專利名稱：含多羥基化合物基礎(chǔ)部分和異氰酸酯硬化劑的粘合劑組合物及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(chǔ)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(guò)膠接(glue joint)組裝物體中的用途。
背景技術(shù)：
當(dāng)生產(chǎn)用于卡車和拖車或半拖車用車身時(shí)，通常使用膠接，結(jié)合 各種部件，例如底板、側(cè)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(zhǎng)度。組裝卡車和拖車或 半拖車用車身的正常時(shí)間非常長(zhǎng)，這限制了生產(chǎn)速度并且需要非常大 的生產(chǎn)設(shè)施來(lái)提供適當(dāng)高的生產(chǎn)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(dòng)由通過(guò)膠接組裝的數(shù)個(gè)部件制成的車身，且仍然保留長(zhǎng)的表干時(shí)間 (open time)以允許施加粘合劑組合物并將待組裝的部件組裝起來(lái)， 且沒(méi)有與組合物早期固化有關(guān)的問(wèn)題。此外，需要一種粘合劑組合物，

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)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(chǔ)部分和低 粘度的不含溶劑的MDI硬化劑。
在第二方面中，本發(fā)明涉及在制備聚氨酯粘合劑組合物中適合于 用作多羥基化合物基礎(chǔ)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(chǔ)部分和低粘度的不含溶劑的MDI硬化劑。
在第三方面中，本發(fā)明涉及通過(guò)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(chǔ)部分和低 粘度的不含溶劑的MDI硬化劑；組裝該物體，并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(fā)明涉及在機(jī)動(dòng)車中使用的物體，其中該物體 包括通過(guò)以上定義的粘合劑組合物組裝的部件。


參考附圖，更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中
圖1圖示且部分分解地示出了在根據(jù)本發(fā)明制造的卡車、拖車或 半拖車的車身的頂板與側(cè)板和側(cè)板與底板之間的連接，
圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明制造組件的頂角且示出了加熱帶，和
圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明的組件，它顯示出兩個(gè)加熱帶。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)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(chǔ)部分和低 粘度的不含溶劑的MDI硬化劑。
在活化催化劑之后，本發(fā)明的粘合劑組合物在90分鐘內(nèi)充分地固 化，以允許使用粘合劑組合物組裝的組件移動(dòng)，并因此允許使用相同 的位點(diǎn)以供在同一工作日內(nèi)組裝另一組件。
優(yōu)選催化劑是熱活化延遲作用的催化劑。
因此，已發(fā)現(xiàn)，可通過(guò)簡(jiǎn)單地加熱膠接的自由暴露端，活化催化 劑，進(jìn)行本發(fā)明的粘合劑組合物的快速固化，之后通過(guò)本發(fā)明的粘合 劑組合物快速地進(jìn)行固化，從而在短時(shí)間內(nèi)提供充足的強(qiáng)度以供移動(dòng) 組裝的部件。
粘合劑應(yīng)當(dāng)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(cè)壁、底板或側(cè)板之類的單元。因此，該 粘合劑應(yīng)當(dāng)為糊劑形式，優(yōu)選其粘度為約1， 000， OOOmPa. s(在23匸和
50%相對(duì)濕度(RH)下，布魯克費(fèi)爾德室溫粘度(BrookfieldRTV)7/2. 5)。 本發(fā)明的粘合劑組合物也可進(jìn)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(chǔ)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， 高于約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 量份用于潤(rùn)濕和穩(wěn)定無(wú)機(jī)和有機(jī)顏料并改進(jìn)對(duì)玻璃纖維粘合性的一種 或更多種試劑。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，多羥基化合物基礎(chǔ)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重量份用于潤(rùn)濕和穩(wěn)定無(wú)機(jī)和有機(jī)顏料并改進(jìn)對(duì)玻 璃纖維粘合性的一種或更多種試劑。
在本發(fā)明最優(yōu)選的實(shí)施方案中，多羥基化合物基礎(chǔ)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重量份用于潤(rùn)濕和穩(wěn)定無(wú)機(jī)和有機(jī)顏料并改進(jìn)對(duì)玻璃纖 維粘合性的一種或更多種試劑的結(jié)合物。
已發(fā)現(xiàn)，這種多羥基化合物基礎(chǔ)部分在最初密閉的包裝內(nèi)具有至 少3月的貨架壽命。
