專利名稱：粘合劑組合物的制作方法
粘合劑組合物
背景技術(shù)：
以下是本發(fā)明的背景。ー類有用的粘合劑組合物是可固化的聚氨酯粘合劑組合物。這種組合物中ー種有用的類型是無(wú)溶劑型ニ組分組合物。在這種ニ組分組合物中，ー種組分是多異氰酸酯組分，另ー種組分是包含ー種或多種具有多個(gè)活性氫的化合物的組分。當(dāng)需要將所述ニ組分組合物用作粘合劑時(shí)，將這兩種組分混合在一起，使得混合物與兩片或多片基材接觸。當(dāng)粘合劑組合物中的這兩種組分首先混合在一起吋，希望得到的混合物是25°C時(shí)粘度足夠低的流體，這樣所述流體可以容易地施用到基材上。通常，在ー層流體施用到基材上之后不久，使得第二基材與該層接觸以形成組合件。當(dāng)首先制得該組合件吋，在任何固化反應(yīng)發(fā)生之前，所述粘合劑組合物不提供基材之間的任何粘性結(jié)合。希望所述粘合劑組合物在形成組合件之后經(jīng)過(guò)固化反應(yīng)，并在基材之間形成粘性結(jié)合，從而形成結(jié)合組合件(bonded assembly) 0希望所述粘合劑組合物顯示良好的結(jié)合強(qiáng)度發(fā)展(bond strength development)。即，希望當(dāng)ー開(kāi)始形成結(jié)合組合件吋，所述結(jié)合的強(qiáng)度能快速増加。希望在形成結(jié)合組合件之后的2-8小吋，所述結(jié)合具有良好的強(qiáng)度。良好的結(jié)合強(qiáng)度發(fā)展對(duì)于轉(zhuǎn)化器(即，那些制造結(jié)合組合件的轉(zhuǎn)化器)來(lái)說(shuō)非常重要，這是因?yàn)榱己玫慕Y(jié)合強(qiáng)度發(fā)展能使得轉(zhuǎn)化器對(duì)結(jié)合組合件進(jìn)行進(jìn)一歩制造步驟，而不需要長(zhǎng)時(shí)間等待粘合劑組合物固化。一些ニ組分粘合劑組合物包含ー種或多種單體芳族多異氰酸酯化合物和ー種或多種多元醇。這種組合物能進(jìn)行形成氨基甲酸乙酯聚合物的化學(xué)反應(yīng)，這些反應(yīng)通常是有用的固化反應(yīng)。單體芳族多異氰酸酯可以最終反應(yīng)形成能增強(qiáng)所述粘性結(jié)合的聚合物和/ 或交聯(lián)。這些粘合劑組合物有時(shí)被用來(lái)將兩片或多片基材固定在一起，形成結(jié)合組合件， 所述結(jié)合組合件是容納食物的容器的部分或全部。即使發(fā)生固化反應(yīng)，結(jié)合組合件中仍可能存在ー些單體多異氰酸酯化合物。人們認(rèn)為単體多異氰酸酯化合物的存在是不合乎需要的。単體多異氰酸酯化合物不合乎需要的ー個(gè)原因是人們認(rèn)為單體多異氰酸酯化合物同時(shí)具有毒性和反應(yīng)活性。単體多異氰酸酯化合物不合乎需要的另ー個(gè)原因是它們能與水反應(yīng)形成胺(特別是在酸性條件下)。這種胺被認(rèn)為是不合乎需要的。在這類胺中，被認(rèn)為特別不希望的是芳族伯胺(PAA)。當(dāng)容器中裝有食物吋，希望容器和食物間的接觸不會(huì)導(dǎo)致食物中存在可評(píng)估量的任何PAA的情況。結(jié)合組合件導(dǎo)致食物中存在PAA的能力通常通過(guò)將該結(jié)合組合件與稀醋酸接觸一段時(shí)間進(jìn)行測(cè)試。將稀醋酸用作“模擬物”(即，它模擬食物的作用)。在這段時(shí)間中，結(jié)合組合件中可能存在的PAA可遷移到模擬物中。同樣在這段時(shí)間中，測(cè)試材料中的任意單體芳族異氰酸酯化合物可遷移到該模擬物中，并與該模擬物反應(yīng)，形成PAA。隨后，對(duì)模擬物中全部PAA的總濃度進(jìn)行分析。在本文中該濃度稱為“PAA水平”。希望結(jié)合組合件具有低PAA水平。過(guò)去，使用ニ組分聚氨酯粘合劑制造的結(jié)合組合件中通常存在可評(píng)估量的單體芳族多異氰酸酷，即使是在認(rèn)為結(jié)合組合件的形成和粘合劑的固化反應(yīng)完成之后。這種結(jié)合組合件具有高的PAA水平。過(guò)去，提供低PAA水平的結(jié)合組合件的ー個(gè)方法是制造結(jié)合組合件，然后在使用該結(jié)合組合件制造最終容納食物的包裝物之前，將該結(jié)合組合件放置存儲(chǔ)。儲(chǔ)存結(jié)合組合件時(shí)，單體多異氰酸酯的濃度通常會(huì)降低。據(jù)認(rèn)為大氣中的水?dāng)U散到粘合劑中，并與異氰酸酷基團(tuán)反應(yīng)。雖然一些這樣的反應(yīng)可導(dǎo)致形成PAA，大部分這樣的反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致形成脲類化合物或其它相對(duì)無(wú)害的化合物。因此，隨著異氰酸酯基團(tuán)的反應(yīng)，單體芳族多異氰酸酯的量降低，并且PAA水平也降低。過(guò)去，通常需要14天或更長(zhǎng)的存儲(chǔ)時(shí)間，PAA水平才能變成可接受的低水平。另ー種方法是US 2010/0010156中使用的方法，它描述了一種粘合劑，該粘合劑使得結(jié)合的多層膜中芳族伯胺的比例降低。US 2010/0010156描述了ー種聚氨酯粘合剤，所述聚氨酯粘合劑包含至少ー種NCO-反應(yīng)性的聚氨酯預(yù)聚物和/或多異氰酸酷，所述聚氨酯粘合劑包含具有至少ー個(gè)與伯氨基團(tuán)反應(yīng)的基團(tuán)的低分子量化合物，所述基團(tuán)選自環(huán)氧化物類基團(tuán)、(甲基)丙烯酸類基團(tuán)或羧酸酐類基團(tuán)。希望提供ー種具有所需低PAA水平(在結(jié)合組合物形成之后的較短時(shí)間內(nèi))的無(wú)溶劑型ニ組分粘合劑組合物。還希望當(dāng)兩種組分第一次置于一起時(shí)，該粘合劑組合物具有所需的低粘度；并且能較佳地迅速發(fā)展結(jié)合強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容
以下是本發(fā)明的內(nèi)容。在本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供一種粘合劑組合物，其包含(a)包含以下物質(zhì)的多異氰酸酯組分(i)単體4，4'亞甲基ニ苯基ニ異氰酸酯和(ii)異氰酸酯官能預(yù)聚物，所述異氰酸酯官能預(yù)聚物是預(yù)聚物反應(yīng)混合物的反應(yīng)產(chǎn)物，所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物包含(A)単體4，4'亞甲基ニ苯基ニ異氰酸酷，和(B) —種或多種多元醇，其包括(Bi) ー種或多種平均分子量小于或等于1，000的三醇；(B2) ー種或多種平均分子量大于1，000的三醇；所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物中単體2，2'亞甲基ニ苯基ニ異氰酸酯的量為小于或等于 1重量％，以所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物的重量為基準(zhǔn)計(jì)；所述多異氰酸酯組分中単體2，2'亞甲基ニ苯基ニ異氰酸酯的量為小于或等于1 重量％，以所述多異氰酸酯組分的重量為基準(zhǔn)計(jì)；和(b)多元醇組分，所述多元醇組分包含ー種或多種多元醇。在本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供一種結(jié)合兩片或多片基材的方法，所述方法包括使得本發(fā)明第一個(gè)方面的所述粘合劑組合物與所述兩片或多片基材都接觸。在本發(fā)明的第三個(gè)方面，提供一種結(jié)合組合件，其包括通過(guò)本發(fā)明第一個(gè)方面的所述粘合劑組合物結(jié)合在一起的兩片或多片基材。
具體實(shí)施例方式以下是本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明。在本文中，除非上下文明確有不同的說(shuō)明，以下術(shù)語(yǔ)具有所限定的含義。在本文中，如果化合物的沸點(diǎn)在ー個(gè)大氣壓下等于或低于100°C，該化合物是“揮發(fā)性的”。在本文中，“溶劑”是在ー個(gè)大氣壓下、溫度范圍為15°C -20°C時(shí)為液體的揮發(fā)性化合物。若以組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，組合物中包含的所有溶劑總量小于或等于2重量％， 該組合物在本文中被認(rèn)為是“無(wú)溶劑型”的。在本文中，包含“小于或等干”某一百分?jǐn)?shù)的溶劑量的組合物包括溶劑為0%的組合物。在本文中，認(rèn)為組合物的“固體總量”是組合物中不揮發(fā)的化合物的量，以該組合物的總重量為基準(zhǔn)。在本文中，多異氰酸酯化合物(也稱為“多異氰酸酷”)是包含兩個(gè)或多個(gè)異氰酸酯基團(tuán)的化合物。多異氰酸酯化合物可以是單體形式或非単體形式的。芳族多異氰酸酯是含一個(gè)或多個(gè)芳環(huán)的多異氰酸酷。不含芳環(huán)的多異氰酸酯是非芳族多異氰酸酷。在本文中， “多異氰酸酯組分”是多異氰酸酯化合物或多種化合物的混合物，該混合物中的ー種或多種化合物是多異氰酸酯化合物。在本文中，“単體多異氰酸酷”是具有兩個(gè)或多個(gè)異氰酸酯基團(tuán)的化合物，其分子量小于1，000，并且不具有氨基甲酸酯連接鍵和脲連接鍵。不是單體多異氰酸酯的任何多異氰酸酯是非単體多異氰酸酷。在本文中，“MDI”是亞甲基ニ苯基ニ異氰酸酷，也稱為ニ苯基甲烷ニ異氰酸酷。MDI 以三種異構(gòu)體(4，4' MDI,2,4' MDI和2，2' MDI)之一或以兩種或多種該異構(gòu)體的混合物形式存在。在本文中，除非另有特別說(shuō)明，“ MDI”不表示聚合MDI (有時(shí)稱為PMDI)。聚合MDI是這樣的化合物它具有由亞甲基橋彼此相連的三個(gè)或多個(gè)苯環(huán)的鏈，其中異氰酸酯基團(tuán)連接在各苯環(huán)上。具有多個(gè)活性氫的化合物是具有兩個(gè)或多個(gè)活性氫基團(tuán)的有機(jī)化合物?；钚詺浠鶊F(tuán)是具有與氧或氮連接的氫的基團(tuán)。具有兩個(gè)或多個(gè)羥基的化合物是多元醇。恰好具有兩個(gè)羥基的多元醇是ニ元醇。恰好具有三個(gè)羥基的多元醇是三醇。具有兩個(gè)或多個(gè)胺基的化合物是多胺。ー些具有多個(gè)活性氫的化合物具有一個(gè)或多個(gè)胺基和ー個(gè)或多個(gè)羥基。在同一線性原子鏈中包含兩個(gè)或多個(gè)醚連接鍵的化合物在本文中被稱為聚醚。在同一線性原子鏈中包含兩個(gè)或多個(gè)酯連接鍵的化合物在本文中被稱為聚酷。為聚酯和多元醇的化合物是聚酯多元醇，為聚醚和多元醇的化合物是聚醚多元醇。