具有包含2,2,4,4-四烷基-1,3-环丁二醇的聚酯的黏合剂组合物及其产生方法技术

黏合剂组合物包含聚酯多元醇，该聚酯多元醇包含至少一种2,2,4,4

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有包含2,2,4,4
‑
四烷基
‑
1,3
‑
环丁二醇的聚酯的黏合剂组合物及其产生方法


[0001]本专利技术涉及基于聚酯的聚氨酯黏合剂，该聚酯含有2,2,4,4
‑
四烷基
‑
1,3
‑
环丁二醇(TACD)的残基，尤其是2,2,4,4
‑
四甲基环丁
‑
1,3
‑
二醇(TMCD)的残基。

技术介绍

[0002]聚氨酯广泛地用作结合多种基材的黏合剂和密封剂。取决于应用，可以配制聚氨酯黏合剂和密封剂以提供各种理想的特性。但是，对于多种应用仍然存在未满足的需求。例如，改进的耐候性对于户外应用可以是理想的，例如，用于建筑和结构中，以及机动车辆和飞行器用途的外部应用中。热稳定性是对于汽车内部应用理想的一个特性。水解稳定性和耐化学性对于包装和电子应用可以是理想的。耐冲击性对于汽车挡风玻璃安装可以是理想的。为轻易施加热熔黏合剂，降低的黏度可以是理想的。减少的挥发性有机化合物(volatile organic compounds，VOC)对于层压黏合剂可能是有利的。另外，消费电子产品零件组装需求正越来越多地受到电子设备(其中新材料是理想的)小型化的影响。另外，随着全球制造业正在向使用更轻量化的材料过渡，对非传统材料存在更大需求。轻量化材料，如复合材料、铝和其他金属合金，不能按照与传统金属相同的方式紧固。将不同材料接合在一起的方法正从机械紧固件(如螺钉、螺栓和焊缝)过渡至黏合剂和接头。
[0003]因此，需要这样的聚氨酯黏合剂/密封剂，它们对某些终端用途应用具有改进的特性，例如，适当的固化时间、初始结合强度、耐溶剂性、耐化学性、水解稳定性、热稳定性、耐冲击性、耐候性、改进的适用性和挥发性有机化合物(VOC)减少。

