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上胶剂用组合物以及人造草皮制作方法

  • 专利名称
    上胶剂用组合物以及人造草皮制作方法
  • 发明者
    樋笠幸一郎, 五十岚善则
  • 公开日
    2007年11月21日
  • 申请日期
    2007年5月15日
  • 优先权日
    2006年5月17日
  • 申请人
    株式会社E-Tec
  • 文档编号
    D06N3/12GK101074350SQ200710107499
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种上胶剂组合物,其含有分子中含2个以上异氰酸酯基的多异氰酸酯,分子中有2个羟基的二醇,含有来自含3个以上羟基的多元醇的结构单元(i)且数均分子量为2000~10000的多元醇,以及具有二环式脒结构的催化剂2.如权利要求1所述的上胶剂用组合物,其特征在于所述多元醇进一步含有来自于环氧烷的结构单元(ii),且所述结构单元(i)与所述结构单元(ii)通过醚键结合3.如权利要求2所述的上胶剂用组合物,其特征在于所述多元醇在所述结构单元(ii)的末端上具有环氧乙烷封端结构4.如权利要求1~3任一项所述的上胶剂用组合物,其特征在于所述多异氰酸酯中的异氰酸酯基摩尔数(X),与所述二醇中羟基摩尔数以及所述多元醇中羟基摩尔数的总摩尔数(Y)之比(摩尔数(X)/摩尔数(Y)=NCO/OH)为0.9~1.35.如权利要求1~4任一项所述的上胶剂用组合物,其特征在于所述多元醇的羟基当量为700~3000g/eq6.人造草皮,其具有人造草皮基布和上胶剂层,其中,所述人造草皮基布具有基布以及在所述基布的一面上设置的许多绒线,所述上胶剂层由在所述基布的另一面上涂布权利要求1~5任一项所述的上胶剂用组合物所而形成
  • 技术领域
    本发明涉及上胶剂用组合物以及人造草皮更详细地,涉及可形成与以前的上胶剂层具有同等物性的上胶剂层、可用时间足够长而且固化时间短的上胶剂用组合物以及人造草皮
  • 背景技术
  • 专利详情
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  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:上胶剂用组合物以及人造草皮的制作方法 以前,在例如地毯等纤维制品以及人造草皮的背面,配置有用于保持纤维制品以及人造草皮的绒线上胶剂层。该上胶剂层,例如,可在基布上织上(植入)绒线后,在基布背面上涂布用于形成上述上胶剂层的组合物(以下,记为“上胶剂用组合物”),经固化涂布的上胶剂用组合物而得到。但是,上述的上胶剂用组合物,从涂布操作性的观点来看,要求其到涂布操作结束不进行固化反应,即可用时间要长。另一方面,涂布操作结束后要在短时间内固化。具有这样性质的上胶剂用组合物,已知有含特定多异氰酸酯以及多元醇的组合物。例如,已公开的含特定多异氰酸酯、具有2个含活性氢基团的低分子化合物以及平均官能团数为1.8~2.2的多元醇的上胶剂用组合物(参照专利文献1)。专利文献1日本专利第2750132号公报发明内容但是,专利文献1中所记载的上胶剂用组合物,可用时间依然短,在涂布后固化所需时间方面,尚有改善的余地。本发明是在借鉴以前技术所涉及课题的基础上形成的,通过含有在受到加热刺激而加速促进固化反应的特定催化剂,从而提供可用时间长、在短时间内可固化的上胶剂用组合物以及人造草皮。本发明人为解决上述课题而进行专心研究,结果发现通过含有特定多异氰酸酯、二醇、多元醇以及催化剂,可以解决上述课题,从而完成本发明。具体的,通过本发明,提供以下的上胶剂用组合物以及人造草皮。上胶剂用组合物,其含有分子中含2个以上异氰酸酯基的多异氰酸酯,分子中有2个羟基的二醇,具有来自含3个以上羟基的多元醇的结构单元(i)且数均分子量为2000~10000的多元醇,以及具有二环式脒结构的催化剂。上述[1]中所述的上胶剂用组合物,其中,上述多元醇进一步含有来自环氧烷的结构单元(ii),上述结构单元(i)与上述结构单元(ii)通过醚键结合。上述[2]中所述的上胶剂用组合物,其中,上述多元醇在上述结构单元(ii)的末端具有环氧乙烷封端结构。
