用于低温施加的聚氨酯热熔粘合剂制造技术

公开一种湿气反应性聚氨酯热熔粘合剂组合物，所述湿气反应性聚氨酯热熔粘合剂组合物即使在低至60℃至95℃的施加温度下也可以以低涂层重量施加至基材，同时保留常规高熔点聚氨酯热熔粘合剂的有利高粘性、湿强度、固化粘合强度和韧性。合强度和韧性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于低温施加的聚氨酯热熔粘合剂


[0001]本公开总体上涉及聚氨酯热熔粘合剂，并且更具体地涉及具有比常规聚氨酯热熔粘合剂更低的施加温度同时保留常规高施加温度的聚氨酯热熔粘合剂的湿强度(green strength)和最终固化强度的聚氨酯热熔粘合剂。

技术介绍

[0002]本部分提供背景信息，该背景信息不一定是与本公开相关的专利技术概念的现有技术。
[0003]热熔粘合剂在室温下是固体，但在施加热时，它们熔化成液体状态或流体状态，以这种形式将它们施加至基材。冷却后，粘合剂恢复其固体形式。粘合剂冷却时形成的一种或多种硬质相赋予最终粘合剂内聚强度、韧性、抗蠕变性和耐热性中的所有。热熔粘合剂通常是热塑性的，可以反复地加热至流体状态并冷却至固体状态。热塑性性质自然限制了可以使用此类粘合剂的上限温度。
[0004]一种不同类别的热熔粘合剂是反应性热熔粘合剂。反应性热熔粘合剂在室温下也是固体，但在施加热后，它们熔化成液体状态或流体状态，以这种形式将它们施加至基材。反应性热熔粘合剂最初是可以反复地加热至熔融状态并冷却至固体状态的热塑性材料。然而，当暴露于适当条件时，反应性热熔粘合剂交联并固化成不可逆的固体形式。一类反应性热熔粘合剂是聚氨酯热熔粘合剂。聚氨酯热熔粘合剂包括异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物，例如通过使多元醇与过量异氰酸酯反应获得的那些。通过湿气从大气或基材向粘合剂中的扩散，以及随后该湿气与预聚物主链上的异氰酸酯部分的反应，聚氨酯预聚物固化。最终粘合剂产品是主要通过脲基团与氨基甲酸酯基团聚合的交联材料。一旦粘合剂已经交联，它就不再是热塑性的，并且无法在不破坏粘合剂的情况下加热至流体状态。
[0005]湿强度是指在将熔融的粘合剂施加至基材之后并且在最终完全固化之前粘合剂的初始粘合强度。高湿强度是期望的，因为其允许粘合部件通过粘合剂保持在一起，而无需进一步的夹具或紧固件。开放时间是指在施加熔融的热熔粘合剂之后的时间长度，在该时间长度期间，部件可以与粘合剂粘合。开放时间应当足够长，以允许将粘合基材组装在一起并且如果需要，重新定位。
[0006]一旦结构已经组装，高湿强度就是期望的，以允许粘合的结构移动至下一个操作。高的最终强度在某些反应性热熔粘合剂的最终用途应用例如面板层压和产品组装中尤其有利。
[0007]常规聚氨酯热熔粘合剂是在110℃至135℃或更高的温度下施加。常规聚氨酯热熔粘合剂在约110℃或更低的温度下的粘度将非常高，例如，40000cps或更大。由于用于平面层压的热熔施加设备被设计成用粘度为约20000cps或更小的熔融的热熔粘合剂工作，因此难以或者不可能在110℃或更低的温度下施加常规的聚氨酯热熔粘合剂。因此，常规的聚氨酯热熔粘合剂不能用于95℃或更低温度下的一些应用。
[0008]存在因暴露于在110℃的温度下施加的热熔粘合剂而受损的基材，例如乙烯基膜。
因此，常规的聚氨酯热熔粘合剂不能用于粘合这些低熔点基材。

