KR20220052319A - 속경화 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물 및 이를 포함하는 물품 - Google Patents

속경화 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물 및 이를 포함하는 물품 Download PDF

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마를렌 에이. 발베르데
차오 왕
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에이치. 비. 풀러, 컴퍼니
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Abstract

결정질 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 및 다이아이소시아네이트의 반응 생성물을 포함하는 아이소시아네이트-말단화된 폴리우레탄 예비중합체, 점토, 폴리에스테르/폴리에테르 탄성중합체, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 에틸렌 (알킬)아크릴레이트 공중합체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 제1 열가소성 중합체, 점착부여제, 및 선택적으로, 열가소성 폴리우레탄, 열가소성 폴리카프로락톤, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 제2 열가소성 중합체를 포함하는 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.

Description

속경화 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물 및 이를 포함하는 물품
본 발명은 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물을 제형화하는 것에 관한 것이다.
제조 공정을 개선하기 위해 지속적인 노력이 이루어지고 있다. 자동차 산업에서는, 예를 들어, 조립체에 접착제를 필요로 하는 많은 부품이 존재한다. 이러한 부품들 중 다수의 경우, 접착제는 이로부터 제조된 부품이 (예컨대, 신뢰성 및 수분 불투과성 밀봉에 대해) 시험되고 추가로 비교적 짧은 기간에 가공되게 할 수 있는 충분한 수준의 강도를 빠르게 달성하는 것이 중요하다. 필요한 접합 강도가 빠르게 달성되지 않는 경우, 조립된 부품은 추가 가공 또는 시험 동안 떨어질 수도 있다. 더욱이, 조립된 부품에 의존하는 후속 제조 단계는 부품을 위한 필요한 수준의 접합 강도를 달성하는 데 요구되는 추가 시간을 제공하기 위해 지연되어야 할 수도 있다. 소비자에게 보이는 부품의 경우 심미감이 또한 중요하다.
수분 경화성 핫멜트 폴리우레탄 접착제 조성물은 공지되어 있으며, 다양한 응용에 사용된다. 미국 특허 제9,605,187호에는 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물이 개시되어 있다. '187 특허의 실시예에서, 예비중합체는, DSC 시험 방법에 의한 결정화에 의해 측정되는 바와 같이, 76.80초(s)의 결정화 피크까지의 시간, 52.6℃의 결정화 피크 온도, 및 0.58℃/초(℃/s)의 결정화 속도를 갖는 DYNACOLL 7380으로부터 형성된다.
일부 수분 경화성 핫멜트 폴리우레탄 접착제 조성물은, 예를 들어, 자동차 산업에서의 응용을 포함한 일부 산업 응용에 유용하기, 충분히 짧은 기간 내의 충분히 높은 접합 강도, 충분한 고온 강도, 고온의 미경화된 상태에서의 치수 안정성, 또는 이러한 특성들의 조합을 나타내지 않는다. 일부 핫멜트 수분 경화성 폴리우레탄 접착제 조성물은 경화 동안 접합 라인의 밖으로 유동하여 접착제로 제조된 부품의 사용자에게 보이게 될 수 있다. 이는 미적으로 바람직하지 않은 부품을 생성할 수 있고 부품의 폐기로 이어질 수 있다.
짧은 기간에 양호한 접합 강도를 그리고 양호한 고온 강도를 나타내는 핫멜트 접착제 조성물이 필요하다.
일 태양에서, 본 발명은 적어도 55℃의 결정화 피크 온도를 나타내는 결정질 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 및 다이아이소시아네이트의 반응 생성물을 포함하는 아이소시아네이트-말단화된 폴리우레탄 예비중합체, 점토, 폴리에스테르/폴리에테르 열가소성 탄성중합체, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 에틸렌 (알킬)아크릴레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 제1 열가소성 중합체, 제1 점착부여제, 및 선택적으로 열가소성 폴리우레탄, 열가소성 폴리카프로락톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 제2 열가소성 중합체를 포함하는 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물을 특징으로 한다. 일부 실시 형태에서, 결정질 폴리에스테르 폴리올은 적어도 66℃의 결정화 피크 온도를 나타낸다.
일 실시 형태에서, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물은 10 중량% 내지 50 중량%의 아이소시아네이트-말단화된 폴리우레탄 예비중합체, 및 1 중량% 내지 40 중량%의 점토를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물은 25 중량% 내지 45 중량%의 아이소시아네이트-말단화된 폴리우레탄 예비중합체, 및 5 중량% 내지 30 중량%의 점토를 포함한다.
다른 실시 형태에서, 아이소시아네이트-말단화된 폴리우레탄 예비중합체는 NCO:OH 비가 5:1 내지 2:1이다. 다른 실시 형태에서, 아이소시아네이트-말단화된 폴리우레탄 예비중합체는 NCO:OH 비가 4:1 내지 3:1이다.
일부 실시 형태에서, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물은 10 중량% 내지 20 중량%의 점토를 포함한다.
다른 실시 형태에서, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물은 5 중량% 내지 35 중량%의 점착부여제를 포함한다. 일 실시 형태에서, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물은 제2 점착부여제(예컨대, 알파-메틸스티렌 점착부여제)를 추가로 포함한다.
다른 실시 형태에서, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물은 산화방지제를 추가로 포함한다.
일부 실시 형태에서, 결정질 폴리에스테르 폴리올은 적어도 80℃의 융점을 나타낸다. 일부 실시 형태에서, 결정질 폴리에스테르 폴리올은 적어도 90℃의 융점을 나타낸다. 다른 실시 형태에서, 결정질 폴리에스테르 폴리올은 적어도 2개의 탄소 원자를 갖는 다이올 및 10 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 이산으로부터 유도된다. 다른 실시 형태에서, 결정질 폴리에스테르 폴리올은 적어도 2개의 탄소 원자를 갖는 다이올 및 12 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 이산으로부터 유도된다. 다른 실시 형태에서, 결정질 폴리에스테르 폴리올은 테트라데칸이산, 도데칸이산 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 이산 및 에틸렌 글리콜로부터 유도된다. 일부 실시 형태에서, 제2 열가소성 중합체는 적어도 80℃의 용융 온도를 나타낸다.
일 실시 형태에서, 조성물은 적어도 100 뉴턴의 5분 중첩 전단 강도(Five Minute Overlap Shear Strength)를 나타낸다. 다른 실시 형태에서, 조성물은 적어도 500 뉴턴의 5분 중첩 전단 강도를 나타낸다. 다른 실시 형태에서, 조성물은 적어도 600 뉴턴의 5분 중첩 전단 강도를 나타낸다.
일부 실시 형태에서, 조성물은 적어도 450 뉴턴의 고온 중첩 전단 강도(High Temperature Overlap Shear Strength)를 나타낸다. 다른 실시 형태에서, 조성물은 적어도 640 뉴턴의 고온 중첩 전단 강도를 나타낸다.
다른 실시 형태에서, 조성물은 3분 시험 방법에서 정적 하중을 통과한다.
다른 실시 형태에서, 조성물은, 용융물로부터 냉각 시, 215초 이하의 결정화 전이 시간을 나타낸다. 다른 실시 형태에서, 조성물은, 용융물로부터 냉각 시, 적어도 45℃의 결정화 전이 온도를 나타낸다.
일부 실시 형태에서, 조성물은 포깅(Fogging) 시험 방법에 따라 시험될 때 적어도 90%의 투과율을 나타낸다. 다른 실시 형태에서, 조성물은 포깅 시험 방법에 따라 시험될 때 100%의 투과율을 나타낸다.
다른 태양에서, 본 발명은 제1 기재, 제2 기재, 및 상기에 또는 본 명세서에 기재된 경화된 수분 경화성 접착제 조성물을 포함하는 물품을 특징으로 하는데, 제1 기재에 경화된 접착제 조성물을 통해 제2 기재에 접합된다. 일 실시 형태에서, 제1 기재는 폴리카르보네이트이고, 제2 기재는 폴리프로필렌이다. 일 실시 형태에서, 물품은 폴리카르보네이트 기재, 폴리프로필렌 기재, 및 상기에 또는 본 명세서에 기재된 경화된 수분 경화성 접착제 조성물을 포함하는 헤드 램프로서, 폴리카르보네이트 기재가 경화된 접착제 조성물을 통해 폴리프로필렌 기재에 접합되어 있다.
본 발명은 비교적 짧은 기간에 양호한 접착력 및 양호한 고온 강도를 나타내는 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물을 특징으로 한다.
다른 특징 및 이점이 하기의 도면의 간단한 설명, 바람직한 실시 형태의 설명 및 청구범위로부터 명백할 것이다.
도 1은 실시예 1, 실시예 3, 실시예 4, 및 대조군 C1의 조성물의 경우에 온도(℃)에 대한 저장 탄성률(㎪) 및 손실 탄성률(㎪)의 플롯이다.
도 2는 실시예 1, 실시예 3, 실시예 4, 및 대조군 C1의 조성물의 경우에 시간에 대한 저장 탄성률(㎪) 및 온도의 플롯이다.
