JPH05502902A - ポリウレタン系の万能な家庭用接着剤 - Google Patents

ポリウレタン系の万能な家庭用接着剤

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JPH05502902A JP3500960A JP50096091A JPH05502902A JP H05502902 A JPH05502902 A JP H05502902A JP 3500960 A JP3500960 A JP 3500960A JP 50096091 A JP50096091 A JP 50096091A JP H05502902 A JPH05502902 A JP H05502902A
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ヘンケル・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェン
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 厖−ソ−’)−に−77系・シP乃能小庭丈」列番発明は、特別な、実質−■− 透明で、水性であり、少なくともはとんと溶剤を含まないポリウレタン分散物の 、万能家庭用接着剤とし”Cの使用に関する。
万能家庭用接着剤は、多目的接着剤と(7ても知られており、住居内に見られる 多数の基質(紙、ホール紙、写真、布、皮革、フェルト、靭皮、コルク、フィル ム、金属、例えばアルミニウムおよび鉄、磁器、陶2g、ガラス、木、発泡ポリ スチレン等を含めた種々のプラス千ツク)を接着する為に使用する。化学的およ び物理的に異なる表面組織を持ち通例接着前には表面特殊処理をするこれらの様 々な基質に対して、万能家庭用接着剤は適切な接着効果を発揮することかめられ る。
産業用および工作用接着剤の等級や種類の広い多様性に比較すると、家庭用多目 的接着剤の万能性かめる厳しい条件を満たす物質はわずかしかない。それらの物 質中、ポリビニルアセテートおよびその共重合体は広く使用されており、通例溶 液で、あるいは本を接着する場合は分散物状態で使用する。
万能性についての条件は、特に接着剤の選択基準を困難に1.ている。根本的に 、接着剤分子は極性および非極性界面に対して同等に高い親和性を備えていなけ ればならない。従って、ある物質が接着剤として適当であったどしても、万能家 庭用接着剤として使用できるかどうかは判らない。
万能性の条件に加えて、最近では万能家庭用接着剤の分野において、無溶剤であ り、透明であり、生理学的に安全て水性の、異臭のない処方が要求されている。
しかし、これらの処方は同時に、乾燥後にある程度の耐水性を持つ薄膜になる接 着剤を導くものでなければならない。更に、これらの水系接着剤はプラス千ツク のような接着の困難な基質も接着することかでき、かつ高い保存安定性を示すも のでなければならない。
これらの必要とされる特性は、 4B的接着剤に従来好ましく使用されていた結 合剤、すなわちポリビニルアセテートおよびビニルアセテート共重合体のような バインダーによって、あるいはニトロセルロースのような代替的な成分によって も完全に満足させることはできなかった。ポリビニルアセテートは溶剤なしで水 性の分散物を形成することができるが、得られた分散物は透明ではなく、乳白色 である。それらは例えば木の接着剤として使用した場合に良好な特性を示す。ア クリレートおよびスチレンアクリレートは分散接着剤として広く使用されている か、前述の特性を備えた透明家庭用接着剤の形では市販されていない。
驚くべきことに、数十竿部から知られていたポリウレタン水性分散物の特に選ん だ態様か、万能接着剤として適当であるということか判った。ポリウレタン分散 物は、水溶液中で塩を形成し得る共縮合単位を含む多官能基性OH化合物と多官 能基性イソノアネートとの付加体から成る。
ドイツ特許第3630045号は、カルボ牛ンレート基および/またはサルフェ ート基を含み、その基本ジイソ77不一ト成分が少なくとも2種類の(環状)脂 肪族ンイソ7アネートの混合物から成る、ポリウレタン水性分散物を基剤とする 接着剤に関する概略を記載している。その明細書には、多数のポリオール、多数 のイソ/アネート化合物および修飾剤としての多数の塩形成成分が挙げられてい る。
