(57)【要約】  ポリオールベース成分とイソシアネート硬化剤とを含む接着剤組成物、及びその使用。触媒を含むポリオールベース成分と低粘性無溶媒MDI硬化剤とを含む２液形ポリウレタンバインダー組成物を含む接着剤組成物は、接着結合部によって、かつ触媒が活性化する温度まで接着結合部の自由端のみを加熱することによって組み立てられる複数部品から物品を組み立てるために使用することができる。迅速な硬化により、本接着剤組成物を用いて組み立てられた組み立て品の早い移動が可能となり、したがって同じ作業日内に別の組み立て品を組み立てるために同じ場所を使用することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
２液形ポリウレタンバインダー組成物、ポリオールベース成分、低粘性無溶媒MDI硬化剤、熱活性化遅延作用触媒を含む接着剤組成物。
【請求項２】
前記ポリオールベース成分が、約25から約50重量部の1種または複数種のポリオール、約50から約75重量部の1種または複数種の無機充填剤および／または顔料、約2から約10重量部の水除去成分、約0.1重量部を超える熱活性化遅延作用触媒、および約0.3から約1.2重量部の、無機および有機顔料の湿潤および安定化ならびにガラス繊維への付着性の改良のための1種または複数種の薬剤、を含む、請求項１に記載の接着剤組成物。
【請求項３】
前記ポリオールベース成分が、約30から約40重量部の1種または複数種のポリオール、および／または約55から約65重量部の1種または複数種の無機充填剤および／または顔料、および／または約3から約7重量部の水除去成分、および／または約0.2から約0.5重量部の熱活性化遅延作用触媒、および／または約0.8から約1.0重量部の、無機および有機顔料の湿潤および安定化ならびにガラス繊維への付着性の改良のための1種または複数種の薬剤、を含む、請求項２に記載の接着剤組成物。
【請求項４】
２液形ポリウレタンバインダー組成物、ポリオールベース成分、低粘性無溶媒MDI硬化剤、および熱活性化遅延作用触媒を含む、ポリウレタン接着剤組成物の製造におけるポリオールベース成分としての使用に適するポリオール組成物。
【請求項５】
前記ポリオールベース成分が、約25から約50重量部の1種または複数種のポリオール、約50から約75重量部の1種または複数種の無機充填剤および／または顔料、約2から約10重量部の水除去成分、約0.1重量部を超える熱活性化遅延作用触媒、および約0.3から約1.2重量部の無機および有機顔料の湿潤および安定化ならびにガラス繊維への付着性の改良のための1種または複数種の薬剤、を含む、請求項４に記載のポリオール組成物。
【請求項６】
ポリオールベース成分が、約30から約40重量部の1種または複数種のポリオール、および／または約55から約65重量部の1種または複数種の無機充填剤および／または顔料、および／または約3から約7重量部の水除去成分、および／または約0.2から約0.5重量部の熱活性化遅延作用触媒、および／または約0.8から約1.0重量部の無機および有機顔料の湿潤および安定化ならびにガラス繊維への付着性の改良のための1種または複数種の薬剤を含む、請求項５に記載のポリオール組成物。
【請求項７】
接着結合部を用いて組み立てられる複数の部品を準備する工程、結合される表面に請求項１から３のいずれか一項に記載の接着剤組成物を適用する工程、物品を組み立てる工程、および前記接着結合部の自由端を触媒が活性化する温度に加熱する工程を含む、接着結合部によって組み立てられる複数の部品から物品を組み立てる方法。
【請求項８】
前記触媒が50から55℃を超える温度で硬化を加速させる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記硬化が加熱バンド(10、13)により開始される、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
請求項１から３のいずれか一項に記載の接着剤組成物によって組み立てられる部品を含む、自動車に用いられる物品。
【請求項１１】