有時(shí)用化合物中包含的脂族碳原子數(shù)來(lái)表征化合物是有用的。在本文中，脂族碳原子是屬于以下類型中的一種的碳原子α)除了與其它碳原子或氫原子鍵合之外，不與任何其它原子鍵合的碳原子；和(ii)與ー個(gè)選自氧、氮和硫的雜原子單鍵合，且除此之外， 除了與氫原子或種類(υ的碳原子鍵合之外，不與任何其它原子鍵合的碳原子。其上連接有兩個(gè)或多個(gè)羥基基團(tuán)的烷基化合物在本文中被稱為烷基多元醇；除羥基之外，烷基多元醇不包含其它取代基。烷基多元醇中的原子除了羥基中的氧原子之外都是碳和氫原子。—些非單體多異氰酸酯是ー種或多種多異氰酸酯與ー種或多種具有多個(gè)活性氫的化合物的反應(yīng)產(chǎn)物，這種反應(yīng)產(chǎn)物具有兩個(gè)或多個(gè)未反應(yīng)的異氰酸酯基團(tuán)。這種非単體多異氰酸酯可為(例如)一種或多種多異氰酸酯與ー種或多種多元醇的反應(yīng)產(chǎn)物，或者是一種或多種多異氰酸酯與一種或多種多胺的反應(yīng)產(chǎn)物，或者是它們的混合物。其為ー種或多種多異氰酸酯與ー種或多種具有多個(gè)活性氫的化合物的反應(yīng)產(chǎn)物，且其分子量大于或等于1，000的多異氰酸酯在本文中被稱為預(yù)聚物。由于預(yù)聚物是多異氰酸酷，其在本文中稱為異氰酸酯官能預(yù)聚物。表征組合物中異氰酸酯基團(tuán)的量的有用的方法是“％NC0”，它是組合物中存在的所有異氰酸酯基團(tuán)的總重量除以所述組合物的總重量，用百分?jǐn)?shù)表示。在本文中，增塑劑是不含異氰酸酯基團(tuán)并且不含活性氫基團(tuán)的化合物。為符合増塑劑的要求，該化合物還必須在25°C時(shí)可溶于本發(fā)明的粘合劑組合物。在本文中，“聚氨酷”是包含線性原子鏈的化合物，所述線性原子鏈包含三個(gè)或多個(gè)選自氨基甲酸酯連接鍵和脲連接鍵的連接鍵。當(dāng)有利地影響組合物的分子量増加，和/或影響該組合物的交聯(lián)以改進(jìn)組合物性質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生吋，該組合物在本文中被稱為發(fā)生“固化”。這種化學(xué)反應(yīng)稱為“固化反應(yīng)”。當(dāng)這種反應(yīng)完成時(shí)或當(dāng)固化反應(yīng)充分進(jìn)行以使組合物的性質(zhì)可用并且不隨時(shí)間明顯變化時(shí)，該組合物被稱為是“固化的”。能進(jìn)行ー種或多種固化反應(yīng)的組合物是可固化組合物。在本文中，當(dāng)組合物中ー種成分的量“極少或沒(méi)有”吋，表示該成分的量為零，或者以組合物的重量為基準(zhǔn)計(jì)，小于或等于0. 1重量％。本文中稱某種材料“不溶”于粘合劑組合物的液體部分吋，表示在20°C -50°C的溫度范圍內(nèi)不存在滿足以下條件的溫度材料溶解于該粘合劑組合物的液體部分的量大于或等于1重量％，以所述粘合劑組合物的液體部分重量為基準(zhǔn)計(jì)。聚合物膜是由聚合物或聚合物的混合物制得的結(jié)構(gòu)體，其在一個(gè)維度上小于或等于0. 5毫米，在另外兩個(gè)維度上均大于或等于1厘米。以膜的重量為基準(zhǔn)計(jì)，聚合物膜的組成中有大于或等于80重量％的一種或多種聚合物。本文中描述的量為“X-Y”吋，表示所述量是大于或等于X，同時(shí)小于或等于Y的數(shù)值。本文中描述的比值為“R 1或更大”吋，表示所述比值是S 1，其中S是大于或等于 R的數(shù)值。類似地，本文中描述的比值為“T 1或更小”吋，表示所述比值是U 1，其中U 是小于或等于T的數(shù)值。同時(shí)包含異氰酸酯基團(tuán)和具有活性氫的化合物的任意組合物中異氰酸酯的量可以有效地用本文中稱為“異氰酸酯指數(shù)”的量來(lái)表征，這是計(jì)算得到的量，以所述組合物中存在的成分和量為基準(zhǔn)。該數(shù)值是異氰酸酯基團(tuán)的摩爾數(shù)除以活性氫的摩爾數(shù)得到的商。本發(fā)明的組合物包含多異氰酸酯組分，所述多異氰酸酯組分包含4，4' MDI和異氰酸酯官能預(yù)聚物。所述多異氰酸酯組分還優(yōu)選包含2，4' MDI0本發(fā)明的多異氰酸酯組分不含2，2' MDI，或者如果存在ー些2，2' MDI的話，2，2' MDI的量以所述多異氰酸酯組分的重量為基準(zhǔn)計(jì)，為小于或等于1重量％。以所述多異氰酸酯組分的重量為基準(zhǔn)計(jì)，優(yōu)選多異氰酸酯組分中2，2' MDI的量為小于或等于0. 5重量％ ；更優(yōu)選小于或等于0. 2重量％ ； 更優(yōu)選小于或等于0.1重量％。本發(fā)明的多異氰酸酯組分還包含ー種或多種異氰酸酯官能預(yù)聚物。用于制備異氰酸酷官能預(yù)聚物的反應(yīng)混合物在本文中被稱為預(yù)聚物反應(yīng)混合物。所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物優(yōu)選包含ー種或多種單體多異氰酸酯和ー種或多種具有多個(gè)活性氫的化合物。所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物中単體多異氰酸酯的量以所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物的重量為基準(zhǔn)計(jì)，優(yōu)選大于或等于15重量％ ；更優(yōu)選大于或等于25重量％。所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物中単體多異氰酸酯的量以所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物的重量為基準(zhǔn)計(jì)，優(yōu)選小于或等于75重量％ ；更優(yōu)選小于或
