粘合剂制造技术

本发明专利技术公开了一种粘合剂，具体涉及一种两部分可缩合固化的基于甲硅烷基改性的聚合物的粘合剂组合物。该粘合剂组合物特别地用于将具有防雾涂层的前透镜粘附到用于照明应用的灯体上，并且特别地用于包括灯体和前透镜的灯，该灯利用所述粘合剂将所述透镜粘附到灯体，同时保持防雾涂层的完整性。同时保持防雾涂层的完整性。

【技术实现步骤摘要】
粘合剂
[0001]本申请是国际申请号为PCT/CN2018/112856，国际申请日为2018年10月31日的PCT国际申请进入中国国家阶段后的申请，申请号为201880098512.2，专利技术名称为
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粘合剂
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的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本公开涉及提供可缩合固化的基于甲硅烷基改性的聚合物(SMP)的粘合剂，该粘合剂特别地用于将前透镜粘附到用于照明应用的灯体上，并且特别地用于包括灯体和前透镜的灯，该灯利用所述粘合剂将所述透镜粘附到灯体。

技术介绍

[0003]可缩合固化SMP基粘合剂用于多种照明和窗户应用中。出于示例的目的，它们可用作防雾窗；用于照明应用的透镜和/或用于照明应用诸如汽车照明、街道照明、户外照明的透明盖的粘合剂。特别重要的是它们用于
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高效
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照明系统，诸如发光二极管(LED)应用、有机LED应用、荧光照明应用、蒸气气体放电照明应用和霓虹灯应用。
[0004]高效照明应用的特征之一在于它们产生比常规光源更少的热量。这些高效照明系统通常设置在封闭壳体中。照明单元(例如车辆前照灯)通常包括灯体，该灯体限定灯室并且具有前开口和前透镜，该前透镜被设计成配合并接合前开口并且用粘合剂(例如，可缩合固化的基于有机硅氧烷的粘合剂)密封在适当位置。位于灯室内的放电灯泡充当光源。
[0005]前透镜通常是透明的，并且可由多种材料诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯树脂制成。此类树脂可被模制、挤出和/或热成形，以制备例如用于照明单元的前透镜，并且可改善照明系统的总体透光率和透射率。然而，由聚碳酸酯和适于制备这些透镜的其他树脂制成的产品通常具有疏水性表面。在例如聚碳酸酯材料因其光学质量、高折射率(RI)和/或光学透明度而被使用的情况下，当在例如LED系统以及其他低热度发光器具中用作密封照明单元中的透明前盖时，这些表面的疏水性可被证明成问题。这是因为易受在树脂表面上积聚的水分/水滴/颗粒的影响，特别是当积聚在密封照明单元诸如前照灯中的透明前盖的内表面上时(其在工业中称为冷雾或冷起雾)，这降低了可见光通过材料的透光率和/或透射率。
[0006]遗憾的是，在节能的同时，引入高效照明系统的副作用在于，如前所述，它们产生较少的热量并因此这些照明系统的表面上积聚的水分不太可能在使用期间蒸发。前述水分等在灯单元的透明盖的内表面上的积聚在工业中称为
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雾化
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或
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起雾
