[發明專利]單組分增韌的環氧膠粘劑

有效

• 申請號: 201880068908.2
• 申請日: 2018-07-20
• 公開（公告）號: CN111630130B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: F·科赫;A·盧茨;C·格羅斯尼克爾;J·傅魯吉日
• 申請（專利權）人: DDP特種電子材料美國公司
• 主分類號: C09J163/00
• 分類號: C09J163/00;C08G18/58;C08G59/30;C08G59/40
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 吳亦華

公開了包含磷改性的環氧樹脂、增韌劑和既不是橡膠改性的也不是磷改性的環氧樹脂的單組分環氧膠粘劑。這些膠粘劑是可用于汽車應用的結構膠粘劑。它們表現出特別好的耐腐蝕性。

本發明涉及單組分增韌的環氧膠粘劑。

結構膠粘劑用于粘接車輛中的車身結構。單組分環氧膠粘劑在車輛制造操作中主要用于此目的。

環氧膠粘劑表現出對金屬的非常強的初始粘附性。車輛的使用壽命長要求膠粘劑保持粘接多年。在此期間，車輛和膠粘劑暴露于大的溫度變化以及水、油、鹽、灰塵和其他污染物。這些條件削弱了膠粘劑。鹽特別地對膠粘劑具有高度腐蝕性。

所希望的是一種單組分結構環氧膠粘劑，其與金屬和其他基材牢固地粘接，并表現出良好的耐腐蝕性。

本發明是一種單組分環氧膠粘劑，其包含以下項的混合物：A)非橡膠改性的、非磷改性的環氧樹脂或其混合物，所述非橡膠改性的、非磷改性的環氧樹脂或其混合物在23℃下為液體，B)一種或多種含反應性氨基甲酸酯基團和/或脲基團的聚合物，所述聚合物具有最高達35,000的數均分子量、至少一個具有至少1000原子質量單位的重量的聚醚和/或二烯橡膠鏈段以及封端的異氰酸酯基團，C)至少一種環氧固化催化劑，D)固化劑以及E)基于所述膠粘劑的重量3.5至50重量-％的環氧樹脂和磷酸的含環氧基的加合物，所述單組分增韌的環氧膠粘劑包含不超過2重量份的增塑劑/重量份的組分B)，并且包含不超過7重量百分比的核殼橡膠顆粒，并且其中所述膠粘劑表現出至少60℃的固化溫度。

本發明還是一種用于粘接兩個基材的方法，所述方法包括在兩個基材之間的粘接界面處形成前述膠粘劑的層以形成組件，并且然后通過加熱至至少130℃的溫度在所述粘接界面處固化膠粘劑層，以形成在所述粘接界面處粘接到所述兩個基材上的經固化的膠粘劑。

本發明還是一種用于形成經粘接和經涂覆的組件的方法，所述方法包括1)在第一基材與第二基材之間的粘接界面處形成前述膠粘劑的層，以形成包括第一基材和第二基材的組件，所述第一基材和第二基材各自在所述粘接界面處與膠粘劑組合物接觸；然后

2)將所述組件浸入涂料浴中，以在所述組件的暴露表面的至少一部分上形成未固化的涂料層；以及

3)將來自步驟2)的經涂覆的組件加熱至至少140℃的溫度以固化膠粘劑，從而形成在所述粘接界面處粘接到所述基材上的經固化的膠粘劑，并同時固化所述涂料層。

本發明的膠粘劑非常牢固地粘接到金屬和其他基材上，并且即使在暴露于腐蝕性環境中后，也表現出其膠粘特性的顯著保持。

膠粘劑包含至少一種非橡膠改性的且非磷改性的環氧樹脂(組分A)。“非橡膠改性的”意指在固化之前，環氧樹脂沒有如下所述與橡膠化學鍵合。

“非磷改性的”意指在固化膠粘劑之前，環氧樹脂沒有與磷酸、多磷酸、磷酸鹽或多磷酸鹽、或磷酸酯或多磷酸酯反應，以將一個或多個部分引入樹脂結構中。

如果僅存在一種非橡膠改性的、非磷改性的環氧樹脂，則它在23℃下為液體。如果存在兩種或更多種非橡膠改性的、非磷改性的環氧樹脂，則其混合物在23℃下為液體，盡管所述混合物中的單個環氧樹脂本身在23℃下可以是固體。

寬范圍的環氧樹脂可用作非橡膠改性的、非磷改性的環氧樹脂，包括在美國專利4,734,332第2欄第66行至第4欄第24行所述的那些，所述專利通過援引并入本文。所述環氧樹脂平均應具有至少1.8個、優選至少2.0個環氧基團/分子。環氧當量重量可以是例如75至350、140至250，和/或150至225。如果存在非橡膠改性的、非磷改性的環氧樹脂的混合物，則所述混合物應具有至少1.8、優選至少2.0的平均環氧官能度，并且環氧當量重量如前一句所述，并且更優選地，所述混合物中的每種環氧樹脂都具有這樣的環氧官能度和環氧當量重量。