[发明专利]储存稳定的、不含NCO的层合粘合剂

说明书

技术领域

本发明涉及用于粘结（adhesive bonding）平面基材的基于包含可水解的硅烷基团的聚氨酯预聚物的粘合剂。本发明还涉及该粘合剂作为用于多层膜或箔的层合粘合剂的用途。

背景技术

从EP0464483已知透明的NCO-交联的单组分粘合剂，其是多元醇和异氰酸酯的反应产物，其中使用包含脲基的异氰酸酯。该脲基显示出高水平的氢桥键接，并且所述聚合物因此通常具有高粘度。此外，在聚合物制备中单体异氰酸酯产生残余单体含量的有损健康的异氰酸酯，其必须通过额外的处理减少。

US5,990,257也是已知的。其描述了一种用于制备包含甲硅烷基的聚氨酯的方法，其中异氰酸酯以相对于多元醇不足量地进行使用。其它的OH基然后与异氰酸酯基硅烷反应而得到含甲硅烷基的预聚物。该聚合物具有大于12,000g/mol的分子量。其粘度大于57Pa.s。所述应用是用作据称在固化后具有低粘合性的密封物质。

DE102009026900描述了包含醇作为溶剂的层合粘合剂。为此其中描述了基于包含可交联的硅烷基的聚氨酯的预聚物。但是这些粘合剂具有高浓度的醇，例如甲醇或乙醇。未描述减少醇的处理方法。

EP1674546也是已知的。其描述了由含NCO基的聚氨酯与亲核性取代的硅烷反应而得到的湿气固化组合物。描述了这些粘合剂与湿气的快速反应。将该粘合剂用作熔融粘合剂，即它们在室温下以固体存在并仅当受热时才可施用。

还未公布的DE102010000881是已知的。其描述了通过硅烷基交联的含溶剂的层合粘合剂。通过氨基硅烷反应除去预聚物的NCO基。选择其量使得粘合剂中不包含NCO基。在粘合剂层中的醇浓度，例如来自交联反应的醇浓度，可通过加入具有羧酸酐基的化合物降低。

现有技术的组合物在用作层合粘合剂时具有多项缺点。含异氰酸酯的粘合剂出于职业安全的原因是有争议的。此外，储存只可能在严格无水的条件下进行。硅烷固化体系在交联时包含或形成单价（monovalent）醇类。这些单价醇类可不利地影响膜或箔包装物的内容物。此外，裂解产物的减少促进交联反应。因为聚合物由NCO预聚物形成，所以需要足量的反应性硅烷化合物以确保不存在NCO。这产生更大数目的交联反应性组分。储存稳定性因硅烷基的量而大幅下降。此外，延迟了完全粘结的完成。

发明内容

因此本发明的目的是提供在室温下具有低粘度并且可以薄层施用在大面积基材上的粘合剂。在交联后，希望粘合剂层尽可能地不包含可迁移的生理学上不想要的成分；例如需减少芳族伯胺或单官能醇。希望该粘合剂显示出对基材良好的粘合性和快速形成粘合。还希望该粘合剂显示出产生弹性连接性质的交联密度。

本发明通过提供一种可交联的单组分层合粘合剂实现，其包含：25-80重量%的不含NCO基的聚酯预聚物、聚醚预聚物和/或聚氨酯预聚物，其包含至少一个通过NCO基键接的可交联的烷氧基硅烷基、以及与不包含可水解基团的化合物反应过的额外的NCO基，并且所述预聚物具有2000-30,000g/mol的分子量；74-19重量%的沸点最高达130°C的有机溶剂；1-20重量%的包含一个或多个酸酐基的聚合物、低聚物和/或单体；以及0-15重量%的添加剂；其中所述粘合剂的粘度在15-45°C下测试在50-20,000mPas之间(根据DIN ISO2555)。

具体实施方式

适于本发明的预聚物可通过多元醇与过量的二异氰酸酯反应进行制备。由此得到含NCO的中间产物，其然后与二官能硅烷化合物和不包含可水解基团的单价亲核性化合物一起进行反应，所述二官能硅烷化合物包含与聚合物骨架反应的基团和至少一个额外的可交联的硅烷基。

适于本发明的预聚物制备的聚酯多元醇可例如通过缩聚进行制备。例如二官能和/或三官能的低分子量醇可与过量的二羧酸和/或三羧酸缩合。除了游离的多羧酸，也可使用相应的多羧酸酐或相应的多羧酸酯与优选具有1-3个碳原子的醇缩合。合适的二羧酸例如是：琥珀酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸和它们的具有至多16个碳原子的高级同系物；以及不饱和二羧酸，例如马来酸或富马酸；二聚脂肪酸或三聚脂肪酸；或芳族二羧酸，特别是异构的苯二甲酸，例如邻苯二甲酸、间苯二甲酸或对苯二甲酸；酸酐，例如四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、戊二酸酐、马来酸酐；或两种或更多种该类酸的混合物。柠檬酸或偏苯三酸例如适于作为可任选分批加入的三羧酸。选择其量使得得到末端OH官能团的聚酯二醇。在一个优选的实施方案中，得到脂族和芳族羧酸的混合物。