热熔性粘合剂组合物，其制备方法，及其用于粘结基材的用途技术

一种通过混合包含聚醚多元醇，聚酯多元醇，苯乙烯／烯丙基醇共聚物，和聚异氰酸酯的组分而形成的水分反应性热熔性粘合剂组合物；其中所述组分基于当量的ＮＣＯ／ＯＨ基团比率是１．８／１－３．０／１；其中所述组分包含基于所述组分总重低于１％重量的水；和其中所述组分的游离ＮＣＯ含量是基于所述组分总重的至少４％。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热熔性粘合剂，尤其是水分(moisture)反应性热熔性粘合剂组合物，一种用于形成该粘合剂组合物的方法，和一种使用粘合剂组合物粘结基材，如结构部件的方法。更尤其，本专利技术涉及一种通过混合聚醚多元醇，聚酯多元醇，苯乙烯/烯丙基醇共聚物，和聚异氰酸酯而形成的热熔性粘合剂组合物，其中以特定方式调节各成分以得到所需的性能平衡。背景热熔性粘合剂已知是理想的，因为它们固化迅速且不存在向其它类型粘合剂提供流动性的含水或溶剂介质。基于含异氰酸酯基团的聚氨酯预聚物的水分反应性热熔性粘合剂可设计成产生较低的熔体粘度以方便处理和施涂；与水分的反应增加该粘合剂的最终性能。但水分反应性热熔性粘合剂在随时间经受持续应力时可能对缓慢变形的耐性不足(这种耐性在本领域中称作“耐蠕变性”)。US专利申请09843706公开了将苯乙烯/烯丙基醇加成共聚物引入包含无定形聚酯或聚醚的能形成聚氨酯预聚物的反应混合物的水分反应性热熔性粘合剂。这些粘合剂获得良好的“原始强度”(即，在完成与水分的反应之前的粘附强度)，但它们可能在用于某些场合时不产生足够的耐蠕变性。专利技术人所面临的问题是提供一种具有改进的耐蠕变性并具有良好的基材粘附的可供选择的水分反应性热熔性粘合剂组合物。惊人地，已经发现，苯乙烯/烯丙基醇共聚物在具有足够高含量的游离NCO基团的某些组合物中的引入产生所需的性能平衡。本专利技术的陈述；在本专利技术的第一方面，提供了一种通过混合包括聚醚多元醇，聚酯多元醇，苯乙烯/烯丙基醇共聚物，和聚异氰酸酯的组分而形成的水分反应性热熔性粘合剂组合物；其中所述组分基于当量的NCO/OH基团比率是1.8/1-3.0/1；其中所述组分包含基于所述组分总重低于1％重量的水；和其中所述组分的游离NCO含量是基于所述组分总重的至少4％。在本专利技术的第二方面，提供了一种用于形成水分反应性热熔性粘合剂的方法，包括，混合包括聚醚多元醇，聚酯多元醇，苯乙烯/烯丙基醇共聚物，和聚异氰酸酯的组分；其中所述组分基于当量的NCO/OH基团比率是1.8/1-3.0/1；其中所述组分包含基于所述组分总重低于1％重量的水；和其中所述组分的游离NCO含量是基于所述组分总重的至少4％。在本专利技术的第三方面，提供了一种用于粘结基材的方法，包括(a)通过混合包括聚醚多元醇，聚酯多元醇，苯乙烯/烯丙基醇共聚物，和聚异氰酸酯的组分而形成水分反应性热熔性粘合剂；其中所述组分基于当量的NCO/OH基团比率是1.8/1-3.0/1；其中所述组分包含基于所述组分总重低于1％重量的水；和其中所述组分的游离NCO含量是基于所述组分总重的至少4％；(b)加热所述热熔性粘合剂；(c)将所述受热的热熔性粘合剂在水分存在下施用到第一基材上；(d)将所述施用的受热热熔性粘合剂与第二基材接触；和(e)冷却所述热熔性粘合剂或使其冷却。详细描述本专利技术的组合物是一种水分反应性热熔性粘合剂组合物。本文的“水分反应性”是指，该组合物包含能够理想地与水反应以增加粘合剂组合物的分子量和/或交联该粘合剂组合物的异氰酸酯基团，这样可增加随后与水接触的粘合剂的强度性能。本文的“热熔”是指，可为固体，半固体，或粘稠物质的粘合剂可有利地受热以提供一种具有适合施涂并粘附到基材上的粘度的流体粘合剂。本专利技术的水分反应性热熔性粘合剂组合物通过混合包括聚异氰酸酯，即，带有至少两个异氰酸酯基团的异氰酸酯的各组分而形成。