具有长开放时间和快速固化速度的无溶剂液体可湿气固化聚氨酯组合物制造技术

公开了一种液体无溶剂可湿气固化聚氨酯粘合剂组合物，其包含以下物质的反应产物：至少一种具有至少3的羟基官能度和环氧乙烷封端的聚氧亚丙基多元醇，和一种或多种具有大于2.3的重均异氰酸酯官能度的多异氰酸酯。与目前可购得的粘合剂相比，所述粘合剂组合物具有长开放时间和快速固化时间。聚氧亚丙基多元醇优选具有3,000至8,000的数均分子量。所述组合物在面板层合应用中具有特殊用途。

Solvent-free liquid moisture curable polyurethane composition with long opening time and fast curing speed

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有长开放时间和快速固化速度的无溶剂液体可湿气固化聚氨酯组合物
本公开总体上涉及可湿气固化聚氨酯组合物，更具体地涉及具有长开放时间和快速固化时间以产生高初始生胶强度(greenstrength)的此类组合物。
技术介绍
本章节提供背景信息，其不一定是与本公开相关的专利技术构思的现有技术。在可湿气固化粘合剂组合物领域，期望具有足够长的开放时间(opentimes)以允许将结构的各部分的组件胶合在一起，一旦该结构被组装则需要快速固化时间。期望快速固化时间，以便可以在生产线上处理并进一步加工所述结构。另外，期望开发不需要使用溶剂的粘合剂组合物。开发具有长开放时间和快速初始固化速率的粘合剂的一个问题是这两者直接彼此相关，这意味着长开放时间与长固化时间有关。过去的解决方案试图通过添加更多的固化催化剂来加快固化时间；但是，这将开放时间减少到不可接受的水平。在不牺牲开放时间的情况下提高固化速度的其他方法是使用能量固化方法或加热固化方法。加热固化方法的使用仅限于为良好热导体的基材，并且需要大量的资金投入。能量固化需要对现有工艺进行许多更改，并需要大量资金投入。其他解决方案涉及在面板层合工厂中使用额外的压制站(pressstations)以提高生产量，这又需要大量的资金投入。最后，其他人尝试使用具有不同开放时间和固化时间的多种产品以提高生产率；但是，迄今为止，这种方法尚未成功。另一个问题是，开放时间和固化时间会受到工厂温度的影响，因此在过去，一些制造商已采用“夏季”配方来应对由于夏季温度较高而导致的开放时间缩短以及由此导致的较快的固化速度以及具有更多催化剂的“冬季”配方来应对由冬季温度较低而引起的相反问题。这是不令人满意的，因为它需要创建两个配方，并每年决定何时从一个配方转换为另一个配方。最后，一些制造商选择了慢速固化线和快速固化线，这又是一笔可观的资金投入。这些都不是可接受的解决方案。期望提供一种粘合剂配制物，其具有长开放时间和短固化时间，不增加成本、空间或其他要求，并且可以与现有工艺一起使用。
技术实现思路
本章节提供了本公开的总体概述，而不是其全部范围或所有特征、方面或目标的全面公开。在一个实施方案中，本公开为液体无溶剂可湿气固化聚氨酯粘合剂组合物，其包含以下物质的反应产物：至少一种具有3.0至约4.5的羟基官能度和环氧乙烷封端的聚氧亚丙基多元醇(polyoxypropylenepolyol)；和一种或多种多异氰酸酯，其中所述一种或多种多异氰酸酯具有2.3至约3.3、优选至少2.4、更优选至少2.5的总(combined)重均异氰酸酯官能度。在至少一个实施方案中，基于组合物的总重量，所述至少一种聚氧亚丙基多元醇的存在量为20重量％至80重量％。在至少一个实施方案中，基于组合物的总重量，所述至少一种聚氧亚丙基多元醇的存在量为30重量％至60重量％。在至少一个实施方案中，基于组合物的总重量，所述一种或多种多异氰酸酯的存在量为20重量％至80重量％。在至少一个实施方案中，基于组合物的总重量，所述一种或多种多异氰酸酯的存在量为30重量％至60重量％。在至少一个实施方案中，所述至少一种聚氧亚丙基多元醇的数均分子量为3,000至8,000。在至少一个实施方案中，所述至少一种聚氧亚丙基多元醇的数均分子量为3,500至6,500。在至少一个实施方案中，组合物进一步包含至少一种矿物油或芳族油。在至少一个实施方案中，组合物进一步包含至少一种酸。在至少一个实施方案中，基于组合物的总重量，所述至少一种油的存在量为1重量％至10重量％。在至少一个实施方案中，基于组合物的总重量，所述至少一种酸的存在量为0.005重量％至0.8重量％。在至少一个实施方案中，所述一种或多种多异氰酸酯具有2.5或更大的重均异氰酸酯官能度。在至少一个实施方案中，组合物进一步包含2,2'-二吗啉基二乙基醚作为催化剂。在至少一个实施方案中，所述一种或多种多异氰酸酯包含聚合MDI、或聚合MDI和MDI的混合物。在至少一个实施方案中，聚氨酯粘合剂组合物是单组分组合物。在另外的实施方案中，聚氨酯粘合剂组合物是双组分组合物，其中将各组分分开储存并在使用前即刻混合。在至少一个实施方案中，所述一种或多种多异氰酸酯具有2.4或更大的重均异氰酸酯官能度。在至少一个实施方案中，组合物进一步包含至少一种酸、以及至少一种矿物油或芳族油。在至少一个实施方案中，组合物进一步包含至少一种酸、至少一种矿物油或芳族油、和催化剂2,2'-二吗啉基二乙基醚。在至少一个实施方案中，本公开是一种粘合基材的方法，所述方法包括提供液体无溶剂可湿气固化聚氨酯粘合剂组合物，所述组合物包含以下物质的反应产物：至少一种具有3.0至约4.5的羟基官能度和环氧乙烷封端的聚氧亚丙基多元醇；和一种或多种多异氰酸酯，其中所述一种或多种多异氰酸酯具有2.3至约3.3、优选至少2.5的重均异氰酸酯官能度，以及将所述液体无溶剂可湿气固化聚氨酯粘合剂组合物置于基材上。在至少一个实施方案中，本公开是一种组件，其包括液体无溶剂可湿气固化聚氨酯粘合剂组合物，所述组合物包含以下物质的反应产物：至少一种具有3.0至约4.5的羟基官能度和环氧乙烷封端的聚氧亚丙基多元醇；和一种或多种多异氰酸酯，其中所述一种或多种多异氰酸酯具有2.3至约3.3、优选至少2.5的重均异氰酸酯官能度。通过对优选实施方案的详细描述，本公开的这些和其他特征以及优点对于本领域技术人员将变得更加显而易见。下面描述详细描述随附的图。具体实施方案本说明书和权利要求书中所使用的下列术语具有本文所定义的含义。粘合剂组合物的“开放时间”定义为在将粘合剂施加到第一表面之后开始并且当粘合剂组合物不再能够进行所需的润湿和转移到另一表面时结束的时间间隔。一旦超过了“开放时间”，则组合物就不再具有商业用途。术语“润湿”是指粘合剂组合物流动并覆盖其所施加的表面从而使粘合剂覆盖率和接触面积最大化的能力。术语“组装时间”是指从粘合剂组合物第一次沉积到表面上直到其被放置在压机(press)中的时间。术语“压制时间”是指组件在压机中以确保完全覆盖和足够的初始固化以允许进一步处理组件的时间。在面板层合行业中，另一个常用术语是“循环时间”，它是指组装时间和压制时间的总和。液体可湿气固化聚氨酯粘合剂组合物包含由一种或多种多元醇和过量的一种或多种多异氰酸酯的反应混合物形成的聚氨酯预聚物反应产物。催化剂可用于控制这些粘合剂组合物的固化速度。可以包括其他添加剂以控制流变性和其他加工性能。这些粘合剂在存在湿气的情况下固化，湿气来自大气或者由操作员使用湿气的雾化喷雾施用来添加。固化的粘合剂与作为固化过程副产物放出的CO2形成聚氨酯脲交联网络。由这些粘合剂形成的结构键具有良好的耐热性、耐化学性、宽的粘合范围(adhesionspectrum)、不含溶剂且通常可在室温下施用。根据本公开的聚氨酯粘合剂组合物可以包括单组分组合物。替代地，并且更本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.液体无溶剂可湿气固化聚氨酯粘合剂组合物，其包含以下物质的反应产物：/n至少一种具有3.0至约4.5的羟基官能度和环氧乙烷封端的聚氧亚丙基多元醇；和/n一种或多种多异氰酸酯，其中所述一种或多种多异氰酸酯具有2.3至约3.3的重均异氰酸酯官能度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170922 US 62/561,7591.液体无溶剂可湿气固化聚氨酯粘合剂组合物，其包含以下物质的反应产物：
至少一种具有3.0至约4.5的羟基官能度和环氧乙烷封端的聚氧亚丙基多元醇；和
一种或多种多异氰酸酯，其中所述一种或多种多异氰酸酯具有2.3至约3.3的重均异氰酸酯官能度。


