含叔胺和酐基硅烷的聚氨酯组合物的制作方法

文档序号:3737804阅读:299来源:国知局

专利名称::含叔胺和酐基硅烷的聚氨酯组合物的制作方法
技术领域
:本发明涉及聚氨酯组合物领域,其特别被用作玻璃或陶瓷基材上的弹性粘合剂、密封剂和涂层。现有技术基于具有异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物的组合物一段时间以来一直被用作弹性粘合剂、密封剂和涂层。为了改善其在各种基底上的粘附性,它们通常与增粘剂组合物,所谓的粘附预涂剂或底漆组合使用。作为增粘性物质,它们最常见地包含有机硅烷,其在烃残基上具有对聚氨酯聚合物的异氰酸酯基团有反应性的官能团,例如氨基基团或巯基基团。这种包含有机硅烷的增粘剂組合物例如在W02005/059056Al中有所描述并且特别适于改善聚氨酯组合物在玻璃和/或陶瓷基底上的粘附性。然而出于各种原因,有必要或者非常有利的是,在使用聚氨酯组合物时弃用预涂剂形式的增粘剂组合物。为了仍不出现粘附损失,向这种组合物中添加增粘性物质,特别是一种或更多种有机硅烷。在此过程中,使用其官能团在室温下对聚氨酯组合物中存在的异氰酸酯基团没有反应性的有机硅烷,因为否则所述有机硅烷可能提前与聚氨酯聚合物反应,导致丧失增粘特性和/或甚至使组合物完全固化。由于这个问题,严重限制了对可能的有机硅烷的选择。对于在玻璃或陶瓷基材上的粘附至今为止成功使用的特别是环氧基硅烷。为了促进具有异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物的固化反应,或者也为了实现在低温范围内的固化,在这类聚氨酯组合物中典型地使用叔胺作为催化剂。这种体系的重要缺点是,环氧基硅烷与叔胺催化剂较差的相容性,这导致了,所述组合物在储存期间和通常还在组合物给定的使用期限内可能已经固化。发明概述因此,本发明的目的是,提供基于具有异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物的组合物,其在叔胺催化剂存在下具有高储存稳定性和在玻璃和陶瓷基材上良好的粘附性,并且所述基材不利用预涂剂进行预处理。令人惊奇地,现已发现根据权利要求1的组合物将实现这个目的。根据本发明的组合物具有非常好的储存稳定性和特别是在玻璃和陶瓷基材上良好的粘附性。它们能够在非常宽的温度范围内,特别是还在低温范围内,例如在-10。C至+10。C的范围内施用。本发明的其它方面是其它独立权利要求的主题。本发明特別优选的实施方式是从属权利要求的主题。发明的具体实施例方式本发明的主题是组合物,其包含a)至少一种具有异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物P;b)至少一种叔胺;c)至少一种式(I)的硅烷。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>(I)残基f在此表示具有1至8个C原子的烷基基团,特别是表示甲基基团或乙基基团。残基R2表示具有1至5个C原子的烷基基团,特别是表示甲基基团或乙基基团或异丙基基团。R'表示具有1至20个C原子的线型或分支,任选地环状的亚烷基基团,并任选地具有芳族部分和任选地具有杂原子,特别是表示具有3个C原子的亚烷基基团。r表示具有2至5个,特别是具有2个C原子的三价烃残基。a表示0或1的值,特别是表示0。最优选的式(I)的硅烷是,W表示甲基基团或乙基基团,W表示具有3个C原子的亚烷基基团,IT表示具有2个C原子的三价烃残基,且a表示数值0。式(I)的硅烷是酐基硅烷(Anhydridosilan),例如可以从德国的Wacker公司以GeniosUGF2G的商品名商业上获得的。以"聚(多)"开始的物质名称例如聚(多)异氰酸酯、聚氨酯、聚酯、聚脲、多元醇或聚碳酸酯,在本文献中表示形式上每分子含有两个或更多个在它们的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、聚氨酯-聚脲、聚脲、聚酯-聚脲、聚异氰脲酸酯或聚碳二亚胺。术语"硅烷"在本文献中表示有机烷氧基硅烷,其中一方面两个或三个烷氧基通过Si-0键直接连接于硅原子,且另一方面具有一个或两个通过Si-C键直接连接于硅原子的、且代表官能团或携带官能团的有机残基。所述硅烷的特性是在与水分接触时水解。