可脱粘的反应性热熔粘合剂制造技术

本发明专利技术涉及一种反应性热熔粘合剂组合物，其在施加电压时至少部分地损失其粘合性，从而使已使用所述粘合剂结合的基材脱粘。此外，本发明专利技术涉及所述反应性热熔粘合剂组合物的制备方法和使用这种反应性热熔粘合剂组合物形成结合的基材的方法。

Removable reactive hot-melt adhesive

The present invention relates to a reactive hot-melt adhesive composition that at least partially loses its adhesion when applying voltage so that a substrate that has been bound with the adhesive is de adhesive. In addition, the present invention relates to a process for the preparation of reactive hot-melt adhesive compositions and to methods for forming bonded substrates using such reactive hot-melt adhesive compositions.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可脱粘的反应性热熔粘合剂本专利技术涉及一种反应性热熔粘合剂组合物，其在施加电压时至少部分地损失其粘合性，从而使已使用所述粘合剂结合的基材脱粘。此外，本专利技术涉及所述反应性热熔粘合剂组合物的制备方法和使用这种反应性热熔粘合剂组合物形成结合的基材的方法。粘合剂结合(Adhesivebonds)通常用于加工制品的组装和精整。使用它们代替机械紧固件，例如螺钉、螺栓和铆钉，以便在制备过程中以降低的加工成本和更好的适应性提供结合。粘合剂结合均匀分配应力，减少疲劳的可能性，并将接头密封从而不受腐蚀性物质的影响。在许多工业应用中，优选使用热熔粘合剂。热熔粘合剂在室温下是固体，但是在施加热时，熔化成液体或流体状态，其以这种形式施用到基材上。冷却时，粘合剂恢复其固体形式。在冷却粘合剂时形成的硬质相将赋予最终粘合剂全部的内聚力(强度、韧性、蠕变和耐热性)。同样以熔融形式施用的反应性热熔粘合剂冷却凝固，随后通过化学交联反应固化。与传统的液态固化粘合剂相比，热熔可固化粘合剂的优点是其在固化前，在冷却时提供“生胶强度(greenstrength)”的能力。与非反应性热熔粘合剂相比，反应性热熔粘合剂的优点包括提高的耐温性和耐化学品性。大多数反应性热熔体是潮气固化的聚氨酯粘合剂。这些粘合剂主要由异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物组成，该预聚物与表面或环境的潮气反应以扩链，形成新的聚氨酯/脲聚合物。聚氨酯预聚物通常通过使多元醇与异氰酸酯反应获得。潮气从大气或基材扩散到粘合剂中并且随后反应，由此实现固化。潮气与残留的异氰酸酯反应形成氨基甲酸。该酸不稳定，分解成胺和二氧化碳。胺与异氰酸酯快速反应形成脲。最终的粘合剂产品是主要通过脲基团和氨基甲酸酯基团聚合的交联材料。添加剂通常被包含在反应性热熔粘合剂配制物中。特别有利的是掺入提供改进的性能(例如在凝固前提高的生胶强度和提高的固化速度)的低成本添加剂。凝固前的生胶强度对于反应性热熔粘合剂是特别重要的，原因是它确保粘合剂能够在施加之后立即产生处理结合强度(handlingbondstrength)，同时保持期望的开放时间和凝固时间。快的固化速度使得配制物组分被更快地利用。高生胶强度、长开放时间和快的固化速度在某些潮气反应性热熔粘合剂的最终用途应用(如面板层合和产品组装)中尤其有利。热熔粘合剂对于大体积、低成本制造是特别有利的，原因是易于将粘合剂施用于待结合表面，快速形成粘合剂结合，以及由于热熔粘合剂虽然通常为材料的混合物，但是可以作为单一组分来提供，而不需要混合或添加催化剂来引发形成粘合剂结合的化学反应。为了分离由非反应性热熔粘合剂形成的结合，需要将该结合加热到高于粘合剂的熔融温度的温度。然而，实际上，向大的结合组件或热敏性的结合部件施加足够的热往往是不切实际的。此外，熔融的粘合剂通常保持基本的粘合性质，例如高度的粘性，这阻碍了分离并阻止了干净的表面分离。作为替代，通过内聚破坏来分离熔融粘合剂，在分离的表面上留下了线状残留物。此外，在使用反应性热熔粘合剂的情况下，由于固化的反应性热熔粘合剂通常不能熔化，施加热量通常不足以分离结合。然而，容易将粘合剂结合分离的能力可以提供许多益处。当需要拆卸临时结构或预先结合的物品组件时，例如，当需要修理、翻新、更换或改造操作时，可能期望脱粘，即，解除粘合剂结合。简化的解散(disband)程序还有助于从生命周期结束的经粘合剂结合的物品和结构回收材料和部件。此外，可逆结合对于包装或在货运期间用于固定物品是有益的。现有的分离方法通常涉及需要高温和侵蚀性化学品的耗时的化学方法。这种技术的实例描述于Wong的美国专利号4,171,240和Linde等人的美国专利号4,729,797中。这些技术虽然通常是有效的，但是相当严苛，并且可能损坏被分离的物体，使得它们不适用于许多应用。为了提供更容易从基材除去的材料，现有技术描述了由含有易于化学降解的键的反应性单体形成的粘合剂，例如含有热不稳定键或热可逆交联的可固化树脂。尽管这些特别制备的材料更容易与基材分开，但它们仍然需要对精致的基材或相邻的粘合剂结合来说严苛的条件。可电脱粘并包含离子性组分的粘合剂和可以在固体中产生导电性的各种离子液体是已知的。例如，DE102012203794A1描述了一种包含离子导电组分且基于聚酰胺的热熔粘合剂，其在施加电压时可脱粘。然而，没有公开可脱粘的反应性热熔粘合剂。因此，本领域仍然需要改进的粘合剂，特别是在冷却时提供“生胶强度”，具有改进的耐温性和耐化学品性，并且可以在温和条件下选择性且精确地脱粘(理想地，从两个结合表面脱粘)的粘合剂。这样的材料会提供可用于期望从表面轻松去除材料的各种应用的粘合剂结合，并另外提供反应性热熔粘合剂的所有优点。本专利技术的专利技术人现在意外地发现，可以通过包含有机盐或无机盐并因此在施加电压时变得可脱粘的反应性热熔粘合剂来满足这种需要。由于储存稳定性和固化速度不会受到不利影响，这是更令人意外的。因此，在第一方面，本专利技术涉及一种可电脱粘的反应性热熔粘合剂组合物，其包含：a)至少一种具有异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物；和b)至少一种有机盐或无机盐。在另一方面，本专利技术涉及制备根据本专利技术的可电脱粘的反应性热熔粘合剂组合物的方法，所述方法包括将熔融状态的反应性聚氨酯热熔体与所述至少一种有机盐或无机盐混合，其中所述反应性聚氨酯热熔体包含所述具有异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物和任选存在的一种或多种添加剂，其中在使所述热熔体保持熔融状态的温度下进行所述混合。在又一方面，本专利技术涉及在第一基材与第二基材之间形成可脱粘的粘合剂结合的方法，所述方法包括以下步骤：a)将根据权利要求1至9中任一项所述的可电脱粘的反应性热熔粘合剂组合物施用于所述第一基材的表面，并且任选施用于所述第二基材的表面；b)使所述第一基材和所述第二基材接触，使得所述可电脱粘的反应性热熔粘合剂组合物夹在所述两个基材之间；c)使所述两个基材之间形成粘合剂结合以提供结合的基材；和d)任选地向所述结合的基材施加电压，由此显著地(substantially)削弱在所述可电脱粘的反应性热熔粘合剂组合物与基材表面之间的至少一个界面处的粘合。在又一个实施方案中，本专利技术涉及根据本文所述的方法得到的结合的基材，其中所述结合的基材可以在施加电压并且任选施加热时脱粘。在从属权利要求中阐述了其他优选的实施方案。如本文所用，“一种或多种”是指至少一种且包括1、2、3、4、5、6、7、8、9或更多种所提及的物质。类似地，“至少一种”是指一种或多种，即1、2、3、4、5、6、7、8、9或更多种。如本文中关于任何组分使用的“至少一种”是指化学上不同的分子的数目，即，不同类型的所提及物质的数目，但不是分子的总数。例如，“至少一种多元醇”是指使用落入多元醇定义内的至少一种类型的分子，但也可以存在落在该定义内的两种或更多种不同的分子类型，但并不意味着仅存在一分子的所述多元醇。在本说明书中，术语“一种(a)”和“一种(an)”和“至少一种”与术语“一种或多种”相同，并且可以互换使用。如果在本文中提及分子量，如果没有另外明确说明，这是指数均分子量Mn。数均分子量Mn可以基于端基分析(根据DINENISO4629的OH数)和化合物的官能度来计算，或者可以根据DIN55672(特别是D本文档来自技高网...

