JPS5978228A - 接着剤、被覆材、またはシーラーとして有用な組成物及び物品の基体への接着方法 - Google Patents
接着剤、被覆材、またはシーラーとして有用な組成物及び物品の基体への接着方法Info
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- JPS5978228A JPS5978228A JP58165847A JP16584783A JPS5978228A JP S5978228 A JPS5978228 A JP S5978228A JP 58165847 A JP58165847 A JP 58165847A JP 16584783 A JP16584783 A JP 16584783A JP S5978228 A JPS5978228 A JP S5978228A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、−液性湿分硬化性接着剤、塗料およびシーラ
ント組成物に関する。さらに、本発明は物品を基体に接
着させる方法に関する。 −液性湿分49.H化性ポリウレタン組成物は、接着剤
、ケロオ6よびシーラントとして用いられ(例えば、米
国)h許第5.ろ80.950列、第6,38 [3,
967号、第3,7 [17,521号、紀3,779
.794号明細書を参照されたい)、しかも適堝な用途
および良好な極限物件ケ廟する。例えば、はとんどの米
国の自!IJ、1車製造業渚は一液性湿分硬化性ポリウ
レタンシーラントヲ利用してフロントオ6よび後部風防
ガラスを乗用車車体に接着させる。+Sられた接着され
た風防集成体は車体の一体構造部分となり、しかもその
ルーフの圧縮折抗に寄与し、それによって自動車製造業
者が米国運輸省規格第216号(U、S、Depart
ment of Transportation 5p
ecification )(49cFR571,21
6を参照されたい)の要求東件を満たすのを助ける。 任洞の接着剤、塗料またはシーラント組成物については
、硬化後に得られる極限物性(例えば引張強さ、せん断
強さ、耐候性、屈曲性など)は使用者にとって非常に重
要である。しかしながら、極限物性は、このような組成
物火評価できる唯一のパラメーターである。はとんどの
接着剤、塗料、およびシーラント組成物は、硬化中に物
性を徐々に増強する。このような組成物には、高水準の
極限物性を与えるのみでなくそれを迅速に得ることも非
常に望筐しい。例えば、ゼネラル・モーターズ・コーポ
レーション環の車両に用いる風防シーラントは、自動車
製造業者によって規定された若干の物性試験に合格する
のみでなく、シーラント塗布後6時間内のこのような試
験にも合格しなければならt
ント組成物に関する。さらに、本発明は物品を基体に接
着させる方法に関する。 −液性湿分49.H化性ポリウレタン組成物は、接着剤
、ケロオ6よびシーラントとして用いられ(例えば、米
国)h許第5.ろ80.950列、第6,38 [3,
967号、第3,7 [17,521号、紀3,779
.794号明細書を参照されたい)、しかも適堝な用途
および良好な極限物件ケ廟する。例えば、はとんどの米
国の自!IJ、1車製造業渚は一液性湿分硬化性ポリウ
レタンシーラントヲ利用してフロントオ6よび後部風防
ガラスを乗用車車体に接着させる。+Sられた接着され
た風防集成体は車体の一体構造部分となり、しかもその
ルーフの圧縮折抗に寄与し、それによって自動車製造業
者が米国運輸省規格第216号(U、S、Depart
ment of Transportation 5p
ecification )(49cFR571,21
6を参照されたい)の要求東件を満たすのを助ける。 任洞の接着剤、塗料またはシーラント組成物については
、硬化後に得られる極限物性(例えば引張強さ、せん断
強さ、耐候性、屈曲性など)は使用者にとって非常に重
要である。しかしながら、極限物性は、このような組成
物火評価できる唯一のパラメーターである。はとんどの
接着剤、塗料、およびシーラント組成物は、硬化中に物
性を徐々に増強する。このような組成物には、高水準の
極限物性を与えるのみでなくそれを迅速に得ることも非
常に望筐しい。例えば、ゼネラル・モーターズ・コーポ
レーション環の車両に用いる風防シーラントは、自動車
製造業者によって規定された若干の物性試験に合格する
のみでなく、シーラント塗布後6時間内のこのような試
験にも合格しなければならt
【い。同様に、構造用途(
例えば14築構造、一般、1ji4!造なと)に用いら
れる接着j1す、−塗料およびシーラントは、組立て時
間乞早め、しかも取イ;」コストヲ低Fさせるために、
艮好な物性(例えば、1°1あい接〃j強さ)を与える
のみでなくこのような物性を出来るだけ迅速に力えなけ
ればならない。 一般に、1りr定の水壁の物性を有する接着剤、塗料ま
たはシーラント組成物については、1イト質の増強が早
ければ早いほど良い。 このよう7.f:方、1i成物が評価されるこれ以上の
重要なパラメーターはその「不粘着時間」、1−なわぢ
組Ify物を壌境孕気にさらした後に組成物の試料が指
触不活ン高性とン、cるに要′3−る時間である。迅速
な不活着時間ケ有する組成物は、それによって接着され
た部品が粘着性相料ンもって接合された部品を汚染しう
ろ後続のイ・■作(例えは?1j削、ぎりもみ、Jfy
睦(゛、包装/、[ど)乞ぞ易に受けるようにづ−る。 一般に、191定の7J(準の物性を有する接着剤、塗
料呼たけシーラントについては、不粘着時間が早ければ
訂Jい稈良い。 このような組成物が評価されるさらに重要なパラメータ
ーは、その貯蔵寿命、すなわち組成物が未硬化の場合著
しい取り扱い性の減少なく、硬化豐された場合に物性力
著しい減少なく、あるいは硬化の間に硬化特性の著しい
減少なしに代表的貯蔵や件の下に貯蔵できる時間の量で
ある。残念なことに、迅速な物性の増進または迅速な不
粘着時間を有する組成物は、代表的にはまた減少した貯
蔵寿命を有するので、単一のハ;11成物に迅速な物性
の増強、迅速な不粘着時間および長い貯蔵寿命を得るこ
とは非常に困難になる。 本発明は、−面において迅速な物性の増強、迅速な不粘
着時間、および長い貯蔵寿命と組み合せたすぐれた極限
物性を有し、しかも接着性、塗料またはシーラントとし
て有用な組成物を与え、前記組成物は、 a)4.4’−ジフェニル−メタンジインシアナート(
マたは4.4′−ジフェニルメタンジイソシアナートの
インシアナート官能性誘導体)および第一級水酸基を含
有するポリオールから誘導されたフ0レボリマーおよび b)ビス[2−(N 、 N−ジアルキルアミノ)アル
キル〕エーテル を含む。 さらに、本発明は、物品と寿体の間に前記の組成物の層
を用し・て、物品を基体に接着する方法るで与えイ)。 フ0レボ゛リマ−(alは若干の前駆物質から誘導され
、このような前駆物りは4.4′−シフェニルメタンツ
イソシアナ−1・またはそのインシアナート官能性誘ン
D体であり、オ・;よび第一級水酸基を含イイする1種
叩たはそね以上のポリオール(以下「第一級ポリメール
」と呼ばれることもある)から誘導さJlろ。本明卸1
¥において使用される場合、前記に示した前駆物質から
「誘導された」プレポリマーはこのような前駆物質ケー
緒に反応することによって実際に製造されたプレポリマ
ーを・含み、しかもまたこのような前駆物質を一緒に反
応1−ることによって実際に製造されないが望むならば
このような前駆物質から製造できる化学構造をイ1する
プレポリマー7含むと解釈されろ。 本発明において使用されるプレポリマーの好ましい種類
は式 ] %式% (式中、mは2またはそれ以上、nは0より太きいかま
たは等しい、かつBは多価主知)を有する。Inは約2
から4−i′でか好ましい。寸だ、nは0−1:たけ約
1が好ましく、0が最も好ましい。 Bは好ましくは多価脂肪族、オレフィン系、エーテル、
エステルチオエーテル、ウレタンオたは尿素基である。 最も好まし、くけ、Bは多価ポリエーテル基である。 前記式Tのプレポリマーの好寸しい亜類は(式中、B′
ば2価ポリエーテル基) を有する。 本発明において使用する好ましいプレポリマーの製造方
法には、4.4′−ジフェニルメタンジイソシアナート
またはそのインシアナート官能性誘導体と1種またはそ
れ以上の第一級ポリオールの反応7含む。望むならば、
他の方法乞使用できるが、一般に好ましい方法よりも適
当でないかまたは高価である。 4.47−ジフェニルメタンジイソシアナートは、通常
「メチレンジイソシアナート」または「MDI」として
知られている。その純粋な形において、MDIはアップ
ジョン・カンパニーかうlIsonate125MJと
しておよびモベイ・ケミカル・コーポレーションから1
Mondur M Jゴたは1’ Multra、th
enθM」として市販されている。本明細用中において
使用される場合、「MDIのインシアナート官能性誘導
体」はMDIから実際に製造されたインシアナートヲ含
み、またMDIから実際に製造されないが望むならばM
DIから製造できる化学構造を有するインシアナートも
含むと解釈される。本発明において使用できろMDIの
インシアナート官能性誘導体としては、MDIと融点調
整剤の液体混合物(例えばアップジョン・カンパニーか
ら市販されている[l5onate i 43 L J
およびモベイ・ケミカル・コーポレーションから市販さ
れている[Mondur CD J )のようなMDI
とポリカルボジイミドの付加物の混合物)、重合体状ジ
フェニルメタンジイソシアナート(例えばアップジョン
・カンハニーから市販されている[PAP工Jおよび[
PAP工20 J a−ら「PAP工901 J 、1
列、モベイ・ケミカル・コーポレーションから市販され
ている[Mondur MRJ、[Mondur MR
8J 、および[Mondur MR8−10Jおよび
ルビコン・ケミカルズ・インコーホレーテッド(Rub
iconChemicals 、■nc、)から市販さ
れている[RubinateMl)t、tよびMDIま
たはMDIの前記イソシアナート官能性誘導体をケトキ
シム、フェノールナトのブロッキング剤と反応させるこ
とによって形成されたブロックトイソシアナート化合物
がある。このようなブロックトイソシアナート化合物は
、本明細書において便宜上MDIのインシアナート官能
性誘導体と見なされる。また、MDIおよびそのイソシ
アナート官能性誘導体を本明細病において一括して[’
MDI Jと呼ぶことがある。 本明細書において用いられる場合、「第一級水酸基」は
メチレン(すなわちカルベン):Xに結合した水酸基を
有する1価の基である。同様に、「第二級水酸基」は、
本明細病中においてメチリデン(すなわちメチン)基に
結合した水酸基Z有イーる1価の基乞示すたぬに用いら
れる。本明細書において用いられる場合、「第一級ポリ
オール」は、21161またけそれ以上の第一級水酸基
を含有するポリオールであく)3、同様に、「第二級・
ポリオール」は、本明細書において2個ず1こはそれ以
上の第二級水酸基を含有するポリオールン示すために/
Tlいられろ。第一級水酸基および第二級水酸′基の両
省を含有するポリオールは、その紀−結水酸基がMDI
と反応性ならば、本明細書において第一級ポリオールと
見なされる。 jj′I]半な第一級ポリオールは、例えば脂肪族、オ
レフィン系、エーテル、エステル、チオエーテル、ウレ
タンまたは尿素結合乞含有する主釦乞有する。 エーテル結合ケ含有する第一級ポリオール(例えハポリ
エーテル主ψ1)を有する第一級ポリオール)が好まし
い。第一級ポリオールは単量体、オリイマー丈たけ重合
体であるが、オリゴマーまたは重合体が好ましい。第一
級ポリオールは、好ましくは数平均分子量約90と8.
