用于安裝車窗的快速駕離時間粘合劑的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及一種適用于將玻璃粘結(jié)到車輛和建筑中的包含異氯酸醋官能預聚物 和硅烷化化合物的粘合劑組合物和使用其的方法。
【背景技術】
[0002] 粘合劑組合物已用于將窗戶粘結(jié)到建筑和車輛中。適用于運些應用的粘合 劑的實例描述在里茲克巧izk)，U.S. 4, 780, 520 ;己特度hat)，U.S. 5, 976, 305 ;己特， U.S. 5, 922, 809 ;謝化Sieh)等人，U.S. 6, 015, 475 ;周狂hou)，美國專利 6, 709, 539 ;羅森 堡（Rosenberg)等人，美國專利7, 226, 523 ;吳（Wu),美國專利6, 512, 033 ;周，美國專利 7, 101,950 ;周，美國專利7, 361，292 ;中田（化kata)等人，U.S. 6, 657, 035 ;戈洛姆保斯基 (Golombowski)等人，U.S. 8, 236, 891W及博薩德度osshard)等人，CA2, 564, 992 中。在 汽車廠中，使用機器人和計算機控制的工藝安裝窗戶，運有助于使用各種高效粘合劑，例如 不導電粘合劑和高模量粘合劑。固化速度不是重要問題，因為在窗戶安裝之后若干天，新車 輛不會駕駛太遠距離。
[0003] 相比之下，當車輛需要更換窗戶時，其通常不久之后駕駛。更換通常是在偏遠場所 由從事車輛工作的安裝工或者在不受控條件下來執(zhí)行。因此，固化速度是重要的，因為車輛 擁有者希望在安裝窗戶之后盡可能快地駕駛車輛。適用于更換車輛窗戶的促進快速駕離時 間的粘合劑也已知；參見己特，U.S. 5, 976, 305 ;周，美國專利6, 709, 539W及羅森堡等人， 美國專利7, 226, 523。運些粘合劑典型地是聚氨基甲酸醋類異氯酸醋官能預聚物，其需要底 涂劑W允許粘合劑粘合到窗戶上W及向粘合劑提供UV保護。底涂劑一般需要其它異氯酸 醋化合物W促進粘合劑粘結(jié)到玻璃上。由于吸收UV光的必要性，運些底涂劑典型地稱為黑 色底涂劑。運些粘合劑可W具有進一步改進的性能W在應用中允許較快駕離時間和性能。 一般來說，在應用中粘合劑的性能與相對于時間和剪切（G)模量（硬度的量度）的抗沖擊 性（焦耳，J)相關。
[0004] 因此，需要具有用于將玻璃粘結(jié)到結(jié)構中的快速駕離粘合劑，其具有所需特征 (如高模量和不導電性質(zhì)），當在各種環(huán)境條件下應用時展示快速安全駕離時間（快速沖擊 強度產(chǎn)生），不需要昂貴成分，當應用時具有可接受的垂掛和拉絲和長存放期，同時還不需 要底涂劑或其它含有異氯酸醋的預處理。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽〇化]本發(fā)明的第一方面是一種粘合劑組合物，其包含：
[0006] a)反應性娃粘合促進劑；
[0007] b)線性異氯酸醋官能聚酸預聚物，其平均多分散指數(shù)通過GPC在> 1，000的Mp下 測定是至多約2. 5 ;
[0008] C)支化異氯酸醋官能聚酸預聚物，其平均多分散性通過GPC在> 1000的Mp下測 定是至多約2. 5,其中所述線性和支化異氯酸醋官能聚酸預聚物W1/3到5/1的重量比存在 于所述組合物中；
[0009] d)異氯酸醋官能聚醋預聚物，其在23°C下是固體；
[0010] e)塑化劑；
[0011] f)填充劑，其由呈10%到約17%的量的碳黑和至少一種其它填充劑構成，其中填 充劑的總量是W所述組合物的重量計約27%到50% ;W及
[0012] g)用于異氯酸醋部分與異氯酸醋反應性基團的反應的催化劑。
[0013] 已發(fā)現(xiàn)第一方面的粘合劑組合物在各種不受控環(huán)境條件下允許快速駕離時間。確 切地說，粘合劑組合物允許在應用的15分鐘內(nèi)具有高沖擊能的組合的更換擋風玻璃無底 涂劑粘結(jié)，同時還在7天之后實現(xiàn)高硬度（剪切"G"模量）而不犧牲車輛的總體硬度，因此 允許維持最初制造的車輛的NVH(噪音、振動W及聲振粗糖度）和懸掛參數(shù)。
[0014] 在另一個方面中，本發(fā)明是一種將兩個或更多個襯底粘結(jié)在一起的方法，其包含
[0015] (a)將第一方面的粘合劑安置在所述襯底中的至少一個的至少一部分表面上，其 中所述襯底不用底涂劑處理，
[0016] 化）使安置于所述襯底的所述表面上的所述粘合劑組合物與另一個襯底接觸W使 得所述粘合劑組合物安置于所述襯底之間，W及
[0017] (C)在環(huán)境條件下固化所述粘合劑，其中所述粘合劑在7天之后的剪切模量是至 少2. 3MPa，并且在15分鐘之后的沖擊能是至少2. 5焦耳。在一個優(yōu)選實施例中，粘合劑還 具有在完全固化之后是至少3MPa的搭接剪切強度。
