可热膨胀的组合物和其在焊接密封带中的用途制造技术

本发明专利技术涉及一种可热膨胀的组合物，其包含至少一种固态橡胶R、至少一种增粘树脂TR、至少一种发泡剂BA、硫化体系VS和0.5

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可热膨胀的组合物和其在焊接密封带中的用途


[0001]本专利技术涉及合成粘合剂材料，其用于粘结彼此通过间隙分开的金属表面。特别地，本专利技术涉及粘合剂材料，其可施用于交通工具，例如汽车的结构，其有助于或至少不干扰交通工具的制造步骤。
[0002]专利技术背景
[0003]合成粘合剂材料通常用于生产制品的结构部件，特别是运输车辆和白色家电的结构部件的补强、阻隔、隔声、密封等。通常希望粘合剂材料的施用有助于或至少不干扰生产制品的加工、成型或组装。例如，至关重要的是，合成粘合剂材料在放置在焊接位置时不会阻碍部件的焊接。此外，合成粘合剂材料应提供与金属表面的良好粘结，特别是与涂油的金属表面的粘结。
[0004]合成粘合剂材料也用于其中生产制品例如汽车的结构部分通过点焊而彼此连结的应用中。在一些应用中，结构通过贯穿粘合剂材料的焊缝相互连结。在这些应用中使用的粘合剂材料也称为“焊接密封带(welding sealer tapes)”或“焊透胶带(weld
‑
through tapes)”。在典型的焊接应用中，将粘合剂材料施加于结构的一部分，随后将其焊接以与另一结构的一部分形成结合。结构的焊接可以使用例如电阻焊接进行。在这种情况下，第一电极与第一基材的外表面接触并且第二电极与第二基材的外表面接触以与第一基材焊接。粘合剂材料位于第一和第二基材之间，使得其至少一部分位于电极之间。然后将电极朝向彼此移动，导致部分可膨胀粘合剂材料发生位移。在电极移动的同时或之后，诱导电流在电极之间流动，从而在第一和第二基材的一部分之间形成焊接并且其通过可膨胀的粘合剂材料。在焊接之后，可进一步活化粘合剂材料以膨胀或固化或两者。当结构是汽车的一部分时，粘合剂材料的活化通常在涂漆或电子涂覆(固化)工艺中在升高的温度下进行。
[0005]对于适用于提供应用于汽车结构中的焊接密封带的可膨胀粘合剂材料有多种要求。例如，粘合剂材料应提供与金属表面的良好结合，特别是与铝表面的结合，并具有良好的耐腐蚀性能。最重要的是，粘合剂材料应在烘烤过程中保持机械稳定，即具有良好的抗流挂性能以及高阻燃性能。粘合剂材料还应具有位于涂漆或电子涂覆(固化)工艺期间出现的温度范围内的活化温度。
[0006]使用现有技术的可热膨胀的粘合剂材料进行的实验已经表明，使用已知的组合物仅能部分实现提供一种在与金属表面的粘结、抗流挂性、阻燃性和体积膨胀方面表现出期望性能的焊接密封带。
[0007]因此，仍然需要一种可热膨胀的粘合剂材料，该材料可用于提供展现出改进性能的焊接密封带。
[0008]专利技术概述
[0009]本专利技术的目的是提供一种可热膨胀的组合物，其可以用于提供具有改进性能，特别是改进的抗流挂性和阻燃性能的焊接密封带。
[0010]本专利技术的主题是如权利要求1所限定的可热膨胀的组合物。
[0011]令人惊讶地发现，包含至少一种固态橡胶R、至少一种增粘树脂TR、至少一种发泡
剂BA和特定量的纤维状硫酸氧镁(magnesium oxysulphate)的可热膨胀组合物可以用于提供具有改进的抗流挂性能和阻燃性能的焊接密封带。
[0012]本专利技术的可热膨胀组合物的一个优点是使用与现有技术的可热膨胀粘合剂组合物相比具有相似或甚至降低的材料成本的组合物实现了抗流挂性能和阻燃性方面的改进。
[0013]可热膨胀组合物另一个优点是实现流挂性和阻燃性方面的改进没有以牺牲其他关键性能为代价，例如体积膨胀性能。
[0014]本专利技术的其它主题在其它独立权利要求中呈现。本专利技术优选的方面在从属权利要求中呈现。
[0015]专利技术详述
[0016]本专利技术的主题为一种可热膨胀组合物，其包含：
[0017]a)至少一种固态橡胶R，
[0018]b)至少一种增粘树脂TR，
[0019]c)至少一种发泡剂BA，
[0020]d)硫化体系VS，和
[0021]e)1
–
30wt％、优选5
–
25wt％的纤维状硫酸氧镁或碳纤维或其混合物，基于可热膨胀粘合剂组合物的总重量计。
[0022]以“多/聚”开头的物质名称表示每个分子形式上含有两个或更多个出现在其名称中的官能团的物质。例如，多元醇是指具有至少两个羟基的化合物。聚醚是指具有至少两个醚基的化合物。
[0023]术语“聚合物”是指通过聚合反应(聚加成、加聚、缩聚)产生的化学均一的大分子的集合，其中所述大分子在它们的聚合度、分子量和链长方面不同。该术语还包含由聚合反应产生的所述大分子集合的衍生物，即通过反应例如预定大分子中的官能团的加成或取代而获得的化合物，并且其可以是化学上均一或化学不均一的。
[0024]术语“橡胶”是指任何天然的、合成的或改性的高分子量聚合物或聚合物的组合，这些聚合物能够从大变形中恢复，即具有弹性。典型的橡胶在施加外力的作用下能够被拉长或变形至其原始尺寸的至少200％，并且在外力释放后会基本上恢复原始尺寸，仅维持很小的永久变形(通常不超过约20％)。特别地，术语“橡胶”是指未经化学交联的橡胶。术语“化学交联的”应理解为是指形成弹性体的聚合物链通过多个机械和热稳定的共价键相互连接。
[0025]术语“分子量”是指分子或分子的一部分的摩尔质量(g/mol)，也称为“部分”。术语“平均分子量”是指分子或部分的低聚或聚合混合物的数均分子量(M
n
)。分子量可以通过凝胶渗透色谱法测定。
[0026]术语“玻璃化转变温度”(T
g
)是指在高于该温度时聚合物组分变得柔软和柔韧，而低于该温度时其变得坚硬和玻璃状的温度。玻璃化转变温度(T
g
)优选通过动态力学分析(DMA)确定为测量的损耗模量(G”)曲线的峰值，其中使用1Hz的施加频率和0.1％的应变水平。
[0027]术语“软化点”是指化合物以类似橡胶的状态软化的温度，或化合物内的结晶部分熔化的温度。可根据DIN EN 1238标准通过环球测量法来确定软化点。
[0028]组合物中“至少一种组分X的量或含量”，例如“至少一种热塑性聚合物的量”是指
组合物中含有的所有热塑性聚合物的各个量的总和。例如，在组合物包含20wt％的至少一种热塑性聚合物的情况下，组合物中含有的所有热塑性聚合物的量的总和等于20wt％。
[0029]术语“室温”是指23℃的温度。
[0030]可热膨胀的组合物包含基于可热膨胀的组合物的总重量计1
–
30wt％、优选5
–
25wt％、更优选7.5
–
25wt％、甚至更优选10
–
25wt％、最优选10
–
20wt％的纤维状的硫酸氧镁或碳纤维或其混合物，优选纤维状的硫酸氧镁或纤维状的硫酸氧镁和碳纤维的混合物，更优选纤维状的硫酸氧镁。
[0031]优选地，纤维状的硫酸氧镁包含至少一种通式为xMg(OH)2·
yMgSO4·...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.可热膨胀的组合物，其包含：a)至少一种固态橡胶R，b)至少一种增粘树脂TR，c)至少一种发泡剂BA，d)硫化体系VS，和e)基于可热膨胀的组合物的总重量计1
–
30wt％、优选5
–
25wt％的纤维状的硫酸氧镁、碳纤维或其混合物。2.根据权利要求1的可热膨胀的组合物，其中所述纤维状的硫酸氧镁包含5Mg(OH)2·
MgSO4·
3H2O和/或其中纤维状的硫酸氧镁的微晶结构是晶须。3.根据权利要求1或2的可热膨胀的组合物，其中所述纤维状的硫酸氧镁的颗粒具有至少5、优选至少10的平均长径比和/或不超过10μm、优选不超过5μm的平均颗粒直径和/或不超过100μm、优选不超过75μm的平均颗粒长度。4.根据前述权利要求任一项的可热膨胀的组合物，其中所述至少一种固态橡胶R占可热膨胀的组合物的总重量的5
–
35wt％、优选7.5
–
30wt％。5.根据前述权利要求任一项的可热膨胀的组合物，其中所述至少一种固态橡胶R选自丁基橡胶、卤化丁基橡胶、丁苯橡胶(SBR)、乙丙橡胶(EPR)、乙烯
‑
丙烯二烯单体橡胶(EPDM)、天然橡胶、顺式1,4
‑
聚异戊二烯和聚丁二烯橡胶。6.根据前述权利要求任一项的可热膨胀的组合物，其中所述至少一种增粘树脂TR占可热膨胀的组合物的总重量的2.5
–
30wt％、优选5
–
25wt％。7.根据前述权利要求任一项的可热膨胀的组合物，其中所述至少一种发泡剂BA占可热膨胀的组合物的总重量的0.1
–
5wt％、优选0.25
–
3.5wt％。8.根据前述权利要求任一项的可热膨胀的组合物，其中所述硫化体系VS为不含元素硫的硫化体系，优选含有选自以下的至少一种硫化剂：对醌二肟、对苯醌二肟、对醌二肟二苯甲酸酯、二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)和二硫化四苄基秋兰姆(TBzTD)并且进一步含有至少一种有机硫化促进剂和/或至少一种无机硫化促进剂。9.根据前述权利要求任一项的可热膨胀的组合物，其中硫化体系VS占可热膨胀的组合物的总重量的1
–
15wt％、更优选1
–
12.5wt％。10.根据前述权利要求任一项的可热膨胀的组合物，进一步包含至少一种增塑剂PL，优选选自加工油和在25℃下为液体的聚烯烃树脂。11.根据权利要求10的可热膨胀的组合物，其中至少一种增塑剂P...

【专利技术属性】
技术研发人员：浦山贤，山田俊介，
申请(专利权)人：SIKA技术股份公司，
类型：发明
国别省市：