專利名稱：濕氣活化的粘合劑組合物的制作方法
有關(guān)申請(qǐng)的交叉文獻(xiàn)本申請(qǐng)是1993年10月14日申請(qǐng)的、名稱為“濕氣活化的粘合劑組合物”的待審查美國專利申請(qǐng)?zhí)?8/136,359的部分續(xù)申請(qǐng)。
發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及濕氣活化粘合劑組合物和它們的制備方法及用途。更具體地說，本發(fā)明涉及可冷固化的濕氣活化粘合劑組合物。
發(fā)明的背景過去一直需求能體現(xiàn)較長(zhǎng)適用期和快固化速率的一種適用于木制品的粘合劑。此類粘合劑在制造膠合板、刨花板、纖維板等時(shí)非常有用。然而，在簡(jiǎn)單的配方中，已證明很難獲得這些特性。
膠合板工業(yè)也需求一種能夠粘結(jié)具有較高濕氣(水分)含量的木素纖維素溶液的粘合劑，得以有效地生產(chǎn)層積單板。例如，對(duì)于用于這些工業(yè)的粘合劑來說，希望能夠粘結(jié)具有濕氣含量為，例如，10～20％的基材。最常見的粘合劑，如酚醛型粘合劑，要求濕氣含量低于7％。
此類酚醛型樹脂的實(shí)例被公開在，例如，Plywood and AdhesiveTechnology(膠合板和粘合劑技術(shù))，Sellers，Jr.，MarcelDekker，Inc.(1985)。這些樹脂能獲得優(yōu)異的粘合性能，但缺點(diǎn)在于它們需要熱活化和需要大量的時(shí)間進(jìn)行固化。而且，如以上所指出的那樣，這類樹脂不能有效地與高濕氣含量的基材一起使用。所以，基材必須被干燥至較低的濕氣含量(一般約5wt％)，其結(jié)果導(dǎo)致木材材積受損失以及成本和生產(chǎn)時(shí)間增加。
基于異氰酸酯的粘合劑也是已知的，并用來制造層壓的木/紙結(jié)構(gòu)件。在從纖維素和木素纖維素材料制造薄板(waferboard)，纖維板和紙層薄板時(shí)，多異氰酸酯用作粘合劑。基于異氰酸酯的粘合劑的例子記載于US 4,414,361中，它公開了多異氰酸酯-環(huán)狀堿性碳酸鹽粘結(jié)劑組合物和它們?cè)谥圃炷舅乩w維素復(fù)合模制品時(shí)的用途。這一專利公開了將粘合劑添加到木素纖維素材料中及在約140～220℃的溫度下模塑這一混合物。這些多異氰酸酯需要200℃或200C以上的溫度進(jìn)行固化，為的是產(chǎn)生可接受的物理粘結(jié)強(qiáng)度。這一極端溫度的使用降低了木材材積，從成本或加工來看通常是不希望的。
所以，可以看出，需要一種用來制造木材替代品如層壓的木材成材的單組分粘合劑組合物，它在較低的溫度下，例如室溫下，充分固化。還需要此類粘合劑，它具有適用于工業(yè)生產(chǎn)方法的長(zhǎng)的適用期。此外，需要使用此類粘合劑，用纖維素材料和木素纖維素材料制造復(fù)合材料制品的方法。
發(fā)明概要這些目的可由本發(fā)明的粘合劑組合物達(dá)到，這些組合物體現(xiàn)出優(yōu)異的粘合性能及長(zhǎng)的適用期和快的固化速率，尤其在室溫下。本發(fā)明的組合物能被存在于與其一起使用的基材中的濕氣活化，因而，它們最有效地與具有較高濕氣含量(如7％或7％以上)的基材一起使用。所以，本發(fā)明組合物能有效地與各種木素纖維素材料一起使用，尤其用來制備如上所討論的木材替代品。本發(fā)明粘合劑組合物與現(xiàn)有技術(shù)的體系相比較而言的其它優(yōu)點(diǎn)是，它們能夠冷固化，即，可以在室溫下固化，或通過加熱固化。
