可用于粘合玻璃的雙重固化粘合劑的制作方法

可用于粘合玻璃的雙重固化粘合劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種組合物，其包含：a)一種或多種異氰酸酯官能預(yù)聚物，其任選包含游離丙烯酸酯基團；b)一種或多種包含環(huán)脂族叔胺的化合物；c)一種或多種包含過氧基團的化合物；d)一種或多種包含丙烯酸酯的組分；其中組分b)和c)保持分離直至期望固化為止。所述體系可以以兩部分粘合劑的形式或以單部分粘合劑和活化劑的形式使用，所述活化劑適合施加于所述粘合劑要粘合的一個或多個基底的表面上。
【專利說明】可用于粘合玻璃的雙重固化粘合劑
[0001]優(yōu)先權(quán)要求
[0002]本申請要求2011年5月3日提交的序列號為61/481，885的臨時申請的優(yōu)先權(quán)，所述臨時申請通過引用全部并入本文 。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明總體涉及將兩個基底粘合在一起的體系，所述體系包含一種或多種異氰酸酯官能預(yù)聚物和一種或多種含丙烯酸(例如丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)的化合物、低聚物或預(yù)聚物以及固化加速體系。本發(fā)明還包括使用這種體系將基底粘合在一起的方法。
【背景技術(shù)】
[0004]具有異氰酸酯官能組分的組合物用于將基底粘合在一起，例如，將通常以窗的形式的玻璃粘合到結(jié)構(gòu)中。在汽車裝配廠，窗通常用含異氰酸酯官能組分的單部分粘合劑組合物來粘合進去。這些組合物通過與環(huán)境水分反應(yīng)而固化。使用單部分粘合劑是因為分配和施加所述粘合劑所需的設(shè)備沒有用來施加兩部分粘合劑的設(shè)備復(fù)雜。單部分濕固化粘合劑通常要花幾個小時固化。在裝配廠中，汽車幾小時內(nèi)不開動，這是可接受的。本領(lǐng)域已知的單部分濕固化粘合劑公開在美國專利4，374，237,4, 687，533,4, 780，520,5, 063，269、5，623，044、5，603，798、5，852，137、5，922，809、5，976，305、5，852，137 和 6, 512, 033 中，相關(guān)部分通過引用并入本文。商業(yè)的單部分粘合劑的例子包括可得自Dow化學(xué)公司的BETASEAL?15630、15625、61355粘合劑，可得自Eftec的EFB0ND?擋風(fēng)玻璃粘合劑，可得自Yokohama橡膠公司的WS 151?、WS212?粘合劑，和可得自Sika公司的SIKAFLEX?粘合劑。
[0005]當(dāng)固化速度重要時，例如在汽車售后市場更換玻璃的業(yè)務(wù)中使用一部分包含異氰酸酯官能預(yù)聚物和另一部分包含具有異氰酸酯反應(yīng)性組分的化合物的兩部分組合物。用戶期望粘合劑迅速固化，以便汽車能在換窗之后盡可能快地開走。優(yōu)勢在于兩部分粘合劑的固化反應(yīng)速率比單部分濕固化粘合劑快得多。一部分包含異氰酸酯官能預(yù)聚物和另一部分包含具有異氰酸酯反應(yīng)性組分的化合物的兩部分組合物的例子公開在EP1，524，282、美國專利5，852，103,6, 709，539,7, 101，950和7，361，292中，相關(guān)部分通過引用并入本文。
[0006]粘合劑在各種環(huán)境中使用，并且所需要的性質(zhì)是不同的。期望有允許改變性質(zhì)以適合使用環(huán)境或所粘合基底的粘合劑體系。期望能改變粘合劑的相對彈性和模量。制造商希望盡可能快地處理產(chǎn)品以提高生產(chǎn)率。在現(xiàn)代工業(yè)過程中，需要盡可能快地移動部件并在粘合劑體系上放置負載物。需要在施加之后不久就具有良好濕強度(green strength)的粘合劑。常規(guī)的單部分粘合劑不提供這種濕強度性質(zhì)。粘合劑體系需要的開放時間，即從將粘合劑施加到基底上直到所述粘合劑不再能粘著基底為止的時間，比兩部分粘合劑可行的時間更長。期望開放時間為8分鐘至15分鐘。
