含水混合粘合组合物和制法制造技术

生产与一粘合剂接触的制品的制法，该粘合剂是通过提供包括胶乳和多元醇的混合物而制备的，多元醇的含量少于混合物的20％重量％，以提供羟基官能度。将异氰酸酯与胶乳/多元醇混合物混合形成粘合剂。一层粘合剂与一底材接触。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】生产与一粘合剂接触的制品的制法，该粘合剂是通过提供包括胶乳和多元醇的混合物而制备的，多元醇的含量少于混合物的20％重量％，以提供羟基官能度。将异氰酸酯与胶乳/多元醇混合物混合形成粘合剂。一层粘合剂与一底材接触。【专利说明】本申请是申请号为200810215729.5，申请日为2002年7月17日，专利技术名称为“”的分案申请。
本专利技术涉及粘合到表面的改进体系，和更特别地是为了形成一互穿聚合物网络(IPN)使用水基的丙烯酸酯/氨基甲酸酯混杂组合物的一种改进的水基粘合体系。本专利技术特别适用于作层压胶粘剂并适合于，例如，层压挠性膜和其他底材。
技术介绍
近年来，扩展市场上可买到的粘合剂(包括例如胶粘剂和底漆)以满足数量日益增长的新技术用途已成为需要。想要降低挥发物的排放和改进操作的便利性推进了改进的水基粘合剂体系的需求。一种已经得到广泛应用的体系就是胶乳体系；也就是说，水基分散体或乳液。尤其引起注意的是丙烯酸胶乳体系。举例来说，水基丙烯酸胶乳体系现已广泛用作层压胶粘剂。但与具有一定高效能水分散的氨基甲酸酯或胺-环氧体系相比，许多水基体系倾向于有相对低的耐热性能、低附着力和低的耐化学稳定性和耐环境性能。在一定的用途中现已试图通过用氨基甲酸酯形成丙烯酸/聚氨酯混合体系对丙烯酸体系加以改进。例如，美国专利6，197，878号叙述了一形成相对较硬的聚合物泡沫的体系。胶乳聚合物在连续的液相中聚合，其中二元醇组分为连续相重量的60到100重量％。考虑到多元醇的高含量，胶乳和异氰酸酯的反应放热达到形成相对较硬的聚合物的程度，使其仅可用于有限的用途中。美国专利6， 013，725号揭示了通过就地形成异氰酸酯和胺官能度而形成的可交联的胶乳。其中此体系需要使用带有胶乳乳液聚合的酰胺官能度的特定单体。JP09077809和JP05320299论述了为制备丙烯酸氨基甲酸酯低聚物使异氰酸酯单体与具有OH基团的丙烯酸单体起反应，然后使其在水中聚合形成氨基甲酸酯聚丙烯酸类。JP08060063和JP06329985教导了制作聚氨基甲酸酯分散体(PUD)，然后将PUD与水胶乳混合形成氨基甲酸酯/丙烯酸混合体系。U.S 专利号 4，491，646 和 4，609，690 和 EP562282、JP3068081 以不与水分散的异氰酸酯交联的水羟基官能丙烯酸胶乳为目标。胶乳中的羟基官能基团由含有羟基的丙烯酸单体来提供。
技术实现思路
因此提供具有改进的性能特性的水基粘结剂体系的组合物和制法是所希望的，并且最好是显示主要由氨基甲酸酯或胺-环氧体系所组成的体系的性能特性。提供显示相对长的贮存期、在宽温度范围内(例如-10°C到120°C)相对良好的粘着性和相对良好的下垂剪切强度的改进的水基粘合剂体系也是所希望的，此外还希望粘合剂体系的成本较低，无需形成PUD来制备混合物，实质上没有过剩的官能基团或带交联官能基团的特殊胶乳，易于制备和使用，并且是可固化的或否则是与其粘合的材料层官能相容性可硬化的。本专利技术通过提供改进的水基粘合剂体系的组合物和制法满足了以上需要，特别是氨基甲酸酯和胶乳的混合物或含有至少一烯属不饱和单体聚合物粒子的水基分散体。胶乳配有分散于其中的多元醇。在与表面(例如当应用于层压机时)接触之前，将水分散性的异氰酸酯和胶乳混合形成杂混物体系(例如丙烯酸酯/氨基甲酸酯杂混物体系)。胶乳中的多元醇最好用异氰酸酯固化形成至少一种氨基甲酸酯和聚合物的互穿聚合物网络，该聚合物至少含有一烯属不饱和单体。这样，本专利技术优选的粘合剂，在应用前，包括至少两种组分，即包括多元醇和包括至少一烯属不饱和单体聚合物的胶乳的第一组分，和包括聚异氰酸酯的第二组分。