000の間、最も好ましくは約200と3000の間を
有する。第一組ポリオールは、好寸しくけ分子量たり2
個から4個までの第−級水酸基を有する。ヒドロキシル
当量で表わして、第一級ポリオールはヒドロキシル当量
好fしぐに約45と2500の間、最も好捷しぐは約1
00と1500の間乞有する。本明細梵゛において用い
られる「ヒドロキシル価」はポリオール1yと回じヒド
ロキシル含弗乞有するKOHの11f数を示す。本明細
書において用いられる「ヒドロキシル当量」または「o
H歩量」は56.10 [1をヒドロキシル価によって
除して得られる商を示す。本明細書において用いられる
「ヒドロキシル当量」はポリオールの数平均分子量乞そ
の中の水酸基の数によって除して得られる曲を示す。本
明細病において用いられる1NCO沙量」はイソシアナ
ートの数平均分子量Zその中の反応性インシアナート基
の数によって除して得られる商を示す。 本明細誓において使用するに適当な第一級ポリオールと
してはポリテトラメチレンオキシドクリコール、エチレ
ンオキシド末端ホリ70ロビレングリコール、ポリエチ
レングリコール、ヒドロキシル末端ポリブタジェン、脂
肪族グリコール、ポゝリエステルボ″リオール(例えば
ポリアクリレ−トス1セリオールゴたけポリカプロラク
トンポリオール)、B’+’ニルjアルコール ひ死し油)がある。望むならば第一級ポリオールの重合
物を使用できる。 適当な市wI第ー紡ボ°リオールとしては、BASF/
ワイアンドット・コーポレーションからTli I&
サれているl Plu.racol TPE 4 5
4 2 Jエチレンオキシド末端ポリプロピレングリコ
ール、ダウ・ケミカル・カンパニーからi]販されてい
る[V’oranol EJ糸夕IJポリエチレングリ
コール、クエーカーΦオーツ警カンパニーから市J坂さ
れている「Qo polymegJ650.1000ま
たは2000系列のポリテトラメチレンオキシドグリコ
ール、イー・アイ・デュポン・ヂ・ネモアス・アンド・
カンパラ−インコーホレーテッドから市販されている[
Tθr・aco120’DOJポリテトラメチレンオキ
シドグリコール、ユニオンΦカーバイド拳コーポレーシ
ョンから市販されている第一級水酸基を含有する「N1
axj系列[POP Jおよび[0apped Po1
−yols Jおよび「Polymer Po1yol
s Jおよび「Mixed 0xidePolyols
J 1.t−リンーケミカルズがら市販されている「
PO17−G J 53.55.56.85および86
系列1チレンオキシド末端ポリプロピ゛レンゲリコール
、ARCO/ケミカルズカンパニーから市販されている
[PO17ba Jヒドロキシル末端ポリブタジェンお
よびモベイ・ケミカル・カンパニーから市販されている
「Multron Jおよび「MuLtrathanθ
」ポリエステルポリオールがある。 本発明において用いる第一級ポリオールの好すしい並順
は、ポリテトラメチレンオキシドグリコール、特に数平
均分子量約650がら2000まで、好ましくは約10
00から2000−jでを有するポリテトラメチレンオ
キシドグリコールである。本発明VCおいて用いる第一
級ポリオールの好プしい他の並順はエチレンオキシド末
端ポリプロピレングリコール、特に数平均分子量約50
0から3000まで、特に約1000から2000寸で
ンイイ1−るエチレンオキシド末端ポリプロピレングリ
コールである。本発明において使用する第−糾ポリオー
ルの第三の好デしい並順はポリカプロラクトンポリオー
ル、特に数平均分子量約30[]から3000まで、好
ましくは約800力)ら2000まで7有するポリカプ
ロラクトンポリオールである。 本発明の組成物における&適の貯蔵特命については、第
一級ポリオールはPH約5.5と7の間をイ1するのが
1jfましい。第一級ポリオールのPllは約6と6.
5の間であるのが最も好ましい。 インシアナートは、第二級ポリオールよりも第一級ポリ
オールに対して一層反応性であることが報告され(例え
ば米国特許第3.925,268号明細書およびカーク
働オスマー (K、irk−Othmer )の第3版
、18.666.636(1982)を参照されたい)
、この性質は、二液性ポリウレタン(例えばウレタンフ
オーム)の製造に用いられている。本発明の一液性組成
物の硬化は、プレポリマーのインシアナート官能性が水
(例えば大気水分)と反応した場合に起こる。この賞味
において、本発明の組成物の硬化にはインシアナートと
ポリオールの反応が含まれない。本発明において使用さ
れるプレポリマーは、第二級ポリオールから誘導された
和尚するプレポリマーよりも一層水と反応性であること
が分かった。 本発明の組成物のこれ以上の利点は、不粘着時間が組成
物に充てん相を添加することによって大きく彩管されな
いことである。一般に全(MDIから誘導されたプレポ
リマーおよび第一級ボ1.′オール乞含有する本発明の
充てん相入り組成物の不粘着時間は相当する無光てんの
組成物の不粘着時間の約2倍よりも長くない(充てん拐
添加60重量係において)。本発明の充てん材入り組成
物の不粘着時間は25℃および相対湿#50%において
約15分よりも長くない(光てん拐添加約30重量チに
おいて)のが好ゴしい。本発明の組成物の不粘着時間は
、使用者の便宜上望ましいように調整できる。 望むならば、本発明において使用されるプレポリマーは
MDIおよび第一級ボ゛リオールを芳香族インシアナー
ト(例えば以後[’ TDI Jと呼ぶ2,4−トルエ
ンジイソシアナート)、第二肪ポリオールまたは本発明
の組成物中のフ0レポリマーの性能ン実質的に損じない
他の追加反応体のような追加反応体と共に含有する反応
混合物から誘導できる。 例えは、本発明の組成物の取り扱い性、物性または硬化
特性を調節1−るために、プレポリマーが製造される反
応混合物中に第二級ポリオール7用いるのが望ましいこ
とが多い。プレポリマー反応混合物中のポリオールは、
好ゴしくけ第一級ポリオール約25重量%力)ら100
重量%までおよび第二級ポリオ−シフ5重量係から0重
量%まで、最も好ましくは第一級ポリオール約40重量
%から80重量%までおよび第二級ポリオール60重量
%から20重量%才でである。適当な第二級ポリオール
としては、ボ゛リデロビレンエーテルジオールおよび高
級ポリアルキレンエーテルシメール(例えばポリプチレ
ンエーテルシオール)、ポリアルキレンエーテルトリオ
ール(例えばエチレンオキシドまたは)0ロピレンオキ
シドのような低級アルキレンオキシド乞グリセリン、ト
リメチロールプロパンなどのようなアルキレントリオー
ルと縮合することによって製造されたもの)およびペン
タエリトリット、ソルビトールなどのような4官能性ま
たはそれ以上のポ1ノオールがある。 好ましい第二級ポリオールとしては、フ0ロビレンオキ
シド末端エチレンオキシドグリコールおよびポリフ0ロ
ビレングリコールがある。本発明において使用するプレ
ポリマーに混入できる適当な市販第二級ポリオールとし
ては、ユニオン・カーバイド・コーポレーションから市
販されている第二級水酸基を含有する[Nia、x J
系列[’ ppa、 J 、I−LGJ、l’ LI
T Jオ(ζよび[5pecial Purpose
Po1yo1.s Jおよび[Polymer Po1
yols Jおよび[’ Mixed 0xidePo
lyols J 、BASF /ワイアンドット豐コー
ポレーションから+I版されている第二級水酸基を含有
する「Plu、racol J系列ポリオール、ダウ・
ケミカル・カンパニーから市販されているl’ V o
r a Tl 01PIi711ポリフ0ロピレング
リコール、およびオーリン・ケミカルズから市販されて
いる「’ Po1y−G J20および30系列ポリフ
0ロビレングリコールがある。 MDI、第一級ポリオールおよび第一級ポリオール(使
用するならば)は娶業者に既知の従来のポリウレタン反
応条件の下で互に反応される。反応体のNCO: OH
比(第二般yおよび第二級水酸基の両者ケ数えろ)は好
ましくは約1.2 : 1から6.5=1まで、勾も好
ましくは約1.8 : 1から2.2:1までである。 Neo : OH比が増大すると、本発明のj:l+成
物は一層感湿性でなくまた一層長い貯蔵寿命ケイ1する
In向がある。通常、プレポリマーは適当なふん囲気(
例えば紫素)の下で製造される。 Il1体形の反応体は他のル応体の注力II前に適当な
溶解に溶解されるかまたは溶融される。まずMDIを反
応答器に力[・え、次いでMDIを液化する必要があれ
ば加熱するか筐たは溶媒ンーJIJえ、次KW、二級ポ
リオール(使用するならば)の添加、続いて94−級ポ
リオールを添加するのが適当である。この反応混合物は
、所望のインシアナート当量が得られるまで約50℃か
ら70℃までに保たれる。プレポリマーは後の使用のた
めに別々に貯蔵できるかまたは本発明の組成物の残りの
成分を反応容器に添加できる。 本発明において用いられるフ0レポリマー(例えばポリ
エーテル主知ヲ有するプレポリマー)の別の製造方法の
一例として、下記式■を有し、反応性水酸基約2モルン
含有するポリテトラメチレンオキシドジオール1モルを
密閉反応客器中において約D℃で低沸点アルキルアミン
(例えば(OH3)、N)の存在下にホスゲンの過剰(
例えば2モルより多く)と反応させて下記式IV Y有
するシ(カルバモイルクロIJド)−床端ポリエーデル
火与え7.)。式IVの化合物を、低沸点アルキルアミ
ン約2.2モルσ′)存イト下にシ(p−アミノフェニ
ル)メタン約2.2モルと反応させて下記式VΣ・有す
るシ(アミン)末ψ1111ポリエーテルポリウレタン
を得る。式Vの化合物は、穎゛閉各器中において約0°
Cで低沸点アルキルアミンの存在下にホスゲンの過剰と
反応されて下記式■の望ましいプレポリマーを与えろ。 ■(式中、Xは1またはそれ以上) ■ H2No6H,OH,06H4NIC!(Or)−E−
(C!H2)40÷(OH2)、oc(oltahc6
n4aH2c6I+、罷。 ■ (OH3)3N OCNC6H4CH2C6H4NI(C(○わf(OH
z)40−3−(、aH2)、oc(olNnc6H,
aH2c6n4nC。 ■ プレポリマーの製造方法と無関係に、望むならば、プレ
ポリマーの遊離インシアナート基ン、例えばプレポリマ
ー乞、プレポリマーの後の硬化の間に省換できる不安定
な試薬と反応させることによって、ブロックして感湿性
を減少できる。適当ノ、Cブロッキング剤は、好ましく
は脱ブロッキング用に熱7必要とせず、しかもこのブロ
ッキング剤にはマロン酸ジ(低級アルキル)、アセト酢
酸エチル、イソポロン、アセトン、メチルエチルケトン
などがある。通常、ブロッキング剤の過剰7用いて、プ
レポリマーのづ−ベての遊離インシアナート基を確実に
ブロッキング剤と反応させる。本発明の組成物は、通常
ブロッキング剤の使用を要し。 ないように十分安定であることが分かった。ブロッキン
グ剤を除くとコストが低下され、しかも硬化の間の揮発
性物質の発生が減少される。本発明の組成物においてブ
ロッキング剤を用いないのが好寸しい。 本発明の組成物は、プレポリマーを、ビス〔2−(N、
N−ジアルキルアミノ)アルキル〕エーテル(以後「ビ
スエーテルと11γぶことかある)の有効量と一緒にす
ることによって製造される。適切なビスエーテルは、例
えば米国特許 2H3,330,7B 2封切j411別に記載され、
し刀・も例えばビス[2−(N、N−ジメチルアd〕)
エチル〕エーテル、ビスC2−(11! 、 N−ジメ
チル−アミノ)−1−メチルエチル〕ニーデル、および
2− (N 、 N−ジメチルアミノ)−エチル−2−
(N 、 h+−ジメチルアミノ)−1−メチルエチル
エーテルシカする。女子ツしいビスエーテルは、ユニオ
ン拳カーバイドΦコーポレーションかう[’N1axA
−99Jとして市販されているビス[2−(N。 N−ジメチルアε〕)ユチル〕エーテルである。 本明細麹において用いる場合、成分の「イ■効量」は、
本発明の組成物に191望の物性(例えば硬化速度また
は引張強さ)を与えるに十分な櫨である。 ビスニー、チルの有効−mは、プレポリマーの重tWた
り、々了ましぐば約0.002重量%から2重:胤チま
で、l授も好ましくは約0.05重量俸711)ら0.
