CN101821306A - 热熔粘合剂组合物作为底涂剂的用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包含至少一种具有异氰酸酯基团和/或硅烷基团的聚氨酯聚合物的热熔粘合剂组合物的用途，作为粘合剂或密封剂的底涂剂，或者作为制造涂层的组合物的底涂剂。这类底涂剂特别适用于湿固化性聚氨酯组合物并且具有不含VOC或至少贫VOC的优点。

Description

热熔粘合剂组合物作为底涂剂的用途
技术领域
本发明涉及不含挥发性有机化合物的底涂剂领域。
现有技术
底涂剂长久以来被用作预涂剂，用以改善粘合剂、密封剂和涂层在基底上的粘附。典型地，除了粘结剂之外，其还包含硅烷、钛酸酯和/或锆酸酯作为增附剂。
为了简化底涂剂的薄层施涂，其通常包含大量，也就是＞70重量％范围内的溶剂，特别是挥发性有机化合物，所谓的VOC(VolatileOrganic Compounds(挥发性有机化合物))。不论是从生态学原因还是从安全和健康原因考虑，使用不含VOC或至少贫VOC的底涂剂具有与日俱增的优势。
包含VOC的底涂剂除了生态学、健康和安全技术的缺点之外，它还有其它缺点，即，为了其正确的使用必须保持一定的通风时间。所述通风时间取决于所用的溶剂和施用时的环境温度，并且通常可以是约10分钟至大于24小时。
发明内容
本发明的目的因此在于，提供用于粘合剂或密封剂或用于制造涂层的组合物的底涂剂，其克服现有技术中的缺陷并且是不含VOC或至少贫VOC的。
根据本发明，通过第一权利要求的技术特征来实现所述目的。已令人惊奇地发现，使用包含至少一种具有异氰酸酯基团和/或硅烷基团的聚氨酯聚合物的热熔粘合剂组合物，作为不含VOC或至少贫VOC的、用于粘合剂或密封剂或者用于制造涂层的组合物的底涂剂，能提供非常好的粘附结果。
本发明的优点尤其在于，热熔粘合剂组合物最大比例地不含挥发性有机化合物，并且因此从生态学、健康和安全技术方面来看，以及还从粘附结果考虑，将它们用作底涂剂是对许多目前所用的底涂剂体系的一种改进。
使用热熔粘合剂组合物作为底涂剂的用途的另一优点在于，其不含挥发性有机溶剂，也不必在施用底涂剂时保持通风时间。这在施用底涂剂之后应立即施涂粘合剂、密封剂或涂层的情况下简化了这类底涂剂的应用。在这些情况下，使用热熔粘合剂组合物作为底涂剂的再一优点的特征在于，通过冷却所述底涂剂至其施用温度下，在化学交联之前就已经出现了赋予粘附复合体一定的初始强度的物理硬化。
本发明的其他方面是其它独立权利要求的主题。本发明特别优选的实施方式是从属权利要求的主题。
发明实施方式
本发明在第一方面涉及包含至少一种具有异氰酸酯基团和/或硅烷基团的聚氨酯聚合物的热熔粘合剂组合物的用途，用作粘合剂或密封剂的底涂剂或用作制造涂层的组合物的底涂剂。
以“聚(多)”开头的物质名称例如多元醇或多(聚)异氰酸酯，在本文中指的是形式上每个分子包括两个或更多个在其名称中出现的官能团的物质。
术语“聚合物”在本文献中一方面包括通过聚合反应(加成聚合、聚加成、缩聚)制备的，在化学上一致但在聚合度、摩尔质量和链长方面不同的大分子的集合。该术语另一方面还包括所述来自聚合反应的大分子的集合的衍生物，亦即通过例如给定的大分子上官能团的加成或取代的反应得到的并且可以是化学上一致或化学上不一致的化合物。该术语进一步也包括所谓的预聚物，亦即其官能团参与大分子构建的反应性低聚的预加合物。
术语“聚氨酯聚合物”包括所有通过所谓二异氰酸酯-聚加成反应制备的聚合物。其还包括那些几乎或完全不含氨基甲酸酯基团的聚合物。聚氨酯聚合物的实例是聚醚-聚氨酯、聚酯-聚氨酯、聚醚-聚脲、聚脲、聚酯-聚脲、聚异氰脲酸酯和聚碳二亚胺。
术语“有机硅烷”在本文中表示硅烷，其包含至少一个烷氧基或酰氧基，以及至少一个通过Si-C键连接在硅原子上的有机残基和任选地具有杂原子如氨基或巯基的官能团。所谓“氨基硅烷”或“巯基硅烷”表示它们的有机残基具有氨基或巯基的有机硅烷。根据该定义，“四烷氧基硅烷”并非有机硅烷。
“挥发性有机化合物”，也就是VOC(“挥发性有机化合物”)在本文中应理解为在常压下沸点低于250℃或在20℃时蒸气压大于0.1毫巴的有机化合物。
“室温”表示23℃的温度。