2.根据权利要求1所述的液体无溶剂可湿气固化聚氨酯粘合剂组合物，其中所述一种或多种多异氰酸酯具有至少2.4至约3.3的重均异氰酸酯官能度。


3.权利要求1或2所述的液体无溶剂可湿气固化聚氨酯粘合剂组合物，其中所述一种或多种多异氰酸酯具有至少2.5至约3.3的重均异氰酸酯官能度。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的液体无溶剂可湿气固化聚氨酯粘合剂组合物，其中基于所述组合物的总重量，所述至少一种聚氧亚丙基多元醇的存在量为20重量％至80重量％。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的液体无溶剂可湿气固化聚氨酯粘合剂组合物，其中基于所述组合物的总重量，所述至少一种聚氧亚丙基多元醇的存在量为30重量％至60重量％。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的液体无溶剂可湿气固化聚氨酯粘合剂组合物，其中基于所述组合物的总重量，所述一种或多种多异氰酸酯的存在量为20重量％至80重量％。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的液体无溶剂可湿气固化聚氨酯粘合剂组合物，其中基于所述组合物的总重量，所述一种或多种多异氰酸酯的存在量为30重量％至60重量％。

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【专利技术属性】
技术研发人员：钦曙辉，李英杰，J·李，
申请(专利权)人：汉高知识产权控股有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE