单组分聚氨酯粘合剂的制作方法

本发明涉及单组分聚氨酯粘合剂领域，特别是用于粘合至玻璃的聚氨酯粘合剂。

背景技术：

1、单组分聚氨酯粘合剂被广泛用于汽车工业中，特别是被用于促进挡风玻璃的快速修补。商业粘合剂被设计成提供高模量(>4.0mpa杨氏模量)以提供良好的车辆刚度和平稳行驶。为了满足消费者要求，已经设计了粘合剂以允许消费者在粘合剂施用的30分钟内安全地驾驶车辆(mdat，最短驾驶离开时间)。然而，为了产生良好的粘合强度(搭接剪切值>350psi)，此类粘合剂需要在替换挡风玻璃的玻璃熔块(glass frit)上的底漆。已报道了对玻璃熔块提供无底漆粘合的粘合剂，但这些粘合剂缺乏期望的高模量和30分钟mdat。

2、需要用于挡风玻璃修补的单组分聚氨酯粘合剂，其提供高模量、良好的无底漆粘合和30分钟或更少的mdat。

技术实现思路

1、在第一方面，本发明提供了一种单组分聚氨酯粘合剂组合物，其包含：

2、(a)50-57wt％的聚醚预聚物的总含量的至少一种聚醚预聚物；

3、(b)1.2-2.0wt％的聚酯预聚物的总含量的至少一种聚酯预聚物；

4、(c)0.4-1.2wt％的总脂族多异氰酸酯含量的至少一种脂族多异氰酸酯；

5、(d)0.4-1.2wt％的总芳族多异氰酸酯含量的至少一种芳族多异氰酸酯；

6、(e)0.4-1.5wt％的总异氰酸酯官能化硅烷含量的至少一种异氰酸酯官能化硅烷；

7、(f)0.50-0.99wt％的胺催化剂；

8、(g)<1.2wt％的总巯基硅烷含量的至少一种巯基硅烷和/或(g’)<0.5wt％的总氨基硅烷含量的至少一种氨基硅烷，其中氨基和/或巯基硅烷的组合至少是0.6wt％；

9、(h)17-20wt％的炭黑；

10、(i)3-30wt％的碳酸钙；

11、(j)任选地0-27wt％的除了碳酸钙和/或炭黑之外的填料；

12、其中总多异氰酸酯含量是1.2至3wt％，碳酸钙加填料的总量是20-30wt％，并且重量百分比基于聚氨酯粘合剂的总重量。

13、在第二方面，本发明提供了一种粘合组件，其包含：

14、玻璃基材；

15、第二基材；

16、本发明的粘合剂组合物的层，该层与两种基材粘合接触。

17、在第三方面，本发明提供了一种用于将玻璃基材粘合至第二基材的方法，该方法包括以下步骤：

18、(1)提供玻璃基材和第二基材；

19、(2)将本发明的粘合剂组合物施用至玻璃基材、第二基材或两者；

20、(3)将玻璃基材和第二基材组装，使得粘合剂与两种基材粘合接触。

技术特征：

1.一种单组分聚氨酯粘合剂组合物，其包含：

2.如权利要求1所述的粘合剂组合物，其中，所述至少一种聚醚预聚物(a)选自通过使一种或多种聚醚多元醇在多异氰酸酯、优选地二异氰酸酯的存在下聚合所制造的聚合物，以及此类聚醚预聚物的混合物。

3.如权利要求1或2所述的粘合剂组合物，其中，所述聚醚预聚物(a)是与mdi反应的聚环氧烷二醇和/或三醇的混合物。

4.如权利要求1、2或3所述的粘合剂，其中，所述至少一种聚醚预聚物(a)选自通过在至少一种多异氰酸酯的存在下使至少一种选自以下的多元醇聚合所制造的聚醚预聚物：

5.如任一项前述权利要求所述的粘合剂，其中，所述至少一种聚醚预聚物(a)包含与mdi反应的具有36的羟基数的标称三官能聚(环氧丙烷)(当量重量1558)和具有56的羟基数的标称三官能聚(环氧丙烷)(当量重量1000)。

6.如任一项前述权利要求所述的粘合剂组合物，其中，所述至少一种聚酯预聚物(b)选自通过使一种或多种具有伯羟基官能团的线性共聚酯与多异氰酸酯、优选地二异氰酸酯反应所制造的聚合物，以及此类聚酯预聚物的混合物。

7.如任一项前述权利要求所述的粘合剂组合物，其中，所述至少一种聚酯预聚物(b)是3,500da的分子量的共聚酯与mdi的反应产物，其具有40℃-90℃的熔点。

8.如任一项前述权利要求所述的粘合剂组合物，其中，所述至少一种脂族多异氰酸酯(c)选自：异佛尔酮二异氰酸酯，1,6-六亚甲基二异氰酸酯，双(4-异氰酸基环己基)甲烷和三甲基六亚甲基二异氰酸酯，其中的任一种可以被改性以包括缩二脲、脲基甲酸酯、脲、氨基甲酸酯、异氰脲酸酯或碳二亚胺基团，以及这些脂族多异氰酸酯的混合物。

9.如任一项前述权利要求所述的粘合剂组合物，其中，所述至少一种脂族多异氰酸酯(c)是具有21.8±0.3％的nco含量(根据din eniso 11 909)的hdi三聚体。

