具有耐热性和耐湿性的可湿固化聚氨酯热熔粘合剂的制作方法

本发明涉及具有改善的耐热性和耐湿性的反应性聚氨酯热熔粘合剂，以及该粘合剂用于在白色家电、机动车辆和电子器件的生产中粘结基材的用途。

背景技术：

0、发明背景

1、热熔粘合剂是无溶剂的粘合剂，其在室温下为固体并且以熔体的形式施加到待粘结的基材上。在冷却后，粘合剂固化并且通过物理发生的粘结与基材形成粘合结合。常规的热熔粘合剂是非反应性粘合剂，其在加热时再次软化并且因此不适合在升高的温度下使用。反应性热熔粘合剂含有具有能够使粘合剂化学固化的反应性基团的聚合物，例如通过聚合物链的交联。由于化学固化的聚合物基质，反应性热熔粘合剂在加热时不会软化，因此这些粘合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加热或将粘合剂组合物暴露于水(例如大气水分)来引发。湿固化热熔粘合剂通常含有用异氰酸酯或硅烷基团官能化的聚合物，其能够在与大气水分接触时使聚合物链交联。

2、湿固化聚氨酯热熔粘合剂(pur-rhm)主要由异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物组成，该聚合物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，其中反应在异氰酸酯(nco)基团超过羟基(oh)基团的摩尔过量下进行。粘合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粘合剂包含脲和/或氨基甲酸酯键，并且取决于用于提供异氰酸酯官能聚合物的起始材料还有酯和/或醚键。交联的热熔粘合剂在历经加热时不会再熔化。然而，酯键将在高温和湿度条件下，例如在85℃和85％相对湿度下经历水解反应以产生相应的酸和醇。在水解反应中形成的酸将进一步加速酯键的分解。已发现，常规的聚氨酯热熔粘合剂在85℃和85％相对湿度下进行200小时的人工老化测试后开始分解。

3、因此，需要一种具有改进的耐热性和耐湿性的新型可湿固化聚氨酯热熔粘合剂。这种粘合剂特别适用于在白色家电、机动车辆和电子器件的生产中粘结基材。

技术实现思路

0、发明概述

1、本发明的目的是提供一种粘合剂组合物，其克服或至少减轻了如上所述的现有技术可湿固化聚氨酯热熔粘合剂的缺点。

2、特别地，本发明的目的是提供一种具有改进的耐热和耐湿性的可湿固化聚氨酯热熔粘合剂组合物。固化的粘合剂组合物优选还应具有优异的机械性能，特别是高拉伸强度和断裂伸长率，以及作为搭接剪切强度测量的高粘合粘结强度。

3、令人惊讶地发现，这些目的可以通过权利要求1的特征来实现。

4、本发明的核心是一种新型的可湿固化的聚氨酯热熔粘合剂组合物，其包含至少一种通过使多元醇组合物与一种或多种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固体聚酯多元醇、液体聚酯多元醇和聚碳酸酯二醇和/或羟基封端的聚丁二烯。

5、令人惊讶地发现，向用于获得至少一种异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物的多元醇组合物中加入聚碳酸酯二醇和/或羟基封端的聚丁二烯不仅改善了固化粘合剂的热和湿度稳定性，而且对机械性能和粘合粘结强度具有积极影响。

6、本发明的其它主题在其它独立权利要求中给出。本发明的优选方面在从属权利要求中给出。

技术特征：

1.一种粘合剂组合物，其包含至少一种异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物p，其通过使以下物质反应获得：

2.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，其中所述至少一种在25℃下为固体的聚酯多元醇po1的数均分子量(mn)为500-10000g/mol、优选1000-5000g/mol，和/或根据iso 4629-2标准测定的羟值为10-75mg koh/g、优选15-50mg koh/g，和/或用dsc测定的熔点(tm)为30-100℃、优选40-70℃。

