[發明專利]用于以更高熱穩定性粘合的水性預處理

有效

• 申請號: 201880026517.4
• 申請日: 2018-05-09
• 公開（公告）號: CN110546220B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: R·多尼爾;S·福奈拉
• 申請（專利權）人: SIKA技術股份公司
• 主分類號: C09D183/08
• 分類號: C09D183/08;C03C17/30;C09D5/00;C09D183/14
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 馮奕

本發明涉及水性組合物，所述水性組合物包含：a)至少一種具有至少一個環氧基團和至少一個與Si鍵合的可水解基團的環氧硅烷，b)至少一種非離子潤濕劑，和c1)0.2重量％至2重量％的至少一種具有至少一個巰基和至少一個與Si鍵合的可水解基團的巰基硅烷，以及足以使所得組合物的pH介于1和6之間的水溶性酸，前提是環氧硅烷以0.2重量％至1重量％的量存在；或c2)以水性組合物的總重量計0.1重量％至1重量％的水溶性有機鈦酸酯，以及足以使所得組合物的pH介于8和14之間的水溶性堿，前提是環氧硅烷以0.2重量％至0.5重量％的量存在。根據本發明的組合物可以配制成儲存穩定的單組份組合物并且作為增粘劑能夠實現具有特別高熱穩定性的粘合。

技術領域

本發明涉及適合作為增粘劑組合物的組合物，特別是水性單組分組合物或雙組分組合物，該組合物的制備方法及其用途。

背景技術

粘合是一種廣泛使用的結合技術。但是，一些基材(粘合基底)在粘合時可能存在問題，因為它們不能與某些粘合劑建立粘附或者只能建立不足的粘附，或者會隨時間喪失粘附性，特別是在要求苛刻的環境條件下。出于該原因，長期以來使用增粘劑組合物，所述增粘劑組合物先于粘合劑施加至基材上從而在基材和粘合劑之間形成中間層以改善粘合。增粘劑組合物的一個特別重要的應用領域是汽車制造，特別是在“無窗框安裝”中使窗玻璃與車身粘合。

通常，此類組合物基于有機硅烷，所述有機硅烷能夠為玻璃和其他材料的粘合提供理想的中間層。特別地，這種增粘劑組合物用作底漆和活化劑，即用作改善粘合的打底劑。為了確保迅速閃蒸，此類組合物通常包含惰性、易揮發的溶劑。然而，就環境相容性和工作安全而言，含有有機溶劑是不利的。基于有機硅烷并且含有水作為溶劑的水性增粘劑組合物是已知的。但是它們具有一些缺點。硅烷基水性增粘劑組合物的問題是它們要么具有相對低的儲存穩定性和足夠的反應性，要么具有不足的反應性和足夠的穩定性。這是因為所使用的硅烷具有可水解官能團，所述官能團在與水混合時會水解形成硅醇基團(Si-OH)。這樣的硅醇基團經常是反應性的并且彼此自發地縮合并且形成高分子量的縮合產物，這導致在增粘劑組合物中的不溶性沉淀和功能受損。

另外，在這種水性增粘劑組合物中使用氨基硅烷和/或巰基硅烷是已知的。巰基硅烷或氨基硅烷-巰基硅烷-混合物在水中的乳化特別困難，因為巰基硅烷在硅烷基團水解之前不溶于水。為了將這些硅烷引入水中，必須在水解之前確保完全均勻的分布。另外，必須用酸(例如乙酸)調節pH，從而盡可能減慢作為后續反應而發生的縮合。因此，硅烷和水必須迅速均勻地混合，這需要特殊的混合裝置。

其結果是水性增粘劑組合物通常以雙組分體系(例如來自Sika Schweiz AG的Sika-100)的形式出售，并且在使用前需要現場混合過程來混合兩種組分。重要的是，這兩種組分需要伴隨劇烈攪動非常迅速地均勻混合。為此，需要專門開發的設備(“振動器”)。配制之后，混合完成的產品的儲存穩定性(“適用期”)不超過30天。

然而，該問題有可能已通過EP2951244中教導的特殊制劑得以解決。該文獻中公開的水性增粘劑組合物即使以單組分制劑的形式也具有極好的儲存穩定性。

然而，盡管有這些進展，基于有機硅烷的水性增粘劑組合物仍然具有一些缺點，這些缺點限制了它們對于高要求粘合的應用。特別地，相比于基于有機溶劑的增粘劑，基于這種增粘劑的粘合通常具有較差的熱穩定性。如果與特定的粘合劑結合使用，當粘合長時間暴露于高溫氣候時，可能會導致問題，因為在這種情況下，一段時間后某些基材(特別是玻璃)會失去穩定性。

發明內容

因此，本發明的目的是提供具有優異的儲存穩定性的基于硅烷的水性增粘劑組合物，使得該水性組合物也可以以單組分水性增粘劑體系的形式出售，并且還可以進行更簡單的混合而無需特殊的混合裝置，此外還能實現粘合的明顯改善的熱穩定性。