(57)【要約】    イソシアネート官能性プレポリマーを含有する硬化性組成物含有２パート接着剤であって、プレポリマーがそれらの主鎖中に疎水性セグメントを含有し、硬化性パートが、２個以上のイソシアネート反応基を有する１種以上のオリゴマー又はポリマー化合物と；２個以上のイソシアネート反応基を有する１種以上の低分子量化合物とを含み、低分子量化合物及びそのような低分子量化合物の量が、１０未満の−３５℃で測定される弾性率（例えば、ヤング率又はせん断貯蔵弾性率）対２３℃で測定される弾性率の比を完全硬化後の組成物が示すように選択される組成物が開示される。硬化組成物は、一般的な使用温度範囲にわたってより高い剛性と、とりわけ高温に曝された場合に改善された加水分解安定性とを示す。そのような組成物を利用する基材の接合方法もまた開示される。  【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
パート１及びパート２を含む２つのパートを含む組成物であって、前記パート１が、
ａ）プレポリマーの主鎖中にイソシアネート官能基及び疎水性セグメントの残基を有する１種以上のプレポリマー［ここで、前記疎水性セグメントの前記残基は、前記プレポリマーから調製されるポリウレタンが、約−３５℃〜約８５℃の温度範囲で２つの相を示す、並びに／又はその差が２５パーセント以下である、５０パーセント相対湿度で２３℃での７日硬化後のヤング率と比べて５０パーセント相対湿度で２３℃での７日硬化及び７日カタプラズム暴露の両方後に測定されるヤング率の変化を示すような十分な量で存在する］を含み；
並びに前記パート２が、
ｂ）２個以上のイソシアネート反応基を有する１種以上のオリゴマー又はポリマー化合物；及び
ｃ）２個以上のイソシアネート反応基を有する１種以上の低分子量化合物［ここで、前記低分子量化合物及びそのような低分子量化合物の量は、完全硬化後の前記組成物が、１０未満の−３５℃で測定される弾性率（例えば、ヤング率又はせん断貯蔵弾性率）対２３℃で測定される前記弾性率の比を示すように選択される］
を含む、
組成物。
【請求項２】
前記疎水性セグメントが、前記疎水性セグメントを含有するポリオールに由来する請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記疎水性セグメントが、前記疎水性セグメントを含有するポリオールに由来し、前記ポリオールがホモポリマー又はコポリマーであり、好ましくは前記ホモポリマーが１つ以上の疎水性セグメントを含有し、好ましくは前記コポリマーが１つ以上の疎水性セグメントと１つ以上の親水性セグメントとを含有する請求項１又は２に記載の組成物。
【請求項４】
前記疎水性セグメントが、直鎖若しくは分岐鎖Ｃ４〜８アルキレン基又は疎水性エステル基を含み、好ましくは前記疎水性セグメントが、直鎖若しくは分岐鎖ブチレン基又はポリブタジエンセグメントを含み、より好ましくは前記疎水性セグメントが、ポリブタジエン、ブタンジオール、ブチレンオキシド、テトラヒドロフラン、及び疎水性ポリエステルジオールに由来する請求項１〜３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項５】
前記疎水性セグメントが約４重量パーセント〜約６０重量パーセントの前記プレポリマーを含み、好ましくは前記疎水性セグメントが約５重量パーセント〜約５５重量パーセントの前記プレポリマーを含み、更により好ましくは前記疎水性セグメントが約７重量パーセント〜約５０重量パーセントの前記プレポリマーを含む請求項１〜４のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項６】
前記１種以上のイソシアネート官能性プレポリマーが、疎水性セグメントを含有する１種以上のポリオールと１つ以上の親水性セグメントを含有する１種以上のポリオールとに由来し、好ましくは前記１種以上のイソシアネート官能プレポリマーが、疎水性セグメントを含有する約２０〜約６０重量パーセントの１種以上のポリオールと、任意選択的に、１つ以上の親水性セグメントを含有する１種以上のポリオールとに由来し；より好ましくは前記１種以上のイソシアネート官能性プレポリマーが、疎水性セグメントを含有する約２５〜約５５重量パーセントの１種以上のポリオールと、任意選択的に、１つ以上の親水性セグメントを含有する１種以上のポリオールとに由来し、更により好ましくは前記１種以上のイソシアネート官能性プレポリマーが、疎水性セグメントを含有する約３５〜約５５重量パーセントの１種以上のポリオールと、任意選択的に、１つ以上の親水性セグメントを含有する１種以上のポリオールとに由来する請求項１〜５のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項７】
前記１種以上のイソシアネート官能性プレポリマーの前記主鎖が、１種以上のポリオールの残基を含有し、そのようなポリオールの約２０重量パーセント〜約１００重量パーセントが疎水性セグメントを含有する１種以上のポリオールであり、そのようなポリオールの約０重量パーセント〜約８０重量パーセントが１つ以上の親水性セグメントを含有する１種以上のポリオールであり；好ましくは前記１種以上のイソシアネート官能性プレポリマーの主鎖中のポリオールの残基が疎水性セグメントを含有する１００重量パーセントの１種以上のポリオールである請求項１〜６のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項８】
前記主鎖中の疎水性セグメントを含有する前記１種以上のポリオールが、１種以上のポリブタジエンジオール、ポリブチレンオキシドジオール、疎水性ポリエステルジオールの残基を含む請求項１〜７のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項９】
２個以上のイソシアネート反応基を有する前記１種以上の低分子量化合物が、２個以上のイソシアネート反応基を有する１種以上のＣ４〜８アルキレン化合物（好ましくはＣ４〜５アルキレン化合物、より好ましくはＣ４アルキレン化合物）を含む請求項１〜８のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１０】
２個以上のイソシアネート反応基を有する１種以上の低分子量化合物上の前記イソシアネート反応基がヒドロキシル基を含み；好ましくは２個以上のイソシアネート反応基を有する前記１種以上の低分子量化合物が、前記組成物の重量を基準として約３〜約１２重量パーセント以上の量で；より好ましくは前記組成物の重量を基準として約６〜約１０重量パーセント以上の量で存在する請求項１〜９のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１１】
イソシアネート官能基を有する前記１種以上のプレポリマーが、約２．０〜約３．０のイソシアネート官能価、好ましくは約２．０〜約２．７のイソシアネート官能価、より好ましくは約２．１〜約２．７のイソシアネート官能価を有する請求項１〜１０のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１２】
前記パート１中に、
ａ）イソシアネート官能基及び前記プレポリマーの前記主鎖中に疎水性セグメントの残基を有する約５〜約４０重量パーセントの前記１種以上のプレポリマー；
並びに前記パート２中に、
ｂ）２個以上のイソシアネート反応基を有する約２５〜約７５重量パーセントの前記１種以上のオリゴマー又はポリマー化合物；及び
ｃ）２個以上のイソシアネート反応基を有する約３〜約１２重量パーセントの前記１種以上の低分子量化合物（ここで、前記量は前記組成物の重量を基準とする）
を含む請求項１〜１１のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１３】
前記パート１中に、
ａ）前記プレポリマーの主鎖中にイソシアネート官能基及び疎水性セグメントの残基を有する約０〜約４０重量パーセントの前記１種以上のプレポリマー；
並びに前記パート２中に、
ｂ）２個以上のイソシアネート反応基を有する約２５〜約７５重量パーセントの前記１種以上のオリゴマー又はポリマー化合物；及び
ｃ）２個以上のイソシアネート反応基を有する約６〜約１０重量パーセントの前記１種以上の低分子量化合物（ここで、前記量は前記組成物の重量を基準とする）
を含む請求項１〜１２のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１４】
イソシアネート官能基とイソシアネート反応基との反応を触媒する１種以上の触媒を含有する請求項１〜１３のいずれか一項に記載の組成物であって、任意選択的に前記１種以上の触媒が潜在性触媒を含み；任意選択的に前記１種以上の触媒が、前記組成物の重量を基準として約０．０１重量パーセント以上、若しくは約０．１重量パーセント以上及び／又は約５．０重量パーセント以下、若しくは２．０重量パーセント以下の量で存在する組成物。
【請求項１５】
１種以上の充填材を１つ又は両パート中に含有する、好ましくは前記組成物の重量を基準として約２５〜約７５重量パーセントの量で１種以上の充填材を１つ又は両パート中に含有する請求項１〜１４のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１６】
８５℃で測定される、２３℃及び５０パーセント相対湿度での７日硬化後の前記弾性率（例えば、ヤング率又はせん断貯蔵弾性率）が約３５ＭＰａ以上、好ましくは約４０ＭＰａ以上である請求項１〜１５のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１７】
ｉ）２３℃で測定される及び８５℃で測定される２３℃及び５０パーセント相対湿度での７日硬化後の弾性率（例えば、ヤング率又はせん断貯蔵弾性率）の比が、約１０以下、好ましくは約３〜約７であり；及び／又は
ｉｉ）−３５℃で測定される及び２３℃で測定される２３℃及び５０パーセント相対湿度での７日硬化後の弾性率（例えば、ヤング率又はせん断貯蔵弾性率）の比が、約１０以下、好ましくは約３〜約７である
請求項１〜１６のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１８】
５０パーセント相対湿度で２３℃での７日硬化後のヤング率と比べて５０パーセント相対湿度で２３℃での７日硬化及び７日カタプラズム暴露後に測定されるヤング率の変化が、２５パーセント以下、好ましくは２０パーセント以下、より好ましくは１５パーセント以下、更により好ましくは１２パーセント以下である請求項１〜１７のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１９】
接着剤が−３０℃以下のガラス転移温度を有する請求項１〜１８のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項２０】
前記組成物が、３３以上、好ましくは６０以上のｔａｎ  ｄｅｌｔａを示す請求項１〜１９のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項２１】
ｉ）請求項１〜２０のいずれか一項に記載のパート１及びパート２を接触させ、混合物を形成する工程と；
ｉｉ）前記混合物を１つ以上の基材と接触させる工程と；
ｉｉｉ）前記基材を、前記基材間に配置された前記混合物と合わせて接触させる工程と；
ｉｖ）前記基材を接合するために前記混合物を硬化させる工程と
を含む２つ以上の基材の接合方法。
【請求項２２】
前記混合物の硬化が、前記基材及び／又は前記混合物が前記基材間に配置された前記基材を高温に曝すことによって加速される請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
ａ）請求項１〜２０のいずれか一項に記載の組成物の前記パート１と前記パートと接触させ、混合して均一な混合物を形成する工程と；
ｂ）前記混合物を第１基材に塗布する工程と；
ｃ）パートａの前記混合物が前記第１基材と第２基材との間に配置される状態で第２基材を前記第１基材と接触させる（好ましくはここで、前記基材の少なくとも１つは、繊維強化プラスチック又は被覆金属である）工程と；
ｄ）前記基材を移動できるように前記第１及び第２基材が接合されるように十分に前記混合物が部分硬化するような条件下で前記混合物の一部を熱に曝す工程であって；好ましくは前記熱が赤外加熱によって工程ｄにおいて加えられる工程と
を含む方法。
【請求項２４】
ｅ）前記混合物を完全に硬化させて前記２つの基材を接合するためにある時間ある温度で前記２つの基材を加熱する工程を含む請求項２３に記載の方法であって；好ましくは
工程ｄとｅとの間の時間枠が約２４時間以上である方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、その全体を参照により本明細書に援用される、２０１７年６月１５日出願の米国仮特許出願第６２／５２０，０７５号の優先権の利益を主張するものである。
【０００２】
