(57)【要約】    ポリウレタン接着剤組成物、より具体的には（ａ）少なくとも１つのイソシアネート成分と、（ｂ）少なくとも１つのポリオール成分とを含む二成分ポリウレタン接着剤であって、ポリオール成分（ｂ）は、（ｂｉ）少なくとも１つの第１ポリオール化合物、（ｂｉｉ）少なくとも１つの第２ポリオール化合物、及び（ｂｉｉｉ）少なくとも１つの鎖延長剤を含む、二成分ポリウレタン接着剤及び上記の接着剤組成物を製造する方法。  【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）少なくとも１つのイソシアネート成分と、
（ｂ）少なくとも１つのポリオール成分と
を含む接着剤組成物であって、前記ポリオール成分は、（ｂｉ）少なくとも１つの第１ポリオール化合物、（ｂｉｉ）約２超の官能価及び約２００未満の当量を有する少なくとも１つの第２ポリオール化合物；及び（ｂｉｉｉ）少なくとも１つの鎖延長剤を含み、前記鎖延長剤は、約２つのヒドロキシル基及び約２００未満の当量を有する化合物を含む、接着剤組成物。
【請求項２】
前記少なくとも１つの第２ポリオール化合物は、３以上の官能価及び約１００未満の当量を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
少なくとも１つの触媒を更に含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
前記少なくとも１つの触媒は、少なくとも１つのスズ含有有機触媒である、請求項３に記載の組成物。
【請求項５】
前記少なくとも１つの触媒は、（α）少なくとも１つのスズ含有有機化合物と、（β）少なくとも１つのアミン化合物との組み合わせを含む、請求項３に記載の組成物。
【請求項６】
前記少なくとも１つの触媒は、前記少なくとも１つのイソシアネート成分（ａ）に添加されるか；前記少なくとも１つの触媒は、前記少なくとも１つのポリオール成分（ｂ）に添加されるか；又は前記少なくとも１つの触媒は、前記少なくとも１つのイソシアネート成分（ａ）及び前記少なくとも１つのポリオール成分（ｂ）の両方に添加される、請求項３に記載の組成物。
【請求項７】
少なくとも１つの充填材を更に含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
前記少なくとも１つの充填材は、無機充填材粒子、金属粒子、熱硬化性ポリマー粒子、熱可塑性粒子、カーボンブラック、カーボン粒子及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項７に記載の組成物。
【請求項９】
前記少なくとも１つの充填材は、前記少なくとも１つのイソシアネート成分（ａ）に添加されるか；前記少なくとも１つの充填材は、前記少なくとも１つのポリオール成分（ｂ）に添加されるか；又は前記少なくとも１つの充填材は、前記少なくとも１つのイソシアネート成分（ａ）及び前記少なくとも１つのポリオール成分（ｂ）の両方に添加される、請求項７に記載の組成物。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの触媒は、少なくとも１つのスズ含有有機触媒である、請求項１に記載の組成物。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの第１ポリオール化合物は、少なくとも１つのプレポリマーである、請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのプレポリマーは、（Ａ）少なくとも１つのポリオール化合物と、（Ｂ）少なくとも１つのポリイソシアネート化合物とのイソシアネート官能性反応生成物を含む、請求項１１に記載の組成物。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの第２ポリオール化合物は、グリセリンである、請求項１に記載の組成物。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのイソシアネート成分（ａ）は、約０．０１重量パーセント〜約６０重量パーセントの濃度で前記組成物中に存在し；前記少なくとも１つのポリオール成分（ｂ）は、約０．１重量パーセント〜約２０重量パーセントの濃度で前記組成物中に存在する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの触媒は、約０．００５重量パーセント〜約２．０重量パーセントの濃度で前記組成物中に存在する、請求項３に記載の組成物。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの充填材は、約０．１重量パーセント〜約６０重量パーセントの濃度で前記組成物中に存在する、請求項７に記載の組成物。
【請求項１７】
少なくとも１つのガス捕捉剤、少なくとも１つの水捕捉剤又はそれらの混合物を更に含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項１８】
８分超からのオープンタイム；約１．０メガパスカル超の、２３℃及び５０パーセント相対湿度で１時間後のラップせん断強度；及び約１５０パーセント超の破断点伸びを有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１９】
二成分ポリウレタン接着剤を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項２０】
２成分ポリウレタン接着剤組成物を調製する方法であって、
（ａ）少なくとも１つのイソシアネート成分と、
（ｂ）少なくとも１つのポリオール成分と
を混ぜ合わせる工程を含み、前記ポリオール成分は、（ｂｉ）少なくとも１つの第１ポリオール化合物、（ｂｉｉ）約２超の官能価及び約２００未満の当量を有する少なくとも１つの第２ポリオール化合物；及び（ｂｉｉｉ）少なくとも１つの鎖延長剤を含み、前記鎖延長剤は、約２つのヒドロキシル基及び約２００未満の当量を有する化合物を含む、方法。
【請求項２１】
前記組成物は、少なくとも１つの触媒を更に含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記組成物は、少なくとも１つの充填材を更に含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
少なくとも第１基材を少なくとも第２基材に接着させる方法であって、
（Ｉ）前記少なくとも第１基材を、請求項１に記載の接着剤組成物と接触させる工程と；
（ＩＩ）前記少なくとも第２基材を、前記少なくとも第１基材上に存在する前記接着剤組成物と接触させる工程と；
（ＩＩＩ）前記少なくとも第１及び第２基材を前記接着剤組成物と共に約５℃〜約８０℃の温度に加熱する工程と
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着剤組成物に関し、より具体的には、本発明は、自動車用途に特に有用である二成分ポリウレタン接着剤組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近代車両設計における強化複合材料の使用は、性能利点及び軽量車両要件のために増大しつつある。接着剤接合は、接合が複合材料構造を破壊しないため、複合材料のための最も好ましい組立技術である（例えば、ねじ留め又はリベット打ちなどの機械的固定以外）。典型的には、部品組立のための接着剤技術の使用は、速い接着剤塗布、迅速な強度ビルドアップ及びハンドリング強度の速い成長を達成するために生産プロセスを最適化することを目的とする。いくつかの場合、接着剤塗布、接着強度ビルドアップ及び接着剤ハンドリング強度の成長の加速は、加熱プロセスによって達成することができる。例えば、従来の対流オーブンを用いる加熱硬化とは対照的に、赤外ベースの加熱プロセスは、１．０メガパスカル（ＭＰａ）よりも大きい（＞）後のラップせん断強度後を達成するために、例えば１〜３分（ｍｉｎ）の非常に短いサイクルを可能にすることができる。
【０００３】
更に、プロセスが速い強度ビルドアップを接着剤に提供するためにプロセスの柔軟性が必要とされる。プロセス柔軟性は、長いオープンタイムと定義される。「オープンタイム」は、第１基材への接着剤の塗布と、第１基材への第２基材の接合との間の時間差である。更に、フラッシング間隔を減らし、したがってこのプロセスによって発生する材料消費を減らすために長いミキサースタンドアローン時間が必要とされる。「ミキサースタンドアローン時間」は、混合された二部又は二成分（２Ｋ）接着剤を接着剤のゲル化なしに２Ｋ接着剤の２つの連続する塗布間でミキサーユニット（静的又は動的）中に保つことができる期間である。２Ｋ接着剤の二成分が混合された後、接着剤は、接着剤が基材に接合することができるように、できるだけ長く作業可能なままであることが望ましい。長いオープンタイムに加えて、２Ｋ接着剤が室温（ＲＴ；約２５度摂氏（℃））でそのオープンタイムに達した後、速い強度ビルドアップを示す接着剤は、短時間（例えば、１時間（ｈｒ）以下）後に接着剤のハンドリング強度を提供することが望ましい。前述の接着剤は、一般に、潜在性接着剤である。「潜在性接着剤」は、長いオープンタイム（例えば、８分超）、引き続く速い硬化時間（例えば、６０分よりも速い）を有する２Ｋ接着剤を意味する。
【０００４】
ポリウレタン（ＰＵ）は、２Ｋタイプで現れ；且つオープンタイム及び速い硬化時間に関して上に記載された便益のいくつかを提供し得る周知のタイプの接着剤である。２Ｋ  ＰＵ接着剤は、１つ以上のポリイソシアネート化合物を含む樹脂成分と、１つ以上のポリオール化合物を含む硬化性成分とからなる。二成分（ａ）及び（ｂ）が混合されるとき、ポリイソシアネート化合物とポリオール化合物とが反応して硬化ポリウレタン接着剤を形成する。ポリウレタン接着剤は、配合されて室温において又はその例が高温である、ある種の条件への暴露時に硬化することができる。接着剤が硬化するにつれて、接着剤は、多くのタイプの基材への強い接着結合を形成することができる。
【０００５】
