含有聚酯-聚氨酯的反应性热熔粘合剂组合物制造技术

提供一种反应性热熔粘合剂组合物，它是包含聚酯‑聚氨酯中间体、任选存在的结晶和/或无定形聚酯或聚醚与过量异氰酸酯基团的反应混合物的产物。将所述聚酯‑聚氨酯中间体纳入所述反应性热熔粘合剂组合物中允许根据不同应用定制粘合剂组合物的性质。

Reactive hot melt adhesive composition containing polyester polyurethane

A reactive hot-melt adhesive composition is provided, which is a product comprising a polyester \u2011 polyurethane intermediate, optionally crystalline and / or amorphous polyester or a reaction mixture of polyether and an excess isocyanate group. The incorporation of the polyester \u2011 polyurethane intermediate into the reactive hot-melt adhesive composition allows the properties of the adhesive composition to be customized according to different applications.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有聚酯-聚氨酯的反应性热熔粘合剂组合物
所公开的技术涉及含有聚酯-聚氨酯中间体材料的反应性热熔粘合剂组合物。包含聚酯-聚氨酯材料允许定制反应性热熔粘合剂组合物的性质。
技术介绍
反应性热熔粘合剂(rHMA)也称为“湿固化热熔粘合剂”。这些粘合剂材料在室温下通常是固体。在施加和熔化之后，它们不仅通过冷却和固化，而且通过游离异氰酸酯基团与环境水分的化学反应而以实体形式粘合到材料上。可湿固化的反应性热熔粘合剂通常包含(i)结晶聚酯组分，(ii)无定形聚酯或聚醚组分(液体或固体或其混合物)，和(iii)异氰酸酯组分，其中异氰酸酯以足以提供摩尔过量的NCO/OH基团的量存在。反应性热熔粘合剂组合物分两个阶段起作用。第一阶段是物理交联，其中初始粘合(也称为生坯强度)由于冷却过程和多元醇组分的软链段结晶而发展。第二阶段是化学交联。在这个阶段，异氰酸酯基团与水分(环境中或存在于基材中)反应，其中水分起作用以增加所得聚合物粘合剂的分子量。化学交联反应也分两个阶段进行。首先，异氰酸酯基团与水反应并产生胺和二氧化碳。然后，新形成的胺与其它异氰酸酯基团反应并产生尿素。当所有可用的异氰酸酯被消耗并产生聚脲时，反应结束。完全反应的聚合物含有交替的氨基甲酸酯和脲基团。这种结构提供了粘合剂组合物的最终特征。化学交联的粘合剂当进行后续加热时，不会再熔化。反应性热熔粘合剂的特定化学组成决定了粘合剂的各种特性，包括初始粘合(也称为生坯强度)，这是粘合剂在没有外力的情况下将两个基材固持在一起的点；凝固时间，这是不通过粘性形成接合的时间；开放时间，这是在表面仍维持粘性的情况下产生接合的工作时间；以及熔体粘度。反应性热熔粘合剂的不同应用可能需要不同的性质平衡。然而，不希望为不同的应用重新配制整个热熔粘合剂组合物或其组分。因此，需要定制反应性热熔粘合剂组合物以展现特定应用所需的某些特性，而不必完全重新配制反应性热熔组合物。本技术提供了满足这个需求的组合物和系统。
技术实现思路
本专利技术提供了一种反应性热熔粘合剂组合物，其包含(a)聚酯-聚氨酯组分与(b)第二聚异氰酸酯组分的反应产物，所述聚酯-聚氨酯组分包含(i)低分子量羟基官能性聚酯多元醇与(ii)第一聚异氰酸酯组分的反应产物，所述低分子量羟基官能性聚酯多元醇如通过末端官能基的分析所测量，具有约4,000道尔顿或更低的数均分子量(Mn)，其中来自第一聚异氰酸酯的异氰酸酯基相对于来自羟基官能性聚酯的羟基的比率小于1:1。第一和第二聚异氰酸酯组分可以相同或不同。本专利技术的反应性热熔粘合剂组合物还可以进一步包含结晶聚酯组分、无定形固体聚酯组分、无定形液体聚酯组分或其组合。在本专利技术的反应性热熔组合物中，第二聚异氰酸酯组分的存在量足以提供过量的NCO:OH摩尔比。具体实施方式下面将通过非限制性说明描述各种优选特征和实施例。本专利技术提供一种反应性热熔粘合剂组合物，其包含(a)聚酯-聚氨酯组分与(b)第二聚异氰酸酯组分的反应产物，所述聚酯-聚氨酯组分包含(i)低分子量羟基官能性聚酯多元醇与(ii)第一聚异氰酸酯组分的反应产物，所述低分子量羟基官能性聚酯多元醇通过末端官能基的分析所测量，具有约4,000道尔顿或更低的数均分子量(Mn)，其中来自第一聚异氰酸酯的异氰酸酯基相对于来自羟基官能性聚酯的羟基的比率小于1:1。本专利技术的反应性热熔粘合剂组合物还可以进一步包含结晶聚酯组分、无定形固体聚酯或聚醚组分、无定形液体聚酯或聚醚组分，或其组合。在本专利技术的反应性热熔组合物中，第二聚异氰酸酯组分的存在量足以提供过量的NCO:OH摩尔比。