用於水解穩定的粘合劑的酯-碳酸酯多元醇的製作方法

2023-06-01 16:58:11 1

用於水解穩定的粘合劑的酯-碳酸酯多元醇的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種雙組分可固化粘合劑或密封劑。第一組分可以包括選自聚酯多元醇、聚酯-聚碳酸酯共聚物多元醇及其組合的至少一種多元醇、樹脂和任選的溶劑的混合物。第二組分可以包括通過使聚酯-聚碳酸酯共聚物多元醇、至少一種有機多異氰酸酯組分和至少一種擴鏈劑反應獲得的預聚物以及任選的溶劑，所述聚酯-聚碳酸酯共聚物多元醇是聚酯多元醇和一種或多種聚碳酸酯多元醇的反應產物，所述聚酯多元醇是一種或多種有機酸和一種或多種具有2或更高官能度的二醇的反應產物。可選地，第一組分可以包括聚酯-聚碳酸酯共聚物多元醇、樹脂和任選的溶劑。第二組分可以包括多異氰酸酯固化劑和任選的溶劑。固化的粘合劑表現出改進的水解性質，同時保持了優良的可加工性和粘合性質。
【專利說明】用於水解穩定的粘合劑的酯-碳酸酯多元醇
【背景技術】【技術領域】
[0001 ] 本發明的實施方式通常涉及粘合劑和密封劑。更特別的，本發明的實施方式涉及具有優良水解穩定性的粘合劑和密封劑。
[0002]相關現有技術的描述
[0003]聚酯基聚氨酯粘合劑通常具有優良的粘合強度、UV和熱氧化穩定性、磨損和化學穩定性。但是，聚酯基聚氨酯粘合劑通常遭遇差的水解穩定性，因為它們的酯鍵易於水解。這種缺點限制了聚氨酯基粘合劑的使用壽命。因此，對於具有優良的水解穩定性同時又能保持可加工性和粘合性質的粘合劑和密封劑存在著需要。
[0004]發明概述
[0005]本發明的實施方式通常涉及粘合劑和密封劑。更特別的，本發明的實施方式涉及具有優良的水解穩定性的粘合劑和密封劑。在一種實施方式中提供了雙組分可固化粘合劑或密封劑組合物。第一組分(a)包括(i)至少一種選自聚酯多元醇、聚酯-聚碳酸酯共聚物多元醇，以及它們的組合的多元醇，(ii)樹脂和(iii)任選的溶劑的混合物。第二組分
(b)包括(i)通過使聚酯-聚碳酸酯共聚物多元醇、至少一種有機多異氰酸酯組分和至少一種擴鏈劑反應獲得的預聚物，該聚酯-聚碳酸酯共聚物多元醇是聚酯多元醇與一種或多種聚碳酸酯多元醇的反應產物，所述聚酯多元醇是一種或多種有機酸和一種或多種具有2或更高官能度的二醇的反應產物，以及(ii)任選的溶劑。固化的粘合劑表現出改進的水解性質，同時保持了優良的可加工性和粘合性質。
[0006]在另一種實施方式中提供了一種雙組分可固化粘合劑或密封劑組合物，其中第一組分(a)包括(i)聚酯-聚碳酸酯共聚物多元醇，(ii)樹脂和(iii)任選的溶劑的混合物。第二組分(b)包括(i)多異氰酸酯固化劑和(ii)任選的溶劑。
[0007]發明詳述
[0008]本發明的實施方式通常涉及粘合劑和密封劑。更特別的，本發明的實施方式涉及具有優良水解穩定性的粘合劑和密封劑。
[0009]光伏(PV)模塊通過利用太陽能產生電流。典型的PV模塊包括易碎的並且包裹在柔軟且透明的乙基乙酸乙烯酯(EVA)聚合物中的矽晶片。頂部EVA片通過玻璃進行保護並且底部EVA片通過背板保護。背板暴露於環境並且提供耐化學性、電絕緣性、UV保護和耐水性，由此防止EVA/矽晶片的降解。該背板包括粘合在一起的多個層。背板的每一層都具有特殊的功能。例如，背板可以包括夾在兩個TIIDLARK.聚氟化乙烯(PVF)片之間的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)片。TCDLAR(R)I PVF片提供了對水、UV和氣候的耐受性，而PET提供了機械強度。最終背板與EVA粘合。
[0010] 背板中用於粘合不同材料並且將背板與EVA粘合在一起的粘合劑可以是溶劑基聚氨酯粘合劑。其中該粘合劑應當提供尤其良好的粘合強度、耐熱性、耐水解性、柔性並且應當是不變黃的。基於高分子量聚酯多元醇(分子量(Mn)~8，000)基聚氨酯的粘合劑典型的滿足前述條件但是其具有有限的耐水解性。低分子量聚酯(分子量(Mn)~2，000)具有次等的水解穩定性。本發明人發現，酯-碳酸酯共聚物多元醇的使用產生了滿足上述性能標準的粘合劑。此外，某類酯-碳酸酯共聚物多元醇的使用能夠使用滿足上述性能條件的低分子聚酯。
[0011]本發明所述的實施方式提供了包括具有優良的粘合性，水解、UV和熱穩定性的低分子量聚酯-聚碳酸酯共聚物的粘合劑和密封劑。典型的，純的聚酯和聚碳酸酯多元醇通常在室溫下是晶體和固體。酯和碳酸酯的共聚物可以是蠟(例如75:25的碳酸酯與酯)或液體(例如50:50的碳酸酯與酯)，這取決於共聚物中酯和碳酸酯的比。控制物理狀態的能力是有利的，因為它影響著最終產物的粘性，這對於粘合劑的加工來說是重要的。與基於酯的類似粘合劑相比，基於本發明所述的酯-碳酸酯共聚物的粘合劑和密封劑具有優良的水解穩定性和良好的初始粘合性，同時又保持了優良的可加工性。
[0012]本發明所述的實施方式提供了雙組分可固化粘合劑或密封劑組合物，其包括(a)第一組分，其包括(i)至少一種選自聚酯 多元醇、聚酯-聚碳酸酯共聚物多元醇，以及它們的組合的多元醇，(ii)樹脂和(iii)任選的溶劑的混合物，以及(b)第二組分，其包括(i)包括聚酯-聚碳酸酯共聚物多元醇和至少一種有機多異氰酸酯組分、至少一種交聯劑的反應產物的預聚物，和(ii)任選的溶劑。
[0013]第一組分(a)可以以雙組分組合物的60%到90%重量存在。第一組分(a)可以佔雙組分組合物的至少 60wt.% >65wt.% >70wt.% >75wt.% >80wt.%或 85wt.%。第一組分
(a)最多可以佔雙組分組合物的65wt.% >70wt.% >75wt.% >80wt.% >85wt.%或 95wt.% ?
