KR940009041B1 - 접착제 조성물, 결합방법 및 결합된 다층 직물 조립체 - Google Patents

접착제 조성물, 결합방법 및 결합된 다층 직물 조립체 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

접착제 조성물, 결합방법 및 결합된 다층 직물 조립체
본 발명은 적당한 접착제를 사용하는 기질(SUBSTRATE)의 접착에 관한 것이다. 특히 본 발명은 특정 디이소시아네이트 화합물과 특정 폴리하이드록시 화합물로부터 유도되는 폴리우레탄 프리폴리머(PREPOLYMER) 및 열, 습기 및 UV방사에 저항성이 있는 접착결합을 부여하는 폴리우레탄 프로폴리머의 용도에 관한 것이다.
많은 상이한 형태의 폴리우레탄 기재 접착제는 이미 특정용도로 개발되어 왔으며, 폴리우레탄 프로폴리머는 이들 폴리우레탄 기재 접착제의 용도로 증가일로로 널리 보급되어 왔다. 전형적으로 폴리우레탄 프리폴리머는 유리 이소시아네이트기를 갖는 “프리폴리머”를 제조하기 위하여 과잉의 디이소시아네이트 화합물과 폴리하이드록시 화합물을 반응시키므로서 제조된다. 그 다음 폴리우레탄 프리폴리머의 유리 이소시아네이트기를 필요에 따라 여러가지 가교제 등을 사용하여 습기에 노출시키므로서 가교 또는 경화시킬 수 있다.
미국특허 제4,623,709호에는 비대칭 디이소시아네이트를 다가 알코올과 반응시켜 반응생성물을 형성한 다음 대칭 디아소시아네이트와 결합시키므로서 소량의 미반응 디이소시네이트를 갖는 폴리우레탄 프로폴리머의 제법이 기술되어 있다. 디이소시아네이트 화합물과 반응시 사용되는 여러가지 다가 알코올에는 OH-관능 폴리에스테르, OH-관능 폴리에테르 및 단쇄 디올, 트리올 및 테트라올이 있다.
미국특허 제4,891,269호에는 필름 형성 에틸렌-비닐 공중합체, 폴리우레탄 프리폴리머, 중합 점착강화제 및 산화방지제 함유하는 접착제를 이용하는 방법이 기술되어 있다. 폴리우레탄 프리폴리머는 방향족 폴리이소시아네이트 및 적당한 점성을 얻기에 충분한 분자량과 하이드록실을 갖는 폴리하이드록시 화합물로부터 제조된다. 프로폴리머를 형성시 사용되는 여러가지 폴리하이드록시 화합물에는 폴리옥시알킬렌 화합물, 폴리부타디엔 디올, 하이드록실 함유 폴리에스테르, 하이드록실 함유 폴리에스테르 아미드 및 폴리알킬렌 에테르 글리콜 화합물이 있다.
미국특허 제4,675,237호에는 적층 유리의 제조에 사용되는 접착제 층이 기술되어 있다. 접착제 층은 이중 에틸렌 결합을 갖는 모노이소시아네이트로 구성되는 이소시아네이트 성분 및 폴리올 성분과 최소한 하나의 중합 개시제로부터 형성되는 저온 중합성 폴리우레탄을 함유한다. 폴리올 성분으로서 사용되는 여러가지 하이드록시 화합물에는 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 폴리카프로락톤, 폴리카보네이트 폴리올, 폴리에스테르 폴리카보네이트 폴리올 및 하이드록실 또는 카브록실 관능성을 갖는 폴리부타디엔이 있다.
미국특허 제3,642,943호에는 이소시아네이트 함유 우레탄 프리폴리머 및 아크릴 단량체 및 유기 디이소시아네이트와 하이드록실 알킬 단량체의 어덕트(ADDUCT)의 공중합체의 혼합물을 함유하는 중합물질의 용액이 기술되어 있다. 이소시아네이트 함유 우레탄 프리폴리머는 유기 디이소시아네이트와 폴리올 또는 폴리올의 혼합물을 반응시키므로서 제조된다. 우레탄 프리폴리머의 형성시 유용한 여러가지 폴리올에는 에틸렌옥사이드 및/또는 프로필렌 옥사이드 및 트리메틸올 프로판 같은 폴리올의 부가중합에 의하여 제조되는 폴리에테르 폴리올이 있다. 기타 폴리올로서는 저분자량 폴리올과 폴리카르복실산을 공중합함으로서 제조되는 폴리에스테르 폴리올이 있따.