热熔粘合剂组合物包括至少一种在室温下固态的、具有异氰酸酯基团和/或硅烷基团的聚氨酯聚合物。所述热熔粘合剂组合物特别包含至少一种具有异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物，优选是异氰酸酯基团封端的聚氨酯聚合物。
适合的具有异氰酸酯基团的聚氨酯组合物P可以通过至少一种多元醇与至少一种多异氰酸酯的反应获得。
适合作为多元醇的特别是聚醚多元醇、聚酯多元醇和聚碳酸酯多元醇以及所述多元醇的混合物。
作为聚醚多元醇，又称聚氧化亚烷基多元醇，特别适合的是如下这些，其是环氧乙烷、1，2-环氧丙烷、1，2-或2，3-环氧丁烷、四氢呋喃或其混合物的聚合产物，并且可能情况下借助于具有两个或更多个活泼氢原子的起始剂分子(Startermoleküls)进行聚合，所述起始剂分子例如水、氨或具有两个或更多个OH-或NH-基团的化合物例如1，2-乙二醇、1，2-和1，3-丙二醇、新戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、异构的二丙二醇类和三丙二醇类、异构的丁二醇类、戊二醇类、己二醇类、庚二醇类、辛二醇类、壬二醇类、癸二醇类、十一烷基二醇类、1，3-和1，4-环己烷二甲醇、双酚A、氢化双酚A、1，1，1-三羟甲基乙烷、1，1，1-三羟甲基丙烷、甘油、苯胺以及上述化合物的混合物。聚氧化亚烷基二醇可以具有不同不饱和度(根据ASTM D-2849-69测得，且以每克多元醇的毫当量不饱和度(mEq/g)给出)。具有低不饱和度的那些例如借助于所谓的双金属氰化物络合催化剂(DMC-催化剂)制得，具有高不饱和度的那些例如借助于阴离子催化剂如NaOH、KOH、CsOH或碱金属醇盐制得。
特别适合的是不饱和度≤0.02mEq/g且分子量在1000至30000g/mol范围内的聚氧化亚烷基二醇或聚氧化亚烷基三醇，以及分子量为400至8000g/mol的聚氧化亚乙基二醇、聚氧化亚乙基三醇、聚氧化亚丙基二醇和聚氧化亚丙基三醇。特别适合的是不饱和度≤0.02mEq/g且分子量在1000至12000g/mol，优选1000至8000g/mol范围内的聚氧化亚丙基二醇。这类聚醚多元醇例如可以以商品名
Figure GPA00001094878800041
从Bayer MaterialScience AG德国公司商购获得。“分子量”在本文中应理解为重均分子量Mn。
同样特别适合的是所谓环氧乙烷封端的(“EO-封端”，氧化乙烯封端)聚氧化亚丙基多元醇。后者是特殊的聚氧化亚丙基-聚氧化亚乙基多元醇，其例如通过如下方法获得：在所述聚丙氧基化反应结束后，将纯的聚氧化亚丙基多元醇，特别是聚氧化亚丙基二醇和聚氧化亚丙基三醇用环氧乙烷进一步烷氧基化并由此具有伯羟基。
另外适合的是羟基封端的聚丁二烯多元醇，例如通过1，3-丁二烯和烯丙基醇的聚合，或者通过聚丁二烯的氧化制得的那些，以及它们的氢化产物。
另外适合的是苯乙烯-丙烯腈接枝的聚醚多元醇，例如可以商品名
Figure GPA00001094878800042
从Elastogran GmbH，德国公司商购获得的那些。
作为聚酯多元醇特别适合的是带有至少两个羟基的聚酯，其按照已知的方法，特别是羟基羧酸的缩聚反应或者脂肪族和/或芳香族多元羧酸与二元醇或更多元醇的缩聚反应而制得。
特别适合的是由二元至三元醇与有机二羧酸或它们的酸酐或酯制得的聚酯多元醇，所述二元至三元醇例如是1，2-乙二醇、二乙二醇、1，2-丙二醇、二丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、甘油、1，1，1-三羟甲基丙烷或前述醇的混合物，所述有机二羧酸或它们的酸酐或酯例如是琥珀酸、戊二酸、己二酸、三甲基己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷基二羧酸、马来酸、富马酸、二聚脂肪酸、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯、六氢邻苯二甲酸、偏苯三酸和偏苯三酸酐或前述酸的混合物，以及由内酯例如ε-己内酯形成的聚酯多元醇。