技术实现思路

[0004]在一个方面，本专利技术涉及一种适合用于黏合剂组合物的聚酯多元醇，该聚酯多元醇包含：(a)酸组分，其包含至少一种二羧基单体的残基；和(b)二醇组分，其包含(i)和(ii)的残基：(i)2,2,4,4
‑
四烷基
‑
1,3
‑
环丁二醇(TACD)和(ii)除TACD之外的至少一种二醇或多元醇；其中，聚酯多元醇的羟基官能度小于2.1，玻璃化转变温度(T
g
)在约
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30℃至小于55℃范围内。
[0005]在一个方面，本专利技术涉及一种适合用于黏合剂组合物的聚酯多元醇，该聚酯多元醇包含：酸组分，其包含至少两种二羧基单体的残基，其中基于酸组分的总摩尔，每种羧基单体以大于约5mol％(mol％，mole percent，摩尔百分比)的量存在于酸组分中；和二醇组分，其包含2,2,4,4
‑
四烷基
‑
1,3
‑
环丁二醇(TACD)的残基；其中，聚酯多元醇具有小于2.1的羟基官能度和以下特性(A)和(B)中至少一者：(A)在
‑
30至120℃范围内的玻璃化转变温度(T
g
)；和(B)在500至10,000g/mol范围内的数均分子量(M
n
)。
[0006]在一个方面，本专利技术涉及一种产生适合用于黏合剂组合物的聚酯多元醇的方法，该方法包括使至少两种二羧基单体与2,2,4,4
‑
四烷基
‑
1,3
‑
环丁二醇(TACD)反应以形成聚酯多元醇，其中聚酯多元醇具有小于2.1的羟基官能度和以下特性(A)和(B)中至少一者：
(A)在
‑
30至120℃范围内的玻璃化转变温度(T
g
)；和(B)在500至10,000g/mol范围内的数均分子量(M
n
)；其中，聚酯多元醇具有酸组分，基于酸组分的总摩尔，该酸组分包含大于5mol％的每种羧基单体的每种残基。
[0007]在一个方面，本专利技术涉及一种黏合剂组合物，该黏合剂组合物包含：(a)包含二醇组分的聚酯多元醇，二醇组分具有2,2,4,4
‑
四烷基
‑
1,3
‑
丁二醇(TACD)的残基；和(b)至少一种异氰酸酯；其中，黏合剂组合物显示出以下特性(i)至(v)中至少一者：(i)100至1000g/in的离线结合强度，(ii)200至3000g/in的24小时结合强度，(iii)具有1:1:1食品模拟物的袋内沸腾后200至1000g/in的耐化学性，(iv)在90℃下200至800g/in的耐热性，和(v)≤24小时的至实现基材失效的时间。
[0008]在一个方面，本专利技术涉及一种黏合剂组合物，该黏合剂组合物包含具有异氰酸酯官能度的预聚物和(b)水或具有一个或多个选自羟基、氨基、酮乙酸酯和氨基甲酸酯的官能团的化合物；其中所述预聚物包含(i)聚酯多元醇和(ii)双官能异氰酸酯的反应产物；所述聚酯多元醇包含以下(A)、(B)和(C)的残基：(A)基于二醇的总摩尔为约5mol％
‑
约95mol％的量的2,2,4,4
‑
四烷基环丁
‑
1,3
‑
二醇，(B)基于二醇的总摩尔为约5mol％
‑
95mol％的量包含除2,2,4,4
‑
四烷基环丁
‑
1,3
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二醇之外的至少一种二醇，(A)和(B)等于100mol％，(C)二羧基化合物，其中所述黏合剂组合物表现出以下特性(i)至(v)中的至少一种：(i)100至1000g/in的离线结合强度；(ii)200至3000g/in的24小时结合强度；(iii)具有1:1:1的食品模拟物的袋中沸腾后200至1000g/in的耐化学性；(iv)90℃下200至800g/in的耐热性；和(v)<24小时的达到基材失效的时间。
[0009]在一个方面，本专利技术涉及一种层合制品，该层合制品包含：呈现第一表面的第一层；呈现第二表面的第二层；和设置在第一表面和第二表面之间并且与第一表面和第二表面中至少一者至少部分接触的黏合剂层；其中所述黏合剂层由包含聚氨酯聚合物或预聚物的黏合剂组合物形成；所述聚氨酯聚合物或预聚物包含以下(i)和(ii)的残基：(i)具有二醇组分的聚酯多元醇，所述二醇组分具有2,2,4,4
‑
四烷基
‑
1,3
‑
丁二醇(TACD)的残基；和(ii)至少一种异氰酸酯。
[0010]在一个方面，本专利技术涉及一种产生黏合剂组合物的方法，该方法包括：将(a)包含二醇组分的聚酯多元醇和(b)至少一种异氰酸酯组合，以形成黏合剂组合物，所述二醇组分具有2,2,4,4
‑
四烷基
‑
1,3
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丁二醇(TACD)的残基；其中黏合剂组合物显示出以下特性(i)至(v)中至少一者：(i)1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】1.一种热熔黏合剂组合物，所述黏合剂组合物包含：异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物，其包含以下(i)和(ii)的残基：(i)至少一种聚酯多元醇，所述聚酯多元醇包含二醇组分，所述二醇组分具有2,2,4,4
‑
四烷基
‑
1,3
‑
环丁二醇(TACD)的残基，以及(ii)至少一种异氰酸酯，其中，基于所述组合物的总重量，所述黏合剂组合物的固形物含量为至少95％。2.根据权利要求1所述的黏合剂组合物，其中，所述聚酯多元醇的玻璃化转变温度(T