[0018] 本發(fā)明的粘合劑組合物可W用于將多個襯底粘結(jié)在一起。襯底的實例包括塑料、 玻璃、木材、陶瓷、金屬W及涂布襯底，如涂布有耐磨涂層的塑料。本發(fā)明的粘合劑組合物可 W用于將類似和不類似的襯底粘結(jié)在一起。粘合劑尤其適用于將玻璃或具有安置于其上的 耐磨涂層的塑料粘結(jié)到其它襯底，如車輛（例如汽車）和建筑上。本發(fā)明組合物還適用于 將模塊化組件的部分粘結(jié)在一起，如車輛模塊化組件。玻璃或涂布有耐磨涂層的塑料可W 粘結(jié)到車輛的涂布和未涂布部分。
[0019] 本發(fā)明組合物尤其適用于將更換窗戶粘結(jié)到結(jié)構中。所述粘合劑可累送、耐垂掛 并且在約-10°c與約80°C之間的溫度下將部件粘結(jié)在一起。優(yōu)選地，組合物具有小于約2mm 的未固化樣品的垂掛。運允許由本發(fā)明組合物制備的粘合劑在各種環(huán)境溫度下應用。加熱 材料對于涂覆粘合劑不必需。此外，在上文所描述的溫度下涂覆粘合劑之后粘合劑展示高 早期抗沖擊性與快速強度產(chǎn)生的組合，運促進優(yōu)選地30分鐘，并且更優(yōu)選地15分鐘的快速 駕離時間。
[0020] 確切地說，在運些條件下安裝的擋風玻璃滿足美國聯(lián)邦機動車安全標準OJnited StatesFederalMotorVehicleSafetyStandard,FMVS巧 212。粘合劑合乎需要地是不導 電并且展現(xiàn)至少1〇1°歐姆-厘米的電阻率。本發(fā)明組合物在23°C下在環(huán)境條件（典型相 對濕度約25%到75% )下在下文描述的高速沖擊測試中一般展現(xiàn)在15分鐘之后是約2. 3 焦耳（J)或更大，更優(yōu)選地約2. 4J或更大并且最優(yōu)選約2. 5J或更大的最大負載。除抗沖 擊性W外，在完全固化之后粘合劑的硬度足W允許擋風玻璃作為結(jié)構加強構件更有效。一 般來說，剪切模量（G模量）在上文所描述的條件下固化屯天之后是至少2. 5MPa并且可W 是 2. 7MPa或甚至 2. 9MPa。
[0021] 粘合劑可W經(jīng)手槍應用。粘合劑的適用性一般與本文所描述的壓流粘度測試相 關。組合物一般持續(xù)I分鐘具有約8克或更大，更優(yōu)選地約10克或更大并且最優(yōu)選約12 克或更大的壓流粘度。
【具體實施方式】
[0022] 如關于官能度所使用的"標稱"意指理論官能度，一般運可W從所用成分的化學計 量學計算。一般來說，由于原材料中的缺陷、反應物的不完全轉(zhuǎn)化W及副產(chǎn)物的形成，實際 官能度不同。"多分散性"表示為多分散指數(shù)PDI并且意指重均分子量Mw除W數(shù)均分子量 MnO
[0023] 娃粘合促進劑W足W允許粘合劑組合物在不存在底涂劑或襯底的其它預處理的 情況下實現(xiàn)足夠結(jié)合強度（例如搭接剪切強度）的量存在。娃粘合促進劑可W是可W經(jīng)歷 如美國專利第6, 613, 816號的第4欄，25到55行處所描述的水解的任何促進劑。其它說明 性反應性娃可W見于美國專利公開2002/0100550段落0055到0065和謝，U.S. 6, 015, 475， 第5欄，第27行到第6欄，第41行中。優(yōu)選娃粘合促進劑是含有可水解娃烷基團和環(huán)氧 基的娃粘合促進劑。具有環(huán)氧基和可水解娃烷基團的娃粘合促進劑的實例包括0-(3， 4-環(huán)氧基環(huán)己基）乙基-S甲氧基硅烷和丫-縮水甘油氧基丙基S甲氧基硅烷，其可W商標西爾奎斯特（SILQUEST)A186和A187 (紐約奧爾己尼邁圖性能材料公司（Momentive PerformanceMaterialsInc.，Albany，NY))獲得。
[0024] 存在于粘合劑組合物中的反應性的娃（例如可水解硅烷）一般是粘合劑組合物的 總重量的約0.OOl重量％到1重量％。反應性娃的量（注意娃自身的重量并且不包括例 如向其中附加的有機基團）可W是粘合劑組合物的至少0. 005%、0.Ol%、0. 02%、0. 04%、 0. 06%、0. 08%或 0. 1 %到至多 0. 8%或 0. 5%。
[0025] 粘合劑組合物由兩種異氯酸醋官能聚酸類預聚物（一種為線性并且一種為支化 的）構成。運些預聚物的總量是足W提供所需粘合特征的量。運些預聚物具有足W允許在 固化后制備交聯(lián)聚氨基甲酸醋并且不特別高使得聚合物不穩(wěn)定的平均異氯酸醋官能度。在 運種情形下"穩(wěn)定性"意指預聚物或由預聚物制備的粘合劑的存放期在環(huán)境溫度下是至少 6個月，其中其在運一階段期間不展現(xiàn)防止其涂覆或使用的粘度增加。優(yōu)選地，預聚物或由 其制備的粘合劑在所述階段期間不經(jīng)歷超過約50%的粘度增加。
[00%] -般來說，運些類型的預聚物都通過使一種或多種聚異氯酸醋與一種或多種每分 子平均含有一個W上異氯酸醋反應性基團的化合