单组分可固化粘合剂组合物及其用途制造技术

本发明专利技术涉及一种单组分可固化粘合剂组合物，特别是具有优异的初始和老化搭接剪切强度以及低粘度的单组分粘合剂组合物，及其用途。

Single component curable binder composition and its use

The invention relates to a one component curable adhesive composition, especially a single component adhesive having excellent initial and aging lap shear strength and low viscosity, and its use.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】单组分可固化粘合剂组合物及其用途
本专利技术涉及一种单组分可固化粘合剂组合物，特别是具有优异的起始和老化搭接剪切强度以及低粘度的单组分粘合剂组合物，及其用途。
技术介绍
环氧树脂粘合剂对材料例如金属、塑料、玻璃和陶瓷等具有优异的粘附和粘合性能。由于固化后的粘合产物在机械性能、电绝缘性、耐热性和耐化学性能上表现优异，环氧树脂粘合剂已广泛应用于机械制造、电气电子、航空航天、造船，汽车和建筑等领域。预期这种粘合剂具有适当的粘度，特别是不会过于粘稠，以在短时间内均匀地涂覆和铺展在基材上。这可提高自动化制造中组装过程的效率。这种粘合剂的粘结强度取决于粘合剂和其上涂覆粘合剂的基材之间的相容性，即粘合剂和基材之间的粘合力。然而，粘结强度也取决于粘合剂本身的内聚力。即使是粘合剂组成例如包括稀释剂在内的一些添加剂或其分子结构的微小变化可能引起粘结强度急剧降低。从而可能造成粘合剂完全不可用，或可能减弱，或甚至完全破坏使用这种粘合剂产生的粘结。专利CN102911631公开了一种单组分环氧树脂粘合剂组合物，其包含至少一种未增韧的环氧树脂、增韧的环氧树脂、聚醚胺改性的环氧预聚物、含碳二亚胺的老化添加剂以及潜在固化剂。为了降低产品的粘度，还添加了单官能环氧反应性稀释剂。尽管老化后粘合剂产品也表现出良好的稳定性，但初始和老化后搭接剪切强度都低于35MPa。因此，对于具有更低粘度、优异的老化行为和提供更好的粘合强度的单组分可固化环氧树脂粘合剂组合物仍有需求。
技术实现思路
本专利技术的一个方面是单组分可固化的粘合剂组合物，其包含：(a)在一个分子中具有两个缩水甘油基的非增韧环氧树脂，(b)在一个分子中具有多于两个缩水甘油基的非增韧环氧树脂，(c)增韧环氧树脂，(d)潜在固化剂，(e)固化促进剂，(f)耐老化剂，以及(g)选自单(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸酯化合物及其组合的非反应性稀释剂。本专利技术的另一方面是一种将基材粘合在一起的方法，其包括下述步骤：将根据本专利技术的单组分可固化粘合剂组合物施涂到第一基材上，将第二基材与涂覆到所述第一基材上的粘合剂组合物接触，以及将涂覆的组合物置于使该组合物固化的条件下。另外，本专利技术的另一方面是通过根据本专利技术的将基材粘合在一起的方法制备的根据本专利技术的单组分可固化粘合剂组合物的固化产物。此外，另一方面是根据本专利技术的单组分可固化粘合剂组合物或根据本专利技术的固化产物在将基材粘合在一起中的用途。主题的其它特征和方面在下面更详细地阐述。具体实施方式本领域普通技术人员应当理解，本讨论仅是对示例性实施方案的描述，并不旨在限制本专利技术的更广泛的方面。此处，“包括”表示可以添加不影响最终结果的其它步骤和组分。该术语包括术语“由......组成”和“基本上由......组成”。一方面，本公开总体上涉及单组分可固化粘合剂组合物，其包含：(a)在一个分子中具有两个缩水甘油基的非增韧环氧树脂，(b)在一个分子中具有多于两个缩水甘油基的非增韧环氧树脂，(c)增韧环氧树脂，(d)潜在固化剂，(e)固化促进剂，(f)耐老化剂；和(g)选自单(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸酯，四(甲基)丙烯酸酯及其组合的非反应性稀释剂。本专利技术人出人意料地发现：根据本专利技术的单组分可固化粘合剂组合物具有较低的粘度，这使涂覆过程变得容易，而不损失其固化产物的初始搭接剪切强度和耐老化性。组分(a)根据本专利技术的单组分可固化粘合剂组合物包含在一个分子中具有两个缩水甘油基的非增韧环氧树脂，其在上下文中可以和非增韧的双官能环氧树脂互换使用。此处所用的术语“非增韧环氧树脂”泛指未经过物理或化学增韧处理的环氧树脂，并用于基于本专利技术的粘合剂组合物中。因此，“非增韧环氧树脂”与本专利技术中用作成分(c)的“增韧环氧树脂”不同。增韧环氧树脂(c)经历过增韧处理。例如，它们用核-壳橡胶颗粒或羧基封端的丁二烯腈聚合物改性。本专利技术中使用的非增韧双官能环氧树脂是选自双酚A基二缩水甘油醚、双酚F基二缩水甘油醚、双酚S基二缩水甘油醚、双酚Z基二缩水甘油醚、其卤化物和其氢化物的化合物。这些化合物的分子量没有限制。这些化合物可以单独使用，也可以两种及更多种以上混合使用。非增韧的双官能环氧树脂优选选自双酚A基二缩水甘油醚、双酚F基二缩水甘油醚及其组合。非增韧的双官能环氧树脂的市售产品的实例包括Epon828、Epon826、Epon862、Epon1001、Epon1002、Epon1071(均购自HexionCo.，Ltd.)，DER330、DER331、DER383、DER332、DER330-EL、DER331-EL、DER354、DER321、DER324、DER29、DER353(均购自DowChemicalCo.，Ltd.)，JERYX8000、JERRXE21、JERYL6753、JERYL6800、JERYL980、JER825、JER630(均购自JapanEpoxyResinsCo.，Ltd.)，EP4300E、EP4901、EP4901E、EP4100HF、EP490HF、EP4088S、EP4000S、EP4080E、EP4080(均购自ADEKACorporation)，Epichlon830、Epichlon830S、Epichlon835、EpichlonEXA-830CRP、EpichlonEXA-830LVP、EpichlonEXA-835LV(均购自DICCorporation)。如果非增韧的双官能环氧树脂的量低于5重量％，粘合剂组合物的粘度可能太高，并且可能不易涂覆在基材上。如果非增韧的双官能环氧树脂的量大于50重量％，则粘接强度和可靠性可能会变差。在根据本专利技术的单组分可固化粘合剂组合物中，基于组合物中所有组分的总重量，非增韧的双官能环氧树脂的量为10-50重量％，优选20-45重量％。组分(b)根据本专利技术的单组分可固化粘合剂组合物还包含在一个分子中具有超过两个例如三个或四个缩水甘油基的非增韧环氧树脂。这种非增韧的环氧树脂可以和非增韧的多官能环氧树脂，例如非增韧的三官能或四官能环氧树脂互换使用。适用于本专利技术的非增韧三官能环氧树脂是三缩水甘油醚或三缩水甘油胺，优选三缩水甘油胺，选自N，N，O-三缩水甘油基-间氨基苯酚、N，N，O-三缩水甘油基-对氨基苯酚、氟果糖醇三缩水甘油醚(fluroglycinoltriglycidylether)、三羟基联苯基三缩水甘油醚、三缩水甘油基氨基苯酚及其组合。适用于本专利技术的一分子中具有四个缩水甘油基的非增韧环氧树脂是四缩水甘油醚或四缩水甘油胺，优选四缩水甘油胺。四缩水甘油胺的合适实例为四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷、四缩水甘油基-间二甲苯二胺、四缩水甘油基双(氨甲基环己烷)、四缩水甘油基二苯甲酮、双间苯二酚四缩水甘油醚、亚甲基二苯胺的四缩水甘油醚，它们可以单独使用或两种或更多种组合使用。在本专利技术中优选使用四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷作为非增韧的多官能环氧树脂。合适的市售的非增韧多功能环氧树脂的实例包括LY5056、MY720、MY721、XB9721、MY9512、MY9612、MY9634、MY9655、MY9663(均购自HuntsmanCorporation)，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单组分可固化粘合剂组合物，其包含：(a)在一个分子中具有两个缩水甘油基的非增韧环氧树脂，(b)在一个分子中具有多于两个缩水甘油基的非增韧环氧树脂，(c)增韧环氧树脂，(d)潜在固化剂，(e)固化促进剂，(f)耐老化剂；和(g)选自单(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸酯及其组合的非反应性稀释剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种单组分可固化粘合剂组合物，其包含：(a)在一个分子中具有两个缩水甘油基的非增韧环氧树脂，(b)在一个分子中具有多于两个缩水甘油基的非增韧环氧树脂，(c)增韧环氧树脂，(d)潜在固化剂，(e)固化促进剂，(f)耐老化剂；和(g)选自单(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸酯及其组合的非反应性稀释剂。2.根据权利要求1所述的单组分可固化粘合剂组合物，其中所述在一个分子中具有两个缩水甘油基的非增韧环氧树脂是选自双酚A基二缩水甘油醚、双酚F基二缩水甘油醚、双酚S基二缩水甘油醚、双酚Z基二缩水甘油醚、其卤化物和其氢化物中的至少一种，优选选自双酚A基二缩水甘油醚、双酚F基二缩水甘油醚及其组合。3.根据权利要求1或2所述的单组分可固化粘合剂组合物，其中所述在一个分子中具有多于两个缩水甘油基的非增韧环氧树脂选自在一个分子中具有三个缩水甘油基的非增韧环氧树脂和在一个分子中具有四个缩水甘油基的非增韧环氧树脂及其组合。4.根据权利要求3所述的单组分可固化粘合剂组合物，其中所述在一个分子中具有三个缩水甘油基的非增韧环氧树脂选自N,N,O-三缩水甘油基-间氨基苯酚、N,N,O-三缩水甘油基-对氨基苯酚、氟果糖醇三缩水甘油醚、三羟基联苯基三缩水甘油醚、三缩水甘油氨基苯酚及其组合。5.根据权利要求4所述的单组分可固化粘合剂组合物，其中所述在一个分子中具有四个缩水甘油基的非增韧环氧树脂选自四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷、四缩水甘油基间二甲苯二胺、四缩水甘油基双(氨甲基环己烷)、四缩水甘油二苯甲酮、双间苯二酚四缩水甘油醚、亚甲基二苯胺的四缩水甘油醚及其组合，优选为四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷。6.根据权利要求1-5中任一项所述的单组分可固化粘合剂组合物，其中所述增韧环氧树脂是由核-壳橡胶颗粒或羧基封端的丁二烯腈聚合物改性的具有两个或更多个缩水甘油基的环氧树脂。7.根据权利要求1-6中任一项所述的单组分可固化粘合剂组合物，其中所述潜在固化剂是双氰胺类化合物。8.根据权利要求1-7中任一项所述的单组分可固化粘合剂组合物，其中所述固化促进剂选自叔胺、咪唑、脲衍生物及其组合。9.根据权利要求1-8中任一项所述的单组分可固化粘合剂组合物，其中所述耐老化剂选自氨基水杨酸类化合物、氨基间苯二甲酸类化合物、碳二亚胺类化合物及其衍生物中的至少一种。10.根据权利要求1-9中任一项所述的单组分可固化粘合剂组合物，其中所述非反应性稀释剂选自季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯及其组合。11.根据权利要求1-10中任一项所述的单组分可固化粘合剂组合物，其中所述单组分可固化粘合剂组合物任选包含反应性稀释剂、触变剂、硅烷偶联剂、填料及其组合。12.根据权利要求1-11中任一项所述的单组分可固化粘合剂组合物，其中基...

【专利技术属性】
技术研发人员：林孝蔚，曹振锋，吴海平，T·巴雄，R·舍恩菲尔德，
申请(专利权)人：汉高股份有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE