可热熔融施加的结构粘合剂制造技术

本发明专利技术涉及一种结构粘合剂配制物，其在热活化温度下可热活化；在高于其熔点且低于热活化温度的施加温度下可熔融而不热活化；并且在室温下为固体；其中在热活化时，所述结构粘合剂配制物能够以高达约250体积％的体积膨胀率膨胀；其中所述热活化性结构粘合剂配制物包含(a)环氧树脂组分；(b)粘合促进剂组分；(c)交联组分；(d)发泡组分；(e)任选地，冲击改性剂组分；(f)任选地，触变性填料组分；和(g)任选地，非触变性填料组分。该结构粘合剂配制物特别地可用于通过热熔施加器、优选通过手持式热熔枪来施加。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可热熔融施加的结构粘合剂
本专利技术涉及一种结构粘合剂配制物，其优选为颗粒状，在热活化温度下可热活化；在高于其熔点且低于热活化温度的施加温度下可熔融而不热活化；并且在室温下为固体；其中在热活化之前，所述结构粘合剂配制物优选的在90℃下的熔体粘度为约600±595Pa·s，优选在10mPa·s至1000mPa·s的范围内；其中在热活化时，所述结构粘合剂配制物能够以高达约250体积％的体积膨胀率膨胀；其中在热活化温度下热活化并且冷却至室温之后，所述结构粘合剂配制物优选的搭接剪切强度为约12±7MPa、更优选在8MPa至15MPa的范围内，和/或玻璃化转变温度为至少约70℃、玻璃化转变温度为至少约70℃、更优选至少约90℃；其中热活化性结构粘合剂配制物包含：(a)环氧树脂组分；(b)粘合促进剂组分；(c)交联组分；(d)发泡组分；(e)任选地，冲击改性剂组分；(f)任选地，触变性填料组分；和(g)任选地，非触变性填料组分。所述结构粘合剂配制物特别可用于通过热熔施加器、优选通过手持式热熔枪来施加。
技术介绍
热活化性粘合剂配制物的纵向珠(longitudinalbead)用于很多工业以在基材之间提供结合线，例如用于将基材结合在一起以形成机动车用构件。将热活化性粘合剂配制物的珠在低于粘合剂配制物的活化温度的温度下沉积且粘附至基材上，接着在更高的温度下活化以使两个基材结合在一起。US2004/0260012A1涉及一种反应性热熔融组合物，其具有粘合性和固化性，并且通过与自由基交联引发剂一起使用乙烯-丙烯酸共聚物和乙烯-甲基丙烯酸共聚物，和/或乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸三元共聚物作为组合物的组分可以配制为自由流动的(free-flowing)丸粒(pellet)或珠状(bead)。发泡剂的引入能够生产可用于空间填充施加(space-fillingapplication)的组合物(即，所谓的"防颤振(anti-flutter)"组合物)。这些粘合剂配制物可以以高达250％的体积膨胀率膨胀。US2006/127584公开了用于将熔体流动性材料施加至制造的制品的构件的方法和设备。方法和设备关注形成适当的流动性材料(flowablematerial)、控制施加流动性材料的方式、和在施加流动性材料之前处理构件等。此外，设备和方法可以特别适合于将流动性材料施加至机动车、航空航天和船舶工具中的表面和构件。US4120913涉及一种组合物，其适合用作粘合剂并且通过混合以下物质来制成：(A)液体环氧树脂和化学计量过量的芳香族胺和(B)平均粒径为约10微米至约420微米的反应性固体环氧树脂粉末，所述混合物能够在超过约60DEGC的温度下熔融；其中固体环氧树脂(B)与环氧-胺(A)的液体混合物混合，在添加环氧树脂(B)之后，(A)的组分形成固体反应产物加合物，(B)的环氧树脂保持未反应直至组合物熔融，并且固体环氧树脂:加合物的重量比为约1至6:1。GB2455292A公开了用于连接两个表面的手段，其包括：在表面之一的末端提供热活化的密封剂并且将该末端插入另一表面的末端的C或U形杯中，和加热以使得密封剂流动并且连接表面。优选地，该密封剂是可发泡的。该密封剂特别可用于生产机动车折边凸缘(hemflange)。WO2004/076507涉及自由流动丸粒形式的反应性热熔融组合物。该组合物包括基于组合物的总重量为37至60％的包括乙烯与烯键式不饱和单体的至少一种共聚物的交联性树脂，并且其中交联性树脂包括：乙烯-丙烯酸或乙烯-甲基丙烯酸共聚物；基于组合物的总重量为10至30％的粘合促进剂，所述粘合促进剂为增塑剂和/或增粘剂，用于在50至100℃的温度下向组合物赋予粘合剂配制物性能；基于组合物的总重量为0.5至3％的自由基交联引发剂，所述自由基交联引发剂的1小时半衰期温度为110至170℃；基于组合物的总重量为10至40％的填料；和基于组合物的总重量为0.1至4％的发泡剂。WO2007/025007涉及用作粘合剂的组合物并且更特别地涉及制备具有改善的耐冲击性和良好的对油性金属基材的粘合性的热固化的环氧系粘合剂组合物。WO2007/143646公开了一种可膨胀的、热固化性组合物，其包含至少一种环氧树脂、至少一种聚酯、至少一种发泡剂、和至少一种固化剂，该组合物可用作粘合剂和结构增强材料。WO2012/041513公开了一种发泡性粘合剂配制物体系，该体系可以实现对油性表面必要的粘合性并且一旦施加于表面则摸起来不粘性，并且烘焙阶段(inthebakephase)的熔体粘度足够高以维持其形状和对基材的粘合性，另外熔体粘度充分高以维持通过发泡剂的分解形成的气泡，并且该体系通过使用包含触变性填料和双成分(组分)交联体系的聚合物体系还维持一旦形成的形状和结构。WO2012/110230涉及一种热硬化性结构粘合剂材料，其在固化时的断裂伸长率为至少10％并且玻璃化转变温度(Tg)为80℃以上，并且其可用作机动车中的结构粘合剂，以减少结合处的变形，特别是在事故期间，该粘合剂在室温下摸起来是干燥的并且可以在低于热硬化发生的温度的温度下熔融加工。WO2013/160878涉及用于将活化性熔体流动性材料施加至由合成材料制成的基材的方法和设备。该方法关注形成适当的流动性材料、控制施加流动性材料的方式、在施加流动性材料之前处理基材、和选择基材和流动性材料的材料的最优组合。该方法可以特别适合于将流动性材料施加至表面以应用于机动车、航空航天，包括卡车、公交车和拖拉机和船舶工具中的构件。WO2015/011686涉及热固性结构粘合剂配制物的柔性膜，其摸起来不粘性，在室温下是贮存稳定的，并且在短固化时间内在升高的温度下固化并且可以固化以生产坚韧的柔性粘合剂配制物层，包括对油性表面的结合。材料特别可用于将不同的(dissimilar)基材结合在一起。已知的是将活化性结构粘合剂配制物施加至基材，以使得一旦施加的结构粘合剂配制物可以在升高的温度下活化以固化、发泡或二者的组合。结构粘合剂配制物可以作为糊剂以可泵送的形式施加，但它们遭受以下缺点：它们保持在室温下摸起来是粘性的，承载活化性结构粘合剂配制物的基材需要特殊的处理技术。还已知的是将活化性结构粘合剂配制物挤出至基材上。然而，挤出机是昂贵的，导致高的仪器成本，其不能为了低体积生产运行而调整，例如在生产用于制造卡车或公交车或轨道车辆的材料。在手动地施加结构粘合剂配制物的情况下，它们通常作为糊剂而施加，这导致珠线中的不精确的界定并且需要使用较大量的结构粘合剂配制物以便确保获得期望的结合。热熔枪是已知的并且已经用于施加热塑性塑料但尚未提出用于施加可以活化以生产体积膨胀的结构粘合剂配制物的熔融的热膨胀性结构粘合剂配制物，因为在该枪内加工结构粘合剂配制物的熔体时所涉及的热会导致结构粘合剂配制物的过早发泡和/或固化。需要如下的结构粘合剂配制物：所述结构粘合剂配制物为热活化性(热膨胀性)，并且可以在防止过早活化的条件下施加至各种基材、接着可以在各种活化条件下活化，这在制造组装制品、机动车和其它车辆的过程中、例如在机动车防腐涂覆期间在烘箱中(例如，车体工厂烘焙(bodyshopbakes)或涂料工厂烘焙(paintshopbakes))出于其它原因本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结构粘合剂配制物，其‑在热活化温度下可热活化；‑在高于其熔点且低于热活化温度的施加温度下可熔融；和‑在室温下为固体；其中在热活化时，所述结构粘合剂配制物能够以高达约250体积％的体积膨胀率膨胀；其中所述热活化性结构粘合剂配制物包含：(a)环氧树脂组分；(b)粘合促进剂组分；(c)交联组分；(d)发泡组分；(e)任选地，冲击改性剂组分；(f)任选地，触变性填料组分；和(g)任选地，非触变性填料组分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.19 EP 16170340.01.一种结构粘合剂配制物，其-在热活化温度下可热活化；-在高于其熔点且低于热活化温度的施加温度下可熔融；和-在室温下为固体；其中在热活化时，所述结构粘合剂配制物能够以高达约250体积％的体积膨胀率膨胀；其中所述热活化性结构粘合剂配制物包含：(a)环氧树脂组分；(b)粘合促进剂组分；(c)交联组分；(d)发泡组分；(e)任选地，冲击改性剂组分；(f)任选地，触变性填料组分；和(g)任选地，非触变性填料组分。2.根据权利要求1所述的结构粘合剂配制物，其为颗粒状。3.