可湿固化的热熔组合物制造技术

可湿固化热熔组合物，包含具有聚氨酯主链的接枝聚氨酯预聚物，所述聚氨酯主链（１）以至少一种湿反应性基团为终端，（２）具有至少一个与其接枝的大单体侧链，所述大单体侧链衍生自带有具有二个羟基的末端部分且包含一种或多种不含活泼氢的部分的单体的聚合单元的大单体。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

聚氨酯预聚物可用来提供曝露在湿气下会固化的热熔粘合剂。此类粘合剂在室温下为固体，但加热至适当温度(例如，小于135℃)时会融化成粘性液体。将粘合剂以熔融状态涂布在底材上，并将底材合在第二表面上。当粘合剂冷却时，它迅速“固化”(即，凝固和/或结晶)，由此在底材与第二表面之间形成粘合。“凝固时间”的定义为可湿固化的热熔粘合剂结晶或凝固以及底材与第二表面一旦合在一起后在它们之间形成粘合所需的时间。另一可用于描述可湿固化的热熔粘合剂的关联性能是“耐蠕变性”。“耐蠕变性”是指在稳定的应力下承受稳定负载的粘合力。蠕变的粘合会在应力下缓慢移动。用易蠕变的粘合剂粘合在一起的物体将移动，不会固定在适当的位置，甚至可能掉落。耐蠕变的粘合可防止这种倾向。最好在形成粘合的数分钟内粘合是耐蠕变的。在这种情况下，粘合可描述为具有耐“初期”蠕变性。“晾胶时间”是另一可表征可湿固化热熔粘合剂的性能，它是指一旦将粘合剂涂布在底材上后形成粘合所需的时间。一旦超过晾胶时间，底材和第二表面通常不能成功地合在一起。可湿固化的热熔粘合剂的通常用途包括构成招牌、广告牌和各种层压板，如桌面、吸音板、柜台面、墙隔板等。就这些应用而言，最好使用凝固时间短、耐初期蠕变和晾胶时间长的可湿固化热熔粘合剂。凝固时间短、耐初期蠕变的粘合剂可避免将粘合的材料夹在一起和/或长时间地贮存部件以让粘合剂在进一步处理后产生强度之要求。这些要求均需另外的会延迟成品完成时间的处理。此外，尽管在部件合在一起后施加恒定的应力，但耐初期蠕变性可使粘合的物件固定在适当的位置。例如，在将部件附着在如垂直位置的门板等底材上的应用中，此点尤为重要。在这种情况下，除非粘合剂具有耐初期蠕变性，重力可能使部件向下显著移动。耐初期蠕变性具有重要性的其他应用例子包括将片材或材料粘合在曲面上或会发挥“记忆力”的物品上的那些应用。“记忆力”例如可由一卷曾被紧紧地卷绕然后被打开的材料发挥出来，所述材料由于其有被卷绕的“记忆”而具有弯曲的倾向。这些力可引起二个合在一起的材料移动，除非粘合剂具有耐初期蠕变性。晾胶时间长使可湿固化热熔粘合剂可涂布在大的表面上，然后在粘合剂失去其形成粘合的能力之前附着在第二表面上。此外，晾胶时间长还使可湿固化热熔粘合剂可喷涂。一般而言，喷涂使较大表面积的粘合剂冷却；且若粘合剂不具有足够长的晾胶时间，它可能过早地失去其形成粘合的能力。许多文献描述了改善包含聚氨酯预聚物的可湿固化热熔粘合剂的性能的途径。例如，Stanley等在美国专利No.5,021,507中描述了在由不含活泼氢的乙烯型不饱和单体形成的低分子量聚合物中添加聚氨酯预聚物。文献指出，这样的组合物能产生热熔粘合剂和具有初期粘合强度以及老化后强度有改善的衬垫组合物。Gilch等在美国专利No.5,173,538中描述了包含至少二种聚氨酯预聚物的热熔聚氨酯组合物，所述第一种聚氨酯预聚物的玻璃化温度在室温以上，所述第二种聚合物或聚氨酯预聚物的玻璃化温度在室温以下。文献指出，该组合物产生快速固化的粘合剂，所述粘合剂在大气湿气下固化，在宽的温度范围形成韧性粘合。Meckel等在美国专利No.5,115,073中描述了含通过至少一种熔点为30-60℃，分子量为800-8000的聚酯二醇；熔点为65-150℃，分子量在600-8000之间的聚酯二醇；分子量小于600的二醇；和多异氰酸酯的反应而制得的含异氰酸酯基团的聚氨酯系统。文献指出，这些系统的结晶速度被大大加速。描述改善包含聚氨酯预聚物的可湿固化热熔粘合剂性能的途径的其他文献包括例如，JP 3-88886；美国专利No.4,889,915；美国专利No.5,036,143；美国专利No.5,266,606；国专利No.5,034,453；美国专利No.4,985,535；美国专利No.5,019,638；美国专利No.5,155,180；WO 9207015；JP 6-158017和JP6-158014。虽然这些文献中的许多描述了改善耐初期蠕变性、固化时间和晾胶时间或它们的关联性能中的至少一种性能的途径，但仍需要一种可提供所有三种性能达到可被接受的平衡的可湿固化热熔粘合剂。专利技术的概述本专利技术涉及包含接枝聚氨酯预聚物的可湿固化热熔粘合剂。“可湿固化”是指组合物在湿气，例如大气湿气下放置后即固化。“热熔”是指组合物无溶剂，且在室温下固体化，但加热至适当温度(通常小于135℃)时会融化成粘性液体。热熔组合物通常以熔融状态涂布在第一底材上，然后可将该底材合在第二底材上。冷却后，即在二个合在一起的表面之间形成粘合。接枝聚氨酯预聚物为具有与其共价结合或接枝的至少一个大单体侧链的聚氨酯主链。“大单体”一词是指具有存在二个羟基的末端部分的低聚物，所述羟基可与单体共聚，形成具有悬垂的、预形成的聚合物链的接枝共聚物。“预聚物”一词是指聚氨酯主链被至少一种湿反应性基团(如异氰酸根(NCO)或硅烷基(SiY3))封端。接枝聚氨酯预聚物最好包含NCO末端且通过一种或多种具有存在二个羟基的末端部分的大单体、一种或多种多醇和过量的一种或多种多异氰酸酯的反应制得。反应中使用的异氰酸酯与羟基的当量比最好为至少1.2/1。多醇或大单体的任一个最好为结晶。例如，当单体是非晶形时，则多醇最好是结晶。反之，当多醇是非晶形时，大单体最好是结晶。更好的是，大单体为结晶，且使用晶状和非晶形多醇的混合物。就本专利技术的应用而言，“结晶”一词是指具有足够的结晶性，从而具有可测量的熔点(Tm)的物质，虽然这样的物质并不要求是100％结晶。不具有Tm的物质此处定义为“非晶形”，虽然这样的物质并不要求是100％非晶形。当接枝聚氨酯预聚物包含硅烷基团末端时，它可通过上述以NCO为末端的接枝聚氨酯预聚物与一种或多种对NCO具有反应性的硅烷试剂反应而制得。它也可以通过用一种或多种二羟基官能团的大单体、一种或多种多醇、一种或多种多异氰酸酯和一种或多种以异氰酸酯为末端的硅烷进行反应的一步法而制得。二羟基官能团大单体带有具有二个羟基的末端部分并包含一种或多种不含活泼氢的部分的单体的聚合单元。更具体地说，它可用下式描述A-X-B结构1式中，A表示氢或引发剂的片段；B表示氢、链转移剂的片段或源于已经过反应而生成末端二羟基的封端剂的部分，但A和B不相同且A和B中仅一个具有存在二个羟基的末端部分；且X包含一种或多种不含活泼氢部分的单体的聚合单元。“片段”一词是指引发剂或链转移剂中在聚合后仍稳定地保持与聚合物链连接的部分。A或B的羟基部分可形成聚合物主链上的大单体侧链。大单体最好具有足够的结晶性，这样，它就具有熔点(Tm)。在这种情况下，X最好包含至少一种具有足够的熔点从而显示Tm的单体(即，“晶状单体”)；至少一种产生Tg大于或等于5℃的均聚物的单体(即，“高Tg单体”)；和根据需要，至少一种产生玻璃化温度(Tg)小于5℃的均聚物的单体(即，“低Tg单体”)的聚合单元。各种单体的均聚物的Tg值可在Polymer Handbook，第二版，J.Brandrup，E.H.Immergut(John Wiley&Sons，1975)中找到。本专利技术的组合物可用来产生惊奇地具有耐初期蠕变性、固化时间和晾胶时间的合乎需要的综合性能的可湿固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：清水义宪，A·I·埃弗瑞尔兹，
申请(专利权)人：美国三M公司，
类型：发明
国别省市：