本發(fā)明涉及濕氣活化的粘合劑組合物，它包括(a)多異氰酸酯和(b)異氰酸酯反應(yīng)活性組分的反應(yīng)產(chǎn)物，組分(b)包含至少一種脂族叔胺引發(fā)的、環(huán)氧乙烷含量至少為1％的多元醇。本發(fā)明進(jìn)一步涉及粘結(jié)多層基材的方法，包括(1)在至少一種基材的表面上涂上包含(a)多異氰酸酯和(b)異氰酸酯反應(yīng)活性組分的反應(yīng)產(chǎn)物的一種濕氣活化粘合劑組合物，組分(b)包含至少一種脂族叔胺引發(fā)的且環(huán)氧乙烷含量至少為1％的多元醇；(2)讓該基材的這一表面與第二基材的表面接觸；(3)對(duì)接觸面施壓；和(4)固化粘合劑組合物。
發(fā)明的詳細(xì)敘述本發(fā)明粘合劑組合物包括約99～約70％的，優(yōu)選約93～約80％和最優(yōu)選約90～約80％(按重量)的多異氰酸酯組分。
可用于本發(fā)明的多異氰酸酯是數(shù)均異氰酸酯官能度大于2.0，優(yōu)選大于2.1，更優(yōu)選大于2.3和最優(yōu)選大于2.5的那些。有用的多異氰酸酯應(yīng)具有數(shù)均分子量約100～約5000，和優(yōu)選約120～約1800。優(yōu)選的是，至少50摩爾％的和優(yōu)選至少90摩爾％的異氰酸酯基直接鍵接于芳基。
適宜的芳族多異氰酸酯包括，例如對(duì)苯二異氰酸酯；間苯二異氰酸酯；2，4-甲苯二異氰酸酯；2，6-甲苯二異氰酸酯；萘二異氰酸酯；聯(lián)茴香二異氰酸酯；多亞甲基多苯基多異氰酸酯2，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯(2，4′-MDI)；4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯(4，4′-MDI)；3，3′-二甲基-4，4′-聯(lián)苯二異氰酸酯；官能度高于2的聚(二苯基甲烷多異氰酸酯)；以及它們的混合物。多異氰酸酯的2，4′-MDI含量應(yīng)低于18.0％，優(yōu)選低于10％和最優(yōu)選低于5％。MDI異構(gòu)體，這些異構(gòu)體與聚(二苯基甲烷多異氰酸酯)的混合物，聚(二苯基甲烷多異氰酸酯)本身及其衍生物是優(yōu)選的。
多異氰酸酯可包括少量脂族多異氰酸酯。合適的脂族多異氰酸酯包括異佛爾酮二異氰酸酯；1，6-六亞甲基二異氰酸酯；1，4-環(huán)己基二異氰酸酯，上述芳族多異氰酸酯的飽和類似物及其混合物。
本發(fā)明的多異氰酸酯組分優(yōu)選是聚合多異氰酸酯，和更優(yōu)選聚合二苯基甲烷二異氰酸酯。商業(yè)途徑可獲得的聚合多異氰酸酯包括從ICAmericas Inc.，Wilmington，Delaware購得的Rubiflex26A。
異氰酸酯終端的預(yù)聚物也可用于本發(fā)明。本文使用的術(shù)語“異氰酸酯終止的預(yù)聚物”包括預(yù)聚物及假預(yù)聚物，即，預(yù)聚物和多異氰酸酯(從它制得預(yù)聚物)的混合物。用于本發(fā)明組合物的異氰酸酯終止的預(yù)聚物應(yīng)具有游離異氰酸酯(NCO)含量為約10～約26％，優(yōu)選約16～約26％。一般來說，聚合多異氰酸酯可通過過量的多異氰酸酯與多元醇的反應(yīng)來制備，多元醇包括胺化多元醇或其亞胺基化或烯胺化產(chǎn)物。
用來制備異氰酸酯終端的預(yù)聚物的合適多元醇包括(a)分子量為約1000～3000和平均羥基官能度為約1.9～4的聚醚多元醇、硫醚多元醇和/或基于烴的多元醇；(b)分子量為1000或1000以上且平均羥基官能度為約1.9～4的聚酯多元醇。
用于本發(fā)明的特別優(yōu)選的異氰酸酯終端的預(yù)聚物是MDI預(yù)聚物，它是過量聚合MDI與聚醚多元醇的反應(yīng)產(chǎn)物。聚醚多元醇優(yōu)選是羥值為25～120的二醇或三醇。多元醇應(yīng)具有數(shù)均分子量為約1000～3000。此類預(yù)聚物一般應(yīng)具有的游離NCO含量高于約10％，優(yōu)選高于約16％和最優(yōu)選約16～約26％。合適的聚合物是其中異氰酸酯(NCO)對(duì)羥基(OH)的化學(xué)計(jì)量比率超過1∶1的那些，從ICIAmericas購得的RubinateM是用于本發(fā)明的合適的聚合MDI組合物。
更優(yōu)選地，多異氰酸酯組分是聚合MDI，如前述RubinateM和純MDI的摻混物。已發(fā)現(xiàn)此類共混物對(duì)木素纖維素基材有改進(jìn)的滲透性，具有較高的木結(jié)構(gòu)破壞(wood failure)，與膠層破壞相反。適用于本發(fā)明的以商業(yè)途徑獲得的純MDI產(chǎn)品是購自ICI AmericasInc的Rubinate。這些共混物的聚合MDI/純MDI比例為約95∶5～50∶50，和優(yōu)選為60∶40～80∶20。
本發(fā)明組合物的第二組分是異氰酸酯反應(yīng)活性的組分，包含至少一種脂族叔胺引發(fā)的，環(huán)氧乙烷含量為至少1％的多元醇。優(yōu)選地，環(huán)氧乙烷含量為約1～約90％，優(yōu)選為約5～約60％和最優(yōu)選約10～約40％。脂族叔胺引發(fā)的多元醇在預(yù)聚物中提供的環(huán)氧乙烷含量為約0.01～約27％，優(yōu)選約0.35～約12％和最優(yōu)選約1～8％。這一環(huán)氧乙烷量是預(yù)聚物中的總量?，F(xiàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，該多元醇可以含有任何量的環(huán)氧丙烷。
合適的脂族叔胺引發(fā)的多元醇是已知的具有至少兩個(gè)活性氫原子的胺類或氨基醇類與環(huán)氧乙烷和/或環(huán)氧丙烷的烷氧基化產(chǎn)物。合適的引發(fā)劑分子包括氨、乙二胺、六亞甲基二胺、甲胺、二氨基二苯基甲烷、苯胺、乙醇胺、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、四羥基乙基乙二胺，等。
合適的脂族叔胺引發(fā)的多元醇是其中引發(fā)劑包含約1～18個(gè)和優(yōu)選約1～約6個(gè)碳原子的那些。合適的脂族叔胺引發(fā)的多元醇的平均分子量為約1500～約10,000，和優(yōu)選1500～約6000，平均OH官能度為約1.8-6.0。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，胺引發(fā)的多元醇中氮的濃度關(guān)系到組合物的效率即快固化速率。一般說來，氮濃度應(yīng)為約0.002～約0.02 eqN/100g，優(yōu)選約0.004～約0.008 eqN/100g，和最優(yōu)選約0.006 eqN/100g。
用于本發(fā)明的優(yōu)選的胺引發(fā)多元醇包括從乙二胺、三亞乙基四胺和三乙醇胺制備的那些。
本發(fā)明組合物中組分(b)，脂族叔胺引發(fā)的多元醇組分，的含量為約1～約30％，優(yōu)選約7～約20％和最優(yōu)選約10～約20％(按重量)，以組合物中異氰酸酯和多元醇的總量為基礎(chǔ)。
在其最優(yōu)選的形式中，胺引發(fā)多元醇是基于乙二胺的和含有環(huán)氧乙烷的多元醇。合適的基于乙二胺的多元醇是環(huán)氧乙烷含量為約1～約90％，優(yōu)選約5～約60％，和最優(yōu)選約10～約40％的那些。環(huán)氧乙烷含量指用來制備如上所討論多元醇的環(huán)氧乙烷的量。在制備過程中，環(huán)氧乙烷與引發(fā)劑反應(yīng)。多元醇的分子量在1500～5000范圍內(nèi)。
用于本發(fā)明的合適的基于乙二胺的多元醇包括具有以下結(jié)構(gòu)式的那些 其中x是在約1.0～約29.0之間，優(yōu)選在約4.0～約20之間和最優(yōu)選在約4.0～約14之間的整數(shù)；和y是在約0.1～約10.0之間和優(yōu)選在約2.0～約4.0之間的整數(shù)。合適的基于乙二胺的多元醇是能夠通過商業(yè)途徑獲得的，如能從ICI Americas Inc購得的“Synperonic T”系列。
盡管不想受單一的理論限制，據(jù)信本發(fā)明粘合劑組合物中的胺引發(fā)多元醇保持非活性，一直到與木材中的濕氣接觸為止。一旦胺引發(fā)多元醇與濕氣接觸，據(jù)信促進(jìn)了體系中多異氰酸酯和水之間的反應(yīng)，從而加速了粘合作用。結(jié)果是該粘合劑較快地固化。而且，粘合劑保留在木材表面上(此時(shí)最有效)并能產(chǎn)生加工所需的冷粘性。
本發(fā)明組合物進(jìn)一步包括具有催化作用的各種化合物以改進(jìn)體系的固化速率。合適催化劑的例子有，例如，叔胺催化劑。合適的叔胺催化劑能夠通過商業(yè)途徑從Union Carbide以Niax A-4獲得，及Thancat DMDEE從Texaco獲得，最優(yōu)選地，Niax A-4催化劑用于較慢的固化體系。
當(dāng)用于本發(fā)明粘合劑組合物時(shí)，催化劑的含量為約0.1～約2.0％(重量)和優(yōu)選約0.25～約1.0％(重量)，以組合物中聚氨酯的總重量為基礎(chǔ)。
本發(fā)明粘合劑組合物可通過在合適條件下簡(jiǎn)單地混合或共混多異氰酸酯組分和多元醇組分而制得。尤其如果兩組分都是液體的話。不允許濕氣進(jìn)入該體系。如果一個(gè)組分是固體。該組分應(yīng)該充分地溶于另一液體組分。在任何情況下，由本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人員從本公開物所能體會(huì)到的任何方式來混合或共混這些組分。
常規(guī)的填料如碳酸鈣和粘土一般加入到組合物中。已發(fā)現(xiàn)填料可用來將粘合劑保持在欲處理基材的表面上。同時(shí)，有必須使用稀釋劑和/或潤(rùn)濕劑改善組合物的粘度。這些原料以適合特定應(yīng)用的量使用，這對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人員從本公開物來看是十分明顯的。
已發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的粘合劑組合物，在施用于基材之前混合時(shí)，在無濕氣條件下具有大約一個(gè)月或更長(zhǎng)的適用期。
本發(fā)明的組合物也是“冷固化的”，即可以在約10℃至室溫之間的溫度下固化，盡管也可以熱固化。所以，本發(fā)明組合物可在約10℃～約250℃之間的溫度下固化。優(yōu)選地，本發(fā)明組合物在約23℃～約125℃之間的溫度下固化。一般來說，絕大部分體系在室溫下在約10～60分鐘內(nèi)固化。
本發(fā)明粘合劑組合物可用來粘結(jié)許多不同類型的含濕氣基材。優(yōu)選地，本發(fā)明組合物用來將多層木基材粘結(jié)在一起，以制備工程木制品。優(yōu)選的是，至少一種基材選自木、紙、稻殼、水泥、石頭、布、草、玉米外皮、甘蔗渣、堅(jiān)果殼、聚合物泡沫膜和片，聚合物泡沫和纖維材料。優(yōu)選地，本組合物用來制造多層基材復(fù)合材料或?qū)訅褐破?，尤其包含木素纖維素或纖維素材料如木材或紙的那些，用來制造產(chǎn)品如膠合板、層壓木板、薄板(warferboard)、顆粒板、纖維板、刨花板、和取向的木制品，如可從McMillan Bloedell獲得的“Parallam”。
由于本發(fā)明粘合劑組合物是濕氣活化的，重要的是基材具有較高的濕氣含量。具體地說，基材應(yīng)具有至少約7％的濕氣含量。優(yōu)選地，基材的濕氣含量為約10～20％(重量)和更優(yōu)選約12～15％(重量)。
當(dāng)用來將多層基材粘結(jié)在一起時(shí)，本組合物被涂在第一基材的表面上。然后，第二基材的表面與第一基材的含有本組合物的表面接觸。對(duì)接觸表面施壓，讓粘合劑組合物固化。與第一基材接觸的第二基材的表面一般沒有涂本發(fā)明粘合劑組合物。然而，該表面也可在與基材接觸前被涂覆本組合物。
本粘合劑組合物也可經(jīng)配方設(shè)計(jì)后在施用于基材之后立即提供冷粘性。這對(duì)于預(yù)壓操作(其中機(jī)械處理通常是必要的)來說特別有用。冷粘性可由配制劑中包含約10～20％的較快作用的乙二胺基多元醇來實(shí)現(xiàn)。一般來說，具有較高環(huán)氧乙烷含量(即高于25％)的那些多元醇被認(rèn)為是較快作用的。
本發(fā)明粘合劑組合物可以任何常規(guī)的方式涂覆在基材表面上。例如，表面可由噴涂、刷涂等方式用組合物涂覆。將粘合劑組合物涂覆在供特殊應(yīng)用的基材的表面上的合適方式對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域中的那些熟練人員從本公開物來看是十分清楚的。
在涂覆過的基材相互接觸之后，對(duì)其施加壓力。壓力應(yīng)足以引起表面相互粘附。一般，壓力的大小和施壓時(shí)間沒有限定，特定的壓力和時(shí)間對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域中熟練人員從本公開物來看是十分清楚的。然而，發(fā)現(xiàn)有利的是，經(jīng)約10～約20分鐘施加大約10～200磅/英寸2的壓力會(huì)引起大部分基材適當(dāng)?shù)卣澈稀Ｒ话阍诖蠹s1個(gè)小時(shí)內(nèi)對(duì)處理過的基材作進(jìn)一步的加工。
現(xiàn)由下面的實(shí)施例說明本發(fā)明，它們不是為了限定本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例根據(jù)本發(fā)明制備下面的粘合劑組合物。
實(shí)施例1配制劑A 重量份數(shù)MDI預(yù)聚物 25.0多元醇1 10.0Thancat DMDEE0.1碳酸鈣No.7 10.0苯甲醛 0.5MDI預(yù)聚物具有24.5％的NCO含量并且是通過Rubinol-456(可從ICI Americas Inc.獲得的聚醚二元醇)與聚合MDI/純MDI的80/20共混物進(jìn)行反應(yīng)而制得的。所用的標(biāo)準(zhǔn)聚合MDI是RubinateMTM和所用純MDI是Rubinate 44TM，兩者都能從ICI Americas Inc購得。多元醇1是“Synperonic T 701”，它是從ICI AmericasInc.購得的一種基于乙二胺的多元醇。
通過在標(biāo)準(zhǔn)混合杯中在室溫下?lián)交旄鹘M分并由手工攪拌來制備配制劑A。
南方松木層板在濕氣老化箱中在95％相對(duì)濕度和95。F下被調(diào)節(jié)至濕氣含量14.0％。然后用刷子將配制劑A以涂裝重量12.0克/英尺2涂在兩單獨(dú)層板的一側(cè)。涂覆過的層板然后接觸在一起，并在室溫下以150磅/英寸2壓力施壓20分鐘。
根據(jù)關(guān)于外部型試驗(yàn)的APA(美國膠合板協(xié)會(huì))指南，試驗(yàn)所制備層板的膠層配方。具體地說，每一樣品層板被試驗(yàn)加速的老化剪切。每一樣品被煮沸4小時(shí)，然后在145°F(±5°F)下干燥20小時(shí)。干燥后，樣品再次煮沸4小時(shí)并在水中冷卻。
然后讓每一種樣品進(jìn)行剪切試驗(yàn)，方式是將每一種試樣放入壓力釜中并將整個(gè)釜浸入冷自來水中。然后抽25英寸汞柱的真空并保持30分鐘，接著立即施加65-70磅/英寸2的壓力達(dá)30分鐘。然后從釜中取出樣品，在剪切試驗(yàn)機(jī)中通過拉伸負(fù)載至破壞來趁濕進(jìn)行試驗(yàn)。然后對(duì)于每一種樣品評(píng)價(jià)在剪切表面上發(fā)生的木結(jié)構(gòu)破壞的百分?jǐn)?shù)。
用配制劑A制備的樣品在99.0磅/英寸2的剪切負(fù)荷下顯示出高于85％的木結(jié)構(gòu)破壞率。
配制劑B重量份數(shù)MDI預(yù)聚物25.0多元醇1 10.0Thancat DMDEE 0.1碳酸鈣 No.7 10.0
用于配制劑B的MDI預(yù)聚物具有24％的NCO含量并且是由RubinolF-456與Rubinate MTM//Rubinate 44TM的60/40共混物反應(yīng)制得的。
按以上關(guān)于使用配制劑A的描述來處理南方松木層板，只是調(diào)節(jié)層板的濕度至10％。配制劑B以14克/英尺2的量涂在兩單獨(dú)層板的一側(cè)。樣品在室溫下和200磅/英寸2下加壓。
按以上所述來試驗(yàn)樣品的加速老化剪切，并發(fā)現(xiàn)在剪切負(fù)荷177磅/英寸2下具有高于85％的木結(jié)構(gòu)破壞率。
配制劑C 重量份數(shù)MDI預(yù)聚物 25.0多元醇13.25多元醇20.75Niax A-4 0.25碳酸鈣 No.710.0SAG 47 0.07用于配制劑C的MDI預(yù)聚物具有26％的NCO含量并且是由RubinolF-456TM與Rubinate MTM反應(yīng)制得的。多元醇2是能從ICIAmericas Inc.購買的“Synperonic T304”，它也是基于乙二胺的多元醇。SAG 47是能從Union Carbide購買的消泡劑。
南方松木層板被調(diào)節(jié)濕氣含量至10％。配制劑C以12克/英尺2的量涂在兩單獨(dú)層板的一側(cè)。在10分鐘內(nèi)體系產(chǎn)生冷粘性。
樣品在150磅/英寸2下冷預(yù)壓4分鐘。樣品然后在300。F溫度下在200磅/英寸2下熱壓3分鐘。
每一種樣品然后按以上關(guān)于使用配制劑A的描述來試驗(yàn)加速老化剪切。樣品在剪切負(fù)荷92磅/英寸2下顯示出高于85％的木結(jié)構(gòu)破壞。
所以，能夠看出，本發(fā)明粘合劑組合物提供了優(yōu)異的粘合性，這可由冷固化和熱固化(配制劑C)兩體系中較高的木結(jié)構(gòu)破壞程度來說明。
實(shí)施例2通過讓Rubinate1840聚合MDI(PMDI)與多元醇組分在室溫下混合來制備十一個(gè)樹脂樣品，所有的樣品由簡(jiǎn)單的手工混合來制備，盡管樣品8-12需要?jiǎng)×覕嚢?。每一種樣品的組成列于下表1。
表1<
Synperonic T304是來自ICI Americas Inc.的一種基于乙二胺的多元醇，其中含有40％EO。
Dal＋olac R-140是來自ICI Americas Inc.的一種基于三乙醇胺的多元醇。
Carbowax MOPEGS是購自Union Carbide的甲氧基聚乙二醇。
Vornol R800是購自Dow.的一種EDA的環(huán)氧丙烷加成物。
Petrolite X-8117是購自Petrolite Corp.的一種具有80/10的PO/EO比例的烴氧基化胺。