可以使用的聚异氰酸酯包括芳族，脂族，环脂族聚异氰酸酯和其组合，例如，间苯二异氰酸酯，2，4-甲苯二异氰酸酯，2，6-甲苯二异氰酸酯，1，6-己二异氰酸酯，四亚甲基二异氰酸酯，1，4-环己烷二异氰酸酯，六氢甲苯二异氰酸酯，1，5-萘二异氰酸酯，1-甲氧基-2，4-苯二异氰酸酯，4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，2，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，4，4’-联苯二异氰酸酯，3，3’-二甲氧基-4，4’-联苯二异氰酸酯，3，3’-二甲基-4，4’-联苯二异氰酸酯，3，3’-二甲基-4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯，4，4’，4”-三苯基甲烷三异氰酸酯，多亚甲基多亚苯基多异氰酸酯，2，4，6-甲苯三异氰酸酯，4，4’-二甲基-二苯基甲烷四异氰酸酯，Mn低于2000并带有至少两个异氰酸酯基团的预聚物，及其混合物。优选的是4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，2，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，及其混合物；更优选的是4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯。本专利技术的水分反应性热熔性粘合剂组合物通过混合包括聚酯多元醇的各组分而形成。适用于本专利技术的聚酯多元醇包括由二酸，或其单酯，二酯，或酸酐对应物，和二醇形成的那些。二酸可以是饱和C4-C12脂族酸，包括支化，未支化，或环状物质，和/或C8-C15芳族酸。合适的脂族酸的例子包括，例如，琥珀酸，戊二酸，己二酸，庚二酸，辛二酸，壬二酸，癸二酸，1，12-十二烷二酸，1，4-环己烷二羧，和2-甲基戊烷二酸。合适的芳族酸的例子包括，例如，对苯二甲酸，间苯二甲酸，邻苯二甲酸，4，4’-二苯酮二羧，4，4’-二苯基胺二羧酸，及其混合物。二醇可以是C2-C12支化，未支化，或环状脂族二醇。合适的二醇的例子包括，例如，乙二醇，1，3-丙二醇，1，2-丙二醇，1，4-丁二醇(1，4-butandediol)，新戊基二醇，1，3-丁二醇，己烷二醇，2-甲基-2，4-戊烷二醇，环己烷-1，4-二甲醇，1，12-十二烷二醇，及其混合物。各种合适的聚酯多元醇的化合物也适用于本专利技术。在本专利技术的实施中，优选的聚酯多元醇是无定形的，这意味着，它们在环境条件下不会结晶。无定形多元醇优选具有由凝胶渗透色谱测定的重均分子量(“Mw”)250-8,000，更优选250-3,000，并优选具有低于5，更优选低于2的酸值。无定形聚酯多元醇优选为芳族的，例如由邻苯二甲酸酐和二甘醇形成的那些。无定形聚醚多元醇可通过氧化烯与多元醇的反应而制成。多种合适的无定形聚酯多元醇的混合物也适用于本专利技术。本专利技术的水分反应性热熔性粘合剂组合物通过混合包括聚醚多元醇的各组分而形成。适用于本专利技术的聚醚多元醇包括聚氧基-C2-C6-亚烷基多元醇，包括支化和未支化亚烷基基团。合适的聚醚多元醇的例子包括，例如，聚氧化乙烯，聚(1，2-和1，3-氧化丙烯)，聚(1，2-氧化丁烯)，氧化乙烯和1，2-氧化丙烯的无规或嵌段共聚物，及其混合物。优选的聚醚多元醇是聚丙二醇。聚醚多元醇优选具有由凝胶渗透色谱重量测定的平均分子量(“Mw”)800-8,000，更优选1,000-3,000。各种合适的聚醚多元醇的混合物也适用于本专利技术。本专利技术的水分反应性热熔性粘合剂组合物通过混合包括苯乙烯/烯丙基醇加成共聚物的各组分而形成。苯乙烯/烯丙基醇加成共聚物的优选的羟基数是100-300。苯乙烯/烯丙基醇加成共聚物的优选的数均分子量(“Mn”)是1,000-4,000。这些共聚物可购自LyondellChemical，Houston，Texas，例如据说是基于摩尔的70苯乙烯/30烯丙基醇的SAA-100，和据说是基于摩尔的80苯乙烯/20烯丙基醇的SAA-103。本文的“苯乙烯/烯丙基醇加成共聚物”是指一种基于共聚物和烯丙基醇的重量，包含至少90％重量的苯乙烯共聚残余物但不排除低于10％重量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：L·F·布林克曼，
申请(专利权)人：罗姆和哈斯公司，
类型：发明
国别省市：