在此过程中形成有机硅烷醇,并且通过随后的缩合反应形成有机硅氧烷。所述组合物包含至少一种具有异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物p,其典型地由至少一种多异氰酸酯和至少一种多元醇制成。这种反应可以如下进行,即利用常见的方法例如在5(TC至IOO'C的温度下,任选地在同时使用适合的催化剂的条件下使多元醇和多异氰酸酯发生反应,其中这样计量添加多异氰酸酯,使得其异氰酸酯基团相比于多元醇的羟基基团以化学计量过量的比例存在。有利的是,这样计量添加多异氰酸酯,使得NC0/0H比例保持为1.5至5,特别是1.8至3。所谓NC0/0H比例在此应理解为所用异氰酸酯基团的数目与所用羟基基团的数目之比。多元醇的所有羟基基团反应之后,聚氨酯聚合物P中残留的游离异氰酸酯基团的含量为0.5至15重量%,特别优选1.0至10重量%。作为用于制备聚氨酯聚合物P的多异氰酸酯可以使用市售的脂肪族、脂环族或芳香族多异氰酸酯,特别是二异氰酸酯。其异氰酸酯基团均连接于脂肪族、环脂肪族或芳脂族C原子上的二异氰酸酯,也被称作"脂肪族二异氰酸酯",例如1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、2-甲基五亚曱基l,5-二异氰酸酯、2,2,4-和2,4,4-三甲基-l,6-六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)、1,2-十二亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯和赖氨酸酯二异氰酸酯、环己烷-1,3-二异氰酸酯、环己烷-l,4-二异氰酸酯、l-异氰酸基-3,3,5-三甲基-5-异氰酸曱基环己烷(即异佛尔酮二异氰酸酯或IPDI)、全氢-2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯和全氢-4,4'-二苯基曱烷二异氰酸酯、1,4-二异氰酸基-2,2,6-三甲基环己烷(TMCDI)、1,3-和1,4-双-(异氰酸甲基)环己烷、间-和对-亚二甲苯基二异氰酸酯(间-和对-XDI)、间-和对-四甲基-l,3-亚二甲苯基二异氰酸酯、间-和对-四曱基-1,4-亚二曱苯基二异氰酸酯、双-(l-异氰酸基-l-甲基乙基)萘;以及具有均连接于一个芳族碳原子的异氰酸酯基团的二异氰酸酯,也称为"芳族二异氰酸酯",如2,4-和2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)、4,4'-、2,4'-和2,2'-二苯基曱烷二异氰酸酯(MDI)、1,3-和1,4-苯二异氰酸酯、2,3,5,6-四曱基-1,4-二异氰酸根合苯、萘-l,5-二异氰酸酯(NDI)、3,-二甲基-4,V-联苯二异氰酸酯(TODI);前述异氰酸酯的低聚物和高聚物,以及前述异氰酸酯的任意的混合物。为配制光照稳定的组合物,优选的是脂肪族二异氰酸酯,特别是HDI和IPDI。芳香族二异氰酸酯中优选MDI和TDI。作为用于制备聚氨酯聚合物P的多元醇可以使用例如下列市售多元醇或它们的混合物-聚氧化亚烷基多元醇,也称为聚醚多元醇或低聚醚醇,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(Startermolektils)进行聚合,所述起始剂分子例如水、氨或具有多个0H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、1,1,1-三羟曱基乙烷、1,1,1-三羟甲基丙烷、甘油、苯胺、短链聚醚多元醇以及上述化合物的混合物。既可以使用具有低不饱和度(根据ASTMD-2849-69测得,且以每克多元醇的毫当量不饱和度(mEq/g)给出)的聚氧化亚烷基多元醇(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),也可以使用具有更高不饱和度的聚氧化亚烷基多元醇(例如借助于阴离子催化剂如NaOH、K0H、CsOH或碱金属醇盐制得);-苯乙烯-丙烯腈-或丙烯腈-甲基丙烯酸曱酯接枝的聚醚多元醇;-聚酯多元醇,也称为低聚酯醇,例如由二元至三元醇如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