用于结构粘合剂的组合物制造技术

本发明专利技术涉及用于丙烯酸类结构粘合剂的组合物，所述组合物包含嵌段共聚物的混合物，所述嵌段共聚物包含苯乙烯和弹性体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于结构粘合剂的组合物本专利技术涉及丙烯酸类结构粘合剂(基于丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯) 及其应用领域。结构粘合剂是用于使两种材料(如金属或塑料)结合在一起的其 他机械技术的良好替代。这是由于与使用其他可选择的技术(如铆接 或焊接)时相比，通过粘合具有更好的力分布。此外，与机械技术相 比，使用粘合通常允许更快的工作并具有对外部元素(灰尘、水汽) 提供更好的隔离的优点。因此，结构粘合剂应用于许多工业领域，虽然他们也有某些缺点。 实际上，在需要良好的机械强度时，在粘合剂固化(硬化)期间产生 的粘合通常为刚性。因此，如果粘合剂的弹性不足，在使得粘合在一起的两部分经受使其分开的力时，可能观察到破裂(fracture)。具有良 好的弹性的粘合剂的确存在，但是它们通常具有低的机械强度。因此需要确定既具有良好的机械强度(尤其是剪切强度)又具有令 人满意的弹性的结构粘合剂。此外，重要的是在不同类型的材料上， 尤其是在金属上和复合材料上观察到这些性质。本专利技术致力于通过提供粘合剂组合物解决上述问题，所述粘合剂 组合物具有等于或大于70%，优选90%，更优选100%的断裂伸长，和 在铝上的15MPa以上的拉伸剪切强度。结构粘合剂包括两种成分，即，用于聚合或固化另一成分的催化 剂，所述另一成分含有单体。因此本专利技术涉及可用于结构粘合剂中的组合物，所述组合物包括(a) 至少一种甲基丙烯酸酯酯单体；(b) 包含苯乙烯和异戊二烯的弹性嵌段共聚物；(c) 至少一种包含苯乙烯和丁二烯或乙烯的弹性嵌段共聚物；和(d) 至少一种如下述方式选择的弹性体选择使得该弹性体的希 尔德布兰德(Hildebrand)溶解度参数与使用的嵌段共聚物的希尔德布兰 德溶解度参数相容。因此，根据本专利技术所述的组合物将与固化催化剂一起使用。US 4 451 615公开了耐热组合物，所述耐热组合物可用作结构粘合剂，包括丙烯酸酯酯单体和含异戊二烯的嵌段聚合物。该聚合物可为异戊二烯均聚物、异戊二烯/丙烯腈共聚物或SIS。US 2005/0014901公开了包含甲基丙烯酸垸基酯或丙烯酸垸基酯 单体、不饱和聚酯或乙烯基酯树脂、和完全或部分热塑性的聚合物或 弹性体的组合物。JP 05-163 444公开了包含甲基丙烯酸烷基酯和含芳族乙烯基单体 和异戊二烯或异戊二烯/丁二烯的嵌段共聚物的粘合剂。JP 2002-226509公开了包含丙烯酸酯单体和含苯乙烯的嵌段共聚 物(其可特别选自SBS， SIS, SEBS或SEPS)的粘合剂。EP 1 466 953公开了包含SIS和SBS以及增粘树脂的粘合剂组合 物。该粘合剂不含甲基丙烯酸酯酯单体也不含弹性体。WO 2007/075909公开了包括甲基丙烯酸酯酯单体和嵌段共聚物的 组合物，所述嵌段共聚物选自线性SBS共聚物、自由基SBS共聚物和 增塑剂、线性或自由基SIS共聚物、线性或自由基SIBS共聚物、或其 掺合物。并不想到存在弹性体。在优选的具体实施方式中，酯单体(a)为甲基丙烯酸酯单体。优 选选择其中醇部分具有短的线性链(即，具有一个或两个碳原子)的 甲基丙烯酸酯单体。因此，根据本专利技术所述优选的单体为甲基丙烯酸 甲酯和甲基丙烯酸乙酯。在另一具体实施方式中，醇部分具有至少一个环，其可被取代或 不被取代。因此，在该具体实施方式中，单体可尤其选自甲基丙烯 酸四氢糠酯、甲基丙烯酸苯氧乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯 酸縮水甘油醚酯(glycidyl ether methacrylate)、甲基丙烯酸苄酯、甲基 丙烯酸环己酯、或甲基丙烯酸三甲基环己酯。也可使用这些酯的混合物。组合物中甲基丙烯酸酯的重量百分数 优选为20至80%,更优选30至65%,还更优选42至58%，即约50%。在一个特定的具体实施方式中，组合物也包含至少一种丙烯酸类 酯单体(e)，其中醇部分具有至少6个碳原子的线性链(长链单体)。