(57)【要約】  本発明は、水分散性ＮＣＯ末端ポリウレタンプレポリマーを生成することによる、高分子量の水性陰イオンポリウレタンウレアポリマーの天然油性ポリウレタン分散物に関し、水分散性ＮＣＯ末端ポリウレタンプレポリマーは、本質的にポリオール成分とポリイソシアネート成分の、低温での反応生成物からなり、これは、中和剤を添加した後、溶媒を含まない水中で分散され、連鎖延長剤と反応される。この発明で使用されるポリオール成分は、a)リシノール酸天然エステル性単一ブロックポリオール、及びc)カルボキシル基を有するポリオール類の混合物から構成される。  使用されるポリイソシネート成分は、トルエンジイソシアネート及び／又はメチレンジフェニルジイソシアネートの異性体などの、芳香族性ジイソシアネートである。開示される方法の結果として生成される分散物は、本質的に生分解性であり、非可塑性のものである。本発明の分散物はまた、揮発性の有機化学物質及び／又は溶出性汚染物質が含まれない。本発明により生成される分散物の優れた特性により、直接的に食物に触れる用途等で広く業界で採用可能である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）本質的に以下の反応生成物からなる水分散性NCO末端ポリウレタンプレポリマーを生成する工程：
ｉ）公開されているとおり、ブロック化天然エステル油を得るためのアルコール分解を用いずに得られたリシノール酸天然エステル性単一ブロックポリオールと、適したカルボキシル基を有するポリオール類との混合物からなるポリオール成分、及び
ｉｉ）公開されているとおり、化学量論的過剰の芳香族性ポリイソシアネート成分、
ｂ）公開されているとおり、適した中和剤によりプレポリマーを中和する工程、
ｃ）公開されているとおり、溶媒を含まない水中にプレポリマーを分散させる工程、及び
ｄ）公開されているとおり、適する連鎖延長剤とプレポリマーとを反応させる工程
により生成される天然油性ポリウレタン分散物であって、
約１００℃未満の温度で公開されている方法により形成される該プレポリマーが、公開されているように業界で幅広く適用可能なように優れた特徴を有する、天然油性ポリウレタン分散物。
【請求項２】
前記プレポリマーが約４０℃〜１００℃の範囲の温度で形成される、請求項１に記載の天然油性ポリウレタン分散物。
【請求項３】
前記リシノール酸天然エステル性単一ブロックポリオールが、ブロック化天然エステル油を得るためのアルコール分解を使用しない、複数段階のプロセスによって得られる、請求項１に記載の天然油性ポリウレタン分散物。
【請求項４】
リシノール酸天然エステル性単一ブロックポリオールの製造に使用される前記天然油が
ａ．カノーラ油、トール油、大豆油、サフラワー油、亜麻仁油、ひまし油、コーン油、ひまわり油、オリーブ油、キャノーラ油、ゴマ油、綿実油、パーム系油、なたね油、きり油、落花生油、ジャトロファ油(jatropha oil)、及びこれらの混合、並びに／又は
ｂ．高オレイン酸サフラワー油、高オレイン酸大豆油、高オレイン酸カノーラ油、高オレイン酸落花生油、高オレイン酸ひまわり油、高エルカ酸菜種油(クランべ油)等の天然又は遺伝子組換え野菜油であってもよい植物性油、並びに／又は
ｃ．魚油、ラード、獣脂等の動物性油、並びに／又は
ｄ．収量の増加及び／又は選択的な脂肪酸の分配を得るために遺伝子が組換えられていてもよい藻類油等の微生物油
を含む、請求項１に記載の天然油性ポリウレタン分散物。
【請求項５】
前記リシノール酸天然エステル性単一ブロックポリオールがポリオール成分の全重量に対して約９５重量％までを占める、請求項１に記載の天然油性ポリウレタン分散物。
【請求項６】
前記芳香族性ポリイソシアネート成分がトルエンジイソシアネート及び／又はメチレンジフェニルジイソシアネートの異性体である、請求項１に記載の天然油性ポリウレタン分散物。
【請求項７】
前記ポリイソシアネート成分の前記ポリオール成分に対する比が１：４、より好ましくは１：２である、請求項１に記載の天然油性ポリウレタン分散物。
【請求項８】
前記ＮＣＯ末端プレポリマーが約５℃〜９０℃の蒸留水／脱イオン水中で穏やかな攪拌によって分散される、請求項１に記載の天然油性ポリウレタン分散物。
【請求項９】
実質的に揮発性有機化学物質、溶出性第３級アミン触媒及び非反応性有機アミン連鎖停止剤化合物を含んでいない、請求項１に記載の天然油性ポリウレタン分散物。
【請求項１０】
非可塑性である、請求項１に記載の天然油性ポリウレタン分散物。
【請求項１１】
生分解性である、請求項１に記載の天然油性ポリウレタン分散物。
【請求項１２】
形状、サイズ又は食品／製品の性質に制限されず、特に直接的に食物に触れる用途及び耐久物用途のパッケージ材料として様々な方法により工業上広く適用可能である、請求項１に記載の天然油性ポリウレタン分散物。
【請求項１３】
ラミネート接着剤に使用できる、請求項１に記載の天然油性ポリウレタン分散物。
【請求項１４】
慣用のラミネーションマシーンで柔軟性フィルム又は他のパッケージラミネートを製造するために用いることができる、請求項１に記載の天然油性ポリウレタン分散物。
【請求項１５】
紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、エチレンビニルアセテート、セロファン、ポリビニルクロライド、不織布フィルム、金属フィルム等の基板上で良好な粘着性を有する、請求項１に記載の天然油性ポリウレタン分散物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高分子量の水性陰イオン性ポリウレタン／ウレアポリマーの天然油性ポリウレタン分散物に関する。本発明の天然油性ポリウレタン分散物は、揮発性の有機化学物質及び／又は溶出性汚染物質が実質的に含まれず、かつ本質的に非可塑性及び生分解性である。この天然油性ポリウレタン分散物の優れた特性／性質により、本発明は幅広い工業的な応用に使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
水性陰イオン性ポリウレタン／ウレアポリマーは有益であることが一般的に知られている。この点について記載した文献は以下の通りである。
【０００３】
１．欧州特許第647665号は、固い表面のコーティングとして使用する分散物を開示している。この欧州特許では、分散物はアルコール化された乾性油が使用されている。更にこの欧州特許で開示されている分散物は、好ましくは、脂肪族又は環状のポリイソシアネートを使用する。しかしながら、この分散物は、揮発性及び／又は溶出性汚染物質を含有しないものでなく、生分解性及び非可塑性でもないため、食物へ直接触れる用途には適していない。欧州特許第647665号に開示された分散物の組成物は工業にも適切ではない。
【０００４】
２．米国特許第5,834,554号は、先行技術として一般的に知られているポリオールのスルホン酸化ポリエステルを開示している。しかしながら、米国特許第5,834,554号に開示された分散物は、非可塑性及び生分解性の特徴を有していない。米国特許第5,834,554号の分散物は、本明細書で開示されているような再生可能な供給原料を元にした代替のポリオール性ではない。また、本明細書で開示されているような分散物を製造するために中和剤を使用することも、米国特許第5,834,554号では開示されていない。更に、この米国特許は、本明細書で開示されているような鎖延長機構を使用していない。
【０００５】
３．米国特許第5,834,554号で示されているのと類似の欠点が、米国特許第5,637,639号にも関連している。
【０００６】
４．中でも、米国特許第6,017,998号で製造された分散物は、本明細書で開示されているように再生可能な供給原料を元にした代替のポリオールを用いていない。このようにして製造された分散物は、非可塑性及び生分解の性質を有していない。更に米国特許第6,017,998号で開示されている分散物は、食物へ直接触れる用途には使用できない。
【０００７】
