具有反应性粘合剂的屋面接缝的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求2012年12月14日申请的No. 61/737, 356美国临时专利申请。上述 申请的内容通过引用其整体并入本申请。
技术领域
[0003] 本申请涉及单组分和双组分粘合剂，其具有低的挥发性有机物含量，用于屋面接 缝。
【背景技术】
[0004] 在许多屋面应用中，例如在大型平的商业屋面板上，屋顶基板为混凝土、轻质混凝 土、木材、石膏、木质纤维或钢材屋面板。屋面膜用于密封屋面板，并使其免受环境天气状况 的影响，该屋面膜被放置于提供隔热品质的隔热板之上。该隔热板通常通过粘合剂组合物 或固定件被固定到屋顶基板或屋面板。该屋面膜可以由各种材料制成，例如聚合物材料，包 括：EPDM(三元乙丙橡胶），改性沥青，TP0(热塑性聚烯烃）或聚氯乙烯（PVC)。该屋面膜 也可以是复合材料，其包括EPDM或TP0。该屋面膜使用如拖沥青（通常为III型或IV型） 或其它常规的粘合剂组合物的一种粘合剂组合物粘附着上层建筑隔热板或面板。常规粘合 剂通常需要同时被应用于屋面膜和该基板。
[0005] 当该膜片被应用到该基板时，相邻膜片的边缘通常用接缝带拼接在一起。在胶带 的应用之前，底漆被施加到膜片。常规的底漆含有高浓度挥发性有机化合物（V0C)，而低浓 度V0C的底漆是非常昂贵的。
[0006] 因此，在本领域中存在用表现出良好性能的粘合剂组合物将相邻的膜片拼接在一 起的需要，例如，以下性能：足够的粘合强度，低至无V0C含量，以及易于使用。
【发明内容】
[0007] -种屋面系统，包括一个第一膜，第二膜以及无V0C含量的粘合剂层。第二膜的一 部分与第一膜的一部分重叠。所述粘合剂层直接粘结在所述第一膜和所述第二膜的该重叠 部分。
[0008] 进一步的特征、优点和适用范围从所提供的说明书中将变得清楚明了。应当将说 明书内容和具体实施例理解为旨在用于说明的目的，而并非意图限制本发明的范围。
【附图说明】
[0009] 本文所描述的附图仅仅是为了说明的目的，而并非意图以任何方式限制本发明的 范围。图中的部件不一定是按比例的，用于强调而非在于说明本发明的原理。附图中：
[0010] 图1展示了按照本发明的原理用粘合剂组合物附着到基板的重叠的膜的一张横 截面侧视图。
[0011] 详细说明
[0012] 以下说明仅仅是示例性的，而并不意图限制本
【发明内容】
，应用或用途。
[0013] 现在参见图1，展示了一种屋面接缝，实施了如下所述的粘合剂组合物。所述粘 合剂组合物可以是单组分粘合剂，或者该粘合剂组合物的第一和第二部件被制备并单独封 装，然后以适当的比例结合以用于施工现场。如图1所示，根据本发明的原理，该粘合剂组 合物22被施加于如EPDM之类的聚合物屋面材料20与屋顶板基板18之间。所述粘合剂组 合物可以允许在所需的一段时间内在所需温度下固化，以获得最佳的粘结强度。当屋面材 料20被施加到所述基板18时或者在所述粘合剂组合物22被固化以形成连续膜之后，重叠 片或膜20然后可以用一个拼接粘合剂11接合。所述拼接粘合剂11可以由与粘合剂组合 物22相同的组分构成。如图1所示的实施方式不需要重叠片在拼接粘合剂11的实施之前 上底漆。此外所述实施方案并不需要如通常地应用以在重叠片20之间形成一个密封件一 样的接缝胶带的使用，由于，重叠片20之间的密封件的强度与使用该粘合剂组合物22的片 20和基板18之间的结合强度一样。值得再次注意的是，由片20组成的接缝的形成是无底 漆的，以致于该片不需要在结合该片到一起以形成所述接缝之前被施加底漆。另外，附加的 胶带层不需要一起并入片。还要注意，实施方式并不局限于如下所述的该粘合剂的使用。例 如，该无底漆的接缝可采用其他技术来形成，例如，但不限于，聚脲或环氧型组合物，或任何 其他合适的粘合剂组合物。
[0014] 在一些实施方式中，所述粘合剂组合物要么是一种单组分粘合剂组合物，要么是 一种双组分的活性粘合剂组合物。所述粘合剂组合物一般包括多元醇、预聚物、催化剂，并 且可能含有或可能不含一种粘合促进剂。
[0015] 所述多元醇可以是在聚氨酯生产中常规使用的任何化合物，具有至少一个异氰酸 酯活性官能团。这些多元醇包括乙二醇、二醇、单醇或多官能醇。适于本发明的组合物的一 种示例性的多元醇包括基于商购自Stepan的STEPANPOLPS-2352型号的芳香聚酯多元醇 的一种邻苯二甲酸二乙二醇酯。另一种适于本发明组合物的示例性的多元醇包括一种双官 能团聚醚二醇，其商购自Huntsman的JEFFOLPPG-1000和JEFFOLPPG-2000型号。另一种适 于本发明的示例性的多元醇包括一种多官能团的聚醚多元醇，其商购自BASF的PLURACOL SG360型号。不脱离本发明的范围的情况下，化学衍生物和多元醇的组合也可在组合物中使 用。多元醇包括约占组合物重量的30%至50%。
