[发明专利]具有低异氰酸酯单体含量的反应性聚氨酯热熔粘合剂

说明书

技术领域

本发明涉及湿气固化性的热熔粘合剂领域。

背景技术

热熔粘合剂(热熔体)是基于热塑性聚合物类的粘合剂。这种聚合物在室温下为固体，在加热时软化为粘稠液体并因此可以作为熔体形式施加。与所谓的温熔粘合剂(温熔体)不同，该温熔粘合剂具有糊状稠度并在稍微升高的温度下，典型地在40至80℃的范围内施加，热熔粘合剂自85℃起的温度下施加。在冷却到室温时，它们凝固，同时构建粘合强度。经典的热熔粘合剂为非反应性的粘合剂。它们在加热时再次软化或熔融，因此它们不适合于在升高的温度下使用。此外，经典的热熔粘合剂也经常倾向于甚至在远低于软化点的温度下蠕变(冷流)。

在所谓的反应性热熔粘合剂方面，通过向聚合物结构中引入反应性的导致交联性的基团，很大程度地消除了所述缺点。尤其是，反应性聚氨酯组合物适合作为热熔粘合剂。它们也简称为PUR-RHM。它们通常由具有异氰酸酯基的聚氨酯聚合物组成，该聚合物通过适合的多元醇与过量的二异氰酸酯反应而获得。它们在其施加后通过冷却快速构建高粘合强度，并通过由于异氰酸酯基与湿气的反应将聚氨酯聚合物后交联而获得其最终性能，尤其是其热稳定性和耐环境影响性。但是由在制备具有异氰酸酯基的聚氨酯聚合物时形成的摩尔质量分布决定地，这样的PUR-RHM多数包含显著量的未反应的单体二异氰酸酯，所述的单体二异氰酸酯在对于热熔粘合剂常见的85℃至200℃，典型地120℃至160℃的施加温度下时，可能部分排出气体并且作为刺激性的、致敏或有毒的物质而是加工者的健康负荷。因此，采取各种努力来一般性减少在反应性聚氨酯组合物中并特别减少在PUR-RHM中的单体二异氰酸酯含量。

一种容易想到的方案为通过蒸馏或萃取而物理除去单体二异氰酸酯。这些方法在装置方面成本高并因此昂贵；此外，它们并非对所有的二异氰酸酯都很适用。

另一种方案为使用具有不同的反应性异氰酸酯基的特殊二异氰酸酯。例如在WO 03/033562 A1中描述了使用不对称的MDI异构体、2，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯，采用其可以以简单的方式获得在低的粘度下具有低单体二异氰酸酯含量的聚氨酯聚合物。所述方法的缺点是，与高价格相关，在工业规模下适合的二异氰酸酯的可获得性不足。此外，要忍受在交联速度方面的损失，这是因为对于交联反应主要只还有反应性较低的异氰酸酯基可供使用。

最后，一种方案为，在与多元醇反应时，使用单体二异氰酸酯的加合物或低聚物代替该单体二异氰酸酯，从而降低挥发性，例如在DE44 29 679 A1中所述。这里，产生了在这样制备的产物的粘度和反应性方面的缺点。

发明内容

因此，本发明的目的是提供可作为热熔粘合剂使用的反应性、具有异氰酸酯基的聚氨酯组合物(PUR-RHM)，所述的聚氨酯组合物可以以简单的方法由多元醇和工业上可得的单体二异氰酸酯获得，并且它具有低单体二异氰酸酯含量，储存稳定并易于加工，并且其具有快速交联。

令人惊讶地发现，采用根据权利要求1的组合物可以实现所述的目的。所述的组合物包含在室温下为固体的、具有醛亚胺基的聚氨酯聚合物，所述的聚合物可以通过具有相应的异氰酸酯基的聚氨酯聚合物与包含一个或多个醛亚胺基和活性氢的特殊化合物反应来制备。

本发明的另一方面涉及根据权利要求14的固化组合物，以及所述的组合物作为热熔粘合剂的用途和粘结方法和由这样的方法得到的制品。

在另一个方面，本发明最后涉及通过具有异氰酸酯基的聚氨酯聚合物与包含一种或多种醛亚胺基和活性氢的特殊化合物反应，来降低在具有异氰酸酯基的聚氨酯聚合物中或在包含具有异氰酸酯基的聚氨酯聚合物的组合物中的单体二异氰酸酯的含量的方法，

本发明的实施方式

本发明提供组合物，所述的组合物包含：

a)至少一种在室温下为固体的、具有醛亚胺基的化学式(I)的聚氨酯聚合物；

其中在式(I)中

p表示1或2的整数，优选1，

q表示0或1的整数，优选1，

条件是，p+q＝2；

R¹或者表示具有6至30个碳原子的一价烃基，所述的烃基任选具有至少一个杂原子，尤其是醚-氧形式的杂原子；

或者R¹表示化学式(II)的取代基

其中R⁶表示具有2至20个碳原子的二价烃基，所述的烃基任选具有至少一个杂原子，尤其是醚-氧形式的杂原子，且R⁷表示具有1至20个碳原子的一价烃基；