以聚氨酯为基础的家用万能粘合剂制造技术

本发明专利技术涉及将一种基本上清澈的和至少在很大程度上是无溶剂的浆液状聚氨酯分散体，用作家用万能粘合剂，浆液状聚氨酯分散体基于：一种全部或部分由聚四氢呋喃组成的多元醇混合物，一种按ＯＨ∶ＮＣＯ为１∶０．５至１∶２０，较好的是１∶１．０至１∶１．７，最好是１∶１．０５至１∶１６的比例加入的二官能或多官能的异氰酸酯组分，一种在多水溶液中能生成盐的官能组分及需要时，一种键延长剂。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及将特殊的、基本上清澈的、浆液状的和至少尽可能无溶剂的聚氨酯分散体用作家用万能粘合剂。家用万能粘合剂(又称多用途粘合剂)是以粘合许多在家庭中出现的基材(纸、纸板、照片、纺织品、皮革、毛毡、韧皮、软木、薄膜、金属，如铝和铁、陶瓷、玻璃、木材、各种塑料，如聚苯乙烯泡沫塑料)为目的。并期望，在其表面化学结构和物理结构不同，并通常在粘合前不进行专门的表面处理的许多基材上产生足够的粘合作用。与工业和手工中使用的众多的各种各样塑料相比，只有少数材料符合对一种家用万能粘合剂的通用性提出的高要求。在这方面只有聚醋酸乙烯及其共聚物获得了广泛应用，它通常是以溶液形式或对粘合木材来说是以分散体形式提供的。对一种粘合剂来说，通用性要求是一个及其苛刻的选择标准。这种要求最终意味着，粘合剂分子对极性和非极性的界面都必须具有同样高的亲合力。因此，某一种物质适宜作粘合剂的论点，还不是给专家揭示这种物质是否也可用作家用万能粘合剂。除对通用性的要求外，最近还要求家用万能粘合剂为气味中性、无溶剂、呈清澈的浆状液。但同时应使此浆液成为其干燥薄膜又具有一定耐水性的粘合剂。此外，以水为溶剂的粘合剂难和可粘合的基材例如和塑料粘合。这种要求特点既不能基于至今宁可选用聚醋酸乙烯和醋酸乙烯共聚物粘合剂来代替万能粘合剂，也不能通过替代物，例如硝酸纤维素在各个方面来加以满足。虽然可将聚醋酸乙烯制成无溶剂的浆液状分散体，但这种分散体是不透明的，而为乳白色。例如将它用作木用胶水时表明具有良好的使用性能。作为分散型粘合剂被广泛使用的丙烯酸酯和苯乙烯丙烯酸酯，以具有上述性能的家用透明粘合剂形式在市场上出售，也不是大家都知道的。意外地发现，专门选择用来制备几十年来已为人所知的浆液状聚氨酯分散体的实施形式适合于用来制备多种用途的万能粘合剂。这些聚氨酯分散体由多官能的异氰酸酯加成到多官能的羟基化合物上的加合物组成，这些加合物缩合后含有在多水的溶液中能形成盐的结构单元。在1966年发表的德国专利1595602中，广泛地叙述了用阳离子改性的聚氨酯分散体的制造方法，该分散体至少含有季铵基组份0.21%。该公开文献把很多的多元醇，很多的异氰酸酯化合物及很多的阳离子成盐组分称为改性剂。此外，也列举一些常用的链延长剂。根据该文献披露的方法可以制成光学上几乎透明的缔合物胶体溶液，生成无粘性或有粘性的薄膜。文献也一般性提到了将该产物用作粘合剂，但无更详细的数据。DE1595602的向公众公开既包括聚氨酯分散体(其中聚酯用作OH-官能组分)，也包括使用聚醚或聚缩醛的聚氨酯分散体。但以由官能羟基构成聚酯的聚氨酯为基础的聚氨酯分散体不太适宜用作家用万能粘合剂，因为它在贮藏时发生水解，并因而不具备所要求的贮藏稳定性。作为其羟官能基组份是以聚环氧乙烷和/或聚环氧丙烷为基础的聚氨酯分散体，同样不适宜用作通用粘合剂，因为它对塑料表面的粘附性差，从而不能满足通用性的需要。虽然DE1595602提出聚四氢呋喃可用作多元醇。但是，没有指出恰好这种多元醇是作为家用万能粘合剂用的聚氨酯分散体的合适基础。从1987年5月23日发表的日本专利公开号62(1987)-112676中，知道一种浆液状的聚氨酯粘合剂，它含有一种浆液状的聚氨酯分散体，该分散体是通过一种聚四氢呋喃二醇与一种多官能的异氰酸酯反应获得的。该日本公开文献详细地说明了聚四氢呋喃二醇(分子量400～2000)与有机二异氰酸酯及一种二羟甲基链烷酸反应，经过一个与肼的链延长过程并在与一个叔胺中和后，与一种可溶于水的环氧化物或一种可溶于水的氮丙啶反应。因此，日本公开专利说明了一种二组份的粘合剂体系。粘合是聚氨酯以其羧端基通过聚环氧化物或聚氮丙啶进行交联来实现的。日本的公开专利没有指出，这种聚氨酯分散体本身已适宜用作家用万能粘合剂。