수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물은 아이소시아네이트-말단화된 폴리우레탄 예비중합체, 점토, 폴리에스테르/폴리에테르 탄성중합체, 제1 열가소성 비닐-유도된 공중합체, 점착부여제, 및 선택적으로 열가소성 폴리우레탄, 열가소성 폴리카프로락톤, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 열가소성 중합체를 포함한다. 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물은, 용융물로부터 냉각 시, 바람직하게는, 레올로지(Rheology) 시험 방법에 의한 결정화 전이의 온도에 의해 결정되는 바와 같이 적어도 40℃, 적어도 45℃, 또는 심지어 적어도 50℃의 온도에서 결정화 전이를 나타내고, 레올로지 시험 방법에 의한 결정화 전이까지의 시간에 의해 결정되는 바와 같이 15분 미만, 10분 이하, 5분 이하, 4분 이하, 215초 이하, 180초 이하, 또는 심지어 120초 이하의 결정화 전이 시간을 나타낸다.
수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물은 또한 바람직하게는 비교적 짧은 기간에 양호한 접착제 접합 강도를 나타낸다. 접착제 조성물의 접합 강도의 하나의 유용한 측정은 정적 하중을 유지하는 그의 능력이다. 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물은 바람직하게는 적어도 6.8 킬로그램(㎏)의 정적 하중을 적용 3분 내에, 적용 2분 내에, 또는 심지어 적용 1분 이내에 유지할 수 있다. 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물은 바람직하게는 1분 후, 5분 후, 또는 심지어 10분 후에 3분 시험 방법에서 정적 하중을 통과한다. 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물은 또한, 접착제가 시험 방법에 명시된 3분 대신 채널에 적용된 후, 접착제가 2분 또는 심지어 1분에 시험되도록 변형된 방법인 변형된 정적 하중 시험 방법을 통과하도록 제형화될 수 있다. 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물은 바람직하게는, 이러한 변형된 정적 하중 시험 방법을 1분, 5분, 또는 심지어 10분에 통과한다.
수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물은 바람직하게는 5분 중첩 전단 시험 방법에 따라 시험될 때, 적어도 100 뉴턴(N), 적어도 300 N, 적어도 400 N, 적어도 500 N, 적어도 600 N, 적어도 700 N, 500 N 내지 1500 N, 또는 심지어 600 N 내지 1500 N의 중첩 전단, 및 107℃에서 고온 중첩 전단 강도 시험 방법에 따라 시험될 때, 적어도 400 N, 적어도 450 N, 적어도 500 N, 적어도 600 N, 적어도 640 N, 또는 심지어 450 N 내지 650 N의 고온 중첩 전단을 나타낸다.
수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물은 바람직하게는 포깅 시험 방법에 따라 시험될 때 적어도 60%의 투과율, 적어도 70%의 투과율, 적어도 80%의 투과율, 적어도 90%의 투과율, 또는 심지어 100%의 투과율을 나타낸다.
핫멜트 접착제 조성물은, 예를 들어 180℃, 163℃, 또는 심지어 150℃의 온도에서 30,000 센티푸아즈(cP) 이하, 20,000 cP 이하, 15,000 cP 이하, 10,000 cP 이하, 또는 심지어 적어도 5000 cP의 점도를 포함한, 임의의 적합한 점도를 나타내도록 제형화될 수 있다. 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물은 또한 바람직하게는 163℃에서 8시간 시험 기간에 걸쳐 +/- 5% 이하, +/- 3% 이하, 또는 심지어 +/- 2% 이하인 평균 매시간 점도 변화를 나타낸다.
수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물은 바람직하게는 리플로우를 나타내지 않는다. 하나의 유용한 리플로우 측정 방법은 리플로우 시험 방법이다. 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물은 바람직하게는 리플로우 시험 방법을 통과한다.
아이소시아네이트-말단화된 폴리우레탄 예비중합체
유용한 아이소시아네이트-말단화된 폴리우레탄 예비중합체는, 예를 들어 결정질 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 다이아이소시아네이트, 및 선택적으로 다른 폴리올의 반응 생성물, 결정질 폴리에스테르 폴리올, 다이아이소시아네이트, 및 선택적으로 다른 폴리올의 반응 생성물, 폴리에테르 폴리올, 다이아이소시아네이트, 및 선택적으로 다른 폴리올의 반응 생성물, 및 이들의 임의의 조합을 포함한다. 아이소시아네이트 말단화된 폴리우레탄 예비중합체를 형성하는 데 사용되는 폴리올(들)에 존재하는 하이드록실 기(OH)의 합에 대한 아이소시아네이트 기(NCO)의 화학량론적 비는 바람직하게는 6:1 이하, 5:1 내지 2:1, 4:1 내지 3:1, 또는 심지어 3.5:1이다.
결정질 폴리에스테르 폴리올
폴리우레탄 예비중합체가 유도되는 결정질 폴리에스테르 폴리올은 적어도 2개의 하이드록실 기를 포함한다. 유용한 결정질 폴리에스테르 폴리올은 적어도 80℃, 적어도 85℃, 또는 심지어 적어도 90℃의 융점, 적어도 55℃, 적어도 60℃, 또는 심지어 적어도 65℃의 결정화 피크 온도, 및 DSC 시험 방법에 의한 결정화에 의해 결정되는 바와 같이 75초(s) 이하, 70s 이하, 65s 이하, 60s 이하 또는 심지어 55s 이하의 결정화 피크까지의 시간을 갖는다. 결정질 폴리에스테르 폴리올은 바람직하게는 적어도 1000 g/mol, 또는 심지어 2000 g/mol 내지 4000 g/mol의 수 평균 분자량(Mn)을 갖는다. 적합한 결정질 폴리에스테르 폴리올은 적어도 하나의 다이올(예컨대, 적어도 2개의 탄소 원자의 탄소 사슬을 갖는 지방족 다이올, 지환족 다이올 및 이들의 조합)과, 적어도 하나의 이산(예컨대, 적어도 10개의 탄소 원자, 적어도 12개의 탄소 원자, 적어도 14개의 탄소 원자, 10개의 탄소 원자 내지 20개의 탄소 원자, 12개의 탄소 원자 내지 20개의 탄소 원자, 또는 심지어 12 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 지방족 이산, 방향족 이산 및 이들의 조합)의 반응 생성물을 포함한다. 유용한 지방족 다이올의 일례는 에틸렌 글리콜이다. 적합한 이산의 예는 1,12-도데칸이산, 1,14-테트라데칸이산, 세바스산, 및 이들의 조합을 포함한다. 유용한 결정질 폴리에스테르 폴리올의 구체적인 예는 에틸렌 글리콜/테트라데칸이산, 에틸렌 글리콜/도데칸이산, 및 이들의 혼합물을 포함한다.
유용한 결정질 폴리에스테르 폴리올은, 예를 들어, 제조업체에 의해 보고된 바에 따르면 90℃의 융점, 및 DSC 시험 방법에 의한 결정화에 의해 측정된 바와 같이 51초의 결정화 피크까지의 시간, 68.7℃의 결정화 피크 온도 및 0.91℃/s의 결정화 속도를 갖는 DYNACOLL 7490 에틸렌 글리콜/테트라데칸이산 결정질 폴리에스테르 폴리올, 및 제조업체에 의해 보고된 바에 따르면 85℃의 융점, 및 DSC 시험 방법에 의한 결정화에 의해 측정된 바와 같이 66초의 결정화 피크까지의 시간, 59℃의 결정화 피크 온도 및 0.68℃/s의 결정화 속도를 갖는 DYNACOLL 7330 에틸렌 글리콜/도데칸이산 결정질 폴리에스테르 폴리올을 포함한, Evonik Corporation(미국 뉴저지주 파시패니 소재)으로부터의 DYNACOLL 시리즈의 상표명을 포함하여 다양한 상표명으로 구매가능하다.
폴리에테르 폴리올
폴리우레탄 예비중합체가 유도되는 폴리에테르 폴리올은 적어도 2개의 하이드록실 기를 포함한다. 유용한 폴리에테르 폴리올은 선형 및 분지형 폴리에테르 단일중합체 및 공중합체를 포함하고, 폴리에테르 폴리올 공중합체는, 예를 들어 랜덤 및 블록 구성을 포함한, 다양한 구성을 가질 수 있다. 폴리에테르 폴리올은 환형 옥사이드 단량체(예컨대, 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 1,2-부틸렌 옥사이드, 1,4-부틸렌 옥사이드, 및 테트라하이드로푸란), 및 선택적으로, 예를 들어 다가 알코올(예컨대, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 다이에틸렌 글리콜, 사이클로헥산 다이메탄올, 글리세롤, 트라이메틸올-프로판, 펜타에리트리톨 및 비스페놀 A), 에틸렌다이아민, 프로필렌다이아민, 트라이에탄올아민, 1,2-프로판다이티올 및 이들의 조합을 포함하는 적어도 2개의 활성 수소를 갖는 다작용성 개시제로부터 유도된다.