５．米国特許第5,037,864号は、一定の容器を使用した分散物の製造に関する反連続的なプロセスを開示している。しかしながら、この先行技術では、再生可能な供給原料を元にした代替のポリオールの使用が開示されていない。この先行技術において製造された分散物は、揮発性及び／又は溶出性汚染物質を含有しないものではなく、生分解性及び非可塑性でもない。この米国特許で製造された分散物は、食物へ直接触れる用途には適用できない。
【０００８】
６．米国特許第7,193,011号は、米国特許第5,037,864号と類似した分散物の製造方法を開示しており、類似の欠点がある。
【０００９】
７．米国特許第6,084,051号、米国特許第6,642,304号、米国特許第6,515,070号も、上述した様々な欠点を有する分散物の製造方法を開示している。これらの先行技術は、食物へ直接触れる用途には適していない分散物を製造する反応物質、反応条件を使用している。
【００１０】
８．UK特許第1,128,568号(Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft)は、ラミネート加工の接着剤を開示しており、その中で陰イオン性のポリエステルアミド・ポリオールは水性のスルホン酸化／カルボキシル化ポリウレタン−ウレアポリマーの製造に使用されている。ＮＣＯ末端プレポリマーはアセトンで処理されている。
【００１１】
９．米国特許第5,334,690号(Hoechst Aktiengesellschaft, Fed.)は、陰イオン性基がポリオールセグメントに存在する水性のスルホン酸化／カルボキシル化ポリウレタン−ウレア接着剤を開示している。無溶媒のプレポリマーが120℃以上で処理される。
【００１２】
１０．米国特許第4,851,459号及び米国特許第4,883,694号(Century Adhesives Corp)は、ＮＣＯ末端プレポリマーが水中で分散し、水素活性原子(hydrogen active atoms)を含む過酸化物によって鎖が伸張された水に分散する高性能ポリウレタンラミネート接着剤を開示している。これらの発明における好ましい方法では、第３級のアミンが、陰イオン性プレポリマーを中和するために加えられている。
【００１３】
これらの先行技術は、水性の陰イオン性ポリウレタン−ウレアラミネート接着剤が、揮発性及び／又は溶出性汚染物質によって処理されている。共溶媒、ウレタン触媒、有機連鎖停止剤等の汚染物質は有害である。
【００１４】
非可塑性、生分解性の特性を有する分散物を開示している先行技術はない。
【００１５】
分散物を製造する際に芳香族性ポリイソシアネートの使用が好ましいことを教示する先行技術はない。
【００１６】
先行技術の内容と関連する別の問題点としては、温度及びポリマー組成物の処理に関する。高い温度は、制御されていないイソシアネートの副反応を通して、プレポリマーのクロスリンク濃度を増加させる。例えば、Encyclopedia of Polymer Science and Engineeringの第13巻、第252頁に記載されているように、イソシアネートはウレタン、ウレア及びアミドのＮＨ基と、１００℃から１４０℃で反応し、アロファネート、ビウレット及びアシルウレアをそれぞれ形成する。ポリマー組成物は接着剤の熱活性化温度を上昇させる。
【００１７】
政府の基準を満たすため、実質的に非可塑性、生分解性であって、揮発性及び／又は溶出性汚染物質を含んでおらず、低い熱活性化温度で製造することができる分散物の製造が長く求められている。アルコール化された乾燥油の使用では、先行技術においてこの問題を解決できていない。
【００１８】
直接食物へ触れる使用に関して政府が設定している厳重な基準を念頭におくと、先行技術に関するこれらの問題点の全てを解決し、工業への応用に効果的な一つの手段は未だ存在していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】欧州特許第647665号明細書
【特許文献２】米国特許第5834554号明細書
