反应性热熔性粘合剂制造技术

本发明专利技术涉及具有改进的生胶强度的硅烷反应性热熔性粘合剂组合物，所述粘合剂的制造和所述粘合剂的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】反应性热熔性粘合剂专利
本专利技术涉及具有改进的生胶强度(greenstrength)的硅烷反应性热熔性粘合剂组合物，所述粘合剂的制造和所述粘合剂的用途。专利技术背景热熔性粘合剂组合物在室温下为固体，但是在施加热量时，熔融成液态或流体状态，它们以这种熔融形式施用至基材。在冷却时，粘合剂组合物重回其固体形式。冷却粘合剂组合物时形成的硬化相将所有的内聚性(强度、韧性、耐蠕变性和耐热性)赋予最终的粘合。热熔性粘合剂组合物为热塑性的，并且可被重复地加热成流体状态和冷却成固态。热熔性粘合剂组合物不包括水或溶剂。可固化或反应性的热熔性粘合剂组合物在室温下也是固体，并且在施加热量时，熔融成液态或流体状态，它们以这种熔融形式施用至基材。在冷却时，粘合剂组合物重回其固体形式。冷却粘合剂组合物时和固化之前形成的硬相将初始强度或生胶强度赋予粘合。粘合剂组合物在暴露至适宜条件如暴露至湿气时将通过化学交联反应固化。在固化之前，粘合剂组合物保持热塑性，可再熔融和再固化。一旦固化，粘合剂组合物就呈不可逆的固体形式，并且不再是热塑性的。交联的粘合剂组合物向最终的粘合提供附加的强度、韧性、耐蠕变性和耐热性。与不可固化的热熔性粘合剂组合物相比，可固化的热熔性粘合剂组合物可提供更高的强度和耐热性。反应性热熔性粘合剂组合物冷却以使硬化但未交联的组合物可将部件快速粘合到一起的能力称为生胶强度。快速形成生胶强度的粘合剂组合物在商业操作中是期望的，因为其允许粘合的部件进一步被快速处理。反应性热熔性粘合剂组合物将继续与湿气反应，以使部件之间的粘合结合强度将继续升高。在商业操作中高固化强度是期望的，因为其允许受力部件被粘合。在一些施用如辊涂中，在辊涂设备的储存器中熔化粘合剂组合物，并通过辊将其以薄膜形式施用至基材。辊涂设备中的熔融粘合剂组合物将与空气中的湿气反应，并开始交联。有时，交联将进行至设备必须停止运转的程度，如此部分交联的粘合剂组合物能够被除去并清洁所述设备。没有清洁部分交联的粘合剂组合物会导致施用困难并最终导致组合物在所述设备中完全固化和硬化，这要求设备停止运转和大范围拆开。因此，长工作寿命是期望的。随着涂布的基材从设备移开，一些粘合剂组合物将在刚涂布的基材与施用设备之间形成拉丝。这些热熔性粘合剂拉丝是不希望的，因为它们在设备上积聚并需要清洁。因此，将拉丝减到最少是期望的。这些要求是相互矛盾的。快速交联以提供固化强度的粘合剂组合物将具有短工作寿命。缓慢交联的粘合剂组合物将具有长工作寿命，但将更缓慢地形成强度，延缓后续的商业操作。发现一种具有生胶强度、固化强度、工作寿命和拉丝的商业上理想组合的反应性热熔性粘合剂组合物可能是困难的。大多数反应性热熔体是湿固化聚氨酯热熔性组合物。聚氨酯热熔性组合物的反应性组分主要由含有氨基甲酸酯基和反应性异氰酸酯基的异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物组成，所述反应性异氰酸酯基与表面或大气中的湿气反应以进行链伸长并形成新的聚氨酯聚合物。聚氨酯预聚物通常是通过使二醇与二异氰酸酯反应得到的。在冷却时，聚氨酯预聚物中的异氰酸酯基与来自环境的湿气反应形成交联的不可逆的固体粘合。湿气固化聚氨酯热熔性粘合剂组合物具有某些缺点。一个缺点为多异氰酸酯、更特别是更易挥发的二异氰酸酯的残余单体含量。一些湿固化聚氨酯热熔性粘合剂组合物可含有显著量的未反应的单体二异氰酸酯。在热熔体施用温度下(通常在100℃至170℃下)，单体二异氰酸酯具有相当大的蒸气压并可以气体形式被部分排出。异氰酸酯蒸气可能是有毒的、刺激性的，并具有敏化效应，因此在施用过程中必须采取预防措施。已经研发出硅烷反应性热熔性粘合剂组合物代替异氰酸酯反应性热熔性组合物。硅烷反应性热熔性粘合剂组合物在室温下也是固体，并且在施加热量时，熔融成液态或流体状态，它们以这种熔融形式施用至基材。在冷却时，所述组合物重回其固体形式。硅烷反应性热熔性粘合剂组合物是基于硅烷改性的聚合物，所述聚合物包含在暴露至湿气如在大气中时形成硅氧烷键的湿气反应性的硅烷基团。硅烷反应性热熔性粘合剂组合物提供良好的固化粘合性，并且由于不存在异氰酸酯，所以不存在异氰酸酯单体蒸气排放的担忧。然而，硅烷反应性热熔性粘合剂组合物比反应性聚氨酯热熔性粘合剂组合物形成生胶强度更慢。仍然需要具有包括快速形成生胶强度、长工作寿命和高最终(固化)强度的工业应用期望的性质组合的硅烷反应性热熔性粘合剂组合物。专利技术概述已经发现，与不含酸官能化的蜡的相同的硅烷改性的热熔性粘合剂组合物相比，包含硅烷改性的聚合物和有效量的酸官能化的蜡的硅烷反应性热熔性粘合剂组合物更快速地形成生胶强度并具有延长的工作寿命。一个实施方式涉及一种包含硅烷改性的聚合物、有效量的酸官能化的蜡和硅烷粘合促进剂的硅烷反应性热熔性粘合剂组合物。