적합한 알킬렌 옥사이드 캡핑된 폴리에테르 폴리올은 제1 성분(예컨대, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 다이에틸렌 글리콜, 다이프로필렌 글리콜, 트라이에틸렌 글리콜, 2-에틸헥산다이올-1,3-글리세린, 1,2,6-헥산 트라이올, 트라이메틸올 프로판, 트라이메틸올 에탄, 트리스(하이드록시페닐)프로판 및 이들의 조합), 및 제2 성분(예컨대, 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 부틸렌 옥사이드 및 이들의 조합)의 부가물의 반응 생성물을 포함한다. 특히 유용한 폴리에테르 폴리올은 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 에틸렌 옥사이드와 캡핑되거나 공중합된 프로필렌 옥사이드 또는 부틸렌 옥사이드의 반응 생성물(예컨대, 에틸렌 옥사이드 캡핑된 프로필렌 글리콜), 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜, 및 이들의 조합을 포함한다.
적합한 구매가능한 폴리에테르 폴리올은, 예컨대, TERATHANE 2000 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜 및 TERATHANE 1000 폴리에테르 글리콜을 포함한 Lycra Company(미국 델라웨어주 윌밍턴 소재)로부터의 TERATHANE 시리즈의 상표명, VORANOL 220-056 폴리에테르 폴리올 및 VORANOL 2000 L 폴리프로필렌 글리콜을 포함한 Dow Chemical(미국 미시간주 미들랜드 소재)로부터의 VORANOL 시리즈의 상표명, DESMOPHEN 2061 BD 폴리프로필렌 에테르 폴리올, DESMOPHEN 2060 BD 폴리프로필렌 폴리에테르 폴리올, ARCOL PPG-2000 폴리프로필렌 글리콜, ARCOL PPG-1000 폴리프로필렌 글리콜, 및 ACCLAIM 폴리올 703 폴리프로필렌 글리콜을 포함한 Covestro LLC(미국 펜실베이아주 피츠버그 소재)로부터의 DESMOPHEN, ARCOL 및 ACCLAIM 시리즈의 상표명, 및 Monument Chemical Kentucky LLC(미국 켄터키주 브래든버그 소재)로부터의 PolyG 폴리프로필렌 글리콜 및 POLY-G 55-56 에틸렌-옥사이드 캐핑된 폴리에틸렌 글리콜을 포함하는 다양한 상표명으로 입수가능하다.
다이아이소시아네이트
폴리우레탄 예비중합체가 유도되는 다이아이소시아네이트는, 예를 들어, 방향족 다이아이소시아네이트, 지방족 다이아이소시아네이트, 지환족 다이아이소시아네이트, 및 이들의 조합을 포함하는 임의의 적합한 다이아이소시아네이트일 수 있다. 유용한 방향족 다이아이소시아네이트는, 예를 들어 다이페닐 메틸렌 다이아이소시아네이트(MDI), (예컨대, 다이페닐메탄-2,4'-다이아이소시아네이트(즉, 2,4'-MDI), 다이페닐메탄-2,2'-다이아이소시아네이트(즉, 2,2'-MDI), 다이페닐메탄-4,4'-다이아이소시아네이트(즉, 4,4'-MDI), 및 이들의 조합), 테트라메틸자일렌 다이아이소시아네이트, 나프탈렌 다이아이소시아네이트(예컨대, 나프탈렌-1,5-다이아이소시아네이트, 나프탈렌-1,4-다이아이소시아네이트, 및 이들의 조합), 톨루엔 다이아이소시아네이트(TDI)(예컨대, 2,4-TDI, 2,6-TDI, 및 이들의 조합), 및 이들의 조합을 포함한다. 유용한 지환족 다이아이소시아네이트는, 예를 들어 1-아이소시아네이토메틸-3-아이소시아네이토-1,5,5-트라이메틸-사이클로헥산(즉, 아이소포론 다이아이소시아네이트(즉, IPDI), 1-메틸-2,4-다이아이소시아네이토-사이클로헥산, 1,4-다이아이소시아네이토-2,2,6-트라이메틸사이클로헥산(즉, TMCDI), 전술된 방향족 다이아이소시아네이트의 수소화 생성물(예컨대, 수소화 2,4'-MDI, 수소화 2,2'-MDI, 수소화 4,4'-MDI, 및 이들의 조합), 및 이들의 조합을 포함한다. 유용한 지방족 다이아이소시아네이트는, 예를 들어, 헥사메틸렌 다이아이소시아네이트(예컨대, 1,6-다이아이소시아네이토-2,2,4-트라이메틸헥산, 1,6-다이아이소시아네이토-2,4,4-트라이메틸헥산 다이아이소시아네이트, 및 이들의 조합), 라이신 다이아이소시아네이트, 도데칸 다이아이소시아네이트, 이량체 다이아이소시아네이트, 및 이들의 조합을 포함한다.
아이소시아네이트-말단화된 예비중합체는 선택적으로 잔류 단량체 다이아이소시아네이트가 스트리핑되어, 단량체 다이아이소시아네이트의 양이 다이아이소시아네이트 단량체의 0.5 중량% 미만, 0.25 중량% 미만, 또는 심지어 0.1 중량% 미만이 되도록 한다.
유용한 다이아이소시아네이트 단량체는, 예를 들어, 예컨대, MODUR M 4,4'-MDI를 포함한 COVESTRO LLC(미국 펜실베니아주 피츠버그 소재)로부터의 DESMODUR 및 MODUR 시리즈의 상표명, BASF Corp.(미국 미시간주 와이언도트 소재)으로부터의 LUPRANATE M 4,4'-MDI, 및 Huntsman Corp.(미국 미시간주 오번힐스 소재)으로부터의 RUBINATE 44를 포함하는 다양한 상표명으로 구매가능하다.
점토
유용한 점토는, 예를 들어 카올린 점토(차이나 점토로도 지칭됨), 하소된 카올린 점토, 볼(ball) 점토, 피로필라이트, 스멕타이트(예컨대, 몬모릴로나이트 및 벤토나이트 스멕타이트), 세피올라이트, 및 이들의 조합을 포함한다. 유용한 점토는 ASTM D1993에 의해 결정되는 바와 같이 그램당 11 제곱미터(11 m2/g) 초과, 15 m2/g 초과, 또는 심지어 20 m2/g 초과의 BET 표면적을 나타낸다. 카올린 점토의 유용한 공급원은 Sibelco North America, inc.(미국 노스캐롤라이나주 샬롯 소재)로부터의 0.5 μm의 중위 입자 크기 및 24 m2/g의 BET 표면을 갖는 SNOBRITE 백색 연장제 안료를 포함한다. 핫멜트 접착제 조성물은 1 중량% 내지 40 중량%, 5 중량% 내지 30 중량%, 또는 심지어 10 중량% 내지 20 중량%의 점토를 포함한다.
폴리에스테르/폴리에테르 열가소성 탄성중합체
폴리에스테르/폴리에테르 열가소성 탄성중합체는 바람직하게는 (분당 10℃의 램프 속도에서 ISO 11357-1/-3 에 따라 측정되는 바와 같이) 적어도 125℃, 적어도 130℃, 또는 심지어 적어도 140℃의 용융 온도, 및 2.16 킬로그램 중량을 사용하여 190℃에서 시험될 때 50 g/10분 이하, 25 g/10분 이하, 15 g/10분 이하, 또는 심지어 2 g/10분 내지 15 g/10분의 용융물 유량(MFR)을 나타낸다. 유용한 폴리에스테르/폴리에테르 열가소성 탄성중합체는 75,000 g/mol 초과, 또는 심지어 100,000 g/mol 초과의 중량 평균 분자량(Mw)을 갖는다. 유용한 폴리에스테르/폴리에테르 열가소성 탄성중합체는 경질 폴리에스테르 세그먼트 및 연질 폴리에스테르 세그먼트를 포함하며, 여기서 경질 폴리에스테르 세그먼트는 다이카르복실산(예컨대, 테레프탈산, 아이소프탈산, 프탈산, 다이벤조산, 및 벤젠 핵을 갖는 치환된 다이카르복시 화합물) 및 550 g/mole 미만의 분자량을 갖는 반복 단위(즉, 단쇄 에스테르 단위)를 형성하기 위한 상대적 저분자량 다이올(예컨대, 250 g/mol 미만의 분자량을 갖는 C2-C6 알킬렌 다이올(예컨대, 에탄 다이올, 프로판 다이올, 아이소부틸렌 다이올, 및 부탄다이올)로부터 유도되고, 연질 폴리에스테르 세그먼트는 다이카르복실산 및 비교적 고분자량 폴리올(예컨대, 장쇄 폴리올(예컨대, 적어도 350 g/mol의 분자량을 갖는 글리콜)), 및 고분자량을 갖는 반복 단위(즉, 장쇄 에스테르 단위)를 형성하기 위한 선택적인 저분자량 다이올로부터 유도된다.
연질 세그먼트를 제조하는 데 사용되는 유용한 장쇄 폴리올은 350 g/mol 내지 6000 g/mol, 600 g/mol 내지 3,000 g/mol, 또는 심지어 1000 g/mol 내지 3000 g/mol의 분자량을 갖는다. 유용한 장쇄 폴리올(예컨대, 글리콜)은 55℃ 미만의 융점 및 2.5:1 초과의 탄소 원자 대 산소 원자 비를 갖는다. 유용한 장쇄 폴리올은 알킬렌 기가 2 내지 9개의 탄소 원자를 포함하는 폴리(알킬렌 옥사이드) 다이카르복실산의 폴리알킬렌 글리콜 및 글리콜 에스테르를 포함한다(예컨대, 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 폴리프로필렌 글리콜(PPG), 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜(PTMEG), 및 이들의 조합). 유용한 폴리에스테르/폴리에테르 공중합체는 미국 특허 제9,605,187호(Helmeke 등), 미국 특허 제5,939,499호(Anderson 등), 및 미국 특허 제8,822,031호(Helmeke 등)에 개시되어 있다. 특히 유용한 폴리에스테르/폴리에테르 열가소성 탄성중합체는 600 g/몰 내지 300 g/몰의 수 평균 분자량을 갖는 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜, 1,4-부탄다이올 및 테레프탈산으로부터 유도된다.
유용한 폴리에스테르/폴리에테르 열가소성 탄성중합체는, 예를 들어, 5 g/10분의 MFR을 갖는 HYTREL 3078 폴리에스테르/폴리에테르 공중합체 탄성중합체를 포함한 DuPont(미국 델라웨어주 윌밍턴 소재)으로부터의 HYTREL 시리즈의 상표명, 및 9 g/10분의 MFR을 갖는 RITEFLEX 425 열가소성 탄성중합체를 포함한 Ticona GmbH(독일 소재)로부터의 RITEFLEX 시리즈의 상표명을 포함하는 다양한 상표명으로 구매가능하다.
제1 열가소성 중합체: 비닐-유도된 공중합체
유용한 비닐-유도된 공중합체는, 예를 들어, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 에틸렌 (알킬)아크릴레이트 공중합체, 및 이들의 조합을 포함한다.
유용한 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체는 30 중량% 내지 60 중량%, 또는 심지어 40 중량% 내지 60 중량%의 비닐 아세테이트를 포함한다. 적합한 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체는, 예를 들어, LEVAMELT 456 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체를 포함한 Lanxess Corporation(미국 펜실베니아주 피츠버그 소재)으로부터의 LEVAMELT 시리즈의 상표명, 및 AT Plastics, inc.(캐나다 앨버타주 에드먼턴 소재)로부터의 ATEVA 4030을 포함한 ATEVA 시리즈의 상표명을 포함하는 다양한 상표명으로 구매가능하다.
적합한 에틸렌 (알킬)아크릴레이트 공중합체는, 예를 들어, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 아이소부틸 아크릴레이트, n-프로필 아크릴레이트, 아이소-프로필 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, 아이소부틸 메타크릴레이트, n-프로필 메타크릴레이트, 아이소-프로필 메타크릴레이트 및 이들의 조합을 포함하는, 아크릴산 및 메타크릴산의 C1 내지 C12 에스테르의 적어도 하나의 공단량체 및 에틸렌으로부터 유도된다.
수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물은 바람직하게는 1 중량% 내지 10 중량%, 1 중량% 내지 8 중량%, 또는 심지어 2 중량% 내지 5 중량%의 비닐-유도된 공중합체를 포함한다.
선택적인 제2 열가소성 중합체
수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물은 선택적으로 제2 열가소성 중합체를 포함한다. 제2 열가소성 중합체는 바람직하게는 하이드록시 작용기를 포함한다. 적합한 제2 열가소성 중합체는, 예를 들어, 열가소성 폴리우레탄(예컨대, 다이올(예컨대, 에틸렌 글리콜, 다이에틸렌 글리콜, 1,4-부탄다이올, 1,6-헥산다이올, 네오펜틸글리콜, E-카프로락톤, 및 이들의 조합), 이산(지방족 이산(예컨대, 세바스산, 숙신산, 아디프산, 수베르산, 아젤라산, 도데칸이산, 글루타르산, 글루타르 무수물 및 이들의 조합), 방향족 이산(예컨대, 프탈산, 아이소프탈산, 테레프탈산, 프탈 무수물, 및 이들의 조합) 및 이들의 조합) 및 다이아이소시아네이트로부터 유도된 열가소성 폴리우레탄), 열가소성 폴리카프로락톤, 및 이들의 조합을 포함한다. 제2 열가소성 중합체는 바람직하게는 -20℃ 이하, -30℃ 이하, 또는 심지어 -40℃ 이하의 유리 전이 온도(Tg) 및 적어도 60℃, 적어도 65℃, 적어도 70℃, 적어도 75℃, 또는 심지어 적어도 80℃의 융점을 나타낸다. 적합한 제2 열가소성 중합체는 DSC 시험 방법에 의한 결정화에 의해 측정되는 바와 같이 1분(min) 내지 10min, 1min 내지 5min, 또는 심지어 1min 내지 4min의 결정화 피크까지의 시간을 갖는다. 유용한 열가소성 중합체는 적어도 50,000 g/mol, 적어도 60,000 g/mol, 적어도 70,000 g/mol, 또는 심지어 적어도 90,000 g/mol의 수 평균 분자량(Mn)을 갖는다.
적합한 열가소성 중합체는, 예를 들어, 50,000 g/mol의 Mw를 갖는 CAPA 6500 폴리카프로락톤을 포함한 INGEVITY Corporation(미국 사우스 캐롤라이나주 노스 찰스톤 소재)으로부터의 CAPA 시리즈의 상표명, 및 PEARLBOND ECO 590, PEARLBOND 539, PEARLBOND 220 및 PEARLBOND 520 열가소성 폴리우레탄을 포함한 Lubrizol Corporation(미국 오하이오주 위클리프 소재)으로부터의 PEARLBOND 시리즈의 상표명을 포함하는 다양한 상표명으로 구매가능하다.
핫멜트 접착제 조성물은 선택적으로 0 중량% 내지 10 중량%, 1 중량% 내지 8 중량%, 또는 심지어 2 중량% 내지 5 중량%의 열가소성 폴리우레탄을 포함한다.
점착부여제
점착부여제는 바람직하게는 100℃ 초과, 110℃ 초과, 120℃ 초과, 135℃ 초과, 또는 심지어 145℃ 초과의 링 및 볼 연화점을 갖는다. 유용한 점착부여제는 (제조업체에 의해 보고된 바와 같이) 500 ppm 초과, 1000 ppm 초과, 1500 백만분율(ppm) 이하, 1000 ppm 이하, 750 ppm 이하, 600 ppm 이하, 500 ppm 이하, 400 ppm 이하, 또는 심지어 300 ppm 이하의 휘발성 유기 함량(voc)을 갖는다. 점착부여제는 하나의 점착부여제가 다른 것보다 큰 voc를 갖는 적어도 2개의 점착부여제의 혼합물일 수 있으며, 예를 들어, 하나의 점착부여제는 500 ppm 초과의 voc를 갖고 하나의 점착부여제는 500 ppm 미만의 voc 함량을 갖는다.
유용한 점착부여제는 방향족 모이어티(moiety) 및 에틸렌으로부터 유도되며, 예를 들어, 방향족 수지, 방향족-지방족 수지(예컨대, 방향족-지방족 석유 탄화수소 수지) 및 이들의 조합을 포함한다. 적합한 방향족 점착부여제는, 예를 들어, 스티렌, 알파-메틸 스티렌, 비닐 톨루엔, 메톡시 스티렌, 3차 부틸 스티렌, 클로로스티렌, 인덴, 메틸인덴, 쿠마론-인덴, 및 이들의 조합으로부터 유도되고, 선택적으로, 적어도 하나의 에틸렌계 불포화 단량체(예컨대, 1,3-부타디엔, 시스-1,3-펜타디엔, 트랜스-1,3-펜타디엔, 2-메틸-1,3-부타디엔, 2-메틸-2-부텐, 사이클로펜타디엔, 다이사이클로펜타디엔 및 이들의 조합)와 공중합된 점착부여제를 포함한다.
유용한 방향족-지방족 석유 탄화수소 수지는, 예를 들어, C9계 수지, 다이사이클로펜타디엔계 수지, C5/C9 공중합체계 수지, 및 이들의 조합을 포함한다.
유용한 점착부여제는, 예를 들어, 예컨대 KRISTALEX 5140 SD 알파-메틸 스티렌 점착부여 수지 및 KRISTALEX 3100 SD 알파-메틸 스티렌 점착부여 수지를 포함한 Eastman Chemical Company(미국 테네시주 킹스포트 소재)로부터의 KRISTALEX 시리즈의 상표명, HIKOTACK P110S C9 수지를 포함한 Kolon Industries Inc.(한국 서울 소재)로부터의 HIKOTACK 시리즈의 상표명, 예컨대 ESCOREZ 5637 방향족 개질된 지환족 탄화수소 수지, ESCOREZ 5600 방향족 개질된 지환족 탄화수소 수지, ESCOREZ 5615 방향족 개질된 지환족 탄화수소 수지, 및 ESCOREZ 5690 방향족 개질된 지환족 탄화수소 수지를 포함한 ExxonMobil Chemical Company(미국 텍사스주 휴스턴 소재)로부터의 ESCOREZ 시리즈의 상표명, 예컨대 WINGTACK 86 방향족 개질된 C-5 탄화수소 수지, WINGTACK EXTRA 방향족 개질된 C-5 탄화수소 수지를 포함한 Cray Valley HSC(미국 펜실베이니아주 엑스턴 소재)로부터의 WINGTACK 시리즈의 상표명, 및 예컨대 PICCOTAC 8095 방향족 개질된 C-5 탄화수소 수지를 포함한 Eastman Chemical Company(미국 테네시주 킹스포트 소재)로부터의 PICCOTAC 시리즈의 상표명을 포함하는 다양한 상표명으로 구매가능하다. Eastman Chemical Co.(미국 테네시주 킹스포트 소재)에 의해 제조된 KRISTALEX, PLASTOLYN 및 PICCOTEX 알파-메틸스티렌 점착부여제.
