專利名稱::用作安裝交通工具窗戶的粘合劑的組合物的制作方法
技術領域:
:本發(fā)明涉及一種用作粘合劑的組合物,所述粘合劑用于將玻璃粘結到交通工具和建筑物上。在另一個實施方案中,本發(fā)明涉及一種將兩種或更多種基底粘結在一起的方法,其中,這些基底可以包括玻璃、建筑物和交通工具。
背景技術:
:粘合劑組合物用于將玻璃(窗戶)粘貼(粘結)到建筑物和交通工具上,參見Rizk,U.S.4,780,520;Bhat,U.S.5,976,305;Hsieh等人,U.S.6,015,475和Zhou,U.S.專利6,709,539,通過引用的方式將其全部并入本文。在汽車工廠中,釆用自動機械和計算機控制的工藝過程來安裝窗戶。這使得多種高性能粘合劑用于多種汽車變得便利,例如絕緣粘合劑和高模量粘合劑。也難以配制不流掛(sag)的高性能粘合劑,換句話說,難以配制涂覆到交通工具或玻璃上后不失去珠子形狀的粘合劑。因此,在商業(yè)上,許多將粘合劑用于把窗戶粘結到交通工具上的方法要求使用一些手段來將玻璃固定到適當位置,直到粘合劑的強度足夠將窗戶保持在適當位置為止。這些將窗戶固定到適當位置直至粘合劑固化的手段導致成本增加。因此,希望用于將玻璃粘結在適當位置的粘合劑能夠在涂覆粘合劑時就將玻璃保持在適當位置。已經(jīng)開發(fā)了提供良好的初始生膠強度(initialgreenstrength)的粘合劑,使得粘合劑可以將玻璃保持在適當位置,而不需要為了將玻璃保持在適當位置而另外進行的固定。通過將結晶熱塑性聚合物如聚酯包含在粘合劑中來實現(xiàn)這個目的。這些粘合劑具有要求粘合劑熔化并且熱涂覆的熱熔性。隨著粘合劑冷卻,熱塑性部分結晶,并且提供初始生膠強度來將玻璃保持在適當位置,參見Proebster,U.S.5,747,581,通過引用的方式將其并入本文。這些粘合劑存在的問題是它們固化得太慢并且不能提供足夠的生膠強度來防止玻璃移動。該參考文獻中還公開了需要相對較大量的熱塑性組分的配方。大量的熱塑性材料對固化的粘合劑的物理性能產(chǎn)生負面影響。需要這樣一種組合物,其用作將玻璃粘結到建筑物上的粘合劑,并且可以呈現(xiàn)出快速的強度增長和良好的長期性能,并且涂覆時不流掛。
發(fā)明內(nèi)容在一個實施方案中,本發(fā)明提供一種組合物,其包含a)—種或多種異氰酸酯官能的聚醚聚氨酯預聚物;和b)—種或多種聚異氰酸酯與一種或多種聚酯多元醇的一種或多種預聚物,其中,聚酯多元醇聚氨酯預聚物的端基是單官能聚亞烷基二醇的殘基(下文稱作封端的聚酯聚氨酯預聚物))或一種或多種聚酯多元醇,該聚酯多元醇由一種或多種單官能異氰酸酯的殘基封端(下文稱作異氰酸酯封端的聚酯));其中,所述組合物在約4CTC至約80'C的溫度下是低粘度糊狀物,并且在約40°C或更低的溫度下是高粘度糊狀物。在一個優(yōu)選實施方案中,所述組合物還包含c)一種或多種用于異氰酸酯部分與羥基反應的催化劑。在一個優(yōu)選實施方案,所述組合物在約45°C至約7(TC的溫度下是低粘度糊狀物,并且在約35°C或更低的溫度下是高粘度糊狀物。在另一個實施方案中,本發(fā)明涉及一種將兩種或更多種基底粘結在一起的方法,所述方法包括將所述兩種或更多種基底一起與本發(fā)明的組合物接觸,沿所述兩種或更多種基底相互接觸的至少一部分區(qū)域放置所述組合物,其中,所述組合物在涂覆時為低粘度狀態(tài)糊狀物。在一個優(yōu)選實施方案中,在將所述組合物與所述一種或多種基底接觸之前,將所述組合物加熱至約40°C至約80°C并將其轉化成低粘度糊狀物。本發(fā)明的組合物用作將基底粘結在一起的粘合劑。使用所述組合物可以將許多種基底粘結在一起,例如,塑料、玻璃、木材、陶瓷、金屬和涂布過的基底等。本發(fā)明的組合物可以用于將相似的和相異的基底粘結在一起。所述組合物特別用于將玻璃粘結到其它基底例如交通工具和建筑物。本發(fā)明的組合物也用于將模件組件的各部分粘結在一起,例如交通工具的模件組件??梢詫⒉Aд辰Y到交通工具的涂布過的和未涂布過的部分。證實粘合劑具有快速的強度增長。由于封端的聚異氰酸酯-聚酯基聚氨酯預聚物或異氰酸酯封端的聚酯聚氨酯的結晶,本發(fā)明粘合劑組合物表明在冷卻時具有優(yōu)異的耐流掛性。與現(xiàn)有技術中可比的粘合劑組合物相比,在熔融狀態(tài)下,本發(fā)明組合物中的聚酯聚氨酯預聚物與聚醚聚氨酯預聚物混溶,并且在冷卻時,在聚醚聚氨酯液體基質中結晶成為粘附(coherent)'固體網(wǎng)狀物。具體實施例方式本文所用的"一種或多種"是指可以使用至少一種或多于一種本發(fā)明公開的所述組分。標稱官能度是指理論官能度,通??梢杂伤贸煞值幕瘜W計量算出。通常,實際官能度是不同的,這是由于原材料的非理想性、反應物的不完全轉化和副產(chǎn)物的生成。