[发明专利]羟基官能化的聚氨酯热熔预聚物

说明书

本发明涉及羟基官能化的聚氨酯预聚物，其在室温时是固体，是可熔的，可溶于许多溶剂中，所述羟基官能化的聚氨酯预聚物包括长链支化点，并且具有适合用于压敏粘合剂应用的粘弹性。本发明还涉及所述羟基官能化的聚氨酯预聚物的用途。

具有适合用于压敏粘合剂应用的粘弹性的物质的特征是在机械变形下它们不但显示出粘滞流(viscous flow)，而且也显示出弹性回复力(elasticresilience force)。这两作用在它们各自份额上彼此处于特定的比例，这不仅取决于所考虑的物质的精确组成、结构和交联度，而且还取决于变形的速率和持续时间以及温度。

为了获得粘着力，粘滞流分量(component viscous flow)是必要的。仅仅粘性部分(其通过具有相对高的移动性的大分子带来)容许在待粘结的基板上良好的润湿和良好地流动。高粘滞流分量导致高的固有粘性(也称为压敏粘合性)，并且因此常常也导致高的粘结强度。高度交联的体系、结晶或者玻璃状固化的聚合物不具有固有粘性，一般来说，这是因为缺少可流动成分。

为了获得内聚力，弹性回复力分量(component elastic resilience force)是必要的。它们例如由具有高度的分子内纠缠的非常长链大分子，也由物理或者化学交联的大分子带来，并且可以传播作用在粘性粘结上的力。弹性回复力是指粘性粘结能够在相对长的时期里，足够地忍受以例如持续的剪切载荷的形式作用在其上的长期载荷。

对于弹性和粘性分量的程度以及分量彼此的比例，更精确的描述和定量可使用参数-可由动态力学分析(DMA)测得的-储能模量(G′)、损耗模量(G″)以及G″/G′比(其确定为损耗因子tanδ(tanΔ))。G′是物质的弹性分量的量度，G″是物质的粘性分量的量度。两个参数都取决于变形频率和温度。

可通过流变仪确定参数。例如，使在板/板排列中的分析的材料经受正弦振荡剪切应力。在剪切应力受控的仪器的情况下，变形测量为时间的函数，而测量这种变形相对于引入剪切应力的时间流逝。这种时间流逝确定为是相角δ。

储能模量G′如下限定：G′＝τ/γ·cos(δ)(τ＝剪切应力，γ＝变形，δ＝相角＝剪切应力向量和变形向量之间的相偏移)。损耗模量G″的定义＝τ/γ·sin(δ)(τ＝剪切应力，γ＝变形，δ＝相角＝剪切应力向量和变形向量之间的相偏移)。

当在室温在10⁰至10¹弧度/秒的频率范围中，理想地在10^-1至10²弧度/秒的频率范围内，G′位于10³至10⁶Pa的范围内，并且当G″同样位于这个范围内时，通常认为它在物质的粘弹性方面适合用于压敏粘合剂(PSA)应用。在该范围内(这个范围在G′和G″的矩阵图(G′作为G″的函数的曲线)中也可根据粘弹性标准称为用于PSA应用的粘弹性窗口，或者PSA窗口)，因此存在不同的区段和象限，其更接近地表征要从相关的物质预期的压敏粘合剂性质。例如，在该窗口内具有高G″和低G′的物质通常对于高粘结强度和低剪切强度通常是显著的，而具有高G″和高G′的物质通常对于高粘结强度和高剪切强度通常是显著的。

一般来说，涉及到流变性和压敏粘合性之间的关系的发现是现有技术，并且描述于例如“Satas，Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology，Third Edition，(1999)，pp.153-203”中。

表征物质的粘弹性的许多可供选择的可能性之一是在拉伸应变试验中确定拉伸应变性质和松弛性质。在拉伸应变试验中，确定的参数包括拉伸强度和相关的应变。松弛性质同样地可在拉伸应变试验中确定。这通过在达到预定的应变时测量应力而完成。所述应力定义为，在测量长度内相对于初始横截面积，样品体上的拉伸力。进一步保持这种应变。在某个时间之后，再次确定应力。应力的百分比降低就是松弛。