２Ｋ  ＰＵ接着剤は、様々な用途に使用することができ、１つの好ましい実施形態において、２Ｋ  ＰＵ接着剤は、乗用車の建造中に２つの非類似材料の溶接を達成するのが困難であるか又は更に不可能である場合に特に、乗用車の建造に有利に使用することができる。二成分接着剤組成物は、用途向けに迅速な硬化が必要とされる場合、とりわけ二成分が互いに接触したときに保存可能でない場合に特に有用である。「保存可能な」は、組成物が貯蔵中に硬化しないことを意味する。２Ｋ  ＰＵ接着剤組成物は、好適な「オープンタイム」及び迅速な硬化を示すことが望ましい。
【０００６】
長いオープンタイム及び速い硬化の両方を得る一方法は、熱活性化硬化を有するための接着剤を配合することによる。そのような接着剤は、周囲温度でゆっくり硬化し、それによって接着剤が基材に塗布され、且つ接着剤が作業可能なままである間に基材が配置されることを可能にする。その後、結果として生じた基材組立は、室温又は高温で完全且つ迅速に硬化して、強い結合を有するアセンブリを形成することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
接着剤の機械的特性を同時に維持しながら、より長いオープンタイム及び速いハンドリング強度ビルドアップを有する改善された接着をもたらす、増加した待ち時間を提供する２Ｋ  ＰＵ接着剤を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、（ａ）少なくとも１つのイソシアネート成分と、（ｂ）少なくとも１つのポリオール成分とを含む二成分ポリウレタン（２Ｋ  ＰＵ）接着剤組成物（又は調合物）であって、このポリオール成分が、（ｂｉ）少なくとも１つの第１ポリオール化合物、（ｂｉｉ）２超の官能価及び約２００未満の当量（ＥＷ）を有する少なくとも１つの第２ポリオール化合物；及び（ｂｉｉｉ）少なくとも１つの鎖延長剤を含み、この鎖延長剤は、２つのヒドロキシル基及び約２００未満のＥＷを有する化合物を含む、接着剤組成物（又は調合物）に関する。１つの好ましい実施形態において、接着剤組成物は、（ｃ）任意選択的に少なくとも１つの触媒を含み得；別の実施形態において、接着剤組成物は、（ｄ）任意選択的に少なくとも１つの充填材を含み得る。任意選択的な触媒及び／又は充填材は、イソシアネート成分（ａ）及び／又はポリオール成分（ｂ）に添加することができる。
【０００９】
本発明は、本発明接着剤の機械的特性を損なうことなく、改善された待ち時間の２Ｋ  ＰＵ接着剤調合物を提供する。本発明は、（１）この接着剤で作業するための増加オープンタイムを示し；（２）周囲温度で硬化することができ；（３）アルミニウム、マグネシウム、シートモールディングコンパウンド、炭素繊維複合材料及び被覆金属などの様々な材料に接合することができ；且つ（４）非類似材料を接合することができる２Ｋ  ＰＵ接着剤組成物も提供する。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
「イソシアネート成分（ａ）」又は「ＩｓｏＣ」と略記されるものは、本明細書では、１つ以上のイソシアネート官能性ポリイソシアネート化合物を含む構成要素であって、ポリイソシアネート化合物の分子の少なくとも１つが少なくとも１つのイソシアネート（ＮＣＯ）官能基を有する、構成要素を意味する。ＩｓｏＣは、モノマー若しくはポリマーの化合物又はそのような化合物の混合物であり得る。
【００１１】
「ポリオール成分（ｂ）」又は「ＰｏｌＣ」と略記されるものは、本明細書では、１つ以上のポリオール官能性化合物を含む構成要素であって、ポリオール官能性化合物の分子の少なくとも１つが少なくとも１つのポリオール官能基を有する、構成要素を意味する。ＰｏｌＣは、モノマー若しくはポリマーの化合物又はそのような化合物の混合物であり得る。
【００１２】
１つの一般的な実施形態において、本発明は、ポリウレタン接着剤組成物、より具体的には（ａ）少なくとも１つのイソシアネート成分と、（ｂ）少なくとも１つのポリオール成分とを含む２Ｋ  ＰＵ接着剤であって、ポリオール成分（ｂ）は、（ｂｉ）少なくとも１つの第１ポリオール化合物、（ｂｉｉ）少なくとも１つの第２ポリオール化合物であって、第１ポリオール化合物と異なる第２ポリオール化合物、及び（ｂｉｉｉ）少なくとも１つの鎖延長剤を含む接着剤を含む。本発明の新規接着剤は、高官能性ポリオール（例えば、２超の官能価及び２００未満のＥＷを有するポリオール）を、より長いオープンタイム及びより速い強度ビルドアップなどの有益な特性を接着剤に提供するのに適している第２ポリオール成分（ｂｉｉ）として含む。本発明の接着剤の改善された待ち時間は、接着剤の低下した破断点伸びをもたらす増加した架橋密度に由来し得る。三官能性の小分子量グリセリン分子などの第２ポリオールが本発明の接着剤組成物を形成するために使用される場合、接着剤組成物の待ち時間が改善され、且つ接着剤組成物の機械的特性が損なわれないことが意外にも見いだされた。三官能性の鎖延長剤（例えば、グリセリンなどの）が本発明２Ｋ  ＰＵ接着剤組成物に使用される場合、２Ｋ  ＰＵ接着剤の待ち時間が改善され、破断点伸びなどの２Ｋ  ＰＵ接着剤の機械的特性を損なうことなく、より長いオープンタイム及びより速い強度ビルドアップを有する２Ｋ  ＰＵ接着剤をもたらすことができることも予想外にも見いだされた。
【００１３】
本発明の２Ｋ  ＰＵ接着剤調合物は、調合物の成分（ａ）として少なくとも１つのイソシアネート成分を含み、すなわち、本発明に有用なイソシアネート成分（ａ）は、１つ以上のイソシアネート含有化合物を含み得る。したがって、本発明の接着剤調合物のイソシアネート成分、成分（ａ）は、（１）少なくとも１つのイソシアネート含有モノマー化合物、（２）混合物中の化合物の少なくとも１つがイソシアネート含有モノマー化合物である化合物の混合物、（３）少なくとも１つのイソシアネート含有ポリマー若しくはプレポリマー化合物、又は（４）イソシアネート含有モノマー化合物とイソシアネート含有ポリマー若しくはプレポリマー化合物との混合物であり得る。
【００１４】
例えば、本発明の接着剤調合物に有用な成分（ａ）には、芳香族ポリイソシアネート化合物、脂肪族ポリイソシアネート化合物又はそれらの混合物が含まれ得；そのようなポリイソシアネート化合物は、モノマー化合物又はプレポリマー化合物として接着剤調合物に添加することができる。本発明に有用なポリイソシアネート化合物のいくつかの実施形態には、例えば、２．２の官能価及び４０ｍＰａ−ｓの粘度の液化ＭＤＩであるＩｓｏｎａｔｅ（登録商標）１４３などの芳香族ＭＤＩ（メチレンジフェニルジイソシアネート）；２．７の官能価及び２２０ｍＰａ−ｓの粘度のポリマーＭＤＩであるＩｓｏｎａｔｅ  ２２０；４，４’−メチレンジフェニルジイソシアネート；２，２’−メチレンジフェニルジイソシアネート；２，４−メチレンジフェニルジイソシアネート；及びそれらの混合物が含まれる。Ｉｓｏｎａｔｅは、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙの商標であり、Ｉｓｏｎａｔｅ製品は、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能である。
【００１５】
本発明に有用な脂肪族ポリイソシアネート化合物には、例えば、ヘキサメチレンビスイソシアネートをベースとする脂肪族ポリイソシアネート化合物であるＤｅｓｍｏｄｕｒ  Ｎ３４００及びＤｅｓｍｏｄｕｒ  Ｎ３３００が含まれ得る。Ｄｅｓｍｏｄｕｒ  Ｎ３４００は、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）ウレトジオンであり、ＨＤＩ二量体とも言われ；Ｄｅｓｍｏｄｕｒ  Ｎ３３００は、ＨＤＩ−イソシアネレートであり、ＨＤＩ三量体とも言われる。Ｄｅｓｍｏｄｕｒは、Ｃｏｖｅｓｔｒｏの商標であり、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ製品は、Ｃｏｖｅｓｔｒｏから入手可能である。
【００１６】
別の実施形態において、本発明接着剤におけるイソシアネート成分（ａ）として有用なイソシアネート部分を含有するポリイソシアネート化合物は、例えば、イソシアネート含有プレポリマー（又はイソシアネート末端プレポリマー）を含むことができる。例えば、プレポリマーには、ジオール、トリオール又はそれらの混合物などのＥＯ（酸化エチレン）及び／又はＰＯ（酸化プロピレン）ベースのポリオール化合物から形成されたＭＤＩエンドキャップされたプレポリマーが含まれ得る。プレポリマーは、一実施形態では最大で約２，５００、別の実施形態では約〜約５，０００、更に別の実施形態では約１，０００〜約４，０００及びその上別の実施形態では約２，０００〜約３，５００のＥＷを有し得る。
【００１７】
１つの好ましい実施形態において、イソシアネート成分（ａ）は、好ましくは、（１）１分子当たり少なくとも２つのイソシアネート基及び約７００〜約３，５００のイソシアネートＥＷを有する１つ以上のイソシアネート末端プレポリマーと、（２）最大で約３５０のイソシアネートＥＷ及び１分子当たり約２〜約４つのイソシアネート基を有する１つ以上の低ＥＷポリイソシアネート化合物との混合物である。そのような混合物が存在する場合、プレポリマーは、１つの一般的な実施形態において、イソシアネート成分（ａ）の重量の約２０重量パーセント（重量％）〜約８０重量％を構成し得る。混合物のいくつかの他の実施形態において、プレポリマーは、イソシアネート成分（ａ）の重量の、一実施形態では約２０重量％〜約７０重量％、別の実施形態では約２０重量％〜約６５重量％又は更に別の実施形態では約３０重量％〜約６０重量％を構成し得る。そのような混合物が存在する場合、低ＥＷポリイソシアネート化合物は、一実施形態ではイソシアネート成分（ａ）の重量の約１重量％〜約５０重量％を構成し得る。イソシアネート成分（ａ）中のイソシアネート含有量は、一実施形態では約１重量％以上、別の実施形態では約６重量％以上、更に別の実施形態では約８重量％以上及びその上別の実施形態では約１０重量％以上であり得る。イソシアネート官能性プレポリマー中のイソシアネート含有量は、一実施形態では約３５重量％以下、別の実施形態では約３０重量％以下、更に別の実施形態では約２５重量％以下及びその上別の実施形態では約１５重量％以下であり得る。
