[发明专利]可用红外辐射固化的潜伏型双组分聚氨基甲酸酯胶粘剂

说明书

公开潜伏型双组分聚氨基甲酸酯胶粘剂，在通过施加红外辐射来固化时快速产生胶粘强度，所述胶粘剂含有：多元醇组分，包括羟基当量为400到2000且标称羟基官能度为2到4的一种或多种多元醇、一种或多种脂族二醇扩链剂以及一种或多种潜伏型室温有机金属催化剂；b)聚异氰酸酯组分，含有一种或多种聚异氰酸酯化合物，且v)羧酸封端的环脒化合物以及vi)酚封端的环脒化合物各自能够定位于所述多元醇组分或所述异氰酸酯组分中。进一步公开使用所述潜伏型双组分聚氨基甲酸酯胶粘剂将结构粘合在一起的方法。

技术领域

公开潜伏型双组分聚氨基甲酸酯胶粘剂，在通过施加红外辐射来固化时快速产生胶粘强度。进一步公开使用潜伏型双组分聚氨基甲酸酯胶粘剂将结构粘合在一起的方法。

背景技术

聚氨基甲酸酯是一种众所周知类型的胶粘剂。其含有现场固化以形成胶粘剂层的前体材料。聚氨基甲酸酯胶粘剂以单组分类型和双组分类型出现。单组分类型通常呈现湿固化或热活化固化。双组分类型由包括一种或多种聚异氰酸酯化合物的树脂组分以及包括一种或多种多元醇的固化剂组分组成。当两种组分混合时，聚异氰酸酯和多元醇反应以形成固化的聚氨基甲酸酯胶粘剂。聚氨基甲酸酯胶粘剂可在室温下或在暴露于某些条件(其中的实例是高温)时经调配以固化。随着胶粘剂固化，其可与多种类型的衬底形成强胶粘剂粘合。

双组分可固化组合物用于各种应用中，例如胶粘剂、涂层、发泡材料和类似物。双组分组合物用于需要快速固化的应用，特别是当两种组分在彼此接触时无法稳定储存的情况下。稳定储存意指所述组合物在存放时不会固化。需要胶粘剂组合物呈现适合的凝固时间且快速固化。“凝固时间”是指在两种组分混合之后胶粘剂保持可流动且能够粘合到衬底的时间量。

获得长凝固时间和快速固化的一种方法是调配胶粘剂以具有热活化固化。这类胶粘剂在环境温度下缓慢固化，进而允许在涂覆胶粘剂并且放置衬底时胶粘剂保持可流动。随后将所得组合件加热到高温，在所述高温下进行快速固化。

使用常规固化炉的加热往往缓慢且昂贵，并且可能并不非常适合于大型或复杂组合件。为降低成本且加速固化，已研发出红外加热方法。与对流炉相比，这些方法使衬底/胶粘剂组合件更加快速地达到固化温度。

红外加热方法可用于部分地固化胶粘剂以产生足够的初始粘合强度，从而允许在后阶段制造操作中处理粘合的组合件，同时允许后续产生完全固化。这一方法可加速制作过程，因为在后续制造步骤能够进行之前不必等待胶粘剂完全固化。

红外加热的另一优势在于可将其定向，因此仅加热组合件的特定位置。这允许点固化，即仅固化胶粘剂的预定部分。在施加局部加热的地方形成局部的强胶粘剂粘合。即使大量胶粘剂保持未固化或仅部分地固化，这些局部的粘合对组合件提供可控制的足够强度。这一方法节约时间，因为与固化整个组合件相比，局部加热可更加快速地完成，并且节约能量，因为仅需要加热组合件的一部分。可在环境温度下进行后续完全固化，或者如果需要高温固化，那么这一完全固化步骤有时可与另一制造步骤(如喷涂固化步骤)结合以节约成本并加速制作速率。

双组分快速固化双组分胶粘剂公开于WO2014/040909和US2015/0203728中。这类双组分胶粘剂系统提供受限灵活性。过程灵活性可被定义为长凝固时间，即在将胶粘剂涂覆到第一衬底与使用胶粘剂将第二衬底接合到第一衬底之间的时间。需要进一步长混合器独立时间(混合双组分胶粘剂可保持于在两次施加之间的混合器装置(静态或动态)中而不胶凝的时间)以减少冲洗间隔并且因此减少浪费。如快速强度建立所证明，一旦凝固时间窗口关闭，那么需要快速固化以在最终组合组分之后尽快提供处理强度。

因此，需要的是提供长凝固时间、一小时后足够的固化强度以允许处理粘合部件以及在存放至少一个月之后的低反应性损失的双组分胶粘剂，需要的是使用双组分胶粘剂的粘合方法，其允许合理的时间来用安置于衬底之间的胶粘剂使衬底彼此接触且定位，其中可在约一小时后处理衬底且胶粘剂保持至少一个月的明显反应性以使得胶粘剂粘合的最终固化可在至少一个月之后实现。

发明内容