CN1592723A - 粘合窗玻璃与基材而无需底漆处理的方法 - Google Patents

粘合窗玻璃与基材而无需底漆处理的方法 Download PDF

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Abstract

本发明是一种将玻璃粘合到基材上而无需对基材表面进行底漆处理的工艺。该工艺包括，首先，用空气等离子体处理基材表面，在基材表面或玻璃表面上涂覆可粘合已处理基材和玻璃的粘合剂，让玻璃和基材相接触，使粘合剂分布于基材和玻璃之间，粘合剂固化。优选基材涂有涂层，优选粘合剂为聚氨酯或硅烷官能化的弹性粘合剂。本发明工艺在涂覆粘合剂之前不需要对基材进行底漆处理即可粘合玻璃和基材，该工艺对促进玻璃和涂层基材的粘合特别有效，特别是对涂有抗酸涂层的基材，这些抗酸涂层如PPG的氨基甲酸酯涂层或DuPont的Gen III，IV和IV涂层。

Description

粘合窗玻璃与基材而无需底漆处理的方法
技术领域
本发明涉及一种无需底漆、使用粘合剂粘合窗玻璃与基材的方法。
背景技术
聚氨酯密封胶组合物一般用于非多孔基材之间的粘合，如玻璃，这些内容在US专利4,374,237和U.S专利4,687,533中已有叙述。US专利4,374,237叙述了一种含有氨基甲酸乙酯预聚物的聚氨酯密封胶，该预聚物进一步与含有两个硅烷基团的仲胺化合物反应。U.S专利4,687,533叙述了一种含有氨基甲酸乙酯预聚物的聚氨酯密封胶，该预聚物含有硅烷基团，硅烷基团由多异氰酸酯与不足当量的烷氧基硅烷反应制得，其中多异氰酸酯含有至少三个异氰酸酯基团，烷氧基硅烷的一个端基含有活泼氢原子可与异氰酸酯基团反应生成含有至少两个未反应异氰酸酯基团的异氰酸硅烷。在第二步中，异氰酸硅烷与多余的多异氰酸酯混合，该混合物与多羟基化合物反应生成带有端基异氰酸根基团和侧基烷氧基硅烷基团的聚氨酯预聚物。
但是，当这样的密封胶用于粘合玻璃基材和涂层基材时，如用于车辆制造方面的车窗安装，粘合后基材的搭接剪切强度低于安全或结构目的要求的效果。因此，在大多数车辆的挡风玻璃和后窗玻璃的粘合安装操作中，使用密封胶之前，通常会先对涂层基材涂刷包括一种或多种硅烷或异氰酸酯溶液的单独底漆涂料。安装操作中使用底漆涂料引入了额外步骤、附加成本、损伤涂层表面的危险，如果滴在不当位置，还使安装线操作人员暴露于更多的化学试剂中，因此是不可取的。
汽车OEMs已要求涂料供应商提供更牢固的、可经受严酷环境条件的抗酸涂料体系。由于涂料的耐化学性提高，这些涂层体系难于粘合。开发一种可以粘合在汽车的这些涂层体系上的粘合剂的问题之一是存在多种不同的涂层化学性质。难于粘合的涂层实例有杜邦(DuPont)硅烷化氨基甲酸乙酯三聚氰胺涂层，PPG氨基甲酸酯三聚氰胺涂层和杜邦(DuPont)的抗酸丙烯酸三聚氰胺涂层。因此，需要一种提高粘合剂粘结涂层基材的粘合性的方法。
发明内容
本发明是一种将玻璃粘合到基材上而无需对基材表面进行底漆涂刷处理的工艺。该方法包括，首先，用空气等离子体处理基材表面，将可粘合已处理基材和玻璃的粘合剂涂于基材表面或玻璃表面，玻璃和基材相接触，粘合剂分布于基材和玻璃之间，粘合剂固化。优选基材有塑料表面或涂有涂层，优选粘合剂是以聚氨酯为基本组分的粘合剂。
本发明工艺使玻璃和基材的粘合在使用粘合剂之前无需对基材进行底漆涂刷，该工艺对促进玻璃与涂层或塑料基材的粘合特别有效，特别是对涂有抗酸涂层的基材，如PPG的氨基甲酸酯涂层或杜邦(DuPont)的羟基三聚氰胺，硅烷化三聚氰胺及硅烷化氨基甲酸乙酯三聚氰胺涂层。
