(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-11-10
(54)【発明の名称】分散接着剤
(51)【国際特許分類】
C09J 175/04 20060101AFI20221102BHJP
C09J 11/08 20060101ALI20221102BHJP
C09J 11/06 20060101ALI20221102BHJP
B05D 7/24 20060101ALI20221102BHJP
B05D 1/02 20060101ALI20221102BHJP
B29C 65/54 20060101ALI20221102BHJP
【FI】
C09J175/04
C09J11/08
C09J11/06
B05D7/24 302T
B05D7/24 301P
B05D1/02 Z
B29C65/54
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022514200
(86)(22)【出願日】2020-08-28
(85)【翻訳文提出日】2022-03-31
(86)【国際出願番号】 EP2020074048
(87)【国際公開番号】W WO2021043674
(87)【国際公開日】2021-03-11
(32)【優先日】2019-09-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】520204744
【氏名又は名称】コベストロ・インテレクチュアル・プロパティ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング・アンド・コー・カーゲー
(74)【代理人】
【識別番号】100114188
【氏名又は名称】小野 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100119253
【氏名又は名称】金山 賢教
(74)【代理人】
【識別番号】100124855
【氏名又は名称】坪倉 道明
(74)【代理人】
【識別番号】100129713
【氏名又は名称】重森 一輝
(74)【代理人】
【識別番号】100137213
【氏名又は名称】安藤 健司
(74)【代理人】
【識別番号】100143823
【氏名又は名称】市川 英彦
(74)【代理人】
【識別番号】100183519
【氏名又は名称】櫻田 芳恵
(74)【代理人】
【識別番号】100196483
【氏名又は名称】川嵜 洋祐
(74)【代理人】
【識別番号】100160749
【氏名又は名称】飯野 陽一
(74)【代理人】
【識別番号】100160255
【氏名又は名称】市川 祐輔
(74)【代理人】
【識別番号】100202267
【氏名又は名称】森山 正浩
(74)【代理人】
【識別番号】100182132
【氏名又は名称】河野 隆
(74)【代理人】
【識別番号】100172683
【氏名又は名称】綾 聡平
(74)【代理人】
【識別番号】100146318
【氏名又は名称】岩瀬 吉和
(74)【代理人】
【識別番号】100127812
【氏名又は名称】城山 康文
(72)【発明者】
【氏名】クラウス,ハラルド
(72)【発明者】
【氏名】リベラティ,ロベルト
(72)【発明者】
【氏名】キューカー,ペーター
(72)【発明者】
【氏名】メルキオース,マルティン
【テーマコード(参考)】
4D075
4F211
4J040
【Fターム(参考)】
4D075AA15
4D075CA13
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4D075DB18
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4J040EF111
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4J040MA10
4J040MA12
4J040MA13
4J040NA05
4J040NA10
4J040NA12
4J040NA15
4J040PB03
(57)【要約】
本発明は、水性ポリウレタンまたはポリウレタン-尿素分散体をベースとする水性分散接着剤の配合物、および噴霧凝固プロセスによる発泡体基材を結合するための接着剤配合物の使用に関する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
I.(a)乾燥後に半結晶性または結晶性であり、30~80℃の範囲の溶融温度および≧35J/gの融解エンタルピーを有する少なくとも1つのポリマーA)を分散相として含有する水性ポリウレタンまたはポリウレタン-尿素分散体、
II.少なくとも1つの可塑剤B)
III.任意の少なくとも1つの粘着付与樹脂C)
の混合物を含有する配合物であって、
前記混合物は、全体的に存在する固体に基づいて、
60重量%~80重量%の少なくとも1つのポリマーA)、
20重量%~40重量%の少なくとも1つの可塑剤B)、および
0重量%~10重量%の少なくとも1つの粘着付与樹脂C)
を含み、
A)、B)およびC)の重量を合計すると100重量%になることを特徴とする、配合物。
【請求項2】
前記混合物が、全体的に存在する固体に基づいて、
65重量%~80重量%の少なくとも1つのポリマーA)、
20重量%~35重量%の少なくとも1つの可塑剤B)、および
0重量%~10重量%の少なくとも1つの粘着付与樹脂C)
を含有し、
A)、B)およびC)の重量を合計すると100重量%になることを特徴とする、請求項1に記載の配合物。
【請求項3】
前記混合物が、全体的に存在する固体に基づいて、
70重量%~80重量%の少なくとも1つのポリマーA)、
20重量%~30重量%の少なくとも1つの可塑剤B)、および
0重量%~10重量%の少なくとも1つの粘着付与樹脂C)
を含有し、
A)、B)およびC)の重量を合計すると100重量%になることを特徴とする、請求項1または2に記載の配合物。
【請求項4】
乾燥後に半結晶性または結晶性である前記少なくとも1つのポリマーA)が、35~80℃の範囲、特に好ましくは40~70℃の範囲、非常に特に好ましくは42~55℃の範囲の溶融温度を有することを特徴とする、請求項1~3のいずれかに記載の配合物。
【請求項5】
乾燥後に半結晶性または結晶性である前記少なくとも1つのポリマーA)が、≧35J/g、好ましくは≧40J/g、特に好ましくは≧45J/gの融解エンタルピーを有することを特徴とする、請求項1~4のいずれかに記載の配合物。
【請求項6】
前記少なくとも1つの可塑剤B)として、不揮発性であり、極性基を有する低分子量化合物、好ましくはジ(フェノキシエチル)ホルマール、ジブチルテレフタレート、フェノールのアルキルスルホン酸エステルおよび安息香酸ベースのエステルを使用することを特徴とする、請求項1~5のいずれか1項に記載の配合物。
【請求項7】
請求項1~6のいずれかに記載の配合物を、2成分スプレーガン中で凝固剤と混合することによって基材を接着結合する方法であって、
前記凝固剤が、2成分スプレーガン中に別々に運ばれ、スプレージェット中で混合され、前記スプレージェット中の前記分散体の凝固が第1の基材の表面への経路上で起こり、前記基材と衝突すると、まだ湿っている状態で直ちに粘着性であるフィルムを形成し、湿った状態で、必要であれば、前記接着剤表面に向けて基材上に圧力をかけ、第2の表面が直ちに接合される、方法。
【請求項8】
発泡体、木材、紙、皮革、織物、コルクおよびプラスチックから構成される基材の接着結合のための、本発明による配合物の使用。
【請求項9】
発泡体上の発泡体、木材上の発泡体、プラスチック上の発泡体、および様々な基材上の織物の接着結合が行われることを特徴とする、請求項8に記載の使用。
【請求項10】
接着結合される基材の少なくとも1つが、ポリウレタン発泡体または発泡体ゴムを含む群から選択される発泡体基材であることを特徴とする、請求項8または9に記載の使用。
【請求項11】
請求項1~6のいずれかに記載の配合物を用いて製造されたマットレスまたは家具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水性ポリウレタンまたはポリウレタン-尿素分散体をベースとする水性分散接着剤の配合物、その製造方法、および噴霧凝固プロセスによる発泡体基材の接着結合のための分散接着剤の使用に関する。
【背景技術】
【0002】
発泡体基材を他の基材に接着する場合、例えば、発泡体-発泡体、発泡体-木材および発泡体-プラスチックの組み合わせの場合、噴霧凝固プロセスでは、主にポリクロロプレン分散接着剤が使用される。この方法では、接着剤および凝固剤が、別々にスプレーガンに運ばれ、スプレージェット中で混合され、凝固する。混合はスプレージェット中になるまで行われないので、ポットライフを考慮する必要はない。さらに、凝固した接着剤は接着結合される基材表面上に残り、発泡体基材の細孔構造中に、たとえあったとしても、ほんのわずかな程度まで拡散するだけである。これは、しばしば、高い初期強度、十分に長いオープンタイム、および良好な耐熱性を達成する。
【0003】
この噴霧凝固プロセスの重要な適用分野は、マットレスおよび座席用家具の製造である。特にスカンジナビア諸国からは、例えばノルディック・エコラベルの要件を満たすことができるようにするために、ポリクロロプレン分散接着剤に代わる有機塩素を含まない代替物が求められている。さらに、それらは、高い初期強度、十分に長いオープンタイム、および良好な耐熱性を特徴とすべきである。
【0004】
水性ポリウレタン分散体をベースとする接着剤は、例えば靴の製造、自動車内装用部品の結合、織物基材のシート積層または接着結合の場合のような、要求の厳しい産業用途において、世界的に確立されている。
【0005】
基材を結合するために水性ポリウレタン分散体をベースとするこのような接着剤を使用する場合、これは、通常、熱活性化プロセスの後に行われる。この場合、分散体を基材に塗布し、水を完全に蒸発させた後、接着剤層を、例えば赤外線放射器を用いて加熱することによって活性化し、接着状態に変換する。接着フィルムが粘着性になる温度は、活性化温度と呼ばれる。
【0006】
しかしながら、ポリウレタンまたはポリウレタン-ポリ尿素分散体を使用する場合、湿式結合のプロセスを使用することもでき、すなわち、接着剤結合は、接着剤の塗布直後に行われる。この場合、接着剤が硬化するまで、接合される部品の機械的固定が必要である。この方法はしばしば、木材または織物基材の接着結合のために使用される。
【0007】
熱活性化プロセスおよび湿式結合プロセスの両方は、発泡体基材の接着結合に限定された適合性を有する。特に、水のゆっくりとした蒸発は、接着剤の塗布と結合プロセスまたは対応する乾燥設備との間に長い待ち時間を必要とする。さらに、接着剤のかなりの部分は、乾燥前または乾燥中に発泡体基材の細孔中に拡散する可能性があり、その場合、実際の結合にもはや利用できない。
【0008】
市販されている水性ポリウレタン分散体をベースとする接着剤はしばしば十分に迅速に凝固せず、耐熱性に乏しく、特に、例えば高い復元力を有する発泡体のような困難な基材上では、十分な接着力および強度を示さないので、一般に噴霧凝固プロセスの使用には適さない。オープンタイム、すなわち、接着剤の塗布から結合されるべき部品を一緒に接合し、十分に良好な結合された接続が依然として得られる間までの時間も、通常2分未満である。多くの結合プロセスでは、著しく長い時間が必要とされる。
【0009】
WO2013/053786A1は、水性ポリウレタン分散体を記載しており、そのポリマーは、20K/分の昇温速度でDIN65467に準拠した示差走査熱量測定によって決定される30℃~50℃の範囲の融解温度を有し、ここで、そのポリマーは特定の定量比で2つの異なる結晶化ポリエステルポリオールから得ることができる。これらのポリウレタン分散体は主に冷間接合接着剤として好適であるが、噴霧凝固プロセスを使用して使用することもできる。しかしながら、それによって達成可能な強度は、ほとんどの発泡体結合用途には不十分である。
【0010】
BASF AG (Ludwigshafen、Germany)からのLuphen(登録商標)D DS 3548は、とりわけ噴霧凝固プロセスにも適していると報告されているエポキシ樹脂変性ポリウレタン分散体を提供する。ここで使用されるエポキシ樹脂の基礎は、ビスフェノールAジグリシジルエーテルである。これらのエポキシ樹脂は特に最終使用者によって極めて批判的に見られ、したがって一般に拒否されているので、市場はエポキシ樹脂をベースとしない接着剤および他の製品を要求している。
【0011】
WO2014/182170A1は、特定のエアレススプレープロセスを使用して噴霧凝固プロセスを実施することを記載している。この目的のために、ポリクロロプレン分散体および粘着付与剤分散体、ならびにポリウレタン分散体および粘着付与剤分散体の両方の混合物が使用される。しかしながら、これらは、本明細書ではさらに明記されていない。記載された適用分野は、マットレスおよび家具製造分野における発泡接着剤結合である。
【0012】
US2015/0079339A1には、100~200℃の温度範囲でポリウレタン分散体を用いて接着結合することによって製造される、とりわけ発泡体基材からなる、多層物品も記載されている。基材の細孔への接着剤分散体の浸透を防止するために、凝固剤を任意に添加してもよいが、噴霧凝固プロセスは使用されない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【特許文献1】WO2013/053786A1
【特許文献2】WO2014/182170A1
【特許文献3】US2015/0079339A1
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
したがって、本発明の目的は従来技術の欠点を示さず、困難な基材上でさえも、特に高い復元力を有する発泡体の場合に、十分な接着力および強度を示す、噴霧凝固プロセスによる発泡体基材の接着結合のためのポリクロロプレン分散接着剤に代わる有機塩素およびエポキシドを含まない代替物を提供することであった。さらに、特に少なくとも70℃の高い耐熱性、および特に少なくとも5分の長いオープンタイムを可能にすることが意図される。
【課題を解決するための手段】
【0016】
驚くべきことに、水性ポリウレタンまたはポリウレタン-尿素分散体の混合物、少なくとも1つの可塑剤、および任意に少なくとも1つの粘着付与樹脂を含有する水性接着剤配合物が噴霧凝固プロセスによる発泡体基材の接着結合に適しており、従来技術の欠点を示さないことが現在見出されている。
【0017】
したがって、本発明は、以下:
I.(a)乾燥後に半結晶性または結晶性であり、30~80℃の範囲の融解温度および≧35J/gの融解エンタルピーを有する少なくとも1つのポリマーA)を分散相として含有する水性ポリウレタンまたはポリウレタン-尿素分散体、
II.少なくとも1つの可塑剤B)
III.任意の少なくとも1つの粘着付与樹脂C)
の混合物を含有し、
ここで、前記混合物が、全体的に存在する固体に基づいて、
60重量%~80重量%の少なくとも1つのポリマーA)、