上述[1]~[3]中任何一项所述的上胶剂用组合物,其中上述多异氰酸酯中的异氰酸酯基的摩尔数(X),与上述二醇中羟基的摩尔数以及上述多元醇中羟基的摩尔数的总摩尔数(Y)之比(摩尔数(X)/摩尔数(Y)=NCO/OH)为0.9~1.3。
上述[1]~[4]中任何一项所述的上胶剂用组合物,其中上述多元醇的羟基当量为700~3000(g/eq)。
人造草皮,其具有人造草皮基布和上胶剂层,其中,所述人造草皮基布具有基布以及在上述基布的一面上设置的许多绒线,所述上胶剂层由在上述基布的另一面涂布上述[1]~[5]中任何一项所述的上胶剂用组合物而形成。
本发明的上胶剂用组合物,在由该上胶剂用组合物形成的上胶剂层在保持与以往的上胶剂层同等程度的固化物硬度、拉伸强度及断裂伸长的同时,涂布时的可用时间足够长,而且涂布后可在短时间内固化。因此,提高了涂布操作性。另外,由本发明的上胶剂用组合物所形成的上胶剂层,良好保持绒线,耐弯曲性也良好。
本发明的人造草皮,具有涂布时的可用时间足够长,而且涂布后可在短时间内固化的上胶剂用组合物形成的上胶剂层,具有很好的效果,其在保持与以前的上胶剂层相同程度的固化物硬度、拉伸强度、以及断裂伸长的同时,可良好地保持绒线,耐弯曲性也良好。

以下,对本发明的最佳实施方式进行说明,但是本发明并不限于以下的实施方式,在不脱离本发明主旨的范围内,基于本领域技术人员的常识,对以下实施方式进行的适当变更、改良等所得到的均可理解为在本发明的范围之内。
上胶剂用组合物本发明的上胶剂用组合物含有分子中含2个以上异氰酸酯基的多异氰酸酯,分子中含2个羟基的二醇,具有来自含3个以上羟基的多元醇的结构单元(i)且数均分子量为2000~10000的多元醇,以及具有二环式脒结构的催化剂。
本发明的上胶剂用组合物,可以作为涂布液使用,用于形成在地毯等纤维制品以及人造草皮等背面上配置的胶剂层。
多异氰酸酯多异氰酸酯是分子中含2个以上异氰酸酯基的物质。这样的多异氰酸酯与二醇以及多元醇反应,可使上胶剂用组合物固化。另外,通过加热活化催化剂,从而可以加速促进固化反应,因此具有可加速固化涂布的上胶剂用组合物的优点。
例如可以是脂肪族、芳香族、脂环式等任何一种,具体的有二甲苯基二异氰酸酯、聚苯基甲烷二异氰酸酯、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(记为“单体MDI”)、单体MDI与聚亚甲基聚苯基多异氰酸酯的混合物(记为“聚合MDI”)、单体MDI的碳化二亚胺改性物、单体MDI的尿烷改性物等液状改性物、异佛尔酮二异氰酸酯、苄撑二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、加氢二苯基甲烷二异氰酸酯、加氢苯撑二甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯等二异氰酸酯化合物或它们的异氰脲酸酯(isocyanurate)体、缩二脲体、加成物等的聚合物。其中,优选芳香族,特别优选聚合MDI、单体MDI的碳化二亚胺改性物、单体MDI的尿烷改性物等的液状改性物。他们可以单独使用,也可以两种以上组合使用。
多异氰酸酯分子中的异氰酸酯基数,优选2.0~4.5,进一步优选2.0~3.0。如果含2个以上异氰酸酯基,上胶剂用组合物的固化反应进行快速,因此具有固化时间短的优点。另一方面,分子中如果含1个异氰酸酯基,会有上胶剂用组合物发泡、固化不足的问题。
二醇二醇是分子中含2个羟基的物质。该二醇起到链增长剂的作用。即,具有可与多异氰酸酯快速反应,缩短固化反应的优点。另一方面,分子中如果含一个异氰酸酯基,通过二醇形成不了交联结构(不会快速进行本体反应),会有由上胶剂用组合物形成的上胶剂层固化不足的问题。