[0007]利用反應(yīng)性粘合劑裝配部件所使用的一些方法要求清潔基底表面以除去污染物?？梢岳玫灼峄蚧罨瘎﹣泶龠M與基底的粘著。底漆或活化劑體系可以包含成膜樹脂、溶劑、以及助粘劑、催化劑、固化劑或交聯(lián)劑中的一種或多種，參見例如DE 19924139。在大部分商業(yè)應(yīng)用中，底漆在施加底漆和施加粘合劑之間需要一個最短時間量以允許薄膜形成。如果在該最短時間之前施加粘合劑，則底漆可能沒有形成連貫(coherent)薄膜,并存在所述底漆將不與基底或粘合劑表面結(jié)合的風(fēng)險。許多底漆是濕固化底漆，需要存在水分來形成充分的薄膜。底漆的例子是美國專利5，115，086,5, 238，993,5, 466，727,5, 468，317和5，792，811，通過引用全部并入本文。使用助粘劑(通常稱為活化劑)的非成膜溶液，它可以包含意欲與基底和粘合劑反應(yīng)的基團。擦拭體系(wipe systems)的例子包括美國專利6，053，971，通過引用并入本文。有用的助粘劑的例子是硅烷、含異氰酸酯的化合物、鈦酸鹽和鋯酸鹽，例如美國專利公布2005/0126683和2006/0124225中所公開的，所有通過引用全部并入本文。使用底漆需要加工步驟來施加底漆，提供兩個附加的表面，沿著所述表面的粘合劑體系可能失效，并給制造過程增添了加工時間。在所述體系生成充分的強度之前移動用粘合劑粘合在一起的部件或物品或者在所述粘性結(jié)合上放置負載物，可能導(dǎo)致粘合劑體系的破壞，從而導(dǎo)致部件或物 品報廢。如以WO 2010/030519公布的、題為用于將反應(yīng)性粘合劑粘合到基底的改進方法(頂PROVED PROCESS FOR BONDING REACTIVE ADHESIVES TOSUBSTRATES)的共同持有申請公開了一種體系、或套件，其包含i)反應(yīng)性粘合劑體系的固化催化劑的穩(wěn)定溶液或分散體；和在分開的部分中ii)未固化的反應(yīng)性粘合劑體系，其中部分i)的催化劑加速所述反應(yīng)性粘合劑體系的固化。這種體系提高了粘合劑與基底的接合速度。
[0008]因此，需要的是具有良好的濕強度、快速的固化速率和在施加所述粘合劑體系之后不久就能夠允許處理基底的粘合劑體系。還需要的是其中可調(diào)節(jié)性質(zhì)以滿足具體基底體系的需要的粘合劑體系。
[0009]發(fā)明概沭
[0010]本發(fā)明是一種組合物，其包含:a) —種或多種異氰酸酯官能預(yù)聚物；b) —種或多種包含環(huán)脂族叔胺的化合物；c) 一種或多種包含過氧基團(peroxide group)的化合物；和d)以及包含丙烯酸酯的組分；和一種或多種包含一個或多個丙烯酸酯基團的化合物；其中組分a)和b)與組分c)保持分離直至期望固化為止。優(yōu)選所述包含丙烯酸酯的組分包括包含一個或多個丙烯酸酯基團的一種或多種化合物、含游離丙烯酸酯基團的一種或多種異氰酸酯官能預(yù)聚物、以及多異氰酸酯與包含一個或多個丙烯酸酯基團和一個或多個包含活性氫基團的化合物的一種或多種加合物中的一種或多種。所述體系可以以兩部分組合物的形式或以單部分組合物和活化劑的形式使用。所述活化劑可施加于所述組合物準(zhǔn)備粘合的一種或多種基底的表面上。通常，活化劑是所述包含環(huán)脂族叔胺的一種或多種化合物，其優(yōu)選置于其溶劑或分散劑中。在另一種實施方式中，本發(fā)明包括一種方法，包括:i)將本發(fā)明組合物的兩個部分接觸；ii)將本發(fā)明組合物的接觸部分與第一基底和/或第二基底之一或二者接觸；iii)將所述第一基底和第二基底與設(shè)置在所述兩個基底之間的接觸組合物接觸；iv)使本發(fā)明的組合物固化并將所述兩個基底粘合在一起。優(yōu)選地，在步驟i)接觸的所述組合物的兩個部分在將所述組合物與基底接觸之前混合。