[发明专利]低粘度含水粘合剂聚合物分散体

说明书

本发明涉及基于聚氯丁二烯的低粘度、低单体含量的含水聚合物分散体， 并且还涉及制备它们的方法和它们作为接触性粘合剂的应用。

基于聚氯丁二烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物或聚氨酯的现有技术 的常用接触性粘合剂主要是含溶剂粘合剂，其被施涂在两个待粘结基材上并 且干燥。在晾干和随后两个基材在压力下接合之后，获得粘结结构，其在接 合操作之后即刻具有高的初始强度。如果需要，随后进一步的物理和/或化学 交联反应增加了接合强度。以该方式使用的常规商业粘合剂制剂具有10-25 重量％的由聚合物、树脂、增塑剂、抗老化剂和其它常规配制助剂组成的有 机组分的固体浓度，0-25重量％的无机组分固体浓度，例如盐和填料，和 65-90重量％的溶剂组分固体浓度。

出于环境、经济以及工作场所安全和卫生的原因，日益需要可被加工成 相应的无溶剂粘合剂制剂的合适的含水分散体。

基于聚氯丁二烯胶乳和有限制的天然橡胶胶乳的无溶剂接触性粘合剂制 剂是现有技术。两者特征在于，以与含溶剂接触性粘合剂类似的方式，通常 将它们施涂在基材的两侧。在对于每一配方特定的极少干燥时间或晾干时间 之后-在其中过量的水蒸发/汽化，将基材接合或压制在一起，粘结膜在压力 或剪切下发生结晶，并且以该方式产生高的初始强度。随后，类似于含溶剂 接触性粘合剂，可以采用其它化学和/或物理工艺用于提高接合强度。这里常 用的变型方案是例如通过封端或潜性活性的异氰酸酯后交联，和使用合适的 树脂作为配制剂组分。

与含溶剂接触性粘合剂相比，通常描述用于无溶剂的含水接触性粘合剂 制剂的缺点是为了通过水的汽化/蒸发在接合件(Fügeteil)表面上实现足以用于 薄膜形成的固含量浓度，需要较长的时间。高的初始固体浓度减少了粘合剂 分散体在接合件上形成薄膜的时间，和因此减少了在通过接合件接触而成功 粘结之前的等待时间。

描述的另一个缺点是，由于粘合剂膜中包括的水，因此在接合操作之后 即刻与含溶剂体系相比更低的初始强度。

为了解决这些问题，现有技术推荐了极可能高固含量的含水粘合剂制剂。 因此，对于用作接触性粘合剂而言，在使用的聚氯丁二烯胶乳中希望尽可能 高的固体浓度。由于此原因，打算用于粘合剂应用的聚氯丁二烯胶乳在市场 上仅以超过40重量％的固体浓度提供。可能的固体浓度完全被极致密的胶乳 颗粒填充物理限制。常用的聚氯丁二烯胶乳具有50-60重量％的固体(聚氯 丁二烯)份额。

所希望的湿碰湿粘结(其被定义为在施涂含水粘合剂制剂之后直接接合 和粘结)可以通过根据单或双组分方法施涂粘合剂实现。尽可能高浓缩的胶 乳(固含量＞50重量％)成功用于该操作。

在单组分方法的情形中，借助于另外用电解质使胶乳去稳定和/或降低pH 以这样的方式来调节粘合剂制剂：使得直接在施涂于基材上之后，制剂破裂 (形成薄膜)并且可以压制或粘结。

出于该目的，在现有技术中使用单价和/或二价无机盐例如KCl、NaCl、 ZnCl₂、MgCl₂、ZnO、MgO和/或借助于无机和/或有机酸例如HCl、硼酸、磷 酸、碳酸氢盐或乙酸、甘氨酸、其它氨基酸、酒石酸、柠檬酸或者它们的碱 金属盐和碱土金属盐，使通过树脂酸或歧化的树脂酸稳定的优选阴离子的聚 氯丁二烯胶乳去稳定直至其中在剪切或压力下它们直接破裂形成薄膜并且可 以在压力下粘结的程度。

如US-A 2003/221778中所述，通过选择迅速结晶的胶乳和/或通过使至多 30份胶态溶解的硅石与聚氯丁二烯胶乳组合使用来实现增加的初始强度。此 外，极为不同的配制剂组分例如树脂、聚氨酯胶乳、丙烯酸酯胶乳和SBR胶 乳、有机溶剂以及另外的氧化稳定剂、杀真菌剂、杀细菌剂、离子和非离子 表面活性剂、另外的填料和用于含水分散体的常规配制剂组分可以是配制剂 组分。

在大于45重量％的粘合剂制剂的固体浓度下，制剂是活性的并且具有高 粘度。因此，更迅速发生湿碰湿粘结，但缺点是制剂较差的储存/HCl和剪切 稳定性。

WO 01/34718公开了低于35重量％的固体浓度。然而，这些聚氯丁二烯 胶乳还包含丙烯酸酯或乙基乙烯基乙酸酯(Ethylvinylacetat)或松香树脂分散体 与硼酸或氨基酸或者有机酸的组合。