、1,1,1-三羟曱基丙烷或前述醇的混合物与有机二羧酸或其酸酐或酯如琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、十二烷二羧酸、马来酸、富马酸、邻苯二甲酸、间苯二曱酸、对苯二甲酸和六氢邻苯二甲酸或前述酸的混合物来制备,以及由内酯如e-己内酯形成的聚酯多元醇;-聚碳酸酯多元醇,如通过例如上述用于构建聚酯多元醇所使用的醇类与碳酸二烷基酯、碳酸二芳基酯或光气的反应可获得的那些;10一聚丙烯酸酯多元醇和聚曱基丙烯酸酯多元醇;-聚烃多元醇,也称为低聚碳氢化合物醇(Oligohydrocarbonole),例如多羟基官能的乙烯-丙烯-、乙烯-丁烯-或乙烯-丙烯-二烯-共聚物,例如它们可由KratonPolymers公司制得,或者多羟基官能的由二烯如1,3-丁二烯或二烯混合物与乙烯基单体如苯乙烯、丙烯腈或异丁烯得到的共聚物,或者多羟基官能的聚丁二烯多元醇,例如通过1,3-丁二烯和烯丙醇的共聚合反应制得的那些并且它们也可以:f皮氢化;-多羟基官能的丙烯腈/聚丁二烯共聚物,例如由环氧烷或氨基醇和羧基封端的丙烯腈/聚丁二烯共聚物(商业上可从EmeraldPerformanceMaterials,LLC.,USA公司以商品名HycarCTBN获得)可制得的那些。特别适合的是聚氧亚烷基二醇或聚氧亚烷基三醇,特别是聚氧亚丙基二醇或聚氧亚丙基三醇。同样特别适合的是所谓环氧乙烷封端的("E0-封端的,,,氧化亚乙基封端的)聚氧亚丙基多元醇。后者是特殊的聚氧亚丙基聚氧亚乙基多元醇,其例如通过使纯的聚氧亚丙基多元醇,特别是聚氧化亚丙基二醇和聚氧化亚丙基三醇,在聚丙氧基化反应结束后用环氧乙烷进一步烷氧基化并由此具有伯羟基从而制得。同样特别适合的是聚四氢呋喃二醇。所述多元醇具有优选250至30000g/mol,特别是400至8000g/mol的平均分子量,和1.7至3范围内的平均OH官能度。除了上述这些多元醇之外,还可以在制备聚氨酯聚合物P时并用少量的低分子量的二元醇或更多元醇,例如1,2-乙二醇、1,3-和1,4-丁二醇、1,2-和1,3-丙二醇、新戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、异构的二丙二醇和三丙二醇、异构的戊二醇、己二醇、庚二醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇、十一烷二醇、1,3-和1,4-环己烷二甲醇、氢化双酚A、二聚脂肪醇、1,1,1-三羟甲基乙烷、1,1,l-三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇、糖醇如木糖醇、山梨糖醇或甘露醇、糖如蔗糖、其它更高ii级的醇、前述二元-和更多元醇的低分子量烷氧基化产物,以及前述醇的混合物。同样可以一起使用少量具有平均0H官能度大于3的多元醇,例如糖多元醇。另外,所述组合物包含至少一种^i胺。这种叔胺特别选自三乙基胺、三丁基胺、N-乙基-二异丙基胺、N,N,N',N'-四曱基-亚乙基二胺、五曱基-二亚乙基三胺和它们的更高级同系物、N,N,N、r-四曱基-亚丙基二胺、五曱基二亚丙基三胺和它们的更高级同系物、N,N,N',r-四曱基-1,3-丁二胺、N,N,r,N'-四曱基-1,6-己二胺、双-(二甲基氨基)-甲烷、N,N-二曱基苄基胺、N,N-二甲基-环己基胺、N-甲基-二环己基胺、N,N-二曱基-六癸基胺、双-(N,N-二乙基氨基乙基)-己二酸酯、N,N-二曱基-2-苯基乙基胺、三-(3-二曱基氨基丙基)-胺、1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(DABC0)、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)、1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯(DBN)、N-曱基吗啉、N-乙基吗啉、N-椰油基吗啉、N,N'-二曱基哌溱、N-甲基-r-二曱基氨基乙基-哌"秦、双-(二甲基氨基乙基)-哌溱、1,3,5-三-(二曱基氨基丙基)-六氢三嗪或双-(2-二曱基氨基乙基)-醚;氮芳香族化合物例如4-二甲基氨基-吡啶、N-曱基咪唑、N-乙烯基咪唑或1,2-二曱基咪唑;不含活泼氢基团的脒和胍,例如1,1,3,3-四甲基胍以及式(II)的二吗啉基酸。