在另一種實施方式中，本發(fā)明是一種方法，包括:i)將包含一種或多種含環(huán)脂族叔胺的化合物的活化劑與第一基底和第二基底之一或二者的表面接觸；ii)將包含下列組分的組合物與所述第一基底或第二基底的任何一個接觸:a) —種或多種異氰酸酯官能預(yù)聚物，任選包含游離丙烯酸酯基團，c) 一種或多種包含過氧基團的化合物，和d)和包含丙烯酸酯的組分；iii)將所述第一基底和第二基底接觸，組合物設(shè)置在所述兩個基底之間；iv)使所述組合物固化并將所述兩個基底粘合在一起。在另一種實施方式中，本發(fā)明是一種方法，包括:i)將所述活化劑與本發(fā)明的單部分組合物接觸；ii)將所述粘合劑和活化劑與所述第一基底或第二基底的任何一個接觸；iii)將所述第一基底和第二基底接觸，所述單部分組合物設(shè)置在所述兩個基底之間；和iv)使所述組合物固化并將所述兩個基底粘合在一起。
[0011]本發(fā)明的組合物和方法允許基底迅速粘著在一起。這允許在短的固化時間之后處理或使用所述粘合基底?？烧{(diào)節(jié)所述組合物的性質(zhì)以符合粘合在一起的系統(tǒng)的要求。通過根據(jù)SAE J1529的搭接剪切強度測量，固化的組合物優(yōu)選表現(xiàn)出粘合強度在組合物施加30分鐘之后為0.5MPa或更大，或者在粘合劑施加15分鐘之后為0.25MPa或更大。所述組合物可用作粘合劑將基底粘合在一起，并可以用來將相似和不相似的基底粘合在一起，例如塑料、玻璃、木材、陶瓷、金屬、涂層基底等。所述組合物尤其可用于將玻璃與其他基底例如汽車和建筑物以及模塊部件例如汽車模塊部件的零件粘合在一起。所述玻璃可以與涂層和未涂層的汽車部分粘合。在一種實施方式中，所述組合物與具有在其上設(shè)置的固化的殘留聚氨酯或甲硅烷氧基官能聚烯烴或聚醚的窗凸緣良好粘合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是粘合劑與兩種不同活化劑混合之后的G’模量對時間圖。
[0013]發(fā)明詳沭
[0014]本文提供的說明和例證是用來使本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員了解本發(fā)明、其原則及其實際應(yīng)用。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)可能最適合具體使用要求的眾多形式來修改和應(yīng)用本發(fā)明。因此，所闡述的本發(fā)明【具體實施方式】并不意欲作為本發(fā)明的窮舉或限制。因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)該參考以上描述而確定，而是相反應(yīng)該參考所附權(quán)利要求書連同這種權(quán)利要求書賦予的全部等效范圍來確定。所有論文和參考文獻、包括專利申請和公布的公開內(nèi)容為了所有目的通過引用引入。從后面的權(quán)利要求書提取的其他組合也是可能的，所述組合在此也通過弓丨用引入這篇書面說明中。
[0015]在本文中使用時，一種或多種是指如所公開的可以使用所列舉組分的至少一種或多于一種。對于官能度使用的標(biāo)稱，是指理論官能度，通常這可以由所使用成分的化學(xué)計算量來計算。通常，由于原材料的不完美性、反應(yīng)物的不完全轉(zhuǎn)化和形成副產(chǎn)物，實際官能度是不同的。耐久性在上下文中是指組合物一旦固化后保持足夠的強度來實施它的設(shè)定功能，在固化組合物是粘合劑的實施方式中，所述粘合劑在包含所述固化組合物的結(jié)構(gòu)的壽命或大部分壽命中，將基底保持在一起。作為這種耐久性的指標(biāo)，可固化組合物(例如粘合劑)優(yōu)選在加速老化期間具有優(yōu)異的結(jié)果。優(yōu)選這意味著在用本發(fā)明的組合物粘合的一組基底暴露于熱老化之后，在快速切刀粘附力(Quick Knife adhesion)或搭接剪切試驗中的破壞方式是內(nèi)聚性的，意味著粘合劑的破壞先于粘合劑與基底的粘合的破壞。