20重量%~40重量%、好ましくは21重量%~40重量%の少なくとも1つの可塑剤B)、および
0重量%~10重量%の少なくとも1つの粘着付与樹脂C)を含み、
A)、B)およびC)の重量を合計すると100重量%になる配合物を提供する。
【発明を実施するための形態】
【0018】
混合物は、全体的に存在する固体に基づいて、好ましくは:
65重量%~80重量%の少なくとも1つのポリマーA)、
20重量%~35重量%、好ましくは21重量%~35重量%の少なくとも1つの可塑剤B)、および
0重量%~10重量%の少なくとも1つの粘着付与剤樹脂C)
を含み、
ここで、A)、B)およびC)の重量を合計すると100重量%になる。
【0019】
混合物は、固体に基づいて、特に好ましくは:
70重量%~80重量%の少なくとも1つのポリマーA)、
20重量%~30重量%、好ましくは21重量%~30重量%の少なくとも1つの可塑剤B)、および
0重量%~10重量%の少なくとも1つの粘着付与剤樹脂C)
を含み、
ここで、A)、B)およびC)の重量を合計すると100重量%になる。
【0020】
本発明に関連してポリウレタン分散体と呼ばれる分散体は、分散相として、狭義には1つ以上のポリウレタンであり得る少なくとも1つのポリマー、すなわち、ポリオールおよびポリイソシアネートの重合によって得られるポリマーを含有するが、モノアミンおよび/またはジアミンが形成成分として、場合によっては鎖延長剤として使用されるものであってもよい。したがって、本発明に従って使用することができる分散体は、水性ポリウレタンまたはポリウレタン-尿素分散体と呼ばれる。
【0021】
ポリマーは、20K/分の加熱速度でDIN65467に準拠したDSC測定において融解ピークを示す場合、半結晶性または結晶性と呼ばれる。融解ピークは、ポリマー中の規則的な下部構造の溶融によって引き起こされる。本発明の配合物から得られるポリマーまたはポリマー層の融解温度は、この場合、好ましくは35~80℃、特に好ましくは40~70℃、極めて特に好ましくは42~55℃の範囲である。本発明の配合物から得られるポリマー層の融解エンタルピーは≧35J/g、好ましくは≧40J/g、特に好ましくは≧45J/gである。また、ゆっくりと結晶化するポリマーを検出するために、第1の昇温を評価する。
【0022】
本発明の教示は、原則として、ポリマーA)として任意の分散ポリウレタンまたはポリウレタン-尿素ポリマーを用いて実現することができるが、本発明によれば、少なくとも1つのポリマーA)は、好ましくは:
A(i).少なくとも400g/molの数平均分子量および少なくとも35℃の融解温度および少なくとも35J/gの融解熱を有する少なくとも1つの結晶性または半結晶性二官能性ポリエステルポリオール、
A(ii).任意に62~399g/molの数平均分子量を有する少なくとも1つの二官能性ポリオール成分、
A(iii).イソシアネート成分、
A(iv).少なくとも1つのイオン性または潜在的にイオン性の基を有する少なくとも1つのイソシアネート反応性成分
および
A(v).任意にさらなるイソシアネート反応性成分
から形成される。
【0023】
本発明の水性分散体は、15重量%~60重量%の少なくとも1つのポリマーおよび40重量%~85重量%の水、好ましくは30重量%~50重量%の少なくとも1つのポリマーおよび50重量%~70重量%の水、特に好ましくは40重量%~50重量%の少なくとも1つのポリマーおよび50重量%~60重量%の水を含む。
【0024】
少なくとも1つのポリマーは、50重量%~95重量%の成分A(i)、0重量%~10重量%の成分A(ii)、4重量%~25重量%の成分A(iii)、0.5重量%~10重量%の成分A(iv)および0重量%~30重量%の成分A(v)を含有し、ここで、成分の合計は100重量%になる。
【0025】
本発明の好ましい形態において、少なくとも1つのポリマーは、65重量%~92重量%の成分A(i)、0重量%~5重量%の成分A(ii)、6重量%~15重量%の成分A(iii)、0.5重量%~5重量%の成分A(iv)および0重量%~25重量%の成分A(v)を含有し、ここで、成分の合計は100重量%になる。
【0026】
本発明の特に好ましい形態において、少なくとも1つのポリマーは、75重量%~92重量%の成分A(i)、0~5重量%の成分A(ii)、8重量%~15重量%の成分A(iii)、0.5重量%~4重量%の成分A(iv)および0重量%~15重量%の成分A(v)を含有し、ここで、成分の合計は100重量%になる。
【0027】
本発明の非常に特に好ましい形態において、少なくとも1つのポリマーは、80重量%~90重量%の成分A(i)、0重量%~3重量%の成分A(ii)、8重量%~14重量%の成分A(iii)、0.5重量%~3重量%の成分A(iv)および0重量%~10重量%の成分A(v)を含有し、ここで、成分の合計は100重量%になる。
【0028】
好適な結晶性または半結晶性二官能性ポリエステルポリオールA(i)は、特に、ジカルボン酸および/またはその誘導体、例えば無水物、エステルまたは酸塩化物、および好ましくは脂肪直鎖状ポリオールをベースとする直鎖状またはわずかに分岐したポリエステルポリオールである。ジカルボン酸および/またはその誘導体の混合物も好適である。好適なジカルボン酸は例えば、アジピン酸、コハク酸、セバシン酸またはドデカン二酸である。コハク酸、アジピン酸およびセバシン酸ならびにこれらの混合物が好ましく、コハク酸およびアジピン酸ならびにこれらの混合物が特に好ましく、アジピン酸が非常に特に好ましい。これらは、全カルボン酸の総量に基づいて、少なくとも90mol%、好ましくは95%~100mol%の量で使用される。
【0029】
二官能性ポリエステルポリオールA(i)は、例えば、ジカルボン酸とポリオールとの重縮合によって調製することができる。ポリオールは、好ましくは62~399g/molの分子量を有し、2~12個の炭素原子からなり、好ましくは分岐していない、二官能性であり、好ましくは第一級OH基を有する。
【0030】
ポリエステルポリオールA(i)の調製に使用することができるポリオールの例には、多価アルコール、例えば、エタンジオール、ジ-、トリ-、テトラエチレングリコール、プロパン-1,2-ジオール、ジ-、トリ-、テトラプロピレングリコール、プロパン-1,3-ジオール、ブタン-1,4-ジオール、ブタン-1,3-ジオール、ブタン-2,3-ジオール、ペンタン-1,5-ジオール、ヘキサン-1,6-ジオール、2,2-ジメチルプロパン-1,3-ジオール、1,4-ジヒドロキシシクロヘキサン、1,4-ジメチロールシクロヘキサン、オクタン-1,8-ジオール、デカン-1,10-ジオール、ドデカン-1,12-ジオールまたはそれらの混合物が含まれる。
【0031】
ポリエステルポリオールA(i)のための好ましいポリオール成分は、エタン-1,2-ジオール、ブタン-1,4-ジオールおよびヘキサン-1,6-ジオールであり;ブタン-1,4-ジオールおよびヘキサン-1,6-ジオールが特に好ましく、ブタン-1,4-ジオールが非常に特に好ましい。
【0032】
ポリエステルポリオールA(i)は、1つ以上のポリオールから形成され得る。本発明の好ましい実施形態では、それらはただ1つのポリオールから形成される。
【0033】
少なくとも400g/molの数平均分子量および少なくとも35℃の融解温度を有する結晶性または半結晶性二官能性ポリエステルポリオールが、少なくとも50J/gの融解熱を有する場合、それを使用して調製されるポリマーは、しばしば≧35J/gの融解熱を有する。所望であれば、ポリマーの融解熱の調節は、組成物中のポリエステルポリオールA(i)の含有量をわずかに変えることによって、またはポリエステルポリオールの融解熱をわずかに変化させることによって達成することができる。これらの測定は、探索的な実験のみを必要とし、完全にこの分野の当業者の実務経験の範囲内である。