[0014]第二組分(b)可以以雙組分組合物的10%到40%重量存在。第二組分(b)可以佔雙組分組合物的至少 IOwt.% > 15wt.% >20wt.% >25wt.% >30wt.%或 35wt.%。第二組分
(b)最多可以佔雙組分組合物的15wt.% >20wt.% >25wt.% >30wt.% >35wt.%或 40wt.% ?
[0015]第一組分(a)包括通過混合(i)至少一種選自聚酯多元醇、聚酯-聚碳酸酯共聚物多元醇，以及它們的組合的多元醇，(ii)樹脂和(iii)任選的溶劑獲得的混合物。該聚酯-聚碳酸酯共聚物多元醇(i)可以是一種或多種聚酯多元醇和一種或多種聚碳酸酯多元醇的反應產物。
[0016]合適的聚酯多元醇是工業上公知的。這種合適的聚酯多元醇的示例是通過使二羧酸和/或單羧酸與過量的二醇和/或多羥基醇反應製備的那些。所述一種或多種聚酯多元醇是通過一種或多種有機酸和一種或多種二醇或具有2或更高官能度的聚二醇的反應產物製備的。
[0017]所述一種或多種有機酸可以選自例如包括鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、偏苯三酸、四氫鄰苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸、四氯鄰苯二甲酸、草酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、琥珀酸、蘋果酸、戊二酸、丙二酸、環己酸、軟木酸、2，2- 二甲基琥珀酸、3，3- 二甲基戊二酸、2，2- 二甲基戊二酸、馬來酸、富馬酸、衣康酸、脂肪酸(亞麻酸、油酸和類似的酸)，以及它們的組合的組。一種或多種有機酸可以是脂肪族酸、芳香族酸或其組合。還可以使用其中存在以上酸的酸酐。此外，還可以使用以類似的方式與酸反應形成聚酯多元醇低聚物的某些物質。這些物質包括內酯，例如己內酸酯和甲基己內酸酯，還包括羥基酸，例如酒石酸和二羥甲基丙酸。如果使用三醇或更高級多元醇(hydric alchol)，單羧酸例如乙酸可以用於聚酯多元醇低聚物的製備，並且基於一些目的，例如聚酯多元醇低聚物也是令人期望的。在以上限定中通常不是親水性的但是可以通過合適的技術，例如利用環氧乙烷和環氧丙烷進行氧化烷基化提供親水性的聚酯多元醇低聚物在本發明的上下文中被認為是親水性的多元醇。優選的，所述一種或多種有機酸是己二酸。
[0018]所述一種或多種具有2或更高官能度的二醇或聚二醇例如可以選自包括乙二醇、丁二醇、二聚體二醇、丙二醇-(1，2)和丙二醇-(1，3)、1，8-辛二醇、新戊二醇、環己烷二甲醇(1，4- 二羥基甲基環己烷)、2_甲基-1，3-丙二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷、己烷二醇-(1，6)、己烷三醇-(1，2，6)、丁烷三醇-(1，2，4)、三羥甲基乙烷、季戊四醇、對環己二醇、甘露醇和山梨醇、甲基配糖、還有二甘醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、一縮二丁二醇、聚丁二醇，以及它們的組合的組。所述一種或多種具有2或更高官能度的二醇或聚二醇優選包括二甘醇和丙三醇。
[0019]聚酯多元醇可以佔聚酯-聚碳酸酯共聚物多元醇的至少5wt.%U0wt.15wt.% >20wt.% >25wt.% >30wt.% >35wt.% >40wt.% >45wt.% >50wt.% >55wt.% >60wt.% >65wt.% >70wt.% >75wt.% >80wt.% >85wt.%或90wt.%。聚酯多兀醇最多可以佔聚酯-聚碳酸酯共聚物多元醇的 IOwt.%> 15wt.%>20wt.%>25wt.%>30wt.%>35wt.%>40wt.%>45wt.%>50wt.%>55wt.%>60wt.%>65wt.%>70wt.%>75wt.%>80wt.%>85wt.% >90wt.% 或 95wt.%。
[0020]合適的聚酯多元醇可由Northane Chemicals獲得，其商品名為Bester聚酯多元醇。該類型的合適的可商購獲得的產物包括Bester20聚酯多元醇、Bester35聚酯多元醇、Bester41聚酯多兀醇、Bester80聚酯多兀醇、BesterlOO聚酯多兀醇、Besterll3聚酯多兀醇、Besterl76聚酯多兀醇和Besterl90聚酯多兀醇。 [0021]所述一種或多種聚碳酸酯多元醇可以包括一種或多種來自具有2到50個碳原子的烷烴二醇的重複單元。該一種或多種聚碳酸酯多元醇可以包括來自具有2到20個碳原子的烷烴二醇的重複單元。該一種或多種聚碳酸酯多元醇可以是二官能度的聚碳酸酯多元醇。