相反，按照日本公开专利的二组份粘合剂不能用作万能粘合剂，因为在混合二组份时不会得到贮藏稳定性。因此，本专利技术的任务是要说明特殊的、浆液状的、透明的聚氨酯分散体可满足对家用万能粘合剂提出的如前所述的复杂和部分相互矛盾的要求。本专利技术的对象是利用以下述反应产物为基础的一种基本上清澈的并至少在很大程度上是无溶剂的浆液状单组份聚氨酯分散体作为家用万能粘合剂。一种全部或部分由聚四氢呋喃组成的多元醇混合物;一种按OH∶NCO为1∶0.5～1∶2.0，较好的是1∶1.0～1∶1.7，特别是1∶1.05～1∶1.6的比例加入的二官能或多官能异氰酸酯组分，一种在多水的溶液中能形成盐的官能组分及需要时，一种链延长剂。以按照本专利技术使用的聚氨酯分散体为基础的聚氨酯以一种全部或部分由聚四氢呋喃组成的多元醇混合物为基础，其中聚四氢呋喃含量应不小于多元醇混合物的30重量%，最好不应小于70重量%。所谓聚四氢呋喃这里是指聚醚，聚醚在理论上或事实上可通过四氢呋喃的开环聚合制成并且在两个链端各有一个羟基。此时适用产物的齐聚度约为1.5～150，最好是5～100。除了或不用四氢呋喃二醇，也可使用类似的化合物，在这类似的化合物中，进入多元醇结构中的四氢呋喃单元最多有50%可用环氧乙烷或环氧丙烷代替。在这些化合物中，最好是用由25～30摩尔%环氧乙烷单元和75～70%四氢呋喃氧化物单元组成的化合物。除了以四氢呋喃为基础的二元醇外，可同时使用类似的二胺。此外，以按本专利技术使用的聚氨酯分散体为基础的聚四氢呋喃多元醇、还可用这类制剂中的其它普通多元醇代替，代替量最大为70重量%。在此，一般适用的是，这些其它的多元醇必须具有至少二个能起反应的氢原子并且基本上是线性的，其分子量可介于300与20000之间，最好介于500与6000之间。这最好是聚酯、聚缩醛、聚硫醚，聚酰胺和/或聚酰胺酯，它们平均各具有2～4羟基。提到的聚醚例如有环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷的聚合产物及其混合或接枝聚合产物，以及通过多元醇或多元醇混合物的缩合和通过多元醇、胺、多元胺和氨基醇的烷氧基化得到的聚醚。也可应用等规聚丙二醇。合适的聚缩醛例如有由乙二醇，如二甘醇、三甘醇、4，4′-二恶乙氧基-二苯基-二甲基甲烷、己二醇和甲醛制成的化合物。通过环状缩醛的聚合也可制成适宜的聚缩醛。聚硫醚中，特别可列举出的有硫二甘醇与其本身和或与其它乙二醇、二羧酸、甲醛、氨基羧酸或氨基醇的缩合产物。按共聚组分而定，在产物中涉及聚硫醚、聚混合硫醚、聚硫醚酯、聚硫醚酯酰胺。此类聚羟基化合物也可以烷基化形式或与烷化剂混合使用。属于聚酯、聚酰胺酯和聚酰胺的有由多元饱和的和不饱和的羧酸或其酸酐和多元饱和的和不饱和的醇、氨基醇、二胺、多元胺及其混合物制成的。主要是线性缩合物，以及例如聚对苯二甲酸酯或聚碳酸酯。由内酯，如己内酯，或由羟基羧酸制成的聚酯也是可用的。聚酯可带有烃端基或羧端基。于其结构中，作为醇组分，也可用较高分子的聚合物或缩合物，例如，聚醚、聚缩醛、聚氧化甲烯。己含脲烷基或脲基的多羟基化合物以及在这种情况下改性的天然多元醇如蓖麻油也是可用的。原则上，也可考虑用具有碱性氮原子的多羟基化合物，例如多烷氧基化的伯胺或聚酯或含有缩合的烷基-二乙醇胺的聚硫醚。此外，也可使用多元醇，即使用可通过伯或仲羟基化合物和环氧化了的甘油三酯的全开环或部分开环作用制成的多元醇，例如环氧化了的大豆油与甲醇的反应产物。作为本专利技术的聚氨酯本文档来自技高网...

【技术保护点】
将一种基本上是清澈的和至少在很大程度上是无溶剂的浆液状单组分聚氨酯分散体用作家用万能粘合剂，这种聚氨酯分散体由下述反应产物组成：一种全部或部分由聚四氢呋喃组成的多元醇混合物，一种按ＯＨ∶ＮＣＯ为１∶０．５至１∶２．０；较好的是１∶１ ．０至１∶１．７和最好是１∶１．０５至１∶１．６的比例加入的二官能或多官能的异氰酸酯组分；一种在多水溶液中能成盐的官能组分及需要时，一种链延长剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：瑞娜赫佛尔，格哈德杰里恩兹，沃尔夫岗克劳克，罗兰德格鲁兹麦施，
申请(专利权)人：亨克尔两合股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]