另一实施方式涉及一种通过添加有效量的酸官能化的蜡来加速硅烷反应性热熔性粘合剂组合物中生胶强度形成的方法。另一实施方式涉及一种将材料粘合到一起的方法，其包含将熔融形式的所述硅烷反应性热熔性粘合剂组合物施用至第一基材；使第二基材与施用至所述第一基材的熔融组合物接触；和使所述施用的组合物经历将使所述组合物冷却并固化至不可逆的固体形式的条件，所述条件包含湿气。另一实施方式涉及一种制品，其包含粘合至由硅烷改性的聚合物和控制量的酸官能化的蜡制得的硅烷反应性热熔性粘合剂组合物的固化反应产物的基材。所公开的化合物包括任何和所有的异构体和立体异构体。通常，除非另外明确说明，否则所公开的材料和方法可替换地被描述成包含在此公开的任何适合的组分、部分或步骤，由其组成或基本上由其组成。另外地或可替换地，描述所公开的材料和方法，以避免或基本上不含现有技术组合物中使用的或者对实现本专利技术的功能和/或目的来说不是必需的任何组分、材料、成分、助剂、部分、种类和步骤。当在此使用词语"约"时，其表示只要实现本专利技术的功能和/或目的，其修饰的量或者条件可以改变稍微超过所述数量。本领域技术人员理解，很少有时间完全研究所有范围的程度并且预期所公开的结果可能延伸、至少稍微、超过一个或多个所公开的界限。随后，在具有该公开的益处和理解在此公开的概念和实施方式的情况下，本领域技术人员无需创造性劳动即可研究超出所公开的界限，并且当发现实施方式没有任何出乎意料的特征时，那些实施方式包括在此所使用的术语"约"的含义范围内。本专利技术的详细说明在此引用的所有文献的公开内容以其整体方式通过引用并入。在此使用的"不可逆的固体形式"表示所述硅烷反应性热熔性粘合剂组合物已与湿气反应产生固化的、热固性、不溶性材料的固体形式。所述硅烷反应性热熔性粘合剂组合物包含一种或多种硅烷改性的聚合物。所述硅烷改性的聚合物具有有机主链，带有一个或多个末端或侧链硅烷基团或烷氧基化硅烷基团。所述硅烷基团通过水水解成硅烷醇基，其可以互相缩合或与被粘物表面上的反应性物种缩合。所述硅烷改性的聚合物可用各种聚合物主链中的一种或多种来制备，所述聚合物主链如聚氨酯(例如衍生自来自Bayer的Baycoll2458)、聚醚、聚酯、聚醚酯、聚酯醚、聚烯烃、聚己内酯、聚丙烯酸酯、聚丁二烯、聚碳酸酯、聚缩醛、聚酯酰胺、聚硫醚、聚烯烃等。对所述硅烷改性聚合物有利的主链包括聚氨酯和聚醚，特别是丙烯酸酯改性的聚醚(例如按照US专利第6,350,345号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅烷反应性热熔性粘合剂组合物，其包含：硅烷改性的聚合物和0.1％至15％的酸官能化的蜡。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.24 US 61/674,884;2012.12.18 US 61/738,644;1.一种硅烷反应性热熔性粘合剂组合物，其包含：硅烷改性的聚合物和0.1％至15％的酸官能化的蜡，还包含氨基硅烷粘合促进剂，其中来自所述酸官能化的蜡的酸官能团与所述氨基硅烷的氨基官能团的摩尔比(R)等于或小于1.8。2.权利要求1所述的硅烷反应性热熔性粘合剂组合物，其中来自所述酸官能化的蜡的酸官能团与所述氨基硅烷的氨基官能团的摩尔比(R)为0.3至1.2。3.权利要求1所述的硅烷反应性热熔性粘合剂组合物，其不含异氰酸酯官能团。4.权利要求1所述的硅烷反应性热熔性粘合剂组合物，其进一步包含一种或多种选自松香酯、芳族增粘剂或它们的混合物的增粘剂；丙烯酸类聚合物和催化剂。5.权利要求1所述的硅烷反应性热熔性粘合剂组合物，其中所述硅烷改性的聚合物在室温下为液体，并且包含至少一个具有下式的甲硅烷基：A-Si(CxH2x+1)n(OCyH2y+1)3-n其中A为至硅烷改性的聚合物主链的连接基；x为1至12；y为1至12；和n为0、1或2。6.权利要求1所述的硅烷反应性热熔性粘合剂组合物，其中所述硅烷改性的聚合物包含多个各自独立地具有下式的末端甲硅烷基：A-Si(CxH2x+1)n(OCyH2y+1)3-n其中A为至聚合物主链的连接基；x为1至12；y为1至12；和n为0、1或2；和硅烷改性的聚合物的甲硅烷基被末端官能化。7.权利要求1所述的硅烷反应性热熔性粘合剂组合物，其中所述硅烷改性的聚合物具有选自聚氨酯、聚醚、聚酯、聚丙烯酸酯或聚烯烃的主链结构。8.权利要求1所述的硅烷反应性热熔性粘合剂组合物，其中所述硅烷改性的聚合物具有下式：R-[A-Si(CxH2x+1)n(OCyH2y+1)3-n]z其中R为不含硅原子的硅烷改...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·孙，
申请(专利权)人：汉高美国知识产权有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US