具有改进的初始强度的湿固化型聚氨酯热熔胶粘剂的制作方法
- 国知局
- 2024-09-11 14:37:25
本发明涉及具有改进的初始强度的反应性聚氨酯热熔胶粘剂,以及所述胶粘剂用于在白色家电、机动车辆和电子设备的生产中粘合基材的用途。
背景技术:
1、热熔胶粘剂是无溶剂的胶粘剂,其在室温下为固体并且以熔体形式施加到待粘合的基材上。在冷却后,胶粘剂凝固并通过物理发生的粘合与基材形成粘结结合。常规热熔胶粘剂是非反应性胶粘剂,其在加热时再次软化,因此不适合在升高的温度下使用。反应性热熔胶粘剂含有具有反应性基团的聚合物,其使得胶粘剂能够化学固化,例如通过聚合物链的交联。由于化学固化的聚合物基体,反应性热熔胶粘剂在加热时不会软化,因此这些胶粘剂也适合在升高的温度下使用。聚合物的化学固化可以例如通过将胶粘剂组合物加热或暴露于水,如大气水分来引发。湿固化型热熔胶粘剂通常含有用异氰酸酯或硅烷基团官能化的聚合物,这使得聚合物链在与大气水分接触时能够交联。
2、湿固化型聚氨酯热熔胶粘剂(pur-rhm)主要由异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物组成,其通过使合适的多元醇(通常为聚酯和/或聚醚多元醇)与多异氰酸酯反应获得,其中该反应在相对于羟基(oh)为摩尔过量的异氰酸酯(nco)基团下进行。该胶粘剂组合物通过残余异氰酸酯基团与水的反应固化,这导致聚合物的各种扩链和/或交联反应。完全固化的聚氨酯热熔胶粘剂包含脲和/或氨酯(urethane)键,以及根据用于提供异氰酸酯官能聚合物的起始材料,包含酯和/或醚键。交联的热熔胶粘剂在经受加热时不会再熔融,因此通常具有非常好的热稳定性。但是,一些pur-rhm胶粘剂表现出相当缓慢的胶粘剂粘合强度的建立,这可能是显著缺点,尤其是在汽车层压应用中。
3、因此,需要具有改进的初始粘合强度的新型湿固化型聚氨酯热熔胶粘剂。这样的胶粘剂尤其适用于汽车内部层压应用。
技术实现思路
1、发明概述
2、本发明的目的是提供一种胶粘剂组合物,其克服或至少减轻如上所述的现有技术湿固化型聚氨酯热熔胶粘剂的缺点。
3、特别地,本发明的一个目的是提供一种具有改进的初始粘合强度的湿固化型聚氨酯热熔胶粘剂组合物。已固化的胶粘剂组合物还应该优选具有优异的机械性质,特别是高搭接剪切强度和在热熔胶粘剂的典型应用温度下的低粘度。
4、令人惊讶地发现,可以采用权利要求1的特征实现这些目的。
5、本发明的核心是一种新型湿固化型聚氨酯热熔胶粘剂组合物,其包含至少一种通过使多元醇组合物与多异氰酸酯反应获得的异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物,其中多元醇组合物包含具有高羟值的低分子量聚醚多元醇。
6、令人惊讶地发现,将低分子量聚醚多元醇添加到胶粘剂组合物中显著改进了胶粘剂组合物的初始(生(green))粘合强度。
7、在其它独立权利要求中提出本发明的其它主题。在从属权利要求中提出本发明的优选方面。
8、发明详述
9、本发明的主题是一种胶粘剂组合物,其包含至少一种异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物p,所述聚合物p通过使以下组分反应获得:
10、a) 多元醇组合物,其包含
11、a1) 至少一种在25℃下为固体的聚酯多元醇po1,和
12、a2) 至少一种聚醚多元醇po2,和
13、b) 至少一种多异氰酸酯pi,
14、其中所述至少一种聚醚多元醇po2具有至少100 mg koh/g,优选至少150 mg koh/g的根据iso 4629-2:2016标准测定的羟值。
15、物质名称如“多元醇”或“多异氰酸酯”中的前缀“多”是指在形式术语中每分子含有两个或更多个在其名称中出现的官能团的物质。多元醇例如是具有两个或更多个羟基的化合物,而多异氰酸酯是具有两个或更多个异氰酸酯基团的化合物。
16、术语“聚合物”表示通过聚合反应(加成聚合、聚加成、缩聚)产生的化学上一致的大分子的集合体,其中这些大分子在其聚合度、分子量和链长方面不同。该术语还包含由聚合反应产生的所述大分子集合体的衍生物,即通过预定的大分子中的官能团的反应(例如加成或取代)获得并且可能化学上一致或化学上不一致的化合物。
17、术语“聚氨酯聚合物”表示通过所谓的二异氰酸酯聚加成法制备的聚合物。这些也包括几乎或完全不含氨酯基团的那些聚合物。聚氨酯聚合物的实例是聚醚-聚氨酯、聚酯-聚氨酯、聚醚-聚脲、聚脲、聚酯-聚脲、聚异氰脲酸酯和聚碳二亚胺。
18、术语“异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物”表示包含一个或多个未反应的异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物。聚氨酯预聚物可以通过使过量的多异氰酸酯与多元醇反应获得,并且它们本身是多异氰酸酯。术语“异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物”和“聚氨酯预聚物”可互换使用。
19、术语“分子量”是指分子或分子的一部分(也称为“结构部分(moiety)”)的摩尔质量(g/mol)。术语“平均分子量”是指分子或结构部分的低聚或聚合混合物的数均分子量(mn)或重均分子量(mw)。分子量可以通过凝胶渗透色谱法(gpc)使用聚苯乙烯作为标样、孔隙率为100埃、1000埃和10000埃的苯乙烯-二乙烯基苯凝胶作为柱以及根据分子,在35℃下使用四氢呋喃作为溶剂或在160℃下使用1,2,4-三氯苯作为溶剂测定。
20、术语“平均oh官能度”表示每分子的羟基(oh)基团平均数。化合物的平均oh官能度可以基于该化合物的数均分子量(mn)和羟值计算。可以使用如din 53 240-2标准中定义的方法测定化合物的羟值。
21、术语“开放时间”表示施加到基材表面的胶粘剂在与另一个基材接触之后仍然能够形成粘结结合的时间段的长度。
22、组合物中的“至少一种组分x的量”,例如“所述至少一种多元醇的量”在本文中是指该组合物中包含的所有多元醇的个体量的总和。例如,在所述至少一种多元醇是聚酯多元醇并且该组合物包含20重量%的至少一种多元醇的情况下,该组合物中包含的所有聚酯多元醇的量的总和等于20重量%。
23、术语“室温”是指大约23℃的温度。
24、该胶粘剂组合物优选是热熔胶粘剂组合物,更优选单组分热熔胶粘剂组合物。术语“单组分组合物”在本发明中是指其中该组合物的所有成分以混合物形式储存在同一容器或隔室中的组合物。
25、该胶粘剂组合物包含至少一种通过使多元醇组合物与至少一种多异氰酸酯pi反应获得的异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物p。“多元醇组合物”被理解为包含用于获得所述至少一种异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物p的所有多元醇。
26、优选地,该胶粘剂组合物进一步包含:
27、c) 至少一种热塑性聚合物tp,其具有45 – 150℃,优选50 – 125℃,更优选50 –100℃,再更优选55 – 90℃,再更优选55 – 80℃的根据iso 11357-3:2018标准通过差示扫描量热法(dsc)测定的熔点。
28、已经发现,包含所述至少一种异氰酸酯官能聚合物p(其用包含所述至少一种聚醚多元醇po2的多元醇组合物获得)和所述至少一种热塑性聚合物tp的胶粘剂组合物与现有技术的聚氨酯基湿固化热熔胶粘剂相比具有改进的初始粘合强度性质。
29、该多元醇组合物包含所述至少一种在25℃下为固体的聚酯多元醇po1和所述至少一种聚醚多元醇po2。