【特許文献３】米国特許第5637639号明細書
【特許文献４】米国特許第6017998号明細書
【特許文献５】米国特許第5037864号明細書
【特許文献６】米国特許第7193011号明細書
【特許文献７】米国特許第6084051号明細書
【特許文献８】米国特許第6642304号明細書
【特許文献９】米国特許第6515070号明細書
【特許文献１０】UK特許第1128568号明細書
【特許文献１１】米国特許第5334690号明細書
【特許文献１２】米国特許第4851459号明細書
【特許文献１３】米国特許第4883694号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明の基本的な目的は、水分散性のＮＣＯ末端ポリウレタンプレポリマーの形成による、高分子量かつ水性の陰イオン性ポリウレタン／ウレアポリマーの天然油性ポリウレタン分散物を開示することである。ここで、ＮＣＯ末端ポリウレタンプレポリマーは、主に［ブロック天然エステル油(blocked natural ester oil)を得るためにアルコール分解を使用せずに準備した］リシノール酸天然エステル性単一ブロックポリオール(ricinoleated natural ester based mono blocked polyol)を含むポリオール成分と芳香族性ポリイソシアネート成分との低温での反応生成物から実質的に構成され、さらに溶媒を含まない水(solvent-free water)中で中和及び分散され、連鎖延長剤と反応させたものである。
【００２１】
本発明の別の目的は、低温度で製造される天然油性ポリウレタン分散物を開示することである。
【００２２】
本発明の別の目的は、実質的に揮発性有機化学物質及び／又は溶出性汚染物質が含まれない天然油性ポリウレタン分散物を開示することである。
【００２３】
本発明の別の目的は、非可塑性の天然油性ポリウレタン分散物を開示することである。
【００２４】
本発明の別の目的は、生分解性の天然油性ポリウレタン分散物を開示することである。
【００２５】
結果として、この発明の別の目的は、優れた特性／性質により、工業的に広く使用することができる天然油性ポリウレタン分散物を開示することである。
【００２６】
本発明の別の目的は、効率的かつ経済的な天然油性ポリウレタン分散物を開示することである。
【００２７】
本発明の別の目的は、工業的に広く適用できるパッケージ材料の製造に用いることができる天然油性ポリウレタン分散物を開示することである。
【００２８】
具体的には、この発明の目的は、ラミネート接着剤として使用できる、天然油性ポリウレタン分散物を開示することである。
【００２９】
本発明の目的は、従来のラミネートマシーンで柔軟性のあるフィルムや他のパッケージラミネートを製造することができる天然油性ポリウレタン分散物を開示することである。
【００３０】
更に、この発明の目的は、防水性であり、強く、長持ちし、環境に優しく、ユーザーフレンドリーであり、加熱封が可能な、パッケージ材料の製造に使用される、天然油性ポリウレタン分散物を開示することである。
【００３１】
具体的には、この発明の目的は、中でも直接食物に触れる使用及び耐久性用品への適用に適したパッケージ材料の製造に使用される天然油性ポリウレタン分散物を開示することである。
【００３２】
この発明の目的と利点は、当業者に明らかになるであろう。
【発明の詳細な説明】
【００３３】
本発明により、ポリマー−ポリオール混合物により製造される天然油性ポリウレタン分散物が提供される。ポリマー−ポリオール混合物には、リシノール酸天然エステル性単一ブロックポリオールとカルボキシ基含有ポリオール類との混合物が含まれる。
【００３４】