5重量%1Fでである。 プレポリマーおよびビスエーテルは従来の混合技術2用
いて混合される。プレポリマーとビスエーテルを無水条
件下で混合するのが好ブしい。一般に、ビスエーテルは
適当な溶媒(例えばトルエン)K溶解され、次いでプレ
ポリマーに力1えられる。得られた混合物は、使用時ま
でシール容器中に貯蔵されなければならない。 プレポリマーとビスエーテルの混合物は、望むならば他
の成分または補助剤を含有できる。例えば、本発明の組
成物中に有機スズ触媒の有効量を含むのが好ましい。適
当な有機スズ触媒は、米国特許第3,330.782号
明細書第5欄および第6欄に記載されている。ジブチル
スズジラウレートは、好ましい有機スズ触媒である。有
機スズ触媒の有効量は、プレポリマーの重量歩たり約0
.001チから1重プでか好オしい。また、本発明の組
成物中にエクステンダおよび(または)補強光てん材(
例えばカーボンブラック、酸化亜鉛のような金属酸化物
、およびタルク、クレー、シリカ、ケイ酸塩などの鉱物
)のような他の補助剤の有効量ケ含有するが好寸しい。 カーボンブラックレす、例えば風防シーラントに用いる
ように紫外′m暴露によって生じた分解に対する抵抗性
が望ましい用途に、特に好ましい充てん利である。充て
んイ才の有匁I−清は、フ0レボリマーの重量当たり好
ましくは約Q 1f;[ji%と8Di量チの間、九゛
も灯寸しくは約20雷−着係と60重量%の間である。 本発明の組成物において、トルエン、キシレン、メチル
エチルケトン、アセトン、酢酸エチル、[セロソルブア
セテ−)J’(ユニオン・′・7−バイトeコーポレー
ションから市販)のような溶媒およびインシアナート反
応性部分ケ含寸ない他の適当な朴料ン使用できる。トル
エンは好ましい溶媒である。溶媒σ)有効量は、プレポ
リマーの重量当たり約Q77r景係と80重量%の間で
あるのが好ましい。本発明の組成物において、部分水素
化テルフェニル(例えば、モンサント・コーホレーヨン
から市販すしている[−aB−4DJ )、フタル酸ジ
オクチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジイソデシルま
たはリン酸トリクレジルのような可塑剤も使用できる。 部分水素化テルフェニルは好ましい可塑剤であ谷可塑剤
の有効量は、プレポリマーの重量寧たり約θ重サチと2
5重量%の間が好ましい。さらに、本発明の組成物は、
酸化防止剤、顔料、紫外線吸収剤、接着促進剤、乾燥剤
(例えばケイ酸アルミニウムナトリウムのようなモレキ
ュラーシーブまたはぜオライド、シリカゲル、酸化バリ
ウムまたは酸化カルシウムのような乾燥剤)などを含有
できる。ガラスシーラント組成物に使用するには、シー
ラント組成物の成分プたはシールされるガラスの表面と
シーラントの層の間に配置された別個の層としであるい
はシーラント組成物の成分および別個の層の両者として
シラン含有プライマーの有効量を用いるのが望ましい。 ’zh”rなシラン含有プライマーは、米国特許第5.
627,722号および第3.7 [] 7,521号
明細書に記載されている。 着しも、本発明のシーラント組成物にシラン含有プライ
マーZ混入すると、シラン含有プライマーの有効量はプ
レポリマーの重量当たり約2.5重量%と10重量%の
間が好ましい。若しもシラン含有プライマーを別のプラ
イマー塗料として用し・るならば、プライマー塗料中の
このよっなシラン含有プライマーの有効量はプライマ一
層とシーラント組成物を接着されるべき表面[;J用す
る様式で与えられたD「望の程度の接着性能乞与える量
である。 本発明の組成物は、当業者に既知の技術に従って包装で
きる。過当な包装には、例えばコーキング管(例えば紺
、金属または〕0ラスチツク製)、1口じ込キャップ締
めスクイーズ管、カン、ドラム、などがある。 本発明の11iH成物は、水、例えば水蒸気または水分
にさらすことによって硬化できる。通常の周囲湿113
’は、通例硬化を促進するのに適当である。熱fたは高
湿度は硬化を促進し、かつ低温(例えば5℃またはそれ
以下)あるいは低湿度(例えば15係R、H、またはそ
れ以下)は硬化を遅らせる。 湿った基体(例えば木材)への接着層は、代表的には乾
いた基体(例えばガラス)への接着層よりも迅速に硬化
する。 本発明の組成物は、高性能、迅速硬化接着剤、塗料また
はシーラントが望ゴれる任意の用途において使用できろ
。このような一つの用途としては、自動車、トラック、
航空機、列車などの車両において最初の製造時またはガ
ラス取替えの時の何れかに、ガラス(例えば風防および
背面照明)の車両への接着がある。このように用いられ
る場合、本発明の組成物は、ガラスの据え付は後の迅速
な運転時間ン与える。佃の用途としては、建築(例えば
、構造接着剤、パネル接着剤、防溝層または窓ガラスシ
ーラント)、組立ライン製造(例えば接着剤接着による
部品の組立)および枦榎(例えばデツキ被覆またはルー
フ膜)がある。本発明の組成物は、ガラス、金属、プラ
スチック、氷相、皮革、目地、繊維などの物品捷たは基
体のような種々の物品および基体に適用できる。 下記の例は、本発明の理解を助けるために示され、しか
も本発明の範囲を限定するとは勉釈されない。 例 1 機械的攪拌機、温度計、還流冷却器および窒素供給ヲ備
えた4iの四つロフラスコに、4.4’−ジフェニルメ
タンジイソシアナート312y(2,5Neo当量)お
よび「LHT28J(ユニオン・カーバイド中コーボレ
〜ジョンから市販されている第二級水酸基を含有する分
子量6000のトリオール)約400 y(0,2ol
:i当量)乞−緒にした。得られた混合物を60°Cに
力+1熱してMD工を融がγした。次に「Tera、C
o1.2000 J (イー・アイ・デュポン瞭デ・ネ
モアス・アンド・カンパニ・インコーホレーテッドから
市販されている第一級水酸基ン有する分子量2000の
ジオール)1000P (1,(10H当量)を600
0に7JIT熱してフラスコ(C加え、次いでトルエン
250y乞加えた。全成分を加えた後に、反応混合物を
♀素工に攪拌しながら4時間60℃に保った。得られた
プレポリマーを40℃に冷却し、次いでシール容器に貯
蔵した。 別に「Nia、x A −99Jビスエーテル2.25
!乞、[’nE−4DJ可塑剤(モンザントーコーポ
レ−ソヨンから市販されている部分水素化テルフェニル
)100Fとトルエン50yの混合物に溶触して触媒混
合物を形成した。この触媒混合物の部分41!を′、窒
素下に1攬1拌しながら前記のプレポリマー200 y
trr力1えて、−液性湿分硬化性組成物を形成する
。 得られた組成物の厚さ0.74iiのスプレッドをポリ
テトラフルオロエチレンで被飴したアルミニウムパネル
に適用し、25 ”C50チR,H,において2分以内
に不粘着性であることが(感触によって)認められた。 このスプレッドは1時間未満で完全に硬化した。 この例は、本発明の組成物によって与えられた非常に早
い硬化速度および物性の高い達成i’v具体的に説明丁
々2゜ 例 2 例1乞繰り返したが、触媒混合物のビスエーテルの量を
2.25 Pから2.01に減少し、しかもこの触媒混
合物にジブチルスズジラウレート0.25FY添加した
。得られた組成物の不粘着時間およびj岬さ0.74m
+・のスプレッドの完全硬化時間は例1におしすると本
質的にl151じてあった。 この例は、ビスエーテルが有(去スズ触媒と組み合せて
イ9・用できろことケ示していイノ。 例1の方法娑11”lいて、4種の一液性湿分硬化性組
成物を贋造し評価した。比較例1.6および4に」dい
て、「PPG 2025 J (ユニオン・カーバイド
・コーボI/−ンヨンから市販されている、第二糾水j
’J基をイ11−る分子(N: 2000のジオ−・−
ル)I OEI Oy (1,OOH当f4)Y 「T
eracol 20 Q Q Jン1?リオールの伏わ
りに用いた。比較例2および6においては、触’JA
混合物にビスエーテルに使用せず、まブこ丹1(妓−?