等于60重量％。 優(yōu)選的預(yù)聚物反應(yīng)混合物中含有極少的非芳族單體多異氰酸酯或不含非芳族單體多異氰酸酷。更優(yōu)選的預(yù)聚物反應(yīng)混合物不含非芳族單體多異氰酸酷。更優(yōu)選的預(yù)聚物反應(yīng)混合物不含除4，4' MDI,2,4' MDI,2,2' MDI和它們的混合物之外的単體多異氰酸預(yù)聚物反應(yīng)混合物中具有多個(gè)活性氫的化合物的量以所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物的重量為基準(zhǔn)計(jì)，優(yōu)選大于或等于25重量更優(yōu)選大于或等于40重量％。所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物中具有多個(gè)活性氫的化合物的量以所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物的重量為基準(zhǔn)計(jì)，優(yōu)選小于或等于75重量％ ；更優(yōu)選小于或等于60重量％。預(yù)聚物反應(yīng)混合物包含ー種或多種多元醇。更優(yōu)選地，所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物中具有多個(gè)活性氫的各化合物是多元醇。預(yù)聚物反應(yīng)混合物中的三醇的量以所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物中所有多元醇的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，優(yōu)選大于或等于25重量％ ；更優(yōu)選大于或等于40 重量％。預(yù)聚物反應(yīng)混合物中的三醇的量以所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物中所有多元醇的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，優(yōu)選小于或等于75重量％ ；更優(yōu)選小于或等于60重量％。所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物優(yōu)選包含ー種或多種平均分子量大于1，000的三醇。更優(yōu)選地，所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物包含ー種或多種平均分子量大于2，500的三醇。所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物優(yōu)選還包含ー種或多種ニ醇。優(yōu)選地，所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物包含ー種或多種平均分子量小于或等于1，000的ニ醇。優(yōu)選地，所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物還包含ー種或多種平均分子量大于1，000的ニ醇。優(yōu)選的預(yù)聚物反應(yīng)混合物包含Bl ( 一種或多種平均分子量小于或等于1，000的三醇)；和B2 ( ー種或多種平均分子量大于2，000 的三醇)。更優(yōu)選的預(yù)聚物反應(yīng)混合物包含B1、B2和B3 ( ー種或多種平均分子量小于或等于1，000的ニ醇)。更優(yōu)選的預(yù)聚物反應(yīng)混合物包含Bi、B2、B3和B4( ー種或多種平均分子量大于1，000的ニ醇)。優(yōu)選地，B1、B2、B3和B4(如果存在的話)各自是聚醚多元醇或聚酯多元醇。優(yōu)選地，Bl和B2都是聚醚三醇。多元醇可以有效地用其“OH當(dāng)量重量”進(jìn)行表征，它是所述多元醇的分子量除以羥基數(shù)。優(yōu)選的預(yù)聚物反應(yīng)混合物包含ー種或多種“低-當(dāng)量重量(low-ew)”ニ醇(即，OH 當(dāng)量重量小于或等于200的ニ醇)；一種或多種“中-當(dāng)量重量(med-ew) ”三醇(即，OH當(dāng)量重量為141-342的三醇)，和ー種“高-當(dāng)量重量(high-ew)”三醇(S卩，OH當(dāng)量重量大于或等于1，500的三醇)。更優(yōu)選的預(yù)聚物反應(yīng)混合物包含ー種或多種低-當(dāng)量重量聚醚 ニ醇，ー種或多種中-當(dāng)量重量聚醚三醇，和ー種或多種高-當(dāng)量重量聚醚三醇。優(yōu)選地，在所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物中，具有多個(gè)活性氫的各化合物是多元醇。優(yōu)選地，在所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物中，具有ー個(gè)或多個(gè)活性氫的各化合物是多元醇。所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物包含単體4，4' MDI0所述預(yù)聚物混合物還優(yōu)選包含2， 4' MDL·以所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物中所有多異氰酸酯化合物的重量為基準(zhǔn)計(jì)，在預(yù)聚物反應(yīng)混合物中2,2' MDI的量?jī)?yōu)選為0-1重量％ ；更優(yōu)選0-0. 5重量％。以所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物中所有多異氰酸酯化合物的重量為基準(zhǔn)計(jì)，在預(yù)聚物反應(yīng)混合物中2，4' MDI的量?jī)?yōu)選為0-50重量％。優(yōu)選地，所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物的異氰酸酯指數(shù)大于或等于2. 0 ；更優(yōu)選大于或等于2. 5 ；更優(yōu)選大于或等于3. 0。優(yōu)選地，所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物的異氰酸酯指數(shù)小于或等于7 ；更優(yōu)選小于或等于6 ；更優(yōu)選小于或等于5。本發(fā)明的組合物中多異氰酸酯組分包含4，4' MDI和ー種或多種異氰酸酯官能預(yù)聚物。所述多異氰酸酯組分的％ NCO優(yōu)選大于或等于7% ；更優(yōu)選大于或等于10%。所述多異氰酸酯化合物的％ NCO優(yōu)選小于或等于25% ；更優(yōu)選小于或等于17%。表征粘合劑組合物中多異氰酸酯的量是有用的。所述量是所有多異氰酸酯化合物的重量之和除以所述粘合劑組合物的總重量，用百分?jǐn)?shù)表示。本發(fā)明粘合劑組合物中，以所述粘合劑的重量為基準(zhǔn)計(jì)，多異氰酸酯的優(yōu)選量為大于或等于10重量％。本發(fā)明的粘合劑組合物中，以所述粘合劑的重量為基準(zhǔn)計(jì)，多異氰酸酯的更優(yōu)選量為大于或等于20重量更優(yōu)選大于或等于30重量％。同吋，本發(fā)明的粘合劑組合物中多異氰酸酯的優(yōu)選量以所述粘合劑組合物的重量為基準(zhǔn)計(jì)，為小于或等于90重量％ ；本發(fā)明的粘合劑組合物中多異氰酸酯的更優(yōu)選量以所述粘合劑組合物的重量為基準(zhǔn)計(jì)，為小于或等于80重量％。本發(fā)明的組合物中％ NCO優(yōu)選大于或等于4%，更優(yōu)選大于或等于6%，更優(yōu)選大于或等于8 %。本發(fā)明的組合物中％ NCO優(yōu)選小于或等于20 %，更優(yōu)選小于或等于17 %，更優(yōu)選小于或等于14%。本發(fā)明的粘合劑組合物包含多元醇組分。優(yōu)選地，所述多元醇組分包含一種或多種分子量為100-1000的三醇。更優(yōu)選所述多元醇組分包含ー種或多種平均分子量小于400 的三醇，并且還包含ー種或多種平均分子量大于400的三醇。以所述多元醇組分中存在的所有多元醇的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，優(yōu)選的多元醇組分中所有三醇的總量為60-100總量％，更優(yōu)選75-100重量％，更優(yōu)選90-100重量％ ；更優(yōu)選
100重量％。優(yōu)選的多元醇組分包括ー種或多種多元醇，所述多元醇選自烷基多元醇、蓖麻油、 聚丙ニ醇三醇和其混合物。存在烷基三醇時(shí)，優(yōu)選的烷基三醇具有3個(gè)或更多個(gè)碳原子；更優(yōu)選具有4個(gè)或更多個(gè)碳原子。存在烷基三醇時(shí)，優(yōu)選的烷基三醇具有小于或等于10個(gè)碳原子；更優(yōu)選具有小于或等于8個(gè)碳原子。存在烷基三醇時(shí)，最優(yōu)選的烷基多元醇是三羥甲基丙烷。優(yōu)選的多元醇組分包含兩種或更多種聚丙ニ醇三醇，其中一種或多種聚丙ニ醇三醇的平均分子量低于或等于400，一種或多種聚丙ニ醇三醇的平均分子量大于400。優(yōu)選的粘合劑組合物除了多元醇之外，含有極少的具有多個(gè)活性氫的化合物或者不含具有多個(gè)活性氫的化合物。更優(yōu)選的粘合劑組合物除了三醇之外，含有極少的具有多個(gè)活性氫的化合物或者不含具有多個(gè)活性氫的化合物。本發(fā)明組合物的異氰酸酷指數(shù)優(yōu)選大于或等于0. 8，更優(yōu)選大于或等于0. 9。本發(fā)明組合物的異氰酸酷指數(shù)小于或等于1. 8 ；更優(yōu)選小于或等于1. 7 ；更優(yōu)選小于或等于1. 6。本發(fā)明的組合物是無(wú)溶劑型的。以所述組合物的重量為基準(zhǔn)計(jì)，本發(fā)明優(yōu)選的組合物包含的溶劑量小于或等于1重量更優(yōu)選小于或等于0. 5重量更優(yōu)選小于或等于 0.2重量％。本發(fā)明組合物的固體總量?jī)?yōu)選高于或等于98% ；更優(yōu)選高于或等于99% ；更優(yōu)選高于或等于99. 5% ；更優(yōu)選高于或等于99.8%。優(yōu)選地，本發(fā)明組合物中的各異氰酸酯化合物包含在所述多異氰酸酯組分中。優(yōu)選地，本發(fā)明組合物中具有ー個(gè)或多個(gè)活性氫的各化合物包含在所述多元醇組分中。本發(fā)明的優(yōu)選粘合劑組合物中含有極少的非芳族單體多異氰酸酯或不含非芳族單體多異氰酸酷。