本発明は、イソシアネート官能性プレポリマーを含有する硬化性組成物含有接着剤であって、プレポリマーがそれらの主鎖中に疎水性セグメントを含有する接着剤に関する。硬化組成物は、一般的な使用温度範囲にわたってより高い剛性と、とりわけ高温に曝された場合に改善された加水分解安定性とを示す。そのような組成物を利用する基材の接合方法もまた開示される。
【背景技術】
【０００３】
イソシアネート官能性構成要素を有する組成物は、接着剤、成形製品及び発泡体などの様々な有用な製品に利用されている。そのような組成物は、建設、車両製造、電子サブアセンブリ及びデバイスの組み立て、玩具等において利用されている。接着剤は、基材を接合するために使用され、それらが妥当な加工条件を可能にし、且つ、多くの基材への良好な接着性を示すので、幅広い使用を見いだしている。２パートポリイソシアネートベースの接着剤は、１つのパートに、イソシアネート官能性プレポリマーを含み、第２パートに、硬化剤及び硬化剤とイソシアネート基との反応のための触媒を含む。硬化剤は、平均して２個以上の活性水素原子、例えばアミン又はヒドロキシル部分を有する化合物である。２パート接着剤は、多くの場合、部品を共に又は他の構造物に接合する、例えばトリム部品を車両へ接合する又は交換窓を車両に接合するために使用される。これらのシステムは、車両などの、アセンブリの構造部品を接合するためにますます利用されつつある。そのような接着剤系の例としては、全てがそれらの全体を参照により本明細書に援用される、米国特許出願公開第２０１６／０６８７２４号明細書（国際公開第２０１４／１８４２６４号パンフレット）；米国特許出願公開第２０１６／００５３１４７号明細書（国際公開第２０１４／１８４２７０号パンフレット）；及び米国特許出願公開第２０１５／１５９０６４号明細書（国際公開第２０１４／０２９８９１号パンフレット）に開示されているものが挙げられる。接着剤は、２つのパートが接触するときに硬化し始める。２パート接着剤は、それらが１パート接着剤よりもはるかに速く硬化するという利点を有する。
【０００４】
２パート接着剤は、硬化接着剤が広範囲の温度、例えば−３５℃〜８５℃に及び高温での湿潤環境に曝される、自動車になどの、多くの用途に使用される。多くの２パート接着剤が、列挙される範囲中のより高い温度に曝された場合に、ヤング率によって測定されるように、剛性の急速な低下を示す。更に多くのそのような接着剤は、高温で水分に曝された場合に特性の著しい喪失を示す。多くの用途において、硬化接着剤は、かなりのエネルギーを吸収する及び／又は伝達する必要があり、接合された基材間の接着性を維持し続ける必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
良好な生強度、迅速な硬化速度を示し、且つ、接着剤系の塗布の直後に基材が取り扱われることを可能にする接着剤系であって、増加した温度への暴露で剛性の少ない低下及び高温で水分に曝された場合に特性の劣化への抵抗を示し、且つ、優れたエネルギー吸収特性を示す接着剤系が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
２つのパートを含む組成物であって、パート１が、ａ）プレポリマーの主鎖中にイソシアネート官能基及び疎水性セグメントの残基を有する１種以上のプレポリマー［ここで、疎水性セグメントの残基は、プレポリマーから調製されるポリウレタンが、約−３５℃〜約８５℃の温度範囲で２つの相を示す、並びに／又はその差が２５パーセント以下である、５０パーセント相対湿度で２３℃での７日硬化後の弾性率（例えば、ヤング率又はせん断貯蔵弾性率）と比べて５０パーセント相対湿度で２３℃での７日硬化及び７日カタプラズム（Ｃａｔａｐｌａｓｍ）暴露の両方後に測定される弾性率（例えば、ヤング率又はせん断貯蔵弾性率）の変化を示すような十分な量で存在する］を含み；並びにパート２が、ｂ）２個以上のイソシアネート反応基を有する１種以上のオリゴマー又はポリマー化合物；及びｃ）２個以上のイソシアネート反応基を有する１種以上の低分子量化合物［ここで、低分子量化合物及びそのような低分子量化合物の量は、完全硬化後の組成物が、１０未満の−３５℃で測定される弾性率（例えば、ヤング率又はせん断貯蔵弾性率）対２３℃で測定される弾性率（例えば、ヤング率又はせん断貯蔵弾性率）の比を示すように選択される］を含む組成物が開示される。疎水性セグメントは、疎水性セグメントを含有するポリオールに由来してもよい。疎水性セグメントは、ポリエステルジオールに由来する疎水性エステル単位、直鎖若しくは分岐鎖ブチレン基又はポリブタジエンセグメントを含み得る。疎水性セグメントは、ポリブタジエン、ブタンジオール、ブチレンオキシド、テトラヒドロフラン、又は疎水性エステルに由来してもよい。１種以上のイソシアネート官能性プレポリマーは、疎水性セグメントを含有する約２０〜約６０重量パーセントの１種以上のポリオール及び、任意選択的に、１つ以上の親水性セグメントを含有する１種以上のポリオールに由来してもよい。２個以上のイソシアネート反応基を有する１種以上の低分子量化合物は、２個以上のイソシアネート反応基を有する１種以上のＣ４〜８アルキレン化合物を含み得る。イソシアネート官能基を有する１種以上のプレポリマーは、約２．０〜約３．０のイソシアネート官能価を有し得る。
【０００７】
２パート組成物は、パート１中に、ａ）プレポリマーの主鎖中にイソシアネート官能基及び疎水性セグメントの残基を有する約５〜約４０重量パーセントの１種以上のプレポリマー；並びにパート２中に、ｂ）２個以上のイソシアネート反応基を有する約２０〜約６０重量パーセントの１種以上のオリゴマー又はポリマー化合物；及びｃ）２個以上のイソシアネート反応基を有する約２〜約１５重量パーセントの１種以上の低分子量化合物を含み得る；ここで、これらの量は、組成物の重量を基準とする。パート１は、１種以上のポリイソシアネートを含み得るし、そのようなポリイソシアネートは、プレポリマーの形態になくてもよい。
【０００８】
ｉ）本明細書に開示される組成物のパート１及びパート２を接触させる工程と；ｉｉ）工程ｉ）の混合物を１つ以上の基材と接触させる工程と；ｉｉｉ）基材間に配置された工程ｉ）の混合物と基材を合わせて接触させる工程と；ｉｖ）基材を接合するために工程ｉ）の混合物を硬化させる工程とを含む、２つ以上の基材の接合方法が開示される。工程ｉ）の混合物の硬化は、工程ｉ）の混合物が基材間に配置された基材を高温に曝すことによって加速され得る。
【０００９】
ａ）本明細書に開示されるような組成物のパート１及びパート２を接触させ、混合して均一な混合物を形成する工程と；ｂ）混合物を第１基材に塗布する工程と；ｃ）パートａの混合物が第１基材と第２基材との間に配置される状態で第２基材を第１基材と接触させる工程と；ｄ）基材を移動できるように第１及び第２基材が接合するように十分に混合物が部分硬化するような条件下で混合物の一部を熱に曝す工程とを含む方法が開示される。この方法は、ｅ）混合物を完全に硬化させて２つの基材を接合するためにある時間ある温度で２つの基材を加熱する工程を含み得る。熱は、赤外加熱によって工程ｄ）において加えられてもよい。工程ｄ）とｅ）との間の時間枠は、約２４時間以上であり得る。
【００１０】
本組成物は、コーティング、接着剤、オープン及びクローズドセル発泡体、成形製品等などの、イソシアネート官能性構成要素を含有する硬化性組成物の任意の公知の使用に有用である。硬化性組成物は、基材を接合するための接着剤として使用され得る。様々な類似の及び似ていない、多孔性及び無孔性基材、例えば、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス、金属、被覆基材等が、本組成物を使用して接合され得る。本組成物は、繊維強化プラスチック又は被覆金属基材を接合するために有用である。開示される組成物は、高温で良好な剛性、例えば、約３５ＭＰａ以上又は約４０ＭＰａ以上の８５℃で測定される２３℃及び５０パーセント相対湿度での７日硬化後の弾性率（例えば、ヤング率又はせん断貯蔵弾性率）を実証する。開示される組成物は、−３５℃〜８５℃などの予想される使用温度のスペクトルにわたって、弾性率（例えば、ヤング率又はせん断貯蔵弾性率）によって測定されるように、剛性の良好な保持を実証する。本組成物は、２３℃で測定される及び８５℃で測定される２３℃及び５０パーセント相対湿度での７日硬化後の弾性率（例えば、ヤング率又はせん断貯蔵弾性率）の比が約１０以下、又は約３〜７であることを示し得る。本組成物は、−３５℃で測定される及び２３℃で測定される２３℃及び５０パーセント相対湿度での７日硬化後の弾性率（例えば、ヤング率又はせん断貯蔵弾性率）の比が約１０以下、又は約３〜７であることを示し得る。開示される組成物は、優れた加水分解安定性を示す。これは、５０パーセント相対湿度で２３℃での７日硬化後の弾性率と比べて５０パーセント相対湿度で２３℃での７日硬化及び７日カタプラズム暴露の両方後に測定される弾性率（例えば、ヤング率又はせん断貯蔵弾性率）の変化を測定することによって示され、ここで、差は、２５パーセント以下、２０パーセント以下、１５パーセント以下又は１２パーセント以下である。本組成物は、一般的な使用温度の下端又は使用温度未満である、−３０℃以下、好ましくは−３５℃以下のガラス転移温度を示す。本組成物は、Ｔａｎ  Ｄｅｌｔａによって測定されるように優れたエネルギー吸収度を示し、例えばそれらは、３３以上又は６０以上のｔａｎ  ｄｅｌｔａを示し得る。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
特許出願及び刊行物などの、全ての論文及び参考文献の開示は、あらゆる目的のために参照により援用される。以下の特許請求の範囲もまた、この記載される説明の中に参照により本明細書によって援用される。
【００１２】
１つ以上は、本明細書で用いるところでは、列挙された構成要素の、少なくとも１つ、又は２つ以上が存在することを意味する。名目上の官能価は、使用される原料の化学量論から計算することができる、理論的官能価を意味する。実際の官能価は、原材料中の不完全さ、反応物の不完全な転化及び副生成物の形成のために異なる。イソシアネート含有量は、イソシアネート構成要素の総重量を基準とするイソシアネート部分の重量百分率を意味する。用語「イソシアネート反応性化合物」には、本明細書で用いるところでは、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。本発明の目的のためには、活性水素含有部分は、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試験に従って顕著な活性を示す、水素原子を含有する部分を言う。−ＣＯＯＨ、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＮＨ−、−ＣＯＮＨ２、−ＳＨ、及び−ＣＯＮＨ−がそのような活性水素部分の説明に役立つものである。代表的なイソシアネート反応性化合物（活性水素含有化合物）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；又はポリオールが含まれる。芳香族イソシアネート基は、芳香族炭素原子に共有結合したイソシアネート基を意味する。脂肪族イソシアネート基は、脂肪族炭素原子に共有結合したイソシアネート基を意味する。
【００１３】
１つのパートに、プレポリマーの主鎖中にイソシアネート官能基及び疎水性セグメントの残基を有する１種以上のプレポリマー［ここで、疎水性セグメントの残基は、プレポリマーから調製されるポリウレタンが、約−３５℃〜約８５℃の温度範囲で２つの相を示す、並びに／又はその変化差が２５パーセント以下である、５０パーセント相対湿度で２３℃での７日硬化後の弾性率と比べて５０パーセント相対湿度で２３℃での７日硬化及び７日カタプラズム暴露の両方後に測定される弾性率（例えば、ヤング率又はせん断貯蔵弾性率）の変化を示すような十分な量で存在する］、並びに第２パートに、ｂ）２個以上のイソシアネート反応基を有する１種以上のオリゴマー又はポリマー化合物；及びｃ）２個以上のイソシアネート反応基を有する１種以上の低分子量化合物［ここで、低分子量化合物及びそのような低分子量化合物の量は、完全硬化後の組成物が、１０未満の−３５℃で測定される弾性率（例えば、ヤング率又はせん断貯蔵弾性率）対２３℃で測定される弾性率の比を示すように選択される］を含む２パート組成物が開示される。組成物は、硬化性であるイソシアネート官能性構成要素を含有する反応性系である。反応性は、本明細書では、硬化性組成物（例えば、接着剤）が、いったん起こると不可逆的に硬化するポリマーマトリックスを反応して形成する構成要素を含有することを意味する。硬化性系は、接着剤として有用であり得る、２パート系である。２つのパートは、互いに反応性であり、接触した場合に硬化を受ける。組成物の１パートは、樹脂サイド又はＡサイドと典型的には言われる、イソシアネート官能基を含有する１種以上のプレポリマーを含む、又は含有する。他の構成要素は、硬化剤サイド又はＢサイドとして一般に知られる、イソシアネート部分と反応性の高い平均して２個以上の基を有する１種以上の化合物、オリゴマー又はプレポリマーを含む、又は含有する１種以上のイソシアネート反応性構成要素を含む。平均して１個以上のイソシアネート反応基を有する化合物は、化合物、プレポリマー、当技術分野において公知の二官能性鎖延長剤又は多官能性架橋剤などの小さい鎖の化合物又はそれらの混合物であることができる。本明細書に記載されるような触媒が、硬化剤サイドに利用され得る。反応生成物は、ある種の基材の接合などの、所望の機能を果たすことができる硬化生成物である。
