(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二成分反応分配系であって、
（ｉ）柔軟フィルムからなる壁を有し、前記壁が、内壁面、外壁面、２つの端部、縦軸、及び断面積を有する第１の区画を画定する、第１の管状部材と、
（ii）柔軟フィルムからなる壁を有し、前記壁が、内壁面、外壁面、縦軸、２つの端部、及び断面積を有する第２の区画を画定する、第２の管状部材であって、前記第２の管状部材が、前記第１の管状部材内にそれぞれの前記縦軸に沿って配置されて、前記第２の管状部材の前記外壁面の一部が、前記縦軸に沿って前記第１の管状部材の前記内壁面の一部に接合される、前記第２の管状部材と
を備え、
（iii）前記第１及び第２の区画が、互いに反応する異なる反応物質で充填され、前記反応物質のうちの少なくとも一方が、水と反応し、前記第１及び第２の区画が、各端部で協同的に集められて密封され、
前記第１の管状部材の前記内壁面の前記一部に接合された前記第２の管状部材の前記外壁面の前記一部が、前記第１または第２の管状部材形成接合部のどちらにも一致しないように、前記第１の管状部材はその縦軸に沿って第１の管状部材形成接合部を有し、前記第２の管状部材はその縦軸に沿って第２の管状部材形成接合部を有する、前記二成分反応分配系。
【請求項２】
前記第１及び第２の管状部材の前記柔軟フィルムが、不透水性である、請求項１に記載の前記二成分反応分配系。
【請求項３】
前記柔軟フィルムが、２層の外層が内層を挟む３層からなる積層体であり、前記外層が、熱可塑性ポリマーからなり、前記内層が、不透湿性である金属からなる、請求項２に記載の前記二成分反応分配系。
【請求項４】
前記外層が二軸延伸ポリプロピレンであり、前記内層がアルミニウムである、請求項３に記載の前記二成分反応分配系。
【請求項５】
前記二軸延伸ポリプロピレンが、最大及び最小強度の方向を有し、前記最大強度を有する前記方向が、前記第１及び第２の管状部材の前記縦軸と平行に延伸される、請求項４に記載の前記二成分反応分配系。
【請求項６】
前記第２の管状部材が、前記第１及び第２の管状部材の前記柔軟フィルムの前記柔軟フィルムの接着または融着によって、前記第１の管状部材に接合される、請求項１に記載の前記二成分反応分配系。
【請求項７】
前記第２の管状部材が、前記第１及び第２の管状部材の前記柔軟フィルムの融着によって、前記第１の管状部材に接合される、請求項６に記載の前記二成分反応分配系。
【請求項８】
前記接合部分が、幅が前記第１の管状部材の円周部の多くとも１０％である限り、少なくとも５ｍｍ〜１５ｍｍの前記幅を有するように、前記第２の管状部材の前記外壁面の一部が、前記縦軸に沿って前記第１の管状部材の前記内壁面の一部に接合される、請求項７に記載の前記二成分反応分配系。
【請求項９】
前記反応物質のうちの一方が、イソシアネート末端プレポリマーを有する接着剤組成物である、請求項１に記載の前記二成分反応分配系。
【請求項１０】
他方の反応物質が、水からなる、請求項９に記載の前記二成分反応分配系。
【請求項１１】
前記接着剤組成物が、少なくとも２０，０００センチポアズ〜２，０００，０００センチポアズの粘度を有する、請求項７に記載の前記二成分反応分配系。
【請求項１２】
前記他方の反応物質が、１０，０００センチポアズ〜１，５００，０００センチポアズの粘度を有する、請求項１１に記載の前記二成分反応分配系。
【請求項１３】
前記他方の反応物質が、充填剤及びポリオールをさらに含む、請求項１２に記載の前記二成分反応分配系。
【請求項１４】
前記接着剤組成物が、充填剤及び可塑剤をさらに含む、請求項１３に記載の前記二成分反応分配系。
【請求項１５】
透明基材を建築物または車両に接着する方法であって、
（ａ）請求項１に記載の前記二成分反応分配系を提供することと、
（ｂ）前記二成分反応系の一端を開封することと、
（ｃ）前記透明基材上へ前記二成分系の前記反応物質を分配して、前記透明基材上に前記反応物質のビーズを形成することと、
（ｄ）前記接着性ビーズが、前記透明基材と前記建築物または車両との間に存在して、それらと接触するように、前記透明基材を前記建築物または車両と接触させることと、
（ｅ）前記反応物質を反応させて、前記透明基材を前記建築物または車両に接着させることと、を含む、前記方法。
【請求項１６】
前記分配が、携帯型ソーセージガンを使用して実行される、請求項１５に記載の前記方法。
【請求項１７】
前記反応物質のうちの一方がイソシアネート末端プレポリマーを有する接着剤組成物であり、前記他方の反応物質が水からなる、請求項１５に記載の前記方法。
【請求項１８】
円錐分配端部が静的混合機ノズルを通して前記反応物質を注ぎ込むように、前記反応物質が分配される、前記円錐分配端部を有するソーセージコーキングガンを使用して、前記分配が実行される、請求項１５に記載の前記方法。
【請求項１９】
前記円錐分配端部が、３°〜３０°の角度を有する、請求項１８に記載の前記方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、改善された二成分反応分配系に関する。詳細には、それは反応成分の一方の部分が水分に反応性である二成分系を対象とする。詳細には、本発明は、反応成分の各々で充填された柔軟な多区画容器からなる分配系に関する。
【背景技術】
【０００２】
二成分反応系は、当技術分野において周知であり、あらゆる小売金物店において入手可能なエポキシ及び硬化剤系を含む。一般に、二成分系は、Ｃｒａｉｇ  Ｂｌｕｍ，Ｔｗｏ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ  Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，ＦＡＳＴ，Ｊｕｌｙ  ２００８に記載されているように、各物質が別個のプランジャによって分配されて、混合される２つの別個の剛性管を用いる。都合の悪いことに、このような系は、複雑さ及び利用する装置が高価であることの欠点がある。
【０００３】
この一般的手法の変形例は、反応系を分配するために、中に配置されたより小さい管及び２つの管を係合する複雑なプランジャダイアフラムを有する剛性管が存在するものである（Ｓｕｌｚｅｒ  Ｃｈｅｍｔｅｃｈ社、Ｍｉｘｐａｃ  Ｐｅｅｌｅｒ  ＩＩ製品カタログ）。これらの系もまた、複雑さを欠点とし、高粘度系を分配することの問題、及び複雑なダイヤフラムを必要とすることに起因する密封課題を提示する。
【０００４】
ソーセージ容器と通常称される柔軟な容器が、多くの異なる種類の製品、例えば肉製品、クッキー生地、及び一成分コーキング剤などを包装するために使用されている。それらは周知であり、例えば、米国特許第１，９８８，０５８号、同第２，４６０，９６３号、同第２，４９３，０６３号、同第２，６０４，２４４号、同第２，７３５，１４９号、同第２，８７０，０２２号、同第３，７９５，０８３号、同第４，２３３，３４１号、及び同第５，４８０，０６７号に記載されている。
【０００５】
２つの反応成分を分離する二区画ソーセージ容器も既知であり、通常、鉱山岩の形成において屋根及び壁に強化部材を締結するためのドリル孔にボルトを固定するための用途に使用されている。このような二区画ソーセージ容器の例としては、米国特許第４，００９，７７８号、同第４，１２６，００５号、及び同第４，２２７，６１２号に記載されているものが挙げられる。
【０００６】
例えば別個のチャンバを有する単一分配装置内の２つの別個のソーセージ容器などのソーセージ容器を使用する二成分反応系は、米国特許第６，１２９，２４４号によって記載されているように既知である。同様に、米国特許第８，３１３，００６号には、類似装置が記載されているが、チャンバのうちの一方において、二区画ソーセージ容器を使用する。これらの両方において、分配成分の適切な割合及び送達を確実にするためには、良好な分配を確実にするための端部の付着を必要とする。
【０００７】
成分のうちの少なくとも一方が水と反応性である場合に、いかなる複雑な付着も伴わずに、貯蔵寿命を依然として長く実現しながら従来の単一成分ソーセージ分配ガンを使用することができる、二成分反応系を提供することが望ましいであろう。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の第１の態様は、
（ｉ）柔軟フィルムからなる壁を有し、壁が、内壁面、外壁面、２つの端部、縦軸、及び断面積を有する第１の区画を画定する、第１の管状部材と、
（ｉｉ）柔軟フィルムからなる壁を有し、壁が、内壁面、外壁面、縦軸、２つの端部、及び断面積を有する第２の区画を画定する、第２の管状部材であって、第２の管状部材が、第１の管状部材内にそれぞれの縦軸に沿って配置されて、第２の管状部材の外壁面の一部が、縦軸に沿って第１の管状部材の内壁面の一部に接合される、第２の管状部材と、を備え、