[0022]所述一種或多種聚碳酸酯多元醇可以具有大約500到大約5000的數均分子量，優選的，其為大約500到大約3000，更優選的，其為大約1500到大約2500。
[0023]一種或多種聚碳酸酯多元醇可以具有大約22到大約220mg KOH/g的羥值平均值，例如大約45到75mg KOH/g。
[0024]所述一種或多種聚碳酸酯多元醇可以具有在60攝氏度下通過平行平板流變儀測量的大約4000到大約15000釐泊(cp)的粘度。
[0025]所述一種或多種聚碳酸酯多元醇可以通過使包括一種或多種烷烴二醇的至少一種多元醇混合物與至少一種有機碳酸酯反應而製備。該一種或多種聚碳酸酯多元醇可以通過使至少一種多元醇混合物和至少一種碳酸酯化合物進行聚合反應而獲得。對於進行該聚合反應的方法沒有特別的限制，並且該聚合反應可以通過使用現有技術中已知的常規方法進行。
[0026]所述一種或多種烷烴二醇可以選自包括在鏈(支化的或未支化的)中具有2到50個碳原子的脂肪族二醇的組，該鏈還可以被額外的雜原子例如氧(O)、硫(S)或氮(N)打斷。合適的二醇的實例是1，3-丙二醇、1，4- 丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，7-庚二醇、
I,2-十二燒二醇、環己燒而甲醇、3_甲基-1，5-戍二醇、2.4- 二乙基-1，5-戍二醇、2，4- 二乙基-1，5-戊二醇、二(2-羥基乙基)醚、二(6-羥基己基)醚或具有小於700g/mol的數均分子量的短鏈C2、C3或C4聚醚二醇，其組合，以及它們的異構體。
[0027]所述至少一種碳酸酯化合物可以選自碳酸亞烴酯、碳酸二芳基酯、碳酸二烷基酯、二氧雜環戍酮類(dioxolanones)、二(氯碳酸)己二醇酯、光氣和脲。合適的碳酸亞烴酯的實例可以包括亞乙基碳酸酯、三亞甲基碳酸酯、1，2-亞丙基碳酸酯、5-甲基-1，3-二氧雜環-2-酮、1，2-亞丁基碳酸酯、1，3-亞丁基碳酸酯、1，2-亞戊基碳酸酯以及類似物質。合適的碳酸二烷基酯的實例可以包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二正丁酯以及類似物質，並且碳酸二芳基酯可以包括碳酸二苯酯。
[0028]用於聚碳酸酯多元醇的聚合反應可以通過催化劑輔助實施。對於進行聚合反應的方法沒有特別的限制，且聚合反應可以通過使用現有技術中已知的常規方法進行。該聚合反應可以是酯交換反應。在酯交換反應中，一種物質優選在酯交換催化劑的存在下並且在反應條件下與反應試劑接觸。原則上，可以使用所有已知用於酯交換反應的可溶的催化劑作為催化劑(均相催化)，並且也可以使用非均相酯交換催化劑。根據苯發明的方法優選在催化劑的存在下進行。
[0029]元素周期表第1、I1、III和IV主族、第III和IV副族、以及來自稀土族的元素特別是T1、Zr、Pb、Sn和Sb的金屬的氫氧化物、氧化物、金屬醇化物、碳酸鹽和有機金屬化合物特別適合用於本發明能夠所述的方法。
[0030]合適的實例包括LiOH、Li2C03、K2CO3> KOH、NaOH、KOMe、NaOMe、MeOMgOAc、CaO, BaO,KOt-Bu, TiCl4、四醇化鈦或對苯二甲酸鈦、四醇化鋯、辛酸錫、二月桂酸二丁基錫、二丁基錫、氧化雙三丁基錫、草酸錫、硬脂酸鉛、三氧化銻和四異丙醇鋯。
[0031]芳香族氮雜環化合物也可以用於本發明所述的方法中，其可以是對應於R1R2R3N的叔胺，其中Rh獨立的表示C1-C3tl羥基烷基、C4-C30芳基或的C1-C3tl烷基，特別是三甲基胺、三乙基胺、三丁基胺、N, N- 二甲基環己基胺、N, N- 二甲基乙醇胺、1，8-重氮-雙環(5.4.0) -7-十一碳稀、1，4-重氣雙環-(2.2.2)羊燒、I, 2- 二(N, N- 二甲基-氛基)-乙燒、1，3-二(N-二甲基-氨基)丙烷和吡唳。
[0032]還可以使用鈉和鉀的醇化物和氫氧化物(NaOH、KOH、KOMe, NaOMe)、鈦、錫或鋯的醇化物(例如Ti (OPr)4)以及有機錫化合物，其中鈦、錫和鋯的四醇化物可以與二醇一起使用，該二醇包含酯的功能，或者與二醇和內酯的混合物一起使用。
[0033]存在的催化劑的量取決於催化劑的類型。在本發明所述的某些實施方式中，均相催化劑以最高1000ppm (0.1%)的濃度(相對於使用的脂肪族二醇，通過金屬的重量百分數表不)使用，優選在Ippm和500ppm(0.05% )之間，最優選在5ppm和IOOppm(0.01% )之間。反應完成後，催化劑可以留在產物中，或者可以分離出來、中和或掩蔽。催化劑可以留在產物中。
[0034]用於酯交換反應的溫度可以在120攝氏度到240攝氏度之間。該酯交換反應典型的在大氣壓力下進行，但是還可以使用更低或更高的壓力。在活化循環的末尾可以應用真空以除去任何揮發性物質。反應時間取決於多種變量，例如溫度、壓力、催化劑的類型和催化劑的濃度。
[0035] 示例性的包括一種或多種烷烴二醇組分的聚碳酸酯多元醇是由ArchChemicals, Inc.獲得的商品名為Poly-CD?220碳酸酯二醇的物質以及由BayerMaterialScience, LLC獲得的商品名為DEiSMOI1HEN K)多元醇的物質。
[0036]所述一種或多種聚碳酸酯多元醇可以佔聚酯-聚碳酸酯共聚物多元醇的至少 5wt.% > IOwt.% > 15wt.% >20wt.% >25wt.% >30wt.% >35wt.% >40wt.% >45wt.% >50wt.% >55wt.% >60wt.% >65wt.% >70wt.% >75wt.% >80wt.% >85wt.% 或 90wt.% ? 該一種或多種聚碳酸酯多元醇(b)最多可以佔聚酯-聚碳酸酯共聚物多元醇的IOwt.15wt.% >20wt.% >25wt.% >30wt.% >35wt.% >40wt.% >45wt.% >50wt.% >55wt.% >60wt.% >65wt.% >70wt.% >75wt.% >80wt.% >85wt.% >90wt.%或 95wt.%。
[0037]聚酯-聚碳酸酯共聚物多元醇可以通過使所述一種或多種多元醇和所述一種或多種聚碳酸酯多元醇進行聚合反應而製備。該聚合反應可以是酯交換反應。原則上，可以使用已知用於酯交換反應的所有可溶性催化劑作為催化劑(均相催化劑)，並且還可以使用非均相酯交換催化劑。同樣可以使用以上描述的用於形成聚碳酸酯多元醇的示例性的催化劑用於形成聚酯-聚碳酸酯共聚物多元醇。 [0038]如上所述，用於酯交換反應的溫度可以在120攝氏度到240攝氏度之間。該酯交換反應典型的在大氣壓力下進行，但是更低或更高的壓力也是有用的。在活化循環的末尾可以應用真空以除去任何揮發性物質。反應時間取決於變量，例如溫度、壓力、催化劑的類型和催化劑的濃度。在某些實施方式中，其中將鈦催化劑用於聚碳酸酯多元醇的製備，任何殘留在聚碳酸酯中的鈦催化劑會有助於酯交換反應用於形成聚酯-聚碳酸酯共聚物多元醇。
[0039]所述至少一種多元醇可以佔第一組分(a)的30到80重量％。該至少一種多元醇可以佔第一組分(a)的至少 30wt.% >35wt.% >40wt.% >45wt.% >50wt.% >55wt/ % >60wt.% >65wt.% >70wt.%或75wt.%。該至少一種多元醇最多可以佔第一組分(a)的35wt.%>40wt.%>45wt.%>50wt.%>55wt/ %>60wt.%>65wt.%>70wt.%>75wt.% 或80wt.% o
[0040]用於本發明中的樹脂例如可以包括多羥基酚和多羥基醇的縮水甘油聚醚。可以用於本發明的示例性樹脂例如包括以下物質的二縮水甘油醚:間苯二酚、兒茶酚、對苯二酚、雙酚、雙酚A、雙酚AP (I, 1-二(4-羥基苯基)-1-苯基乙烷)、雙酚F、雙酚K、四溴雙酚A、酚醛清漆樹脂、烷基取代的酚醛樹脂、苯酚-羥基苯甲醛樹脂、甲酚-羥基苯甲醛樹脂、二環戊二烯-苯酚樹脂、二環戊二烯-取代苯酚樹脂、四甲基雙酚、四甲基-四溴雙酚、四甲基三溴雙酚、四氯雙酚A，以及它們的任意組合。
[0041]示例性的樹脂產品可由Momentive Performance Chemicals商購獲得,其商品名為?ΡΙΚΟΤΕ^合適的可商購獲得的該類型的產品包括EPIK0TETMResinl54。
[0042]該樹脂可以佔第一組分(a)的2到20重量％。該樹脂可以佔第一組分(a)的至少2wt.% >5wt.% > IOwt.% > 15wt.% 或 18wt.% ? 該樹脂最多可以佔第一組分(a)的 5wt.% >IOwt.% > 15wt.% > 18wt.% 或 20wt/%。
[0043]第一組分(a)可以進一步包括溶劑。示例性的溶劑包括乙酸乙酯和酮，例如丙酮和甲乙酮(MEK)。
[0044]溶劑可以佔第一組分(a)的10到60重量％。該溶劑可以佔第一組分(a)的至少IOwt.% > 15wt.% >20wt.% >25wt.% >30wt.% >35wt/ % >40wt.% 或 55wt.% ? 該溶劑最多可以佔第一組分(a)的 15wt.% >20wt.% >25wt.% >30wt.% >35wt/% >40wt.% >45wt.% >50wt.% >55wt.% 或 60wt.%。[0045]第二組分(b)可以包括(i)通過使聚酯-聚碳酸酯共聚物多元醇、至少一種有機多異氰酸酯組分和至少一種擴鏈劑反應獲得的預聚物和(ii)任選的溶劑的混合物。
[0046]該預聚物可以包括聚酯-聚碳酸酯共聚物多元醇。該聚酯-聚碳酸酯多元醇可以是本發明之前所述的聚酯-聚碳酸酯共聚物多元醇。
[0047]該聚酯-聚碳酸酯共聚物多元醇可以佔預聚物的10到60重量％。該聚酯-聚碳酸酯共聚物多元醇可以佔預聚物的至少IOwt.%> 15wt.%>20wt.%>25wt.%>30wt.%>35wt/ %>40wt.%*55wt.%。該聚酯-聚碳酸酯共聚物多元醇最多可以佔預聚物的15wt.% >20wt.% >25wt.% >30wt.% >35wt/ % >40wt.% >45wt.% >50wt.% >55wt.% 或60wt.% o
[0048]該預聚物可以進一步包括至少一種有機多異氰酸酯組分。該至少一種有機多異氰酸酯組分可以具有大約1.9到4的官能度，且更優選為1.9到3.5並且特別為2.0到
3.3。所述一種或多種有機多異氰酸酯組分可以選自包括聚合物多異氰酸酯、芳香族多異氰酸酯、脂環族多異氰酸酯或脂肪族多異氰酸酯的組。示例性的多異氰酸酯例如包括間亞苯基二異氰酸酯，2，4-和/或2，6-甲苯二異氰酸酯(TDI)，二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)的多種異構體，以及具有多於2個異氰酸酯基團的多異氰酸酯，優選為MDI和MDI的衍生物，例如縮二脲改性的「液態」MDI產品和聚合的MDI (PMDI)，I, 3-和1，4_( 二異氰酸酯基甲基)環己烷，異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)，六亞甲基二異氰酸酯(HDI)，二(4-異氰酸酯基己基)甲烷或4，4』-二亞甲基二環己基二異氰酸酯(H12MDI)，以及它們的組合，還有TDI的2，4-和2，6異構體的混合物，且在本發明的實踐中前者是最優選的。典型的使用2，4異構體和2，6異構體的65/35重量％的混合物，但是在本發明的實踐中2，4異構體和2，6異構體的80/20重量％的混合物也是有用的，並且基於可獲得性其是優選的。合適的TDI產物是可獲得的，商品名為V0RANATE?，得自The Dow Chemical Company。優選的異氰酸酯包括亞甲基二苯基二異氰酸酯(MDI)和/或它的聚合形式(PMDI)用於製備本發明所述的預聚物。這些聚合的MDI產物可由The Dow Chemical Company獲得,其商品名為ISONATE?、PAPI?和VORANATE?.合適的可商購獲得的該類型的產物包括由The Dow Chemical Company獲得的ISONATE? M143MDI。脂環族多異氰酸酯產物可由Evonik Industries獲得,其商品名為VTESTANAT--合適的可商購獲得的這種類型的產物包括VESTANAT? T1890多異氰酸酯。芳香族多異氰酸酯產物可由BayerMaterialScience獲得，其商品名為DRSMODIJR幻多異氰酸酯。合適的可商購獲得的這種類型的產物包括DnSMODUR h L75多異氰酸酯。
[0049]對於彈性體、塗料和粘合劑來說，異氰酸酯指數通常在80到125之間，優選在90到110之間。對於預聚物來說，異氰酸酯指數通常在200到5000之間，優選在200到2000之間。
[0050]所述至少一種有機多異氰酸酯組分可以佔預聚物的30到90重量％。該至少一種有機多異氰酸酯組 分可以佔預聚物的至少30wt.%>35wt.%>40wt.%>45wt.%>50wt.%>55wt.% >60wt.% >65wt.% >70wt.% >75wt.% >80wt.%或 85wt.% ? 該至少一種有機多異氰酸酯組分最多可以佔預聚物的35wt.%>40wt.%>45wt.%>50wt.%>55wt.%>60wt.%>65wt.% >70wt.% >75wt.%.80wt.% >85wt.%或 90wt.%。[0051]預聚物可以進一步包括支化或擴鏈劑。任何包含兩個或更多個可以包含羥基或羧基基團的官能團的試劑都可以使用。示例性的試劑包括脂環族二環氧化物、芳香族二環氧化物、具有氧化烷基主鏈的二環氧化物、2，2，4-三甲基-1，3-戊烷二醇單異丁酸酯、丙三醇、三羥甲基丙烷(TMP)以及它們的混合物。
[0052]擴鏈劑可以佔預聚物的I到20重量％。該至少一種擴鏈劑可以佔預聚物的至少lwt.% >3wt.% >5wt.% > IOwt.% > 15wt.%或18wt.% ?該至少一種擴鏈劑最多可以佔預聚物的 3wt.% >5wt.% > IOwt.% > 15wt.% > 18wt.% 或 20wt.%。
[0053]預聚物可以通過使聚酯-聚碳酸酯共聚物多元醇、至少一種有機多異氰酸酯組分和擴鏈劑在40到90攝氏度下反應2到12個小時的一段時間形成。
[0054]預聚物可以具有5-40%的NC0%含量。
[0055]該預聚物可以佔第二組分(b)的40到90重量％。該預聚物可以佔第二組分(b)的至少 40wt.%>45wt.%>50wt.%>55wt/%>60wt.%>65wt.%>70wt.%>75wt.%>80wt.%或85wt.%。該預聚物最多可以佔第二組分(b)的45wt.% >50wt.% >55wt/% >60wt.% >65wt.% >70wt.% >75wt.% >80wt.% >85wt.%或 90wt.% ?[0056]第二組分(b)可以進一步包括溶劑。實例性的溶劑包括酮，例如丙酮和甲乙酮(MEK)，以及乙酸乙酯。
[0057]溶劑可以佔第二組分(b)的10到60重量％。溶劑可以佔第二組分(b)的至少IOwt.% > 15wt.% >20wt.% >25wt.% >30wt.% >35wt/ % >40wt.% 或 55wt.% ? 溶劑最多可以佔第二組分(b)的 15wt.%>20wt.%>25wt.%>30wt.%>35wt/ %>40wt.%>45wt.%>50wt.% >55wt.% 或 60wt.%。
[0058]在某些實施方式中，第二組分(b)包括(i)多異氰酸酯固化劑和(ii)任選的溶劑。該固化性混合物可以包括1.4-丁二醇和至少一種多異氰酸酯。示例性的多異氰酸酯是本發明之前提及的那些。在其中第二組分(b)不包含酯-碳酸酯共聚物多元醇的實施方式中，則組分(a)必須包含酯-碳酸酯共聚物多元醇以滿足所需要的性能標準。
[0059]在其中第二組分(b)包括多異氰酸酯固化劑的某些實施方式中，第一組分(a)可以以雙組分組合物重量的60%到95%的量存在。第一組分(a)可以佔雙組分組合物的至少 60wt.% >65wt.% >70wt.% >75wt.% >80wt.% >85wt.%或 90wt.% ? 第一組分(a)最多可以佔雙組分組合物的 65wt.% >70wt.% >75wt.% >80wt.% >85wt.%或 95wt.% ?
[0060]在其中第二組分(b)包括多異氰酸酯固化劑的某些實施方式中，第二組分(b)可以以雙組分組合物重量的5%到40%的量存在。第二組分(b)可以佔雙組分組合物的至少5wt.% > IOwt.% > 15wt.% >20wt.% >25wt.% >30wt.% 或 35wt.% ? 第二組分(b)最多可以佔雙組分組合物的 IOwt.% > 15wt.% >20wt.% >25wt.% >30wt.% >35wt.%或 40wt.% ?
[0061]雙組分組合物可以進一步包括在(a)或(b)中或者在二者中還包括一種或多種選自流平劑、潤溼劑、流動控制劑、填料、粘度調節劑、增塑劑、顏料、染料、UV吸收劑、粘合促進劑、熱穩定劑以及它們的混合物的物質。
[0062]示例性的增塑劑可以使用本發明的實施方式描述的那些，包括鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP);鄰苯二甲酸二異癸酯(DIDP);己二酸二辛酯、丙二酸異癸酯；二苯甲酸二甘醇酯，季戊四醇酯；油酸丁酯，乙醯基蓖麻醇酸甲酯；磷酸三鄰甲苯酯和磷酸三辛酯；聚己二酸丙二醇酯和聚己二酸丁二醇酯以及類似物質。這些增塑劑可以單獨使用或者兩種或多種組合使用。
[0063]可以用於本發明所述的實施方式中的示例性粘合促進劑包括環氧樹脂、酚醛樹月旨、現有技術已知的矽烷和氨基矽烷偶聯劑，烷基鈦酸酯和/或芳香族多異氰酸酯。
[0064]可以用於本發明所述的實施方式中的示例性的流平劑包括纖維素，例如硝基纖維素和乙酸丁酸纖維素。
[0065]可以用於本發明所述的實施方式中的示例性的潤溼劑包括二醇、矽烷、陰離子表面活性劑和任何現有技術中已知的潤溼劑。
[0066]可以用於本發明所述的實施方式中的示例性的流動控制劑包括聚丙烯酸酯，非離子氟代烷基酯表面活性劑，非離子烷基芳基聚醚醇，有機矽和類似物質。
[0067]可以用於本發明所述的實施方式中的示例性的填料包括熱解法二氧化矽、沉降二氧化矽、矽酸酐、矽酸水合物、滑石、碳黑、石灰石粉、塗布的和未塗布的膠狀碳酸鈣、塗布的和未塗布的研磨碳酸鈣、塗布的和未塗布的沉澱碳酸鈣、高嶺土、硅藻土、火泥、粘土、二氧化鈦、斑脫土、有機斑脫土、三氧化二鐵、氧化鋅、活性鋅白和纖維狀填料，例如玻璃纖維或細絲。
[0068]可以用於本發明所述的實施方式中的示例性的粘度調節劑包括鹼可溶性、酸可溶性和疏水改性的鹼可溶性或酸可溶性乳液聚合物、纖維素類、改性的纖維素類、天然樹膠，例如黃原膠以及類似物質。
[0069]可以用於本發明所述的實施方式中的示例性的顏料包括二氧化矽、碳酸鈣、碳酸鎂、氧化鈦、三氧化二鐵和碳黑。
[0070]可以用於本發明所述的實施方式中的示例性的染料包括媒染料，即由植物、昆蟲和藻類製備的染料，以及直接染料，其非限定性實例是基於對二氨基聯苯或對二氨基聯苯衍生物的那些。
[0071]可以用於本發明所述的實施方式中的示例性的紫外線吸收劑包括基於苯並三唑的紫外線吸收劑、基於水楊酸鹽的紫外線吸收劑、基於二苯甲酮的紫外線吸收劑、基於位阻胺的光穩定劑和基於鎳的光穩定劑。
[0072]可以用於本發明所述的實施方式中的示例性的熱穩定劑包括HCl清除劑，其非限定性實例為環氧大豆油，β -硫代二丙酸的酯，其非限定性實例是月桂酸酯、硬脂酸酯、十四烷酸酯或十三烷酸酯，巰基苯並咪唑，2-巰基苯並咪唑的鋅鹽，二丁基二硫代氨基甲酸鋅，雙十八烷基二硫化物，季戊四醇四_(β -十二烷基巰基)-丙酸酯和磷酸鉛。
[0073]本發明的實施方式還涉及粘合第一基材和第二基材的方法。該方法包括合併組分a)和組分b)以形成混合物；將混合物的塗層施用於第一基材或第二基材的至少一個表面，並且使第一基材的表面與第二基材的表面接觸，其中接觸的表面中的至少一個具有施用於其上的塗層。
[0074]在本發明特別的實施方式中，第一基材和第二基材中的至少一個包括塑料。該塑料可以選自聚(乙烯)、聚(丙烯)、聚(對苯二甲酸乙二醇酯)、聚氟乙烯以及它們的混合物。此外，第一基材和第二基材中的至少一個可以包括木材、金屬、塑料、紙張、帆布、陶瓷、石頭、玻璃和/或混凝土。
[0075]當第一和第二基材的表面接觸時，它們在使得在基材之間形成粘合的條件和一段時間內接觸。本發明特別有利的是迄今為止難以具有足夠剝離強度(分離基材所需要的力的度量)的粘合的基材結合可以因此粘合在一起。這種基材結合的非限定性實例包括粘合的聚氟乙烯和聚(對苯二甲酸乙二醇酯)。
[0076]雖然並不限制於單獨的理論，使用本發明基於粘合劑和基材之間的界面相互作用(例如，潤溼和表面能)以及交聯劑發展的粘合劑或粘合劑的固化形成基材之間的粘合。基材形成最初的粘合所花費的時間是重要的，因為固化越快導致加工越快。
[0077]在本發明的實施方式中，基材在足以促進粘合劑將基材粘合在一起的能力的溫度下接觸。如此，基材在至少O攝氏度的溫度下接觸，在一些情況中為至少10攝氏度，在其他情況中為至少20攝氏度並且在一些情況中為至少25攝氏度。同樣的，用於基材的接觸溫度可以最高為150攝氏度，在一些情況中最高為120攝氏度，在其他情況中最高為100攝氏度並且在一些情況中最高為80攝氏度。使基材接觸的溫度可以是以上敘述的任何值或任何值之間的範圍。
[0078]在本發明的實施方式中，基材在足以促進粘合劑將基材粘合在一起的能力的壓力下接觸。如此，基質在環境或大氣壓力下接觸，在一些情況中為至少lOpsi，在其他情況中為至少20psi且在一些情況中為至少30psi。同樣的,用於基材的接觸壓力最高為500psi,在一些情況中最高為400psi,在其他情況中最高為300psi且在一些情況中最高為250psi。用於使基材接觸的壓力可以是以上敘述的任何值或任何值之間的範圍。 實施例:
[0079]本發明描述的實施方式的目的和優點進一步通過以下實施例進行解釋說明。實施例中描述的特殊物質和它們的用量，以及其他條件和細節將並不用於限制本發明描述的實施方式。本發明的實施例通過字母「E」後的樣品號標記，而並不是本發明的實施例的對比實施例通過字母「 C」後的樣品號標記。
[0080]用於實施例的原料的描述如下:
[0081]
【權利要求】
1.一種雙組分可固化粘合劑或密封劑組合物，其包括: (a)第一組分，其包括以下物質的混合物: (i)聚酯-聚碳酸酯共聚物多元醇，其由以下物質反應獲得: 聚酯多元醇，其為以下物質的反應產物: 一種或多種有機酸；和 一種或多種具有2或更高官能度的二醇； 和 一種或多種聚碳酸酯多元醇； (ii)樹脂；和 (iii)任選的溶劑；以及 (b)第二組分，其包括多異氰酸酯固化劑。
2.一種雙組分可固化粘合劑或密封劑組合物，其包括: (a)第一組分，其為以下物質的混合物: (i)選自聚酯多元醇、聚酯-聚碳酸酯共聚物多元醇及其組合的至少一種多元醇； (ii)樹脂；和 (iii)任選的溶劑；以及 (b)第二組分，其包括: (i)通過以下物質反應獲得的預聚物: 聚酯-聚碳酸酯共聚物多元醇，其為以下物質的反應產物: 聚酯多元醇，其為以下物質的反應產物: 一種或多種有機酸；和 一種和多種具有2和更高官能度的二醇；以及 一種和多種聚碳酸酯多元醇； 至少一種有機多異氰酸酯組分；和 至少一種擴鏈劑；以及 (ii)任選的溶劑。