【００１４】
イソシアネート官能基を有するプレポリマーは、１分子当たり平均して２個以上のイソシアネート官能基を有する１種以上の化合物を含有する。イソシアネート官能性化合物は、平均して２つ以上のイソシアネート部分を含有する任意の化合物であることができる。イソシアネート官能性プレポリマー、モノマー又はオリゴマーは、平均して１個超のイソシアネート基、又は２個以上のイソシアネート基を有する。イソシアネート官能基を有するイソシアネートプレポリマーは、調製されるプレポリマーが１分子当たり平均して２個以上のイソシアネート基を有するような条件下で、イソシアネート官能性化合物と、ヒドロキシル、アミン、チオール、カルボキシル等などの、平均して２個以上のイソシアネート反応性官能基を有する１種以上の化合物との反応によって調製される任意のプレポリマーであることができる。イソシアネート官能基を有するプレポリマーは、硬化条件に曝された場合に硬化構成要素を形成するのに十分な量で硬化性組成物中に存在する。イソシアネート官能基を有するプレポリマーは、イソシアネート反応性化合物と組み合わせられた場合に、基材が、１０年などの、長期間の間−３５℃〜８５℃の温度に；及び３０分までの短い期間１８０℃の温度までに曝された場合に接合したままであるように基材を接合することができる。
【００１５】
イソシアネート官能基を含有するプレポリマーは、硬化条件に曝された場合に硬化構成要素を形成するのに十分な量で硬化性組成物中に存在する。プレポリマーは、組成物に結合力、及び接着剤用途において、接着特性を提供するのに十分な量で存在し得る。イソシアネート官能性プレポリマーは、硬化時に架橋ポリウレタンの調製を可能にするのに十分な、及びプレポリマーが不安定であるほど高くはない平均イソシアネート官能価を有する。プレポリマーは、１種以上のポリイソシアネートを、１分子当たり平均して２個以上のイソシアネート反応基を含有する１種以上の化合物と反応させることによって調製される。イソシアネート官能性プレポリマーは、過剰のポリイソシアネートが当量基準で存在し得る、１種以上のポリイソシアネートと１種以上のイソシアネート反応性化合物との反応生成物である。プレポリマーは、例えば６０分後に、プレポリマーから調製された組成物において許容できる強度を容易にする遊離イソシアネート含有量を有し得る。イソシアネートプレポリマーは、未反応ポリイソシアネートとの混合物に使用され得る。この混合物は、過剰のポリイソシアネートをイソシアネート反応性化合物と反応させることの結果であり得る。過剰のポリイソシアネートで、結果として生じる反応生成物は、未反応ポリイソシアネートを含有するであろう。結果として生じる反応混合物は、ポリイソシアネートを分離することなく使用され得る。追加のポリイソシアネートが、結果として生じるイソシアネート官能性プレポリマーに添加されてもよい。イソシアネート官能性構成要素の全てを含むパート１のイソシアネート含有量は、約５重量パーセント以上又は約７重量パーセント以上であり得る。パート１のイソシアネート含有量は、約３２重量パーセント以下、約２５重量パーセント以下又は約１７重量パーセント以下であり得る。プレポリマーは、約２．５以下、約２．３以下又は約２．１以下の多分散性を示し得る。
【００１６】
イソシアネート官能性プレポリマーを調製するのに有用な、代表的なポリイソシアネートには、任意の脂肪族、脂環式、芳香脂肪族、複素環式若しくは芳香族ポリイソシアネート、又はそれらの混合物が含まれる。使用されるポリイソシアネートは、約２．０以上の平均イソシアネート官能価及び約８０以上の当量を有し得る。ポリイソシアネートのイソシアネート官能価は、約２．０以上、約２．２以上、又は約２．４以上であり得る。使用されるポリイソシアネートは、約４．０以下、約３．５以下、又は約３．０以下の平均イソシアネート官能価を有し得る。より高い官能価は、用いられてもよいが、過度の架橋を引き起こし、粘性がありすぎて容易に取り扱う及び塗布することができない組成物をもたらし得るし、硬化組成物が余りにも脆い原因になることができる。ポリイソシアネートの当量は、約８０以上、約１１０以上、又は約１２０以上であり得る。ポリイソシアネートの当量は、約９００以下、約７００以下、又は約５００以下であり得る。代表的な脂肪族ポリイソシアネートには、参照により本明細書に援用される、Ｗｕ、米国特許  第６，５１２，０３３号明細書によって、カラム３、ライン３〜ライン４９に開示されているものが含まれ、イソホロンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート及びそれらのオリゴマー又はポリマー誘導体、ビス（４−イソシアナト−シクロヘキシル）メタン、並びにトリメチルヘキサメチレンジイソシアネートが含まれる。脂肪族イソシアネートは、ヘキサメチレンジイソシアネート又はそれのオリゴマー及びポリマー誘導体であり得る。脂肪族イソシアネートの例としては、商標及び呼称ＤＥＳＭＯＤＵＲ  Ｎ３３００、ＤＥＳＭＯＤＵＲ  Ｎ３４００、ＤＥＳＭＯＤＵＲ  Ｎ−１００でＢａｙｅｒから入手可能なものなどの、ヘキサメチレンジイソシアネートの三量体が挙げられる。代表的な芳香族ポリイソシアネートには、参照により本明細書に援用される、Ｗｕ、米国特許  第６，５１２，０３３号明細書によってカラム３、ライン３〜ライン４９に開示されているものが含まれ、ジフェニルメタンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート及びそれらのポリマー誘導体が含まれる。芳香族イソシアネートは、ジフェニルメタンジイソシアネートであり得る。プレポリマーを調製するために使用されるイソシアネート含有化合物の量は、本明細書で考察されるような所望の特性、適切な遊離イソシアネート含有量及び粘度を与えるその量である。有用なオリゴマー芳香族ポリイソシアネートには、ＶＯＲＡＮＴＥ  Ｍ２２０、ＰＡＰＩ  ２７及びＰＡＰＩ  ２０ポリマーイソシアネートなどの、商標ＰＡＰＩ及びＶＯＲＡＮＡＴＥでＴｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なものが含まれる。
【００１７】
イソシアネート官能性プレポリマーは、プレポリマーの主鎖中に疎水性セグメントを有する１種以上のイソシアネートプレポリマーを含む。疎水性セグメントは、本明細書に開示されるような使用温度にわたって２相、並びに／又はその差が２５パーセント以下である、５０パーセント相対湿度で２３℃での７日硬化後の弾性率と比べて５０パーセント相対湿度で２３℃での７日硬化及び７日カタプラズム暴露の両方後に測定されるヤング率（例えば、ヤング率又はせん断貯蔵弾性率）の変化を示す硬化ポリウレタン構造物をもたらすセグメントである。疎水性セグメントは、ポリイソシアネートと、疎水性セグメントを含有するイソシアネート反応性オリゴマー及び／又はポリマーとの反応によってイソシアネートプレポリマー中へ組み込まれ得る。疎水性セグメントは、本明細書に開示されるような使用温度にわたって２相、並びに／又はその差が２５パーセント以下である、５０パーセント相対湿度で２３℃での７日硬化後の弾性率と比べて５０パーセント相対湿度で２３℃での７日硬化及び７日カタプラズム暴露の両方後に測定される弾性率（例えば、ヤング率又はせん断貯蔵弾性率）の変化を示す硬化ポリウレタン構造物をもたらすアルキレン、アルケニレン又は疎水性エステルセグメントを含み得る。アルキレン若しくはアルケニレンセグメントは、直鎖若しくは分岐鎖セグメントであり得る。セグメントは、アルキレン若しくはアルケニレン単位を含有するポリマー又はオリゴマーセグメントを含み得る。セグメントは、一緒に反応した多数のそのような単位を含み得るし、又は官能基を含有するヘテロ原子によって連結され得る。ヘテロ原子官能基は、エーテル、チオエーテル、アミノ、エステル、チオエステル等であり得る。セグメントは、アルキレン基の間にエーテル結合を含有し得る。セグメントは、Ｃ４〜８アルキレン若しくはアルケニレン基、Ｃ４〜６アルキレン若しくはアルケニレン基、又はＣ４〜５アルキレン若しくはアルケニレン基をベースとし得る。セグメントは、ブタジエン、イソプレン等の、Ｃ４〜６ジエンをベースとし得る。そのようなセグメントは、ポリジエン、例えばポリイソプレン又はポリブタジエンを含み得る。ジエンは、共役ジエンであり得る。疎水性セグメントは、ブチレンオキシド単位又はポリブタジエン単位をベースとし得る。疎水性セグメントは、疎水性ジエステルをベースとし得る。疎水性エステルには、ヒドロカルビレン基がエステル基の間に配置された２個のエステル基を持った化合物であるジヒドロカルビルジカルボキシレートが含まれ得る。１種以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートは、芳香族ジカルボキシレート、脂肪族ジカルボキシレート及び脂環式ジカルボキシレートの１種以上を含むか、又はヒドロカルビル基の１つが脂肪族、脂環式又は芳香族であり、他が別のクラスの脂肪族、脂環式又は芳香族から選択される、１種以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートであり得る。１種以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートは、主鎖中に８〜１４個の炭素原子を有する芳香族ジカルボキシレート、主鎖中に１〜１２個の炭素原子を有する脂肪族ジカルボキシレート及び主鎖中に８〜１２個の炭素原子を有する脂環式ジカルボキシレートの１種以上を含む。１種以上のジヒドロカルビルジカルボキシレートは、１種以上のマロネート、テレフタレート、フタレート、イソフタレート、ナフタレン−２，６−ジカルボキシレート、１，３−フェニレンジオキシジアセテート、シクロヘキサン−ジカルボキシレート、シクロヘキサンジアセテート、ジフェニル−４，４’−ジカルボキシレート、スクシネート、グルタレート、アジペート、アゼレート、セバケート、又はそれらの混合物を含む。疎水性セグメントは、ポリカーボネートポリオールの残基を含み得る。疎水性セグメントは、それらの主鎖中にそのような単位及び末端イソシアネート反応基を含有するオリゴマー又はポリマーを反応させることによってイソシアネート官能性プレポリマー中に組み込まれ得る。イソシアネート反応基は、イソシアネート官能性化合物と反応する任意の公知の基であり得る。そのような反応基は、アミノ又はヒドロキシル基であり得る。そのような反応基は、ヒドロキシル基であり得る。イソシアネート反応基を含有する代表的なオリゴマー及び／又はポリマーには、ポリブチレンオキシドベースのポリオール、ポリブタジエンベースのポリオール、ジオール及びジエステルから誘導されるポリエステルジオール、例えばアジピン酸エステルベースのポリオール、特に３−メチル−１，５−ペンタンジオールアジピン酸エステルポリオール、テレフタル酸エステルベースのポリオール、特に３−メチル−１，５−ペンタンジオールテレフタル酸エステルベースのポリオール、ポリカーボネートベースのポリオール等が含まれる。疎水性セグメントを含有するイソシアネート反応性オリゴマー及び／又はポリマーは、特性の所望の改善が硬化組成物に付与されるような当量を有する。疎水性セグメントを含有するイソシアネート反応性オリゴマー及び／又はポリマーは、約５００以上、約１０００以上又は約２０００以上の当量を有し得る。疎水性セグメントを含有するイソシアネート反応性オリゴマー及び／又はポリマーは、約１５０００以下、約２５０００以下又は約３５０００以下の当量を有し得る。
【００１８】