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>残基R5、R6、f和R8在此互相独立地表示氢原子、甲基基团或乙基基团,且n表示l至10的值,特别是表示1至5的值。所述叔胺优选选自1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(DABCO)、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)、1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯(DBN)和式(II)的二吗啉基醚。最优选的式(II)的叔胺是2,2'-二吗啉基二乙基醚(DMDEE)。所述组合物特别优选包含3-(三曱氧基甲硅烷基)丙基琥珀酸酐或3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基琥珀酸酐作为式(I)的硅烷,和二吗啉基二乙基醚(DMDEE)作为叔胺。所述式(I)的硅烷在整个组合物中的份额优选是0.05至5重量%,特别是0.1至2.5重量%。所述叔胺在整个组合物中的份额优选是0.05至3重量%,特别是0.1至2重量%。所述混合物优选另外包含填料。所述填料既影响未固化的组合物的流变特性,也影响已固化的组合物的机械特性和表面性质。适合的填料是无机和有机填料,例如天然的、研磨的或沉淀的碳酸钙且其任选地经用脂肪酸、特别是硬脂酸涂布的,硫酸钡(BaS04,也称为重土或重晶石),煅烧的高岭土,氧化铝,氢氧化铝,硅酸、特别是由热解工艺制造的高分散硅酸,炭黑、特别是工业制造的炭黑(碳黑;下面称为"炭黑,,),PVC粉末或空心球。优选的填料是碳酸钙、煅烧的高岭土、炭黑、高分散硅酸以及阻燃填料,例如氢氧化物或水合物,特别是铝的氢氧化物或水合物,优选氢氧化铝。完全可能并且甚至可以有利的是,使用不同填料的混合物。适合的填料量以整个组合物计例如在10至80重量%,优选15至60重量%的范围内。另外,所述组合物可以包含溶剂,其中应注意的是,所述溶剂不包含与异氰酸酯基团具有反应性的基团,特别是不含羟基基团和不含具有活泼氢的其它基团。适合的溶剂特别选自酮、酯、醚、脂肪族和芳香族烃、卣代烃以及N-烷基化的内酰胺。作为酮例如适合的是丙酮、曱基乙基酮、二异丁基酮、乙酰基丙酮、亚异丙基丙酮、环己酮和甲基环己酮;作为酯例如适合的是醋酸酯,例如醋酸乙酯、醋酸丙酯和醋酸丁酯,甲酸酯,丙酸酯和丙二酸酯例如丙二酸二乙酯;作为醚例如适合的是二烷基醚,例如二异丙基醚、二乙基醚、二丁基醚、二乙二醇二乙基醚和乙二醇二乙基醚、酮醚和酯醚;作为脂肪族和芳香族烃例如适合的是曱苯,二甲苯,庚烷,辛烷和石油馏分,例如石油脑、石油溶剂油、石油醚和汽油;卣代烃例如适合的是二氯甲烷;以及N-烷基化内酰胺,例如N-甲基吡咯烷酮。优选的溶剂是二曱苯、甲苯、石油溶剂油和IOO'C至200'C沸腾范围内的石油馏分。适合的溶剂量以整个组合物计典型地在0.5至20重量%,特别是1至10重量%的范围内。所述组合物有利地包含至少一种增塑剂。所述增塑剂特别是有机酸的酯或它们的酸酐,例如邻苯二甲酸酯例如邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯或邻苯二甲酸二异癸酯,己二酸酯例如己二酸二辛酯,壬二酸酯和癸二酸酯;有机磷酸酯和磺酸酯、聚丁烯和聚异丁烯。在所述組合物中可以存在其它成分。其它成分特别是助剂和添加剂,例如-催化剂,例如在聚氨酯化学中常见的,特别是锡化合物和铋化合物;-纤维,例如由聚乙烯制成的;-颜料,例如二氧化钛或氧化铁;-流变改性剂,例如增稠剂或触变剂,特别是脲化合物、聚酰胺蜡、膨润土或热解二氧化硅;-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-1,3-二异氰酸酯或环己烷-1,4-二异氰酸酯、IPDI、全氢-2,4'-二苯基曱烷二异氰酸酯和全氢-4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、1,3-和1,4-四曱基亚二甲苯基二异氰酸酯的低分子量的低聚物和衍生物,特别是异氰脲酸酯、碳二