TWI871075B

TWI871075B - 聚胺甲酸酯黏著劑

Info

Publication number: TWI871075B
Application number: TW112142636A
Authority: TW
Inventors: 范豔斌; 章翼; 邱啟航; 張萍; 少光馮
Original assignee: 美商陶氏全球科技有限責任公司
Priority date: 2022-11-10
Filing date: 2023-11-06
Publication date: 2025-01-21
Also published as: CN120051544A; KR20250102086A; TW202419605A; JP2025537683A; EP4605484A1; WO2024098320A1; AR130963A1

Abstract

聚胺甲酸酯黏著劑可包括異氰酸酯預聚物及多元醇組分。該異氰酸酯預聚物係35至95 wt.%之聚異氰酸酯與65至5 wt.%之基於非二聚酸之聚酯多元醇的反應產物。該基於非二聚酸之聚酯多元醇可包括具有至少3羥基官能度及800 g/mol或更低之重量平均分子量之一級多元醇、C4至C20非二聚酸二羧酸、及C10至C20脂族單羧酸的反應產物。該多元醇組分包括20至80 wt.%之疏水性多元醇、3至15 wt.%之經磷酸酯改質之多元醇、及10至30 wt.%之植物油聚胺甲酸酯多元醇。

Description

聚胺甲酸酯黏著劑

本揭露之實施例係關於一種黏著劑，且尤其係關於一種聚胺甲酸酯黏著劑。

隨著電動車(electrical vehicle, EV)在全球範圍內的不斷採用，電池組的經濟生產在過去幾年中取得了巨大進展。由於低成本、低揮發性、高殼體強度、及韌性，聚胺甲酸酯黏著劑已成為電池組組裝的普遍解決方案，其中使用聚胺甲酸酯黏著劑將電池單元接合在一起。電池組組裝的接合基材主要包括鋁合金（Al合金）、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜、及聚碳酸酯膜等其他材料，其中接合Al合金-Al合金表面通常係電池組組裝中最具挑戰性的態樣。具體而言，由於高表面能且在Al合金表面上缺乏有機化學基團，所以在Al合金之間實現有效接合係困難的。

另一方面，聚胺甲酸酯組分（包括多元醇及異氰酸酯部分）之防潮性係另一重要工業需求。此係因為多元醇及異氰酸酯部分均易於吸收濕氣。對於異氰酸酯部分，所吸收之濕氣使得異氰酸酯(NCO)含量減少且在組分表面開始形成固體表層。因此，減少的NCO含量可導致反應基團之間的進料比率不正確，且厚表層可阻塞儲存槽及/或施配通道，從而分別造成產品缺陷及生產中斷。對於多元醇部分，所吸收之濕氣可導致在混合及/或施配之後在黏著劑中形成氣泡。因此，黏著劑的防潮性愈高愈好。

為了提供防潮性，PU黏著劑通常併入疏水性化合物，如植物油、OH封端之聚烯烴、基於二聚酸之聚酯、及大量疏水性塑化劑。然而，此等化合物的成本可能較高，導致生產循環時間較長（由於低反應性），且通常造成Al合金- Al合金界面的接合強度較差。因此，需要新穎技術來解決工業挑戰且使得能夠提供用於電池之先進的黏著劑產品，尤其用於EV應用的黏著劑產品。

本揭露提供了一種聚胺甲酸酯黏著劑，其包括異氰酸酯預聚物及多元醇組分兩者，雖然其成本低，但仍為Al合金- Al合金界面之有效接合提供了高反應性。因此，如本文所提供之此類聚胺甲酸酯黏著劑可有益於幫助解決工業挑戰且使得能夠提供用於電池之先進的黏著劑產品，尤其用於EV應用的黏著劑產品。

本揭露提供了一種聚胺甲酸酯黏著劑，其包括異氰酸酯預聚物及多元醇組分，其中異氰酸酯預聚物係35至95重量百分比(wt.%)之聚異氰酸酯；與65至5 wt.%之基於非二聚酸之聚酯多元醇的反應產物，其中wt.%係以異氰酸酯預聚物之總重量計，且聚異氰酸酯及基於非二聚酸之聚酯多元醇的wt.%總計不大於100 wt.%。對於各種實施例，基於非二聚酸之聚酯多元醇包含具有至少3羥基官能度及800 g/mol或更低之重量平均分子量之一級多元醇、C4至C20非二聚酸二羧酸、及C10至C20脂族單羧酸的反應產物，其中脂族單羧酸及一級多元醇具有大於0.9:1至6.5:1（單羧酸：多元醇）之莫耳比，且以異氰酸酯預聚物之總重量計，脂族單羧酸以大於7.2至55 wt.%之範圍存在於異氰酸酯預聚物中。多元醇組分包括20至80 wt.%之疏水性多元醇；3至15 wt.%之經磷酸酯改質之多元醇；及10至30 wt.%之植物油聚胺甲酸酯多元醇，其中wt.%以多元醇組分之總重量計，且疏水性多元醇、經磷酸酯改質之多元醇、及植物油聚胺甲酸酯多元醇之wt.%總計不大於100 wt.%。

本文所揭示之數值範圍包括來自較低值及較高值之所有值，且包括較低值及較高值。對於含有確切值之範圍（例如，自1或2或3至5或6或7之範圍），包括介於任何兩個確切值之間的任何子範圍（例如，以上範圍1至7包括子範圍1至2；2至6；5至7；3至7；5至6；等）。

含有多於一個或至少兩個異氰酸酯基之異氰酸酯係「聚異氰酸酯(polyisocyanate)」。異氰酸酯可係芳族或脂族。

對於各種實施例，本揭露提供一種聚胺甲酸酯黏著劑，其係異氰酸酯預聚物及多元醇組分之反應產物。如本文所提供，異氰酸酯預聚物係聚異氰酸酯及基於非二聚酸之聚酯多元醇的反應產物，如本文所論述。多元醇組分包含疏水性多元醇、經磷酸酯改質之多元醇、及植物油聚胺甲酸酯多元醇，如本文所論述。多元醇組分可任選地包含聚醚多元醇。如下論述各種組分之各者。 多元醇組分

對於各種實施例，多元醇組分包括20至80重量百分比(wt.%)之疏水性多元醇；3至15 wt.%之經磷酸酯改質之多元醇；及10至30 wt.%之植物油聚胺甲酸酯多元醇，其中wt.%以多元醇組分之總重量計，且疏水性多元醇、經磷酸酯改質之多元醇、及植物油聚胺甲酸酯多元醇之wt.%總計不大於100 wt.%。較佳地，多元醇組分包括24至40 wt.%之疏水性多元醇；6至11 wt.%之經磷酸酯改質之多元醇；及11至20 wt.%之植物油聚胺甲酸酯多元醇，其中wt.%以多元醇組分之總重量計，且疏水性多元醇、經磷酸酯改質之多元醇、及植物油聚胺甲酸酯多元醇之wt.%總計不大於100 wt.%。最佳地，多元醇組分包括25至30 wt.%之疏水性多元醇；7至9 wt.%之經磷酸酯改質之多元醇；及11至15 wt.%之植物油聚胺甲酸酯多元醇，其中wt.%以多元醇組分之總重量計，且疏水性多元醇、經磷酸酯改質之多元醇、及植物油聚胺甲酸酯多元醇之wt.%總計不大於100 wt.%。 疏水性多元醇

多元醇組分之疏水性多元醇係指具有至少兩個羥基之疏水性多元醇。在一實施例中，疏水性多元醇係蓖麻油或其衍生物。以多元醇組分之總重量計，多元醇組分包含20至80 wt.%、較佳22至60 wt.%、更佳24至40 wt.%、甚至更佳25至30 wt.%之疏水性多元醇，較佳蓖麻油。 經磷酸酯改質之多元醇