3.根据权利要求1或2所述的粘合剂组合物，其中所述至少一种在25℃下为固体的聚酯多元醇po1占多元醇组合物a)总重量的10-50重量％，优选15-40重量％。

4.根据前述权利要求中任一项所述的粘合剂组合物，其中所述至少一种在25℃下为液体的第一聚酯多元醇po2的数均分子量(mn)为500-10000g/mol、优选2500-7500g/mol，和/或根据iso 4629-2标准测定的羟值为5-50mg koh/g、优选10-35mg koh/g，和/或用dsc测定的玻璃化转变温度为-5℃或低于-5℃、优选为-15℃或低于-15℃。

5.根据前述权利要求中任一项所述的粘合剂组合物，其中所述至少一种聚碳酸酯二醇po4具有300-10000g/mol、优选500-5000g/mol的数均分子量(mn)，和/或25-200mg koh/g、优选35-100mg koh/g的根据iso 4629-2标准测定的羟值。

6.根据前述权利要求中任一项所述的粘合剂组合物，其中所述至少一种聚碳酸酯二醇po4可通过选自1,6-己二醇和2-甲基-1,3-丙二醇的第一二醇和第二c3-c20二醇与碳酸酯的酯交换反应获得。

7.根据权利要求6所述的粘合剂组合物，其中所述第一二醇是1,6-己二醇，所述第二c3-c20二醇选自1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、新戊二醇和三甲基-1,6-己二醇。

8.根据权利要求6或7的粘合剂组合物，其中碳酸酯选自碳酸亚乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸二正丁酯。

9.根据前述权利要求中任一项所述的粘合剂组合物，其中所述至少一种羟基封端的聚丁二烯po5具有500-10000g/mol、优选1000-5000g/mol的数均分子量(mn)和/或1.3-2.9、优选1.5-2.2的平均羟基官能度和/或在-5℃或低于-5℃、优选在-15℃或低于-15℃的用dsc测定的玻璃化转变温度。

10.根据前述权利要求中任一项所述的粘合剂组合物，其中所述至少一种羟基封端的聚丁二烯po5为在25℃下为液体的羟基封端的聚丁二烯。

11.根据前述权利要求中任一项所述的粘合剂组合物，其中多元醇组合物a)中在25℃下为液体的多元醇的总量为35-95重量％，优选45-90重量％，更优选50-85重量％，基于多元醇组合物a)的总重量计。

12.根据前述权利要求中任一项所述的粘合剂组合物，其中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，优选具有不大于1000g/mol、优选不大于500g/mol的数均分子量(mn)。

13.根据前述权利要求中任一项所述的粘合剂组合物，其中所述至少一种异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物p占所述粘合剂组合物总重量的至少50重量％、优选至少65重量％、更优选至少75重量％。

14.根据前述权利要求中任一项所述的粘合剂组合物，其还包含至少一种聚(甲基)丙烯酸酯ac。

15.根据前述权利要求中任一项所述的粘合剂组合物，其还包含至少一种催化异氰酸酯基团与水反应的催化剂ca。

16.根据权利要求1-15中任一项所述的粘合剂组合物用于在白色家电、机动车辆和电子器件的生产中粘结基材的用途。

17.一种用于将第一基材粘结至第二基材的方法，所述方法包含以下步骤：

技术总结
本发明涉及一种可湿固化的热熔粘合剂组合物，其包含至少一种异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物P，其通过使以下物质反应获得：a)多元醇组合物，其包含a1)至少一种在25℃下为固体的聚酯多元醇PO1，a2)至少一种在25℃下为液体的第一聚酯多元醇PO2，a3)任选地至少一种在25℃下为液体的第二聚酯多元醇PO3，其不同于所述至少一种在25℃下为液体的第一聚酯多元醇PO2，和a4)至少一种聚碳酸酯二醇PO4和/或至少一种羟基封端的聚丁二烯PO5，和b)至少一种多异氰酸酯PI。本发明还涉及该粘合剂组合物用于在白色家电、机动车辆和电子器件的生产中粘结基材的用途。

技术研发人员：童鹏,E·延杜比,龚鸿亮,张卫明
受保护的技术使用者：SIKA技术股份公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31