作为上述二醇,例如可以是脂肪族、芳香族以及脂环式等任何一种,具体的可以列举如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚丙二醇、己二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、2-甲基-1.3-丙二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、1,9-壬二醇、环己二醇、1,4-双(β-羟基乙氧基)苯等。
但是,本发明的上胶剂用组合物的二醇,优选具有来自碳原子数为2~8的环氧烷的重复结构。即,优选碳原子数2~8的环氧烷加成聚合物。例如,优选聚乙二醇等。由于2个羟基各自位于直链状分子的末端,该结构使其更容易发挥作为链增长剂的作用。
对于二醇,优选数均分子量在300以下的低分子量二醇。在数均分子量为300以下的低分子量时,在与多异氰酸酯形成交联结构时,相对多异氰酸酯不具有自由度,可以有效固化本发明的上胶剂用组合物,赋与其更优异的机械物理性能。二醇的数均分子量,进一步优选60~300,特别优选90~280。如果数均分子量超过300,固化后的上胶剂用组合物偏软。
多元醇多元醇是含有来自具有3个以上羟基的多元醇的结构单元(i)的物质。由于含有该结构单元(i),固化后的上胶剂用组合物具有适当的硬度,可以在短时间结束固化反应。另一方面,在不含结构单元(i)时,上胶剂用组合物的固化时间偏长不理想。另外,上胶剂层的固化可能不足,因此也不理想。
进一步,多元醇的数均分子量必须在2000~10000之间。在该范围内,上胶剂用组合物可以得到良好的粘度,从而可以提高涂布操作性。进一步,利用上胶剂用组合物形成的上胶剂层的断裂伸长也可以进一步提高。
多元醇的数均分子量,优选为2000~7000,进一步优选为2500~6000。数均分子量不满2000时,固化后的上胶剂用组合物变硬,伸长变小,耐弯曲性变差。另一方面,如果数均分子量超过10000,固化后的上胶剂用组合物变得过软,得不到保持绒线所需的充分强度。
另外,本发明书中在说到“数均分子量”时,是指利用GPC法(凝胶渗透色谱法)测定的聚苯乙烯换算的数均分子量。
上述多元醇,例如三羟甲基丙烷、甘油、己烷三醇、季戊四醇、山梨糖醇、新戊二醇等多元醇类与环氧乙烷、环氧丙烷等环氧烷通过加聚所得的聚醚多元醇;多元醇类与马来酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、酒石酸、对苯二酸、异酞酸等多元酸类的缩合反应得到的聚酯多元醇;由ε-己内酯、γ-戊内酯等内酯类开环聚合得到的聚酯多元醇;丙烯酸羟基乙酯、丙烯酸羟基丁酯、三羟甲基丙烷丙烯酸单酯等含羟基的聚合性单体的单聚物,或这些与可共聚单体(丙烯酸、甲基丙烯酸、苯乙烯、丙烯腈、α-甲基苯乙烯等)的共聚物的丙烯酸多元醇;蓖麻子油或其衍生物;两末端有环氧基的环氧树脂与单乙醇胺、二乙醇胺等反应得到的环氧多元醇等。他们可以单独使用,也可以两种以上组合使用。
另外,本发明的上胶剂用组合物多元醇,进一步含有来自环氧烷的结构单元(ii),上述结构单元(i)与结构单元(ii)之间优选由醚键结合。即,优选分子中含3个以上羟基的多元醇与环氧烷开环加聚得到的多元醇。该结构由于可以使上胶剂用组合物获得良好的粘度,从而可以提高涂布操作性,另外,固化后具有优异的耐水性。作为多元醇,例如可以列举三羟甲基丙烷、甘油、己三醇、季戊四醇、山梨糖醇、新戊二醇等。其中优选甘油、三羟甲基丙烷等。环氧烷优选环氧乙烷、环氧丙烷等。
另外,对于多元醇,说到“分子中有3个以上的羟基”时,是指在多元醇是一种时,其1个多元醇分子中存在3个以上的羟基,存在多种多元醇时,是指在这几种多元醇1分子中存在的平均羟基在3以上。具体的,当多元醇使用甘油时,是指多元醇含3个羟基,当多元醇使用季戊四醇时,是指多元醇含4个羟基。
另外多元醇,在结构单元(ii)的末端上优选具有环氧乙烷封端结构。利用该结构可控制得到较低的本发明上胶剂用组合物的粘度,从而提高其涂布操作性。