多元醇組分之經磷酸酯改質之多元醇較佳係經磷酸酯改質之多元醇，更佳磷酸酯多元醇。磷酸酯多元醇可由三官能丙二醇、聚磷酸、及聚異氰酸酯製成。三官能丙二醇之市售實例包括以商標名VORANOL ^™CP-450、VORANOL ^™CP-260、VORANOL ^™CP-755、及VORANOL ^™CP-1055出售之產品，該等產品各自可購自The Dow Chemical Company。在一些實施例中，以磷酸酯多元醇之重量計，磷酸酯多元醇具有小於4 wt%之磷酸含量，或以磷酸酯多元醇之重量計，磷酸含量係0至3 wt.%，或以磷酸酯多元醇之重量計，磷酸含量係1.5至2.5 wt.%。在一些實施例中，磷酸酯多元醇之黏度在25℃下小於40,000 cps、或在25℃下小於30,000 cps，按ASTM D2196的方法測量。在一些實施例中，磷酸酯多元醇具有小於330 g/mol之羥基當量。在一些實施例中，以磷酸酯多元醇之重量計，磷酸酯多元醇具有0至100 wt.%之當量小於2,000 g/mol的三官能聚醚多元醇。

以多元醇組分之總重量計，多元醇組分包含3至15 wt.%、較佳4至13 wt.%、更佳5至12 wt.%、甚至更佳6至11 wt.%、且最佳7至9 wt.%之經磷酸酯改質之多元醇，較佳磷酸酯多元醇。 植物油聚胺甲酸酯多元醇

多元醇組分之植物油聚胺甲酸酯多元醇係植物油（含有具有至少兩個羥基之疏水性多元醇）、聚異氰酸酯、及多元醇之反應混合物的反應產物。聚異氰酸酯可以化學方式與多元醇結合以形成預聚物。合適的聚異氰酸酯之非限制性實例包括芳族異氰酸酯、脂族異氰酸酯、經碳二亞胺改質之聚異氰酸酯、及其組合。

「芳族聚異氰酸酯(aromatic polyisocyanate)」係含有一或多個芳環之聚異氰酸酯。合適的芳族聚異氰酸酯之非限制性實例包括亞甲基二苯基二聚異氰酸酯(MDI)之異構物，諸如4,4-MDI、2,4-MDI、及2,2’-MDI；或經改質之MDI，諸如經碳二亞胺改質之MDI或經脲甲酸酯改質之MDI；甲苯-二聚異氰酸酯(TDI)之異構物，諸如2,4-TDI、2,6-TDI；萘-二聚異氰酸酯(NDI)之異構物，諸如1,5-NDI；及其組合。

「脂族聚異氰酸酯(aliphatic polyisocyanate)」係異氰酸酯部分(-NCO)不直接連接至芳環之聚異氰酸酯。合適的脂族聚異氰酸酯之非限制性實例包括六亞甲基二聚異氰酸酯(HDI)之異構物、異佛爾酮二聚異氰酸酯(IPDI)之異構物、二甲苯二聚異氰酸酯(XDI)之異構物、其他環脂族異氰酸酯，諸如亞甲基雙-環己基異氰酸酯（氫化MDI）(HMDI)及環己烷二異氰酸酯，及其組合。

在一實施例中，聚異氰酸酯係選自單聚異氰酸酯、二聚異氰酸酯、三聚異氰酸酯、及其組合。在另一實施例中，聚異氰酸酯係二聚異氰酸酯。在一實施例中，聚異氰酸酯係具有至少兩個異氰酸酯基或至少三個異氰酸酯基的多官能聚異氰酸酯。在一實施例中，聚異氰酸酯係選自MDI、TDI、HDI、及其組合。在另一實施例中，聚異氰酸酯係MDI。根據本揭露適合使用之聚異氰酸酯的市售實例包括以商品名ISONATE ^™OP 50、ISONATE ^™125M、及ISONATE ^™M 143 Modified MDI出售之產品，此等產品各自可購自The Dow Chemical Company。

用於製備植物油聚胺甲酸酯多元醇之多元醇可係聚酯多元醇、聚醚多元醇、或其組合，較佳係聚醚多元醇。「聚醚多元醇(polyether polyol)」係聚醚及多元醇之化合物。合適的聚醚多元醇之非限制性實例包括環氧乙烷、環氧丙烷、四氫呋喃、環氧丁烷之聚加成產物，以及其共加成及接枝產物；由多元醇(polyhydric alcohol)或其混合物之縮合獲得的聚醚多元醇；及其組合。

合適的聚醚多元醇之非限制性實例包括聚丙二醇(PPG)、聚乙二醇(PEG)、聚丁二醇、聚四亞甲基醚二醇(PTMEG)、及其任何組合。在一實施例中，聚醚多元醇係聚丙二醇(PPG)。合適的聚丙二醇之非限制性實例包括以可購自The Dow Chemical Company之商品名VORANOL ^™P-400出售的產品。

合適的聚醚多元醇之非限制性實例包括VORANOL ^™1010 L，PPG；及VORANOL ^™CP450，甘油丙氧基化聚醚三醇，各自可購自The Dow Chemical Company。

在一實施例中，聚醚多元醇具有50 g/mol、或100 g/mol、或400 g/mol、或450 g/mol至1,000 g/mol、或1,500 g/mol、或2,000 g/mol、或4,000 g/mol、或5,000 g/mol之Mw。在一實施例中，聚醚多元醇具有30 mg KOH/g、或50 mg KOH/g、或75 mg KOH/g、或100 mg KOH/g至115 mg KOH/g、或125 mg KOH/g、或150 mg KOH/g、或200 mg KOH/g、或300 mg KOH/g、或350 mg KOH/g、或400 mg KOH/g、或450 mg KOH/g、或500 mg KOH/g之羥基值。在一實施例中，聚醚多元醇具有以下特性中之一或兩者：(i) Mw係50 g/mol至5,000 g/mol、或100 g/mol至2,000 g/mol、或400 g/mol至1,500 g/mol、或400 g/mol至1,000 g/mol；及/或(ii)羥基值係30 mg KOH/g至500 mg KOH/g、或100 mg KOH/g至400 mg KOH/g、或100 mg KOH/g至150 mg KOH/g、或350 mg KOH/g至400 mg KOH/g。

在一些實施例中，含有具有至少兩個羥基之疏水性多元醇的植物油可係蓖麻油或其衍生物。

植物油聚胺甲酸酯多元醇可由含有具有至少兩個羥基之疏水性多元醇的植物油、聚異氰酸酯、及聚丙二醇的反應產物形成。合適的反應包括在惰性氣氛（例如氮氣）下，將8至26 wt.%之聚異氰酸酯、40至50 wt.%之含有具有至少兩個羥基之疏水性多元醇的植物油、及40至50 wt.%之聚丙二醇（其中聚異氰酸酯、含有具有至少兩個羥基之疏水性多元醇的植物油、及聚丙二醇之總重量不超過100 wt.%）在40至100℃之溫度下混合1至5小時。

以多元醇組分之總重量計，多元醇組分包含10至30 wt.%、較佳11至25 wt.%、更佳11至20 wt.%、且最佳11至15 wt.%之植物油聚胺甲酸酯多元醇。 聚醚多元醇

多元醇組分可進一步包含聚醚多元醇。合適的聚醚多元醇之非限制性實例包括環氧乙烷、環氧丙烷、四氫呋喃、環氧丁烷之聚加成產物，以及其共加成及接枝產物；由多元醇或其混合物之縮合獲得的聚醚多元醇；及其組合。合適的聚醚多元醇之非限制性實例包括聚丙二醇(PPG)、聚乙二醇(PEG)、聚丁二醇、聚四亞甲基醚二醇(PTMEG)、及其任何組合。在一實施例中，聚醚多元醇係聚丙二醇(PPG)。合適的聚醚多元醇之非限制性實例包括VORANOL ^™1010 L，PPG；及VORANOL ^™CP450，甘油丙氧基化聚醚三醇，各自可購自The Dow Chemical Company。

以多元醇組分之總重量計，多元醇組分包含5至20 wt.%、較佳7至18 wt.%、更佳9至15 wt.%、甚至更佳10至14 wt.%之聚醚多元醇。 擴鏈劑

多元醇組分可任選地包含擴鏈劑。合適的擴鏈劑之非限制性實例包括甘油；三羥甲基丙烷；二乙二醇；丙二醇；2-甲基-1, 3-丙二醇；1,4-丁二醇(1,4-BDO)；及其組合，較佳1,4-BDO。以多元醇組分之總重量計，多元醇組分包含1至20 wt.%、較佳2至15 wt.%、更佳4至10 wt.%、甚至更佳2至6 wt.%之擴鏈劑，較佳1,4- BDO。

多元醇組分可任選地包含本領域中已知的除濕劑、催化劑、阻燃劑、流變改質劑、及填料。 異氰酸酯預聚物

本揭露之異氰酸酯預聚物包含聚異氰酸酯及基於非二聚酸之聚酯多元醇的反應產物。對於各種實施例，異氰酸酯預聚物係35至95 wt.%之聚異氰酸酯及65至5 wt.%之基於非二聚酸之聚酯多元醇的反應產物，其中wt.%係以異氰酸酯預聚物之總重量計，且聚異氰酸酯及基於非二聚酸之聚酯多元醇的wt.%總計不大於100 wt.%。較佳地，異氰酸酯預聚物係55至85 wt.%之聚異氰酸酯及45至15 wt.%之基於非二聚酸之聚酯多元醇的反應產物，其中wt.%係以異氰酸酯預聚物之總重量計，且聚異氰酸酯及基於非二聚酸之聚酯多元醇的wt.%總計不大於100 wt.%。更佳地，異氰酸酯預聚物係60至80 wt.%之聚異氰酸酯及40至20 wt.%之基於非二聚酸之聚酯多元醇的反應產物，其中wt.%係以異氰酸酯預聚物之總重量計，且聚異氰酸酯及基於非二聚酸之聚酯多元醇的wt.%總計不大於100 wt.%。 聚異氰酸酯

聚異氰酸酯可與基於非二聚酸之聚酯多元醇發生化學反應形成預聚物。合適的聚異氰酸酯之非限制性實例包括芳族異氰酸酯、脂族異氰酸酯、經碳二亞胺改質之聚異氰酸酯、及其組合，各自如本文所描述。

合適的芳族聚異氰酸酯之非限制性實例包括聚合MDI及MDI之異構物，諸如4,4-MDI、2,4-MDI、及2,2’-MDI；或經改質之MDI，諸如經聚碳二亞胺改質之二苯基甲烷二異氰酸酯或經脲甲酸酯改質之MDI；甲苯二異氰酸酯、甲苯-二聚異氰酸酯(TDI)之異構物，諸如2,4-TDI、2,6-TDI；萘-二聚異氰酸酯(NDI)之異構物，諸如1,5-NDI；及其組合。

合適的脂族聚異氰酸酯之非限制性實例包括HDI之異構物、異佛爾酮二異氰酸酯、IPDI、XDI、其他環脂族異氰酸酯，諸如4,4’-亞甲基二環己基二異氰酸酯、亞甲基雙-環己基異氰酸酯（氫化MDI或HMDI）及環己烷二異氰酸酯、及其組合。

在一實施例中，聚異氰酸酯係選自單聚異氰酸酯、二聚異氰酸酯、三聚異氰酸酯、及其組合。在另一實施例中，聚異氰酸酯係二聚異氰酸酯。在一實施例中，聚異氰酸酯係選自MDI、TDI、HDI、及其組合。在另一實施例中，聚異氰酸酯係MDI。在一實施例中，聚異氰酸酯係選自經碳二亞胺改質之MDI、經碳二亞胺改質之TDI、經碳二亞胺改質之HDI、及其組合。在另一實施例中，聚異氰酸酯係經碳二亞胺改質之MDI。

對於各種實施例，聚異氰酸酯可選自由下列所組成之群組：經聚碳二亞胺改質之二苯基甲烷二異氰酸酯、MDI、TDI、異佛爾酮二異氰酸酯、4,4’-亞甲基二環己基二異氰酸酯、聚合亞甲基二苯基二異氰酸酯、及其組合。在一實施例中，聚異氰酸酯係經聚碳二亞胺改質之二苯基甲烷二異氰酸酯。

在一實施例中，聚異氰酸酯具有不小於10%、較佳不小於15%、較佳不小於20%之NCO含量。對於各種實施例，如根據ASTM D5155測量，異氰酸酯預聚物具有10至29 wt.%之異氰酸酯含量。

以異氰酸酯預聚物之總重量計，聚異氰酸酯組分包含35至95 wt.%、較佳45至80 wt.%、更佳55至85 wt.%、甚至更佳60至80 wt.%之異氰酸酯預聚物。 基於非二聚酸之聚酯多元醇

「基於非二聚酸之聚酯多元醇(non-dimeric acid based polyester polyol)」係含有衍生自一級多元醇、非二聚酸二羧酸、及脂族單羧酸之單元的聚酯多元醇。在一實施例中，基於非二聚酸之聚酯多元醇係下列各者之反應產物：(i)具有至少3羥基官能度及800 g/mol或更低之重量平均分子量的一級多元醇、(ii) C4至C20非二聚酸二羧酸、及(iii) C10至C20脂族單羧酸。對於各種實施例，脂族單羧酸及一級多元醇具有大於0.9:1至6.5:1（單羧酸：一級多元醇）之莫耳比，且以異氰酸酯預聚物之總重量計，脂族單羧酸以大於7.2至55 wt.%之範圍存在於異氰酸酯預聚物中。

基於非二聚酸之聚酯多元醇可藉由使各自如本文所提供之一級多元醇、非二聚酸二羧酸、及脂族單羧酸反應而形成，其中反應混合物可包括10至30 wt.%之（多個）一級多元醇、5至30 wt.%之（多個）非二聚酸二羧酸、及50至75 wt.%之（多個）脂族單羧酸，其中包括一級多元醇、非二聚酸二羧酸、及脂族單羧酸之反應總計100 wt.%。較佳地，反應混合物包括15至27 wt.%之（多個）一級多元醇、10至25 wt.%之（多個）非二聚酸二羧酸、及50至75 wt.%之（多個）脂族單羧酸，其中包括一級多元醇、非二聚酸二羧酸、及脂族單羧酸之反應總計100 wt.%。最佳地，反應混合物包括17至25 wt.%之（多個）一級多元醇、12至22 wt.%之（多個）非二聚酸二羧酸、及53至72 wt.%之（多個）脂族單羧酸，其中包括一級多元醇、非二聚酸二羧酸、及脂族單羧酸之反應總計100 wt.%。

對於各種實施例，包括一級多元醇、非二聚酸二羧酸、及脂族單羧酸之反應混合物可在加熱至90至250℃之溫度的情況下混合。反應混合物之酸值較佳小於10，其中可在反應混合物中使用催化劑。合適的催化劑包括例如丁醇鈦(IV)、正鈦酸四正丁酯、及三級丁醇鈦(IV)。