（ｉｉｉ）第１及び第２の区画が、互いに反応する異なる反応物質で充填され、反応物質のうちの少なくとも一方が、水と反応し、第１及び第２の区画が、各端部で協同的に集められて密封される、改善された二成分反応分配系である。
【０００９】
本発明の第２の態様は、
（ａ）本発明の第１の態様の二成分反応分配系を提供することと、
（ｂ）二成分反応系の一端を開封することと、
（ｃ）透明基材上へ二成分系の反応物質を分配して、透明基材上に反応物質のビーズを形成することと、
（ｄ）接着性ビーズが、透明基材と建築物または車両との間に存在して、それらと接触するように、透明基材を建築物または車両と接触させることと、
（ｅ）反応物質を反応させて、透明基材を建築物または車両に接着させることと、を含む、建築物または車両に透明基材を接着する方法である。
【００１０】
反応系、例えば２つの基材をともに接合するための接着剤または上記のような他の用途の硬化を制御する必要がある、あらゆる用途において、改善された成分反応分配系を使用してもよい。しかしながら、改善された成分分配系は、車両へのガラスの接着に関して、標準的な電池駆動の単一チャンバコーキングガンから分配するのに特に有用であることが見出された。これは、反応物質が高粘度を有し得る場合であっても、同じである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】反応物質を充填する前の本発明の二成分反応分配系の透視図である。
【図２】反応物質を含む二成分分配系の断面図である。
【図３】二成分分配系の外側の縦方向の透視図である。
【図４】本発明のものではない二成分反応分配系の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
二成分反応分配系は、柔軟フィルムからなる第１及び第２の管状部材からなる。柔軟フィルムは、フィルムが本質的に不透水性である限り、同じであっても異なってもよい。本質的に不透水性とは、二成分反応分配系の貯蔵寿命が少なくとも６カ月であるように、二成分反応分配系内に配置された任意の反応物質が、いかなる相当な程度にも反応しないことを意味する。
【００１３】
一般に、透水性とは、透湿度（ＭＶＴＲ）が多くとも０．０２グラム／１００ｉｎ２／日であり、望ましくは多くとも０．０１であるか、または本質的に透過しない（測定不可、すなわち約０．０６グラム／１００ｉｎ２／日未満）ことを意味する。ＭＶＴＲは、ＡＳＴＭ  Ｅ３９８などのシート材料に対して、それを決定するための既知の規格により決定してもよい。
【００１４】
管状部材の柔軟フィルムは、後述する電池駆動式コーキングガンを使用する場合、容易に分配するのに十分に主観的に可撓性であることが理解される。一般に、それは、フィルムが手によって容易に扱われることを意味する。一般に、これは、フィルムが多くとも約５００マイクロメートル厚であることを意味する。通常、フィルムは、多くとも約４００、３００、２００、１５０、もしくは１００マイクロメートル〜少なくとも約１０、２０、３０、５０マイクロメートルの厚み、または所望の不透過性を提供するのに十分な厚みを有する。
【００１５】
柔軟フィルムは、所望の透過性及び柔軟性を実現する任意のプラスチックまたは金属フィルムであってもよい。一般に、管状部材の構成及び反応分配系の密封を促進するために、金属と有機ポリマー（「ポリマー」）との積層体を使用してもよい。金属とポリマーとの積層体は、２層以上の層を含有してもよい。ポリマーは、所望の特性を実現し、かつ例えば、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはポリエチレンもしくはポリプロピレンのコポリマー）、セロハン、ビニルポリマー（例えば、ポリ塩化ビニル）、及びポリマー線状テレフタル酸エステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート「ＰＥＴ」）を含む任意のものであってもよい。好ましくは、ポリマーは、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、またはポリプロピレンである。より好ましくは、ポリマーは二軸延伸ポリマー、例えば二軸延伸ポリプロピレンまたはＰＥＴであり、最も好ましくは二軸延伸ポリプロピレンである。
【００１６】
金属は、任意の金属箔、例えばアルミニウム、銀、金、銅であってもよいが、好ましくはアルミニウムである。
【００１７】
好ましい柔軟フィルムは、２層の外層が内層を挟む３層からなる積層体である。外層は、望ましくはポリマー（例えば、二軸延伸ポリプロピレン）からなり、内層は、本質的に不透湿性である金属（例えば、アルミニウム）からなる。通常、金属の内層は、約１０マイクロメートル〜約３０マイクロメートル厚を有する。通常、ポリマーの外層は、約１０〜５０、４０、または３０マイクロメートルの厚みを有する。この種のフィルムは、Ｃｏｎｓｔａｎｔｉａ  Ｅｂｅｒｔ社（ヴィースバーデン、ドイツ）及びＦｌｅｘ  Ｆｉｌｍｓ社（エリザベスタウン、ケンタッキー州）などの企業から市販されている。
【００１８】
反応二成分分配系１の例示的な実施形態を図１〜３に示す。第１の管状部材は、フィルムシートから形成されてもよく、このフィルムシートは次いで、接着剤によって、または溶接などによりフィルムをそれ自体に融着させることによって、端部で接合されて、円筒形状（すなわち、管）を形成する。あるいは、シートは、接合線を有することなく、押出成形またはブロー成形してもよい。特定の実施形態において、二軸延伸フィルムは、管状部材の縦軸に平行である、引張強度の最も高い方向を有する。
【００１９】
図１〜３に表される例示的な実施形態において、外側管状部材５は、第１の区画１２である外壁面１４及び内壁面１５を画定する壁１０、クリップ１８及び１９によって集められ、かつ縦軸２０を有する端部１６及び１７を有する。外側管状部材は、２４の接合幅を有する接合線２２を有するが、これは外壁面１４及び内壁面１５によりそれ自体に接合された柔軟フィルムシートから作製されたことを示している。接合は、任意の好適な方法、例えば、熱または溶剤を適用することによる接着剤または融着を使用することによって形成してもよい。好ましくは、熱を適用することにより熱可塑性ポリマーを融着させることによって、接合が実施される。
【００２０】
管状部材を形成するまたは内側管状部材を外側管状部材と接合する接合線の接合幅は、必要な貯蔵寿命が実現され、かつさらに接合が分配時に離層しないような十分に小さい透水性であるように、十分に広くする必要がある。一般に、接合幅は、少なくとも２〜約２０ｍｍである。通常、接合幅は、少なくとも３、４、または５ｍｍ〜１５または１０ｍｍである。
【００２１】
図１〜３の分配系１の例示的な実施形態は、柔軟フィルムからなる壁３５を有し、壁３５が、外壁面４４、内壁面４５を有する第２の区分４０を画定する、内側管状部材３０を有し、内側管状部材が、縦軸２０に沿って外側管状部材内に配置され、内側管状部材３０の外面４４の一部が、接合幅５２を有する接合線５０に沿って縦軸２０と平行の第１の管状部材５の内面１５の一部に接合される。内側管状部材３０は、６２の接合幅を有する接合線６０を有するが、これは外壁面４４及び内壁面４５によりそれ自体に接合された柔軟フィルムシートからも作製されたことを示している。
【００２２】
それ自体に接合された柔軟シートから形成された管状部材を使用する場合、二成分反応混合物の分配時に、反応混合物の均一なビーズの均一な混合及び形成を確実にするためには、図１に示すように、管状部材の縦軸に沿った接合線が内側及び外側管状部材をともに接合する接合線と一致してはならないということが発見された。同様に、接合線は、２層超のフィルム（すなわち、フィルムの２つの壁厚）を接合するべきではなく、さもなければ、取扱い及び分配する間に分離が生じ、貯蔵寿命及び分配均質性に有害な影響を及ぼす傾向がある。
【００２３】
各管状接合線が、外側管状部材に内側管状部材を接合する接合線からできるだけ遠くに配置されることが好ましい。一般に、これは、内側及び外側管状部材を接着する接合線が各管状要素を形成する接合線から１８０±３０度変位することを意味する。好ましくは、変位の角度は約１８０±２０度であり、より好ましくは約１８０±１０度である。
【００２４】
外側管状部材及び内側管状部材はそれぞれ、各管状部材の長さ及びその断面積によって与えられる反応物質の容量を含有する。また、内側管状要素は、十分な容量を有しなければならず（すなわち、外側管状要素の一部の断面積を占める）、さもなければ、内側管状部材の集群により不均質な分配が生じる傾向があるということも発見された。一般に、内側管状部材は、外側管状部材の断面積の少なくとも５％〜多くとも約５０％を占める。望ましくは、内側管状部材は、少なくとも１０％、１５％、または２０％〜多くとも約４５％、４０％、または３５％を占める。好ましい実施形態において、内側管状部材は、外側管状部材の断面積の約２５％を占める。