【００１８】
別の実施形態において、プレポリマーは、最大で約３５０のイソシアネートＥＷを有する１つ以上のジイソシアネートと、（１）約７００〜約３，０００のＥＷを有し、且つ一実施形態では約２〜約４の名目ヒドロキシル官能価及び別の実施形態では約２〜約３の名目官能価を有するポリ（酸化プロピレン）の少なくとも１つのホモポリマー又は任意の他のポリオール（例えば、ポリエステルポリオール、ポリブチレンオキシドなど）；又は（２）上記の成分（１）と、約２，０００〜約８，０００のＭＷを有するポリエーテルポリオールとの混合物との反応生成物であり得る。好ましい実施形態において、成分（１）の１重量部当たり最大で約３重量部の上記ポリエーテルポリオール成分（２）を使用することができる。ポリエーテルポリオールには、約７０重量％〜約９９重量％の酸化プロピレンと約１重量％〜約３０重量％の酸化エチレンとのコポリマーが含まれ得；コポリマーは、一実施形態では約２〜約４の名目ヒドロキシル官能価及び別の実施形態では約２〜約３の名目官能価を有し得る。コポリマーは、更に別の実施形態では約３，０００〜約５，５００のＭＷ及び約２〜約３の名目官能価も有し得る。
【００１９】
ポリイソシアネート化合物と１つ以上のポリオール化合物との反応は、ポリイソシアネートでキャップされているポリエーテルセグメントを有するプレポリマー分子を生成し、そのため、分子は、末端イソシアネート基を有する。それぞれのプレポリマー分子は、プレポリマー形成反応に使用されたポリオール化合物の、ヒドロキシル基の除去後の構造に対応するポリエーテルセグメントを含有する。プレポリマーを製造するためにポリオール化合物の混合物が使用される場合、プレポリマー分子の混合物を形成することができる。例えば、上に記載されたポリオールでエンドキャップすることができるプレポリマーに加えて、他の実施形態において、本発明に有用な多様な他のプレポリマーを分子量ビルドアップによって製造することができる。例えば、プレポリマーは、イソシアネートでエンドキャップすることができる２つのポリオール基が構造の末端に結合した状態でプレポリマーの化学構造の中央に１つのジイソシアネートを有することができる。
【００２０】
本発明接着剤調合物の成分（ａ）として有用なイソシアネート末端プレポリマーは、一実施形態では約７００〜約３，５００、別の実施形態では約７００〜約３，０００及び更に別の実施形態では約１，０００〜約３，０００のイソシアネートＥＷを有する。本発明の目的のためのＥＷは、プレポリマーを調製するために使用されたポリオールの重量と、ポリオールとの反応において消費されたポリイソシアネートの重量とを合計し、結果として生じるプレポリマー中のイソシアネート基のモル数で割ることによって計算される。プレポリマーを製造するために使用されるポリイソシアネートは、以下に言及される低ＥＷポリイソシアネート化合物のいずれか又はこれらの２つ以上の混合物であり得る。プレポリマーは、一実施形態では１分子当たり約２つ以上のイソシアネート基、別の実施形態では１分子当たり約２〜約４つのイソシアネート基又は更に別の実施形態では１分子当たり約２〜約３つのイソシアネート基を有する。プレポリマーのイソシアネート基は、芳香族イソシアネート基、脂肪族（脂環式を含む）イソシアネート基又は芳香族イソシアネート基と脂肪族イソシアネート基との混合物であり得る。プレポリマー分子上のイソシアネート基は、芳香族であり得る。低ＥＷポリイソシアネート化合物は、例えば、一実施形態では約８０〜約２５０、別の実施形態では約８０〜約２００及び更に別に実施形態では約８０〜約１８０のイソシアネートＥＷを有し得る。ポリイソシアネート化合物の混合物が接着剤調合物中に存在する場合、ポリイソシアネート化合物の混合物は、例えば、一実施形態では１分子当たり平均約２〜約４つのイソシアネート基及び別の実施形態では１分子当たり約２．３〜約３．５つのイソシアネート基を有し得る。
【００２１】
低ＥＷポリイソシアネート化合物の全て又は一部は、芳香族イソシアネート基を有し得る。有用な芳香族ポリイソシアネート化合物のなかには、ｍ−フェニレンジイソシアネート、トルエン−２，４−ジイソシアネート、トルエン−２，６−ジイソシアネート、ナフタレン−１，５−ジイソシアネート、メトキシフェニル−２，４−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−２，４’−ジイソシアネート、４，４’−ビフェニレンジイソシアネート、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ビフェニルジイソシアネート、３，３’−ジメチル−４−４’−ビフェニルジイソシアネート、３，３’−ジメチル−ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、４，４’，４”−トリフェニルメタントリイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート（ＰＭＤＩ）、トルエン−２，４，６−トリイソシアネート、４，４’−ジメチル−ジフェニルメタン−２，２’，５，５’−テトライソシアネート及びそれらの混合物がある。ウレタン、尿素、ビウレット、カルボジイミド、ウレトンイミン、アロフォネート又はイソシアネート基の反応により形成される他の基を含有する改質芳香族ポリイソシアネートも本発明に有用である。芳香族ポリイソシアネートは、ＭＤＩ若しくはＰＭＤＩ（又は「ポリマーＭＤＩ」と一般に言われるこれらの混合物）並びにビウレット、カルボジイミド、ウレトンイミン及び／又はアロフォネート結合を有するＭＤＩ及びＭＤＩ誘導体の混合物である、いわゆる「液体ＭＤＩ」生成物であり得る。低ＥＷポリイソシアネート化合物の全て又は一部は、１つ以上の脂肪族ポリイソシアネート化合物であり得る。本発明に有用な脂肪族ポリイソシアネート化合物の例としては、シクロヘキサンジイソシアネート、１，３−及び／又は１，４−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン、１−メチル−シクロヘキサン−２，４−ジイソシアネート、１−メチル−シクロヘキサン−２，６−ジイソシアネート、メチレンジシクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート並びにそれらの混合物が挙げられ得る。
【００２２】
ポリイソシアネート成分中に存在するポリイソシアネート基の少なくともいくつかは、芳香族イソシアネート基であり得る。芳香族及び脂肪族イソシアネート基の混合物がイソシアネート成分（ａ）中に存在する場合、一実施形態では数で約５０％以上が芳香族イソシアネート基であり、且つ別の実施形態では数で約７５％以上が芳香族イソシアネート基である。更に別の実施形態において、イソシアネート基の数で約８０％〜約９８％が芳香族であり得、数で約２％〜約２０％が脂肪族イソシアネート基であり得る。その上別の実施形態において、プレポリマーのイソシアネート基の全てが芳香族であり得；最大で約３５０のＥＷを有するポリイソシアネート化合物のイソシアネート基は、約８０％〜約９５％の芳香族イソシアネート基と約５％〜約２０％の脂肪族イソシアネート基との混合物であり得る。
【００２３】
ポリオール化合物又はポリオール化合物の混合物を、ポリオールを単にキャップするために必要とされるものよりもかなり多い量の低ＥＷポリイソシアネート化合物と組み合わせることによってイソシアネート含有プレポリマーを調製することが多くの場合に好都合である。反応後、上記の組み合わせは、プレポリマーと、未反応の低ＥＷポリイソシアネート化合物との混合物を生成する。必要に応じて、追加量のポリイソシアネート化合物を次にこの混合物にブレンドすることができる。ポリオール化合物は、プレポリマーと未反応出発ポリイソシアネート化合物との混合物を生成するために、過剰の１つ以上の芳香族ポリイソシアネート化合物と組み合わされ、反応され得、この混合物は、次に、１つ以上の脂肪族ポリイソシアネート化合物と組み合わされ得る。例えば、イソシアネート含有プレポリマーは、プレポリマーと未反応出発ポリイソシアネート化合物との混合物を生成するために、ポリオール化合物を、ＭＤＩ、ＰＭＤＩ、ポリマーＭＤＩ、ビウレット、カルボジイミド、ウレトンイミン及び／若しくはアロフォネートを含有するこれらの任意の１つ以上の誘導体又はこれらの任意の２つ以上の混合物と反応させることによって製造され得、混合物は、次に、１つ以上の脂肪族ポリイソシアネート化合物、とりわけヘキサメチレンジイソシアネートをベースとする脂肪族ポリイソシアネート化合物と組み合わせることができる。
【００２４】
一般に、接着剤調合物に有用なイソシアネート含有プレポリマーの量は、調合物中の成分の総重量を基準として、一実施形態では約０．０１重量％〜約８０重量％；別の実施形態では約１重量％〜約７０重量％；更に別の実施形態では約１重量％〜約６０重量％；及びその上別の実施形態では約１重量％〜約５５重量％の範囲であり得る。プレポリマーの量が８０重量％超である場合、調合物の粘度は、調合物中の成分が互いに混合するために低すぎることがあり得る。プレポリマーの量が０．０１重量％未満である場合、接着剤調合物は、動作可能な接着剤を提供する機能を果たし得ない。
【００２５】
前述のように、ポリオール成分（ｂ）は、（ｂｉ）少なくとも１つの第１ポリオール化合物；（ｂｉｉ）少なくとも１つの第２ポリオール化合物であって、第１ポリオール化合物と異なる第２ポリオール化合物；及び（ｂｉｉｉ）少なくとも１つの鎖延長剤を含む。本発明に有用な第１ポリオール化合物は、参照により援用される国際公開第２０１６２０５２５２（Ａ１）号パンフレットに記載されているポリオール化合物のいずれかなど、当技術分野において公知の様々なポリオール化合物から選択され得る。成分（ｂ）の構成要素（ｂｉ）、すなわちポリオール成分（ｂ）の第１ポリオール化合物は、ポリエーテルポリオール又はポリエーテルポリオールの混合物であり得る。１つの一般的な実施形態において、各ポリエーテルポリオールは、約４００〜約３，０００のヒドロキシルＥＷを有する。いくつかの実施形態における各ポリオール化合物のヒドロキシルＥＷは、例えば、一実施形態では少なくとも約５００、別の実施形態では少なくとも約８００及び更に別の実施形態では少なくとも約１，０００であり得る。他の実施形態において、例えば、ヒドロキシルＥＷは、一実施形態では最大で約３，０００；別の実施形態では最大で約２，５００；及び更に別の実施形態では最大で約２，０００であり得る。それぞれのそのようなポリエーテルポリオールは、約２〜約３の名目ヒドロキシル官能価を有する。ポリエーテルポリオールの「名目官能価」とは、ポリエーテルポリオールを形成するためにアルコキシル化される開始剤化合物上のオキシアルキル化可能な水素原子の平均数を意味する。ポリエーテルポリオールの実際の官能価は、アルコキシル化プロセス中に起こる副反応のため、名目官能価よりもいくらか低い場合がある。ポリエーテルポリオールの混合物の場合、数平均名目官能価は、一実施形態では約２〜約３及び別の実施形態では２．５〜約３であり得る。