這里所用的高粘度糊狀物是指這樣的產(chǎn)物,其粘度大于(>)50,000Pas,優(yōu)選大于("100,000Pas,所述粘度是用流變儀BohlinCS測量得到的,其中,控制應變模式并采用錐-板系統(tǒng)CP4/20,剪切速率為1.075(s")。這里所用的低粘度糊狀物是指這樣的產(chǎn)物,其粘度小于(<)10,000Pas,優(yōu)選小于(勺8000Pas,如上所述進行測量。一種或多種異氰酸酯官能的聚醚多元醇聚氨酯預聚物的存在量足以為組合物提供粘合劑性能。異氰酸酯官能的聚醚多元醇聚氨酯預聚物處于液體狀態(tài),并為粘合劑提供液體基質。這種預聚物的平均異氰酸酯官能度足以允許在固化時制備交聯(lián)聚氨酯,但同時又不太高,不至于使聚合物不穩(wěn)定。本文中的穩(wěn)定性是指預聚物或從預聚物制得的粘合劑在環(huán)境溫度下的保存期至少為6個月,這是因為在這樣的一個時間段內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)粘度增加,而粘度增加會阻止它的應用或使用。優(yōu)選的聚醚聚氨酯預聚物公開在Zhou,U.S.專利公開2005/0054764第12-20段,通過引用的方式將其并入本文。異氰酸酯官能的聚醚多元醇聚氨酯預聚物是一種或多種聚異氰酸酯與一種或多種聚醚二醇和一種或多種聚醚三醇的混合物的反應產(chǎn)物,其中,過量的聚異氰酸酯在等價物的基礎上存在。用于制備本發(fā)明所用預聚物的優(yōu)選的聚異氰酸酯包括U.S.專利5,922,809,第3欄,第32行至第4欄,第24行中公開的那些,通過引用的方式將其并入本文。優(yōu)選地,聚異氰酸酯是芳香族或脂環(huán)族聚異氰酸酯例如二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯,異佛爾酮二異氰酸酯,四甲基二甲苯二異氰酸酯,最優(yōu)選二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯。二醇和三醇通常稱作多元醇。本發(fā)明所用多元醇是二醇和三醇,相應于U.S.專利5,922,809第4欄,第60行至第5欄,第50行中所述的多元醇,通過引用的方式將其并入本文。優(yōu)選地,多元醇(二醇和三醇)是聚醚多元醇和更優(yōu)選聚氧化烯氧化物多元醇。最優(yōu)選的三醇是環(huán)氧乙烷-封端的多元醇,所述多元醇是如下制備的通過甘油與環(huán)氧丙烷反應,然后將所得產(chǎn)物與環(huán)氧乙垸反應。在一個實施方案中,預聚物還包含分散三醇,所述分散三醇具有分散于其中的有機基聚合物顆粒。優(yōu)選的分散三醇公開在Zh0U,U.S.專利6,709,539第4欄,第13行至第6欄,第18行中,通過引用的方式將其并入本文。多元醇的存在量足以與異氰酸酯中的大多數(shù)異氰酸酯基團反應,使足夠的異氰酸酯基團與預聚物的所需游離異氰酸酯含量相應。優(yōu)選地,基于預聚物,多元醇的存在量為約50重量份或更多,更優(yōu)選約65重量份或更多和最優(yōu)選約80重量份或更多。優(yōu)選地,基于預聚物,多元醇的存在量為約90重量份或更少和最優(yōu)選約85重量份或更少。本發(fā)明的異氰酸酯官能的聚醚多元醇聚氨酯預聚物還可以包含增塑劑。用于預聚物中的增塑劑是用于聚氨酯粘合劑應用中的常用增塑劑和本領域技術人員公知的那些。增塑劑的存在量足以將預聚物分散在最終的粘合劑組合物中??梢栽陬A聚物的制備過程中或在粘合劑組合物的組合過程中將增塑劑加入到粘合劑中。優(yōu)選地,增塑劑的存在量為預聚物配制物(預聚物加上增塑劑)的約1重量份或更多,更優(yōu)選約5重量份或更多,最優(yōu)選約10重量份或更多。優(yōu)選地,增塑劑的存在量為預聚物配制物的約50重量份或更少,更優(yōu)選約40重量份或更少。可以通過任何合適的方法制備異氰酸酯官能的聚醚多元醇聚氨酯預聚物,例如在足以形成具有異氰酸酯官能度的預聚物的反應條件下,通過多元醇與超過化學計量的一種或多種聚異氰酸酯反應。一種方法公開在Hsieh,U.S.專利5,852,137,第4欄,第65行至第5欄,第12行中,通過引用的方式將其并入本文。異氰酸酯官能的聚醚多元醇聚氨酯預聚物存在于粘合劑組合物中,當所得粘合劑固化時,所述預聚物的存在量足以使基底粘結在一起。優(yōu)選地,異氰酸酯官能的聚醚多元醇聚氨酯預聚物的存在量為粘合劑組合物的約30重量份或更多,更優(yōu)選約35重量份或更多,最優(yōu)選約40重量份或更多。優(yōu)選地,異氰酸酯官能的多元醇聚氨酯預聚物的存在量為粘合劑組合物的約60重量份或更少,更優(yōu)選約55重量份或更少,再更優(yōu)選約50重量份或更少。