改进的交通工具玻璃粘合剂和粘合所述玻璃的方法技术

技术编号:8193657 阅读:165 留言:0更新日期:2013-01-10 03:40
本发明专利技术是一种粘合剂组合物,其包含:(a)异氰酸酯官能聚醚基预聚物,其具有约10,000至约80,000g/摩尔的z均分子量(Mz);(b)炭黑,其平均吸油值为每100克所述炭黑至少约80到至多约400立方厘米的邻苯二甲酸二丁酯;(c)反应性硅,其量为所述粘合剂组合物的约0.001重量%至约10重量%;和(d)用于异氰酸酯与羟基反应的一种或多种催化剂。本发明专利技术的粘合剂组合物意想不到地可以在加热时具有改善的流挂性能(即降低流挂),同时也使得它们更容易泵送。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可用于将玻璃粘合到交通工具和建筑物中的粘合剂。_4]
技术介绍
粘合剂组合物用来将玻璃(窗)固定(粘合)到建筑物和交通工具中,参见Rizk, U. S. 4,780,520 ;Bhat, U. S. 5,976,305 ;Hsieh 等,U. S. 6,015,475 和 Zhou,美国专利6,709,539,全部通过引用结合入本文。在交通工具制造厂,窗是利用便于使用各种高性能 粘合剂、例如不导电粘合剂和高模量粘合剂的自动装置和计算机控制的工艺来安装的。这些粘合剂必须储存稳定并且容易在高剪切下施加到例如挡风玻璃上,同时保持滴状,使得挡风玻璃可以合适地装配到交通工具上。这通常通过具有填料的单组分湿固化型聚氨酯预聚物基粘合剂来实现,其中所述预聚物具有足够分子量,使得它们仍然可泵送并可以施用于挡风玻璃且在将挡风玻璃安放到交通工具上所花费的时间内不流挂或拉丝。预聚物需要足够的分子量使所述预聚物具有严格的质量控制,使得它仍然可泵送而且长时间储存稳定。不幸的是,这些对立的特性使得对于制备不经受在自动化工厂中发生的泵送或流挂问题的粘合剂而言,特别是当粘合剂在被应用之前必须经历来自泵的高剪切时,可用于相当窄的窗范围。流挂是粘合剂滴的形状损失,往往由重力所致。如果足够严重,这种变形会干扰将窗户合适地安装和密封到交通工具中。粘合剂的拉丝是粘合剂滴在分配结束时形成一长列粘合剂,其可以使粘合剂的施加复杂化并在设置的粘合剂滴中造成不完善。因此,更换窗户的安装者经常必须携带各种粘合剂,使得该安装者可以将这些粘合剂与原有粘合剂的性质匹配。相反,当交通工具需要更换窗户时,这经常在偏僻地区是由从交通工具上下来工作的安装者来进行的。在这种环境中,固化速度是重要的,因为车主希望在安装上窗户之后尽可能快地驱动交通工具。可用于更换交通工具窗的有利于快速驱离时间的粘合剂是已知的;参见Bhat,U. S. 5,976,305和Zhou,美国专利6,709, 539。所介绍的用于在机动车制造厂中安装窗户的各种高性能粘合剂组合物对于更换窗户的安装者存在问题。首先,满足所有不同性能要求的粘合剂在市场上得不到。其次,难以配制许多高性能粘合剂组合物来提供没有流挂或拉丝的快速驱离时间。已经开发了提供良好的初始湿强度(green strength)的粘合剂,这样的湿强度允许所述粘合剂将玻璃固定而无需附加的夹具来将玻璃固定。这通过在粘合剂中包含结晶聚酯来实现。这些粘合剂具有热熔性质,需要所述粘合剂熔融并趁热施加;参见Proebster,U. S. 5,747, 581,通过引用结合入本文。这些粘合剂的问题在于它们需要加热并且它们的应用要使用复杂的设备。提供的初始湿强度对于快速驱离时间而言并不充分。由于热熔性粘合剂在交通工具窗户更换市场的增长,许多安装者在向窗户或窗缘(flange)施加粘合剂之前一定要加热所述粘合剂。许多粘合剂在加热时表现出流挂和/或拉丝。所需要的是一种如下组合物,它可用作将玻璃粘合到结构中的粘合剂,所述粘合剂可以被配制成表现出各种高性能性质(例如高模量和不导电性);在多种条件下应用时表现出快速的安全驱离时间;快速的强度形成;不需要加热所述粘合剂就可以应用,但是可以加热而不会产生有害的后果;可以在宽范围的环境条件下应用;不需要昂贵的成分;和甚至刚好在应用之前经历了高剪切之后,在施加时也不会流挂或拉丝。