【００２６】
第１ポリオール化合物、成分（ｂｉ）として本発明に有用なポリエーテルポリオールは、酸化プロピレンのホモポリマー及び約７０重量％〜約９９重量％の酸化プロピレンと約１重量％〜約３０重量％の酸化エチレンとのコポリマーから選択され得る。単一のポリエーテルポリオールが存在する場合、酸化プロピレンと酸化エチレンとのそのようなコポリマーが一般に好ましい。２つ以上のポリエーテルポリオールが存在する場合、少なくとも１つは、酸化プロピレンと酸化エチレンとのそのようなコポリマーであることが好ましい。コポリマーの場合、酸化プロピレン及び酸化エチレンは、ランダム共重合され得るか、ブロック共重合され得るか又はその両方であり得る。いくつかの実施形態において、ポリエーテルポリオール又はポリエーテルポリオールの混合物のヒドロキシル基の約５０％以上が第一級ヒドロキシルであり、残りが第二級ヒドロキシル基である。ポリエーテルポリオール又はそれらの混合物のヒドロキシル基の約７０％以上が第一級ヒドロキシルであり得る。ポリエーテルポリオール（ポリオール成分（ｂ）の成分（ｂｉ））は、一実施形態ではポリオール成分（ｂ）の約３５重量％以上、別の実施形態では約４０重量％以上及び更に別の実施形態では約５０重量％以上を構成し得る。他の実施形態において、ポリオール成分（ｂ）のポリエーテルポリオール成分（ｂｉ）は、一実施形態では約８０重量％以下、別の実施形態では約６５重量％以下及び更に別の実施形態では約５５重量％以下を構成し得る。
【００２７】
好ましい実施形態において、第１ポリオール化合物は、例えば、ポリエーテルポリオール又は約２００超のＥＷ及び約１超の官能価を有するポリエステルポリオールであり得る。本発明におけるポリオール成分（ｂ）に有用な他の好適なポリオール化合物には、例えば、約５００ｇ／ｍｏｌの等価分子量のＶｏｒａｎｏｌ（商標）１０１０Ｌ、約１，０００ｇ／ｍｏｌの等価分子量のＶｏｒａｎｏｌ（商標）２０００Ｌなどのポリプロピレンベースのジオール、約１，６００ｇ／ｍｏｌの平均等価分子量のグリセリン開始酸化エチレンベースのプロポキシル化トリオールＶｏｒａｎｏｌ（商標）ＣＰ４６１０；及びそれらの混合物が含まれ得る。
【００２８】
「高官能性ポリオール化合物」、すなわち約２．３超（例えば、約３超）の官能価のポリオール化合物も本発明において使用することができる。例えば、本発明に有用な高官能性ポリオール化合物には、Ｖｏｒａｎｏｌ  ２８０が含まれ得る。Ｖｏｒａｎｏｌ  ２８０は、２８０のヒドロキシル価を有するスクロース開始オキシプロピレン−オキシエチレンポリオールである。Ｖｏｒａｎｏｌは、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙの商標であり、Ｖｏｒａｎｏｌ製品は、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能である。
【００２９】
一般に、接着剤調合物中の第１ポリオール化合物の量は、調合物中の成分の総重量を基準として、一実施形態では約１重量％〜約９０重量％；別の実施形態では約５重量％〜約８０重量％；更に別の実施形態では約１０重量％〜約７０重量％；及びその上別の実施形態では約２０重量％〜約６０重量％の範囲であり得る。第１ポリオール化合物の量が９０重量％超である場合、結果として生じる調合物の粘度は、低すぎることになり；第１ポリオール化合物の量が１重量％未満である場合、ポリオール成分（ａ）のＯＨ価は、十分でないことになり、及び／又は接着剤調合物の機械的特性は、損なわれることになる。
【００３０】
成分（ｂ）の構成要素（ｂｉｉ）、すなわちポリオール成分（ｂ）の第２ポリオール化合物は、ポリオール化合物又はポリオール化合物の混合物であり得る。本発明に有用な第２ポリオール化合物は、約２超の官能価及び約２００未満のＥＷを有する様々なポリオール化合物から選択され得る。第２ポリオール化合物は、例えば、第２ポリオール化合物が第１ポリオール化合物と異なる限り、上記の第１ポリオール化合物の任意の１つ以上であり得；第２ポリオール化合物は、約２超の官能価及び約２００未満のＥＷを有する。第２ポリオール化合物には、例えば、１，２，３−プロパントリオール（グリセリンとしても知られる）又はグリセリンの他の異性体；１，２，４−ブタントリオール（又は１，２，４−ブタントリオールの他の異性体）；約３つ以上のヒドロキシル基及び約６００ｇ／ｍｏｌ未満の分子量の任意の他のポリオール化合物；並びにそれらの混合物が含まれ得る。
【００３１】
一般に、接着剤調合物中の第２ポリオール化合物の量は、調合物中の成分の総重量を基準として、一実施形態では約０．１重量％〜約１０重量％；別の実施形態では約０．１重量％〜約７．５重量％；更に別の実施形態では約０．１重量％〜約５重量％；及びその上別の実施形態では約０．２重量％〜約３重量％の範囲であり得る。第２ポリオール化合物の量が１０重量％超である場合、接着剤調合物の機械的特性が損なわれ得；第２ポリオール化合物の量が０．１重量％である場合、接着剤調合物の待ち時間が損なわれる得る。
【００３２】
鎖延長剤、ポリオール成分（ｂ）の構成要素（ｂｉｉｉ）は、１つ以上の脂肪族ジオール鎖延長剤であり得る。脂肪族ジオール鎖延長剤は、それぞれ一実施形態では約２００以下、別の実施形態では約１００以下、更に別の実施形態では約７５以下及びその上別の実施形態では約６０以下のヒドロキシルＥＷを有する。脂肪族ジオール鎖延長剤は、１分子当たり約２つの脂肪族ヒドロキシル基を有し得る。また、本発明に有用な鎖延長剤には、約１０〜約５９のＥＷの短い鎖延長剤ジオールが含まれ得る。一実施形態において、脂肪族ジオール鎖延長剤の例としては、モノエチレングリコール（ＭＥＧ）、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、２，３−ジメチル−１，３−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、最大で約２０個の炭素原子を有する他の線状又は分岐状アルキレンジオール及びそれらの混合物が挙げられ得る。好ましい実施形態において、脂肪族ジオール鎖延長剤には、モノエチレングリコール、１，４−ブタンジオール及びそれらの混合物が含まれ得る。
【００３３】
脂肪族ジオール鎖延長剤又はその混合物は、ポリオール成分（ｂ）の構成要素（ｂｉ）及び（ｂｉｉ）の１当量当たり約２．５〜約６当量の量で存在し得る。鎖延長剤は、一実施形態ではポリオール成分（ｂ）の約０．１重量％以上、別の実施形態では約１．０重量％以上、更に別の実施形態では約２．０重量％以上及びその上別の実施形態では約３．０重量％以上の量で存在し得る。鎖延長剤は、一実施形態ではポリオール成分（ｂ）の約１０重量％以下、別の実施形態では約９重量％以下、更に別の実施形態では約８重量％以下、その上別の実施形態では約７重量％以下及びなお一層更に別の実施形態では約６重量％以下の量で存在し得る。
【００３４】
２ｋ  ＰＵ接着剤の第２部分は、「ポリオール」成分（ｂ）に関して記載されているが、他のイソシアネート反応性化合物を本発明において使用できることは、周知である。用語「イソシアネート反応性化合物」には、本明細書で用いる場合、名目上少なくとも２つのイソシアネート反応性部分を有する任意の有機化合物が含まれる。「イソシアネート反応性部分」は、本明細書では、活性水素含有部分であり得る部分を意味し；「活性水素含有部分」は、本明細書では、分子中のその位置のために、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ，Ｖｏｌ．４９，ｐ．３１８１（１９２７）にＷｏｈｌｅｒによって記載されているＺｅｒｅｗｉｔｉｎｏｆｆ試験に従って著しい活性を示す水素原子を含有する部分を意味する。−ＣＯＯＨ、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＮＨ−、−ＣＯＮＨ２、−ＳＨ及び−ＣＯＮＨ−は、活性水素含有部分など、そのようなイソシアネート反応性部分を例示するものである。本発明に有用である代表的な活性水素含有化合物、すなわちイソシアネート反応性部分含有化合物には、ポリオール、ポリアミン、ポリメルカプタン及びポリ酸が含まれ得る。好ましい実施形態において、本発明に有用なイソシアネート反応性化合物は、ポリオール化合物であり；別の好ましい実施形態において、ポリオール化合物は、ポリエーテルポリオール化合物であり得る。
【００３５】
本発明の接着剤調合物は、少なくとも１つの触媒を任意選択的に含有し得る。任意選択的な触媒は、イソシアネート成分（ａ）中及び／又はポリオール成分（ｂ）中に存在することができる。触媒は、本発明では任意選択であるが、触媒は、ポリオール及びイソシアネート成分の反応を加速するために組成物中に存在することが一般に好ましい。触媒には、例えば、１つ以上の潜在室温（約２５℃）有機金属触媒が含まれ得る。潜在室温有機金属触媒は、スズ、亜鉛又はビスマスを含有し得る。例えば、潜在室温有機金属触媒には、以下の群：亜鉛アルカノエート、ビスマスアルカノエート、ジアルキルスズアルカノエート、ジアルキルスズメルカプチド、ジアルキルスズビス（アルキルメルカプトアセテート）、ジアルキルスズチオグリコレート又はそれらの混合物からの１つ以上の触媒が含まれ得る。
【００３６】