30、合适用作所述至少一种聚酯多元醇po1的聚酯多元醇包括结晶、部分结晶和无定形的聚酯多元醇。这些可以通过使二元醇和三元醇,优选二元醇,例如1,2-乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二烷二醇、二聚脂肪醇、新戊二醇、甘油、1,1,1-三羟甲基丙烷或上述醇的混合物与有机二羧酸或三羧酸,优选二羧酸,或它们的酸酐或酯,如琥珀酸、戊二酸、3,3-二甲基戊二酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二羧酸、壬二酸、马来酸、富马酸、邻苯二甲酸、二聚脂肪酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸和六氢邻苯二甲酸或上述酸的混合物反应获得。由内酯如ε-己内酯制成的聚酯多元醇,也称为聚己内酯,也是合适的。
31、优选的聚酯多元醇包括通过使作为二羧酸的己二酸、癸二酸或十二烷二羧酸与作为二元醇的己二醇或新戊二醇反应获得的那些。合适的聚酯多元醇的其它实例包括油脂化学来源的聚酯多元醇。这种类型的聚酯多元醇可以例如通过包含至少部分烯属不饱和脂肪酸的脂肪混合物的环氧化甘油三酯用一种或多种具有1-12个碳原子的醇完全开环和通过该甘油三酯衍生物的随后部分酯交换以得到在烷基中具有1-12个碳原子的烷基酯多元醇来制备。特别合适的结晶和部分结晶的聚酯多元醇包括己二酸/己二醇聚酯和十二烷二羧酸/己二醇聚酯。
32、根据一个或多个实施方案,所述至少一种在25℃下为固体的聚酯多元醇po1具有至少55℃,优选至少65℃,更优选至少75℃的根据iso 4625-1:2020标准通过环球法测定的软化点。
33、根据一个或多个实施方案,所述至少一种在25℃下为固体的聚酯多元醇po1具有:
34、- 10 – 60 mg koh/g,优选15 – 50 mg koh/g的根据iso 4629-2:2016标准测定的羟值,和/或
35、- 55 – 165℃,优选65 – 135℃,更优选75 – 105℃的根据iso 4625-1:2020标准通过环球法测定的软化点。
36、根据一个或多个实施方案,所述至少一种聚酯多元醇po1具有500 – 10000 g/mol,优选1500 – 5000 g/mol的通过凝胶渗透色谱法(gpc)使用聚苯乙烯作为标样测定的数均分子量(mn)和/或10 – 75 mg koh/g,优选15 – 55 mg koh/g的根据iso 4629-2标准测定的羟值。
37、用作所述至少一种po1的合适的在25℃下为固体的部分结晶、结晶和无定形的聚酯多元醇是可购得的,例如以商品名dynacoll® 7100-和7300-系列购得(来自evonikindustries)。
38、根据一个或多个实施方案,多元醇组合物a)包含基于多元醇组合物a)的总重量计至少35重量%,优选至少50重量%,更优选至少65重量%的所述至少一种在25℃下为固体的聚酯多元醇po1。
39、多元醇组合物a)进一步包含所述至少一种聚醚多元醇po2,其具有至少100 mgkoh/g,优选至少150 mg koh/g,更优选至少200 mg koh/g,再更优选至少250 mg koh/g的根据iso 4629-2:2016标准测定的羟值。
40、根据一个或多个实施方案,所述至少一种聚醚多元醇po2具有150 – 1000 mgkoh/g,优选200 – 750 mg koh/g,更优选250 – 500 mg koh/g,再更优选275 – 500 mgkoh/g的根据iso 4629-2:2016标准测定的羟值。
41、根据一个或多个实施方案,所述至少一种聚醚多元醇po2具有:
42、- 45 – 100℃,优选50 – 90℃,更优选55 – 80℃的根据iso 11357-3:2018标准通过差示扫描量热法(dsc)测定的熔点,和/或
43、- 不大于1000 g/mol,优选不大于750 g/mol,更优选不大于500 g/mol,特别是150 – 1000 g/mol,优选200 – 750 g/mol,更优选250 – 500 g/mol的通过凝胶渗透色谱法(gpc)使用聚苯乙烯作为标样测定的分子量。
44、根据一个或多个优选实施方案,所述至少一种聚醚多元醇po2是聚醚二醇,优选芳族聚醚二醇。合适的聚醚二醇可购得,例如以商品名dianol购得(来自arkema)。
