含多羥基化合物基礎部分和異氰酸酯硬化劑的粘合劑組合物及其用途的製作方法

2023-11-04 15:37:12 1

專利名稱：含多羥基化合物基礎部分和異氰酸酯硬化劑的粘合劑組合物及其用途的製作方法
技術領域：
本發明涉及粘合劑組合物，在聚氨酯粘合劑中用作多羥基化合物 基礎部分的多幾基化合物組合物，這種粘合劑在由待組裝的許多部件
通過膠接(glue joint)組裝物體中的用途。
背景技術：
當生產用於卡車和拖車或半拖車用車身時，通常使用膠接，結合 各種部件，例如底板、側板、頂板和端板。這種膠接常常具有最多3 一 6mm的厚度和典型地50 - 100mm或更大的長度。組裝卡車和拖車或 半拖車用車身的正常時間非常長，這限制了生產速度並且需要非常大 的生產設施來提供適當高的生產率。
因此，需要一種膠水組合物，它充分快速地固化，使得能及早移 動由通過膠接組裝的數個部件製成的車身，且仍然保留長的表幹時間 (open time)以允許施加粘合劑組合物並將待組裝的部件組裝起來， 且沒有與組合物早期固化有關的問題。此外，需要一種粘合劑組合物，

發明內容
本發明涉及一種包括雙組分聚氨酯粘合劑組合物的粘合劑組合 物，所述粘合劑組合物包括包含催化劑的多羥基化合物基礎部分和低 粘度的不含溶劑的MDI硬化劑。
在第二方面中，本發明涉及在製備聚氨酯粘合劑組合物中適合於 用作多羥基化合物基礎部分的多羥基化合物組合物，所述包括雙組分 聚氨酯粘合劑組合物的粘合劑組合物包括包含催化劑的多羥基化合物 基礎部分和低粘度的不含溶劑的MDI硬化劑。
在第三方面中，本發明涉及通過膠接，由待組裝的許多部件組裝
物體的方法，該方法包括下述步驟提供待使用膠接組裝的許多部件； 在待連接的表面處施加包括雙組分聚氨酯粘合劑組合物的粘合劑組合 物，所述粘合劑組合物包括包含催化劑的多羥基化合物基礎部分和低 粘度的不含溶劑的MDI硬化劑；組裝該物體，並加熱膠接的自由暴露 端到活化催化劑的溫度。
在第四方面中，本發明涉及在機動車中使用的物體，其中該物體 包括通過以上定義的粘合劑組合物組裝的部件。


參考附圖，更詳細地描述本發明，其中
圖1圖示且部分分解地示出了在根據本發明製造的卡車、拖車或 半拖車的車身的頂板與側板和側板與底板之間的連接，
圖2圖示了根據本發明製造組件的頂角且示出了加熱帶，和
圖3圖示了根據本發明的組件，它顯示出兩個加熱帶。
具體實施例方式
本發明涉及一種包括雙組分聚氨酯粘合劑組合物的粘合劑組合 物，所述粘合劑組合物包括包含催化劑的多羥基化合物基礎部分和低 粘度的不含溶劑的MDI硬化劑。
在活化催化劑之後，本發明的粘合劑組合物在90分鐘內充分地固 化，以允許使用粘合劑組合物組裝的組件移動，並因此允許使用相同 的位點以供在同一工作日內組裝另一組件。
優選催化劑是熱活化延遲作用的催化劑。
因此，已發現，可通過簡單地加熱膠接的自由暴露端，活化催化 劑，進行本發明的粘合劑組合物的快速固化，之後通過本發明的粘合 劑組合物快速地進行固化，從而在短時間內提供充足的強度以供移動 組裝的部件。
粘合劑應當具有充足高的粘度用作粘合劑以供組裝諸如例如卡 車、拖車或半拖車的車身的側壁、底板或側板之類的單元。因此，該 粘合劑應當為糊劑形式，優選其粘度為約1， 000， OOOmPa. s(在23匸和
50%相對溼度(RH)下，布魯克費爾德室溫粘度(BrookfieldRTV)7/2. 5)。 本發明的粘合劑組合物也可進一步包括在粘合劑組合物中常用的 組分，例如添加劑或填料。典型地，多羥基化合物基礎部分包括約25 -約50重量份的一種或更多種多羥基化合物，約50-約75重量份的 一種或更多種礦物填料和/或顏料，約2-約10重量份的除水組分， 高於約0.1重量份的熱活化延遲作用的催化劑，和約0. 3-約1.2重 量份用於潤溼和穩定無機和有機顏料並改進對玻璃纖維粘合性的一種 或更多種試劑。