一実施形態において、本発明に有用な触媒は、ジアルキルスズメルカプチド、ジアルキルスズビス（アルキルメルカプトアセテート）、ジアルキルスズチオグリコレート又はそれらの混合物の群から選択される前述の１つ以上の触媒などのスズ含有（又はスズベースの）潜在室温有機金属触媒であり得る。例えば、本発明接着剤組成物に有用な潜在スズ含有有機金属触媒には、ジオクチルスズメルカプチド；ジブチルメルカプチデム;ジブチルメルカプチド；ジブチルメルカプチド；ビス（ドデシルチオ）ジメチルスタナン；ジメチルススビス（２−エチルヘキシルメルカプトアセテート）；ジオクチルカルボキシレ−ト；ジオクチルスズネオデカノエート；及びそれらの混合物から選択される１つ以上のスズベースの触媒が含まれ得る。
【００３７】
本発明の接着剤調合物に有用な別の触媒には、例えば、更に熱活性化することができる任意の触媒（「感熱性触媒」と言われる）が含まれる。一実施形態において、そのような感熱性触媒には、例えば、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン（ＤＢＵ）；１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノナ−５−エン；及びそれらの混合物の群から選択される１つ以上の環状アミジン触媒などのアミンベースの固体アミン触媒が含まれ得る。
【００３８】
別の実施形態において、本発明の接着剤調合物は、上記の潜在スズ含有触媒の少なくとも１つと、上記の感熱性アミンベースの触媒の少なくとも１つとの組み合わせを含み得る。スズ含有有機触媒及びアミンベースの触媒の両方は、イソシアネート成分（ａ）、ポリオール成分（ｂ）又はイソシアネート成分（ａ）及びポリオール成分（ｂ）の両方中に容易に配合して本発明の２Ｋ  ＰＵ接着剤を形成することができる。
【００３９】
更に別の実施形態において、上に記載されたスズベースの触媒の類似の硬化速度論／プロフィールを示す任意の非スズベースの金属有機触媒は、本発明の接着剤調合物に触媒構成要素として使用され得る。例えば、有用なビスマスベースの触媒には、ビスマス（ＩＩＩ）ネオデカノエートが含まれ得；有用な亜鉛ベースの触媒には、亜鉛ネオデカノエート；及びこれらの触媒の混合物が含まれ得る。
【００４０】
その上別の実施形態において、本発明に有用な非スズベースの触媒又は非アミンベースの触媒には、ＤＢＵカルボン酸ブロックト触媒などのカルボン酸ブロックト触媒が含まれ得る。例えば、本発明に有用なＤＢＵカルボン酸ブロックト触媒には、ＴＯＹＯＣＡＴ  ＤＢ４１（東ソーから入手可能なカルボン酸ＤＢＵ塩）、ＰＯＬＹＣＡＴ  ＳＡ−１０２／１０（Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓから入手可能なカルボン酸ＤＢＵ塩）及びそれらの混合物が含まれ得る。本発明に有用な他の触媒には、東ソーから入手可能なＴＯＹＯＣＡＴ  ＤＢ４０、ＴＯＹＯＣＡＴ  ＤＢ６０及びＴＯＹＯＣＡＴ  ＤＢ７０などの例えば第三級アミンを含む酸ブロックトアミン及び有機酸ベースの触媒；東ソーから入手可能なＴＯＹＯＣＡＴ  ＤＢ３０などの１Ｈ−１，２，４−トリアゾールベースのアミン触媒；並びにそれらの混合物が含まれ得る。東ソーから入手可能なＴＯＹＯＣＡＴ  Ｆ２２；トリエチレンジアミン（ＴＥＤＡ）など、及びそれらの混合物などの任意の他の公知の感熱性アミン触媒も本発明において使用され得る。１つの好ましい実施形態において、本発明に有用な触媒は、例えば、ジ−ｎ−オクチルスズビス［イソオクチルメルカプトアセテート］などのスズ触媒；ＰＯＬＹＣＡＴ  ＳＡ  １／１０及びＴＯＹＯＣＡＴ  ＤＢ６０などのアミン触媒；並びにそれらの混合物から選択され得る。
【００４１】
一般に、接着剤調合物中の触媒の量は、調合物中の成分の総重量を基準として、一実施形態では約０．００５重量％〜約２．０重量％；別の実施形態では約０．０１重量％〜約１．０重量％；及び更に別の実施形態では約０．０１５重量％〜約０．０６５重量％の範囲であり得る。１つの例示的実施形態において、例えばジ−ｎ−オクチルスズビス［イソオクチルメルカプトアセテート］などのスズ触媒が接着剤調合物に使用される場合、調合物中のそのような触媒の濃度は、スズ触媒ジ−ｎ−オクチルスズビス［イソオクチルメルカプトアセテート］の分子量に基づいて、一実施形態では約０．００５重量％〜約１．０重量％；別の実施形態では約０．０２重量％〜約０．０８重量％；及び更に別の実施形態では約０．０３重量％〜約０．０５重量％であり得る。
【００４２】
別の例示的実施形態において、例えばＰＯＬＹＣＡＴ  ＳＡ  １／１０などの感熱性アミン触媒が接着剤調合物に使用される場合、調合物中のそのような触媒の濃度は、ＰＯＬＹＣＡＴ  ＳＡ  １／１０の分子量に基づいて、一実施形態では約０．０１重量％〜約２．０重量％；別の実施形態では約０．０１重量％〜約１．０重量％；及び更に別の実施形態では約０．０１５重量％〜約０．０２５重量％であり得る。
【００４３】
更に別の例示的実施形態において、例えばＴＯＹＯＣＡＴ  ＤＢ６０などの触媒が接着剤調合物に使用される場合、調合物中のそのような触媒の濃度は、ＴＯＹＯＣＡＴ  ＤＢ６０の分子量に基づいて、一実施形態では約０．０１重量％〜約２．０重量％；別の実施形態では約０．０１重量％〜約１．０重量％；及び更に別の実施形態では約０．０４５重量％〜約０．０６５重量％であり得る。
【００４４】
触媒の濃度が約０．００５重量％よりも低い場合、使用される触媒は、調合物において有効に活性であり得ず、結果として生じた調合物の貯蔵安定性は、「不十分」であり得、すなわち例えば調合物中のいかなる残留水も少量の触媒を失活させることができる。触媒の濃度が約２．０重量％超である場合、調合物中に存在する成分の反応が迅速でありすぎ、短いオープンタイムをもたらし得、すなわち例えば約３分未満のオープンタイムが生じ得る。加えて、調合物中の高い触媒レベル（例えば、約２．０重量％超）は、結果として生じる調合物についてハンドリング及び配合コストの増加をもたらし得る。
【００４５】
本発明の接着剤調合物は、少なくとも１つの充填材を任意選択的に含有し得る。任意選択的な充填材は、少なくとも１つの粒子状充填材であり得る。粒子状充填材は、室温で固体材料であり、ポリオール成分（ｂ）の他の構成要素又はイソシアネート成分（ａ）若しくはその任意の構成要素に溶解しない。充填材は、ポリオール成分とポリイソシアネート成分との間の硬化反応の条件下で溶融しないか、揮発しないか又は分解しない材料である。充填材は、例えば、ガラス、シリカ、酸化ホウ素、窒化ホウ素、酸化チタン、窒化チタン、フライアッシュ、炭酸カルシウム及びウォラストナイト及びカオリンなどの粘土を含む様々なアルミナ−シリケートなどの無機充填材；鉄、チタン、アルミニウム、銅、真ちゅう、青銅などの金属粒子；ポリウレタン、エポキシの硬化粒子、フェノール−ホルムアルデヒド又はクレゾール−ホルムアルデヒド樹脂、架橋ポリスチレンなどの熱硬化性ポリマー粒子；ポリスチレン、スチレンアクリロニトリルコポリマー、ポリイミド、ポリアミド−イミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテル−エーテルケトン、ポリエチレンイミン、ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）、ポリオキシメチレン、ポリカーボネートなどの熱可塑性樹脂；及び活性炭、グラファイト、カーボンブラックなどの様々なタイプのカーボン；並びにそれらの混合物であり得る。
【００４６】
粒子状充填材は、１つの一般的な実施形態において約５０ナノメートル（ｎｍ）〜約１００マイクロメートル（μｍ）のサイズを有する粒子の形態にあり得る。他の実施形態において、充填材は、一実施形態では約２５０ｎｍ以上、別の実施形態では約５００ｎｍ以上及び更に別の実施形態では約１μｍ以上の粒径（ｄ５０）を有し得る。他の実施形態において、充填材は、一実施形態では約５０μｍ以下、別の実施形態では約２５μｍ以下及び更に別の実施形態では約１０μｍ以下の粒径（ｄ５０）を有し得る。粒径は、動的光散乱法又は約１００ｎｍ未満のサイズを有する粒子に対するレーザー回折法を用いて都合よく測定される。
【００４７】
いくつかの実施形態において、粒子状充填材粒子は、一実施形態では最大で約５のアスペクト比、別の実施形態では最大で約２のアスペクト比、更に別の実施形態では最大で約１．５のアスペクト比を有し得る。他の態様において、充填材粒子の一部又は全ては、ポリオール成分（ｂ）のポリエーテルポリオールの１つ以上にグラフトすることができる。
【００４８】
一般に、充填材が接着剤調合物中に存在する場合、充填材は、一実施形態では接着剤調合物の総重量の約８０重量％以下を構成する。他の実施形態において、接着剤調合物中に存在する充填材の量は、一般に、調合物中の成分の総重量を基準として、一実施形態では約０．１重量％〜約８０重量％；別の実施形態では約０．１重量％〜約７０重量％；更に別の実施形態では約０．１重量％〜約６０重量％；その上別の実施形態では約０．１重量％〜約５０重量％；なお一層更に別の実施形態では約０．１重量％〜約４０重量％；なお一層その上別の実施形態では約０．１重量％〜約３０重量％；なお一層更に別の実施形態では約０．１重量％〜約２５重量％；及びなお一層その上別の実施形態では約０．１重量％〜約２０重量％の範囲であり得る。
【００４９】
任意選択的な充填材は、イソシアネート成分（ａ）中及び／又はポリオール成分（ｂ）中に存在することができる。例えば、本発明の１つの例示的実施形態において、充填材は、カーボンブラックであリ得、所定の濃度のカーボンブラックがイソシアネート成分（ａ）中に存在することができる。イソシアネート成分（ａ）中にカーボンブラックが存在し、他の充填材が存在しない場合、カーボンブラック充填材は、例えば、イソシアネート成分（ａ）の重量を基準として、一実施形態ではイソシアネート成分（ａ）の約１重量％〜約５０重量％；別の実施形態では約２重量％〜約４０重量％；更に別の実施形態では約５重量％〜約３０重量％；及びその上別の実施形態では約１０重量％〜約２５重量％を構成し得る。
【００５０】
