专利名称：固化性和固化的粘合剂组合物的制作方法
技术领域：
说明了固化性粘合剂组合物、固化的粘合剂组合物和包含所述固化的粘合剂组合物的制品。
背景技术：
结构粘合剂通常是可以用于置换或增强常规连接技术的热固性组合物，所述连接技术如螺钉、螺栓、钉子、缝钉、铆钉和金属熔合工艺例如焊接、硬钎焊和钎焊。结构粘合剂在多种应用中使用，如在汽车和航天业中使用。要作为有用的结构粘合剂，良好的机械强度和抗冲击性是所期望的。结构粘合剂粘结的物理特性取决于结构粘合剂与该结构粘合剂所涂覆的基底表面之间的相互作用。在理想的条件下，将结构粘合剂涂覆到清洁表面上；然而，一些基底表面被如多种油剂和润滑剂的含烃材料污染。在作为交通工具(如汽车)的部件的基底上， 油剂污染是常见的。油剂污染的存在可以导致粘合剂/基底界面处的不期望的粘结失效。从基底表面除去含烃材料可以是困难的。如干擦和/或使用加压空气的机械过程往往会在表面上留下含烃材料薄层。液体清洁组合物可以是有效的，但是通常需要收集并循环或弃去这些组合物。另外，在清洁步骤后通常需要干燥步骤。
发明内容
说明了固化性粘合剂组合物、固化的粘合剂组合物和包含该固化的粘合剂组合物的制品。固化的粘合剂组合物可以在多种应用中使用，如其中将该固化性粘合剂组合物涂敷到清洁表面或被含烃材料污染的表面上的那些。固化的粘合剂组合物可以用作结构粘合剂。在第一个方面，提供了包含第一部分和第二部分的固化性粘合剂组合物。所述固化性粘合剂组合物包含a)环氧树脂、b)固化剂、c)反应性液态改性剂、d)韧化剂和e)驱油剂。环氧树脂和反应性液态改性剂处于固化性粘合剂组合物的第一部分中，而固化剂处于固化性粘合剂组合物的第二部分中。韧化剂和驱油剂可以分别独立地处于固化性粘合剂组合物的第一部分、第二部分中或处于第一部分和第二部分两者中。固化剂具有至少两个由化学式-NR1H所表示的基团，其中R1选自氢、烷基、芳基或烷基芳基。反应性液态改性剂是化学式(I)表示的化合物。R2 (CO) CH2 (CO) O-R3-O (CO) CH2 (CO) R2(I)化学式(I)中的每个基团R2独立地为氢或烷基。化学式(I)中的基团R3具有大于20个碳原子并且由化学式_[ (CH2)n0]m-(CH2)n-表示。变量η是2至4范围内的整数而变量m是大于或等于5的整数。驱油剂在固化性粘合剂组合物中是可溶解的，并且其表面张力在15达因/厘米至32达因/厘米的范围内，并且其不选自缩水甘油醚。在第二个方面，提供了包含固化性粘合剂组合物的反应产物的固化的粘合剂组合物。固化性粘合剂组合物包含a)环氧树脂、b)固化剂、C)反应性液态改性剂、d)韧化剂和 e)驱油剂。固化剂具有至少两个由化学式表示的基团，其中R1选自氢、烷基、芳基或烷基芳基。反应性液态改性剂是由化学式(I)表示的化合物。
R2 (CO) CH2 (CO) O-R3-O (CO) CH2 (CO) R2(I)化学式(I)中的每个基团R2独立地为氢或烷基。化学式(I)中的基团R3具有大于20个碳原子并且由化学式_[ (CH2)n0]m-(CH2)n-表示。变量η是2至4范围内的整数而变量m是大于或等于5的整数。驱油剂在固化性粘合剂组合物中是可溶解的，并且其表面张力在15达因/厘米至32达因/厘米的范围内，并且其不选自缩水甘油醚。在第三个方面，提供了包括第一表面、第二表面和布置在所述第一表面和所述第二表面之间的固化的粘合剂组合物的制品。固化的粘合剂组合物包含固化性粘合剂组合物的反应产物。固化性粘合剂组合物包含a)环氧树脂、b)固化剂、c)反应性液态改性剂、d) 韧化剂和e)驱油剂。固化剂具有至少两个由化学式表示的基团，其中R1选自氢、烷基、芳基或烷基芳基。反应性液态改性剂是由化学式(I)表示的化合物。R2 (CO) CH2 (CO) O-R3-O (CO) CH2 (CO) R2(I)化学式(I)中的每个基团R2独立地为氢或烷基。化学式(I)中的基团R3具有大于20个碳原子并且由化学式_[ (CH2)n0]m-(CH2)n-表示。变量η是2至4范围内的整数而变量m是大于或等于5的整数。驱油剂在固化性粘合剂组合物中是可溶解的，并且其表面张力在15达因/厘米至32达因/厘米的范围内，并且其不选自缩水甘油醚。本发明的以上概述并非旨在说明本发明所公开的每个实施例或本发明的每种实施方式。下面的具体实施方式