在一個實施方案中,組合物還包含聚酯多元醇聚氨酯預聚物(b),所述聚酯多元醇聚氨酯預聚物(b)包含一種或多種聚異氰酸酯與一種或多種聚酯多元醇的反應產(chǎn)物,所述反應產(chǎn)物由一種或多種單官能聚亞烷基二醇進一步封端(下文稱作封端的聚異氰酸酯-聚酯基預聚物)。本文所用的"封端"是指聚異氰酸酯-聚酯基預聚物的基本上所有反應性基團與單官能聚亞烷基二醇反應。在封端之前,聚異氰酸酯-聚酯多元醇聚氨酯預,物含有衍生自一種或多種聚異氰酸酯的端基異氰酸酯部分??梢允褂靡环N或多種聚酯多元醇來制備封端的聚異氰酸酯-聚酯基預聚物,或者可以使用一種或多種聚酯多元醇與一種或多種其它多元醇的組合來制備。優(yōu)選地,基于封端的預聚物的重量,聚酯多元醇在封端的聚異氰酸酯-聚酯基預聚物中的存在量為約30重量%或更多,更優(yōu)選約50重量%或更多。優(yōu)選地,基于預聚物的重量,聚酯多元醇在封端的聚異氰酸酯-聚酯基預聚物中的存在量為約90重量%或更少,更優(yōu)選約80重量%或更少,最優(yōu)選約75重量%或更少。封端的聚異氰酸酯-聚酯基聚氨酯預聚物的數(shù)均分子量使得其具有合適的熔點和結晶點,從而可以如本文所述起作用。優(yōu)選地,數(shù)均分子量為約2,000道爾頓或更多,更優(yōu)選約3,500道爾頓或更多,最優(yōu)選約5,000道爾頓或更多。優(yōu)選地,數(shù)均分子量為約15,000道爾頓或更少,更優(yōu)選約IO,OOO道爾頓或更少,最優(yōu)選約9,000道爾頓或更少。.聚酯多元醇可以是符合所定義的性能要求的任何聚酯多元醇組合物,它在環(huán)境溫度下是結晶的并且在所需的溫度范圍內(nèi)熔化。由線性二酸與線性二醇來制備優(yōu)選的聚酯多元醇。更優(yōu)選二酸是飽和的線性CVd2二酸。更優(yōu)選的二醇是Cw二醇,其中,丁二醇,戊二醇和己二醇是最優(yōu)選的。優(yōu)選的聚酯多元醇得自Degussa,商標為Dynacoll,品名為7360、7380和7381,其中7381是更優(yōu)選的。單官能聚亞烷基二醇在其鏈的末端具有反應性活性氫,并且在另一端具有惰性的不反應的部分。活性氫部分優(yōu)選是伯胺或仲胺或羥基,更優(yōu)選羥基。惰性部分可以是不與活性氫部分或異氰酸酯反應的任意部分,例如烴氧基,優(yōu)選烷氧基、芳氧基、和烷基芳基氧基等。優(yōu)選地,惰性部分是垸氧基。更優(yōu)選Cw2烷氧基,甚至更優(yōu)選a6垸氧基,最優(yōu)選dV烷氧基。在一個實施方案中,聚亞垸基二醇是由聚亞烷基二醇起始的單官能羥基取代的烴,其在一個末端端位包含烴氧基部分,并且在另一個端位包含活性氫基團。在端基之間是許多亞垸基氧部分。可選地,所述化合物可以稱作單官能烴氧基聚亞烷基氧基二醇。亞烷基氧部分優(yōu)選包含環(huán)氧乙烷部分、環(huán)氧丙烷部分、環(huán)氧丁烷部分部分或它們的組合,其中,環(huán)氧乙烷部分,環(huán)氧丙烷部分或它們的組合是優(yōu)選的。所用單官能聚亞烷基二醇的數(shù)均分子量使得當封端聚異氰酸酯聚酯多元醇聚氨酯預聚物處于低粘度狀態(tài)(液體狀態(tài)或熔融狀態(tài))時,封端的聚異氰酸酯-聚酯多元醇聚氨酯預聚物與異氰酸酯官能的聚醚預聚物混溶。優(yōu)選地,聚亞烷基二醇的數(shù)均分子量為約200或更多,更優(yōu)選約500或更多。優(yōu)選地,聚亞垸基二醇的數(shù)均分子量為約2,000或更少,更優(yōu)選約1,000或更少??梢圆捎帽疚那懊嫠龅姆椒ê彤惽杷狨碇苽浞舛说木郛惽杷狨?聚酯基聚氨酯預聚物。更特別地,一種或多種聚酯多元醇與過量的一種或多種聚異氰酸酯反應來形成異氰酸酯封端的聚酯基預聚物。優(yōu)選在惰性氣氛中,換句話說,在氮氣或氬氣,或在真空中進行該步驟。組分在約6crc至約100"C,優(yōu)選約7(TC至約8(TC的溫度下反應??梢栽诘湫偷拇呋瘎┑拇嬖谙逻M行反應,所述催化劑催化異氰酸酯部分與含有活性氫的化合物的反應,雖然催化劑不是必需的。在本申請的其它地方描述這種催化劑。該步驟進行足夠長的時間,從而聚酯多元醇與聚異氰酸酯完全反應。優(yōu)選地,使反應進行約15分鐘至約150分鐘,更優(yōu)選約20分鐘至約60分鐘。隨后,在異氰酸酯官能的聚酯多元醇聚氨酯預聚物的基本上所有異氰酸酯部分被聚亞烷基二醇封端的條件下,異氰酸酯官能的聚酯多元醇聚氨酯預聚物與單官能聚亞烷基二醇反應。優(yōu)選使用相當于存在的異氰酸li部分數(shù)量的等效量的聚亞垸基二醇,從而確?;旧纤挟惽杷狨ゲ糠侄急环舛恕?yōu)選地,很少或沒有剩下單官能聚亞烷基二醇。優(yōu)選在惰性氣氛中進行該步驟,換句話說,在氮氣或氬氣中或在真空中進行所述步驟。組分在約60'C至約IOO'C,優(yōu)選約70'C至約8(TC的溫度下反應??梢栽诘湫偷拇呋瘎┑拇嬖谙逻M行反應,所述催化劑催化異氰酸酯部分與含活性氫的化合物的反應,但催化劑不是必需的。