本発明の別の例示的実施形態において、所定の濃度の充填材がポリオール成分（ｂ）中に存在することができる。充填材がポリオール成分（ｂ）中に存在する場合、充填材は、例えば、ポリオール成分（ａ）の重量を基準として、一実施形態ではポリオール成分（ｂ）の約１重量％〜約８０重量％；別の実施形態では約５重量％〜約７０重量％；更に別の実施形態では約１０重量％〜約
６０重量％；及びその上別の実施形態では約２０重量％〜約６０重量％を構成し得る。
【００５１】
ポリオール成分（ｂ）中に存在する充填材は、イソシアネート成分（ａ）中の充填材と同じものであり得るか；又はポリオール成分（ｂ）中に存在する充填材は、イソシアネート成分（ａ）中の充填材と異なり得る。例えば、１つの好ましい実施形態において、カーボンブラック充填材は、例えば、約１５重量％〜約２０重量％の濃度でイソシアネート成分（ａ）中に使用され得；か焼粘土、炭酸カルシウム又はタルクは、例えば、約３０重量％〜約６０重量％の量でポリオール成分（ｂ）中に使用され得る。充填材は、イソシアネート成分（ａ）、ポリオール成分（ｂ）又はイソシアネート成分（ａ）及びポリオール成分（ｂ）の両方に容易に配合して本発明の２Ｋ  ＰＵ接着剤を形成することができる。
【００５２】
本発明の接着剤調合物は、ポリオール成分（ｂ）及び／又はイソシアネート成分（ａ）中に存在することができる１つ以上の他の任意選択的な成分を更に含み得る。例えば、本発明に有用な別の任意選択的な構成要素には、充填材粒子の表面を湿らせ、且つそれらがポリエーテルポリオール中に分散するのに役立つ１つ以上の分散助剤が含まれ得る。これらは、粘度を下げる効果も有し得る。これらの分散助剤のなかには、例えば、低分子量ポリカルボン酸ポリマーのアルキルアンモニウム塩並びに不飽和ポリアミンアミド及び低分子量酸性ポリエステルの塩などのＢＹＫ、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ及びＡＮＴＩ−ＴＥＲＲＡ−Ｕ商品名でＢＹＫ  Ｃｈｅｍｉｅによって販売される様々な分散剤並びに３Ｍ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のＦＣ−４４３０、ＦＣ−４４３２及びＦＣ−４４３４などのフッ素化界面活性剤がある。ポリオール成分（ｂ）中に存在する場合、上記の分散助剤は、例えば、一実施形態ではポリオール成分の最大で２重量％及び別の実施形態ではポリオール成分の最大で約１重量％を構成し得る。
【００５３】
本発明に有用な別の有用な任意選択的な構成要素には、特にポリオール成分（ｂ）に使用される場合、ヒュームドシリカ、疎水的に改質されたヒュームドシリカ、シリカゲル、エアロゲル、様々なゼオライト、モレキュラーシーブなど；及びそれらの混合物などの乾燥剤が含まれ得る。例えば、成分（ｂ）中に存在する場合、１つ以上の乾燥剤は、一実施形態ではポリオール成分の重量を基準として、約１重量％以上、別の実施形態では約５重量％以下及び更に別の実施形態では約４重量％以下を構成し得る。別の実施形態において、乾燥剤は、ポリオール成分又は接着剤組成物に不在であり得る。
【００５４】
任意選択的に、本発明の接着剤調合物は、本接着剤製品の優れた便益／特性を維持しながら、特有の機能の性能を可能にするために多様な他の任意選択的な添加剤を配合され得る。例えば、一実施形態において、調合物に有用な任意選択的な添加剤には、接着剤の追加の水吸収を回避するための及びＮＣＯ−水反応を回避するためのガス及び水捕捉剤が含まれ得る。そのような望ましくない反応は、ＮＣＯと水との反応によって引き起こされるＣＯ２放出が原因で接着剤中に気泡形成をもたらし得る。
【００５５】
別の実施形態において、相溶化剤は、湿潤性能を更に改善するために、且つポリオール成分（ｂ）とイソシアネート成分（ａ）との間の混合を改善するために調合物に使用され得る。
【００５６】
更に別の実施形態において、化学的レオロジー調整剤が調合物に使用され得る。一般に、例えば、異なる分子量及び官能性の異なるグレードのポリアミン化合物を本発明において使用することができる。一実施形態において、ポリアミン化合物には、例えば、以下の化合物：４０３ｇ／ｍｏｌの分子量を有する三量体Ｊｅｆｆａｍｉｎｅ  Ｔ４０３、４００ｇ／ｍｏｌの分子量を有する二量体Ｊｅｆｆａｍｉｎｅ  Ｄ４００、２００ｇ／ｍｏｌの分子量を有する二量体Ｊｅｆｆａｍｉｎｅ  Ｄ２００及びそれらの混合物の任意の１つ以上が含まれる。化学的レオロジー調整剤は、結果的に良好な耐垂下り性の便益を提供する調合物の速い初期ゲル化を提供するために本発明において使用することができる。更に、調合物の硬化時の粘度の速い増加は、熱加速硬化プロセスにおけるＣＯ２形成のリスクを減らす。追加の任意選択的な化合物又は添加剤の混合物は、必要に応じて本発明の接着剤調合物に添加され得る。
【００５７】
任意選択的な成分は、接着剤調合物に使用される場合、一般に、一実施形態では約０重量％〜約１５重量％；別の実施形態では約０．１重量％〜約１０重量％；及び更に別の実施形態では約１重量％〜約５重量％の範囲の量で存在することができる。１つの好ましい実施形態において、モレキュラーシーブが使用される場合、モレキュラーシーブの量は、例えば、約１重量％〜約５重量％であり得る。別の好ましい実施形態において、Ｊｅｆｆａｍｉｎｅ製品などのアミン製品が使用される場合、Ｊｅｆｆａｍｉｎｅの量は、例えば、約０．１重量％〜約２重量％であり得る。
【００５８】
１つの広範な実施形態において、本発明の２Ｋ  ＰＵ接着剤調合物を調製する方法は、上に記載されたような少なくとも１つのイソシアネート成分（ａ）を提供する工程と、少なくとも１つのポリオール成分（ｂ）を提供する工程とを含む。ポリオール成分（ｂ）は、好ましい実施形態において、（ｂｉ）少なくとも１つの第１ポリオール化合物；（ｂｉｉ）約２超の官能価及び約２００未満のＥＷを有する少なくとも１つの第２ポリオール化合物；及び（ｂｉｉｉ）約２つのヒドロキシル（ＯＨ）基及び約２００未満のＥＷを有する少なくとも１つの鎖延長剤を含む。本発明の接着剤が基材を一緒に接合するために直ちに使用可能である場合、上記の成分（ａ）及び（ｂ）は、一緒に混合するか、混ぜ合わせるか又はブレンドすることができ、それは、成分（ａ）及び（ｂ）の組み合わせが硬化するときに反応生成物をもたらす。１つ以上の追加の任意選択的な成分は、必要に応じて調合物に添加され得る。例えば、少なくとも１つの触媒及び／又は少なくとも１つの充填材は、成分（ａ）及び（ｂ）が一緒に混合される前又は成分（ａ）及び（ｂ）が一緒に混合された後に成分（ａ）、成分（ｂ）又は両方のいずれかで接着剤調合物に添加され得る。
【００５９】
接着剤調合物を構成する反応生成物を製造するのに有用なイソシアネート成分（ａ）の量及びポリオール成分（ｂ）の量は、変わり得、イソシアネート成分（ａ）及びポリオール成分（ｂ）が（別々に及び個別に）配合され、且つ二成分が、組み合わせて反応生成物接着剤を形成する状態になっていれば、イソシアネート成分（ａ）及びポリオール成分（ｂ）は、１：１の容積比で一般に混合される。例えば、イソシアネート成分（ａ）対ポリオール成分（ｂ）の比は、一実施形態では約１９８：２〜約２：１９８、別の実施形態では約１９５：５〜約５：１９５、更に別の実施形態では約１０：１９０〜約１９０：１０、その上別の実施形態では約２０：１８０〜約１８０：２０、なお一層更に別の実施形態では約７０：１３０〜約１３０：７０；なお一層その上別の実施形態では約８０：１２０〜約１２０：８０；更に別の実施形態では約９０：１１０〜約１１０：９０；その上別の実施形態では約９５：１０５〜約１０５：９５；及びなお一層更に別の実施形態では約９８：１０２〜約１０２：９８の範囲であり得る。イソシアネート成分（ａ）対ポリオール成分（ｂ）の濃度比が約１９８：２〜約２：１９８の範囲外にある場合、接着剤調合物は、有効な接着を示さないか、又は接着は、不十分であり得るか若しくは存在し得ない。イソシアネート成分（ａ）対ポリオール成分（ｂ）の濃度比が約１９８：２〜約２：１９８の範囲外にある場合、調合物は、良好な機械的特性若しくは良好なレオロジー特性を示し得ず、及び／又は大量のＮＣＯは、脆い生成物、すなわち低い破断点伸びを有する生成物を有害にもたらし得る調合物において形成し得る。
【００６０】
別々に及び個別に成分（ａ）及び成分（ｂ）を製造する際、所要の構成要素及び任意選択的な構成要素は、上に考察された所望の濃度並びに一実施形態では約５℃〜約８０℃；別の実施形態では約１０℃〜約６０℃；及び更に別の実施形態では約１５℃〜約５０℃の温度で一緒に混合することができる。１つの好ましい実施形態において、成分（ａ）及び（ｂ）を形成するための上記の構成要素の混合は、減圧下で実施され得る。構成要素の混合の順番は、決定的に重要であるわけではなく、２つ以上の化合物を一緒に混合し、これに残りの構成要素の添加が続く。成分（ａ）及び（ｂ）をメークアップする接着剤調合物構成要素は、任意の公知の混合プロセス及び設備によって一緒に混合され得る。
【００６１】
別の広範な実施形態において、本発明は、２つの基材を接合する方法であって、２つの基材間のボンドラインに２Ｋ  ＰＵ接着剤の層を形成する工程と、ボンドラインにおける層を硬化させて、基材のそれぞれに接合した硬化接着剤を形成する工程とを含む方法を含む。例えば、本方法は、二成分ポリウレタン接着剤のイソシアネート成分（ａ）をポリオール成分（ｂ）と組み合わせる工程と、２つの基材間のボンドラインに接着剤の層を形成してアセンブリを形成する工程と、アセンブリの一部に熱又は赤外線を加えることにより、ボンドラインにおける接着剤層を部分的に硬化させる工程と、その後の及び別個の硬化工程において、接着剤層の硬化を完了する工程とを含み得る。
【００６２】
一緒に接着される基材への２Ｋ  ＰＵ接着剤の塗布は、所定量のイソシアネート成分（ａ）及びポリオール成分（ｂ）を組み合わせて（接着剤として）基材の選択部分に塗布することができる計量供給／混合／分配設備などの任意の公知の設備によって実施することができる。例えば、自動車製造プロセスでは、成分（ａ）及び（ｂ）は、数ガロンサイズの２つの別個のタンク容器において提供される。次に、成分（ａ）は、１つのタンクから取り出され、同時に、成分（ｂ）は、別のタンクから取り出され、両方の流れは、組み合わされた接着剤成分が基材に塗布されるにつれて、公知の静的又は動的ミキサーを用いて一緒に組み合わされる。部分硬化工程は、アセンブリの１つ以上の所定の局所のみを加熱することにより、ボンドラインにおける接着剤層の１つ以上の所定の局所のみを硬化させて、少なくとも部分的に硬化した部分と未硬化部分とを有する接着剤層を生成することによって行うことができ、接着剤層の未硬化部分は、次に、その後の及び別個の硬化工程において硬化させることができる。