聚酯-聚氨酯中间体组分本专利技术的聚酯-聚氨酯中间体组分包含(i)低分子量羟基官能性聚酯和(ii)聚异氰酸酯组分的反应产物。如本文所用，为了描述适用于制备聚酯-聚氨酯中间体组分的羟基官能性聚酯，短语“低分子量”是指约4,000道尔顿或更低的数均分子量(Mn)，如通过末端官能基的分析所测量。聚酯聚氨酯中间体组分具有羟基官能团。在一个实施例中，聚酯-聚氨酯中间体组分具有以下结构:其中n＝0-6，m＝2-14，p＝3-27，并且R由异氰酸酯组分提供。在一些实施例中，例如，n可以是0-6的任何整数，m可以是2-14的任何整数，并且p可以是3-27的任何整数。R可以衍生自六亚甲基二异氰酸酯、亚甲基二环己基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯基二异氰酸酯或亚甲基二苯基二异氰酸酯。在一些实施例中，R是六亚甲基、亚甲基二环己基、异佛尔酮、甲苯基、亚甲基二苯基等。可用于制备本专利技术的聚酯-聚氨酯中间体的聚异氰酸酯可选自本领域技术人员已知的任何异氰酸酯。在一些实施例中，第一聚异氰酸酯组分包括一种或多种二异氰酸酯。有用的聚异氰酸酯可选自芳族聚异氰酸酯或脂族聚异氰酸酯或其组合。有用的聚异氰酸酯的实例包括但不限于芳族二异氰酸酯，如4,4'-亚甲基双(苯基异氰酸酯)(MDI)、3,3'-二甲基-4,4'-亚联苯基二异氰酸酯(TODI)、间二甲苯二异氰酸酯(XDI)、亚苯基-1,4-二异氰酸酯、萘-1,5-二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)和甲苯二异氰酸酯(TDI)，以及脂族二异氰酸酯，如异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-环己基二异氰酸酯(CHDI)、1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、癸烷-1,10-二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯(LDI)、1,4-丁烷二异氰酸酯(BDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(PDI)和二环己基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(H12MDI)。可以使用两种或更多种聚异氰酸酯的混合物。在一些实施例中，第一聚异氰酸酯是MDI和/或H12MDI。在一些实施例中，第一聚异氰酸酯包含或甚至基本上由MDI组成。可用于制备本专利技术的聚酯-聚氨酯组分的羟基封端聚酯中间体包括低分子量聚酯多元醇，其中低分子量聚酯多元醇具有4,000道尔顿或更低的Mn，例如500道尔顿至4,000道尔顿，或进一步例如500道尔顿至3,000道尔顿，或甚至500道尔顿至2,500道尔顿，或甚至500道尔顿至2,000道尔顿。羟基官能性聚酯组分可以如下制备:(1)一种或多种二元醇与一种或多种二羧酸或酸酐的酯化反应，或(2)转酯化反应，即，一种或多种二元醇与二羧酸的酯的反应。为了获得末端羟基占主导的直链，优选超过大于一个摩尔二元醇与酸的摩尔比。合适的聚酯中间体还包括各种内酯，例如通常由ε-己内酯和双官能引发剂(如二乙二醇)制成的聚己内酯。所需聚酯的二羧酸可以是脂族、环脂族、芳族或其组合。可以单独使用或混合使用的合适二羧酸通常具有总共4至15个碳原子并且包括:丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、环己烷二甲酸等。也可以使用上述二羧酸的酸酐，例如邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐等。反应形成所需聚酯中间体的二元醇可以是脂族、芳族或其组合，包括上文在扩链剂部分中所述的任何二醇，并且具有总共2至20或2至12个碳原子。合适的实例包括烷二醇，例如乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反应性热熔粘合剂组合物，其包含：/n异氰酸酯官能性预聚物，其包含下述者的反应产物/n(A)聚酯-聚氨酯中间体，其包含(i)羟基官能性聚酯与(ii)第一聚异氰酸酯的反应产物，所述羟基官能性聚酯通过末端官能基的分析所测量，具有约4,000道尔顿或更低的分子量，其中来自所述第一聚异氰酸酯的异氰酸酯基相对于来自羟基官能性聚酯的羟基的比率是约0.4:1至约0.75:1；和/n(B)第二聚异氰酸酯。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170209 EP 17382062.21.一种反应性热熔粘合剂组合物，其包含：
异氰酸酯官能性预聚物，其包含下述者的反应产物
(A)聚酯-聚氨酯中间体，其包含(i)羟基官能性聚酯与(ii)第一聚异氰酸酯的反应产物，所述羟基官能性聚酯通过末端官能基的分析所测量，具有约4,000道尔顿或更低的分子量，其中来自所述第一聚异氰酸酯的异氰酸酯基相对于来自羟基官能性聚酯的羟基的比率是约0.4:1至约0.75:1；和
(B)第二聚异氰酸酯。


