利用硅烷官能的粘合剂组合物将窗户粘结至基底上的方法技术

本发明专利技术涉及粘结汽车窗户的方法。所述方法包括：将一粘合剂施加至窗户上，所述粘合剂包含具有柔性主链和能进行硅醇缩合反应的硅烷部分的聚合物和有机锡催化剂；将所述窗户与结构的窗框进行接触，其中所述粘合剂位于窗户和结构之间；并使粘合剂进行湿固化。当基材为涂有或未涂有涂层的、未打底的金属，塑料或复合体时，该方法是特别有用的。在无需对窗户粘结至其上的基材表面进行打底的情况下，本发明专利技术的方法能使窗户粘结入基材中。对于将窗户粘结入汽车中而言，这将是特别有用的。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，所述粘合剂组合物能够在不需底漆的情况下使用。通常，用聚氨酯密封组合物将非多孔基底如玻璃粘结至非多孔基底上，这些描述于US4,374,237和US4,687,533中。US4,374,237描述了包含氨基甲酸乙酯预聚物的聚氨酯密封剂，所述预聚物另外已与包含两个硅烷基团的仲胺化合物反应。US4,687,533描述了包含氨基甲酸乙酯预聚物的聚氨酯密封剂，所述预聚物包含借助硅烷类，这些硅烷借助如下步骤制得将至少带三个异氰酸酯基团的聚异氰酸酯与带包含活性氢原子的未端基团的、低于当量的烷氧基硅烷反应，以便形成至少带两个未反应异氰酸酯基团的异氰酸根合硅烷；其中所述的活性氢原子对异氰酸酯基团是活性的。在第二步骤中，将异氰酸根合硅烷与另外的聚异氰酸酯混合，并将该混合物与多元醇反应，以便形成带未端异氰酸根合基团和烷氧基硅烷侧基的聚氨酯预聚物。EP856,569披露了使用掺混有没有交联基团的聚氧化烯聚合物的、用带有连接至其上的可水解基团的硅烷封端的聚氧化烯聚合物，能用来将玻璃粘结至金属上。这些粘合剂还没有在商业上取得成功。然而，当将这些密封剂用来将玻璃基底粘结至涂漆基底上，如在汽车制造中安装窗户时，粘结基底的搭接剪切强度可能将低于安全或结构用途的希望值。因此，在粘结挡风玻璃和后窗的绝大多数汽车装配操作中施加密封剂之前，通常将包含一种或多种硅烷的溶液的独立的底漆施加至涂漆基底上。在装配操作中使用底漆是不所需，其中它将增加额外的步骤，辅加的成本，如果滴在不所需位置将有擦伤漆面的危险，以及将使装配线操作暴露在辅加的化学剂中。因此，希望提供一种密封剂，当粘结至涂漆基底上并进行固化时，所述密封剂将提供具有更高搭接剪切强度的粘结，特别是当在没有底漆的情况下使用时。在一实施方案中，本专利技术为汽车窗户的粘结方法。该方法包括将包含聚合物和锡催化剂的粘合剂施加至窗户上，所述聚合物带有柔性主链和能使硅醇缩合的硅烷部分；使所述窗户与基底的窗框接触，其中粘合剂位于窗户和基底之间；以及使粘合剂进行湿固化。当基底为可有可无地涂有涂层的未打底的金属，塑料，玻璃纤维或复合材料时，该方法将是特别有用的。本专利技术的方法在无需对上面要粘结的基底表面进行打底的情况下，能将窗户粘到基底上。对于将窗户粘结入汽车中而言，这将是特别有用的。本专利技术的粘合剂组合物包含带有柔性主链和能使硅醇缩合的硅烷部分的聚合物。带有柔性主链的该聚合物可以是带柔性主链的任何聚合物，该聚合物能够借助能进行硅醇缩合的硅烷进行官能化。在优选的聚合物中，主链为聚醚，聚氨酯，和聚烯烃。在更优选的聚合物中，主链为聚醚和聚氨酯，最优选的是聚醚。甚至更为优选的是，所述聚合物为带有能进行硅醇缩合的硅烷部分的聚醚。在一实施方案中，用于本专利技术的聚合物为披露于Yukimoto等人的US4,906,707,Iwakiri等人的US5,342,914,Yukimoto的US5,063,270,Yukimoto等人的US5,011,900,和Suzuki等人的US5,650,467中的聚合物。更优选的是，所述聚合物是每分子至少含一个活性硅基团的氧化烯聚合物。能用于本专利技术的氧化烯聚合物包括具有由结构式(1)表示的分子链的聚合物-(R-O)n-(1)式中R表示2-4个碳原子，优选2-3个碳原子的二价亚烷基基团；n表示重复单元数。氧化烯聚合物可以具有直链或支链结构，或其混合结构。考虑到有效性，优选具有结构式(2)表示的重复单元的氧化烯聚合物-CH(CH3)CH2O-(2)该聚合物可以包含其它单体单元，但优选包含结构式(1)的单体单元，其比例至少为50％重量，特别是80％重量或更多。