更優(yōu)選的粘合劑組合物不含非芳族單體多異氰酸酷。更優(yōu)選的粘合劑組合物不含除4， 4' MDI,2,4' MDI,2,2' MDI和它們的混合物之外的單體多異氰酸酷。本發(fā)明的組合物中，多元醇組分與異氰酸酯組分的重量比優(yōu)選大于或等于 0.1 1 ；更優(yōu)選大于或等于0.2 1 ；更優(yōu)選大于或等于0.4 1。本發(fā)明的組合物中，多元醇組分與異氰酸酯組分的重量比優(yōu)選小于或等于2 1 ；更優(yōu)選小于或等于1. 2 1;更優(yōu)選小于或等于0.8 1。本發(fā)明的粘合劑組合物任選地包含ー種或多種增塑劑。存在增塑劑時(shí)，優(yōu)選的增塑劑具有大于或等于8個(gè)脂族碳原子。存在增塑劑吋，以所述粘合劑組合物的重量為基準(zhǔn)計(jì)，增塑劑的優(yōu)選量為0. 5-15重量％。任選地將催化劑如叔胺或錫基催化劑或它們的混合物與粘合劑組合物的成分混合。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，極少或沒(méi)有催化劑存在。在更優(yōu)選的實(shí)施方式中，沒(méi)有催化劑存在。所述粘合劑組合物可以通過(guò)混合其它的常規(guī)成分例如填料、顏料、增粘劑、增塑劑、流變改進(jìn)劑、聚合物(包括例如除上述聚合物之外的熱塑性樹(shù)脂)、脫水劑(包括，例如硅烷)、苯甲酰氯、其它多元醇(包括，例如脂肪多元醇)、紫外指示劑等來(lái)配制。如果使用這種其它的常規(guī)成分，根據(jù)對(duì)異氰酸酯基團(tuán)的反應(yīng)活性(希望保持該活性)的合理考慮，對(duì)所述其它的常規(guī)成分進(jìn)行選擇和使用。如果使用這種其它的常規(guī)成分，可以在其它成分加入之前、其它成分加入之后或者在所述粘合劑組合物形成的任意階段或階段組合中向所述組合物単獨(dú)添加或以任意組合的形式添加這種其它的常規(guī)成分。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明的粘合劑組合物含極少具有一種或多種反應(yīng)活性基團(tuán)的化合物或不含所述化合物，所述反應(yīng)活性基團(tuán)選自環(huán)氧基團(tuán)、丙烯酸類基團(tuán)、甲基丙烯酸類基團(tuán)和羧酸酐基團(tuán)。在更優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明的粘合劑組合物不含具有ー種或多種反應(yīng)活性基團(tuán)的化合物，所述反應(yīng)活性基團(tuán)選自環(huán)氧基團(tuán)、丙烯酸類基團(tuán)、甲基丙烯酸類基團(tuán)和羧酸酐基團(tuán)。本發(fā)明的可固化粘合劑組合物經(jīng)過(guò)ー種或多種化學(xué)反應(yīng)，該化學(xué)反應(yīng)有利地影響該組合物的分子量増加和/或影響該組合物的交聯(lián)，以改進(jìn)組合物的性質(zhì)。在向至少ー種基材施用本發(fā)明的可固化粘合劑組合物的實(shí)施方式中，所述施用優(yōu)選地采用常規(guī)方法(例如噴霧施加器、滾珠施加器、噴嘴、刮漿刀、擠出或輥涂器)進(jìn)行，按照需要形成連續(xù)或不連續(xù)的粘合劑膜。所述組合物可以替代或者附加地以手工(例如用手持工具如刮刀、手持定量裝置或其它施加器)施加在基材上。所述組合物優(yōu)選以大于或等于0. 5克/平方米的水平施加；更優(yōu)選大于或等于1克/平方米。所述組合物優(yōu)選以小于或等于5克/平方米的水平施加；更優(yōu)選小于或等于3克/平方米。在一些實(shí)施方式中，將本發(fā)明的所述可固化粘合劑組合物用作粘合劑以使第一基材與至少一片后續(xù)基材結(jié)合。在這種實(shí)施方式中，將所述粘合劑組合物施加到第一基材上， 隨后或者同時(shí)將施加的粘合劑組合物與至少一片后續(xù)基板接觸以提供結(jié)合組合件。在一些實(shí)施方式中，將本發(fā)明的可固化粘合劑組合物用作粘合劑以使第一基材與至少一片后續(xù)基材結(jié)合，對(duì)這樣形成的結(jié)構(gòu)體任選地進(jìn)行施壓，例如將所述結(jié)構(gòu)體從輥間通過(guò)，以增加基材與所述可固化粘合劑組合物的接觸。若施加這種壓力，可以施加較短的持續(xù)時(shí)間或較長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間；可以不變、増大、減少或以其組合的形式施加。若所述結(jié)構(gòu)體的溫度高于室溫，再對(duì)其冷卻或使其冷卻。若施加壓カ，可以在施加壓カ的過(guò)程中或在施加壓力之后進(jìn)行冷卻，或者在施加壓カ的過(guò)程中和在施加壓カ之后進(jìn)行冷卻。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明的粘合劑組合物含極少固體聚合物或者不含固體聚合物，所述固體聚合物不溶于本發(fā)明的粘合劑組合物的液體部分。更優(yōu)選的是不含這種聚合物的粘合劑組合物。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明的粘合劑組合物含極少任何組成的固體材料或者不含任何組成的固體材料，所述任何組成的固體材料不溶于本發(fā)明的粘合劑組合物的液體部分。更優(yōu)選的是不含這種固體材料的粘合劑組合物。