具有耐化学品性的聚氨酯粘合剂制造技术

本发明专利技术提供了一种压敏粘合剂组合物，该压敏粘合剂组合物包含聚氨酯聚合物，该聚氨酯聚合物包含多异氰酸酯组分与多元醇组分的反应产物。多元醇组分具有小于10的亲水亲脂平衡(HLB)。聚氨酯还包含0.5重量％至10重量％具有大于12的HLB的亲水性聚合单元，诸如聚乙二醇聚合物的反应产物。在另一个实施方案中，聚氨酯还包含侧链烯键式不饱和基团。还描述了诸如层合胶带和保护膜的制品以及用压敏粘合剂和层合胶带粘结基底的9方法。

Polyurethane adhesive with chemical resistance

The invention provides a pressure-sensitive adhesive composition, which comprises a polyurethane polymer, which comprises a reaction product of a polyisocyanate component and a polyol component. Polyols have a hydrophilic lipophilic balance (HLB) of less than 10. Polyurethane also comprises a hydrophilic polymerization unit, such as a reaction product of a polyethylene glycol polymer, having an HLB greater than 12 by 0.5 to 10 by weight%. In another embodiment, the polyurethane further comprises a side chain olefin bonded unsaturated group. Also described are articles such as laminated tapes and protective films, and 9 methods of bonding substrates with pressure-sensitive adhesives and laminated tapes.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有耐化学品性的聚氨酯粘合剂
技术实现思路
描述了一种压敏粘合剂组合物，其包含聚氨酯聚合物，该聚氨酯聚合物包含多异氰酸酯组分与多元醇组分的反应产物。该多元醇组分具有小于10的亲水亲脂平衡(“HLB”)。在一个实施方案中，聚氨酯还包含0.5重量％至10重量％的具有大于12的HLB的亲水性聚合单元，诸如聚乙二醇聚合物的反应产物。在另一个实施方案中，聚氨酯包含侧链烯键式不饱和基团。在又一个实施方案中，聚氨酯包含亲水性聚合单元和侧链烯键式不饱和基团两者。还描述了诸如层合胶带和保护膜的制品以及用压敏粘合剂和层合胶带粘结基底的方法。具体实施方式聚氨酯组合物包含多异氰酸酯组分与多元醇组分的反应产物。多元醇组分包括包含至少两个羟基末端基团的芳族和/或脂族聚酯或聚己内酯多元醇。当(例如，聚酯)多元醇平均具有2个羟基基团时，其可表征为(例如，聚酯)二醇。在其他实施方案中，(例如，聚酯)多元醇可表征为(例如，聚酯)三醇。在其他实施方案中，(例如，聚酯)多元醇可包含二醇和三醇的混合物，其中羟基基团的数目平均大于2，但小于3。其它多元醇具有4个、5个或6个羟基末端基团。聚酯多元醇可通过例如多元醇组分与酸组分之间的酯化反应而获得。酸组分的示例包括琥珀酸、甲基琥珀酸、己二酸、庚二酸、壬二酸、癸二酸、1,12-十二烷二酸、1,14-十四烷二酸、二聚酸、2-甲基-1,4-环己烷二羧酸、2-乙基-1,4-环己烷二羧酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、1,4-萘二羧酸、4,4'-联苯二羧酸以及它们的酸酐。如本领域已知的，芳族聚酯多元醇可通过使芳族二羧酸与脂族二醇聚合来制备。在一个实施方案中，芳族二羧酸通常包含主要量的间苯二甲酸或邻苯二甲酸。聚酯多元醇可任选地由少量的其它芳族二羧酸诸如对苯二甲酸来制备。此外，聚酯多元醇可任选地由少量的脂环族二羧酸诸如1,3-环戊烷二羧酸、1,2-环己烷二羧酸、1,4-环己烷二羧酸、2,5-降冰片烷二羧酸等制备。这些二羧酸通常是酸酐的形式。用于制备芳族或脂族(例如聚酯或聚碳酸酯)多元醇的脂族二醇通常包含直链或支链亚烷基基团诸如乙二醇、二甘醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、2,4-二甲基-2-乙基己烷-1,3-二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇(新戊二醇)、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇、2-乙基-2-异丁基-1,3-丙二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,6-己二醇、十八烷二醇等。