在本發明的優選實施方案中，多羥基化合物基礎部分包括約30-約40重量份的一種或更多種多羥基化合物，和/或約55-約65重量 份的一種或更多種礦物填料和/或顏料，和/或約3-約7重量份的除 水組分，和/或約0. 2 -約0. 5重量份的熱活化延遲作用的催化劑，和 /或約0. 8 -約1. 0重量份用於潤溼和穩定無機和有機顏料並改進對玻 璃纖維粘合性的一種或更多種試劑。
在本發明最優選的實施方案中，多羥基化合物基礎部分包括約 33.3重量份多羥基化合物組分，約51.1重量份碳酸鈣粉末，約9.8 重量份顏料，約4. 9%除水組分，約0. 2重量份熱活化延遲作用的催化 劑，和約0. 9重量份用於潤溼和穩定無機和有機顏料並改進對玻璃纖 維粘合性的一種或更多種試劑的結合物。
已發現，這種多羥基化合物基礎部分在最初密閉的包裝內具有至 少3月的貨架壽命。
由具有以上提及的優選組成的多羥基化合物組分(組分A)和用作 組分B的硬化劑SikaForce-7010，製備本發明的雙組分粘合劑組合物。
通過混合100重量份的組分A與19重量份的組分B，製備粘合劑 組合物。
多羥基化合物組分是一種糊劑，和所得混合物也是糊劑。該混合 物的表幹時間在20n下為105分鐘，在25TC下為75分鐘，和在30匸 下為60分鐘。和在601C下固化之後的肖氏D硬度為80 - 85。
多羥基化合物組分可合適地包括天然的多羥基化合物油，例如蓖
麻油、低粘度的甘油丙氧化聚醚三醇，例如獲自DowPlastics^〉司的 Voranol CP 450，它根據美國材料試驗學會標準(ASTM) D445-94在 25匸下測量的粘度為300 - 360cSt,基於山梨醇的較高官能度的聚醚 多羥基化合物，例如獲自BASF公司的Lupranol 3422，或者四官能 的粘稠液體多羥基化合物，例如四-(2-羥丙基)-乙二胺，例如獲自 BASF公司的Quadrol Polyol，它在60匸下的粘度為900釐泊(cps )， 優選蓖麻油和基於山梨醇的較高官能度的聚醚多羥基化合物的混合 物。
礦物填料可合適地為碳酸鈣粉末，例如大理石粉末，例如獲自 0mya AB公司的平均粒度為7微米的0MYACARB 10-GU;碳酸鉤粉末， 例如獲自0mya AB公司的平均粒度為1微米的0MYALITE 90;或沉澱 碳酸鉀，例如獲自Specialty Minerals公司，Liffort， UK的Calofort S。填料可合適地為不同粒度的填料的混合物用以調節多羥基化合物組 分的粘度。
顏料可合適地為賦予本發明的粘合劑組合物灰色或優選白色的顏 料。這種顏料可例如是二氧化鈦，例如Kemira X 660和/或炭黑，例 如顏料糊劑，例如含Furnace Black RCC >司的Helio Beit UL 940。
除水組分可以是分子篩，例如吸水礦物粉末，例如沸石，合適地 諸如獲自U0P LLC 乂〉司的U0P L粉末或獲自GRACE Davison公司的 Sylosiv A 3之類的沸石，以便避免水的負面影響，例如在粘合劑組 合物的硬化過程中形成泡沫。
熱活化延遲作用的催化劑的存在量可以合適地為約0.1-約1.0 重量份，優選約0. 2 - 0. 5重量份，從而產生約1小時相對長的表幹時 間，提供合理的時間來施加粘合劑組合物，提供非常短的固化時間允 許在活化催化劑之後小於90分鐘內移動使用粘合劑組合物組裝的組 件。當添加較大量的催化劑時，獲得有損於表幹時間的非常短的固化 時間，這對於實際目的來說可能太短。合適的催化劑基於環胺l,5-二 氮雜雙環[5. 4. 0]十一碳-5-烯，例如獲自Air Products/〉司的具有合 適的活化溫度的P0LYCAT SA-1。
優選催化劑是熱活化延遲作用的催化劑，它在高於約50 - 55X:的
溫度下，例如在高於60t:加速固化，從而使得能在處理粘合劑組合物
時通常發生的溫度產生長的表幹時間，並在約70匸下提供數量級為5 分鐘的非常短的擠壓時間(press time),縮短組合物所需的固化時間。