【００２５】
二成分反応分配系を使用して、反応物質のうちの一方が水と反応する、あらゆる二成分反応系を分配してもよい。しかしながら、それは、高粘度を有する二成分反応系を分配するのに特に適している。一般に、高粘度とは、反応物質のうちの少なくとも一方の粘度が少なくとも約１０，０００、２０，０００、または３０，０００センチポアズ〜約２，０００，０００または１，０００，０００センチポアズであることを意味する。また、両方の反応物質が、反応物質を分配するために使用されることが予想される歪み速度に近い同様の剪断歪み速度下で、互いの約５０％以内である粘度を有することも好ましい。近いとは、歪み速度が、反応物質を分配するために通常使用される歪み速度の±５０％であることを意味する。粘度が４０％以内であると、なおより好ましい。
【００２６】
有用な表示型の粘度測定は、１５２マイクロメートルの間隙及び１〜１５０秒−１の剪断掃引に加えて、２５℃で、直径２０ｍｍの４度の円錐プレートが使用される連続フロー法により、最低ｒｐｍでスピンドル番号５を使用する、ブルックフィールド粘度計、またはＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社（ニューキャッスル、デラウェア州）から入手可能なＡＲ２０００流動計を使用して粘度が測定されるものである。粘度（センチポアズ）は、５秒−１の剪断速度で取られる。
【００２７】
二成分反応分配系は、反応物質の一方が水に反応性である、第１の区分及び第２の区分中の異なる反応物質からなる。実例として、第１の区分１２を占める反応物質７０は、接着剤として有用なイソシアネート末端プレポリマーからなる反応物質である。
【００２８】
イソシアネート末端系プレポリマーは、組成物に接着特性を提供するのに十分な量で存在する。このようなプレポリマーは、硬化時に架橋ポリウレタンの調製を可能にし、かつポリマーが不安定になるほど高過ぎない十分な平均イソシアネート官能価を有する。本文脈中において、「安定性」とは、プレポリマーまたはプレポリマーから調製された接着剤が、その分配、適用、または使用を防止するこのような期間の間に、粘度の増加を示さないという点で、周囲温度で少なくとも３カ月の貯蔵寿命を有することを意味する。例えば、粘度は、反応物質を分配するのに非実用的になるほど高く上げ過ぎるべきではない。好ましくは、反応物質７０の粘度は、一定期間の間、約５０パーセント超に増加されない。
【００２９】
望ましくは、反応物質７０のプレポリマーは、６０分後、プレポリマーから調製された接着剤において許容できる強度及びプレポリマーの安定性を促進する全ＮＣＯ含有量を有する。全ＮＣＯ含有量は、イソシアネート末端プレポリマーまたはプレポリマーを作製するために使用される未反応イソシアネートからのＮＣＯを含む。好ましくは、ＮＣＯ含有量は、プレポリマーの重量に基づいて、約０．６重量パーセント以上、より好ましくは約０．９重量パーセント以上であり、かつ好ましくは約４．０重量パーセント以下、より好ましくは約３．５重量パーセント以下、さらにより好ましくは約３．０重量パーセント以下、さらにより好ましくは約２．６重量パーセント以下である。プレポリマーが約４．０重量パーセント超を有すると、接着剤として使用する場合、分配反応物質は、目的用途に対して低くなり過ぎる場合がある、６０分後のラップ剪断強度を実証してもよい。約０．６重量パーセント未満である、プレポリマー粘度は、扱うには高過ぎることがあり、作用時間は分配可能な場合であっても、非常に短くなることがある。
【００３０】
プレポリマーを調製するのに使用される好ましいポリイソシアネートは、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，９２２，８０９号の欄３、３２行目〜欄４、２４行目に開示されているものを含む。好ましくは、ポリイソシアネートは、芳香族または脂環式ポリイソシアネート、例えばジフェニルメタン−４，４´−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネートであり、最も好ましくはジフェニルメタン−４，４´−ジイソシアネートである。ジオール及びトリオールは、ポリオールと総称される。
【００３１】
プレポリマーは、ジオール及びトリオールなどのポリオール、例えば参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，９２２，８０９号の欄４、６０行目〜欄５、５０行目に開示されているものから作製される。ポリオール（ジオール及びトリオール）は、ポリエーテルポリオールであり、より好ましくはポリオキシアルキレンオキシドポリオールである。最も好ましいトリオールは、グリセリンをプロピレンオキシドと反応させて、続いてその生成物をエチレンオキシドと反応させることによって調製されるエチレンオキシドキャップドポリオールである。
【００３２】
好ましくは、ポリエーテルは、プレポリマーの極性を低下させるために選択される。プレポリマーの極性を測定する際の重要要因は、プレポリマーを調製するために使用されるポリエーテル中のエチレンオキシド単位の量である。好ましくは、プレポリマー中のエチレンオキシド含有量は、約３重量パーセント以下、より好ましくは約１．２重量パーセント以下、最も好ましくは約０．８重量パーセント以下である。本明細書で使用する場合、「極性」とは、プレポリマーの骨格中の極性基の存在の影響を指している。少量の他のポリオールを使用して、ポリエステルポリオールなどのポリエーテルプレポリマー、例えば当技術分野において既知のものを形成してもよいことも理解すべきである。通常、このような他のポリオールは、該プレポリマーを作製するために使用されるポリオールの最大約５重量％の量で存在してもよい。しかしながら、該プレポリマーは、このようなポリオールの非存在下で作製されてもよい。
【００３３】
一般に、プレポリマーを有する反応物質７０は、カーボンブラックなどの充填剤を含む。プレポリマーのその構造及び分子量に依存するカーボンブラックは、給油価（ＡＳＴＭ  Ｄ−２４１４−０９）によって与えられるような広範囲の構造にわたって及び得る。例えば、プレポリマーのＭｚが約６５，０００である場合、カーボンブラックは通常、１００グラム当たり約８０〜２００ｃｃの給油価（ＯＡＮ）を有することが望ましい。好ましくは、炭素の吸油量は、少なくとも約９０、より好ましくは少なくとも約１００、最も好ましくは少なくとも約１１０〜好ましくは多くとも１８０、より好ましくは多くとも約１６５、最も好ましくは多くとも約１５０ｃｃ／１００グラムである。
【００３４】
好適なカーボンブラックの量は、通常の実験によって所与のカーボンブラック及びプレポリマーのＭｚに対して決定してもよい。通常、カーボンブラックの量は、昇順ディザイラビリティにおいて、接着剤組成物の、少なくとも１０％、１５％、１８％、２３％、または２５％から昇順ディザイラビリティにおいて、多くとも３８％、３５％、３２％、３０％、または２８重量％である。
【００３５】
使用するカーボンブラックは、それを非導電性にするために特に処理されない標準的なカーボンブラックであってもよい。標準的なカーボンブラックは、特に表面処理されない、または酸化されないカーボンブラックである。あるいは、１つ以上の非導電性カーボンブラックは、排他的に、または標準的なカーボンブラックと併用して使用してもよい。好適な標準的なカーボンブラックとしては、Ｃｏｌｏｍｂｉａｎ社から入手可能なＲＡＶＥＮ（商標）７９０、ＲＡＶＥＮ（商標）４５０、ＲＡＶＥＮ（商標）５００、ＲＡＶＥＮ（商標）４３０、ＲＡＶＥＮ（商標）４２０、及びＲＡＶＥＮ（商標）４１０カーボンブラックと、Ｃａｂｏｔ社から入手可能なＣＳＸカーボンブラック、例えばＥＬＦＴＥＸ  Ｓ５１００及びＳ７１００ならびにＭＯＮＡＲＣＨ  １２０、５７０、及び５９０と、Ｅｖｏｎｉｋ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ社（モービル、アラバマ州）から入手可能なＰＲＩＮＴＥＸ（商標）３０カーボンブラックと、が挙げられる。好適な非導電性カーボンブラックとしては、Ｃｏｌｏｍｂｉａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ社（マリエッタ、ジョージア州）から入手可能なＲＡＶＥＮ（商標）１０４０及びＲＡＶＥＮ（商標）１０６０カーボンブラックが挙げられる。
【００３６】