在典型的实施方案中，用于产生芳族或脂族聚酯多元醇的脂族二醇中的至少一种包含含有至少4个、5个或6个碳原子且通常不大于24个或不大于36个的直链或支链亚烷基基团(例如下式中的R1)。在一些实施方案中，直链或支链亚烷基基团包含不大于12个或8个碳原子。在一些实施方案中，直链亚烷基基团是优选的。在一些实施方案中，多元醇是聚己内酯多元醇，其可通过使环状酯单体例如ε-己内酯或σ-戊内酯经受开环聚合而获得。聚己内酯多元醇包含具有5个碳原子的亚烷基基团。在其他实施方案中，多元醇组分还可包含聚碳酸酯多元醇，其可从脂族二醇如丁二醇-(1,4)和/或己二醇-(1,6)与光气、碳酸二芳基酯诸如碳酸二苯酯或与环状碳酸酯诸如碳酸亚乙酯或丙二醇碳酸酯的反应中获得。由上述聚酯或聚内酯与光气、碳酸二芳基酯或环状碳酸酯获得的聚酯碳酸酯也是合适的。聚酯或聚碳酸酯多元醇的制备通常包括如前所述使用至少一种脂族二醇。脂族二醇和(例如芳族)聚酯或聚碳酸酯多元醇的亚烷基基团可包含疏水取代基如卤素取代基。一种说明性的聚碳酸酯多元醇以商品名“DesmophenC2200”得自拜耳材料科学公司(BayerMaterialsScienceLLC)。在典型的实施方案中，单一脂族二醇用于(例如，聚酯)多元醇的制备。在该实施方案中，脂族二醇包含如前所述的包含至少4个、5个或6个碳原子的亚烷基基团。另选地，在(例如，聚酯)多元醇的制备中可使用两种或更多种脂族二醇，其中此类二醇中的至少一种包含如前所述的包含至少4个、5个或6个碳原子的亚烷基基团。当使用脂族二醇的混合物时，二醇的总量(或总R1亚烷基基团)的至少50重量％、60重量％、70重量％、80重量％、90重量％或95重量％是如前所述的包含至少4个、5个或6个碳原子的亚烷基基团。多元醇通常是聚合物。(例如，聚酯)多元醇通常具有范围为约250至约30000的当量重量(每个羟基基团所对应的分子量)。在一些实施方案中，(例如，聚酯)多元醇的当量重量不大于20000、10000、8000、7000、6000、5000、4000、3500、3000、2500或2000；或在500和30000之间、在2000和20000之间、在2000和10000之间或在2000和4000之间。就二醇而言，(例如，聚酯)多元醇的分子量为刚才描述的当量重量的两倍。就三醇而言，(例如，聚酯)多元醇的分子量为刚刚描述的当量重量的三倍。在一些实施方案中，聚合多元醇的分子量小于4000克/摩尔、3500克/摩尔、或3000克/摩尔。在一个实施方案中，脂族聚酯多元醇可包含含有(R1)亚烷基基团的重复单元和末端酯基或通过酯键键合的多于一个(R1)亚烷基基团和末端酯基基团。在另一个实施方案中，脂族聚碳酸酯多元醇可包含含有(R1)亚烷基基团的重复单元和末端碳酸酯基团或通过碳酸酯键键合的多于一个(R1)亚烷基基团和末端碳酸酯基团。在另一个实施方案中，芳族聚酯多元醇可包含重复单元，该重复单元包含通过酯键键合至(脂族二醇)的(R1)亚烷基基团的(二羧酸的)芳族(例如，邻苯二甲酸酯)基团。在该实施方案中，六元环与具有至少4个、5个或6个碳原子的亚烷基基团的比率为约1:1并且可在约1.5:1至1:1.5的范围内。多元醇通常具有某些溶解度参数，这些参数使用在《涂层织物》1989年第19卷第53期的K.L.Hoy编写的(K.L.Hoy,J.CoatedFabrics,Volume19,53(1989))论文中描述的基团贡献法进行计算。利用获自诺格因蒙哥马利化学软件有限公司(NorgwynMontgomerySoftware,Inc.)(宾夕法尼亚州北威尔士(NorthWales,Pa.))的程序MolecularModelingProPlus进行计算。多元醇通常具有至少9.0、9.5、并且在一些实施方案中至少10(cal/cm3)1/2的总溶解度参数。多元醇的总溶解度参数通常不大于14(cal/cm3)1/2。在一些实施方案中，总溶解度参数不大于13、12.5、12、11.5或11(cal/cm3)1/2。多元醇的氢键合溶解度参数通常为至少2.0(cal/cm3)1/2且在一些实施方案中为至少2.5(cal/cm3)1/2、3.0(cal/cm3)1/2或3.5(cal/cm3)1/2且通常不大于6(cal/cm3)1/2。在一些实施方案中，多元醇的氢键合溶解度参数不大于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压敏粘合剂组合物，所述压敏粘合剂组合物包含聚氨酯聚合物，所述聚氨酯聚合物包含多异氰酸酯组分与多元醇组分的反应产物；其中所述多元醇组分包括/n具有小于10的亲水亲脂平衡的多元醇组分；并且/n所述聚氨酯包含0.5重量％至10重量％的具有大于12的HLB的亲水性聚合单元。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170228 US 62/464,855;20170623 US 62/523,887;20171.一种压敏粘合剂组合物，所述压敏粘合剂组合物包含聚氨酯聚合物，所述聚氨酯聚合物包含多异氰酸酯组分与多元醇组分的反应产物；其中所述多元醇组分包括
具有小于10的亲水亲脂平衡的多元醇组分；并且
所述聚氨酯包含0.5重量％至10重量％的具有大于12的HLB的亲水性聚合单元。