1→乞合(1勿中のジブチルスズジラウレートの量ケr
1.25 yから2.25 yに増加した。比較列4に
封いてけ、例2の舶媒混合物乞例1の触媒混合物の代わ
りに用いた。下記第1表に」・々いて、比較例1から4
寸での各々についての仰さ1.23聾のスプレッドの不
粘着時間」dよび完全硬化に要する時間を示す。 第1表 1 2 3 4 不活着時間、m1rx 1 0 15
45 12こiシらの比較例から、第−恕ボリオー
ルの代わりに第二級ポリオールな用いることにより、不
粘着時間(比較例1.6および4を参照されたい)は大
いに増大し、ある場合には厚さ1.26ルbのスプレッ
ドを硬化1−るに侠する時間は増大した(比較例6およ
び4を参照されたい)ことが分かる。 fた創1媒混合物力)らビスエーテルを除くことによっ
て、不粘着時間および工9さL26mbのスプレッドを
硬化するに袈する時間は大いに増大した(比較例2およ
び6乞参照されたい)。 例5から例13プで 例1の方法を用いて、数種の一液性湿分硬化性組成物を
製造して評価した。下記第2表に成分、不粘着時間およ
び各個について厚さ1.23Mのスプレッドを硬化する
に要する時間を示す。 これらの例は、追加の第一級ポリオールの使用を示して
いる(例6から例13までを参照されたい)。また、第
一級ポリオールの量を減少して第二級ポリオールと置換
すると、得られた組成物の不粘着時間は増大した(例ろ
から例5までを例1ど、例7から例9までを例6と、お
よび例11から例16までを例10と比較されたい)。 例14から例18までおよび比較例5 例1の方法を用いて、数種の一液性湿分硬化性シーラン
トを製造して評価した。これらのシーラントは充てん材
、紫外線しゃ断剤およびシラン含有プライマーを含有し
た。これらシーラントは、まずポリオールとMDIから
プレポリマー前駆物質とトルエンの90:10重量基基
準台物でプレポリマーを形成することによって製造した
。得られたプレス)?リマーの不粘着時間は、プレポリ
マーの試料をrNiaxA−99Jビスエーテル0.2
6重量%(ビスエーテル2部を1−HB−40J可塑剤
100部、トルエン50部およびゾプチルスズゾラウレ
−) 0.25部の混合物に溶解した)を含有する触媒
混合物と一緒にすることによって評価した。次に、この
プレポリマーを充てん材、可塑剤、溶媒、紫外線しゃ断
剤およびシラン含有プライマーと共に攪拌することによ
って充てん柱入りシーラントを製造した。下記第6表に
、プレB? +)マーの組成(重量係で示すトルエンの
量以外は当量)、ビスエーテル(前記触媒混合物に溶解
) 0.26重量係に加えた場合のプレポリマーの不粘
着時間、プレポリマーかも製造されたシーラントの組成
および不粘着時間および各側および比較例についてのシ
ーラントの厚さ0.7部4mmのスプレッドの硬化時間
を示す。 これらの例は、本発明の組成物に充てん材を混入するこ
とによって、不粘着時間が増大しブ:cい(例14,1
5.および16を参照されたい)かまたは著しく増大し
なかった(例17および例18を参照されたい)ことを
示す。これと対照的に比較例5の組成物は充てん材の添
加後に不粘着時間はほぼ4倍の増加を示した。 例14の組成物は、構造接着剤として別個に評価された
。この組成物は、引張強さ1231t、g /Cr/L
2および伸び50%(ASTM D −412によって
測定)を示した。組成物はオーバーラツプせん断強さく
ASTM D −1002によって測定したが、全屈
の代わりにガラス繊維強化プラスチックまたはオークを
用いた)ガラス繊維強化プラスチックを用いて24時間
で84.4勿/CTL”およびオークを用いて1時間で
56.2 lCg/Cm2および241寺間で(凝集破
壊テ) 84.4 kg/C1rL2を示した。165
℃において1.5時間加熱して、ガラス繊維強化プラス
チックを用いたオーバーラツプせん断強さは77、ろl
cg / cnt”であり、41℃において6時間加熱
してガラス繊維強化プラスチックを用いてオーバーラツ
プせん断強さは70−5 IC!7/ crIL2から
84.4kg/ cm”まででアッタ。 例19から例28までおよび比較例6かも比較例26ま
で 例1の方法を用いて、一連の一液性湿分硬化性組成物を
製造して評価した。この組成物は、Ml)I、TDIま
たはMDIとTDIの混合物と共に、第一級および第二
級ポリオールの種々の量から誘導されたプレポリマーを
含有した。組成物は、ビスエーテルおよびジブチルスズ
ジラウレートを種々の竜宮(lrする触媒混合物を用い
て製造された。下記第4表に、プレポリマー組成(重量
係で示したトルエン含量以外は当−壮)、各組成中のプ
レ4ソリマーおよび触媒混合物の量(g)、不粘着時間
および各側および比較例についての厚さ0.74TIm
スプレッドの硬化時間を示す。 これらの例および比較例から、ビスエーテルの量の変化
が不発りJの無光てん組成物の硬化速度におよぼす影響
が分かる(例えば例19.20および21および例22
.23および24を比較されたい)。また、プレポリマ
ーを形成するためのMDIの使用によって、TDIから
誘導されたプレポリマーを用いて製造された相当する来
光てん組成物よりも迅速な硬化速度を有する無光てん組
成物が与えられる(例えば、例19かも24までを比較
例6かも11までと比較されたい)。 例29 例14から例18までにおけるようにシラン含有プライ
マーを製造して、[PMIJと標識した。 別に、ポリエステル樹脂(グツドイヤー・タイヤ・アン
ド・ラバー・カンパニーから市販されている[Vite
l PE200 J ) 955 、!9、トルエン9
58g、酢酸エチル958.F、メチルエチルケトン3
210.?およびカーボンブラック1660g(シテイ
ズ・サービス・カンパニーから市販されている「Fta
ven 410J )を、窒素下に攪拌しながら一緒に
して、l’−PM 2 Jと標識した。別にジブチルス
ズジラウレート10.9をl・ルエン90yと一緒にし
て、rPM3Jと標識した。 下記の成分を下記の量 P M i
20ろ8P M 2 7410
P M 3 65 イソシアナ一ト混合物12005 モレキュラーシープ23 メチルエチルケトン 1644’ r Mo
nd+】r HCJ (モベイ・ケミカル・カンパニー
から市販されている、TDIとへキザメチレンジインシ
アナートの混合 物)。 ”・「Linde type 3 A −1(ユニオン
・カーバイド・コーポレーションから市販)。 1971年Pontiac Venturaの破損した
風防を下記のように取り替えた。クロムめっき風防回り
縁およびアンテナを取り外し、次いで最初のシーラント
の露出部分を風防および風防フレームの相当する合せ面
から切除した。破損した風防を除いた。ピンチ溶接継目
上の発錆面をブチルテープで被覆した。取り替え風防を
ガラスクリーナーをもって清浄にした。木綿アプリケー
ターを用いて、取り替え風防の内面の周囲に前記のシラ
ン含有プライマー組成物の幅25ルから37闘までのビ
ードを適用して、プライマーを乾燥させた。シラン含有
プライマー組成物の幅13πmのビードを用いて、(実
際に用いた幅25mrnからろ7關までのビードの代わ
りに)後続の接着操作において十分大ぎい下塗り面積が
与えられることが認められた。 例17の一液性湿分硬化性シーラントの’l’ia 9
mmのビードを風防フレーム」二の残存した古いシー
ラントに適用した。取り替えの風防を適度の圧力を用(
・て風防フレームに圧入し、次いで取り替え風防の縁と
風防フレームの間のすぎ間をさらにシーラントをもって
裏込めした。シーラントの幅16朋(またはそれより広
い)のビード(実際に使用された幅9間のビードの代わ
りに)を用いると、−着火ぎい接着面を力えしかも一層
少ない裏込めを要することが認められた。裏込みされた
部分を不粘着性にさせた。クロムめっき回り縁およびア
ンテナを再び取りつげた。 得られた接着された風防集成体は、車両を洗浄した場合
に漏れず、しかも降水21mmを記録した暴風雨におい
ても漏れなかった。 別の評価において、前記のシーラントの幅約9m7n、
X長さ1107117iから115mmまでの2個の
ビードを自動車の安全ガラスの幅76龍×長さ149T
nm X厚さ6 ynm片の1面に並行して適用した。 ビードの1つの下のガラス面はあらかじめ前記のシラン
含有プライマーの薄層をもって塗りはげで塗布された。 得られた集成体を(垂直面から45°の傾斜で)ガラス
面を通してフロリダ州マイアミ近傍の南向きの日光にさ
らした。6か力抜、この集成体を全ラングレーア 1,
048および紫外線ラングレー41,076の日光に6
16時間さらした。 試料を屋内にと9、次いで各ビードのガラスへの接着を
評価した。未下塗り面に適用されたビードV、を指ff
Eを用いてガラスからはぎ取ることができなかった。 別のH゛「価において、前記のシラン含有プライマーお
よびシーラントを順法一枚の自動車安全ガラスに適用し
、次いで「アトラス・ウエザオメーター」促進耐候試験
機においてガラス面を通して暴露した。試料は接着剤層
破損なく暴露1000時間残イfした。暴露2000時
間後、手で行った180°のはく離試験の結果、シーラ
ント層に凝集破壊が生じた。 例60 例17の一液性湿分硬化性シーラントを市販の−液性湿
分硬化性風防シーラント(エセツ・クス・り゛ミカル・
コーポレーションから市販の[UretharieEJ
)と比較した。市販風防シーラントは、「HB−40
」可塑剤を「Arochlor J可塑剤(後者の可塑
剤を上製造業者のモンサンド・ケミカル・コンパニーか
らもはや市販されていない)の代わりに用いる以り(、
は、一般に米国特許第ろ、707.5’21号明細書の
例1に従ってM造されていると考えられる。 本発明のシーラントは、7分で不粘着性となったが、こ
れに対して市販の風防シーラントは90分が経過するま
で不粘着性とならなかった。本発明のシーラントの厚さ
/、 rmπの試料は、24時間か1ろ26時間までで
完全に硬化したが、これに対して市販の風防シーラント
の厚さ6間の試料は完全に硬化するのに28時間から6
2時間までを要した。 各シーラントの強さの増進速度は、E貫層引張試験」を
用いて評価した。この試験は、2枚の76.2所”X
152.4mHのガラスパネルをパネルの喝手に下方に
幅25.4mmの中央ストライブに沼ってゾライマー組
成物をもって塗布することによって行った。例29のシ
ラン含有プライマー組成物を本発明のシーラントに用い
、しかも[BlackGlass Primer +
2 J (エセツクス・ケミカル・コーポレーションか
ら市販)を市販風防シーラントに用いた。シーラントの
幅6.4闘×長さ7.9關×長さ101.6FImのビ
ードをパネル上のプライマーのストライブの長袖に沼っ
て中央に配置し、2個の6.4mmのスペーサをビード
の各端においてパネル上に配置して、第2のパネルをス
ペーサの頂部」二に配置し、次いで得られた集成体を逆
さにし次に24°050 LII)R,p、、において
硬化させた。硬化した集成体の引張強さは、クロスヘッ
ド速度508”711/minにおいて操作される[T
hwing −AlbertIrxtel、ect −
2000J引張試験機を用いて評価された。積層安全ガ
ラスパネルを用いて、下記の結果が得られた。特記しな
い限り、破壊の様式は凝集性であり、ずなわち接着層内
であった。星印で示した場合、破壊の様式はガラス内で
ある。積層安全ガラスは、約211cg/cIrL2か
ら31.6 kFl、I:m2までにおいて離層するこ
とによって代表的に破壊する。 積層安全ガラス上の硬化強さ増 1.5 2.7 < 0.73.0
7.6 < 2.45.5
11.(329,12418,51ろ、7 48 27.2*19,8 168 24.5*
ろ2,8**ガラス破壊 安全ガラス試料のr;Hg層の影響を除くために、また
前記の組成物を厚さ6.4mmの中実板ガラスを用いて
評価した。すべての接着剤層破壊が凝集性で、下記の結
果が得られた。 3 4.4 1.55.5
6.1 4.124 30
.7 22.9168 53.4
40.1この例から、本発明の組成物は市販
の風防シーラントよりも迅速な不粘着時間、迅速な硬化
強さ増強および高い強さを与えることが分かる。 例ろ1から例ろ4までおよび比較例27から比較例ろO
まで De 5antisの例1の方法を用いて一連の一液性
湿分硬化性シーラントを製造した。比較例27において
は、a) Desantisによって使用されていると
いわれるポリプロピレンエーテルジオールr P]、u
racol P 2020 Jの代わりにポリプロピレ
ンエーテルジオール[Pluracol P 2010
j(BA、SF /ワイアンドット・コーポレーショ
ンから市販)を使用した(なぜならばポリプロピレンエ
ーテルジオール「Pluracol P 2020 J
ばBASF /ワイアンドット・コーポレーションから
入手できないからである)、およびb)可塑剤r Ar
och]−or 1242 Jの代わりに可塑剤[HB
−404を用いた(なぜブよらば可塑剤’; Aroc
hlor1242Jは製造業者からもはや入手できない
からである)以外はDeSantisの例1を繰り返し
た。 比較例28においては、比較例27を繰り返したが、ブ
ロッキング剤マロン酸ジエチルを除いた。 比較例29に36いては、比較例27を繰り返したが、
ポリオール[Pluracol 21310 Jおよび
rTpE4542Jの代わりにポリオール[Terac
o12000Jおよび「LHT 42 Jの相当するヒ
ドロキシル当−脅(それぞれ0.86OH当量および0
.250H当欧)を用いた。比較例ろOにおいては、比
較例29を繰り返したが、ブロッキング剤マロン酸ジエ
チルを除いた。例ろ1においては、比較例29を繰り返
したが、MDIの量を減少することによってNCO:
OH比を減少し、[LHT 28 Jポリ5号−ル0.