異氰酸酯含量是指異氰酸酯基團在指定組分例如預(yù)聚物、或組合物例如粘合劑組合物中的重量百分t匕。所述異氰酸酯含量可通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的分析技術(shù)測量，例如通過用包含活性氫的化合物如二丁胺進行電位滴定。游離丙烯酸酯含量是指存在于指定組分或組合物例如粘合劑中可用于反應(yīng)的丙烯酸酯基團的重量百分比，所述組分例如預(yù)聚物、多異氰酸酯與一種或多種包含一個或多個丙烯酸酯基團和一個或多個包含活性氫基團的化合物的加合物、以及包含丙烯酸酯的單體。組分的殘余含量是指以游離形式存在或與另一種材料例如如本文所描述的加合物或預(yù)聚物反應(yīng)的組分的量。通常，組分的殘余含量可從用于制備所述組分或組合物的成分來計算?；蛘?，它可利用已知的分析技術(shù)測定。雜原子是指氮、氧、硫和磷，更優(yōu)選的雜原子包括氮和氧。如本文中所使用，烴基是指包含一個或多個碳原子主鏈和氫原子的基團，其可以任選包含一個或多個雜原子。在所述烴基包含雜原子的情況下，所述雜原子可以形成一個或多個本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的官能團。烴基可以包含環(huán)脂族、月旨族、芳族鏈段或這些鏈段的任何組合。脂族鏈段可以是直鏈或支鏈的。脂族和環(huán)脂族鏈段可以包含一個或多個雙鍵和/或三鍵。烴基包括烷基、烯基、炔基、芳基、環(huán)烷基、環(huán)烯基、烷芳基和芳烷基。環(huán)脂族基團可以包含環(huán)狀部分和非環(huán)狀部分二者。亞烴基是指具有超過一價的烴基或任何所描述的亞組，例如亞烷基、亞烯基、亞炔基、亞芳基、環(huán)亞烷基、環(huán)亞烯基、亞烷芳基和亞芳烷基。如本文中所使用，術(shù)語異氰酸酯反應(yīng)性化合物包括具有標(biāo)稱至少兩個異氰酸酯反應(yīng)性基團的任何有機化合物。為了本發(fā)明的目的，異氰酸酯反應(yīng)性基團，含活性氫的基團，是指包含氫原子的基團，因為它在分子中的位置，根據(jù)Wohler在Journal of theAmerican Chemical Society, Vol.49，3181 頁(1927)中描述的 Zerewitinoff 測試,其具有明顯的活性。這些異氰酸酯反應(yīng)性基團、活性氫基團的例子是一COOH、-OH, -NH2,-NH—、-CONH2, 一SH、和一CONH—。優(yōu)選的包含異氰酸酯反應(yīng)性基團的化合物包括多元醇、多胺、多硫醇和多酸。更優(yōu)選地，所述異氰酸酯反應(yīng)性化合物是多元醇，甚至更優(yōu)選聚醚多元醇。 [0016]本發(fā)明的組合物可以是包含可固化的異氰酸酯官能組分的任何反應(yīng)系統(tǒng)。反應(yīng)性在本文中是指可固化組合物(例如粘合劑)包含發(fā)生反應(yīng)以形成一旦固化即不可逆凝固的聚合基質(zhì)的組分?？晒袒w系可以是單或兩部分體系。更優(yōu)選的是兩部分體系。優(yōu)選所述可固化體系可用作粘合劑。
[0017]本發(fā)明的組合物可以進一步包含任何一種或多種以下特征:一種或多種包含過氧基團的化合物與所述一種或多種包含環(huán)脂族叔胺的化合物的重量比是約1.0:1.0至約200:1.0 ;在包含一個或多個丙烯酸酯基團和一個或多個含活性氫基團的所述一種或多種化合物上的含活性氫基團是羥基或胺基；所述組合物包含約I至約30重量％的一種或多種包含一個或多個丙烯酸酯基團的化合物或殘余的一種或多種包含一個或多個丙烯酸酯基團的化合物；所述組合物包含約5至約30重量％的一種或多種包含一個或多個丙烯酸酯基團的化合物或殘余的一種或多種包含一個或多個丙烯酸酯基團的化合物；所述組合物包含約I至約60重量％的游離丙烯酸酯基團；所述一種或多種包含異氰酸酯的預(yù)聚物包含約