2.根据权利要求1所述的压敏粘合剂组合物，其中所述亲水性聚合单元包括聚乙二醇。


3.根据权利要求1-2所述的压敏粘合剂组合物，其中所述亲水性聚合单元衍生自聚乙二醇聚合物。


4.根据权利要求1-3所述的压敏粘合剂组合物，其中所述多元醇组分包括聚合的聚酯多元醇、聚合的聚己内酯多元醇，或它们的混合物。


5.根据权利要求1-4所述的压敏粘合剂组合物，其中所述多元醇组分、异氰酸酯组分或它们的组合包含至少一个六元环结构。


6.根据权利要求1-5所述的压敏粘合剂组合物，其中所述多元醇组分、异氰酸酯组分或它们的组合包含具有至少4个、5个或6个碳原子的亚烷基基团。


7.根据权利要求1-5所述的压敏粘合剂组合物，其中所述多元醇组分包括无定形聚合的多元醇。


8.根据权利要求1-7所述的压敏粘合剂，其中所述多异氰酸酯组分包括在25℃下为液体的多异氰酸酯。


9.根据权利要求1-8所述的压敏粘合剂，其中所述多元醇组分包含邻苯二甲酸酯或间苯二甲酸酯的重复单元和含有至少4个、5个或6个碳原子的亚烷基基团。


10.根据权利要求1-8所述的压敏粘合剂，其中所述多元醇组分包括基于C36的聚酯多元醇。


11.根据权利要求1-10所述的压敏粘合剂，其中所述聚氨酯聚合物还包含烯键式不饱和基团。


12.根据权利要求11所述的压敏粘合剂，其中所述烯键式不饱和基团的至少一部分是侧链的。


13.根据权利要求12所述的压敏粘合剂，其中所述烯键式不饱和基团为包含至少两个羟基基团和至少两个烯键式不饱和基团的单体的反应产物。


14.根据权利要求1-13中任一项所述的压敏粘合剂，其中所述聚氨酯聚合物还包含含官能酸的化合物的反应产物。


15.根据权利要求14所述的压敏粘合剂，其中所述含官能酸的化合物由通式(HX)2R1A表示；其中A是选自-CO2M、-OSO3M、-SO3M、-OPO(OM)2、-PO(OM)2的官能酸基团，其中M为H或阳离子；X是O、S、NH或NR，其中R是包含1至4个碳原子的亚烷基基团；并且R1是具有至少3的化合价且包含1至50个碳原子的有机连接基团，任选地包含一个或多个叔氮、醚氧或酯氧原子且不含含异氰酸酯反应性氢的基团。


16.根据权利要求15所述的压敏粘合剂，其中A为-CO2M，X为O或NH，并且R1为具有1至7个碳原子的亚烷基。


17.根据权利要求15-16所述的压敏粘合剂，其中所述聚氨酯包括0.001mmolA/100gPU至37mmolA/100gPU。


18.根据权利要求1-17所述的压敏粘合剂，其中在使所述聚氨酯的任何烯键式不饱和基团交联之前，所述聚氨酯具有在75,000g/mol至200,000g/mol范围内的重均分子量。


19.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢永上，郝恩才，夏剑辉，郄丽丽，D·T·阿莫斯，何嘉台，L·A·波尔基，R·B·鲁斯，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US