[发明专利]改进聚氨酯分散体粘合剂耐水解性的方法及由其制备的粘合组件

说明书

发明背景

聚氨酯分散体(PUD)粘合剂作为溶剂基粘合剂的一种替代产品在近年来得到开发。典型的分散体的制备是通过将异氰酸酯官能基预聚物分散在含水介质中，并在分散后使预聚物扩链而成。常规地，通过在聚氨酯聚合物的骨架上提供诸如羧酸盐或磺酸盐基团或其二者的离子基团来提供相容性。在使用的同时，加入如异氰酸酯、环乙亚胺、三聚氰胺树脂、环氧化物、恶唑啉或碳二酰亚胺的交联剂以改进粘结强度的方法是已知且有效的。然而，作为溶剂基粘合剂的聚氨酯分散体粘合剂的取代产物在具体的应用中通常使潜在的用户存在具体的问题。

描述聚氨酯分散体粘合剂的参考文献包括US4,870,129、US5,334,690、US5,432,228、US5,494,960、US5,523,344、US5,532,058、US5,608,232、US5,610,232、已授权的1995年11月21日申请的US申请08/561,197(等同于WO97/19121)、1997年10月31日申请的US申请08/961,752、DE3930352，所有这些作为参考引入本发明。

PUD粘合剂与溶剂基的聚氨酯粘合剂相比，具有一些优势，如VOC低，气味少，火灾、爆炸或急性毒性反应小，从环境角度和易于管理的角度看具有更强的可接受性。另一方面，PUD粘合剂的缺点有，如耐水、耐化学和耐热性差。目前，克服这些缺点的主要方法是使用多异氰酸酯交联剂。

在橡胶材料与其自身或与通常在鞋类中可找到的其他基材粘合时，常规的做法是，向橡胶基材上施加一含氯化合物底漆，典型地是三氯异氰脲酸。已发现，底漆的施加可连续地提供粘合，该粘合是通过基材破坏模式，而不是通过粘合剂破坏模式来破坏的。该类型底漆通常与溶剂粘合剂一起使用，它在限定湿度环境下老化，提供了与聚氨酯分散体粘合剂相似的益处。

已发现，在鞋类橡胶材料的粘合中，在限定湿度(50％)环境下老化，异氰酸酯交联制备的PUDs会产生优良的T-型剥离强度，但一旦在高湿度和高温环境下老化，强度显著变劣。该问题在含有羧酸盐基团、磺酸盐基团或其二者的混合物作为含水相容剂的PUDs中存在。

发明概述

目前，已发现当使用环氧官能化合物作为交联剂时，包括用聚氨酯分散体粘合剂粘合的鞋类橡胶的粘合组件，其耐湿性可显著地改进。

因此一方面，本发明涉及一种粘合两种基材的方法，其中至少一种基材是在聚合物骨架上含有碳-碳双键的橡胶聚合物材料，该方法包括：

a)将含水聚氨酯分散体粘合剂组合物施加到至少一种基材上，粘合的组合物进一步包括环氧树脂；

b)使组合物干燥，然后

c)用加热来活化粘合剂的方式将基材连接在一起。

当橡胶材料首先用氯化底漆(chlorinating primer)打底，尤其当底漆干燥后，需要将粘合剂迅速施加到橡胶基材上时，该方法尤其有利。

另一方面，本发明涉及一种粘合的组件，它包括通过粘合剂粘结其间的两种基材，其中至少一种是在聚合物骨架上含有碳-碳双键的橡胶聚合物材料，其中粘合剂是已干燥过的含水聚氨酯分散体粘合剂组合物，该粘合剂组合物进一步包括环氧树脂。优选的粘合组件是模制的橡胶材料外底和鞋用模制泡沫中底构成的片材。

发明详述

除非另外说明，此处所指的百分数和份数是相对于所指的组合物的重量来确定的。

本发明可使用的聚氨酯分散体典型地通过将异氰酸酯官能基聚酯含有离子型羧酸盐和/或磺酸盐基团的聚氨酯分散，然后在分散后通过异氰酸酯官能团与水或胺反应使聚合物扩链而形成。这种分散体在US4,870,129、US5,334,690、US5,432,228、US5,494,690、US5,523,344、US5,532,058、US5,608,232、US5,610,232、已授权的1995年11月21日申请的US申请08/561,197(等同于WO97/19121)、1997年10月31日申请的US申请08/961,752、DE3930352中有所描述。工业产品包括Bayer Corp.出售的Dispercoll U KA-8464、H.B.Fuller Corp.出售的FI-4000H和FI-4200。