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明的粘合劑組合物含極少丙烯酸類聚合物或者不含丙烯酸類聚合物。丙烯酸類聚合物是這樣的聚合物以聚合物的重量為基準(zhǔn)計(jì)，其中大于或等于25重量％的聚合單體單元選自丙烯酸或甲基丙烯酸、其取代和未取代的酯和其取代和未取代的酰胺。更優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明的粘合劑組合物不含丙烯酸類聚合物。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明的粘合劑組合物含極少非聚氨酯的聚合物或者不含非聚氨酯的聚合物。在更優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明的粘合劑組合物不含非聚氨酯的聚合物。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明的粘合劑組合物含極少其中反應(yīng)活性基團(tuán)不是異氰酸酯基和羥基的化合物或者不含此類化合物。更優(yōu)選的粘合劑組合物中不含其中反應(yīng)活性基團(tuán)不是異氰酸酯基、羥基和胺基的化合物。更優(yōu)選的粘合劑組合物中不含其中反應(yīng)活性基團(tuán)不是異氰酸酯基和羥基的化合物。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，將本發(fā)明的所述可固化粘合劑組合物施用于ー種或多種基材，或者以其它的方式與一種或多種基材接觸。一些合適的基材包括，例如，木材、 金屬、塑料、復(fù)合材料、織物(包括紡織物和無(wú)紡織物)、紙和它們的組合。合適的基材包括，例如，天然木材、膠合板、柳安木(lauan wood)、碎料板、定向刨花板(oriented strand board)、硬質(zhì)塑料、柔性塑料、塑料膜、泡沫塑料和它們的組合。若使用超過(guò)ー種基材時(shí)，合適基材的任意組合也是合適的。在一些實(shí)施方式中，所有的基材由同樣的材料制作；在其它的實(shí)施方式中，使用兩種或更多種不同的材料作為基材。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，一片或多片基材是聚合物膜。在更優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述可固化的粘合劑組合物用來(lái)使兩片聚合物膜結(jié)合在一起。優(yōu)選的聚合物膜包含有機(jī)聚合物。優(yōu)選的有機(jī)聚合物是聚酷、聚烯烴(包括烯烴與其它單體的共聚物)、聚酰胺和其摻混物。更優(yōu)選的有機(jī)聚合物是聚對(duì)苯ニ甲酸乙ニ酷、聚乙烯、聚丙烯和尼龍?？紤]本文中被稱為“普通固化(ordinary cure) ”實(shí)施方式的那些實(shí)施方式是有用的。在普通固化實(shí)施方式中，將兩片聚合物膜用本發(fā)明的可固化粘合劑組合物結(jié)合在一起形成層疊體。使得所述固化反應(yīng)進(jìn)行到粘合性質(zhì)可接受且粘合性質(zhì)不隨著時(shí)間明顯變化的時(shí)間點(diǎn)(本文中為“Tl”)。在普通固化的過(guò)程中，評(píng)價(jià)PAA水平隨時(shí)間的變化是有用的。 通常，達(dá)到Tl之后，由于層疊體被存儲(chǔ)，PAA水平隨著時(shí)間降低。優(yōu)選PAA的水平在盡量短的時(shí)間內(nèi)變?yōu)榭山邮艿牡退健?br> 一些類型的膜與其它類型的膜相比更容易使水?dāng)U散。對(duì)于膜類型的ー些選擇，在層疊體形成之后、PAA變?yōu)榭山邮艿牡退街?，層疊體(在本發(fā)明之前)可能要儲(chǔ)存大于或等于14天，或者甚至要儲(chǔ)存20天。預(yù)期用本發(fā)明的粘合劑組合物制得的層疊體與之前已知的比較粘合劑相比，能在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到可接受的低PAA水平。由兩片膜制成的層疊體可以由彼此相同的兩片膜制成，或者可以由彼此不同的兩片膜制成?？晒袒澈蟿┙M合物的理想特征是結(jié)合強(qiáng)度發(fā)展。使用水分-活性組合物將兩片基材結(jié)合在一起吋，在固化反應(yīng)完成之前通過(guò)測(cè)量結(jié)合強(qiáng)度來(lái)評(píng)價(jià)結(jié)合強(qiáng)度發(fā)展。具體地， 在結(jié)合組合件形成之后的2-8小時(shí)通過(guò)測(cè)量結(jié)合強(qiáng)度來(lái)評(píng)價(jià)結(jié)合強(qiáng)度發(fā)展。接下來(lái)討論用來(lái)制備層疊體的粘合劑組合物的ー些理想的特征。具有相對(duì)低含量的単體多異氰酸酯的預(yù)聚物在制備能得到更低水平PAA的粘合劑組合物中是有用的。但是，計(jì)劃采用ニ組分無(wú)溶劑型聚氨酯粘合劑時(shí)，通常還要考慮粘度(23°C吋)和粘合劑工作時(shí)間。將較高水平的単體多異氰酸酯用作無(wú)溶劑氨基甲酸酯預(yù)聚物中的粘度抑制劑。通常，有用的具有較低含量的単體多異氰酸酯的異氰酸酯封端預(yù)聚物在23°C時(shí)的粘度大于 14，OOOmPas，使用 DVII+型布式粘度計(jì)，心軸 #27，以 20rpm(Brookfield viscometer,model DVII+,with#27spindle at 20rpm)進(jìn)行測(cè)量。