[发明专利]无水固化的基于多异氰酸酯的胶粘剂

说明书

本发明涉及胶粘剂，其特征在于它们在不存在水和室温下固化以形成异氰脲酸酯基团。

本发明涉及具有异氰酸酯基团与异氰酸酯反应性基团的高比率的胶粘剂和涂料及其用途。这些胶粘剂的特征在于它们在不存在水和室温下固化以形成异氰脲酸酯基团。

在现有技术中，在室温下固化的基于多异氰酸酯的胶粘剂是已知的（Leimenstoll, Stepanski, Polyurethanklebstoffe, Springer Fachmedien,Wiesbaden, 2016；EP 1 343 832 B1；EP 2 566 906 A1）。通过聚脲的形成介导这种固化。这种方法需要水，其与异氰酸酯基团反应以释放二氧化碳，从而形成胺，其随后与异氰酸酯基团反应以形成脲基团。

因此，这样的胶粘剂组合物不适用于在没有潮湿室内空气到达粘合接头的情况下将干燥基底互相粘合的应用。此外，在形成过程中的二氧化碳形成是不利的，因为这在粘合接头中造成气泡，其减弱粘合的稳定性。随着粘合接头的厚度增加，这一问题变得更严重，因为越大量的胶粘剂也产生相应地更多二氧化碳。通过使用噁唑烷作为化学封闭的扩链剂，虽然可减少二氧化碳的形成，但不得不接受由噁唑烷释放的挥发性封闭剂造成的显著恶臭污染和VOC排放。

由多元醇和异氰酸酯组成的双组分体系作为胶粘剂也是已知的（Leimenstoll,Stepanski, Polyurethanklebstoffe, Springer Fachmedien Wiesbaden 2016；EP 1 343832；CN107652939；Z. Zaggias, R. Karrer, L. Thiele, Adhäsion Kleben undDichten, 40, 7, 1996第26页）。这些胶粘剂的机械性质极大取决于这两种组分的正确混合比，因为这直接影响该聚合物的交联程度。

对于上文提到的胶粘剂，包含过渡金属，特别是锡的化合物常用作催化剂，因为它们可特别好地计量并表现出高反应性。但是，这些过渡金属化合物留在粘合处中的事实往往不合意，因为这些也催化逆反应，即氨基甲酸酯键的裂解，并且过渡金属化合物的使用可能使得在某些情况下必须相应地标注胶粘剂配方。

US 5,556,934描述了用于粘合刷子的鬃毛的可聚合组合物。异氰酸酯基团与异氰酸酯反应性基团的摩尔比绝不能高于4: 1以防止泡沫形成。

US 2002/0091222描述了用于粘合橡胶的可聚合组合物，其在室温下固化。主要交联机制是聚脲的形成。通过形成异氰脲酸酯基团而使异氰酸酯基团与彼此交联仅意在减少过量的异氰酸酯基团。因此异氰酸酯基团与异氰酸酯反应性基团的摩尔比为最多2.2:1.0。

本发明的目的是提供在没有添加水或空气水分的情况下在室温下固化并在这些条件下特别适用于制造厚粘合接头的涂料组合物。

在第一实施方案中，本发明涉及涂料组合物，其包含

a) 具有至少1.5的平均异氰酸酯官能度的多异氰酸酯组合物A；和

b) 至少一种催化剂B，其在23℃下催化NCO基团反应成异氰脲酸酯基团和/或脲二酮基团；

其中基于涂料组合物的总重量计，所述涂料组合物的异氰酸酯含量为至少5重量%。

在一个优选实施方案中，根据本发明的涂料组合物包含至少一种化合物C，其包含每分子平均至少1.0个对异氰酸酯基团呈反应性的基团。

在另一个实施方案中，根据本发明的涂料组合物包含填料D。

在再一实施方案中，根据本发明的涂料组合物包含添加剂E。

“涂料组合物”是适用于用固化膜涂覆表面的上述组分的混合物。该涂料组合物特别优选用作用于两个工件的牢固粘合的胶粘剂。在此，在使两个表面互相接触之前将涂料组合物施加到这两个表面的至少一个上。该涂料组合物可任选包含如本申请中下面进一步定义的附加组分。