[發明專利]抗洗脫的環氧粘合劑組合物及預膠凝粘合劑

有效

• 申請號: 201380015055.3
• 申請日: 2013-01-17
• 公開（公告）號: CN104205236B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: A·盧茨
• 申請（專利權）人: 陶氏環球技術有限責任公司
• 主分類號: G11C29/44
• 分類號: G11C29/44;C08G59/62;C09J163/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 吳亦華

技術領域

本發明涉及環氧粘合劑體系，包括例如當部分固化時具有良好的抗洗脫性的環氧粘合劑。本發明還涉及工業裝配系統和利用這種環氧粘合劑體系的裝配方法。

背景技術

一些制造商，例如汽車制造商，在部分裝配的零部件、例如車身零部件經歷后續加工例如洗滌、磷酸鹽和電子涂裝(e-coat)浴之前，利用預膠凝烘箱來預膠凝所述部分裝配的產品施加的環氧粘合劑。這種預膠凝烘箱通常在約120℃的溫度下運行。部分裝配的部件，例如車身，通常在約5至15分鐘內通過所述預膠凝烘箱。在這個時間內和這個溫度下，耐沖撞粘合劑(CDA)必須預膠凝或預固化至這樣的程度，即粘度和粘性屈服應力將增加到防止所述粘合劑在后續加工例如后續浸浴中被洗脫的水平。這種后續加工通常發生在升高的溫度下，例如超過60℃的溫度。因此，希望預膠凝的環氧粘合劑被充分凝固，使得它在典型的工藝條件下在這些溫度下不被洗脫。

用于得到這些特性的添加劑通常包含熱塑性化合物，例如聚酯-二醇、聚酰胺或聚乙烯醇縮丁醛(PVB)。WO 2005/118734和US7615595B2描述了聚酯-二醇在抗洗脫制劑中的應用，但不是為了膠凝。

美國專利公布2010/0310878涉及具有改進的抗洗脫性的熱固化環氧樹脂。所公開的組合物包含環氧樹脂、通過升高的溫度活化的熱固化劑、和熔點在100和145℃之間的脂肪酸酰胺或聚酰胺。

在除了摻入到聚(對乙烯基苯酚)基質中的固化劑DICY和通用促進劑如取代脲或2,4,6-三(二甲基氨甲基)苯酚以外，在不存在共作用劑的情況下，這些化合物都沒有在超過60℃的溫度下提供可接受的抗洗脫性。然而，即使具有這些膠凝劑，也會有不充分的預膠凝或預固化。

發明內容

已經意外發現，在包含熱塑性膠凝劑的環氧粘合劑組合物中包含酚類化合物改善了所述組合物的固化性質，例如，提供抗洗脫性改善的預膠凝環氧粘合劑。不限于任何特定的理論，認為所述酚試劑在預膠凝溫度、例如在大約120℃下促進所述環氧樹脂與所述膠凝劑的官能團之間的化學反應。

本發明提供了包含環氧樹脂、酚試劑、膠凝劑和硬化劑的環氧粘合劑組合物，所述酚試劑的存在量為所述組合物的0.5-8wt％。

本發明還提供了方法，所述方法包括向表面(例如，金屬表面)施加包含環氧樹脂、酚試劑、膠凝劑和硬化劑的未固化環氧粘合劑組合物，所述酚試劑的存在量為所述組合物的0.5-8wt％；和在80至150℃的溫度下加熱所施加的環氧粘合劑3至20分鐘的時間段以得到預膠凝的環氧粘合劑。

在本發明的組合物和方法的某些優選實施方式中，所述預膠凝的環氧粘合劑(施加到例如金屬表面)當用壓力為2巴、水溫60℃的噴水進行噴射時，洗脫小于20％，所述噴水從所述表面30cm的距離以60°的角度施加40秒。

在本發明的組合物和方法的某些優選實施方式中，當在45℃以1s^-1和/或10s^-1的剪切速率測量粘度時，所述預膠凝的環氧粘合劑具有的粘度在所述未固化的環氧粘合劑粘度的2和20倍之間。

具體實施方式

我們已經發現，在環氧粘合劑組合物中包含酚試劑和膠凝劑改善了膠凝行為并提供了改善的抗洗脫性。所述酚試劑可以包括任何多酚或酚類化合物。所述酚試劑在室溫下可以是固體或液體，并且為了更容易測量優選是液體。一些合適的多酚化合物包括三酚、雙酚和它們的衍生物，及其一種或多種的組合。

酚試劑的“衍生物”是指任選取代所述酚試劑的氫原子。所述取代可以在所述酚試劑的任何部分上，包括，例如在酚或非酚芳環上、或在所述化合物的非芳族部分上。所述取代基可以是烴基(例如，烷基、烯基或炔基)、羥基或鹵素。烴基取代基優選具有1-6個碳，更優選2-5個碳，最優選3個碳，并且可以是直鏈、分支或環狀的。所述取代基可以任選包含一個或多個雜原子，例如，可以包含羥基、酯、醛、羧酸、羰基、醚、巰基、酰胺、或鹵素基團。優選的衍生物包含烯基，例如烯丙基和乙烯基。優選的取代部位在酚環上，并且可以在任何可用的位置，鄰位、間位和/或對位，優選鄰位。