具有改进的储存稳定性和附着力的预处理的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及组合物，特别是适合作为增附剂组合物的水性单组分或双组分组合 物，制备所述组合物的方法及其应用。
【背景技术】
[0002] 胶粘是一种广泛应用的连接技术。但是，运里有些基材可能成问题的，因为它们无 法与某些胶粘剂形成附着力或者无法形成充分的附着力。长期W来，使用增附剂组合物来 改善附着力。增附剂组合物的一个特别重要的使用领域是汽车制造，特别是"无框玻璃安 装"值irectglazing),也就是将玻璃与车身粘合在一起。
[0003]通常地，此类组合物基于有机硅烷。特别地，使用此类增附剂组合物作为底涂剂， 也就是作为改善附着力的预涂层。此类组合物或者底涂剂通常含有惰性易挥发溶剂，W保 证快速惊干。但是有机溶剂成分不利于环境相容性和工作安全。
[0004]基于有机硅烷的水性增附剂组合物是公知的，但是其仍然有一些缺点。娃烷基水 性增附剂组合物的一个问题是，要么其反应活性充分的时候存储稳定性相对小，要么其稳 定性充分的时候反应活性不充分。所使用的硅烷具有可水解基团，其能在与水混合时水解 形成娃醇基（Si-OH)。此类娃醇基通常有反应活性，并且能自主相互缩合形成更高分子量的 缩合产物。
[0005]此外，在此类水性增附剂组合物中使用氨基硅烷和/或者琉基硅烷是公知的。琉 基硅烷或者氨基硅烷-琉基硅烷混合物在水中的乳化特别困难，因为在硅烷水解之前，琉 基硅烷不溶于水。为了使运些硅烷进入水中，必须在水解之前保证其完全均匀分布。此外， 还必须使用酸（例如醋酸）调整水，使得作为后续反应出现的缩合反应尽可能地延缓。迄 今也无法如此改善可混合性或者如此延缓水解，使得出现一种"普通的"，也就是持续几分 钟的混合过程。因此，必须迅速均匀地混合硅烷和水，运就需要特殊的混合装置。
[0006]运使得水性增附剂组合物迄今为止均为双组分体系（例如SikaSchweizAG的 SikaHydroPrep?-l()0 )，并且在使用之前需要在现场将两种组分的混合。重要的是，在 很强的素流条件下非常迅速均匀地混合两种组分。为此，需要一种专口开发的设备（"摇 床"(化aker))。在此准备之后，已经混合完的产物具有不超过30天的储存稳定性（"适用 期"（Pot-Life))。
【发明内容】
[0007]本发明的任务在于，提供具有改善储存稳定性的基于硅烷的水性增附剂组合物， 使得所述水性组合物也可作为单组分水性增附剂体系销售。此外，还应当能够W更简单的 方式混合，而不必使用特殊的混合装置。
[0008]令人惊奇地发现，使用特定的乳化剂可W显著改善水性组合物的储存稳定性。所 述乳化剂设及特定的环状或直链簇酸酷胺或者氨基醇反应产物，其中，氨基醇W氨基醇反 应产物的形式使用并且硅烷作为"综合性"乳化剂使用。
[0009] 与此相应地，本发明设及组合物，其包含
[0010] A)至少一种氨基硅烷，所述氨基硅烷具有至少一个与娃结合的可水解基团，
[0011] B)至少一种琉基硅烷，所述琉基硅烷具有至少一个与娃结合的可水解基团，W及
[0012] C)至少一种乳化剂，所述乳化剂选自化咯烧酬、丙酷胺和氨基醇反应产物，
[0013] 其中，如果使用至少一种氨基醇反应产物作为乳化剂，则含有W氨基醇反应产物 形式存在的一种氨基醇和至少一部分氨基硅烷和/或者琉基硅烷，其中，至少一部分可水 解基团，其含有至少一种氨基硅烷和至少一种琉基硅烷中，被氨基醇的氨基醇盐基团所取 代，
[0014] D)和/或者所含硅烷的水解产物或缩合产物。特别优选地，使用该组合物作为单 组分或双组分水性组合物，例如作为增附剂，其中优选的是单组分水性组合物。
[0015] 令人惊奇地表明，使用本发明所述的组合物能够配制出储存稳定性特别好的水性 组合物。所形成的水性组合物或者增附剂组合物可W具有12个月的保质期。此外，其还令 人惊奇地改善了反应性组分在水中的可混合性，运就明显简化了混合过程，并且使得没有 任何问题地在标准反应器中制备成为可能。因此，本发明实现了更简单的操作，因为所述 产物可W作为单组分体系而不是复杂的双组分体系存在。本发明可W满足提供水性单组分 体系的需求。
