CN104870587B

CN104870587B - 双重作用粘合剂组合物

Info

Publication number: CN104870587B
Application number: CN201380054868.3A
Authority: CN
Inventors: P.J.C.福斯特斯
Original assignee: Bostik SA
Current assignee: Bostik SA
Priority date: 2012-08-31
Filing date: 2013-08-30
Publication date: 2017-07-14
Anticipated expiration: 2033-08-30
Also published as: EP2890751A2; BR112015004304A2; AU2013310878A1; CN104870587A; BR112015004304A8; AU2013310878C1; AU2013310878B2; WO2014033273A3; US20150210908A1; WO2014033273A2; US9598619B2

Abstract

本发明涉及单组分粘合剂组合物，其包含潮气交联的甲硅烷基改性聚合物和基于有机粘土的流变控制剂，所述基于有机粘土的流变控制剂为烷基铵盐改性矿物粘土混合物。此外，本发明涉及双组分粘合剂组合物，其包含第一组分A），其包含潮气交联的聚合物和基于有机粘土的流变控制剂；和基于水的第二组分B），其在与组分A）混合后与其反应。此外，本发明涉及所述粘合剂组合物的制备方法。

Description

双重作用粘合剂组合物

本发明涉及单组分粘合剂组合物和双组分粘合剂组合物，包含所述双组分粘合剂组合物的零件配套元件，制备所述粘合剂组合物的方法，和通过潮气活化而有用的粘合剂组合物，以及双组分双重作用粘合剂。

背景

在工业中且也在家庭环境中，使用粘合剂或密封剂将类似或互相不同的材料(例如金属的和/或非金属的基底)结合在一起。各种单组分和双组分粘合剂是已知的。在室温下(23℃)固化的单组分(1K)和双组分(2K)粘合剂都是已知的，所以其被称为1K-RTV或2K-RTV(室温硫化)粘合剂。在更高的温度或更低的温度下固化的粘合剂也是已知的。双组分组合物包含至少两种组分；每种组分含有与在另一种组分中的材料反应以形成固化的树脂的材料。两种组分通常都能够流动从而它们可容易地被混合。

已知有几种类型的双组分粘合剂体系，例如基于聚氨酯或环氧树脂的体系或基于潮气交联的聚合物的体系。本发明涉及后者，即潮气交联的聚合物。

双组分潮气交联的粘合剂体系的组分之一含有大体上无水的聚合物或树脂，其借助于潮气(即水)和任选地一种交联催化剂固化。另一种组分包含潮气(例如以水的形式)。在潮气交联的聚合物和所述潮气结合后，发生交联反应以形成所述粘合剂。由于潮气(例如水)的存在会导致粘合剂的固化，包含潮气交联的粘合剂的单组分粘合剂不含有效量的水(即通常少于0.5w/w％(wt.％))。在施加所述1K粘合剂后与空气中的潮气接触后发生固化。

单组分和双组分粘合剂体系通常都包含流变控制剂，对于2K体系所述流变控制剂在任一种组分或两种组分中。粘合剂或密封剂一定要在不同的时间显示出不同的流变特征。在施加时，需要好的流动特征而就在施加后需要高粘度行为以达到其高的粘着作用。由此粘合剂组合物的流变特征需要以非常精确的方式被控制。

这些流变控制剂增加粘合剂的粘度且因此提供所谓的早期强度，其指就在施加粘合剂后和在粘合剂的交联和/或固化之前的强度。因此流变控制剂被用于在紧接着施加粘合剂之后直至交联已充分进行的期间内提供粘合剂组合物的足够的粘着性。若，例如，使用粘合剂以固定板(plate)在垂直表面上，所述板应在聚合物交联所需的时间段内保持其位置，而不会掉落或滑落下。

不足够的早期强度的一个劣势为待结合在一起的零件(parts)不得不被机械地(或人为地)固定在位置上直至结合已形成足够的强度，其是不期望的。

已知的单组分和双组分粘合剂的另一劣势为流变控制剂增加粘度至这样的程度以致粘合剂的施加受损害。对于2K粘合剂，被加到任一种组分中或两种组分中的流变控制剂增加粘度至这样的程度以致i)相对粘性组分与相对流动的(liquid，更小的粘性)组分或ii)两种相对粘性组分的混合是困难的。在两种组分之间的兼容性不足以通过简单的方法获得均质的混合。需要彻底的混合以获得潮气交联的聚合物的有效和快速的活化。为了两种组分的均匀混合，需要专门的设备，其不是有益的。

因此本发明的一个目的是提供单组分和双组分粘合剂组合物，其解决现有技术粘合剂的一个或更多个上述问题。

发明内容

本发明涉及粘合剂组合物，其通过潮气活化而有用，所述粘合剂组合物包含潮气交联的聚合物和非活化的基于有机粘土的流变控制剂，所述潮气交联的聚合物选自甲硅烷基改性聚合物(SMP)，优选地选自改性甲硅烷基(MS)聚合物或甲硅烷基封端的聚合物，所述流变控制剂为烷基铵盐改性的矿物粘土混合物并具有少于0.5w/w.％的水含量。

在第一方面中，本发明涉及单化合物粘合剂组合物。

在第二方面中，本发明涉及双组分粘合剂组合物，其包含：组分A)，其基于潮气交联的聚合物并包含基于有机粘土的流变控制剂，所述潮气交联的聚合物选自甲硅烷基改性聚合物(SMP)，优选地选自改性甲硅烷基(MS)聚合物或甲硅烷基封端的聚合物，所述基于有机粘土的流变控制剂为烷基铵盐改性矿物粘土混合物(其中控制剂优选地是非活化的)；和组分B)，其包含水。

在以下段落中讨论本发明的第一和/或第二方面的实施方案。

在一个实施方案中，组分A)包含水，其量等于或小于0.5w/w.％，优选地0.3w/w.％或更小，更优选地0.1w/w.％或更小，其基于组分A)的重量。

在另一个实施方案中，所述流变控制剂包含水，其量等于或小于0.5w/w.％，优选地0.3w/w.％或更小，更优选地0.1w/w.％或更小，其基于所述流变控制剂的重量。

由此，所述流变控制剂为烷基铵盐改性矿物粘土混合物(即，矿物粘土混合物或共混物(blend)，已使用烷基铵盐将其改性)。

在又一实施方案中，所述流变控制剂以非活化的形式存在。在1K体系的情况中通过来自周围空气中的潮气(例如水)或在2K体系的情况中通过组分B)可再活化这种非活化形式。在2K体系中，除了所述组分B)以外，可通过环境潮气进行附加的活化。

在又一实施方案中，所述1K组合物或2K体系中的组分A)具有在20,000和40,000Pas之间(优选地在22,000和35,000之间，最优选地在22,000和32,000之间)的动态粘度，其在23℃、0.1sec^-1的剪切速率下测得，和/或在3500和4500Pas之间(优选地在3750和4250之间)的动态粘度，其在23℃、1.0sec^-1的剪切速率下测得，和/或在800和1200Pas之间(优选地在900和1100Pas之间，更优选地在1000和1100Pas之间)的动态粘度，其在23℃、5.0sec^-1的剪切速率下测得。

在又一实施方案中，2K体系中的组分B)具有在2000和3500Pas之间的动态粘度，其在23℃、0.1sec^-1的剪切速率下测得，和/或在100和300Pas之间的动态粘度，其在23℃、5.0sec^-1的剪切速率下测得。

在又一实施方案中，2K体系中的组分A)与组分B)的比率在1:25和100:1之间，优选地在10:1和60:1之间，更优选地在30:1和50:1之间。换句话说，对于每重量份的组分B)，加入在1和100重量份之间的组分A)，优选地在10和60重量份之间的组分A)，更加优选地在30和50重量份之间的1K组合物或2K组合物中的组分A)。

借助按体积的份数计算组分A)与组分B)的比率也是可能的。由于组分的比重对于在本领域的技术人员是已知的，上文提及的基于重量的比率的数值可被重新计算成基于体积的比率。

在另一方面，本发明涉及包含两个容器，任选地压缩工具和任选地静态混合头的零件配套元件，其中所述两个容器各自含有双组分粘合剂组合物中的组分：第一容器包含基于潮气交联的聚合物且包含基于有机粘土的流变控制剂的组分A)；和第二容器包含组分B)，其包含水。

在另一方面，本发明涉及制备粘合剂组合物的方法，其通过将单组分组合物暴露于空气中或通过结合本发明双组分粘合剂组合物中的两种组分A)和B)，其中所述潮气交联的聚合物是交联的和/或通过将组分B)加到组分A)而被固化且其中存在于组分A)中的所述流变控制剂被所述组分B)再活化。

在一个实施方案中，就在从1K粘合剂组合物的容器中释放后的1K粘合剂组合物的早期强度或就在待结合的基底已被装配在一起之后混合组分A)和组分B)后的2K粘合剂组合物的早期强度为至少80N/2000mm²，例如在80和120N/2000mm²之间，优选地在90和120N/2000mm²之间，如按照在下文测量早期强度的方法中公开的所测量的。

在另一方面中，本发明涉及单组分双重作用粘合剂组合物，其基于潮气交联的聚合物并进一步包含基于有机粘土的流变控制剂；所述组合物在与潮气接触后显示出双重作用，其为借助所述流变控制剂的再活化的物理作用和通过所述潮气交联的聚合物的交联和/或固化的化学作用。环境潮气的作用的发生起始于粘合剂组合物的外表，换句话说，在粘合剂组合物和周围空气的边界处。在粘合剂组合物的外表会形成弹性外皮，其不仅归因于由于所述基于有机粘土的流变控制剂的再活化而增加的粘度还归因于所述潮气交联的聚合物的固化。外皮的弹性最有可能是由交联的结构所引起的，虽然本申请发明人不希望受制于特定理论；由于增加的粘性，更大的韧度或硬度似乎在所述表面出现，其与这种弹性的出现同时地或甚至早于这种弹性的出现。本申请发明人已发现减活化的基于有机粘土的流变控制剂是非常容易受到水的影响的。它是吸湿的和会吸附(attract)水。这会增加吸附水的速度和由此增加固化的速度。

在另一方面，本发明涉及双组分双重作用粘合剂组合物，其基于两种单独的组分A)和B)，组分A)基于潮气交联的聚合物且进一步包含基于有机粘土的流变控制剂；和组分B)包含水；所述第一组分A)在加入组分B)后显示出双重作用，其为借助所述流变控制剂的再活化的物理作用和通过所述潮气交联的聚合物的交联和/或固化的化学作用。

针对本发明的第一和第二方面所述的优选实施方案也适用于本发明的所有其他方面并且反之亦然。当针对优选实施方案提及组分A)时，这也应用于在1K体系中的粘合剂组合物本身。

定义

在本申请中，除非另外指出，所有术语具有在本领域通常已知的含义。

在本申请中(除非另外指出)，用“单组分粘合剂组合物”来指：与环境潮气反应以提供粘合功能性的粘合剂组合物。当粘合剂被使用在本发明中，这应被解读为粘合剂或密封剂或涂层。

在本申请中(除非另外指出)，用“双组分粘合剂组合物”或“双组分体系”或“2K体系”来指：需要至少两种单独的组分的粘合剂组合物(每一种任选地包含几种化合物)，其在混合后互相反应以提供粘合功能性。当粘合剂被使用在本发明中时，这应被解读为粘合剂或密封剂或涂层。

在本申请中(除非另外指出)，用“潮气交联的聚合物”来指：在与潮气(例如以水或来自周围空气中的水蒸气的形式)接触后交联的聚合物。在本申请的上下文中具有相同含义的其他名称为湿气硬化聚合物，或水固化聚合物。

在本申请中(除非另外指出)，用“交联催化剂”来指：在潮气存在下与交联聚合物反应以活化并加速交联反应的试剂。

在本申请中(除非另外指出)，用“流变控制剂”来指：控制流变或换句话说材料的流动的试剂。这些是当被加到混合物时增加了其粘度的物质。“触变剂”是一种特别类型的流变控制剂，其增强凝胶或流体的触变行为，即在标准情况下为稠的或糊状的(粘性的)但当受压(例如振荡)时流动(变成稀的，更低粘性的)的流体，或以别的方式来讲，在剪切应力下比在无剪切应力下产生更低的粘度的试剂。

在本申请中(除非另外指出)，用“早期强度”来指：就在粘合剂的施加后并在粘合剂的交联和/或固化前的强度。通常被使用的具有大致相同含义的其它词为初始强度(green strength)、过渡强度(in between strength)、直接抓着力(direct grip)、抗滑动性(slump resistance)或胶粘性。

在本申请中(除非另外指出)，鉴于流变控制剂，用“基于有机粘土的(organoclay-based)”来指：基于有机粘土。有机粘土为一种无机或基于矿物的粘土，其为有机化改性的。换句话说，有机粘土为有机化改性层状硅酸盐，其衍生自天然存在的粘土矿物。

在本申请中(除非另外指出)，鉴于流变控制剂，用“有机化改性的”来指：使用有机基团，优选地季铵化合物，更优选地烷基季铵化合物改性的。

在本申请中(除非另外指出)，鉴于流体控制剂，用“烷基铵盐改性矿物粘土混合物”来指：至少两类矿物粘土的混合物，其已通过使用一种或更多种的烷基铵盐或化合物被有机化改性。优选地，改性发生在粘土颗粒的表面。粘土颗粒因此优选地为表面改性的。

在本申请中(除非另外指出)，鉴于流变控制剂，用“非活化的形式”或“减活化”来指：流变控制剂的增稠能力已被减弱至这样的程度以致优选地小于它的初始值的20％得以维持，优选地小于10％，更优选地小于5％。这可通过任何已知的技术来测量，只要在非活化之前和之后以相同的方式完成测量。可被使用的技术的一个实例为在下文中描述的旋转方法，其使用流变仪Rheometer Physica MCR300。应注意，可通过几种方法在本文所述的粘合剂组合物中获得流变控制剂的非活化形式。本申请发明人已发现对于基于有机粘土的流变控制剂，当减少在所述基于有机粘土的流变控制剂中的可与流变控制剂相互作用的水的量时，增稠作用可被降低。换句话说，若水含量(或可用水含量)被降至低于某一值时，增稠作用被显著地削弱并且流变控制剂为非活化的。例如可在将流变控制剂加入粘合剂组合物的剩余部分，例如聚合物和任选的填充剂之前通过物理干燥(即通过加热)流变控制剂来减少水含量。但是，应注意，水可能也存在于其它组分中，例如聚合物和任选的填充剂中。在一个实施方案中，在形成粘合剂组合物之前各种单独的组分都被干燥(例如通过加热物理干燥)。在另一实施方案中，各组分先被混合(优选地不包括任何任选的催化剂，其增加在水已被去除之前过早固化的可能性)和然后所述混合物被物理干燥。在又一方法中，通过加入所谓的除湿剂(去湿剂，moisture，在下文中解释)以化学方式去除水。这些清除剂可以这样的量被添加到所述粘合剂组合物中以致可用潮气被维持在足够低的水平以保持流变控制剂非活性。这两种方法的结合也是可能的。

在本申请中(除非另外指出)，鉴于流变控制剂，用“再活化的形式”或“再活化”来指：非活化的流变控制剂已恢复其活性至优选地至少其失活之前的值(即其原始或初始值)的80％，优选地至少90％，更优选地至少95％，甚至更优选地至少99％的水平。这可通过任何已知的技术测量，只要在再活化之前和之后以相同的方式完成测量。可被使用的技术的一个实例为在下文中描述的旋转方法，其使用流变仪Rheometer Physica MCR300。

在本申请中(除非另外指出)，用“甲硅烷基改性聚合物”或“SMP”来指优选地在主链的末端(＝终端)或任何侧支链的末端已被活性的甲硅烷基基团改性的聚合物。换句话说，活性的甲硅烷基基团已被附着到聚合物链上。这些SMP通过水解和缩合反应相互交联以形成三维的弹性聚合物网络。术语“硅烷化聚合物”也被使用在这个方面并具有相似的含义。其指甲硅烷基基团已被附着到聚合物上。

在本申请中(除非另外指出)，用“活性的甲硅烷基基团”来指含硅的化学基团，其在潮气存在下是可以水解的以形成硅氧烷键(linkages)。换句话说，含硅原子的水活性基团，其可以与另一活性的甲硅烷基基团形成硅氧烷键。被使用的并具有大致相同含义的其他术语为：“含官能基团的甲硅烷基”或“含官能基团的硅”或“活性的硅基团”。

在本申请中(除非另外指出)，用“改性甲硅烷基聚合物”来指可固化的有机聚合物，其(在主链或侧链的一个或更多个末端)具有含官能基团的硅，其可以通过形成硅氧烷键交联。这些改性甲硅烷基聚合物为甲硅烷基改性聚合物(SMP)的一个子类，其例如以商品名由日本的Kaneka公司销售。

在本申请中(除非另外指出)，用“甲硅烷基封端的聚合物”(silyl-terminatedpolymer，STP)来指在其一个或两个末端被活性甲硅烷基基团改性的聚合物。术语“甲硅烷基末端封端的聚合物(silyl-end capped polymer)”也被使用在这个方面并且具有相同的含义。

在本申请中(除非另外指出)，用“甲硅烷基封端的聚醚”(STPE)来指在其一个或两个末端被活性甲硅烷基基团改性的聚醚。术语“甲硅烷基末端封端的聚醚”也被使用在这方面并且具有相同的含义。

在本申请中(除非另外指出)，用“甲硅烷基封端的聚氨酯”(STPU)来指在其一个或两个末端被活性甲硅烷基基团改性的聚氨酯。术语“甲硅烷基末端封端的聚氨酯”也被使用在这方面并且具有相同的含义。

在本申请中(除非另外指出)，用“预聚物”来指在其(主链或侧支链)的一个或更多个末端具有活性非甲硅烷基基团的聚合物，其在由活性甲硅烷基封端的聚合物的合成中作为前体或中间体起作用。换句话说，这些预聚物含有活性基团，其可经由有机合成转化为甲硅烷基基团。实例或这些基团为羟基(alcohol groups)，氨基(amine groups)，环氧基或异氰酸酯基。

在本申请中(除非另外指出)，用“粘度”来指液体或凝胶的动态粘度，其用帕斯卡秒的单位(Pa·s或Pas)表示，在23℃的温度时，通过在下文中针对处于旋转模式的Rheometer Physica MCR300所述的方法测量。

在本申请中(除非另外指出)，用“剪切速率”或或“(γdot)”来指所述粘合剂化合物的随时间变化的变形速率。

在本申请中(除非另外指出)，用“交联”来指两条或更多条的聚合物链以形成具有弹性性质的三维网络的方式耦合在一起。

在本申请中(除非另外指出)，用“固化的”来指聚合物材料的固化或硬化(韧化)。

本发明的详述

本发明涉及粘合剂或密封剂组合物，其适合使用于工业或家用应用，其中要求高粘性，高机械强度，快速固化，极好的粘附(adhesion)和/或高的初始粘着性(tack)(早期强度)。本发明也涉及制备所述组合物的方法。

本发明基于以下发现：基于有机粘土的流变控制剂在无水时失去其增稠作用，但在与潮气接触后恢复该作用。发明人早就具有有发明才能的见解：增稠作用的恢复，以及因此流变控制方面，与潮气固化粘合剂(或潮气交联的聚合物)的交联作用是一致的。通过这个见解，可提供相对较低粘性的1K粘合剂组合物，其为大体上无水的，在通过接触来自空气中的潮气施加后它的粘度增加到早期强度或粘着性所期望的数值，而同时发生聚合物的交联。相应地，提供在施加后具有低粘度的2K粘合剂，且其中两种组分的粘度可被相互调整，和其中流变控制剂的增稠作用的恢复和聚合物的交联都在结合两种组分后同时发生。

在第一个方面中，本发明另外涉及粘合剂组合物，其通过潮气活化而有用，所述粘合剂组合物包含潮气交联的聚合物和非活化的基于有机粘土的流变控制剂。关于特定组分和所述组合物中的水含量的值的更多细节在涉及本发明的第二个方面的下文中公开。这些细节也涉及本发明的第一个方面。

本发明也涉及粘合剂组合物，其包含第一组分A)，其基于潮气交联的聚合物并包含基于有机粘土的流变控制剂；以及第二组分B)，其包含水。

在下文以及附录的权利要求中提供关于本发明的这些方面和其他方面的优选的实施方案的更多细节。

1K组合物或2K体系的组分A)

1K组合物或2K体系的组分A)的必需成分为一种或更多种的潮气交联的聚合物和基于有机粘土的流变控制剂。此外，有几种任选的成分，例如交联催化剂，除水剂，UV/热稳定剂，助粘剂，填充剂和/或颜料。这些必需的和任选的成分被更详细地公开在下文中。

在一个实施方案中，1K组合物或2K体系的组分A)包含水，其量等于或少于0.5w/w.％，优选地0.3w/w.％或更少，更优选地0.2w/w.％或更少或甚至0.1w/w.％或更少，其基于1K组合物或2K体系的组分A)的重量。

由于倘若水存在于1K组合物或2K体系的组分A)中，所述潮气交联的聚合物可能过早反应，所以保持1K组合物或2K体系的组分A)中的水的水平处于上文所公开的值是优选的。过早的反应会导致1K组合物或2K体系的组分A)在容器内硬化并且部分或全部的粘合作用会损失。

倘若将除水剂(参见下文)加到1K组合物或2K体系的组分A)，水含量会被降低至几乎为零以确保好的贮存稳定性。

潮气交联的聚合物

用于本发明中的可潮气交联的聚合物优选地为具有含硅的化学基团的聚合物，所述化学基团能够在潮气和任选地催化剂的存在下水解以经由缩合反应形成硅氧烷键。非常适合用于本发明中的潮气交联的聚合物的实例为甲硅烷基改性聚合物(SMP)。在这些SMP中，例如聚醚，聚氨酯或聚酯或其他类型的聚合物的聚合物主链被潮气活性甲硅烷基基团在主链和/或侧支链的一个或两个末端改性。实例为如在下文中所公开的Kaneka的MS-聚合物。

如被用于本发明中的甲硅烷基改性聚合物的优选的分子量(M_w)在3000和60000之间，优选地在5000和25000之间。具有小于3000的分子量的交联程度是相对较高的，其会导致更加刚性的三维网络，若固化的粘合剂应该还是弹性的，那么上述更加刚性的三维网络是非期望的。若分子量在25000以上，可能有更少的可用的交联基团来提供足够的强度且所得的聚合物实际上会非常软，其根据应用或用途的类型可能是非期望的。

优选地，潮气活性的含硅的基团被附着到有机聚合物上(例如聚醚)。在另一实施方案中，具有硅氧烷重复主链的硅聚合物也可被用作为根据本发明的活性含硅的基团的附着基础(basis)。含硅的官能基团是能够通过形成硅氧烷键交联的，其中硅氧烷键例如为烷氧基甲硅烷基基团，例如-Si(R)_k(OX)_3-k基团，其中k为等于0,1或2的整数和R代表饱和的或不饱和的烷基基团，例如甲基或乙基基团。

当被交联时，这类聚合物产生橡胶和弹性的弹性体网络，其一定程度的交联密度依赖于聚合物分子中可水解基团的数目并依赖于交联剂和其他水活性剂的种类和量。

具有潮气可交联基团的有机聚合物优选地为聚醚，聚酯或它们的混合物。合适的聚醚的实例为聚氧丙烯聚合物，例如在聚合物分子的每个末端处具有两个可水解(双甲氧基甲基甲硅烷基)基团，它们通过丙基间隔基耦合：

(CH₃O)₂(CH₃)Si-(CH₂)₃-O-[CH(CH₃)-CH₂-O-]_n-(CH₂)₃-Si(CH₃)(OCH₃)₂

具有相同官能基团但不同的聚合物主链的合适的聚合物的其它实例可被表示为：

(CH₃O)₂(CH₃)Si-(CH₂)₃-[POLYMER]-(CH₂)₃-Si(CH₃)(OCH₃)₂

其中[POLYMER]代表聚合物主链，优选地有机聚合物，例如聚醚或聚酯。也可使用具有硅氧烷键(Si-O-Si)的硅聚合物(α,ω-聚硅氧烷)。这类有机聚合物是商业可购得的。聚醚可以商标“Kaneka”(Kanegafuchi Chemical Industries)购得或在本说明书中也被称为MS-聚合物，其中POLYMER基团为聚氧丙烯，或丙烯酸改性聚氧丙烯基团并且甲硅烷基基团为含硅的基团，其具有被附着在这个硅原子上的一个甲基和两个甲氧基。特别适合于本发明的商业可购得的产品的实例为MS-聚合物S303H或S203H。

所述MS-聚合物(经过或不经过丙烯酸改性)的主链(main chain or backbone)可被描述为具有二醇或三醇官能度(functionalities)的聚合物结构，其中每个链末端含有零个或一个甲硅烷基基团。对于每条聚合物链应该有超过一个的甲硅烷基基团。例如在三醇官能度的情况中三个基团中的两个可含有甲硅烷基基团。换句话说，优选地至少60％直至最大化地100％的被附着在甲硅烷基基团上的基团(即，甲氧基，乙氧基和甲基)选自甲氧基和乙氧基。剩余部分为甲基，乙基，甲氧基或乙氧基。

聚氨酯改性的多元醇可为根据本发明可用的预聚物。这类预聚物可以基于多元醇，优选地二醇或三醇，例如聚醚或聚酯多元醇或聚亚烷基二醇，例如聚亚乙基醚二醇或三醇，聚亚丙基醚或三醇，聚四亚甲基醚二醇或三醇或包含任何上述二醇或三醇的嵌段聚合物或共混物。

多元醇的改性为通过与二异氰酸酯例如MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)，TDI(甲苯二异氰酸酯)，HDI(又称HMDI)(六亚甲基二异氰酸酯)((间位)脂肪族异氰酸酯)，或IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)反应的转化，将羟基转化为异氰酸酯基团，其然后与足够的氨基烷氧基硅烷反应，以基本上破坏所有的异氰酸酯基团并且形成活性甲硅烷基基团。

氨基烷氧基硅烷可以具有化学式：

R'-NH-(CH₂)_n-Si(R)_k(OCH₃)_3-k

其中R'代表氢原子或烷基或芳基，R代表烷基例如甲基或乙基以及n和k代表整数，其中n优选地为1或3和其中k优选地为0，1，或2。倘若在所有聚合物链上k为2，则不会发生真正的交联且仅获得线型连接的聚合物。

所得的甲硅烷基封端的聚合物的实例可以被表示为

[Si(R)_k(OCH₃)_(3-k)-(CH₂)₃-NR’-CO-NH]-[POLYMER*]-[NH-CO-NR'-(CH₂)₃-Si(R)_k(OCH₃)_(3-k)]其中POLYMER*代表聚醚或聚酯-氨基甲酸酯组合(grouping)例如聚氧丙烯-氨基甲酸酯组合，R和R'代表烷基，甲硅烷基基团任选地含有R-基团和k代表选自0，1和2的整数。

适合于甲硅烷基末端封端的聚合物的生产的另一种反应机理为异氰酸酯封端的预聚物与烯丙醇(例如HOCH₂CH＝CH₂)和/或与巯基-硅烷(例如HS-(CH₂)₃-Si(OCH₃)₃)的反应。后者聚合物的实例可以被表示为：

[Si(CH₃)_k(OCH₃)_(3-k)-(CH₂)₃-S-]-[POLYMER*]-[S-(CH₂)₃-Si(CH₃)_k(OCH₃)_(3-k)]

其中POLYMER*还是代表聚醚或聚酯-氨基甲酸酯组合例如聚氧丙烯-氨基甲酸酯组合以及k代表等于0，1或2的整数。

也可能通过直接使单异氰酸酯烷氧基硅烷与如上文描述的多元醇的羟基基团反应以生成适合用于本发明的实践中的甲硅烷基末端封端的聚合物。这类聚合物的实例可以被表示为：

[Si-(OC₂H₅)₃-(CH₂)₃-NH-CO-O]-[POLYMER**]-[O-CO-NH-(CH₂)₃-Si-(OC₂H₅)₃]

或

[Si-(OC₂H₅)₃-(CH₂)-NH-CO-O]-[POLYMER**]-[O-CO-NH-(CH₂)-Si-(OC₂H₅)₃]

其中POLYMER**代表聚醚或聚酯基团。应注意附着在硅原子上的乙氧基基团也可为甲氧基基团或它们的混合物。如在上文中所显示的间隔基–(CH₂)₃-被称为γ-耦合。间隔基的另一选项为–(CH₂)-，其被称为α-耦合或这两种间隔基的混合。

通常，被用于本发明的实践中的甲硅烷基基团可以被表示为

-Si[R]_k[OR”]_3-k

其中R”为甲氧基或乙氧基，R为烷基和k为整数，优选地0，1，或2。

在具有聚氨酯主链的甲硅烷基末端封端的聚合物的生产中可以使用伯或仲氨基烷氧基硅烷或乙烯基烷氧基硅烷。

所述潮气交联的聚合物可以适合地以1K组合物或2K体系的组分A)的约20w/w.％至80w/w.％，优选地以约25w/w.％至60w/w.％，更优选地以约30w/w.％至40w/w.％存在，其基于1K组合物或2K体系的组分A)的重量。

流变控制剂

除了所述潮气交联的聚合物以外，所述1K组合物或2K体系的组分A)也包含流变控制剂。所述流变控制剂应优选地能够为非交联的组合物在倾斜的或垂直的表面上的令人满意的施加给予足够增稠。该流变控制剂提供过渡增稠(in between thickening)或早期强度直至交联已完成。

所述组合物在存放时保持在非交联的状态和在不存在增添的流变控制剂时对于令人满意的施加而言会具有不足够的初始粘度。在本发明中，所述流变控制剂对于所述1K组合物而言优选地在暴露所述组合物于环境潮气后被活化或对于2K体系而言优选地通过组分A)与组分B)的混合被活化。水为存在于组分B)中的极性试剂，其会为2K体系活化该流变控制剂。

已知的触变剂的实例为聚酰胺蜡。商业可购得的聚酰胺蜡的实例为和Cray。被使用于本领域中的其它类型的流变控制剂为脱氢蓖麻子油类型和脱氢蓖麻子油与聚酰胺蜡的混合物。经常被使用于本领域的触变剂的另一实例为蒸气沉积二氧化硅。

根据本发明使用基于有机粘土的流变控制剂。优选地，烷基季铵盐改性(或处理的)矿物粘土混合物被作为流变控制剂来使用。发明人已发现通过使用这种类型的流变控制剂已达到最佳结果。

基于有机粘土的流变控制剂的一个实例为“Mixed Mineral Thixotrope(混合的矿物触变胶)”或MMT，其实际上是无机的并基于有机粘土。这些有机粘土例如以商品名(例如Garamite 1958特别可用于本发明)售自Southern Clay Products。MMT技术包括针状(针类似的)和片状(或小板)矿物的共混，其然后为树脂兼容性而被表面改性。与聚酰胺蜡或蒸气沉积二氧化硅相比较，要求20至40％更少的材料以获得相同的流变结果。不同矿物形态的结合增进颗粒间隔，其造成极易分散的产物。在Southern ClayProducts的US2002/0002230A1中描述到：使粘土材料的组合物与季铵化合物反应以提供添加剂。优选地层状硅酸盐被作为粘土使用。根据US2002/0002230A1的所述粘土混合物可以包含：矿物粘土(a)，其包含基于矿物粘土混合物的重量的大于50w/w.％(优选地60-95w/w.％或70-90w/w.％)的矿物粘土，其选自海泡石，坡缕石，以及海泡石和坡缕石的混合物；和矿物粘土(b)，其包含基于矿物粘土混合物(the mineral claim mixture)的重量的小于50w/w.％的蒙皂石(例如锂蒙脱石或其它例如蒙脱石，斑脱土，贝得石，皂石,富镁蒙脱石和它们的混合物)。这种类型的添加剂的生产被详细公开在US2002/0002230A1的段落[0011]中，其通过引用被并入。季铵化合物(优选地烷基季铵盐)被描述在US2002/0002230A1的[0014]中，其通过引用被并入。这些有机粘土通常是以纳米颗粒的形式(即具有在纳米尺度上(on nanometer scale)至少一个维数的颗粒)。基于有机粘土的流变控制剂包含基于许多矿物小板的无机矿物触变剂，其中所述小板具有大体上地疏水的表面和大体上地亲水的侧面。

Huntsman Advanced Materials的WO2005/052630公开了烷基铵改性的有机粘土和其在双组分环氧体系的两种组分中的用途。

在一个优选的实施方案中，所述流变控制剂的水含量必须等于或少于所述流变控制剂的0.5w/w.％，优选地少于0.3w/w.％和更优选地少于0.1w/w.％。

倘若使用Garamite产品(即Garamite 1958)，商业可购得的产品的水含量约为5w/w.％。为了降低水含量，所述流变控制剂必须被干燥直至达到期望的水含量例如1.0w/w％，优选地0.8w/w％，最优选地0.5w/w％，例如通过在在100℃以上，例如120℃的温度下的热处理。当达到平衡时，Garamite的吸水停止。在热处理之后，干燥的流变控制剂优选地被贮存在不透水的容器中(例如铝袋)以防止再水合(另外被表述为潮气的再吸收(re-uptake orre-absorption))。

适合于本发明的其它类型的流变控制剂为有机化改性的粘土，所述粘土可选自层状硅酸盐的粘土矿物群组：i)高岭土(水合Al-硅酸盐)；ii)斑脱土(胶态粘土组合物)；iii)坡缕石或绿坡缕石(层状硅酸镁铝)；或iv)其它类型的层状硅酸镁铝，例如埃洛石，伊利石(Illite)，蒙脱石，蛭石，滑石或叶蜡石或v)所谓的纳米粘土，其包含纳米尺度(nanoscale)的颗粒例如水滑石，八硅酸盐(octasilicate)，云母氟化物和蒙脱石。

有机化改性的锂蒙脱石粘土为另一个合适的实例。这为蒙脱石粘土矿物(硅酸钠锂镁)。锂蒙脱石可从Elementis GmbH商业购得。锂蒙脱石-粘土可被烷基季铵化合物改性以成为适合于本发明的基于有机粘土的流变控制剂。

可基于用途的需求选择如上文所述的粘土的有机改性类型。

长链烷基季铵化合物改性的有机粘土对于非极性体系是更合适的，而用短链烷基季铵化合物改性的那些对于中-至-高极性体系而言是更合适的。这也依赖于被使用的粘土类型和它的颗粒形态。所以基于需求和被使用的粘土类型，本领域的技术人员可选择适合于粘土改性的有机化合物。

已发现：在减少这些基于有机粘土的流变控制剂(例如)的水含量后，触变作用被严重削弱。流变控制剂的这种干燥形式也被称为非活化形式。这种触变作用可在加入水或某些有机极性试剂后恢复。流变控制剂的这种恢复的形式被称为再活化形式。

本申请发明人已观察到他们可以使用这种降低的活性(或非活性)来提供低粘性(viscous)的粘合剂，其为单或为双组分体系，当其与水接触时，即对于1K体系而言通过空气中的潮气，和在2K体系中的两种组分的接触后，粘性增加，而同时间发生水介导的聚合物的交联。

所述流变控制剂优选地以在0.5w/w.％和10w/w.％之间的量使用，其基于1K组合物或2K体系的组分A)的重量，更优选地在2w/w.％和7w/w.％之间，甚至更优选地在4w/w.％和5w/w.％之间。

减活化的基于有机粘土的流变控制剂(例如干燥的)可被水再活化(如在本发明中)或通过非水的有机材料例如碳酸丙烯酯或醇的使用。本文的粘合剂组合物是优选地不含有(非水)有机活化化合物，例如几种类型的醇化合物中等等，例如癸醇，或碳酸丙烯酯，或聚丙二醇(例如BASF的PPG600或PPG900)，或酮或通常地强极性有机试剂。换句话说，在组分A)中的有机活化化合物的量优选地等于或少于0.5w/w.％，更优选地少于0.3w/w.％和最优选地少于0.1w/w.％。

但是，对于某些应用可预见：这些(非水)有机活化化合物，例如几种类型的醇化合物等等，例如癸醇，或碳酸丙烯酯，或聚丙二醇(例如BASF的PPG600或PPG900)，或酮或通常地强极性有机试剂是存在的。

换句话说，基于有机粘土的流变控制剂存在于根据本发明的粘合剂组合物的1K组合物或2K体系的组分A)中，最优选地以减活化的形式，其只有在与环境潮气和/或所述粘合剂组合物的组分B)接触后将会被活化。除了水以外，如果需要，将非水的有机材料加到基于水的组分B)中会是可能的，即，以对组分B)调节期望的粘度。

在组分B)中的水作为组分A)的交联剂和/或促进剂起作用。

对于1K组合物也是如此，其中减活化的基于有机粘土的流变控制剂存在于组合物中并在施加后通过与来自空气中的潮气接触变为活化的。优选地，没有有机极性试剂存在以避免过早的增稠。

交联催化剂

交联催化剂或促进交联的催化剂可以任选地存在于1K组合物或2K体系的组分A)中。这个组分促进1K组合物或组分A)与组分B)的反应并确保交联时间的缩短。

若使用催化剂，其可以为具有关于在本发明中可用的聚合物的可水解基团例如甲硅烷基基团的交联的活性的任何催化剂。有机锡催化剂，例如，优选地，二乙酰丙酮根合二丁基锡(DBTDAA)，或二乙酰丙酮根合二辛基锡(DOTCAA)或二月桂酸二丁基锡(DBTDL)，二醋酸二丁基锡，二丁酸二丁基锡(dibutyltin-dibutylate)，或辛酸亚锡是很适合使用的。备选地，原钛酸盐和其它的有机钛酸盐(钛螯合物)例如双(乙酰乙酸乙酯)合二异丙氧基钛，双(乙酰乙酸乙酯)合二丁氧基钛，乙酰丙酮根合钛或双乙酰丙酮根合二丁氧基钛也可以被使用。一种商业可购得的非常适合的催化剂为Neostann^TM S1，其售自来自日本的NittoKasei Co.,Ltd。

催化剂的合适量可以在0.1w/w.％和1w/w.％之间，优选地在0.2w/w.％至0.6w/w.％之间，其基于整个粘合剂组合物的重量。

除湿剂或除水剂

重要的是：控制潮气的含量以避免潮气交联的聚合物的快速交联，其会导致在贮存期间组分A)的粘度的增加或甚至固化。潮气可以经由可能存在的填充剂，颜料和/或其它类型的添加剂被导入到组分A)中。

如在上文中所公开的，可通过物理方法，例如干燥，优选地通过加热在混合之前从单独的组分中去除水或在混合期间或在混合之后从所述粘合剂组合物中去除水。

为了增加贮存期和为了降低水含量，可存在除水剂(也被称为除湿剂)。

因此，本发明所述1K组合物或2K体系中的组分A)可以包含一种或更多种的除湿剂。合适的除湿剂为烷氧基硅烷，例如，优选地，三甲氧基乙烯基硅烷(VTMO-硅烷＝乙烯基三甲氧基硅烷)或三乙氧基乙烯基硅烷，三甲氧基甲基硅烷或三乙氧基甲基硅烷，或甲基-或乙烯基-三(2-甲乙酮肟基)硅烷，或还有，产品例如Zusatzmittel-TI(Bayer的商标)。另一实例为AMMO-硅烷(3-氨基丙基三甲氧基硅烷)或其与VTMO-硅烷的组合。

除湿剂可以合适地以所述1K组合物或所述2K组合物的组分A)重量的约1％至约5％存在。也通过上文确定的催化剂加快除湿剂，特别地烷氧基硅烷与水的反应。

1K组合物或在2K体系中的组分A)的附加的组分

此外，粘合促进剂可存在于本发明所述1K组合物或2K体系中的组分A)中。所述粘合促进剂优选地为有机硅烷化合物，例如，含氨基-，巯基-或环氧基的烷氧基，合适地三烷氧基硅烷等等。当来自外界的潮气成为可用的时，这些化合物，以及单烷氧基硅烷和硅烷参加水解和甲硅烷醇缩合反应。使用合适的硅烷或硅氧烷作为交联剂、粘合促进剂或增链剂，可获得优异粘合特性和精确限定(well-defined)的交联密度。使用基于氨基和环氧基的三烷氧基硅烷的最佳混合物也可能改进固化的粘合剂的抗水性。粘合促进剂的合适的量可以分别为所述1K组合物或组分A)的0.5％至5.0w/w％。

所述1K组合物或在2K体系中的组分A)的粘度

在又一实施方案中，所述流变控制剂以非活化的形式存在，可被环境潮气(对于1K组合物)或被组分B)(对于2K组合物)再活化。这是本发明的一个重要的方面。可维持1K组合物或2K体系的组分A)的粘度足够低以确保好的加工通用性(working versatility)。此外，对于2K体系，也确保与组分B)的兼容性和混合能力。在被水再活化后，所述1K-或2K-组合物的粘度是足够高的以确保好的早期强度。

在又一实施方案中，所述1K组合物或2K体系中的组分A)具有在20000和40000Pas之间的动态粘度，其在23℃、0.1sec^-1的剪切速率下测得。

在又一实施方案中，所述1K组合物或2K体系中的组分A)具有在3500和4500Pas之间的动态粘度，其在23℃、1.0sec^-1的剪切速率下测得。

在又一实施方案中，所述1K组合物或2K体系中的组分A)具有在800和1200Pas之间的动态粘度，其在23℃、5.0sec^-1的剪切速率下测得。

组分B)

组分B为含水的均质的和稳定的组分，除了水以外，其包含例如填充剂和/或粘合剂以赋予组分B期望的结构(texture)和粘度。组分B只存在于2K体系中，而不存在于1K体系中。

组分B)可例如为分散体型组合物。例如，使用被分散并稳定于水中的聚合物液滴形式的丙烯酸(酯)类或苯乙烯丙烯酸(酯)类聚合物或共聚物。优选地存在填充剂。

另一种类型的组分B)基于包含活性增塑剂(参见下文)的MS-聚合物。存在分子筛，其容纳组分B)中的水直至组分B)与组分A)混合。

组分B)在本领域是已知的。非常适合于本发明的组分B)的一个实例为两种粘合剂的组合：苯乙烯-丙烯酸共聚物(Bostik的EG36型)和醋酸乙烯酯/丙烯酸酯共聚物(Bostik的Emulsion EF16)。经由这些粘合剂引入组分B)中的水成分(water content)。

优选地，也存在填充剂(例如碳酸钙)和稳定剂(以低量存在)。

组分B的水含量优选地在1和50w/w.％之间，更优选地多于5w/w.％或甚至多于20w/w.％，甚至更优选地最大地40w/w.％，其基于组分B)的重量。

组分B)可以任选地包含稳定剂，例如如在上文中所描述的基于聚酰胺蜡的触变剂。在粘合剂领域的技术人员会知道该使用哪种类型和哪些量的稳定剂。

此外，组分B)可以任选地包含持水剂(water binding agent)，例如分子筛。在粘合剂领域的技术人员会知道该使用哪种类型和哪些量的分子筛。

此外，组分B)可以任选地包含一种或更多种增塑剂，其如在上文中所描述的可商业购得的。在粘合剂领域的技术人员会知道该使用哪种类型和哪些量的增塑剂。

此外，组分B)可以任选地包含一种或更多种的活性增塑剂，例如如商业可购得的含甲硅烷基基团的增塑剂。Kaneka以品牌名RD359销售“活性稀释剂(reactive diluent)”，其可被用作为活性增塑剂。在粘合剂领域的技术人员会知道该使用哪种类型和哪些量。

根据本发明，优选地，组分B)的水含量为组分B)重量的15和30w/w.％之间，更优选地在20和25w/w.％之间。

组分B的粘度

在又一实施方案中，所述组分B)具有在2000和3500Pas之间的动态粘度，其在23℃、0.1sec^-1的剪切速率下测得。

在又一实施方案中，所述组分B)具有在100和300Pas之间的动态粘度，其在23℃、5.0sec^-1的剪切速率下测得。

所述1K体系或在2K体系中的组分A)和组分B)的任一种或两种的附加的组分

本发明的所述组合物或组分可以合适地或有益地在组分A)和B)中的任一种或两种中含有颜料颗粒。所述颜料可以包括炭黑或氧化钛或氧化铁或可以代替炭黑或除了炭黑以外包含一种或更多种的无机颜料。取决于颜料的性质，颜料的合适的量可以为按照要求颜料存在于其中的组分的重量的约0.2％至5％。

所述组合物或组分可以也合适地含有填充剂，增塑剂，稳定剂，UV-吸收剂和/或抗氧剂。合适的填充剂可以为例如碳酸钙，填充剂例如以填充剂存在于其中的组分的重量的25％至55％存在。沉淀的碳酸钙，通过它们的极小的颗粒大小的分布和优选的例如用脂肪酸涂布表面，有助于组合物的粘度和抗滑动性。还有，固化的粘合剂或密封剂组合物的机械强度依赖于所使用的碳酸钙的固态特性。使用合适地挑选的优选涂布的，沉淀的或天然(natural ground)碳酸钙的混合物作为填充剂可以得到最佳的组合物。合适的稳定剂可以选自受阻胺光稳定剂，例如以商标名Tinuvin 770可购得的产品等等。合适的UV吸收剂可以选自苯并三唑或苯甲酮，例如以商标名Tinuvin 328可购得的产品。合适的抗氧剂可以选自，例如，以商标名Irganox 1010或1035或1076可购得的产品。

其它已知的添加剂可以存在于所述1K组合物中或存在于2K体系的组分A)和/或组分B)中，如本领域的技术人员容易知道的。

组分A和组分B

在另一实施方案中，组分A)与组分B)的比率在1:25和100:1之间或在1:1和100:1之间，优选地在10:1和60:1之间，更优选地在30:1和50:1之间。这确保了早期强度、交联速度和最终强度之间的良好平衡。

贮存

为了将所述1K组合物或2K体系的组分A)与可能造成过早交联的环境潮气隔离，所述组合物或组分优选地出于贮存的目的被包含在不透水的容器中。由此，所述组合物或组分优选地被包装在气密的容器中以使其免受环境潮气的影响。合适的不可渗透的容器材料为高密度的聚乙烯或涂布有铝箔的聚乙烯。所述容器合适地以弹药筒(cartridge)的形式或个别地以香肠的形式，其适合联合施加设备一起使用。对于某些不具有增塑剂或具有最小量的增塑剂的组合物而言可以预料长达2至4年的贮存稳定性。对于2K体系，各种组分被单独地包装，或者在单独的容器中或者在单独的腔室内或者在单一容器中。

所述1K组合物或2K体系的组分A)的制备方法

优选的添加顺序为最先在低速混合下混合所述交联聚合物，任选地所述颜料，所述流变控制剂和任选地所述填充剂，接着任选地在真空下高速混合以提高温度至至少40℃和/或，优选地，不超过45℃。除湿剂，若存在，优选地在真空下被引入该加热的混合物中，接着混合。优选地，在这之后在真空下加入任何额外的添加剂(例如催化剂)(若存在)，接着混合。

将这样形成的组分A)填充到双腔室的不透水容器的一个腔室(或单独的容器)并将其密封在其中。

组分B)的制备方法

组分B)的所有成分可用标准混合方法和设备混合在一起。各种成分的添加顺序没有特别的限定。根据组分B)的成分，本领域的技术人员将能够决定制备组分B)的最佳方式。

测量流变特性的方法

通过使用Physica Rheometer MCR 300测量动态粘度来判断所述粘合剂组合物的流变性能(rheology)。使用具有25mm直径和1mm间隙的Plate-Plate(逐板)测量系统完成在23℃的温度下进行的旋转测量。在120秒的等待时间之后，旋转板以获取流动曲线。将在0.1sec^-1，1.0sec^-1和5.0sec^-1的剪切速率的值从该流动曲线中扣除。所得动态粘度用帕斯卡秒或Pa.s的单位给出。

作为剪切速率的函数测量粘度。粘度随剪切速率的增加而降低。这被称为塑性或假塑性行为。测量在不同剪切速率时的粘度值以获取所谓的“流动曲线”。从这些流动曲线推断出在特定剪切速率时的粘度。这些值给出了关于所述流变控制剂不同方面的信息。例如，在剪切速率为0.1sec^-1时的粘度提供了关于抗滑动性的信息。在剪切速率为5sec^-1时的粘度提供了关于可加工性的信息，换句话说，胶枪挤出性能(gunability)。

测量早期强度的方法

在第一个步骤中，组分A)和组分B)被混合成一均质的混合物。紧接在混合之后将具有约3毫米厚度的层施加在大小为50x 40mm(2000mm²的表面)的两块铝板之间。在板的背面(与其上敷有粘合剂的面相对的)存在销或梁以能够施加压力到板上。紧接在施加“没用过的(fresh)”粘合剂组合物之后使用标准的拉力试验仪(Zwick/Roell Z050)以600mm/min的牵引速度拉开板。

本发明的其它方面

本发明也提供了基于本发明的粘合剂组合物的固化粘合剂。

本发明也涉及本申请的单-或双组分的粘合剂组合物用于两个或更多个相同和/或不同基底的弹性粘合的用途。基底材料的实例为金属，涂布的金属(painted metal)，玻璃，木材，塑料或陶瓷。

在另一方面，本发明涉及包含两个容器的零件配套元件，其中所述两个容器各自含有双组分粘合剂组合物的组分：第一容器包含组分A)，其基于潮气交联的聚合物并包含基于有机粘土的流变控制剂；和第二容器包含组分B)，其包含水。所述配套元件优选地进一步包含压缩工具和更优选地还包含静态混合头，其中所述混合头能够同时接收来自第一容器的组分A和来自第二容器的组分B。优选地所述压缩工具可被设计为在注射器或圆筒样的组合枪(kit guns)中的活塞或推进器杆。优选地压缩工具被相互连接以致在压缩工具上的手动压力不但压缩组分A)的腔室/容器而且压缩组分B)的腔室/容器以致预定的和预置的量的组分A)和组分B)被释放到所述静态混合器中以提供组分A)和组分B)之间的正确比率。但在具有吸引力的有成本效益的实施方案中，不存在静态混合器。在那样的情况下，组分A)和组分B)均不得不在从它们各自的容器中释放出之后被混合。

在另一方面，本发明涉及粘合剂组合物的制备方法，其通过混合根据本发明的双组分粘合剂组合物的两种组分A)和B)的结合，其中所述潮气交联的聚合物是交联的和/或通过将组分B)加入组分A)而固化且其中存在于组分A)中的所述流变控制剂被所述组分B)再活化。

在另一方面，本发明涉及基于潮气交联的聚合物和进一步包含基于有机粘土的流变控制剂的单组分双重作用粘合剂组合物；且组合物在与潮气接触后显示出双重作用，所述双重作用为借助所述流变控制剂的再活化的物理作用和通过所述潮气交联的聚合物的交联和/或固化的化学作用。

在另一方面，本发明涉及基于两种单独的组分A)和B)的双组分双重作用粘合剂组合物，组分A)基于潮气交联的聚合物并进一步包含基于有机粘土的流变控制剂；和组分B)包含水；所述的第一组分A)在加入组分B)后显示出双重作用，所述双重作用为借助所述流变控制剂的再活化的物理作用和通过所述潮气交联的聚合物的交联和/或固化的化学作用。

根据本发明的粘合剂组合物的一个益处是：其可被用来将基底结合在一起，而不需要在粘合剂的施加后和在粘合剂的交联前机械地紧扣或固定基底。

可在附录的权利要求中找到更多的实施方案。

借助以下实施例进一步阐明本发明，其中这些实施例不限制权利要求的范围。

实施例

实施例1–基于有机粘土的流变控制剂–不含催化剂

通过混合Kaneka的S303H(41克)，沉淀碳酸钙(PCC-)填充剂(52克)，颜料(二氧化钛)(2克)，稳定剂(BASF–之前为Ciba的770和328的1:1的混合物)(0.8克)和功能性硅烷，即2.8克的VTMO-硅烷(乙烯基三甲氧基硅烷)和1.4克的AMMO-硅烷(3-氨基丙基三甲氧基硅烷)(4.2克的总量)来制备组合物。不加入基于锡的有机催化剂。向具有100克的总重量的该混合物中加入5重量份的基于有机粘土的流变控制剂1958，其含有4-6wt.％的水。再次混合所得混合物以形成根据本发明的单组分粘合剂组合物或根据本发明的双组分粘合剂组合物的组分A)。

实施例2–减活化的基于有机粘土的流变控制剂–不含催化剂

通过混合Kaneka的S303H(41克)，沉淀碳酸钙(PCC-)填充剂(52克)，颜料(二氧化钛)(2克)，稳定剂(BASF–之前为Ciba的770和328的1:1的混合物)(0.8克)和功能性硅烷，即2.8克的VTMO-硅烷(乙烯基三甲氧基硅烷)和1.4克的AMMO-硅烷(3-氨基丙基三甲氧基硅烷)(4.2克的总量)来制备组合物。不加入基于锡的有机催化剂。向具有100克的总重量的该混合物中加入5重量份的减活化的基于有机粘土的流变控制剂1958，其含有<0.5wt.％的水。再次混合所得混合物以形成根据本发明的单组分的粘合剂组合物或根据本发明的双组分粘合剂组合物的组分A)。

实施例3–具有催化剂的基于有机粘土的流变控制剂

通过混合Kaneka的S303H(41克)，沉淀碳酸钙(PCC-)填充剂(52克)，颜料(二氧化钛)(2克)，稳定剂(BASF–之前为Ciba的770和328的1:1的混合物)(0.8克)，功能性硅烷，即2.8克的VTMO-硅烷(乙烯基三甲氧基硅烷)和1.4克的AMMO-硅烷(3-氨基丙基三甲氧基硅烷)(4.2克的总量)和基于锡的有机催化剂(Nitto Kasei Co.的S1)(0.5克)来制备组合物。向具有100.5克的总重量的该混合物中加入5重量份的基于有机粘土的流变控制剂1958，其含有4-6wt.％的水。再次混合所得混合物以形成根据本发明的单组分粘合剂组合物或根据本发明的双组分粘合剂组合物的组分A)。

实施例4–具有催化剂的减活化的基于有机粘土的流变控制剂

通过混合Kaneka的S303H(41克)，沉淀碳酸钙(PCC-)填充剂(52克)，颜料(二氧化钛)(2克)，稳定剂(BASF–之前为Ciba的770和328的1:1的混合物)(0.8克)，功能性硅烷，即2.8克的VTMO-硅烷(乙烯基三甲氧基硅烷)和1.4克的AMMO-硅烷(3-氨基丙基三甲氧基硅烷)(4.2克的总量)和基于锡的有机催化剂(NittoKasei Co.的S1)(0.5克)来制备组合物。向具有100.5克的总重量的该混合物中加入5重量份的减活化的基于有机粘土的流变控制剂1958，其含有<0.5wt.％的水。再次混合所得混合物以形成根据本发明的单组分粘合剂组合物或根据本发明的双组分粘合剂组合物的组分A)。

比较实施例1A–没有基于有机粘土的流变控制剂–具有催化剂和水

通过混合Kaneka的S303H(41克)，沉淀碳酸钙(PCC-)填充剂(52克)，颜料(二氧化钛)(2克)，稳定剂(BASF–之前为Ciba的770和328的1:1的混合物)(0.8克)，功能性硅烷，即2.8克的VTMO-硅烷(乙烯基三甲氧基硅烷)和1.4克的AMMO-硅烷(3-氨基丙基三甲氧基硅烷)(4.2克的总重量)和基于锡的有机催化剂(NittoKasei Co.的S1)(0.5克)来制备组合物。向具有100.5克的总重量的该混合物中加入0.25重量份的水并且彻底混合。这导致水含量为A)的整个组合物的约0.25％重量。

比较实施例1B–没有基于有机粘土的流变控制剂–具有催化剂和水

通过混合Kaneka的S303H(41克)，沉淀碳酸钙(PCC-)填充剂(52克)，颜料(二氧化钛)(2克)，稳定剂(BASF–之前为Ciba的770和328的1:1的混合物)(0.8克)，功能性硅烷，即2.8克的VTMO-硅烷(乙烯基三甲氧基硅烷)和1.4克的AMMO-硅烷(3-氨基丙基三甲氧基硅烷)(4.2克的总重量)和基于锡的有机催化剂(NittoKasei Co.的S1)(0.5克)来制备组合物。向具有100.5克的总重量的该混合物中加入0.5重量份的水并且彻底混合。这导致水含量为A)的整个组合物的约0.5％重量。

实施例5A–实施例4和组分B)的组合

通过混合Kaneka的S303H(41克)，沉淀碳酸钙(PCC-)填充剂(52克)，颜料(二氧化钛)(2克)，稳定剂(BASF–之前为Ciba的770和328的1:1的混合物)(0.8克)，功能性硅烷，即2.8克的VTMO-硅烷(乙烯基三甲氧基硅烷)和1.4克的AMMO-硅烷(3-氨基丙基三甲氧基硅烷)(总的4.2克)和基于锡的有机催化剂(Nitto KaseiCo.的S1)(0.5克)来制备组合物。向具有100.5克的总重量的该混合物中加入5重量份的减活化的基于有机粘土的流变控制剂1958，其含有<0.5wt.％的水。再次混合所得混合物以形成根据本发明的双组分粘合剂组合物的组分A)。将所得组分A)与2.5克的组分B)混合。

这导致30份的组分A)(具有1.49g/ml的比重)与1份的组分B)(具有1.08g/ml的比重)的比率。

被使用的组分B)的水含量为约21％重量。这提供了0.5重量份的水含量。导致基于A)的整个组合物的约0.5％重量的水。

实施例5B–实施例4和水的组合

通过混合Kaneka的S303H(41克)，沉淀碳酸钙(PCC-)填充剂(52克)，颜料(二氧化钛)(2克)，稳定剂(BASF–之前为Ciba的770和328的1:1的混合物)(0.8克)，功能性硅烷，即2.8克的VTMO-硅烷(乙烯基三甲氧基硅烷)和1.4克的AMMO-硅烷(3-氨基丙基三甲氧基硅烷)(总的4.2克)和基于锡的有机催化剂(Nitto KaseiCo.的S1)(0.5克)来制备组合物。向具有100.5克的总重量的该混合物中加入5重量份的减活化的基于有机粘土的流变控制剂1958，其含有<0.5wt.％的水。再次混合所得混合物以形成根据本发明的双组分粘合剂组合物的组分A)。所得组分A)被与0.5克的水混合。这提供了0.5重量份的水，其导致水含量为A)的整个组合物的约0.5％重量。

比较实施例2–没有基于有机粘土的流变控制剂-具有催化剂和组分B)

通过混合Kaneka的S303H(41克)，沉淀碳酸钙(PCC-)填充剂(52克)，颜料(二氧化钛)(2克)，稳定剂(BASF–之前为Ciba的770和328的1:1的混合物)(0.8克)，功能性硅烷，即2.8克的VTMO-硅烷(乙烯基三甲氧基硅烷)和1.4克的AMMO-硅烷(3-氨基丙基三甲氧基硅烷)(总的4.2克)和基于锡的有机催化剂(Nitto KaseiCo.的S1)(0.5克)来制备组合物。所得混合物形成了根据本发明的双组分粘合剂组合物的组分A)。将所得组分A)与2.4克的组分B)混合。

比较实施例3–没有基于有机粘土的流变控制剂–具有催化剂

通过混合Kaneka的S303H(41克)，沉淀碳酸钙(PCC-)填充剂(52克)，颜料(二氧化钛)(2克)，稳定剂(BASF–之前为Ciba的770和328的1:1的混合物)(0.8克)，功能性硅烷，即2.8克的VTMO-硅烷(乙烯基三甲氧基硅烷)和1.4克的AMMO-硅烷(3-氨基丙基三甲氧基硅烷)(4.2克的总重量)和基于锡的有机催化剂(NittoKasei Co.的S1)(0.5克)来制备组合物。

对于这些实施例和比较实施，如在上文中所描述的在剪切速率为0.1sec^-1，1.0sec^-1和5.0sec^-1时完成流变性能测量(参见“测量流变特性的方法”部分)。此外，如上文中所公开的用600mm/min的牵引力测量早期强度(参见“测量早期强度的方法”部分)。

在以下表格中提供结果。

就粘度而言，在加入组分B)或水后其要比正常高是优选的。用正常来指不具有有机粘土-流变控制剂的粘合剂组合物。在本发明中比较实施例3被使用作为“正常”。

表格

由本申请发明人所完成的所有实验的结果且如在上文表格中所公开的，可推论出以下内容。

将流变控制剂加到双组分粘合剂的组分A)中或单组分粘合剂中会引起粘度的增加。这通过上文中的表格被进一步阐明，特别地通过比较实施例3和实施例3与4。

在比较实施例3中没有使用流变控制剂。发现在剪切速率为0.1sec^-1时的粘度为12,860Pa.s。发现在剪切速率为1.0sec^-1时的粘度为1,292Pa.s。发现在剪切速率为5.0sec^-1时的粘度为612Pa.s。这在以下计算中被视作为标准或正常，换句话说被视作为100％。

如上文所述，对于单组分或双组分粘合剂而言紧接在施加之后具有高的粘度是非常重要的。上文也说明：优选地在容器中的粘度要低得多以允许容易从容器施加和/或与组分B)混合。对于后者(容易施加)，特别地在剪切速率为5.0sec^-1时的低的粘度是恰当的(relevant)。

实施例3与比较实施例3的区别仅在于以下事实：加入非减活化的流变控制剂(1958)。发现在剪切速率为0.1sec^-1时的粘度为84,180Pa.s。发现在剪切速率为1.0sec^-1时的粘度为12,270Pa.s。发现在剪切速率为5.0sec^-1时的粘度为2,640Pa.s。

由下文中的公式可计算非减活化的流变控制剂(in casu1958)的加入对粘度所产生的作用。

由此，非减活化的(即活性)流变控制剂的加入具有增加剪切速率为0.1sec^-1时的粘度555％的作用；增加剪切速率为1.0sec^-1时的粘度850％的作用；和增加剪切速率为5.0sec^-1时的粘度331％的作用。

实施例4与比较实施例3的区别仅在于以下事实：加入减活化的流变控制剂(干燥的1958)。发现在剪切速率为0.1sec^-1时的粘度为31,430Pa.s。发现在剪切速率为1.0sec^-1时的粘度为4,213Pa.s。发现在剪切速率为5.0sec^-1时的粘度为1,009Pa.s。

因此，减活化的(即更小活性的或没有活性的)流变控制剂的加入具有增加剪切速率为0.1sec^-1时的粘度144％的作用；增加剪切速率为1.0sec^-1时的粘度226％的作用；和增加剪切速率为5.0sec^-1时的粘度65％的作用。

换句话说，可通过在加入流变控制剂之前减活化流变控制剂将由流变控制剂的加入所带来的粘度增加的作用降到最低。

未经流变控制剂的预先减活化，剪切速率为0.1sec^-1时的粘度增加了555％，而经过流变控制剂的预先减活化，只增加了144％。对于被测试的其它剪切速率可观察到相同的趋势；在剪切速率为1.0sec^-1时，未经流变控制剂的预先减活化的850％和经过流变控制剂的预先减活化的226％；在剪切速率为5.0sec^-1时，未经流变控制剂的预先减活化的331％和经过流变控制剂的预先减活化的65％。

在混合物中不存在催化剂时也可以观察到流变控制剂的减活化的这种作用。这从实施例1与实施例2的区别中是可见的。

在实施例1中，使用非减活化的流变控制剂(1958)，且不存在催化剂。发现在剪切速率为0.1sec^-1时的粘度为40,520Pa.s。发现在剪切速率为1.0sec^-1时的粘度为6,819Pa.s。发现在剪切速率为5.0sec^-1时的粘度为1,725Pa.s。

在实施例2中，使用减活化的流变控制剂(干燥的1958)，且不存在催化剂。发现在剪切速率为0.1sec^-1时的粘度为22,900Pa.s。发现在剪切速率为1.0sec^-1时的粘度为3,758Pa.s。发现在剪切速率为5.0sec^-1时的粘度为1,045Pa.s。

以下公式提供当代替活性流变控制剂使用减活化的流变控制剂时所观察到的粘度下降的百分比值。

在减活化所述流变控制剂时，在剪切速率为0.1sec^-1时的粘度由40,520Pa.s下降至22,900Pa.s。这为43％的下降。对于在其它剪切速率时的粘度可观察到类似的趋势：在剪切速率为0.1sec^-1时的45％的下降和在剪切速率为5.0sec^-1时的39％的下降。

最后，可以说，向双组分粘合剂的组分A)或单组分粘合剂加入流变控制剂总会导致粘度的增加。但是，这种增加可以通过流变控制剂的预先的减活化限制，其中在所述组合物中存在或不存在催化剂。

向所述粘合剂组合物加入催化剂也对粘度产生作用。这可从实施例4和2与实施例3和1的比较中推理得出。

实施例3与实施1的区别只在于催化剂(非减活化的流变控制剂)的加入。同样适用于实施例4，当其与实施例2(减活化的流变控制剂)相比较时。下文中的两个公式提供由催化剂的加入引起的粘度增加的百分比值。

对于非减活化的流变控制剂：在加入催化剂后观察到粘度上的108％(0.1sec^-1)，80％(1.0sec^-1)，53％(5.0sec^-1)的增加。

对于减活化的流变控制剂：在加入催化剂后观察到粘度上的37％(0.1sec^-1)，12％(1.0sec^-1)的增加，没有显著的变化(5.0sec^-1)。清楚的是，对于较低剪切速率获得更大的作用。

其原因(虽然发明人不想受限于特定的理论)被认为与仍存在于减活化的流变控制剂中的少量水的存在有关。该水与催化剂一起会产生作用，其可能导致形成增加粘度的暂时键(触变效应)；在更高剪切时这些暂时键可能被破坏。

此外，倘若存在非减活化流变控制剂，则获得更大的作用。其原因(虽然发明人不想受限于特定的理论)被认为与大量水的存在(所述流变控制剂的约4-6％)，其与催化剂一起会具有粘度增加的作用。

可由上文中的实施例得到关于以水或组分B的形式的潮气或水的加入而产生作用的一些结论。

首先，将讨论将潮气加入潮气固化聚合物(具有催化剂)所产生的作用，其中并不存在任何流变控制剂。这通过比较实施例来进一步解释。

·比较实施例3没有被加入的水。

·比较实施例1B有0.5重量份的被加入的水。

·比较实施例2有被加入的组分B，其以这样的一个量以至于其提供0.5重量份的水。

·比较实施例1A有0.25重量份的被加入的水。

下文中的公式表示0.5重量份的水的加入所产生的作用。

在加入0.5重量份的水后，粘度增加287％(0.1sec^-1的剪切速率)，520％(1.0sec^-1的剪切速率)，181％(5.0sec^-1的剪切速率)。

下文中的公式表示为提供0.5重量份的水加入组分B所产生的作用。

在加入组分B以提供0.5重量份的水后，粘度增加了186％(剪切速率为0.1sec^-1)，485％(剪切速率为1.0sec^-1)，184％(剪切速率为5.0sec^-1)。

由以上两个段落可推断出，以水的形式或以组分B的形式加入的水所产生的作用没有显著的不同之处。

换言之，存在于组分B中的水是容易与聚合物反应的。由上文可推断出(虽然本发明人不想受制于特定的理论)，原则上仅组分B的水，而不是其它成分对粘度的增加产生作用。

下文中的公式表示加入0.25重量份的水所产生的作用。

在加入0.25重量份的水后，粘度增加了175％(剪切速率为0.1sec^-1)，498％(剪切速率为1.0sec^-1)，187％(剪切速率为5.0sec^-1)。

在下文的表格中提供了加入0.25份和0.5份的水时的粘度增加(用百分比表示)。

	0.25份的水	0.5份的水	0.5份的水(由B)提供)
				剪切速率0.1sec^-1	175％	287％	186％
剪切速率1.0sec^-1	498％	520％	485％
				剪切速率5.0sec^-1	187％	181％	184％

水在粘度增加上所产生的作用并不随水量的增加而呈线性增加。0.5重量份的水对剪切速率为0.1sec^-1时的粘度产生的作用大于0.25重量份的水所产生的作用。但是，所述作用并不是加倍的。对于更高的剪切速率而言，与0.25重量份的水相比，0.5重量份的水的加入几乎没有产生明显的作用。也许这归因于(虽然发明人不想受限于特定的理论)以下事实：在更低的剪切速率时，其它触变作用可能起作用。

将水或组分B加入存在减活化的流变控制剂的潮气活性的聚合物对粘度产生大的作用。这为本发明的本质。

实施例4(减活化的流变控制剂)没有加入的水。实施例5A(减活化的流变控制剂)具有被加入的组分B以提供0.5重量份的水。实施例5A与实施例4的差异提供由组分B)中的水所提供的净粘度作用。

此外，比较实施例2与比较实施例3之间的差异提供关于没有流变控制剂存在时来自组分B)的水所产生的净粘度作用的信息。

换言之，当结合来自实施例4，5A，比较实施例2和3的数据时，可推算出减活化流变控制剂的加入所产生的净作用。

当通过以下公式计算上文中的数据之间的差异时：

会提供以下数值：

在0.1sec^-1时：(67,800–23,950)/23950x 100％＝+183％

在1.0sec^-1时：(14,607–6,269)/6269x 100％＝+133％

在5.0sec^-1时：(4,358–1,126)/1126x 100％＝+287％

对于早期强度，可以看见：在比较实施例1A，1B和2(不存在流变控制剂)中，在加入水后，数值接近54-59N/2000mm²。

但是，在以再活化的形式加入流变控制剂后，这增加至值为109和114N/2000mm²(实施例5A和5B，其中加入减活化的流变控制剂，其通过水或组分B)的加入已被再活化)。

因此，通过加入根据本发明的减活化的基于有机粘土的流变控制剂显著改善早期强度。

如在表格中所显示的，通过在附录的权利要求中所述的粘合剂组合物达到本发明的一个或更多个目的。

Claims

1.通过潮气活化而有用的粘合剂组合物，所述粘合剂组合物包含潮气交联的聚合物和非活化的基于有机粘土的流变控制剂，所述潮气交联的聚合物选自甲硅烷基封端的聚合物，所述流变控制剂为烷基铵盐改性的矿物粘土混合物，

其中所述组合物为双组分粘合剂组合物，其包含：

组分A)，其包含所述潮气交联的聚合物和所述非活化的基于有机粘土的流变控制剂；以及组分B)，其包含水，

其中组分A)与组分B)的比率在1:1和100:1之间。

2.根据权利要求1所述的组合物，其中水的量等于或小于0.5重量％，基于所述组分A)的重量。

3.根据权利要求1所述的组合物，其中水的量等于0.3重量％或更小，基于所述组分A)的重量。

4.根据权利要求1所述的组合物，其中水的量等于0.1重量％或更小，基于所述组分A)的重量。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的组合物，其中所述流变控制剂包含水，其量等于或小于0.5重量％，基于所述流变控制剂的重量。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的组合物，其中所述流变控制剂包含水，其量等于0.3重量％或更小，基于所述流变控制剂的重量。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的组合物，其中所述流变控制剂包含水，其量等于0.1重量％或更小，基于所述流变控制剂的重量。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的组合物，其中所述流变控制剂以非活化的形式存在，其能够被环境中的潮气或组分B)再活化。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的组合物，其中所述的组分A)具有在20,000和40,000Pa·s之间的动态粘度，其在23℃、0.1sec^-1的剪切速率下测得，和/或在800和1200Pa·s之间的动态粘度，其在23℃、5.0sec^-1的剪切速率下测得。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的组合物，其中所述组分B)具有在2000和3500Pa·s之间的动态粘度，其在23℃、0.1sec^-1的剪切速率下测得，和/或在100和300Pa·s之间的动态粘度，其在23℃和5.0sec^-1的剪切速率下测得。

11.根据权利要求1-4中任一项所述的组合物，其中组分A)与组分B)的比率在10:1和60:1之间。

12.根据权利要求1-4中任一项所述的组合物，其中组分A)与组分B)的比率在30:1和50:1之间。

13.包含两个容器的零件配套元件，其中所述两个容器各自含有双组分粘合剂组合物的组分：第一容器包含组分A)，其基于潮气交联的聚合物并包含非活化的基于有机粘土的流变控制剂；和第二容器包含组分B)，其包含水，其中组分A)与组分B)的比率在1:1和100:1之间。

14.根据权利13所述的零件配套元件，所述配套元件进一步包含压缩工具。

15.根据权利要求14所述的零件配套元件，其中所述配套元件进一步包含静态混合头，其中所述混合头能够同时接收来自所述第一容器的组分A和来自所述第二容器的组分B。

16.制备根据权利要求1-12中任一项所述的粘合剂组合物的方法，其通过结合双组分粘合剂组合物中的两种组分A)和B)，其中所述潮气交联的聚合物是交联的和/或通过将组分B)加到组分A)而固化且其中存在于组分A)中的所述流变控制剂被所述组分B)再活化，其中组分A)与组分B)的比率在1:1和100:1之间。

17.根据权利要求16所述的方法，其中就在待结合的物质已被装配在一起之后混合组分A)和组分B)后的粘合剂组合物的早期强度在80和120N/2000mm²之间。

18.基于两种单独组分A)和B)的双组分双重作用粘合剂组合物，组分A)基于潮气交联的聚合物并进一步包含非活化的基于有机粘土的流变控制剂；和组分B)包含水；其中组分A)与组分B)的比率在1:1和100:1之间，所述第一组分A)在加入所述组分B)后显示出双重作用，所述双重作用为借助所述流变控制剂的再活化的物理作用和通过所述潮气交联的聚合物的交联和/或固化的化学作用。