對於各種實施例，基於非二聚酸之聚酯多元醇具有1.8至2.3之羥基官能度。對於各種實施例，基於非二聚酸之聚酯多元醇具有根據ASTM D974測量之5 mg KOH /g或更低之酸值。

以異氰酸酯預聚物之總重量計，基於非二聚酸之聚酯多元醇組分包含65至5 wt.%、較佳55至20 wt.%、更佳45至15 wt.%、甚至更佳40至20 wt.%之異氰酸酯預聚物。 一級多元醇

對於各種實施例，一級多元醇具有至少3之官能度及800 g/mol或更低之重量平均分子量。對於各種實施例，一級多元醇係選自由下列所組成之群組：甘油、二甘油、三甘油、三羥甲基丙烷、二(三羥甲基丙烷)、新戊四醇、二新戊四醇、三新戊四醇、山梨糖醇、如烷氧基化物之其衍生物、或其組合。多元醇可包含二或更多個本文所揭示之實施例。 非二聚酸二羧酸

合適的非二聚酸二羧酸之非限制性實例包括脂族酸、芳族酸、及其組合。較佳地，非二聚酸二羧酸係C4至C20非二聚酸二羧酸。更佳地，非二聚酸二羧酸係C4至C10非二聚酸二羧酸。用作非二聚酸二羧酸之合適的芳族二羧酸之非限制性實例包括鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、及對苯二甲酸。用作非二聚酸二羧酸之合適的脂族二羧酸之非限制性實例包括環己烷二羧酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、戊二酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、伊康酸(itaconic acid)、辛二酸、2-甲基琥珀酸、3,3-二乙基戊二酸、及2,2-二甲基琥珀酸。如本文所用，用語「酸(acid)」亦包括任何該酸之酐。飽和脂族及/或芳族酸亦適合用作非二聚酸二羧酸，諸如己二酸或間苯二甲酸。對於各種實施例，非二聚酸二羧酸係選自由己二酸、間苯二甲酸、及其組合所組成之群組。

在一實施例中，非二聚酸二羧酸具有四個、或五個、或六至七個、或八個、或九個、或十個碳原子。在另一實施例中，非二聚酸二羧酸具有四至十個碳原子，或六至八個碳原子。在另一實施例中，非二聚酸二羧酸具有八個碳原子。

非二聚酸二羧酸可包含二或更多個本文所揭示之實施例。 脂族單羧酸

對於各種實施例，脂族單羧酸係C10至C20脂族單羧酸。較佳地，脂族單羧酸係C12至C18脂族單羧酸。對於各種實施例，脂族單羧酸可選自由油酸、硬脂酸、月桂酸、及其組合所組成之群組。非二聚酸可包含二或更多個本文所揭示之實施例。 可選的添加劑

在一實施例中，本揭露之異氰酸酯預聚物包含聚異氰酸酯、基於非二聚酸之聚酯多元醇、及可選地添加劑的反應產物。合適之可選的添加劑之非限制性實例包括助黏劑、擴鏈劑、催化劑、及其組合。合適的助黏劑之非限制性實例係胺基矽烷。合適的擴鏈劑之非限制性實例包括甘油；三羥甲基丙烷；二乙二醇；丙二醇；2-甲基-1, 3-丙二醇；及其組合。合適的催化劑之非限制性實例包括鈦酸四正丁酯、硫酸鋅、有機錫催化劑、及其組合。可選的添加劑可包含二或更多個本文所揭示之實施例。在一實施例中，反應混合物排除擴鏈劑。

異氰酸酯預聚物可任選地包括塑化劑、阻燃劑、助黏劑、流變改質劑、填料、或其類似物。諸如鄰苯二甲酸二異壬酯之塑化劑有助於減少在施用異氰酸酯預聚物期間累積的結皮(skinning)。

諸如異丙基化磷酸酯酚之阻燃劑可有助於改善防火性。亦可使用習知助黏劑，諸如環氧矽烷。諸如發煙二氧化矽之流變改質劑通常包括於黏著劑組成物中以提供不同應用需求之觸變特性。在異氰酸酯預聚物中，具有疏水性表面處理之發煙二氧化矽通常用作流變改質劑。在黏著劑組成物中添加填料以改善機械強度且降低成本。填料可選自二氧化矽，CaCO ₃、高嶺土、及滑石，以及本領域已知的其他填料。

以用於製備(i)聚異氰酸酯及(ii)基於非二聚酸之聚酯多元醇之反應產物的混合物之總重量計，用於製備(i)聚異氰酸酯及(ii)基於非二聚酸之聚酯多元醇之反應產物的混合物一般包含60至95 wt.%、較佳65至85 wt.%、更佳70至80 wt.%之芳族異氰酸酯及5至40 wt.%、較佳15至35 wt.%、更佳20至30 wt.%之基於非二聚酸之聚酯多元醇。

以異氰酸酯預聚物之總重量計，異氰酸酯預聚物一般包含30至100 wt.%、較佳35至95 wt.%、更佳40至90 wt.%、甚至更佳40至80 wt.%、或50至75 wt.%、或60至75 wt.%的(i)聚異氰酸酯及(ii)基於非二聚酸之聚酯多元醇的反應產物，及可選地0至20 wt.%、較佳1至10 wt.%、更佳0.5至8 wt.%、甚至更佳1至5 wt.%、或2至4 wt.%的塑化劑，0至20 wt.%、較佳0.1至10 wt.%、更佳0.5至8 wt.%、甚至更佳0.8至5 wt.%、或1至3 wt.%的阻燃劑，0至10%、較佳1至8 wt.%、更佳0.5至6 wt.%、甚至更佳0.8至5 wt.%、或1至4 wt.%的助黏劑，0至10 wt %、較佳0.5至8 wt.%、甚至更佳1至5 wt.%、或2至4 wt.%的流變改質劑，及0至70 wt %、較佳5至65 wt.%、更佳10至50 wt.%、甚至更佳18至45 wt.%、或20至40 wt.%、或20至30wt.%的填料。 聚胺甲酸酯黏著劑

聚胺甲酸酯黏著劑不含或實質上不含溶劑。在一實施例中，聚胺甲酸酯黏著劑含有可選的習知添加劑。可選的添加劑可係本文所揭示之任何可選的添加劑，諸如塑化劑、擴鏈劑、阻燃劑、助黏劑、流變改質劑、填料、除濕劑、催化劑、及其類似物。

聚胺甲酸酯黏著劑係藉由在適合於使異氰酸酯預聚物之-NCO基團與多元醇組分之羥基反應的條件下，混合多元醇組分及異氰酸酯預聚物而形成。在一實施例中，多元醇組分及異氰酸酯預聚物係經由靜態混合設備或動態混合設備在15℃至55℃之溫度下合併及混合。

異氰酸酯指數或（「NCO指數」）係異氰酸酯預聚物中之異氰酸酯基相對於多元醇組分中之羥基量的莫耳比。異氰酸酯基可根據ASTM D2572測量。NCO指數係根據以下方程式(2)計算：方程式(2)

在一實施例中，聚胺甲酸酯黏著劑具有1.00、或1.05、或1.10、或1.15至1.85、或1.60、或1.50、或1.40之NCO指數。在另一實施例中，聚胺甲酸酯黏著劑具有1.05至1.85、或1.10至1.60、或1.15至1.50、或1.15至1.40之NCO指數。