欲用于層疊的、具有較高含量単體多異氰酸酷的可用預(yù)聚物與多元醇組分混合吋，通常表現(xiàn)出較高的混合粘度。較高的混合粘度使得在市售的無(wú)溶劑型層疊機(jī)上的施用線速度受限。適用期(potlife)或工作時(shí)間對(duì)于在施用過(guò)程中保持合適的粘合劑潤(rùn)濕特征是必要的。認(rèn)為合適的適用期是使適當(dāng)混合的組分的粘度加倍所需的時(shí)間。對(duì)ニ組分層疊粘合劑來(lái)說(shuō)，合適的適用期在應(yīng)用溫度下大于或等于約 16分鐘。層疊粘合劑的應(yīng)用溫度應(yīng)大于環(huán)境溫度(即23°C)以實(shí)現(xiàn)合適的溫度控制，最優(yōu)的機(jī)器控制設(shè)定在40-50°C。為了得到合適的應(yīng)用特征，兩種組分的混合粘度在應(yīng)用溫度下優(yōu)選小于1500mPas，更優(yōu)選小于或等于1200mPas。應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)于本申請(qǐng)實(shí)施例的目的而言，除非另外說(shuō)明，否則，本文所述的各種操作在25°C下進(jìn)行。“環(huán)境條件”約為23°C。實(shí)施例以下是本發(fā)明的實(shí)施例。使用了以下縮寫
術(shù)語(yǔ)定義Abbr.縮寫MDI亞甲基ニ苯基ニ異氰酸酯DEGニ甘醇OHewOH當(dāng)量重量Ingr.成分
術(shù)語(yǔ)定義MW平均分子量EVA乙烯乙酸乙烯酯共聚物pbw重量份數(shù)Subl第一基材Sub2第二基材采用了以下成分
權(quán)利要求
1.一種粘合劑組合物，其包含(a)包含以下物質(zhì)的多異氰酸酯組分(i)単體4，4'亞甲基ニ苯基ニ異氰酸酷，和( )異氰酸酯官能預(yù)聚物，所述異氰酸酯官能預(yù)聚物是預(yù)聚物反應(yīng)混合物的反應(yīng)產(chǎn)物，所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物包含(A)単體4，4'亞甲基ニ苯基ニ異氰酸酷，和(B)ー種或多種多元醇，所述多元醇包含(Bi) 一種或多種三醇，所述三醇的平均分子量小于或等于1，000，和 (B2) 一種或多種三醇，所述三醇的平均分子量大于1，000，其中，所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物中単體2，2'亞甲基ニ苯基ニ異氰酸酯的量為小于或等于1重量％，以所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物的重量為基準(zhǔn)計(jì)；所述多異氰酸酯組分中単體2，2'亞甲基ニ苯基ニ異氰酸酯的量為小于或等于1重量％，以所述多異氰酸酯組分的重量為基準(zhǔn)計(jì)；和(b)多元醇組分，所述多元醇組分包含ー種或多種多元醇。
2.如權(quán)利要求1所述的粘合劑組合物，其特征在干，所述多元醇組分包含ー種或多種三醇，所述三醇的平均分子量為100-1，000。
3.如權(quán)利要求1所述的粘合劑組合物，其特征在干，所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物還包含2， 4'亞甲基ニ苯基ニ異氰酸酷。
4.如權(quán)利要求1所述的粘合劑組合物，其特征在干，所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物中具有多個(gè)活性氫的各化合物是多元醇。
5.如權(quán)利要求1所述的粘合劑組合物，其特征在干，以所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物中所有多元醇的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，所述預(yù)聚物反應(yīng)混合物中所有三醇的總重量為25重量％ -75重量％。
6.如權(quán)利要求1所述的粘合劑組合物，其特征在干，所述多元醇組分包含ー種或多種平均分子量小于400的三醇和ー種或多種平均分子量大于400的三醇。
7.如權(quán)利要求1所述的粘合劑組合物，其特征在干，以所述多元醇組分中所有多元醇的重量為基準(zhǔn)計(jì)，所述多元醇組分中所有三醇的總重量為60重量％ -100重量％。
8.一種使得兩片或更多片基材結(jié)合的方法，所述方法包括使得權(quán)利要求1所述的粘合劑組合物與所述兩片或更多片基材接觸。
9.一種結(jié)合組合件，其包括用權(quán)利要求1所述的粘合劑組合物結(jié)合在一起的兩片或更多/全文摘要
本發(fā)明提供一種粘合劑組合物，其包含(a)包含以下物質(zhì)的多異氰酸酯組分和(b)多元醇組分，所述多元醇組分包含一種或多種多元醇。本發(fā)明還提供了一種將兩片或更多片基材結(jié)合的方法，所述方法包括使得這種粘合劑組合物與所述兩片或更多片基材接觸。還提供了一種結(jié)合組合件，所述結(jié)合組合件包括通過(guò)這種粘合劑組合物結(jié)合在一起的兩片或更多片基材。
文檔編號(hào)B32B37/12GK102585751SQ2011104533
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者K·米亞科, P·V·夏 申請(qǐng)人:羅門哈斯公司