lue)与EImer5S?,胶来领会,其中前者快速黏接(例如皮肤),而后者却 花更长的时间粘接。可以采用各种方法来确定粘结剂的湿强度。可以使用的测试的一个实 例为ASTMD905 (或其改型形式)。
[0039] 粘结剂的拉伸强度典型地为约1,500 -约4,000,约1,750 -约3,750,或约2, 000 -约3, 500镑每平方英寸(psi)(或约10 -约28,约12 -约26,或约14 一约24兆 帕(MPa)),或这些值的最高值和最低之间的任何子范围。粘结剂典型地的断裂伸长率为约 250 -约 750,约 260 -约 750,约 270 -约 750,约 280 -约 750,或约 290 -约 740%,或这 些值的最高值和最低之间的任何子范围。可以采用各种方法来测定粘结剂的这些性质。合 适的方法/装置的实例包括可以商品名TNSTR0N?购自Norwood,MA的Instron的那些, 例如INS.TR_0N(§). 4505 型;和购自EdenPrairie,MN的MTSSystemCorporation的那些, 例如MTSSintech2/S;以及采用动态力学谱图法(DMS)的动态方法/装置。
[0040] 关于本公开的方法,该方法包含以下步骤:提供该异氰酸酯组分,提供该聚酯,和 提供该羟基聚合物。各组分可以以各种方式提供。该方法进一步包括合并该异氰酸酯组分、 聚酯和羟基聚合物以形成粘结剂的步骤。这些组分可以以任何顺序合并。在某些实施方案 中,羟基聚合物和聚酯以上述重量比合并。
[0041] 在各种实施方案中,该方法进一步包括在合并步骤前加热该聚酯和异氰酸酯组分 直到熔融的步骤。当组分是固体(或半固体)形式时,这是特别有用的。
[0042] 典型地,该方法进一步包括提供反应容器的步骤。在这些实施方案中,合并步骤进 一步限定为将该异氰酸酯组分、聚酯和羟基聚合物置于反应容器中以形成粘结剂。可以将 这些组分混合以便于均化和反应。在某些实施方案中,将容器保持在约l〇〇°C-约130°C, 约115°C-约125°C,或约120°C的温度,或这些值的最高值和最低之间的任何子范围。可 以将容器保持在前述温度约30 -约180,约45 -约165,约60 -约140,约80 -约120,约 100 -约120,或约120分钟,或这些值的最高值和最低之间的任何子范围。
[0043] 在某些实施方案中,该异氰酸酯组分和羟基聚合物在该容器中反应一段时间以形 成反应中间体,然后将该聚酯引入容器。在其它实施方案中,该异氰酸酯组分和聚酯在该容 器中反应一段时间以形成反应中间体,然后将该羟基聚合物引入容器。在再其它实施方案 中,首先根据上述两种实施方案将两种反应中间体分别形成,然后将两种不同的反应中间 体合并以形成粘结剂。在另一实施方案中,聚酯和羟基聚合物可以单独于该异氰酸酯组分 合并以形成混合物,然后将该混合物与异氰酸酯组分合并以形成粘结剂。在某些实施方案 中,反应中间体可以如上所述形成,然后如同预聚物分开/分离,然后与额外量的该异氰酸 酯组分、聚酯和/或羟基聚合物合并以形成粘结剂。这些实施方案对于改变粘结剂的所得 结构例如结晶度是有用的。
[0044] 换种说法,粘结剂可通过使该聚酯、羟基聚合物和异氰酸酯组分的混合物在合适 的容器中反应来形成。或者,粘结剂可通过使该聚酯和羟基聚合物各自分别与该异氰酸酯 组分反应并将所得预聚物共混来制备。此外,粘结剂可通过形成一种预聚物然后形成另一 种或多种预聚物来制备。
[0045] 在各种实施方案中,在反应器中建立惰性气氛,例如氮气和/或氩气包围,从而防 止粘结剂在形成期间的过早湿气固化。类似的气氛包围也可以用于粘结剂的储存和/或运 输,例如在储罐中运输/储存时。
[0046] 如本文上述的粘结剂可以用于各种施涂。典型地,该粘结剂用于粘结偶联两种或 更多个表面。该粘结剂典型地在室温(或"RT")下是固体。RT在领域中是通常被理解的, 并且典型地在约23 ±3°C。粘结剂典型地在至少约90°C,至少约100°C,至少约110°C,至少 约120°C,至少约130°C的温度施涂,或典型地在约120°C到接近粘结剂的降解温度(可通过 常规实验测定),更典型地在约120°C-约150°C,约120°C-约140°C,约120°C-约130°C, 或约120°C-约125°C施涂,或这些值的最高值和最低之间的任何子范围。