トラック、トレイラー、またはセミトレイラーである、請求項１０に記載の物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着剤組成物、ポリウレタン接着剤におけるポリオールベース成分として使用するためのポリオール組成物、接着結合部によって組み立てられる複数の部品からの物品の組み立てにおけるそのような接着剤の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
トラックやトレイラーまたはセミトレイラーの本体を製造するときに、床、側面、ルーフ、およびエンドパネルなど様々な部品を、接着結合部を用いて結合することが一般的である。そのような接着結合部は多くは3から6ミリメートルまでの厚さであり、一般的に50から100ミリメートルまたはそれ以上の長さである。トラックやトレイラーまたはセミトレイラーの本体を組み立てるために、通常非常に長い時間がかかり、それにより生産速度が制限され、さらに合理的に高生産をするためには非常に大きな製造施設が必要となる。
【０００３】
したがって、接着結合部によって組み立てられるいくつかの部品から製造される本体を早急に移動することが可能となるために十分に速く硬化し、それでも、接着剤組成物の適用と、この組成物の速い硬化に伴う問題が生じることなく、組み立てられる部品の組み立てとを可能にするための長いオープンタイムを保つ接着組成物が必要である。さらに、接着される表面の基本的にはすべてに熱を加える必要なしに、熱によって硬化が加速される接着剤組成物が必要である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、触媒を含むポリオールベース成分と低粘性無溶媒MDI硬化剤とを含む２液形ポリウレタンバインダー組成物を含有する接着剤組成物に関する。
【０００５】
第二の態様において、本発明は、触媒を含むポリオールベース成分と低粘性無溶媒MDI硬化剤とを含む２液形ポリウレタンバインダー組成物を含有するポリウレタン接着剤組成物の製造における、ポリオールベース成分として使用に適するポリオール組成物に関する。
【０００６】
第三の態様において、本発明は、接着結合部によって組み立てられる複数の部品から物品を組み立てるための方法に関し、この方法は、接着結合部を使用して組み立てられる複数の部品を準備する工程、触媒を含むポリオールベース成分と低粘性無溶媒MDI硬化剤とを含む２液形ポリウレタンバインダー組成物を含有する接着剤組成物を、結合されるべき表面に適用する工程、物品を組み立てる工程、および接着結合の露出した自由端を触媒が活性化する温度に加熱する工程を含む。
【０００７】
第四の態様において、本発明は、自動車において用いられる物品に関し、この物品は、上で定義されたように、接着剤組成物により組み立てられた部品を含む。
【０００８】
本発明は、図面を参照してより詳細に開示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、触媒を含んだポリオールベース成分と低粘性無溶媒MDI硬化剤とを含む２液形ポリウレタンバインダー組成物を含有する接着剤組成物に関する。
【００１０】
本発明の接着剤組成物は、触媒を活性化したあと90分以内に十分に硬化して、接着剤組成物を用いて組み立てられた組み立て品の移動を可能にし、したがって、同じ作業日内に、別の組み立て品を組み立てるために同じ場所を使用することができる。
【００１１】
触媒は熱活性化遅延作用触媒(delayed-action catalyst)が好ましい。
【００１２】
したがって、本発明の接着剤組成物の急速な硬化は、単に接着結合部の露出した自由端を加熱して触媒を活性化することによって行なうことができ、そのあと、本発明の接着剤組成物を通じて急速に硬化が進み、短時間で、組み立てられた部品の移動に必要な十分な強度をもたらしうることが分かった。
【００１３】
上記バインダーは、例えばトラック、トレイラー、またはセミトレイラーなどの車体のための、壁、床またはサイドパネルなどの構成単位を組み立てるための接着剤として使用するために、十分に高い粘度をもつべきである。したがって、本接着剤は、好ましくは約1000000mPaの粘度（23℃、相対湿度50%において、Brookfield RTV 7/2.5）を有するペーストの形態であるべきである。
【００１４】