在一實施例中，聚胺甲酸酯黏著劑以下列異氰酸酯預聚物:多元醇組分體積比包括多元醇組分及異氰酸酯預聚物：120:100至80:100、或115:100至90:100、或110:100至95:100、或105:100至98:100。聚胺甲酸酯黏著劑可包含二或更多個本文所揭示之實施例。 多層結構

本揭露提供一種多層結構。多層結構包括第一基材、第二基材、及介於第一基材與第二基材之間的黏著劑層。黏著劑層係由如本文所提供之聚胺甲酸酯黏著劑形成。第一基材與第二基材可相同或不同。應理解，提及「基材(substrate)」之本文描述係指單獨及/或集體之第一基材及第二基材。

合適基材之非限制性實例為膜。所述膜可為單層膜或多層膜。多層膜含有兩個層或多於兩個層。在一實施例中，所述膜為具有一個且僅一個層之單層膜。在一實施例中，膜包括含有選自下列之組分之層：基於乙烯之聚合物(PE)、基於丙烯之聚合物(PP)、聚醯胺（諸如耐綸）、聚酯、乙烯乙烯醇(EVOH)共聚物、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、乙烯丙烯酸乙烯酯(EVA)共聚物、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、乙烯丙烯酸丁酯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯甲基丙烯酸共聚物、乙烯丙烯酸之離子聚合物、甲基丙烯酸之離子聚合物、順丁烯二酸酐接枝型基於乙烯之聚合物、聚乳酸(PLA)、聚苯乙烯、金屬箔、纖維素、塞璐芬(cellophane)、不織布纖維、及其組合。多層膜之各層可由相同組分或由不同組分形成。

在一實施例中，膜包括含有金屬箔之層。合適金屬箔之非限制性實例為鋁箔。

在一實施例中，所述膜為具有單一層之單層膜，所述單一層為基於乙烯之聚合物層。在另一實施例中，所述膜為具有單一層之單層膜，所述單一層為聚乙烯層。

基材且進一步膜係具有兩個相對表面之連續結構。

在一實施例中，基材具有5 µm、或10 µm、或12 µm、或15 µm、或20 µm、或21 µm至23 µm、或24 µm、或25 µm、或30 µm、或35 µm、或40 µm、或45 µm、或50 µm、或100 µm、或150 µm、或200 µm、或250 µm、或300 µm、或350 µm、或400 µm、或450 µm、或500 µm之厚度。

在一實施例中，基材不包括基於纖維素之基材，諸如紙及木材。

在一實施例中，第一基材係具有單一層之單層膜，該單一層係PE層；且第二基材係具有一層（金屬箔層）之膜。

膜可包含二或更多個本文所揭示之實施例。第一基材可包含二或更多個本文所揭示之實施例。第二基材可包含二或更多個本文所揭示之實施例。

諸如用Nordmeccanica Labo Combi 400層壓機將聚胺甲酸酯黏著劑施加於第一基材與第二基材之間。合適的施加方法之非限制性實例包括刷塗、澆注、噴塗、塗佈、輥塗、展佈、及噴射。在一實施例中，在20℃、或30℃、或40℃至50℃、或60℃、或70℃、或80℃、或90℃之溫度下，將聚胺甲酸酯黏著劑施加於第一基材與第二基材之間。

在一實施例中，將聚胺甲酸酯黏著劑均勻地施加於第一基材與第二基材之間。「均勻施加」為組成物之一層，所述層在基材之表面上為連續（未間斷的），且在基材之表面上具有相同或實質上相同之厚度。換言之，均勻地施加至基材之組成物直接接觸基材表面，且組成物與基材表面共延展。

在一實施例中，聚胺甲酸酯黏著劑在10℃、20℃、或35℃至40℃、或45℃、或50℃之溫度下固化於烘箱中。在一實施例中，聚胺甲酸酯黏著劑在20℃至30℃、較佳25℃之溫度下固化1天至2天、或4天、或7天、或10天之時段。

在一實施例中，第一基材係具有其係金屬箔層之單一層的單層膜，且第二基材係具有其係金屬箔層之單一層的單層膜，且多層結構具有7 MPa、或7.5 MPa、或8 MPa至15 MPa、或13 MPa、或12 MPa之搭接剪切強度，及/或具有6.5 MPa、或7.0 MPa、或7.5 MPa至15 MPa、或13 MPa、或12 MPa之交叉拉伸強度。

在一實施例中，第一基材係具有其係金屬箔層之單一層的單層膜，且第二基材係具有其係金屬箔層之層的膜，且多層結構具有在3σ水平下搭接接頭(lap-joint)上＞7 MPa、或7.5 MPa、或8 MPa至15 MPa、或13 MPa、或12 MPa的黏著剪切強度的平均值，以及在3σ水平下對接接頭(butt-joint)上6.5 MPa、或6.7、或7.0 MPa、或7.5 MPa至15 MPa、或13 MPa、或12 MPa的黏著拉伸強度的平均值。

本揭露之各種實施例亦包括包含本揭露之聚胺甲酸酯黏著劑的電池組。實例包括如本領域已知之鋰離子電池。

借助於實例且非限制的，現將在以下實例中詳細地描述本揭露之一些實施例。實例

提供以下實例僅用於說明且並不旨在以任何方式定義或限制實施例。在本發明實例(Inventive Example, IE)及比較例(Comparative Example, CE)中，使用材料之各種用語及名稱，包括例如以下： 表1. 材料

類別	化學名稱	規格	供應商
多元醇	蓖麻油	OH值163，密度0.961 g/cm ³，官能度2.7	Guangzhou Hanhao Chemcial Co. Ltd.
多元醇	VORANOL ^™CP450	聚醚多元醇，OH值373，密度1.01 g/cm ³，官能度3	The DOW Chemical Company
多元醇	VORANOL ^™P400	聚醚多元醇，OH值260，密度1.01 g/cm ³，官能度2	The DOW Chemical Company
擴鏈劑	1,4-BDO	分子量90，密度1.01 g/cm ³，官能度2	SinoChem Group Co. Ltd.
二酸	間苯二甲酸	分子量166.13，官能度2	Sigma-Aldrich
二酸	己二酸	分子量146.14，官能度2	Sigma-Aldrich
脂族單羧酸	油酸	分子量282.46，官能度2	Sigma-Aldrich
脂族單羧酸	硬脂酸	分子量284.48，官能度2	Sigma-Aldrich
二聚酸	ATUREX ^®1001	酸值194至200，二元酸＞98%	ATUREX Chemicals
二醇	2-甲基-1,3-丙二醇	分子量90	Sigma-Aldrich
二醇	1,6-己二醇	分子量118	Sigma-Aldrich
四醇	新戊四醇	分子量136.14	Sigma-Aldrich
三醇	三羥甲基丙烷	分子量134.14	Sigma-Aldrich
催化劑	Tyzor ^®TBT	密度1.00 g/cm ³，CAS編號5593-70-4	Sigma-Aldrich
異氰酸酯	ISONATE ^™143L	經碳二亞胺改質之MDI。NCO含量29 wt.%，官能度2	The DOW Chemical Company
異氰酸酯	ISONATE ^™OP 50	NCO含量33.5 wt.%，官能度2	The DOW Chemical Company
異氰酸酯	ISONATE ^™125M	NCO含量33.5 wt.%，官能度2	The DOW Chemical Company
助黏劑	經磷酸酯改質之多元醇	OH值295，密度1.3 g/cm ³	如本文所描述
助黏劑	3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷，Z-6040	密度1.07 g/cm ³	The DOW Chemical Company
矽烷偶合劑	(3-環氧丙基氧基丙基)三甲氧基矽烷(KH560)		Sigma-Aldrich
塑化劑	鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)	密度0.975 g/cm ³	Zhuhai Liancheng Chemical Co. Ltd.
除濕劑	分子篩3A	密度2.1 g/cm ³	W.R.GRACE & Co.
流變改質劑	發煙二氧化矽，AEROSIL ^®R 974	疏水性改質，密度2.1 g/cm ³	EVONIK Industries AG
助黏劑	3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷，Z-6040	密度1.07 g/cm ³	The DOW Chemical Company
填料	碳酸鈣	密度2.93 g/cm ³	Omya
除濕劑	分子篩3A	密度2.1 g/cm ³	W.R.GRACE & Co.
填料	氮化硼	密度2.25 g/cm ³	Compagnie de Saint-Gobain S.A.