【0034】
ポリエステルポリオールA(i)の調製は、先行技術から公知である。
【0035】
ポリエステルポリオールA(i)の数平均分子量は、好ましくは400~4000g/mol、より好ましくは1000~3000g/mol、特に好ましくは1500~2500g/mol、極めて特に好ましくは1800~2400g/molである。
【0036】
結晶性または半結晶性ポリエステルポリオールの融解温度は、一般に、少なくとも35℃、好ましくは40~80℃、特に好ましくは42~60℃、極めて特に好ましくは45~52℃である。融解熱は≧35J/g、好ましくは≧40J/g、特に好ましくは≧50J/gである。
【0037】
形成成分A(ii)として好適な62~399g/molの分子量を有する二官能性ポリオール成分の例としては、ポリエステルポリオールA(i)の調製のために記載されたポリオールが挙げられる。低分子量ポリエステルジオール、ポリエーテルジオール、ポリカーボネートジオールまたは他のポリマージオールも、それらが62~399g/molの分子量を有するならば、原則として好適である。
【0038】
当業者は、ポリマージオールの数平均分子量が例えば、OH価(ヒドロキシル価)から計算され得ることを知っている。モノマーポリオールについては、分子量は絶対分子量(g/mol)に相当する。
【0039】
好適な形成成分A(iii)は、1分子当たり少なくとも2個の遊離イソシアネート基を有する任意の所望の有機化合物である。好ましくはジイソシアネートY(NCO)2(式中、Yは4~12個の炭素原子を有する二価脂肪族炭化水素基、6~15個の炭素原子を有する二価脂環式炭化水素基、6~15個の炭素原子を有する二価芳香族炭化水素基、または7~15個の炭素原子を有する二価芳香脂肪族(araliphatic)炭化水素基である)を使用する。好ましく使用されるこのようなジイソシアネートの例としては、テトラメチレンジイソシアネート、メチルペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、1,4-ジイソシアナトシクロヘキサン、1-イソシアナト-3,3,5-トリメチル-5-イソシアナトメチルシクロヘキサン、4,4’-ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン、4,4’-ジイソシアナト-2,2-ジシクロヘキシルプロパン、1,4-ジイソシアナトベンゼン、2,4-ジイソシアナトトルエン、2,6-ジイソシアナトトルエン、4,4’-ジイソシアナトジフェニルメタン、2,2’-および2,4’-ジイソシアナトジフェニルメタン、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、p-キシリレンジイソシアネート、p-イソプロピリデンジイソシアネート、およびこれらの化合物からなる混合物が挙げられる。
【0040】
ポリウレタン化学においてそれ自体知られている高官能性ポリイソシアネート、またはそれ自体知られており、例えばカルボジイミド基、アロファネート基、イソシアヌレート基、ウレタン基および/またはビウレット基を含む変性ポリイソシアネートの割合を使用することも可能である。
【0041】
これらの単純なジイソシアネートに加えて、イソシアネート基を連結する基中にヘテロ原子を含有し、および/または1分子あたり2個を超えるイソシアネート基の官能性を有するポリイソシアネートも好適である。前者は例えば、単純な脂肪族、脂環式、芳香脂肪族および/または芳香族ジイソシアネートの変性によって調製されたポリイソシアネートであり、少なくとも2つのジイソシアネートから形成され、ウレトジオン、イソシアヌレート、ウレタン、アロファネート、ビウレット、カルボジイミド、イミノオキサジアジンジオンおよび/またはオキサジアジントリオン構造を有する。1分子当たり2個を超えるイソシアネート基を有する未変性ポリイソシアネートの一例は、4-イソシアナトメチルオクタン1,8-ジイソシアネート(ノナントリイソシアネート)である。
【0042】
特に好ましい形成成分A(iii)は、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)および1-イソシアナト-3,3,5-トリメチル-5-イソシアナトメチルシクロヘキサン(IPDI)、ならびにそれらの混合物である。
【0043】
少なくとも1つのイオン性または潜在的にイオン性の基を有する好ましいイソシアネート反応性成分A(iv)は、モノ-およびジヒドロキシカルボン酸、モノ-およびジアミノカルボン酸、モノ-およびジヒドロキシスルホン酸、モノ-およびジアミノスルホン酸、ならびにモノ-およびジヒドロキシホスホン酸、またはモノ-およびジアミノホスホン酸、ならびにそれらのアルカリ金属およびアンモニウム塩である。例は、ジメチルロールプロピオン酸、ジメチルロール酪酸、ヒドロキシピバル酸、N-(2-アミノエチル)-β-アラニン、N-(2-アミノエチル)-2-アミノエタンスルホン酸、N-(2-アミノエチル)-2-アミノエタンカルボン酸、エチレンジアミンプロピル-または-ブチルスルホン酸、プロピレン-1,2-または-1,3-ジアミン-β-エチルスルホン酸、リンゴ酸、クエン酸、グリコール酸、乳酸、グリシン、アラニン、タウリン、リジン、3,5-ジアミノ安息香酸、IPDIおよびアクリル酸の付加生成物(EP-A 0 916 647、実施例1)、ならびにそれらのアルカリ金属および/またはアンモニウム塩;亜硫酸水素ナトリウムのブタ-2-エン-1,4-ジオール、ポリエーテルスルホネートへの付加物、2-ブテンジオールおよびNaHSO3のプロポキシル化付加物、例えば、DE-A 2 446 440(5-9頁、式I-III)である。塩形成によく適しているのは、ナトリウム、カリウム、リチウムおよびカルシウムの水酸化物、ならびにトリエチルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミンおよびエチルジイソプロピルアミンなどの第三アミンである。他のアミン、例えばアンモニア、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、アミノメチルプロパノール、ならびに特定のアミンおよび他のアミンの混合物も塩形成に使用することができる。好都合には、これらのアミンは、イソシアネート基の広範な変換後にのみ添加される。
【0044】
成分A(iv)としてさらに好適なものは、酸の付加によってカチオン性基、例えばN-メチルジエタノールアミンに変換することができる単位である。
【0045】
特に好ましい成分A(iv)は、カルボキシル基および/またはカルボキシレート基および/またはスルホネート基を有するものである。
【0046】
N-(2-アミノエチル)-2-アミノエタンスルホン酸およびN-(2-アミノエチル)-2-アミノエタンカルボン酸のナトリウム塩、特にN-(2-アミノエチル)-2-アミノエタンスルホン酸のナトリウム塩が非常に特に好ましい。さらに、ジメチロールプロピオン酸の塩が非常に特に好ましい。
【0047】