用於潤溼和穩定無機和有機顏料並改進對玻璃纖維的粘合性的試 劑可合適地為溶劑和溶劑基體系的分散添加劑的混合物，溶劑例如在 烷基部分內具有最多18個碳原子的烷基苯，合適地十二烷基苯，或乙 醯丙酮，溶劑基體系的分散添加劑例如由Tego生產並可獲自於 Gold-schmidt公司的Colorol F。這種混合物合適地含有比例為1:3 到1: 5的溶劑以及潤溼和分散添加劑。
改進對玻璃纖維粘合性的試劑可以是諸如乙醯丙酮、N-曱基-2-吡咯烷酮，或戊二酸二甲酯、琥珀酸二甲酯和己二酸二甲酯的共混物 (它以商標Rhodiasolv RPDE銷售)之類的溶劑，替代的溶劑，例如在 Rhodia公司的商品名Rhodiasolv DIB，或者Uniquema Prifer 6813 市售的溶劑。優選使用乙醯丙酮。
本發明組合物中使用的硬化劑可合適地為二異氛酸酯，例如二苯 基-4， 4' -二異氰酸酯(MDI)，或含異構體和具有較高官能度的同系物的 混合物。合適的硬化劑例如是Desmodur⑧VKIO、 VKS20、 VKS 20 F、 VKS 20 L或VKS 44，獲自BASF公司的Lupranat M 20 S，獲自Huntsman 7>司的Suprasec 5025，和SikaForce -7010。
在第二方面中，本發明涉及在製備包括雙組分聚氨酯粘合劑組合 物的聚氨酯粘合劑組合物中適合於用作多羥基化合物基礎部分的多羥 基化合物組合物，所述聚氨酯粘合劑組合物包括包含催化劑的多羥基 化合物基礎部分和低粘度的不含溶劑的MDI硬化劑。
優選催化劑是熱活化延遲作用的催化劑。
本發明的多羥基化合物組合物也可進一步包括在粘合劑組合物中 常用的組分，例如以上結合本發明的粘合劑組合物所述的添加劑或填料。
第三方面，本發明涉及由通過膠接待組裝的許多部件組裝物體的 方法，該方法包括下述步驟提供待使用膠接組裝的許多部件；在待 連接的表面處施加包括雙組分聚氨酯粘合劑組合物的粘合劑組合物， 所述粘合劑組合物包括包含催化劑的多羥基化合物基礎部分和低粘度 的不含溶劑的MDI硬化劑；組裝該物體，並加熱膠接的自由端到活化 催化劑的溫度。
已發現，儘管僅僅將膠接的自由端置於增加的溫度下活化催化劑， 通過膠接來進行膠接的快速固化，從而允許移動使用粘合劑組合物組 裝的組件，並因此允許在同一工作日內使用相同的位點組裝另一組件。
在優選的實施方案中，催化劑是得到以上所述優點的熱活化延遲 作用的聚氨酯催化劑。
催化劑優選在高於60X:的溫度下活化以加速固化，以便當在最高
可為30x:或者在更溫暖的氣候下甚至更高的環境溫度下得到合適的 表幹時間。
優選實施方案的說明
參考示出了本發明優選實施方案的附圖，更詳細地解釋本發明。 參考圖1，圖1圖示且部分分解地示出了在根據本發明製造的卡 車、拖車或半拖車的車身的頂板和左側面板以及左側面板和底板之間
的連接。由具有發泡聚氨酯的芯7和增強玻璃纖維層壓體的層壓表面 6的面板製造頂板1、側壁2和底板3。在頂板1和側壁2之間為膠接 4，和在側壁2與底板3之間是另一膠接5。箭頭圖示了其中在實踐本 發明方法過程中在何處加熱連接點。在上部角落內的膠接具有65mm 的水平長度a， 2mm的厚度b和8mm的垂直長度c。在下部角落內示出 了衝擊保護長條14用以保護側板避免來自叉式升降卡車或集裝架的 損壞。
圖2圖示了圖l組件的右上角連同加熱帶的細節。頂板l和右側 壁2通過膠接4與具有金屬體10和加熱裝置11的加熱帶相連，且供 應電能的導線12置於膠接的外部端。當接通加熱帶10時，加熱膠接 4的開放端8，活化催化劑並加速固化。已發現，通過粘合劑材料膠接 的外端的活化形式足以快速地進行固化並連接壁和頂板。
圖3圖示了根據本發明的圖1和2所示的組件，其中使用膠接， 連接卡車、拖車或半拖車的車身的頂板1和側板2和底板3，其中膠 水的固化通過加熱膠接4和5的開放端用的加熱帶10和13引發，以 活化催化劑並加速固化。僅僅在組件的右側處示出了加熱帶。在最下 部分的側板提供沖擊保護長條14用以避免來自叉式升降卡車或集裝 架的損壞僅在組件的右側示出了衝擊保護長條。
