以脂化学反应产物为基的粘合剂制造技术

基于Ａ）与Ｂ）的反应产物的粘合剂，其中 Ａ）为至少一种脂肪化合物，其脂肪组成含有平均１至１０，优选１．５至６的至少一种下列官能基团：－ＯＨ、－ＣＯＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ↓［２］、－Ｃ＝Ｃ－、环氧基或酸酐基，该脂肪化合物至少含１％（Ｍｏｌ）的至少三官能脂肪分子， Ｂ）为至少一种能与脂肪化合物的官能基反应的单官能或多官能化合物， 其分子量至少为１５００。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及以脂化学反应产物为基的粘合剂及其在涂覆、密封、浇铸和粘接方面的应用。文中“粘合剂”是指能够粘接相同或不同基质或自身可牢固地粘附在基质上的那些产物。它通常基于化学和/或物理地固化的物质或物质混合物。除了无机物，有机物在此起重要作用，尤其是合成高分子化合物，其中该高的分子量可分段达到。这些物质通常通过添加剂而改性，以更好地适合于粘合、涂覆、密封和浇铸。这类添加剂例如可为树脂、增塑剂、溶剂、填料、颜料、促进剂、稳定剂和分散剂。由这种改性的粘合剂可制备粘接剂、密封料、涂料或浇铸树脂。粘合剂最重要的原料是合成聚合物，例如聚丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯、聚酰胺、聚异丁烯、聚乙烯醚、聚氨基甲酸乙酯、苯乙烯/丁二烯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯、苯酚树脂等等。然而，所有上述聚合物的共同缺点是它们主要来源于石油组份，也就是最初来源于石油或天然气。制备这些组份所需的多步反应步骤非常昂贵而且污染环境。这种分散液会越来越多地影响石油和天然气储量，并由于生物降解性差而加重水及废物处理的负担。由于这种原因，人们已致力于制备基于油和脂的聚合物。WO91/00305公开了一种塑料，它通过使不饱和的和/或含羟基的脂肪酸或其酯与形成双官能酯和/或酰胺的化合物反应，接着使得到的双官能单体组份与第二种双官能化合物反应。由于只制备和采用双官能化合物，因此得到可熔化和成形的线性聚合物。在200℃下制成一种薄膜，并用于在190℃粘接两块玻璃板。DE 4305309公开了一种基于油和脂的聚合物的水分散体。这里，由多价金属离子和来源于油和脂的羧酸制得一种离子聚合物。该羧酸为一至十价，其分子量Mn优选大于400。这些羧酸通过金属离子如Ca、Mg、Zn、Zr、Se、Al和Ti用离子键在主链上相互连接。这种离子聚合物也可再进一步加工成水分散体。其缺点在于所有性质均受主链上离子基团一定的离解平衡的影响，例如干膜在加压或加温时产生流动倾向，一种被专业人员习惯称作“冷流”的性质。因此，本专利技术的任务是提供以油和脂为原料而制备的粘合剂，这不仅出于改善环境保护，而且由于市场价格竞争而提出的更高的生产要求，尤其是由于这样的粘合剂能达到特别高的起始粘性(或称表面粘性)，制备简单且易于生物降解。本专利技术的技术方案如权利要求所述。它首先在于，用下述A)和B)反应所得产物作为粘合剂的基料，其中A)是至少一种脂肪化合物，其脂肪组成中含有平均1至10个，优选1.5至6个至少一种下列官能基团-OH、-SH、-NH2、-C＝C-、-COOH、酸酐基或一个环氧基，该脂肪化合物至少含1％(Mol)的至少三官能的脂肪，B)为至少一种能与脂肪化合物的官能基团反应的单官能或多官能化合物。该反应产物的平均分子量Mn(渗透测定的平均值)至少为1500，特别是至少5000，且对特定应用优选至少8000。在反应后和粘合剂应用前还可进一步提高分子量，例如在粘合剂分散后。提高分子量也可导致轻微的交联，但同时粘合剂在应用时仍保持可浇铸或至少可成形。应用是在0至250℃下进行，尤其是20至150℃下进行。该粘合剂是可膨胀的。分子量尤其在加入反应性体系后提高，例如加入自由基引发剂如过氧化苯甲酰后或加入固化剂如环氧树脂、聚异氰酸酯和聚胺后。文中“脂肪化合物”指在脂肪成分中含有至少一个以下的官能基团-OH、-SH、-NH2、-C＝C-、-COOH、酸酐基或环氧基的脂肪酸、脂肪醇及其衍生物。该脂肪化合物不是单一的物质，而是一种混合物。这尤其是对官能团而言。