由此产生的粘合剂显示出优良的耐热、耐化学稳定性和耐环境性能，表现出高剪切强度的下垂剪切强度，在很宽的温度范围下(例如最好是从至少-10°C到+120°C)和湿度的粘着性。粘合剂当混合8小时以上后优选具有有效的贮存期，和易于处理及应用。粘合剂与一第一被涂物接触和一第二被涂物也与粘合剂接触形成层压制品。【具体实施方式】作为这里所用的“粘合剂”是适于将其本身至少结合于第一材料并且最好也结合到第二材料的一种介质。第一和第二材料可以是相同的或不同的。“粘合剂”包含胶粘剂、底漆、或任何其他结合于表面的适当涂料。像这里所用的专门名词“(甲基)丙烯酸酯单体”共同地涉及丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体。“胶乳”或“胶乳组合物”指的是不溶于水的聚合物的分散体，它可以通过常用的聚合技术像例如通过乳液聚合法加以制备。现在更详细地指向本专利技术，本专利技术中有效的胶乳最好是至少一烯属不饱和单体，更可取地是至少α，烯属不饱和的单体的聚合物粒子的水基分散体。更优选地是胶乳包括以丙烯酸酯或甲基丙烯`酸酯为基础的粒子。适宜的烷基(甲基)丙烯酸酯单体包括例如丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、2-乙基己基丙烯酸酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异癸酯、丙烯酸羟乙基酯、甲基丙烯酸磺基乙酯、磷酸乙基甲基丙烯酸酯或其混合物。其他适宜的单体或聚合物可包括，例如，乙烯基类(例如乙酸酯，如乙酸乙烯酯，乙烯乙酸乙烯酯；醇；氯化物例如聚二氯乙烯，聚氯乙烯；等等)。合适的酸例如丙烯酸，甲基丙烯酸或其混合物也可用于制备胶乳的聚合物。虽然其他官能基团可以用于制备胶乳所需的单体(例如酰胺)，本专利技术有利地容许使用基本上纯烯属不饱和的单体或主要由烯属不饱和单体组成的单体。一种或更多适宜的丙烯腈或甲基丙烯腈也可以使用。市场上可以买到的惯用丙烯酸胶乳组合物也可以加以使用。胶乳一般会呈现从10到1000厘泊范围的粘度，更可取的是从20到500厘泊，胶乳中的固体含量为5到95%，可取地是从20到80%，更优选地从30到70%和甚至更可取地是从40%到60%。在一实施方案中，胶乳的聚合物具有5000和2，000, 000之间的重均分子量和更可取的1，000, 000和 2，000，000 之间。将胶乳与提供羟基官能度的试剂混合。试剂最好是适宜的多元醇，也可以是聚醚型多元醇，聚酯型多元醇，聚酯型聚醚多元醇或其混合物。一优选的多元醇会具有多羟基官能度并因此将含有至少二羟基基团，优选的多元醇选自二醇、三醇或其混合物。多元醇是足够非挥发性的，在混合操作中它将完全地或至少部分地用于与异氰酸酯的反应。多元醇还是水溶性的或可水分散的。优选多元醇将具有从100到7500的数均分子量，较可取地150到5000，更可取地是从200到1000。在一实施方案中，分子量少于1500而更可取地是少于600。一高度优选的多元醇的实例是聚丙二醇，例如400MW的聚丙二醇。提供的多元醇含量少于50重量％，较可取地少于30重量％，更可取地少于20重量％甚至更加可取地从0.1到20重量％和最可取地是从I到6重量％的胶乳/多元醇混合物。适宜地表面活性剂可以按要求用于本专利技术的粘合剂组合物(例如乳液或分散体聚合中所用的)来提供稳定性以及控制粒子大小。常用的表面活性剂包括阴离子或非离子乳化剂或其混合物。一般的阴离子乳化剂包括，但不限于碱金属或铵的烷基硫酸盐，碱金属或按的烷基酿硫酸盐，喊金属或按的烷基芳基酿硫酸盐，烷基横酸盐，脂肪酸盐，横基玻拍酸盐的酯，烷基二苯醚二磺酸盐和络合有机磷酸酯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈迈，J·H·迪奇，C·M·扎克，
申请(专利权)人：罗姆和哈斯公司，
类型：发明
国别省市：