[发明专利]热熔粘合剂

说明书

本发明涉及一种热熔粘合剂组合物，特别是湿反应性的热熔粘合剂组合物、形成该粘合剂组合物的方法以及采用该粘合剂组合物粘结底材例如结构组件的方法。更具体而言，本发明涉及一种热熔粘合剂组合物，该组合物是通过将多异氰酸酯、无定形多元醇以及0.1-10重量％(以该粘合剂组合物的重量为基准)的某些苯乙烯/烯丙醇共聚物混合制成的。

众所周知，热熔粘合剂由于其快速固化性和没有为其他类型的粘合剂提供流动性的水介质或溶剂介质而成为合乎需要的粘合剂。可将基于含异氰酸酯基团的氨基甲酸乙酯预聚物的湿反应性热熔粘合剂设计成能产生易于操作和涂覆的较低熔体粘度；与水分反应可增进该粘合剂的最终性能。然而在与水分反应完全以前，本领域中称为“初粘强度”的粘结强度可能不足以达到对所形成的层合体早期加工的要求。在此情况下，已经公开了使用一种低粘度的热熔粘合剂，通过将晶状聚酯或聚醚例如己二酸己二醇酯、聚己酸内酯和聚四甲基乙二醇掺入氨基甲酸乙酯预聚物中，该粘合剂即能在涂覆到底材上以后的冷却期间结晶从而使其初粘强度增大。但是许多晶状聚酯和聚醚价格昂贵和/或易于在一段时间起水解化学反应。

美国专利4,999,407公开了一种快速固化的热熔聚氨酯组合物，该组合物是至少两种无定形聚氨酯预聚物的混合物，优选第一种聚氨酯预聚物的Tg高于室温而第二种聚氨酯预聚物的Tg低于室温。

本发明人面对的问题是提供一种可供选择的湿反应性热熔粘合剂组合物，该组合物包含没有晶状聚酯和聚醚前体反应残余物的聚氨酯预聚物并可使底材有效地粘结。出乎意料的是，本发明人发现，将0.1-10重量％(以该粘合剂组合物的重量为基准)的某些苯乙烯/烯丙醇加成共聚物掺入能形成聚氨酯预聚物的反应混合物中可提供所需的性能平衡，该反应混合物含有无定形聚酯或聚醚而不含晶状聚酯和聚醚。

根据本发明的第一方面，提供了一种通过将一些组分混合而形成的湿反应性热熔粘合剂组合物，这些组分包括多异氰酸酯、无定形多元醇和0.1-10重量％(以该粘合剂组合物的重量为基准)的其羟值为100-300而Mn为1,000-4,000的苯乙烯/烯丙醇共聚物，其中这些组分的异氰酸酯基/羟基(“NCO/OH基”)之比(以当量计)为1.05-2.5，这些组分不含晶状聚酯和聚醚且这些组分含有少于1重量％(以这些组分的总重为基准)的水。

根据本发明的第二方面，提供了一种通过将一些组分混合而形成湿反应性热熔粘合剂组合物的方法，这些组分包括多异氰酸酯、无定形多元醇和0.1-10重量％(以该粘合剂组合物的重量为基准)的其羟值为100-300而Mn为1,000-4,000的苯乙烯/烯丙醇共聚物，其中这些组分的NCO/OH基之比(以当量计)为1.05-2.5，这些组分不含晶状聚酯和聚醚且这些组分含有少于1重量％(以这些组分的总重为基准)的水。

根据本发明的第三方面，提供了一种粘结底材的方法，该方法包括将一些组分混合而形成湿反应性热熔粘合剂，这些组分包括多异氰酸酯、无定形多元醇和0.1-10重量％(以该粘合剂组合物的重量为基准)的其羟值为100-300而Mn为1,000-4,000的苯乙烯/烯丙醇共聚物，其中这些组分的NCO/OH基之比(以当量计)为1.05-2.5，这些组分不含晶状聚酯和聚醚且这些组分含有少于1重量％(以这些组分的总重为基准)的水；将该粘合剂加热至温度为50℃-160℃；在水分存在下将已加热的热熔粘合剂涂覆在第一底材上；将所涂覆的已加热的热熔粘合剂与第二底材接触；然后使该粘合剂冷却或任其冷却。

本发明的组合物是湿反应性热熔粘合剂组合物。在本文中，“湿反应性”的意思是该组合物包含异氰酸酯基，该异氰酸酯基能与水反应而理想地促使粘合剂组合物的分子量增高和/或引起粘合剂组合物交联，致使随后与水接触的粘合剂的强度特性增强。在本文中，“热熔”的意思是可将呈固体、半固体或粘稠状的粘合剂方便地加热以提供其粘度适合于涂覆和粘结底材的流体状粘合剂。