3.權利要求1或2的組合物，其中所述一種或多種有機酸選自鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、偏苯三酸、四氫鄰苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸、四氯鄰苯二甲酸、草酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、琥珀酸、蘋果酸、戊二酸、丙二酸、環己酸、軟木酸、2，2-二甲基琥珀酸、3，3-二甲基戊二酸、2，2-二甲基戊二酸、馬來酸、富馬酸、衣康酸、脂肪酸，以及它們的組入口 ο
4.權利要求1到3的組合物，其中所述一種或多種具有2或更高官能度的二醇選自乙二醇、丙二醇-(1，2)、丙二醇-(1，3)、1，8-辛二醇、新戊二醇、環己烷二甲醇(1，4-二羥基甲基環己烷)、1，6-己烷二醇、1，4- 丁二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷、己烷三醇-(1，2，6)、丁烷三醇-(1，2，4)、三羥甲基乙烷、季戊四醇、對環己二醇、甘露醇和山梨醇、甲基配糖、二甘醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、一縮二丁二醇、聚丁二醇，以及它們的組合。
5.權利要求1到4的組合物，其中所述一種或多種有機酸包括己二酸和間苯二甲酸，並且所述一種或多種二醇包括1，6-己二醇。
6.權利要求1到5的組合物，其中所述一種或多種聚碳酸酯多元醇包括: (a)來自一種或多種具有2到50個碳原子的烷烴二醇的重複單元，其具有500到3000的數均分子量；以及 (b)至少一種碳酸酯化合物，其選自碳酸亞烴酯、碳酸二芳基酯、碳酸二烷基酯、二氧雜環戍酮類(dioxolanones)、二(氯碳酸)己二醇酯、光氣、脲和它們的組合。
7.權利要求6的組合物，其中所述一種或多種烷烴二醇選自1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，7-庚二醇、1，2-十二烷二醇、環己烷二甲醇、3-甲基-1，5-戊二醇、2，4-二乙基-1，5-戊二醇、二(2-羥基乙基)醚、二(6-羥基己基)醚或具有小於700g/mol的數均分子量的短鏈C2、C3或C4聚醚二醇，以及它們的組合。
8.權利要求6或7的組合物，其中所述至少一種碳酸酯化合物選自碳酸亞烴酯、碳酸二芳基酯、碳酸二烷基酯、二氧雜環戍酮類(dioxolanones)、二(氯碳酸)己二醇酯、光氣或脲。
9.權利要求2到8的組合物，其中所述至少一種有機多異氰酸酯組分選自聚合物多異氰酸酯、芳香族異氰酸酯、脂環族異氰酸酯或脂肪族異氰酸酯。
10.權利要求2到9的組合物，其中所述至少一種有機多異氰酸酯組分是包含二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)的聚亞甲基聚苯基異氰酸酯。
11.權利要求1到10的組合物，其中所述樹脂選自丙烯酸類樹脂、酚醛樹脂，以及它們的組合。
12.權利要求2到11的組合物，其中所述擴鏈劑是三羥甲基丙烷。
13.權利要求1到12的組合物,其進一步包括:在(a)或(b)中或者在二者中還包括一種或多種選自流平劑、潤溼劑、流動控制劑、填料、粘度調節劑、增塑劑、顏料、染料、UV吸收劑、粘合促進劑、熱穩定劑以及它們的混合物的物質。
14.權利要求2到13的組合物，其中所述至少一種多元醇以第一組分(a)的30到80重量％的量存在。
15.權利要求2到14的組合物，其中所述聚酯-聚碳酸酯共聚物多元醇以所述預聚物的10到60重量％的量存在。
16.權利要求1到15的組合物，其中第一組分(a)以所述雙組分組合物的60到90重量％的量存在且第二組分(b)以所述雙組分組合物的10到40重量％的量存在。
【文檔編號】C08G63/64GK103946258SQ201280056999
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年12月4日 優先權日:2011年12月14日
【發明者】V.伯託洛尼, O.拉布洛塔, H.辛格, J.吉梅尼茲, W.H.希斯, A.辛格, W.A.庫恩斯 申請人:陶氏環球技術有限責任公司, 羅姆及哈斯公司