170H当量を[LIT 42 jポリオール0.25
0H当11(の代わりに用い、かつr N1ax A9
9Jビスエーテルをシーラントに加えた。例ろ2におい
ては、例式1を繰り返したが、ブロッキング剤マロン酸
ジエチルを除いた。例36および例34においては、例
61および例62をそれぞれ繰り返したが、NCO:
OH比は一層多くのMDIを用いることに」;って2:
1に増加された。 得られたシーラントの不粘着時間および強さ増強速度は
、例ろ0の方法を用いて計測した。下記第5表において
、例61から例64′fでおよび比較例27から比較例
60までのシーラントについて、組成、不粘着時間、6
時間における貫層引張試験強さおよび貫層引張試験の間
の接着剤層破壊の様式を示す。比較例29および比較例
60のシーラントは配合後24時間以内に硬化し、不粘
着時間または強さ増強速度試験を行わなかった。 これらの例は、ブロックしたシーラントおよびブロック
しないシーラントの間の比較を示し、本発明の組成物の
迅速な不粘着時間および強さ増強速度を示す。 本発明の種々の修正および変形は、本発明の範囲および
精神から逸脱することなく当業者に明らかであり、しか
も後者の変形は例示的目的のために本明細書に示された
ものに限定すべきではない。 代理人 浅 村 皓 手続補正書(睦) 昭和58年12月V口 特許庁長官殿 1、事件の表tJζ 昭和58 年持rr願第165847号3、補if−を
する者 事(′1との関係 ″1.71t’l出願人4、代理人 5、 ?+li止命令の[1イ」 昭和 年 月 日 (i、補正により増加する発明の数 8、補正の内容 別紙のとおり (】) 明細書第51頁20行「長さ7.9m兜」を
「厚さ入9m几」に訂正する。
例えば14築構造、一般、1ji4!造なと)に用いら
れる接着j1す、−塗料およびシーラントは、組立て時
間乞早め、しかも取イ;」コストヲ低Fさせるために、
艮好な物性(例えば、1°1あい接〃j強さ)を与える
のみでなくこのような物性を出来るだけ迅速に力えなけ
ればならない。 一般に、1りr定の水壁の物性を有する接着剤、塗料ま
たはシーラント組成物については、1イト質の増強が早
ければ早いほど良い。 このよう7.f:方、1i成物が評価されるこれ以上の
重要なパラメーターはその「不粘着時間」、1−なわぢ
組Ify物を壌境孕気にさらした後に組成物の試料が指
触不活ン高性とン、cるに要′3−る時間である。迅速
な不活着時間ケ有する組成物は、それによって接着され
た部品が粘着性相料ンもって接合された部品を汚染しう
ろ後続のイ・■作(例えは?1j削、ぎりもみ、Jfy
睦(゛、包装/、[ど)乞ぞ易に受けるようにづ−る。 一般に、191定の7J(準の物性を有する接着剤、塗
料呼たけシーラントについては、不粘着時間が早ければ
訂Jい稈良い。 このような組成物が評価されるさらに重要なパラメータ
ーは、その貯蔵寿命、すなわち組成物が未硬化の場合著
しい取り扱い性の減少なく、硬化豐された場合に物性力
著しい減少なく、あるいは硬化の間に硬化特性の著しい
減少なしに代表的貯蔵や件の下に貯蔵できる時間の量で
ある。残念なことに、迅速な物性の増進または迅速な不
粘着時間を有する組成物は、代表的にはまた減少した貯
蔵寿命を有するので、単一のハ;11成物に迅速な物性
の増強、迅速な不粘着時間および長い貯蔵寿命を得るこ
とは非常に困難になる。 本発明は、−面において迅速な物性の増強、迅速な不粘
着時間、および長い貯蔵寿命と組み合せたすぐれた極限
物性を有し、しかも接着性、塗料またはシーラントとし
て有用な組成物を与え、前記組成物は、 a)4.4’−ジフェニル−メタンジインシアナート(
マたは4.4′−ジフェニルメタンジイソシアナートの
インシアナート官能性誘導体)および第一級水酸基を含
有するポリオールから誘導されたフ0レボリマーおよび b)ビス[2−(N 、 N−ジアルキルアミノ)アル
キル〕エーテル を含む。 さらに、本発明は、物品と寿体の間に前記の組成物の層
を用し・て、物品を基体に接着する方法るで与えイ)。 フ0レボ゛リマ−(alは若干の前駆物質から誘導され
、このような前駆物りは4.4′−シフェニルメタンツ
イソシアナ−1・またはそのインシアナート官能性誘ン
D体であり、オ・;よび第一級水酸基を含イイする1種
叩たはそね以上のポリオール(以下「第一級ポリメール
」と呼ばれることもある)から誘導さJlろ。本明卸1
¥において使用される場合、前記に示した前駆物質から
「誘導された」プレポリマーはこのような前駆物質ケー
緒に反応することによって実際に製造されたプレポリマ
ーを・含み、しかもまたこのような前駆物質を一緒に反
応1−ることによって実際に製造されないが望むならば
このような前駆物質から製造できる化学構造をイ1する
プレポリマー7含むと解釈されろ。 本発明において使用されるプレポリマーの好ましい種類
は式 ] %式% (式中、mは2またはそれ以上、nは0より太きいかま
たは等しい、かつBは多価主知)を有する。Inは約2
から4−i′でか好ましい。寸だ、nは0−1:たけ約
1が好ましく、0が最も好ましい。 Bは好ましくは多価脂肪族、オレフィン系、エーテル、
エステルチオエーテル、ウレタンオたは尿素基である。 最も好まし、くけ、Bは多価ポリエーテル基である。 前記式Tのプレポリマーの好寸しい亜類は(式中、B′
ば2価ポリエーテル基) を有する。 本発明において使用する好ましいプレポリマーの製造方
法には、4.4′−ジフェニルメタンジイソシアナート
またはそのインシアナート官能性誘導体と1種またはそ
れ以上の第一級ポリオールの反応7含む。望むならば、
他の方法乞使用できるが、一般に好ましい方法よりも適
当でないかまたは高価である。 4.47−ジフェニルメタンジイソシアナートは、通常
「メチレンジイソシアナート」または「MDI」として
知られている。その純粋な形において、MDIはアップ
ジョン・カンパニーかうlIsonate125MJと
しておよびモベイ・ケミカル・コーポレーションから1
Mondur M Jゴたは1’ Multra、th
enθM」として市販されている。本明細用中において
使用される場合、「MDIのインシアナート官能性誘導
体」はMDIから実際に製造されたインシアナートヲ含
み、またMDIから実際に製造されないが望むならばM
DIから製造できる化学構造を有するインシアナートも
含むと解釈される。本発明において使用できろMDIの
インシアナート官能性誘導体としては、MDIと融点調
整剤の液体混合物(例えばアップジョン・カンパニーか
ら市販されている[l5onate i 43 L J
およびモベイ・ケミカル・コーポレーションから市販さ
れている[Mondur CD J )のようなMDI
とポリカルボジイミドの付加物の混合物)、重合体状ジ
フェニルメタンジイソシアナート(例えばアップジョン
・カンハニーから市販されている[PAP工Jおよび[
PAP工20 J a−ら「PAP工901 J 、1
列、モベイ・ケミカル・コーポレーションから市販され
ている[Mondur MRJ、[Mondur MR
8J 、および[Mondur MR8−10Jおよび
ルビコン・ケミカルズ・インコーホレーテッド(Rub
iconChemicals 、■nc、)から市販さ
れている[RubinateMl)t、tよびMDIま
たはMDIの前記イソシアナート官能性誘導体をケトキ
シム、フェノールナトのブロッキング剤と反応させるこ
とによって形成されたブロックトイソシアナート化合物
がある。このようなブロックトイソシアナート化合物は
、本明細書において便宜上MDIのインシアナート官能
性誘導体と見なされる。また、MDIおよびそのイソシ
アナート官能性誘導体を本明細病において一括して[’
MDI Jと呼ぶことがある。 本明細書において用いられる場合、「第一級水酸基」は
メチレン(すなわちカルベン):Xに結合した水酸基を
有する1価の基である。同様に、「第二級水酸基」は、
本明細病中においてメチリデン(すなわちメチン)基に
結合した水酸基Z有イーる1価の基乞示すたぬに用いら
れる。本明細書において用いられる場合、「第一級ポリ
オール」は、21161またけそれ以上の第一級水酸基
を含有するポリオールであく)3、同様に、「第二級・
ポリオール」は、本明細書において2個ず1こはそれ以
上の第二級水酸基を含有するポリオールン示すために/
Tlいられろ。第一級水酸基および第二級水酸′基の両
省を含有するポリオールは、その紀−結水酸基がMDI
と反応性ならば、本明細書において第一級ポリオールと
見なされる。 jj′I]半な第一級ポリオールは、例えば脂肪族、オ
レフィン系、エーテル、エステル、チオエーテル、ウレ
タンまたは尿素結合乞含有する主釦乞有する。 エーテル結合ケ含有する第一級ポリオール(例えハポリ
エーテル主ψ1)を有する第一級ポリオール)が好まし
い。第一級ポリオールは単量体、オリイマー丈たけ重合
体であるが、オリゴマーまたは重合体が好ましい。第一
級ポリオールは、好ましくは数平均分子量約90と8.
000の間、最も好ましくは約200と3000の間を
有する。第一組ポリオールは、好寸しくけ分子量たり2
個から4個までの第−級水酸基を有する。ヒドロキシル
当量で表わして、第一級ポリオールはヒドロキシル当量
好fしぐに約45と2500の間、最も好捷しぐは約1
00と1500の間乞有する。本明細梵゛において用い
られる「ヒドロキシル価」はポリオール1yと回じヒド
ロキシル含弗乞有するKOHの11f数を示す。本明細
書において用いられる「ヒドロキシル当量」または「o
H歩量」は56.10 [1をヒドロキシル価によって
除して得られる商を示す。本明細書において用いられる
「ヒドロキシル当量」はポリオールの数平均分子量乞そ
の中の水酸基の数によって除して得られる曲を示す。本
明細病において用いられる1NCO沙量」はイソシアナ
ートの数平均分子量Zその中の反応性インシアナート基
の数によって除して得られる商を示す。 本明細誓において使用するに適当な第一級ポリオールと
してはポリテトラメチレンオキシドクリコール、エチレ
ンオキシド末端ホリ70ロビレングリコール、ポリエチ
レングリコール、ヒドロキシル末端ポリブタジェン、脂
肪族グリコール、ポゝリエステルボ″リオール(例えば
ポリアクリレ−トス1セリオールゴたけポリカプロラク
トンポリオール)、B’+’ニルjアルコール ひ死し油)がある。望むならば第一級ポリオールの重合
物を使用できる。 適当な市wI第ー紡ボ°リオールとしては、BASF/
ワイアンドット・コーポレーションからTli I&
サれているl Plu.racol TPE 4 5
4 2 Jエチレンオキシド末端ポリプロピレングリコ
ール、ダウ・ケミカル・カンパニーからi]販されてい
る[V’oranol EJ糸夕IJポリエチレングリ
コール、クエーカーΦオーツ警カンパニーから市J坂さ
れている「Qo polymegJ650.1000ま
たは2000系列のポリテトラメチレンオキシドグリコ
ール、イー・アイ・デュポン・ヂ・ネモアス・アンド・
カンパラ−インコーホレーテッドから市販されている[
Tθr・aco120’DOJポリテトラメチレンオキ
シドグリコール、ユニオンΦカーバイド拳コーポレーシ
ョンから市販されている第一級水酸基を含有する「N1
axj系列[POP Jおよび[0apped Po1
−yols Jおよび「Polymer Po1yol
s Jおよび「Mixed 0xidePolyols
J 1.t−リンーケミカルズがら市販されている「
PO17−G J 53.55.56.85および86
系列1チレンオキシド末端ポリプロピ゛レンゲリコール
、ARCO/ケミカルズカンパニーから市販されている
[PO17ba Jヒドロキシル末端ポリブタジェンお
よびモベイ・ケミカル・カンパニーから市販されている
「Multron Jおよび「MuLtrathanθ
」ポリエステルポリオールがある。 本発明において用いる第一級ポリオールの好すしい並順
は、ポリテトラメチレンオキシドグリコール、特に数平
均分子量約650がら2000まで、好ましくは約10
00から2000−jでを有するポリテトラメチレンオ
キシドグリコールである。本発明VCおいて用いる第一
級ポリオールの好プしい他の並順はエチレンオキシド末
端ポリプロピレングリコール、特に数平均分子量約50
0から3000まで、特に約1000から2000寸で
ンイイ1−るエチレンオキシド末端ポリプロピレングリ
コールである。本発明において使用する第−糾ポリオー
ルの第三の好デしい並順はポリカプロラクトンポリオー
ル、特に数平均分子量約30[]から3000まで、好
ましくは約800力)ら2000まで7有するポリカプ
ロラクトンポリオールである。 本発明の組成物における&適の貯蔵特命については、第
一級ポリオールはPH約5.5と7の間をイ1するのが
1jfましい。第一級ポリオールのPllは約6と6.
