可移除的聚氨酯热熔粘合剂及其用途制造技术

本发明专利技术公开了一种反应性热熔粘合剂，其包含(甲基)丙烯酸酯聚合物和异氰酸酯官能聚氨酯预聚物。本发明专利技术还公开了通过施加所述反应性热熔粘合剂粘合材料的方法。本发明专利技术还公开了所述反应性热熔粘合剂的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种聚氨酯(PU)反应性热熔粘合剂，其在高温下可移除，且在室温下具有高粘合强度。特别地，本专利技术涉及一种聚氨酯反应性热熔粘合剂，其包含(甲基)丙烯酸酯聚合物和异氰酸酯官能聚氨酯预聚物，其中所述(甲基)丙烯酸酯聚合物的熔点为约90℃至约140℃，且数均分子量为约20000g/mol至约80000g/mol。在许多结构组装应用中，在组装部件之间，在高温下具有特别低的粘合强度并且在室温下具有高粘合强度，为该领域长期以来的需求，以改善组装过程的效率并且节省成本。例如，一些用于结构粘合的基板材料非常昂贵。为了重新使用因为失误而不合格的粘合基板的昂贵材料，组装部件必须在不损伤昂贵基板情况下分离。随后，应从基板上完全移除粘合剂残留，以便能重新使用基板。常规PU热熔粘合剂能长期提供优良性质，例如高最终粘合强度、良好老化性能以及适当开放时间。然而，在最后固化后，在高温下维持一段时间，仍保持高水平的粘合强度，使其无法达到分离要求。因此，在该领域中，使用者越来越不愿使用PU热熔粘合剂。例如，US2006/0084755A1公开了一种热熔粘合剂组合物，其包含异氰酸酯和大范围的嵌段丙烯酸共聚物，其中异氰酸酯包含聚合异氰酸酯或异氰酸酯封端的预聚物。WO01/81495A2公开了一种无溶剂的湿气固化型单部分热熔聚氨酯粘合剂或密封剂组合物，其在室温下为固体且包含聚氨酯预聚物、含羟基的反应性聚合物或非反应性聚合物以及热塑性树脂。同时，胶带因为容易分离及剥离而众所周知。然而，胶带的粘合强度非常低，因此无法与PU热熔粘合剂相比。而且，胶带难以处理，特别是对于窄基板。因此，在本领域中，仍然需要在高温下可移除，且在较低温度下具有高粘合强度的聚氨酯反应性热熔粘合剂。一方面，本专利技术大致上涉及包含(甲基)丙烯酸酯聚合物和异氰酸酯官能聚氨酯预聚物的反应性热熔粘合剂，其中(甲基)丙烯酸酯聚合物的熔点为约90℃至140℃，且数均分子量为约20000g/mol至约80000g/mol。另一方面，本文提供由所述反应性热熔粘合剂所获得的固化的粘合剂。另一方面，本文提供一种将材料粘合在一起的方法，其包括以液体形式将上述反应性热熔粘合剂施加至第一基板，使第二基板与施加至第一基板的组合物接触，对所述粘合剂施加湿气以使所述组合物冷却并固化成固体形式。另一方面，本文提供上述反应性热熔粘合剂或上述固化的粘合剂的用途，用于粘合具有基板的制品，所述基板由木材、金属、聚合塑料、玻璃以及纺织品制成；在水塔中，用于粘合外部表面，在鞋类制造中，在窗户制造中作为上光化合物(glazingcompound)，在门和建筑面板的制造中，以及在手持设备和显示器(HHDD)的制造中。本申请的主题的其他特征及方面在下面更详细地描述。本专利技术涉及一种反应性热熔粘合剂，其包含(甲基)丙烯酸酯聚合物和异氰酸酯官能聚氨酯预聚物，其中所述(甲基)丙烯酸酯聚合物的熔点为约90℃至约140℃，且数均分子量为约20000g/mol至约80000g/mol。术语“数均分子量”是聚合物的分子量的特定量度。数均分子量为各聚合物分子的分子量的一般平均值。其通过测量n个聚合物分子的分子量，加和这些分子量，然后再除以n得到。聚氨酯反应性热熔粘合剂已广泛使用于结构组装应用中。这些粘合剂主要由异氰酸酯官能的聚氨酯预聚物组成，其与表面或环境中湿气反应以延伸骨架，因而形成聚氨酯聚合物。异氰酸酯官能的聚氨酯预聚物一般由二元醇与二异氰酸酯反应形成。经由来自大气或基板的湿气扩散进入粘合剂，并随后反应，异氰酸酯官能聚氨酯预聚物在大气条件下固化。