0.1至約35重量％的游離異氰酸酯基團；所述組合物是兩部分粘合劑；所述異氰酸酯官能預(yù)聚物的游離丙烯酸酯含量是約1.0至約20重量％ ;其中所述組合物包含:a)約10至約70重量％的一種或多種異氰酸酯官能預(yù)聚物，b)約0.05至約20.0重量％的一種或多種包含環(huán)脂族叔胺的化合物，c)約0.05至約5重量％的一種或多種包含過氧基團的化合物，d)約I至約70重量％的一種或多種包含一個或多個丙烯酸酯的組分；所述組合物包含單部分粘合劑和活化劑，其中所述單部分粘合劑包含:a) —種或多種異氰酸酯官能預(yù)聚物，c) 一種或多種包含過氧基團的化合物，d) —種或多種還包含游離丙烯酸酯基團的異氰酸酯官能預(yù)聚物、多異氰酸酯與包含一個或多個丙烯酸酯基團和一個或多個含活性氫基團的化合物的一種或多種加合物、和包含一個或多個丙烯酸酯基團的一種或多種化合物中的一種或多種，并且所述活化劑包含一種或多種含有環(huán)脂族叔胺的化合物；并且所述活化劑還包含所述一種或多種含有環(huán)脂族叔胺的化合物的溶劑或分散劑；所述一種或多種異氰酸酯官能預(yù)聚物的一部分或全部包含游離丙烯酸酯基團；所述異氰酸酯官能預(yù)聚物的游離丙烯酸酯含量是約0.05至約10.0重量％。
[0018]本發(fā)明的方法還可以包括任何一種或多種以下特征:一種方法，包括:i)將本發(fā)明組合物的兩個部分接觸；ii)將i)的接觸組合物與第一基底接觸；iii)將所述第一基底和第二基底接觸，i)的組合物設(shè)置在所述兩個基底之間；iv)使i)的組合物固化并將所述兩個基底粘合在一起；其中在步驟iii)之后，所述接觸基底暴露于升高的溫度下以加速i)的組合物的固化；一種方法，包括:i)將本發(fā)明的活化劑與第一基底和第二基底之一或二者的表面接觸；ii)將本發(fā)明的組合物與所述第一基底或第二基底的任何一個接觸；iii)將所述第一基底和第二基底接觸，所述組合物設(shè)置在所述兩個基底之間；和iv)使所述組合物固化并將所述兩個基底粘合在一起；其中在將所述粘合劑與施加了所述活化劑的所述一個或兩個表面接觸之前，允許所述活化劑的溶劑或分散劑晾干(flash off);其中所述第一基底是玻璃、透明塑料，其中所述玻璃或透明塑料可以具有圍繞所述玻璃或透明塑料的外緣設(shè)置的有機或陶瓷琺瑯釉料；其中所述第二基底是可以涂層的金屬或塑料；其中在步驟iii)之后，所述接觸基底暴露于升高的溫度以加速所述組合物的固化；一種方法，包括:i)將所述活化劑與本發(fā)明的組合物接觸；ii)將所述組合物和活化劑與所述第一基底或第二基底的任何一個接觸；iii)將所述第一基底和第二基底進行接觸，所述組合物設(shè)置在所述兩個基底之間；iv)使所述組合物固化并將所述兩個基底粘合在一起；和將所述兩個部分在與第一基底接觸之前混合。
[0019]基于異氰酸酯(形成聚氨酯或聚脲)的可固化體系包含異氰酸酯官能組分。異氰酸酯官能組分包含一種或多種每分子平均具有超過一個異氰酸酯官能團的化合物。所述異氰酸酯官能化合物可以是平均包含超過一個異氰酸酯部分的任何化合物。所述異氰酸酯官能化合物可以是異氰酸酯官能預(yù)聚物的形式，或平均具有大于I個異氰酸酯基團、并優(yōu)選2個或更多個異氰酸酯基團的單體或低聚物的形式。所述異氰酸酯預(yù)聚物可以是如下制備的任何預(yù)聚物:在使得所制備的預(yù)聚物每分子平均具有超過一個異氰酸酯部分(基團)的條件下，將異氰酸酯官能化合物與平均具有超過一個異氰酸酯反應(yīng)性官能團例如羥基、胺、硫醇、羧基等的一種或多種化合物進行反應(yīng)。
[0020]基于異氰酸酯官能組分的體系可以是單部分或兩部分體系。異氰酸酯官能組分以足量存在于所述可固化組合物中，以在暴露于固化條件時形成固化組分。在可用作粘合劑的兩部分組合物中，所述異氰酸酯官能組分當(dāng)與異氰酸酯反應(yīng)性化合物相結(jié)合時，能夠?qū)⒒渍澈显谝黄穑澈系姆绞绞撬龌自诒┞队诩s_30°C至約100°C的溫度下時長時間、例如10年保持粘合在一起；而當(dāng)溫度高達約180°C，保持粘合的時間短，最多30分鐘。