此处所用的空气等离子体指带有大量能量的空气流，空气等离子体的行为和气体一样，能发光，含有自由离子和电子，其中的分子和离子是高能化的。优选等离子体流为均一、零电压、火焰状的等离子束。空气等离子体高速喷向物体表面时，等离子体与表面反应，对其进行清洁和激活。现已相信通过聚合物分子链断裂、产生极性基团和活性自由基实现表面的激活。高能等离子体中的氧也可与杂质反应，如基材表面的碳氢化合物。应用空气等离子体的优选设备为FlumeTM等离子系统(FlumeTM Plasma System)，可从Plasmatreat北美公司(Plasmatreat North America Inc.)，米西索加，安大略湖，加拿大购得。FlumeTM等离子体系统(FlumeTM Plasma System)可在开放空气环境中、大气条件包括大气压下使用。通过控制喷射器内的放电产生等离子体，标准空气的气流通过喷射器将等离子体喷出喷射器外，射到基材表面。优选进气为无油和无水的压缩气，喷射器内的放电使用3到5kV的内电极和一个至少FG1001，1KW输入，480或600V三相，30amps的等离子体发生器。喷射器的旋转速度优选至少1000rpm。
提高粘合剂对基材的粘结性的关键在于提高涂层表面的表面张力。由于每个涂层和粘合剂是不同的，特定的临界表面张力值不能用于界定所有体系。但是，表面张力超过40dynes并优选超过45dynes是有利的。这样处理的另一个目的是改进涂层的表面化学性质以提高表面反应活性点的数目，反应活性点指可与粘合剂中异氰酸酯基团反应的表面官能基团数目(如各种含有的活泼氢的基团和羟基基团)。为达到预期目标，可以改变多个参数。一般较长的暴露时间可提高表面张力和表面官能团数目。另一方面，如果暴露时间太长，表面会遭到损坏并且粘合剂的粘结性能会受到相反影响，下文将讨论暴露时间随线速度变化的关系。第二个影响粘结性能的可变参数为空气等离子体喷射器的喷嘴与基材之间的距离，可接受的距离见下文说明。一般，喷嘴离基材越近，粘合剂的粘结性能越好，尽管如果距离基材太近，粘结性能会受到相反影响。期望基材与等离子体的黄色部分相接触。另一个影响粘结性能的可变参数为所用等离子体喷射器的功率，功率提高，粘结性能提高，直到在某一点处，功率太高致使涂层破坏。这些可变参数都是独立的并且每个参数的设定必须考虑其他参数的值。进一步可以选择粘合剂以提高与已处理基材的粘结性能，具体情况将在下文讨论。
本发明工艺中，等离子体流应用于基材时，喷射器的喷嘴到基材的距离至少为3mm，优选至少为6mm，并且不超过25mm，更优选不超过20mm并优选不超过12mm。等离子体流应用于基材上时，流速为1.5米(m)/分钟或更大，优选10米/分钟或更大，并优选75米/分钟或更小，更优选25米/分钟或更小，最优选20米/分钟或更小。或者，基材可用等离子体处理多次。基材表面暴露于等离子体喷射器下足够长的时间以获得所需的表面张力，这可通过采用慢的线速度、使用多种通路或结合这两种途径进行处理而实现，这里所用的“多次”表示多于一次。如果采用多次处理或多种通路，优选采用2到3次处理或通路，更优选2种通路或处理。多种通路或处理表示基材与一个或多个等离子体喷射器接触多次。基材处理后将粘合剂涂敷于已处理表面上，可以单独地将粘合剂涂覆到表面上，然后玻璃与粘合剂接触。或者，可以将粘合剂涂敷到玻璃表面上，然后玻璃上的粘合剂再与已处理基材表面接触。
可通过手动或借助于机器人自动实现等离子体流与基材表面接触。或者，将基材置于一移动传送器上，并在一个或多个静止或旋转等离子体喷射器的下方通过。优选所用等离子体流的应用宽度为至少％英寸(6.35cm)到至少5英寸(12.7cm)，优选4英寸(10.16cm)或更少，并且依据所用模式更优选1英寸(2.54cm)或更少。如果期望的处理宽度大于一个等离子体喷射器的宽度，可以将系列多个等离子体喷射器应用于基材处理。
