[发明专利]改进的交通工具玻璃粘合剂和粘合所述玻璃的方法

说明书

交叉参考声明

本申请要求2010年4月30日提交的美国临时申请No.61/330,148的权益，所述申请通过引用结合入本文。

发明领域

本发明涉及可用于将玻璃粘合到交通工具和建筑物中的粘合剂。

发明背景

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。

发明概述

本发明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80,000g/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)将本发明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。