特别适合的是聚酯二醇，特别是由己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷基二羧酸、二聚脂肪酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸作为二羧酸或由内酯例如ε-己内酯，与由乙二醇、二乙二醇、新戊二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、二聚脂肪酸二醇和1，4-环己烷二甲醇作为二元醇制得的聚酯二醇。
聚酯多元醇有利地具有1000至15000g/mol，特别是1500至8000g/mol，优选1700至5500g/mol的分子量。
特别适合的是在室温下为液态的、无定形的、部分结晶和结晶的聚酯二醇和聚酯三醇，特别是聚酯二醇。适合的在室温下为液态的聚酯多元醇在不远低于室温下，例如在0℃和25℃之间的温度下为固态，并优选与至少一种无定形的、部分结晶或结晶的聚酯多元醇组合使用。特别适合的是无定形聚酯二醇，以及由无定形的和在室温下为液态的聚酯二醇组成的混合物。
作为聚碳酸酯多元醇特别适合的是例如可通过如上述用于构造所述聚酯多元醇的醇与碳酸二烷基酯，如碳酸二甲酯、碳酸二芳基酯如碳酸二苯基酯或光气的反应而获得的那些。特别适合的是聚碳酸酯二醇，特别是无定形的聚碳酸酯二醇。
作为多元醇优选的是聚酯多元醇和聚碳酸酯多元醇，特别是聚酯二醇和聚碳酸酯二醇。特别优选的是无定形的聚酯二醇或无定形的聚碳酸酯二醇，以及由无定形的和在室温下液态的聚酯二醇或聚碳酸酯二醇构成的混合物。最为优选的是聚酯二醇，特别是无定形的聚酯二醇，以及由无定形的和在室温下液态的聚酯二醇构成的混合物。
作为用于制备聚氨酯聚合物P的多异氰酸酯可以使用商业上常用的脂肪族、脂环族或芳香族多异氰酸酯，特别是二异氰酸酯。
适合的二异氰酸酯例如是1，6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、2-甲基五亚甲基-1，5-二异氰酸酯、2，2，4-和2，4，4-三甲基-1，6-六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)、1，10-十亚甲基二异氰酸酯、1，12-十二亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯和赖氨酸酯二异氰酸酯、环己烷-1，3-和-1，4-二异氰酸酯以及这些异构体的任意混合物、1-甲基-2，4-和1-甲基-2，6-二异氰酸根合环己烷以及这些异构体(HTDI或H6TDI)的任意混合物、1-异氰酸根合-3，3，5-三甲基-5-异氰酸根合甲基-环己烷(＝异佛尔酮二异氰酸酯或IPDI)、全氢-2，4′-和全氢-4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(HMDI或H12MDI)、1，4-二异氰酸根合-2，2，6-三甲基环己烷(TMCDI)、1，3-和1，4-双(异氰酸根合甲基)环己烷、间-和对-亚二甲苯二异氰酸酯(m-和p-XDI)、间-和对-四甲基-1，3-和对-四甲基-1，4-亚二甲苯二异氰酸酯(m-和p-TMXDI)、双(1-异氰酸根合-1-甲基乙基)-萘、2，4-和2，6-甲苯二异氰酸酯以及这些异构体的任意混合物(TDI)、4，4′-、2，4′-和2，2′-二苯基甲烷二异氰酸酯和这些异构体的任意混合物(MDI)以及聚合的二苯基甲烷二异氰酸酯(PMDI)、1，3-和1，4-亚苯基二异氰酸酯、2，3，5，6-四甲基-1，4-二异氰酸根合苯、萘-1，5-二异氰酸酯(NDI)、3，3′-二甲基-4，4′-二异氰酸基联苯(TODI)、联茴香胺二异氰酸酯(DADI)，上述异氰酸酯的低聚物和聚合物，以及上述异氰酸酯的任意混合物。优选MDI、TDI、HDI和IPDI。特别优选的是MDI和IPDI。
聚氨酯聚合物P的制备以已知的方式和方法直接由多异氰酸酯和多元醇进行，或通过逐步加合法，如也称为链增长反应的那些进行。
在一个优选实施方案中，所述聚氨酯聚合物P经由至少一种多异氰酸酯与至少一种多元醇的反应制得，其中异氰酸酯基相对于羟基以化学计量过量存在。有利地，所述异氰酸酯基与羟基之间的比例为1.3至2.5，尤其是1.5至2.2，从而形成具有异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物P。
适合的具有硅烷基团的聚氨酯聚合物是例如可以由前述具有异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物P与具有羟基、氨基或巯基的有机硅烷反应得到的。
