专利名称：硅烷官能预聚物与异氰酸酯官能预聚物掺合物粘合剂组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及粘合剂组合物，它包括一或多种硅烷官能预聚物和一或多种异氰酸酯官能预聚物的掺和物；以及使用该粘合剂组合物将两个或多个基材粘合在一起的方法。优选地，使用本发明的粘合剂将窗口粘合到窗口凸缘(window flange)上。
背景技术：
聚氨酯密封剂组合物用于将无孔的基材如玻璃粘合到无孔的基材上Jerger等人的美国专利4，374，237和Rizk等人的美国专利4，687，533中描述了这些，两者均并入本文作为参考。Berger等人的美国专利4，374，237描述了包含氨基甲酸乙酯预聚物的聚氨酯密封剂，该氨基甲酸乙酯预聚物已经进一步与含两个硅烷基团的仲胺化合物反应。Rizk等人的美国专利4，687，533描述了含氨基甲酸乙酯预聚物的聚氨酯密封剂，该氨基甲酸乙酯预聚物包含硅烷基团，它是通过 使具有至少三个异氰酸酯基团的多异氰酸酯与小于当量的具有含活性氢原子的端基的烷氧基硅烷反应而制备的，其中活性氢原子能与异氰酸酯基团反应，形成具有至少两个未反应的异氰酸酯基团的异氰酸根合娃烧(isocyanatosilane)。在第二个步骤中，将该异氰酸根合硅烷与另外的多异氰酸酯混合，然后使该混合物与多元醇反应以形成具有末端异氰酸根基团和烷氧基硅烷侧基的聚氨酯预聚物。Hattori等人的EP856，569公开了使用具有与其键合的可水解基团的硅烷封端的聚氧化烯聚合物与没有交联基团的聚氧化烯聚合物掺合，来将玻璃粘合到金属上。Wu的美国专利6，649，016公开了无底漆粘合到涂漆基材(bonds primerless to paintedsubstrate)的粘合剂，它包括:A) —或多种具有柔性主链和能够硅烷醇缩合的硅烷部分的聚合物；B) —或多种具有一或多个配体的钛酸酯或锆酸酯，该配体包括烃基磷酸酯和/或烃基磺酸酯；和C)无水的强有机酸，它可与聚合物混溶，并且在没有底漆的情况下增强粘合剂到涂敷基材的粘合。Hsieh等人,U.S.6，015, 475公开了异氰酸酯官能预聚物_基粘合剂组合物，其无底漆粘合到涂漆基材。这些密封剂用于粘合玻璃基材到涂漆基材。通常，在施用粘合剂之前将包括一种或多种硅烷溶液的单独的玻璃底漆施用到玻璃基材上。在大部分将挡风玻璃和后窗粘合到车辆上的车辆装配操作中都是如此。在装配操作中使用底漆是不所需的，因为它会引入额外的步骤，附加的成本和将装配线操作人员暴露到附加的化学品中。汽车制造商需要快速固化的用于玻璃将粘合入车辆的粘合剂，以使得可以移动车辆而玻璃不脱离或从所需的位置滑离。此外，粘合剂在施用前显示出稳定性也是重要的，亦即，在施用以将玻璃粘合入车辆之前，它不会固化。如果在汽车工厂的传输体系中粘合剂固化，在净化粘合剂传输体系时必须关停装配线。这种关停对汽车厂商而言代价巨大必须避免。汽车耐久10年以上，粘合剂需要在车辆的使用寿命内，在多种不同的条件下维持车辆的完整性和将窗口保持在车辆内。因此，需要的是下述的粘合剂:可粘合到汽车油漆，尤其是难以粘合到油漆，和玻璃；可将玻璃粘合入车辆而无需使用底漆，粘合剂也表现出强粘合、快速粘合强度建立、快速连接、良好的稳定性和长期耐久性。
发明内容
本发明概沭本发明涉及一种粘合剂组合物，其包括:a) —或多种硅烷官能预聚物，该预聚物包括聚醚或聚烯烃主链和能够硅烷醇缩合的硅烷部分山)一或多种异氰酸酯官能预聚物，它包括聚醚主链和异氰酸酯部分；c) 一或多种有机锡化合物或具有一或多个配体的钛酸酯或锆酸酯化合物，该配体包括烃基磷酸酯或烃基磺酸酯，或其混合物；d) —或多种无水强有机酸，它能与该聚合物混溶并且增强粘合剂对涂敷的未底涂的基材的粘合。在一个具体实施方式
中，本发明提供一种使用本发明的粘合剂组合物将两个或多个基材粘合在一起的方法。该方法包括将此处描述的粘合剂施用到一个或多个基材上；使一个或多个基材接触，粘合剂配置在这些基材之间；和使该粘合剂固化。优选该方法用于将玻璃粘合到涂敷基材上，如将窗口粘合到车辆上。优选将该粘合剂粘合到配置在窗口外围周围的陶瓷釉料(ceramic frit)上。优选该基材涂有油漆。优选当与粘合剂接触时，该窗口、涂敷基材或两者均是未底涂的。优选该油漆是耐酸油漆。本发明的 粘合剂和方法能够在不需要在玻璃和/或其粘合到的基材表面底涂的情况下，将玻璃粘合到涂敷基材上。这尤其可用于将窗口粘合到汽车中。该粘合剂进一步表现出优良的粘附和内聚强度、在施用前优良的稳定性、快速的固化速率、快速的连接和长期的耐久性。