45、根据一个或多个实施方案,所述至少一种聚醚多元醇po2是双酚a的环氧烷加合物,优选式(i)的化合物的环氧烷加合物
46、
47、其中y和y代表互相独立地在1至5的范围内的整数。
48、合适的式(i)的双酚a的环氧烷加合物可购得,例如以商品名dow resin 565(来自dow chemicals)、以商品名dianol(来自arkema)和以商品名synfac polyols(来自milliken chemicals)购得。
49、根据一个或多个优选实施方案,所述至少一种聚醚多元醇po2是式(i)的化合物,其中式(i)中的x和y的值为1。
50、根据一个或多个实施方案,多元醇组合物a)包含基于多元醇组合物a)的总重量计1.5 – 45重量%,优选2.5 – 35重量%,更优选5 –25重量%,再更优选10 – 20重量%的所述至少一种聚醚多元醇po2。
51、根据一个或多个实施方案,多元醇组合物a)进一步包含:
52、a3) 至少一种在25℃下为液体的聚酯多元醇po3。
53、根据一个或多个实施方案,所述至少一种在25℃下为液体的聚酯多元醇po3具有:
54、- 10 – 60 mg koh/g,优选15 – 50 mg koh/g的根据iso 4629-2:2016标准测定的羟值,和/或
55、- 等于或低于0℃,优选等于或低于-15℃的根据iso 11357-1:2016标准测定的玻璃化转变温度(tg)。
56、根据一个或多个实施方案,多元醇组合物a)包含基于多元醇组合物a)的总重量计5 – 50重量%,优选10 – 40重量%,更优选15 –45重量%的所述至少一种在25℃下为液体的聚酯多元醇po3。
57、适合用作所述至少一种多异氰酸酯pi的多异氰酸酯包括例如脂族、脂环族和芳族多异氰酸酯,尤其是二异氰酸酯,特别是单体二异氰酸酯。非单体二异氰酸酯,如单体二异氰酸酯的低聚和聚合产物,例如单体二异氰酸酯的加合物也是合适的,但优选使用单体二异氰酸酯。
58、术语“单体”表示具有至少一个可聚合基团的分子。单体二异氰酸酯或多异氰酸酯特别是不含氨酯基团。在本发明中,二异氰酸酯单体的低聚物或聚合物产物,如单体二异氰酸酯的加合物不是单体二异氰酸酯。
59、当其异氰酸酯基团直接键合到脂族、脂环族或芳基脂族结构部分时,异氰酸酯被称为“脂族”的。相应的官能团因此被称为脂族异氰酸酯基团。当其异氰酸酯基团直接键合到芳族结构部分时,异氰酸酯被称为“芳族”的。相应的官能团因此被称为芳族异氰酸酯基团。
60、根据一个或多个实施方案,所述至少一种多异氰酸酯pi是二异氰酸酯,优选单体二异氰酸酯,更优选具有不大于1000 g/mol,优选不大于500 g/mol,更优选不大于400 g/mol的通过凝胶渗透色谱法(gpc)使用聚苯乙烯作为标样测定的数均分子量(mn)的单体二异氰酸酯。
61、合适的单体二异氰酸酯的实例包括,例如,1,6-六亚甲基二异氰酸酯(hdi)、2-甲基五亚甲基1,5-二异氰酸酯、2,2,4-和2,4,4-三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯(tmdi)和这些异构体的混合物、1,10十亚甲基二异氰酸酯、1,12-十二亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、赖氨酸酯二异氰酸酯、环己烷1,3-二异氰酸酯和环己烷1,4-二异氰酸酯和这些异构体的混合物、1-甲基-2,4-和-2,6-环己烷二异氰酸酯和这些异构体的混合物(htdi或h6tdi)、1-异氰酸根合-3,3,5-三甲基-5-异氰酸根合甲基环己烷(= 