[0021]在單部分體系中，異氰酸酯官能組分還包含催化劑和在下文描述的其他組分。所述單組分組合物通常通過濕固化進行固化。一旦配制好，所述單部分組合物就被包裝在防空氣和水分的容器中，以防止在應(yīng)用之前固化。
[0022]本發(fā)明的可固化體系可以是包含異氰酸酯官能組分的兩部分可固化體系。所述兩個部分具有相互反應(yīng)性，并且在接觸時發(fā)生固化反應(yīng)。所述組合物的一個部分包含或含有異氰酸酯官能組分。它通常被稱為樹脂方或A方。所述組合物的另一個組分是異氰酸酯反應(yīng)性組分，它包含或含有如本文中所述平均具有超過一個與異氰酸酯部分有反應(yīng)性的基團的一種或多種化合物、低聚物或預(yù)聚物。第二部分通常被稱為固化劑或B方。平均具有一個或多個異氰酸酯反應(yīng)性基團的化合物可以是預(yù)聚物，或可以是小鏈化合物，例如雙官能增鏈劑或多官能交聯(lián)劑。通常，所述增鏈劑和交聯(lián)劑的分子量約250道爾頓或更小。反應(yīng)產(chǎn)物是能夠?qū)⒛承┗渍澈显谝黄鸬墓袒a(chǎn)物。在兩部分組合物中，a) —種或多種異氰酸酯官能預(yù)聚物，任選包含游離丙烯酸酯基團，和b) —種或多種包含環(huán)脂族叔胺的化合物，優(yōu)選與c) 一種或多種包含過氧基團的化合物保持分離。優(yōu)選地，a) 一種或多種異氰酸酯官能預(yù)聚物，任選包含游離丙烯酸酯基團，和b) —種或多種包含環(huán)脂族叔胺的化合物，位于樹脂或A方中。優(yōu)選地，c) 一種或多種包含一個或多個過氧基團的化合物位于固化劑或B)方中。優(yōu)選所述樹脂或A)方在使用之前包裝和儲存在防潮容器中，以防止不希望的預(yù)聚物固化。所述固化劑或B)方也可以這樣包裝。除了含丙烯酸酯基團的異氰酸酯官能預(yù)聚物之外，所述包含丙烯酸酯的組分可以位于兩部分組合物的任一部分或兩個部分中，并可用于調(diào)節(jié)所述部分的體積。
[0023]所述一種或多種異氰酸酯官能組分、優(yōu)選預(yù)聚物以足量存在，以提供內(nèi)聚強度，并且在粘合劑應(yīng)用中，為所述組合物提供粘合劑特性。這種異氰酸酯官能組分，例如預(yù)聚物，所具有的平均異氰酸酯官能度足以允許經(jīng)固化而制備交聯(lián)聚氨酯并且又不會高到使所述聚合物不穩(wěn)定。可用作異氰酸酯官能組分的預(yù)聚物通過將一種或多種多異氰酸酯與每分子平均包含超過一個異氰酸酯反應(yīng)性基團的一種或多種化合物反應(yīng)而制備。所述異氰酸酯官能組分，預(yù)聚物，優(yōu)選所具有的游離異氰酸酯含量促使由其制備的組合物優(yōu)選在30分鐘之后，更優(yōu)選在15分鐘之后具有可接受的強度。在單部分組合物中，基于異氰酸酯官能組分的重量，優(yōu)選游離異氰酸酯含量是約0.1重量％或更大，更優(yōu)選約1.2重量％或更大，甚至更優(yōu)選約1.4重量％或更大，并且最優(yōu)選約1.6重量％或更大?；谒鲱A(yù)聚物的重量，異氰酸酯官能組分中的異氰酸酯含量優(yōu)選約10%或更小，更優(yōu)選約5.0%或更小，甚至更優(yōu)選約3.0%或更小，甚至更優(yōu)選約2.2重量％或更小，甚至更優(yōu)選約2.0或更小，并且最優(yōu)選約
1.8重量％或更小。對于基于異氰酸酯的兩部分體系而言，基于異氰酸酯官能組分的重量，所述異氰酸酯官能組分中的異氰酸酯含量優(yōu)選約I重量％或更大，更優(yōu)選約2重量％或更大，甚至更優(yōu)選約6重量％或更大，甚至更優(yōu)選約8重量％或更大，并且最優(yōu)選約10重量％或更大。對于基于異氰酸酯的兩部分體系而言，基于異氰酸酯官能組分的重量，所述異氰酸酯官能組分中的異氰酸酯含量優(yōu)選約35重量％或更小，更優(yōu)選約25重量％或更小，甚至更優(yōu)選約20重量％，并且最優(yōu)選約15重量％或更小。