Petrolite X-8118是購自Petrolite Corp.的一種具有80/30的PO/EO比例的烴氧基化胺。
Petrolite X-8119是購自Petrolite Corp.的一種具有105/50的PO/EO比例的烴氧基化胺。
Petrolite X-8120是購自Petrolite Corp.的一種具有105/80的PO/EO比例的烴氧基化胺。
Petrolite X-8121是購自Petrolite Corp.的一種具有105/90的PO/EO比例的烴氧基化胺。
來自Louisiana Paeific的磨細(xì)的山楊薄片與每一種樹脂樣品按木/樹脂比例2∶1混合。然后在德克薩斯儀器差示掃描量熱儀(DSC)2910上獲得量熱測(cè)量值。將樹脂/木混合物的30mg樣品放在DSC樣品皿內(nèi)并密封。樣品在500磅/英寸2下以每分鐘10℃的速度升溫。測(cè)量每一樣品的峰溫。結(jié)果與每一種樣品中的氮當(dāng)量一起列于表2。
表2
峰溫指在樹脂和木之間發(fā)生反應(yīng)的點(diǎn)，所以低峰溫代表了高反應(yīng)活性，即快固化速率。
從表2可看出，樣品2和7具有最快的固化速率。在多元醇中不含環(huán)氧乙烷的樣品3和5具有較高的固化速率。樣品4和6，其中環(huán)氧乙烷已單獨(dú)加入(通過向體系加入MOPEGS)和因而在多元醇上也不含環(huán)氧乙烷時(shí)，也具有較高的固化速率。在多元醇中有較低胺含量的樣品8-12與有較高胺濃度的那些樣品相比，具有較慢的固化速率。
所以，實(shí)施例2清楚表明，在多元醇中提高胺濃度和在多元醇上有至少一些環(huán)氧乙烷都會(huì)改進(jìn)固化速率。
本發(fā)明在不脫離其精神或基本屬性的前提下可由其它特定的形式體現(xiàn)，所以，應(yīng)參考所附的權(quán)利要求，而不是前面的說明，來指定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種濕氣活化粘合劑組合物，它包括由(a)多異氰酸酯和(b)異氰酸酯反應(yīng)活性組分得到的反應(yīng)產(chǎn)物，組分(b)包括至少一種具有至少1％的環(huán)氧乙烷含量的脂族叔胺引發(fā)的多元醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的濕氣活化粘合劑組合物，進(jìn)一步包括催化劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的濕氣活化粘合劑組合物，其中該多異氰酸酯是聚合多異氰酸酯。
4.權(quán)利要求3的濕氣活化粘合劑組合物，其中聚合多異氰酸酯是聚合二苯基甲烷二異氰酸酯。
5.權(quán)利要求1的濕氣活化粘合劑組合物，其中該多異氰酸酯是NCO含量為10～26％的異氰酸酯終端預(yù)聚物。
6.權(quán)利要求5的濕氣活化粘合劑組合物，其中該多異氰酸酯是聚合二苯基甲烷二異氰酸酯和分子量為約1000～約3000的聚醚多元醇的反應(yīng)產(chǎn)物。
7.權(quán)利要求1的濕氣活化粘合劑組合物，其中多異氰酸酯是聚合二苯基甲烷二異氰酸酯和純二苯基甲烷二異氰酸酯的共混物。
8.權(quán)利要求1的濕氣活化粘合劑組合物，其中脂族叔胺引發(fā)的多元醇具有1～90％的環(huán)氧乙烷含量。
9.權(quán)利要求8的濕氣活化粘合劑組合物，其中脂族叔胺引發(fā)的多元醇具有5～60％的環(huán)氧乙烷含量。
10.權(quán)利要求1的濕氣活化粘合劑組合物，其中脂族叔胺引發(fā)的多元醇具有1500～10,000的分子量并包含具有1～18個(gè)碳原子的引發(fā)劑。