因此，本发明具体地涉及以下方面:1、一种粘合剂组合物，其包括:a) 一或多种硅烷官能预聚物，该预聚物包括聚醚或聚烯烃主链和能够硅烷醇缩合的硅烷部分；b) 一或多种异氰酸酯官能预聚物，该预聚物包括聚醚主链和异氰酸酯部分；c) 一或多种有机锡化合物、具有一或多个配体的钛酸酯或锆酸酯，该配体包括烃基磷酸酯或烃基磺酸酯，或其混合物；和d) 一或多种无水强有机酸，它能与预聚物混溶并且增强粘合剂对涂敷的未底涂的基材的粘合。2、根据第I项所述的粘合剂组合物，其中以100份粘合剂配方计，该硅烷官能预聚物以约I到约70重量份的量存在，异氰酸酯官能预聚物以约I到约70重量份的量存在。3、根据第I或2项所述的粘合剂，其中该酸是有机磷酸或有机磺酸。4、根据第I至3项中任一项所述的粘合剂，其中该钛酸酯或锆酸酯对应于下述通式:(R3O) p-M- (OR4) q其中:M每次出现独立地为Ti或Zr ;
R3每次出现独立地为Ch2烷基或C7_12烷芳基；R4每次出现独立地为
权利要求
1.一种粘合剂组合物，其包括下述的掺合物: a)约20到约70重量份的一或多种硅烷官能预聚物，该预聚物包括聚醚或聚烯烃主链和能够硅烷醇缩合的硅烷部分； b)约2重量％到约20重量％的一或多种异氰酸酯官能预聚物，该预聚物包括聚醚主链和异氰酸酯部分； c)约0.05到约0.5重量份的一或多种有机锡化合物、具有一或多个配体的钛酸酯或锆酸酯，该配体包括烃基磷酸酯或烃基磺酸酯，或其混合物，优选为钛酸酯或锆酸酯；和 d)约0.1到约0.45重量份的一或多种无水强有机酸或叔胺，它能与预聚物混溶并且增强粘合剂对涂敷的未底涂的基材的粘合， 其中总重量份是100。
2.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，其中该酸是有机磷酸或有机磺酸。
3.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，其中该钛酸酯或锆酸酯对应于下述通式: (R3O)p-M-(OR4)q 其中: M每次出现独立地为Ti或Zr ; R3每次出现独立地为CV12烷基或C7_12烷芳基； R4每次出现独立地为
4.根据权利要求3所述的粘合剂组合物，其中M是Ti。
5.根据权利要求3所述的粘合剂组合物，其中该磺酸对应于下述通式
6.根据权利要求1至5任一项所述的粘合剂组合物，其中用于制备硅烷官能预聚物的聚醚型多元醇的重均分子量是约1，OOO到约50，000。
7.根据权利要求6所述的粘合剂组合物，其中异氰酸酯官能预聚物的重均分子量是约2，500 到约 40，000。
8.—种将两个或更多个基材粘合在一起的方法，其包括将根据权利要求1至7任一项所述的粘合剂组合物施用到一个或多个基材上；使这些基材接触以便使粘合剂配置在基材之间；和使该粘合剂固化以便使基材粘合在一起。
9.一种将玻璃粘合到基材上的方法，其包括: J)将根据权利要求1至7任一项所述的粘合剂组合物施用到玻璃或基材上； K)使玻璃和基材接触以便使粘合剂配置在基材和玻璃之间；和 L)使该粘合剂固化以便将玻璃粘合到基材上。
10.根据权利要求9所述的方法，其中该窗口具有配置在窗口外围周围的底涂或未底涂的陶瓷釉料，并且将粘合剂粘合到该陶瓷釉料上。
11.根据权利要求10所述的方法，其中该基材是适合于将玻璃窗口保持在汽车内的汽车凸缘。
12.根据权利要求11所述的方法，其中该凸缘是用油漆涂敷的。
13.根据权利要求11所述的方法，其中当凸缘和粘合剂组合物接触时，该凸缘是未底涂的。
14.根据权利要求9所述的方法，其中当窗口与粘合剂组合物接触时，该窗口是未底涂的。
15.根据权利要求11所述的方法，其中该凸缘是用耐酸油漆涂敷的。
全文摘要
本发明涉及粘合剂组合物，其包括a)一或多种硅烷官能预聚物，该预聚物包括聚醚或聚烯烃主链和能够硅烷醇缩合的硅烷部分；b)一或多种异氰酸酯官能预聚物，它包括聚醚主链和异氰酸酯部分；c)一或多种有机锡化合物或具有一或多个配体的钛酸酯或锆酸酯化合物，该配体包括烃基磷酸酯或烃基磺酸酯，或其混合物；d)叔胺或无水强有机酸，它能与该聚合物混溶并且增强粘合剂对涂敷的未底涂的基材的粘合。在一个具体实施方式
中，本发明涉及一种使用本发明的粘合剂组合物将两个或多个基材粘合在一起的方法。该方法包括将此处所描述的粘合剂施用到一个或多个基材上；使一个或多个基材接触，粘合剂配置在其间；和使该粘合剂固化。
文档编号C09J175/08GK103173184SQ20131010340
公开日2013年6月26日 申请日期2006年10月23日 优先权日2005年10月25日
发明者朱慧德, S·Z·马迪, M·B·费尔德鲍希 申请人:陶氏环球技术有限责任公司