多元醇,优选羟基当量为700~3000(g/eq)的多元醇。在该范围内时,上胶剂用组合物所形成的上胶剂层具有良好的固化物硬度、拉伸强度、断裂伸长。另外,本说明书中说到“羟基当量(g/eq)”,是指每一个OH(羟基)所对应的多元醇分子量,可由下式(a)计算得出。另外, “羟基数”是指调制多元醇时所用多元醇1分子中的羟基数目。
(a)羟基当量(g/eq)=数均分子量/羟基数多元醇的羟基当量,进一步优选800~2500(g/eq),特别优选900~1800。羟基当量如果不满700(g/eq),固化后的上胶剂用组合物变硬,因此伸长变小,耐弯曲性变差。另一方面,羟基当量如果超过3000(g/eq),固化后的上胶剂用组合物过软,因此得不到可保持绒线的充分的强度。
本发明的上胶剂用组合物中的二醇以及多元醇含量,没有特别限定,优选是使二醇的羟基摩尔数与多元醇的羟基摩尔数之比(二醇的羟基摩尔数/多元醇的羟基摩尔数;以下,记为“二醇OH/多元醇OH”)为0.2~14。在该范围内时,上胶剂用组合物所形成的上胶剂层具有良好的固化物硬度,拉伸强度,断裂伸长。上述比例(二醇OH/多元醇OH)在不满0.2时,拉伸强度偏低。另一方面,如果超过14,固化后的上胶剂用组合物过硬,因此伸长变小,耐弯曲性会变差。上述比例(二醇OH/多元醇OH)进一步优选0.7~11,特别优选1.5~9。
催化剂催化剂是具有二环式脒结构的化合物。即,分子内具有质子共振稳定化的脒结构的化合物。由于具有如此结构,在常温下催化剂的活性低,而通过加热可以实现其催化作用,因此涂布后,可以随意固化上胶剂用组合物。即,具有使可用时间变长的优点。如此由于可以确保较长的可用时间,因此可以确实的进行涂布操作。另外,如果实现催化作用,可使上胶剂用组合物在短时间内固化。另外,加热温度在60℃左右以上较好,而对于加热方法没有特别限定。
具有二环式脒结构的催化剂,例如有,1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳烯-7(记为“DBU”)、1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳烯-7的辛酸盐(记为“DBU-C8”)、1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳烯-7的苯酚盐、1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳烯-7的酞酸盐、1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳烯-7的甲苯磺酸盐、6-(2-羟丙基)-1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳烯-7、1,5-二氮杂二环[4,3,0]烯-5、1-氯-6,7,8,9,10,12-六氢-氮杂卓[2,1-b]喹唑啉、10-氯-2,3,4,6,7,8,9,10-八氢-嘧啶并[1,2-A]氮杂卓(azepine),10-苯甲基-2,3,4,6,7,8,9,10-八氢-嘧啶并[1,2-A]氮杂卓,10-十五烷基-2,3,4,6,7,8,9,10-八氢-嘧啶并[1,2-A]氮杂卓,2,3,4,6,7,8,9,10-八氢-嘧啶并[1,2-A]氮杂卓-10-羧酸苯基酰胺,2,3,4,6,7,8,9,10-八氢-嘧啶并[1,2-A]氮杂卓,5,7,8,9,10,11-六氢-氮杂卓[1,2-A]喹唑啉,1,2,3,5,6,7-六氢-苯并-(f)嘧啶并[1,2-A]氮杂卓,2-苯基-2,3,4,6,7,8,9,10-八氢-嘧啶并[1,2-A]氮杂卓,3-氯-6,7,8,9,10,12-六氢-氮杂卓并[2,1-b]喹唑啉,4-氯-6,7,8,9,10,12-六氢-氮杂卓并[2,1-b]喹唑啉,4-甲氧基-6,7,8,9,10,12-六氢-氮杂卓并[2,1-b]喹唑啉,2,3-二甲氧基-6,7,8,9,10,12-六氢-氮杂卓并[2,1-b]喹唑啉,6,7,8,9,10,12-六氢-氮杂卓并[2,1-b]喹唑啉,2-氯-6,7,8,9,10,12-六氢-氮杂卓并[2,1-b]喹唑啉,2-溴-6,7,8,9,10,12-六氢-氮杂卓并[2,1-b]喹唑啉,以及4-甲基-6,7,8,9,10,12-六氢-氮杂卓并[2,1-b]喹唑啉等。其中优选DBU、DBU-C8。