优选数均分子量(Mn)为3,000或更高的氧化烯聚合物。更优选的是，Mn为3,000-5,000的氧化烯聚合物，最优选的是，数均分子量为3,000-30,000的氧化烯聚合物。优选的是，重均分子量(Ww)与数均分子量之比(Ww/Mn)不高于1.6，这表示该聚合物具有极其窄的分子量分布(即高度单分散)。更优选的是，Ww/Mn比不高于1.5，最优选的是不高于1.4。尽管分子量分布可借助各种方法进行测量，但通常借助凝胶渗透色谱法(GPC)进行测量。术语“活性硅基团”或“能进行硅醇缩合的活性硅烷”指的是其中可水解的基团或羟基基团连接至硅原子上的并且通过硅醇缩合反应可交联的含硅基团。尽管不局限于此，但通常的活性硅基团由结构式(3)表示 式中R1和R2各自表示1-20个碳原子的烷基，6-20个碳原子的芳基，7-20个碳原子的芳烷基或由式(R’)3SiO-表示的三有机硅氧烷基团，式中三个R’可以相同或不同，并表示1-20个碳原子的一价烃基；当存在两个或多个R1或R2基团时，R1和R2各自可以相同或不同，并且R1可以与R2相同或不同；在每种情况下，X独立地表示羟基或可水解的基团；当存在两个或多个X基团时；a在每种情况下均独立地为0,1,2或3；并且b在每种情况下均独立地为0,1或2；m表示0或1-19的整数；其中对a和b进行选择，以满足a+∑b≥1。对由X表示的可水解基团没有特别的限制，并选自常规的可水解基团。具体的例子为氢原子，卤原子，烷氧基团，酰氧基团，酮肟酯基团，氨基基团，酰氨基团，氨基-氧基团，巯基基团，和烯基氧基团。其中优选的是氢原子，烷氧基基团，酰氧基基团，酮肟酯基团，氨基基团，酰氨基基团，氨基-氧基团，巯基基团，和烯基氧基团。由于其适度的水解性能所致的易加工性，因此，更优选的是烷氧基基团，最优选的是甲氧基或乙氧基基团。一至三个羟基基团或可水解基团可以连接至一个硅原子上，并且(a+∑b)优选从1-5。当每个活性硅基团上存在两个或多个羟基基团或可水解基团时，它们可以相同或不同。活性硅基团可以具有一个或多个硅原子。其中连接硅原子以便形成硅氧烷键的活性硅基团可以具有多达20个硅原子。考虑到有效性，优选示于下面的结构式(4)表示的活性硅基团 式中R1,X，和a如上定义。R1优选为烷基基团，例如甲基或乙基；环烷基基团，例如环己基；芳基基团，例如苯基；芳烷基基团，例如苯甲基；或式(R’)3SiO-的三有机硅氧烷基团，式中R’为甲基或苯基。最优选的是，R1和R’为甲基。氧化烯聚合物包含每个分子至少一个，优选1.1至6个活性硅基团。如果每分子中活性硅基团的数量低于1的话，聚合物将具有不充分的固化性能，将不能取得令人满意的橡胶弹性。活性硅基团可以设置在氧化烯聚合物的分子链的末端或在其内部。在其分子末端带有活性硅基团的氧化烯聚合物常常能提供具有高拉伸强度和高伸长率的橡胶状固化产品。优选的是，借助将活性硅基团引入带有官能团的上述氧化烯聚合物而得到带有活性硅基团的氧化烯聚合物。所述氧化烯聚合物的制备方法披露于所述美国专利中。每分子至少包含一个活性硅基团的所述氧化烯聚合物也可以与对上述美国专利中披露的所述氧化烯聚合物是活性的其它基团或聚合物反应。在一实施方案中，用于粘合剂组合物中的柔性聚合物是通过将在此所述的多元醇与异氰酸根合硅烷接触而制得的甲硅烷基封端的预聚物，所述异氰酸根合硅烷至少带一个其上连接有可水解部分的硅烷部分，所述接触的条件是这样的，以致使多元醇的羟基部分与异氰酸根合硅烷的异氰酸酯部分反应，以便将末端硅烷部分设置在多元醇上，优选的接触条件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将窗户粘入结构中的方法，所述方法包括：将一粘合剂施加至窗户上，所述粘合剂包含具有柔性主链和能进行硅醇缩合反应的硅烷部分的聚合物和有机锡催化剂；将所述窗户与结构的窗框进行接触，其中所述粘合剂位于窗户和结构之间；并使粘合剂进行湿固化。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：SZ玛迪，HW何西，
申请(专利权)人：爱赛克斯特种产品公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]