结构粘合剂组合物的可固化前体制造技术

本公开涉及一种结构粘合剂组合物的可固化前体，该可固化前体包含：可热固化树脂；用于该可热固化树脂的热固化引发剂；可辐射自聚合多官能化合物，该可辐射自聚合多官能化合物包含聚醚低聚物主链和在该低聚物主链的每个末端位置处的至少一个可自由基(共)聚合反应性基团；以及用于该可辐射自聚合多官能化合物的自由基聚合引发剂。自由基聚合引发剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】结构粘合剂组合物的可固化前体


[0001]本公开整体涉及粘合剂领域，更具体地涉及特别是用于粘结金属部件的结构粘合剂组合物以及膜的领域。更具体地，本公开涉及一种结构粘合剂组合物的可固化前体以及部分固化的前体组合物。本公开还涉及一种粘结两部分的方法以及一种复合制品。本公开还涉及结构粘合剂组合物的可固化前体用于建筑应用和汽车应用，特别是用于汽车行业中的白车身粘结应用的用途。

技术介绍

[0002]粘合剂已用于多种固定、密封、保护、标记和掩蔽用途。特别优选用于许多应用的一种类型的粘合剂由结构粘合剂代表。结构粘合剂通常为热固性树脂组合物，其可用于代替或增强常规的接合技术，诸如螺钉、螺栓、钉子、U形钉、铆钉和金属熔合工艺(例如焊接、硬钎焊和软钎焊)。结构粘合剂用于多种应用，包括一般用途的工业应用以及在机动车和航天工业中的高性能应用。要作为合适的结构粘合剂，粘合剂应表现出高机械强度和耐用的机械强度，以及高耐冲击性。
[0003]特别地，结构粘合剂可用于车辆中的金属接合部。例如，可使用粘合剂将金属面板例如车身顶盖粘结到车辆的支承结构或底盘。另外，可使用粘合剂接合车辆闭合面板的两个金属面板。车辆闭合面板通常包括外金属面板和内金属面板的组件，由此通过将外面板的边缘折叠到内面板的边缘上而形成包边结构。通常，在内外面板之间提供粘合剂以将所述面板粘合在一起。另外，通常需要在金属面板的接合部处施加密封剂以提供足够的耐腐蚀性。例如，美国专利6,000,118(Biernat等人)公开了在两个面板的相向表面之间使用可流动的密封剂珠，并且在外面板上的凸缘与内面板的暴露表面之间使用未固化漆状树脂的薄膜。通过在完整的门面板上进行烘烤操作，该漆膜固化为固态的不透水状态。美国专利6,368,008(Biernat等人)公开了使用粘合剂将两个金属面板固定在一起。接合部的边缘还通过金属涂层密封。WO 2009/071269(Morral等人)公开了作为包边凸缘的密封剂的可膨胀糊状环氧树脂粘合剂。另外的包边结构在美国专利6,528,176(Asai等人)中有所公开。已经作出进一步努力来开发粘合剂组合物，由此可以使用粘合剂来接合两个金属面板(特别是车辆闭合面板的外面板和内面板)，而无需另外的材料来密封接合部。因此，期望开发出在提供充分粘结的同时还密封接合部并提供耐腐蚀性的粘合剂系统。部分解决方案已在例如WO 2007/014039(Lamon)中有所描述，该专利公开了膨胀热固性膜增韧的发泡膜的可热膨胀且可固化的环氧基前体，该发泡膜包含固体环氧树脂和液体环氧树脂的混合物，并且声称在固化时提供有利的能量吸收特性和间隙填充特性两者。其他部分解决方案已在EP
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2 700 683(Elgimiabi等人)和WO 2017/197087(Aizawa)中有所描述，这些专利公开了适用于形成包边凸缘结构的结构粘合剂膜。结构粘合剂膜或胶带通常缺乏弹性且粘着性不足，这使得它们仅部分地适用于包边凸缘粘结。其他部分解决方案已在US
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2018/0127625(Shafer等人)中有所描述，该专利公开了所谓的结构粘结胶带。就性能属性(诸如粘合强度、稳定性和耐腐蚀性)而言，结构粘结胶带通常是亚最佳的。
[0004]在不质疑与本领域已知的解决方案相关联的技术优点的情况下，仍然需要克服上述缺陷的结构粘合剂组合物。