【００６３】
１つの好ましい一般的な実施形態において、少なくとも第１基材を少なくとも第２基材に接着させる方法は、（１）本明細書に開示されるようなポリオール成分（ｂ）と、イソシアネート成分（ａ）とを接触させ、且つこれらの成分を混合して均質な接着剤混合物を形成する工程と；（２）接着剤混合物を第１基材の少なくとも一部に塗布する工程と；（３）混合物が第１基材と第２基材との間に配置され、ボンドラインを形成するように第２基材を第１基材と接触させる工程と；（４）基材を移動させることができるように、第１及び第２基材が十分に、すなわち十分な強度で接合されるように十分に混合物が部分的に硬化するような条件下で混合物の少なくとも一部を熱に曝す工程とを含み得る。本方法は、２つの基材を一緒に接合するために混合物を完全に硬化させるための時間にわたって温度において、２つの部分的に硬化した基材を加熱する工程（５）を更に任意選択的に含み得る。熱は、赤外加熱によってなどの任意の公知の加熱手段によって工程（４）において加えられ得る。工程（４）と工程（５）との間の時間は、一実施形態では約１時間以上及び別の実施形態では約２４時間以上；並びに更に他の実施形態では上記の２つの期間の間の任意の時間以上であり得る。
【００６４】
本発明の２ｋ  ＰＵ接着剤組成物を硬化させることにより、本明細書に開示される硬化性接着剤組成物をベースとする硬化した接着剤で一緒に接合された２つ以上の基材を含む構造物が形成され、ここで、硬化した接着剤は、基材のそれぞれの部分間に配置されている。一実施形態において、基材は、非類似基材、すなわち金属、ガラス、プラスチック、熱硬化性樹脂、繊維強化プラスチック又はそれらの混合物などの材料から選択される異なる材料の基材を含み得る。１つの好ましい実施形態において、基材の１つ又は両方は、繊維強化プラスチックであり得る。
【００６５】
本発明の調合物の利点の１つは、調合物の機械的特性を維持しながら、良好な待ち時間を達成できることである。例えば、Ｖｏｒａｎｏｌ  ２８０などの他の構成要素を使用することによる、待ち時間を増やすための他のアプローチが以前に試みられているが、そのような以前の試みは、接着剤の機械的特性の犠牲をもたらす、例えば約１５０％未満の破断点伸びが達成される。本発明の調合物は、他方では、一実施形態において約１５０％超の破断点伸びを有しながら、約８分超の長いオープンタイム、約２ＭＰａ超の１ｈ  ＲＴ後の高いラップせん断強度を達成することができる。
【００６６】
本発明の方法によって製造される本発明の接着剤調合物は、従来の接着剤調合物と比較していくつかの有利な特性及び便益を有する。例えば、本接着剤調合物によって示される特性のいくつかは、増加した待ち時間、より長いオープンタイム及びより速いハンドリング強度ビルドアップを含むことができる。
【００６７】
例えば、より長いオープンタイムが本接着剤によって示され、オープンタイムは、一般に、一実施形態では約８分超、別の実施形態では約９分超及び更に別の実施形態では約１０分超であり得る。他の実施形態において、本発明の調合物によって示されるオープンタイムは、一実施形態では約８分超〜約２０分；別の実施形態では約９分〜約２０分；及び更に別の実施形態では約１０分〜約２０分の範囲であり得る。
【００６８】
更に別の実施形態において、本発明の接着剤調合物の１ｈ  ＲＴ後のラップせん断強度によって測定されるようなハンドリング強度ビルドアップは、一般に約１ＭＰａ超、別の実施形態では約１．５ＭＰａ超及び更に別の実施形態では約２ＭＰａ超であり得る。その上他の実施形態において、本接着剤調合物の１ｈ  ＲＴ後のラップせん断強度は、一実施形態では約１ＭＰａ〜約４ＭＰａ、別の実施形態では約１．５ＭＰａ〜約４ＭＰａ；及び別の実施形態では約２ＭＰａ〜約３ＭＰａの範囲であり得る。
【００６９】
本発明の接着剤調合物は、一実施形態では約１５０％超、別の実施形態では約１７０％超及び更に別の実施形態では約２００％超の破断点伸びを示すこともできる。他の実施形態において、本接着剤調合物の破断点伸びは、例えば、約１５０％超〜約６００％未満、別の実施形態では約１５０％超〜約３００％及び更に別の実施形態では約１７０％〜約２００％であり得る。
【００７０】
本発明の２Ｋポリウレタン接着剤は、例えば、複合材料；ｅ−被覆鋼、ｅ−被覆アルミニウムなどの被覆金属；及びシート成形コンパウンド（ＳＭＣ）；並びにそのような材料の混合物を一緒に接合するために使用することができる。
【実施例】
【００７１】
以下の実施例は、詳細に本発明を更に例示するために示されるが、請求項の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。特に明記しない限り、全ての部及び百分率は、重量による。
【００７２】
実施例に使用される様々な原材料は、以下の通り説明される：
Ｃｏｖｅｓｔｒｏから入手可能なＤｅｓｍｏｄｕｒ  Ｎ３４００は、ヘキサメチレンビスイソシアネートをベースとする脂肪族ポリイソシアネート化合物である。
Ｉｓｏｎａｔｅ  Ｍ１４３は、２．２の官能価及び４０ｍＰａ−ｓ粘度の粘度の液化ＭＤＩである。Ｉｓｏｎａｔｅ  Ｍ１４３は、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｄｏｗ）から入手可能である。
ＭｅｔａｔｉｎＴ７１３は、スズベースのジブチルスズメルカプチド触媒であり；ＡＣＩＭＡから入手可能である。
ジ−ｎ−オクチルスズビス［イソオクチルメルカプトアセテート］、スズベースのジオクチルスズメルカプチド触媒。
ＰＯＬＹＣＡＴ  ＳＡ−１／１０は、フェノール対イオンの固体ＤＢＵ（１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン）ベースの固体アミン触媒であり；ＡＣＩＭＡから入手可能である。
Ｖｏｒａｎｏｌ  ２０００Ｌは、１，０００ｇ／ｍｏｌの平均分子量及びおよそ５５ｍｇ  ＫＯＨ／ｇのＯＨ価のポリプロピレンホモポリマーであり；Ｄｏｗから入手可能である。
Ｖｏｒａｎｏｌ  ＣＰ４６１０は、１，８００ｇ／ｍｏｌ分子量の平均分子量及びおよそ３５ｍｇ  ＫＯＨ／ｇのＯＨ価のグリセリン開始酸化エチレンベースのプロポキシル化トリオールであり；Ｄｏｗから入手可能である。
１，４−ブタンジオールは、Ａｒｃｏ  Ｃｈｅｍｉｃａから入手可能であり、Ｓｃｈｗｅｉｚｅｒｈａｌｌ  Ｃｈｅｍｉｅによって流通されている。
Ｐｏｌｅｓｔａｒ  ２００Ｒは、およそ２マイクロメートル（μｍ）（９０％＞１０μｍ）の平均粒径並びに８．５ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積及び６．０〜６．５のｐＨのか焼陶土（５５％ＳｉＯ２、４５％Ａｌ２Ｏ３）である。Ｐｏｌｅｓｔａｒ  ２００Ｒは、ＩＭＥＲＹＳから入手可能である。
Ａｅｒｏｓｉｌ  Ｒ  ２０２は、疎水的に改質されたポリジメチルシロキサン被覆ヒュームドシリカであり；Ｅｖｏｎｉｋ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手可能である。
Ｐｒｉｎｔｅｘ  ３０は、Ａｌｚｃｈｅｍによって商業的に供給されるカーボンブラック充填材である。
Ｔｏｙｏｃａｔ  ＤＢ６０は、第三級アミンと有機酸との塩をベースとする触媒であり；東ソーから商業的に入手可能である。
Ｖｅｓｔｉｎｏｌ  ９は、１００％ジ−イソノニルフタレートであり、Ｔ−７１５プレポリマー技術において可塑剤として使用され；Ｅｖｏｎｉｋから入手可能である。
Ｖｏｒａｎｏｌ  ２８０は、２８０のヒドロキシル価、７の官能価、４００ｇ／ｍｏｌの分子量及び２００のＥＷを有するスクロース開始オキシプロピレン−オキシエチレンポリオール化合物である。Ｖｏｒａｎｏｌ  ２８０は、Ｄｏｗから入手可能である。
ＶＯＲＡＦＯＲＣＥ（商標）５３００は、ＲＴＭプロセスにおいて炭素繊維強化複合材料（ＣＦＲＰ）部品を製造するためのＤｏｗ樹脂グレードである。
ＢＥＴＡＷＩＰＥ（商標）４８００は、Ｄｏｗ  Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ  Ｓｙｓｔｅｍｓから入手可能な溶媒ベースの接着促進剤である。
【００７３】
試験方法
以下の試験は、当業者に公知の手順に従って行った。
【００７４】
オープンタイム
３０ｃｍ〜５０ｃｍ長さの接着剤ビーズをポリエチレンホイル上に手動で押し出した。２Ｋポリウレタン接着剤の手動塗布を、取り付けられた静的ミキサーユニット８ミリメートル（ｍｍ）又は１０ｍｍ直径及び２４の混合要素を備え、且つ最低６バールのアプリケーション圧力の例えばＫｒｏｅｇｅｒ  ＴＳ  ４００などのダブルカートリッジアプリケーションガンから行った。接着剤が木製スパチュラの木でできた表面にもはや付着しなくなるまで、塗布された接着剤ビーズを木製スパチュラで連続して圧迫する。測定される時間が接着剤のオープンタイムと定義される。
【００７５】
反応性
２Ｋ  ＰＵ接着剤の反応性は、直径２０ｍｍ、プレート間隔設定１ｍｍの平行プレートを用いた振動モードでのレオロジーによって測定する。反応性測定は、０．０６２％の一定変形での１０Ｈｚで行う。複素粘度を時間に対してプロットし；粘度の勾配が３０°を超えて変化する時間を「反応性」と見なす。
【００７６】
せん断強度