[0016] 除此之外，还改善了水性组合物的附着特性W及固化粘接的热稳定性。所述水性 组合物完全适合作为基材特别是玻璃和微晶玻璃的不可见的反应性附着力预处理剂，或者 适合在汽车制造领域的"无框玻璃安装"值irectglazing)作为用于粘合特别是用聚氨醋 胶粘剂优选是单组分聚氨醋胶粘剂粘合的预处理剂。
[0017] 本发巧的连施方式
[001引本发明所述的"硅烷"或"有机硅烷"表示化合物，其一方面具有至少一个，通常具 有两个或Ξ个可水解基团，优选地通过Si-0键直接与娃原子连接的烷氧基或酷氧基，另一 方面具有至少一个通过Si-c键直接与娃原子连接的有机残基。此类具有烷氧基或酷氧基 的硅烷也是技术人员熟知的有机烷氧基硅烷或有机酷氧基硅烷。
[0019] 硅烷具有与水分接触就会水解的特性。此时会形成有机娃醇，也就是含有一个或 多个娃醇基团（Si-OH基团）的娃有机化合物，并且通过后续的缩合反应形成有机硅氧烷， 也就是含有一个或多个娃氧烷基团（Si-0-Si基团）的娃有机化合物。
[0020] 将其有机残基具有氨基或琉基的有机硅烷称作"氨基硅烷"或"琉基硅烷"。将含 有伯氨基（也就是与一个有机残基结合的NH2-基团）的氨基硅烷称作"伯氨基硅烷"。将 含有仲氨基（也就是与两个有机残基结合的NH-基团）的氨基硅烷称作"仲氨基硅烷"。
[0021] 与娃结合的可水解基团是可W通过水解，任选地在催化剂存在的情况下，水解为 娃醇基的基团。水解产物是其可水解基团至少部分水解的硅烷，也就是至少一部分可水解 基团被0H-基团替代。缩合产物含有由两个或更多个此类水解硅烷构成的缩合物。技术人 员熟知硅烷的运些水解和缩合产物。
[0022] "相互独立"的表述在运里始终表示即使当存在不同可能性的时候，在同一个分子 中也是相互独立。
[0023] 可W将一种或多种氨基硅烷和一种或多种琉基硅烷用于组合物。氨基硅烷和琉基 硅烷各自具有至少一个与娃结合的可水解基团。所设及的可W是任何常见的可水解基团， 其中，优选烷氧基团和酷氧基团，并且特别优选Cl至C4-烷氧基团。与水混合之后，可水解 基团可W随时间水解。其之后产生水解产物，其中至少一部分可水解基团被0H基团替代。 作为后续反应，可W通过所形成的娃醇基在水解产物中形成缩合产物。
[0024] 具有至少一个与娃结合的可水解基团的氨基硅烷优选是W下式（I)的氨基硅烷。 具有至少一个与娃结合的可水解基团的琉基硅烷优选是W下式（II)的琉基硅烷。
[00 巧]
[0026] 在式（I)和（Π)中
[0027]Ri表示具有至少一个伯氨基和/或者仲氨基的η价有机残基，
[0028]护表示具有至少一个琉基的m价有机残基，
[0029]R2和R2'相互独立地表示具有1至4个碳原子的烷基，或者表示酷基如乙酷基，其 中，优选具有1至4个碳原子的烷基或者酷基如乙酷基，并且特别优选甲基和乙基；
[0030]R呀日R3'相互独立地表示Η或者表示具有1至10个碳原子的烷基；
[0031]a和b相互独立地表示值0、1或2,其中，a和b相互独立地优选为0和1，并且特 别优选为0 ;
[003引并且，η和m相互独立地表示值1、2、3和4，
[003引在式讯或（Π)中，基团（OR2)和（0护）表示可水解基团。在运些硅烷的水解产 物中，运些基团（OR2)和（OR2'）至少部分被0H基团替代。
[0034]优选地，氨基官能化有机烷氧基硅烷，也就是式（I)中的氨基硅烷，其中，R2表示具 有1至4个碳原子的烷基，其中特别优选氨基官能化有机甲氧基硅烷（R2=甲基）和氨基 官能化有机乙氧基硅烷（R2=乙基）。已证明，特别有利的是具有Ξ个烷氧基（a= 0)，特 别是具有=个甲氧基的氨基硅烷。
[0035]特别适合作为氨基硅烷的氨基硅烷选自：3-氨丙基Ξ甲氧基硅烷、3-氨丙基二甲 氧基甲基硅烷、3-氨基-2-甲基丙基二甲氧基硅烷、4-氨下基二甲氧基硅烷、4-氨下基二 甲氧基甲基硅烷、4-氨基-3-甲基下基Ξ甲氧基硅烷、4-氨基-3, 3-二甲基下基Ξ甲氧基 硅烷、4-氨基-3, 3-二甲基下基二甲氧基甲基硅烷、2-氨乙基Ξ甲氧基硅烷、2-氨乙基二 甲氧基甲基硅烷、氨甲基Ξ甲氧基硅烷、氨甲基二甲氧基甲基硅烷、氨甲基甲氧基二甲基娃 烧、N-甲基-3-氨丙基Ξ甲氧基硅烷、N-乙基-3-氨丙基Ξ甲氧基硅烷、N-下基-3-氨丙 基Ξ甲氧基硅烷、N-环己基-3-氨丙基Ξ甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨丙基Ξ甲氧基硅烷、 N-甲基-3-氨基-2-甲基