通常の鎖延長剤についても記載している。この接着剤はいがなる基質の接着にも 適しているとしている。
ポリオール成分に関してドイツ特許第3630045号の明細書では、01−( 官能性成分としてポリエステルを使用しているポリウレタン分散物と、ポリエー テルを使用しているポリウレタン分散物の両方を含めている。しかし、OH官能 性ポリエステルから合成したポリウレタンを基剤とするポリウレタン分散物は、 保存中に加水分解か進行し、それゆえに必要な保存安定性に欠ける為、万能家庭 用接着剤として適当ではない。また、ポリエチレンオキ7ドおよび/またはポリ エチレンオキ7ドをOH官能性成分にしているポリウレタン分散物はプラスチ、 りに対する接着性が弱く、従って万能性という条件を満足していない為、万能接 着剤としては適当てはない。
ドイツ特許第3630045号は、ポリヒド口キ7ポリカーボネ一トを、例えば 別の使用可能なボリヒF’o牛/ル化合物として記載しているか、実際にこれら ポリカーボネートか前述の必要とされる特性を備えた万能家庭用接着剤に用いる ポリウレタン分散物の基剤として適当であるとは論じていない。
未公開のドイツ特許出願P3B27378.0は、前述の必要とされる特性を備 えた、ポリウレタン分散物を基剤とする多目的家庭用接着剤について記載してい るが、ポリウレタン分散物はポリカーボネートジオールとイソ/アネートとの反 応によって形成するポリウレタンから成る種類のものではない。
従って、本発明が解決しようとする問題は、特別な、水性の、透明なポリウレタ ン分散物か、万能家庭用接着に関する前述の、加水分解に対する高い安定性およ び強い接着力を含めた、色々な要素から成り部分的に相反する条件を満足するこ とを示すことである。
本発明は、以下の反応生成物を基剤とする実質上透明で、少なくともはとんと無 溶剤で、水性の、−成分型のポリウレタン分散物の、万能家庭用接着剤としての 使用に関するコ−完全にまたは部分的にボワカーナネート/オールから成るポリ オール混合物、 −平均で二官能性の、または二官能性以上の、好ましくは二量体脂肪酸イソ/ア ネートを含むイソ/アネート成分、−水溶液中で塩を形成し得る官能性成分、お よび、−所望により鎖延長剤。
ポリウレタン分散物の基剤を形成し、本発明に従って使用するポリウレタンは、 完全にまたは部分的にポリカーボネートジオールから成るポリオールa合物を成 分としているが、そのポリカーボネートジオール含有量はポリオール混合物に対 して30重量%以上、好ましくは70重量%以上である。
本発明の範囲において、ポリカーボネートジオールはポリエステルであり、理論 上、カルボン酸とジーまたはポリオールとのエステル化によって調製でき、鎖の 両端に水酸基を持つ。このアルコールおよび、つまりポリカーボネートジオール は脂肪族構造を持つことが好ましい。適当なポリオールは三価アルコール、例え ばグリセロ−ルである。しか(7、ジオールも好ましく、とりわけ4以上の、お よび10以下の炭素原子を含むものが特に好ましい。環状および分枝状アルコー ルも適L2ているか、直鎖アルコールか好ましい。水酸基は隣接した位置、例え ば1.2−位にあってもよいし、離れた位置にあ−)でもよい。末端かOH基で ある/オールが好ましい。適当なポリカー十ネー1ヘジオールは、分子量か50 0〜5ooo、好ましくは8C)0〜2500のものである。
更に、本発明に従−)で使用するポリウレタン分散物を形成するポリカー十ネ− 1・/オールの70重量%までを、類似の配合物中に典型的に見られる別のポリ オールに置き換えてもよい。一般的に、これら別のポリオールは、少なくとも) 2つの反応性水素を持−)でおり、か一つ分子量か300〜20000、好まし くは400〜6000の実質十直鎖である。平均り)、〜4の水酸基を含むポリ エステル、ポリアセタール、ポリエーテル、ボ(Jチオエーテル、ポリアミドお よび、・″またはポリエステルアミドか好ましい。
]I!i当なポリエステルは、例えばエチレンオキ/1・、プロピレノオキメト 、ブチレンオキシドの重合体、並びにそれらの共1体およびグラフト重合体、娃 ひにポリオールまたはそれらの混合物の縮合によって得られたポリエーテル、並 びにポリオール、アミン、ポリアミンおよびアミノアルコールのアルコキノル化 によって得られたポリエーテルである。ポリプロピレングリコールのアイソタク チック重合体を使用してもよい。