【技术保护点】
可电脱粘的反应性热熔粘合剂组合物，其包含：a)至少一种具有异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物；和b)至少一种有机盐或无机盐。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.27 EP 15157011.61.可电脱粘的反应性热熔粘合剂组合物，其包含：a)至少一种具有异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物；和b)至少一种有机盐或无机盐。2.根据权利要求1所述的可电脱粘的反应性热熔粘合剂组合物，其中所述至少一种具有异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物的存在量为所述粘合剂组合物的20-90重量％。3.根据权利要求1或2所述的可电脱粘的反应性热熔粘合剂组合物，其中所述至少一种有机盐或无机盐的存在量为所述粘合剂组合物的1-30重量％，优选1-16重量％。4.根据权利要求1至3中任一项所述的可电脱粘的反应性热熔粘合剂组合物，其中所述组合物包含至少一种不同于化合物a)和b)的极性化合物。5.根据权利要求4所述的可电脱粘的反应性热熔粘合剂组合物，其中所述至少一种极性化合物选自碳酸亚丙酯和聚(乙二醇)双(2-乙基己酸酯)。6.根据权利要求1至5中任一项所述的可电脱粘的反应性热熔粘合剂组合物，其中化合物b)是三氟甲磺酸盐，优选三氟甲磺酸锂。7.根据权利要求1至6中任一项所述的可电脱粘的反应性热熔粘合剂组合物，其中所述具有异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物中的游离NCO含量为0.1-5％，优选1-2.5％。8.根据权利要求1至7中任一项所述的可电脱粘的反应性热熔粘合剂组合物，其还包含一种或多种不同于化合物a)至c)的添加剂，所述添加剂选自增塑剂、粘合促进剂、颜料、腐蚀抑制剂、流平剂、光泽促进剂、稳定性增强剂、消...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·霍谢尔，I·福特，J·约瑟夫，A·克劳福德，
申请(专利权)人：汉高股份有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE