用于结构粘合剂的组合物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于结构粘合剂的组合物，特别涉及用于丙烯酸类结构粘合剂的组合物，所述组合物包含粘合促进剂和作为聚合加速剂的高分子量多胺，所述粘合促进剂基于磷酸酯。
【专利说明】用于结构粘合剂的组合物
[0001]本申请是申请号为200980109612.1，申请日为2009年3月20日，发明名称为“用于结构粘合剂的组合物”的中国专利申请的分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明涉及丙烯酸结构粘合剂(基于丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯)的领域，并涉及其用途。
【背景技术】
[0003]结构粘合剂是将如金属或塑料的两个材料结合在一起的其他机械技术的良好替代物。这是因为与使用如铆接或焊接的可替代技术相比，粘合可以产生更好的力分布。此外，粘合的使用经常使得有可能更快速地工作，并且还具有与机械技术相比提供对外部因素(灰尘、湿气)更好的隔离的优点。
[0004]结构粘合剂由两个组分形成:包含聚合剂(I’ agent polymerisant)的组合物(基于丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯)和用于聚合(polym6risation)和凝固粘合剂的催化剂。将这两个组分存储在两个不同的隔室中，在施用粘合剂时进行混合。该催化剂为自由基聚合引发剂(特别地基于过氧化物)，其在本领域是公知的。
[0005]包含聚合剂的组合物还包含其它成分，例如聚合加速剂(acc6l6rateur depolym6risation)、流变改性剂或粘合促进剂。
[0006]当加入催化剂时，聚合加速剂用于促进粘合剂的聚合和硬化。使用叔胺，优选芳族叔胺，如二甲基-对-甲苯胺(DMPT)和/或2，2’ -(对-甲苯基亚氨基)二乙醇或二甲基-苯胺(DMA)是本领域公知的。
[0007]这些聚合加速剂使得有可能获得粘合剂的高度聚合，改进其在困难环境中的机械性能水平及其强度。
[0008]在专利US4，223，115和EP894119中具体描述了这类叔胺。
[0009]但是，这些胺具有某些缺点，特别是在聚合参数(胶凝、放热性)方面，这使得它们不适合某些工业应用。
[0010]在本发明的上下文中，发明人已经用另一类毒性较小的高分子量叔胺(如W003/086327中所述)取代了这类叔胺，其使得可以借助刚好那样高的聚合度而随着时间的推移保留机械性能和强度性能。
[0011]因此，在本发明上下文中使用的胺是无毒的，与现有技术的胺相比可以较低的剂量使用，且与自由基聚合引发剂完全反应。而且，令人惊奇地，与现有技术胺相比，这类胺改进了粘合剂的胶凝速度。这使得有可能在如下文所述的新的应用中使用结构粘合剂。
[0012]文献W098/34980描述了胺的用途，所述胺可用于本发明的上下文中，利用胺在聚合过程中的颜色变化作为聚合标识。在该文献中所述的组合物因此还包含还原剂，所述还原剂在与氧化剂相互作用后通过生成自由基而引发聚合。
[0013]文献JP2007169560描述了胺的用途，所述胺可用在本发明的上下文中，从而在聚合过程中着色，而且该文献中还使用了聚合引发剂。
【发明内容】
[0014]因此，本发明涉及可用于结构粘合剂中的组合物，所述结构粘合剂由所述组合物和包含过氧化物型自由基聚合引发剂的催化剂形成，所述组合物包含:
[0015](a)至少一种甲基丙烯酸酯单体，
[0016](b)基于磷酸酯的粘合促进剂，
[0017](c)包含如通式I的叔胺的聚合加速剂:
[0018]
【权利要求】
1.一种可用于结构粘合剂中的组合物，所述结构粘合剂由所述组合物和包含过氧化物型自由基聚合引发剂的催化剂形成，所述组合物包含: a)至少一种甲基丙烯酸酯单体，所述至少一种甲基丙烯酸酯单体选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸四氢糠酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸缩水甘油醚酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸三甲基环己酯和甲基丙烯酸羟乙酯， b)基于磷酸酯的粘合促进剂， c)包含如通式I的叔胺的聚合加速剂:
2.根据权利要求1所述的可用于结构粘合剂中的组合物，其特征在于还包含可通过自由基聚合的酸单体。
3.根据权利要求2所述的可用于结构粘合剂中的组合物，其特征在于所述可通过自由基聚合的酸单体选自马来酸、巴豆酸、间苯二甲酸、富马酸、甲基丙烯酸和丙烯酸。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的可用于结构粘合剂中的组合物，其特征在于包含选自丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸2-羟丙酯、丙烯酸2-(全氟辛基)乙基酯、丙烯酸四氢糠酯和异丁氧基甲基丙烯酰胺的化合物。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的可用于结构粘合剂中的组合物，其特征在于包含甲基丙烯酸2-羟乙酯和甲基丙烯酸2-羟丙酯的混合物。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的可用于结构粘合剂中的组合物，其特征在于所述R3基团包含与芳基连接的至少一个叔胺。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的可用于结构粘合剂中的组合物，其特征在于所述R3基团为如下形式的基团:
8.根据权利要求1至7中任一项所述的可用于结构粘合剂中的组合物，其特征在于所述聚合加速剂对应于下式:
9.根据权利要求1至8中任一项所述的可用于结构粘合剂中的组合物，其特征在于所述基于磷酸酯的粘合促进剂为甲基丙烯酸酯化的。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的可用于结构粘合剂中的组合物，其特征在于所述基于磷酸酯的粘合促进剂为甲基丙烯酸-2-羟乙酯磷酸酯，或所述基于磷酸酯的粘合促进剂为甲基丙烯酸-2-羟乙酯单磷酸酯与二磷酸酯的混合物。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的可用于结构粘合剂中的组合物，其特征在于所述组合物还包含胺d)，所述胺d)选自N，N-双(2-羟乙基)-对-甲苯胺、N-甲基-N-羟乙基-对-甲苯胺、N，N-双(2-羟乙基)-3-甲基苯胺和2，4，6-三(二甲基氨甲基)酚。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的可用于结构粘合剂中的组合物，其特征在于所述丙烯酸金属盐单体e)选自二丙烯酸锌、二甲基丙烯酸锌、单甲基丙烯酸锌、二丙烯酸铁、二甲基丙烯酸铁、单甲基丙烯酸铁、二丙烯酸钙、二甲基丙烯酸钙、单甲基丙烯酸钙、二丙烯酸镁、二甲基丙烯酸镁和单甲基丙烯酸镁单体。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的可用于结构粘合剂中的组合物，其特征在于所述组合物还包含至少一种弹性体f )。
14.根据权利要求13所述的可用于结构粘合剂中的组合物，其特征在于所述至少一种弹性体f)选自聚异戊二烯、未官能化的聚丁二烯、具有羧基或乙烯基官能度的聚丁二烯和这些组分的混合物。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的可用于结构粘合剂中的组合物，其特征在于所述组合物还包含弹性嵌段共聚物g)，所述弹性嵌段共聚物包含苯乙烯和至少一种第二单体。
16.根据权利要求13所述的可用于结构粘合剂中的组合物，其特征在于所述弹性嵌段共聚物g)的第二单体选自异戊二烯、丁二烯和乙烯。
17.根据权利要求15或16所述的可用于结构粘合剂中的组合物，其特征在于所述弹性嵌段共聚物g)为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物，以及所述组合物还包含至少一种弹性嵌段共聚物h)，所述弹性嵌段共聚物h)包含苯乙烯和丁二烯或乙烯。
18.根据权利要求17所述的可用于结构粘合剂中的组合物，其特征在于所述一种弹性嵌段共聚物h)选自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物和苯乙烯-异戊二烯-丁二烯-苯乙烯共聚物。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的可用于结构粘合剂中的组合物，其特征在于所述组合物还包含由热塑性壳和弹性体核形成的颗粒i)。
20.根据权利要求19所述的可用于结构粘合剂中的组合物，其特征在于所述颗粒i)选自丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯、甲基丙烯酸酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、甲基丙烯酸酯-丙烯腈颗粒及其混合物。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的可用于结构粘合剂中的组合物，其特征在于所述组合物还包含至少一种丙烯酸酯单体j)，其中醇部分具有含至少6个碳原子的至少一个线性链。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的可用于结构粘合剂中的组合物，其特征在于所述组合物还包含选自流变改性剂和酸单体的至少一种另外的化合物。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的可用于结构粘合剂中的组合物，其特征在于Rl和R2基团各自独立地为: ?线性或支化C1至C5烷基， ?C5至Cltl芳基 或芳基烷基， ?C2至C5亚烷基。
24.根据权利要求7至23中任一项所述的可用于结构粘合剂中的组合物，其特征在于R4、R5、R6 和 R7 选自: ?线性或支化C1至C5烷基， ?C5至Cltl芳基或芳基烷基。
25.在将一种材料粘合至另一种材料的方法中，结合使用如权利要求1至24中任一项所述的可用于结构粘合剂中的组合物和包含过氧化物型自由基聚合引发剂的催化剂的用途。
26.根据权利要求25所述的用途，其特征在于至少一种材料为金属材料。
【文档编号】C09J4/06GK103540268SQ201310359188
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2009年3月20日 优先权日:2008年3月21日
【发明者】A·屈雷 申请人:杰克瑞特公司