聚氨酯层合粘合剂组合物制造技术

本发明专利技术提供了一种粘合剂组合物，所述粘合剂组合物包含：至少50重量％的无定形聚氨酯的含水分散体，所述无定形聚氨酯具有低于25℃的Tg；以及水分散性交联剂，其中所述粘合剂组合物根据水/IPA暴露测试具有大于或等于5％的剥离保持率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及包含无定形聚氨酯(PU)的含水分散体、水分散性交联剂以及任选的偶联剂的粘合剂组合物。
技术实现思路
在一些方面，本公开提供了一种包含如下成分的粘合剂组合物：至少50重量％的无定形聚氨酯的含水分散体，所述无定形聚氨酯具有低于25℃的Tg；以及水分散性交联剂，其中粘合剂组合物根据水/IPA暴露测试具有大于或等于5％的剥离保持率。在一些实施方案中，粘合剂组合物根据橄榄油暴露测试具有大于或等于80％的剥离保持率。在一些实施方案中，前述粘合剂组合物还包含粘合增进剂。在一些实施方案中，粘合增进剂为硅烷粘合增进剂。在一些实施方案中，使用前述粘合剂组合物制得的粘合剂为层合粘合剂。在一些实施方案中，层合粘合剂在环境温度下被活化。本公开的上述
技术实现思路
并非旨在描述本专利技术的每个实施方案。在下面的具体实施方式中还列出了本专利技术的一个或多个实施方案的细节。本专利技术的其他特征、目的和优点在具体实施方式和权利要求中将显而易见。具体实施方式在详细解释本专利技术的任何实施方案之前，应当理解在本申请中本专利技术不限于在如下说明中所阐述的部件的构造和布置的细节。本专利技术可具有其他实施方案，并且能够以多种方式实践或实施。另外，应当理解，本文使用的措词和术语是用于说明目的而不应被视为限制性的。本文使用的“包括”、“包含”或“具有”及其变型形式，涵盖其后列出的项目及其等同形式以及额外的项目。本文所列举的任何数值范围包括下限值至上限值范围内的所有值。例如，如果浓度范围陈述为1％至50％，则意在明确枚举诸如2％至40％、10％至30％或1％至3％等的值。这些仅为具体预期的示例，并且所枚举的在最低值和最高值之间并含最低值和最高值的数值的所有可能组合视为明确地陈述于本申请中。汽车、航空航天和电子市场长期以来需要在高温和低温下具有良好的剥离强度并且具有耐化学性的高性能粘合剂。在这些应用中，要求粘合剂在恶劣的条件下保持足够的强度，所述恶劣条件包括例如暴露于高温、低温、潮湿、油和常见化学品中。本公开提供了一种耐化学性的粘合剂组合物，该粘合剂组合物包含无定形聚氨酯的含水分散体、水分散性交联剂以及任选的硅烷偶联剂。该粘合剂组合物摸起来不发粘，但在环境温度下能够以与压敏粘合剂(PSA)相同的方式层合至固体基底。在一些实施方案中，使用本专利技术所公开的粘合剂组合物制得的粘合剂为层合粘合剂。在一些实施方案中，层合粘合剂在环境温度下被活化。无定形聚氨酯(PU)的含水分散体本专利技术所公开的粘合剂组合物包含无定形聚氨酯的含水分散体。本公开的无定形聚氨酯的含水分散体的含量优选地为50重量％至99重量％，更优选地为70重量％至99重量％，仍然更优选地为90重量％至99重量％。在该范围内调整本专利技术所公开粘合剂中无定形聚氨酯的含水分散体的含量可提供具有优异的例如剥离强度和耐化学性的粘合剂组合物。在一些实施方案中，本专利技术所公开的无定形聚氨酯的含水分散体通过包含多元醇(A)和多官能异氰酸酯化合物(B)的组合物发生反应而获得。任何合适的多元醇均可用作多元醇(A)，只要该多元醇具有两个或更多个OH基团即可。此类多元醇(A)的示例包括具有两个OH基团的多元醇(二醇)、具有三个OH基团的多元醇(三醇)、具有四个OH基团多元醇(四醇)以及它们的混合物。多元醇(A)优选地包含具有400至20000的数均分子量Mn的多元醇。在多元醇(A)中，具有400至20000的数均分子量Mn的多元醇的含量优选地为40重量％至90重量％，更优选地为70重量％至90重量％。在该范围内调整多元醇(A)中具有400至20000的数均分子量Mn的多元醇的含量可提供具有优异的例如剥离强度和耐化学性的粘合剂组合物。多元醇(A)的示例包括聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚己内酯多元醇、聚碳酸酯多元醇和蓖麻油系多元醇。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。多元醇组分的示例包括乙二醇、二甘醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、1,2-己二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、1,8-癸二醇、十八烷二醇、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、己三醇和聚丙二醇。