イソシアネート反応性成分A(v)は、例えば、少なくとも1つのヒドロキシル基またはアミノ基を含有するポリオキシアルキレンエーテルであり得る。頻繁に使用されるポリアルキレンオキシドポリエーテルアルコールは、好適なスターター分子のアルコキシル化によってそれ自体公知の方法で得ることができる。アルコキシル化反応に好適なアルキレンオキシドは、特にエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドであり、これは、アルコキシル化反応において個別にまたは一緒に使用することができる。
【0048】
イソシアネート反応性成分A(v)のさらなる例は、モノアミン、ジアミンおよび/またはポリアミン、ならびにそれらの混合物である。
【0049】
モノアミンの例は、脂肪族および/または脂環式第一級および/または第二級モノアミン、例えばエチルアミン、ジエチルアミン、異性体プロピル-およびブチルアミン、高級直鎖状脂肪族モノアミンおよび脂環式モノアミン、例えばシクロヘキシルアミンである。さらなる例は、アミノアルコール、すなわち、1分子中にアミノ基およびヒドロキシル基を含有する化合物、例えばエタノールアミン、N-メチルエタノールアミン、ジエタノールアミンまたは2-プロパノールアミンである。ジアミンの例は、エタン-1,2-ジアミン、ヘキサメチレン-1,6-ジアミン、1-アミノ-3,3,5-トリメチル-5-アミノメチルシクロヘキサン(イソホロンジアミン)、ピペラジン、1,4-ジアミノシクロヘキサンおよびビス(4-アミノシクロヘキシル)メタンである。さらに、アジピン酸ジヒドラジド、ヒドラジンおよびヒドラジン水和物が好適である。さらなる例は、アミノアルコール、すなわち、1分子中にアミノ基およびヒドロキシル基を含有する化合物、例えば、1,3-ジアミノ-2-プロパノール、N-(2-ヒドロキシエチル)エチレンジアミンまたはN,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)エチレンジアミンである。ポリアミンの例は、ジエチレントリアミンおよびトリエチレンテトラミンである。
【0050】
本発明の好ましい形態において、本発明に従って使用される少なくとも1つのポリマーは、モル質量を調節するために、イソシアネート反応性成分A(v)として少なくとも1つのモノアミンおよび/または少なくとも1つのジアミンを含有する。
【0051】
水性ポリウレタンまたはポリウレタン-尿素分散体は、好ましくは外部乳化剤を含有しない。
【0052】
本発明の1つの特定の実施形態において、少なくとも1つのポリマーA)は、成分A(i)としてアジピン酸およびブタン-1,4-ジオールのポリエステル、成分A(ii)としてブタン-1,4-ジオール、成分A(iii)として1-イソシアナト-3,3,5-トリメチル-5-イソシアナトメチルシクロヘキサン(IPDI)、成分A(iv)としてN-(2-アミノエチル)-2-アミノエタンスルホン酸のナトリウム塩、および成分A(v)としてジエタノールアミンを含有する。
【0053】
乾燥後に半結晶性または結晶性であり、30~80℃の範囲の融解温度および≧35J/gの融解エンタルピーを有する上記ポリマーA)は、好ましくは本発明による配合物中に存在し得る。
【0054】
本発明によれば、2つ以上の対応するポリマーA)、例えば2つ、3つまたはそれ以上の対応するポリマーA)が配合物中に存在することも可能である。
【0055】
さらに好ましい実施形態において、上記ポリマーA)に加えて、少なくとも1つのさらなるポリマーが本発明による配合物中に存在し、特に、成分A(i)としてのポリマーA)の上記好ましい構造から逸脱して、少なくとも400g/molの数平均分子量を有する少なくとも1つの非晶質の二官能性ポリエステルポリオールを含有するポリマーである。
【0056】
特に好ましくは、乾燥後のポリマーA)および少なくとも1つのさらなるポリマーの混合物が、半結晶性であり、30~80℃の範囲の融解温度および≧35J/gの融解エンタルピーを有する。
【0057】
「可塑剤」は、ポリマーを柔らかく、柔軟で、伸張性があり、使用またはさらなる処理のために柔軟にするためにポリマーに添加される化学物質を指す。
【0058】
好ましくは本発明によれば、可塑剤B)として、極性基を有する不揮発性の低分子量化合物が使用される。好ましい可塑剤は、ジ(フェノキシエチル)ホルマールおよびフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、安息香酸、トリメリット酸などの芳香族カルボン酸;マレイン酸、フマル酸、コハク酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、クエン酸、シクロヘキサンジカルボン酸などの脂肪酸;またはオレイン酸、リシノール酸またはステアリン酸などの脂肪酸;およびリン酸、スルホン酸またはアルキルスルホン酸エステルをベースとした不揮発性エステルである。エポキシ化亜麻仁油およびエポキシ化大豆油のようなエポキシ化植物油も好ましい。
【0059】
特に好ましいのは、ジ(フェノキシエチル)ホルマール、ジブチルテレフタレート、フェノールのアルキルスルホン酸エステルおよび安息香酸ベースのエステルである。ジ(フェノキシエチル)ホルマール、ジブチルテレフタレートおよびジプロピレングリコールジベンゾエートが非常に特に好ましい。本発明の非常に特に好ましい態様において、使用される可塑剤B)は、ジ(フェノキシエチル)ホルマールまたはジプロピレングリコールジベンゾエートである。本発明の非常に特に好ましい実施形態において、使用される可塑剤B)は、ジプロピレングリコールジベンゾエートである。
【0060】
本発明の好ましい実施形態において、粘着付与樹脂C)は存在せず、すなわち、本発明による製剤は、以下:
I.(a)乾燥後に半結晶性または結晶性であり、30~80℃の範囲の溶融温度および≧35J/gの融解エンタルピーを有する少なくとも1つのポリマーA)を分散相として含有する水性ポリウレタンまたはポリウレタン-尿素分散体、
II.少なくとも1つの可塑剤B)
の混合物を含み、
ここで、混合物は、全体として存在する固体に基づいて、
60重量%~80重量%の少なくとも1つのポリマーA)、
20重量%~40重量%、好ましくは21重量%~40重量%の少なくとも1つの可塑剤B)
を含み、
A)およびB)の重量を合計すると100重量%になる。
【0061】
この実施形態による混合物は、全体として存在する固体に基づいて、好ましくは、
65重量%~80重量%の少なくとも1つのポリマーA)および
20重量%~35重量%、好ましくは21重量%~35重量%の少なくとも1つの可塑剤B)
を含み、ここで、A)およびB)の重量を合計すると100重量%になる。
【0062】
この実施形態による混合物は、固体に基づいて、特に好ましくは、
70重量%~80重量%の少なくとも1つのポリマーA)および
20重量%~30重量%、好ましくは21重量%~30重量%の少なくとも1つの可塑剤B)を含み、ここで、A)およびB)の重量を合計すると100重量%になる。
【0063】
本発明による第2の実施形態において、少なくとも1つの粘着付与樹脂C)が存在する。成分C)として少なくとも1つの粘着付与樹脂C)が本発明による混合物中に存在する場合、それは、例えば0.1重量%~10重量%、好ましくは1重量%~10重量%、特に好ましくは2重量%~8重量%の量で存在し、ここで、成分は記載された量で存在し、A)、B)およびC)の重量を合計すると100重量%になる。
【0064】
「粘着付与樹脂」は、粘着付与剤として作用し、プラスチックまたは接着剤の接着能力を増大させる樹脂を指す。
【0065】
使用される粘着付与樹脂C)は、天然または合成樹脂、例えば、脂肪族、芳香族変性、芳香族および水素化炭化水素樹脂、テルペン樹脂、変性テルペン樹脂およびテルペン-フェノール樹脂、またはロジンなどの樹木樹脂誘導体、ロジン(ロジンエステル)をベースとする樹脂エステルなどの変性ロジン、バルサム樹誘導体(ガムロジン)およびトール油誘導体(トール油ロジン)であり得る。粘着付与樹脂は、単独でまたは混合物で使用することができる。
