低温减振压敏粘合剂和构造制造技术

本发明专利技术涉及低温减振压敏粘合剂和构造，具体地，涉及可表现出低温性能和粘附性并可用于制造减振复合材料的粘弹性阻尼材料和构造。粘弹性阻尼材料和构造可包含根据式I的单体的聚合物或共聚物：CH2＝CHR

Low temperature damping pressure sensitive adhesive and structure

The invention relates to a cryogenic vibration damping adhesive and structure, in particular to a viscoelastic damping material and structure that can exhibit low temperature performance and adhesion and can be used for manufacturing damping composite materials. Viscoelastic damping materials and structures can contain monomers or copolymers of a base type I: CH2 = CHR

【技术实现步骤摘要】
低温减振压敏粘合剂和构造本申请是PCT国际申请日为2012年12月26日，PCT国际申请号为PCT/US2012/071650、国家申请号为201280064744.9并且专利技术名称为“低温减振压敏粘合剂和构造”的申请的分案申请。
本专利技术涉及可表现出低温性能和粘附性并可用于制造减振复合材料的粘弹性阻尼材料和构造。
技术实现思路
简而言之，本专利技术提供了一种粘弹性阻尼材料，所述材料包含：a)下列的共聚物：i)至少一种根据式I的单体：CH2＝CHR1-COOR2[I]其中R1为H、CH3或CH2CH3，并且R2为含有12至32个碳原子的支化烷基基团，和ii)至少一种第二单体(mononomer)；和b)至少一种粘附增强材料。在一些实施例中，所述粘附增强材料为以下中之一：无机纳米粒子、核-壳橡胶粒子、聚丁烯材料或聚异丁烯材料。通常，R2为含有15至22个碳原子的支化烷基基团。通常，R1为H或CH3。通常，第二单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或乙基丙烯酸酯。所述粘弹性阻尼材料可还包含增塑剂。在另一方面，本专利技术提供了一种粘弹性阻尼材料，所述材料包含下列的共聚物：i)至少一种根据式I的单体：CH2＝CHR1-COOR2[I]其中R1为H、CH3或CH2CH3，并且R2为含有12至32个碳原子的支化烷基基团，和ii)单官能有机硅(甲基)丙烯酸酯低聚物。通常，R2为含有15至22个碳原子的支化烷基基团。通常，R1为H或CH3。所述粘弹性阻尼材料可还包含增塑剂。在另一方面，本专利技术提供了一种粘弹性构造，所述粘弹性构造包含：a)至少一个粘弹性层，所述至少一个粘弹性层包含至少一种根据式I的单体的聚合物或共聚物：CH2＝CHR1-COOR2[I]其中R1为H、CH3或CH2CH3，并且R2为含有12至32个碳原子的支化烷基基团；b)至少一个包含压敏粘合剂的PSA层，其中a)结合到b)。在一些实施例中，所述粘弹性层结合到至少两个包含压敏粘合剂的层。通常，R2为含有15至22个碳原子的支化烷基基团。通常，R1为H或CH3。在一些实施例中，所述粘弹性层包含共聚物，所述共聚物为至少一种第二单体的共聚物，所述至少一种第二单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或乙基丙烯酸酯。在一些实施例中，所述PSA层包含丙烯酸类压敏粘合剂。在一些实施例中，所述PSA层包含为丙烯酸的共聚物的丙烯酸类压敏粘合剂。在另一方面，本专利技术提供了一种粘弹性构造，所述粘弹性构造包含：a)至少一种根据式I的单体的聚合物或共聚物的离散粒子：CH2＝CHR1-COOR2[I]其中R1为H、CH3或CH2CH3，并且R2为含有12至32个碳原子的支化烷基基团；b)包含压敏粘合剂的PSA层，其中a)分散在b)中。在一些实施例中，所述PSA层包含丙烯酸类压敏粘合剂。在一些实施例中，所述PSA层包含为丙烯酸的共聚物的丙烯酸类压敏粘合剂。在另一方面，本专利技术提供了一种减振复合材料，所述减振复合材料包含粘附到至少一种基底上的本专利技术的粘弹性阻尼材料或减振复合材料。在一些实施例中，所述材料或构造粘附到至少两种基底。在一些实施例中，至少一种基底为金属基底。具体实施方式本专利技术提供了呈现为压敏粘合剂(PSA)的材料集合和构造，当在宽的温度范围内与多种基底一起使用时，所述压敏粘合剂既提供非常低的温度和高频下的减振性能又提供相当大的粘合性能和耐久性。使用单一材料集合或构造获得低温阻尼和粘合剂性能二者的组合是粘弹性阻尼材料领域中的一大技术挑战。在本专利技术的一些实施例中，这通过使用特种丙烯酸类材料、特定添加剂、多层构造或上述的组合来达到。本专利技术提供了呈现为压敏粘合剂的材料集合和构造，当在宽的温度范围内与多种基底一起使用时，所述压敏粘合剂既提供非常低的温度和高频下的减振性能又提供相当大的粘合性能和耐久性。在一些实施例中，如通过动态力学分析(DMA)在-55℃和10Hz下所测量(这将在下面的实例中描述)，根据本专利技术的材料或构造表现出高的损耗角正切值。在一些实施例中，根据本专利技术的材料或构造表现出大于0.5、在一些实施例中大于0.8、在一些实施例中大于1.0、在一些实施例中大于1.2并且在一些实施例中大于1.4的损耗角正切值(如通过动态力学分析(DMA)在-55℃和10Hz下所测量，这将在下面的实例中描述)。在一些实施例中，如下面的实例中所述所测量，根据本专利技术的材料或构造表现出高的剥离粘附性。在一些实施例中，根据本专利技术的材料或构造表现出大于10N/dm、在一些实施例中大于20N/dm、在一些实施例中大于30N/dm、在一些实施例中大于40N/dm、在一些实施例中大于50N/dm并且在一些实施例中大于60N/dm的剥离粘附性(如下面的实例中所述所测量)。在一些实施例中，根据本专利技术的材料或构造同时获得在上述一个或多个水平下的高的损耗角正切值和在上述一个或多个水平下的高的剥离强度。在一些实施例中，根据本专利技术的粘弹性阻尼材料包含长烷基链丙烯酸酯共聚物，所述共聚物为包括一种或多种长烷基链丙烯酸酯单体的单体的共聚物。所述长烷基链丙烯酸酯单体通常为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或乙基丙烯酸酯但通常为丙烯酸酯。在一些实施例中，所述长烷基链的侧链含有12至32个碳原子(C12-C32)，在一些实施例中含有至少15个碳原子，在一些实施例中含有至少16个碳原子，在一些实施例中含有22或以下个碳原子，在一些实施例中含有20或以下个碳原子，在一些实施例中含有18或以下个碳原子，并且在一些实施例中含有16-18个碳原子。通常，所述长烷基链具有至少一个支化点以限制所形成的聚合物中的结晶度，所述结晶度可能抑制阻尼性能。不具有支化点的长链烷基丙烯酸酯可以足够低的浓度使用以限制所形成的聚合物在应用温度下的结晶度。在一些实施例中，另外的共聚单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸或乙基丙烯酸，但通常是丙烯酸。在一些实施例中，另外的共聚单体选自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或乙基丙烯酸酯，但通常是丙烯酸酯。在一些实施例中，所述长烷基链丙烯酸酯共聚物包含另外的共聚单体或添加剂，所述共聚单体或添加剂参与聚合反应，这赋予粘合剂性质。这样的共聚单体可包括聚乙二醇二丙烯酸酯。在一些实施例中，所述长烷基链丙烯酸酯共聚物包含另外的共聚单体或添加剂，所述共聚单体或添加剂参与聚合反应，这可有助于通过调制粘弹性阻尼共聚物的流变性或通过引入官能团而赋予更大的粘合剂性质。这样的共聚单体可包括但不限于(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、单官能有机硅(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸异冰片酯。在一些实施例中，可使所述粘弹性阻尼共聚物交联以改进材料的耐久性和粘附性质。这样的交联剂可包括但不限于光活化交联剂如二苯甲酮或2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧苯基)-三嗪。交联剂还可包括可共聚的多官能丙烯酸酯，如聚乙二醇二丙烯酸酯或己二醇二丙烯酸酯作为例子。在一些实施例中，可通过所有已知的聚合方法，包括热活化或光引发聚合，来使所述粘弹性阻尼共聚物聚合。这样的光聚合过程可包括例如常见光引发剂如二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-氧化膦。在一些实施例中，根据本专利技术的粘弹性阻尼材料包含长烷基链丙烯酸酯共聚物和赋予粘合剂性质的另外的粘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粘弹性构造，包含：a)至少一个粘弹性层，其包含至少一种根据式I的单体的聚合物或共聚物：CH2＝CR

【技术特征摘要】
2011.12.29 US 61/581,374;2012.07.25 US 61/675,5361.一种粘弹性构造，包含：a)至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：雅斯孙·D·克拉珀，阿林·L·韦克尔，通凡·T·德兰，凯文·M·万德斯基，戴维·A·格里斯，丹尼尔·J·伦宁格，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US