リシノール酸天然エステル性単一ブロックポリオールは、ブロック化天然エステル油を得るためのアルコール分解のシステムを使用せずに、複数の段階を経て製造される。使用される天然油には、植物性油(例：野菜油)や動物性油が含まれる。有益な天然油には、カノーラ油、トール油、大豆油、サフラワー油、亜麻仁油、ひまし油、コーン油、ひまわり油、オリーブ油、キャノーラ油、ゴマ油、綿実油、パーム系油、なたね油、きり油、落花生油、ジャトロファ油(jatropha oil)、及びこれらの混合が含まれる。例えば、魚油、ラード、獣脂といった動物性油も使用される。植物性油は、天然、または遺伝子組換え野菜油等である。これには、例えば、高オレイン酸サフラワー油、高オレイン酸大豆油、高オレイン酸カノーラ油、高オレイン酸落花生油、高オレイン酸ひまわり油、高エルカ酸菜種油(クランべ油)が含まれる。また、藻類油等の微生物油も含まれ、これらは収量の増加及び／又は選択的な脂肪酸の分配を得るために遺伝子を組換えたものを含む。
【００３５】
本発明の好ましい態様においては、本明細書に公開されている通り、リシノール酸天然エステル性単一ブロックポリオールはポリオール組成物の全重量の約９５重量％程度までを占める。
【００３６】
この発明に従って使用されるカルボキシ基を有するポリオール類は、ジヒドロキシ化合物であることが好ましい。カルボキシ基を有するポリオールは、カルボキシ基とジイソシアネート成分との間での重要な反応を伴わずに、反応する。使用可能なポリオール類の中で、それらは比較的反応性の低いフリーのカルボン酸基を有しており、例えば、アルファカーボン原子に１又は２個の置換基を有するアルカン酸である。ここで置換基は、例えば、ヒドロキシ基、又はアルキル基、例えばアルキロール基等である。ポリオール配合物のこの成分は、少なくともひとつのカルボキシル基、通常各分子に１から約３個のカルボキシル基を有する。本発明において好んで使用されるポリオール類は、約２から２０以上、好ましくは約２から１０のカーボン原子をしばしば有し、例えば、酒石酸；(例えば、約１から３炭素原子のアルキロール基を有する)α、α−ジアルキロールアルカン酸等である。好まれるグループは、α、α−ジメチロールアルカン酸である。本発明で使用されるα、α−ジメチロールアルカン酸は、２，２−ジメチロール酢酸、２，２−ジメチロールプロパン酸、２，２−ジメチロール酪酸、２，２−ジメチロールペンタン酸等を含む。カルボキシ基を有するポリオールは、プレポリマーにおいて、全ポリオール成分の約５から５０重量％をしばしば提供する。
【００３７】
水分散性ＮＣＯ末端ポリウレタンプレポリマーの生成に使用されるポリイソシネートは、トルエンジイソシアネート及びメチレンジフェニルジイソシアネートの異性体である。ポリイソシアネート成分のポリオール成分に対する割合は、１対４、好ましくは１対２である。
【００３８】
作業員の吸入リスクを削減するために、プレポリマー合成反応の最中に１００℃を超えないことが重要である。
【００３９】
ＮＣＯ末端プレポリマーは、化学量論的過剰の上記ポリイソシアネート成分を上記ポリオールと反応させて得る。原料は約１０℃から約１００℃の間、また好ましくは約４０℃から約１００℃の間で処理される。反応物質は、結果として得られるイソシアネートの割合が全プレポリマー固体の約２０から４０重量％の範囲となるような割合である。
【００４０】
イソシアネート−ポリオール反応の状況において溶媒が実質的に反応しないとすれば、プレポリマーは溶媒の存在下で任意に準備されてもよいが、プレポリマー又はポリウレタン−ウレアが安定な分散をするために溶媒が存在している必要はない。溶媒は、好ましくは有機的であり、炭素及び水素からなり、酸素や窒素のような他の元素があってもなくてもよい。使用可能な溶媒は、ジメチルホルムアミド、エステル類；エーテル類；ケトエステル類；メチルエチルケトン、アセトン等のケトン類；グリコールエーテル−エステル類；塩素化炭化水素；Ｎ−メチル−２−ピロリジノン等の脂肪族及び脂環式炭化水素で置換されたピロリジノン類；水素化フラン類；芳香族炭化水素類などやそれらの混合物である。
【００４１】
使用される溶媒の量は、この発明のポリウレタン−ウレア分散物の形成を高めるのに十分に低い粘度のプレポリマー溶液を提供するために、充分な量であるべきである。しかしながら、溶液の粘度が分散物の温度において比較的高くとも、本発明の分散物を形成するのに上手く使用される。プレポリマー１重量部に対して、約０．０１から１０重量部の溶媒が使用される。
【００４２】
イソシアネート末端プレポリマー及び／又はポリウレタン−ウレアの製造に溶媒が使用される際、分散物から少なくとも一部の溶媒を取り除くことがしばしば好ましい。好ましくは、分散物から除かれる溶媒は、水よりも低い沸点である。従って、溶媒は、例えば、蒸留などにより分散物から取り除かれることができる。沸点の低い溶媒の除去は、真空蒸留や、薄膜エバポレーション(thin film evaporation)などのポリウレタン−ウレアに有害ではない状況のもとに行われるのが好ましい。ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリジノンのような高い沸点を有する溶媒が使用される。そのような場合、より高い沸点の溶媒は、ポリウレタン−ウレア粒子の融合を強めるために、ポリウレタン−ウレア分散物ポリマー中に維持される。
【００４３】
プレポリマーを『水分散可能』にするため、潜在的陰イオン性基は、適した中和剤やその混合物とともに、ポリウレタン−ウレアの中への取り込み前、最中、その後において中和される。潜在的な陰イオン性基の中和に適した化合物は第１級、第２級、又は第３級のアミンである。トリアルキル置換の第３級アミンが好まれる。例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリイソプロピルアミン、トリブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル-シクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチステアリルアミン、N,N-ジメチルアニリン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、Ｎ−メチルピペラジン、Ｎ−メチルピロリジン、Ｎ−メチルピペリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチル-エタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、ジメチルアミノプロパノール、２−メトキシエチルジメチルアミン、Ｎ−ヒドロキシエチルピペラジン、２−（２−ジメチルアミノエトキシ）−エタノール、及び５−ジエチルアミノ−２−ペンタノンである。最も好まれる第３級アミンは、ツエレビチノフテスト(Zerewitinoff test)により定義される活性化水素を含まないものである。これらの活性水素は、プレポリマーのイソシアネート基と反応することができ、ゲル化、非溶解性粒子の生成、連鎖停止段階の原因となる。
【００４４】
第３級アミンは、これらのアミンからできた塩類が、周囲の条件下で第３級アミンの揮散により分解が可能であるため特に有益である。第３級アミンの他の特徴は、イソシアネート−ポリオール反応に関与しないことである。例えば、潜在的な陰イオン性基を含むイソシアネート末端プレポリマーが形成される際に、第１級又は第２級アミンがプレポリマーのイソシアネート基と反応するために、水への分散より前にこれらのアミンによってこれらの基を中和することが困難である。この状況において、これらの第１級、第２級アミンは、中和剤というよりも、連鎖停止剤、連鎖延長剤のように作用し、続いて起こる水性連鎖延長段階の間における高分子量の生成を更に困難で予測不可能なものにする。従って、第１級、第２級アミンが使用される場合、プレポリマーの形成より前に中和剤としてのみ使用される、即ち、潜在的な陰イオン性基がプレポリマーに取り込まれる前に陰イオン性基に変換されるべきである。しかしながら、第３級アミンが、中和がこのような方法で行われたとしても好まれる。
【００４５】
