[發明專利]含有多官能二烯和親二烯體化合物的熱可逆熱熔性粘合劑

有效

• 申請號: 201080025530.1
• 申請日: 2010-06-11
• 公開（公告）號: CN102803416A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: D·赫爾;L·M·斯里哈;A·斯拉克
• 申請（專利權）人: 漢高公司
• 主分類號: C09J4/00
• 分類號: C09J4/00;C09J175/00;C09J133/00;C09J201/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 過曉東

發明領域

本發明涉及熱可逆熱熔性粘合劑，特別是用至少一種多官能二烯和至少一種多官能親二烯體制備的不含異氰酸酯的、不受水分影響的、熱可逆的熱熔性粘合劑，其中至少一種多官能二烯單體/預聚物或多官能親二烯體單體/預聚物的活性官能度大于2.1。

發明背景

熱熔性粘合劑在室溫下是固體，但是，在施加熱后，熔融成液體或流體形態。在其液體或流體形態期間，將熱熔性粘合劑施加在基材上。冷卻后，粘合劑重回固體形式。通過冷卻粘合劑形成的硬質相賦予最終的粘合劑以全部粘合力(強度、韌性、蠕變和耐熱性)。“活性”或可交聯熱熔性粘合劑，其也以熔融形式施加，經冷卻固化，隨后通過化學交聯反應固化。可固化熱熔性粘合劑比傳統液體固化粘合劑的優勢在于其可以在固化前通過冷卻提供“濕強度”。可固化熱熔性粘合劑比非固化熱熔性粘合劑的優勢包括改善的耐溫性和耐化學性。

大多數“活性”或可交聯熱熔性粘合劑基于水分固化氨基甲酸酯粘合劑。這些粘合劑主要由異氰酸酯端基的聚氨基甲酸酯預聚物組成，其與表面或外界的水分反應，以使鏈擴鏈，形成新的聚氨基甲酸酯/脲聚合物。聚氨基甲酸酯預聚物可以通過多羥基化合物與異氰酸酯反應而方便地得到。通過水分從大氣或基材中擴散到粘合劑中，并隨后反應而得到固化。水分與殘基異氰酸酯反應形成氨基甲酸。該酸不穩定，分解成胺和二氧化碳。胺迅速與異氰酸酯反應形成脲。最終的粘合劑產品是主要通過脲與氨基甲酸酯基團的聚合得到的可逆材料。

這些“活性”熱熔組合物具有若干缺點。典型地通過過量二異氰酸酯與多羥基化合物反應制備材料。組合物通常含有百分之二到五的未反應二異氰酸酯，如MDI(亞甲基二苯基二異氰酸酯)，其是呼吸和皮膚敏感的。而且，水分可固化活性熱熔性粘合劑必須無水分保存，以防止過早固化，典型地在在氮氣下，或在惰性氣層下儲存，使用昂貴的包裝，如聚烯烴涂布的鋁袋，以防止水分侵入。而且，水分可固化活性熱熔性粘合劑需要昂貴的專業加工應用設備，以保持隔離水分。而且，所述活性熱熔性粘合劑的固化率不穩定，高度依賴于滲透進粘合劑的水分。因此，大氣濕度、基材的含水量、粘合劑的水蒸氣透過率和粘結線的厚度都對活性熱熔組合物的固化率產生影響。另外，聚氨基甲酸酯水分固化產生CO₂，這可以導致粘合線中產生氣泡，使粘合劑強度弱化，而且這可以導致美觀問題，特別是在塑料基材上。另外，活性熱熔性粘合劑的固化不可逆，因而不能再維修或再修復。如果發生過早固化，所述粘合劑不能使用，或者在固化發生后，其不能改變位置或去除。

需要對活性熱熔技術的改善，以擴展所述粘合劑的應用以及其在所述應用中的效率。本發明致力于此需求。

發明概述

本發明提供一種熱可逆熱熔性粘合劑。本發明的粘合劑包含多官能二烯單體/預聚物和多官能親二烯體單體/預聚物，其中至少一種多官能二烯單體/預聚物或多官能親二烯體單體/預聚物的活性官能度大于2.1。

在一個實施方案中，熱可逆熱熔性粘合劑由至少一種多官能二烯單體/預聚物和至少一種多官能親二烯體單體/預聚物組成，其中至少一種多官能二烯單體/預聚物或多官能親二烯體單體/預聚物的活性官能度大于2.1，以形成非線性聚合物網絡。熱可逆熱熔性粘合劑可以在環境溫度下運輸和儲存。通過加熱至特定溫度之上，粘合劑離解成由多官能二烯單體/預聚物或多官能親二烯體單體/預聚物構成的非交聯態。通過冷卻粘合劑，或低于特定溫度，二烯和親二烯體間的鍵(bonds)重新形成其起初的交聯態。熱可逆熱熔性粘合劑可以重復加熱和冷卻，沒有對熱可逆性或粘合劑性能的負面影響。

在另一個實施方案中，熱可逆熱熔組合物包含

至少一種多官能二烯單體或預聚物，其具有以下通式結構：

L-(X)_P；

其中L獨立地是單體單元、低聚單元或聚合單元，具有選自但不限于以下組中的骨架：(聚)氨基甲酸酯、(聚)脲、(聚)酯、(聚)碳酸酯、(聚)酰胺、(聚)酰亞胺、(聚)苯乙烯、(聚)醚、(聚)(甲基)丙烯酸酯、(聚)烯烴、(聚)硅氧烷、以上成分的共聚物，包括馬來酸酐的共聚物；X獨立地是二烯，該二烯含有一個或多個非環的1，3-二烯、環戊二烯、環己二烯、呋喃、富烯、吡咯、萘、蒽；而P大于零；

(II)至少一種多官能親二烯體單體或預聚物，具有通式結構：

L-(Y)_Q；