イソシアネート官能性プレポリマーは、主鎖中に疎水性セグメントのみを含有し得るか、又はそれらの主鎖中に疎水性及び非疎水性、若しくは親水性セグメントの混合物を含有する、但し、プレポリマーから調製されるポリウレタンが、約−３５℃〜約８５℃の温度範囲で２つの相を示す、並びに／又はその差が２５パーセント以下である、５０パーセント相対湿度で２３℃での７日硬化後の弾性率と比べて５０パーセント相対湿度で２３℃での７日硬化及び７日カタプラズム暴露の両方後に測定される弾性率（例えば、ヤング率又はせん断貯蔵弾性率）の変化を示すような十分な疎水性セグメントが存在することを条件とする。疎水性及び非疎水性セグメントの両方、親水性セグメントを含有するイソシアネート官能性プレポリマーは、両疎水性及び非疎水性、親水性セグメントを含有する、ヒドロキシル基などの、２個以上のイソシアネート反応性官能基を有するコポリマーから、又はヒドロキシル基などの、２個以上のイソシアネート反応性官能基を有する２種以上のオリゴマー及び／若しくはポリマーの混合物から調製され得る、ここで、少なくとも１種は、主鎖中に疎水性単位を有し、少なくとも１種は、主鎖中に非疎水性単位を持たない、それが主鎖中に非疎水性基又は親水性単位を有するものである。主鎖中に疎水性単位と共にイソシアネート反応基を有するオリゴマー及び／又はポリマーと、主鎖中に非疎水性単位と共にイソシアネート反応基を有するオリゴマー及び／又はポリマーとの混合物が使用される場合、混合物の約２０重量パーセント以上、約４０重量パーセント以上、約５０重量パーセント以上又は約６０重量パーセント以上は、主鎖中に疎水性単位と共にイソシアネート反応基を有するオリゴマー及び／又はポリマーを含む。主鎖中にイソシアネート反応基及び疎水性単位を有するオリゴマー及び／又はポリマーと、主鎖中に非疎水性単位と共にイソシアネート反応基を有するオリゴマー及び／又はポリマーとの混合物が使用される場合、混合物の約１００重量パーセント以下又は約８０重量パーセント以下、又は約６０重量パーセント以下は、主鎖中に疎水性単位と共にイソシアネート反応基を有するオリゴマー及び／又はポリマーを含む。主鎖中に疎水性単位と共にイソシアネート反応基を有するオリゴマー及び／又はポリマーと、主鎖中に非疎水性単位と共にイソシアネート反応基を有するオリゴマー及び／又はポリマーとの混合物が使用される場合、混合物の約０重量パーセント以上、約２０重量パーセント以上、約４０重量パーセント以上は、主鎖中に非疎水性単位と共にイソシアネート反応基を有するオリゴマー及び／又はポリマーを含む。主鎖中に疎水性単位と共にイソシアネート反応基を有するオリゴマー及び／又はポリマーと、主鎖中に非疎水性単位と共にイソシアネート反応基を有するオリゴマー及び／又はポリマーとの混合物が使用される場合、混合物の約８０重量パーセント以下又は約５０重量パーセント以下、又は約４０重量パーセント以下は、主鎖中に非疎水性単位と共にイソシアネート反応基を有するオリゴマー及び／又はポリマーを含む。主鎖中に疎水性単位と共にイソシアネート反応基を有するオリゴマー及び／又はポリマーは、ポリオールの主鎖中に疎水性セグメント及び非疎水性セグメントの両方を有する疎水性ポリオール又はコポリマーであり得る。非疎水性単位と共にイソシアネート反応基を有するオリゴマー及び／又はポリマーは、非疎水性、又は親水性ポリオールであり得る。
【００１９】
イソシアネート反応性化合物は、プレポリマーの所望の遊離イソシアネート含有量に合うのに十分なイソシアネート基を残してイソシアネートのイソシアネート基のほとんどと反応するのに十分な量でイソシアネート官能性プレポリマー中に存在し得る。イソシアネート官能基を有するプレポリマーの主鎖中へ組み込まれた２個以上のイソシアネート反応基を含有する化合物からのセグメントの総量は、プレポリマーの重量を基準として約４０重量パーセント以上、約６０重量パーセント以上又は７０重量パーセント以上であり得る。イソシアネート官能基を有するプレポリマーの主鎖中へ組み込まれた２個以上のイソシアネート反応基を含有する化合物からのセグメントの総量は、プレポリマーの重量を基準として約９８重量パーセント以下、約９５重量パーセント以下又は約９０重量パーセント以下であり得る。イソシアネート官能基を有するプレポリマーの主鎖中へ組み込まれた疎水性セグメントの総量は、プレポリマーの重量を基準として約４重量パーセント以上、約５重量パーセント以上、約７重量パーセント以上、約４０重量パーセント以上、約６０重量パーセント以上又は約９５重量パーセント以上であり得る。イソシアネート官能基を有するプレポリマーの主鎖中へ組み込まれた疎水性セグメントの総量は、プレポリマーの重量を基準として約９８重量パーセント以下、約９５重量パーセント以下、約９０重量パーセント以下、約４５重量パーセント以下又は約４０重量パーセント以下であり得る。
【００２０】
イソシアネート官能性プレポリマーの主鎖中へ導入され得るイソシアネート反応基を含有する非疎水性又は親水性ポリマーには、接着剤組成物を調製するのに有用である当技術分野において公知のポリオールが含まれる。プレポリマーの調製に有用なそのようなポリオールには、参照により本明細書に援用される、Ｗｕ、米国特許  第６，５１２，０３３号明細書においてカラム４、ライン１０〜６４に開示されているものが含まれる。代表的なポリオールには、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリ（アルキレンカーボネート）ポリオール、ヒドロキシル含有ポリチオエーテル及びそれらの混合物が含まれる。ポリオールは、ポリオールの主鎖中に１つ以上のアルキレンオキシド単位を含有するポリエーテルポリオールであり得る。好ましいアルキレンオキシド単位は、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド及びそれらの混合物である。アルキレンオキシドは、直鎖又は分岐鎖アルキレン単位を含有することができる。ポリオールは、プロピレンオキシド単位、エチレンオキシド単位又はそれらの混合物を含有し得る。アルキレンオキシド単位の混合物がポリオール中に含有される場合、異なる単位は、ランダムに配列されるか又は各アルキレンオキシドのブロックで配列されることができる。ポリオールは、エチレンオキシド鎖がポリオールをキャップする状態でプロピレンオキシド鎖を含み得る。ポリオールは、ジオールとトリオールとの混合物であり得る。イソシアネート反応基を含有する非疎水性又は親水性ポリマーの残基は、プレポリマーの重量を基準として約０重量パーセント以上、約１重量パーセント以上、約４重量パーセント以上、約８重量パーセント以上又は約１０重量パーセント以上の量でイソシアネート官能性プレポリマー中に存在し得る。イソシアネート官能基を有するプレポリマーの主鎖中へ組み込まれた疎水性セグメントの総量は、プレポリマーの重量を基準として約９０重量パーセント以下、約９５重量パーセント以下、約３６重量パーセント以下又は約３０重量パーセント以下であり得る。
【００２１】
イソシアネート反応性化合物は、約１．９以上、約１．９５以上、又は約２．０以上の官能価を有し得る。イソシアネート反応性化合物は、約４．０以下、約３．５以下、又は約３．０以下の官能価を有し得る。イソシアネート反応性化合物の当量は、約２００以上、約５００以上、又は約１，０００以上であり得る。イソシアネート反応性化合物の当量は、約５，０００以下、約３，０００以下、又は約２，５００以下であり得る。
【００２２】
組成物は、その中に分散させられた又は主鎖にグラフトされた１種以上の有機ベースのポリマーを含有するプレポリマーの形態で１種以上のイソシアネート官能性プレポリマー又はイソシアネート反応性化合物を更に含み得る。トリオールを含有する代表的な有機ベースポリマーは、参照により本明細書に援用される、Ｚｈｏｕ、米国特許  第６，７０９，５３９号明細書においてカラム４、ライン１３〜カラム６、ライン１８に開示されている。有機粒子を分散させるか又はグラフトするために使用されるトリオールは、ポリエチレンエンドキャップ付きのポリオキシプロピレン鎖を含む、１種以上のポリエーテルトリオールであり得る及び／又は１種以上のポリオキシアルキレンベースのトリオールであり得る。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、続いて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り得る。有機粒子は、熱可塑性ポリマー、ゴム変性熱可塑性ポリマー又はポリ尿素の１種以上を含み得る。有機粒子を含有するそのようなプレポリマーは、約５重量パーセント以上の量で組成物中に含有され得る。有機粒子を含有するそのようなプレポリマーは、約４０重量パーセント以下の量で組成物中に含有され得る。
【００２３】
プレポリマーは、塊状重合及び溶液重合などの、任意の好適な方法によって調製され得る。このプロセスは、水分によるイソシアネート基の架橋を防ぐために、無水条件下で、好ましくは、窒素雰囲気などの、不活性雰囲気下で実施され得る。反応は、好ましくは、試料の滴定によって測定される残存イソシアネート含有量が所望の理論値に非常に近くなるまで、約０℃〜約１５０℃、より好ましくは約２５℃〜約９０℃の温度で実施される。プレポリマーを調製するための反応は、ウレタン触媒、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などの、カルボン酸の第一スズ塩；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などの、ジアルキルスズジカルボキシレート；第三級アミン並びにスズメルカプチドの存在下で実施され得る。触媒は、オクタン酸第一スズであり得る。用いられる触媒の量は、触媒される混合物の約０．００５〜約５重量部であり得る。
【００２４】
イソシアネート官能基を含有するプレポリマーは、組成物のパート１中に存在し得る。イソシアネート官能基を含有するプレポリマーは、接着特性を組成物に付与するのに及び本明細書に開示されるような所望の特性を提供するのに十分な量で組成物中に存在し得る。イソシアネート官能基を含有するプレポリマーは、組成物の重量を基準として約５重量パーセント以上、約１０重量パーセント以上又は約１５重量パーセント以上の量で組成物中に存在し得る。イソシアネート官能基を含有するプレポリマーは、組成物の重量を基準として約４０重量パーセント以下、約３５重量パーセント以下又は約３０重量パーセント以下の量で組成物中に存在し得る。
【００２５】
パート１は、イソシアネート官能性プレポリマーを調製するのに有用であると記載されているポリイソシアネートのいずれかを含む１種以上のポリイソシアネートを更に含有し得る。これに関連して、ポリイソシアネートは、ポリイソシアネートをポリオールと反応させることによって調製されるプレポリマーの形態にはない。ポリイソシアネートは、所望の接着剤物理的特性を提供するのに及び記載される基材への十分な接着性を提供するのに十分な量で存在し得る。ポリイソシアネートは、約１重量パーセント以上、約２重量パーセント以上又は約４重量パーセント以上の組成物の重量を基準とする量で存在し得る。ポリイソシアネートは、約１０重量パーセント以下、約７重量パーセント以下又は約６重量パーセント以下の組成物の重量を基準とする量で存在し得る。
【００２６】
組成物は、第２パート中に置かれる１種以上の硬化剤を含み得る。硬化剤は、１個超のイソシアネート反応基、好ましくはヒドロキシル又はアミン官能基を含有する化合物である。硬化剤は、１種以上の鎖延長剤、架橋剤、ポリオール若しくはポリアミン、又はイソシアネート反応基を有する本明細書に記載されるようなプレポリマーであることができる。本明細書で前に記載されたようなポリオールを硬化剤として利用することができる。
【００２７】
イソシアネート官能性の硬化性組成物は、２個以上のイソシアネート反応基及び炭化水素主鎖を有する１種以上の低分子量化合物であって、主鎖が１つ以上のヘテロ原子を更に含み得る化合物を更に含み得る。そのような低分子量化合物は鎖延長剤であってもよく、そのような化合物は、二官能性の、又は化合物当たり２個超の活性水素基を有する架橋剤である。主鎖中のヘテロ原子は、酸素、硫黄、窒素若しくはそれらの混合物；酸素、窒素若しくはそれらの混合物；又は酸素であることができる。低分子量化合物の分子量は、約４００以下、約１２０以下又は約１００以下であり得る。
【００２８】
開示される組成物のパート２は、本明細書で考察されるようなカタプラズム試験によって実証することができる、高温での硬化組成物の加水分解安定性を改善する二官能性の低分子量化合物を含有する。高温での硬化組成物の加水分解安定性を改善する、２個のイソシアネート反応基を有する代表的な二官能性の低分子化合物には、２個のイソシアネート反応基を有するＣ４〜８アルキレン化合物が含まれる。二官能性の低分子化合物は、２個のイソシアネート反応基を有するＣ４〜６アルキレン化合物又は２個のイソシアネート反応基を有するＣ４〜５アルキレン化合物であり得る。アルキレンセグメントは、直鎖若しくは分岐鎖であってもよいし、直鎖であってもよい。イソシアネート官能基は、独立して、チオール、ヒドロキシル又はアミノであり得る。イソシアネート官能基は、独立して、ヒドロキシル又はアミノであり得る。イソシアネート官能基はヒドロキシルであり得る。高温での硬化組成物の加水分解安定性を改善する、２個のイソシアネート反応基を有する代表的な二官能性の低分子化合物は、約５以上又は約１０以上の分子量を有し得る。高温での硬化組成物の加水分解安定性を改善する、２個のイソシアネート反応基を有する代表的な二官能性の低分子化合物は、約４００以下又は約１００以下の分子量を有し得る。２個のイソシアネート反応基を有する代表的な二官能性の低分子化合物には、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオール及びオクタンジオールが含まれる。２個のイソシアネート反応基を有する代表的な二官能性の低分子化合物には、ブタンジオール及びペンタンジオールが含まれる。様々な低分子量化合物のブレンド物が使用され得る。低分子化合物は、樹脂サイド、硬化剤サイド若しくは両方に、又は硬化剤サイドに置かれてもよい。二官能性の低分子化合物は、主鎖中に低分子量化合物を有する１種以上のヒドロキシル官能性プレポリマーを当量過剰の１種以上のポリイソシアネートと反応させてイソシアネート官能性プレポリマーを調製することによって硬化剤サイド中へ組み込まれ得る。２個のイソシアネート反応基を有する二官能性の低分子量化合物は、高温での硬化組成物の加水分解安定性を改善するのに十分な量で使用される。２個のイソシアネート反応基を有する二官能性の低分子量化合物は、約２重量パーセント以上、約３重量パーセント以上又は約６重量パーセント以上の量で組成物中に存在し得る。２個のイソシアネート反応基を有する二官能性の低分子化合物は、約１２重量パーセント以下又は約１０重量パーセント以下の量で組成物中に存在し得る。
【００２９】
硬化剤パートは、ポリアミン当たり２個以上のアミンを有するポリオキシアルキレンポリアミンを更に含み得る。ポリオキシアルキレンポリアミンは、ポリアミン当たり２〜４個のアミン又はポリアミン当たり２〜３個のアミンを有し得る。ポリオキシアルキレンポリアミンは、約２００以上又は約４００以上の重量平均分子量を有し得る。ポリオキシアルキレンポリアミンは、約５，０００以下又は約３，０００以下の重量平均分子量を有し得る。代表的なポリオキシアルキレンポリアミンは、約４００の分子量を有するＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（商標）Ｄ−Ｔ−４０３ポリプロピレンオキシドトリアミン及び約４００の分子量を有するＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（商標）Ｄ−４００ポリプロピレンオキシドジアミンである。ポリオキシアルキレンポリアミンは、一旦混合され、塗布されたら組成物が垂れることを防ぐのに十分な量で存在する。ポリオキシアルキレンポリアミンは、約０．２重量パーセント以上、約０．３重量パーセント以上又は約０．５重量パーセント以上の量で硬化性組成物中に存在し得る。ポリオキシアルキレンポリアミンは、約６重量パーセント以下、約４重量パーセント以下又は約２重量パーセント以下の量で硬化性組成物中に存在し得る。
【００３０】
組成物は、レオロジー、粘度、ポンパビリティ及び垂れ特性を制御するための構成要素を含み得る。これらの目的のために組成物中に含められる材料には、１種以上の充填材、１種以上のイソシアネート官能性ポリエチレンベースのプレポリマー、又はそれらの混合物が含まれる。これらの材料は、組成物が所望のレオロジー、粘度及び垂れ特性を示すような十分な量で添加される。好ましくはこれらの構成要素は、組成物が約１０グラム毎分以上、約１５グラム毎分以上又は約２０グラム毎分以上のプレスフロー粘度（室温で、４バール圧力  ２ｍｍノズル、１８ｍｍ長さ）を示して手動分注ガンによる塗布を可能にするように添加される。
【００３１】
組成物は、１種以上の充填材を含み得る。充填材は、本明細書で前に記載されたような様々な理由で添加され、１種以上のタイプの充填材が本発明の組成物中に利用され得る。充填材は、組成物を強化するために、適切な粘度及びレオロジーを付与するために、並びに組成物及び組成物の部品のコストと所望の特性との間のバランスをとるために添加され得る。好ましいクラスの充填材は、１種以上の強化充填材（１種以上のカーボンブラックなどの）、１種以上の粘土、タルカム又は無色素充填材、１種以上のチキソトロープ剤又はそれらの組み合わせを含む。代表的な群の充填材は、各パートにコストと粘度とのバランスを付与するそれらの充填材を含み、粘土及び無色素充填材を含む。そのような充填材は、粘度とコストとの許容できるバランスを調合物に付与するのに、及び組成物の所望の特性を達成するのに十分な量で使用される。この目的のために有用な充填材の中に、粘土、未処理及び処理タルク、並びに炭酸カルシウムがある。代表的な粘土には、カオリン、表面処理カオリン、か焼カオリン、ケイ酸アルミニウム及び表面処理した無水ケイ酸アルミニウムが含まれる。カオリンは、カオリナイトとしても知られ、化学式Ａｌ２Ｓｉ２Ｏ５（ＯＨ）４で表される化合物を含み、それは、ほとんどの場合、粘土サイズの、板様の、六角形状の結晶として存在する。粘土は、所望の特性を有する組成物、例えば手動分配可能な接着剤として利用することができる組成物の調合を容易にする任意の形態で使用することができる。粘土は、微粉粉末、噴霧乾燥ビーズ又は微粉化粒子の形態で混ぜ合わせられてもよい。粘土又は無色素充填材は、ハンドガンによって塗布できる接着剤などの、組成物のレオロジーを、望まれるように機能するのに好適な状態にするのに十分な量で存在する。粘土又は無色素充填材は、組成物の約０重量パーセント以上、約３重量パーセント以上、約５重量パーセント以上、約１０重量パーセント以上又は約１６重量パーセント以上の量で使用され得る。粘土又は無色素充填材は、組成物の約６０重量パーセント以下又は約５０重量パーセント以下の量で使用され得る。
【００３２】
組成物は、チキソトロープ剤（レオロジー添加剤）として機能する充填材を更に含み得る。そのようなチキソトロープ剤は、当業者に周知であり、ヒュームドシリカ等を含む。好ましいヒュームドシリカには、有機変性したヒュームドシリカが含まれる。チキソトロープ剤は、所望のレオロジー特性を与えるのに十分な量で組成物に添加され得る。チキソトロープ剤は、組成物の重量を基準として約０重量パーセント以上、約１重量パーセント以上の量で存在し得る。任意選択のチキソトロープ剤は、組成物の重量を基準として約１０重量パーセント以下、約８重量パーセント、又は約６以下の量で存在し得る。
【００３３】
イソシアネート官能性構成要素は、硬化形態での組成物の弾性率を改善するという目的で多官能性イソシアネートを更に含み得る。「多官能性」は、イソシアネートとの関連で用いられるところでは、２．４以上の官能価を有するイソシアネートを言う。ポリイソシアネートは、約２．４以上、約２．７以上の名目上の官能価を有する任意のものであることができる。多官能性イソシアネートは、約５以下、約４．５以下又は約４．２以下の名目上の官能基を有し得る。多官能性イソシアネートは、組成物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が高い、且つ、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ることができる。ポリイソシアネートは、単量体；単量体イソシアネートの三量体イソシアヌレート又はビューレット；１種以上の単量体イソシアネートの幾つかの単位のオリゴマー又はポリマーの、反応生成物であることができ、脂肪族又は芳香族であることができる。代表的な脂肪族多官能性イソシアネートには、商標及び呼称ＤＥＳＭＯＤＵＲ  Ｎ３３００、ＤＥＳＭＯＤＵＲ  Ｎ３４００、ＤＥＳＭＯＤＵＲ  Ｎ−１００でＢａｙｅｒから入手可能なものなどの、ヘキサメチレンジイソシアネートの三量体が含まれる。代表的な芳香族多官能性イソシアネートには、ポリマーＭＤＩ（メチレンジフェニルジイソシアネート）などのポリマーイソシアネート、例えば、ＶＯＲＡＮＡＴＥ  Ｍ２２０、ＰＡＰＩ  ２０及びＰＡＰＩ  ２７ポリマーイソシアネートなどの、ＰＡＰＩ又はＶＯＲＡＮＡＴＥの商標でＴｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙによって市場に出されているものなどが含まれる。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及ぼすのに十分な量で存在する。余りにも多く使用される場合、組成物の硬化速度が許容できないほど減速する。余りにも少なく使用される場合、所望の弾性率レベルが達成されない。多官能性イソシアネートは、組成物の重量を基準として０重量パーセント以上、約０．５重量パーセント以上、約２重量パーセント以上又は約３重量パーセント以上の量で存在し得る。多官能性イソシアネートは、組成物の重量を基準として約１０重量パーセント以下、約９重量パーセント以下又は約８重量パーセント以下の量で存在し得る。
【００３４】
組成物はまた、イソシアネート部分とイソシアネート反応性部分、すなわち、水又は活性水素含有化合物との反応を触媒する１種以上の触媒を含有し得る。選ばれる触媒は、所望の硬化プロファイルを提供するために選択され得る。組成物は、標準的な触媒系を使用して硬化させられてもよいし、又は潜在性硬化系を使用して硬化させられてもよい。標準的な硬化触媒の中に、有機スズ化合物、金属アルカノアート、及び第三級アミンがある。第三級アミンと有機スズ化合物及び金属アルカノアートの１種以上との混合物などの、複数クラスの触媒の混合物が使用され得る。混合触媒系の例としては、ジモルホリノジエチルエーテルなどの、第三級アミン、及びビスマスオクトアートなどの、金属アルカノアートが挙げられる。有機スズ化合物に、アルキルスズ酸化物、第一スズアルカノアート、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含まれる。第一スズアルカノアートには、第一スズオクトアートが含まれる。アルキルスズオキシドには、酸化ジブチルスズ及びその誘導体などの、ジアルキルスズオキシドが含まれる。代表的な有機スズ化合物は、ジアルキルスズジカルボキシレート及びジアルキルスズジメルカプチドである。より低い全炭素原子のジアルキルスズジカルボキシレートが、組成物においてより活性な触媒であり得る。代表的なジアルキルジカルボキシレートには、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が含まれる。好ましい金属アルカノアートには、ビスマスオクトアート又はビスマスネオデカノアートが含まれる。有機スズ化合物又は金属アルカノアートは、組成物の重量を基準として百万当たり約６０部以上、より好ましくは百万当たり１２０部以上の量で存在し得る。有機スズ化合物又は金属アルカノアートは、組成物の重量を基準として約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０．２重量パーセント以下の量で存在し得る。
【００３５】
代表的な第三級アミン触媒には、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、ジアザビシクロ化合物及びそれらの混合物が含まれる。代表的な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。代表的なジ（（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。ジアザビシクロ化合物は、ジアザビシクロ構造を有する化合物である。代表的なジアザビシクロ化合物には、ジアザビシクロアルカン及びジアザビシクロアルケン塩が含まれる。いくつかの触媒系は、１種以上のジアザビシクロアルカン及び１種以上のジアザビシクロアルケン塩を含み得る。代表的なジアザビシクロアルカンには、商標及び呼称、ＤＡＢＣＯ、ＤＡＢＣＯ  ＷＴ、ＤＡＢＣＯ  ＤＣ  １、ＤＡＢＣＯ  ＤＣ  ２、及びＤＡＢＣＯ  ＤＣ  ２１でＡｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓから入手可能な、ジアザビシクロオクタンが含まれる。代表的なジアザビシクロアルケン塩には、商標及び呼称、ＰＯＬＹＣＡＴ  ＳＡ  １、ＰＯＬＹＣＡＴ  ＳＡ  １／１０、ＰＯＬＹＣＡＴ  ＳＡ  １０２及びＰＯＬＹＣＡＴ  ＳＡ  ６１０でＡｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓから入手可能な、フェノレート、エチルヘキソアート、オレエート及びホルメート塩形でのジアザビシクロウンデセンが含まれる。いくつかの触媒系は、１種以上のジアザビシクロ化合物及び１種以上の有機スズ又は金属アルカノアート化合物及び／又は第三級アミン触媒を含有する。第三級アミンは、約０．０１重量パーセント以上、約０．０５重量パーセント以上、約０．１重量パーセント以上又は約０．２重量パーセント以上の、組成物の重量を基準とする、量で用いられ得る。第三級アミンは、約２．０重量パーセント以下、約１．５重量パーセント以下、又は約１．２重量パーセント以下の、組成物の重量を基準とする、量で用いられ得る。
【００３６】
