는 디모르폴리노디에틸 에테르이다. 바람직한 디((디알킬모르폴리노)알킬) 에테르는 (디-(2-(3,5-디메틸모르폴리노)에틸)에테르)이다. 3급 아민은 바람직하게는 접착제 중량 기준 약 0.01 중량 퍼센트 이상, 더욱 바람직하게는 약 0.05 중량 퍼센트 이상, 더욱 더 바람직하게는 약 0.1 중량 퍼센트 이상, 가장 바람직하게는 약 0.2 중량 퍼센트 이상, 그리고 약 2.0 중량 퍼센트 이하, 더욱 바람직하게는 약 1.75 중량 퍼센트 이하, 더욱 더 바람직하게는 약 1.0 중량 퍼센트 이하, 가장 바람직하게는 약 0.4 중량 퍼센트 이하의 양으로 사용된다.
접착제는 접착제 조성물에서의 용도로 선행 기술에 알려져 있는 충전제 및 첨가제들과 함께 배합될 수 있다. 이러한 물질들의 첨가에 의해, 점도 유량 등과 같은 물리적 특성들이 개질될 수 있다. 그러나, 이소시아네이트 관능성 화합물의 수분 민감성 기의 조기 가수분해를 방지하기 위해, 충전제는 그와의 혼합 전에 철저하게 건조되어야 한다. 대표적인 충전제에는 점토가 포함된다. 본 발명에 유용한 바람직한 점토에는 카올린, 표면 처리된 카올린, 소성 카올린, 알루미늄 실리케이트 및 표면 처리된 무수 알루미늄 실리케이트가 포함된다. 점토는 펌핑가능한 접착제의 배합을 용이하게 하는 임의의 형태로 사용될 수 있다. 바람직하게는, 점토는 미분쇄된 분말, 분무-건조된 비드 또는 미세하게 마쇄된 입자의 형태이다. 점토는 접착제 조성물의 약 10 중량 퍼센트 이상, 더욱 바람직하게는 약 12 중량부 이상, 더욱 더 바람직하게는 약 18 중량 퍼센트 이상의 양으로 사용될 수 있다. 바람직하게는, 점토는 접착제 조성물의 약 30 중량 퍼센트 이하, 더욱 바람직하게는 약 28 중량 퍼센트 이하, 가장 바람직하게는 약 24 중량 퍼센트 이하의 양으로 사용된다. 접착제 조성물에 통상적으로 사용되는 다른 성분들이 본 발명의 조성물에 사용될 수도 있다. 이러한 물질에 대해서는 통상의 기술자에게 널리 공지되어 있는데, 자외선 안정화제 및 항산화제 등이 포함될 수 있다. 본원에서 사용될 때, 접착제 조성물의 성분과 관련된 모든 중량부는 접착제 조성물 총 100 중량부를 기준으로 한다.
조성물은 추가로 접착제 조성물을 수분으로부터 보호함으로써 접착제 배합물 중 이소시아네이트의 조기 가교의 진행을 억제하여 방지하는 기능을 하는 안정화제를 포함할 수 있다. 수분 경화 접착제에 대해 통상의 기술자에게 공지된 안정화제가, 본원에서 바람직하게 사용될 수 있다. 이러한 안정화제로는 디에틸말로네이트, 알킬페놀 알킬레이트, 파라톨루엔 술폰산 이소시아네이트, 벤조일 클로라이드 및 오르토알킬 포르메이트가 포함된다. 이러한 안정화제는 바람직하게는 접착제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 약 0.1 중량부 이상, 바람직하게는 약 0.5 중량부 이상, 더욱 바람직하게는 약 0.8 중량부 이상의 양으로 사용된다. 이러한 안정화제는 접착제 조성물의 중량을 기준으로 하여 약 5.0 중량부 이하, 더욱 바람직하게는 약 2.0 중량부 이하, 가장 바람직하게는 약 1.4 중량부 이하의 양으로 사용된다.