핫멜트 접착제 조성물은 적어도 5 중량%, 10 중량% 내지 60 중량% 이하, 적어도 10 중량%, 15 중량% 내지 55 중량%, 15 중량% 내지 50 중량%, 5 중량% 내지 35 중량%, 또는 심지어 20 중량% 내지 45 중량%의 점착부여제를 포함한다.
촉매
수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물은 선택적으로, 경화 반응 속도를 증가시키기 위한 촉매를 포함한다. 유용한 촉매는 에테르 및 모르폴린 작용기를 포함하며, 이의 예는 다이(2,6-다이메틸 모르폴리노에틸)에테르 및 4,4'-(옥시다이-2,1-에탄다이일)비스-모르폴린(DMDEE)을 포함한다. 적합한 구매가능한 촉매는, 예를 들어, Huntsman Corp.(미국 텍사스주 휴스턴 소재)로부터 입수가능한 JEFFCAT DMDEE 4,4'-(옥시다이-2,1-에탄다이일)비스-모르폴린을 포함한다. 다른 적합한 촉매는, 예를 들어, 금속 카르복실레이트 및 다이부틸 주석 다이라우레이트를 포함한다. 유용한 금속 카르복실레이트에는, 예를 들어 코발트 카르복실레이트, 망간 카르복실레이트, 및 이들의 혼합물이 포함된다.
촉매가 존재하는 경우, 접착제 조성물은 접착제 조성물의 중량을 기준으로 약 0.01 중량% 내지 약 0.5 중량%의 촉매를 포함한다.
일부 실시 형태에서, 수분-경화 촉매는 폴리우레탄 예비중합체의 형성 동안 존재하고, 폴리우레탄 예비중합체의 골격에 혼입된다.
첨가제
핫멜트 접착제 조성물은 선택적으로, 예를 들어, 산화방지제, 안정화제, 추가 중합체(예컨대, 스티렌 블록 공중합체, 비닐 알코올 공중합체, 및 이들의 조합), 접착 촉진제, 자외선 안정화제, 접착 촉진제(즉, 실란계 접착 촉진제), 레올로지 개질제, 부식 억제제, 착색제(예컨대, 안료(예컨대, 카본 블랙(예컨대, PTMEG 분산된 카본 블랙)) 및 염료), 충전제, 난연제, 핵제 및 이들의 조합을 포함하는 다양한 추가 성분을 포함한다.
유용한 산화방지제에는, 예를 들어, 펜타에리트리톨 테트라키스[3,(3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 2,2'-메틸렌 비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀), 예를 들어, 트리스-(p-노닐페닐)-포스파이트 (TNPP) 및 비스(2,4-다이-tert-부틸페닐)4,4'-다이페닐렌-다이포스포나이트를 포함하는 포스파이트, 다이-스테아릴-3,3'-티오다이프로피오네이트 (DSTDP), 및 이들의 조합이 포함된다. 유용한 산화방지제는, 예를 들어, IRGANOX 1010, IRGANOX 565, 및 IRGANOX 1076 장애 페놀 산화방지제를 포함하는 IRGANOX 시리즈의 상표명 및 IRGAFOS 168 포스파이트 산화방지제 (이들 모두는 BASF Corporation(미국 뉴저지주 플로햄 파크 소재)으로부터 입수가능함), 및 Albemarle Corporation(미국 루이지애나주 배턴 루지 소재)으로부터 입수가능한 Ethyl 702 4,4'-메틸렌 비스(2,6-다이-tert-부틸페놀)을 포함하는 다양한 상표명으로 구매가능하다. 존재하는 경우, 본 접착제 조성물은 바람직하게는 약 0.1 중량% 내지 약 2 중량%의 산화방지제를 포함한다.
유용한 선택적 충전제는, 예를 들어, 건식 실리카, 규회석, 및 이들의 조합을 포함한다.
수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물은 임의의 적합한 방법에 의해 형성될 수 있다. 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물을 형성하는 유용한 방법은, 예를 들어, 아이소시아네이트-말단화된 폴리우레탄 예비중합체, 점토, 폴리에스테르/폴리에테르 탄성중합체, 비닐-유도된 공중합체, 점착부여제 및 임의의 선택적 성분 예컨대 열가소성 중합체를 임의의 순서로 조합하는 단계, 아이소시아네이트-말단화된 폴리우레탄 예비중합체를 점토, 폴리에스테르/폴리에테르 탄성중합체, 비닐-유도된 공중합체, 점착부여제 및 임의의 선택적 성분 예컨대 열가소성 중합체를 포함하는 조성물과 조합하는 단계, 아이소시아네이트-말단화된 폴리우레탄 예비중합체를 형성하고 이어서 점토, 폴리에스테르/폴리에테르 탄성중합체, 비닐-유도된 공중합체, 점착부여제 및 임의의 선택적 성분 중 적어도 하나를 임의의 순서로 첨가하는 단계, 아이소시아네이트-말단화된 폴리우레탄 예비중합체를 점토, 폴리에스테르/폴리에테르 탄성중합체, 비닐-유도된 공중합체, 점착부여제 및 임의의 선택적 성분 예컨대 열가소성 중합체 중 적어도 하나의 존재 하에서 형성하는 단계, 점토, 폴리에스테르/폴리에테르 탄성중합체, 비닐-유도된 공중합체, 점착부여제 및 임의의 선택적 성분 예컨대 열가소성 중합체를 임의의 순서로 조합하고 이어서 아이소시아네이트-말단화된 폴리우레탄 예비중합체를 첨가하는 단계, 및 이들의 조합을 포함한다. 임의의 전술된 방법에서, 조성물의 성분들은 순차적으로, 동시에, 실질적으로 동시에, 그리고 이들의 조합으로 첨가될 수 있다.
용도
수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물은, 예를 들어 2개의 기재를 함께 영구적으로 접합시키고 제2 기재에 대한 제1 기재의 이동을 방지하는 것을 포함한 다양한 응용에 유용하다. 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물은 다양한 특성을 갖는 기재들을 접합하는 데 사용하기에 적합하도록 제형화될 수 있으며, 이러한 기재에는, 예를 들어 극성 기재, 무극성 기재, 강성 기재(즉, 이러한 기재는 양손을 사용하여 개인에 의해 굽혀질 수 없거나, 또는 양손으로 기재를 굽히고자 시도한다면 파단될 것임), 가요성 기재(예컨대, 가요성 기재(즉, 이러한 기재는 양손의 힘보다 크지 않은 힘을 사용하여 굽혀질 수 있음)), 다공성 기재, 전도성 기재, 절연 기재, 투명 기재 및 이들의 조합, 및 다양한 형태의 기재 - 예를 들어, 시트(예컨대, 금속 시트, 중합체 시트, 유리 시트, 연속 시트, 불연속 시트, 및 이들이 조합), 필름(예컨대, 중합체 필름, 금속화 중합체 필름, 연속 필름, 불연속 필름, 및 이들의 조합), 포일(예컨대, 금속 포일), 섬유, 실(thread), 얀(yarn), 직물, 부직물, 및 이들의 조합을 포함함 - 가 포함된다.
수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물은 다양한 기재들을 함께 접합하는 데 사용하기에 적합하도록 제형화될 수 있으며, 상기 기재에는, 예를 들어 중합체(예를 들어, 폴리카르보네이트, 폴리올레핀(예를 들어, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 배향 폴리프로필렌, 폴리올레핀 및 다른 공단량체의 공중합체), 폴리에테르 테레프탈레이트, 에틸렌-비닐 아세테이트, 에틸렌-메타크릴산 이오노머, 에틸렌-비닐-알코올, 폴리에스테르, 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리카르보네이트, 폴리아미드(예를 들어, 나일론-6 및 나일론-6,6), 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 셀룰로스성 물질, 폴리스티렌, 및 에폭시), 중합체 복합재(예를 들어, 중합체와 금속, 셀룰로스, 유리, 중합체, 및 이들의 조합의 복합재), 금속(알루미늄, 구리, 아연, 납, 금, 은, 백금, 및 마그네슘, 및 금속 합금, 예컨대 강, 주석, 황동, 및 마그네슘 및 알루미늄 합금), 탄소-섬유 복합재, 다른 섬유-기반 복합재, 그래핀, 충전제, 유리(예를 들어, 알칼리-알루미노규산염 강인화 유리 및 붕규산염 유리), 석영, 질화붕소, 질화갈륨, 사파이어, 규소, 탄화물, 세라믹, 및 이들의 조합이 포함된다. 특히 유용한 응용은 경화된 접착제 조성물을 통해 폴리프로필렌 기재에 폴리카르보네이트 기재를 접합시키는 것을 포함한다.