プレポリマーの潜在的な陰イオン性基が中和されるとき、プレポリマーに対して親水性を提供し、水により安定して分散させることができる。潜在的、即ち、中和されていない陰イオン性基は、親水性を提供しない。従って、潜在的な陰イオン性基の十分な量が中和され、付加的な親水性のあるエチレンオキシド単位と結合することにより、ポリウレタン−ウレア最終生成物が安定した分散物となる。
【００４６】
概して、潜在的な陰イオン性基の少なくとも約７５％以上、好ましくは少なくとも約９０％以上が、対応する陰イオン性基へと中和される。潜在的イオン性基の多くの量が中和されないかもしれない。しかしながら、中和されていない潜在的な陰イオン性基の多くの量から得られる利点はなく、本発明によって得られる加水分解性への安定性における向上を最小化するため、それらの存在は悪影響になる。潜在的な陰イオン性基の少量が含まれるとき、好ましい親和性を得るために基のほとんどを中和する必要がある。
【００４７】
ポリウレタン−ウレアの分散性は、要求される親水性の量、好ましい粒子の大きさ、適用の要求など様々な要素によるため、必要な陰イオン性基の量についてはガイドラインが出されていない。
【００４８】
中和のステップは以下のように行われる： 
１．潜在的な陰イオン性基を含む成分を処理することによりプレポリマーが生成する前、
２．プレポリマー生成の後であって、プレポリマー分散の前、又は
３．分散する水の全て又は一部に対して中和剤を加えることによる。中和剤と潜在的な陰イオン性グループとの反応は、約９０℃以下、好ましくは約３０℃〜８０℃の間で、反応混合物の攪拌とともに行われる。
【００４９】
ＮＣＯ末端プレポリマーが一度生成されると、蒸留水又は脱イオン水に緩やかに攪拌することで分散される。分散前の水の温度は、約５℃〜９０℃の間、好ましくは、約２５℃〜８５℃の間となる。
【００５０】
分散されたＮＣＯ末端プレポリマーは、ポリアミンにより連鎖延長される。ポリアミン成分は、(平均で)２から３のアミン基(amine functionality)と、(平均で)５０から約２０００、好ましくは５０から約３００の分子量を有するポリアミン又はポリアミンの混合物である。上記ポリアミンにおける第１級及び／又は第２級アミノ基の存在は重要である。
【００５１】
好ましいポリアミンには、エチレンジアミン、１，２−及び１，３−ジアミノプロパン、１，４−ジアミノブタン、１，６−ジアミノヘキサン、イソフォロンジアミン、２，２，４−及び２，４，４−トリメチルヘキサ-メチレンジアミンの異性体混合物、２−メチルペンタメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、１，３−及び１，４−キシレジアミン、α，α，α’，α’−テトラメチル−１，３−及び−１，４−キシレンジアミン、４，４−ジアミノジシクロヘキシルメタンが含まれる。本発明による好ましいジアミンには、ヒドラジン、ヒドラジン水和物、置換ヒドラジン等も含まれ、例えば、Ｎ−メチルヒドラジン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルヒドラジン、その同族体及び酸ジヒドラジド類、アジビン酸、β−メチルアジピン酸、セバシン酸、ヒドロアクリル酸及びテレフタル酸、β−セミカルバジドプロピオン酸ヒドラジド(例えば、ＤＥ−Ａ  １７７０５９１)等のセミカルバジドアルキレンヒドラジド、２−セミカルバジドエチルカルバジンエステル(例えば、ＤＥ−Ａ  １９１８５０４)等のセミカルバジドアルキレン−カルバジンエステル、又はβ−アミノエチルセミカルバジドカルボネート(例えば、ＤＥ−Ａ  １９０２９３１)等のアミノセミカルバジド化合物である。
【００５２】
分子量３００までの低分子量ポリアミンに加え、原理的には比較的高分子のポリアミンも使用でき、ポリアミン成分は、２０００までの平均分子量を有する。このタイプの比較的高い分子量のポリアミンは、上記ポリエーテルポリオールのヒドロキシル基を第１級アミノ基に変換して得られる公知のポリエーテルポリアミンを含む。
【００５３】