使用以上公開種類的頂板和壁板和底板以及本發明的優選的粘合 劑組合物，製造上述附圖中所示的組件。在施加粘合劑組合物到待連 接的區域並使用夾具壓縮面板之後，使用加熱帶，通過加熱其外部邊 緣到60'C的溫度活化催化劑，其後發生快速固化並在90分鐘之後可 移動組件。
權利要求
1.一種粘合劑組合物，包括雙組分聚氨酯粘合劑組合物、多羥基化合物基礎部分、低粘度的不含溶劑的MDI硬化劑、熱活化延遲作用的催化劑。
2. 權利要求1的粘合劑組合物，其中多羥基化合物基礎部分包括 約25-約50重量份的一種或更多種多鞋基化合物，約50-約75重量 份的一種或更多種礦物填料和/或顏料，約2-約10重量份的除水組 分，高於約0. 1重量份的熱活化延遲作用的催化劑，和約0. 3-約1. 2 重量份的用於潤溼和穩定無機和有機顏料並改進對玻璃纖維粘合性的 一種或更多種試劑。
3. 權利要求2的粘合劑組合物，其中多羥基化合物基礎部分包括 約30-約40重量份的一種或更多種多羥基化合物，和/或約55-約 65重量份的一種或更多種礦物填料和/或顏料，和/或約3-約7重量 份的除水組分，和/或約0. 2 -約0. 5重量份的熱活化延遲作用的催化 劑，和/或約0. 8 -約1. 0重量份的用於潤溼和穩定無機和有機顏料並 改進對玻璃纖維粘合性的一種或更多種試劑。
4. 適合於在聚氨酯粘合劑組合物中用作多羥基化合物基礎部分的 多羥基化合物組合物，所述聚氨酯粘合劑組合物包括雙組分聚氨酯粘 合劑組合物、多羥基化合物基礎部分、低粘度的不含溶劑的MDI硬化 劑、熱活化延遲作用的催化劑。
5. 權利要求4的多羥基化合物組合物，其中多羥基化合物基礎部 分包括約25-約50重量份的一種或更多種多羥基化合物，約50-約 75重量份的一種或更多種礦物填料和/或顏料，約2 -約10重量份的 除水組分，高於約0.1重量份的熱活化延遲作用的催化劑，和約0.3 -約1. 2重量份的用於潤溼和穩定無機和有機顏料並改進對玻璃纖維粘合性的一種或更多種試劑。
6. 權利要求5的多羥基化合物組合物，其中多羥基化合物基礎部 分包括約30-約40重量份的一種或更多種多羥基化合物，和/或約55-約65重量份的一種或更多種礦物填料和/或顏料，和/或約3-約7 重量份的除水組分，和/或約0. 2 -約0. 5重量份的熱活化延遲作用的 催化劑，和/或約0. 8-約1. O重量份的用於潤溼和穩定無機和有機顏 料並改進對玻璃纖維粘合性的一種或更多種試劑。
7. 通過膠接，由待組裝的許多部件組裝物體的方法，該方法包括 下述步驟提供待使用膠接組裝的許多部件，在待連接的表面處施加 權利要求1 - 3之一的粘合劑組合物，組裝該物體，並加熱膠接的游離 端到活化催化劑的溫度。
8. 權利要求7的方法，其中在高於50 - 55T的溫度下催化劑加 速固化。
9. 權利要求7或8的方法，其中通過加熱帶(10，13)引發固化。
10. 在機動車中使用的物體，其中該物體包括通過權利要求1 - 3 之一的粘合劑組合物組裝的部件。
11. 權利要求10的物體，其中該物體是卡車、拖車或半拖車。
全文摘要
包括多羥基化合物基礎部分和異氰酸酯硬化劑的粘合劑組合物及其用途。可使用含雙組分聚氨酯粘合劑組合物和低粘度的不含溶劑的MDI硬化劑的粘合劑組合物，通過膠接由待組裝的許多部件組裝物體，所述雙組分聚氨酯粘合劑組合物包括含催化劑的多羥基化合物基礎部分，和甚至通過僅僅加熱膠接的自由端到活化催化劑的溫度下，將發生快速硬化，從而允許早期移動使用粘合劑組合物組裝的組件，並因此允許使用相同的位點以供在同一工作日內組裝另一組件。
文檔編號C08G18/20GK101370891SQ200680051950
公開日2009年2月18日 申請日期2006年12月22日 優先權日2005年12月23日
發明者A·茱爾 申請人:Sika技術股份公司