技术实现思路

[0005]根据一个方面，本公开涉及一种结构粘合剂组合物的可固化前体，该可固化前体包含：
[0006]a)可热固化树脂；
[0007]b)用于可热固化树脂的热固化引发剂；
[0008]c)可辐射自聚合多官能化合物，该可辐射自聚合多官能化合物包含聚醚低聚物主链和在低聚物主链的每个末端位置处的至少一个可自由基(共)聚合反应性基团；以及
[0009]d)用于可辐射自聚合多官能化合物的自由基聚合引发剂。
[0010]根据另一方面，本公开涉及一种结构粘合剂组合物的部分固化前体，该部分固化前体包含：
[0011]a)聚合物材料，该聚合物材料包含可聚合材料的自聚合反应产物，该可聚合材料包含可辐射自聚合多官能化合物；
[0012]b)任选地，用于可辐射自聚合多官能化合物的一些残余自由基聚合引发剂；
[0013]c)可热固化树脂；以及
[0014]d)用于可热固化树脂的热固化引发剂；并且
[0015]其中可热固化树脂是(基本上)未固化的。
[0016]在本公开的又一方面，提供了一种粘结两个部件的方法，该方法包括以下步骤：
[0017]a)将如上所述的可固化前体或部分固化前体施加到所述两个部件中的至少一个部件的表面；
[0018]b)接合所述两个部件，使得所述可固化前体或所述部分固化前体(混合)结构粘合剂组合物定位在所述两个部件之间；以及
[0019]c)任选地，通过引发用于可辐射自聚合多官能化合物的自由基聚合引发剂来部分地固化根据步骤a)的可固化前体，从而形成部分固化前体，该部分固化前体包含由可辐射自聚合多官能化合物的自聚合反应产物产生的聚合物材料；以及/或者
[0020]d)通过引发用于可热固化树脂的热固化引发剂来基本上完全固化步骤a)或c)的部分固化前体，从而获得基本上完全固化的(混合)
[0021]结构粘合剂组合物并粘结两个部件。
[0022]根据又一方面，本公开涉及如上所述的可固化前体或部分固化前体用于工业应用，特别是用于建筑和机动车应用的用途。
具体实施方式
[0023]根据第一方面，本公开涉及一种结构粘合剂组合物的(混合)可固化前体，该可固化前体包含：
[0024]a)可热固化树脂；
[0025]b)用于可热固化树脂的热固化引发剂；
[0026]c)可辐射自聚合多官能化合物，该可辐射自聚合多官能化合物包含聚醚低聚物主
链和在低聚物主链的每个末端位置处的至少一个可自由基(共)聚合反应性基团；以及
[0027]d)用于可辐射自聚合多官能化合物的自由基聚合引发剂。
[0028]在本公开的上下文中，已令人惊讶地发现，如上所述的可固化前体特别适用于制造结构粘合剂组合物，该结构粘合剂组合物具有关于以下项的优异特征和性能：在其未固化(或预固化)状态下的弹性、粘着性、冷流性、柔韧性、处理特性和表面润湿性，以及在其完全固化状态下的粘合强度、老化稳定性和耐腐蚀性。已令人惊讶地发现，如上所述的结构粘合剂组合物的可固化前体结合了本领域中已知的结构粘合剂膜和结构粘结胶带两者的大多数有利特征，而不表现出它们已知的缺陷。
[0029]已进一步发现，在一些实施方式中，如上所述的可固化前体设置有有利的触变特性，这使得其特别适于制造多维结构粘合剂制品和物体，特别是经由合适的印刷技术。
[0030]仍令人惊讶地发现，如上所述的可固化前体由于其出色的化学稳定性而特别适于制造结构粘合剂组合物的单部分可固化前体，并且尽管所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种结构粘合剂组合物的可固化前体，所述可固化前体包含：可热固化树脂；用于所述可热固化树脂的热固化引发剂；可辐射自聚合多官能化合物，所述可辐射自聚合多官能化合物包含聚醚低聚物主链和在所述低聚物主链的每个末端位置处的至少一个可自由基(共)聚合反应性基团；和用于所述可辐射自聚合多官能化合物的自由基聚合引发剂。2.根据权利要求1所述的可固化前体，其中所述自由基聚合引发剂在温度T1下引发，其中所述热固化引发剂在温度T2下引发，其中所述温度T2大于所述温度T1，并且其中所述温度T1不足以引起所述热固化引发剂的引发。3.根据权利要求1或2中任一项所述的可固化前体，其中所述可热固化树脂包含至少一个官能团，所述至少一个官能团选自环氧基团，特别是缩水甘油基基团。4.根据前述权利要求中任一项所述的可固化前体，其中所述热固化引发剂选自伯胺、仲胺以及它们的任何组合或混合物。5.根据前述权利要求中任一项所述的可固化前体，所述可固化前体还包含用于所述可热固化树脂的热固化促进剂，所述热固化促进剂特别地选自聚胺、聚胺加合物、脲、被取代的脲加合物、咪唑、咪唑盐、咪唑啉、芳族叔胺以及它们的任何组合或混合物。6.根据前述权利要求中任一项所述的可固化前体，其中所述可辐射自聚合多官能化合物包含数均分子量为至少2000g/mol的聚醚低聚物主链。7.根据前述权利要求中任一项所述的可固化前体，其中位于所述聚醚低聚物主链的每个末端位置处的所述至少一个可自由基(共)聚合反应性基团选自烯键式不饱和基团。8.根据前述权利要求中任一项所述的可固化前体，其中所述可辐射自聚合多官能化合物具有下式：其中：Y为可自由基(共)聚合反应性基团，特别是烯键式不饱和基团；每个R2独立地选自特别是具有2至6个碳原子的亚烷基基团；并且n是整数，所述n特别被选择成使得所述可辐射自聚合多官能化合物的经计算的数均分子量为至少2000g/mol。9.根据前述权利要求中任一项所述的可固化前体，其中所述可辐射自聚合多官能化合物的所述自由基聚合引发剂选自Norrish型(I)自由基聚合引发剂、Norrish型(II)自由基聚合引发剂以及它们的任何组合或混合物。10.根据前述权利要求中任一项所述的可固化前体，所述可固化前体包含：5重量％至40重量％、5重量％至35重量％、10重量％至35重量％、15重量％至35重量％、15重量％至30重量％、或甚至15重量％至25重量％的所述可热固化树脂；0.1重量％至20重量％、0.2重量％至15重量％、0.2重量％至10重量％、0.5重量％至8重量％、1重量％至6重量％、或甚至2重量％至5重量％的用于所述可热固化树脂的所述热固化引发剂；0.5重量％至20重量％、0.5重量％至15重量％、1重量％至15重量％、2重量％至15重
量％、2重量％至12重量％、2重量％至10重量％、3重量％至10重量％、或甚至3重量％至8重量％的所述可辐射自聚合多官能化合物；0.01重量％至10重量％、0.02重量％至6重量％、0.02重量％至5重量％、0.02重量％至4重量％、0.03重量％至2重量％、0.03重量％至1.8重量％、0.03重量％至1.5重量％或甚至0.03重量％至1重量％的用于所述可辐射自聚合多官能...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿德里安，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：