但是,以往的上胶剂用组合物,例如配合二丁基锡二月桂酯等无机类的催化剂,该无机催化剂即使在常温下也可以促进固化反应。因此上胶剂用组合物的可用时间短,涂布操作性低,使用难。
催化剂,相对于100重量份的多异氰酸酯、二醇、多元醇以及后述着色剂以及填料的总量(以下称为“各成分总量(T)”)优选配合0.001~5重量份。催化剂在该范围内时,一方面可以确保充分的可用时间,同时可以缩短固化时间,从而可以得到适当平衡这些性质的上胶剂用组合物。如果配合量不足0.001重量份,固化时间偏长。另一方面,如果超过5重量份,可用时间偏短。另外上述催化剂的配合量,更优选为0.005~1重量份,特别优选0.01~0.2重量份。
其他成分本发明的上胶剂用组合物,根据需要可以配合各种添加剂。例如,可以添加增量剂,发泡剂,分散剂;交联剂;苯酚类、有机亚磷酸盐类、硫醚类等抗氧化剂;光稳定剂;紫外线吸收剂;酰胺类、有机金属盐类、酯类等润滑剂;含溴有机类、磷酸类,三氧化锑、氢氧化镁、红磷等阻燃剂;有机颜料;无机颜料;金属离子类等无机、有机抗菌剂、稳定剂、抗老化剂、防腐剂、增粘剂等。
增量剂(以下,记为“填料”),可以根据需要使用来增加固体组分的浓度或赋与其重量感。像这样的填料可以列举如粘土、高岭土、云母、碳酸钙、碳酸氢钙、硅藻土、石墨、氧化铝、氧化铁、氧化钛、硅石、橡胶粉末、玻璃片、膨润土、氢氧化铝等。其中,优选碳酸钙、碳酸氢钙。
上述增量剂的含量,相对上述各成分总量(T),通常优选0~400重量份,进一步优选100~300重量份,特别优选150~250重量份。如果超过400重量份,上胶剂用组合物的粘度变高,涂布性变差。
发泡剂,可以使用例如空气、氮气、二氧化碳、氩以及氦等气体;水;例如氯氟甲烷、氯氟乙烷等低沸点卤化物;例如偶氮双(甲酰胺)等偶氮化合物;以及微粉碎固体。其中,优选使用气体。另外它们可以单独使用也可以两种以上组合使用。
上述发泡剂含量,相对上述各成分总量(T),通常优选0~10重量份,进一步优选0~5重量份,特别优选0~3重量份。如果超过10重量份,在利用发泡剂使上胶剂用组合物发泡时,密度变低,固化后强度有降低的趋势。
NCO/OH多异氰酸酯中异氰酸酯基的摩尔数(X),与上述二醇中羟基的摩尔数以及上述多元醇中羟基摩尔数的总摩尔数(Y)之比(摩尔数(X)/摩尔数(Y)=NCO/OH),优选为0.9~1.3。在该范围内时,多元醇中的多半羟基,由于与多异氰酸酯中的异氰酸酯基反应被消耗掉了,可以防止残留未反应的多元醇。如果残留有未反应的多元醇,上胶剂用组合物所形成的上胶剂层的耐水性会恶化。另外,即使异氰酸酯基在其他的反应中被消耗掉一部分,也可以确保与羟基反应的异氰酸酯基。
上述比例,进一步优选1.05~1.2,特别优选1.05~1.15。如果不满0.9,上胶剂用组合物中残留较多未反应的羟基,因此上胶剂层的耐水性变差。另一方面,如果超过1.3,残留有过剩未反应的异氰酸酯基,固化时间变长,固化后的上胶剂层会变得发粘。
上胶剂用组合物的制造方法本发明的上胶剂用组合物,例如可按如下制备。首先,上述二醇、多元醇、催化剂以及根据需要的增量剂等添加剂在混合温度5~40℃下利用管道混合器、捏合机、搅拌机、万能混合搅拌机等混合机进行混合,调制得到混合液。在涂布到基布上之前,在该混合液中添加多异氰酸酯,利用上述混合机混合得到本发明的上胶剂用组合物。
人造草皮本发明的人造草皮具有人造草皮基布和上胶剂层,其中,人造草皮基布具有基布以及在该基布的一面上设置的许多绒线,上胶剂层是由在该基布的另一面上涂布上述的上胶剂用组合物而形成的。
通过上述上胶剂用组合物所形成的上胶剂层,可以防止绒线的脱落,并可以赋与地毯等适当的弯曲强度,可以防止铺设之后产生皱折,因此具有尺寸稳定性的优点。
人造草皮基布本发明人造草皮所具备的人造草皮基布是基布以及在基布的一面上设置有许多绒线,作为基布,例如可以是由带状的热塑性树脂单向延伸得到的直丝纱来织就。基材的厚度,没有特别限定,例如,优选0.1~10mm,特别优选0.2~2mm。在0.1~10mm的范围内时,可使人造草皮较轻。
绒线设置在上述基布一面上,该绒线,例如,可以使用聚乙烯、聚酯、聚酰胺等延伸得到的纱线。
上胶剂层本发明的人造草皮上所具有的上胶剂层,是在上述基布的另一面(与设置有绒线的面相反的一面)上,涂布上述的上胶剂用组合物而形成。上胶剂用组合物涂布方法,没有特别限定,可以使用涂布机(Applicator)等公知的涂布装置。
上胶剂层的厚度,并没有特别限定,例如,优选0.2~10mm,更优选0.5~5mm。在0.2~10mm的范围内时,可以赋与地毯等适当的弯曲强度。
上述人造草皮,例如可以如下制造。首先,准备人造草皮所使用的基材。该基材,可以使用上述的基材。接着,得到在基布的一面上设置有绒线的人造草皮基布。然后,调制得到形成上胶剂层的上胶剂用组合物。该组合物,可以使用上述的组合物。在至少基材的单面上,以100~1500g/m2(干燥质量)的涂布量涂布该组合物,涂布后,在90~150℃下加热干燥5~40分钟,形成上胶剂层。如此可以制得至少在基材的单面上形成上胶剂层的人造草皮。
实施例以下,基于实施例进一步详细说明本发明,但是本发明并不仅限于这些实施例。另外,实施例、比较例中的“份”以及“%”,只要事先没有特别说明均表示质量基准。
实施例、比较例中,使用如下所示的多异氰酸酯、二醇、多元醇、催化剂以及填料。
(1)多异氰酸酯分子中有2个异氰酸酯基的多异氰酸酯4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯聚合物(商品名スミジユ-ルPF,NCO含量23质量%,平均官能团数2,住化バイエルウレタン社制)。
(2)二醇分子中有2个羟基且数均分子量为250的聚丙二醇(商品名ユニオ-ルD250,官能团数2,日本油脂社制)。
(3)多元醇(A)含有来自作为含3个羟基的多元醇的甘油的结构单元(i)以及来自环氧烷的结构单元(ii)且数均分子量为5 100的聚醚多元醇(商品名エクセノ-ル5030,官能团数3,羟基当量1700g/eq,旭硝子社制);(B)含有来自作为含3个羟基多元醇的甘油的结构单元(i)以及来自环氧烷的结构单元(ii)且数均分子量为5100,结构单元(ii)的末端上具有环氧乙烷封端结构的聚醚多元醇(商品名エクセノ-ル823,官能团数3,羟基当量1700g/eq,旭硝子社制,末端环氧乙烷封端);(C)含有来自作为含3个羟基多元醇的甘油的结构单元(i)以及来自环氧烷的结构单元(ii)且数均分子量为3000的聚醚多元醇(商品名アデカ聚醚G-3000B,官能团数3,羟基当量1000g/eq,旭电化工业社制);(D)含有来自作为含3个羟基多元醇的甘油的结构单元(i)以及来自环氧烷的结构单元(ii)且数均分子量为1500的聚醚多元醇(商品名アデカ聚醚G-1500,官能团数3,羟基当量500g/eq,旭电化工业社制);(E)含有来自作为含2个羟基的多元醇的丙二醇的结构单元(i)以及来自环氧烷的结构单元(ii)且数均分子量为3000的聚醚多元醇(商品名エクセノ-ル3020,官能团2,羟基当量1,500g/eq,旭硝子社制)。
(4)催化剂(A)具有二环式脒结构的催化剂1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳烯-7(サンアプロ社制,表中记为“DBU”);(B)具有二环式脒结构的催化剂1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳烯-7的辛酸盐(商品名U-CAT SA102,サンアプロ社制,表中记为“DBU-C8”);(C)二丁基锡二月桂酯(商品名アデカスタブBT11,旭电化工业社制,表中记为“有机锡”);(D)不具有二环式脒结构的催化剂2-甲基-1,4-二氮杂环[2.2.2]辛烷(エア-プロダクツジヤパン社制,表中记为“ME-DABCO”)。