合成基於二聚酸/2-甲基-1,3-丙二醇之聚酯多元醇-1 (DMP-PE)。將50公克(g) 2-甲基-1,3-丙二醇、233.8 g二聚酸(ATUREX ^®1001)裝入500 ml玻璃反應器中且完全混合。將混合物加熱至100℃。當原料變為液體，則開始攪動。將溫度控制在適當位置，且在整個過程中對該溫度進行監測。若玻璃冷凝器之頂部溫度增加至高於103℃，則儘快開始冷卻反應器。當反應溫度增加至220℃，頂部溫度下降至低於100℃時，開始在30分鐘內緩慢真空至30 mm Hg。每30分鐘檢查酸值。添加催化劑Tyzor ^®TBT直到反應混合物之酸值小於10，之後將反應系統維持在30 mm Hg真空條件下持續多於1小時，直到OH值達到理論值。將所得混合物冷卻至60至70℃，且收集最終產物作為DMP-PE。

合成基於己二酸/2-甲基-1,3-丙二醇之聚酯多元醇(AMP-PE)。100 g 2-甲基-1,3-丙二醇與146.4 g己二酸如針對(DFMP-PE)所描述發生反應。收集最終產物作為AMP-PE。

合成基於己二酸/三羥甲基丙烷/油酸之聚酯多元醇(ATO-PE-1)。97.4 g三羥甲基丙烷、80.5 g己二酸、205.0 g油酸如針對(DFMP-PE)所描述發生反應。收集最終產物作為ATO-PE-1。

合成基於己二酸/三羥甲基丙烷/油酸之聚酯多元醇(ATO-PE-2)。101.4 g三羥甲基丙烷、83.8 g己二酸、198.0 g油酸如針對(DFMP-PE)所描述發生反應。收集最終產物作為ATO-PE-2。

合成基於己二酸/2-甲基-1,3-丙二醇/三羥甲基丙烷/油酸之聚酯多元醇(ATO-PE-3)。69.9 g三羥甲基丙烷、126.7 g己二酸、147.1 g油酸、47.0 g 2-甲基-1,3-丙二醇如針對(DFMP-PE)所描述發生反應。收集最終產物作為ATO-PE-3。

合成基於己二酸/三羥甲基丙烷/油酸/硬脂酸之聚酯多元醇(ATOS-PE)。95.5 g三羥甲基丙烷、78.4 g己二酸、100.5 g油酸、101.2 g硬脂酸如針對(DFMP-PE)所描述發生反應。收集最終產物作為ATOS-PE。

合成基於己二酸/新戊四醇/油酸之聚酯多元醇(APO-PE)。64.9 g新戊四醇、44.0 g己二酸、269.1 g油酸如針對(DFMP-PE)所描述發生反應。收集最終產物作為APO-PE。

合成基於己二酸/間苯二甲酸/三羥甲基丙烷/油酸之聚酯多元醇(AITO-PE)。96.0 g三羥甲基丙烷、39.5 g己二酸、44.9 g間苯二甲酸、202.0 g油酸如針對(DFMP-PE)所描述發生反應。收集最終產物作為AITO-PE。合成經磷酸酯改質之多元醇

經磷酸酯改質之多元醇的合成描述於WO2015/168670 A1之實例5中，該申請案以全文引用之方式併入本文中。在烘箱中乾燥1公升(L)多頸圓底燒瓶，用乾燥N ₂沖洗30分鐘，隨後裝入VORANOL ^™CP 450聚醚多元醇(150g)且置於70 mL/min之N ₂吹掃下。將注射器裝載115%聚磷酸(PPA) (4 g, ALDRICH CHEMICAL Co.)。在激烈攪動下將PPA逐滴添加至聚醚多元醇中。觀測到極小溫度升高。將反應器內含物加熱至100℃持續1小時，隨後冷卻至45℃。添加ISONATE ^™125M聚異氰酸酯(50g)。溫度由反應之熱量上升至約95℃。此外，黏度增加且呈黃色。隨後使反應器達到65℃，且添加乙酸乙酯(40g)以削減黏度且改善攪拌。1小時後，冷卻反應器且包裝內含物（黏度：42,750 mPa.s）。

合成蓖麻油聚胺甲酸酯多元醇（COP多元醇）：在正常的聚胺甲酸酯預聚合物製備過程中，在1,000 ml玻璃反應器中合成COP多元醇。將12 g ISONATE ^™OP 50裝入反應器中且在氮氣保護情況下將其保持在60℃，隨後將44 g蓖麻油及44 g VORANOL ^™P 400裝入反應器中以與ISONATE ^™OP 50混合。將溫度緩慢增加至80℃且保持2小時。將所得COP多元醇（植物油聚胺甲酸酯多元醇）裝入具有氮氣保護之密封良好的容器中以供進一步使用。

合成DMP-PE之NCO封端之預聚物（預DMP）：將75 g ISONATE ^™143L裝入1,000 ml玻璃反應器中且在氮氣保護情況下將其保持在60℃，隨後將25 g DMP-PE裝入反應器中以與ISONATE ^™143L混合。將溫度緩慢增加至80℃且保持2至3小時，直到NCO含量達到理論值。將所得預DMP裝入具有氮氣保護之良好密封的容器中以供進一步應用。

合成AMP-PE之NCO封端之預聚物（預AMP）：將75 g ISONATE ^™143L裝入1,000 ml玻璃反應器中且在氮氣保護情況下將其保持在60℃，隨後將25 g AMP-PE裝入反應器中以與ISONATE ^™143L混合。將溫度緩慢增加至80℃且保持2至3小時，直到NCO含量達到理論值。將所得預AMP裝入具有氮氣保護之良好密封的容器中以供進一步應用。

合成ATO-PE-1之NCO封端之預聚物（預ATO1）：將75 g ISONATE ^™143L裝入1,000 ml玻璃反應器中且在氮氣保護情況下將其保持在60℃，隨後將25 g ATO-PE-1裝入反應器中以與ISONATE ^™143L混合。將溫度緩慢增加至80℃且保持2至3小時，直到NCO含量達到理論值。將所得預ATO1裝入具有氮氣保護之良好密封的容器中以供進一步應用。

合成ATO-PE-2之NCO封端之預聚物（預ATO2）：將75 g ISONATE ^™143L裝入1,000 ml玻璃反應器中且在氮氣保護情況下將其保持在60℃，隨後將25 g ATO-PE-2裝入反應器中以與ISONATE ^™143L混合。將溫度緩慢增加至80℃且保持2至3小時，直到NCO含量達到理論值。將所得預ATO2裝入具有氮氣保護之良好密封的容器中以供進一步應用。

合成ATO-PE-3之NCO封端之預聚物（預ATO3）：將75 g ISONATE ^™143L裝入1,000 ml玻璃反應器中且在氮氣保護情況下將其保持在60℃，隨後將25 g ATO-PE-3裝入反應器中以與ISONATE ^™143L混合。將溫度緩慢增加至80℃且保持2至3小時，直到NCO含量達到理論值。將所得預ATO3裝入具有氮氣保護之良好密封的容器中以供進一步應用。