5の間であるのが最も好ましい。 インシアナートは、第二級ポリオールよりも第一級ポリ
オールに対して一層反応性であることが報告され(例え
ば米国特許第3.925,268号明細書およびカーク
働オスマー (K、irk−Othmer )の第3版
、18.666.636(1982)を参照されたい)
、この性質は、二液性ポリウレタン(例えばウレタンフ
オーム)の製造に用いられている。本発明の一液性組成
物の硬化は、プレポリマーのインシアナート官能性が水
(例えば大気水分)と反応した場合に起こる。この賞味
において、本発明の組成物の硬化にはインシアナートと
ポリオールの反応が含まれない。本発明において使用さ
れるプレポリマーは、第二級ポリオールから誘導された
和尚するプレポリマーよりも一層水と反応性であること
が分かった。 本発明の組成物のこれ以上の利点は、不粘着時間が組成
物に充てん相を添加することによって大きく彩管されな
いことである。一般に全(MDIから誘導されたプレポ
リマーおよび第一級ボ1.′オール乞含有する本発明の
充てん相入り組成物の不粘着時間は相当する無光てんの
組成物の不粘着時間の約2倍よりも長くない(充てん拐
添加60重量係において)。本発明の充てん材入り組成
物の不粘着時間は25℃および相対湿#50%において
約15分よりも長くない(光てん拐添加約30重量チに
おいて)のが好ゴしい。本発明の組成物の不粘着時間は
、使用者の便宜上望ましいように調整できる。 望むならば、本発明において使用されるプレポリマーは
MDIおよび第一級ボ゛リオールを芳香族インシアナー
ト(例えば以後[’ TDI Jと呼ぶ2,4−トルエ
ンジイソシアナート)、第二肪ポリオールまたは本発明
の組成物中のフ0レポリマーの性能ン実質的に損じない
他の追加反応体のような追加反応体と共に含有する反応
混合物から誘導できる。 例えは、本発明の組成物の取り扱い性、物性または硬化
特性を調節1−るために、プレポリマーが製造される反
応混合物中に第二級ポリオール7用いるのが望ましいこ
とが多い。プレポリマー反応混合物中のポリオールは、
好ゴしくけ第一級ポリオール約25重量%力)ら100
重量%までおよび第二級ポリオ−シフ5重量係から0重
量%まで、最も好ましくは第一級ポリオール約40重量
%から80重量%までおよび第二級ポリオール60重量
%から20重量%才でである。適当な第二級ポリオール
としては、ボ゛リデロビレンエーテルジオールおよび高
級ポリアルキレンエーテルシメール(例えばポリプチレ
ンエーテルシオール)、ポリアルキレンエーテルトリオ
ール(例えばエチレンオキシドまたは)0ロピレンオキ
シドのような低級アルキレンオキシド乞グリセリン、ト
リメチロールプロパンなどのようなアルキレントリオー
ルと縮合することによって製造されたもの)およびペン
タエリトリット、ソルビトールなどのような4官能性ま
たはそれ以上のポ1ノオールがある。 好ましい第二級ポリオールとしては、フ0ロビレンオキ
シド末端エチレンオキシドグリコールおよびポリフ0ロ
ビレングリコールがある。本発明において使用するプレ
ポリマーに混入できる適当な市販第二級ポリオールとし
ては、ユニオン・カーバイド・コーポレーションから市
販されている第二級水酸基を含有する[Nia、x J
系列[’ ppa、 J 、I−LGJ、l’ LI
T Jオ(ζよび[5pecial Purpose
Po1yo1.s Jおよび[Polymer Po1
yols Jおよび[’ Mixed 0xidePo
lyols J 、BASF /ワイアンドット豐コー
ポレーションから+I版されている第二級水酸基を含有
する「Plu、racol J系列ポリオール、ダウ・
ケミカル・カンパニーから市販されているl’ V o
r a Tl 01PIi711ポリフ0ロピレング
リコール、およびオーリン・ケミカルズから市販されて
いる「’ Po1y−G J20および30系列ポリフ
0ロビレングリコールがある。 MDI、第一級ポリオールおよび第一級ポリオール(使
用するならば)は娶業者に既知の従来のポリウレタン反
応条件の下で互に反応される。反応体のNCO: OH
比(第二般yおよび第二級水酸基の両者ケ数えろ)は好
ましくは約1.2 : 1から6.5=1まで、勾も好
ましくは約1.8 : 1から2.2:1までである。 Neo : OH比が増大すると、本発明のj:l+成
物は一層感湿性でなくまた一層長い貯蔵寿命ケイ1する
In向がある。通常、プレポリマーは適当なふん囲気(
例えば紫素)の下で製造される。 Il1体形の反応体は他のル応体の注力II前に適当な
溶解に溶解されるかまたは溶融される。まずMDIを反
応答器に力[・え、次いでMDIを液化する必要があれ
ば加熱するか筐たは溶媒ンーJIJえ、次KW、二級ポ
リオール(使用するならば)の添加、続いて94−級ポ
リオールを添加するのが適当である。この反応混合物は
、所望のインシアナート当量が得られるまで約50℃か
ら70℃までに保たれる。プレポリマーは後の使用のた
めに別々に貯蔵できるかまたは本発明の組成物の残りの
成分を反応容器に添加できる。 本発明において用いられるフ0レポリマー(例えばポリ
エーテル主知ヲ有するプレポリマー)の別の製造方法の
一例として、下記式■を有し、反応性水酸基約2モルン
含有するポリテトラメチレンオキシドジオール1モルを
密閉反応客器中において約D℃で低沸点アルキルアミン
(例えば(OH3)、N)の存在下にホスゲンの過剰(
例えば2モルより多く)と反応させて下記式IV Y有
するシ(カルバモイルクロIJド)−床端ポリエーデル
火与え7.)。式IVの化合物を、低沸点アルキルアミ
ン約2.2モルσ′)存イト下にシ(p−アミノフェニ
ル)メタン約2.2モルと反応させて下記式VΣ・有す
るシ(アミン)末ψ1111ポリエーテルポリウレタン
を得る。式Vの化合物は、穎゛閉各器中において約0°
Cで低沸点アルキルアミンの存在下にホスゲンの過剰と
反応されて下記式■の望ましいプレポリマーを与えろ。 ■(式中、Xは1またはそれ以上) ■ H2No6H,OH,06H4NIC!(Or)−E−
(C!H2)40÷(OH2)、oc(oltahc6
n4aH2c6I+、罷。 ■ (OH3)3N OCNC6H4CH2C6H4NI(C(○わf(OH
z)40−3−(、aH2)、oc(olNnc6H,
aH2c6n4nC。 ■ プレポリマーの製造方法と無関係に、望むならば、プレ
ポリマーの遊離インシアナート基ン、例えばプレポリマ
ー乞、プレポリマーの後の硬化の間に省換できる不安定
な試薬と反応させることによって、ブロックして感湿性
を減少できる。適当ノ、Cブロッキング剤は、好ましく
は脱ブロッキング用に熱7必要とせず、しかもこのブロ
ッキング剤にはマロン酸ジ(低級アルキル)、アセト酢
酸エチル、イソポロン、アセトン、メチルエチルケトン
などがある。通常、ブロッキング剤の過剰7用いて、プ
レポリマーのづ−ベての遊離インシアナート基を確実に
ブロッキング剤と反応させる。本発明の組成物は、通常
ブロッキング剤の使用を要し。 ないように十分安定であることが分かった。ブロッキン
グ剤を除くとコストが低下され、しかも硬化の間の揮発
性物質の発生が減少される。本発明の組成物においてブ
ロッキング剤を用いないのが好寸しい。 本発明の組成物は、プレポリマーを、ビス〔2−(N、
N−ジアルキルアミノ)アルキル〕エーテル(以後「ビ
スエーテルと11γぶことかある)の有効量と一緒にす
ることによって製造される。適切なビスエーテルは、例
えば米国特許 2H3,330,7B 2封切j411別に記載され、
し刀・も例えばビス[2−(N、N−ジメチルアd〕)
エチル〕エーテル、ビスC2−(11! 、 N−ジメ
チル−アミノ)−1−メチルエチル〕ニーデル、および
2− (N 、 N−ジメチルアミノ)−エチル−2−
(N 、 h+−ジメチルアミノ)−1−メチルエチル
エーテルシカする。女子ツしいビスエーテルは、ユニオ
ン拳カーバイドΦコーポレーションかう[’N1axA
−99Jとして市販されているビス[2−(N。 N−ジメチルアε〕)ユチル〕エーテルである。 本明細麹において用いる場合、成分の「イ■効量」は、
本発明の組成物に191望の物性(例えば硬化速度また
は引張強さ)を与えるに十分な櫨である。 ビスニー、チルの有効−mは、プレポリマーの重tWた
り、々了ましぐば約0.002重量%から2重:胤チま
で、l授も好ましくは約0.05重量俸711)ら0.
5重量%1Fでである。 プレポリマーおよびビスエーテルは従来の混合技術2用
いて混合される。プレポリマーとビスエーテルを無水条
件下で混合するのが好ブしい。一般に、ビスエーテルは
適当な溶媒(例えばトルエン)K溶解され、次いでプレ
ポリマーに力1えられる。得られた混合物は、使用時ま
でシール容器中に貯蔵されなければならない。 プレポリマーとビスエーテルの混合物は、望むならば他
の成分または補助剤を含有できる。例えば、本発明の組
成物中に有機スズ触媒の有効量を含むのが好ましい。適
当な有機スズ触媒は、米国特許第3,330.782号
明細書第5欄および第6欄に記載されている。ジブチル
スズジラウレートは、好ましい有機スズ触媒である。有
機スズ触媒の有効量は、プレポリマーの重量歩たり約0
.001チから1重プでか好オしい。また、本発明の組
成物中にエクステンダおよび(または)補強光てん材(
例えばカーボンブラック、酸化亜鉛のような金属酸化物
、およびタルク、クレー、シリカ、ケイ酸塩などの鉱物
)のような他の補助剤の有効量ケ含有するが好寸しい。 カーボンブラックレす、例えば風防シーラントに用いる
ように紫外′m暴露によって生じた分解に対する抵抗性
が望ましい用途に、特に好ましい充てん利である。充て
んイ才の有匁I−清は、フ0レボリマーの重量当たり好
ましくは約Q 1f;[ji%と8Di量チの間、九゛
も灯寸しくは約20雷−着係と60重量%の間である。 本発明の組成物において、トルエン、キシレン、メチル
エチルケトン、アセトン、酢酸エチル、[セロソルブア
セテ−)J’(ユニオン・′・7−バイトeコーポレー
ションから市販)のような溶媒およびインシアナート反
応性部分ケ含寸ない他の適当な朴料ン使用できる。トル
エンは好ましい溶媒である。溶媒σ)有効量は、プレポ
リマーの重量当たり約Q77r景係と80重量%の間で
あるのが好ましい。本発明の組成物において、部分水素
化テルフェニル(例えば、モンサント・コーホレーヨン
から市販すしている[−aB−4DJ )、フタル酸ジ
オクチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジイソデシルま
たはリン酸トリクレジルのような可塑剤も使用できる。 部分水素化テルフェニルは好ましい可塑剤であ谷可塑剤
の有効量は、プレポリマーの重量寧たり約θ重サチと2
5重量%の間が好ましい。さらに、本発明の組成物は、
酸化防止剤、顔料、紫外線吸収剤、接着促進剤、乾燥剤
(例えばケイ酸アルミニウムナトリウムのようなモレキ
ュラーシーブまたはぜオライド、シリカゲル、酸化バリ
ウムまたは酸化カルシウムのような乾燥剤)などを含有
できる。ガラスシーラント組成物に使用するには、シー
ラント組成物の成分プたはシールされるガラスの表面と
シーラントの層の間に配置された別個の層としであるい
はシーラント組成物の成分および別個の層の両者として
シラン含有プライマーの有効量を用いるのが望ましい。 ’zh”rなシラン含有プライマーは、米国特許第5.