和实例更具体地举例说明了这些实施方案。
具体实施例方式说明了固化性粘合剂组合物和作为固化性粘合剂组合物的反应产物的固化的粘合剂组合物。更具体地讲，固化性粘合剂组合物包含a)环氧树脂、b)固化剂、c)反应性液态改性剂、d)韧化剂和e)驱油液。固化的粘合剂组合物可以用作(例如)结构粘合剂以将两个表面粘结在一起。这些表面可以是清洁的或可以是被如一种或多种油剂或润滑剂的含烃材料至少部分污染的。结构粘合剂可以用于(例如)置换或增强将多种表面粘结在一起的常规连接装置，如焊接或机械紧固件。固化性粘合剂组合物通常处于两部分组合物的形式。在固化性粘合剂组合物使用前，环氧树脂通常与固化剂是分开的。即，环氧树脂通常处于固化性粘合剂组合物的第一部分中，而固化剂通常处于固化性粘合剂组合物的第二部分中。第一部分可以包含不与环氧树脂反应或仅与环氧树脂的一部分反应的其他组分。同样，第二部分可以包含不与固化剂反应或仅与固化剂的一部分反应的其他组分。通常将反应性液态改性剂加入到第一部分中以避免与固化剂过早反应。韧化剂和驱油液可以包含在第一部分、第二部分中或第一部分和第二部分两者中。当将第一部分和第二部分混合在一起时，多个组分反应以形成固化的粘合剂组合物。包含在第一部分中的环氧树脂每个分子包含至少一个环氧官能基(即，环氧基)。如本文所使用的，术语环氧基是指以下二价基团。
权利要求
1.一种具有第一部分和第二部分的固化性粘合剂组合物，所述固化性粘合剂组合物包含a)环氧树脂，其中所述环氧树脂处于所述固化性粘合剂组合物的第一部分中；b)固化剂，所述固化剂具有至少两个由化学式-NR1H表示的基团，其中R1选自氢、烷基、 芳基或烷基芳基，其中所述固化剂处于所述固化性粘合剂组合物的第二部分中；c)反应性液态改性剂，所述反应性液态改性剂处于所述固化性粘合剂组合物的第一部分中，所述反应性液态改性剂是由化学式(I)表示的R2 (CO) CH2 (CO) O-R3-O (CO) CH2 (CO) R2(I)其中R2为氢或烷基；和R3是由化学式-[(CH2)n0]m-(CH2)n-表示的，其中R3具有大于20个碳原子； η为2至4的整数；以及 m为大于或等于5的整数；和d)韧化剂，其中所述韧化剂处于所述固化性粘合剂组合物的所述第一部分、所述第二部分或者所述第一部分和所述第二部分两者中；和e)驱油剂，所述驱油剂处于所述固化性粘合剂组合物的所述第一部分、所述第二部分或者所述第一部分和所述第二部分两者中，其中所述驱油剂在所述固化性粘合剂组合物中可溶，具有在15至32达因/厘米范围内的表面张力并且不选自缩水甘油醚。
2.根据权利要求1所述的固化性粘合剂组合物，其中所述驱油剂具有6至12cal°_5/ cm15范围内的溶解度参数。
3.根据权利要求1或2所述的固化性粘合剂组合物，其中所述驱油剂选自缩水甘油基酯、环萜烯、环萜烯氧化物、单酯、二酯、三酯、磷酸三烷基酯、环氧烷烃、甲基丙烯酸烷基酯、 乙烯基烷基酯或它们的组合。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的固化性粘合剂组合物，其中变量η等于4。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的固化性粘合剂组合物，其中R3具有至少30个碳原子。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的固化性粘合剂组合物，其中所述环氧树脂包含具有2至4个缩水甘油基的缩水甘油醚。