10.如任一项前述权利要求所述的粘合剂组合物，其中，所述芳族多异氰酸酯(d)选自：二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)，多亚甲基多苯基异氰酸酯，聚合mdi(pmdi，二苯基甲烷二异氰酸酯和多亚甲基多苯基异氰酸酯的混合物)，四甲基二甲苯二异氰酸酯，甲苯二异氰酸酯，其中的任一种可以被改性以包括缩二脲、脲基甲酸酯、脲、氨基甲酸酯、异氰脲酸酯或碳二亚胺基团，以及这些芳族多异氰酸酯的混合物。

11.如任一项前述权利要求所述的粘合剂组合物，其中，所述芳族多异氰酸酯(d)是含有mdi的多亚甲基多苯基异氰酸酯，其具有30.4％的nco含量(根据din eniso 11 909)。

12.如任一项前述权利要求所述的粘合剂组合物，其中，所述异氰酸酯官能化硅烷(e)选自氨基硅烷与多异氰酸酯的反应产物、巯基硅烷与多异氰酸酯的反应产物、其他、以及这些的混合物。

13.如任一项前述权利要求所述的粘合剂组合物，其中，所述异氰酸酯官能化硅烷(e)是仲氨基烷氧基硅烷和多异氰酸酯的反应产物。

14.如任一项前述权利要求所述的粘合剂组合物，其中，所述异氰酸酯官能化硅烷(e)是与hdi-缩二脲反应的n,n-双[(3-三甲氧基甲硅烷基)-丙基]胺)的反应产物。

15.如任一项前述权利要求所述的粘合剂组合物，其中，所述胺催化剂(f)选自叔胺。

16.如任一项前述权利要求所述的粘合剂组合物，其中，所述胺催化剂(f)选自n,n-二甲基环己烷、三亚乙基二胺、n,n,n,n-四甲基亚烷基二胺、n,n,n,n-五甲基二亚乙基三胺、三乙胺、n,n-二甲基苄胺、n,n-二甲基十六烷基胺、n,n-二甲基丁胺、2,2’-和二吗啉代二乙基醚。

17.如任一项前述权利要求所述的粘合剂组合物，其中，所述胺催化剂(f)是2,2’-和二吗啉代二乙基醚。

18.如任一项前述权利要求所述的粘合剂组合物，其中，所述至少一种巯基硅烷(g)选自：具有以下式的巯基硅烷：

19.如权利要求18所述的粘合剂组合物，其中，r1、r2和r3是och3并且n是1至6。

20.如任一项前述权利要求所述的粘合剂组合物，其中，所述至少一种巯基硅烷(g)是γ-巯基丙基三甲氧基硅烷。

21.如任一项前述权利要求所述的粘合剂组合物，其中，所述氨基硅烷(g’)选自：具有以下式的氨基硅烷：

22.如任一项前述权利要求所述的粘合剂组合物，其中，所述氨基硅烷(g’)是双(γ-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺。

23.如任一项前述权利要求所述的粘合剂组合物，其中，所述填料(j)是高岭土粘土。

24.如任一项前述权利要求所述的粘合剂组合物，其中，所述至少一种聚醚预聚物(a)以基于所述粘合剂组合物的总重量的52-54wt％存在。

25.如任一项前述权利要求所述的粘合剂组合物，其中，所述至少一种聚酯预聚物(b)以基于所述粘合剂组合物的总重量的1.3至1.5wt％存在。

26.如任一项前述权利要求所述的粘合剂组合物，其中，所述至少一种脂族多异氰酸酯(c)以基于所述粘合剂组合物的总重量的0.5至1wt％存在。

27.如任一项前述权利要求所述的粘合剂组合物，其中，所述至少一种芳族多异氰酸酯(d)以基于所述粘合剂组合物的总重量的0.5至1wt％存在。

28.如任一项前述权利要求所述的粘合剂组合物，其中，所述至少一种异氰酸酯官能化硅烷(e)以基于所述粘合剂组合物的总重量的0.8至1wt％存在。

29.如任一项前述权利要求所述的粘合剂组合物，其中，所述胺催化剂(f)以基于所述粘合剂组合物的总重量的0.6至0.8wt％存在。

30.如任一项前述权利要求所述的粘合剂组合物，其中，所述巯基硅烷(g)以基于所述粘合剂组合物的总重量的0.91至0.95wt％存在。

31.如任一项前述权利要求所述的粘合剂组合物，其中，所述氨基硅烷(g’)以基于所述粘合剂组合物的总重量的0.05至0.22wt％存在。

32.如任一项前述权利要求所述的粘合剂组合物，其中，所述炭黑(h)以基于所述粘合剂组合物的总重量的17.6至18wt％存在。

33.如任一项前述权利要求所述的粘合剂组合物，其中，所述碳酸钙(i)以基于所述粘合剂组合物的总重量的6至10wt％存在。

34.如任一项前述权利要求所述的粘合剂组合物，其中，所述粘土(j)以基于所述粘合剂组合物的总重量的21至24wt％存在。

技术总结
本文提供了一种单组分聚氨酯粘合剂组合物，其在玻璃表面上示出优异的粘合强度。

技术研发人员：T·克拉克,S·艾利森,N·马尔瓦德卡,A·安特维,J·利奇,H·朱,D·索菲娅,M·亨德森,A·科内赛尔,G·沃格尔,G·塔塞利
受保护的技术使用者：DDP特种电子材料美国有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13