조성물은 추가로 접착 촉진제 또는 접착 촉진 성분, 예컨대 본원에 참조로 포함된 마흐디(Mahdi)의 미국 특허 공개 2002/0100550의 단락 0055 내지 0065, 및 시에(Hsieh)의 U.S. 6,015,475의 칼럼 5, 라인 27 내지 칼럼 6, 라인 41에 개시된 것을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 접착 촉진제는 특정한 형태로 존재하는 실란을 함유한다. 조성물에 실란 관능성을 포함시키는 바람직한 방법에 대해서는, 관련 부분이 본원에 참조로 포함된 우(Wu) 등의 미국 특허 6,512,033의 칼럼 5, 라인 38 내지 칼럼 7, 라인 27; 미국 특허 5,623,044; 4,374,237; 4,345,053 및 4,625,012에 개시되어 있다. 실란은 예비중합체와 블렌딩될 수 있다. 일부 실시양태에서는, 상기는 이소시아네이트와 반응성인 1개 이상의 활성 수소 원자를 갖는다. 바람직하게는, 이러한 실란은 메르캅토-실란 또는 아미노-실란이며, 더욱 바람직하게는 메르캅토-트리알콕시-실란 또는 아미노-트리알콕시 실란이다. 일부 실시양태에서, 이소시아네이트 모이어티와 반응성인 활성 수소 원자를 갖는 실란은 예비중합체의 말단 이소시아네이트 모이어티와 반응할 수 있다. 이러한 반응 생성물은, 관련 부분이 본원에 참조로 포함된 미국 특허 제4,374,237 및 4,345,053에 개시되어 있다. 다른 실시양태에서, 이소시아네이트 모이어티와 반응성인 반응성 수소 모이어티를 갖는 실란은 해당 실란을 예비중합체의 제조 동안 개시 물질과 반응시키는 것에 의해 예비중합체의 백본에 반응할 수 있다. 백본에 실란을 함유하는 예비중합체의 제조 방법은, 관련 부분이 본원에 참조로 포함된 미국 특허 제4,625,012에 개시되어 있다. 활성 수소 모이어티를 갖는 이러한 실란은 폴리이소시아네이트와 반응하여, 폴리우레탄 예비중합체와 반응하거나 폴리이소시아네이트와 반응한 예비중합체, 및 이소시아네이트 모이어티와 반응성인 평균 1개를 초과하는 모이어티를 갖는 화합물과 블렌딩되는 부가물을 형성할 수 있다. 바람직하게는, 부가물은 2급 아미노- 또는 메르캅토-알콕시 실란과, 폴리이소시아네이트와의 반응 생성물이며, 분자당 평균 1개 이상의 실란 기 및 1개 이상의 이소시아네이트 기를 갖는다 (이하 "부가물"). 접착 촉진제로서 또는 부가물을 제조하기에 유용한 대표적인 유기관능성 실란에는 아미노- 또는 메르캅토-알콕시 실란, 이소시아네이토 알콕시 실란, 메타크릴옥시 실란, 에폭시 알콕시 실란, 알케닐 알콕시 실란 등이 포함된다. 이러한 화합물의 예에는 하기가 포함된다: N,N-비스[(3-트리에톡시실릴)프로필]아민; N,N-비스[(3-트리프로폭시-실릴)프로필]아민; N-(3-트리메톡시-실릴)프로필-3-[N-(3-트리메톡시실릴)-프로필 아미노]프로피온아미드; N-(3-트리에톡시실릴)프로필-3-[N-3-트리에톡시실릴)-프로필-아미노]프로피온 아미드; N-(3-트리메톡시실릴)프로필-3-[N-3-트리에톡시실릴)-프로필아미노]프로피온아미드; 3-트리메톡시실릴프로필 3-[N-(3-트리메톡시실릴)-프로필아미노]-2-메틸 프로피오네이트; 3-트리에톡시실릴 프로필 3-[N-(3-트리에톡시실릴)-프로필아미노]-2-메틸 프로피오네이트; 3-트리메톡시실릴프로필 3-[N-(3-트리에톡시실릴)프로필 아미노]-2-메틸 프로피오네이트 등. 바람직하게는, 유기 관능성 실란은 감마-메르캅토프로필-트리메톡시실란 (유니온 카바이드(Union Carbide)로부터 A189로 입수가능) 또는 N,N'-비스((3-트리메톡시실릴)프로필)아민이다. 존재하는 접착 촉진제의 양은 기재 표면에 대한 접착제의 접착을 증진시키는 양이다. 존재하는 접착 촉진제의 양은 바람직하게는 접착제의 중량을 기준으로 하여 약 0.1 중량 퍼센트 이상, 가장 바람직하게는 약 0.5 중량 퍼센트 이상이다. 사용되는 접착 촉진제의 양은 바람직하게는 약 10 중량 퍼센트 이하, 가장 바람직하게는 약 2.0 중량 퍼센트 이하이다. 접착 촉진제는 이액형 접착제의 어느 한 액부 또는 두 액부, 또는 일액형 접착제에 배치될 수 있다.
조성물은 추가로 대기 수분을 조성물로 흡인하는 기능을 하는 친수성 물질을 포함할 수 있다. 이러한 물질은 대기 수분을 조성물로 흡인함으로써 배합물의 경화 속도를 향상시킨다. 바람직하게는, 친수성 물질은 액체이다. 바람직한 흡습성 물질로는 피롤리딘온, 예컨대 M-피롤(Pyrol)이라는 상표명으로 입수가능한 1 메틸-2-피롤리딘온이 있다. 친수성 물질은 바람직하게는 약 0.1 중량부 이상, 더욱 바람직하게는 약 0.3 중량부 이상, 그리고 바람직하게는 약 1.0 중량부 이하, 가장 바람직하게는 약 0.6 중량부 이하의 양으로 존재한다. 임의로, 접착제 조성물은 요변성제(thixotrope)를 추가로 포함할 수 있다. 요변성제에 대해서는 통상의 기술자에게 널리 공지되어 있는데, 알루미나, 석회석, 활석, 산화아연, 황 산화물, 탄산칼슘, 펄라이트, 슬레이트 가루, 염 (NaCl), 시클로덱스트린 등이 포함된다. 요변성제는 원하는 레올로지 특성을 제공하기에 충분한 양으로 조성물 접착제에 첨가될 수 있다. 바람직하게는, 요변성제는 접착제 조성물의 중량을 기준으로 하여 약 0 중량부 이상, 바람직하게는 약 1 중량부 이상의 양으로 존재한다. 바람직하게는, 임의적 요변성제는 접착제 조성물의 중량을 기준으로 하여 약 10 중량부 이하, 더욱 바람직하게는 약 2 중량부 이하의 양으로 존재한다.
이액형 조성물은 B 측에 배치되는 경화제를 함유할 수 있다. 이러한 경화제는 1개를 초과하는 이소시아네이트 반응성 기를 함유하는 1종 이상의 화합물을 포함한다. 경화제는 바람직하게는 히드록실 기를 함유한다. 경화제는 1종 이상의 저분자량 화합물 또는 폴리올일 수 있다. 상기 기재된 바와 같은 폴리올들이 경화제로서 활용될 수 있다. 한 클래스의 폴리올은 생성되는 예비중합체가 이소시아네이트 반응성 기, 바람직하게는 히드록실을 함유하도록 과잉 당량의 이소시아네이트 반응성 기를 이용하여 제조되는 상기 기재된 바와 같은 예비중합체일 수 있다. 1종 이상의 저분자량 화합물은 2개 이상의 이소시아네이트 반응성 기 및 탄화수소 백본을 가지며, 여기서 백본은 추가로 1개 이상의 헤테로원자를 포함할 수 있다. 이러한 저분자량 화합물은 사슬 연장제로 관련 기술분야에 공지된 화합물일 수 있으며, 이관능성이거나 가교제일 수 있고, 화합물당 평균 2개를 초과하는 활성 수소 기를 가질 수 있다. 백본의 헤테로원자는 산소, 황, 질소 또는 그의 혼합물일 수 있는데, 산소, 질소 또는 그의 혼합물이 더욱 바람직하며, 산소가 가장 바람직하다. 바람직하게는, 저분자량 화합물의 분자량은 약 120 이하, 더욱 바람직하게는 약 100 이하이다. 바람직하게는, 저분자량 화합물은 1종 이상의 다관능성 알콜, 또는 다관능성 알콜과 알킬렌 옥시드의 1종 이상 부가물, 또는 그의 혼합물을 포함한다. 바람직한 다관능성 알콜로는 에탄 디올, 프로판 디올, 부탄 디올, 헥산 디올, 헵탄 디올, 옥탄 디올, 글리세린, 트리메틸올 프로판, 펜타에리트리톨, 네오펜틸 글리콜 등이 있다. 다양한 저분자량 화합물들의 블렌드가 사용될 수도 있다. 저분자량 화합물은 원하는 G-탄성률 (E-탄성률)을 수득하기에 충분한 양으로 사용된다. 이액형 조성물에서, 저분자량 화합물은 수지 측, 경화제 측 또는 모두에 배치될 수 있다. 바람직하게는, 저분자량 화합물은 경화제 측에 배치된다. 바람직하게는, 저분자량 화합물은 약 2 중량 퍼센트 이상, 더욱 바람직하게는 약 2.5 중량 퍼센트 이상, 가장 바람직하게는 약 3.0 중량 퍼센트 이상의 양으로 조성물 중에 존재한다. 바람직하게는, 저분자량 화합물은 약 10 중량 퍼센트 이하, 더욱 바람직하게는 약 8 중량 퍼센트 이하, 가장 바람직하게는 약 6 중량 퍼센트 이하의 양으로 조성물 중에 존재한다.
조성물 또는 배합물의 한 액부는 관련 기술분야에 널리 공지된 수단을 사용하여 성분들을 함께 블렌딩하는 것에 의해 배합될 수 있다. 일반적으로, 성분들은 적합한 믹서에서 블렌딩된다. 이러한 블렌딩은 바람직하게는 조기 반응을 방지하기 위해 산소 및 대기 수분의 부재 하에 불활성 분위기 중에서 수행된다. 폴리에스테르 기재의 이소시아네이트 관능성 예비중합체가 사용되는 실시양태에서는, 접착제 조성물이 폴리에스테르 기재의 이소시아네이트 관능성 예비중합체의 융점은 초과하며 상당한 부반응이 발생하는 온도 미만인 온도에서 블렌딩된다. 이러한 실시양태에서, 활용되는 온도는 약 40℃ 내지 약 90℃ 미만, 더욱 바람직하게는 약 50℃ 내지 약 70℃이다. 이소시아네이트 함유 예비중합체를 제조하기 위해 임의의 가소제, 및/또는 1종 이상의 알케노에이트의 알킬 에스테르 및 1종 이상의 알카노에이트의 알킬 에스테르의 블렌드를 반응 혼합물에 첨가하여, 해당 혼합물이 용이하게 혼합 및 취급될 수 있도록 하는 것이 유리할 수 있다. 대안적으로, 가소제, 및/또는 1종 이상의 알케노에이트의 알킬 에스테르 및 1종 이상의 알카노에이트의 알킬 에스테르의 블렌드는, 전체 성분들의 블렌딩 동안에 첨가될 수 있다. 일단 접착제 성분이 배합되고 나면, 그것은 대기 수분 및 산소로부터 그것이 보호되도록 적합한 용기에 포장된다. 대기 수분 및 산소와의 접촉은 이소시아네이트 관능성 예비중합체의 조기 가교를 초래할 수 있다.