[0024]異氰酸酯官能組分還可以包含游離丙烯酸酯基團。游離丙烯酸酯基團可以通過將一部分末端異氰酸酯基團與一種或多種包含一個或多個含活性氫基團和一個或多個丙烯酸酯基團的化合物反應(yīng)，而引入異氰酸酯官能組分例如預(yù)聚物中。或者，所述丙烯酸酯基團可以通過向用來制備所述預(yù)聚物的反應(yīng)混合物添加這種化合物而引入異氰酸酯官能組分中。在所述一種或多種包含一個或多個含活性氫基團和一個或多個丙烯酸酯基團的化合物只具有一個含活性氫基團的情況下，所述丙烯酸酯基團將位于聚合物鏈的末端。在所述一種或多種包含一個或多個含活性氫基團和一個或多個丙烯酸酯基團的化合物具有超過一個含活性氫基團的情況下，根據(jù)這些具有一個含活性氫基團的化合物與具有超過一個活性氫基團的那些化合物的比例，所述丙烯酸酯基團可以從所述預(yù)聚物的主鏈上懸垂或位于所述聚合物鏈的末端。在所述一種或多種包含一個或多個含活性氫基團和一個或多個丙烯酸酯基團的化合物具有兩個或更多個活性氫基團的情況下，大部分丙烯酸酯基團的位置將從所述鏈的主鏈上懸垂。如果反應(yīng)混合物中有過量的異氰酸酯基團，所述預(yù)聚物即使不是基本上全部(大于約99重量％)端基、也將以大部分端基作為異氰酸酯基團。如果不到異氰酸酯基團過量，則所述預(yù)聚物將以異氰酸酯和丙烯酸酯基團的混合作為端基。優(yōu)選在所述預(yù)聚物末端存在少量的包含活性氫基團，因為它可以負面地影響所述預(yù)聚物的穩(wěn)定性。選擇所述預(yù)聚物的游離異氰酸酯含量，以提供所述組合物在內(nèi)聚強度、彈性和粘合強度方面的期望性質(zhì)。選擇丙烯酸酯含量以提供如上文所述的期望的固化速度和模量，所述速度通過在規(guī)定時間下的搭接剪切強度來測量。選擇游離異氰酸酯含量與游離丙烯酸酯含量的比例，以提供期望的性質(zhì)平衡，并且其將受到所述組合物中存在的其它組分例如含丙烯酸酯的組分、和其它含活性氫的化合物或含異氰酸酯的化合物的影響。優(yōu)選地，基于預(yù)聚物的重量，丙烯酸酯含量為約1.0重量％或更大，更優(yōu)選約5.0或更大，甚至更優(yōu)選約10重量％或更大，并且最優(yōu)選約15重量％或更大。優(yōu)選地，基于預(yù)聚物的重量，丙烯酸酯含量為約60重量％或更小，更優(yōu)選約40重量％或更小,甚至更優(yōu)選約30重量％或更小，并且最優(yōu)選約20重量％或更小。所述一種或多種包含一個或多個含活性氫基團和一個或多個丙烯酸酯基團的化合物可以是包含一種或多種含有一個或多個活性氫基團和一個或多個丙烯酸酯基團的化合物的任何化合物、加合物、低聚物或預(yù)聚物。優(yōu)選這種化合物是化合物或加合物，更優(yōu)選化合物。
[0025]所述一種或多種包含一個或多個含活性氫基團和一個或多個丙烯酸酯基團的化合物可以是包含所列舉的基團的任何化合物。所述活性氫基團可以是如本文中所述的任何含活性氫的基團。優(yōu)選的活性氫基團包括氨基、羥基和硫醇基，甚至更優(yōu)選氨基和羥基，最優(yōu)選羥基。優(yōu)選地，所述一種或多種包含一個或多個含活性氫基團和一個或多個丙烯酸酯基團的化合物對應(yīng)于下式
[0026]
【權(quán)利要求】
1.一種組合物，其包含: a)一種或多種異氰酸酯官能預(yù)聚物； b)一種或多種包含環(huán)脂族叔胺的化合物； c)一種或多種包含過氧基團的化合物；和 d)包含丙烯酸酯的組分； 其中組分a)和b)與組分c)保持分離直至期望固化為止。
2.權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述一種或多種包含過氧基團的化合物與所述一種或多種包含環(huán)脂族叔胺的化合物的重量比是約1.0: 1.0至約200:1.0。
3.前述權(quán)利要求任一項所述的組合物，其中所述包含一個或多個丙烯酸酯基團和一個或多個含活性氫基團的一種或多種化合物上的所述含活性氫基團是羥基或胺基。
4.前述權(quán)利要求任一項所述的組合物，其中所述一種或多種包含異氰酸酯的預(yù)聚物包含約0.1至約35重量％的游離異氰酸酯基團。