[0047] 在上述(施涂)温度下,粘结剂通常为流体状态且其熔体粘度为120°C约2, 500 - 约 75,000,约 3,000 -约 70,000,约 5,000 -约 50,000,约 10,000 -约 45,000,约 15,000 约 40,000,约 17, 500 -约 40,000,约 20,000 -约 40,000,约 20,000 -约 35,000,约 20, 000 -约30,000,或约25,000厘泊(cps),或这些值的最高值和最低之间的任何子范围。
[0048] 应领会的是,上述熔体粘度根据其测量温度可更高或更低。例如,熔体粘度通常随 温度下降而提高,反之亦然。据认为,粘结剂的熔体粘度对于提供优异的即刻湿强度是有用 的。具体来说,不受任何特定理论的束缚或限制,据认为,用于形成粘结剂的组分的特定组 合提供了期望粘结剂性质的优异的组合,包括湿强度,熔体粘度,拉伸强度,和/或断裂伸 长率。此外,据认为,粘结剂具有在施涂温度(例如120°C)期望的熔体粘度,同时较低的温 度(冷却后)仍能构流动,从而对待粘接的基底提供紧密接触(例如表面润湿)的优异的 组合。此外,基于该粘结剂的化学组成,该粘结剂可以相对于常规热熔体(例如包括填料的 那些)来说更迅速地冷却,这有助于提供前述的即刻湿强度。
[0049] 粘结剂可以通过本领域已知的各种方式施涂,例如通过挤出、辊涂、倾倒、喷雾、刷 涂、抹涂(daubing)、涂抹(smearing)、浸涂、铺涂(sheeting)等。施涂后,粘结剂在冷却时 (即在再凝固时)产生湿强度,然后粘结剂基于残余NCO含量随时间而湿气固化,由此形成 内部交联,并随时间使粘结剂固定成最终固化状态。
[0050]关于制品,该制品包含第一表面和与第一表面相邻设置的第二表面。粘结剂层置 于第一和第二表面之间,使得第一和第二表面通过粘结剂层粘结偶联。该粘结剂层由该粘 结剂形成。具体来说,该粘结剂层包含该粘结剂和水的反应产物。在施涂粘结剂前,表面可 以是干净的或脏的(例如带油),并且可以包含各种材料。第一和第二表面各自可以独立地 包括金属、木材(即木质素纤维材料)、塑料、复合材料或它们的组合。可以将粘结剂施涂到 表面之一或两者上。
[0051] 以下实施例展示了本发明的粘结剂和方法,这些实施例只意图进行说明不意图限 制本发明。 实施例
[0052] 下表1中的实施例1和2是根据本公开形成的粘结剂。实施例的各组分以基于相 应粘结剂的总重量的重量百分比提供。下表中的"一"符号是指,该组分没有使用或该性质 没有记录或测定。
[0053]表1
[0054]
[0055]异氰酸酯为基本上纯的4,4'一苯基甲烷二异氰酸酯(例如某些量的2,4'异构体 可存在,例如小于2重量% ),,其在室温凝固,官能度为2,且NCO含量为33. 5wt. %,可购自 BASFCorporation。
[0056] 聚酯1为己二酸二醇酯聚酯多元醇,其官能度为2(即它是双官能的),羟值为 36 - 37,且标称分子量为3, 200,可购自⑶頂Group。
[0057] 聚酯2为基于1,6 -己二醇己二酸酯的固体、双官能聚酯,其羟值为27 - 33且标 称分子量为 3, 740,可购自PolyurethaneCorporationofAmerica。
[0058] 羟基聚合物100%固体共聚物,其包含苯乙烯、丙烯酸酯和丙烯酸羟乙酯单体的反 应产物,其Tg为70°C,官能度为9 一 10,且羟值为约45,并可购自BASFCorporation。
[0059] 催化剂为2, 2 ^ -二吗啉代二乙基醚(或称"DMDEE")并可购自BASF Corporation。
[0060] 添加剂为不含有机娃的流动改性剂,可购自WoodlandPark,NJ的Cytec IndustriesInc. 〇
[0061 ] 粘结剂通过提供反应容器(例如2L烧瓶),将该聚酯和添加剂组分加入所使用的 容器来形成。将容器预热到120°C。然后将羟基聚合物加入该容器,并将混
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