수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물은, 예를 들어 자동차의 접착 구성요소, 자동차의 밀봉 구성요소, 자동차 산업에서의 응용(예컨대, 차량 구성(예컨대, 헤드램프 구성)), 레저용 차량, 창문 구성, 가전기기, 필터, 전자 조립체, 목재 재료, 플라스틱 재료, 적층 패널, 에지 밴딩(edge banding), 프로파일 랩핑(profile wrapping), 패키징 및 텍스타일(textile)을 포함하는 다양한 산업적 응용에서 사용하기에 적합하다.
접착제 조성물은 임의의 적합한 적용 방법을 사용하여 적용될 수 있으며, 이에는, 예를 들어 수동 또는 자동 미세 라인 분배, 슬롯 다이 코팅, 롤 코팅, 그라비어 코팅, 전사 코팅, 패턴 코팅, 스크린 인쇄, 스프레이 코팅, 필라멘트 코팅, 압출, 에어 나이프, 트레일링 블레이드(trailing blade), 브러싱(brushing), 딥핑(dipping), 닥터 블레이드(doctor blade), 오프셋 그라비어 코팅, 로토그라비어(rotogravure) 코팅, 및 이들의 조합이 포함된다. 수분 경화성 접착제 조성물은 연속 또는 불연속(예컨대, 패턴) 형태일 수 있고, 비드, 코팅, 층(예컨대, 단층 및 다층) 및 이들의 조합으로서 적용될 수 있다.
접착제 조성물은, 예를 들어, 120℃ 내지 190℃, 또는 심지어 140℃ 내지 180℃를 포함한 임의의 적합한 온도에서 적용될 수 있다.
수분 경화성 접착제 조성물이 적용되는 기재의 표면은, 선택적으로, 기재 표면에 대한 접착력을 향상시키기에 적합한 임의의 방법을 사용하여 접착력을 향상시키도록 처리되며, 이러한 방법에는, 예를 들어 코로나 처리, 화학적 처리, 화염 처리, 및 이들의 조합이 포함된다.
본 발명을 이제 하기 실시예에 의해 설명할 것이다. 실시예에서 언급된 모든 부, 비, 백분율, 및 양은 달리 명시되지 않는다면 중량 기준이다.
실시예
시험 절차
실시예에 사용된 시험 절차는 하기를 포함한다. 모든 비 및 백분율은 달리 표시되지 않는다면 중량 기준이다. 절차는 달리 명시되지 않는다면 실온 (즉, 20℃ 내지 25℃의 주위 온도)에서 수행된다.
DSC 시험 방법에 의한 결정화
결정화 전이까지의 시간 및 결정화 피크 온도는 하기 조건을 사용하여 제목이 "시차 주사 열량측정에 의한 결정화 및 융합의 열에 대한 표준 시험 방법"인 ASTM E-793-01에 따라 시차 주사 열량측정(DSC) 장비에서 결정된다. 시험될 성분을 그의 용융 온도 초과의 온도까지 분당 100℃(100℃/분)의 속도로 가열한 다음, 30℃/분의 속도로 냉각시킨다. 성분이 발열 결정화 전이 피크를 나타내는 시간 및 온도가 각각 초 및 섭씨 온도(℃) 단위로 메모 및 기록되고, 각각 결정화 피크까지의 시간 및 결정화 피크 온도로 지칭된다.
레올로지 시험 방법에 의한 결정화 전이까지의 시간
평행 판 레올로지를 사용하여 결정화 전이의 시작까지의 시간을 평가한다. 유량계 평행 판 환경 온도 제어는 150℃로 설정한다. 용융된 접착제 조성물의 샘플을 하부 평행 판에 적용하고, 유량계를 하기와 같이 시험을 위해 프로그래밍한다:
샘플을 먼저 150℃에서 200초(s) 동안 컨디셔닝한다. 이어서, 평행 판 환경 온도를 25℃로 설정하는 동시에 샘플 시험을 시작하고, 진동 설정을 0.1% 변형률 및 초당 10.0 라디안 각진동수로 설정한다. 프로그램을 최소 15분 동안, 또는 복소 탄성률에서 상당한 변화가 없을 때까지 실행한다. 결정화 전이가 시작되는 시간을, 존재하는 경우, 기록하고, 본 명세서에서 결정화 전이 시간으로 지칭한다. 결정화 전이는 저장 탄성률의 양의 변화 속도의 신속한 증가이다.
레올로지 시험 방법에 의한 결정화 전이의 온도
평행 판 레올로지를 사용하여 결정화 전이의 시작이 일어나는 온도를 평가한다. 유량계 평행 판 환경 온도 제어는 150℃로 설정한다. 용융된 접착제 조성물의 샘플을 하부 평행 판에 적용하고, 유량계를 하기와 같이 시험을 위해 프로그래밍한다:
샘플을 먼저 150℃에서 200초(s) 동안 컨디셔닝하고, 진동 설정을 0.1% 변형률 및 초당 10.0 라디안 각진동수로 설정한다. 이어서, 3℃/분의 속도로 샘플을 냉각하는 동시에 샘플 시험을 시작한다. 프로그램을 최소 15분 동안, 또는 복소 탄성률에서 상당한 변화가 없을 때까지 실행한다. 저장 탄성률이 손실 탄성률보다 크게 되는 온도, 즉 교차 온도를 기록한다. 결정화 전이가 시작되는 온도를, 존재하는 경우, 기록하고, 본 명세서에서 결정화 전이 온도로 지칭한다. 결정화 전이는 저장 탄성률의 양의 변화 속도의 신속한 증가이다.
중첩 전단 시험 방법
샘플 제조 방법
다수의 1 in × 4 in × 0.125 in(2.54 cm × 10.16 cm × 0.3175 cm) 폴리카르보네이트 및 폴리프로필렌 기재를 물 및 프리-린싱 비누(free rinsing soap) 혼합물을 사용하여 헹군다. 이어서, 각각의 기재를 그것이 건조될 때까지 마이크로섬유 천을 사용하여 닦아낸다. 이어서 기재로부터 샘플을 제조하기 전에 기재를 23℃ 및 50% 상대 습도의 제어된 환경에서 24시간 동안 둔다. 이어서, 폴리프로필렌 기재를 적어도 센티미터당 40 다인 (40 dyne/cm)의 표면 에너지로 플라즈마 표면 처리한다.
2개의 1.25 인치 길이 × 0.03 인치 두께(3.175 cm 길이 × 0.0762 cm 두께)의 스페이서 와이어를 1 인치(2.54 cm) 치수의 폴리프로필렌 기재에 평행하게 폴리프로필렌 기재 상에 배치한다. 이러한 스페이서 와이어는 각각의 중첩 전단이 0.03 인치(0.0762 cm) 두께가 되게 한다. 스페이서 와이어는 충분히 길어서 접합이 이루어진 후에 제거가 가능하다. 각각의 접합은 1 in × 1 in × 0.03 in(2.54 cm × 2.54 cm × 0.0762 cm)의 접합 치수를 갖는다. 시험될 소량의 접착제 조성물을 폴리프로필렌 표면 상의 와이어 스페이서의 상부에 배치한다. 이어서, 폴리카르보네이트 기재를 폴리프로필렌 기재와 정렬시켜 접합 영역의 폭 및 길이가 1 in × 1 in(2.54 cm × 2.54 cm)로 되게 한다. 과량의 접착제가 접합된 영역으로부터 빠져나올 때까지, 5초 이하 동안, 폴리카르보네이트에 압력을 인가한다. 일단 접착제 조성물이 치수에 지장을 주지 않고 샘플을 취급하기에 충분히 경화되면, 과량의 접착제를 샘플 기재로부터 세정하고 스페이서 와이어를 제거한다. 이어서, 샘플을 23℃ 및 50% 상대 습도의 제어된 환경에 둔다.
시험 방법
특정 경화 시간에 도달할 때, Instron 기계와 같은 인장 시험기에서 샘플 강도를 평가한다. 샘플을 12.7 mm/분의 속도로 당긴다. 샘플의 최대 하중 값 및 파손 모드 둘 모두를 얻어 기록한다.
5분 중첩 전단 시험 방법
접합이 이루어진 직후에 타이머를 시작한 것을 제외하고는, 상기에 제시된 중첩 전단 강도 시험 방법에 따라 5분 중첩 전단 강도를 결정한다. 접합이 이루어지고 5분 후에, 샘플의 중첩 전단을 파손 때까지 측정한다. 최대 하중 및 파손 모드를 기록한다. 총 3개의 샘플을 시험하고 평균 최대 하중 및 파손 모드를 기록한다. 기재가 파단되면, 파손 시 최대 하중을 기록한다.