异佛尔酮二异氰酸酯或ipdi)、全氢-2,4'-和-4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯(hmdi或h12mdi)和这些异构体的混合物、1,4-二异氰酸根合-2,2,6-三甲基环己烷(tmcdi)、1,3-和1,4-双(异氰酸根合-甲基)环己烷、间-和对-苯二亚甲基二异氰酸酯(m-和p-xdi)和这些异构体的混合物、间-和对-四甲基-1,3-和1,4-苯二亚甲基二异氰酸酯(m-和p-tmxdi)和这些异构体的混合物、双(1-异氰酸根合-1-甲基乙基)萘、2,4-和2,6-甲苯二异氰酸酯和这些异构体的混合物(tdi)、4,4'-、2,4'-和2,2'-二苯甲烷二异氰酸酯和这些异构体的混合物(mdi)、1,3-和1,4-苯二异氰酸酯和这些异构体的混合物、2,3,5,6-四甲基-1,4-二异氰酸根合苯、萘1,5-二异氰酸酯(ndi)、3,3'-二甲基-4,4'-联苯二异氰酸酯(todi)和联茴香胺二异氰酸酯(dadi)。
62、根据一个或多个实施方案,单体二异氰酸酯选自4,4'-、2,4'-和2,2'-二苯甲烷二异氰酸酯和这些异构体的混合物(mdi)、2,4-和2,6-甲苯二异氰酸酯和这些异构体的混合物(tdi)、1,6-六亚甲基二异氰酸酯(hdi)和1-异氰酸根合-3,3,5-三甲基-5-异氰酸根合甲基环己烷(ipdi)。此外,本领域技术人员知道二异氰酸酯的工业级产品可能经常含有异构体混合物或其它异构体作为杂质。根据一个或多个实施方案,单体二异氰酸酯选自mdi和ipdi。合适的单体二异氰酸酯可购得,例如以商品名lupranat®(来自basf)和desmodur(来自covestro)购得。
63、优选地,所述至少一种异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物p具有不大于3.5,优选不大于3.0的平均异氰酸酯官能度。术语“平均nco官能度”在本公开中表示每分子的异氰酸酯(nco)基团的平均数。一种化合物的平均nco官能度可以通过使用如iso 14896-2006标准方法a中定义的方法测定。
64、根据一个或多个实施方案,所述至少一种异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物p具有1.1– 3.5,优选1.5 – 3,更优选1.8 – 2.5的平均异氰酸酯官能度。
65、优选地,该胶粘剂组合物包含基于胶粘剂组合物的总重量计至少50重量%,更优选至少65重量%,再更优选至少75重量%,再更优选至少80重量%的所述至少一种异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物p。
66、根据一个或多个实施方案,该胶粘剂组合物包含基于胶粘剂组合物的总重量计50– 95重量%,优选60 – 90重量%,更优选65 – 90重量%,再更优选70 – 85重量%的所述至少一种异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物p。
67、该胶粘剂组合物除了所述至少一种异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物p外还包含所述至少一种热塑性聚合物tp。
68、根据一个或多个实施方案,该胶粘剂组合物包含基于热熔胶粘剂组合物的总重量计2.5 – 30重量%,优选5 – 30重量%,更优选5 – 25重量%,再更优选10 – 25重量%的所述至少一种热塑性聚合物tp。
69、根据一个或多个优选实施方案,所述至少一种热塑性聚合物tp包含至少一种热塑性聚氨酯tpu。
70、通常,表述“所述至少一种组分x包含至少一种组分xn”,如“所述至少一种热塑性聚合物tp包含至少一种热塑性聚氨酯tpu”在本公开中被理解为是指组合物包含一种或多种热塑性聚氨酯tpu作为所述至少一种热塑性聚合物tp的代表。
71、热塑性聚氨酯(tpu)是聚氨酯基热塑性弹性体(tpe),其是由通过(1)二异氰酸酯与短链二醇(所谓扩链剂)和(2)二异氰酸酯与长链二醇的反应形成的交替硬和软链段或微区(domain)组成的线性分段型嵌段共聚物。
72、已经发现热塑性聚氨酯尤其适合用作流变改性剂以改进固化后的胶粘剂组合物的耐热性。