根据权利要求2所述的结构粘合剂配制物，其为具有如下平均粒径的粉末的形式：-约20μm至约250μm；或-约250μm至约1000μm，或-约1000μm至约6000μm；其中，所述平均粒径依照ASTME799使用体积作为分布计算的基础(体积分布)以几何平均值D[4,3]计来表示；优选地使用激光粒度仪、优选用分散于去离子水中的粉末来测量。4.根据前述权利要求任一项所述的结构粘合剂配制物，在热活化温度下热活化且冷却至室温之后，其具有：-搭接剪切强度为约12±7MPa，优选在8MPa至15MPa的范围内；和/或-玻璃化转变温度为至少约70℃，优选至少约90℃。5.根据前述权利要求任一项所述的结构粘合剂配制物，其在90℃下的熔体粘度为约600±595Pa·s，优选在10mPa·s至1000mPa·s的范围内。6.根据前述权利要求任一项所述的结构粘合剂配制物，其中所述环氧树脂组分包括或基本上由以下组成：(a1)一种以上的双酚二缩水甘油醚，其中所述双酚优选选自由双酚A、双酚AF、双酚AP、双酚B、双酚BP、双酚C、双酚E、双酚F、双酚FL、双酚G、双酚M、双酚P、双酚PH、双酚S、双酚TMC和双酚Z组成的组，例如双酚A二缩水甘油醚(DGEBA)和/或双酚F二缩水甘油醚(DGEBF)；和/或(a2)通过使包含甲醛和芳香族醇的组合物反应可获得的一种以上的树脂，其中所述芳香族醇选自由苯酚(苯酚酚醛清漆树脂)、甲酚(甲酚酚醛清漆树脂)和间苯二酚(间苯二酚树脂)组成的组，例如苯酚酚醛清漆树脂和/或甲酚酚醛清漆树脂和/或间苯二酚树脂；和/或(a3)通过使包含表氯醇和芳香族二醇的组合物反应可获得的一种以上的树脂(苯氧基树脂)，优选地其中所述芳香族二醇为双酚，其中所述双酚优选选自由双酚A、双酚AF、双酚AP、双酚B、双酚BP、双酚C、双酚E、双酚F、双酚FL、双酚G、双酚M、双酚P、双酚PH、双酚S、双酚TMC和双酚Z组成的组，例如聚(双酚A-共聚-表氯醇)或聚(双酚F-共聚-表氯醇)；和/或(a4)通过使包含表氯醇和环状脂肪族二醇的组合物反应可获得的一种以上的树脂(环状脂肪族树脂)，优选环状脂肪族环氧树脂。7.根据前述权利要求任一项所述的结构粘合剂配制物，其中所述环氧树脂组分的重量含量相对于所述结构粘合剂配制物的总重量为约22.5±12.5重量％。8.根据前述权利要求任一项所述的结构粘合剂配制物，其中所述粘合促进剂组分包括或基本上由以下组成：选自由芳香族烃树脂、脂肪族烃树脂、脂肪族芳香族烃树脂、松香系树脂、茚-香豆酮树脂、和环状脂肪族树脂和烷基芳香族树脂的聚合物组成的组的一种以上的增粘剂。9.根据前述权利要求任一项所述的结构粘合剂配制物，其中所述粘合促进剂组分的重量含量相对于所述结构粘合剂配制物的总重量为约12.5±12.4重量％。10.根据前述权利要求任一项所述的结构粘合剂配制物，其中所述交联组分的活化温度为约120℃以上。11.根据前述权利要求任一项所述的结构粘合剂配制物，其中所述交联组分包括或基本上由以下组成：(c1)选自由芳香族胺(例如，4,4'-二氨基二苯基砜(DDS))、咪唑衍生物、未取代的双氰胺和取代的双氰胺组成的组的一种以上的固化剂；和/或(c2)选自由改性的脲类、敌草隆和咪唑组成的组的一种以上的固化促进剂。12.根据前述权利要求任一项所述的结构粘合剂配制物，其中所述交联组分的重量含量相对于所述结构粘合剂配制物的总重量为约5.0±4.9重量％。13.根据前述权利要求任一项所述的结构粘合剂配制物，其中所述发泡组分的活化温度为约120℃以上。14.根据前述权利要求任一项所述的结构粘合剂配制物，其中所述发泡组分包括或基本上由以下组成：(d1)一种以上的物理发泡剂和/或一种以上的化学发泡剂；和/或(d2)一种以上的发泡促进剂。15.根据权利要求14所述的结构粘合剂配制物，其中所述一种以上的化学发泡剂选自由以下组成的组：偶氮化合物例如偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、偶氮二甲酸钡；亚硝基化合物例如DNPT(二亚硝基五亚甲基四胺)、N,N'-二甲基-N,N'-二亚硝基对苯二甲酰胺；酰肼类例如苯磺酰肼、4,4-氧代-双苯磺酰肼(OBSH)、或对甲苯磺酰肼；均二氨基脲类例如4,4-氧代苯磺酰氨基脲、对甲苯磺酰氨基脲；三嗪类例如三肼基三嗪；和作为柠檬酸和碳酸氢钠的混合物的反应组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·迈斯特曼，E·埃尔坎，
申请(专利权)人：泽费罗斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US