用于制备适合的硅烷基团封端的聚氨酯聚合物的另一方法是例如羟基或氨基封端的聚氨酯聚合物与具有异氰酸酯基团的有机硅烷的反应。
适合的既包含异氰酸酯基团也包含硅烷基团的聚氨酯聚合物，是例如可以由前述具有异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物P与具有羟基、氨基或巯基的有机硅烷反应获得的，其中如此使用所述有机硅烷，使得其的羟基、氨基或巯基相对于聚氨酯聚合物P的异氰酸酯基团化学计量不足量地存在。
所述聚氨酯聚合物在室温下是固态的。在这种情况下，其可以是结晶的、部分结晶的或无定形的。对于部分结晶或无定形的聚氨酯聚合物在此适用的是，在室温下其不具有或只具有很小的流动能力，也就是说特别是在20℃时其粘度大于5000Pa·s。
所述聚氨酯聚合物的分子量优选超过1000g/mol，特别是在1200和50000g/mol之间，优选在2000和30000g/mol之间。
另外，所述聚氨酯聚合物具有优选在1.8至2.2范围内的平均NCO-官能度或硅烷官能度。
所述聚氨酯聚合物通常以按热熔粘合剂组合物的总重量计，40至100重量％、特别是75至100重量％、优选80至100重量％的量存在。
所述根据本发明进行使用的热熔粘合剂组合物特别是包含小于5重量％，特别为0至2重量％，优选0至1重量％，最优选0重量％的挥发性有机化合物，分别以热熔粘合剂组合物的总重量计。
前述热熔粘合剂组合物任选地包含其它成分，如在热熔粘合剂组合物中常用的那些。对于专业技术人员显而易见的是，根据各自的组成并且在其类型和量上这样来选择这些其它的成分，使得组合物的储存稳定性不受到损害。
前述热熔粘合剂组合物任选地包含非反应性热塑性聚合物例如不饱和单体的均聚物或共聚物，所述单体特别选自乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、异戊二烯、乙酸乙烯酯或其更高级的酯，和(甲基)丙烯酸酯。特别适合的是乙烯醋酸乙烯酯-共聚物(EVA)、无规立构的聚α-烯烃(APAO)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)。
任选地，所述的热熔粘合剂组合物包含用于异氰酸酯基团反应的催化剂，如金属化合物或叔胺。
适合的金属化合物是例如锡化合物，如二乙酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、二硬脂酸二丁基锡、二乙酰丙酮酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、二氯化二丁基锡、氧化二丁基锡、羧酸锡(II)；锡氧烷(Stannoxane)如月桂基锡氧烷；或铋化合物如辛酸铋(III)、新癸酸铋(III)或8-羟基喹啉铋(III)；
适合的叔胺是例如2，2′-二吗啉代二乙基醚和其他吗啉醚衍生物、1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷及1，8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯。
同样，所述热熔粘合剂组合物可包含所提到的催化剂的混合物。在此特别适合的是金属化合物与叔胺的混合物。
前述热熔粘合剂组合物任选地包含反应性稀释剂或交联剂，例如二异氰酸酯如MDI、PMDI、TDI、HDI、1，12-十二亚甲基二异氰酸酯、环己烷-1，3-或环己烷-1，4-二异氰酸酯、IPDI、全氢-2，4′-和全氢-4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、1，3-和1，4-四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯的低聚物或聚合物，特别是所述二异氰酸酯的异氰脲酸酯、碳二亚胺、脲酮亚胺(Uretonimine)、缩二脲、脲基甲酸酯和亚氨基噁二嗪二酮，多异氰酸酯与短链多元醇的加合物，以及己二酸二酰肼和其他二酰肼。