(5)填料重质碳酸钙(商品名SS #30,日东粉化工业社制)。
数均分子量另外,二醇、多元醇的数均分子量,为由GPC法(Gel PermeationChromatography法)测定的聚苯乙烯换算的数均分子量。
实施例1上胶剂用组合物的调制添加多异氰酸酯17.56份、二醇96.2份、多元醇(A)17.86份以及填料54.96份得到混合液A。进一步相对该100份的混合液A,添加0.014份的催化剂(A)并通过混合调制成上胶剂用组合物。另外,该上胶剂用组合物,NCO/OH为1.1(NCO/OH=1.1/1.0)。
评价方法实施例以及比较例中,通过以下的试验进行各种评价。
可用时间为了评价上胶剂用组合物的涂布操作性,测定上胶剂用组合物的粘度在达到规定粘度时的时间(可用时间)。即,可用时间(min)为以上述混合液A的粘度为基准粘度,相对该基准粘度,在上胶剂用组合物调制后,当粘度达到基准粘度的3倍时的时间。具体的,预先混合规定量的二醇、多元醇(A)、填料以及催化剂(A),然后进一步添加多异氰酸酯。以添加多异氰酸酯时作为开始时间,在达到预先测定的基准粘度的3倍时的时间作为终止时间。另外,上胶剂用组合物的粘度以及混合液A的粘度(基准粘度),是利用粘度B型粘度计(型号“BM型”,东京计器社制)的4号转子,在12rpm下、25℃,经过1分钟测得。评价基准,当可用时间在20分钟以上记为“○”,可用时间不满20分钟记为“×”。
固化速度为了评价上胶剂用组合物的固化速度,测定上胶剂用组合物的固化时间(min)。具体的,在基布上涂布上胶剂用组合物,在以下条件下测定固化后的固化物扭矩达到3.0kg·cm的时间。使用キユラスト测量仪(型号;キユラストメ-タ-7,エ-·ア ン ド·デイ社制),切片形状ISO6502 flat plate dierotorless curemeter,振幅角1/4度,在110℃的条件下进行测定。评价基准,当固化时间在5分钟以下记为“○”,固化时间超过5分钟记为“×”。
固化物硬度为了评价上胶剂用组合物所形成的上胶剂层的物性,测定上胶剂层的硬度。具体的,将上胶剂用组合物灌入模具中,通过110℃下15分钟的热压,得到固化厚度2mm的片状上胶剂层。该上胶剂层在23℃,65%的环境下保养5天后,按以下的条件测定固化物(上胶剂层)的硬度。按照JISK7312 7.硬度试验,按照JIS K6 2 5 3的デユロメ-タ-タイプD(型号;アスカ-タイプD,高分子计器社制),在测定温度23℃的条件下测定。评价基准,在固化物硬度为75以下时记为“○”,固化物硬度超过75时记为“×”。
拉伸强度与评价上述固化物硬度一样得到上胶剂层,测定其拉伸强度(MPA)。测定是按照JIS K6 3 0 1 5.拉伸试验,使用2号哑铃,在温度23℃,拉伸速度100mm/min的条件下进行。另外,拉伸试验中使用的拉伸试验机为岛津制作所社制的“岛津オ-トグラフAG-5000”。评价基准,在拉伸强度为4.0MPA以上时记为“○”,拉伸强度不满4.0MPA时记为“×”。
断裂伸长在同评价上述拉伸强度同样的条件下拉伸上胶剂层,测定其断裂时的伸长率。评价基准,在伸长率为100%以上时记为“○”,伸长率不满100%时记为“×”。
评价结果本实施例的上胶剂用组合物,基准粘度为4200mPA·s,可用时间为56.8分,固化速度为2.5分,本实施例的上胶剂用组合物所形成的上胶剂层,固化物硬度为65,拉伸强度为8.8MPa,断裂伸长为276%。这些评价结果均良好。因此,本实施例的上胶剂用组合物,通过含有如下组分分子中有2个异氰酸酯基的多异氰酸酯4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯聚合物;分子中有2个羟基、数均分子量为250的二醇;含来自于甘油的结构单元(i)以及来自环氧烷的结构单元(ii)、数均分子量为5100的多元醇,以及具有二环式脒结构的催化剂DBU,可确认其可用时间长,固化速度快。因此,可以提高其涂布操作性。另外,可以确认本实施例上胶剂用组合物所形成的上胶剂层,具有优异的固化物硬度、拉伸强度以及断裂伸长。