該步驟進行足夠長的時間,從而聚亞烷基二醇與異氰酸酯部分完全反應。優(yōu)選地,使反應進行約15分鐘至約150分鐘,更優(yōu)選約20分鐘至約60分鐘。在另一個實施方案中,組合物包含一種或多種聚酯多元醇,所述聚酯多元醇由一種或多種單官能異氰酸酯的殘基封端(下文稱作異氰酸酯封端的聚酯)。本文中封端是指一種或多種聚酯多元醇的含有活性氫的官能基團與一種或多種單官能異氰酸酯反應。本文中基本上所有含有活性氫的官能部分都與一種或多種單官能異氰酸酯反應。本文中所用殘基是指組分反應之后,連接到聚酯多元醇的那部分單官能異氰酸酯??捎玫木埘ザ嘣荚诒疚那懊嬉呀?jīng)描述了。本發(fā)明可用的單官能聚異氰酸酯包括以下任意的單官能聚異氰酸酯其與聚酯多元醇反應,以及其在以下溫度下改善聚酯多元醇與異氰酸酯官能的聚醚多元醇聚氨酯預聚物的混溶性,其中,異氰酸酯封端的聚酯在所述溫度下處于液體狀態(tài)(換句話說,是熔融的)。優(yōu)選的單官能異氰酸酯包括異氰酸酯基硅烷,和烴基磺?;惽杷狨ァ?yōu)選的烴基磺?;惽杷狨グǚ蓟酋;惽杷狨ズ哇蓟酋;惽杷狨ィ鼉?yōu)選甲苯磺?;惽杷狨?。異氰酸酯基硅垸包含一種異氰酸酯部分和一種或多種硅烷部分。優(yōu)選地,異氰酸酯和硅烷部分連接到亞烴基骨架,更優(yōu)選亞烷基部分。優(yōu)選的異氰酸酯基硅烷包括異氰酸酯基烴基硅烷。更優(yōu)選異氰酸酯基硅烷包括異氰酸酯基烷基硅垸,其中Cw亞垸基基團位于異氰酸酯與硅烷部分之間??梢酝ㄟ^聚酯多元醇與等效量或過量的一種或多種單官能異氰酸酯反應來制備異氰酸酯封端的聚酯,以形成異氰酸酯封端的聚酯多元醇。該步驟優(yōu)選在惰性氣氛中進行,換句話說,在氮氣或氬氣中,或在真空中。組分在約60'C至約IOO'C,優(yōu)選約70'C至約80'C的溫度反應下??梢栽诘湫偷拇呋瘎┑拇嬖谙逻M行反應,所述催化劑催化異氰酸酯部分與含有活性氫的化合物反應,雖然催化劑不是必需的。在本申請的其它地方描述了這種催化劑。該步驟進行足夠長的時間,從而聚酯多元醇與單官能異氰酸酯完全反應。優(yōu)選地,使反應進行約10分鐘至約90分鐘更優(yōu)選約20分鐘至約60分鐘封端的聚酯多元醇聚氨酯預聚物或異氰酸酯封端的聚酯多元醇具有這樣的熔點,該熔點使得它們給本發(fā)明的粘合劑組合物提供充分的生膠強度,以防止基底彼此之間由于重力而移動。對于在交通工具或建筑物中安裝窗戶,粘合劑組合物防止窗戶在安裝之后滑動。封端的聚酯多元醇聚氨酯預聚物或異氰酸酯封端的聚酯多元醇具有的熔點足以提供所需的生膠強度。優(yōu)選地,它們的熔點為約40'C或更高,再更優(yōu)選約50'C或更高,最優(yōu)選約60'C或更高。優(yōu)選地,它們呈現(xiàn)出約90'C或更低,最優(yōu)選約7(TC或更低的熔點。優(yōu)選地,封端的聚酯多元醇聚氨酯預聚物或異氰酸酯封端的聚酯多元醇在粘合劑組合物中的存在量足以提供所需的生膠強度。也選擇封端的聚酯多元醇聚氨酯預聚物或異氰酸酯封端的聚酯多元醇的量使其足夠低,從而當混合物處于低粘度(液體狀態(tài))的溫度下時,換句話說,約40'C至約8(TC,優(yōu)選約6(TC至約70'C,封端的聚酯多元醇聚氨酯預聚物或異氰酸酯封端的聚酯多元醇與異氰酸酯官能的預聚物混溶。這里所用的混溶是指混合物在如下溫度下形成單一相,該溫度下,封端的聚異氰酸酯-聚酯多元醇-聚氨酯預聚物或異氰酸酯封端的聚酯多元醇在所述溫度下處于低粘度(液體狀態(tài))。優(yōu)選地,基于粘合劑組合物的重量,封端的聚酯聚氨酯多元醇聚氨酯預聚物或異氰酸酯封端的聚酯多元醇在粘合劑組合物中的存在量為約O.l重量份或更多,最優(yōu)選約0.7重量份或更多。優(yōu)選地,基于粘合劑組合物的重量,聚酯多元醇聚氨酯預聚物或異氰酸酯封端的聚酯多元醇在粘合劑中的存在量為約10重量份或更少,更優(yōu)選約3.7重量份或更少。本發(fā)明粘合劑的任選存在的組分包括增強填料。這種填料是本領域技術任意公知的,其包括炭黑、二氧化鈦、碳酸鈣、表面處理過的硅石、鈦氧化物、熱解硅石和滑石等。優(yōu)選的增強填料包括炭黑,如本文前面所述。在一個具體實施方案中,可以使用多于一種的增強填料,其中,一種是炭黑,并且充分量的炭黑用于給粘合劑提供期望的黑色顏色。使用充分量的增強填料,以增強粘合劑的強度并給*^合劑提^1觸變性能。本發(fā)明的組合物還優(yōu)選包含炭黑,以給組合物提供期望的黑色顏色、流變性和耐流掛性。組合物中炭黑的量是提供期望的顏色、流變性和和耐流掛性的量?;诮M合物的重量,炭黑的優(yōu)選用量為約10重量份或更多,更優(yōu)選約15重量份或更多,最優(yōu)選約20重量份或更多?;诮M合物的重量,炭黑的優(yōu)選存在量為約35重量份或更少,更優(yōu)選約30重量份或更少,最優(yōu)選約25重量份或更少。