另外，前述热熔粘合剂组合物还可以包含其它添加剂。特别是填料、增塑剂、增附剂，特别是包含硅烷基团的化合物，例如环氧基硅烷、乙烯基硅烷、(甲基)丙烯酸基硅烷、异氰酸基硅烷、氨基甲酸基硅烷和S-(烷基羰基)-巯基硅烷，以及所述硅烷的低聚物形式，UV-吸收剂、UV-稳定剂或热稳定剂、抗氧剂、阻燃剂、光学增亮剂、颜料、染料和干燥剂，以及其它通常在具有异氰酸酯基团的组合物中所使用的物质。
前述热熔粘合剂组合物在隔绝水分的情况下制备并保存。在适合的、环境密闭的包装或配置(Anordnung)中，例如在桶、袋或料盒(Kartusche)中，其具有极好的储存稳定性。在本文中，有关组合物的术语“储存稳定的”和“储存稳定性”意指以下事实：所述组合物在施用温度下的粘度在合适地储存时在考察的时间段内不会上升，或最多上升到所述组合物仍然能够以预定方式使用的程度。
如前所述的热熔粘合剂组合物用作用于粘合剂或密封剂的底涂剂，或者用于制造涂层的组合物的底涂剂的用途，特别适合用在选自如下的基材上，即选自混凝土、水泥、砂浆、砖、瓦、石膏、天然石材、沥青、金属、金属合金、木材、陶瓷、玻璃、塑料、粉末涂层、染料和漆料。
另外，如前所述的热熔粘合剂组合物适合用作用于粘合剂或密封剂的底涂剂，或者用作用于制造涂层的组合物的底涂剂，其中所述粘合剂、密封剂或用于制造涂层的组合物优选是湿固化性聚氨酯组合物，特别是单组分的聚氨酯组合物。所述聚氨酯组合物优选在室温下借助于水分，典型地是空气湿气来完全固化。
如前所述，热熔粘合剂组合物特别适合用作用于包含至少一种具有硅烷基团和/或异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物的湿气固化性聚氨酯组合物的底涂剂。
根据本发明，热熔粘合剂组合物最优选用作粘合剂的底涂剂，特别是湿固化性粘合剂的底涂剂。
适合的粘合剂例如是可以从Sika Schweiz AG公司商购获得的商品名为
Figure GPA00001094878800091
或的那些。
适合的密封剂例如是可以从Sika Schweiz AG公司商购获得的商品名为的那些。
适合的用于制造涂层的组合物例如是可以从Sika Schweiz AG公司商购获得的商品名为的那些。
在本发明的第二方面，其包括用于粘合两个基材S1和S2的方法，包括以下步骤：
a1)将已熔融的热熔粘合剂组合物施用到待粘合的基材S1上，所述热熔粘合剂组合物包含至少一种具有异氰酸酯基团和/或硅烷基团的聚氨酯聚合物；
a2)将第二粘合剂施用到位于基材S1上的、已冷却至低于其熔点的热熔粘合剂组合物上；
a3)使第二粘合剂与第二基材S2接触；
或者
b1)将已熔融的热熔粘合剂组合物施用到待粘合的基材S1上，所述热熔粘合剂组合物包含至少一种具有异氰酸酯基团和/或硅烷基团的聚氨酯聚合物；
b2)将第二粘合剂施用到第二基材S2的表面上；
b3)在第二粘合剂的晾置时间内，使第二粘合剂与位于基材S1上的、已冷却至低于其熔点的热熔粘合剂组合物接触；
或者
c1)将已熔融的热熔粘合剂组合物施用到待粘合的基材S1上，所述热熔粘合剂组合物包含至少一种具有异氰酸酯基团和/或硅烷基团的聚氨酯聚合物；
c2)将已熔融的热熔粘合剂组合物施用到待粘合的基材S2上，所述热熔粘合剂组合物包含至少一种具有异氰酸酯基团和/或硅烷基团的聚氨酯聚合物；
c3)将第二粘合剂施用到位于基材S1上的、已冷却至低于其熔点的热熔粘合剂组合物上，和任选地施用到位于基材S2上的、已冷却至低于其熔点的热熔粘合剂组合物上；
c4)在第二粘合剂的晾置时间内，将涂布了热熔粘合剂组合物和第二粘合剂的基材S1与涂布了热熔粘合剂组合物和任选地涂布了第二粘合剂的基材S2接合；
或者
d1)将已熔融的热熔粘合剂组合物施用到至少一个待粘合的基材S1和/或S2土，所述热熔粘合剂组合物包含至少一种具有异氰酸酯基团和/或硅烷基团的聚氨酯聚合物；
d2)将所述热熔粘合剂组合物冷却至低于其熔点；
d3)将第二粘合剂施用到基材S1和S2的表面之间。
在此，第二基材S2由与基材S1相同或不同的材料构成。
另外，本发明包括密封或粘合基材S1和/或S2的方法，包括以下步骤：
e1)将已熔融的热熔粘合剂组合物施用到基材S1和/或S2上，所述热熔粘合剂组合物包含至少一种具有异氰酸酯基团和/或硅烷基团的聚氨酯聚合物；
e2)将用于密封和/或粘合的组合物施用到位于基材S1和/或S2上的、已冷却至低于熔点的热熔粘合剂组合物上。
作为用于粘合剂、密封剂或者用于制造涂层的组合物的底涂剂，特别考虑使用前述的热熔粘合剂组合物。