合成ATOS-PE之NCO封端之預聚物（預ATOS）：將75 g ISONATE ^™143L裝入1,000 ml玻璃反應器中且在氮氣保護情況下將其保持在60℃，隨後將25 g ATOS-PE裝入反應器中以與ISONATE ^™143L混合。將溫度緩慢增加至80℃且保持2至3小時，直到NCO含量達到理論值。將所得預ATOS裝入具有氮氣保護之良好密封的容器中以供進一步應用。

合成APO-PE之NCO封端之預聚物（預APO）：將75 g ISONATE ^™143L裝入1,000 ml玻璃反應器中且在氮氣保護情況下將其保持在60℃，隨後將25 g APO-PE裝入反應器中以與ISONATE ^™143L混合。將溫度緩慢增加至80℃且保持2至3小時，直到NCO含量達到理論值。將所得預APO裝入具有氮氣保護之良好密封的容器中以供進一步應用。

合成AITO-PE之NCO封端之預聚物（預AITO）：將75 g ISONATE ^™143L裝入1,000 ml玻璃反應器中且在氮氣保護情況下將其保持在60℃，隨後將25 g AITO-PE裝入反應器中以與ISONATE ^™143L混合。將溫度緩慢增加至80℃且保持2至3小時，直到NCO含量達到理論值。將所得預AITO裝入具有氮氣保護之良好密封的容器中以供進一步應用。

本發明實例(IE)經設計為兩個步驟：(1)：異氰酸酯預聚物（部分可滿足防潮性要求，概述於表2中。(2)包括部分A及部分B之黏著劑實例概述於表3中。

CE-A顯示良好疏水性，但製備聚酯多元醇之成本及循環時間較高(20 h)。CE-B顯示防潮性較差（僅7 h）。IE-1顯示良好防潮性(14 h)，製備聚酯之時間較短(11 h)，且由於引入脂族單羧酸（例如以異組分(iso component)計之10.1 wt.%併入），相對於CE-A降低了成本。CE-C顯示，由於脂族單羧酸與小分子量及高官能多元醇之間的莫耳比自1.00 (IE-1)降低至0.93，因此合成預聚物失敗。因此，CE-C提供脂族單羧酸與多元醇之間的莫耳比之邊界。CE-D顯示，由於脂族單羧酸自以異氰酸酯預聚物計之10.1 wt.%併入(IE-1)減少至以異氰酸酯預聚物計之7.2 wt.%，因此異氰酸酯預聚物之防潮性較差。因此，CE-D提供異氰酸酯預聚物中脂族單羧酸之重量比的邊界。

IE-2、IE-3、及IE-4均顯示良好的防潮性，以及由於顯著包括長鏈及脂族單羧酸（以異氰酸酯預聚物計之9.9至11.2 wt.%）以及脂族單羧酸與多元醇之間的莫耳比（1.00至2.00），因此用於製備聚酯多元醇的時間減少且聚酯多元醇之原料成本降低。 表2. 異氰酸酯預聚物

部分B中NCO封端之預聚物	CE-A	CE-B	IE-1	CE-C	CE-D	IE-2	IE-3	IE-4
異氰酸酯預聚物	預DMP	68.80
預AMP		68.80
預ATO1			68.80
預ATO2				凝膠化，NA
預ATO3					68.80
預ATOS						68.80
預APO							68.80
預AITO								68.80
	DINP	3.92	3.92	3.92	NA	3.92	3.92	3.92	3.92
	KH560	2.00	2.00	2.00	NA	2.00	2.00	2.00	2.00
	Aerosil ^®R974	4.00	4.00	4.00	NA	4.00	4.00	4.00	4.00
	CaCO ₃	21.28	21.28	21.28	NA	21.28	21.28	21.28	21.28
總計		100	100	100	NA	100	100	100	100
無黏性時間，h（要求≥14 h）	15	7	14	NA	12	14	16	15
製備聚酯多元醇的時間（h，越短越好）	20	9	11	11	10	11	12	12

脂族單羧酸在異組分中的重量比(%)	0.0	0.0	10.1	9.7	7.2	9.9	13.2	9.9
異組分中的莫耳比（脂族單羧酸/高官能短多元醇）	NA	NA	1.00	0.93	1.00	1.00	2.00	1.00

在表3中概述黏著劑配方，細節見於部分A及部分B之對應實例中。計算體積混合比及化學計量比且列於表3中。由於在CE-A之所施加的異氰酸酯中引入二聚酸，CE-E顯示不符合要求的搭接剪切強度(10.14 MPa ＜ 10.5 MPa)。由於用己二酸取代二聚酸，CE-F顯示增加且符合要求的搭接剪切強度(10.87 MPa ＞ 10.5 MPa)，但因為其施加CE-B之異氰酸酯預聚物，所以防潮性係不可接受的。由於用己二酸取代二聚酸，CE-G顯示符合要求的搭接剪切強度(11.72 MPa ＞ 10.5 MPa)，但由於長鏈及脂族單羧酸之包含減少，所施加之異氰酸酯預聚物CE-D的防潮性較差。由於用己二酸取代二聚酸及所施加之異氰酸酯預聚物IE-1的良好防潮性，IE-5顯示良好的搭接剪切強度(11.91 MPa ＞ 10.5 Mpa)，以及由於使用脂族單羧酸（以異組分計之10.1 wt.%併入），製備聚酯多元醇的時間減少且聚酯多元醇的成本降低。通過比較IE-5與CE-H，移除經磷酸酯改質之多元醇會產生不良搭接剪切強度(9 MPa ＜＜ 10.5 MPa)。因此，經磷酸酯改質之多元醇有助於達成高搭接剪切強度。通過比較IE-5與CE-I，移除COP多元醇（植物油聚胺甲酸酯多元醇）會產生不良搭接剪切強度(10.24 MPa ＜ 10.5 MPa)。因此，為了達成高搭接剪切強度，植物油聚胺甲酸酯多元醇應存在於配方中。由於包括經磷酸酯改質之多元醇及COP多元醇（植物油聚胺甲酸酯多元醇），併入IE-2、IE-3、及IE-4異氰酸酯預聚物之IE-6、IE-7、及IE-8顯示良好的搭接剪切強度（12.00至14.29 MPa ＞ 10.5 MPa），其中由於顯著包括脂族單羧酸（以異氰酸酯預聚物計之9.9至11.2 wt.%）以及脂族單羧酸與高官能短多元醇之間的莫耳比（1.00至2.00），所施加之異氰酸酯預聚物顯示良好的防潮性，以及較短的製備聚酯多元醇的時間及聚酯多元醇的低原料成本。 表3. 黏著劑實例

	CE-E	CE-F	CE-G	IE-5	CE-H	CE-I	IE-6	IE-7	IE-8
多元醇組分（部分A）
蓖麻油	27.73	27.73	27.73	27.73	28.15	40	27.73	27.73	27.73
Voranol ^™CP450	7.82	7.82	7.82	7.82	13	8.14	7.82	7.82	7.82
COP多元醇	12.59	12.59	12.59	12.59	12.59	0	12.59	12.59	12.59
1,4-BDO	3.55	3.55	3.55	3.55	3.55	3.55	3.55	3.55	3.55
經磷酸酯改質之多元醇	5.60	5.60	5.60	5.60	0	5.60	5.60	5.60	5.60
分子篩3A	7.39	7.39	7.39	7.39	7.39	7.39	7.39	7.39	7.39
Aerosil ^®R974	2.37	2.37	2.37	2.37	2.37	2.37	2.37	2.37	2.37
CaCO ₃	32.95	32.95	32.95	32.95	32.95	32.95	32.95	32.95	32.95

