[发明专利]无溶剂两组分聚氨酯活性粘合剂及其在车辆夹层内镶板生产中的应用

说明书

本发明涉及无溶剂两组分粘合剂，用这种粘合剂喷涂的粘合剂膜可以加工若干小时。这种粘合剂较好是用于夹层型结构的车辆内镶板，如车顶衬里，在此，粘合剂一方面用来将平板材料(如泡沫板、玻璃纤维垫及装饰材料)粘合在一起，另一方面用来增加夹层构造的刚性。

粘合剂已经用于上述的应用场合。例如，上述的夹层可在热和压力的影响下用可从市场上得到的由聚乙烯，聚丙烯或聚酰胺制成的热塑性薄膜粘合在一起。然而，这种粘合保留了其固有热塑性质，因此不能耐受高温应力，例如，在110℃贮存48小时后不可能不脱落。此外，这种类型的粘合剂是一种挠性热塑性材料，不能增加夹层结构的刚性。

德国公开3,543,120中所述聚氨酯热熔粘合剂由于其固有的性质也不能增加夹层结构的刚性。

实际中使用的另一种方法是利用具有NCO基团并含有一部分溶剂的预聚物。这种材料在大气水分存在下能固化。但是，除了与其中所含的溶剂有关的缺点之外，这种类型的夹层结构(提供粘合剂以得到模塑部件)的加工时间被限制到仅有20分钟。因此不可能进行灵活的生产，即在一个地方大量生产夹层结构，然后在另一个地方进行加压。

最后，两组分活性粘合剂是已知的，且可例如低分子多异氰酸酯和低分子多元醇制备，例如可特别参见Polyurethan handbuch，CarlHanser Verlag，Munich，Vienna，1993，643页以后。例如，充分支化的短链多元醇与少量过量的多异氰酸酯混合可以得到一种确定的固化刚性粘合剂。这类型粘合剂的粘合力和弯曲刚度相当于一般的要求。然而，其缺点是加工时间短，最长为40分钟。

在实际中，要求粘合剂可以在约长达8小时的一个工作班中用所谓的冷成形和所谓的热成形加压工艺进行加工。这种工艺的不同在下面实例1和3中进行解释。美国专利4,166,303中所述的聚氨酯组合物不符合这些要求。

因此，本发明的目的是开发一种既能满足经济方面、良好粘合方面以及增加弯曲刚度方面的要求又能满足1-10小时之间的灵活可加工性方面的要求的粘合剂。令人惊奇的是，这个目可用本发明的粘合剂来达到。

本发明提供了无溶剂两组分聚氨酯活性粘合剂，其中包含：

(A)一种基于二苯甲烷二异氰酸酯的多异氰酸酯组分；

(B)一种含有最多3个OH基团的含水多元醇组分，水含量为0.25-2.0％(重量)，OH值为300-600，较好为350-550；和任选地

(C)辅助物质和添加剂，

其中组分(A)和组分(B)的量按一定比例以便使异氰酸酯指数为120-250。

在本发明优选的具体实施方案中，组分(B)的水含量是0.5-1.1％(重量)，异氰酸酯指数是140-170。

本发明也涉及该无溶剂两组分聚氨酯活性粘合剂在夹层型车辆内镶板，尤其汽车内镶板生产中的用途。

本发明最基本的是相当高的水含量和高的NCO指数。这两个特征对聚氨酯活性粘合剂来说是独特的。但是，如果没有这些特征，该粘合剂就不能满足所企望的目的。例如，不具有这些规定特性的组合物的加工时间仅为约40分钟(如下面比较实例2所说明的)，而不是可高达15小时，如对一次生产试验近似测定的。

按照本发明的粘合剂以混合物为基准计，含有60-70％(重量)的(A)，即一种基于二苯甲烷二异氰酸酯的多异氰酸酯组分(即一种“MDI”组分)0和30-40％(重量)的(B)，即一种多元醇组分。

这两种组分(A)和(B)用为聚氨酯而开发的两组分高压技术的方法进行混合，然后在要被粘合的基质上铺展成薄层(单位面积重量约50-100克/米²)。在室温下施用粘合剂。涂布了粘合剂的平板基质，例如背衬织物、玻璃毡、或基质上的切断组纱、泡沫板以及装饰性材料依次铺放在一起，再压在一起，形成一种夹层结构。这种夹层结构可用下列工艺进行加工，以得到一种模塑件，如车顶衬里。

在所谓冷成形工艺中，将冷夹层结构放入加热模(80-130℃)中并将该模盖上。于是该夹层结构就受到冷压，因为该模两半中的热量仅在封密的模中才具有影响力。

在所谓热成形工艺中，夹层结构在一个加热工段中预热到130-200℃，然后放入冷模中。

这两种工艺从技术上讲都已完全成熟，且已加工了相当数量的各种制品。直到目前为止，还只能得到具有所述缺点的上述先有技术的粘合剂。