고온 중첩 전단 시험 방법
샘플이 23℃ 및 50% 상대 습도에서 14일 동안 경화되도록 하는 것을 제외하고는, 중첩 전단 시험 방법에서 전술된 바와 같이 접합 샘플을 제조한 후 107℃에서 고온 중첩 전단 강도를 측정한다. 이어서, 샘플을 107℃로 설정된 제어된 환경 챔버가 장착된 INSTRON 인장 시험기에 넣고 107℃에서 30분 동안 컨디셔닝한다. 각각의 샘플을 파손 때까지 중첩 전단 모드로 시험한다. 최대 하중 및 파손 모드를 기록한다. 총 3개의 샘플을 시험하고 평균 최대 하중 및 파손 모드를 기록한다. 기재가 파단되면, 파손 시 최대 하중을 기록한다.
3분 시험 방법에서의 정적 하중
플라즈마 처리된 폴리프로필렌 시험 지그(jig)의 7 mm × 20 mm × 8 mm 채널을 시험될 접착제 조성물로 충전한다. 접착제 조성물로 채널을 충전한 직후, 20 mm × 254 mm × 3 mm 폴리카르보네이트 플라크의 20 mm × 3 mm 단부를 접착제 조성물 내에 두어 폴리카르보네이트 플라크가 채널 내에 세워져 있고 채널에 수직으로 위치되게 한다. 접합 면적은 322.58 ㎟이다. 폴리카르보네이트 플라크를 접착제 조성물 내로 삽입하고 3분 후에 플라크에 6.8 킬로그램(㎏) 추(weight)를 매단다. 파손까지의 시간을 정적 하중 시간으로 기록한다. 파손까지의 시간이 시험 기간보다 큰 경우, 이는 통과로 기록한다. 파손까지의 시간이 10분 초과인 경우, 접착제 조성물의 정적 하중을 10분 통과로 기록한다.
변형된 정적 하중 시험 방법
시험 샘플을 제조하고, 6.8 ㎏ 추가 폴리카르보네이트 플라크에 매단 시점이 상이하다는 것을 제외하고 3분 시험 방법에서 정적 하중으로 전술된 바와 같이 시험 방법을 수행한다. 1분 시험 방법의 경우, 접착제 조성물을 채널에 적용하고 폴리카르보네이트 플라크를 접착제 조성물에 삽입한 다음 1분 후에 6.8 ㎏ 추를 폴리카르보네이트 플라크에 매단다. 2분 시험 방법의 경우, 접착제 조성물을 채널에 적용하고 폴리카르보네이트 플라크를 접착제 조성물에 삽입한 다음 2분 후에 6.8 ㎏ 추를 폴리카르보네이트 플라크에 매단다.
리플로우 시험 방법
플라즈마 처리된 폴리프로필렌 시험 지그(jig)의 7 mm × 20 mm × 8 mm 채널을 시험될 접착제 조성물로 충전한다. 접착제 조성물로 채널을 충전한 직후, 20 mm × 254 mm × 3 mm 폴리카르보네이트 플라크의 20 mm × 3 mm 단부를 접착제 조성물 내에 두어 폴리카르보네이트 플라크가 채널 내에 세워져 있고 채널에 수직으로 위치되게 한다. 접합 면적은 322.58 ㎟이다. 접착제 조성물을 하기 기간 동안 실온에서 경화시킨다: 15분, 30분, 60분, 4시간(h), 24h 및 48h. 경화 시간 후, 시험 샘플을 시험 챔버 내에 수직으로 매달고 120℃에서 4시간 동안 체류시킨다. 이어서, 시험 샘플을 챔버로부터 조심스럽게 제거하고, 제거 10분 이내에, 접착제를 평가한다. 이어서, 시험 샘플을 다시 별도의 20h 동안 - 24h의 총 체류 시간 동안 - 챔버 내에 둔다. 육안에 의한 시각적 검사에 의해 샘플을 각각의 경화 시간에 평가한다. 접착제가 초기 접합 영역 밖에서 보이지 않으면, 접착제는 리플로우를 나타내지 않는 것으로 간주한다. 접착제가 초기 접합 영역 밖에서 보이는 경우, 접착제는 리플로우된 것으로 간주한다.
점도 시험 방법
분당 10회전으로 번호 27 스핀들을 사용하는 Brookfield Thermosel 점도계를 사용하여 163℃의 온도에 있는 용융된 샘플에 대해 점도를 측정한다.
평균 % 점도 변화 시험 방법
시간당 평균 % 점도 변화는 8시간(t)의 기간에 걸쳐 점도 시험 방법에 따라 온도(T)에서의 조성물의 점도를 측정함으로써 결정한다. 점도계에서 30분 후의 초기 점도 판독값을 Vi로 기록하고, 8시간의 기간 동안 시험한 후 점도 판독값을 Vt로 기록한다. 하기 식에 따라 평균 % 점도 변화를 계산한다:
% 점도 변화 = [[(Vt-Vi)/Vi]*100]/8.
포깅 시험 방법
문헌[June 1, 2007, 2nd Edition, ISO6452 entitled, "Rubber or Plastic Coated Fabrics-Determination of Fogging Characteristics of Trim Materials in the Interior of automobiles"]에 따라 포깅을 결정하고 시험한다. 완전히 경화되거나 가교결합된 접착제에 대해 이 시험을 완료한다. 결과를 % 투과율로서 기록한다.
실시예 1 내지 실시예 4
수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물을 하기와 같이 제조하였고 각각의 성분의 양은 표 1에 제시된 바와 같았다. 약 3500 g/mol의 Mn 및 90℃의 융점(제조업체에 의해 보고된 바와 같음)을 갖는 DYNACOLL 7490 에틸렌 글리콜/테트라데칸이산 결정질 폴리에스테르 폴리올, TERATHANE PTMEG 2000 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜 및 안료를 조합하여 액체가 될 때까지 120℃로 가열하였다. 이어서, 혼합물을 진공 하에서 약 1시간 동안 유지하여 혼합물을 건조시켰다. 이어서, 질소 블랭킷 하에서 혼합물에 다이페닐메탄 4,4'-다이아이소시아네이트를 첨가한 후 진공을 인가하였다. 반응을 120℃에서 1시간 동안 진행시켜 폴리우레탄 예비중합체를 형성하였다. 아이소시아네이트(NCO) 없음을 측정하고 적어도 2%가 되게 결정하였다.
점착부여제(들), 0.5 μm의 중위 입자 크기 및 24 g/m2의 BET 표면적을 갖는 카올린 점토, 및 LEVAMELT 456 에틸렌 비닐 아세테이트를 성분들이 액체가 될 때까지 175℃로 가열하였다. 혼합물을 진공 하에서 175℃에서 1시간 동안 혼합하였다. 이어서, 혼합물의 온도를 185℃ 내지 190℃로 증가시켰다. 이어서, HYTREL 3078 폴리에스테르/폴리에테르 공중합체를 첨가하고, 진공을 1시간 동안 인가하였다. 1 시간 후, PEARLBOND ECO 590 열가소성 폴리우레탄을 혼합물에 첨가하고 온도를 175℃로 감소시켰다. 혼합물을 진공 하에서 15 내지 30분 동안 또는 혼합물이 완전히 균질하게 보일 때까지 유지시켰다. 이어서, 폴리우레탄 예비중합체 및 DMDEE 4,4'-(옥시다이-2,1-에탄다이일)비스-모르폴린을 첨가하고, 온도를 165℃로 감소시켰다. 진공 하에서, 30분 동안 또는 균일한 조성물이 얻어질 때까지 계속 혼합하였다. 각각의 성분의 양은 표 1에 제시된 바와 같았다.
대조군 C1
DYNACOLL 7490 대신 PIOTHANE 3500 HD를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1 내지 실시예 4에서 상기 개시된 방법에 따라 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물을 제조하였고, 성분의 양은 하기 표 1에 제시된 바와 같았다. PIOTHANE 3500 HD는, DSC 시험 방법에 의한 결정화에 의해 측정되는 바와 같이, 76.80초의 결정화 피크까지의 시간, 52.6℃의 결정화 피크 온도, 및 0.58℃/s의 결정화 속도를 갖는다.
실시예 5
PEARLBOND ECO 590을 조성물에 첨가하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1 내지 실시예 4에서 상기 개시된 방법에 따라 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물을 제조하였고, 성분의 양은 하기 표 1에 제시된 바와 같았다.
실시예 1 내지 실시예 5 및 대조군 1의 수분 경화성 폴리우레탄 핫멜트 접착제 조성물을, 점도, 평균 % 점도 변화, 5분 중첩 전단, 고온 중첩 전단, 결정화 전이까지의 레올로지 시간, 결정화 전이의 레올로지 온도, 및 포깅 (% 투과율) 시험 방법 중 하나 이상에 따라 시험하였다. 결과가 표 1에 기록되어 있다.