对于热熔粘合剂组合物作为底涂剂的作用方式而言重要的是，所述热熔粘合剂组合物是可熔的，也就是说，它们在施用温度下具有可施用的足够低的粘度，并且在冷却时它们尽可能快地构建足够的强度(初始强度)。
所述热熔粘合剂组合物优选在80℃至200℃、典型地120℃至160℃范围内的温度下施用，因为它们在该温度下具有可很好操作的粘度。所谓“可很好操作的粘度”应特别理解为1至50Pa·s的粘度。
在用于粘合的方法以及密封或涂布的方法中，也就是说在步骤a1)、b1)、c1)、c2)、d1)或e1)之一中，将熔融的热熔粘合剂组合物优选以10至300μm，特别是20至250μm，更优选50至200μm的层厚度施涂到基材S1和/或S2上。
在此过程中，优选利用辊涂、刮涂、喷涂或通过浸渍涂布将所述热熔粘合剂组合物施涂到基材S1和/或S2上。
在施用时，前述热熔粘合剂组合物与水分，特别是空气湿气形式的水分接触。与冷却时热熔粘合剂组合物由于凝固导致的物理固化同时，还以已知的方式和方法与水分进行化学交联。
术语“交联”、“化学交联”、“交联反应”在全文中是指通过异氰酸酯基团的化学反应引发的形成高分子量聚氨酯塑料的过程，即便在其中没有形成共价键合的网络。如果在热熔粘合剂组合物中交联反应在整个物料中扩展，则也称作“完全固化”。
在另一方面，本发明包括多层复合体，其由基材S1和/或基材S2，至少一种包含至少一种具有异氰酸酯基团和/或硅烷基团的聚氨酯聚合物的热熔粘合剂组合物，和组合物Z(其是第二粘合剂、密封剂或用于制造涂层的组合物)构成。其中，所述热熔粘合剂组合物的层与至少一层组合物Z邻接。热熔粘合剂组合物的层特别是在基材S1或基材S2和组合物Z之间。组合物Z在此特别是湿固化性聚氨酯组合物。所述热熔粘合剂组合物和/或组合物Z优选至少部分通过水的影响来进行固化。
所述多层复合体特别是这样地构造，使得基材S1或S2与热熔粘合剂组合物的层邻接；热熔粘合剂组合物的层另外与组合物Z的层邻接；且组合物Z的层另外与第二基材S2或S1邻接，其中在组合物Z的层和第二基材S2或S1之间任选地存在第二层热熔粘合剂组合物。
在图1至3中，均示意性说明了如前所述的多层复合体1。相同的或起相同作用的元件在不同的图中以相同的附图标记来表示。在附图中只示出对直接理解本发明重要的元件。
显而易见的，本发明并不局限于所示出和说明的实施例。
图1示出多层复合体1的第一实施方式，其由基材S1 2的层构成，其上设置有热熔粘合剂组合物3的层，该层上存在组合物Z 4的层，并且其又被基材S2 5的层覆盖。图1因此示意性示出了两个基材S1和S2，它们经由组合物Z互相粘合。在基材S1上，在粘合之前施用作为底涂剂的一层热熔粘合剂组合物。在这种情况下，无需底涂剂地粘合基材S2。
图2示出多层复合体的第二实施方式，不同的是，在组合物Z 4的层和基材S2 5的层之间另外有一层热熔粘合剂组合物3，其余与图1的多层复合体相同。图2因此示意性示出两个基材S1和S2，它们经由组合物Z互相粘合，其中在两个基材S1和S2上，在粘合之前均施用作为底涂剂的热熔粘合剂组合物的层。
图3示出多层复合体的第三实施方式，其由基材S1 2的层，位于其上的热熔粘合剂组合物3的层和再位于其上的组合物Z 4的层构成。图3在该实施方式中示意性示出基材S1，其经用热熔粘合剂组合物形式的底涂剂预处理过，并且随后用组合物Z涂布和/或密封。
本发明还包括根据前述粘合或密封或涂布的方法粘合、密封和/或涂布的制品。
所述制品优选是建筑物，特别是地上或地下工程的建筑，或者是工业产品或消费品，特别是窗户，家用器械，或运输工具，特别是水陆车辆，优选汽车、客车、载重汽车、火车或船舶，或者是运输工具的附属部件。
实施例
采用下列热熔粘合剂组合物：
B1：9670，可以从Sika Automotive GmbH，德国公司商业获得；
B2：
Figure GPA00001094878800132
9670+5重量％聚合的二苯基甲烷二异氰酸酯；
B3：
Figure GPA00001094878800133
9670+5重量％聚合的二苯基甲烷二异氰酸酯+2重量％
Figure GPA00001094878800134
A 187，可以从Momentive Performance MaterialsInc.，美国公司商业获得。