粘合劑還含有催化劑,所述催化劑催化異氰酸酯部分與水或含有活性氫的化合物的反應。催化劑可以是本領域技術人員已知的任何用于異氰酸酯部分與水或含有活性氫的化合物的反應的催化劑。在優(yōu)選催化劑中,有有機錫化合物、金屬垸酸鹽和叔胺。有用的有機錫催化劑包括如下化合物,例如烷基錫氧化物,錫烷酸鹽,二烷基錫羧酸鹽和錫硫醇鹽。錫烷酸鹽包括錫辛酸鹽。烷基錫氧化物包括二烷基錫氧化物,例如二丁基錫氧化物及其衍生物。有機錫催化劑優(yōu)選是二烷基錫二羧酸鹽或二烷基錫二硫醇鹽。二烷基錫二羧酸鹽優(yōu)選相應于式子(R'OC(0))2-Sn-(R1)2,其中,R'在每種情況下獨立地是Cwe烷基,優(yōu)選d.3烷基,最優(yōu)選甲基。優(yōu)選具有較低碳原子總數(shù)的二烷基錫二羧酸鹽,這是因為它們是在本發(fā)明所用組合物中更有活性的催化劑。優(yōu)選的二烷基二羧酸鹽包括l,l-二甲基錫二月桂酸鹽、1,1-二丁基錫二乙酸鹽和1,1-二甲基二馬來酸鹽。優(yōu)選的金屬烷酸鹽包括鉍辛酸鹽或鉍新癸酸鹽?;谝话偃f份的粘合劑的重量,有機錫或金屬烷酸鹽催化劑的存在量為約60份或更多,更優(yōu)選120份或更多?;谡澈蟿┑闹亓?,有機錫或金屬烷酸鹽催化劑的存在量為約l.O重量份或更少,更優(yōu)選約0.5重量份或更少,最優(yōu)選約0.1重量份或更少。在優(yōu)選的叔胺中,有二嗎啉基二垸基醚、二((二烷基嗎啉基)垸基)醚、雙-(2-二甲基氨基乙基)醚、三亞乙基二胺、五甲基二亞乙基三胺、N,N-二甲基環(huán)己胺、N,N-二甲基哌嗪、4-甲氧基乙基嗎啉、N-甲基嗎啉、N-乙基嗎啉、和它們的混合物。更優(yōu)選的叔胺包括二嗎啉二乙基醚或(二-(2-(3,5-二甲基-嗎啉)乙基)醚)?;谡澈蟿┑闹亓?叔胺的優(yōu)選用量為基于粘合劑約0.01重量份或更多,更優(yōu)選約0.05重量份或更多,再更優(yōu)選約0.1重量份或更多,最優(yōu)選約0.2重量份或更多和約2.0重量份或更少,更優(yōu)選約1.75重量份或更少,再更優(yōu)選約1.0重量份或更少,最優(yōu)選約0.4重量份或更少??梢杂矛F(xiàn)有技術中已知的用在粘合劑組合物中的填料和添加劑配制本發(fā)明的粘合劑。通過加入這些材料,可以改進物理性能例如流變性和流速等。然而,為了防止預聚物中對潮氣敏感的基團過早水解,在與所述材料混合之前,應該將填料完全干燥。在粘合劑組合物中任選存在的材料有粘土。用于本發(fā)明的優(yōu)選粘土包括高嶺土、表面處理過的高嶺土、煅燒高嶺土,硅酸鋁和表面處理過的無水硅酸鋁??梢匀魏涡问绞褂谜惩粒瑥亩阌谂渲瓶捎帽贸槲恼澈蟿?。優(yōu)選地,粘土為粉碎的粉末、噴霧干燥的珠粒、或精磨的顆粒的形式。粘土的用量可以為粘合劑組合物的約0重量份或更多,更優(yōu)選約5重量份或更多,再更優(yōu)選約10重量份或更多。優(yōu)選地,粘土的用量為粘合劑組合物的約35重量份或更少,更優(yōu)選約20重量份或更少。'本發(fā)明的粘合劑組合物還可以包含增塑劑,以便將流變性質改善到期望的稠度。這種材料應該不含水、對異氰酸酯基團惰性并且與聚合物相容。合適的增塑劑是本領域公知的,并且優(yōu)選的增塑劑包括烷基鄰苯二甲酸酯例如二異壬基鄰苯二甲酸酯或二異癸基鄰苯二甲酸酯、部分氫化的萜烯、三辛基磷酸酯、甲苯-磺酰胺,烷基磺酸的酯,已二酸酯、蓖麻油、甲苯和垸基萘。粘合劑組合物中增塑劑的量是提供期望的流變性質的量。這里公開的量包括在制備預聚物的過程中加入的量和在配混粘合劑的過程中加入的量。優(yōu)選地,基于粘合劑組合物的重量,增塑劑在粘合劑組合物中的用量為約O重量份或更多,更優(yōu)選約5重量份或更多,最優(yōu)選約10重量份或更多?;谡澈蟿┙M合物的總量,增塑劑的優(yōu)選用量為約45重量份或更少,更優(yōu)選約40重量份或更少.本發(fā)明的組合物還可以包含穩(wěn)定劑,穩(wěn)定劑用于保護粘合劑組合物不受潮氣的影響,從而抑制并防止粘合劑配制物中的異氰酸酯過早交聯(lián)。可以優(yōu)選使用本領域技術人員已知的用于潮氣固化型粘合劑的穩(wěn)定劑。這種穩(wěn)定劑中包括二乙基丙二酸酯、烷基酚烷基化物、對甲苯磺酸異氰酸酯、苯甲酰氯和正垸基甲酸酯?;谡澈蟿┙M合物的總重量,這種穩(wěn)定劑的優(yōu)選用量為約0.1重量份或更多,優(yōu)選約0.5重量份或更多,更優(yōu)選約0.8重量份或更多?;谡澈蟿┙M合物的重量,這種穩(wěn)定劑的用量為約5.0重量份或更少,更優(yōu)選約2.0重量份或更少,最優(yōu)選約1.4重量份或更少。本發(fā)明的組合物還可以包括粘合促進劑,例如Mahdi,U.S.專利公開2002/0100550第0055-0065段和Hsieh,U.S.6,015,475第S欄,第27行至第6欄,第41行中公開的那些,通過引用的方式將它們并入本文。