反応物質７０はまた、反応性シリコンからなってもよい。反応性シリコンは、シランなどの別個の分子として存在してもよい。それは、上述のプレポリマー中の骨格内または末端基として存在してもよい。反応性シリコンは一般に、米国特許第６，６１３，８１６号の欄４、２５行目〜５５行目に記載されているように加水分解され得るものである。他の例示的な反応性シリコンは、参照により本明細書に組み込まれる米国公開特許出願第２００２／０１００５５０号の項００５５〜００６５及びＨｓｉｅｈの米国特許第６，０１５，４７５号の欄５、２７行目〜欄６、４１行目に見ることができる。
【００３７】
反応物質７０中に存在する場合、反応性シリコンの量は一般に、両方の区画中の反応物質７０及び８０の総重量の約０．００１％〜２重量％である。反応性シリコンの量（注、シリコン自体の重量であり、例えば、それに付加する有機基を含まない）は、反応物質７０及び８０の、少なくとも０．００５％、０．０１％、０．０２％、０．０４％、０．０６％、０．０８％、または０．１％〜１．８％、１．６％、１．４％、１．２％、１％、０．８％、０．５％であってもよい。
【００３８】
反応物質７０はまた、その中に分散した１つ以上の有機系ポリマーからなってもよい。好ましくは、有機系ポリマーは、有機系ポリマーの粒子を中に分散させている分散トリオールを包含することによって、プレポリマー中に含まれる。分散トリオールは通常、ポリオールによってグラフトされている粒子の少なくとも一部を有すると理解される。好ましい分散トリオールは、参照により本明細書に組み込まれるＺｈｏｕの米国特許第６，７０９，５３９号の欄４、１３行目〜欄６、１８行目に開示されている。好ましくは、有機粒子を分散させるために使用されるトリオールは、ポリエーテルトリオールであり、より好ましくはポリオキシアルキレン系トリオールである。好ましくは、このようなポリオキシアルキレンオキシドトリオールは、ポリオキシエチレンエンドキャップを有するポリオキシプロピレン鎖を含む。好ましくは、使用されるトリオールは、約４，０００以上、より好ましくは約５，０００以上、最も好ましくは約６，０００以上の分子量を有する。好ましくは、このようなトリオールは、約８，０００以下、より好ましくは約７，０００以下の分子量を有する。分散ポリオール（例えば、トリオール）のポリオールが、ポリオール中に含まれ、本明細書に記載のプレポリマー組成物を作製することが理解され、分散ポリオールのコポリマー粒子は、組成物中の充填剤であると理解される。
【００３９】
好ましくは、分散トリオール中に分散した粒子は、熱可塑性ポリマー、ゴム変性熱可塑性ポリマー、またはトリオール中に分散したポリ尿素を含む。ポリ尿素は、好ましくはポリアミンとポリイソシアネートとの反応生成物を含む。好ましい熱可塑性ポリマーは、モノビニリデン芳香族モノマー、及びモノビニリデン芳香族モノマーと共役ジエン、アクリレート、メタクリレート、不飽和ニトリルとのコポリマーに基づくもの、またはそれらの混合物である。コポリマーは、ブロックまたはランダムコポリマーであり得る。より好ましくは、トリオール中に分散する粒子は、不飽和ニトリル、共役ジエン、及びモノビニリデン芳香族モノマーのコポリマー、不飽和ニトリルとモノビニリデン芳香族モノマーとのコポリマー、またはポリ尿素を含む。さらにより好ましくは、粒子は、ポリ尿素またはポリスチレン−アクリルニトリルコポリマーを含み、ポリスチレン−アクリルニトリルコポリマーが最も好ましい。好ましくは、トリオール中に分散する有機ポリマー粒子は、最終的に硬化した接着剤の衝撃特性及びエラストマー特性を改善するためには十分に大きいが、硬化後の接着剤の極限強度を低減するほどに大き過ぎない粒径を有する。粒子は、トリオール中に分散してもよく、またはその全部ではないがトリオールの少なくとも一部に対する骨格にグラフトしてもよい。好ましくは、粒径は約１０ミクロン以上であり、より好ましくは、粒径は約２０ミクロン以上である。
【００４０】
好ましくは、粒径は約５０ミクロン以下であり、より好ましくは、粒径は約４０ミクロン以下である。トリオール分散体は、硬化時の接着剤が所望の用途に対して十分な硬度を有するように、かつ硬化した接着剤が伸び率によって定義される弾性を過剰に有することがないように、十分な量の有機ポリマー粒子を含む。好ましくは、分散体は、分散体に基づく有機ポリマー粒子コポリマーの、約２０重量パーセント以上、好ましくは約３０重量パーセント以上、より好ましくは約３５重量パーセント以上を含有する。好ましくは、分散体は、分散体に基づく有機ポリマー粒子の、約６０重量パーセント以下、好ましくは約５０重量パーセント以下、より好ましくは約４５重量パーセント以下を含有する。
【００４１】
ポリオールは、プレポリマーの所望の遊離イソシアネート含有量に対応するのに十分なイソシアネート基を残すシアネートの大部分のイソシアネート基と反応するのに十分な量で存在する。好ましくは、ポリオールは、プレポリマーに基づいて、約３０重量パーセント以上、より好ましくは約４０重量パーセント以上、最も好ましくは約５５重量パーセント以上の量で存在する。好ましくは、ポリオールは、プレポリマーに基づいて、約７５重量パーセント以下、より好ましくは約６５重量パーセント以下、最も好ましくは約６０重量パーセント以下の量で存在する。
【００４２】
一般に、反応物質７０は通常、接着剤の所望の硬化速度及び強度を実現するためのジオールとトリオール及び分散トリオールとの比を有する。存在する場合、ジオールとトリオール及び分散トリオールとの重量比は、好ましくは約０．８以上、より好ましくは約０．８５以上、最も好ましくは約０．９以上である。存在する場合、ジオールとトリオール及び分散トリオールとの重量比は、好ましくは約３．０以下、より好ましくは約２．０以下、最も好ましくは約１．７５以下である。ポリオールがジオールとトリオールとの混合物を含む実施形態において、存在するジオールの量は、プレポリマーに基づいて、好ましくは約１５重量パーセント以上、より好ましくは約２５重量パーセント以上、最も好ましくは約２８重量パーセント以上、かつプレポリマーに基づいて、約４０重量パーセント以下、より好ましくは約３５重量パーセント以下、最も好ましくは約３０重量パーセント以下である。ポリオールがジオールとトリオールとの混合物を含む実施形態において、存在するトリオールの総量（非分散トリオール及び分散トリオール）は、プレポリマーに基づいて、好ましくは約１５重量パーセント以上、より好ましくは約１８重量パーセント以上、最も好ましくは約２０重量パーセント以上、かつプレポリマーに基づいて、好ましくは約４５重量パーセント以下、より好ましくは約３５重量パーセント以下、最も好ましくは約３２重量パーセント以下である。
【００４３】
トリオール中の有機ポリマー粒子の分散は、プレポリマーの約１０重量パーセント以上、プレポリマーのより好ましくは約１２重量パーセント以上、かつ約１８重量パーセント以下、より好ましくは約１５重量パーセント以下の量でプレポリマー中に存在してもよい。
【００４４】
プレポリマーは、任意の好適な方法、例えばバルク重合及び溶液重合によって調製してもよい。プレポリマーを調製するための反応は、無水条件下、好ましくは窒素ブランケットなどの不活性雰囲気下で、大気水分によるイソシアネート基の架橋を防止するように行われる。反応は、試料の滴定で決定される残余のイソシアネート含有量が所望の理論値に極めて近くなるまで、好ましくは約０℃〜約１５０℃、より好ましくは約２５℃〜約９０℃の温度で行われる。「イソシアネート含有量」とは、プレポリマーの総重量に対するイソシアネート部分の重量百分率を意味する。プレポリマーを調製するための反応は、ウレタン触媒の存在下で行われてもよい。そのような例としては、カルボキシル酸の第一スズ塩、例えばオクタン酸第一スズ、オレイン酸第一スズ、酢酸第一スズ、及びラウリン酸第一スズが挙げられる。また、ジアルキルスズジカルボキシレート、例えばジブチルスズジラウレート及びジブチルスズジアセテートは、ウレタン触媒として当技術分野において既知であり、三級アミン及びスズメルカプチドも同様である。好ましくは、プレポリマーを調製するための反応は、オクタン酸第一スズによって触媒作用が及ぼされる。用いられる触媒の量は一般に、イソシアネートの性質に応じて、触媒作用が及ぼされる混合物の約０．００５〜約５重量部である。好ましくは、反応は、可塑剤との混合物中で行われる。
【００４５】
反応物質７０として有用なポリウレタンプレポリマーは、可塑剤をさらに含んでもよい。可塑剤は、レオロジー特性を所望の稠度に改質するために使用されてもよい。このような物質は、水を含まず、イソシアネート基に不活性でなければならない。可塑剤は、ポリウレタン接着剤用途に有用であり、当業者に周知の一般的な可塑剤であってもよく、以下低極性可塑剤と呼ぶ。可塑剤は、反応物質７０のプレポリマーを分散させるために十分な量で存在する。可塑剤は、第１の区分に入れられる前の、プレポリマーを調製する間に、またはプレポリマーを配合する間にプレポリマーに添加することができる。好ましくは、可塑剤は、プレポリマー配合物（プレポリマーと可塑剤）の約１重量パーセント以上、より好ましくは約２０重量パーセント以上、最も好ましくは約３０重量パーセント以上で存在する。好ましくは、可塑剤は、プレポリマー配合物の約４５重量パーセント以下、より好ましくは約３５重量パーセント以下で存在する。