亚胺、脲酮亚胺、缩二脲(Biurete)、脲基曱酸酯和所述二异氰酸酯的亚氨基噁二溱二酮,二异氰酸酯与短链多元醇、己二酸二酰肼和其它二酰肼的加合物,以及聚醛亚胺、聚酮亚胺、噁唑烷或聚噁唑烷形式的封闭的固化剂;-千燥剂,例如分子筛,氧化钙,高反应性的异氰酸酯例如对曱苯磺酰基异氰酸酯,原曱酸酯,烷氧基硅烷如四乙氧基硅烷,有机烷氧基硅烷如乙烯基三甲氧基硅烷,和在硅原子的a-位具有官能团的有机烷氧基珪烷;-增粘剂,特别是硅烷,例如乙烯基硅烷、(甲基)丙烯酰基硅烷、异氰酸酯基硅烷、氨基曱酸酯基硅烷、S-(烷基羰基)-巯基硅烷和醛缩亚氨基硅烷,这些硅烷的低聚形式,以及氨基硅烷和巯基硅烷与多异氰酸酯的加合物;-非反应性的热塑性聚合物,例如不饱和单体的均聚物或共聚物,所述不饱和单体特别选自乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、异戊二烯、醋酸乙烯酯或其更高级的酯,和(曱基)丙烯酸酯,以及乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、无规的聚a-烯烃(APAO)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE);-对热、光和UV辐射稳定的稳定剂;-阻燃物质;-表面活性物质,例如润湿剂、流平剂、脱气剂或消泡剂;-杀生物剂,例如杀藻剂、杀真菌剂或抑制真菌生长的物质;以及其它在聚氨酯组合物中常见的物质。有利的是,这样选择所有所述的、在组合物中任选存在的成分,使得这些成分的存在应不损害组合物的储存稳定性,也就是说,组合物在其性能方面,特别是施用特性和固化特性方面,在储存时不改变或者只很少改变。这就要求,不应在储存期间以显著程度出现所述组合物,特别是异氰酸酯基团的导致化学固化的反应。因此,特别有利的是,所述成分应不含或最多含有痕量水或者在存储时不释放或最多释放痕量水。因此可能有意义和适当的是,某些成分在混入所述组合物之前进行化学或物理干燥。所述组合物优选在排除水分的条件下保存。所述组合物由此保持储存稳定性,也就是说,它可以在排除水分的条件下在适当的包装和布置中,例如在桶、袋或料盒(Kartusch)中保存多个月直至一年和更长的时间段,并且其不会在与其使用相关的程度上改变其应用特性或固化后的特性。所述储存稳定性通常经由测量粘度、压出量或压出15力来确定。所述组合物的固化通过使所述组合物在施用时与水接触来进行。所述固化反应还被称为交联。固化反应所需的水可以来源于空气(空气湿气),或者所述組合物还可以与包含水的组分保持接触,例如通过涂抹,例如利用平滑剂(Abglattmittel),或者通过喷洒,或者可以在施用时向所述组合物添加包含水的组分,例如含水糊剂形式的含水组分,其例如通过静态混合器来混入。所述组合物在固化状态下提供在高可延展性下的高机械强度,以及即使在大大负载了水分之后还提供了良好的粘附特性。所述组合物由此适用于很多应用,特别是作为弹性粘合剂、作为弹性密封剂或作为弹性涂层。所述组合物特别适用于要求高固化速度以及对强度和早期强度与最终强度还有可延展性提出高要求,并同时对粘附特性有高要求的应用场合中。特别适合于其中固化后的组合物负载有水分,特别是热和水分组合存在的应用场合。所述组合物特别适合作为粘合剂或密封剂或者作为涂层,特别是作为弹性粘合剂或密封剂。所述组合物优选适合用于交通工具的嵌装玻璃,特别是水路或陆路车辆,优选汽车、公共汽车、载货车、火车或船舶,最优选汽车。另外,所述组合物优选适合用于建筑应用和工业应用中的粘附、密封和/或涂布,特别是用于密封地上和地下工程的楼房或建筑物以及内部和外部区域。所述组合物既可以在室温下也可以在升高的温度下用作温热熔-(WarmMelt)或热熔组合物(HotMelt)。未固化以及固化状态下不同的稠度和不同的特性,根据组合物中所包含的内容物和它们的含量得出。在一种实施方式中,所述组合物例如在室温下具有糊状稠度,同时具有结构粘性,并且典型地适合作为粘合剂和/或密封剂,特别是作为弹性粘合剂或密封剂。16在另一实施方式中,所述组合物在室温下具有液态稠度,同时具有良好的流平性。由此,所述组合物可以简单地作为自流平涂层施用于主要是平坦的平面上,例如作为地面覆层。在另一实施方式中,所述組合物具有在室温下固态的聚氨酯聚合物P,或者在室温下固态的熔融组分,其优选是如前所述的反应性或非反应性热塑性聚合物。根据该固态组分的熔融温度,所述组合物一般被用作温热熔组合物,也就是在40。C和80。C之间的温度下,或者被用作热熔组合物,也就是在〉80。C、特别是》100。C的温度下。在两种情况下,施用温度高于所述固态組分的熔点。所述组合物的固化由此通过两个过程来进行。一方面通过熔融的固态组分硬化,特别是通过结晶,所述组合物在冷却时凝固变硬,并且由此大大提高了组合物的粘度。与之同时和/或随后,通过水分进行组合物的化学固化,如上所述的,这就带来了最终强度的形成。另外,本发明包括粘合基材Sl和S2的方法。所述方法包括下列步骤i)将根据前面描述的组合物施用到基材Sl和/或基材S2上;H)经由该施用的组合物使基质Sl和S2接触;Hi)借助于水、特别是以大气湿气形式的水固化所述组合物;其中所述基材Sl和S2彼此相同或不同。另外,本发明还包括密封或涂布的方法,所述方法包括下列步骤i0将根据前面描述的组合物施用到基材Sl或基材Sl与S2之间;借助于水、特别是以大气湿气形式的水固化所述组合物;其中所述基材Sl和S2彼此相同或不同。关于所述组合物利用水分化学固化的步骤Hi)或ii'),专业人员应理解为根据例如所用组合物、基材、温度、环境湿度和粘合尺寸,所述固化反应在施用组合物期间已经可能开始。然而,化学固化的主要部分一般来说在施用了组合物之后进行。作为基材S1和/或S2,特别适合的基材选自玻璃,陶瓷,玻璃陶瓷,混凝土,砂浆,砖,瓦,石骨,天然石料例如花岗岩或大理石,木材,金属或金属合金例如铝、钢、有色金属或镀锌的金属,塑料例如PVC、聚碳酸酯、PMMA、聚酯或环氧树脂,粉末涂层,色漆或清漆,特别是汽车罩漆。基材Sl或S2中的至少一种优选是玻璃或陶瓷,特别是玻璃陶瓷。基材Sl最优选是窗玻璃且S2最优选是金属或金属合金,特别是上漆的金属或上漆的金属合金,例如用在交通工具的制造中的那些,所述交通工具特别是水路或陆路车辆,优选汽车、公共汽车、载货车、火车或船舶,最优选汽车。如果所述组合物被用作弹性粘合的粘合剂,其优选具有糊状稠度,同时具有结构粘性。这种粘合剂通过适合的装置施涂到基材上,优选以胶条形式,其中所述胶条有利地具有基本上圆形或三角形的横截面。适合用于施涂所述粘合剂的方法是例如由利用人工或借助于压缩空气操作的市售料盒来施用,或者由桶或筒(Hobbock)借助于输送泵或挤出机来施用,并任选地借助于涂装机器人。具有良好施用特性的粘合剂具有高抗蠕变性(Standfestigkeit)和短的拉丝(Fadenzug)。也就是说,它在施用后保持施用的形状,即不互相移动,并且在取走施用设备之后没有拉丝或只有非常短的拉丝,从而不弄脏基材。根据本发明的组合物,即使不使用也称为底漆的增粘剂组合物,在玻璃和陶瓷基材上也具有良好的粘附性。另外,它们具有良好的低温固化性。本发明还包括利用所述组合物粘合的、密封的和/或涂布的制品,其通过所述方法获得。所述制品优选涉及建筑物,特别是地上或地下工程的建筑物,或者工业品或消费品,特别是窗、家用机器,或者交通工具,特别是水路或陆路车辆,优选汽车、公共汽车、载货车、火车或船舶。所述制品还优选是交通工具的附属部件,特别是在生产线上用作模块且特别是粘上或粘入的模块部件。这种预制的附属部件特别被用在交通工具结构中。这类附属部件例如是载货车或机车头的驾驶舱,或者汽车的滑动天窗(Schiebedacher)。这种制品优选涉及交通工具的窗玻璃,特别是汽车和载货车的窗玻璃。实施例聚氨酯聚合物Pl的制备所述聚氨酯聚合物Pl如下制备使4000g聚氧亚丙基二醇(Acclaim4200N,Bayer;OH值为28.5mgKOH/g)和520g4,-亚曱基二苯基二异氰酸酯(MDI;Desmodur44MCL,Bayer)在80。C时反应生成异氰酸酯封端的聚氨酯聚合物,且其游离异氰酸酯基ff的滴定分析确定的含量为1.86重量%。聚氨酯组合物的制备在真空混合器中,将1320g聚氨酯聚合物P、330g二异癸基邻苯二曱酸酯(DIDP;PalatinolZ,BASF,德国)、15g硅烷、300g脲-增稠剂(其制备在下面详细描述),450g炭黑(干燥的)、5卩5g煅烧的高岭土(干燥的)和60g叔胺(2,-二吗啉基二乙基醚(DMDEE))加工成均匀的糊剂,其在排除水分的条件下保存。