[发明专利]两部分杂化粘合剂

说明书

本发明的技术领域

本发明涉及一种可聚合粘合剂组合物，尤其是两部分杂化粘合剂，其中聚脲/氨基甲酸酯的逐步形成与丙烯酸类单体/低聚物的加成聚合物同时发生。

本发明的背景技术

在众多半-结构和结构应用中，用塑料材料来代替传统的木头和金属组分的使用不断增加，这样由于粘结困难而给粘合剂带来了挑战。底漆和表面处理经常被用来提供足够的粘合力，但增加了粘结工艺的成本和复杂性。最近发现，基于有机硼烷引发剂的粘合剂能够改善自由基固化粘合剂组合物对于塑料的粘合性能。(M.F.Sonnenschein等人，Macromolecules，2004，37，7974-7978)。

由于有机硼烷的易燃特性，它们必须被络合来防止在空气中的氧化分解。典型地，有机硼烷与胺络合。在文献中已经描述了许多两部分系统，其中络合的有机硼烷存在于一个部分中，而解络合剂存在于第二部分中。然而，这样的系统仍然遭遇了差的存放稳定性或过快反应。一种提高存放稳定性的方法是在包括有机硼烷的部分中使用大量过量的胺来推动反应平衡朝向络合的材料的方向。大于4、最高为34的氮/硼比例已被提出过(Webb等人US 6740716B2)。这样的高比例改善了稳定性，但可能仍然需要额外的稳定剂，例如羟胺或腈氧化物来避免如果在包括有机硼烷的部分中存在可自由基聚合组分时的过早自由基聚合反应(Jialanella等人US 2005/0004332A1，和Proceedings of the 30th Annual Meeting of the Adhesion Society，2007，p.147)。另外，当异氰酸酯作为解络合剂使用时，它和胺的快速反应，尤其是胺的含量很高时，会导致粘合剂变得非常热和反应进行得过快。过快反应无法为粘合剂与基材形成强粘结提供足够的时间(Pocius，US 6093778(第13栏，第52行)和Webb等人，US 7235617B2(第16栏，第4-47行))。为了克服这一问题，使用了大量，～40％，的高热容填料(Webb等人，US 7235617)。然而，大量填料的使用会导致在储存中的分离和造成粘合剂的分散困难。

因此需要具有良好稳定性，对未处理塑料基材具有高粘合性，和在传统设备中具有良好加工特性的两部分粘合体系。本发明满足上述要求。

发明概述

本发明涉及一种粘合剂组合物，其中聚脲/氨基甲酸酯的逐步形成与丙烯酸类单体/低聚物的加成聚合物同时发生。更具体地，本发明涉及一种两部分杂化粘合剂。在本发明的实施中，一个部分(A)包括有机硼烷-胺络合物和另一部分(B)包括多异氰酸酯化合物。当两个部分混合时，多异氰酸酯与胺反应以释放出硼烷，其然后引发丙烯酸类单体/低聚物的自由基聚合反应。

本发明的一个具体实施方式涉及一种可聚合粘合剂组合物，其包括有机硼烷胺络合物，多元胺组分，多异氰酸酯组分，可自由基聚合组分，并且基本不含多元醇。共同地，有机硼烷胺络合物和多元胺组分的氮对硼原子比小于4。

本发明的另一具体实施方式涉及一种可聚合粘合剂组合物，其包括有机硼烷胺络合物组分，多异氰酸酯组分，多元胺组分，可自由基聚合组分，并且基本不含多元醇。在这一具体实施方式中，所形成的聚氨酯/脲大于组合物总重量的40％、优选大于50wt％。

本发明的另一具体实施方式涉及一种可聚合粘合剂组合物，其包括有机硼烷胺络合物，多异氰酸酯组分，多元胺组分，和可自由基聚合组分，其中多异氰酸酯大于部分(B)的40wt％，优选50wt％或更高。

本发明的另一具体实施方式涉及一种可聚合粘合剂组合物，其包括有机硼烷胺络合物，多异氰酸酯组分，多元胺组分，和可自由基聚合组分，其中多异氰酸酯是异氰酸酯封端的预聚物。

本发明涉及一种两部分可聚合粘合剂组合物，其包括：

第一部分(A)，其包括有机硼烷胺络合物组分，多元胺组分，和选自单体，低聚物，或带有烯属不饱和的聚合物及其混合物中的可自由基聚合组分；和

第二部分(B)，其包括多异氰酸酯组分。

在这一具体实施方式的一个方面中，第一部分(A)基本不含羟胺化合物或腈氧化物基的稳定剂。

在一个优选具体实施方式中，第一部分(A)含有约2至80wt％的多元胺组分和5至80wt％的可自由基聚合组分(基于部分(A)的重量)，和第二部分(B)含有约30至100wt％的所述多异氰酸酯组分和至多约60wt％的可自由基聚合组分(基于部分(B)的重量)。