实施例2~4,比较例1~4
除了使用表1所示配方以外,同上述实施例1一样调制得到实施例2~4、比较例1~4的上胶剂用组合物,进行各种评价。评价结果如表1所示。
表1

实施例5人造草皮的制作作为具有上胶剂层纤维制品或人造草皮等的一个实例,如下制作人造草皮。将聚乙烯制的绒线植入聚丙烯制的织布(基布)上。然后,将实施例1的上胶剂用组合物制成涂布液,利用涂布机(Applicator)将该涂布液以1200G/m2涂布到织布的背面上,在110℃的热风循环式烤箱中固化15分钟后,在23℃,65%的环境下保养5天制得上胶剂层厚度大概为0.75mm的人造草皮。
抽丝力为了评价上胶剂层对绒线的保持力,在上述人造草皮的多根绒线中,根据JIS L1023拔掉1根绒线,测定拔丝时所需要的力(抽丝力)。评价基准,抽丝力为70N以上时记为“○”,抽丝力不满70N时记为“×”。
耐弯曲性为了评价上胶剂层的耐弯曲性,目测上述人造草皮的背面(涂布面)向外侧折两次时上胶剂层的状态。评价基准,具有适当的弯曲恢复性记为“○”,如果形成很强的折弯使上胶剂层产生破损时记为“×”。
评价结果本实施例的人造草皮,由于具有实施例1上胶剂用组合物所形成的上胶剂层,抽丝力为102N,耐弯曲性为“○”,显示出良好的结果。因此,该人造草皮,具有良好的抽丝力因此可以良好保持绒线。另外,可以形成耐弯曲性优异的人造草皮。
实施例6~8,比较例5~8除了使用表2所示的上胶剂组合物以外,同上述实施例5一样制作得到实施例6~8、比较例5~8的人造草皮,进行各种评价。评价结果如表2所示。
表2

如表1所示,比较例1的上胶剂用组合物,可用时间为50分钟左右,由该组合物形成的上胶剂层,由于组合物中所含多元醇的数均分子量为1500,因此其固化物硬度以及断裂伸长不充分。另外,如表2所示,由比较例1的上胶剂用组合物所形成的上胶剂层的人造草皮,其耐弯曲性不充分。比较例2的上胶剂用组合物,由于多元醇中不具有来自含3个以上羟基的多元醇的结构单元(i),因此固化时间长,固化速度慢。比较例3、4的上胶剂用组合物,由于不含具有二环式脒结构的催化剂,可用时间短,得不到充分的可用时间,固化速度也慢。
实施例2~4的上胶剂用组合物,与实施例1的上胶剂用组合物一样,可以确认其可用时间长,固化速度快。因此,其涂布操作性提高。另外,由实施例2~4的上胶剂用组合物形成的上胶剂层,可以确认其固化物硬度、拉伸强度以及断裂伸长均优异。
特别地,实施例3的上胶剂用组合物,由于多元醇结构单元(ii)的末端进一步含有环氧乙烷封端结构,因此基准粘度低,其涂布操作性进一步提高。另外,实施例4的上胶剂用组合物,多元醇的数均分子量为3000,比实施例1~3的上胶剂用组合物中所含多元醇的数均分子量也要低,因此基准粘度低,其涂布操作性进一步得到提高。
工业实用性由本发明的上胶剂用组合物形成的上胶剂层,在维持同以前相同程度的固化物硬度、拉伸强度、以及断裂伸长的同时,其在涂布时的可用时间足够长,而且涂布后可在短时间内固化,因此该上胶剂用组合物涂布操作性优良,适于作为形成与以往上胶剂层具有同等程度物性的地毯等纤维制品以及人造草皮等中使用的组合物。


本发明涉及一种上胶剂层用组合物,其可以形成与以往的上胶剂层具有同等程度物性的上胶剂层,而且可用时间长、可在短时间内固化。该上胶剂层用组合物含有分子中含2个以上异氰酸酯基的多异氰酸酯,分子中有2个羟基的二醇,具有来自含3个以上羟基的多元醇的结构单元(i)且数均分子量为2000~10000的多元醇,以及具有二环式脒结构的催化剂。



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