作为硅烷在参考实施例Ref-l中使用3-脱水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(DynasylanGLYMO,Degussa,德国),在Ref-2中使用S-(辛酰基)巯基丙基三乙氧基硅烷(Gelest,Inc.,USA)和在根据本发明的实施例中使用3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基琥珀酸酐(Geniosi1GF20,Wacker,德国)。所述脲-增稠剂如下制备将lOOOg二异癸基邻苯二甲酸酯(DIDP;PalatinolZ,BASF,德国)和160g4,4'-亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI;Desmodur44MCL,Bayer,德国)预置于真空混合器中,并且稍微加热。随后在剧烈搅拌下緩慢滴加90g—丁基胺。所形成的糊剂在真空和冷却下继续搅拌一个小时。测试方法储存稳定性的确定所制备的聚氨酯组合物的储存稳定性通过测量压出力("APK")来确定。为确定压出力,将所述组合物分别填充入料盒中并且在表1中给出的时间内和温度下储存,最后在23C时调整12小时之后打开。旋上内径为5mm的喷嘴。随后利用压出设备"Zwick1120"确定将所述组合物以60mm/分钟的压出速度压出所需的力。所给出的值是根据22mm、24mm、26mm和28mm测量的力的平均值。在30mm压出之后停止。粘附性的确定为了检测粘附性,利用料盒压头(Kartuschenpresse)和喷嘴将所述聚氨酯组合物作为圆形胶条施涂在基材上。随后首先将所述组合物在23C的温度和50%的相对空气湿度(室温-气候储存"KL")下固化7天,并且随后在70。C的温度和100%的相对空气湿度(泥罨剂(Cataplasma)储存"CL")下再固化7天。随后将固化的胶条分别在略微高于板的表面(粘附面)的一端处切入。用手固定住胶条的被切割的末端,随后将其谨慎而緩慢地、沿着另一胶条端倾斜地从板表面拉伸。如果该过程中粘附力很强,使得胶条末端在拉伸过程中面临撕裂的危险,则借助于割刀在垂直于胶条拉伸方向直至板的空白表面上实施切割,并如此剥离下一小块胶条。如果需要的话,在继续拉伸时以2至3mm的距离重复这种切割。对粘附特性的评估依据在拉去基材表面上的胶条之后残余(内聚断裂)的固化的组合物来进行,更确切说是通过评价粘附面的内聚部分来进行。在表l的测试结果中以内聚断裂在整个粘合面的百分比份额给出。小于75%的内聚断裂值被视为不满意。在下列基材上测定所述聚氨酯组合物的粘附性■RochollDeutschland的玻璃试样体(浮法玻璃,在空气侧试验)■RochollDeutschland的玻璃陶瓷试样体Ferro14279(VSG)和Ferro14251(ESG)所述基材在施用所述组合物之前用异丙醇/水混合物(2:1)清洁。20结果表l聚氨酯组合物与确定储存稳定性和粘附性的结果<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>表1的结果示出,根据本发明的组合物具有非常好的储存稳定性,同时具有在玻璃和玻璃陶瓷上的最佳粘附性。权利要求1、组合物,其包含a)至少一种具有异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物P;b)至少一种叔胺;c)至少一种式(I)的硅烷其中R1表示具有1至8个C原子的烷基基团,特别是表示甲基基团或乙基基团;R2表示具有1至5个C原子的烷基基团,特别是表示甲基基团或乙基基团或异丙基基团;R3表示具有1至20个C原子的线型或分支,任选地环状的亚烷基基团,且其任选地具有芳族部分和任选地具有杂原子,特别是表示具有3个C原子的亚烷基基团;R4表示具有2至5个,特别是具有2个C原子的三价烃残基;和a表示0或1的值,特别是表示0。2、根据权利要求l的组合物,其特征在于,W表示曱基基团或乙基基团;W表示具有3个C原子的亚烷基基团;R4表示具有2个C原子的三价烃残基;且a表示数值0。