因 此，优选使用甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-乙基己酯、基于聚乙二醇的酯，或这些酯的混合物。优选该组合物总 共包含至多10重量％，优选至多8重量％或还更优选至多5重量％的 这些丙烯酸类长链单体。在一个特定具体实施方式中，组合物包括两 种丙烯酸类长链酯单体的混合物。优选，当组合物仅包含一种丙烯酸类酯单体(e)时，优选其含量为8重量％或以下，虽然当组合物包含这 些酯的混合物时，其含量为8至10重量％也可接受。在这种情况下， 优选每种的含量为至多5重量％。组合物也可包含其他单体，如丙烯腈、甲基丙烯腈或苯乙烯。根据本专利技术所述的组合物也包括多种嵌段共聚物的掺合物。因此， 其包括(b)苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)和(c)至少一种包含 苯乙烯和丁二烯或乙烯的嵌段共聚物。当其包含丁二烯时，该嵌段共 聚物可为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)或苯乙烯-异戊二烯-丁二 烯-苯乙烯共聚物(SIBS)，如Dr.DonnDuBois等人在会议Adhesives & Sealants Council Meeting, Louisville, KY， 2005年10月9-12日，所 述的Kraton MD6455 (来自Kraton Polymers公司)。当其包含乙烯时，该嵌段共聚物可为SEBS (苯乙烯/乙烯-丁烯/苯 乙烯共聚物)或SEPS (苯乙烯/乙烯-丙烯/苯乙烯共聚物)。在Kraton G 范围(来自Kraton Polymers)可提供这些化合物。在本专利技术优选的具体实施方式中，嵌段共聚物(c)包含丁二烯。以SBS共聚物计，优选苯乙烯的存在比例为15至50重量％，更 优选22至40重量％，还更优选约28-33重量％。其在SIS或SIBS共 聚物中存在的比例为12至24重量％和更优选约18-19重量％。优选，组合物包含SIS和SIBS的掺合物，比例在4-l(以在组合物 中的重量计)至1.5-1之间变化。SIS比SIBS的优选比例为约3/1或3.3/1。 然而，也可以与SIS/SIBS掺合物相同的相对比例使用SIS/SBS掺合物。 也可使用SIS、 SIBS和SBS的掺合物。也可将其他嵌段共聚物加入到 这些掺合物之一中。根据本专利技术所述可以使用的SIS， SBS或SIBS嵌段共聚物为本领域 技术人员所公知。它们特别由Kraton Polymers公司(Houston, Texas, USA)制备。因此，可使用SIS Kraton Dll60 (在US 2005 0238603中公 开)或KratonD1161、 SBS Kraton Dll 02 (在US 5 106 917中描述)和SIBS Kraton MD6455或Kraton MD 6460。本领域技术人员知道如何从现有的那些中选择可用于根据本专利技术 所述的组合物中的SIS,SIBS和SBS嵌段共聚物，特别是根据它们在所 用单体中的溶解度，或根据它们的拉伸强度。优选根据本专利技术所述的组合物包括10至30重量％，优选15至25 重量％，更优选18至25重量％的掺合物，该掺合物为所述SIS嵌段共 聚物和所述包含丁二烯或乙烯的嵌段共聚物的掺合物。根据本专利技术所述的组合物也包含至少一种弹性体，以使得其与所 用的嵌段共聚物在溶液中相容的方式选择该弹性体。如有必要，官本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可用于结构粘合剂中的组合物，包括：　（ａ）至少一种甲基丙烯酸酯酯单体；　（ｂ）包含苯乙烯和异戊二烯的弹性嵌段共聚物；　（ｃ）至少一种包含苯乙烯和丁二烯或乙烯的弹性嵌段共聚物；和　（ｄ）至少一种如下述方式选择的弹性 体：选择使得该弹性体的希尔德布兰德溶解度参数与使用的嵌段共聚物的希尔德布兰德溶解度参数相容。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A屈雷，R达维德，
申请(专利权)人：杰克瑞特公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]