单组分聚氨酯粘合剂制造技术

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。其在玻璃表面上示出优异的粘合强度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】单组分聚氨酯粘合剂


[0001]本专利技术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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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

[0004]在第一方面，本专利技术提供了一种单组分聚氨酯粘合剂组合物，其包含：
[0005](A)50
‑
57wt％的聚醚预聚物的总含量的至少一种聚醚预聚物；
[0006](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；
[0007](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；
[0008](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；
[0009](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；
[0010](F)0.50
‑
0.99wt％的胺催化剂；
[0011](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％；
[0012](H)17
‑
20wt％的炭黑；
[0013](I)3
‑
30wt％的碳酸钙；
[0014](J)任选地0
‑
27wt％的除了碳酸钙和/或炭黑之外的填料；
[0015]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。
[0016]在第二方面，本专利技术提供了一种粘合组件，其包含：
[0017]玻璃基材；
[0018]第二基材；
[0019]本专利技术的粘合剂组合物的层，该层与两种基材粘合接触。
[0020]在第三方面，本专利技术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：
[0021](1)提供玻璃基材和第二基材；
[0022](2)将本专利技术的粘合剂组合物施用至玻璃基材、第二基材或两者；
[0023](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。
具体实施方式
[0024]诸位专利技术人已经出人意料地发现，根据权利要求1的粘合剂组合物满足三十分钟驾驶离开时间的要求，即：
[0025]·
30分钟之后>3.4J的冲击强度；
[0026]·
>4MPa的杨氏模量；
[0027]·
在23℃和50％ RH下3天之后，在烧结玻璃上的>350psi的搭接剪切强度和>80％的内聚失效；
[0028]·
优选地，>1
×
108ohm*cm的电阻率
[0029]定义和缩写
[0030]MDI 4,4
′‑
亚甲基双(异氰酸苯酯)
[0031]HDI 六亚甲基二异氰酸酯
[0032]PU 聚氨酯
[0033]如本文报告的聚合物的分子量以道尔顿(Da)报告为数均或重均分子量，如通过尺寸排阻色谱法(SEC)确定的。
[0034]本专利技术的单组分聚氨酯粘合剂组合物包含：
[0035](A)50
‑
57wt％的聚醚预聚物的总含量的至少一种聚醚预聚物；
[0036](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；
[0037](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；
[0038](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；
[0039](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；
[0040](F)0.50
‑
0.99wt％的胺催化剂；
[0041](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％；
[0042](H)17
‑
20wt％的炭黑；
[0043](I)3
‑
30wt％的碳酸钙；
[0044](J)任选地0
‑
27wt％的除了碳酸钙和/或炭黑之外的填料；
[0045]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。
[0046]聚醚预聚物(A)
[0047]基于组合物的总重量，本专利技术的组合物包含50
‑
57wt％的聚醚预聚物。
[0048]聚醚预聚物包括通过在多异氰酸酯、优选地二异氰酸酯的存在下使一种或多种聚醚多元醇聚合而制造的聚合物。可用于本专利技术的聚醚多元醇包括例如聚醚多元醇、聚(碳酸亚烷基酯)多元醇、含羟基的聚硫醚、聚合物多元醇及其混合物。聚醚多元醇是本领域熟知的并且包括例如聚氧乙烯、聚氧丙烯、聚氧丁烯和聚四亚甲基醚二醇和三醇，其通过使未取代的或卤素
‑
或芳族
‑
取代的环氧乙烷或环氧丙烷与含有两个或更多个活性氢基团的引发剂化合物诸如水、氨、多元醇、或胺反应来制备。通常，聚醚多元醇可以通过在含活性氢的引发剂化合物的存在下使环氧烷聚合来制备。优选的聚醚多元醇在多元醇的主链中含有一个
或多个环氧烷单元。优选的环氧烷单元是环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷及其混合物。优选地，多元醇含有环氧丙烷单元、环氧乙烷单元或其混合物。在其中环氧烷单元的混合物包含在多元醇中的实施例中，不同的单元可以无规排列或可以以每种环氧烷的嵌段排列。在一个优选实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种单组分聚氨酯粘合剂组合物，其包含：(A)50
‑
57wt％的聚醚预聚物的总含量的至少一种聚醚预聚物；(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；(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；(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；(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；(F)0.50
‑
0.99wt％的胺催化剂；(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％；(H)17
‑
20wt％的炭黑；(I)3
‑
30wt％的碳酸钙；(J)任选地0
‑
27wt％的除了碳酸钙和/或炭黑之外的填料；其中总多异氰酸酯含量是1.2至3wt％，碳酸钙加粘土的总量是20
‑
30wt％，并且所述重量百分比基于所述聚氨酯粘合剂的总重量。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：(i)聚(环氧烷)二醇，其中所述亚烷基是C2至C4，(ii)由与三官能多元醇反应的聚(环氧烷)二醇产生的三官能多元醇，其中所述亚烷基是C2至C4；(iii)(i)、(ii)以及(i)和(ii)的混合物。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...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：DDP特种电子材料美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：