组合物B2和B3如下制备：熔化B1，然后在惰性气氛和持续搅拌下添加聚合的二苯基甲烷二异氰酸酯或另外添加
Figure GPA00001094878800135
A 187。
采用下列基材实施试验，它们可以从Rocholl GmbH，德国公司商业获得：
■玻璃测试体：浮法玻璃，空气侧(150x100x3mm)；
■陶瓷测试体：VSG-陶瓷(175x150x4mm)；
■铝测试体：阳极化的铝(297x210x0.8mm)；
■钢测试体：DC-04钢(297x210x0.8mm)；
■PVC-试验体：PVC，白(297x210x2mm)。
在施用之前利用异丙醇/水混合物(2∶1)清洁所述基材。铝测试体和钢测试体在清洁之前另外用可以从3M AG，瑞士公司获得的
Figure GPA00001094878800141
来擦拭。
使用可以从Sika Schweiz AG公司商业获得的粘合剂
Figure GPA00001094878800142
Ultrafast实施所述试验。
底涂剂的施用
借助于刮板以50μm的层厚度将热熔粘合剂组合物施涂到基材上。该过程中，底涂剂的施用温度为150℃。
粘合剂施用和粘附性的测定
为测试粘附性，在施用了底涂剂之后利用料盒挤压器和喷嘴将粘合剂(
Figure GPA00001094878800143
Ultrafast)以圆形胶条形式施涂5分钟。随后在23℃和50％相对空气湿度(室温-气候储存：“KL”)下于7天内固化粘合剂，并利用下面所述的粘附性测试来检验三分之一的胶条。随后在23℃的水中又放置试样7天(水储存：“WL”)。之后通过胶条试验来检验另外三分之一的胶条。随后在70℃和100％相对空气湿度(巴布剂(Cataplasma)储存：“CL”)下再储存经涂漆的基材7天，并接着测定最后三分之一胶条的粘附性。
在粘附性测试中，分别在一端在刚好高于小片的表面(粘合面)处切入固化的胶条。固定胶条的切入端，并随后谨慎而缓慢地、沿着其他胶条端方向剥离地将其拉离小片表面。如果在该操作过程中，粘合性足够强，使得在牵拉时胶条端面临撕裂，则使用刀片垂直于胶条牵拉方向并直到小片空白表面地割取一段，并剥离下如此一块胶条。如果必要，在继续牵拉的过程中以2～3mm间隔重复这种切割。以这种方式在每次相应的储存之后从小片上扯下或切割三分之一的胶条。根据在拉去胶条之后残留在基材表面上的固化的组合物来评价粘附性能(内聚断裂(
Figure GPA00001094878800151
))，更确切说是通过评估粘附面上的内聚部分来进行。通过评估粘附面的内聚部分来评价粘附性：
1＝＞95％内聚断裂
2＝75％～95％内聚断裂
3＝25％～75％内聚断裂
4＝＜25％内聚断裂
5＝0％内聚断裂(纯粹粘附断裂)
表1
Figure GPA00001094878800152
Ultrafast在各种基材上的粘附结果，所述基材在不同的储存之后利用不同的底涂剂涂布。
Figure GPA00001094878800153
Figure GPA00001094878800161
附图标记列表
1多层复合体
2基材S1
3热熔粘合剂组合物
4组合物Z
5基材S2

Claims (16)

1.包含至少一种具有异氰酸酯基团和/或硅烷基团的聚氨酯聚合物的热熔粘合剂组合物的用途，作为粘合剂或密封剂的底涂剂，或者作为制造涂层的组合物的底涂剂。
2.根据权利要求1的的用途，作为基材的底涂剂，所述基材选自混凝土、水泥、砂浆、砖、瓦、石膏、天然石材、沥青、金属、金属合金、木材、陶瓷、玻璃、塑料、粉末涂层、染料和漆料。
3.根据前述权利要求中任一项的用途，其特征在于，所述粘合剂、密封剂或制造涂层的组合物是湿固化性聚氨酯组合物，特别是在室温下利用空气湿气固化的单组分聚氨酯组合物。
4.根据权利要求3的用途，其特征在于，所述湿固化性聚氨酯组合物包含至少一种具有硅烷基团和/或异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物。
5.根据前述权利要求中任一项的用途，作为粘合剂的底涂剂，特别是用于湿固化性聚氨酯粘合剂的底涂剂。
6.根据前述权利要求中任一项的用途，其特征在于，所述热熔粘合剂组合物包含分别以所述热熔粘合剂组合物的总重量计小于5重量％，特别是0至2重量％，优选0至1重量％，最优选0重量％的有机化合物，该有机化合物在常压下沸点低于250℃或在20℃下蒸气压大于0.1毫巴。