適当なポリアセタールは、グリコール、例えばジエチレングリコール、!・ジエ チレングリコール、ヘキ号ンジオールおよびホルムアルデヒドから得られる化合 物である。適当なポリアセタールは、環状アセタールの重合によってもElでき る。
ポリチオエーテルの中では、チオノグリコール自身の縮合物および/またはチオ グリコールと別のグリコールとの縮合物、/カルボン酸、ホルムアルデヒド、ア ミ7カルポノ酸またはアミンアルコールとの縮合物か特に挙げられる。共成分に よって、生成物はポリチオエーテル、ボリヂオ混合エーテル、ポリ千オJ−チル エステル、ポリチオエーテルエステルアミドになる。これらのようなポリヒドロ 携・/ル化合物はアルキル化I−た状態またはアルキル化剤との混合物にして使 用してもよい。
ポリエステル、ポリエステルアミドおよびポリアミドは、多塩基性、飽和および 不飽和カルホン酸またはそれらの無水物、並びに多価の、飽和および不飽和アル コール、アミノアルコール、/アミン、ポリアミンおよびそれらの混合物から得 られる主として直鎖の縮合物、例えば1(リテ1/フタレートを含む。ラクトン 、例えばカブロラクトノ、またはヒドロキシカルボン酸のポリエステルも使用し てよい。ポリエステルは末端に水酸基またはカルボキシル基を含んでいてもよい 。比較的高分子量の重合体または縮合体、例えばポリエーテル、ポリアセタール 、ポリオキ/メチレンをアルコール成分として、それらの合成に使用(併用)し てもよい。
予めウレタンまたはウレア基を含むポリヒドロキン化合物、および場合により変 性した天然ポリオール、例えばヒマ/油も使用してよい。基本的には、塩基性窒 素原子を含むポリヒドロキン化合物、例えばポリアルコキノル化第−アミン、あ るいはアルキルジエタノール了ミノを縮合状態で含むポリエステルまたはポリチ オエーテルち(重用してよい。第一または第二ヒトロキ/ル化合物による、エポ キシ化トリグリセリドの完全または部分開環によって得られるポリ1−ル、例え ばメタノールとエポキ/化大豆浦との反応生成物もまた適している。
本発明によるポリウレタン分散物において適当なポリイソンア不−トは、いずれ の芳香族および脂、肪族ノイソンア不一トでもよく、例えば1.5−ナフチレン ジイソノア不−1−14,4°−ジフェニルメタンジイソ/アネート、4,4° −ジフェニルジメチルメタンジイソンア不一ト、ノーおよびテトラアルキルノフ ェニルメタンジイソンア不一ト、4.4°−ノヘンンルジイソンア不一ト、1. 3−フェニレンノイソノア不−ト、1.4−フェニレンジイソンア不−1・、ト リレンジイソシアネートの異性体、場合により混合物、1−メチル−2,4−シ イソンアナトシクロヘキサジ、1.6−フイソ/アナト−2,2,4−トリメチ ルへ牛サン、1.6−ジイソノアナト−2゜4.4−1−リメチルへ牛サン、1 −イソンアナトメチル−3−イソシアナト−1,5,5−トリメチルシクロヘキ サン、塩素化および臭素化ジイソ/アネート、リンを含むジイソンア不一ト、4 .4’−フイソンアナトフェニルバーフルオロエタン、テトラメトキノブタン− 1,4−ジイソ/アネート、ブタン−1,4−ジイソシアネート、ヘキサン−1 ,6−ジイソ/アネート、ジンクロヘキ/ルメタンンイソシアネート、シクロヘ キサン−1,4−ジイソンア不一ト、エチレンジイソシアネート、フタル酸−ビ ス−イソシアナトエチルエステル、また反応性ハロケン原子を含むボリイソンア 不一ト、例えばl−クロロメチルフェニル−2,4−ジイソンア不一ト、l−ブ ロモメチルフェニル−2,6−ジイソ/アネート、3,3−ビス−クロロメチル エーテル−4,4−ジフェニルジイノ7ア不一トである。
硫黄を含むポリイソ/アネートは、例えばヘキサメチレノートソノア不−ト2モ ルとチオングリコールまたは/ヒトロキノンヘキ/ルサルファイド1モルとの反 応から得ろれる。他の重要なジイソ/アネートは、トリメチルベキサメチレンジ イソンア不一ト、m−および/またはp−テトラメチルキンシン/イソ/アネー ト、1.4−ジイソ/アナドブタン、1.2−ジイソンアナトドデカンおよび二 量体脂肪酸ジイソシアネートである。上記のイソシアネートは単独でまたは混合 物にして使用してもよい。環状または分枝状脂肪族ジイソ/アネート、とりわけ イソホロンジイソンア不−トが好ましい。
自己架橋ポリウレタンの形成に供する、部分的にマスクしたポリイソ7アネート 、たとえば二量体のトリレンジイソシアネート、または例えばフェノール、第三 ブタノール、フタルイミド、カプロラクタムと部分的に反応したポリイソシアネ ートは、興味深い。
好ましい態様において、イソシアネート成分は少なくとも部分的に二量体脂肪酸 インシアネートを含む。二量体脂肪酸は、不飽和C18モノカルホン酸、例えば オレイン酸、トール油脂肪酸またはリノール酸の、熱または触媒による三量化に よって調製される、主にC36ジカルポン酸から成る混合物に名付けられる。二 量体脂肪酸は古くから既知であり、市販されている。二量体脂肪酸は反応して、 二量体脂肪酸インシアネートになる。二量体脂肪酸ジイソシアネートは、本発明 の目的にかなっている。工業用二量体脂肪酸ジイソシアネートは、二量体脂肪酸 1分子当たり、平均で2〜3のイン/アネート基を含む。
反応性水素原子を含む鎖延長剤は以下の成分を含むニー 通例の飽和および不飽 和グリコール、例えばエチレングリコールまたはエチレングリコールの縮合体、 ブタン−1,3−ジオール、ブタン−1,4−ジオール、ブチンジオール、プロ パン−1,2−ジオール、プロパン−1,3−ジオール、ネオペンチルグリコー ル、ヘキサンジオール、ビス−ヒドロキシメチル/クロヘキサン、シオキ/エト キシヒドロキメン、テレフタル酸−ビス−グリコールエステル、コハク酸ンー2 −ヒドロキシエチルアミド、コハク酸ンーN−メチル−(2−ヒドロキシエチル )−アミド、1.4−ジー(2−ヒドロキシメチルメルカプト)−2,3,5, 6,−テトラクロロベンゼン、2−メチレンプロパン−1,3−ジオール、2− メチルプロパン−1,3−ジオール; −脂肪族、環状脂肪族および芳香族ジアミン、例えばエチレンンアミン、ヘキサ メチレンジアミン、l、4−/クロへ牛/レンジアミン、ピペラジン、N−メチ ルプロピレンジアミン、ジアミノンフェニルスルホン、ジアミノジフェニルエー テル、ジアミノンフェニルジメチルメタン、2.4−ジアミノ−6−フェニルト リアジン、インホロンジアミン、二量体脂肪酸ジアミン;(健康に害を与え得る 望ましくない性状のジアミン、例えばヒドラジン、ジアミノジフェニルメタンま たはフェニレンジアミンの異性体は含まれず、カルホヒドラジドまたはジカルボ ン酸のヒドラジドも同様である) −アミノアルコール、例えばエタノールアミン、プロパツールアミン、ブタノー ルアミン、N−メチルエタノールアミン、N−メチルイソプロパツールアミン。
−脂肪族、環状脂肪族、芳香族および複素環式モノ−およびジアミノカルボン酸 、例えばグリシン、1−および2−アラニン、6−アミノカプロン酸、4−アミ ノ酪酸、モノ−およびジアミノ安息香酸異性体、モノ−およびジアミノナフタレ ンカルボン酸異性体。
−水。
本発明に関して、反応性水素原子を含み分子量か300〜20000の範囲であ る化合物と、いわゆる“鎖延長剤”の違いを厳木に特徴付けることは、両者の化 合物間の境界か不明確である為、不「」J能である。数個の単量体単位から成っ ておらず、しかし分子1は300以上である化合物、例えば3.3°−ジブロモ −4,4’−フアミノ/″フエニルメタンは、ぺ/タエチレングリコールと同様 に鎖延長剤として分類されるか、その組成から言うと、実際には後者はポリエー テル/オールである。
少なくとも1つの塩基性窒素原子を含む特別な鎖延長剤は、例えばモノ−、ビス −またはポリアルコキ/ル化脂肪族、環状脂肪族、芳香族あるいは複素環式の第 一7ミノ、例えばN−メチルエタノールアミン、N−工千ルノエタノールアミン 、N−プロピル/エタノールアミン、\−イソプロピル/エタノールアミン、N −フ′千ル/エタノールアミン、\−イノブチル/エタノールアミ/、\−オレ イルンエタノールアミン、N−ステア(ノルジェタ/−ルアミノ、工トキ/ル化 ヤン浦脂肪アミン、N−アリルジェタノールアミン、N−メチルノイソブロバノ ールアミン、N−エチルノイノブロバノールアミン、\−プロピルシイノブロバ ノールアミン、N−プチルノイソブロバ/−ルアミン、C−ンクロヘキシル/イ ソプロパ/−ルアミン、N、N−/エトキシル了ニリン、N、N−7エトキ/ル トルイジン、N、\−/エトキ/ルー1−アミノビリンノ、N、N“−ジエトキ シルビペランン、ジメ千ルービスーJトキ/ルヒドラ/ン、N、 N’−ビス− (2−ヒドロキシエチル) N、N’−ジエチルへキサヒトローp−フェニレン ジアミン、N−12−ヒドロキシエチルビベラ/ン、ポリアルコキノル化アミン 、例えばプロポキモル化メナルノエタノール了ミノ、\−メチルーN、N−ビス ー3−アミ/フ′ロビルアミン、N−(3−アミノプロピル)−N、N’−ジメ チルエチレンノアミン、N−(3−アミノプロピル)−N−メチルエタノールア ミン、\、N°−ビス−(3−アミノプロピル)−N、N’−ツメチルエチレン /アミン、N、N’−ビス−(3−アミノプロピル)−ピベラ/・シ、\ (S 2−アミノ工千ル)−ビベラ//、\、\゛−ビスオキ/エチルプロビレ//ア ミン 2.6−シアミンビリ/ノ、ノエタノール了ミノアセ[・アミl”、/エ タノールアミドブロビオシアミト、\、N−ビスーオキ/エチルフJニルチオセ ミカルバ/ト、N、N−ビスーオキ/エチルメ千ルセミカルハノF、p、p’− ビス−アミノメチル/ヘンノルメチルアミン、2.6:’アミノピリノン、2− ジメヂルアミ/メ千ルー2−メチルプロパン−1,3−ジオールである。
四級化の可能なR3O,O基またはハロゲン原子を含む鎖延長剤は、例えばグリ セリン−1−クロロヒドリン、グリセリンモノ1−/レート、ペンタエリスリト −ル−ビス−ヘンセンスルホ不−1・、クリセリンモノメタンスルホネート、ジ ェタノールアミンおよびクロロメチル化芳香族イソ/ア不−1・または脂肪族ハ ロイソノア不−1・の付771]L 例えばN、N−ビス−ヒドロキシエチル− N’−m−クロロメチルフェニルウレア、N−ヒドロキシエチル−N−−クロロ へキンルウレア、グリセロールモ/りclOエチルウレタン、ブロモアセナル/ プロピレノ]・リアミノ、クロτコ耐酸/エタノールアミドである。
本発明に従って使用するポリウレタン分散物中の1ミリウレタンは、もう一つの 重要な成分として、水溶液中で塩を杉成し得る官能性化合物を含む。この官能性 化合物は、イオン化可能なカルホン酸基、スルホノ酸基またはアンモニウム基を 含む/ヒドロキシまたは/アミノ化合物であってもよい。これらの化合物はいず れもそのままの状態で使用してもよいし、あるいはその場で調製してもよい。イ オン化可能なカルホン酸基を持つ化合物をポリウレタンに導入するには、ジヒド ロキ/カルボン酸をポリオールに添加してよい。好ましいジヒドロキ/カルホン 酸は、例えば/メチロールプロピオン酸である。
塩を形成し得るスルホン酸基を導入するには、ジアミノスルホン酸をポリオール に添加してもよい。例えばドイツ特許第2035732号に記載の2.4− ジ アミノベンセンスルホン酸およびN−(ω−アミノアルカン)−ω゛−アミノア ルカンスルホン酸ある。
塩を形成し得るアンモニウム基を重合体に導入するには、′前述のドイツ特許第 1595602号に従って、ポリウレタンプレポリマーを脂肪族および芳香族ジ アミンによって変性することは可能であり、すなわちその方法において主鎖の末 端は、一般的なアルキル化剤によって第四アンモニウム化合物またはアミン塩に 転化し得る第一アミノ基になる。
本発明において、これらのようなアニオン性変性剤を含むポリウレタン分散物は アルカリ状態下で除去でき、すなわち問題の種類の接着剤がある種の材質から、 例えば洗濯時に布から剥がすことができるので、使用するポリウレタンプレポリ マーをカルホン酸基またはスルホン酸基の導入によって水可溶性にすることは好 ましい。
重合体は、本発明に従って使用するポリウレタン分散物中において塩状態で存在 する。カルホン酸またはスルホン酸によって変性した好ましい重合体の場合は、 アルカリ金属塩、アンモニアもしくはアミン、すなわち第一、第二または第三ア ミンか、対イオンとして存在する。カチオン性に修飾した生成物においては、酸 アニオン、例えばクロライド、サルフェートまたは有機性カルボン酸のアニオン か対イオンとして存在する。塩状態をとり得る基は、対イオンによって完全にま たは部分的に中和していてもよい。過剰の中和剤が存在していてもよい。
本発明に従った使用に適した鎖延長剤の説明において既に述べたように、本発明 は万能接着剤に関するものであり、その接着剤はおそらく子供、老人、病人、妊 婦等のより健康を害し易い人々によっても使用される可能性がある為、健康を害 するまたは損なう性質の化合物は望ましくない。その為に、特に好ましい態様の 1つにおいて、生理学上有害な物質、例えばヒドラジンは鎖延長剤に含めず、他 の接着剤成分も生理学上無害なものを選択する。それゆえに、例えば何機性溶剤 は部分的にのみ使用し、好ましくは全く使用しない。
重合体またはプレポリマーの、遊離イソ/アネートまたは未反応のNC○基は、 ポリウレタン接着剤に関連して説明されているが、本発明の場合健康を害する危 険性は無い。その理由は、ポリウレタンは水中に分散しており、既知のとおりイ ソンア不−ト基は速やかに水と反応して除去され、従って本発明によるポリウレ タン分散物は反応性NGO基を含まないといえるからである。
本発明の目的に特に適したポリウレタンを製造する為に、ポリオールと過剰のフ イソシアネートを反応させ、イノ/アネート末端を持つ重合体を形成する。適当 な反応条件および反応時間と温度は、個々のイノ/アネートによって様々である 。反応成分の反応性には、反応速度と、変色や分子量減少につながる望ましくな い二次反応との間の、相応する平衡を必要とすることは既知である。反応は一般 に約50℃〜120’Cにおいて約1〜6時間かけて撹拌下で行う。
好ましい製造方法はいわゆるアセトン法[デー、ディーテリヒ(D 、D 1e terich)、アンケウ゛アンチ・マクロモレクラーレ・ヘミ−(Angew 、 Makromol、 Chem、) 98.133(1981)]である。
本発明に従−て使用するポリウレタン分散物は、ドイツ特許第1595602号 に従った方法によって製造することもてきる。ポリウレタン分散物の製造の為の より最近の方法は、ドイツ特許第3603996号およびそこで引用している関 連の技術に記載されている。
すなわち ドイツ特許第880485号、ドイツ特許公告第1044404号、 米国特許第3036998号、ドイツ特許第1178586号、ドイツ特許第1 184946号、ドイツ特許公告第1237306号、ドイツ特許公告第149 5745号、ドイツ特許公開第1595602号、ドイツ特許公開第17700 68号、ドイツ特許公開第2019324号、ドイツ特許公開第2035732 号、ドイツ特許公開第2446440号、ドイツ特許公開第2345256号、 ドイツ特許公開第2427274号、米国特許第3479310号並びにアンゲ ヴアンテ・ヘミ−(A ngewandte Cbemie)82.53 (1 970)およびアンゲウ゛アンチ・マクロモレクラーレ・ヘミ−(Angetv 、 Makromol、 Chem、)26.85頁以下(1972)参照。
ドイツ特許公開第1495745号(=米国特許第3479310号)およびド イツ特許公開第1495847号(英国特許第1067788号)による前述の “アセトン法”は特に重要である。この方法テは、NC0−末端を持つプレポリ マーを通例最初に調製し、次いで不活性溶剤に溶解し、溶液中で鎖延長により分 子量の高いポリウレタンを形成する。もしイソンアネ−1・成分が二量体脂肪酸 ノイソノア不一トを含むのであれば、とりわ(す1つの態様(こおいて4二のジ イソノア不−F・は最初に反応する。分散に必要な親水基は、イオン性および/ または潜在イオン性並ひに非イオン性親水基を持つジオールをプレポリマーに組 み込むことによって、あるいは対応するアミンを鎖延&剤jとして使用すること によって導入することか好ま1−い。反応紡了時に反応生成物を中和する。分散 は、撹拌機および所望により邪鷹板を備えた撹拌タンク内で連続して行う。使用 した溶剤は通例、水に分散した後に速やかに撹拌タンクから留去する。
ポリウレタンプレポリマーの別の製造方法、とりわ;士ボIJウレタンプレポリ マーの連続式製造力法は、ドイツ特許公開第2260870号、第231163 5号および第2344135号に記載されている。
実質上透明な、すなわち水の透明度に近いポリウレタン分11得るには、塩を形 成し得る成分と他のポリウレタン形成成分との割合を一定に維持することか重要 である。従・〕で、塩を形成し得る成分を、ンメチロールブロビオン酸として示 すと、ポリオールに対I2て1〜30重1%、好ましくは2〜20重1%、より 好ましくは10〜18重量%の量で使用する。史に、透明度は中和の程度に依存 する。数回の予備試験で、イオン状態を可能にする変性剤または中和剤をどの程 度の量使用すると十分な透明貫か得ろれるのがか判る。
一般的に、これらの成分を過剰に使用すると接着剤薄膜の耐水性に悪影響を与え るので、その使用量は可能な限り少なくする。
本発明によるポリウレタン分散物は、粒子径か約200nmまでであるコロイド 系およびゾルを好ましく含む、二相の水/ポリウレタン系であると考えられる。
これらの系は、光学的にも好ましくはとんと透明である。