73、根据一个或多个实施方案,至少一种热塑性聚氨酯tpu是聚己内酯-共聚酯聚氨酯。
74、根据一个或多个实施方案,所述至少一种热塑性聚合物tp由所述至少一种热塑性聚氨酯tpu组成。
75、根据一个或多个实施方案,该胶粘剂组合物进一步包含至少一种催化剂ca,其催化异氰酸酯基团与水的反应。
76、合适的催化剂的实例包括基于金属的催化剂,如二烷基锡络合物,特别是二丁基锡(iv)或二辛基锡(iv)羧酸盐或乙酰丙酮酸盐,如二月桂酸二丁基锡(dbtdl)、二乙酰丙酮二丁基锡、二月桂酸二辛基锡(dotdl),另外还有铋(iii)络合物,如辛酸铋或新癸酸铋,锌(ii)络合物,如辛酸锌或新癸酸锌,和锆(iv)络合物,如辛酸锆或新癸酸锆。
77、合适的催化剂的进一步实例包括含有胺基团的化合物,如二吗啉代二烷基醚和/或二吗啉代取代的多亚烷基二醇,例如2,2'-二吗啉代二乙基醚和1,4-二氮杂双环[2.2.2]-辛烷。也可以使用两种或更多种催化剂的组合,优选的组合包括一种或多种金属催化剂与一种或多种吗啉胺化合物。
78、根据一个或多个实施方案,该胶粘剂组合物包含基于胶粘剂组合物的总重量计0.005 – 2.00重量%,优选0.05 – 1.00重量%的所述至少一种催化剂ca。
79、本发明的胶粘剂组合物可以进一步包含辅助物质和添加剂,例如选自填料、增塑剂、附着力促进剂、紫外线吸收剂、紫外线和热稳定剂、阻燃剂、荧光增白剂、颜料、染料和干燥剂的那些。
80、可添加到胶粘剂组合物中的合适的紫外线稳定剂的实例包括例如位阻酚,合适的紫外线吸收剂包括例如羟基二苯甲酮、羟基苯并三唑、三嗪、酰基苯胺(anilide)、苯甲酸酯、氰基丙烯酸酯、苯基甲脒及其混合物。
81、合适的填料包括无机和有机填料,尤其是天然碳酸钙、研磨碳酸钙或沉淀碳酸钙(其任选涂覆有脂肪酸或脂肪酸酯,尤其是硬脂酸),重晶石(baryte)(heavy spar)、滑石、石英粉、石英砂、白云石、硅灰石、高岭土、煅烧高岭土、云母(硅酸铝钾)、分子筛、铝的氧化物、铝的氢氧化物、氢氧化镁、二氧化硅(包括来自热解工艺的细分二氧化硅)、工业生产的炭黑、石墨、金属粉末如铝、铜、铁、银、钢、聚氯乙烯粉末和中空球体。
82、基于胶粘剂组合物的总重量计,这样的辅助物质和添加剂的总量优选不大于15重量%,更优选不大于10重量%。
83、根据一个或多个实施方案,该胶粘剂组合物通过包含以下步骤的方法获得:
84、a) 在反应器中提供多元醇组合物a)和所述至少一种热塑性聚合物tp,
85、b) 向获自步骤a)的混合物中加入所述至少一种异氰酸酯pi并任选在一种或多种催化剂存在下进行反应,其中异氰酸酯基团与羟基之间的摩尔比为至少1.1,优选至少1.3,以获得包含所述至少一种异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物p的反应混合物。
86、根据一个或多个实施方案,该方法的步骤b)中的nco/oh比为不大于3.5,优选不大于3.0,更优选不大于2.75,特别是1.3 – 2.75,优选1.5 – 2.5。
87、在步骤b)中进行的反应将转化多元醇组合物a)的基本上所有的羟基,例如多元醇a)组合物的羟基的至少95%,优选至少99%。
88、优选地,将在步骤a)中提供的起始混合物在进行步骤b)之前在等于或高于120℃的温度下在真空下脱水。
89、步骤b)中的反应可以根据用于制备异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物的常规方法进行。该反应可以例如在50 – 160℃,优选60 – 120℃的温度下,任选地在催化剂存在下进行。反应时间取决于所用温度,但可以例如在30分钟至6小时,特别是30分钟至3小时,优选30分钟至1.5小时的范围内。在步骤b)的反应中使用的合适催化剂包括例如金属催化剂,如coscat®83(来自vertellus performance materials inc.)和锡催化剂。
90、本发明的胶粘剂组合物是湿固化型胶粘剂组合物,即该胶粘剂组合物可以通过使该组合物与水,尤其是与大气水分接触固化。