【００４６】
好ましくは、高極性可塑剤及び低極性可塑剤である、２つの可塑剤が使用される。高極性可塑剤は、フタル酸エステルなどの芳香族ジエステルの極性より大きい極性を有する可塑剤である。低極性可塑剤は、芳香族ジエステルと同じかまたはそれ未満の極性を有する可塑剤である。
【００４７】
好適な高極性可塑剤は、スルホン酸のアルキルエステル、アルキルアルキルエーテルジエステル、ポリエステル樹脂、ポリグリコールジエステル、ポリマーポリエステル、トリカルボン酸エステル、ジアルキルエーテルジエステル、ジアルキルエーテル芳香族エステル、芳香族リン酸エステル、及び芳香族スルホンアミドのうちの１つ以上を含む。より好ましい高極性可塑剤は、芳香族スルホンアミド、芳香族リン酸エステル、ジアルキルエーテル芳香族エステル、及びスルホン酸のアルキルエステルを含む。最も好ましい高極性可塑剤は、スルホン酸のアルキルエステル及びトルエン−スルファミドを含む。スルホン酸のアルキルエステルは、ＭＥＳＡＭＯＬＬの商標でＬａｎｘｅｓｓ社から入手可能なアルキルスルホン酸フェニルエステルを含む。芳香族リン酸エステルは、ＰＨＯＳＦＬＥＸ（商標）３１Ｌイソプロピル化トリフェニルリン酸エステル、ＤＩＳＦＬＡＭＯＬＬ（商標）ＤＰＯジフェニル−２−エチルヘキシルホスフェート、及びＤＩＳＦＬＡＭＯＬ（商標）ＴＫＰトリクレジルホスフェートを含む。ジアルキルエーテル芳香族エステルは、ＢＥＮＺＯＦＬＥ（商標）２−４５のジエチレングリコールジベンゾエートを含む。芳香族スルホンアミドは、ＫＥＴＪＥＮＦＬＥ（商標）８であるｏ及びｐのＮ−エチルトルエンスルホンアミドを含む。
【００４８】
好適な低極性可塑剤は、１つ以上の芳香族ジエステル、芳香族トリエステル、脂肪族ジエステル、エポキシ化エステル、エポキシ化油、塩素化炭化水素、芳香族オイル、アルキルエーテルモノエステル、ナフテン系油、アルキルモノエステル、グリセリド油、パラフィン系油、及びシリコーン油を含む。好ましい低極性可塑剤は、アルキルフタレート、例えばジイソノニルフタレート、ジオクチルフタレート、及びジブチルフタレート、「ＨＢ−４０」として市販されている部分水添テルペン、エポキシ可塑剤、クロロパラフィン、アジピン酸エステル、ヒマシ油、トルエン、及びアルキルナフタレンを含む。最も好ましい低極性可塑剤は、アルキルフタレートである。
【００４９】
接着剤組成物中の低極性可塑剤の量は、所望のレオロジー特性を与え、かつ系中の触媒を分散するのに十分な量である。本明細書に開示される量は、プレポリマーを調製する間及び接着剤を配合する間に添加されるそれらの量を含む。好ましくは、低極性可塑剤は、反応物質７０の重量に基づいて、約５重量部以上、より好ましくは約１０重量部以上、最も好ましくは約１８重量部以上の量で使用される。低極性可塑剤は、好ましくは、反応物質７０の総量に基づいて、約４０重量部以下、より好ましくは約３０重量部以下、最も好ましくは約２５重量部以下の量で使用される。
【００５０】
反応物質７０中の高極性可塑剤の量は、分配反応物質の所望のレオロジー特性ならびに許容できる垂れ下がり性及びストリング特性を与える量である。好ましくは、高極性可塑剤は、反応物質７０の重量に基づいて、約０．２重量部以上、より好ましくは約０．５重量部以上、最も好ましくは約１重量部以上の量で反応物質７０中で使用される。高極性可塑剤は、好ましくは、接着剤組成物の総量に基づいて、約２０重量部以下、より好ましくは約１２重量部以下、最も好ましくは約８重量部以下の量で使用される。
【００５１】
反応物質７０のプレポリマーは、上述の基準を満たすイソシアネート官能価及び遊離イソシアネート含有量を有するプレポリマーを形成するのに十分な反応条件下で、任意の好適な方法、例えばポリオール、例えばジオール、トリオール、及び必要に応じて分散トリオール、例えばコポリマーポリオールまたはグラフト化トリオールを、過剰量の１つ以上のポリイソシアネートと反応させることによって調製してもよい。プレポリマーを調製するために使用される好ましい方法において、ポリイソシアネートは、１つ以上のジオール、１つ以上のトリオール、及び必要に応じて１つ以上の分散トリオールと反応する。プレポリマーを調製するための好ましいプロセスは、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，９２２，８０９号の欄９、４行目〜５１行目に開示されている。ポリウレタンプレポリマーは、結果として生じる分配反応物質７０及び８０が分配されて硬化する際に基材がともに結合するような十分な量で存在する。好ましくは、ポリウレタンプレポリマーは、反応物質７０の、約２０重量部以上、より好ましくは約３０重量部以上、最も好ましくは約３５重量部以上の量で存在する。好ましくは、ポリウレタンプレポリマーは、反応物質７０の、約６０重量部以下、より好ましくは約５０重量部以下、最も好ましくは約４５重量部以下の量で存在する。
【００５２】
反応物質７０は、多官能性イソシアネートをさらに含んでもよく、例えば、塗装基材などの特定の基材に対して、接着性組成物の硬化形態または接着性における組成物の弾性率を改善することができる。イソシアネートとの関連で使用される「多官能性」とは、２以上の官能価を有するイソシアネートを指す。ポリイソシアネートは、約２．５以上の名目官能価を有する任意のモノマー、オリゴマー、またはポリマーイソシアネートであり得る。より好ましくは、多官能性イソシアネートは、約２．７以上の名目官能価を有する。好ましくは、多官能性イソシアネートは、約５以下、さらにより好ましくは約４．５以下、最も好ましくは約３．５以下の名目官能価を有する。多官能性イソシアネートは、組成物中に使用されるイソシアネートポリイソシアネートプレポリマーと反応性であり、かつ硬化組成物の弾性率を改善する任意のイソシアネートであり得る。ポリイソシアネートは、モノマー、モノマーイソシアネートのトリマーイソシアヌレートまたはビウレット、オリゴマーまたはポリマー、１つ以上のモノマーイソシアネートのいくつかの単位の反応生成物であり得る。好ましい多官能性イソシアネートの例としては、ヘキサメチレンジイソシアネートのトリマー、例えばＤＥＳＭＯＤＵＲ  Ｎ３３００及びＮ１００の商標及び名称で、Ｂａｙｅｒ社から入手可能なもの、及びポリマーイソシアネート、例えばポリマーＭＤＩ（メチレンジフェニルジイソシアネート）、ＰＡＰＩ  ２０ポリマーイソシアネートを含む、ＰＡＰＩの商標でＴｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ社によって商品化されたものが挙げられる。存在する場合、多官能性イソシアネートは、本発明の硬化組成物の弾性率に影響を与えるかまたは上述の特定の基材に対する接着性を改善するのに十分な量で存在する。存在する場合、多官能性イソシアネートは、好ましくは、接着剤組成物の重量に基づいて、約０．５重量部以上、より好ましくは約１．０重量部以上、最も好ましくは約２重量部以上の量で存在する。多官能性イソシアネートは、好ましくは、接着剤組成物の重量に基づいて、約８重量部以下、より好ましくは約５重量部以下、最も好ましくは約４重量部以下の量で存在する。
【００５３】
反応物質７０はまた、イソシアネート部分と水または活性水素含有化合物との反応に触媒作用を及ぼす触媒を含有してもよく、これは反応物質８０中にあってもよい。このような化合物は、当技術分野において周知である。触媒は、イソシアネート部分と水または活性水素含有化合物との反応のための当業者に既知の任意の触媒であり得る。触媒のなかで好ましいのは、有機スズ化合物、金属アルカノエート、及び三級アミンである。触媒の部類の混合物を使用してもよい。三級アミンと金属塩との混合物が好ましい。三級アミン、例えばジモルホリノジエチルエーテル及び金属アルカノエート、例えばオクタン酸ビスマスがなおより好ましい。有機スズ化合物、例えばアルキルスズオキシド、アルカン酸第一スズ、ジアルキルスズカルボキシレート、及びスズメルカプチドが有用な触媒に含まれる。アルカン酸第一スズは、オクタン酸第一スズを含む。アルキルスズオキシドは、ジアルキルスズオキシド、例えばジブチルスズオキシド、及びその誘導体を含む。有機スズ触媒は、好ましくはジアルキルスズジカルボキシレートまたはジアルキルスズジメルカプチドである。総炭素原子がより少ないジアルキルスズジカルボキシレートは、本発明の組成物中のさらなる活性触媒であるために好ましい。好ましいジアルキルジカルボキシレートは、１，１−ジメチルスズジラウレート、１，１−ジブチルスズジアセテート、及び１，１−ジメチルジマレエートを含む。好ましい金属アルカノエートは、オクタン酸ビスマスまたはネオデカン酸ビスマスを含む。有機スズまたは金属アルカノエート触媒は、接着剤の重量に基づいて、約６０パーツ・パー・ミリオン以上、より好ましくは１２０パーツ・バイ・ミリオン（ｐａｒｔｓ  ｂｙ  ｍｉｌｌｉｏｎ）以上の量で存在する。有機スズ触媒は、反応物質７０の重量に基づいて、約１．０パーセント以下、より好ましくは０．５重量パーセント以下、最も好ましくは０．１重量パーセント以下の量で存在する。