专利技术概沭本专利技术的一方面是粘合剂组·合物,其包含(a)异氰酸酯官能聚醚基预聚物,z均分子量(Mz)为约10,000至约80,OOOg/摩尔;(b)炭黑,平均吸油值为每100克所述炭黑至少约80到至多约400立方厘米的邻苯二甲酸二丁酯;(c)反应性硅,其量为粘合剂组合物的约O. 001重量%至约10重量% ;和(d)用于异氰酸酯与羟基反应的一种或多种催化剂。本专利技术的另一方面是将两个或更多个基材粘合在一起的方法,其包括(i)将本专利技术的粘合剂组合物递送到施加喷嘴,(ii)将步骤(i)的粘合剂组合物滴经过施加喷嘴施加到至少一个所述基材的至少一部分上,(iii)将待粘合的基材接触,和(iv)让所述粘合剂组合物固化。使用所述组合物将各种基材粘合在一起,例如塑料、玻璃、木材、陶瓷、金属、涂层基材例如其上配置了耐磨涂层的塑料等。本专利技术的组合物可以用来将相似的和不相似的基材粘结在一起。所述组合物尤其可用于将其上配置了耐磨涂层的玻璃或塑料与其他基材例如交通工具和建筑物粘合。本专利技术的组合物还可用于将模块部件的零件粘合在一起,例如交通工具模块部件。其上配置了耐磨涂层的玻璃或塑料可以与交通工具的涂层和无涂层部分粘合。意想不到的是,所述粘合剂在约20°C和约80°C之间的温度下是可泵送的,将零件粘合在一起时是抗流挂和拉丝的,即使在所述预聚物的分子量低得允许容易泵送的情况下。优选地,所述组合物表现出未固化样品的流挂小于约5mm。这允许从本专利技术的组合物制备的粘合剂在宽范围的环境温度下应用。加热的施用机械不是施加所述粘合剂所必需的,但意想不到地,本专利技术的组合物在上述的环境条件下( 23°C )加热后具有改善的抗流挂性。通常,即使所述粘合剂组合物在环境温度下没有表现出流挂,但如果冷却到例如0°C左右,所述粘合剂组合物在施用所述滴之前被剪切到2,000帕斯卡之后,可以表现出流挂。此外,所述粘合剂表现出快速的强度形成,其有利于在约O T (-18°C )至约115 T (460C )的温度下施加所述粘合剂之后优选一小时、更优选30分钟的迅速驱离时间。特别地,在这样的条件下安装的挡风玻璃满足美国联邦机动车辆安全标准(United StatesFederal Motor Vehicle Safety Standard) (FMVSS)212。在一些优选实施方式中,本专利技术的组合物是不导电的,并表现出约15或更低的介电常数。本专利技术的组合物在施加两周之后,按照ASTM D4065在25°C下测量,通常表现出约IMPa或以上、更优选约2MPa或以上并优选约4MPa或以下的模量。这种模量是理想的,因为它允许顺应性足够的粘合剂吸收挡风玻璃在交通工具中经受的振动和冲击,并仍然具有将挡风玻璃粘附在交通工具中的强度。附图说明图I是在用来测量粘合剂组合物的流挂的方法开始时观察到的所述粘合剂组合物滴。图2是在用来测量粘合剂组合物流挂的方法中在所述粘合剂组合物已经流挂之后观察的粘合剂滴。专利技术详沭在本文中使用时,“一个或多个”是指所列举的部件中至少一个或多于一个可以根据所公开的进行使用。对于官能度使用“标称”时,是指理论上的官能度;通常这可以由所使用的成分的化学计算量来计算。通常,由于原材料的不理想性、反应物的不完全转化和形成双产物(bi-product),实际的官能度是不同的。 所述一种或多种异氰酸酯官能聚醚基预聚物以足够的量存在,为所述组合物提供胶粘特性。这样的预聚物具有的平均异氰酸酯官能度足以允许制备在固化后交联的聚氨酯,并且不会高得使所述聚合物不稳定。在这里“稳定性”是指预聚物或从所述预聚物制备的粘合剂在环境温度下具有至少四个月的储存期限,因为在这段时间没有表现出妨碍它的施加或使用的粘度增加。例如,所述粘度不应该增长过高,使得不能实行所述粘合剂组合物的泵送。优选地,所述预聚物或从其制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:G·加兰埃拉C·克里斯滕森V·金兹伯格T·里斯托斯基E·科尔S·托宾周莉蓉
申请(专利权)人:陶氏环球技术有限责任公司
类型:
国别省市:

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