本发明工艺可采用的粘合剂可以是本领域技术人员所熟知的用于粘结玻璃和基材的任何粘合剂。可用粘合剂包括以聚氨酯为基本组分的异氰酸酯官能化粘合剂，聚硫化物粘合剂和硅氧烷官能化粘合剂。在优选的以聚氨酯为基本组分的异氰酸酯官能粘合剂中，优选那些下列专利公开的粘合剂：De Santis US专利3,707,521；Rizk US专利4,625,012；Rizk US专利4,687,533；Rizk等US专利4,758,648；Rizk等US专利4,780,520；Hung US专利5,063,269；Chiao US专利5,623,044；Bhat US专利5,603,798；Bhat US专利5,672,652；Bhat US专利5,792,811；Bhat等；US专利5,922,809；Bhat等US专利5,976,305；Rizk等US专利5,817,860；Hsieh等US专利5,852,137；Hsieh等US专利6,015,475；Hsieh等US专利6,001,214；Bhat等US专利6,133,398；Wu等序列号No.09/498,084，2000年2月4日申请，(PCT公开WO0046320)题为：“聚氨酯密封胶组成”。聚氨酯粘合剂优选含有聚氨酯预聚物和催化剂的粘合剂，预聚物含有活泼氢和/或异氰酸酯官能基团，催化剂用于官能基团固化。尽管可以使用其他熟知的固化剂，但多数聚氨酯粘合剂通过与大气中的湿气反应而固化。聚氨酯粘合剂可以含有其他的添加剂如粘合促进剂、UV稳定剂、碳黑、填料、增塑剂和本领域技术人员所熟知的触变胶。
优选粘合剂中异氰酸酯的质量百分含量为0.3％或更高，更优选0.5份(质量)或更高，并更优选0.75％(质量百分比)或更高，并优选5％(质量百分比)或更低，更优选2.5％(质量百分比)或更低。
粘合剂组合物中含有足量的预聚物使粘合剂可粘合玻璃和另一种基材，如金属、塑料、复合材料或玻璃纤维。优选基材为涂层或有色塑料，更优选基材涂有抗酸涂层，如丙烯酸三聚氰胺硅烷改性涂层(DuPont)、三聚氰胺氨基甲酸酯涂层、两部分氨基甲酸乙酯涂层、或环氧酸固化涂层。本发明的粘合剂特别适合于窗玻璃和DuPont硅烷化氨基甲酸酯三聚氰胺及PPG三聚氰胺氨基甲酸酯涂层的粘结。优选预聚物占粘合剂质量的含量为30份(质量)或更高，更优选40份(质量)或更高，进一步更优选45份(质量)或更高，最优选50份(质量)或更高。更优选预聚物占粘合剂质量的含量为99.8份(质量)或更低，并最优选85份(质量)或更低。在优选实例中，使用高分子量和低分子量聚合物的混合物。
具有较高异氰酸酯含量的粘合剂，以异氰酸酯的百分含量确定，与已处理过的未进行底漆处理的表面涂层粘合性较好。进一步，使用可促进异氰酸酯羟基基团反应的催化剂可提高粘合剂与未涂底漆已处理涂层基材的粘合性。优选催化剂为锡催化剂，它可促进异氰酸酯-羟基基团的反应。可促进异氰酸酯基团与羟基基团反应的优选锡催化剂包含专利US 5,852,137公开的那些催化剂，羧酸锡和乙酰丙酮二烷基锡如二月桂酸二丁锡、辛酸亚锡、草酸亚锡；二丁锡氧化物；双(甲基马来酸)二丁锡，双(乙酰丙酮酸)二丁锡。锡催化剂占密封胶的质量，以锡的含量计算，存在的量为30ppm或更高，更优选50ppm或更高。有机锡催化剂占密封胶的质量，以锡含量计算，存在的量为1.0份或更少，更优选0.5份(质量)或更少并最优选0.1份(质量)或更少。
粘合剂配方中可以含有本领域技术人员已知的、粘合剂配方中常用的其他添加剂。本发明粘合剂可以用本领域技术人员已知的粘合剂组成中所用的填料配制。通过加入此类物质，粘合剂的物理性质如粘度、流速和下垂可得到改善。然而，为防止预聚物中对湿度敏感基团的过早水解，优选填料在掺混之前完全干燥。
本发明粘合剂可选择的组分包括增强填料，这样的填料本领域技术人员已熟知，包括碳黑、二氧化钛、碳酸钙、表面处理过的二氧化硅、氧化钛、发烟二氧化硅和滑石，优选增强填料为碳黑。在一实例中，可以使用多种增强填料，其中一种为碳黑，使用足量的碳黑可为粘合剂提供所需要的黑颜色。使用足量的增强填料以提高粘合剂的强度并赋予粘合剂触变特性。优选增强填料的含量为粘合剂组分的1份(质量)或更多，更优选为15份(质量)或更多，最优选为20份(质量)或更多。优选增强填料的含量为粘合剂组分的40份(质量)或更少，更优选为35份(质量)或更少，最优选为33份(质量)或更少。
粘合剂组分中可选择的物质是泥土，本发明中可采用的优选泥土包括高岭土、表面处理过的高岭土、煅烧过的高岭土、硅酸铝和表面处理过的无水硅酸铝。泥土以利于粘合剂泵送的任何形式使用，优选泥土的形式为喷雾粉末、喷雾干燥的小珠或磨细的颗粒。泥土的用量可以为粘合剂组分的0份(质量)或更多，更优选为1份(质量)或更多，进一步更优选为6份(质量)或更多。优选泥土的用量为粘合剂组分的20份(质量)或更少，更优选为15份(质量)或更少。
本发明的粘合剂组分可进一步含有增塑剂以调节流变性能达到稠度要求。这样的物质优选无水、对反应基团呈惰性并可与粘合剂中所用聚合物相容。适合的增塑剂为本领域技术人员熟知的增塑剂，优选增塑剂包括邻苯二甲酸烷基酯如邻苯二甲酸二烷基酯，其中邻苯二甲酸烷基酯中的烷基是直链的混合C7，C9，C11烷基基团，邻苯二甲酸二异壬酯、二异十二烷基邻苯二甲酸酯、邻苯二甲酸二辛酯，或邻苯二甲酸二丁酯、部分氢化萜烯，市售的如“HB-40”、磷酸三辛酯、环氧增塑剂、甲苯-磺酰胺、氯代烷烃、己二酸酯、蓖麻油、溶剂、n-甲基吡咯烷二酮和烷基萘，优选的增塑剂为邻苯二甲酸酯类，更优选的增塑剂为邻苯二甲酸二烷基酯类，其中烷基基团是混合直链C7，C9，C11，邻苯二甲酸二异壬酯或二异十二烷基邻苯二甲酸酯。粘合剂组分中增塑剂的量应可满足所需流变性能，并足以使催化剂和体系中的其他成份分散并得到所需粘度，这里所指的量包括那些预聚物制备期间和粘合剂混合期间所加的量。粘合剂组分中增塑剂占粘合剂组分的质量的优选用量为0份(质量)或更高，更优选5份(质量)或更高，进一步更优选10份(质量)或更高，最优选20份(质量)或更高。增塑剂占粘合剂组分的总量的优选用量为45份(质量)或更少，更优选40份(质量)或更少，进一步更优选30份(质量)或更少，最优选25份(质量)或更少。
本发明的粘合剂可以进一步含有稳定剂，其功能为保护粘合剂组分不受湿气影响，由此抑制和避免粘合剂配方中可交联聚合物的过早交联和发展。这样的稳定剂包括烃基烷氧基硅烷，如乙烯三甲氧基硅烷、丙二酸二乙酯、对甲苯磺酰异氰酸酯、苄基氯、烷基正甲酸酯、及烷基酚烷基化物。根据粘合剂组分的总质量，此稳定剂的优选用量为0.1份(质量)或更高，优选0.3份(质量)或更高，更优选0.5份(质量)或更高。根据粘合剂组分的质量，此稳定剂的用量为5.0份(质量)或更少，更优选2.0份(质量)或更少，最优选1.4份(质量)或更少。
可选择粘合剂组分中进一步含有触变胶，这样的触变胶是本领域技术人员熟知的，包括氧化铝、石灰石、滑石、氧化锌、氧化硫、碳酸钙、珍珠岩、板岩粉、盐(NaCl)、及环糊精。可向粘合剂组分中加入足量的触变胶以得到所需的流变性能。根据粘合剂组分的质量，触变胶的优选用量为0份(质量)或更高，优选1份(质量)或更高。根据粘合剂组分的质量，可选择使用的触变胶的优选用量为10份(质量)或更少，更优选2份(质量)或更少。
在一些实例中，粘合剂组分中需要加入额外的粘合促进剂，加入粘合促进剂可提高玻璃与玻璃相粘合或玻璃与基材表面相结合的粘合性。可以使用本领域技术人员已知的粘合促进剂。用于粘合涂层表面时，如涂有通常用于汽车工业的Gen IV涂层的表面时，优选粘合促进剂包括乙烯烷氧基硅烷、异氰酸基烷氧基硅烷、三聚异氰酸酯官能化烷氧基硅烷和脂肪族异氰酸酯。更优选的粘合促进剂包括γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸丙酯基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸丙酯基甲基二甲氧基硅烷、γ-异氰酸丙酯基三乙氧基硅烷、β(3，4-环氧环-己基)乙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅烷、三(γ-三甲氧基甲硅烷基丙基)三聚异氰酸酯、乙烯基三乙氧基硅烷、或乙烯基三甲氧基硅烷。优选的脂肪族异氰酸酯粘合促进剂包括1，6-亚己基二异氰酸酯的加成物、二聚体和三聚体；异佛尔酮二异氰酸酯和氢化MDI(亚甲基二苯基异氰酸酯)。粘合促进剂以充足的量存在可促进粘合剂与玻璃或其他基材表面的粘合，使达到期望的水平，这个水平一般通过测量粘合到基材上的搭接剪切强度和失效模式确定。根据粘合剂的质量，优选粘合促进剂的用量为10份(质量)或更少；更优选5份(质量)或更少，最优选3份(质量)或更少。根据粘合剂的质量，优选粘合促进剂的用量为0.01份(质量)或更多，更优选0.1份(质量)或更多，最优选0.5份(质量)或更多。
粘合剂组分也可含有本领域技术人员已知的热稳定剂，优选的热稳定剂包括烷基取代酚、亚磷酸盐、癸二酸盐、及肉桂酸盐。更优选的热稳定剂包括双(1，2，2，6，6，-五甲基-4-哌啶基)癸二酸盐、Irgafox-168、亚乙基-双(氧亚乙基)-双(3-叔-丁基-4-羟基-5-(甲基氢化肉桂酸盐)、四异癸基-4，4’-异亚丙基二亚磷酸盐、及2，6-二叔丁基对甲酚。优选热稳定剂种类为癸二酸盐如亚磷酸盐和双(1，2，2，6，6，-五甲基-4-哌啶基)癸二酸盐。优选亚磷酸盐为芳基有机亚磷酸盐、烷基芳基有机亚磷酸盐或烷基有机亚磷酸盐，其中优选烷基芳基有机亚磷酸盐，如，C10烷基双酚A亚磷酸盐和苯基二异癸基亚磷酸盐。根据粘合剂的质量，优选热稳定剂的用量为5份(质量)或更少；更优选2份(质量)或更少并最优选1份(质量)或更少。根据粘合剂的质量，优选热稳定剂的用量为0.01份(质量)或更多；最优选0.5份(质量)或更多。
粘合剂组合物中常用的其他成分也可用于本发明的粘合剂组合物中，这样的物质是本领域技术人员熟知的，可包括紫外稳定剂和抗氧化剂。
此处所用的，粘合剂组分中各成分的所有质量份数都是根据粘合剂组合物的质量为100份而得出的，并且所有的质量百分比都是根据粘合剂组合物的质量而确定的。本发明所用密封胶组合物可以通过采用本领域技术人员熟知的方法将各成分混合在一起而制得。一般各成分在一适当的混合器中混合。混合优选在惰性气氛和避免过早反应的无空气湿度的条件下进行。向反应混合物中加入任何一种增塑剂以制备预聚物是有利的，这样易于对混合物进行混合和处理。或者说，增塑剂可以在所有成分混合期间加入。一旦密封胶组分配制完成，即包装于一个适当的容器中以避免空气湿气的影响，与空气中的湿气接触会导致预聚物过早交联。
基材用等离子体流处理过后将密封胶组合物涂于玻璃表面或其他基材上，优选玻璃表面，随后与第二种基材接触，然后将粘合剂置于固化条件下。在一优选实例中，其他的基材为塑料、金属、玻璃纤维或可以选择涂覆的复合基材。该方法对涂有抗酸涂料的基材特别有效。在优选实例中，涂敷粘合剂的表面在涂敷之前进行清洁，如见U.S专利4,525,511；3,707,521和3,779,794。清洁欲涂敷粘合剂组合物的玻璃表面将玻璃准备好，可以使用溶剂擦拭来清洁表面，一般可使用布或其他设施以适当溶剂清洁表面。等离子体处理和粘合剂涂敷表面之前，优选基材不进行底漆涂刷处理，或者未涂刷底漆。在本发明优选实例中，基材是建筑物或汽车的部分结构。优选粘合剂以珠状涂覆在欲与基材相粘合的玻璃部分。珠粒可以本领域技术人员已知的任何方法涂覆。在一实例中，珠粒可以采用填缝枪或类似的手动操作设施来涂覆。另一实例中，珠粒可以通过一种挤出仪器如自动挤出仪来涂覆。粘合剂涂于窗玻璃的位置与欲粘合的结构相接触。在一优选实例中，粘合剂涂于窗玻璃一面的四周边缘，一般粘合剂以珠粒形式涂于窗玻璃的边缘。优选珠粒在横断平面呈一定形状。在玻璃是设计用于汽车的窗玻璃的实例中，珠粒涂于与汽车车窗的凸缘或密封成型结构相接触的玻璃部分。然后窗玻璃可以放进结构中，粘合剂与窗玻璃和欲与窗玻璃粘合的结构都接触。这种接触可通过本领域技术人员所熟知的方法进行。特别地，可以手工也可以自动将玻璃放进结构中。通常，本发明的粘合剂在室温、有空气湿气存在的条件下使用。暴露于空气湿气中就足以导致粘合剂固化。通过本领域技术人员已知的任何方法对固化密封胶进行加热处理可进一步加速固化，这些加热方法例如，通过对流加热，或微波加热。优选配制本发明密封胶需要的工作时间为5分钟或更长，更优选10分钟或更长。优选工作时间为15分钟或更短并更优选12分钟或更短。进一步，本发明粘合剂按照SAE J1529三天后或23℃和50％的相对湿度(RH)下固化显示出的搭接剪切强度为360psi(2.48mPa)或更高并更优选500psi(3.45mPa)或更高。优选本发明粘合剂显示出的表面粘性消失时间为30分钟或更少，根据SAE1722测试并且不使用整体涂料进行测试，优选本发明粘合剂显示出的3小时时H-张力为75psi或更高(0.52mPa)。
这里所说的分子量根据以下方法确定：使用Waters Model 590凝胶渗透色谱确定。该装置与一个多波长探测器和一个差示折光计连用测定流出体积，采用聚苯乙烯凝胶色谱柱进行尺寸排阻可确定的分子量范围为250～50,000。使用四氢呋喃作洗脱溶剂，测定通过该色谱柱的洗脱体积可确定预聚物的分子量。然后分子量可从聚苯乙烯聚乙二醇色谱柱得到的分子量对洗脱体积的校正曲线计算出来。除非另行指出，引用的分子量为重均分子量。
具体实施方式
具体实例
为更全面地说明本发明，提供以下实例，不是要限制权利要求的范围。除非另行说明，所有的份数和百分比都指质量含量。所有质量份数的引用都是基于粘合剂配方总的100份质量份数。
以下是对制备好的密封胶的测试
快速切口粘合试验
一个6.3mm(宽)×6.3mm(高)×76.2mm(长)尺寸密封胶珠粒放置在101.6mm×101.6mm涂有抗酸涂层的平板片上，并将组装好的物品在23℃和50％相对湿度的条件下固化一定时间。然后用一剃刀刀刃将固化的珠粒以45度角切开到涂覆的表面，同时以180度角向后拉至珠粒的末端。在涂覆表面上每隔3mm切一切口。以粘着失效(AF)和/或内聚失效(CF)来评价粘合的程度。在粘着失效的情况下，固化的珠粒可以从涂覆表面剥离，而内聚失效，作为切割和拉扯的结果，剥离发生在密封胶珠粒内部。测试用的涂层基材可按照购买时的状态使用，或通过异丙醇(IPA)或石脑油(NP)擦拭处理，或者用火焰等离子(flume plasma)体处理。对于本发明的密封胶，对火焰等离子体处理过的基材，密封胶的粘合效果比未处理基材或溶剂擦拭处理的基材的粘合效果建立得更快。
实施例1到8
平板(10cm×30cm)喷涂DuPont GenVI，在285°F(141℃)下烘烤30分钟。平板的一半用空气等离子体(FlumeJetTM，由Plasma TreatTM提供)处理一次或两次，平板的一半不进行处理。单次处理在涂漆板上的独立区域进行二次评价。维持平板距离等离子体喷嘴约30mm并以约15cm/s速度通过静止的等离子体喷嘴。或者，平板固定不动，让等离子体喷嘴移动通过平板。一种湿气固化的氨基甲酸乙酯玻璃粘合剂Betaseal15625((Essex Specialty Products的商标)，购自DowAutomotive，Auburn Hills，密歇根州(陶氏化学公司(Dow ChemicalCompany)的商业部门))在平板表面处理后立刻涂于平板已处理和未处理过的表面上(30cm长的胶珠)。让氨基甲酸乙酯珠粒在23℃/50％相对湿度(RH)环境中固化2和4天。采用快速切口粘合试验评价粘合性能。粘合性能结果列于下表，结果表明在等离子体喷嘴下经过一次和两次后，与平板的粘合性能都得到提高。与未处理表面相比，经一次处理，粘合性能显著提高，在未处理表面上未观察到Betaseal15625的粘合效果。内聚失效表示粘合剂经历了内部的粘结失效，粘着失效表示粘合剂在粘附基材的界面上失效。
                            表1
实施例     涂层              处理
                                            2天固化    4天固化
1*       Gen VI          未处理参照         0％CF      0％CF
2         “                           一半平板，一次       50％CF     50％CF
3         “                           一次                 85％CF     20％CF
4         “                           两次                 90％CF     100％CF
5*       PPG氨基甲酸酯  未处理参照          0％CF      0％CF
6         “                           一半平板，一次       50％CF     50％CF
7         “                           一次                 25％CF     25％CF
8         “                           两次                 85％CF     100％CF
*对比实施例
实施例9到18
如上所述的几块平板涂DuPont Gen VI涂料并在烘箱中于285°F下烘烤30分钟。实施例9和14中，涂覆粘合剂而没有进一步处理。实施例10和15中，平板用含石脑油的擦布擦拭清洁，并且平板没有进行进一步处理。实施例11-13和16-18中，平板以不同的线速度(实施例11-13和16-18不使用溶剂和其他清洁剂)暴露于等离子体喷射器下。线速度较快导致暴露时间较短。此后，可有效粘合玻璃和基材的聚氨酯粘合剂，Betaseal15625，可从陶氏化学公司Dow Chemical Company购得，涂覆到实施例9-13的平板上。用于粘合玻璃和基材的聚氨酯粘合剂，Betaseal15625，可从Dow Chemical公司购得，涂覆到实施例14-18的平板上。每个样品在23℃和50％相对湿度的条件下固化7天。每个样品在3和7天时进行快速切口粘合试验。结果列于表2