상기 기재된 바와 같이, 조성물은 다양한 기재들을 함께 결합시키는데 사용된다. 조성물은 다공성 및 비다공성 기재들을 함께 결합시키는데 사용될 수 있다. 접착제 조성물이 한 기재에 적용되고, 이후 제1 기재 상의 접착제가 제2 기재와 접촉된다. 바람직한 실시양태에서는, 접착제가 적용되는 표면이 적용 전에 세척 및 프라이머처리되는데, 예를 들어 전체 관련 부분이 본원에 참조로 포함된 미국 특허 4,525,511; 3,707,521 및 3,779,794를 참조한다. 일반적으로, 본 발명의 접착제는 대기 수분의 존재 하에 주위 온도에서 적용된다. 대기 수분에의 노출이, 일액형 접착제의 경화를 유발하기에 충분하다. 경화는 추가적인 물의 첨가에 의해, 또는 대류열, 마이크로파, 적외선 또는 자외선 가열 등에 의해 경화 접착제에 열을 적용하는 것에 의해 촉진될 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 접착제는 약 6분 이상, 더욱 바람직하게는 약 10분 이상의 작업 시간을 제공하도록 배합된다. 바람직하게는, 작업 시간은 약 15분 이하, 더욱 바람직하게는 약 12분 이하이다.
조성물은 유리, 또는 내마모성 코팅으로 코팅된 플라스틱을 금속 또는 플라스틱과 같은 다른 기재에 결합시키는데 사용될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 제1 기재는 유리, 또는 내마모성 코팅으로 코팅된 플라스틱인 창이며, 제2 기재는 창 프레임이다. 또 다른 바람직한 실시양태에서, 제1 기재는 유리, 또는 내마모성 코팅으로 코팅된 플라스틱인 창이며, 제2 기재는 자동차의 창 프레임이다. 바람직하게는, 유리 창은 세척된 후, 접착제가 결합되어야 할 영역에 유리 프라이머가 적용된다. 내마모성 코팅으로 코팅된 플라스틱은 폴리카르보네이트, 아크릴물질, 수소화 폴리스티렌, 또는 50 퍼센트를 초과하는 스티렌 함량을 갖는 수소화 스티렌 공액 디엔 블록 공중합체와 같은 투명한 임의의 플라스틱일 수 있다. 코팅은 폴리실록산 코팅과 같이 내마모성인 임의의 코팅을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 코팅은 자외선 착색된 광 차단 첨가제를 포함한다. 바람직하게는, 유리 또는 플라스틱 창은 UV 광이 접착제에 도달하는 것을 차단하기 위해 접착제와 접촉될 영역에는 불투명 코팅이 배치되어 있다.
바람직한 실시양태에서, 본 발명의 조성물은 구조체 또는 차량, 가장 바람직하게는 차량에서 창을 교체하는 데에 사용된다. 제1 단계는 이전 창의 제거이다. 이는 이전의 창을 제자리에 고정시키는 접착제 비드를 절단한 다음 이전 창을 제거하는 것에 의해 달성될 수 있다. 이후, 새로운 창이 세척 및 프라이머처리된다. 창 플랜지에 배치된 이전의 접착제는 필수적인 것은 아니지만 제거될 수 있는데, 대부분의 경우 그것은 제자리에 남게 된다. 창 플랜지는 바람직하게는 페인트 프라이머를 사용하여 프라이머처리된다. 접착제는 차량에 위치될 때 차량의 플랜지와 그것이 접촉하게 되도록 배치되는 창 주변부에 비드로 적용된다. 다음에, 접착제가 배치된 창이 플랜지에 놓음으로써, 창과 플랜지 사이에 접착제가 배치된다. 접착제 비드는 창과 창 플랜지 사이의 연결부를 밀봉하는 기능을 하는 연속형 비드이다. 연속형인 접착제 비드는 비드가 각 말단에서 연결되어 접촉될 때 창과 플랜지 사이에 연속되는 밀봉을 형성하도록 배치되는 비드이다. 이후, 접착제가 경화된다. 사용시, 이액형 조성물의 성분들은 이러한 물질들을 사용하여 작업할 때 보통 이루어지게 되는 바와 같이 블렌딩된다. 시중 및 산업 환경에서 가장 용이하게 사용될 이액형 조성물의 경우, 두 액부가 조합되는 부피 비는 편리한 정수가 되어야 한다. 이는 정적 및 동적 혼합을 포함한 통상적으로 시중에서 입수가능한 분배기를 사용한 경화성 조성물의 적용을 용이하게 한다. 정적 혼합을 하는 이러한 분배기는 미국 특허 제4,538,920 및 5,082,147 (본원에 참조로 포함됨)에 제시되어 있으며, 콘프로텍 인크.(Conprotec, Inc.) (뉴저지 살렘 소재)로부터 믹스팩(MIXPAC)라는 상표명으로, 또는 스위스 소재 슐저 리미티드(Sulzer Ltd.)의 슐저™ 콰드로(QUADRO)로서 입수가능하다. 통상적으로, 이러한 분배기는 나란히 정렬된 한 쌍의 튜브 수용기를 사용하는데, 각 튜브는 중합성 조성물의 두 액부 중 하나를 수용하기 위한 것이다. 각 튜브당 하나씩 2개의 플런저(plunger)가 동시에 진행함으로써 (예컨대 수동으로, 또는 손 작동 기어작용 메카니즘에 의함), 튜브의 내용물을 두 액부의 블렌딩을 촉진하는 정적 믹서를 포함할 수도 있는 통상의 중공의 신장된 혼합 챔버로 방출한다. 블렌딩된 중합성 조성물은 혼합 챔버로부터 기재 상에 압출된다. 전기-구동 장비를 사용하는 경우, 동적 혼합이 사용될 수도 있다. 일단 튜브가 비고 나면, 그것은 새로운 튜브로 교체될 수 있으며, 적용 과정이 계속된다. 중합성 조성물의 두 액부가 조합되는 부피 비는 튜브의 직경에 의해 조절된다 (각 플런저는 고정된 직경의 튜브 내에 수용되도록 재단되며, 플런저들은 동일한 속도로 튜브로 진행함). 다양한 서로 다른 이액형 중합성 조성물과의 사용을 위해, 종종 단일 분배기가 계획되는데, 플런저는 편리한 혼합비로 중합성 조성물의 두 액부를 전달하도록 재단된다. 대안적으로, 이액형 조성물은 경화제 액부가 수지 내의 주머니에 배치되는 단일 튜브로 배치될 수 있다. 단일 튜브가 사용되고 두 액부가 튜브로부터 압출되는 이러한 실시양태에서는, 그것이 일단 혼합되고 나면 조성물이 경화를 겪을 수 있기에 충분하게 성분들을 혼합하기 위해, 혼합 소자를 포함하는 노즐로 통과된다. 일부 통상의 혼합비는 1:1, 2:1, 4:1 및 10:1이며, 홀수 비가 될 수도 있다. 바람직하게는, 두 액부는 약 1:1의 혼합비로 블렌딩된다.
바람직하게는, 혼합된 본 발명의 이액형 조성물은 적하가 없는 적용을 가능하게 하는 적합한 점도를 갖는다. 바람직하게는, 2개 개별 성분의 점도는 동일한 크기 수준의 것이어야 한다. 더 낮은 점도의 경우, 성분들은 경화되지 않은 접착제 시스템의 처짐을 방지하기 위해 관련 기술분야에 공지된 겔화제를 필요로 할 수 있다. 이액형 접착제 조성물은 두 액부의 혼합시 경화를 개시한다. 경화는 적외선 열, 유도 열, 대류 열, 마이크로파 가열, 초음파 진동의 적용 등에 의해 경화 접착제에 열을 적용함으로써 촉진될 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명의 조성물은 모듈형 구성요소들을 차체에, 또는 서로 결합시키는데 사용될 수 있다. 모듈형 구성요소의 예에는 차량 모듈, 예컨대 도어, 창 또는 차체가 포함된다. 본원에 기재될 때의 분자량은 겔 투과 크로마토그래피 (GPC로도 지칭됨)에 의해 측정될 수 있는 수 평균 분자량이다. 폴리우레탄 예비중합체의 경우, 통상의 기술자에게 공지된 바와 같이 그들이 반응하는 이소시아네이트 화합물과 폴리올 화합물의 당량 비로부터 대략적인 수 평균 분자량을 계산하는 것도 가능하다. 본원에 기재될 때의 점도는 본원에 참조로 포함된 바트의 미국 특허 5,922,809의 칼럼 12, 라인 38 내지 49에 개시된 절차에 따라 측정된다. 폴리우레탄 예비중합체에 있어서, 평균 이소시아네이트 관능도는 본원에 참조로 포함된 바트의 미국 특허 5,922,809의 칼럼 12, 라인 65 내지 칼럼 13, 라인 26에 개시된 절차에 따라 측정된다.
본 발명의 예시적인 실시양태
하기 실시예들은 본 발명을 예시하기 위해 제공되는 것이지만, 그의 영역을 제한하고자 하는 것은 아니다. 다르게 표시되지 않는 한, 모든 부 및 백분율은 중량을 기준으로 한다.
예비중합체의 제조 - 하기 표 1에 열거되어 있는 조성을 사용하여 하기 절차와 유사한 절차에 따라 예비중합체를 제조한다. 기계식 교반기, 질소 유입구 어댑터 및 온도계가 장착된 2-리터 수지 케틀(kettle)에서, 27.11 그램의 폴리옥시프로필렌 디올 (2000의 평균 분자량을 갖는 보라놀(VORANOL)™ 220-056 폴리올), 26.77 그램의 폴리옥시프로필렌 트리올 (4500의 평균 분자량을 갖는 보라놀™ 232-236 폴리올, 보라놀™은 다우 케미칼 캄파니의 상표임) 또는 바스프(BASF)의 TPE 4542 트리올, 및 30.224 그램의 알킬 프탈레이트 가소제 (또는 본원에서 제시되는 바와 같은 다른 가소제)를 철저하게 혼합함으로써, 폴리에테르 폴리우레탄 예비중합체를 제조한다. 질소 퍼지하에, 혼합물을 54℃로 가열한다. 9.58 그램의 용융된 디페닐렌 메탄 4,4' 디이소시아네이트를 혼합물에 첨가하고, 철저하게 혼합한다. 다음에, 0.004 그램의 주석 디(옥토에이트)를 도입하고, 혼합물을 1시간 동안 혼합한다. 0.42 그램의 디에틸 말로네이트를 혼합물에 첨가한 다음, 그것을 15분 동안 혼합하였다. 이후, 0.812 그램의 비스-(3-트리메톡시실릴프로필)아민을 첨가하고, 혼합물을 2시간 동안 혼합한다. 다음에, 5.02 그램의 데스모두르™ N-3300 (헥사메틸렌 디이소시아네이를 기재로 하는 지방족 폴리이소시아네이트 수지, 바이엘 유에스에이 인크.에 의해 공급됨)을 첨가하고, 혼합물을 15분 동안 혼합한다.
<표 1>
Figure 112015058483367-pct00001
첨가제들의 컴파운딩 - 모든 접착제는 하기 표 2에 열거되어 있는 원료 백분율을 사용하여 하기 컴파운딩 절차에 따라 제조한다. 서로 다른 배합물들 사이의 유일한 변화는 컴파운딩 온도이다. 접착제는 실온에서 컴파운딩한다. 적절한 양의 폴리에테르 예비중합체를 용기에 충전하고, 진공 하에 15분 동안 배기한다. 카본 블랙 및 점토 충전제를 첨가하고, 충전제가 예비중합체에 의해 충분하게 침윤될 때까지 진공 하에 느린 속도로 5분 동안 혼합한다. 혼합 속도를 증가시키고, 20분 동안 충전제를 분산시킨다. 최종적으로, 디모르폴리노 디에틸 에테르, 포스파이트 및 접착 촉진제를 혼합 용기에 첨가하고, 진공 하에서 추가 10분 동안 혼합물을 혼합한다.
표 2는 시험된 배합물을 기재하며, 결과는 표 3에 열거한다.
<표 2>
Figure 112015058483367-pct00002
시험 절차 - 압축 유동 점도: 압축 유동 점도는 모세관을 통하여 20 그램의 접착제를 압출하는 데에 요구되는 시간 (초)로서 측정한다. 모세관의 폭은 0.203 인치 (5.1 mm)로 고정되며, 적용 압력은 80 psi (5.5×105 Pa)이다. 다르게 언급되지 않는 한, 모든 압축 유동 점도 값은 23+/-1℃에서 측정하였다.
늘어짐 시험: 늘어짐 시험은 고속 배터리 구동 코킹 건을 사용하여 접착제를 분배하는 것에 의해 수행한다. 대략 6 인치 (15.24 cm)의 8 mm × 12 mm의 이등변 삼각형 형상의 비드를 분배한 후, 즉시 분배 팁을 접착제 비드와 평행한 움직임으로 동일한 평면 내에서 접착제 비드로부터 철수시켰다. 늘어짐은 mm 단위의 꼬리, 즉 분리시에 남은 것의 길이에 의해 측정한다.
<표 3>
Figure 112015058622946-pct00005
상기 기재된 방법을 사용하여, 예비중합체가 서로 다른 가소성 화합물을 함유하는 실시예 7 내지 10을 제조한다. 접착제 조성물은 하기 표 4에 기재한다.
<표 4>
Figure 112015058483367-pct00004
상기 기재된 바와 같이 다양한 가소제 조성물을 포함하는 예비중합체를 제조한다.
실시예 7 내지 10 접착제의 특성은 하기 표 5에 포함되어 있다.
<표 5>
Figure 112015058622946-pct00006
결과는 2 또는 3회 개별 실시의 평균임
이러한 데이터는 대두 메틸 에스테르 또는 카놀라 메틸 에스테르, 특히 소이골드(SoyGold) 1000, 콜럼부스(Columbus) 970 (대두 2) 및 콜럼부스 (카놀라) 973을 사용한 디이소노닐 프탈레이트의 1:1 중량 치환이 두드러진 예외와 유사하게 작용함을 예시한다. 개시 접착제 점도는 그의 훨씬 더 낮은 고유 점도로 인해 식물성 오일에서 상당히 더 낮지만, G 탄성률은 거의 동일하며, 노화 후 높게 유지된다. 이는 분배 압력은 낮을 필요가 있으나 갭 충전, 처짐 내성 및 그린 강도는 높을 필요가 있는 접착제 배합물에서 유리하다. 모든 샘플의 분자량 분포는 노화 전 및 후에 유사해서; 열 분해 또는 부반응이 이루어지지 않음을 표시한다. 개시 및 열 노화 이소시아네이트 함량은 반응 완료의 우수한 척도이며, 예상하지 않은 반응이 발생하지 않음을 표시한다.

Claims (20)

  1. a) 이소시아네이트 관능성 화합물과 평균 1개를 초과하는 이소시아네이트 반응성 관능기를 갖는 1종 이상 화합물과의 반응에 의해 제조된 이소시아네이트 관능성 예비중합체를 포함하는 1종 이상의 이소시아네이트 관능성 성분; b) 알케노에이트의 전체 탄소 원자가 11 내지 22개인 1종 이상의 C10-20 알케노에이트의 C1-8 알킬 에스테르 및 알카노에이트의 전체 탄소 원자가 11 내지 22개인 1종 이상의 C10-20 알카노에이트의 C1-8 알킬 에스테르의 블렌드; c) 이소시아네이트 모이어티와 히드록실 기의 반응을 위한 1종 이상의 촉매; 및 d) i) 실란을 함유하는 접착 촉진제, ii) 23℃에서 고체인 1종 이상의 이소시아네이트 관능성 폴리에스테르 기재의 예비중합체, iii) 3 이상의 공칭 관능도를 갖는 1종 이상의 폴리이소시아네이트, 또는 iv) 수분 안정화제 중 1종 이상을 포함하는 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 알케노에이트의 C 알킬 에스테르가 -10℃ 이하의 융점을 나타내고, 1종 이상의 알카노에이트의 알킬 에스테르가 30℃ 이상의 융점을 나타내는 것인 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 블렌드 b)가, 블렌드 b)의 중량을 기준으로 하여 70 내지 90 중량 퍼센트의 1종 이상의 알케노에이트의 알킬 에스테르 및 5 내지 15 중량 퍼센트의 1종 이상의 알카노에이트의 알킬 에스테르를 포함하는 것인 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 1종 이상의 전도성 카본 블랙을 20 중량부 이하의 양으로 함유하는 1종 이상의 보강 충전제를 추가로 포함하는 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 1종 이상의 알케노에이트의 알킬 에스테르 및 1종 이상의 알카노에이트의 알킬 에스테르의 블렌드가, 대두, 해바라기, 홍화, 평지씨 및 목화씨 오일로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 천연 오일로부터 유래하는 것인 조성물.
  6. 제1항에 있어서, a) 1종 이상의 이소시아네이트 관능성 성분이 20 내지 60 중량 퍼센트의 양으로 존재하고; b) 1종 이상의 알케노에이트의 알킬 에스테르 및 1종 이상의 알카노에이트의 알킬 에스테르의 블렌드가, 5 내지 40 중량 퍼센트의 양으로 존재하고; c) 이소시아네이트 모이어티와 히드록실 기의 반응을 위한 1종 이상의 촉매가 0.005 내지 2 중량 퍼센트의 양으로 존재하고; d) 1종 이상의 보강 충전제가 10 내지 35 중량부의 양으로 존재하며,
    여기서 백분율은 조성물의 중량을 기준으로 한 것인 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 모노-엔 및 디-엔 둘 다를 포함하는 1종 이상의 C14-20 알케노에이트의 C1-4 알킬 에스테르, 및 1종 이상의 C14-20 알카노에이트의 C1-4 알킬 에스테르를 포함하는 조성물.
  8. 2개 이상의 기재를, 기재들이 접촉하는 영역의 적어도 일부를 따라 배치된 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 조성물과 함께 접촉시키는 것을 포함하는, 2개 이상의 기재를 함께 결합시키는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 적어도 하나의 기재가 창 유리이고, 적어도 하나의 다른 기재가 건물 또는 차량인 방법.
  10. i) 차량으로부터 창을 제거하고; ii) 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 교체 창에, 또는 차량에 창을 고정하도록 적합화된 차량의 플랜지에 적용하고; iii) 차량의 플랜지 및 교체 창을, 교체 창과 차량의 플랜지 사이에 배치된 조성물과 접촉시키고; iv) 접착제가 경화되도록 하는 것을 포함하는, 차량의 창을 교체하는 방법.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9475972B2 (en) * 2012-12-21 2016-10-25 Dow Global Technologies Llc Adhesive useful for installing vehicle windows
EP3394133B1 (de) * 2015-12-21 2022-03-30 Sika Technology AG Dichtstoff für bodenfugen mit hoher beständigkeit gegenüber kraftstoffen
EP3448903B1 (en) * 2016-04-27 2020-10-28 Dow Global Technologies LLC Silane containing high modulus urethane adhesives
EP3746493B1 (en) * 2018-02-02 2021-12-22 DDP Specialty Electronic Materials US, LLC Adhesive useful for installing vehicle windows
US20210139639A1 (en) * 2018-04-05 2021-05-13 Mitsui Chemicals, Inc. Polyurethane gel material, polyurethane gel, pseudo-biomaterial, and producing method of polyurethane gel
CN109749686B (zh) * 2018-12-24 2020-07-07 江西明冠锂膜技术有限公司 一种锂电池铝塑膜复合用黑色胶黏剂及其制备方法
US20220145147A1 (en) * 2019-01-04 2022-05-12 Dow Global Technologies Llc Moisture curable adhesive compositions
EP3696207B1 (en) * 2019-02-15 2021-06-23 Eftec Ag Process for mounting a window pane in a framing structure
JP6899941B1 (ja) 2020-03-31 2021-07-07 大日精化工業株式会社 接着剤用樹脂組成物、接着剤、及び接着構造体
CN112080210B (zh) * 2020-09-29 2022-03-22 广东普赛达密封粘胶有限公司 一种车辆玻璃的快速安装方法

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3707521A (en) 1970-03-05 1972-12-26 Essex Chemical Corp Polyurethane sealant-primer system isocyanate-reactive surface primer composition for polyurethane sealants
US3779794A (en) 1970-03-05 1973-12-18 Essex Chemical Corp Polyurethane sealant-primer system
CA1011756A (en) 1972-01-05 1977-06-07 Oliver W. Smith Acrylated epoxidized soybean oil urethane compositions and method
US4025477A (en) 1973-03-22 1977-05-24 Union Carbide Corporation Acrylated epoxidized soybean oil urethane derivatives
JPS5617717A (en) * 1979-07-20 1981-02-19 Esetsukusu Chem Corp Method of directly attaching glass plate to automobile
US4374237A (en) 1981-12-21 1983-02-15 Union Carbide Corporation Silane-containing isocyanate-terminated polyurethane polymers
US4538920A (en) 1983-03-03 1985-09-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Static mixing device
US4525511A (en) 1984-04-06 1985-06-25 Essex Specialty Products, Inc. Method and compositions for improving bonding to painted surfaces
US4625012A (en) 1985-08-26 1986-11-25 Essex Specialty Products, Inc. Moisture curable polyurethane polymers
US4758648A (en) 1986-10-20 1988-07-19 Essex Specialty Products, Inc. High speed cure sealant
US5082147A (en) 1988-02-29 1992-01-21 Richard Jacobs Composition dispensing system
EP0364738B1 (en) 1988-09-21 1994-08-24 W.R. Grace & Co.-Conn. Castor oil based polyurethane for underbody coatings and the like
DE4215873A1 (de) * 1992-05-14 1993-11-18 Henkel Kgaa Verwendung von flüssigen Estern als Lösungsmittel für Isocyanate
AU675083B2 (en) 1992-10-13 1997-01-23 Essex Specialty Products Inc. Polyurethane sealant compositions
KR100496779B1 (ko) * 1996-01-11 2005-09-26 더 다우 케미칼 캄파니 1-부분경화성폴리우레탄접착제
US5922809A (en) 1996-01-11 1999-07-13 The Dow Chemical Company One-part moisture curable polyurethane adhesive
US5852137A (en) 1997-01-29 1998-12-22 Essex Specialty Products Polyurethane sealant compositions
US6828403B2 (en) 1998-04-27 2004-12-07 Essex Specialty Products, Inc. Method of bonding a window to a substrate using a silane functional adhesive composition
CA2360627C (en) 1999-02-05 2009-06-09 Ziyan Wu Polyurethane sealant compositions
BR0113451A (pt) 2000-08-07 2003-10-14 Dow Global Technologies Inc Adesivo de poliuretano monocomponente curável em umidade método para ligar dois substratos usando tal adesivo
JP2002348463A (ja) * 2001-05-24 2002-12-04 Asahi Glass Polyurethane Material Co Ltd ウレタン系硬化性組成物
JP4119237B2 (ja) * 2002-12-17 2008-07-16 サンスター技研株式会社 熱可塑化しうる一液型湿気硬化性ウレタン系組成物
KR101152516B1 (ko) * 2003-08-22 2012-06-01 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 자동차 창문을 설치하기 위한 접착제로서 유용한 조성물
JP2005239753A (ja) * 2004-02-24 2005-09-08 Yokohama Rubber Co Ltd:The 一液湿気硬化型ウレタン組成物
CN101631814B (zh) * 2007-02-02 2012-12-19 陶氏环球技术有限责任公司 用于安装车窗的粘合剂
EP2318448B1 (en) * 2008-08-22 2018-08-22 Dow Global Technologies LLC Adhesive composition adapted for bonding large mass parts to structures
BRPI0916097A2 (pt) * 2008-12-23 2015-11-17 Dow Global Technologies Llc composição, método para ligação de dois ou mais substratos juntos e método para substituir uma janela de um veículo
WO2011013815A1 (ja) 2009-07-31 2011-02-03 株式会社東洋クオリティワン 自動車座席用ウレタンフォーム及びその製造方法
WO2012006282A1 (en) * 2010-07-08 2012-01-12 Dow Global Technologies Llc Improved polyurethane sealing foam compositions plasticized with fatty acid esters
US9475972B2 (en) * 2012-12-21 2016-10-25 Dow Global Technologies Llc Adhesive useful for installing vehicle windows

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