【００５４】
有用な三級アミン触媒は、ジモルホリノジアルキルエーテル、ジ（（ジアルキルモルホリノ）アルキル）エーテル、ビス−（２−ジメチルアミノエチル）エーテル、トリエチレンジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルピペラジン、４−メトキシエチルモルホリン、Ｎ−メチル−モルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、及びそれらの混合物を含む。好ましいジモルホリノジアルキルエーテルは、ジモルホリノジエチルエーテルである。好ましいジ（（ジアルキルモルホリノ）アルキル）エーテルは、（ジ−（２−（３，５−ジメチルモルホリノ）エチル）エーテル）である。三級アミンは、好ましくは、接着剤の重量に基づいて、約０．０１重量部以上、より好ましくは約０．０５重量部以上、さらにより好ましくは約０．１重量部以上、最も好ましくは約０．２重量部以上、かつ約２．０重量部以下、より好ましくは約１．７５重量部以下、さらにより好ましくは約１．０重量部以下、最も好ましくは約０．４重量部以下の量で用いられる。
【００５５】
反応物質７０は、接着剤組成物中で使用するための先行技術において既知のカーボンブラック及び添加剤以外の充填剤で配合してもよい。このような材料の添加によって、物性、例えば粘度流速などを改質することができる。しかしながら、ポリウレタンプレポリマーの感湿基の早期の加水分解を防止するために、それとともに混合する前に充填剤は、完全に乾燥されなければならない。
【００５６】
反応物質７０の任意成分は、補強充填剤を含む。このような充填剤は、当技術分野において既知のもの、例えば、二酸化チタン、炭酸カルシウム、表面処理シリカ、酸化チタン、ヒュームドシリカ、タルクなどを含むものを含んでもよい。一実施形態において、１つ以上の補強充填剤を使用してもよい。補強充填剤は通常、接着剤の強度を増加させるのに十分な量で使用される。
【００５７】
必要に応じて充填剤は、粘土を含んでもよい。好ましい粘土は、カオリン、表面処理カオリン、焼成カオリン、ケイ酸アルミニウム、及び表面処理無水ケイ酸アルミニウムを含む。粘土は、任意の形態で使用することができ、これは分配可能な反応物質７０の配合を促進する。好ましくは、粘土は、粉砕粉、噴霧乾燥ビーズ、または微粉砕粒子の形態である。粘土は、接着剤組成物の約０．１重量部以上、より好ましくは約１２重量部以上、さらにより好ましくは約１８重量部以上の量で使用してもよい。好ましくは、粘土は、接着剤組成物の約３０重量部以下、より好ましくは約２８重量部以下、最も好ましくは約２４重量部以下の量で使用される。
【００５８】
反応物質７０は、安定剤をさらに含んでもよく、これはプレポリマーを水分から保護するように機能することによって、反応物質７０中の進行を抑制して、イソシアネートの早期架橋を防止する。当業者に既知の湿気硬化接着剤の安定剤を使用してもよい。このような安定剤のなかには、ジエチルマロネート、アルキルフェノールアルキレート、パラトルエンスルホンイソシアネート、ベンゾイルクロリド、及びオルトアルキルホルメートが含まれる。このような安定剤は、好ましくは反応物質７０の総重量に基づいて、約０．１重量部以上、より好ましくは約０．５重量部以上、最も好ましくは約０．８重量部以上の量で使用される。このような安定剤は、接着剤組成物の重量に基づいて、約５．０重量部以下、より好ましくは約２．０重量部以下、最も好ましくは約１．４重量部以下の量で使用される。
【００５９】
第２の区分３５中の反応物質８０は、反応物質７０を反応させる任意のもの、例えば上記のポリオールまたは水などの反応水素を含有するものであってもよい。
【００６０】
一実施形態において、反応物質８０は、水含有ペーストである。水含有ペーストは、湿気硬化性（すなわち、水と反応する）であり、特に接着剤として有用である反応物質７０の硬化の速度を上げるために存在する。このようなペーストの使用は、反応物質７０及び８０が低温及び／または低い相対湿度で分配される際に特に有用である。低温とは一般に、周囲２５℃未満を意味するが、より典型的には１５℃未満であるということを意味する。低湿度は一般に、５０パーセント未満の相対湿度を意味するが、より典型的には３５パーセント未満の相対湿度を意味する。
【００６１】
一般に、ペーストは、水、液体キャリア、及びペースト形成剤からなる。ペーストは、好ましくは均一である。液体キャリアは、水及びペースト形成剤を有する安定均一なペーストの形成を促進する任意の液体であってもよい。同様に液体キャリアは、分配後の硬化反応物質７０及び８０の特性に影響を及ぼさないように、選択されなければならない。
【００６２】
望ましく、液体キャリアは、イソシアネート反応基を含有し、反応物質７０のイソシアネートプレポリマーの硬化に関与する。好ましくは、液体キャリアは、１つ以上のグリコールエーテル、ポリエーテルポリオール、ポリアミン、及びポリエーテルアミンを含む。より好ましくは、液体キャリアは、１つ以上のグリコールエーテル及びポリエーテルポリオール、最も好ましくは１つ以上のポリエーテルポリオールを含む。好ましいポリエーテルポリオールは、イソシアネート反応化合物に対して本明細書に記載される。
【００６３】
液体キャリアは、ペースト、好ましくは均一なペーストを形成するのに十分な量で存在する。好ましくは、液体キャリアは、硬化促進剤の重量に基づいて、約４０重量パーセント以上、より好ましくは約４５重量パーセント以上、最も好ましくは約５０重量パーセント以上の量で存在する。好ましくは、液体キャリアは、硬化促進剤の重量に基づいて、約７０重量パーセント以下、より好ましくは約６５重量パーセント以下、最も好ましくは約６２重量パーセント以下の量で存在する。好ましくは、液体キャリアは、１部の硬化性組成物及び硬化促進剤の重量に基づいて、約１重量パーセント以上、より好ましくは約２．０重量パーセント以上、最も好ましくは約２．２５重量パーセント以上の量で存在する。好ましくは、液体キャリアは、１部の硬化性組成物及び硬化促進剤の重量に基づいて、約５重量パーセント以下、より好ましくは約４重量パーセント以下、最も好ましくは約３．５重量パーセント以下の量で存在する。
【００６４】
相当に急速な速度で組成物を硬化するために２部を接触する場合、十分な量のイソシアネート反応基を提供して反応物質７０のイソシアネート末端プレポリマーのイソシアネート基と反応させるために、反応物質８０中の液体キャリアに加えて、水は十分な量で存在する。反応物質８０中のイソシアネート反応基と反応物質７０中のイソシアネート基との当量比は、結果として所望の硬化速度になるように選択される。好ましくは、イソシアネート反応基とイソシアネート基との当量比は、約０．３：１以上、より好ましくは約０．５：１以上、最も好ましくは０．７：１以上である。好ましくは、イソシアネート反応基とイソシアネート基との当量比は、約２：１以下、より好ましくは約１．５：１以下、最も好ましくは１．３：１以下である。好ましくは、水は、反応物質８０の量に基づいて、約０．１重量パーセント以上、より好ましくは約０．３重量パーセント以上、最も好ましくは約０．５重量パーセント以上の量で存在する。好ましくは、水は、反応物質８０の量に基づいて、約１０重量パーセント以下、より好ましくは約５重量パーセント以下、最も好ましくは約３重量パーセント以下の量で存在する。
【００６５】
一般に、反応物質８０中に存在する水の量は、反応物質７０及び８０の両方の重量（すなわち、反応物質７０及び８０の総重量）の多くとも約１重量パーセントに対する約０．０１重量パーセント以上の量である。好ましくは、水は、反応物質７０及び８０の総重量の、約０．０３の重量パーセント以上、最も好ましくは約０．０５重量パーセント以上〜約０．６重量パーセント以下、最も好ましくは約０．３重量パーセント以下の量で存在する。
【００６６】