所得到的粘合剂产物为主要通过脲基与氨基甲酸酯基团保持在一起的交联材料。基于异氰酸酯官能聚氨酯预聚物的反应性热熔粘合剂例如描述于H.F.Hüber以及H.Müller的“ShapingReactiveHotmeltsUsingLMWCopolyesters”，AdhesivesAge，1987年11月，32页至35页。已发现通过使用此处定义的(甲基)丙烯酸酯聚合物，基于本专利技术中的反应性热熔粘合剂的固化的粘合剂对多种常见基板而言，明显地在高温时具有低粘合强度，且在室温时具有高粘合强度。因此，根据本专利技术的固化的粘合剂基本上能够轻易地移除且没有任何粘合剂残留在将再使用的基板上。此外，根据本专利技术的固化的粘合剂对于不同类型的基板具有良好抗老化性能。本专利技术的反应性热熔粘合剂也具有中等粘度，因此便于应用。本专利技术的反应性热熔聚氨酯粘合剂可在温度为约60℃至约150℃下混合(甲基)丙烯酸酯聚合物与多元醇以及异氰酸酯制备。通常使用干燥化学品从反应中排除湿气，并在真空或无水气体包覆层的存在下进行反应。异氰酸酯官能聚氨酯预聚物通常产生自多元醇和异氰酸酯与表面或环境中的湿气反应，以延伸骨架且因而形成聚氨酯聚合物。经由大气或基板的湿气扩散至粘合剂且随后反应，异氰酸酯官能聚氨酯预聚物在大气条件下固化。所得到的粘合剂产物是主要经由脲基和氨基甲酸酯基团保持在一起的交联材料。在HHDD制造领域中，用于粘合多种材料的适当聚氨酯反应性热熔粘合剂是已知的。在一个实施方案中，基于反应性热熔粘合剂的总重量，本专利技术的热熔粘合剂的异氰酸酯官能聚氨酯预聚物的含量为约60至约90重量％，优选为约65至约85重量％，更优选为约70至约85重量％，且更优选为约75至约85重量％。任何含有两个或更多个异氰酸酯基团的适当化合物都可被用于制备本专利技术的异氰酸酯官能的聚氨酯预聚物。基于本专利技术中使用的异氰酸酯官能聚氨酯预聚物的重量，通常使用约0.1至约90重量％，优选为约0.1至约30重量％的NCO-含量。可用于实施本专利技术的有机聚异氰酸酯包括亚烷基二异氰酸酯、环亚烷基二异氰酸酯、芳族二异氰酸酯以及脂族-芳族二异氰酸酯。适当的含有异氰酸酯的化合物的具体实例包括但不限于，亚乙基二异氰酸酯(ethylenediisocyanate)、亚乙基二异氰酸酯(ethylidenediisocyanate)、亚丙基二异氰酸酯、亚丁基二异氰酸酯、三亚甲基异氰酸酯、六亚甲基异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、亚环戊基-1，3-二异氰酸酯、亚环己基-1，4-二异氰酸酯、亚环己基-1，2-二异氰酸酯、4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、2，2-二苯基丙烷-4，4′-二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯、1，4-亚萘基二异氰酸酯、1，5-亚萘基二异氰酸酯、间亚苯基二异氰酸酯、对亚苯基二异氰酸酯、二苯基-4，4′-二异氰酸酯、偶氮苯-4，4′-二异氰酸酯、二苯砜-4，4′-二异氰酸酯、2，4-甲苯二异氰酸酯、二氯六亚甲基二异氰酸酯、亚糠基二异氰酸酯、1-氯苯-2，4-二异氰酸酯、4，4′，4″-三异氰酸基三苯基甲烷、1，3，5-三异氰酸基苯、2，4，6-三异氰酸基甲苯、4，4′-二甲基二苯基-甲烷-2，2′，5，5-四四异氰酸酯(4，4′-dimethyldiphenyl-methane-2，2′，5，5-tetratetraisocyanate)等。此类化合物可商购，用于合成此类化合物的方法在本领域中是公知的。优选的含有异氰酸酯的化合物为亚甲基双苯基二异氰酸酯(methylenebisphenyldiisocyanate，MDI)及其聚合类似物(如“ThePolyurethane本文档来自技高网...