미국특허 제4,112,017호에는 불포화 부가중합성 우레탄 수지를 기재로 한 방사 경화성 피복조성물이 기술되어 있다. 우레탄 수지는 폴리이소시아네이트 화합물, 불포화 부가중합성 단량체 화합물 및 폴리에스테르 폴리올로부터 제조된다. 폴리에스테르 폴리올은 1, 3-부틸렌 글리콜 또는 네오펜틸 글리콜, 아디핀산, 이소프탈산 및 최소한 세개의 하이드록실기를 갖는 지방족 폴리올의 반응생성물이다.
미국특허 제4,133,723호에는 최소한 하나의 불포화 우레탄 수지를 기재로 한 에너지 경화성 조성물이 기술되어 있다. 이 수지는 폴리이소시아네이트 화합물, 폴리(알킬렌 옥사이드) 폴리올 및 불포화 부가중합성 단량체 화합물의 반응생성물이다. 수지는 반응성 희석제, 방향족 감광제 및 방향족 광개시제와 함께 사용된다.
상술한 바와 같이 폴리우레탄 프로폴리머를 기재로 한 공지의 폴리우레탄 접착제 대부분은 높은 열, 높은 습도 및 장기간의 자연 또는 인공 UV방사에 노출되는 창문 차양 또는 여러가지 옥의 구조물 같은 불투명, 투명 또는 반투명 물질에 적용할 시 만족스럽게 못하였다. 특히 종래의 폴리우레탄 프리폴리머를 기재로 한 접착제는 높은 열, 높은 습도 및 지속적인 UV방사 같은 환경조건에 장기간 노출시 탈색, 해중합 및/또는 가수분해되는 경향이 있다. 이에 부가하여, 많은 공지의 폴리우레탄 프로폴리머를 기재로 한 접착제는 접착하고자 의도하지 않은 구조물의 인접층에 확산 또는 폐색시키는 일이 없이 얇은 구조물과 같은 물질의 얇은 층을 선택적으로 접착할 수 없다. 다른 층의 구조물에 확산 또는 폐색시키는 경향은 다층 구조물 등의 선택된 충만을 접착시키고자 하는 경우에는 상당한 문제점을 야기시킨다.
따라서 높은 열, 높은 습도 및 지속적인 UV방사를 견딜 수 있는 접착결합을 부여하기 위하여 직물형 물질에 효과적으로 적용될 수 있는 폴리우레탄 접착제가 요구되고 있다. 이러한 형태의 접착제에 대한 요구는 햇빛, 고온 및/또는 습도에 계속하여 노출되는 창문 차양 같은 투명 또는 밝은 색 직물형 물질을 생산하는 산업에서 특히 강하다.
본 발명은 높은 열, 높은 습도 및 지속적인 UV방사를 견디는 접착결합을 부여하도록 직물형 물질에 효과적으로 적용될 수 있는 폴리우레탄 플리폴리머를 기재로 한 폴리우레탄 접착제에 관한 것이다. 본 발명의 접착제는 폴리하이드록시 화합물과 이소시아네이트 화합물의 결합으로부터 제조되는 폴리우레탄 프리폴리머를 기재로 한다. 특히 폴리우레탄 프리폴리머는 폴리알킬렌 에테르 디올, 폴리알킬렌 에테르 트리올, 폴리 에스테르 폴리올 및 이소시아네이트 화합물을 반응시키므로서 제조된다. 최근에 폴리올과 이소시아네이트 화합물의 이와 같은 특별한 결합으로부터 제조된 폴리우레탄 프리폴리머는 상술한 요구에 부합되는 접착제 조성물을 형성함을 알았다.
본 발명의 폴리우레탄 접착제는 열, 습도 및 UV방사에 대한 지속적인 환경노출을 견디어 내는 접착결합을 부여하는데 이용될 수 있는 특정 폴리하이드록시 화합물과 지방족 이소시아네이트 화합물로부터 제조되는 폴리우레탄 프리폴리머를 기재로 한다. 특히 본 발명의 폴리우레탄 프로폴리머는 지속적인 환경저항을 보여주는 폴리우레탄 프리폴리머를 생성하기에 충분한 반응조건하에서 폴리알킬렌 에테르 디올, 폴리알킬렌 에테르 트리올, 폴리에스테르 폴리올 및 이소시아네이트 화합물을 반응시키므로서 제조된다.