ペーストは、ペースト形成剤をさらに含む。ペースト形成剤は、水と液体キャリアとを混合してペースト、好ましくは均一なペーストを形成する際の材料である。本明細書に使用する場合のペーストとは、液体キャリアと、稠度を有し分離しない水を可逆的に結合することができる任意の材料（例えば固体粉末状材料）との混合物を意味する。イソシアネート官能性物質と接触する場合、ペースト形成剤は好ましくは、水と接触する際に水を吸収して水を放出する。例示的なペースト形成剤は、水と水和物を形成する無機化合物と、孔中に水を含有することができる多孔質材料と、不定比量の水を収容して、かつペースト状稠度を有するかまたはゲルを形成する材料とを含む。ペースト形成剤は、有機または無機であってもよい。例示的な水和物またはアクア錯体は、調整された方式において、または結晶水として結合した水を有する無機化合物を含む。このような水和物の例は、Ｎａ２ＳＯ４・１０Ｈ２Ｏ、ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ、ＣａＳＯ４・１／２Ｈ２Ｏ、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７・１０Ｈ２Ｏ、ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏである。例示的なペースト形成材料は、キャビティ中の水を封入する多孔質材料、例えばシリケート及びゼオライトを含む。珪藻土及びモレキュラーシーブは、特に好適である。キャビティの寸法は、それらが水を収容するために最適であるように選択されるべきである。したがって、４マイクロメートルの孔径を有するモレキュラーシーブが特に好適であると分かる。
【００６７】
不定比量で水を収容して、ペースト状の稠度を有するかまたはゲルを形成する、例示的なペースト形成材料は、シリカゲル、粘土、例えばモンモリロナイト、ベントナイト、ヘクトライト、または多糖、例えばセルロース、セルロースエーテル（メチルセルロース）、澱粉、もしくはポリアクリル酸を含む。また、イオン基を支持する材料も好適である。側鎖としてカルボキシル基またはスルホン酸基を含有するウレタンポリマー及びそれらの塩、とりわけそれらのアンモニウム塩はそれぞれ、ペースト形成材料として有用である。好ましいペースト形成材料は、粘土を含む。有用な好ましい粘土は、カオリン、表面処理カオリン、焼成カオリン、ケイ酸アルミニウム、及び表面処理無水ケイ酸アルミニウムを含む。粘土は、任意の形態で使用することができ、これは分配可能な組成物の配合を促進する。好ましくは、粘土は、粉砕粉、噴霧乾燥ビーズ、または微粉砕粒子の形態である。これらのペースト形成材料は、それらの吸水能力が尽きるまで、水を収容して結合することが可能である。
【００６８】
２つ以上のペースト形成剤は、本発明の組成物中で利用されてもよい。一部の実施形態において、ペースト形成剤のうちの１つは、ペーストを増粘することができる増粘剤であってもよい。例示的な増粘ペースト形成剤は、超微粒のアタパルジャイト、ベントナイト、シリカなどを含む。ペースト形成剤は、イソシアネート官能性成分との反応を必要とするまで、ペーストを形成して水を結合するのに十分な量で使用される。
【００６９】
ペースト形成剤は、反応物質８０（すなわち、本実施形態におけるペースト）の重量に基づいて、約０．１重量パーセント以上、より好ましくは約０．５重量パーセント以上、最も好ましくは約１．５重量パーセント以上の量で存在する。好ましくは、ペースト形成剤は、ペーストの重量に基づいて、約６０重量パーセント以下、より好ましくは約５５重量パーセント以下、最も好ましくは約５０重量パーセント以下の量で存在する。
【００７０】
当技術分野において知られる周知の混合方法を使用して、成分を一緒にブレンドすることによって、ペーストを配合してもよい。
【００７１】
任意の好適な方法によって、反応物質７０（例えば、イソシアネート末端プレポリマー）及び８０（ペースト）のそれぞれを第１の区画１２及び第２の区画４０に挿入し、任意の好適な方法、例えば当技術分野において既知の方法によって端部を集めて、クリップで留めてもよい。これらは、例えばＰｒｏｆｉ  Ｌ−Ｃｌｉｐ社（ドイツ）から市販されているような機械及び方法を含んでもよい。
【００７２】
例示的な実施形態において、分配系を使用して車両または建築物に透明基材を接合してもよい。そうする場合、本方法は、二成分反応分配系を提供することと、該系の端部を開封することとを伴う。開封は、任意の好適な方法、例えば、クリップが取り外される場所で、内側及び外側区画の一端でクリップを切断するかもしくは取り外すか、または内側及び外側区画の壁を切断することによって実現してもよい。
【００７３】
次いで、任意の好適な方法及び装置、例えば当技術分野において既知のものによって、反応物質を基材上に分配する。例えば、そして驚くべきことに、反応物質は、例えばＡｌｂｉｏｎ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ社（ムアズタウン、ニュージャージー州）などから入手可能な携帯型ソーセージまたはガンに入れてもよく、分配系はソーセージガンのカートリッジ内に入れられ、放出口（分配端部）には静的混合ノズルが装着される。驚くべきことに、携帯型ソーセージガンは、単なる電池駆動式のものであってもよい。静的混合ノズルは、任意の好適な、例えば当技術分野において既知のものであってもよく、例えばＥｌｌｓｗｏｒｔｈ  Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ社（ミルウォーキー、ウィスコンシン州）から入手可能なものを含む。
【００７４】
分配系から反応物質を静的混合ノズルへ注ぎ込むために、ソーセージガンカートリッジの分配端部が円錐形状を有することが有用であることが見出された。通常、円錐混合端部の角度は、カートリッジ端部の端から、３°〜３０°である。
【００７５】
反応物質は、透明基材上または車両もしくは建築物に分配される。好ましくは、反応物質はビーズを形成する透明基材上に分配され、その後建築物または車両と接触する。その後、反応物質は、十分な時間の間硬化され、透明基材及び車両または建築物を接合させる。
【実施例】
【００７６】
実施例１
反応分配系は、図１〜３に示す構成において調製される。反応分配系を作製するために使用されるフィルムは、Ｃｏｎｓｔａｎｔｉａ  Ｅｂｅｒｔ  Ｆｏｌｉｅｎ，Ｎｉｅｄｅｒｌａｓｓｕｎｇ  ｄｅｒ  Ｈａｅｎｄｌｅｒ  ＆  Ｎａｔｅｒｍａｎｎ社、Ａｌｔｅ  Ｓｃｈｍｅｌｚｅ  ２６、Ｄ−６５２０１（ヴィースバーデン、ドイツ）から入手可能なＥＣＯＶＥＲ箔型Ｓであった。このフィルムは、延伸ポリプロピレンの２層の外層（それぞれ２５マイクロメートル厚）が１５マイクロメートル厚のアルミ箔を挟む３層の積層体である。分配系の直径及び長さは、それぞれ約７．５ｃｍ及び約３３ｃｍである。箔は、溶接幅が約１０ｍｍである管状部材を作製するために熱溶接される。外側区画は、内側区画より１０倍大きい容量を有する。
【００７７】
ＰＣＴ国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１３／０２８８３７号の表１の実施例４によって記載されているように、一端をクリップにより密封し、外側区画をイソシアネート末端プレポリマーからなる接着剤組成物で充填して、ＰＣＴ国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１３／０２８８３７号の表１の第ＩＩ部  Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎに記載される同様の方法で作製されるが、以下の成分を有する水含有ペーストで、内側区画を充填する。
【００７８】
【表１】
0006543265.tif 000002
【００７９】
上述のようにＡＲ２０００流動計及び連続フロー法を使用して測定すると、接着剤組成物は６５５，０００センチポアズの粘度を有し、水ペーストは３７３，０００センチポアズの粘度を有した。
【００８０】
充填後、反応分配系は、他端をクリップで密封される。反応分配系は、分配前に３カ月間保存した。
【００８１】
分配前に、反応分配系を５４℃に予熱して、次いでクリップを切断することによって一端を開封する。反応分配系は、ＣＯＸ電池駆動式ソーセージガンの金属カートリッジである開口端部に、まず密封された端部を挿入する。
【００８２】
反応分配系は、ぴったりとカートリッジに収まる。分配端部クロージャの平面から５度の角度を有する円錐を作る円錐取り付け具を有するセンタ穴（直径約１６ｍｍ）を有する取り外し可能なねじ付き分配端部クロージャをカートリッジ内の反応分配系を封入するカートリッジの開口端部に取り付ける／入れる。静的混合ノズル（Ｎｏｒｄｓｏｎ  ＥＦＤ社（イーストプロビデンス、ロードアイランド州、米国）の部品番号７７０１８２３）をセンタ穴にねじ込む。
【００８３】
ソーセージガンによって、反応物質を約４２５グラム／分の速度で、接着剤で付けられる基材上へ分配する。連続的なビーズを剥離紙に敷設して、次いで２時間内にナイフで切断した。ビーズは、断面において均一であり、室条件（２３℃及び５０％の相対湿度）下で完全に硬化させた。分配後、分配系を取り外して検査した。それは均一に押し出されて、かつ破損または漏出は存在しなかった。
【００８４】
加えて、重ね剪断試料をＳＡＥ  Ｊ１５２９に従って調製して、以下のようにさらに記載した。ＢＥＴＡＰＲＩＭＥ（商標）５５００ガラスプライマーで下塗りされたガラス片（２５ｍｍ×１００ｍｍ）の幅に沿って、かつ片端部から約６ｍｍの間隔をおいて、ソーセージからの三角形ビーズ（約６．３ｍｍの基部及び８ｍｍの高さ）を塗布した。ＢＥＴＡＳＥＡＬ（商標）４３５３３ａｔｕプライマーで下塗りされた第２の電気被覆金属片（２５ｍｍ×１００ｍｍ）を即座に接着性ビーズに押圧して、合間に接着剤のための最終的な高さの６ｍｍを得た。試料を２３℃及び５０パーセントの相対湿度下で４日間硬化させ、次いでインストロン試験機で１インチ／分（２５ｍｍ／分）の速度で引っ張った。試料破壊での負荷（ｌｂｓ）を試料面積（ｉｎ２）で除算することによって、重ね剪断強度を４２１ｐｓｉで算出した。試験された重ね剪断試料の故障モードは１００％の凝集破壊であり、接着性ビーズ内のみが欠陥であった。反応物質を均一に混合し、基材が接合される良好な接合部を作る。本質的に同様の結果である本実施例を複数回繰り返す。
【００８５】
比較例１：
反応分配系を作製するために使用されるフィルムを高密度ポリエチレンから作製したことを除いて、実施例１を繰り返す。密封反応分配系を作る１時間以内に、反応物質の分配を実施する。結果は実施例１と同様であったが、密封反応系を数日間のみ取っておいた場合、外側区画１２中の反応物質は、過剰に硬化したために分配できないか、または分配される場合も、十分に接着しなかった、もしくは不均質な接合により不均一な混合ビーズを形成した。
【００８６】
比較例２：
米国特許第４，２２１，２９０号の図１〜３に示すような構成において、反応分配系を形成したことを除いて、実施例１を繰り返す。反応物質を分配する場合、溶接部が破裂する、相当量の時間により、ソーセージガンカートリッジの汚損をもたらし、また溶接部が保持される場合であっても、反応物質が不均一に分配され混合されて、基材の不十分な接着をもたらすことが分かった。反応分配系の破裂ならびに反応物質の分配及び混合の不均一性は、鋭角が外側区画で形成される溶接線での内側区画のしわに起因し得ると考えられる。
【００８７】
比較例３：
米国特許第４，２２７，６１２号の図１〜３に示すような構成において、反応分配系を形成したことを除いて、実施例１を繰り返す。反応物質を分配する場合、溶接部が破裂する、相当量の時間により、ソーセージガンカートリッジの汚損をもたらし、また溶接部が保持される場合であっても、反応物質が不均一に分配され混合されて、基材の不十分な接着をもたらすことが分かった。反応分配系の破裂ならびに反応物質の分配及び混合の不均一性は、鋭角が外側区画で形成される溶接線での内側区画のしわに起因し得ると考えられる。
【００８８】
比較例４：
箔の同一表面上の２点で溶接された箔から、第２の区分を形成する、図４に示すような構成において、反応分配系を形成したことを除いて、実施例１を繰り返す。反応物質を分配する場合、溶接部が破裂する、相当量の時間により、ソーセージガンカートリッジの汚損をもたらし、また溶接部が保持される場合であっても、反応物質が不均一に分配され混合されて、基材の不十分な接着をもたらすことが分かった。反応分配系の破裂ならびに反応物質の分配及び混合の不均一性は、鋭角が外側区画で形成される溶接線での内側区画のしわに起因し得ると考えられる。
なお、本発明には、以下の態様が含まれることを付記する。
［１］
二成分反応分配系であって、
（ｉ）柔軟フィルムからなる壁を有し、前記壁が、内壁面、外壁面、２つの端部、縦軸、及び断面積を有する第１の区画を画定する、第１の管状部材と、
（ｉｉ）柔軟フィルムからなる壁を有し、前記壁が、内壁面、外壁面、縦軸、２つの端部、及び断面積を有する第２の区画を画定する、第２の管状部材であって、前記第２の管状部材が、前記第１の管状部材内にそれぞれの前記縦軸に沿って配置されて、前記第２の管状部材の前記外壁面の一部が、前記縦軸に沿って前記第１の管状部材の前記内壁面の一部に接合される、第２の管状部材と、を備え、
（ｉｉｉ）前記第１及び第２の区画が、互いに反応する異なる反応物質で充填され、前記反応物質のうちの少なくとも一方が、水と反応し、前記第１及び第２の区画が、各端部で協同的に集められて密封される、前記二成分反応分配系。
［２］
前記第１及び第２の管状部材の前記柔軟フィルムが、不透水性である透水性を有する、［１］に記載の前記二成分反応分配系。
［３］
前記柔軟フィルムが、２層の外層が内層を挟む３層からなる積層体であり、前記外層が、熱可塑性ポリマーからなり、前記内層が、不透湿性である金属からなる、［２］に記載の前記二成分反応分配系。
［４］
前記外層が二軸延伸ポリプロピレンであり、前記内層がアルミニウムである、［３］に記載の前記二成分反応分配系。
［５］
前記二軸延伸ポリプロピレンが、最大及び最小強度の方向を有し、前記最大強度を有する前記方向が、前記第１及び第２の管状部材の前記縦軸と平行に延伸される、［４］に記載の前記二成分反応分配系。
［６］
前記第１の管状部材の前記内壁面の前記一部に接合された前記第２の管状部材の前記外壁面の前記一部が、前記第１または第２の管状部材形成接合部のどちらにも一致しないように、前記第１の管状部材が、その縦軸に沿って第１の管状部材形成接合部を有し、前記第２の管状部材が、その縦軸に沿って第２の管状部材形成接合部を有する、［５］に記載の前記二成分反応分配系。
［７］
前記第２の管状部材が、前記第１及び第２の管状部材の前記柔軟フィルムの前記柔軟フィルムの接着または融着によって、前記第１の管状部材に接合される、［１］に記載の前記二成分反応分配系。
［８］
前記第２の管状部材が、前記第１及び第２の管状部材の前記柔軟フィルムの融着によって、前記第１の管状部材に接合される、［７］に記載の前記二成分反応分配系。
［９］
前記接合部分が、幅が前記第１の管状部材の円周部の多くとも１０％である限り、少なくとも５ｍｍ〜１５ｍｍの前記幅を有するように、前記第２の管状部材の前記外壁面の一部が、前記縦軸に沿って前記第１の管状部材の前記内壁面の一部に接合される、［８］に記載の前記二成分反応分配系。
［１０］
前記反応物質のうちの一方が、イソシアネート末端プレポリマーを有する接着剤組成物である、［１］に記載の前記二成分反応分配系。
［１１］
他方の反応物質が、水からなる、［１０］に記載の前記二成分反応分配系。
［１２］
前記接着剤組成物が、少なくとも２０，０００センチポアズ〜２，０００，０００センチポアズの粘度を有する、［８］に記載の前記二成分反応分配系。
［１３］
前記他方の反応物質が、１０，０００センチポアズ〜１，５００，０００センチポアズの粘度を有する、［１２］に記載の前記二成分反応分配系。
［１４］
前記他方の反応物質が、充填剤及びポリオールをさらに含む、［１３］に記載の前記二成分反応分配系。
［１５］
前記接着剤組成物が、充填剤及び可塑剤からさらになる、［１４］に記載の前記二成分反応分配系。
［１６］
透明基材を建築物または車両に接着する方法であって、
（ａ）１に記載の前記二成分反応分配系を提供することと、
（ｂ）前記二成分反応系の一端を開封することと、
（ｃ）前記透明基材上へ前記二成分系の前記反応物質を分配して、前記透明基材上に前記反応物質のビーズを形成することと、
（ｄ）前記接着性ビーズが、前記透明基材と前記建築物または車両との間に存在して、それらと接触するように、前記透明基材を前記建築物または車両と接触させることと、
（ｅ）前記反応物質を反応させて、前記透明基材を前記建築物または車両に接着させることと、を含む、前記方法。
［１７］
前記分配が、携帯型ソーセージガンを使用して実行される、［１６］に記載の前記方法。
［１８］
前記反応物質のうちの一方がイソシアネート末端プレポリマーを有する接着剤組成物であり、前記他方の反応物質が水からなる、［１６］に記載の前記方法。
［１９］
円錐分配端部が静的混合機ノズルを通して前記反応物質を注ぎ込むように、前記反応物質が分配される、前記円錐分配端部を有するソーセージコーキングガンを使用して、前記分配が実行される、［１６］に記載の前記方法。
［２０］
前記円錐分配端部が、３°〜３０°の角度を有する、［１９］に記載の前記方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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