g
)为0至100℃，羟值为5至200mg KOH/g，酸值为0至10mg KOH/g，数均分子量为500至10,000g/mol。3.根据权利要求1所述的黏合剂组合物，其中，所述黏合剂组合物是双组分黏合剂组合物。4.根据权利要求1所述的黏合剂组合物，其中，所述黏合剂组合物是单组分、可湿固化的黏合剂组合物。5.根据权利要求1所述的黏合剂组合物，其中，所述聚酯多元醇的所述二醇组分包含至少一种选自以下构成的组的二醇的残基：2,2
‑
二甲基
‑
1,3
‑
丙二醇(新戊二醇)、1,2
‑
环己烷二甲醇、1,3
‑
环己烷二甲醇、1,4
‑
环己烷二甲醇、2,2,4
‑
三甲基
‑
1,3
‑
戊二醇、羟基新戊酰
‑
羟基新戊酸酯、2
‑
甲基
‑
1,3
‑
丙二醇、2
‑
丁基
‑2‑
乙基
‑
1,3
‑
丙二醇、1,4
‑
丁二醇、1,3
‑
丙二醇、1,2
‑
丙二醇、乙二醇、二乙二醇、戊二醇、十二烷二醇和1,6
‑
己二醇。6.根据权利要求1所述的黏合剂组合物，其中，所述聚酯多元醇包含具有至少一种二羧基单体的残基的酸组分，所述二羧基单体选自以下构成的组：间苯二甲酸或其酯、对苯二甲酸或其酯、邻苯二甲酸或其酯、邻苯二甲酸酐、1,4
‑
环己烷二羧酸、1,3
‑
环己烷二羧酸、六氢邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、十二烷二酸、癸二酸、壬二酸、马来酸或马来酸酐、富马酸、琥珀酸酐、琥珀酸、己二酸、二聚酸、氢化二聚酸、2,6
‑
萘二羧酸、戊二酸和衣康酸。7.根据权利要求1所述的黏合剂组合物，其中，所述聚酯多元醇包含至少一种选自以下构成的组的二醇的残基：1,4
‑
环己烷二甲醇、1,4
‑
丁二醇、1,3
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丙二醇、二乙二醇和1,6
‑
己二醇、戊二醇、十二烷二醇及其组合。8.根据权利要求1所述的黏合剂组合物，其中，所述聚酯多元醇的所述二醇组分包含至少一种选自以下构成的组的二醇的残基：二乙二醇、1,4
‑
环己烷二甲醇、新戊二醇及其组合；其中，基于所述二醇组分的总摩尔数，所述至少一种二醇以至少3mol％的量存在，和/或，其中所述聚酯多元醇包含具有至少一种二羧基单体的残基的酸组分，所述二羧基单体选自以下构成的组：1,4
‑
环己烷二羧酸、己二酸、间苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸酐及其组合。9.根据权利要求1所述的黏合剂组合物，其中，所述聚酯多元醇的T
g
为10至100℃，羟值不大于50mg KOH/g，数均分子量为500至10,000，羟基官能度小于2.1。10.根据权利要求1所述的黏合剂组合物，其中，所述聚酯多元醇包含酸组分，基于所述酸组分的总摩尔，所述酸组分具有5
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100mol％的选自以下构成的组的二羧基单体的残基：1,4
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环己烷二羧酸、己二酸、间苯二甲酸和六氢邻苯二甲酸酐；其中，基于所述二醇组分的总摩尔，所述二醇组分还包含5
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95mol％的所述至少一种二醇单体的残基，所述二醇单体选自以下构的组：1,4
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环己烷二甲醇、新戊二醇及其组合；其中所述聚酯多元醇的羟值为5至60mg KOH/g，玻璃化转变温度为约20至约70℃。11.根据权利要求1所述的黏合剂组合物，其中，所述异氰酸酯选自以下构成的组：4,
4'
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MDI、2,4'
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MDI及其组合。12.一种热熔黏合剂组合物，所述黏合剂组合物包含：聚氨酯预聚物，其包含以下(i)和(ii)的残基：(i)至少一种聚酯多元醇，所述聚酯多元醇包含二醇组分，所述二醇组分具有2,2,4,4
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四烷基
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1,3
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环丁二醇(TACD)的残基，(ii)至少一种异氰酸酯，其中所述黏合剂的选自初始强度、耐热性和水解稳定性的至少一种特性至少比由相同黏合剂组合物所表现出的相同特性高5％，所述相同黏合剂组合物由与所述聚氨酯预聚物具有相同组成...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓榴，埃米特，
申请(专利权)人：伊士曼中国投资管理有限公司，
类型：发明
国别省市：