11.權(quán)利要求1的濕氣活化粘合劑組合物，其中脂族叔胺引發(fā)的多元醇中氮的濃度是0.002～0.02eqN/100g。
12.權(quán)利要求1的濕氣活化粘合劑組合物，其中脂族叔胺引發(fā)的多元醇是從選自乙二胺，三亞乙基四胺和三乙醇胺的化合物制備的。
13.權(quán)利要求10的濕氣活化粘合劑組合物，其中脂族叔胺引發(fā)的多元醇是具有以下結(jié)構(gòu)式的乙二胺基多元醇 其中x是1～29.0之間的整數(shù)和y是0.1～10之間的整數(shù)。
14.權(quán)利要求2的濕氣活化粘合劑組合物，其中催化劑是叔胺催化劑。
15.權(quán)利要求1的濕氣活化粘合劑組合物，它包含99～70％的該多異氰酸酯和1～30％(重量)的該異氰酸酯反應(yīng)活性組分。
16.粘結(jié)多層基材的方法，包括(1)在第一基材的表面上涂上包含(a)多異氰酸酯和(b)異氰酸酯反應(yīng)活性組分的反應(yīng)產(chǎn)物的一種濕氣活化粘合劑組合物，組分(b)包含脂族叔胺引發(fā)的環(huán)氧乙烷含量至少為1％的多元醇；(2)讓該表面與第二基材的表面接觸；(3)對(duì)接觸面施壓；和(4)固化該粘合劑組合物。
17.權(quán)利要求16的方法，其中該組合物進(jìn)一步包括催化劑。
18.權(quán)利要求16的方法，其中多異氰酸酯是聚合多異氰酸酯。
19.權(quán)利要求18的方法，其中聚合多異氰酸酯是聚合二苯基甲烷二異氰酸酯。
20.權(quán)利要求16的方法，其中多異氰酸酯是NCO含量為約10～26％的異氰酸酯終止的預(yù)聚物。
21.權(quán)利要求20的方法，其中多異氰酸酯是聚合二苯基甲烷二異氰酸酯和分子量為約1000～約3000的聚醚多元醇的反應(yīng)產(chǎn)物。
22.權(quán)利要求16的方法，其中脂族叔胺引發(fā)的多元醇具有1-90％的環(huán)氧乙烷含量。
23.權(quán)利要求22的方法，其中脂族叔胺引發(fā)的多元醇具有5～60％的環(huán)氧乙烷含量。
24.權(quán)利要求16的濕氣活化粘合劑組合物，其中脂族叔胺引發(fā)的多元醇具有分子量1500～10,000并包含具有1-18個(gè)碳原子的引發(fā)劑。
25.權(quán)利要求16的濕氣活化粘合劑組合物，其中脂族叔胺引發(fā)的多元醇中氮的濃度為0.002～0.02eqN/100g。
26.權(quán)利要求10的方法，其中脂族叔胺引發(fā)的多元醇是從選自乙二胺，三亞乙基四胺和三乙醇胺的化合物制備的。
27.權(quán)利要求26的方法，其中脂族叔胺引發(fā)的多元醇是具有以下結(jié)構(gòu)式的乙二胺基多元醇 其中x是1～29.0之間的整數(shù)和y是0.1～10之間的整數(shù)。
28.權(quán)利要求17的方法，其中催化劑是叔胺催化劑。
29.權(quán)利要求16的方法，其中基材具有至少7wt％的濕氣含量。
30.由權(quán)利要求16的方法制備的復(fù)合制品。
全文摘要
提供了濕氣活化粘合劑組合物，它包括由(a)多異氰酸酯和(b)異氰酸酯反應(yīng)活性組分得到的反應(yīng)產(chǎn)物，組分(b)包含環(huán)氧乙烷含量為至少1％的一種脂族叔胺引發(fā)的多元醇。還公開了用本粘合劑組合物粘結(jié)基材的方法。
文檔編號(hào)C09J175/00GK1133053SQ94193760
公開日1996年10月9日 申請(qǐng)日期1994年10月13日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月14日
發(fā)明者J·R·羅伯遜, J·A·亞戈斯基 申請(qǐng)人:帝國化學(xué)工業(yè)公司