技术实现思路

[0009]本部分提供本公开的一般性概括，而不是对其全部范围或全部特征、方面或目的的全面公开。
[0010]在至少一个实施方案中，本公开提供一种由包括下列的组合制备的湿气反应性聚氨酯热熔粘合剂组合物：无定形聚酯多元醇、结晶聚酯多元醇、聚醚多元醇、二异氰酸酯、官能度大于2的多异氰酸酯或具有羟基官能度的热塑性聚氨酯之一、催化剂和任选存在的一种或多种添加剂。
[0011]在至少一个实施方案中，本公开提供一种湿气反应性聚氨酯热熔粘合剂组合物，其中结晶聚酯多元醇:无定形聚酯多元醇的重量比为2:1至1:2。
[0012]在至少一个实施方案中，本公开提供一种具有小于95℃，优选60℃至80℃的施加温度的湿气反应性聚氨酯热熔粘合剂组合物。
[0013]在至少一个实施方案中，本公开提供一种湿气反应性聚氨酯热熔粘合剂组合物，所述湿气反应性聚氨酯热熔粘合剂组合物具有60℃至95℃的施加温度、0.4psi或更大的湿强度和95℃下20000cps的最大粘度。在一些实施方案中，本公开提供在95℃下具有15000cps或12000cps或10000cps或8000cps或5000cps的最大粘度的湿气反应性聚氨酯热熔粘合剂组合物。
[0014]在至少一个实施方案中，热熔粘合剂组合物还包括选自以下中的至少一种的添加剂：额外的填料、增塑剂、催化剂、着色剂、流变改性剂、阻燃剂、UV颜料、纳米纤维、消泡剂、增粘剂、固化催化剂、抗氧化剂、粘附促进剂、稳定剂、触变剂、成核剂、去湿剂、附加的树脂及其混合物。
[0015]在至少一个实施方案中，热熔粘合剂组合物具有1分钟至小于10分钟的开放时间。在典型的实施方案中，热熔粘合剂组合物具有1分钟至小于6分钟的开放时间。
[0016]在一个实施方案中，本公开包括一种制品，所述制品包括上文所公开的未固化或固化的湿气反应性聚氨酯热熔粘合剂组合物。
[0017]在一个实施方案中，本公开包括上文所公开的湿气反应性聚氨酯热熔粘合剂组合物的固化反应产物。
[0018]在一个实施方案中，本公开是一种粘合两个基材的方法，所述方法包括在约60℃至约95℃的温度下施加上文所公开的湿气反应性聚氨酯热熔粘合剂组合物于一个或多个基材，以及将所述基材设置成与所施加的粘合剂接触。
[0019]所公开的化合物包含任何和全部的异构体和立体异构体。一般而言，除非另有明确说明，否则所公开的材料和方法可以交替地配制为包括本文公开的任何适当的组分、部分或步骤，由本文公开的任何适当的组分、部分或步骤组成，或者基本上由本文公开的任何适当的组分、部分或步骤组成。所公开的材料和方法可以附加地或可替代地配制为缺乏或基本上不含现有技术组合物中使用的或者在其他方面对于实现本公开的功能和/或目的非必要的任何组分、材料、成分、佐剂、部分、物质和步骤。
[0020]如本文所使用的，与数值有关的词语“约”是指数值
±
10％，优选地
±
5％，更优选地
±
1％或更小。
[0021]根据对优选实施方案的详细说明，本公开的这些和其他特征和优势对于本领域技术人员而言将变得更加显而易见。
具体实施方式
[0022]除非特别指出，否则在整个本说明书和权利要求书中，在提及聚合物时术语分子量是指聚合物的数均分子量(Mn)。数均分子量M
n
可以基于端基分析(根据DIN EN ISO 4629的OH值、根据EN ISO 11909的自由NCO含量)来计算或者可以通过凝胶渗透色谱根据DIN 55672用THF作为洗脱液来确定。如果未另外说明，则所有给出的分子量都是通过凝胶渗透色谱确定的分子量。
[0023]除非另有说明，否则重量％或wt.％是基于湿气反应性聚氨酯热熔粘合剂组合物的重量。
[0024]粘合剂的开放时间是指粘合剂可以与材料粘合的时间。
[0025]粘合剂的湿强度是指完全化学固化之前的初始保持强度。在一个变体中，湿强度更具体地是指在使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种可湿固化的聚氨酯热熔粘合剂，其包括：异氰酸酯官能预聚物，所述异氰酸酯官能预聚物是包含以下物质的混合物的反应产物：3至30重量％的Tg大于0℃的无定形聚酯多元醇；10至40重量％的至少一种结晶聚酯多元醇，其中所述结晶聚酯多元醇具有20℃至100℃的熔点；其中结晶聚酯多元醇:无定形聚酯多元醇的重量比为2:1至1:2；10至30重量％的二异氰酸酯；5至50重量％的至少一种聚醚多元醇；催化剂；0.1至3重量％的官能度大于2的多异氰酸酯或者0.1至10重量％的具有羟基官能度的热塑性聚氨酯；任选存在的一种或多种添加剂，其中所述热熔粘合剂在60℃至95℃的温度下以10gsf或更小，更优选7gsf或更小的涂层重量施加至基材之后5分钟，所述热熔粘合剂具有至少0.4psi、更优选至少1psi的湿强度。2.如权利要求1所述的可湿固化的聚氨酯热熔粘合剂，其还包括Tg为
‑
60℃至0℃的第二无定形聚酯多元醇。3.如权利要求1或2所述的可湿固化的聚氨酯热熔粘合剂，其还包括不同于所述第一结晶聚酯多元醇并且熔点为20℃至100℃的第二结晶聚酯多元醇。4.如权利要求1或2所述的可湿固化的聚氨酯热熔粘合剂，其还包括不同于所述至少一种聚醚多元醇的第二聚醚多元醇。5.如权利要求1至4中任一项所述的可湿固化的聚氨酯热熔粘合剂，其包括10至30重量％的所述添加剂。6.如权利要求1至5中任一项所述的可湿固化的聚氨酯热熔粘合剂，其不含有机金属催化剂。7.如权利要求1或2所述的可湿固化的聚氨酯热熔粘合剂，其中所述结晶聚酯多元醇:无定形聚酯多元醇的重量比为1:1。8.如权利要求1至7中任一项所述的可湿固化的聚氨酯热熔粘合剂，其中所述热熔粘合剂具有1.0psi或更大的柳安板与乙烯基箔湿强度。9.如权利要求1至7中...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：汉高股份有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：