由具有以上提及的優(yōu)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，制備本發(fā)明的雙組分粘合劑組合物。
通過(guò)混合100重量份的組分A與19重量份的組分B，制備粘合劑 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 物的表干時(shí)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下固化之后的肖氏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(jù)美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(ASTM) D445-94在 25匸下測(cè)量的粘度為300 - 360cSt,基于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厘泊(cps )， 優(yōu)選蓖麻油和基于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;或沉淀 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(diào)節(jié)多羥基化合物組 分的粘度。
顏料可合適地為賦予本發(fā)明的粘合劑組合物灰色或優(yōu)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F(xiàn)urnace 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(fù)面影響，例如在粘合劑組 合物的硬化過(guò)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(yōu)選約0. 2 - 0. 5重量份，從而產(chǎn)生約1小時(shí)相對(duì)長(zhǎng)的表干時(shí) 間，提供合理的時(shí)間來(lái)施加粘合劑組合物，提供非常短的固化時(shí)間允 許在活化催化劑之后小于90分鐘內(nèi)移動(dòng)使用粘合劑組合物組裝的組 件。當(dāng)添加較大量的催化劑時(shí)，獲得有損于表干時(shí)間的非常短的固化 時(shí)間，這對(duì)于實(shí)際目的來(lái)說(shuō)可能太短。合適的催化劑基于環(huán)胺l,5-二 氮雜雙環(huán)[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(yōu)選催化劑是熱活化延遲作用的催化劑，它在高于約50 - 55X:的
溫度下，例如在高于60t:加速固化，從而使得能在處理粘合劑組合物
時(shí)通常發(fā)生的溫度產(chǎn)生長(zhǎng)的表干時(shí)間，并在約70匸下提供數(shù)量級(jí)為5 分鐘的非常短的擠壓時(shí)間(press time),縮短組合物所需的固化時(shí)間。
用于潤(rùn)濕和穩(wěn)定無(wú)機(jī)和有機(jī)顏料并改進(jìn)對(duì)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(nèi)具有最多18個(gè)碳原子的烷基苯，合適地十二烷基苯，或乙 酰丙酮，溶劑基體系的分散添加劑例如由Tego生產(chǎn)并可獲自于 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(rùn)濕和分散添加劑。
改進(jìn)對(duì)玻璃纖維粘合性的試劑可以是諸如乙酰丙酮、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(biāo)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(yōu)選使用乙酰丙酮。
本發(fā)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(gòu)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(fā)明涉及在制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于用作多羥基化合物基礎(chǔ)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(chǔ)部分和低粘度的不含溶劑的MDI硬化劑。
優(yōu)選催化劑是熱活化延遲作用的催化劑。
本發(fā)明的多羥基化合物組合物也可進(jìn)一步包括在粘合劑組合物中 常用的組分，例如以上結(jié)合本發(fā)明的粘合劑組合物所述的添加劑或填料。
第三方面，本發(fā)明涉及由通過(guò)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(chǔ)部分和低粘度 的不含溶劑的MDI硬化劑；組裝該物體，并加熱膠接的自由端到活化 催化劑的溫度。
已發(fā)現(xiàn)，盡管僅僅將膠接的自由端置于增加的溫度下活化催化劑， 通過(guò)膠接來(lái)進(jìn)行膠接的快速固化，從而允許移動(dòng)使用粘合劑組合物組 裝的組件，并因此允許在同一工作日內(nèi)使用相同的位點(diǎn)組裝另一組件。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中，催化劑是得到以上所述優(yōu)點(diǎn)的熱活化延遲 作用的聚氨酯催化劑。
催化劑優(yōu)選在高于60X:的溫度下活化以加速固化，以便當(dāng)在最高
可為30x:或者在更溫暖的氣候下甚至更高的環(huán)境溫度下得到合適的 表干時(shí)間。
優(yōu)選實(shí)施方案的說(shuō)明
參考示出了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的附圖，更詳細(xì)地解釋本發(fā)明。 參考圖1，圖1圖示且部分分解地示出了在根據(jù)本發(fā)明制造的卡 車、拖車或半拖車的車身的頂板和左側(cè)面板以及左側(cè)面板和底板之間
的連接。由具有發(fā)泡聚氨酯的芯7和增強(qiáng)玻璃纖維層壓體的層壓表面 6的面板制造頂板1、側(cè)壁2和底板3。在頂板1和側(cè)壁2之間為膠接 4，和在側(cè)壁2與底板3之間是另一膠接5。箭頭圖示了其中在實(shí)踐本 發(fā)明方法過(guò)程中在何處加熱連接點(diǎn)。在上部角落內(nèi)的膠接具有65mm 的水平長(zhǎng)度a， 2mm的厚度b和8mm的垂直長(zhǎng)度c。在下部角落內(nèi)示出 了沖擊保護(hù)長(zhǎng)條14用以保護(hù)側(cè)板避免來(lái)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(xì)節(jié)。頂板l和右側(cè) 壁2通過(guò)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(yīng)電能的導(dǎo)線12置于膠接的外部端。當(dāng)接通加熱帶10時(shí)，加熱膠接 4的開(kāi)放端8，活化催化劑并加速固化。已發(fā)現(xiàn)，通過(guò)粘合劑材料膠接 的外端的活化形式足以快速地進(jìn)行固化并連接壁和頂板。
圖3圖示了根據(jù)本發(fā)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(cè)板2和底板3，其中膠 水的固化通過(guò)加熱膠接4和5的開(kāi)放端用的加熱帶10和13引發(fā)，以 活化催化劑并加速固化。僅僅在組件的右側(cè)處示出了加熱帶。在最下 部分的側(cè)板提供沖擊保護(hù)長(zhǎng)條14用以避免來(lái)自叉式升降卡車或集裝 架的損壞僅在組件的右側(cè)示出了沖擊保護(hù)長(zhǎng)條。
使用以上公開(kāi)種類的頂板和壁板和底板以及本發(fā)明的優(yōu)選的粘合 劑組合物，制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(qū)域并使用夾具壓縮面板之后，使用加熱帶，通過(guò)加熱其外部邊 緣到60'C的溫度活化催化劑，其后發(fā)生快速固化并在90分鐘之后可 移動(dòng)組件。
權(quán)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(chǔ)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(quán)利要求1的粘合劑組合物，其中多羥基化合物基礎(chǔ)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，高于約0. 1重量份的熱活化延遲作用的催化劑，和約0. 3-約1. 2 重量份的用于潤(rùn)濕和穩(wěn)定無(wú)機(jī)和有機(jī)顏料并改進(jìn)對(duì)玻璃纖維粘合性的 一種或更多種試劑。
3. 權(quán)利要求2的粘合劑組合物，其中多羥基化合物基礎(chǔ)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重量份的用于潤(rùn)濕和穩(wěn)定無(wú)機(jī)和有機(jī)顏料并 改進(jìn)對(duì)玻璃纖維粘合性的一種或更多種試劑。
4. 適合于在聚氨酯粘合劑組合物中用作多羥基化合物基礎(chǔ)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(chǔ)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(quán)利要求4的多羥基化合物組合物，其中多羥基化合物基礎(chǔ)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，高于約0.1重量份的熱活化延遲作用的催化劑，和約0.3 -約1. 2重量份的用于潤(rùn)濕和穩(wěn)定無(wú)機(jī)和有機(jī)顏料并改進(jìn)對(duì)玻璃纖維粘合性的一種或更多種試劑。
6. 權(quán)利要求5的多羥基化合物組合物，其中多羥基化合物基礎(chǔ)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重量份的用于潤(rùn)濕和穩(wěn)定無(wú)機(jī)和有機(jī)顏 料并改進(jìn)對(duì)玻璃纖維粘合性的一種或更多種試劑。
7. 通過(guò)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(quán)利要求1 - 3之一的粘合劑組合物，組裝該物體，并加熱膠接的游離 端到活化催化劑的溫度。
8. 權(quán)利要求7的方法，其中在高于50 - 55T的溫度下催化劑加 速固化。
9. 權(quán)利要求7或8的方法，其中通過(guò)加熱帶(10，13)引發(fā)固化。
10. 在機(jī)動(dòng)車中使用的物體，其中該物體包括通過(guò)權(quán)利要求1 - 3 之一的粘合劑組合物組裝的部件。
11. 權(quán)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(chǔ)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(guò)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(chǔ)部分，和甚至通過(guò)僅僅加熱膠接的自由端到活化催化劑的溫度下，將發(fā)生快速硬化，從而允許早期移動(dòng)使用粘合劑組合物組裝的組件，并因此允許使用相同的位點(diǎn)以供在同一工作日內(nèi)組裝另一組件。
文檔編號(hào)C08G18/20GK101370891SQ200680051950
公開(kāi)日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2006年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月23日
發(fā)明者A·茱爾 申請(qǐng)人:Sika技術(shù)股份公司