完全に反応した水性陰イオン性ポリウレタン−ウレアポリマーの粒子のサイズ(平均粒径)は、約３０ナノメートルから約５００ナノメートルの間、好ましくは約４０ｎｍから約１００ｎｍの間である。本発明のポリウレタン−ウレアポリマーの水性分散物は、約２０重量％から約４５重量％、好ましくは約３０重量％から約４０重量％の範囲の固形分含量を有する。
【００５４】
上記天然油性ポリウレタン分散物は、使用される原料の観点と同様に費用の点からも効率的である。
【００５５】
上記天然油性ポリウレタン分散物は、揮発有機化学物質、溶出性の第３級アミン触媒、及び非反応性の有機アミン連鎖停止剤を実質的に含んでいない。上記天然油性ポリウレタン分散物は、非可塑性で、生分解性である。優れた特徴／特性に関しては、上記天然油性ポリウレタン分散物は、特に食物と直接に触れる用途などの様々な方法で工業的に広く適用可能である。
【００５６】
上記天然油性ポリウレタン分散物は、紙、ポリエチレン、ポリプロレン、ポリエステル、ナイロン、エチレンビニールアセテート、セロファン、ポリビニルクロライド、不織布フィルム、金属フィルムなどを含む基板上によい粘着性を有する。
【００５７】
従って、上記天然油性ポリウレタン分散物は、ラミネート粘着剤として使用できる。
【００５８】
従って、上記天然油性ポリウレタン分散物は、柔軟なフィルムや他のパッケージのラミネートの製造のために従来のラミネートマシーンで使用できる。
【００５９】
更に、上記天然油性ポリウレタン分散は、防水性で、耐久性があり、長期的に使用でき、環境に優しく、ユーザーフレンドリーで、加熱封止に使用できるなどの特徴を有するパッケージ材料を製造するために使用できる。
【００６０】
具体的には、上記天然油性ポリウレタン分散は、それ以外には、直接食物へ触れる、また耐久物への用途に適したパッケージ材料を製造するために使用できる。
【００６１】
本発明の基本的な性質から、上記天然油性ポリウレタン分散物は、形、サイズ、品物の性質などに限定されず、様々な品物のパッケージ材料として使用できる。
【００６２】
好まれる量、測定、幅、エンドポイントなど全てのパーセンテージが含まれる。数字は目安である。全ての量、比率、割合、他の測定値は、特に記載されていない限り、重さである。全てのパーセンテージは、特に記載されていない限り、発明の実行による全体の比率の重さのパーセンテージである。
【００６３】
例にあるのは別として、特に示されていない限り、明細書に記載された、量、パーセンテージ、ＯＨ番号、官能基などの数は、約という言葉により、修正されると理解される。具体的に示されてない限り、また当業者により示されていない限り、ここで示された工程の順番は一例である。
【００６４】
更に、工程は、別個または同時に、または重複して起きる。特に示されてない限り、好ましくない効果が引き起こされる、要素、原料、工程が、受け入れ不可能な結果を引き起こさない程度の量、形ならば、この発明における実行において実質的に存在しないとみなされる。当業者は、装置、条件、処理及び他の変数により受け入れ可能な制限が変化するが、適用可能な状況において、過度の実験を行うことなしに制限を決めることができることを理解している。この場合、ひとつのパラメーターの変化又は逸脱が、別の好ましい結果を達成するために受け入れられる。
【００６５】
前述の説明が、概念的な観点に基づいて発明を完全に表現するものとする。他者が、現在の知識を適用することにより、更なる研究や、発明から離れることをせず、様々な適用のため、そのような発明を修正及び／又は適応して使うことができる。従って、そのような適応、修正は、発明と同様とみなされなければならない。説明されたのと異なる機能を実現するための方法、材料は、この発明の分野から離れることがなく、異なる性質を有し得る。
【００６６】
ここで使用される言葉づかい、用語は、説明を目的とするものであり、制限をするものではない。当業者にとって、他の実施態様、向上、詳細、使用が、前記公開の文章と精神に合わせて、及びこの特許の範囲内において可能である。
【国際調査報告】
2014511418.tif 000002
2014511418.tif 000003
2014511418.tif 000004