627,722号および第3.7 [] 7,521号
明細書に記載されている。 着しも、本発明のシーラント組成物にシラン含有プライ
マーZ混入すると、シラン含有プライマーの有効量はプ
レポリマーの重量当たり約2.5重量%と10重量%の
間が好ましい。若しもシラン含有プライマーを別のプラ
イマー塗料として用し・るならば、プライマー塗料中の
このよっなシラン含有プライマーの有効量はプライマ一
層とシーラント組成物を接着されるべき表面[;J用す
る様式で与えられたD「望の程度の接着性能乞与える量
である。 本発明の組成物は、当業者に既知の技術に従って包装で
きる。過当な包装には、例えばコーキング管(例えば紺
、金属または〕0ラスチツク製)、1口じ込キャップ締
めスクイーズ管、カン、ドラム、などがある。 本発明の11iH成物は、水、例えば水蒸気または水分
にさらすことによって硬化できる。通常の周囲湿113
’は、通例硬化を促進するのに適当である。熱fたは高
湿度は硬化を促進し、かつ低温(例えば5℃またはそれ
以下)あるいは低湿度(例えば15係R、H、またはそ
れ以下)は硬化を遅らせる。 湿った基体(例えば木材)への接着層は、代表的には乾
いた基体(例えばガラス)への接着層よりも迅速に硬化
する。 本発明の組成物は、高性能、迅速硬化接着剤、塗料また
はシーラントが望ゴれる任意の用途において使用できろ
。このような一つの用途としては、自動車、トラック、
航空機、列車などの車両において最初の製造時またはガ
ラス取替えの時の何れかに、ガラス(例えば風防および
背面照明)の車両への接着がある。このように用いられ
る場合、本発明の組成物は、ガラスの据え付は後の迅速
な運転時間ン与える。佃の用途としては、建築(例えば
、構造接着剤、パネル接着剤、防溝層または窓ガラスシ
ーラント)、組立ライン製造(例えば接着剤接着による
部品の組立)および枦榎(例えばデツキ被覆またはルー
フ膜)がある。本発明の組成物は、ガラス、金属、プラ
スチック、氷相、皮革、目地、繊維などの物品捷たは基
体のような種々の物品および基体に適用できる。 下記の例は、本発明の理解を助けるために示され、しか
も本発明の範囲を限定するとは勉釈されない。 例 1 機械的攪拌機、温度計、還流冷却器および窒素供給ヲ備
えた4iの四つロフラスコに、4.4’−ジフェニルメ
タンジイソシアナート312y(2,5Neo当量)お
よび「LHT28J(ユニオン・カーバイド中コーボレ
〜ジョンから市販されている第二級水酸基を含有する分
子量6000のトリオール)約400 y(0,2ol
:i当量)乞−緒にした。得られた混合物を60°Cに
力+1熱してMD工を融がγした。次に「Tera、C
o1.2000 J (イー・アイ・デュポン瞭デ・ネ
モアス・アンド・カンパニ・インコーホレーテッドから
市販されている第一級水酸基ン有する分子量2000の
ジオール)1000P (1,(10H当量)を600
0に7JIT熱してフラスコ(C加え、次いでトルエン
250y乞加えた。全成分を加えた後に、反応混合物を
♀素工に攪拌しながら4時間60℃に保った。得られた
プレポリマーを40℃に冷却し、次いでシール容器に貯
蔵した。 別に「Nia、x A −99Jビスエーテル2.25
!乞、[’nE−4DJ可塑剤(モンザントーコーポ
レ−ソヨンから市販されている部分水素化テルフェニル
)100Fとトルエン50yの混合物に溶触して触媒混
合物を形成した。この触媒混合物の部分41!を′、窒
素下に1攬1拌しながら前記のプレポリマー200 y
trr力1えて、−液性湿分硬化性組成物を形成する
。 得られた組成物の厚さ0.74iiのスプレッドをポリ
テトラフルオロエチレンで被飴したアルミニウムパネル
に適用し、25 ”C50チR,H,において2分以内
に不粘着性であることが(感触によって)認められた。 このスプレッドは1時間未満で完全に硬化した。 この例は、本発明の組成物によって与えられた非常に早
い硬化速度および物性の高い達成i’v具体的に説明丁
々2゜ 例 2 例1乞繰り返したが、触媒混合物のビスエーテルの量を
2.25 Pから2.01に減少し、しかもこの触媒混
合物にジブチルスズジラウレート0.25FY添加した
。得られた組成物の不粘着時間およびj岬さ0.74m
+・のスプレッドの完全硬化時間は例1におしすると本
質的にl151じてあった。 この例は、ビスエーテルが有(去スズ触媒と組み合せて
イ9・用できろことケ示していイノ。 例1の方法娑11”lいて、4種の一液性湿分硬化性組
成物を贋造し評価した。比較例1.6および4に」dい
て、「PPG 2025 J (ユニオン・カーバイド
・コーボI/−ンヨンから市販されている、第二糾水j
’J基をイ11−る分子(N: 2000のジオ−・−
ル)I OEI Oy (1,OOH当f4)Y 「T
eracol 20 Q Q Jン1?リオールの伏わ
りに用いた。比較例2および6においては、触’JA
混合物にビスエーテルに使用せず、まブこ丹1(妓−?
1→乞合(1勿中のジブチルスズジラウレートの量ケr
1.25 yから2.25 yに増加した。比較列4に
封いてけ、例2の舶媒混合物乞例1の触媒混合物の代わ
りに用いた。下記第1表に」・々いて、比較例1から4
寸での各々についての仰さ1.23聾のスプレッドの不
粘着時間」dよび完全硬化に要する時間を示す。 第1表 1 2 3 4 不活着時間、m1rx 1 0 15
45 12こiシらの比較例から、第−恕ボリオー
ルの代わりに第二級ポリオールな用いることにより、不
粘着時間(比較例1.6および4を参照されたい)は大
いに増大し、ある場合には厚さ1.26ルbのスプレッ
ドを硬化1−るに侠する時間は増大した(比較例6およ
び4を参照されたい)ことが分かる。 fた創1媒混合物力)らビスエーテルを除くことによっ
て、不粘着時間および工9さL26mbのスプレッドを
硬化するに袈する時間は大いに増大した(比較例2およ
び6乞参照されたい)。 例5から例13プで 例1の方法を用いて、数種の一液性湿分硬化性組成物を
製造して評価した。下記第2表に成分、不粘着時間およ
び各個について厚さ1.23Mのスプレッドを硬化する
に要する時間を示す。 これらの例は、追加の第一級ポリオールの使用を示して
いる(例6から例13までを参照されたい)。また、第
一級ポリオールの量を減少して第二級ポリオールと置換
すると、得られた組成物の不粘着時間は増大した(例ろ
から例5までを例1ど、例7から例9までを例6と、お
よび例11から例16までを例10と比較されたい)。 例14から例18までおよび比較例5 例1の方法を用いて、数種の一液性湿分硬化性シーラン
トを製造して評価した。これらのシーラントは充てん材
、紫外線しゃ断剤およびシラン含有プライマーを含有し
た。これらシーラントは、まずポリオールとMDIから
プレポリマー前駆物質とトルエンの90:10重量基基
準台物でプレポリマーを形成することによって製造した
。得られたプレス)?リマーの不粘着時間は、プレポリ
マーの試料をrNiaxA−99Jビスエーテル0.2
6重量%(ビスエーテル2部を1−HB−40J可塑剤
100部、トルエン50部およびゾプチルスズゾラウレ
−) 0.25部の混合物に溶解した)を含有する触媒
混合物と一緒にすることによって評価した。次に、この
プレポリマーを充てん材、可塑剤、溶媒、紫外線しゃ断
剤およびシラン含有プライマーと共に攪拌することによ
って充てん柱入りシーラントを製造した。下記第6表に
、プレB? +)マーの組成(重量係で示すトルエンの
量以外は当量)、ビスエーテル(前記触媒混合物に溶解
) 0.26重量係に加えた場合のプレポリマーの不粘
着時間、プレポリマーかも製造されたシーラントの組成
および不粘着時間および各側および比較例についてのシ
ーラントの厚さ0.7部4mmのスプレッドの硬化時間
を示す。 これらの例は、本発明の組成物に充てん材を混入するこ
とによって、不粘着時間が増大しブ:cい(例14,1
5.および16を参照されたい)かまたは著しく増大し
なかった(例17および例18を参照されたい)ことを
示す。これと対照的に比較例5の組成物は充てん材の添
加後に不粘着時間はほぼ4倍の増加を示した。 例14の組成物は、構造接着剤として別個に評価された
。この組成物は、引張強さ1231t、g /Cr/L
2および伸び50%(ASTM D −412によって
測定)を示した。組成物はオーバーラツプせん断強さく
ASTM D −1002によって測定したが、全屈
の代わりにガラス繊維強化プラスチックまたはオークを
用いた)ガラス繊維強化プラスチックを用いて24時間
で84.4勿/CTL”およびオークを用いて1時間で
56.2 lCg/Cm2および241寺間で(凝集破
壊テ) 84.4 kg/C1rL2を示した。165
℃において1.5時間加熱して、ガラス繊維強化プラス
チックを用いたオーバーラツプせん断強さは77、ろl
cg / cnt”であり、41℃において6時間加熱
してガラス繊維強化プラスチックを用いてオーバーラツ
プせん断強さは70−5 IC!7/ crIL2から
84.4kg/ cm”まででアッタ。 例19から例28までおよび比較例6かも比較例26ま
で 例1の方法を用いて、一連の一液性湿分硬化性組成物を
製造して評価した。この組成物は、Ml)I、TDIま
たはMDIとTDIの混合物と共に、第一級および第二
級ポリオールの種々の量から誘導されたプレポリマーを
含有した。組成物は、ビスエーテルおよびジブチルスズ
ジラウレートを種々の竜宮(lrする触媒混合物を用い
て製造された。下記第4表に、プレポリマー組成(重量
係で示したトルエン含量以外は当−壮)、各組成中のプ
レ4ソリマーおよび触媒混合物の量(g)、不粘着時間
および各側および比較例についての厚さ0.74TIm
スプレッドの硬化時間を示す。 これらの例および比較例から、ビスエーテルの量の変化
が不発りJの無光てん組成物の硬化速度におよぼす影響
が分かる(例えば例19.20および21および例22
.23および24を比較されたい)。また、プレポリマ
ーを形成するためのMDIの使用によって、TDIから
誘導されたプレポリマーを用いて製造された相当する来
光てん組成物よりも迅速な硬化速度を有する無光てん組
成物が与えられる(例えば、例19かも24までを比較
例6かも11までと比較されたい)。 例29 例14から例18までにおけるようにシラン含有プライ
マーを製造して、[PMIJと標識した。 別に、ポリエステル樹脂(グツドイヤー・タイヤ・アン
ド・ラバー・カンパニーから市販されている[Vite
l PE200 J ) 955 、!9、トルエン9
58g、酢酸エチル958.F、メチルエチルケトン3
210.?およびカーボンブラック1660g(シテイ
ズ・サービス・カンパニーから市販されている「Fta
ven 410J )を、窒素下に攪拌しながら一緒に
して、l’−PM 2 Jと標識した。別にジブチルス
ズジラウレート10.9をl・ルエン90yと一緒にし
て、rPM3Jと標識した。 下記の成分を下記の量 P M i
20ろ8P M 2 7410
P M 3 65 イソシアナ一ト混合物12005 モレキュラーシープ23 メチルエチルケトン 1644’ r Mo
nd+】r HCJ (モベイ・ケミカル・カンパニー
から市販されている、TDIとへキザメチレンジインシ
アナートの混合 物)。 ”・「Linde type 3 A −1(ユニオン
・カーバイド・コーポレーションから市販)。 1971年Pontiac Venturaの破損した
風防を下記のように取り替えた。クロムめっき風防回り
縁およびアンテナを取り外し、次いで最初のシーラント
の露出部分を風防および風防フレームの相当する合せ面
から切除した。破損した風防を除いた。ピンチ溶接継目
上の発錆面をブチルテープで被覆した。取り替え風防を