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。这些术语可有效地互换，但此后将称为起雾。
[0007]假定前照灯的前透镜由具有疏水性表面的材料诸如聚碳酸酯树脂(PC)制成，则前透镜的内表面是疏水性的并且被密封到灯体中。然而，汽车前照灯并非密闭地密封，而是可具有用于压力平衡的开口。这些开口用允许环境空气和湿气进出前照灯的膜密封。在特定环境条件(例如冷但高湿度)下，前照灯内部的湿气能够以极细小液滴的形式凝结在前透镜的疏水性内表面上，这从外部产生了模糊膜(或雾)的外观，导致从灯通过前透镜发出的灯
光质量下降。
[0008]已经开发出用于克服这种起雾或雾化问题的几种解决方案。可能最常见的是在前透镜的内表面上施加防雾涂层(AHC)。一旦施加到透镜的内表面，AHC就在其上产生亲水性表面涂层，使得当表面上仍然可能发生凝结时，水能够形成最终用户不再可见的薄膜。然而，当具有AHC涂覆的透镜内表面的前照灯用标准有机硅粘合剂密封时，由于可能与AHC相互作用的有机硅粘合剂释气并且挥发物释放到灯室中，AHC的亲水性在短时间段之后被破坏。
[0009]可以将宽范围的成分引入到此类商业亲水性防雾化/防雾涂料组合物中，其被设计成使此类前盖的内表面的表面能最大化。这些可包括亲水性有机物质，包括例如甲基丙烯酸甲酯、二乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯以及水凝胶和明胶。
[0010]另一种解决方案是在透镜制造期间向树脂本身中引入防雾添加剂，例如表面活性剂。这些旨在以与涂层类似的方式起作用，但不需要在透镜的内表面上施加此类涂层，即提供亲水性表面，由此防止透镜的所述内表面经受薄雾、凝结或其他形式的起雾。
[0011]这些添加剂包括脱水山梨糖醇酯、乙氧基化脱水山梨糖醇酯、多元醇酯和甘油酯。此类添加剂已成功地引入到例如在一些抗雾制品中使用的聚乙烯和聚(氯乙烯)材料中并且避免了对防雾涂层的需求。然而，已发现它们通常不适用于聚碳酸酯和芳族热塑性聚合物。
[0012]因此，通常用一个或多个涂层处理此类透明聚合物表面以提供防雾性能以及耐刮擦性或耐磨性。透镜涂层能够以不同的方式施加，诸如例如使用浸涂工艺或旋涂工艺。也可能需要多个涂层以获得其他特性，诸如镜面涂层以及耐沾污性和耐污性。
[0013]如前所述，用于照明单元的透明前透镜通常被设计成配合并接合到灯室的前开口中，并且使用粘合剂密封在适当位置以形成密封单元。鉴于它们的物理特征，缩合固化的有机硅基粘合剂是用于该应用的最优选的粘合剂之一。虽然这些在粘合剂的作用方面很优异，但缩合固化机理和引起固化的交联剂的优选选择将在固化过程期间在密封单元内部产生化学副产物。
[0014]组合物通常包含
‑
OH封端的聚二甲基硅氧烷聚合物、交联剂诸如甲基三甲氧基硅烷(具有反应性甲氧基基团，其与来自聚二甲基硅氧烷聚合物的
‑
OH基团相互作用以在固化过程期间生成作为副产物的甲醇)。已发现，缩合副产物和残余交联剂材料通常沉积在AHC处理的前透镜的内表面上，并且这种在所提供的防雾涂层上的沉积减小了防雾涂层的有效性，或者甚至可能妨碍防雾涂层完全发挥作用，导致前盖的内表面上的起雾逐渐增加。类似地，对于在制备期间将添加剂引入到聚合物/树脂材料中的系统，固化副产物的沉积减小或妨碍防雾功能，这同样导致前盖的内表面上的起雾逐渐增加。还已经确定，用于帮助以上有机硅粘合剂粘附的一些增粘剂也可能不利地影响防雾涂层的功能，尤其是挥发性的那些。
[0015]因此，可以理解，虽然缩合固化粘合剂是用于将预涂覆有AHC涂层的前透镜密封到灯体中的最优选且合适的粘合剂之一，但固化副产物和残余交联剂在防雾涂层表面或者表面上的所得沉积使得这些材料的组合使用成为问题，因为所得的起雾是由缩合固化副产物的沉积引起的。