[표 1]
Figure pct00001
실시예 1, 실시예 3, 실시예 4, 및 대조군 C1의 결정화 전이의 온도의 플롯이 도 1에 제시되어 있는데, 여기서 원이 표시된 실선 및 점선은 각각 실시예 1의 저장 탄성률 및 손실 탄성률을 나타내고, 삼각형이 표시된 실선 및 점선은 각각 실시예 3의 저장 탄성률 및 손실 탄성률을 나타내고, 십자가가 표시된 실선 및 점선은 각각 실시예 4의 저장 탄성률 및 손실 탄성률을 나타내고, 정사각형이 표시된 실선 및 점선은 각각 대조군 C1의 저장 탄성률 및 손실 탄성률을 나타낸다. x 축은 섭씨 온도 단위의 온도이고, y 축은 킬로파스칼(㎪) 단위의 저장 탄성률 및 ㎪ 단위의 손실 탄성률이다.
실시예 1, 실시예 3, 실시예 4, 및 대조군 C1의 결정화 전이의 온도의 플롯이 도 2에 제시되어 있는데, 여기서 원이 표시된 실선 및 점선은 각각 실시예 1의 저장 탄성률 및 온도를 나타내고, 삼각형이 표시된 실선 및 점선은 각각 실시예 3의 저장 탄성률 및 온도를 나타내고, 십자가가 표시된 실선 및 점선은 각각 실시예 4의 저장 탄성률 및 온도를 나타내고, 정사각형이 표시된 실선 및 점선은 각각 대조군 C1의 저장 탄성률 및 온도를 나타낸다. x 축은 분 단위의 시간이고, 좌측 y 축은 ㎪ 단위의 저장 탄성률이고, 우측 y 축은 섭씨 온도 단위의 온도이다.
1. 적어도 55℃의 결정화 피크 온도를 갖는 결정질 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 및 다이아이소시아네이트의 반응 생성물을 포함하는 아이소시아네이트-말단화된 폴리우레탄 예비중합체, 점토, 폴리에스테르/폴리에테르 열가소성 탄성중합체, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, (알킬)아크릴레이트 공중합체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 제1 열가소성 중합체, 및 제1 점착부여제를 포함하는, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
2. 적어도 55℃의 결정화 피크 온도를 갖는 결정질 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 및 다이아이소시아네이트의 반응 생성물을 포함하는 아이소시아네이트-말단화된 폴리우레탄 예비중합체, 점토, 폴리에스테르/폴리에테르 열가소성 탄성중합체, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, (알킬)아크릴레이트 공중합체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 제1 열가소성 중합체, 및 제1 점착부여제, 및 열가소성 폴리우레탄, 열가소성 폴리카프로락톤, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 제2 열가소성 중합체를 포함하는, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
3. 상기 단락 1 또는 단락 2에 있어서, 25 중량% 내지 45 중량%의 아이소시아네이트-말단화된 폴리우레탄 예비중합체, 및 5 중량% 내지 30 중량%의 점토를 포함하는, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
4. 단락 1 내지 단락 3 중 어느 한 단락에 있어서, 아이소시아네이트-말단화된 폴리우레탄 예비중합체는 NCO:OH 비가 5:1 내지 2:1인, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
5. 단락 1 내지 단락 3 중 어느 한 단락에 있어서, 아이소시아네이트-말단화된 폴리우레탄 예비중합체는 NCO:OH 비가 4:1 내지 3:1인, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
6. 단락 1 내지 단락 5 중 어느 한 단락에 있어서, 10 중량% 내지 20 중량%의 점토를 포함하는, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
7. 단락 1 내지 단락 6 중 어느 한 단락에 있어서, 5 중량% 내지 35 중량%의 점착부여제를 포함하는, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
8. 단락 1 내지 단락 7 중 어느 한 단락에 있어서, 알파-메틸스티렌 점착부여제를 포함하는 제2 점착부여제를 추가로 포함하는, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
9. 단락 1 내지 단락 8 중 어느 한 단락에 있어서, 결정질 폴리에스테르 폴리올은 적어도 60℃의 결정화 피크 온도를 나타내는, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
10. 단락 1 내지 단락 9 중 어느 한 단락에 있어서, 결정질 폴리에스테르 폴리올은 적어도 80℃의 융점을 나타내는, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
11. 단락 1 내지 단락 10 중 어느 한 단락에 있어서, 결정질 폴리에스테르 폴리올은 적어도 2개의 탄소 원자를 갖는 다이올 및 12 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 이산으로부터 유도되는, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
12. 단락 1 내지 단락 11 중 어느 한 단락에 있어서, 결정질 폴리에스테르 폴리올은 테트라데칸이산, 도데칸이산 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 이산 및 에틸렌 글리콜로부터 유도되는, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
13. 단락 2 내지 단락 12 중 어느 한 단락에 있어서, 제2 열가소성 중합체는 적어도 80℃의 용융 온도를 나타내는, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
14. 단락 1 내지 단락 13 중 어느 한 단락에 있어서, 조성물은 적어도 100 뉴턴, 적어도 500 뉴턴, 또는 적어도 600 뉴턴의 5분 중첩 전단 강도를 나타내는, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
15. 단락 1 내지 단락 14 중 어느 한 단락에 있어서, 조성물은 적어도 450 뉴턴, 적어도 500 뉴턴, 또는 적어도 640 뉴턴의 고온 중첩 전단 강도를 나타내는, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
16. 단락 1 내지 단락 15 중 어느 한 단락에 있어서, 조성물은, 용융물로부터 냉각 시, 215초 이하의 결정화 전이 시간을 나타내는, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
17. 단락 1 내지 단락 16 중 어느 한 단락에 있어서, 조성물은 용융물로부터 냉각 시, 적어도 45℃의 결정화 전이 온도를 나타내는, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
18. 단락 1 내지 단락 17 중 어느 한 단락에 있어서, 조성물은 포깅 시험 방법에 따라 시험될 때 적어도 90%의 투과율을 나타내는, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
19. 단락 1 내지 단락 17 중 어느 한 단락에 있어서, 조성물은 포깅 시험 방법에 따라 시험될 때 100%의 투과율을 나타내는, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
20. 제1 기재, 제2 기재, 및 단락 1 내지 단락 19 중 어느 한 단락의 경화된 접착제 조성물을 포함하고, 제1 기재는 경화된 접착제 조성물을 통해 제2 기재에 접합된, 물품.
21. 단락 24에 있어서, 제1 기재는 폴리카르보네이트를 포함하고, 제2 기재는 폴리프로필렌을 포함하는, 물품.
22. 폴리카르보네이트 기재, 폴리프로필렌 기재, 및 단락 1 내지 단락 19 중 어느 한 단락의 경화된 접착제 조성물을 포함하고, 폴리카르보네이트 기재는 경화된 접착제 조성물을 통해 폴리프로필렌 기재에 접합된, 헤드 램프.

Claims (15)

  1. 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물로서,
    적어도 55℃의 결정화 피크 온도를 갖는 결정질 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 및 다이아이소시아네이트의 반응 생성물을 포함하는 아이소시아네이트-말단화된 폴리우레탄 예비중합체;
    점토;
    폴리에스테르/폴리에테르 열가소성 탄성중합체;
    에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, (알킬)아크릴레이트 공중합체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 제1 열가소성 중합체; 및
    제1 점착부여제를 포함하는, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 열가소성 폴리우레탄, 열가소성 폴리카프로락톤, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 제2 열가소성 중합체를 추가로 포함하는, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    25 중량% 내지 45 중량%의 아이소시아네이트-말단화된 폴리우레탄 예비중합체; 및
    5 중량% 내지 30 중량%의 점토를 포함하는, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 아이소시아네이트-말단화된 폴리우레탄 예비중합체는 NCO:OH 비가 5:1 내지 2:1인, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 10 중량% 내지 20 중량%의 점토를 포함하는, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 알파-메틸스티렌 점착부여제를 포함하는 제2 점착부여제를 추가로 포함하는, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 결정질 폴리에스테르 폴리올은 적어도 60℃의 결정화 피크 온도를 나타내는, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 결정질 폴리에스테르 폴리올은 적어도 2개의 탄소 원자를 갖는 다이올 및 12 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 이산으로부터 유도되는, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
  9. 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 열가소성 중합체는 적어도 80℃의 융점을 나타내는, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 적어도 500 뉴턴의 5분 중첩 전단 강도(Five Minute Overlap Shear Strength)를 나타내는, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 적어도 500 뉴턴의 고온 중첩 전단 강도(High Temperature Overlap Shear Strength)를 나타내는, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은, 용융물로부터 냉각 시, 215초 이하의 결정화 전이 시간을 나타내는, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 용융물로부터 냉각 시, 적어도 45℃의 결정화 전이 온도를 나타내는, 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물.
  14. 물품으로서,
    제1 기재;
    제2 기재; 및
    제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 경화된 접착제 조성물을 포함하고, 상기 제1 기재는 상기 경화된 접착제 조성물을 통해 상기 제2 기재에 접합된, 물품.
  15. 헤드 램프로서,
    폴리카르보네이트 기재;
    폴리프로필렌 기재; 및
    제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 경화된 접착제 조성물을 포함하고, 상기 폴리카르보네이트 기재는 상기 경화된 접착제 조성물을 통해 상기 폴리프로필렌 기재에 접합된, 헤드 램프.
KR1020227001826A 2019-08-26 2020-08-26 속경화 수분 경화성 핫멜트 접착제 조성물 및 이를 포함하는 물품 KR102638041B1 (ko)

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