본 발명의 이소시아네이트 화합물은 2-4개(바람직하기로는 2-3개)의 이소시아네이트 관능성을 갖는 비-방향성, 환식 또는 직선 지방족 유기 이소시아네이트 화합물일 수 있다. 따라서 알킬 및 알킬렌 폴리이소시아네이트, 사이클로알킬 및 사이클로알킬렌 폴리이소시아네이트 및 이들의 혼합물 같은 공지의 폴리이소시아네이트가 본 발명에 이용될 수 있다. 본 발명에 유용한 대표적인 지방족 이소시아네이트 화합물에는 비스(4-이소시아네이토사이클로헥실) 메탄, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 2, 2, 4-트리메틸헥사메틸렌-1, 6-디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 헥사메닐렌-1, 6-디이소시아네이트(이들의 이량체 및 삼량체를 포함), 1, 4-사이클로헥산 디이소시아네이트, 1, 4-비스(이소시아네이토메틸) 사이클로헥산, m-크실렌 디이소시아네이트 및 2-4개의 관능성을 갖는 기타 폴리이소시아네이트 수지가 있다. 일반적으로 디이소시아네이트 화합물이 바람직하며, 비스(4-이소시아네이토사이클로헥실) 메탄이 특히 바람직하다. 또한 이소시아네이트 화합물은 약 160-400(바람직하기로는 약 200-300) 사이의 분자량을 갖는 것이 바람직하다. 이소시아네이트 화합물은 전체 우레탄 프리폴리머 조성물의 약 20-70중량%(바람직하기로는 30-65중량%)의 양으로 본 발명에 이용된다.
본 발명의 접착제의 성능에 대하여 중요한 것은 지방족 이소시아네이트 화합물과 반응시키기 위한 폴리하이드록시 화합물의 특정 결합의 이용이다. 특히 본 발명은 폴리알킬렌 에테르 디올이 두개의 하이드록실 관능성을 갖는 직쇄 화합물인 점에서 특징이 있는 폴리알킬렌 에테르 디올 화합물을 이용하고 있다. 본 발명의 폴리알킬렌 에테르 디올은 본 기술분야에 널리 공지된 고리열림반응에서 알킬렌 옥사이드, 테트라하이드로푸란 또는 디옥소란 같은 환식 에테르를 에틸렌 글리콜, 1, 3-부탄 디올 또는 1, 4-부탄 디올 같은 이관능 하이드록시 화합물과 반응시키므로서 제조될 수 있다. 얻어진 폴리알킬렌 에테르 디올이 두개의 하이드록실 관능성을 갖도록 이관능 하이드록시 화합물을 이용하는 것이 중요하다. 그와 같은 폴리알킬렌 에테르 디올의 예로서는 폴리테트라메틸렌 에테르 디올, 폴리에틸렌 에테르 디올, 폴리프로필렌 에테르 디올, 폴리부틸렌 에테르 디올 및 폴리에틸렌 프로필렌 에테르 디올이 있으며, 폴리테트라메틸렌 에테르 디올이 바람직하다. 폴리알킬렌 에테르 디올의 분자량은 약 500-2000이지만 약 600-1000의 범위가 바람직하다. 또한 본 발명의 이소시아네이트 화합물과 반응시 약 -70℉ 및 -20℉ 사이(바람직하기로는 약 -40℉ 및 -60℉ 사이)의 유리전이온도를 갖는 우레탄 중합체(이후 우레탄 중합체 유리전이온도라고 칭함)를 생성하게 되는 폴리알킬렌 에테르 디올을 이용하는 것이 본 발명에서 바람직하다. 폴리알킬렌 에테르 디올은 전체 우레탄 프리폴리머 조성물의 약 40-60중량%(바람직하기로는 약 25-50중량%) 범위의 양으로 이용된다.
또한 본 발명은 폴리알킬렌 에테르 트리올이 세개의 하이드록실 관능성을 갖는 분지쇄 화합물인 점에서 특징이 있는 폴리알킬렌 에테르 트리올을 이용하고 있다. 본 발명의 폴리알킬렌 에테르 트리올은 본 기술분야에 널리 공지된 고리열림반응에서 알킬렌 옥사이드(예컨데 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 부틸렌 옥사이드 등) 같은 환식 에테르를 트리메틸올 프로판, 1, 2, 6-헥산 트리올, 글리세롤 등과 같은 삼관능 하이드록시 화합물과 반응시킴으로서 제조될 수 있다. 대표적인 폴리알킬렌 에테르 트리올에는 폴리프로필렌 에테르 트리올, 폴리부틸렌 에테르 트리올, 폴리에틸렌 에테르 트리올, 폴리테트라메틸렌 에테르 트리올 및 폴리에틸렌 프로필렌 에테르 트리올이 있으며, 폴리프로필렌 에테르 트리올이 바람직하다. 폴리알킬렌 에테르 트리올의 분자량은 약 200-3000이지만 약 300-900범위가 바람직하다. 또한 약 -70℉ 및 -20℉ 사이(바람직하기로는 약 -40℉ 및 -60℉ 사이)의 우레탄 중합체 유리전이온도를 갖는 폴리알킬렌 에테르 트리올을 이용하는 것이 본 발명에서 바람직하다. 폴리알킬렌 에테르 트리올은 전체 우레탄 프리폴리머 조성물의 약 1-30중량%(바람직하기로는 약 10-25중량%)의 양으로 본 발명에 이용된다.
또한 본 발명은 락톤 또는 카르복실산과 다관능 하이드록시 화합물의 반응에 의하여 형성되는 것과 같은 폴리에스테르 폴리올을 이용하고 있다. 본 발명의 카르복실산을 기재로 한 폴리에스테르 폴리올은 본 기술분야에 공지된 방법에 따라 본 기술분야에 널리 공지된 여러가지 결합방식으로 석신산, 아디핀산, 수베린산, 아제라인산, 세바신산, 프탈산, 이소프탈산 또는 테레프탈산 같은 카르복실산을 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 1, 4-부탄 디올, 1, 3-프로판 디올, 1, 6-헥산 디올, 디메틸올 프로판, 글리세롤, 에리트리톨, 펜타에리트리톨, 폴리(에틸렌 옥사이드) 디올, 폴리(에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드) 디올 및 폴리(테트라메틸렌 옥사이드) 디올 같은 다관능 하이드록시 화합물과 반응시킴으로서 제조될 수 있다. 현재 바람직한 카르복실산 기재 폴리에스테르 폴리올에는 1, 6-헥산 디올 프탈레이트 폴리에스테르 디올, 1, 6-헥산 디올 아디페이트 디올 및 1, 6-헥산 디올 에틸렌 글리콜 아디페이트 디올이 있다.
본 락톤 기재 폴리에스테르 폴리올은 본 기술분야에 공지된 방법에 따라 카프로락톤 같은 락톤을 바로 전에 언급한 바와 같은 다관능 하이드록시 화합물과 반응시키므로서 제조된다. 특히 바람직한 락톤 기재 폴리에스테르 폴리올(일반적으로 이는 또한 카르복실산 기재 폴리에스테르 폴리올보다 바람직하다)은 카프로락톤과 트리메틸올 프로판의 반응으로부터 제조되는 폴리카프로락톤 트리올이다. 폴리에스테르 폴리올의 분자량은 약 250-3000(바람직하기로는 약 350-1000)의 범위이다. 또한 약 50℉-200℉ 사이(바람직하기로는 약 90℉-160℉ 사이)의 우레탄 중합체 유리전이온도를 갖는 폴리에스테르 폴리올을 이용하는 것이 본 발명에서 바람직하다. 폴리에스테르 폴리올은 전체 우레탄 프리폴리머 조성물의 약 1-30중량%(바람직하기로는 약 5-25중량%) 범위의 양으로 이용된다.
본 폴리하이드록시 화합물과 본 이소시아네이트 화합물의 반응으로부터 얻어지는 우레탄 중합체의 유리전이온도(Tg)는 본 우레탄 프리폴리머 기재 접착제의 전체 안정성 및 효능을 부여하도록 상이한 Tg의 각각의 우레탄 세그먼트가 결합하리라고 믿고 본 명세서에 기술한다. 환언하면, 비교적 무정형(낮은 Tg)의 폴리알킬렌 에테르 디올 및 트리올 기재 우레탄 세그먼트와 비교적 결정성(높은 Tg)의 폴리에스테르 폴리올 기재 우레탄 세그먼트의 결합은 특히 직물형 물질에 적용시 전체 우레탄 프로폴리머가 본 발명의 접착제의 특이한 효능을 나타내게 한다고 믿어진다.
본 발명에 사용하기 위한 폴리하이드록시 화합물을 적당히 선택하기 위하여 특별한 폴리하이드록시 화합물을 기재로 한 얻어진 우레탄의 Tg는 본 기술분야에 공지된 방법에 따라 특별한 폴리하이드록시 화합물의 융점을 사용하여 산정할 수 있으며, 그 다음 얻어진 우레탄의 Tg는 마찬가지로 널리 공지된 방법에 따라 증명할 수 있다. 폴리하이드록시 화합물이 상술한 범위(특히 바람직한 범위)를 갖는 우레탄 세그먼트가 얻어지게 선택되도록 하는 것이 본 발명의 접착제의 성능에 중용하다.
본 기술분야에 공지되어 있는 바와 같이 각종 충전제, 확장제, 가소제, 티크너, 촉매, 안료, 억제제, 산화방지제 등이 본 발명의 조성물에 함유될 수 있다. 예컨대 대표적인 충전제에는 탈크 및 클레이의 실리케이트, 칼슘 카보네이트, 호분 등이 있고, 대표적인 안료에는 TiO2등이 있으며, 대표적인 가소제에는 프탈레이트, 아디페이트, 아젤레이트 등이 있으며, 대표적인 촉매로는 Sn 등이 있고, 대표적인 산화방지제에는 시바 가이기 회사의 IRGANOX 및 AOX라는 상표로 판매되고 있는 산화방지제 같은 힌더드 폴리페놀이 있다. 요구되지는 않지만 치환 하이드록시페닐 벤조트리아졸 같은 UV안정제가 최종 조성물의 UV 안정성을 향상시키기 위하여 본 발명에 이용될 수 있다. 상업적으로 입수 가능한 UV안정제로서는 티누빈(TINUVIN)라는 상표로 시바 가이기 회사에 의하여 판매되고 있는 안정제가 있다.
전형적으로 본 발명의 폴리우레탄 프로폴리머는 약 60℉-250℉ 사이(바람직하기로는 약 110℉-160℉ 사이)의 온도에서 폴리올 성분을 함께 결합한 다음 지방족 이소시아네이트 화합물을 폴리올 혼합물에 첨가하여 높은 점도의 프리폴리머를 형성하므로서 제조된다. 사용하고자 하는 이소시아네이트 및 폴리하이드록시 화합물의 양을 선택하고자 하는 경우, 혼합물에 약 1.05 : 1-10.00 : 1(바람직하기로는 약 1.50 : 1-4.00 : 1)의 NCO : OH 관능성 비율을 생성하도록 하는 것이 바람직하다. 반응은 건조, 비반응성 유기 용매의 존재하에 불활성 대기(예컨대 질소)에서 수행하는 것이 바람직하다. 본 발명에 사용하기 위한 대표적인 용매에는 톨루엔 및 메틸에틸케톤 같은 케톤용매 같은 방향족 용매가 있다. 또한 본 발명의 성분은 용매의 사용없이 결합될 수 있다. 프리폴리머가 저장중에 그리고 접착제로서 프로폴리머를 사용하기 전에 습기없이 유지되도록 하는 것이 중요하다. 전형적으로 이는 폴리올과 이소시아네이트 화합물의 일 패키지(one-package) 안정성을 확보하기 위하여 불활성 질소 대기에 프리폴리머를 저장함으로서 달성된다.
프로폴리머는 본 기술분야에 공지되어 있는 바와 같이 약 100°-180℉의 온도에서 고온 용융물로서 높은 점성 혼합물을 가하므로서 접착제로서 이용된다. 직물형 물질을 함께 결합하기 위해 본 접착제를 적용하기 위하여 고온 용융 접착제를 직물의 일층에 박막으로서 압출하고 그 후 직물의 제2층은 본 기술분야에 공지된 바와 같이 닙로울러 또는 플래튼 프레스 같은 로울러를 사용하여 직물의 피복된 층에 압착시킨다. 그 다음 결합된 이층 직물 조립체를 약 1-15시간 동안 주위 습기의 존재하에(또는 추가적인 습기를 가하여) 방치하여 경화시킨다.
본 발명의 접착제 조성물은 직포, 부직포, 목재, 금속, 가죽 및 플라스틱을 포함한 여러가지 물질 및 기질에 적용할 수 있다. 본 발명의 접착제 조성물은 높은 열, 높은 습도 및 지속적인 UV방사 같은 환경조건을 견디어내는 접착결합을 부여한다. 본 발명의 접착제에 의하여 부여된 결합은 불투명, 투명 또는 반투명 물질을 탈색시키지 않으며 또 조기의 해중합 또는 가수분해를 최소화시킨다. 더욱이 접착제 조성물은 다층직물형 물질에 적용이 용이하도록 예외적인 비차폐 특성을 나타낸다. 본 발명의 조성물은 직물형 물질의 결합에 이용되는 것이 바람직하지만, 또한 본 발명의 조성물은 상술한 기질에 이용되는 경우 주위 경화피복 또는 접착제용 도제 등으로서 사용될 수도 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
[실시예 1]
유리가 내장된 반응기에 16.4g의 폴리프로필렌 에테르 트리올[분자량(MW) 440], 26,6g의 폴리테트라메틸렌 에테르 디올(MW 650) 및 23.2g의 폴리카프로락톤 트리올(MW 540)을 주입하였다. 얻어진 혼합물을 30분 동안 100℃에서 진공하에 가스를 제거한 다음 실온으로 냉각시키고 질소 정화를 행하였다. 그다음 냉각된 혼합물에 0.2g의 Sn 촉매를 가한 다음 64.8g의 비스(4-이소시아네이토사이클로헥실) 메탄을 첨가하였다. 그 다음 반응혼합물을 약 120℃로 발열 반응시키고 적정에 의하여 측정하여 소망하는 이론 NCO값이 도달될 때까지 상기 온도에서 유지시켰다. 얻어진 높은 점도의 프리폴리머를 가스 제거한 다음 질소하에 저장하였다.