7.用于粘合的方法，包括以下步骤：
a1)将已熔融的热熔粘合剂组合物施用到待粘合的基材S1上，所述热熔粘合剂组合物包含至少一种具有异氰酸酯基团和/或硅烷基团的聚氨酯聚合物；
a2)将第二粘合剂施用到位于基材S1上的、已冷却至低于其熔点的热熔粘合剂组合物上；
a3)使第二粘合剂与第二基材S2接触；
或者
b1)将已熔融的热熔粘合剂组合物施用到待粘合的基材S1上，所述热熔粘合剂组合物包含至少一种具有异氰酸酯基团和/或硅烷基团的聚氨酯聚合物；
b2)将第二粘合剂施用到第二基材S2的表面上；
b3)在第二粘合剂的晾置时间内，使第二粘合剂与位于基材S1上的、已冷却至低于其熔点的热熔粘合剂组合物接触；
或者
c1)将已熔融的热熔粘合剂组合物施用到待粘合的基材S1上，所述热熔粘合剂组合物包含至少一种具有异氰酸酯基团和/或硅烷基团的聚氨酯聚合物；
c2)将已熔融的热熔粘合剂组合物施用到待粘合的基材S2上，所述热熔粘合剂组合物包含至少一种具有异氰酸酯基团和/或硅烷基团的聚氨酯聚合物；
c3)将第二粘合剂施用到位于基材S1上的已冷却至低于其熔点的热熔粘合剂组合物上，和任选地施用到位于基材S2上的已冷却至低于其熔点的热熔粘合剂组合物上；
c4)在第二粘合剂的晾置时间内，将涂布了热熔粘合剂组合物和第二粘合剂的基材S1与涂布了热熔粘合剂组合物和任选地涂布了第二粘合剂的基材S2接合；
或者
d1)将已熔融的热熔粘合剂组合物施用到至少一个待粘合的基材S1和/或S2上，所述热熔粘合剂组合物包含至少一种具有异氰酸酯基团和/或硅烷基团的聚氨酯聚合物；
d2)将所述热熔粘合剂组合物冷却至低于其熔点；
d3)将第二粘合剂施用到基材S1和S2的表面之间；
其中第二基材S2由与基材S1相同或不同的材料构成。
8.密封或粘合基材S1和/或S2的方法，包括以下步骤：
e1)将已熔融的热熔粘合剂组合物施用到基材S1和/或S2上，所述热熔粘合剂组合物包含至少一种具有异氰酸酯基团和/或硅烷基团的聚氨酯聚合物；
e2)将用于密封和/或粘合的组合物施用到位于基材S1和/或S2上的、已冷却至低于其熔点的热熔粘合剂组合物上。
9.根据权利要求7或8中任一项的方法，其特征在于，在步骤a1)、b1)、c1)、c2)、d1)或e1)之一中，热熔粘合剂组合物以10至300μm，特别是20至250μm，优选50至200μm的层厚度施涂到基材S1和/或S2上，所述热熔粘合剂组合物包含至少一种具有异氰酸酯基团和/或硅烷基团的聚氨酯聚合物。
10.根据权利要求7-9中任一项的方法，其特征在于，利用辊涂、刮涂、喷涂或通过浸渍涂布将所述热熔粘合剂组合物施涂到基材S1和/或S2上，所述热熔粘合剂组合物包含至少一种具有异氰酸酯基团和/或硅烷基团的聚氨酯聚合物。
11.多层复合体(1)，其由基材S1(2)和/或基材S2(5)，包含至少一种具有异氰酸酯基团和/或硅烷基团的聚氨酯聚合物的热熔粘合剂组合物(3)，和组合物Z(4)构成，所述组合物Z(4)是第二粘合剂、密封剂或用于制造涂层的组合物，其特征在于，热熔粘合剂组合物的层与至少一个组合物Z的层邻接。
12.根据权利要求11的多层复合体(1)，其特征在于，热熔粘合剂组合物(3)的层位于基材S1(2)或基材S2(5)与组合物Z(4)之间，它是湿固化性聚氨酯组合物。
13.根据权利要求11或12中任一项的多层复合体(1)，其特征在于，热熔粘合剂组合物(3)和/或组合物Z(4)至少部分通过水的影响来固化。
14.根据权利要求11-13中任一项的多层复合体(1)，其特征在于，基材S1(2)或基材S2(5)与热熔粘合剂组合物(3)的层邻接；热熔粘合剂组合物的层另外与组合物Z(4)的层邻接；且组合物Z的层另外与第二基材S2或S1邻接，其中在组合物Z的层和第二基材S2或S1之间任选地存在第二层热熔粘合剂组合物(3)。
15.根据权利要求7-10中任一项的方法粘合、密封或涂布的制品。
16.根据权利要求15的制品，其特征在于，所述制品是建筑物，特别是地上或地下工程的建筑物，或者是工业产品或消费品，特别是窗户，家用器械，或运输工具，特别是水陆车辆，优选汽车、客车、载重汽车、火车或船舶，或者是运输工具的附属部件。
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