【0066】
使用される粘着付与樹脂C)は、好ましくはロジンおよび変性ロジンである。ロジンをベースとする樹脂エステルを使用することが特に好ましい。粘着付与剤は、相溶性(compatibility)(例えば、相分離に対する安定性)が提供される限り、100%樹脂として、または本発明による配合物中の分散体として使用することができる。本発明の特に好ましい実施形態において、成分C)として、ロジンエステルの水性分散体(ロジンエステル分散体)が使用される。
【0067】
本発明による配合物は、好ましくは噴霧凝固プロセスによる接着結合のために使用される。この方法では、水性接着剤配合物および凝固剤が別々に2成分スプレーガンに運ばれ、スプレージェット中で混合される。噴霧は、典型的には0.1~5バールの圧力で噴霧器空気を使用して行われるが、例えばWO2015/137808に記載されているように、2つの成分の少なくとも1つを空気無しで送達することも可能である。スプレージェット中の分散体の凝固は、第1の基材の表面への経路上で起こり;接着剤分散体中に存在する水の一部は、プロセス中に既に蒸発する。衝撃を受けると、接着性ポリマーは第1の基材の表面上に、まだ湿っている状態で直ちに粘着性であるフィルムを形成する。接着剤分散体と凝固剤との混合は、スプレージェット中になるまで行われないので、ポットライフを考慮する必要はない。湿潤状態におけるポリマーフィルムの粘着性のために、第2の表面は理想的には例えば、接着剤表面に向かって基材に圧力をかけて、直ちに接合することができる。2つの基材表面を一緒にプレスすることによる圧力の適用は、結合の強度を増加させるので有利である。凝固する接着接合部から水を運び去ることを可能にするために、2つの基材のうちの少なくとも1つが多孔質であるか、または水に対して透過性である場合にも同様に有利である。
【0068】
好適な凝固剤としては、塩の水溶液、好ましくは周期律表の第1、第2および第3主族の金属の水溶液、特に良好な水溶性を示すものが挙げられる。好ましくは、二価または三価のカチオンをベースとする塩が使用される。塩化カルシウム、硫酸亜鉛または硫酸アルミニウムを使用することが特に好ましい。塩化カルシウムを使用することが非常に特に好ましい。上記の説明に従う異なる塩の混合物もまた、水溶液として使用され得る。
【0069】
凝固剤として好適な塩水溶液中の塩の濃度は、一般に1重量%~20重量%、好ましくは2重量%~10重量%、特に好ましくは3重量%~4重量%である。凝固剤の水溶液の割合は、接着剤溶液と凝固剤溶液との合計に基づいて、0.1重量%~50重量%、好ましくは1重量%~30重量%、特に好ましくは8重量%~20重量%、極めて特に好ましくは12重量%~18重量%である。
【0070】
あるいは、使用される凝固剤が無機酸または有機酸、好ましくはクエン酸、リン酸または炭酸の水溶液、および上記の塩の1つ以上とこれらの酸の1つ以上との混合物であってもよい。
【0071】
本発明による配合物は、好ましくは水性ポリウレタンまたはポリウレタン-尿素分散体を可塑剤および任意に粘着付与樹脂と混合することによって調製される。これは、任意の所望の順序で行うことができる。ポリウレタン分散体を、好ましくは最初に充填し、続いて、任意に粘着付与樹脂C)および可塑剤B)は、任意に連続して、撹拌しながら添加される。ここでは、十分に大きな剪断力が導入された撹拌機を使用することが好ましい。好適な撹拌機は、当業者に知られているか、または簡単な予備実験によって決定することができる。
【0072】
噴霧凝固プロセスにより本発明の配合物で生成された接着結合は、70kg/m3以上の高い発泡体密度を有し、従って関連する高い復元力を有する発泡体基材の場合に、十分な即時強度を示す。
【0073】
発泡体基材とは、発泡体で作られた基材を意味すると理解され、発泡体は一般に、気泡構造および低密度を有する合成的に製造された物質である。ここでは、連続気泡、独立気泡、および混合気泡フォームを区別することができる。硬度に応じて、発泡体は硬質発泡体と軟質発泡体とに分けられる。実質的に全てのプラスチックが発泡に適している。発泡体の重要な特徴は、発泡体密度である。これはkg/m3で表され、1mのエッジ長を有する発泡体ブロックの重量を与える。発泡体密度は、発泡体を区別するための最も重要な特徴であると考えられ、他の特性はそれに大きく依存する。フォーム密度が高ければ高いほど、復元力が大きくなり、接着剤の即時強度に対する要件が高くなる。
【0074】
原則として、本発明による配合物は、噴霧凝固プロセスによる全ての発泡体基材の接着結合に適している。連続気泡および混合気泡フォーム基材を接着結合することが好ましい。高い発泡体密度および高い復元力を有する発泡体基材でさえ、ここで接着結合することができる。
【0075】
本発明の好ましい実施形態において、発泡体基材がポリウレタン(例えば、ポリエーテルおよびポリエステル発泡体)および/またはゴム、例えば、天然ゴム(NR)、スチレン-ブタジエンゴム(SBR)、エチレン-プロピレン-ジエンポリマー(EPDM)、ブタジエン-アクリロニトリルゴム(NBR)またはクロロプレンゴム(CR)から構成される。
【0076】
本発明の特に好ましい実施形態において、発泡体基材はポリウレタンから構成される。
【0077】
噴霧凝固プロセスにより本発明の配合物で生成した接着結合は、少なくとも70℃、好ましくは少なくとも80℃の耐熱性を示す。
【0078】
オープンタイム、すなわち、噴霧凝固プロセスによる本発明による製剤の塗布から結合されるべき部品を一緒に接合し、十分に良好な結合された接続が依然として得られる間までの時間は、しばしば少なくとも5分、好ましくは少なくとも8分である。
【0079】
さらに、本発明による配合物は、非常に多種多様な他の基材、例えば、発泡体、木材、紙、皮革、織物、コルク、およびプラスチック(熱可塑性物質、エラストマー、熱硬化性物質、複合物)、例えば、異なるポリ塩化ビニル品質、ポリウレタン、ポリ酢酸ビニル、ABS、ゴム、ポリエチル酢酸ビニルまたはポリカーボネートなどに対する良好な接着性を特徴とする。
【0080】
本発明による配合物を含有する接着剤組成物は、従って、任意の所望の基材(好ましくは上述の材料から形成されるの)接着結合に適している。
【0081】
したがって、本発明はまた、発泡体、木材、紙、皮革、織物、コルクおよびプラスチック(熱可塑性物質、エラストマー、熱硬化性物質、複合物)、例えば、異なるポリ塩化ビニル品質、ポリウレタン、ポリ酢酸ビニル、ABS、ゴム、ポリエチル酢酸ビニルまたはポリカーボネートから構成される基材の接着結合のための、特に発泡体上の発泡体、木材上の発泡体、プラスチック上の発泡体、および種々の基材上の織物の接着結合のための、本発明による配合物の使用にも関する。
【0082】
本発明はさらに、好ましくは、接着結合される基材の少なくとも1つが、ポリウレタン発泡体(例えば、ポリエーテルおよびポリエステル発泡体)または発泡体ゴム(例えば、天然ゴム(NR)、スチレン-ブタジエンゴム(SBR)、エチレン-プロピレン-ジエンポリマー(EPDM)、ブタジエン-アクリロニトリルゴム(NBR)またはクロロプレンゴム(CR)から形成される)を含む群から選択される発泡体基材である、本発明による使用に関する。
【0083】
本発明はさらに、本発明による配合物を用いて製造されるマットレスまたは家具に関する。
【実施例】
【0084】
実施例