ガラスクリーナーをもって清浄にした。木綿アプリケー
ターを用いて、取り替え風防の内面の周囲に前記のシラ
ン含有プライマー組成物の幅25ルから37闘までのビ
ードを適用して、プライマーを乾燥させた。シラン含有
プライマー組成物の幅13πmのビードを用いて、(実
際に用いた幅25mrnからろ7關までのビードの代わ
りに)後続の接着操作において十分大ぎい下塗り面積が
与えられることが認められた。 例17の一液性湿分硬化性シーラントの’l’ia 9
mmのビードを風防フレーム」二の残存した古いシー
ラントに適用した。取り替えの風防を適度の圧力を用(
・て風防フレームに圧入し、次いで取り替え風防の縁と
風防フレームの間のすぎ間をさらにシーラントをもって
裏込めした。シーラントの幅16朋(またはそれより広
い)のビード(実際に使用された幅9間のビードの代わ
りに)を用いると、−着火ぎい接着面を力えしかも一層
少ない裏込めを要することが認められた。裏込みされた
部分を不粘着性にさせた。クロムめっき回り縁およびア
ンテナを再び取りつげた。 得られた接着された風防集成体は、車両を洗浄した場合
に漏れず、しかも降水21mmを記録した暴風雨におい
ても漏れなかった。 別の評価において、前記のシーラントの幅約9m7n、
X長さ1107117iから115mmまでの2個の
ビードを自動車の安全ガラスの幅76龍×長さ149T
nm X厚さ6 ynm片の1面に並行して適用した。 ビードの1つの下のガラス面はあらかじめ前記のシラン
含有プライマーの薄層をもって塗りはげで塗布された。 得られた集成体を(垂直面から45°の傾斜で)ガラス
面を通してフロリダ州マイアミ近傍の南向きの日光にさ
らした。6か力抜、この集成体を全ラングレーア 1,
048および紫外線ラングレー41,076の日光に6
16時間さらした。 試料を屋内にと9、次いで各ビードのガラスへの接着を
評価した。未下塗り面に適用されたビードV、を指ff
Eを用いてガラスからはぎ取ることができなかった。 別のH゛「価において、前記のシラン含有プライマーお
よびシーラントを順法一枚の自動車安全ガラスに適用し
、次いで「アトラス・ウエザオメーター」促進耐候試験
機においてガラス面を通して暴露した。試料は接着剤層
破損なく暴露1000時間残イfした。暴露2000時
間後、手で行った180°のはく離試験の結果、シーラ
ント層に凝集破壊が生じた。 例60 例17の一液性湿分硬化性シーラントを市販の−液性湿
分硬化性風防シーラント(エセツ・クス・り゛ミカル・
コーポレーションから市販の[UretharieEJ
)と比較した。市販風防シーラントは、「HB−40
」可塑剤を「Arochlor J可塑剤(後者の可塑
剤を上製造業者のモンサンド・ケミカル・コンパニーか
らもはや市販されていない)の代わりに用いる以り(、
は、一般に米国特許第ろ、707.5’21号明細書の
例1に従ってM造されていると考えられる。 本発明のシーラントは、7分で不粘着性となったが、こ
れに対して市販の風防シーラントは90分が経過するま
で不粘着性とならなかった。本発明のシーラントの厚さ
/、 rmπの試料は、24時間か1ろ26時間までで
完全に硬化したが、これに対して市販の風防シーラント
の厚さ6間の試料は完全に硬化するのに28時間から6
2時間までを要した。 各シーラントの強さの増進速度は、E貫層引張試験」を
用いて評価した。この試験は、2枚の76.2所”X
152.4mHのガラスパネルをパネルの喝手に下方に
幅25.4mmの中央ストライブに沼ってゾライマー組
成物をもって塗布することによって行った。例29のシ
ラン含有プライマー組成物を本発明のシーラントに用い
、しかも[BlackGlass Primer +
2 J (エセツクス・ケミカル・コーポレーションか
ら市販)を市販風防シーラントに用いた。シーラントの
幅6.4闘×長さ7.9關×長さ101.6FImのビ
ードをパネル上のプライマーのストライブの長袖に沼っ
て中央に配置し、2個の6.4mmのスペーサをビード
の各端においてパネル上に配置して、第2のパネルをス
ペーサの頂部」二に配置し、次いで得られた集成体を逆
さにし次に24°050 LII)R,p、、において
硬化させた。硬化した集成体の引張強さは、クロスヘッ
ド速度508”711/minにおいて操作される[T
hwing −AlbertIrxtel、ect −
2000J引張試験機を用いて評価された。積層安全ガ
ラスパネルを用いて、下記の結果が得られた。特記しな
い限り、破壊の様式は凝集性であり、ずなわち接着層内
であった。星印で示した場合、破壊の様式はガラス内で
ある。積層安全ガラスは、約211cg/cIrL2か
ら31.6 kFl、I:m2までにおいて離層するこ
とによって代表的に破壊する。 積層安全ガラス上の硬化強さ増 1.5 2.7 < 0.73.0
7.6 < 2.45.5
11.(329,12418,51ろ、7 48 27.2*19,8 168 24.5*
ろ2,8**ガラス破壊 安全ガラス試料のr;Hg層の影響を除くために、また
前記の組成物を厚さ6.4mmの中実板ガラスを用いて
評価した。すべての接着剤層破壊が凝集性で、下記の結
果が得られた。 3 4.4 1.55.5
6.1 4.124 30
.7 22.9168 53.4
40.1この例から、本発明の組成物は市販
の風防シーラントよりも迅速な不粘着時間、迅速な硬化
強さ増強および高い強さを与えることが分かる。 例ろ1から例ろ4までおよび比較例27から比較例ろO
まで De 5antisの例1の方法を用いて一連の一液性
湿分硬化性シーラントを製造した。比較例27において
は、a) Desantisによって使用されていると
いわれるポリプロピレンエーテルジオールr P]、u
racol P 2020 Jの代わりにポリプロピレ
ンエーテルジオール[Pluracol P 2010
j(BA、SF /ワイアンドット・コーポレーショ
ンから市販)を使用した(なぜならばポリプロピレンエ
ーテルジオール「Pluracol P 2020 J
ばBASF /ワイアンドット・コーポレーションから
入手できないからである)、およびb)可塑剤r Ar
och]−or 1242 Jの代わりに可塑剤[HB
−404を用いた(なぜブよらば可塑剤’; Aroc
hlor1242Jは製造業者からもはや入手できない
からである)以外はDeSantisの例1を繰り返し
た。 比較例28においては、比較例27を繰り返したが、ブ
ロッキング剤マロン酸ジエチルを除いた。 比較例29に36いては、比較例27を繰り返したが、
ポリオール[Pluracol 21310 Jおよび
rTpE4542Jの代わりにポリオール[Terac
o12000Jおよび「LHT 42 Jの相当するヒ
ドロキシル当−脅(それぞれ0.86OH当量および0
.250H当欧)を用いた。比較例ろOにおいては、比
較例29を繰り返したが、ブロッキング剤マロン酸ジエ
チルを除いた。例ろ1においては、比較例29を繰り返
したが、MDIの量を減少することによってNCO:
OH比を減少し、[LHT 28 Jポリ5号−ル0.
170H当量を[LIT 42 jポリオール0.25
0H当11(の代わりに用い、かつr N1ax A9
9Jビスエーテルをシーラントに加えた。例ろ2におい
ては、例式1を繰り返したが、ブロッキング剤マロン酸
ジエチルを除いた。例36および例34においては、例
61および例62をそれぞれ繰り返したが、NCO:
OH比は一層多くのMDIを用いることに」;って2:
1に増加された。 得られたシーラントの不粘着時間および強さ増強速度は
、例ろ0の方法を用いて計測した。下記第5表において
、例61から例64′fでおよび比較例27から比較例
60までのシーラントについて、組成、不粘着時間、6
時間における貫層引張試験強さおよび貫層引張試験の間
の接着剤層破壊の様式を示す。比較例29および比較例
60のシーラントは配合後24時間以内に硬化し、不粘
着時間または強さ増強速度試験を行わなかった。 これらの例は、ブロックしたシーラントおよびブロック
しないシーラントの間の比較を示し、本発明の組成物の
迅速な不粘着時間および強さ増強速度を示す。 本発明の種々の修正および変形は、本発明の範囲および
精神から逸脱することなく当業者に明らかであり、しか
も後者の変形は例示的目的のために本明細書に示された
ものに限定すべきではない。 代理人 浅 村 皓 手続補正書(睦) 昭和58年12月V口 特許庁長官殿 1、事件の表tJζ 昭和58 年持rr願第165847号3、補if−を
する者 事(′1との関係 ″1.71t’l出願人4、代理人 5、 ?+li止命令の[1イ」 昭和 年 月 日 (i、補正により増加する発明の数 8、補正の内容 別紙のとおり (】) 明細書第51頁20行「長さ7.9m兜」を
「厚さ入9m几」に訂正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)接着剤、塗料またはシーラーとして有用な組成物
において、 a)4.4’−ジフェニル−メタンジイソシアナート(
または4.4′−ジフェニルメタンジイソシアナートの
インシアナート官能性誘導体)および第一級水酸基を含
有するポリオールから誘導されたダレ、1f 177−
1およびb)ビス[2−(N、N−ジアルキルアミノ)
アルキル〕エーテル を含むことを特徴とする組成物。 (2)前記ポリオールがヒドロキシル当量45から25
00までおよびpH5,5から7までを有する、特許請
求の範囲第1項に従う組成物。 (3)前記ポリオールが、ポリテトラメチレンオキシド
グリコール、エチレンオキシド末端ポリプロピレングリ
コ〜ルまたは?リカプロラクトンポリオールを包む、特
許請求の範囲第1項に従う組成物。 (イl Af記プレポリマーが2種またはそれ以上の
ポリオールから訓導され、前記ポリオールの46重量%
から80重41目でか第−結水酸基を有し、かつ前記ポ
リオールの60重量%から20重弼゛チまでか第二組水
酸基を有する、特許請求の範1G第1頌に従う組成物。 (5)前記フ0レボリマーが、NCo : OH当Jけ
比1.2:1から、’S、5 : 1までで結合された
インシアナート(6) 前記ビス(2−(N、N−ジ
アルキルアミノCアルギル〕エーテルがビス(2−(N
、N−ジメチルアミノ)エチル〕エーテルを含む、特許
請求の範囲第1項に従う組成物、 (7) 前記フ0レポリマーが式 %式%) (式中、mは2またはそれ以上、nは0より大きいかま
たは等しい、がっBは2価脂肪族、オレフィン系、エー
テル、エステル、チオエーテル、ウレタンまたは尿素基
から選ばれた多価主鎖)の化合物を含む、特許請求の範
囲第1項に従う組成物。 (8)前記プレポリマーが式 (式中、Bは2価のポリエーテル基) の化合物を含み、かつ前記組成物がビス〔2−(N、N
−ジメチルアミノ)エチル〕エーテルを特徴する特許請
求の範囲第7項に従う組成物。 (9) 物品の基体への接着方法において、特許請求
の範囲第1項に従う組成物を含む層を物品と基体の間に
用いる、物品の基体への接着方法。 (IQ) 前記物品が、積層安全ガラスの内側周囲上
にシラン含有ゾライマー暑含むノ研?有する前記積層安
全ガラスの風防または背面照明を含み、前記基体が車両
を含み、物品と基体の間の特許請求の範囲第1項に従う
組成物の前記j−が2種またはそれ以上のポIJオール
から誘導されたプレポリマーを含み、前記ポリオールの
40重伺°襲から゛80重量%までが第−未ν水酸基を
有し、°前記ポリオールの60 Mf*%力)ら30重
量%筐でか第二級水酸基を有し、前記ポリオールがpH
5,5から7までを有する、特許請求の範囲第9項に従
う方法。
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