這種粘合促進劑的用量也公開在這些參考文獻中,通過引用的方式將其并入本文。粘合劑組合物還可以包含親水材料,其用于將空氣中的濕氣吸入到組合物中。該材料通過將空氣中的濕氣吸入到組合物中,加快了配制物的固化速度。優(yōu)選地,親水材料是液體。在優(yōu)選的吸水材料中有吡咯烷酮例如l-甲基-2-吡咯垸酮(或N-甲基吡咯烷酮)。親水材料的優(yōu)選存在量為約0.1重量份或更多,更優(yōu)選約0.3重量份或更多,優(yōu)選約1.0重量份或更少,最優(yōu)選約0.6重量份或更少。任選地,粘合劑組合物還可以包含觸變膠(流變添加劑)。這種觸變膠是本領域技術人員公知的,并且包括礬土、石灰石、滑石、熱解硅石、碳酸鈣、珍珠巖和環(huán)糊精等。觸變膠在組合物粘合劑中的添加量可足以提供期望的流變性質。優(yōu)選地,基于粘合郊組合物的重量,觸變膠的存在量為約0重量份或更多,優(yōu)選約1重量份或更多。優(yōu)選地,基于粘合劑組合物的重量,任選存在的觸變膠的存在量為約io重量份或更少,更優(yōu)選約2重量份或更少。粘合劑組合物中常用的其它組分可以用在本發(fā)明的粘合劑組合物中。這種^"料是本領域技術人員公知的,并且可以包括紫外線穩(wěn)定劑和抗氧化劑等。這里,與粘合劑組合物組分有關的所有重量份均基于100總重量份的粘合劑組合物。通過采用本領域公知的手段來將組分混合在一起,可以配制本發(fā)明的粘合劑組合物。通常,在合適的混合器中混合組分。優(yōu)選在不存在氧和大氣濕氣的惰性氣氛中進行這種混合,以防止過早反應??蒮U有利地向反應混合物中加入增塑劑來制備異氰酸酯官能的聚醚聚氨酯預聚物、封端的聚酯多元醇聚氨酯預聚物和異氰酸酯封端的聚酯多元醇,從而可以容易地混合和處理這種混合物??蛇x地,可以在混合所有組分的過程中加入增塑劑。在以下溫度下混合各成分,其中,在所述溫度下聚酯多元醇聚氨酯預聚物和異氰酸酯封端的聚酯多元醇是液體(處于低粘度狀態(tài))。優(yōu)選地,在約50。C至約卯。C,更優(yōu)選約6(TC至約8(TC的溫度下混合組分。優(yōu)選地,在真空中或在惰性氣體,例如氮氣或氬氣中混合材料。將各成分混合充分長的時間以制備充分混合的混合物,優(yōu)選約10至約60分鐘。粘合劑組合物一經(jīng)配制,就將其包裝到合適的容器中,從而保護粘合劑組合物不受空氣中的濕氣和氧氣的影響。與空氣中的濕氣和氧氣接觸會導致含有異氰酸酯基團的聚氨酯預聚物過早交聯(lián)。本發(fā)明的粘合劑組合物用于將本文前面所述的許多種基底粘結在一起。組合物可以用于將多孔基底和無孔基底粘結在一起。將粘合劑組合物涂布基底上,隨后,第一基底上的粘合劑與第二基底接觸。在優(yōu)選實施方案中,將涂布粘合劑的表面清潔,以及有時在涂布之前進行活化和/或打底,參見例如,U.S.專利4,525,511;3,707,521和3,779,794,通過引用的方式將它們的所有相關部分并入本文。通常在以下溫度下涂布本發(fā)明的粘合劑,在所述溫度下組合物可以用泵抽吸和在所述溫度下組合物中的預聚物是低粘度糊狀物(液體狀態(tài))。優(yōu)選地,將本發(fā)明的粘合劑組合物加熱到約50°C或更高溫度以便涂布,更優(yōu)選約6(TC或更高的溫度。優(yōu)選地,將本發(fā)明的粘合劑組合物加熱到約9(TC或更低的溫度以便涂布,更優(yōu)選約70'C或更低的溫度。粘合劑組合物在空氣濕氣的存在下固化。充分暴露于空氣濕氣中,200780043028.1說明書第12/15頁以便固化粘合劑。通過加入另外的水或通過向固化粘合劑k加熱量可以加速固化,施加熱量的手段有對流加熱和微波加熱等。優(yōu)選地,配制本發(fā)明的粘合劑以提供至少約3分鐘或更多,更優(yōu)選約5分鐘或更多的開放時間(opentime)。"開放時間"理解為是指如下的時間向第一基底涂布粘合劑后直到其開始變成高粘度糊狀物,并且在裝配過程中不使其變形以適應第二基底的形狀并粘合于其上。粘合劑組合物優(yōu)選用于將玻璃粘結到其它基底例如金屬或塑料上。在優(yōu)選實施方案中,第一基底是玻璃窗戶,并且第二基底是窗戶框。在另一個優(yōu)選的實施方案中,第一基底是玻璃窗戶,并且第二基底是汽車的窗戶框。優(yōu)選地,玻璃窗戶是清潔過的并且在待粘結粘合劑的區(qū)域可以具有玻璃擦或涂布底漆。窗戶槽緣(槽緣)可以用顏料底漆打底。將粘合劑以珠狀涂布于窗戶外圍,并且放置玻璃,使得在當將其置于交通工昇中時,粘合劑會接觸窗戶槽緣。然后,將粘合劑置于其上的窗戶置于槽緣,使得粘合劑位于窗戶與槽緣之間。粘合劑珠是連續(xù)的珠,其用于密封窗戶與窗戶槽緣之間的接合部。連續(xù)珠狀的粘合劑是這樣的珠,將其放置使得珠的各個端點連接在一起,從而當窗戶與槽緣接觸時,在它們之間形成連續(xù)的密封物。