本発明による接着剤溶液の固形分は、広範囲にわたーっている1゜20〜70重 量%、好ましくは30〜50重量%の固形分であるものか、実用に際して効果的 であった。
火磯声( 一般的な製造操作 ポリオールbX 分を50℃において、アセトンによって希釈するが、あるいは その中で溶解するかまたは分散させた。次に、イオン状態をとり得る成分を撹拌 しながら添加した。50〜70℃にて、NGO含量の減少か見られなくなるまる まで、ジイソ/アネートをゆっくりと添加した。イソシアネート成分が部分的に 二量体脂肪酸ジイソンア不一トから成る場合は、二量体脂肪酸ジイソ/アネート を最初に導入するが、75℃にて2時間かけて添加した。反応混合物を60℃に て、例えばN−メチルモルホリンまたはアルカリ金属水酸化物によって中和した 。約30分後に水を添加した。30分間分散させた後、55〜60°Cにて比較 的高い真空中にアセトンを留去した。
実施例■ 実施例■ 1.6−ヘキサンンオールボリ 100 pb★ 100 1)b宥カーホ不− ト、分j″−量−2000 /メチロールプロピオン酸 15.58 pbw 15.58 pbw7セト7  50 pbw 50 pbwンブfk錫/ラウレート 0.42 [)bw  0.42 Pbw二量体脂肪酸ンイ7 /7不−) 6.63 pbw 13. 26 pbwiイソホo7ジイソン7ネート 46.62 pbw 44.17  pbw水酸化’r ) U ’)ム4.701)by 4.701)bw脱イ オン水 232 pbw 232 +)by接着強度(引っ張り剪断強度、“ド イツ工業規格(DIN)53254”による) (単位N/!nが) 実施例■ 実施例■ ブナ板/ P V C6,15,3 ブナ/ノ〜B S 5.0 4.4 ブナ/PMMA 4.8 4.2 ブナ/Alu 5.1 4.9 ブナ仮/ブナ板 4.2 4.7 80°Cにて3日間、30℃にて保存 実施例■ 比較例1 1,6−ヘキサンジオールポリ 100 pbtv −カーボネート、分子量=  2000 グリセロール開始ポリエーテル 100 pbw−ポリオール、OH価=34 オレオケミカルポリオール 82 pbw(ドイツ特許第3704350号準拠 )oH価=160 ジメチロールプロピオン酸 15.58 pbw 21.50 pbwアセト7  50 pbw 50 pbwイソホロンジイノンアネー) 49 pb宥 9 8.05 pbw水酸化ナトリウム 4.7o I)bv6.40 +)E1w 脱イオン水 233 pbw 450 pbw接着強度(引っ張り剪断強度、“ ドイツ工業規格(DIN)53254”による) (単位N/mm’) 実施例■ 比較例I ABS/木 2014 Alu/木 79 49 wA/木 3. On、 d 比較例2 比較例3 比較例4 ポリエステルジオール” 100 100 to。
分子量・約2000、OH価−60 ジメチロールプロピオン酸 15.9 17.3 16.4アセトン 45 4 5 45 イソホロンジイソシアネート 50,6 59.3 57.2水酸化ナトリウム  4.8 5.2 4.9脱イオン水 256 265 265 宜)ジメチレングリコールおよびヘキサン−1,6−7オール並びにアジピン酸 からなる反応生成物 接着強度(引っ張り剪断強度、“ドイツ工業規格(D I N)53254”に よる)(単位N /mm”) 木/木 6.3(F) 8.3(F) 7.5(F)PVC/木 5.2(F)  3.5(F) 6 (F)Alu/木 5.6(F) 5.5(F) 8.5 (F)(F):破損、pbw二重型重量部vc=ポリビニルクロライド、ABS =アクリロニトリル/ブタジェン/スチレン共1体、PMMA・ポリメチルメタ クリレート、Alu・アルミニウム、 保存実験 本発明に従って使用するポリウレタン分散物て、実施例■に対応するものと、比 較例1〜4に対応するポリウレタン分散物を、50°Cにおける保存実験に供し た。以下の粘度変化か観察された初期粘度 3力月後の粘度 (mPa、 s) (mPa、 s) 実施例III 4200 4150 比較例1 4000 3700 比較例2 3700 180 比較例3 3500 120 比較例4 3600 410 要 約 書 本発明は、以下の成分を基剤とする実質上透明で、少なくともはとんと無溶剤で 、水性のポリウレタン分散物の、万能家庭用接着剤としての使用に関する・完全 にまたは部分的にポリカーボネートジオールから成るポリオール混合物、平均で 二官能性の、または二官能性以上の、好ましくは二量体脂肪酸ジイソシアネート を含むイソ/アネート成分:水溶液中で塩を形成し得る官能性成分:および所望 により鎖延長剤。
国際調査報告 一一一一一一−k pCTIFpQo/n’lc。
国際調査報告 PCT/EP 90102169 SA 42473

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.実質上透明で、少なくともほとんど無溶剤で、水性の、以下の反応生成物を 基剤とする一成分型のポリウレタン分散物の、万能家庭用接着剤としての使用: −完全にまたは部分的にポリカーボネートジオールから成るポリオール混合物、 −平均で二官能性の、または二官能性以上の好ましくは二量体脂肪酸イソシアネ ートを含むイソシアネート成分、−水溶液中で塩を形成し得る官能性成分、およ び−所望により鎖延長剤。
  2. 2.ポリウレタン分散物を形成するポリオール混合物の30〜100重量%がポ リカーボネートジオールから成り、0〜70重量%が平均で2〜4のOH基を含 むポリエーテルポリオール、ポリアセタールポリオールおよび/またはポリエス テルポリオールから成ることを特徴とする請求項1に記載の使用。
  3. 3.ポリウレタン分散物を形成するポリオール混合物の70〜100重量%がポ リカーボネートジオールから成ることを特徴とする請求項1または2に記載の使 用。
  4. 4.ポリウレタン分散物を形成するポリカーボネートジオールが、脂肪族構造を 持ち、多価アルコール、特に末端が水酸基であることが好ましいC4−10ジオ ールから誘導されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の使用 。
  5. 5.ポリウレタン分散物を形成するイソシアネート成分が脂肪族イソシアネート 、好ましくは分枝状および/または環状脂肪族イソシアネート、より好ましくは イソホロンジイソシアネートおよび/または二量体脂肪酸ジイソシアネートを含 むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の使用。
  6. 6.ポリウレタン分散物を形成するポリオール混合物およびイソシアネート成分 を、OH:NCOの比率が1:0.5〜1:2.0、好ましくは1:1.0〜1 :1.7、より好ましくは1:1.05〜1:1.6となるように使用すること を特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の使用。
  7. 7.ポリウレタン分散物を形成するポリウレタンが、水溶液中で塩を形成し得る 成分として、カルボン酸、スルホン酸あるいは1〜2の水酸基またはイソシアネ ート反応性アミノ基を縮合状態で含むアンモニウム化合物、とりわけジメチロー ルプロピオン酸を含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の使用。
  8. 8.ポリウレタン分散物を形成するポリウレタンが、アルカリ塩、アンモニウム 塩あるいは第一、第二または第三アミンの塩の状態で存在する共縮合したカルボ ン酸またはスルホン酸を含むことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の 使用。
  9. 9.ポリウレタン分散物を形成するポリウレタンが、イソシアネート反応性ジア ミンおよび/またはジヒドロキシル化合物を鎖延長剤として含むことを特徴とす る請求項1〜8のいずれかに記載の使用。
  10. 10.使用するポリウレタン分散物の透明性に関与する粒子の大きさを、水溶液 中で塩を形成し得る成分の量によって制御することを特徴とする請求項1〜9の いずれかに記載の使用。
  11. 11.水溶液中で塩を形成し得る成分の量が、ジメチロールプロピオン酸として 表すと、ポリオールに対して1〜70重量%、好ましくは2〜30重量%、より 好ましくは10〜18重量%であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか に記載の使用。
  12. 12.使用するポリウレタン分散物の透明性に関与する粒子の大きさを、塩を形 成し得る官能性基の為に添加する中和剤の量によって調節することを特徴とする 請求項1〜11のいずれかに記載の使用。
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