【技术保护点】
反应性热熔粘合剂，其包含(甲基)丙烯酸酯聚合物和异氰酸酯官能聚氨酯预聚物，其中所述(甲基)丙烯酸酯聚合物的熔点为90℃至140℃，且数均分子量为20000至80000g/mol。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.反应性热熔粘合剂，其包含(甲基)丙烯酸酯聚合物和异氰酸酯官能聚氨酯预聚物，其中所述(甲基)丙烯酸酯聚合物的熔点为90℃至140℃，且数均分子量为20000至80000g/mol。2.根据权利要求1所述的反应性热熔粘合剂，其中所述(甲基)丙烯酸酯聚合物为(甲基)丙烯酸酯共聚物，且形成所述(甲基)丙烯酸酯聚合物的单体选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸十二酯及它们的组合。3.根据权利要求1或2所述的反应性热熔粘合剂，其中形成所述(甲基)丙烯酸酯聚合物的单体是甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯。4.根据权利要求1-3中任一项所述的反应性热熔粘合剂，其中所述(甲基)丙烯酸酯聚合物的数均分子量为25000至60000g/mol，优选为30000至50000g/mol。5.根据权利要求1-4中任一项所述的反应性热熔粘合剂，其中所述(甲基)丙烯酸酯聚合物的熔点为95℃至130℃。6.根据权利要求1-5中任一项所述的反应性热熔粘合剂，其中所述(甲基)丙烯酸酯聚合物选自：以丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯作为单体的共聚产物，其熔点为约100℃且数均分子量为约30000g/mol；以丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯作为单体的共聚产物，其熔点为约120℃且数均分子量为约50000g/mol；以甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯作为单体的共聚产物，其熔点为约110℃且数均分子量为约60000g/mol，以及它们的组合。7.根据权利要求1-6中任一项所述的反应性热熔粘合剂，其中基于所述反应性热熔粘合剂的总重量，所述(甲基)丙烯酸酯聚合物的含量为5至40重量％，优选为10至30重量％。8.根据权利要求1-7中任一项所述的反应性热熔粘合剂，其中所述异氰酸酯官能聚氨酯预聚物为反应物的反应产物，所述反应物包含一种或多种聚异氰酸酯和一种或多种多元醇，其中所述聚异氰酸酯中的NCO基团与多元醇中的OH基团的摩尔比为大于1：1，优选为1.8至2.2，更优选为1.9至2.1。9.根据权利要求1-8中任一项所述的反应性热熔粘合剂，其中所述多元醇选自聚酯多元醇、聚醚多元醇及其组合。10.根据权利要求1-9中任一项所述的反应性热熔粘合...

【专利技术属性】
技术研发人员：U·弗兰肯，C·梅克尔约纳斯，赵红霞，曹扬，韩霄，
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：德国;DE