組成物は、原料１種以上の潜在性室温有機金属触媒を含有し得る。潜在性室温有機金属触媒は、パート２つまり硬化剤サイドに置かれてもよい。潜在性室温有機金属触媒は、ポリオール構成要素中に存在する求核試薬（ポリオール、ポリアミン）と、イソシアネート構成要素中に存在するイソシアネートとの反応を触媒するために機能する触媒である。潜在性有機金属触媒は、遅延作用を示し得る。潜在性室温触媒は、４０℃以上の温度での温度に曝された場合に促進された触媒活性を示し得る。良好なオープンタイム、許容できる最初のラップせん断強さを提供する、且つ、部分硬化及び貯蔵後に許容できるレベルの反応性を維持する任意の潜在性室温有機金属触媒が利用され得る。代表的なクラスの潜在性室温有機金属触媒は、スズ、亜鉛又はビスマスを含有する。代表的な潜在性室温有機金属触媒には、亜鉛アルカノアート、ビスマスアルカノアート、ジアルキルスズアルカノアート、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ラート又はそれらの混合物が含まれる。代表的な潜在性室温有機金属触媒には、亜鉛ネオアルカノアート、ビスマスネオアルカノアート、ジアルキルスズネオアルカノアート、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ラート又はそれらの混合物が含まれる。潜在性室温有機金属触媒は、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ラート又はそれらの混合物であり得る。潜在性室温有機金属触媒は、ジアルキルスズチオグリコラート又はそれらの混合物であり得る。潜在性室温有機金属触媒上のアルキル基は、約１個以上の炭素原子又は４個以上の炭素原子の任意のアルキル基であり得る。潜在性室温有機金属触媒上のアルキル基は、約２０個以下の炭素原子又は１２個以下の炭素原子の任意のアルキル基であり得る。代表的なアルキル基には、メチル、ブチル、オクチル及びドデシル基が含まれる。潜在性室温有機金属触媒は、良好なオープンタイム、許容できる最初のラップせん断強さを提供するのに十分な量で存在し得るし、並びにそれは、部分硬化及び貯蔵後に許容できるレベルの反応性を維持する。潜在性室温有機金属触媒は、ポリオール構成要素の重量を基準として約０．００５重量パーセント以上、約０．０１重量パーセント以上、約０．０２０重量パーセント以上、又は約０．０３０重量パーセント以上の量で存在し得る。潜在性室温有機金属触媒は、ポリオール構成要素の重量を基準として約１．０重量パーセント以下、約０．０８０重量パーセント以下、約０．０７０重量パーセント以下又は約０．０５０重量パーセント以下の量で存在し得る。これらの量は、活性触媒に基づいており、溶媒、不活性化合物、又は商業的に入手可能な触媒製品中に存在し得るような他の材料の質量を無視している。
【００３７】
開示される２パート接着剤は、潜在性触媒として機能する１種以上のフェノールブロックト環状第三級アミンを含有し得る。良好なオープンタイム、許容できる最初のラップせん断強さを提供する、並びに部分硬化及び貯蔵後に許容できるレベルの反応性を維持する任意のフェノールブロックト環状第三級アミンが利用され得る。代表的なフェノールブロックト環状第三級アミンには、フェノールブロックト環状アミジン触媒、ペンディングアミンを持った芳香族若しくは脂環式構造物又は窒素が環構造中へ組み込まれた状態の芳香族若しくは脂環式構造物等が含まれる。代表的な環状アミジン触媒には、１，８−ジアザビシクロウンデカ−７−エン（ＤＢＵ）又は１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノナ−５−エン（ＤＢＮ）等が含まれる。ブロッキング剤は、フェノールそれ自体又は置換フェノールなどのフェノール系化合物であり得る。フェノールブロックト環状アミジン触媒は、ポリオール構成要素かそれともポリイソシアネート構成要素中へ組み込むことができる。フェノールブロックト環状第三級アミン触媒は、良好なオープンタイム、許容できる最初のラップせん断強さを提供するのに十分な量で存在し得るし、並びにそれは、部分硬化及び貯蔵後に許容できるレベルの反応性を維持する。フェノールブロックト環状第三級アミン触媒は、ポリオール又はポリイソシアネート構成要素の重量を基準として約０．０１重量パーセント以上又は約０．０１５重量パーセント以上の量で存在し得る。フェノールブロックト環状第三級アミン触媒は、ポリオール又はポリイソシアネート構成要素の重量を基準として約２．０重量パーセント以下、約１．０重量パーセント以下又は約０．０２５重量パーセント以下の量で存在し得る。
【００３８】
開示される２パート接着剤は、潜在性触媒として機能し得る１種以上のカルボン酸ブロックト環状第三級アミンを含有し得る。良好なオープンタイム、許容できる最初のラップせん断強さを提供する、並びに部分硬化及び貯蔵後に許容できるレベルの反応性を維持する任意のカルボン酸ブロックト環状第三級アミンが利用され得る。代表的なカルボン酸ブロックト環状第三級アミンには、カルボン酸ブロックト環状アミジン化合物、ペンディングアミンを持った芳香族若しくは脂環式構造物又は１個以上の窒素原子が環構造中へ組み込まれた状態の芳香族若しくは脂環式構造物等が含まれる。代表的な環状アミジン触媒には、１，８−ジアザビシクロウンデカ−７−エン（ＤＢＵ）、又は１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノナ−５−エン（ＤＢＮ）等が含まれる。ブロッキング剤は、１〜２４個の炭素原子、とりわけ１〜８個の炭素原子を有する１種以上の脂肪族カルボン酸であり得る。カルボン酸ブロックト第三級アミンは、ポリオール構成要素かそれともポリイソシアネート構成要素中へ組み込むことができる。カルボン酸ブロックト環状第三級アミンは、良好なオープンタイム、許容できる最初のラップせん断強さを提供するのに十分な量で存在し得るし、並びにそれは、部分硬化及び貯蔵後に許容できるレベルの反応性を維持する。カルボン酸ブロックト環状第三級アミンは、ポリオール又はポリイソシアネート構成要素の重量を基準として約０．０１重量パーセント以上又は約０．０１５重量パーセント以上の量で存在し得る。カルボン酸ブロックト環状第三級アミンは、ポリオール又はポリイソシアネート構成要素の重量を基準として約２．０重量パーセント以下、約１．０重量パーセント以下又は約０．０２５重量パーセント以下の量で存在し得る。
【００３９】
組成物は、組成物を水分から保護し、それによって前進を阻害し、及び硬化性組成物中のイソシアネートの時期尚早の架橋を防ぐために機能する、安定剤を更に含み得る。水分硬化性接着剤について当業者に公知の安定剤が本明細書で好ましく使用され得る。そのような安定剤の中に、マロン酸ジエチル、アルキルフェノールアルキレート、パラトルエンスルホニックイソシアネート、ベンゾイルクロリド、リン酸及びオルトギ酸アルキルが含まれる。そのような安定剤は、好ましくは、硬化性組成物の総重量を基準として約０．１重量パーセント以上、好ましくは約０．５重量パーセント以上、より好ましくは約０．８重量パーセント以上の量で使用される。そのような安定剤は、硬化性組成物の重量を基準として約５．０重量パーセント以下、より好ましくは約２．０重量パーセント以下、最も好ましくは約１．４重量パーセント以下の量で使用される。
【００４０】
硬化性組成物に一般に使用される他の構成要素が、本発明の組成物に使用され得る。そのような材料は、当業者に周知であり、紫外線安定剤及び酸化防止剤等を含み得る。本明細書で用いるところでは、硬化性組成物の構成要素に関する全ての重量部は、硬化性組成物の１００全重量部を基準としている。成形部品を調製するのに有用な組成物において、組成物は、離型剤、充填材、導電性構成要素等などの成形部品に一般に使用される構成要素を更に含み得る。発泡体を形成するために使用される組成物では、そのような組成物は、発泡剤、離型剤、スキン形成剤等などの、発泡体形成組成物に一般に使用される原料を更に含み得る。
【００４１】
組成物は、当技術分野において周知の手段を用いて構成要素を一緒にブレンドすることによって調合され得る。一般に、構成要素は好適なミキサーでブレンドされる。そのようなブレンディングは、好ましくは、時期尚早の反応を防ぐために、例えば減圧下での、酸素、及び大気水分の不在下の不活性雰囲気で行われる。材料は、減圧下又は、窒素若しくはアルゴンなどの、不活性ガス下でブレンドされ得る。原料は、十分にブレンドされた混合物を調製するのに十分な時間、例えば約１０〜約６０分間ブレンドされる。プレポリマーは、構成要素をブレンドして硬化性組成物の２つのパートを形成する前に調製される。組成物の２つのパートは、別々にブレンドされる。組成物が調合されるとすぐに、イソシアネート基を含有するプレポリマーの時期尚早の架橋を防ぐために水分及び酸素からそれが保護されるように、それは好適な容器に梱包される。
【００４２】
パート１及びパート２は、選ばれた容積、例えば等しい容積の構成要素が提供される場合に、イソシアネート指数が１．０〜１．８、１．１〜１．８、又は１．１５〜１．６５であり得るように調合され得る。「イソシアネート指数」は、パート１（樹脂構成要素）中のイソシアネート基の数対パート２（硬化剤構成要素）中のイソシアネート反応基の数の比である。イソシアネート指数は、１：１容積比で、１．１５〜１．６５であり得る。
【００４３】
組成物は、本明細書で前に記載されたように様々な基材を接合するために使用され得る。２つのパートは接触させられる。接触させられた組成物が基材に塗布され、第１基材上の組成物がその後第２基材と接触させられる。組成物が塗布される表面は、塗布前にきれいにされ及び／又は活性化され及び／又は下塗りされ得る；例えば、全てがそれらの全体を参照により本明細書に援用される、米国特許第４，５２５，５１１号明細書；同第３，７０７，５２１号明細書及び同第３，７７９，７９４号明細書を参照されたい。硬化は、対流熱、衝突熱、ＩＲ加熱、誘導加熱、マイクロ波加熱等によって硬化中の組成物に熱を加えることによって加速することができる。接着剤組成物は、少なくとも約３分以上又は約５分以上のオープンタイムを提供するために調合され得る。「オープンタイム」は、組成物が高粘性のペーストになり始める、及び第２基材の形状に適合し、それに接着するために組み立て中に変形を受けないまでの第１基材への組成物の塗布後の時間を意味すると理解される。組成物は、好ましくは、約３分以上又は約５分以上の不粘着性時間を示し得る。
【００４４】
使用時に、２パート組成物の構成要素が混合される。商業的及び工業的環境において最も容易に使用される２パート組成物のためには、２つのパートが組み合わせられる容積比は、好都合な整数であり得る。これは、静的及び動的混合を含む従来の、商業的に入手可能な計量分配装置での硬化性組成物の塗布を容易にする。静的混合付きのそのような計量分配装置は、米国特許第４，５３８，９２０号明細書及び同第５，０８２，１４７号明細書（参照により本明細書に援用される）に示されており、Ｓｕｌｚｅｒ  Ｌｔｄ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄの商品名ＭＩＸＰＡＣ又はＳＵＬＺＥＲ（商標）ＱＵＡＤＲＯでＣｏｎｐｒｏｔｅｃ，Ｉｎｃ．（Ｓａｌｅｍ，Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ）から入手可能である。典型的には、これらの計量分配装置は、各チューブが重合性組成物の２つのパートの１つを受け入れることを意図している状態でサイド−バイ−サイドに配置されたペアのチューブ状容器を使用する。２つのプランジャー（各チューブ用の１つ）は、同時に前進して（例えば、手動により又は手発動ラチェッティング機構により）チューブの内容物を、２つのパートのブレンディングを容易にするための静的ミキサーをまた含有し得る、共通の、中空の、細長い混合室中へ排出させる。ブレンドされた重合性組成物は、混合室から基材上へ押し出され得る。電気駆動設備を用いる場合、動的混合が用いられ得る。チューブが空になるとすぐに、それらを新たなチューブと取り替え、塗布プロセスを続けることができる。重合性組成物の２つのパートが組み合わせられる容積比は、チューブの直径によって制御される。（各プランジャーは、固定直径のチューブ内に受け入れられるための大きさに作られており、プランジャーは、同じ速度でチューブ中へ前進させられる。）  単一計量分配装置は、多くの場合、様々な異なる２パート重合性組成物での使用を意図しており、プランジャーは、好都合な混合比で重合性組成物の２つのパートを送出するための大きさに作られている。いくつかの一般的な混合比は、１：１、２：１、４：１及び１０：１であり、不規則な比であることもできる。好ましくは、２つのパートは、約１：１の混合比でブレンドされる。
【００４５】
混合された２パート組成物は、液だれなしの塗布を可能にするのに好適な粘度を有し得る。２つの個々の構成要素の粘度は、同じオーダーの大きさのものであり得る。より低い粘度については、構成要素は、未硬化接着剤系の垂れを防ぐために当技術分野において公知のゲル化剤を必要とし得る。２パート接着剤組成物は、２つのパートを混合すると硬化し始める。
【００４６】
２つの基材の接合方法が開示される。ポリオール構成要素及びイソシアネート構成要素は、混合接着剤を形成するために混合される。混合組成物は、２つの基材間で及び２つの基材と接触して接着剤層に形成される。基材を接着剤と接触させる前に、接着促進剤が基材の１つ又は両方に適用され得る。接着剤層は次に、２つの基材間で及び２つの基材と接触して硬化して２つの基材のそれぞれに接合した硬化接着剤の層を形成する。
【００４７】
ポリオール構成要素及びイソシアネート構成要素は、多くの場合、室温（約２２℃）で混合すると自発的に反応し、より高い温度に接着剤を加熱する必要なしに硬化するであろう。硬化は、例えば、０〜３５℃の温度で構成要素を単に混合し、構成要素をその温度で反応させることによって達成され得る。ほぼ室温で、２パート接着剤は、以下の実施例に記載されるように測定される、約３分以上、約５分以上、約８分以上、約９分以上又は１０〜１５分のオープンタイムを示し得る。
【００４８】
