[发明专利]含有饱和烃多元醇的聚氨酯组合物及其压敏和层压粘合剂

说明书

本发明涉及用作密封剂和粘合剂的聚氨酯组合物，特别是压敏粘合剂或层压粘合剂。

以聚异氰酸酯与羟化聚丁二烯反应为基础的聚氨酯组合物用作金属和塑料的粘合剂、密封剂和涂料是大家熟悉的。在传统的聚氨酯密封剂和粘合剂中，聚异氰酸酯和多羟化聚丁二烯在官能基接近化学计量比(NCO∶OH)的情况下反应。因为多羟化聚丁二烯聚合物是不饱和的，以它为基础的聚氨酯密封剂和粘合剂的耐用性有限。已经知道，使用氢化的多羟化聚丁二烯可提高耐用性。但是，以饱和的多羟化聚丁二烯为基础的聚氨酯密封剂和粘合剂通常粘性差且剥离强度低。

本发明的一个目的是提供粘性和剥离强度得到改进的、以饱和的多羟化聚丁二烯为基础的聚氨酯密封剂和粘合剂。

本发明涉及聚氨酯密封剂和粘合剂，特别是压敏粘合剂和层压粘合剂，它含有聚异氰酸酯和饱和的多羟化聚二烯烃。该密封剂和粘合剂含有饱和的聚二烯烃聚合物，其中一部分通过聚合物分子至少两端上的羟基反应而形成网络结构，使它们承载，而另一部分通过仅一端上的羟基反应形成网络结构，使它们不承载。通过以下步骤实现这一点：(1)至少有2个羟基的饱和聚二烯烃聚合物与大大少于化学计量的聚异氰酸酯(NCO/OH＜＜1.0)反应，或(2)化学计量(NCO/OH接近1.0)的聚异氰酸酯、饱和的单羟化聚二烯烃和饱和的多羟化聚二烯烃反应。与传统的聚氨酯密封剂和粘合剂相比，该密封剂和粘合剂的粘性和剥离强度得到大大改进。

用聚异氰酸酯和饱和的多羟化聚二烯烃聚合物制备的聚氨酯密封剂和粘合剂的粘性和剥离强度通过引入饱和的聚二烯烃聚合物得到大大改进，饱和的聚二烯烃聚合物仅在聚合物的一端接在交联的密封剂或粘合剂的网络上。这一点通过使用小于化学计量的聚异氰酸酯(NCO/OH＜＜1)，经聚异氰酸酯与饱和的二羟化聚二烯烃反应来实现，或者通过使用化学计量的聚异氰酸酯(NCO/OH大约1)，经聚异氰酸酯与饱和的二羟化聚丁二烯和饱和的一羟化聚丁二烯的混合物反应来实现。

本发明使用的聚异氰酸酯可为脂族的或芳族的聚异氰酸酯或两者的混合物。脂族的聚异氰酸酯通常是优选的，因为由它们得到的密封剂和粘合剂比由芳族聚异氰酸酯得到的颜色更浅，而实用性更长。因为饱和的羟化聚二烯烃通常每一分子有1～2个羟基官能度，为了确保聚氨酯密封剂或粘合剂组合物交联成内聚的物质，异氰酸酯有2个以上官能度是必要的。通常，聚异氰酸酯每一分子有3个或3个以上异氰酸酯(NCO)官能基团的官能度。但是，二官能的或一官能的异氰酸酯与多官能的异氰酸酯一起使用是可能的。

适合的芳族多官能异氰酸酯的例子是1,2,4-苯三异氰酸酯、聚亚甲基聚苯基异氰酸酯(Mondur MR ex Miles)，甲苯二异氰酸酯与三羟甲基丙烷的加合物(Mondur CB-60 ex Miles)。适合的脂族多官能异氰酸酯的例子是异佛尔酮二异氰酸酯的异氰脲酸酯(Desmodur Z-4370 ex Miles)和己烷二异氰酸酯的异氰脲酸酯(Desmodur N-3390 ex Miles)。对于本发明来说，业已发现Desmodur Z-4370是特别有效的三异氰酸酯，因为它与本发明的饱和的羟化聚二烯烃聚合物有极好的相容性。得到有很好粘性和剥离性的无色透明的密封剂和粘合剂，还得到极好的耐用性，甚至暴露在阳光下。

虽然每一分子有3个或3个以上NCO基的异氰酸酯将是聚异氰酸酯固化剂的主要组分，但还可使用少量二异氰酸酯和一异氰酸酯。适合的二异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和己烷二异氰酸酯。适合一异氰酸酯是甲苯异氰酸酯、苯基异氰酸酯和环己基异氰酸酯。

聚异氰酸酯加合物也可用于本发明。这些通常通过聚环氧丙烷二醇或三醇或聚己酸内酯二醇或三醇用二异氰酸酯封端来制得。

封端的聚异氰酸酯也可用于本发明，在这种情况下，它们可改进加工性。封端的聚异氰酸酯是与上面讨论的相同的聚异氰酸酯，不同的是NCO基已与这样的分子反应，当加热时它将去封端并再产生异氰酸酯官能基团。典型的封端剂是低分子量醇类，如辛醇。因为NCO被封端，异氰酸酯和饱和的羟化聚二烯烃聚合化可作为不起反应的密封剂或粘合剂混合和涂覆。涂覆后，加热封端的密封剂或粘合剂，释放出封端剂并再产生异氰酸酯官能基，然后它可与饱和的羟化聚二烯烃反应，并使密封剂或粘合剂交联成内聚物质。