91、此外,本发明的胶粘剂组合物在热熔胶粘剂的典型应用条件下,特别是在95 –200℃范围内的温度下具有良好的施工性能,这意味着在应用温度下,该胶粘剂的粘度足够低以便能够以熔融状态施加到基材上。该胶粘剂组合物还在施加到基材上之后在冷却时立即产生高初始强度,甚至在用水,特别是用大气水分引发交联反应之前就产生高初始强度。
92、根据一个或多个实施方案,该胶粘剂组合物在130℃的温度下的粘度不大于100,000 mpa·s,优选不大于75,000mpa·s。在130℃的温度下的粘度可以使用常规粘度计以5转/分钟测量,例如通过使用具有27号转子的brookfield dv-2粘度计,优选具有用于温度控制的thermosel系统。
93、根据一个或多个实施方案,该胶粘剂组合物具有在45 – 115℃,优选50 – 105℃,更优选55 – 95℃的范围内的根据4625-1:2020标准通过环球法测得的软化点。
94、除非另有说明,上文对异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物p、多元醇组合物、聚酯多元醇po1、聚醚多元醇po2、聚酯多元醇po3、热塑性聚合物tp和催化剂ca给出的优选项同等地适用于本发明的所有主题。
95、本发明的另一个主题是本发明的胶粘剂组合物作为组装胶粘剂、层压胶粘剂或作为用于构建夹芯元件的胶粘剂,特别是作为汽车工业中的内部层压胶粘剂的用途。
96、本发明的另一个主题是一种将第一基材胶粘结合到第二基材的方法,所述方法包括以下步骤:
97、i) 加热根据本发明的胶粘剂组合物以提供熔融的胶粘剂组合物,
98、ii) 将熔融的胶粘剂组合物施加到第一基材的表面以形成胶粘剂膜,
99、iii) 使所述胶粘剂膜与第二基材的表面接触,和
100、iv) 用水,优选用大气水分化学固化所述胶粘剂膜。
101、第一基材和第二基材可以是片状制品,其具有由外周边缘限定的第一和第二主表面并在它们之间限定厚度,或者是三维成型的制品。
102、在将第一基材胶粘结合到第二基材的方法中,将胶粘剂组合物加热至高于胶粘剂组合物的软化点的温度,并使用任何常规技术,例如通过使用狭缝模头涂布、辊涂、挤出涂布、压延涂布或喷涂,以熔融状态施加到第一基材的表面。胶粘剂组合物可以以例如25 –750 g/m2,优选35 – 500 g/m2,更优选45 – 350 g/m2,再更优选50 – 250 g/m2的涂层重量施加到第一基材的表面。
103、在胶粘剂膜与第二基材的表面接触之后,胶粘剂组合物通过物理固化(即在冷却时)产生一定的初始粘合强度。根据应用温度和根据胶粘剂组合物的实施方案,特别是根据胶粘剂的反应性,化学固化反应可能在将胶粘剂组合物施加在第一基材表面上的过程中已经开始。但是,通常,化学固化大部分发生在施加胶粘剂之后,特别是在施加的胶粘剂膜已经与第二基材的表面接触之后。
104、第一和第二基材可以由任何常规材料组成,包括聚合物材料、金属、涂漆金属、玻璃、木材、木材衍生材料如天然纤维聚丙烯(nfpp)和纤维材料。合适的聚合物材料包括例如聚乙烯(pe),特别是高密度聚乙烯(hdpe)、聚丙烯(pp)、玻璃纤维增强聚丙烯(gfpp)、聚氯乙烯(pvc)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚苯乙烯(ps)、聚碳酸酯(pc)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(abs)、聚酰胺(pa)及其组合。第一基材和第二基材可以由单层或多层不同类型的材料组成。由聚合物材料组成的一个或多个层可以进一步含有添加剂,如填料、增塑剂、阻燃剂、热稳定剂、抗氧化剂、颜料、染料和杀生物剂。
105、本发明的又一个目的是一种复合元件,其可通过使用本发明的将第一基材胶粘结合到第二基材的方法获得。
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