至少1％的脂肪化合物分子含相同或不同的三官能基团，优选至少3％。专业人员知道反应要进行到使分子仅有一个支链或轻微交联以使得反应产物仍可以变形。优选采用分子量(数均值)＞300的脂肪化合物或分子量＞800的低聚脂肪化合物。通常分子量＞200。该脂肪化合物是亲脂的。文中“脂肪酸”指含有一个或多个羧基(-COOH)的酸。羧基上可以连有8个以上，特别是12个以上碳原子的饱和、不饱和、无支链或有支链的烷基。除了上述-OH、-SH、-C＝C-、-COOH、氨基、酸酐基或环氧基以外，它还可含有其它基如醚、酯、卤素、酰胺、氨基、氨基甲酸乙酯和脲基团。但优选羧酸如天然脂肪酸或脂肪酸混合物、二聚脂肪酸和三聚脂肪酸。本专利技术脂肪酸的具体实例是除了饱和的之外尤其是单的或多倍的不饱和酸如棕榈油酸、油酸、反油酸、石芹酸、芥酸、蓖麻酸、羟基甲氧基硬脂酸、12-羟基硬脂酸、亚油酸、亚麻酸和二十碳烯酸。除了自然界存在的脂肪酸，还可以用多羟基脂肪酸。这些酸例如可通过用醇使不饱和油和脂或脂肪酸酯环氧化，用H-活性化合物例如醇、胺和羧酸开环，接着皂化而制备。作为原料所需的脂或油既可来自植物也可来自动物源，或者必要时针对性地用石油化工方法合成。脂肪酸也可由油或脂性原料得到，例如可通过烯化反应(Enre-aktion)、狄尔斯-阿德尔(Diels-Alder)反应、酯基转移作用、缩合反应、接枝(例如用马来酸酐或丙烯酸等)和环氧化反应而得到。作为实例提出a)不饱和脂肪酸如棕榈油酸、油酸、反油酸、石芹酸、芥酸、亚油酸、亚麻酸和二十碳烯酸的环氧化物，b)不饱和脂肪酸与马来酸、马来酸酐、甲基丙烯酸或丙烯酸的反应产物，c)羟基羧酸如蓖麻酸或12-羟基硬脂酸与多羟基羧酸的缩合物。并非上述所有脂肪酸在室温下都是稳定的。如果需要，本专利技术可以采用上述酸的衍生物如酯或酰胺。在本专利技术的一种优选实施方式中，采用上述脂肪酸与一元或多元醇的酯或偏酯。“醇”是指脂族和脂环族饱和、不饱和、无支链或有支链的烃和羟基衍生物。它包括一元醇和聚氨酯化学中公知的含羟基的低分子量链增长剂或交联剂。低分子量领域的具体实例为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、癸醇、十八醇、2-乙基己醇、2-辛醇、乙二醇、丙二醇、亚丙基二醇、1，4-丁二醇、2，3-丁二醇、1，6-己二醇、1，8-亚辛基二醇、新戊基二醇、1，4-双羟甲基环己烷、格尔伯特醇(Guerbet alcohol)、2-甲基-1，3-丙二醇、己烷-1，2，6-三醇、甘油、三甲醇丙烷、三甲醇乙烷、季戊四醇、山梨糖醇、甲酰醇(formitol)、甲基糖苷、丁二醇、还原成醇的二聚和三聚脂肪酸。单苯基乙二醇或由松香树脂得到的醇如松香醇同样也可用于酯化。也可以用含OH的叔胺、聚甘油或部分水解的聚乙烯酯代替醇。还可以通过加入饱和的和支链的脂肪酸如己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、异硬脂酸、异棕榈酸、花生酸、山萮酸、蜡酸和蜂花酸而进行醇的酯化。此外，也可以使用聚羧酸或羟基羧酸而进行低聚。实例可列举草酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、富马酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、1，11-十一烷基二酸、1，12-十二烷基二酸、邻苯二甲酸、异邻苯二甲酸、对苯二甲酸、六氢化邻苯二甲酸、四氢化邻苯二甲酸或二聚脂肪酸、三聚脂肪酸、柠檬酸、乳酸、酒石酸、蓖麻酸、12-羟基硬脂酸。优选的是己二酸。本专利技术酯的实例除了部分皂化的脂肪如甘油单硬脂酸酯外，优选的是来自油菜(新的)、葵花、大豆、亚麻、蓖麻、椰子仁、油性棕榈、油性棕榈核和橄榄树的天然油脂和其甲酯。优选的脂肪和油例如为牛脂，其链分布为67％油酸、2％硬脂酸、1％十七烷基酸、10％链长C12～C16的饱和酸、12％亚油酸和2％碳原子＞C18的饱和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔夫冈·克劳克，厄恩斯特乌尔里克·拉斯特，勒德格·威勒克，彼得·道特，约翰·克莱因，艾尔弗雷德·斯特弗，
申请(专利权)人：汉克尔股份两合公司，
类型：发明
国别省市：