以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明する。ここでは、以下の方法および試験方法を用いた:
A)噴霧凝固プロセス:
2成分分散接着剤のための標準的なスプレーガン、すなわち、Walther PilotからのPILOT III 2Kを塗布のために使用した。接着剤および凝固剤CaCl2(3重量%の水溶液)を別々にスプレーガンに運び、スプレージェット中で混合し、接着剤を凝固させた。混合はスプレージェット中になるまで行われなかったので、ポットライフを考慮する必要はなかった。86重量%の接着剤分散体と14重量%のCaCl2液の比率を選択した。
【0085】
スプレーガンの正確な設定は原則として当業者に知られており、過度の負担なしに特定の場合に合わせることができ、単純な予備実験によって決定することができる。定量比および塗布重量は、リザーバ容器および基材を再秤量することによって決定した。
【0086】
以下の設定を使用した:
a.) 接着剤成分:搬送圧力1.3bar
b.) 凝集成分:搬送圧力0.3bar
c.) アトマイザー空気圧力:2.8bar
d.) 接着剤成分の内径(ノズル):1.0mm
e.) 凝固剤成分の内径(ノズル):0.4mm
f.) 塗布重量:130~150g/m
2(湿潤時)
B)初期強度の決定
B1) 試験片
標準的な発泡体のバリエーション
試験材料として、PU発泡体を以下のように使用した:発泡体等級stn/schaumstoff-technik-Neurnberg GmbH、タイプST 5540、試験片寸法101×49×30mm、材料ベースPUR、白色、総密度40kg/m
3、正味密度38kg/m
3(ISO-845)、圧縮硬度5.5kPa(40%、DIN EN ISO 3386)、引張強度>120kPa(DIN EN ISO 1798)、破断点伸び>110%(ISO-1798)、圧縮永久歪み<4(50%/70℃/22h、DIN EN ISO-1856)
硬質発泡体バリエーション
試験材料として、PU発泡体(硬質)を以下のように使用した:発泡体等級stn/schaumstoff-technik-Nuernberg GmbH、タイプST 5540、試験片寸法100×50×30mm、材料ベースPUR、白色、総密度70kg/m
3、正味密度64kg/m
3(ISO-845)、圧縮硬度12.0kPa(40%、DIN EN ISO 3386)、引張強度>100kPa(DIN EN ISO 1798)、圧縮永久歪み<5(50%/70℃/22h、DIN EN ISO-1856)
B2)初期強度の決定:
試験材料として、ST 5540 PU発泡体試験片(1)を使用した。初期強度の測定装置を
図1に示す。初期強度の評価のために、噴霧凝固プロセス(塗布速度130~150g/m
2)により発泡体(1)の上側(2)に接着剤を塗布した直後に、試験片を木製棒(3)(7×7mm角)で中折り(4)し、試験装置(5)を用いて、2本の鋼製ロール(6)(直径40mm、長さ64mm)を介して供給し、ねじ軸(8)を用いて接線方向間隔(7)を10mmに設定した。
【0087】
B3) 初期強度の評価
試験片または結合継ぎ目(9)が試験片中に存在する復元力にもかかわらず、もはや元に戻らない場合、初期強度は十分であった(肯定的評価)。
【0088】
初期強度のより良い定量化のために、これを以下のように評価した:
1 優秀(+++):
試験片を2本のロール間の隙間を通して一回引抜いた後、応力に直ちに耐え、120秒後に発泡体を両側から引き離すことは、原材料の引き裂きを含むか、または高い力の消費でのみ再び広げることができる。
【0089】
2 非常に良い(++):
試験片を2つのロール間の隙間を通して1回引抜いた後、応力に直ちに耐えたが、120秒後に、両側から引き離されることによって大きな力を消費することなく、発泡体を再び容易に広げることができた。
【0090】
3 良好(+):
試験片を2つのロール間の隙間を通して1回引抜いた後に広がったが、繰り返しの後、またはその後の手動圧力(約1秒間の圧力適用×1)で、試験片は閉じたままであった。
【0091】
4 不良(-):
ロールを複数回通して引抜いた後も、手動で圧力をかけても、応力は耐えられず、試験片は広がった。
【0092】
C)耐熱試験方法:
耐熱性の測定
耐熱性を試験するために、試験片を、方法B2に従って、標準発泡体バリエーション(B1参照)のPU発泡体および木製ロッド(7×7mm角)から製造した。閉じた試験片を、最初に室温で24時間、次いで40℃で20分間、空気循環オーブン中で保存した。試験片が広がらないならば、接着不良が発生するまで、温度を20分毎に10℃ずつ上げた。これらは、20分後でさえもこの温度で接着不良が観察されなかった場合に、対応する温度表示を有する耐熱性として指定される。
【0093】
D)DSCによるガラス転移温度、融解温度、融解エンタルピーの確認:
Perkin-ElmerからのPyris Diamond DSC熱量計を用いた示差走査熱量測定(DSC)を用いて、ガラス転移温度、融解温度および融解エンタルピーを決定した。この目的のために、100μmの湿潤フィルム厚さでガラスシート上に分散体をナイフコーティングすることによってフィルムを製造し、2時間フラッシュオフし、続いてこのフィルムをガラスシートと共にドライボックス中で室温および0%相対室温で3日間乾燥させた。続いて、このフィルムからの10mgのサンプル材料を使用して、DSC曲線を以下の測定条件で記録する:開始温度-100℃まで急速冷却し、次いで、ヘリウム雰囲気下で20K/分の加熱速度および320K/分の冷却速度での液体窒素での冷却で、-100℃から+150℃への3回の加熱を開始する。ガラス転移温度はガラス転移の高さの半分の温度に相当し、第3の加熱が評価される。融解温度および融解エンタルピーを測定するために、最初の加熱を評価した。
【0094】
E)オープンタイム試験法:
22×5cmの寸法を有する試験片(標準発泡体)に100g/m2の配合物を塗布した。試験片の厚さは3cmである。試験片を中央で折り畳み、手のひらで1回接合する。この手順を、各場合に1分の時間隔の後、接着剤結合が失敗するまで、調製された試験片の対応する量で繰り返す。オープンタイムは、結合の失敗の前に決定された最後の時間である。最大20分が測定される。
【0095】
F)原料
ポリエステルI:OH価=50を有し、ブタン-1,4-ジオールとアジピン酸から形成されるポリエステルジオール
ポリエステルII:OH価=56を有し、ヘキサン-1,6-ジオールと無水フタル酸から形成されるポリエステルジオール
Desmodur(登録商標)H:ヘキサメチレン1,6-ジイソシアネート(Covestro Deutschland AG、Leverkusen/Germany)
Desmodur(登録商標)I:イソホロンジイソシアネート(Covestro Deutschland AG、Leverkusen/Germany)
ジプロピレングリコールジベンゾエート:可塑剤、市販製品の例としては、Synegis、Mont-Saint-Guibert/BelgiumからのSynegis 9100、またはEastman Chemical CompanyからのBenzoflex 9-88が挙げられる
Aquatac(登録商標)XR-4343:60重量%の固形分を有する水性ロジンエステル分散体(Kraton Corporation、Almere/Netherlands)(粘着付与樹脂)
例1:
水性ポリウレタンまたはポリウレタン-尿素分散体の調製。
【0096】