本発明の接着剤組成物は、また、さらに添加剤または充填剤などの、接着剤組成物に一般に用いられる成分を含むことができる。一般的には、ポリオールベース成分は、約25から約50重量部の1種または複数種のポリオール、約50から約75重量部の1種または複数種の無機充填剤および／または顔料、約2から約10重量部の水除去成分、約0.1重量部より多い熱活性化遅延作用触媒、および約0.3から約1.2重量部の無機および有機顔料の湿潤および安定化ならびにガラス繊維への付着性の改良のための1種または複数種の薬剤を含む。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態において、ポリオールベース成分は、約30から約40重量部の1種または複数種のポリオール、および／または約55から約65重量部の1種または複数種の無機充填剤および／または顔料、および／または約3から約7重量部の水除去成分、および／または約0.2から約0.5重量部の熱活性化遅延作用触媒、および／または約0.8から約1.0重量部の無機および有機顔料の湿潤および安定化ならびにガラス繊維への付着性の改良のための1種または複数種の薬剤を含む。
【００１６】
本発明の最も好ましい実施形態において、ポリオールベース成分は、約33.3重量部のポリオール成分、約51.1重量部の炭酸カルシウム粉末、約9.8重量部の顔料、約4.9重量部の水除去成分、約0.2重量部の熱活性化遅延作用触媒、および約0.9重量部の湿潤剤及び安定化剤並びに溶剤からの1種または複数種の組み合わせを含み、ガラス繊維への付着性を向上させる。
【００１７】
そのようなポリオールベース成分は元々の密閉パッケージ内で少なくとも3か月の保存期限があることが分かっている。
【００１８】
本発明の２液形接着剤組成物は、上記の好ましい組成を有するポリオール成分(成分A)と硬化剤SikaForce-7010として用いられている成分Bとから作製された。
【００１９】
接着剤組成物は、100重量部の成分Aと19重量部の成分Bとを混合することにより作製された。
【００２０】
ポリオール成分はペーストであり、得られる混合物もまたペーストであった。この混合物は20℃で105分、25℃で75分、および30℃で60分のオープンタイムを有し、60℃での硬化のあと、80〜85のショアD硬度であった。
【００２１】
ポリオール成分は、適切には、例えばヒマシ油などの天然ポリオール油、ATSM D445-94に準拠して25℃で300から360cStの粘度を有するDow Plastics社のVoranol CP450などの低粘性グリセリンプロポキシル化ポリエーテルトリオール、BASF社のLupranol (登録商標)3422などのソルビトールを基にした多官能ポリエーテルポリオール、または60℃で900cpsの粘度を有するBASF社のQuadrol (登録商標)ポリオールなどのテトラ-(2-ヒドロキシプロピル)-エチレンジアミン等の四官能粘性液体ポリオールを含み、好ましくは、ヒマシ油と、ソルビトールを基にした多官能性ポリエーテルポリオールとの混合物を含む。
【００２２】
無機充填剤は、適切には、平均粒子径が7μmであるOmya AB社のOMYACARB (登録商標)10-GUなどの大理石粉末などの炭酸カルシウム粉末であり、平均粒子径が1μmであるOmya AB社のOMYALITE (登録商標)90などの炭酸カルシウム粉末、またはSpecialty Minerals社 (Liffort、英国)のCalofort Sなどの沈降炭酸カルシウムであってもよい。充填剤は適切にはポリオール成分の粘度を調節するために、異なる粒子径の充填剤の混合物であってもよい。
【００２３】
顔料は、適切には、本発明の接着剤組成物をグレーまたは好ましくは白色にする顔料であってよい。そのような顔料は、例えばKemira X 660などの二酸化チタン、および／またはFurnace Black RCCを含むHelio Beit UL 904などの顔料ペーストなどのカーボンブラックであってもよい。
【００２４】
水除去成分は、ゼオライトなどの水吸収性無機粉末などの分子ふるい（モレキュラーシーブ）であることができ、適切には、接着剤組成物の硬化の間に気泡の形成などの水の悪影響を避けるために、UOP LLC社のUOP L粉末、またはGRACE Davision社のSylosiv A 3などのゼオライトであってもよい。
【００２５】
熱活性化遅延作用触媒は、適切には、約0.1から約1.0重量部、好ましくは約0.2から約0.5重量部の量で存在してよく、接着剤組成物を適用するために合理的な時間となる約1時間の比較的長期のオープンタイムを生み出し、触媒の活性化のあと、90分以内に接着剤組成物を用いて組み立てられる組み立て品の移動を可能にする非常に短い硬化時間をもたらしうる。より大量の触媒を添加した場合は、実用目的にはあまりに短いであろう、オープンタイムに不利益となる非常に短い硬化時間が得られる。適切な触媒は、適切な活性化温度を有するAir Products社のPOLYCAT (登録商標)SA-1などの環状アミン、1,5-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ-5-エンである。
【００２６】
触媒は、約50から55℃より高い温度、例えば60℃より高い温度で硬化を加速する熱活性化遅延作用触媒が好ましく、接着剤組成物を取り扱う場合に通常生じる温度における長いオープンタイムを可能にし、約70℃で5分のオーダーの非常に短いプレス時間をもたらし、組成物に必要とされている硬化時間を短縮する。
【００２７】
無機および有機顔料の湿潤および安定化のため、およびガラス繊維への接着性を向上させるための薬剤は、好適には18個までの炭素原子をそのアルキル部分に有するアルキルベンゼン、適切にはドデシルベンゼン、またはアセチルアセトンなどの溶媒と、Tego社によって製造され且つGold-schmidt社から入手できるColorol Fなどの溶媒ベースシステムのための分散添加剤との混合物であることが好ましい。そのような混合物は、好適には、１：３から１：５の割合で、溶媒と、湿潤及び分散添加剤とを含む。
【００２８】
ガラス繊維への接着性を向上させる薬剤は、アセチルアセトン、N-メチル-2-ピロリドン等の溶媒、またはRhodiasolv RPDEという登録商標の下で販売されている、グルタル酸ジメチル、コハク酸ジメチルおよびアジピン酸ジメチルの混合物であることができ、あるいは、Rhodiasolv DIB (Rhodia製)またはUniquema Prifer 6813の商品名で市販されている溶媒などであってもよい。好ましくはアセチルアセトンを使用する。
【００２９】
本発明の組成物において使用される硬化剤は、適切には、ジフェニル-4,4'-ジイソシアネート(MDI)などのジイソシアネート、または高官能性を有する異性体および同族体を含む混合物が適切でありうる。適切な硬化剤は、例えば、Desmodur (登録商標) VK10、VKS20、VKS20F、VKS20L、またはVKS44、Lupranat (登録商標) M20S (BASF製)、Suprasec5025 (Huntsman製)、およびSikaForce (登録商標) 7010である。
【００３０】
第二の態様において、本発明は、触媒を含むポリオールベース成分と低粘性無溶媒MDI硬化剤とを含む２液形ポリウレタンバインダー組成物を含有するポリウレタン接着剤組成物の製造におけるポリオールベース成分としての使用に適したポリオール組成物に関する。
【００３１】
触媒は熱活性化遅延作用触媒が好ましい。
【００３２】
本発明のポリオール組成物はさらに接着剤組成物において一般に用いられているさらなる成分を含むことができ、例えば、本発明による接着剤組成物と関連して上述した添加剤または充填剤などである。
【００３３】
第三の態様において、本発明は接着結合部によって組み立てられる複数の部品から物品を組み立てるための方法に関し、その方法は、接着結合部を用いて組み立てられる複数の部品を準備する工程、触媒を含むポリオールベース成分と低粘性無溶媒MDI硬化剤とを含む２液形ポリウレタンバインダー組成物を含有する接着剤組成物を適用する工程、その物品を組み立てる工程、および触媒が活性化する温度に接着結合物の自由端を加熱する工程を含む。
【００３４】
接着結合部の自由端を、触媒を活性化するために温度を上昇させただけの場合であっても、接着結合部の急速な硬化は接着結合部を通して進み、接着剤組成物を使用して組み立てられた組み立て品を移動させることを可能にし、したがって同じ作業日内に別の組み立て品を組み立てるために同じ場所を使用することができる。
【００３５】
好ましい実施形態において、触媒は上述した利点をもたらすために、熱活性化遅延作用ウレタン触媒である。
【００３６】
おそらく30℃までの周囲温度で、またはもっと温かい気候の下で作業するときに適したオープンタイムをもたらすために、触媒は、60℃より高い温度において、硬化を加速するために活性化されることが好ましい。
【００３７】
本発明はより詳細に本発明の好ましい実施形態を示す図面を参照してこれから説明される。
【００３８】
図１を参照し、図式的に且つ部分的に分解した図１は、本発明に従って製造されたトラック、トレイラー、またはセミトレイラーの本体の、ルーフと左側部パネル、及び左側部パネルと床の間の結合部を示している。ルーフ1、側壁2、および床3は、発泡ポリウレタンフォームのコア7を有するパネル、および補強ガラス繊維ラミネートの積層された表面6から製造された。ルーフ1と側壁2との間は接着結合部4であり、側壁2と床3との間は別の接着結合部5である。本発明の方法の実施時に加熱される結合部は矢印により図示している。上隅部の接着結合部は水平方向の長さaが65ミリメートルであり、厚さbが2ミリメートルであり、縦方向の長さcが8ミリメートルである。下隅部には、フォークリフトまたはパレットからのダメージから側部パネルを保護するための衝撃保護用帯14が示されている。
【００３９】
図2は、加熱バンドとともに図1のアセンブリの右上隅部の詳細を図式的に示している。ルーフ1および右側壁2は接着結合部4によって結合されており、金属本体10および加熱装置11および電力を供給するためのワイヤー12を有する加熱バンドは、接着結合部の外側端部に配置されている。加熱バンド10に通電すると、接着結合部4の開放端部8が加熱されて触媒が活性化され、硬化が加速する。外部端部の接着部の活性化型は、接着剤物質全体に及ぶ硬化を急速に進ませて、壁とルーフを結合するのに十分であることが分かっている。
【００４０】
図3は本発明の図1および2において示された組み立て品（アセンブリ）を図式的に示したものであり、トラック、トレイラーまたはセミトレイラーの本体のルーフ1および側部パネル2および床3は接着結合部を用いて結合されており、その硬化は、加熱バンド10および13によって接着結合部4および5の開放端部を加熱して触媒を活性化することによって開始され、硬化が加速される。加熱バンドは組み立て品の右側でのみ示している。側面パネルの最も低い部分には、フォークリフトトラックまたはパレットからのダメージを避けるための衝撃保護用帯14が備え付けられている。衝撃保護用帯は、組み立て品の右サイドでのみ示している。
【００４１】
上記図面において示された組み立て品は、上述した種類のルーフパネルおよび壁パネルおよび床パネルと、本発明の好ましい接着剤組成物とを用いて製造される。接着剤組成物を結合領域に適用し、クランプを用いてパネルを固定したあとに、加熱バンドを用いて60℃の温度にその外側端部を加熱することによって触媒を活性化し、そこで急速な硬化が起った後、その組み立て品は90分後に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、本発明に従って製造されたトラック、トレイラー、またはセミトレイラーの本体の、ルーフと側部、側部と床との間の接着結合部を図式的におよび部分的に分解して示す図である。図１中、「Heat」は「熱」を意味する。
【図２】図２は、本発明による組み立て品の上隅部の製造を図式的に示し、加熱バンドを示す図である。
【図３】図３は、2つの加熱バンドを示す、本発明による組み立て品を図式的に示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
1    ルーフ
2    側壁
3    床
4    接着結合部
5    接着結合部
6    表面
7    コア
8    開放端部
10    加熱バンド
11    加熱装置
12    ワイヤー
13    加熱バンド
14    衝撃保護用帯
【図１】
2009531470.tif 000002
【図２】
2009531470.tif 000003
【図３】
2009531470.tif 000004
【国際調査報告】
2009531470.tif 000005
2009531470.tif 000006
2009531470.tif 000007