[发明专利]由聚丙烯酸酯和聚酯制备的聚氨酯热熔粘合剂

说明书

技术领域

本发明涉及具有良好的初始强度和低的应用粘度的、另外含有聚丙烯酸酯的聚氨酯粘合剂。这些粘合剂进一步包含非反应性的聚酯。

背景技术

热熔粘合剂是已知的。它们可以是非反应性的热塑性粘合剂；反应性粘合剂也是已知的。它们通常是通过NCO基团交联的体系。已知的是具有较高的应用粘度，可以获得改进的初始粘结强度。如果通过添加增塑剂来降低粘度，粘合通常被恶化。如果应用温度升高，粘合剂和基质经受更大的应力。能量消耗也越高。因为这些体系是反应性的，在较高的处理温度下二异氰酸酯单体的影响是至关重要的。如果通过与扩链物质反应来增加聚合物的分子量，那么粘合剂的初始粘合强度增加但粘度也随之增加。然而，理想的目标是获得低的粘度和低的处理温度。

WO 91/15530中描述了一种热熔粘合剂，其包含含有NCO基团的预聚物以及不含NCO基团的聚醚-聚酯作为组分。该预聚物以常规的方式制备，并且已知的是这些预聚物含有较大比例的异氰酸酯单体。嵌段聚醚-聚酯作为二醇和二羧酸的反应产物被描述；它们因此与预聚物的NCO基团反应。没有描述官能团的减少。

WO 01/46330描述了包括反应性聚氨酯预聚物以及其他由聚醚-聚酯多元醇制得的预聚物的热熔粘合剂，后者与过量的二异氰酸酯完全反应，得到NCO预聚物。

DE 4035280描述了含有大于70%的基于聚酯二醇的具有NCO基团的预聚物以及高达30%的每分子仅含有不高于0.5个活性氢原子的聚酯的热熔粘合剂。

WO 99/28363中描述了一种热熔粘合剂，其除了包含各种添加剂之外还包括反应性聚氨酯预聚物以及其他具有NCO基团的丙烯酸酯预聚物。没有描述交联或未交联的其他聚酯。

现有技术中所描述的粘合剂具有各种缺点。作为与过量的异氰酸酯单体反应的结果，所述异氰酸酯单体仍包含于粘合剂中并有利地降低粘度。但是，已知的在处理过程中所述单体转移到大气中，以至于发生职业安全问题。因此这样的单体应被减小。此外，多官能聚合物的反应基团与预聚物的反应导致分子量的增加和因而粘度提高。这因而导致粘合剂更差的处理性。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种热熔粘合剂，其可以较低单体的形式使用，但仍然表现出低的应用粘度。所述的粘合剂还旨在确保粘合时快速建立粘合。

所述目的通过无溶剂湿气固化的聚氨酯热熔粘合剂组合物实现，其中所述的粘合剂组合物包含如下组分：a)20-85重量%的由至少一种选自聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚亚烷基多元醇及它们的混合物的多元醇和摩尔过量的至少一种多异氰酸酯制备的具有游离异氰酸酯基团的聚氨酯预聚物，所述预聚物中二异氰酸酯单体的含量低于1重量%；b)4-40重量%的至少一种分子量低于60,000克/摩尔的丙烯酸酯(共)聚物；c)3-35重量%的数均分子量(M_N)低于6000g/mol的热塑性聚酯，其包含少于1.4个NCO反应性基团；和d)0-25重量%的至少一种选自催化剂、树脂、增塑剂、填料、颜料、稳定剂或粘合促进剂的添加剂，a)至d)的总和为100重量%。

具有异氰酸酯基团且根据本发明合适的预聚物可以使用通过多元醇与过量的二和/或三异氰酸酯反应的本身已知的方法制备。不希望的高分子量或枝化副产物的形成可以通过异氰酸酯的量来减少。在一个实施方式中，制备具有多元醇骨架并具有末端反应性NCO基团的预聚物是可能的。

在本发明的上下文中，多数多官能醇是适于合成所述预聚物的。它们每分子含有2-10、特别是2-3个OH基团。所述具有多个OH基团的多元醇可以是那些携带末端OH基团的多元醇，或者它们可以是包含沿着链侧向分布的OH基团的多元醇。所述的OH基团是可以与异氰酸酯反应的那些基团。这些可以是伯、仲或叔OH基团，但优选伯或仲OH基团。合适的多元醇的例子是基于聚醚、聚酯或聚亚烷基的那些。

构成低分子量的多官能醇与环氧烷烃的反应产物的聚醚多元醇是特别适合的。所述的环氧烷烃优选具有2-4个碳原子。乙二醇、丙二醇、同分异构的丁二醇、己二醇或4,4'-二羟基二苯基丙烷与环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷或它们的两个或两个以上的混合物的反应产物例如是合适的。同样合适的是多官能团的醇如甘油、三羟甲基乙烷或三羟甲基丙烷、季戊四醇或糖醇与上述环氧烷烃反应得到的聚醚多元醇反应产物。在本发明的上下文中，其他合适的多元醇是通过四氢呋喃聚合制备的(聚-THF)。所述的聚醚多元醇是通过本领域技术人员已知的方法制备的，并且是商业上可获得的。