                        表2
                              3天QKA         7天QKA
实施例    涂层处理
                              CF/AF          CF/AF
  9          无               0/100          0/100
  10         石脑油擦拭       0/100          15/85
  11         10m/min          0/100          0/100
  12         15m/min          60/40          50/50
  13         20m/min          25/75          25/75
  14         无               0/100          0/100
  15         石脑油擦拭       70/30          70/30
  16         10m/min          80/20          75/25
  17         15m/min          60/40          50/50
  18         20m/min          50/50          40/60

Claims (10)

1.一种粘合玻璃和基材而无需对基材进行底漆处理的方法，包括：
A)用空气等离子体处理未涂底漆的基材表面；
B)涂覆可粘合已处理基材和玻璃的粘合剂；
C)让玻璃和未底涂基材相接触，使粘合剂分布于未涂底漆基材和玻璃之间；并且
D)让粘合剂固化，使玻璃和未涂底漆基材粘合。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述未涂底漆基材是适于将玻璃窗装入汽车的汽车窗凸缘和密封成型结构。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述粘合剂是一种聚氨酯粘合剂。
4.根据权利要求1到3任意一项所述的方法，其中所述聚氨酯粘合剂中异氰酸酯的含量为0.3％或更高。
5.根据权利要求1到4任意一项所述的方法，其中等离子体流在应用时其黄色部分与基材接触。
6.根据权利要求1到5任意一项所述的方法，其中等离子体流在应用时其喷射器的喷嘴与基材的距离为3到25mm。
7.根据权利要求1到6任意一项所述的方法，其中所述聚氨酯粘合剂含有足量的锡催化剂，根据粘合剂的质量，该催化剂的含量为30ppm锡到1.0％(质量)的锡。
8.根据权利要求1到7任意一项所述的方法，其中所述基材表面经处理后其表面张力达到30dynes或更高。
9.根据权利要求1到8任意一项所述的方法，其中所述等离子体流在处理基材时的速度为1.5米/分到75米/分。
10.一种汽车，其中至少有一扇窗玻璃采用权利要求1到9任意一项所述的方法，粘合到汽车窗玻璃的凸缘或位于窗玻璃凸缘上的密封成型结构上。
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