[發明專利]制造結構粘合劑組合物的可固化前體的方法

有效

• 申請號: 202080022545.6
• 申請日: 2020-03-26
• 公開（公告）號: CN113614187B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 伊麗莎白·屈拉;鮑里斯·塔施;阿德里安·容
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: C09J4/00
• 分類號: C09J4/00;C09J179/02;C09J163/00;C08G59/68;C09J171/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李博

本公開涉及一種制造結構粘合劑組合物的可固化前體的方法。根據另一方面，本公開涉及粘結兩個部件的方法。

技術領域

本公開整體涉及粘合劑領域，更具體地涉及特別是用于粘結金屬或復合材料部件的結構粘合劑組合物和膜的領域。更具體地，本公開涉及一種制造結構粘合劑組合物的可固化前體的方法。本公開還涉及一種粘結兩個部件的方法。

背景技術

粘合劑已用于多種固定、密封、保護、標記和掩蔽用途。特別優選用于許多應用的一種類型的粘合劑由結構粘合劑代表。結構粘合劑通常為熱固性樹脂組合物，其可用于代替或增強常規的接合技術，諸如螺釘、螺栓、釘子、U形釘、鉚釘和金屬熔合工藝(例如焊接、硬釬焊和軟釬焊)。結構粘合劑用于多種應用，包括一般用途的工業應用以及在機動車和航天工業中的高性能應用。要作為合適的結構粘合劑，粘合劑應表現出高機械強度和耐用的機械強度，以及高耐沖擊性。

特別地，結構粘合劑可用于車輛中的金屬接合部。例如，可使用粘合劑將金屬面板例如車身頂蓋粘結到車輛的支承結構或底盤。另外，可使用粘合劑接合車輛閉合面板的兩個金屬面板。車輛閉合面板通常包括外金屬面板和內金屬面板的組件，由此通過將外面板的邊緣折疊到內面板的邊緣上而形成包邊結構。通常，在內外面板之間提供粘合劑以將所述面板粘合在一起。另外，通常需要在金屬面板的接合部處施加密封劑以提供足夠的耐腐蝕性。例如，美國專利6,000,118(Biemat等人)公開了在兩個面板的相向表面之間使用可流動的密封劑珠，并且在外面板上的凸緣與內面板的暴露表面之間使用未固化漆狀樹脂的薄膜。通過在完整的門面板上進行烘烤操作，該漆膜固化為固態的不透水狀態。美國專利6,368,008(Biemat等人)公開了使用粘合劑將兩個金屬面板固定在一起。接合部的邊緣還通過金屬涂層密封。WO 2009/071269(Morral等人)公開了作為包邊凸緣的密封劑的可膨脹糊狀環氧樹脂粘合劑。另外的包邊結構在美國專利6,528,176(Asai等人)中有所公開。已經作出進一步努力來開發粘合劑組合物，由此可以使用粘合劑來接合兩個金屬面板(特別是車輛閉合面板的外面板和內面板)，而無需另外的材料來密封接合部。因此，期望開發出在提供充分粘結的同時還密封接合部并提供耐腐蝕性的粘合劑系統。部分解決方案已在例如WO2007/014039(Lamon)中有所描述，該專利公開了膨脹熱固性膜增韌的發泡膜的可熱膨脹且可固化的環氧基前體，該發泡膜包含固體環氧樹脂和液體環氧樹脂的混合物，并且聲稱在固化時提供有利的能量吸收特性和間隙填充特性兩者。其他部分解決方案已在EP-A1-2700 683(Elgimiabi等人)和WO 2017/197087(Aizawa)中有所描述，這些專利公開了適用于形成包邊凸緣結構的結構粘合劑膜。結構粘合劑膜或膠帶通常缺乏彈性且粘著性不足，這使得它們僅部分地適用于包邊凸緣粘結。其他部分解決方案已在US-A1-2002/0182955(Weglewski等人)中有所描述，該專利公開了所謂的結構粘結膠帶。就粘合強度和耐腐蝕性而言，結構粘結膠帶通常是不足的。

在一些特定的粘結應用中，可能需要結構粘合劑來以粘接方式粘結具有挑戰性構型或關鍵拓撲結構的組件。在其中待粘結的部件具有不均勻或不規則間隙的那些情況下尤其如此。部分解決方案已在EP-A1-3 243 885(Koch等人)中有所描述，該專利公開了沿其延伸方向具有不同厚度的結構粘合劑膜。所描述的膜通常不能完全令人滿意地在具有更復雜的三維構型或拓撲結構或具有相對寬的間隙的組件中提供可接受的粘結性能。

在不質疑與本領域已知的解決方案相關聯的技術優點的情況下，仍然需要克服上述缺陷的結構粘合劑組合物。

發明內容

根據一個方面，本公開涉及一種制造結構粘合劑組合物的可固化前體的方法，所述方法包括以下步驟：

a)提供包括反應室和擠出模頭的混合設備；

b)提供結構粘合劑組合物的可固化前體，所述可固化前體包含：

i.可陽離子自聚合單體；

ii.所述可陽離子自聚合單體的聚合引發劑，所述聚合引發劑在溫度T1下引發；