상기 제조된 프리폴리머를 고온 용융 박막으로서 120℃의 온도에서 부직 폴리에스테르 직물로 압출하였다. 피복된 직물에 부직 폴리에스테르 직물의 제2층을 가하고 두 조각의 직물을 닙로울러에 의하여 함께 압착하였다. 결합된 직물 층을 주위 습기의 존재하에 약 12시간 동안 방치하여 경화시켰다.
결합된 직물을 실시예 2-7에 대하여 하술하는 양(g)의 성분을 사용하여 실시예 1에서와 같이 제조하였다. 폴리올을 가스 제거한 후 또는 최종 가스 제거 및 저장전에 이소시아네이트-폴리올 반응이 완결된 후 산화방지제 및/또는 UV안정제를 가하였다.
[실시예 2]
폴리프로필렌 에테르 트리올(MW 440) 12.4
폴리테트라메틸렌 에테르 디올(MW 650) 28.8
폴리카프로락톤 트리올(MW 540) 8.0
비스(4-이소시아네이토사이클로헥실) 메탄 49.3
Sn 촉매 0.2
산화방지제＊ 0.25
티누빈 328 0.5
티누빈 765 0.5
[실시예 3]
폴리프로필렌 에테르 트리올(MW 440) 16.4
폴리테트라메틸렌 에테르 디올(MW 650) 26.6
폴리카프로락톤 리올(MW 400) 23.2
비스(4-이소시아네이토사이클로헥실) 메탄 64.8
Sn 촉매 0.2
[실시예 4]
폴리프로필렌 에테르 트리올(MW 440) 16.4
폴리테트라메틸렌 에테르 디올(MW 650) 26.6
폴리카프로락톤 리올(MW 440) 23.2
비스(4-이소시아네이토사이클로헥실) 메탄 64.8
Sn 촉매 0.2
산화방지제＊ 0.25
티누빈 328 0.5
티누빈 765 0.5
＊ 산화방지제는 ADX 330, IRGANOX 1010 및 IRGANOX 245를 포함하며, 이들 모두는 본질적으로 동일한 성능을 나타낸다.
[실시예 5]
폴리프로필렌 에테르 트리올(MW 840) 20.2
폴리테트라메틸렌 에테르 디올(MW 1000) 30.8
폴리카프로락톤 트리올(MW 540) 5.0
이소포론 디이소시아네이트 31.0
Sn 촉매 0.2
[실시예 6]
폴리프로필렌 에테르 트리올(MW 440) 12.4
폴리테트라메틸렌 에테르 디올(MW 650) 28.8
헥산 디올 프탈레이트 에스테르 디올(MW 800) 5.0
헥사메틸렌 디이소시아네이트 29.4
Sn 촉매 0.2
[실시예 7]
폴리프로필렌 에테르 트리올(MW 440) 12.4
폴리테트라메틸렌 에테르 디올(MW 650) 28.8
헥산 디올 프탈레이트 에스테르 디올(MW 800) 5.0
헥사메틸렌 디이소시아네이트 29.4
Sn 촉매 0.2
산화방지제* 0.25
티누빈 328 0.5
티누빈 765 0.5
＊ 산화방지제는 ADX 330, IRGANOX 1010 및 IRGANOX 245를 포함하며, 이들 모두는 본질적으로 동일한 성능을 나타낸다.
실시예 1-7에 따라 제조된 결합된 직물로 하술하는 여러가지 시험을 행하였다.
[습윤 노출 시험]
폭이 3인치이며 길이가 10인치인 직물 샘플을 시험중 습윤 체임버에서 문위에 매달아 놓았다. 직물 샘플을 신장시키기 위하여 150g의 추를 사용하였다. 공기 온도는 187±3℉로 유지하였다. 이들 조건하에서 95% 이상의 습도가 추정된다. 500시간의 시험기간 동안 접착층 또는 직물의 열화를 관측할 수 없는 경우 샘플은 시험을 통과한 것으로 간주된다.
[건열 노출 시험]
폭이 3인치이고 길이가 10인치인 직물 조각을 120시간 동안 오븐에 걸어 놓았다. 저부에 150g의 추를 부착하여 완전히 신장된 위치로 유지하였다. 이 기간동안 오븐 온도는 250±2℉로 유지하였다. 시험기간 동안 직물 또는 접착층의 열화를 관측할 수 없는 경우 직물은 시험을 통과한 것으로 간주된다.
[UV방사 노출시험]
직물 샘플의 접착층의 샘플을 72시간 동안 형광램프(320㎚에서 피크 파장)에 노출시켰다. 그다음 황변되는 양에 주의를 한다. 시험기간 중에 갈변 또는 황변을 감지할 수 없는 경우 직물은 시험을 통과한 것으로 간주된다.
[전체 기상 노출 시험]
접착층 황변에 대한 최종 시험 및 전체 내구 시험은 아틀라스 Ci-65 웨더로미터(Atlas Ci-65 Weatherometer)에서 1500시간의 노출이다. 접착층은 접착층 황변 및 강도에 대하여 500시간 후 시험하였다. 노출조건은 하기와 같다.
노출 조건
장치 아틀라스 Ci-65
램프 수냉 크세논 아아크(6500W)
필터 내측 보로실리케이트
외측 소다 라임
스펙트럼 발광 420㎚에서 1.10W/㎡
블랙 패널 온도 70℃
상대 습도 15-45%(매일 변함)
시험기간 중에 접착층의 결합장 또는 황변의 손실이 없는 경우 직물은 시험을 통과한 것으로 간주된다.
[시험결과]
실시예 1-7에 따라 제조된 각각의 직물 샘플을 상기 4개의 시험 모두를 통과시켰다. 이외에 모든 직물 샘플에 대한 접착결합은 한시간 동안 약 168℉에서 약 450g의 추에 대하여 인접직물층에 힘을 가하는 경우 직물의 인접층에 폐색되거나 확산되지 않았다.
상기 자료로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 접착제 조성물은 지속적인 환경노출에 대하여 놀라우리만치 효과적인 저항을 보여주는 비폐색 접착결합을 부여한다.

Claims (20)

  1. 폴리알킬렌 에테르 디올, 폴리알킬렌 에테르 트리올, 폴리에스테르 폴리올 및 이소시아네이트 화합물로 구성되는 접착제 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 폴리알킬렌 에테르 디올은 폴리테트라메틸렌 에테르 디올, 폴리에틸렌 에테르 디올, 폴리프로필렌 에테르 디올, 폴리부틸렌 에테르 디올 및 폴리에틸렌 프로필렌 에테르 트리올로 구성되는 기로부터 선택됨을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 폴리알킬렌 에테르 트리올은 폴리프로필렌 에테르 트리올, 폴리부틸렌 에테르 트리올, 폴리에틸렌 에테르 트리올, 폴리테트라메틸렌 에테르 트리올 및 폴리에틸렌 프로필렌 에테르 트리올로 구성되는 기로부터 선택됨을 특정으로 하는 접착제 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 폴리에스테르 폴리올은 폴리카프로락톤, 1, 6-헥산 디올 프탈레이트 폴리에스테르 디올, 1, 6-헥산 디올 아디페이트 디올 및 1, 6-헥산 디올 디에틸렌 글리콜 아디페이트 디올로 구성되는 기로부터 선택됨을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 이소시아네이트 화합물은 비스(4-이소시아네이토사이클로헥실) 메탄, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 2, 2, 4-트리메틸헥사메틸렌-1, 6-디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 헥사메틸렌-1, 6-디이소시아네이트, 1, 4-사이클로헥산 디이소시아네이트, 1, 4-비스(이소시아네이토메틸) 사이클로헥산 및 m-크실렌 디이소시아네이트로 구성되는 기로부터 선택됨을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  6. 제2항에 있어서, 폴리아킬렌 에테르 디올은 테트라하이드로푸란의 고리열림반응으로부터 제조되는 폴리테트라메틸렌 에테르 디올임을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  7. 제3항에 있어서, 폴리알킬렌 에테르 트리올은 프로필렌 옥사이드의 고리열림반응으로부터 제조되는 폴리프로필렌 에테르 트리올임을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  8. 제4항에 있어서, 폴리에스테르 폴리올은 카프로락톤과 트리메틸올 프로판의 반응으로부터 제조되는 폴리카프로락톤 트리올임을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  9. 제5항에 있어서, 이소시아네이트 화합물은 비스(4-이소시아네이토사이클로헥실) 메탄, 이소포론 디이소시아네이트 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트임을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  10. 제2항에 있어서, 폴리알킬렌 에테르 디올은 500 내지 2000 사이의 분자량 및 -70℉ 내지 -20℉ 사이의 우레탄 중합체 유리전이온도를 가짐을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  11. 제3항에 있어서, 폴리알킬렌 에테르 트리올은 200 내지 3000 사이의 분자량 및 -70℉ 내지 -20℉ 사이의 우레탄 중합체 유리전이온도를 가짐을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  12. 제4항에 있어서, 폴리에스테르 폴리올은 250 내지 3000 사이의 분자량 및 50℉ 내지 200℉ 사이의 우레탄 중합체 유리전이온도를 가짐을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  13. 20-70중량%의 이소시아네이트 화합물, 40-60중량%의 폴리알킬렌 에테르 디올, 1-30중량%의 폴리알킬렌 에테르 트리올 및 1-30중량%의 폴리에스테르 폴리올로 구성되는 접착제 조성물.
