[发明专利]无溶剂粘合剂

说明书

由低分子量的多醇类和二异氰酸酯类生成的带有尿烷基团的聚异氰酸酯是长期以来众所周知的。这些聚异氰酸酯的实例在德国专利DE-A-870 400和DE-A-1 090 196中有所叙述。在通过多醇类和二异氰酸酯类反应制备这些聚合物时，过量的二异氰酸酯与游离的异氰酸酯基团生成聚异氰酸酯聚合物，而过量的多醇类与游离的OH基团生成聚氨酯类。这些产物是用于漆和粘合剂的重要的原料。然而，它们存在的问题是对光不稳定，以及原料昂贵。

在聚醚中洗涤剂存在下苯乙烯和丙烯腈聚合生成填充聚醚或多元醇聚合物也是众所周知的。它们用作制备聚氨酯和泡沫体的聚合物分散体的原料。对此应该提到英国专利GB-A-1 455 495、比利时专利BE-A-0 635 489、以及西班牙专利ES-0 555 780和ES-A-0 555 890。在德国专利DE-A-2 943 689中揭示了多元醇中使用环氧分散体。其中没有提到透明粘合剂体系。

最后，在单体丙烯酸酯的存在下由含羟基官能团的丙烯酸酯的加成反应生成的聚丙烯酸尿酯用作带有NCO端基的聚氨酯是众所周知的，并在辐射或UV固化体系中用作反应性稀释剂，可以无溶剂使用的粘合剂在这些聚合物中未见有所叙述。另外，聚丙烯酸酯的粘度太高，以致于不使用溶剂就不能与聚氨酯聚合物结合。然而，在许多技术领域，不希望使用含溶剂的粘合剂，这是因为当干燥时溶剂从粘合剂中释放出来，会导致损害健康和提高成本。而且，许多领域中需要透明粘合剂，尤其是当透明材料层压在一起时。

因此本发明的目的是提供新颖的无溶剂透明粘合剂。

根据本发明，提供一种粘合剂，其含有至少一种含-OH或-NCO端基的用甲基丙烯酸酯或乙烯基均聚物或共聚物(a)(可以含有羟基官能团)改性的聚氨酯(b)，其中聚氨酯(b)是聚醚多醇(c)或二醇(c₁)和/或聚酯多醇(c₂)与含1至4个-NCO基团(d₁)和/或聚异氰酸酯(d₂)和/或含NCO端基或-OH端基的低粘度聚氨酯预聚物(d₃)的异氰酸酯单体(d)的反应产物。

当在此提到本发明的粘合剂可以无溶剂使用时，不是指它必须以无溶剂使用。本发明的范围也包括这些粘合剂与溶剂一起使用，虽然较好的是以无溶剂使用本发明的粘合剂。本发明的粘合剂也可以单一组分或二组分的形式使用。

令人惊奇的是，本发明的粘合剂具有足够低的粘度从而能在无稀释剂的情况下使用，即不加溶剂。同样令人惊奇的是，它们是透明的，所以它们可用于将透明材料(例如透明塑料板)粘合在一起。本发明的粘合剂可用于许多技术领域。有利的是，它们可用于层压纸与塑料板，将塑料薄膜层压在木头或粗纸板制品上，将纸或卡纸板与铝箔粘合，将不同类型的塑料薄片层压在一起以及层压铝箔与塑料薄片。

因此，用作原料的聚氨酯(b)是聚醚多醇和/或聚酯多醇(c)与含有-NCO端基的组分(d)反应产物。根据本发明，聚氨酯(b)是用至少一种组分(a)改性的。该改性不能通过简单的无溶剂混合组分(a)和(b)进行。然而，组分(a)作为单体可以与组分(b)混合并与其聚合生成聚丙烯酸酯和聚氨酯的混合物。甲基丙烯酸酯或乙烯基均聚物或共聚物也可不含羟基。然后这些含羟基的聚合物(a)通过加成聚合与单体异氰酸酯(d₁)或带有-NCO端基的聚氨酯预聚物(d₃)或其混合物共价键合。

用于使聚氨酯(b)改性的组分(a)是丙烯酸、甲基丙烯酸或其衍生物和/或乙烯基化合物的均聚物或共聚物。有利的是该聚合物来自具有下列通式的甲基丙烯酸或其酯：

其中R¹为H或CH₃，R²为H或C_1-8烷基。乙烯基聚合物(a)较好的是来自具有下列通式的乙酸乙烯酯或其衍生物：

其中R³为CH₃或C₂H₅。共聚物(a)的共聚单体为，例如，具有下列通式的带有羟基的化合物：

其中R⁶为-C₂H₄或-C₃H₆。也可使用带有伯或仲胺基的乙烯基单体。

聚氨酯(b)的反应组分(c)可以是至少一种聚醚多醇或至少一种聚酯多醇或者至少一种聚醚多醇和至少一种聚酯多醇的混合物。除了聚醚多醇，还可使用二醇或乙二元醇。