[0016] 预聚物或聚合物前体可以是任何的聚氨酯预聚物，其由过量的二异氰酸酯与多元 醇的混合而生成。该预聚物反应类似二异氰酸酯，但具有几个重要的区别。当与初始的二 异氰酸酯相比较时，所述预聚物具有更高的分子量，较高的粘度，更低的异氰酸酯含量（重 量）（％NCO)，以及较低的蒸气压。适于本发明的组合物的一种示例性的预聚物包含一种湿 气固化预聚物，其商购自Huntsman的RUBINATE9272型号。适于本发明的组合物的另一种 示例性的预聚物包括4, 4' -MDI预聚物，其商购自Huntsman的RUBINATE1209型号。不脱 离本发明的范围的情况下，预聚物的组合以及可商购的预聚物或改性预聚物也可被实施于 该组合物中。在一个实施例中，所述预聚物包含约占组合物重量的30%至70%。
[0017] 所述催化剂可以为金属或基于氨基甲酸乙酯催化剂的胺类。优选胺类，进一步优 选二唑，更进一步优选咪唑。适于本发明的组合物的一种示例性催化剂包括1-甲基咪唑， 其商购自空气化工产品公司的頂I⑶REAMI-1型号。次级催化剂也可被使用。一个实施例 包括一种季铵盐，其商购自空气化工产品公司的DabcoTMR-3型号。不脱离本发明的范围 的情况下，催化剂的组合也可在组合物中使用。所述催化剂包含约占组合物重量的0.5%至
[0018] 发泡剂可以是反应性的或非反应性的。非反应性的发泡剂包括烃类和氢氟烃。反 应性的发泡剂与产生二氧化碳的异氰酸酯基反应。二氧化碳的产生在粘合剂内生成了蜂窝 结构。该膜的应用将粉碎粘合剂从而释放产生的二氧化碳。在双组份聚氨酯中，水是一种 常用的反应性发泡剂。当水被引入双组份聚氨酯的B面时，该水与A面组分反应，在混合A 面和B面的情况下。另外，水不被视为VOC或溶剂。
[0019] 所述粘合剂组合物可包括粘合促进剂，例如氯化蜡、氯化石蜡或氯化聚烯烃。一个 实施例为Paroil60H，商购自DoverChemicals。
[0020] 所述粘合剂组合物可以进一步包括其它的添加剂，例如，增粘剂、填料、增塑剂、表 面活性剂、流变改性剂、粘度调节剂和触变剂。填料、增塑剂、流变改性剂、表面活性剂和触 变剂可被用于改变液体粘度，对于A与B部分之一或全部，优化调配过程中的混合性能，提 高夹杂空气，改善浸润，以及应用过程中改善粘合剂的流动特性。填料的例子包括二氧化硅 粒子和滑石。增塑剂的例子包括工艺油和邻苯二甲酸酯。流变改性剂的例子包括有机粘 土，天然粘土，和煅制二氧化娃。示例性的有机粘土为来自SouthernClayProducts公司 的CLAYTONEAPA。表面活性剂包括基于硅胶或基于非硅胶的化合物。增粘剂可被加入以改 进初始生坯强度并且可选自例如一组包括多萜，松香酯，酚醛树脂，烃树脂，和氢化树脂。
[0021] 包含在组合物中的组分含量被选择以平衡粘性、固化速度与粘合剂的粘合强度。 例如，当固化后并且泡沫粘合剂基本上为软的并具有低模量时，呈现的实施方式表现出胶 粘剂粘性。该低模量允许粘合促进剂向基板表面的扩散，并提高了热老化粘合强度。
[0022] 所述A面和B面被混合，以便反应性组分的比例，即A面的异氰酸酯基团与B面的 羟基基团的比例，大于1. 5:1。这个比例也被称为异氰酸酯指数，以及化学计量上一个异氰 酸酯基与一个羟基的反应。下面提供的多个实施例中，此异氰酸酯指数和并入的预聚物结 合产生柔软的非刚性胶粘剂。
[0023] 所述粘合剂组合物通过在基板上实施之前混合各组分而制备。在单组分粘合剂的 配置中，各组分在包装到单个容器中之前进行混合。该粘合剂随后被调配，或以其他方式被 施加到屋面基板或屋面膜，并通过湿气固化被就地固化。由于粘合剂组合物的反应性质，所 述粘合剂组合物可以带状或珠焊法施加，并且可以施加到基板或屋面膜的一侧。另外，这里 提供的粘合剂组合物是可喷射的。下述的一些该粘合剂组合物的实施例中，所述粘合剂组 合物的可喷涂性有助于使用设备，通过加热或类似方法的运用，能够改变粘合剂的粘度。
[0024] 在一种双组分粘合剂的配置中，该粘合剂通过在屋面基板上实施之前结合两种独 立的组合物或共混物而形成。这两个组分包括一个"B面"或树脂面和"A面"或预聚物面。 每面单独包装并且在屋面基板上实施之前由一个涂布器混合。A面或B面组分可以多种方 式封装。例如，每个都可被存储在布置在箱子内的折叠袋中，所述箱子例如来自Hedwin公 司的Cubitainer?或者来自CDF公司的Cheertainer?，存储在刚性容器中，所述刚性容器为例 如罐子或桶子，配对在气缸里，或在灵活的完全可压缩的结构中，例如，配送该物质的可折 叠管。在提供的实施例中，B面包括多元醇和催