  14. 제13항에 있어서, 이소시아네이트 화합물은 30-60중량%의 양으로 존재하고, 폴리알킬렌 에테르 디올은 25-50중량%의 양으로 존재하며, 폴리알킬렌 에테르 트리올은 10-25중량%의 양으로 존재하고, 폴리에스테르 폴리올은 5-25중량%의 양으로 존재함을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  15. 제14항에 있어서, 폴리알킬렌 에테르 디올은 600 내지 1000 사이의 분자량 및 -40℉ 내지 -60℉ 사이의 우레탄 중합체 유리전이온도를 가지며, 폴리알킬렌 에테르 트리올은 300 내지 900 사이의 분자량 및 -40℉ 내지 -60℉ 사이의 유리전이온도를 가지며, 폴리에스테르 폴리올은 350 내지 1000 사이의 분자량 및 90℉ 내지 160℉ 사이의 유리전이온도를 가짐을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  16. 제15항에 있어서, 이소시아네이트 화합물 비스(4-이소시아네이토사이클로헥실) 메탄이고, 폴리알킬렌 에테르 디올은 폴리테트라메틸렌 에테르 디올이며, 폴리알킬렌 에테르 트리올은 폴리프로필렌 에테르 트리올이고, 폴리에스테르 폴리올은 폴리카프로락톤 트리올임을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  17. 제15항에 있어서, NCO : OH 관능성 비율은 1.05 : 1 내지 10.00 : 1 사이임을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  18. 제15항에 있어서, NCO : OH 관능성 비율은 1.50 : 1 내지 4.00 : 1 사이임을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  19. 60℉ 내지 250℉ 사이의 온도에서 각종 폴리하이드록시 화합물과 이소시아네이트 화합물로부터 우레탄 프리폴리머를 형성하고 ; 얻어진 혼합물을 100℉ 내지 180℉ 사이의 온도에서 고온 용융 박막으로서 직물의 제1층에 가하고 ; 직물의 피복된 층에 직물의 제2층을 압착시키고 ; 얻어진 다층의 결합직물 조립체를 1 내지 15시간 동안 습기의 존재하에 방치하여 경화시키되 폴리하이드록시 화합물은 폴리알킬렌 에테르 디올, 폴리알킬렌 에테르 트리올 및 폴리에스테르 폴리올로 구성시키고, 이소시아네이트 화합물은 지방족 디이소시아네이트로 구성시킴을 특징으로 하는 직물의 다층을 결합하는 방법.
  20. 60℉ 내지 250℉ 사이의 온도에서 각종 폴리하이드록시 화합물과 이소시아네이트 화합물로부터 우레탄 프리폴리머를 형성하고 ; 얻어진 혼합물을 120℉ 내지 180℉ 사이의 온도에서 고온 용융 박막으로서 직물의 제1층에 가하고 ; 직물의 피복된 층에 직물의 제2층을 압착시키고 ; 얻어진 다층의 결합 직물 조립체를 1 내지 15시간 동안 습기의 존재하에 방치하여 경화시켜 제조하되 폴리하이드록시 화합물은 폴리알킬렌 에테르 디올, 폴리알킬렌 에테르 트리올 및 폴리에스테르 폴리올로 구성시키고, 이소시아네이트 화합물은 지방족 디이소시아네이트로 구성시킴을 특징으로 하는 결합된 다층 직물 조립체.
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