總計	100	100	100	100	100	100	100	100	100

異氰酸酯預聚（部分B）
CE-A	預DMP	102.0
CE-B	預AMP		102.0
CE-D	預ATO3			102
IE-1	預ATO1				102	103	103
IE-2	預ATOS							102
IE-3	預APO								102
IE-4	預AITO									102

ISO指數，NCO/OH	1.21	1.21	1.21	1.21	1.21	1.21	1.21	1.21	1.21
體積比，B/A	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00

搭接剪切強度，MPa	10.14	10.87	11.72	11.91	9.00	10.24	12.00	13.05	14.29
拉伸強度，MPa (＞ 11 MPa)	14.14	17.90	18.42	14.57	14.63	15.15	15.24	15.63	16.74
斷裂伸長率，% (＞ 80%)	106	150	146	107	119	127	106	118	119

實驗程序

異氰酸酯預聚物（部分根據以下程序製備：步驟1 -將NCO封端之預聚物裝入容器中；隨後添加其他液體組分（例如DINP、KH560）；步驟2 -施加真空且以中等攪拌速率混合30 min；步驟3 -將CaCO ₃裝入容器中；在粉末併入之後施加真空；以高攪拌速率混合30 min；步驟4 -將AEROSIL ^®R974裝入容器中；在粉末併入之後施加真空；以高攪拌速率混合1小時；步驟5 -將溫度浴設定為80℃；保持以中等至低速攪拌速率攪拌30 min以維持溫度；步驟6 -將溫度浴設定為20℃以冷卻至小於40℃。

按照程序(ASTM C679-03)測試無黏性時間：取10 g異氰酸酯預聚物（部分在50 ml塑膠燒杯中，將燒杯置於在45%相對濕度及23℃溫度下之烘箱中。開始時間記錄。定期取出燒杯，且使用塑膠棒輕輕觸摸異氰酸酯預聚物B的表面。隨著異氰酸酯預聚物與濕氣之間的反應增加，表面黏度增加。當異氰酸酯預聚物之表面不黏時，停止時間記錄。將持續時間記錄為異氰酸酯預聚物之無黏性時間。

根據以下程序製備多元醇組分（部分A）：步驟1 -將蓖麻油、經磷酸酯改質之多元醇、COP多元醇（植物油聚胺甲酸酯多元醇）、Voranol ^™CP450、及1,4-BDO裝入容器中；步驟2 -將混合物加熱至80℃；施加真空且以中等攪拌速率混合1小時以脫氣；步驟3 -將CaCO ₃裝入容器中，在粉末併入之後施加真空；以高攪拌速率混合15 min；步驟4 -將分子篩3A裝入容器中；在粉末併入之後施加真空；以高攪拌速率混合15 min；步驟5 -將AEROSIL ^®R974裝入容器中；在粉末併入之後施加真空；以高攪拌速率混合1小時；步驟6 -冷卻至＜ 40℃。 測試方法：

酸值係根據ASTM D974測量。

使用下列程序製作搭接接頭測試試樣：(1)基材係由具有25 mm×12.5 mm之尺寸的3003鋁合金製成。(2)用乙醇擦拭清潔基材表面。(3)使用壓敏膠帶遮蓋25 mm×12 mm接合區域。(4)將黏著劑之部分A及部分B混合，且將其置於快速混合器(speedmixer)中以1,000 rpm持續1分鐘，以確保充分混合。(5)在基材之接合區域中施加0.5 g至1.5 g黏著劑。放置兩根直徑0.2 mm的銅線，以控制黏著劑的厚度。(6)沿著長度方向，將另一具有相同接合區域的遮蓋基材頭對頭接觸地堆疊。用兩把剪刀並排壓緊接合表面。(7)在25℃下固化黏著劑7天。

基於以下程序製作對接接頭測試試樣：(1)基材係由尺寸高60 mm及直徑15 mm之3003鋁合金製成。(2)用乙醇擦拭清潔基材表面。(3)將黏著劑之部分A及部分B混合，且將其置於快速混合器中以1,000 rpm持續1分鐘，以確保充分混合。(4)在基材之平坦表面上施加0.5 g至1 g黏著劑。放置兩根直徑0.25 mm的銅線，以控制黏著劑的厚度。(5)將另一清潔的基材與平坦表面接合在一起堆疊。保持堆疊基材垂直，使得接合表面可藉由重力不斷緊固。(6)在25℃下固化黏著劑7天。

將測試試樣組裝在Instron測試機器（型號：Instron 5566）之固定件上，且以5 mm/min之應變速率測試搭接接頭之剪切強度及對接接頭之拉伸強度。

無

Claims

一種聚胺甲酸酯黏著劑，其包含：異氰酸酯預聚物，其包含下列之反應產物：35至95重量百分比(wt.%)之聚異氰酸酯；及65至5wt.%之基於非二聚酸之聚酯多元醇，其中wt.%係以該異氰酸酯預聚物之總重量計，且該聚異氰酸酯及該基於非二聚酸之聚酯多元醇之wt.%總計不大於100wt.%；其中該基於非二聚酸之聚酯多元醇包含具有至少3羥基官能度及800g/mol或更低之重量平均分子量之一級多元醇、C4至C20非二聚酸二羧酸、及C10至C20脂族單羧酸的反應產物，其中該脂族單羧酸及該一級多元醇具有大於0.9：1至6.5：1(單羧酸：一級多元醇)之莫耳比，且以該異氰酸酯預聚物之總重量計，該脂族單羧酸以大於7.2至55wt.%之範圍存在於該異氰酸酯預聚物中；及多元醇組分，其包括：20至80wt.%之疏水性多元醇；3至15wt.%之經磷酸酯改質之多元醇；及10至30wt.%之植物油聚胺甲酸酯多元醇，其中wt.%係以該多元醇組分之總重量計，且該疏水性多元醇、該經磷酸酯改質之多元醇、及該植物油聚胺甲酸酯多元醇之wt.%總計不大於100wt.%。
如請求項1之聚胺甲酸酯黏著劑，其中該基於非二聚酸之聚酯多元醇具有1.8至2.3之羥基官能度。
如請求項1至2中任一項之聚胺甲酸酯黏著劑，其中該基於非二聚酸之聚酯多元醇具有根據ASTM D974測量之5mg KOH/g或更低之酸值。
如請求項1至2中任一項之聚胺甲酸酯黏著劑，其中該脂族單羧酸係選自由油酸、硬脂酸、月桂酸、及其組合所組成之群組。
如請求項1至2中任一項之聚胺甲酸酯黏著劑，其中進一步包括5wt.%至20wt.%之聚醚多元醇。
如請求項1至2中任一項之聚胺甲酸酯黏著劑，其中該疏水性多元醇係蓖麻油。
如請求項1至2中任一項之聚胺甲酸酯黏著劑，其中該聚胺甲酸酯黏著劑具有1.05至1.85之異氰酸酯指數。
如請求項1至2中任一項之聚胺甲酸酯黏著劑，其中該非二聚酸二羧酸係選自由己二酸、間苯二甲酸、及其組合所組成之群組。
一種多層結構，其包含：第一基材；第二基材；及在該第一基材與該第二基材之間的黏著劑層，該黏著劑層由如請求項1至8中任一項之聚胺甲酸酯黏著劑形成，其中該第一基材係具有其係金屬箔層之單一層的單層膜，且該第二基材係具有其係金屬箔層單一層的單層膜。
一種電池組，其包含如請求項1至8中任一項之聚胺甲酸酯黏著劑。