隨后,使粘合劑固化。本發(fā)明的粘合劑具有充分的生膠強度,從而在將其裝配之后,防止窗戶移動小于l分鐘,更優(yōu)選小于20秒。在另一個實施方案中,本發(fā)明的組合物可以用于將構建組分粘結到汽車主體或將構建組分彼此粘結。構建組分的例子包括交通工具模塊,例如門、窗戶或主體。這里所述的分子量是數(shù)均分子量,它可以通過凝膠滲透色譜法(也稱作SEC)來確定。對于聚氨酯預聚物,也可以由異氰酸酯化合物和多元醇化合物的當量比來計算近似的數(shù)均分子量,其中,聚氨酯預聚物與異氰酸酯化合物和多元醇化合物的反應是本領域技術人員已知的。具體實施方案提供以下實施例以解釋說明本發(fā)明,但并不意指限制本發(fā)明的范圍。除非另有說明,所有的份和百分數(shù)都是重量份和重量%。實施例1制備聚醚基預聚物(a)在5(TC的溫度下,將IOOg熔融的純的4,4'-lt苯基甲烷二異氰酸酯稱16重,并置于實驗室反應器中,加入250g聚氧亞丙基醚二醇MW2000和310g環(huán)氧乙烷封端的聚氧亞丙基醚三醇MW4500,并且用4g的0.5%的錫-辛酸鹽在二-異壬基鄰苯二甲酸酯中的溶液催化。將反應器在70'C保持1小時,然后加入340g二-異壬基鄰苯二甲酸酯。實施例2制備加合物1(bl)在5(TC的溫度下,將81g熔融的純4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯稱重,并置于實驗室反應器中,然后,加入131g二-異壬基鄰苯二甲酸酯(50°C)和538g熔融DYNACOLLTM7381線性共聚聚酯二醇,可得自Degussa(70。C)。將反應器在70'C保持1小時。加入250g聚丙二醇正-丁基醚,可以商標和品名Synalox100-20B得自DowChemicalCompany,并將反應器在70"C保持1小時。4%的加合物1和96n/。的預聚物(a)的混合物在23'C是不流動的固態(tài)蠟狀的糊狀物。在70。C,不超過10%的加合物1與預聚物(a)混溶。實施例3制備加合物2(b2)在70'C的溫度下,將742.5g的熔融DYNACOLLtm7381線性共聚聚酯二醇稱重,并置于實驗室反應器中,然后加入175g二-異壬基鄰苯二甲酸酯(60'C)和82.5g對-甲苯磺?;惽杷狨?。將反應器在70'C保持1小時。3°/。的加合物2和97。/。預聚物(a)的混合物在23X:是不流動的固態(tài)蠟狀的糊狀物。在70"€大于(>)20%的加合物2與預聚物(a)混溶。實施例4制備粘合劑l(對比)在真空下,于60'C將2270g預聚物(a)、875g炭黑、350g煅燒瓷土和5.3g三亞乙基二胺的二醇酸鹽和l,l-二丁基錫二乙酸酯(以商標和品名DabcoDC2得自Airproducts)在星式混合器中混合1小時。將所得的耐流掛糊狀物填充到防水蒸汽的柱體中。下表中給出粘合劑的性能。實施例5制備粘合劑2在真空下,于70。C將2172g預聚物(a)、875g炭黑、350g煅燒瓷土、98g加合物1和5.3g三亞乙基二胺的二醇酸鹽和l,l-二'丁基錫二乙酸酯(以商標和品名DabcoDC2得自Airproducts)在星式混合器中混合1小時。將所得的耐流掛糊狀物填充到防水蒸汽的柱體中。粘合劑中DYNACOLLtm7381線性共聚聚酯二醇的含量是1.5%。下表中給出粘合劑的性能。實施例6制備粘合劑3在真空下,于7(TC將2196g預聚物(a)、875g炭黑、350g煅燒瓷土、73.5g加合物2和5.3g三亞乙基二胺的二醇酸鹽和1,1-二丁基錫二乙酸酯(商標和品名DabcoDC2得自Airproducts)在星式混合器中混合1小時。將所得的耐流掛糊狀物填充到防水蒸汽的柱體中。粘合劑中DYNACOLLtm7381線性共聚聚酯二醇的含量是1.5%。下表中給出粘合劑的性能。靜載荷流掛測試用2個一側有6mm孔的100x20x5mm鋁試件制備'重疊部分剪切樣品。在試件的20x20mm重疊區(qū)域涂布底漆。采用20x20x5mm重疊部分的粘合劑來制備實驗室剪切樣品。涂布開始之后1和5分鐘,將樣品鉤到實驗室架子上,并且將500g的重量附于樣品的另一端。12小時后,通過測量樣品的總長度并減去原始長度來測定流掛。靜載荷相應于0.0125N/mn^的應力,約為較大型號的汽車擋風玻璃所施加應力的5倍,.玻璃屏滑動測試測試裝置包括a)玻璃板,所述玻璃板帶有附加的金屬重量以提供4200g的重量,和b)350x350mm的鋁板,所述鋁板在其上端有固定終點??梢詫宕怪惫潭ㄔ诩茏由?。將10mm基底和10mm高度的粘合劑珠以從邊緣25mm涂布到玻璃上,使得總長度為1200mm。從水平位置將玻璃板轉移到鋁板,并且將其擠壓到靜止高度為5mm(采用4個隔板)。使組件處于垂直位置并測量可視的流掛。載荷相應于0.0035N/m:^的應力,約為較大型號的汽車擋風玻璃所施加應力的2倍。