[发明专利]反应性热熔粘合剂

说明书

技术领域

本发明涉及热熔粘合剂，尤其具有改进的性能的反应性热熔粘合 剂。

背景技术

热熔粘合剂在室温下为固体，但当施加热量时，熔融成液态或流 体态，它们以这种形式施加到基材上。一旦冷却，则粘合剂回到其固 体形式。冷却粘合剂时形成的硬相赋予最终的粘合剂以所有的内聚性 (强度、韧度、蠕变和耐热性)。同样以熔融形式施加的可固化热熔粘 合剂冷却以凝固，随后通过化学交联反应固化。热熔可固化粘合剂与 常规的液体固化粘合剂相比的优点是：(1)在固化之前，当冷却时，它 们能提供“初始强度”，和(2)它们提供非常低交联密度的粘合剂，因 此提供高水平的挠性和韧度。

大多数反应性热熔体是湿气固化性聚氨酯粘合剂。这些粘合剂主 要由异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物组成，所述异氰酸酯封端的聚氨酯 预聚物与表面或环境湿气反应，以便扩链，形成新的聚氨酯/脲聚合物。 常规通过使二元醇与二异氰酸酯反应，获得聚氨酯预聚物。通过湿气 从大气或基材中扩散到粘合剂内并随后反应而获得固化。湿气与残留 的异氰酸酯的反应形成氨基甲酸，该氨基甲酸不稳定，分解成胺和二 氧化碳。胺快速地与异氰酸酯反应，形成脲。最终的粘合剂产品是主 要通过氢键键合、脲基和氨基甲酸酯基保持在一起的轻度交联的物质。

硅烷基湿气固化性粘合剂与异氰酸酯基粘合剂相比具有数个优 点。这些优点包括：1)在粘合层内没有气泡形成，这是因为固化反应 的副产物不是气体(通常释放甲醇或乙醇，而不是CO₂)，2)在交联之后， 挠性增加，这是因为硅氧烷键比脲键更加挠性，所述脲键彼此强烈地 氢键键合，3)没有有害的异氰酸酯蒸气，和4)通过与表面羟基反应， 改进的与玻璃和其他表面的粘合作用。已经基于许多固体聚合物开发 了结合入硅烷交联基团的热熔粘合剂。硅烷反应性基团接枝到聚烯烃 (H.G.Wey，Munich Adhesives and Processing Seminar 1997)、不 饱和苯乙烯类嵌段共聚物(WO 91/06580)、聚氨酯(US 6749943)和乙烯 -乙酸乙烯酯共聚物(GB 2197326)上获得的商业成功有限，这可能是 由于当连接到固体聚合物上时，硅烷基团不能足够快速地缩合。另外， 硅烷醇基团与酯基的酯交换反应具有有限的催化剂选择(US 6749943)。

发明内容

需要基于硅烷固化的改进的热熔粘合剂。本发明解决了这一需求。

发明概述

本发明提供湿气可固化的反应性热熔粘合剂组合物，它提供不含 异氰酸酯的湿气固化且具有改进的安全和处理性能。

本发明的一个方面涉及热熔粘合剂组合物，它包括一种或多种液 体硅烷官能的聚合物和一种或多种含硅烷反应性基团的聚合物。该组 合物可任选地含有其他成分，例如增粘剂、蜡、常规低分子量硅烷偶 联剂、干燥剂、催化剂、颜料和/或无机填料。

本发明的另一方面涉及含液体硅烷官能的聚合物和一种或多种非 硅烷反应性的聚合物和另外的增粘剂树脂的热熔粘合剂组合物。

本发明再一实施方案涉及将材料粘结在一起的方法，该方法包括 将液体形式的本发明反应性热熔粘合剂组合物施加到第一基材上，使 第二基材与施加到第一基材上的所述组合物接触，和将所施加的组合 物置于允许该组合物冷却并固化成不可逆的固体形式的条件下，所述 条件包括湿气。

本发明再一方面涉及制造制品，它包括经湿气固化的本发明的粘 合剂。这些制品包括至少第一和第二基材，其中第一基材用已经湿气 固化的本发明粘合剂粘结到第二基材上。所述基材可以相同或不同。 在一个实施方案中，第一或第二基材中至少一个是玻璃。

附图说明

图1示出了样品2a的粘合剂的动态机械分析。

发明详述

本文引用的所有文献的公开内容通过参考以其全文引入。

所有百分比是粘合剂组合物的重量百分比，除非另有说明。

现已发现，可使用与硅烷反应性聚合物结合的液体硅烷官能的聚 合物，制备安全和容易处理的反应性热熔粘合剂。这两种聚合物的接 枝改进了它们在熔体相下的相容性，同时增加最终粘合剂的初始强度 和固化强度。

还发现，使用增粘剂树脂，硅烷官能的液体聚合物可与非反应性 的聚合物结合，以增容该共混物。