加熱は、より迅速な硬化を得るために接着剤に加えることができる。ポリオール及びイソシアネート構成要素は、別々に加熱し、次に、更なる印加熱あり又はなしで、混合し、硬化させることができる。或いは、ポリオール及びイソシアネート構成要素は、０〜３５℃などの、より低い温度で混合し、次により高い硬化温度に加熱することができる。基材は、必要ならば接着剤を塗布する前に加熱することができる。硬化段階において高温が用いられる場合、そのような温度は、例えば、約３６℃以上、又は約５０℃以上であり得る。そのような温度は、例えば、約１５０℃以下、又は約１３０℃以下であり得る。
【００４９】
２構成要素ポリウレタン接着剤の層は、アセンブリを形成するために２つの基材間の接合ラインにおいて形成され得る。接着剤層は次に、アセンブリに赤外放射を当てることによって接合ラインにおいて少なくとも部分的に硬化する。赤外放射は、例えば、接着剤層の温度が約８０℃以上、又は約９０℃以上、又は約１５０℃以下、又は約１３０℃以下に達するまで、当てられ得る。そのように加熱されるアセンブリは、接着剤層が部分又は完全硬化を達成するために５秒以上の期間そのような温度に曝されるまで赤外放射下に維持され得る。  例えば、赤外放射は、接着剤層の温度が８０〜１５０℃、好ましくは９０〜１３０℃になるまで、５〜６０秒間、５〜４５秒、１０〜３０秒間又は１０〜２０秒間続けられてもよく、その時点で赤外放射への露光はやめられる。
【００５０】
部分硬化のみが赤外放射を当てることによって行われる場合、部分硬化は、２つのタイプのどちらか又は両方であることができる。１つのタイプの部分硬化では、全体接着剤層が硬化するが、部分的にすぎない。そのような部分硬化は、好ましくは、構成要素の硬化によって３次元ポリマー網状構造が接着剤層に形成される、少なくともゲル点までである。別のタイプの部分硬化では、接合ラインにおける接着剤層の１つ以上の所定の、局在化部分のみが硬化する。これは、少なくとも部分的に硬化した部分と、ほとんど又は全く硬化を受けていない部分とを有する接着剤層を生成する。接着剤層の所定の、局在化部分は、接着剤層の全面積の、例えば、５〜８０％、５〜５０％又は５〜２５％を構成し得る。部分硬化段階の後で、接着剤層の未硬化又はほんの部分的に硬化した部分が次に、更に硬化して完全硬化接着剤を形成する。硬化を完了させるその後の段階は、ほぼ室温（１５〜３５℃などの）又は３５℃超〜８０℃などの高温で行うことができる。
【００５１】
たった今記載されたような２段階硬化プロセスは、様々な製造、建物及び建設、並びに野外組み立て及び修復用途において有用である。赤外放射を当てることによる部分硬化のみを行うことによって、基材への接着剤の迅速な接合を非常に短時間で、多くの場合わずか１０秒〜２分で得ることができる。接合部品は、部分硬化から１時間以下後、部分硬化から約１０分以下後、部分硬化から約３分以下後又は部分硬化から約１分以下後に取り扱うことができる。この初期結合は、多くの場合、アセンブリが更なるハンドリングに耐えることができるほど十分に頑強である。更なるハンドリングには、例えば、下流作業ステーションへのアセンブリの輸送と、１つ以上の他の構成要素へのアセンブリの接合、様々な造形及び／又は機械加工工程、コーティングの適用等を含み得る更なる製造工程とが含まれ得る。硬化の完了は、そのような追加のハンドリング工程中に及び／又は工程後に行うことができる。多くの場合、接着剤は、少なくとも一つには有機金属触媒の触媒作用のため、それを高温、赤外放射又は他のエネルギー源に曝すことなく完全に硬化するであろう。酸ブロックト環状アミジン触媒は、赤外加熱段階中に脱ブロックして、たとえその後の工程が追加の印加エネルギーなしに行われる場合でも、その後の硬化工程中の硬化を促進する活性触媒を生成し得る。
【００５２】
基材は限定されない。それらは、金属、金属合金、有機ポリマー、木材、ボール紙若しくは紙などの、リグノセルロース系材料、セラミック材料、様々なタイプの複合材料、又は他の材料であり得る。炭素繊維強化プラスチックが特に興味のある基材である。基材は、いくつかの実施形態において、開示される硬化接着剤組成物で一緒に接着される乗り物の部品又は乗り物のサブアセンブリである。基材は、多層ラミネートを形成するために接着剤を使用して一緒に接着させられる個々の層であり得る。基材は、建物部材であり得る。
【００５３】
硬化性組成物に一般に使用される他の構成要素が、開示される組成物に使用され得る。そのような材料は、当業者に周知であり、紫外線安定剤及び酸化防止剤等を含み得る。組成物はまた、当技術分野において公知の耐久性安定剤を含有し得る。代表的な耐久性安定剤は、アルキル置換フェノール、ホスファイト、セバケート及びシンナメートである。１クラスの耐久性安定剤には、有機ホスファイトが含まれる。有機ホスファイトは、基材表面への接着剤組成物の接合の耐久性を高めるのに十分な量で存在し得る。そのようなホスファイトは、参照により本明細書に援用される、Ｈｓｉｅｈら  米国特許第７，４１６，５９９号明細書カラム１０、ライン４７〜カラム１１ライン２５に開示されている。代表的な有機ホスファイトは、ポリ（ジプロピレングリコール）フェニルホスファイト（商標及び呼称ＤＯＶＥＲ−ＰＨＯＳ  １２でＤｏｖｅｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能な）、テトラキスイソデシル  ４，４’−イソプロピリデンジホスファイト（商標及び呼称ＤＯＶＥＲＰＨＯＳ  ６７５でＤｏｖｅｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能な）、並びにフェニルジイソデシルホスファイト（商標及び呼称ＤＯＶＥＲＰＨＯＳ  ７でＤｏｖｅｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能な）である。有機ホスファイトは、組成物の重量を基準として約０．１重量パーセント以上又は約０．２重量パーセント以上の量で組成物中に存在し得る。有機ホスファイトは、組成物の重量を基準として約１．０重量パーセント以下又は約０．５重量パーセント以下の量で組成物中に存在し得る。
【００５４】
組成物は、当技術分野において周知の手段を用いて構成要素を一緒にブレンドすることによって調合され得る。一般に、構成要素は好適なミキサーでブレンドされる。そのようなブレンディングは、好ましくは、時期尚早の反応を防ぐために酸素及び大気水分が不在の不活性雰囲気中で行われる。
【００５５】
開示される組成物は、約５分以上、７分以上、約８分以上又は約９分以上のオープンタイムを提供するために調合され得る。２パート接着剤組成物は、約２０分以下又は約１５分以下のオープンタイムを提供するために調合され得る。「オープンタイム」は、組成物が高粘性のペーストになり始める、及び第２基材の形状に適合し、それに接着するために組み立て中に変形を受けないまでの第１基材への組成物の塗布後の時間を意味すると理解される。オープンタイムは、レオロジー反応性が約５００秒以上又は約６００秒以上であるレオロジー反応性によって測定され得る。
【００５６】
２構成要素用の組成物は、好ましくは、硬化接着剤（例えば、２３℃及び５０パーセント相対湿度での７日硬化後の）が、約−１０℃以下、好ましくは約−２０℃以下、より好ましくは約−３０℃以下、最も好ましくは約−３５℃以下のガラス転移温度を有するように選択される。より好ましい組成物は、約−５℃以下の第１ガラス転移温度及び約３０℃以上の第２ガラス転移温度などの、２つ以上のガラス転移温度を有する。好ましくは、第１ガラス転移温度は、約−１０℃以下、好ましくは約−２０℃以下、より好ましくは約−３０℃以下、最も好ましくは約−３５℃以下である。第１ガラス転移温度は、約−１１０℃以上、又は約−６０℃以上であり得る。第２ガラス転移温度は、好ましくは約３５℃以上、より好ましくは約４０℃以上、更により好ましくは約５０℃以上、更により好ましくは約６０℃以上、最も好ましくは約７０℃以上である。
【００５７】
本明細書に記載されるような分子量は、特に明記しない限り、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＳＥＣとも言われる）によって測定され得る、数平均分子量である。ポリウレタンプレポリマーについては、イソシアネート化合物の及び当業者に公知であるようにそれらが反応するポリオール化合物の当量比からおおよその数平均分子量を計算することもまた可能である。
【実施例】
【００５８】
以下の実施例は、本発明を説明するために提供されるが、その範囲を限定することを意図しない。全ての部及び百分率は、特に明記しない限り、重量による。
【００５９】
異なる温度での弾性率は、ＴＡ  ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ装置ＡＲ  ２０００ＥＸでのＤＭＡ法で測定する。弾性率は、５℃／分の加熱速度で−１００℃〜１２０℃までの温度範囲において測定する。測定は、１０００００Ｐａの一定のＯＺＳＳストレス及び１Ｈｚの周波数で、ねじれモードで行う。２ｍｍ厚さ、１２．５ｍｍ幅及び６０ｍｍ長さの試料検体を測定する。
【００６０】
引張強さ、破断点伸び、ヤング率は、２％〜５％の変位での２ｍｍ厚さの、完全硬化試験検体に関して、ＤＩＮ  ５３  ５０４に従って測定する。ヤング率測定の標準偏差はおおよそ１０％であり、引張強さ測定の標準偏差はおおよそ５％であり、破断点伸びの標準偏差はおおよそ１５％である。
【００６１】
暴露。カタプラズム暴露サイクルは、（１）５０％相対湿度（ｒｈ）で２３℃での７日、（２）カタプラズムの７日と定義される。カタプラズマ（Ｃａｔａｐｌａｓｍａ）処理は、綿での試料の包装及び１０倍の水での綿包装の飽和並びに引き続き蒸発を回避するためにアルミ箔及びポリエチレン箔で包むことを含む。パックされた試料を、７０℃で７日、−２０℃で１６時間暴露させ、周囲温度にし、包みを開けた試料を２３℃で２時間貯蔵する。
【００６２】
ポリオール構成要素は、バッチプロセスで調製する。典型的なバッチサイズは、実験室規模では５ＫＧ、パイロットプラント規模では２０ＫＧ、製造規模では１０００ＫＧ以上である。ポリオール構成要素は、遊星型ミキサーで調製する。或いは、溶解機ミキサーを使用することができる。全ての液体構成要素を、周囲温度で、表１に明示されるような重量パーセントに従ってミキサーに添加する。液体構成要素を、ポリオール及び触媒と定義する。液相を抜き、潜在的な空気取り込みを排除するために、充填材の添加前に減圧をかける。典型的には１０００ｍＰａの減圧をかける。充填材を、１５分内で撹拌下に液相に表１に明示されるような重量百分率で添加する。溶解機技術が適用される場合、典型的な撹拌速度は６００ｒｐｍである。混合を追加の５分間周囲圧力下で続行する。混合物をおおよそ８０バールの典型的な圧力で追加の３０分間減圧下に更に撹拌する。溶解機技術が適用される場合、典型的な撹拌速度は４００ｒｐｍである。混合中に印加されるせん断は、混合物の温度上昇を引き起こす。完全な混合後に、混合容器を窒素でフラッシュする。
【００６３】
イソシアネート構成要素は、バッチプロセスで調製する。典型的なバッチサイズは、実験室規模では５ＫＧ、パイロットプラント規模では２０ＫＧ、製造規模では１０００ＫＧ以上である。イソシアネート構成要素は、遊星型ミキサーで調製する。或いは、溶解機ミキサーを使用することができる。イソシアネート構成要素に使用される、プレポリマーは、以下に記載されるようなその場プロセスにおいて調製することができる。全ての液体構成要素を、周囲温度で、表２に明示されるような重量パーセントに従ってミキサーに添加する。更に、５０％の充填材を、充填材を予備分散するために撹拌下に混合物に添加する。残りの５０％の充填材を増加した撹拌下に添加する。溶解機技術が用いられる場合、追加の充填材を４００ｒｐｍの典型的な撹拌速度で添加する。混合を２０分間減圧下に周囲温度で続行して均一な混合物を得る。１０００ミリバールの典型的な減圧値を適用する。重合プロセスを完成するために、温度を８５℃に上げる。更に、反応混合物を排気するために減圧をかける。典型的には、８０ミリバールの減圧をかける。８０ミリバール圧力で８５℃での混合を４５分間続行する。溶解機技術を用いる場合、混合を典型的には４００ｒｐｍで行う。混合を、増加した撹拌速度で最低７５℃の温度及び最大８０ミリバール圧力で更に９０分間続行する。溶解機技術が用いられる場合での典型的な撹拌速度は１０００ｒｐｍである。反応混合物の温度をおおよそ４０℃まで下げるために、混合を、追加の４０分間冷却下に低下した撹拌速度で続行する。溶解機技術が用いられる場合、溶解機のスイッチを切る。完全な混合後に、混合容器を窒素でフラッシュする。
【００６４】
原料  ４５００の分子量を有する、非疎水性ポリオール１  ポリアルキレンオキシドトリオール、Ｖｏｒａｎｏｌ  ＣＰ  ４６１０ポリオール。
ポリアルキレンオキシドアミン１は、Ｊｅｆｆａｍｉｎｅ  Ｄ  ４０３として入手可能なポリオキシアルキレンアミンである。
ポリアルキレンオキシドアミン２は、４００の分子量を有する、グリセリン開始ポリグリコールアミン、Ｊｅｆｆａｍｉｎｅ  ４００ポリアミンである。
商品名及び呼称ＴＩＢ  ７２０で入手可能なビスマス−カルボキシレート触媒
商品名及び呼称ＴＯＹＯＣＡＴ  ＤＢ  ４１で入手可能な１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン（「ＤＢＵ」、ＣＡＳ  ２２９−７１３−７）カルボン酸ブロックト触媒
ジブチルスズジラウレート。
商標及び呼称ＤＡＢＣＯ  ３３ＬＶで入手可能な１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン。
商品名及び呼称ＴＯＹＯＣＡＴ  Ｆ−２２で入手可能な感熱性アミン触媒
ＫａＭｉｎ  １００Ｃ（ＩＭＥＲＹＳ）は、おおよそ２μｍ（９０％＞１０μｍ）の平均粒径、８．５ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積及び６．０〜６．５のｐＨの予備乾燥か焼陶土（５５％のＳｉＯ２、４５％のＡｌ２Ｏ３）である。
モレキュラーシーブ３Ａ
Ｍｏｎｏｍｉｘ  Ｇは、２．５〜５．３μｍの中間粒径のおおよそ６１％のＳｉＯ２及びおおよそ３１％のＭｇＯを含有する、Ｉｍｅｒｙｓから入手可能な、タルカムベースの充填材である。
Ａｅｒｏｓｉｌ  Ｒ  ２０２は、疎水変性したポリジメチルシロキサン被覆ヒュームドシリカである。
【００６５】
２つのポリオール調合物を、表１にリストアップされる原料を使用して調製する。商標及び呼称Ｖｏｒａｎａｔｅ  Ｍ２２０で入手可能なポリマーのメチレンジフェニルイソシアネートは、２．７の官能価及び約１３６の当量を有する。
商標及び呼称、ＩＳＯＮＡＴＥ  Ｍ１４３で入手可能な、カルボジイミド変性メチレンジフェニルジイソシアネートは、２．２の官能価及び１４３の当量を有する。
Ｖｏｒａｎｏｌ  ４００は、ＤＯＷ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な、１モル分子量当たり２１２ｇの平均分子量及びおおよそ５５ｍｇのＫＯＨ／ｇのＯＨ価のポリプロピレングリコールホモポリマーである。
Ｖｏｒａｎｏｌ  ２０００Ｌは、ＤＯＷ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な、１モル分子量当たり１０００ｇの平均当量分子量及びおおよそ５５ｍｇのＫＯＨ／ｇのＯＨ価のポリプロピレングリコールホモポリマーである。
Ｖｏｒａｎｏｌ  ＣＰ４６１０は、ＤＯＷ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な、１モル分子量当たり１６０３ｇの平均当量分子量及びおおよそ３５ｍｇのＫＯＨ／ｇのＯＨ価のグリセリン開始プロポキシル化及びエトキシル化ベースのトリオールである。
【００６６】
Ｐｏｌｙ  ｂｄ（登録商標）Ｒ２０ＬＭは、Ｃｒａｙ  Ｖａｌｌｅｙから入手可能な、１３００ｇ／モルの分子量及び２の多分散性のブタジエンの液体ヒドロキシル末端ポリマーである。
【００６７】
Ｖｏｒａｐｅｌ（商標）Ｄ３２０１は、ＤＯＷ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な、１９２１〜２１２５ｇ／モルの平均分子量及びおおよそ５６ｍｇのＫＯＨ／ｇのＯＨ価の疎水変性（ポリブチレンオキシド）ジオールである。
【００６８】
ポリＴＨＦは、１９５０〜２０５０ｇ／モルの分子量及び５４．７〜５７．５のヒドロキシル価のポリ（テトラメチレンオキシド）ジオールである。
【００６９】
硬化組成物は、本プロセスによって表３のリストアップされたポリオール及びイソシアネートから調製する。硬化後の組成物の試験の結果を表３に示す。
【００７０】
【表１】
2020524194.tif 000002
【００７１】
イソシアネート官能性プレポリマーは、表２にリストアップされる原料から調製する。
【００７２】
表３は、周囲温度でのヤング率、せん断強さ及び破断点伸びなどの、１：１ミキサーを使用する発明の及び比較の２Ｋポリウレタン接着剤の特性を示す。
【００７３】
データは、明記されるポリ及びイソシアネート構成要素の１：１混合物をベースとする、混合２Ｋポリウレタン接着剤に言及する。データは、ＤＭＡで示されない場合Ｔ−ボーン試料でＤＩＮ規範に従って生じるものである。ヤング率の温度依存性に関するＤＭＡ印付きデータは、ＤＭＡ測定で生じるものである。
【００７４】
【表２】
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【００７５】
【表３】
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【００７６】
開示組成物の実施例及び比較例の湿潤−熱暴露性能は、７ｄ周囲温度で硬化する接着剤試料対７ｄ  カタプラズム（７０℃、１００％相対湿度）処理に更に曝される試料のヤング率の変化に基づいて評価する。
【００７７】
発明実施例及び比較例の温度安定性性能は、−３０℃、２３℃及び８５℃で測定される接着剤試料の弾性率の変化に基づいて評価する。
【００７８】
【表４】
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【００７９】
全てのＶｏｒａｎｏｌ（商標）１０１０Ｌプレポリマー、ＭＥＧハードセグメントベースのレシピＰＯＬ  ２−ＩＳＯ  １は、カタプラズム暴露後のヤング率の著しい５８％低下を明らかにする。２３℃で３５１ＭＰａのヤング率は、８５℃で３５ＭＰａまで１０のファクターだけ著しく低下する。ソフトセグメント及びハードセグメントの親水性性質は、カタプラズム暴露中に水吸収を容易にし、それは、可塑化効果及び弾性率の低下をもたらす。類似極性のソフト及びハードセグメントは、５７℃（Ｔｇ）の既に同程度に低い温度で相分離の喪失をもたらし、−３５℃〜８５℃の温度範囲における弾性率（例えば、ヤング率又はせん断貯蔵弾性率）の著しい低下をもたらす。弾性率は、２３℃で３５２ＭＰａから８５℃で３５ＭＰａまで１０のファクターだけ著しく低下する。
【００８０】
【表５】
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【００８１】
レシピＰＯＬ  １−ＩＳＯ  ２でのより疎水性のハードセグメント  １，４−ブタンジオールへの変更は、たったの１７％の変化で、カタプラズム暴露後の著しく改善された湿潤−熱安定性をもたらす。しかし、温度にわたっての弾性率（例えば、ヤング率又はせん断貯蔵弾性率）の低下は、−３５℃と２３℃との間で１４のファクターで、依然として非常に高い。
【００８２】
レシピＰＯＬ  ２−ＩＳＯ  ３でのより疎水性のポリＢＤソフトセグメント部分及び親水性ハードセグメント部分ＭＥＧへの変更は、性能改善をもたらさない。４８％のカタプラズム暴露後のヤング率の低下は非常に高い。２３℃と８５℃との間で２１のファクターで、温度にわたってのヤング率の変化は非常に高い。
【００８３】
特許請求される調合物のハード−ソフトセグメント設計の変更ＰＯＬ  １−ＩＳＯ  ４、ＰＯＬ  １−ＩＳＯ  ５、ＰＯＬ  １−ＩＳＯ  ６は、改善された湿潤−熱並びに温度安定性性能を示す。
【００８４】
疎水性１，４−ブタンジオールハードセグメント部分を含有する、及び疎水性ソフトセグメント  ポリＢＤ（ＩＳＯ  ４）、ポリＴＨＦ（ＩＳＯ  ５）及び（ポリブチレンオキシド）−ジオール（ＩＳＯ  ６）を持った組成物は、たった４〜１２％のヤング率の低下を示し、それは湿潤−熱安定性を実証する。−３５℃〜２３℃及び２３℃〜８５％の温度範囲にわたっての弾性率（例えば、ヤング率又はせん断貯蔵弾性率）の変化は、非常に低い３〜７のファクターを示す。４０〜６０ＭＰａの８５℃での弾性率（例えば、ヤング率又はせん断貯蔵弾性率）は非常に高い。
【００８５】
開示される組成物のソフトセグメント設計の更なる変性ＰＯＬ  １−ＩＳＯ  ７、ＰＯＬ  １−ＩＳＯ  ８、ＰＯＬ  １−ＩＳＯ  ９は、類似の性能をもたらす。２０：８０（ＩＳＯ  ７）、５０：５０（ＩＳＯ  ８）及び８０：２０（ＩＳＯ  ９）の比での（ポリブチレンオキシド）−ジオールとポリＢＤとの混合物は、同様に良好な湿潤−熱暴露及び温度をもたらす。
【００８６】
ソフトセグメント部分のその上更なる変性は、識別される性能を持った開示組成物をもたらす。レシピＰＯＬ  １−ＩＳＯ  １０〜１２は、Ｖｏｒａｎｏｌ（商標）１０１０ＬとポリＢＤ  Ｒ２０ＬＭとの混合物をベースとしている。
【００８７】
−３５℃〜２３℃及び２３℃〜８５％の温度範囲にわたっての弾性率（例えば、ヤング率又はせん断貯蔵弾性率）の変化は、非常に低い３〜７のファクターを示す。４０〜６０ＭＰａの８５℃でのヤング率は非常に高い。
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月9日(2020.1.9)
【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】
パート１及びパート２を含む２つのパートを含む組成物であって、前記パート１が、
ａ）プレポリマーの主鎖中にイソシアネート官能基及び疎水性セグメントの残基を有する１種以上のプレポリマー（ここで、前記疎水性セグメントの前記残基は、前記プレポリマーの約４重量パーセント〜約６０重量パーセントを構成する）を含み、
並びに前記パート２が、
ｂ）２個以上のイソシアネート反応基を有する１種以上のオリゴマー又はポリマー化合物；及び
ｃ）２個以上のヒドロキシル基を有する１種以上の低分子量化合物（ここで、前記低分子量化合物は、１種以上のＣ４〜６アルキレン化合物を含み、そのような低分子量化合物の量は、前記組成物の重量を基準として約３〜約１２重量パーセントである）
を含む
組成物。
【請求項２】
前記疎水性セグメントが、前記疎水性セグメントを含有するポリオールに由来する請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記疎水性セグメントを含有する前記ポリオールがホモポリマーである請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
前記疎水性セグメントが、直鎖若しくは分岐鎖Ｃ４〜８アルキレン基又は疎水性エステル基を含む請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
前記疎水性セグメントが、前記プレポリマーの約５重量パーセント〜約５５重量パーセントを構成する請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
前記疎水性セグメントを含有する前記ポリオールが、１種以上のポリブタジエンジオール、ポリブチレンオキシドジオール、疎水性ポリエステルジオールの残基を含む請求項２に記載の組成物。
【請求項７】
イソシアネート官能基を有する前記１種以上のプレポリマーが、約２．０〜約３．０のイソシアネート官能価を有する請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
前記組成物の重量を基準として、
ａ）イソシアネート官能基及び前記プレポリマーの前記主鎖中に疎水性セグメントの残基を有する約５〜約４０重量パーセントの前記１種以上のプレポリマー；
ｂ）２個以上のイソシアネート反応基を有する約２５〜約７５重量パーセントの前記１種以上のオリゴマー又はポリマー化合物
を含む請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
前記イソシアネート官能基と前記イソシアネート反応基及び前記ヒドロキシル基との反応を触媒する１種以上の触媒を含有する請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
１種以上の充填材を１つのパート又は両方のパートに含有する請求項１に記載の組成物。
【請求項１１】
ｉ）請求項１に記載のパート１及びパート２を接触させ、混合物を形成する工程と；
ｉｉ）前記混合物を１つ以上の基材と接触させる工程と；
ｉｉｉ）前記基材を、前記基材間に配置された前記混合物と合わせて接触させる工程と；
ｉｖ）前記基材を接合するために前記混合物を硬化させる工程と
を含む２つ以上の基材の接合方法。
【請求項１２】
前記混合物の硬化が、前記基材及び／又は前記混合物が前記基材間に配置された前記基材を高温に曝すことによって加速される請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記疎水性セグメントを含有する前記ポリオールが、１つ以上の疎水性セグメントと１つ以上の親水性セグメントとを含有するコポリマーである請求項２に記載の組成物。
【請求項１４】
前記疎水性セグメントが、前記プレポリマーの約７重量パーセント〜約５０重量パーセントを構成する請求項１に記載の組成物。
【請求項１５】
イソシアネート官能基を有する前記１種以上のプレポリマーが、約２．０〜約２．７のイソシアネート官能価を有する請求項１に記載の組成物。
【請求項１６】
イソシアネート官能基を有する前記１種以上のプレポリマーが、約２．１〜約２．７のイソシアネート官能価を有する請求項１に記載の組成物。
【請求項１７】
前記１種以上の充填材が、前記組成物の重量を基準として約２５〜約７５重量パーセントの量で含まれる請求項１５に記載の組成物。
【国際調査報告】
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