5.前述權(quán)利要求任一項所述的組合物，其中所述組合物是兩部分粘合劑。
6.權(quán)利要求1-5任一項所述的組合物，其中所述異氰酸酯官能預(yù)聚物的游離丙烯酸酯含量是約1.0至約20重量％。
7.前述權(quán)利要求任一項所述的組合物，其中所述組合物包含: a)約10至約70重量％的一 種或多種異氰酸酯官能預(yù)聚物； b)約0.05至約20.0重量％的一種或多種包含環(huán)脂族叔胺的化合物； c)約0.05至約5重量％的一種或多種包含過氧基團的化合物； d)約I至約70重量％的一種或多種包含丙烯酸酯的組分、多異氰酸酯與包含一個或多個丙烯酸酯基團和一個或多個含活性氫基團的化合物的一種或多種加合物、和一種或多種包含一個或多個丙烯酸酯基團的化合物中的一種或多種。
8.權(quán)利要求1-7任一項所述的組合物，其中所述包含丙烯酸酯的組分是一種或多種包含一個或多個丙烯酸酯基團的化合物、一種或多種包含游離丙烯酸酯基團的異氰酸酯官能預(yù)聚物、以及多異氰酸酯與包含一個或多個丙烯酸酯基團和一個或多個含活性氫基團的化合物的一種或多種加合物中的一種或多種。
9.權(quán)利要求1-8任一項所述的組合物，其中所述組合物包含單部分粘合劑和活化劑，其中所述單部分粘合劑包含:a) —種或多種異氰酸酯官能預(yù)聚物；c) 一種或多種包含過氧基團的化合物，d) 一種或多種包含丙烯酸酯的組分，并且所述活化劑包含一種或多種包含環(huán)脂族叔胺的化合物。
10.權(quán)利要求9所述的組合物，其中所述活化劑還包含所述一種或多種包含環(huán)脂族叔胺的化合物的溶劑或分散劑。
11.權(quán)利要求10所述的組合物，其中所述異氰酸酯官能預(yù)聚物的游離丙烯酸酯含量是約0.05至約10.0重量％。
12.—種方法,包括: i)將權(quán)利要求1-8任一項所述的組合物的兩個部分一起接觸； ?)將i)的所述接觸組合物與第一基底接觸； iii)將所述第一基底和第二基底接觸，i)的所述組合物設(shè)置在所述兩個基底之間； iv)使所述i)的組合物固化并將所述兩個基底粘合在一起。
13.權(quán)利要求12所述的方法，其中所述兩個部分在與所述第一基底接觸之前混合。
14.權(quán)利要求12或13所述的方法，其中在步驟iii)之后，將所述接觸基底暴露于升高的溫度下以加速i)的所述組合物固化。
15.權(quán)利要求12-14任一項所述的方法，其中所述第一基底是玻璃、透明塑料，其中所述玻璃或透明塑料可以具有圍繞所述玻璃或透明塑料的外緣設(shè)置的有機或陶瓷琺瑯釉料。
16.權(quán)利要求12-15任一項所述的方法，其中所述第二基底是可以涂層的金屬或塑料。
17.—種方法,包括: i)將權(quán)利要求9-11任一項所述的活化劑與第一基底和第二基底之一或二者的表面接 觸； ?)將權(quán)利要求9-11任一項所述的組合物與所述第一基底或第二基底的任何一個接觸； iii)將所述第一基底和所述第二基底接觸，所述組合物設(shè)置在所述兩個基底之間； iv)使所述組合物固化并將所述兩個基底粘合在一起。
18.權(quán)利要求17所述的方法，其中在所述粘合劑與施加所述活化劑的所述一個或兩個表面接觸之前，允許所述活化劑的溶劑或分散劑晾干。
19.權(quán)利要求17或18所述的方法，其中所述第一基底是玻璃、透明塑料，其中所述玻璃或透明塑料可以具有圍繞所述玻璃或透明塑料的外緣設(shè)置的有機或陶瓷琺瑯釉料。
20.權(quán)利要求17-19任一項所述的方法，其中所述第二基底是可以涂層的金屬或塑料。
【文檔編號】C08G18/20GK103547606SQ201280021527
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月3日
【發(fā)明者】G·L·雅拉內(nèi)拉, 周莉蓉 申請人:陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司