3、根据前述权利要求中任一项的组合物,其特征在于,所述叔胺选自1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(DABC0)、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(調)、1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯(DBN)和式(II)的二吗啉基醚(II)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中R5、R6、R'和R8互相独立地表示氢原子、曱基基团或乙基基团,且n表示l至10的值,特別是表示1至5的值。4、根据权利要求3的组合物,其特征在于,所述式(II)的叔胺是2,-二吗啉基二乙基醚(DMDEE)。5、根据前述权利要求中任一项的组合物,其特征在于,所述式(I)的硅烷是3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基琥珀酸酸酐或3-(三乙氧基曱硅烷基)丙基琥珀酸酸酐,且所述叔胺是2,2'-二吗啉基二乙基醚(騰EE)。6、根据前述权利要求中任一项的组合物,其特征在于,所述式a)的硅烷的份额占整个组合物的0.05至5重量%,特别是0.1至2.5重量%。7、根据前述权利要求中任一项的组合物,其特征在于,所述叔胺的份额占整个组合物的0.05至3重量%,特别是0.1至2重量%。8、根据前述权利要求中任一项的组合物,其特征在于,所述组合物另外包含至少一种增塑剂。9、根据前述权利要求中任一项的组合物,其特征在于,所述组合物另外包含至少一种流变改性剂,特别是脲化合物或热解二氧化硅。10、根据前述权利要求中任一项的组合物,其特征在于,所述组合物另外包含至少一种填料,特别是工业制造的炭黑。11、根据权利要求1-10中任一项的组合物作为粘合剂、密封剂或者作为涂层的用途,特别是作为弹性粘合剂或密封剂的用途。12、根据权利要求11的用途,用于交通工具的嵌装玻璃,特别是水路或陆路车辆,优选汽车、公共汽车、载货车、火车或船舶,最优选汽车的嵌装玻璃。13、根据权利要求11的用途,用于建筑应用和工业应用中的粘合、密封和/或涂布,特别是用于密封地上和地下工程的楼房或建筑物。14、粘合基材Sl和S2的方法,所述方法包括下列步骤i)将根据权利要求1~10中任一项的组合物施用到基材Sl和/或基材S2上;ii)经由施用的组合物使基材Sl和S2接触;借助于水、特别是以大气湿气形式的水固化所述组合物;其中所述基材Sl和S2彼此相同或不同。15、密封或涂布的方法,所述方法包括下列步骤iO将根据权利要求1~IO中任一项的组合物施用到基材SI或基材Sl与S2之间;iiO借助于水、特别是以大气湿气形式的水固化所述组合物;其中所述基材Sl和S2彼此相同或不同。16、根据权利要求14或15的方法,其特征在于,在施用时向所述组合物另外混入包含水的组分,特别是包含水的糊剂。17、根据权利要求14-16中任一项的方法,其特征在于,所述基材Sl或S2中至少一种是玻璃或陶瓷,特别是玻璃陶瓷。18、根据权利要求14-17中任一项的方法,其特征在于,所述基材S1或S2中的一种特别选自玻璃,陶瓷,玻璃陶瓷,混凝土,砂浆,砖,瓦,石膏,天然石料例如花岗岩或大理石,木材,金属或金属合金例如铝、钢、有色金属或镀锌的金属,塑料例如PVC、聚碳酸酯、PMMA、聚酯或环氧树脂,粉末涂层,色漆和清漆,特别是汽车罩漆。19、根据权利要求14~18中任一项的方法粘合、密封或涂布的制口口e20、根据权利要求19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,或者工业品或消费品,特别是窗、家用机器,或者交通工具,特别是水路或陆路的车辆,优选汽车、公共汽车、载货车、火车或船舶,或者交通工具的附属部件。全文摘要本发明涉及聚氨酯组合物,其基于具有异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物和包含至少一种叔胺以及酐基硅烷。这类组合物特别适合用作玻璃和陶瓷基材的弹性粘合剂、密封剂和涂层。其特征在于,它可以以最佳粘附特性在包括低温范围在内的宽温度范围内应用并且还具有非常好的储存稳定性。文档编号C09K3/10GK101687968SQ200880022742公开日2010年3月31日申请日期2008年7月3日优先权日2007年7月3日发明者M·施鲁姆弗,S·厄德尔特,U·布尔克哈德特申请人:Sika技术股份公司
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