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>權利要求1.一種組合物,其包含a)一種或多種異氰酸酯官能的聚醚聚氨酯預聚物;和b)一種或多種聚異氰酸酯與一種或多種聚酯多元醇的一種或多種預聚物,其中,所述聚異氰酸酯-聚酯多元醇基聚氨酯預聚物的端基是單官能聚亞烷基二醇的殘基;和/或一種或多種聚異氰酸酯與一種或多種聚酯多元醇的一種或多種預聚物,所述聚酯多元醇是由一種或多種單官能異氰酸酯的殘基封端的;其中,所述組合物在約40℃至約80℃的溫度下是低粘度糊狀物,并且在約40℃以下的溫度下是高粘度糊狀物。2.根據(jù)權利要求1所述的組合物,其中,所述組合物還包含c)一種或多種用于異氰酸酯部分與羥基反應的催化劑。3.根據(jù)權利要求2所述的組合物,其中,組分b)包含由一種或多種單官能異氰酸酯的殘基封端的一種或多種聚酯多元醇。4.根據(jù)權利要求3所述的組合物,其中,所述一種或多種單官能異氰酸酯的殘基包括一種或多種異氰酸酯基烴基硅垸、或芳基磺?;惽杷狨ァ⒒蛲榉蓟酋;惽杷狨サ臍埢?.根據(jù)權利要求4所述的組合物,其中,所述一種或多種單官能異氰酸酯的殘基包括一種或多種芳基磺?;惽杷狨セ蛲榉蓟酋;惽杷狨サ臍埢?。6.根據(jù)權利要求2所述的組合物,其中,組分b)包含一種或多種聚異氰酸酯與一種或多種聚酯多元醇的一種或多種預聚物,其中,聚異氰酸酯-聚酯多元醇聚氨酯預聚物的端基是單官能聚亞烷基二醇的殘基。7.根據(jù)權利要求2所述的組合物,其中,所述聚亞烷基二醇是Cw2單官能醇起始的聚亞烷基氧鏈,其中,所述聚亞烷基氧鏈包含亞乙基氧單元、亞丙基氧單元、亞丁基氧單元或這些單元的組合。8.根據(jù)權利要求7所述的組合物,其中,所述單官能聚亞烷基氧的分子量為約500至約2,000。9.根據(jù)權利要求l、2、6、7和8中任一項所述的組合物,其中,所述一種或多種單官能聚亞垸基二醇封端的聚異氰酸酯-聚酯多元醇聚氨酯預聚物在所述組合物中的存在量為約0.1至約10重量份/每100份所述粘合劑組合物。10.根據(jù)權利要求1-9中任一項所述的組合物,其中a)所述一種或多種異氰酸酯官能的聚醚基聚氨酯預聚物的存在量為約40至約70重量份;b)所述一種或多種單官能聚亞烷基二醇封端的聚異氰酸酯-聚酯基預聚物或異氰酸酯封端聚酯的存在量為約0.5至約10重量份;c)一種或多種用于異氰酸酯部分與羥基反應的催化劑的存在量為約0.005至約2重量份;和d)—種或多種炭黑的存在量為約5至約35重量份;其中,所述組合物的總重量份為100。11.根據(jù)權利要求1-10中任一項所述的組合物,其中,所述組合物在約45'C至約70'C的溫度下是低粘度糊狀物,并且在約35'C或更低的溫度下是高粘度糊狀物。12.—種將兩種或更多種基底粘結在一起的方法,所述方法包括將所述兩種或更多種基底一起與根據(jù)權利要求1-11中任一項所述的組合物接觸,所述組合物沿所述基底相互接觸的至少一部分區(qū)域放置,其中,所述組合物處于低粘度狀態(tài)。13.根據(jù)權利要求12所述的方法,其中,在將所述組合物與所述一種或多種基底接觸之前,將所述組合物加熱至約50。C至約90°C。14.根據(jù)權利要求15所述的方法,其中,所述基底中的至少一種是窗玻璃。15.根據(jù)權利要求14所述的方法,其中,另外的基底中的至少一種是建筑物或交通工具。全文摘要在一個實施方案中,本發(fā)明涉及一種組合物,其包含a)一種或多種異氰酸酯官能的聚醚聚氨酯預聚物;和b)一種或多種聚異氰酸酯與一種或多種聚酯的一種或多種預聚物,其中,所述聚酯多元醇聚氨酯預聚物的端基是單官能聚亞烷基二醇的殘基(下文稱作封端的聚酯聚氨酯預聚物);或一種或多種聚酯多元醇,所述聚酯多元醇是由一種或多種單官能異氰酸酯的殘基封端的(下文稱作異氰酸酯封端的聚酯);其中,所述組合物在約40℃至約80℃的溫度下是低粘度糊狀物,并且在約40℃或更低的溫度下是高粘度糊狀物。在一個優(yōu)選實施方案中,所述組合物還包含c)一種或多種用于異氰酸酯部分與羥基反應的催化劑。在另一個實施方案中,本發(fā)明涉及一種將兩種或更多種基底粘結在一起的方法,所述方法包括將所述兩種或更多種基底一起與本發(fā)明的組合物接觸,沿所述兩種或更多種基底相互接觸的至少一部分區(qū)域放置所述組合物,其中,所述組合物為低粘度狀態(tài)糊狀物。在一個優(yōu)選實施方案中,在將所述組合物與所述一種或多種基底接觸之前,將所述組合物加熱至約40℃至約80℃并將其轉化成低粘度糊狀物。文檔編號C08G18/42GK101595146SQ200780043028公開日2009年12月2日申請日期2007年6月5日優(yōu)先權日2006年12月21日發(fā)明者J·S·比勒,R·R·赫格爾哈桑,U·特里貝霍恩申請人:陶氏環(huán)球技術公司