多官能异氰酸酯化合物(B)的种类可为仅一种，或可为两种或更多种。可用于氨基甲酸酯形成反应的任何适当的多官能异氰酸酯化合物都可用作多官能异氰酸酯化合物(B)。此类多官能异氰酸酯化合物(B)的示例包括多官能脂族异氰酸酯化合物、多官能脂环族异氰酸酯化合物和多官能芳族异氰酸酯化合物。多官能脂族异氰酸酯化合物的示例包括三亚甲基二异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯、1,2-亚丙基二异氰酸酯(1,2-propylenediisocyanate)、1,3-亚丁基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯和2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯。多官能脂环族异氰酸酯化合物的示例包括1,3-环戊烯二异氰酸酯、1,3-环己烷二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、异佛乐酮二异氰酸酯、氢化二苯甲烷二异氰酸酯、氢化苯二甲基二异氰酸酯、氢化甲苯二异氰酸酯和氢化四甲基苯二甲基二异氰酸酯。多官能芳族二异氰酸酯化合物的示例包括亚苯基二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4'-甲苯胺二异氰酸酯、4,4'-二苯醚二异氰酸酯、4,4'-二苯基二异氰酸酯、1,5-萘基二异氰酸酯和苯二甲基二异氰酸酯。多官能异氰酸酯化合物(B)的其他示例包括上述各种多官能异氰酸酯化合物的三羟甲基丙烷加合物、通过它们与水反应得到的其缩二脲以及各种具有异氰脲酸酯环的其三聚物。此外，它们可结合使用。在一些实施方案中，本专利技术所公开的无定形聚氨酯的含水分散体选自以商品名“DISPERCOLLU42”购自美国宾夕法尼亚州匹兹堡的拜耳材料科技公司(BayerMaterialsScience,LLC,Pittsburgh,Pennsylvania)的那种。在一些实施方案中，本专利技术所公开的无定形聚氨酯的含水分散体可包括甲硅烷基封端的聚氨酯分散体。一般来讲，甲硅烷基封端的聚氨酯分散体通过首先形成聚氨酯预聚物来制备。聚氨酯预聚物由多元醇组分、至少一种异氰酸酯反应性阴离子水增溶性组分、至少一种聚异氰酸酯组分以及任选的多元醇和/或聚胺增链剂制得。然后将该预聚物经过中和，部分地以烷氧基硅烷封端，并用双官能酰肼或肼化合物进行增链。在用双官能酰肼或肼化合物进行增链之前或之后，将聚氨酯分散到水中。在水解后，烷氧基硅烷基团转化为可固化以形成硅氧烷键-Si-O-Si-的-Si-OH。合适的阴离子水增溶性组分由以下化学式表示：(HB)2R1A；其中A为阴离子水增溶性部分；B为O、S、NH或NR，其中R为包含1至4个碳原子的烷基基团；并且R1表示具有至少3价的有机连接基，通常包含约2至约25个碳原子。A通常为阴离子水增溶性基团，例如-CO2M、-OSO3M、-SO3M、-OPO(OM)2、-PO(OM)2，其中M为H或诸如钠、钾和钙等阳离子。例示性阴离子水增溶性组分包括二羟基羧酸、二羟基磺酸、二羟基膦酸以及它们的盐。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粘合剂组合物，包含：至少50重量％的无定形聚氨酯的含水分散体，所述无定形聚氨酯具有低于25℃的Tg；以及水分散性交联剂，其中所述粘合剂组合物根据水/IPA暴露测试具有大于或等于5％的剥离保持率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.06 US 62/008,8731.一种粘合剂组合物，包含：至少50重量％的无定形聚氨酯的含水分散体，所述无定形聚氨酯具有低于25℃的Tg；以及水分散性交联剂，其中所述粘合剂组合物根据水/IPA暴露测试具有大于或等于5％的剥离保持率。2.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，其中所述粘合剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：马京晶，玛莉·M·卡鲁索·戴利，德米特里·D·阿里科夫，亚历山大·J·库格尔，卢永上，克里斯托弗·B·小沃克，
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