2.根据权利要求1所述的反应性热熔粘合剂组合物，其中所述羟基官能性聚酯多元醇包含烷二醇与二羧酸的反应产物。


3.根据权利要求2所述的反应性热熔粘合剂组合物，其中所述二羧酸是选自己二酸、癸二酸和丁二酸，以及其混合物。


4.根据权利要求2或3所述的反应性热熔粘合剂组合物，其中所述烷二醇是选自1,2-乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇以及其混合物。


5.根据权利要求1所述的反应性热熔粘合剂组合物，其中所述羟基官能性聚酯多元醇包含聚己内酯。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的反应性热熔粘合剂组合物，其进一步包含：
结晶聚酯。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的反应性热熔粘合剂组合物，其进一步包含：
无定形聚酯多元醇，通过DSC所测量，其具有小于25℃的Tg。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的反应性热熔粘合剂组合物，其进一步包含：
无定形聚酯多元醇，通过DSC所测量，其具有大于25℃的Tg。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的反应性热熔粘合剂组合物，其进一步包含：
无定形聚醚多元醇。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的反应性热熔粘合剂组合物，其中所述聚酯-聚氨酯中间体具有8,000道尔顿或更小的分子量，如通过末端官能团的分析所测量。


11.根据权利要求1至10中任一项所述的反应性热熔粘合剂组合物，其中所述第二聚异氰酸酯是以足以得到1.5:1至2.5:1的NCO:OH比率的量存在。


12.根据权利要求1至10中任一项所述的反应性热熔粘合剂组合物，其中所述聚酯-聚氨酯中间体具有下式：



其中n是0至6，m是2至14，p是3至2...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·洛温伯格，B·M·加里斯特阿米龙，D·萨瓦特拉雷德莱撒，J·塞斯索拉诺，
申请(专利权)人：路博润先进材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US