[发明专利]含有低含量的低聚物的UV固化型热熔粘合剂

说明书

技术领域

本发明涉及热熔粘合剂组合物，其包含反应性聚氨酯预聚物、(甲基)丙烯酸酯聚合物和含有不饱和双键的聚氨酯聚合物。所述聚合物组合物仅掺入少量的基于氨基甲酸酯的丙烯酸低聚物。

背景技术

WO 2001/012691公开了聚氨酯预聚物，其包含在制备方法期间作为含有OH的丙烯酸聚合物、异氰酸酯、多元醇和含有OH的丙烯酸单体的混合物反应的PU预聚物。因此，所述混合物此后也将包含丙烯酸-异氰酸酯低聚反应产物。

WO 2003/055929公开了多元醇组分与高分子量聚异氰酸酯的反应产物。所述高分子量聚异氰酸酯被论述为仅具有低含量的单体二异氰酸酯。

WO 2006/015659公开了包含UV固化型聚合物、低聚物和填料或颜料的混合物的作为纳米级产品的聚合物粘合剂。作为UV固化型聚合物，公开了一系列可能的化合物。未公开非反应性聚丙烯酸酯。

湿气固化型(humidity curing)PU粘合剂是公知的。它们需要相对长的固化时间，因此，待粘结的基材在这个阶段期间必须是固定的。在热熔粘合剂的情况下，熔体的冷却提供第一粘合力，因此不需要长的固定过程。已知，热熔体的施用过程取决于粘度，这意味着高分子量聚合物更容易凝固并且提供改善的初始强度(green strength)。与该优势不同，熔融粘度高，因此，对于改善的施用，需要升高的温度。该高温可能破坏基材。另外，低分子量单体物质可能会挥发，并且需要额外的措施来维持工人的健康。

UV固化体系的交联速度非常快。它们可包含降低所述组合物粘度的低分子量反应性丙烯酸酯组分。但出于环境原因，应避免此类低分子量丙烯酸酯单体。另外，对不同表面的粘合性低于已知的PU粘合剂。

发明内容

本发明的一个目的是提供可在较低的温度下施用并且在施用期间提供改善的初始强度的热熔粘合剂。因此，基材可在温和条件下进行粘结，同时不需要固定所述基材直到最终固化。因此，在线粘结工艺是可行的。另外，有害物质的量会降低。

该目的通过这样一种反应性热熔粘合剂实现，所述热熔粘合剂包含(甲基)丙烯酸酯聚合物、含有(甲基)丙烯酸酯基团的聚氨酯聚合物和含有NCO基团的聚氨酯预聚物的共混物，其中低分子量(甲基)丙烯酸酯氨基甲酸酯的含量小于所述粘合剂的1重量％。

本发明还包括制备UV固化型且NCO固化型热熔粘合剂的方法，所述组合物仅包含降低量的单体异氰酸酯和丙烯酸单体。

具体实施方式

本发明的组合物包含三种不同的组分。一种组分是反应性PU预聚物，其包含可通过与水分反应而交联的NCO基团。所述组合物的另一种组分是PU聚合物，其包含可在UV辐射下反应的不饱和双键。所述组合物的第三种组分是基于(甲基)丙烯酸酯单体的聚合物，其可与所述组合物的其它组分共混。

聚氨酯预聚物是本领域中已知的。通常，它们包含多元醇与过量聚异氰酸酯的反应产物，以获得仍然包含结合到聚合物链的NCO基团的聚氨酯链。通过对作为二官能组分的多元醇和异氰酸酯进行选择，可获得液体或可熔融的非凝胶化(non-gelled)反应性PU。通过对NCO:OH比率进行选择，可控制预聚物的分子量和预聚物中反应性NCO基团的含量。

根据本发明，PU预聚物优选由作为单一组分或作为混合物的聚酯多元醇、聚醚多元醇和/或聚亚烷基二醇通过与聚异氰酸酯反应来制备。

一组合适的预聚物基于聚酯。它们可以通过聚酯多元醇与二异氰酸酯反应来制备。合适的聚酯多元醇是多元醇——优选二元醇(任选地与少量三元醇一起)——与多官能羧酸(优选二官能和/或三官能羧酸)的反应产物。代替游离多元羧酸，也可以使用相应的多元羧酸酐或与优选具有1-3个碳原子的醇的相应的多元羧酸酯。对于此类聚酯多元醇的制备，合适的实例性二醇是乙二醇、1,2-或1,3-丙二醇、1,2-或1,4-丁二醇、戊二醇、同分异构的己二醇、辛二醇、1,4-羟甲基环己烷、2-甲基-1,3-丙二醇、1,2,4-丁三醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、二丁二醇或聚丁二醇。也可以使用芳族二醇。

合适的多元羧酸可以选自脂肪族的、脂环族的、芳族的、杂环的或它们的组合。它们可以是任选地被取代的，例如被烷基、烯基、醚基或卤化物取代。合适的实例包括琥珀酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、偏苯三酸、邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、戊二酸酐、马来酸、马来酸酐、富马酸、二聚脂肪酸或它们的混合物。三元羧酸的实例包括柠檬酸或偏苯三酸，其可任选地被包含在内。