技术实现思路

[0016]本文的公开内容寻求提供一种合适的可选的可缩合固化的基于SMP的粘合剂组合物，其在固化时不会最小化或妨碍防雾处理的材料表面的功能。
[0017]本文提供了一种两部分可缩合固化的基于甲硅烷基改性的聚合物(SMP)的粘合剂组合物，其包含基础部分即A部分，该A部分包含：
[0018](a)每分子具有至少两个(R)
m
(Y1)3‑
m
‑‑
Si基团的甲硅烷基改性的有机聚合物，其中每个R为羟基或可水解基团，每个Y1为含有1至8个碳的烷基基团并且m为1、2或3，所述有机聚合物选自聚醚、烃聚合物、丙烯酸酯聚合物、聚酯、聚氨酯和聚脲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种两部分可缩合固化的基于甲硅烷基改性的聚合物的粘合剂组合物，其包含基础部分即A部分，所述A部分包含：(a)每分子具有至少两个(R)
m
(Y1)3‑
m
‑
Si基团的甲硅烷基改性的有机聚合物，其中每个R为羟基或可水解基团，每个Y1为含有1至8个碳的烷基基团并且m为1、2或3，所述有机聚合物选自聚醚、烃聚合物、丙烯酸酯聚合物、聚酯、聚氨酯和聚脲；以及(b)增强填料以及催化剂包即B部分，所述B部分包含：(i)基于锡的催化剂，以及(ii)交联剂，所述交联剂选自：
‑
(iia)具有以下结构的硅烷：R
6j
Si(OR5)4‑
j
其中每个R5可以相同或不同并且为含有至少2个碳原子的烷基基团；j为1或0；并且R6为选自具有至少2个碳的取代或未取代的直链或支链单价烃基团、环烷基基团、芳基基团、芳烷基基团或前述基团中的任一种的硅键合的有机基团，其中至少一个键合到碳上的氢原子被卤素原子、或具有环氧基团、缩水甘油基基团、酰基基团、羧基基团、酯基团、氨基基团、酰胺基团、(甲基)丙烯酰基基团、巯基基团或异氰酸酯基团的有机基团取代；(iib)具有以下结构的硅烷：R7Si(OMe)3其中R7为R6，前提条件是所述硅烷(iib)的分子量≥190；(iic)具有以下结构的硅烷：(R
’
O)3Si(CH2)
n
N(H)
‑
(CH2)
z
NH2其中每个R
’
可以相同或不同并且为含有1至10个碳原子的烷基基团，n为2至10且z为2至10；(iid)具有以下结构的双臂硅烷：(R4O)
r
(Y2)3‑
r
‑
Si(CH2)
x
‑
((NHCH2CH2)
t
‑
Q(CH2)
x
)
w
‑
Si(OR4)
r
(Y2)3‑
r
其中R4为C1
‑
10烷基基团，Y2为含有1至8个碳的烷基基团，Q为含有带有孤对电子的杂原子的化学基团；每个x为1至6的整数，t为0或1；每个r独立地为1、2或3，并且w为0或1，或(iie)(iia)、(iib)、(iic)和(iid)中的两种或更多种的混合物；以及任选地(iii)每分子具有至少两个(R)
m
(Y1)3‑
m
‑
Si基团的甲硅烷基改性的有机聚合物(a)和/或(iv)填料。2.根据权利要求1所述的两部分可缩合固化的基于甲硅烷基改性的聚合物的粘合剂组合物，其中A部分中的所述填料(b)为沉淀碳酸钙，并且B部分中的所述可选填料(ii)为研磨碳酸钙、沉淀碳酸钙、沉淀二氧化硅和/或热解法二氧化硅。3.根据权利要求1所述的两部分可缩合固化的基于甲硅烷基改性的聚合物的粘合剂组合物，其中催化剂(i)为选自以下的锡催化剂：三氟甲磺酸锡、酒石酸三乙基锡、辛酸锡、油
酸锡、萘酸锡、三
‑2‑
乙基己酸丁基锡、丁酸锡、三辛二酸甲酯基苯基锡、三蜡酸异丁基锡、二月桂酸二丁基锡、二丁酸二甲基锡、二甲醇二丁基锡、二乙酸二丁基锡、双新癸酸二甲基锡、二苯甲酸二丁基锡、辛酸亚锡、双(2，4
‑
乙酰丙酮基)二丁基锡、二新癸酸二甲基锡和二辛酸二丁基锡。4.根据权利要求1、2或3所述的两部分可缩合固化的基于甲硅烷基改性的聚合物的粘合剂组合物，其中聚合物(a)为用以...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭谊，彭江，宋强，吴叶，
申请(专利权)人：美国陶氏有机硅公司，
类型：发明
国别省市：