450gのポリエステルIを110℃および15mbarで1時間脱水する。80℃で、30.11gのDesmodur(登録商標)H、続いて20.14gのDesmodur(登録商標)Iを添加する。1.15重量%の一定のイソシアネート含有量に達するまで、混合物を80~90℃で撹拌する。反応混合物を750gのアセトンに溶解し、48℃に冷却する。均一な溶液に、激しく撹拌しながら、65gの水中の5.95gのN-(2-アミノエチル)-2-アミノエタンスルホン酸のナトリウム塩および2.57gのジエタノールアミン溶液を添加する。30分後、700gの水を加えて混合物を分散させる。アセトンを蒸留除去すると、40.0重量%の固形分を有する水性ポリウレタン-ポリ尿素分散体が得られる。
【0097】
存在するポリマーは、乾燥した後、半結晶質であり、48℃の溶融温度および50.4J/gの融解エンタルピーを有する。
【0098】
例2:
水性ポリウレタンまたはポリウレタン-尿素分散体の調製。
【0099】
1215gのポリエステルIIを110℃、15mbarで1時間脱水する。80℃で、4.6gのヘキサン-1,6-ジオールおよび179.0gのDesmodur(登録商標)Hを添加し、2.28重量%の一定のイソシアネート含有量に達するまで、混合物を90℃で撹拌する。反応混合物を2490gのアセトンに溶解し、48℃に冷却する。均一な溶液に、激しく撹拌しながら、300gの水中の31.9gのN-(2-アミノエチル)-2-アミノエタンスルホン酸のナトリウム塩溶液を添加する。30分後、1150gの水を添加することによって混合物を分散させる。アセトンを蒸留除去すると、50.0重量%の固形分を有する水性ポリウレタン-ポリ尿素分散体が得られる。
【0100】
存在するポリマーは、乾燥後に非晶質である(DSCにおいて融解ピークを有さない)。
【0101】
例3:
80重量部の例1からの分散体および20重量部の例2からの分散体を混合し、撹拌しながら均質化する。得られた混合物は、42重量%の固形分を有する。
【0102】
存在するポリマーの混合物は、乾燥後に半結晶性であり、52℃の融解温度および40J/gの融解エンタルピーを有する。
【0103】
例4(比較):
95.0gの例1からのポリウレタン分散体に、ディスク撹拌機を用いて激しく撹拌しながら5.0gのジ(プロピレングリコール)ジベンゾエートを添加し、混合物をさらに4時間撹拌し、続いて室温で12時間貯蔵する。固形分に基づいて、配合物は88.4重量%のポリウレタンポリマーおよび11.6重量%の可塑剤樹脂を含有する。
【0104】
例5:
90.0gの例1からのポリウレタン分散体に、ディスク撹拌機を用いて激しく撹拌しながら10.0gのジ(プロピレングリコール)ジベンゾエートを添加し、混合物をさらに4時間撹拌し、続いて室温で12時間貯蔵する。固形分に基づいて、配合物は78.3重量%のポリウレタンポリマーおよび21.7重量%の可塑剤樹脂を含有する。
【0105】
例6:
85.0gの例1からのポリウレタン分散体に、ディスク撹拌機を用いて激しく撹拌しながら15.0gのジ(プロピレングリコール)ジベンゾエートを添加し、混合物をさらに4時間撹拌し、続いて室温で12時間保存する。固形分に基づいて、配合物は、69.4重量%のポリウレタンポリマーおよび30.6重量%の可塑剤樹脂を含有する。
【0106】
例7(比較):
84.0gの例1からのポリウレタン分散体に、ディスク撹拌機を用いて激しく撹拌しながら9.0gのAquatac(登録商標)XR-4343および7.0gのジ(プロピレングリコール)ジベンゾエートを連続して添加し、混合物をさらに4時間撹拌し、続いて室温で12時間貯蔵する。水で希釈した後でも噴霧凝固プロセスに適さない粘性の塊が得られる。固形分に基づいて、配合物は、73.1重量%のポリウレタンポリマー、11.7重量%の粘着付与樹脂および15.2重量%の可塑剤樹脂を含有する。
【0107】
例8(比較):
95.0gの例3からのポリウレタン分散体に、ディスク撹拌機を用いて激しく撹拌しながら5.0gのジ(プロピレングリコール)ジベンゾエートを添加し、混合物をさらに4時間撹拌し、続いて室温で12時間貯蔵する。固形分に基づいて、配合物は88.9重量%のポリウレタンポリマーおよび11.1重量%の可塑剤樹脂を含有する。
【0108】
例9:
90.0gの例3からのポリウレタン分散体に、ディスク撹拌機を用いて激しく撹拌しながら10.0gのジ(プロピレングリコール)ジベンゾエートを添加し、混合物をさらに4時間撹拌し、続いて室温で12時間貯蔵する。固形分に基づいて、配合物は、79.1重量%のポリウレタンポリマーおよび20.9重量%の可塑剤樹脂を含有する。
【0109】
例10:
85.0gの例3からのポリウレタン分散体に、ディスク撹拌機を用いて激しく撹拌しながら15.0gのジ(プロピレングリコール)ジベンゾエートを添加し、混合物をさらに4時間撹拌し、続いて室温で12時間保存する。固形分に基づいて、配合物は、70.4重量%のポリウレタンポリマーおよび29.6重量%の可塑剤樹脂を含有する。
【0110】
例11:
80.0gの例3からのポリウレタン分散体に、ディスク撹拌機を用いて激しく撹拌しながら20.0gのジ(プロピレングリコール)ジベンゾエートを添加し、混合物をさらに4時間撹拌し、続いて室温で12時間貯蔵する。固形分に基づいて、配合物は、62.7重量%のポリウレタンポリマーおよび37.3重量%の可塑剤樹脂を含有する。
【0111】
例12(比較):
70.0gの例3からのポリウレタン分散体に、ディスク撹拌機を用いて激しく撹拌しながら30.0gのジ(プロピレングリコール)ジベンゾエートを添加し、混合物をさらに4時間撹拌し、その後室温で12時間貯蔵する。噴霧凝固プロセスには高すぎる配合物の粘度のために、続いて10gの水を添加し、混合物をさらに1時間撹拌した。固形分に基づいて、配合物は49.5重量%のポリウレタンポリマーおよび50.5重量%の可塑剤樹脂を含有する。
【0112】
例13:
80.0gの例3からのポリウレタン分散体に、ディスク撹拌機を用いて激しく撹拌しながら5.0gのAquatac(登録商標)XR-4343および15.0gのジ(プロピレングリコール)ジベンゾエートを連続して添加し、混合物をさらに4時間撹拌し、続いて室温で12時間貯蔵する。固形分に基づいて、配合物は、65.1重量%のポリウレタンポリマー、5.8重量%の粘着付与樹脂、および29.1重量%の可塑剤樹脂を含有する。
【0113】
例14(比較):
70.0gの例3からのポリウレタン分散体に、ディスク撹拌機を用いて激しく撹拌しながら5.0gのAquatac(登録商標)XR-4343および30.0gのジ(プロピレングリコール)ジベンゾエートを連続して添加し、混合物をさらに4時間撹拌し、その後、室温で12時間貯蔵する。凝固プロセスには高すぎる配合物の粘度のために、続いて10gの水を添加し、混合物をさらに1時間撹拌した。固形分に基づいて、配合物は、47.1重量%のポリウレタンポリマー、4.8重量%の粘着付与樹脂および48.1重量%の可塑剤樹脂を含有する。
【0114】
例15(比較):
70.0gの例3からのポリウレタン分散体に、ディスク撹拌機を用いて激しく撹拌しながら10.0gのAquatac(登録商標)XR-4343および30.0gのジ(プロピレングリコール)ジベンゾエートを連続して添加し、混合物をさらに4時間撹拌し、その後、室温で12時間貯蔵する。噴霧凝固プロセスには高すぎる配合物の粘度のために、続いて5gの水を添加し、混合物をさらに1時間撹拌した。固形分に基づいて、配合物は、44.9重量%のポリウレタンポリマー、9.2重量%の粘着付与樹脂、および45.9重量%の可塑剤樹脂を含有する。
【表1】
【国際調査報告】