せん断強度測定は、例えば、ＦＨＭ  ８６０６．００．００又は８６０６．０４．００取付装置を備えたせん断強度デバイスＺｗｉｃｋ  １４３５などの好適なせん断強度測定デバイスでＤＩＮ  ＥＮ  １４６５（２００９年７月）に従って行った。Ｅ−コート基材は、次の寸法：１００ｍｍ×２５ｍｍ×０．８ｍｍのＣａｔｈｏｇｕａｒｄ５００  ｅ−被覆鋼製パネルであった。Ｅ被覆基材をＢＥＴＡＣＬＥＡＮ（商標）３３５０（ヘプタン）洗浄溶剤液できれいにした。接着剤塗布前の洗浄後の溶剤のフラッシュオフ時間は、５分であった。ＣＦＲＰ基材は、次の寸法：１００ｍｍ×４５ｍｍ×２．２ｍｍのＤＯＷ  ＣＦＲＰ  ＶＯＲＡＦＯＲＣＥ（商標）５３００からのＶＯＲＡＦＯＲＣＥ（商標）グレードパネルであった。ＣＦＲＰ基材を研削するか又は洗浄若しくは機械的前処理なしに使用した。研削が行われる場合、研削は、均質な光学的外観が達成されるまで、湿ったＣＦＲＰパネルに関して３２０研削パッドを使用して手動により行った。引き続いて、パネルを８０℃で８時間乾燥させる。１０ｍｍ×２５ｍｍ×１．５ｍｍの接着接合寸法をラップせん断検体のために使用した。ラップせん断検体を２３℃／５０％相対湿度（ｒ．ｈ．）での１時間の硬化時間後又はそれぞれ以下に記載される熱加速硬化プロセス後に試験した。
【００７７】
引張試験
引張試験は、ＤＩＮ  ５２７−２（２０１２年６月）に記載される試験に従って７日ＲＴ硬化２ｍｍ厚さプラーク（Ｄｏｇｂｏｎｅｓ  ５Ａと言われる）で行った。
【００７８】
実施例１及び２並びに比較例Ａ〜Ｃ
比較例Ａ〜Ｃ並びに実施例１及び２の接着剤組成物のオープンタイムは、上に記載されたレオロジー反応性試験によって測定した。ラップせん断強度は、ｅ−被覆鋼製基材を用いて
１時間及び７日ＲＴで測定した。接着寸法は、１５ｍｍ×２５ｍｍ×
１．５ｍｍであった。引張試験は、上に記載されたようなＤｏｇｂｏｎｅｓ  ５Ａ試験サンプルに関して行った。様々な接着剤を使用してＤｏｇｂｏｎｅｓ  ５Ａサンプルに関して行われた試験の結果を表１に記載する。
【００７９】
比較例Ａは、４９重量％の三官能性Ｖｏｒａｎｏｌ  ＣＰ  ４６１０と、鎖延長剤としての５重量％の１，４−ブタンジオールとを含有する。比較例Ａは、Ｖｏｒａｎｏｌ  ２８０又はグリセリン成分を含有しない。代わりに、比較例Ａ中のＶｏｒａｎｏｌ  ＣＰ  ４６１０は、ポリオール成分（ＰｏｌＣ）がイソシアネート成分（ＩｓｏＣ）と反応される場合にソフト−セグメントを形成するであろう。また、１，４−ブタンジオールは、ＰｏｌＣがＩｓｏＣと反応される場合にハード−セグメントを形成するであろう。表の結果は、比較例Ａが良好な破断点伸び（２４４％）を示すことを記載しているが、１ｈ  ＲＴラップせん断強度は、わずか１．２３ＭＰａであり、オープンタイム（すなわち不粘着時間）は、わずか８分である。
【００８０】
接着剤調合物中に存在するＶｏｒａｎｏｌ  ２８０などの高官能性ポリオール化合物は、より長いオープンタイム及びより高い１ｈ  ＲＴラップせん断強度によって示される改善された待ち時間をもたらすことができるが、Ｖｏｒａｎｏｌ  ２８０などの高官能性ポリオール化合物の使用は、そのようなポリオール化合物を有する接着剤調合物の機械的特性を損ない得る。例えば、比較例Ｂは、５重量％のＶｏｒａｎｏｌ  ２８０を含有し、比較例Ｃは、１０重量％のＶｏｒａｎｏｌ  ２８０を含有する。また、比較例Ｂ及び比較例Ｃの調合物中の１，４−ブタンジオール含有量は、４重量％（比較例Ｂ）及び３重量％（比較例Ｃ）である。比較例Ｂ及びＣの接着剤調合物へのＶｏｒａｎｏｌ  ２８０の組み入れは、より長いオープンタイム及びより高い１ｈ  ＲＴラップせん断強度を示す接着剤をもたらす。しかしながら、Ｖｏｒａｎｏｌ  ２８０が比較例の組成物に添加される場合、特に５重量％超のＶｏｒａｎｏｌ  ２８０が添加される場合、１４４％（比較例Ｂを参照されたい）及び１０２％（比較例Ｃを参照されたい）の低下した破断点伸びで明らかにされるように、機械的特性が著しく低下する。鎖延長剤１，４−ブタンジオールがグリセリンなどの小分子量の３官能性ポリオール化合物と置き換えられる場合、本発明の調合物（実施例１及び２を参照されたい）によって示されるように、接着剤の破断点伸びが高いレベル（例えば、１５０％超）に維持されながら、調合物の待ち時間が両方とも改善されることが意外にも発見された。これは、グリセリンが、１，４−ブタンジオールと類似の分子量を有するが、より高い官能価を有し；そのため、より高い官能価がハードセグメントに導入されるという事実に起因すると考えることができる。
【００８１】
実施例１は、４重量％の１，４−ブタンジオール及び０．７重量％のグリセリンを含有する。実施例１の接着剤のオープンタイムは、比較例Ａ及びＢのオープンタイムよりも長い９．５分である。また、実施例１の１時間ＲＴラップせん断強度は、比較例Ａ及びＢの１時間ＲＴラップせん断強度よりも高い２．１ＭＰａである。実施例１の接着剤についての１７１％の破断点伸びは、比較例Ｂ及びＣの破断点伸びよりも著しく高い。
【００８２】
実施例２は、３重量％の１，４−ブタンジオール及び１．４重量％のグリセリンを含有する。実施例２の接着剤組成物のオープンタイムは、比較例Ａ、Ｂ及びＣのオープンタイムよりもはるかに長い１３分である。また、実施例２の接着剤調合物の１時間ＲＴラップせん断強度は、比較例Ａ、Ｂ及びＣの１時間ＲＴラップせん断強度よりも高い２．９８ＭＰａである。実施例２の接着剤についての１５８％の破断点伸びは、比較例Ｂ及びＣの破断点伸びよりも高い。表１に記載される結果は、グリセリンなどの三官能性鎖延長剤の使用が接着剤組成物の待ち時間を予想外にも改善し、同時に接着剤組成物の良好な破断点伸び特性を維持することを示す。
【００８３】
【表１】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年11月4日(2020.11.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）少なくとも１つのイソシアネート成分と、
（ｂ）少なくとも１つのポリオール成分と
を含む接着剤組成物であって、前記ポリオール成分は、（ｂｉ）少なくとも１つの第１ポリオール化合物、（ｂｉｉ）約２超の官能価及び約２００未満の当量を有する少なくとも１つの第２ポリオール化合物；及び（ｂｉｉｉ）少なくとも１つの鎖延長剤を含み、前記鎖延長剤は、約２つのヒドロキシル基及び約２００未満の当量を有する化合物を含む、接着剤組成物。
【請求項２】
前記少なくとも１つの第２ポリオール化合物は、３以上の官能価及び約１００未満の当量を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
少なくとも１つの触媒を更に含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
前記少なくとも１つの触媒は、少なくとも１つのスズ含有有機触媒である、請求項３に記載の組成物。
【請求項５】
前記少なくとも１つの触媒は、（α）少なくとも１つのスズ含有有機化合物と、（β）少なくとも１つのアミン化合物との組み合わせを含む、請求項３に記載の組成物。
【請求項６】
前記少なくとも１つの触媒は、前記少なくとも１つのイソシアネート成分（ａ）に添加されるか；前記少なくとも１つの触媒は、前記少なくとも１つのポリオール成分（ｂ）に添加されるか；又は前記少なくとも１つの触媒は、前記少なくとも１つのイソシアネート成分（ａ）及び前記少なくとも１つのポリオール成分（ｂ）の両方に添加される、請求項３に記載の組成物。
【請求項７】
少なくとも１つの充填材を更に含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
前記少なくとも１つの充填材は、無機充填材粒子、金属粒子、熱硬化性ポリマー粒子、熱可塑性粒子、カーボンブラック、カーボン粒子及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項７に記載の組成物。
【請求項９】
前記少なくとも１つの充填材は、前記少なくとも１つのイソシアネート成分（ａ）に添加されるか；前記少なくとも１つの充填材は、前記少なくとも１つのポリオール成分（ｂ）に添加されるか；又は前記少なくとも１つの充填材は、前記少なくとも１つのイソシアネート成分（ａ）及び前記少なくとも１つのポリオール成分（ｂ）の両方に添加される、請求項７に記載の組成物。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの触媒は、少なくとも１つのスズ含有有機触媒である、請求項１に記載の組成物。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの第１ポリオール化合物は、少なくとも１つのプレポリマーである、請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのプレポリマーは、（Ａ）少なくとも１つのポリオール化合物と、（Ｂ）少なくとも１つのポリイソシアネート化合物とのイソシアネート官能性反応生成物を含む、請求項１１に記載の組成物。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの第２ポリオール化合物は、グリセリンである、請求項１に記載の組成物。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのイソシアネート成分（ａ）は、約０．０１重量パーセント〜約６０重量パーセントの濃度で前記組成物中に存在し；前記少なくとも１つのポリオール成分（ｂ）は、約０．１重量パーセント〜約２０重量パーセントの濃度で前記組成物中に存在する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの触媒は、約０．００５重量パーセント〜約２．０重量パーセントの濃度で前記組成物中に存在する、請求項３に記載の組成物。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの充填材は、約０．１重量パーセント〜約６０重量パーセントの濃度で前記組成物中に存在する、請求項７に記載の組成物。
【請求項１７】
少なくとも１つのガス捕捉剤、少なくとも１つの水捕捉剤又はそれらの混合物を更に含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項１８】
８分超からのオープンタイム；約１．０メガパスカル超の、２３℃及び５０パーセント相対湿度で１時間後のラップせん断強度；及び約１５０パーセント超の破断点伸びを有する、請求項１に記載の組成物。
【国際調査報告】
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