7.一种固化的粘合剂组合物，其包含固化性粘合剂组合物的反应产物，所述固化性粘合剂组合物包含a)环氧树脂；b)固化剂，所述固化剂具有至少两个由化学式-NR1H所表示的基团，其中R1选自氢、烷基、芳基或烷基芳基；c)化学式(I)表示的反应性液态改性剂 R2 (CO) CH2 (CO) O-R3-O (CO) CH2 (CO) R2(I) 其中R2为氢或烷基；和R3是由化学式-[(CH2)n0]m-(CH2)n-表示的，其中R3具有大于20个碳原子； η为2至4的整数； m为大于或等于5的整数；d)韧化剂；和e)驱油剂，所述驱油剂在所述固化性粘合剂组合物中可溶，其中所述驱油剂具有在15 至32达因/厘米范围内的表面张力并且其中所述驱油剂不选自缩水甘油醚。
8.根据权利要求7所述的固化的粘合剂组合物，其中所述固化的粘合剂组合物具有大于13牛顿/毫米的冲击剥离强度。
9.根据权利要求7或8所述的固化的粘合剂组合物，其中所述环氧树脂包含具有2至 4个缩水甘油基的缩水甘油醚。
10.一种制品，其包括第一表面、第二表面和布置在所述第一表面和所述第二表面之间的固化的粘合剂组合物，所述固化的粘合剂组合物包含固化性粘合剂组合物的反应产物， 所述固化性粘合剂组合物包含a)环氧树脂；b)固化剂，所述固化剂具有至少两个由化学式-NI^H表示的基团，其中R1选自氢、烷基、 芳基或烷基芳基；c)由化学式(I)表示的反应性液态改性剂 R2 (CO) CH2 (CO) O-R3-O (CO) CH2 (CO) R2(I) 其中R2是氢或烷基；和R3是由化学式-[(CH2)n0]m-(CH2)n-表示的，其中R3具有大于20个碳原子； η为2至4的整数； m为大于或等于5的整数；和d)韧化剂；e)驱油剂，所述驱油剂在所述固化性粘合剂组合物中可溶，其中所述驱油剂具有15至 32达因/厘米范围内的表面张力并且其中所述驱油剂不选自缩水甘油醚。
11.根据权利要求10所述的制品，其中所述第一表面、所述第二表面或所述第一表面和所述第二表面两者均部分或完全被油层覆盖。
12.根据权利要求10或11所述的制品，其中所述驱油剂具有6至12cal°7cm15范围内的溶解度参数并且其选自缩水甘油酯、环萜烯、环萜烯氧化物、单酯、二酯、三酯、磷酸三烷基酯、环氧烷、甲基丙烯酸烷基酯、乙烯基烷基酯或它们的组合。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的制品，其中所述环氧树脂包含具有2至4个缩水甘油基的缩水甘油醚。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的制品，其中所述固化性粘合剂组合物包含 第一部分，所述第一部分包含所述环氧树脂和所述反应性液态改性剂；和第二部分，所述第二部分包含所述固化剂。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的制品，其中变量η等于4。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的制品，其中基团R3具有至少30个碳原子。
17.根据权利要求10至16中任一项所述的制品，其中所述固化的粘合剂组合物具有大于13牛顿/毫米的冲击剥离强度。
18.根据权利要求10至17中任一项所述的制品，其中所述环氧树脂包含具有2至4个缩水甘油基的缩水甘油醚。
全文摘要
说明了固化性粘合剂组合物、固化的粘合剂组合物和包含所述固化的粘合剂组合物的制品。所述固化性粘合剂组合物含有a)环氧树脂、b)固化剂、c)反应性液态改性剂、d)韧化剂和e)驱油剂。所述固化的粘合剂组合物可以用作结构粘合剂。
文档编号C09J171/02GK102575138SQ201080040162
公开日2012年7月11日 申请日期2010年8月20日 优先权日2009年9月11日
发明者克利斯托弗·J·坎贝尔 申请人:3M创新有限公司