热固性粘合膜的改进或涉及它的改进的制作方法_3

文档序号:9932281阅读:来源:国知局
下为固体的一种或多种加成物组成。出乎意料地我们发现了当加成物与核/ 壳聚合物一起用于本发明的膜中时,期望的粘合剂性能可W在很宽的溫度范围内实现,加 成物赋予高的溫度稳定性至粘合剂,运是由于存在固化的粘合剂的Tg的几乎完全不期望的 下降。
[0081 ]加成物本身通常包括约1: 5至5:1份的环氧:弹性体,和更优选地约1: 3至3:1份的 环氧:弹性体。更典型地,加成物包括至少约10%、更典型地至少约20%和甚至更典型地至 少约40%的弹性体,并且也典型地包括不大于约60%,尽管稍高或稍低的百分比是可行的。 适合于加成物的弹性体化合物可W是热固性弹性体,尽管不是必要的。示例性弹性体包括, 而没有限定,天然橡胶、苯乙締-下二締橡胶、聚异戊二締、聚异下締、聚下二締、异戊二締-下二締共聚物、氯下橡胶、腊类橡胶(例如,下腊橡胶,如簇基封端的下腊橡胶)、下基橡胶、 聚硫橡胶、丙締酸类弹性体、丙締腊弹性体、娃酬橡胶、聚硅氧烷、聚醋橡胶、二异氯酸醋连 接的缩合弹性体、EPDM(乙締-丙締二締橡胶)、氯横化聚乙締、和氣化控类等。在一个实施方 案中,采用再生轮胎橡胶。适宜用于本发明中的额外的或可选的环氧/弹性体或其他加成物 的实例公开在美国专利公布2004/0204551中。
[0082]包括含有弹性体的加成物W改造粘合膜如强度、初性、刚度、和柔性模量等的结构 性能。额外地,可W选择含有弹性体的加成物W使可活化的材料与如水为载体的油漆或底 漆体系等涂层或其他常规的涂层更相容。
[008;3] 固化剂
[0084]术语固化剂意指能够与苯氧基树脂、或环氧官能团反应或者聚合环氧官能团的反 应性组分。本发明的膜是在升高的溫度下将被固化的,并且它们还包含当粘合剂加热至充 分地超过室溫的溫度时能够使某些粘合剂组分完成交联或固化的一种或多种固化剂(硬化 剂)。
[0085] 可W使用作为本发明的粘合剂组合物的可热活化或潜在的硬化剂的是,例如,脈 类、取代的脈类、取代的脈类、S聚氯胺树脂、脈胺衍生物、封端的胺类(blocked amines)、 芳族胺类和/或其混合物。硬化剂可W化学计量地参与到硬化反应中;然而,它们也可W是 催化活性的。取代的脈类的实例是甲基脈、二甲基脈、=甲基脈、四甲基脈、甲基异双脈 (meth}disobiguanidine)、二甲基异双脈、四甲基异双脈、六甲基异双脈、屯甲基异双脈,和 更特别地,氯基脈(双氯胺)。可W提及的适合的脈胺衍生物的代表是烷基化苯并脈胺树脂、 苯并脈胺树脂或甲氧基甲基乙氧基甲基苯并脈胺。对于单一组分热固性粘合剂,选择标准 当然是在树脂体系中的在室溫下那些物质的低溶解度,因此优选固体,微细研磨的硬化剂; 双氯胺是尤其适合的。由此确保组合物的良好的在室溫下的保存稳定性。固化剂的用量将 取决于许多因素,包括固化剂是用作催化剂还是直接参与组合物的交联、组合物中的环氧 基和其他反应性基团的浓度、和期望的固化速率等等。典型地,组合物包含约0.5至约1当量 的固化剂/每一当量的环氧分子。
[0086] 通常,运样的固化剂具有相对低的分子量和作为酪式径基、胺、酷胺或酸酢的反应 性官能团。优选的固化剂是单体的和低聚的胺官能化的聚亚芳基(POlyarylenes),其中在 亚芳基之间的是简单的共价桥如在二氨基二苯基中,或者选自由1-8个碳原子的亚控基、 酸、讽、酬、碳酸醋(盐)、簇酸醋(盐)、和簇酷胺等组成的组的连接基团。
[0087] 在一个实施方案中,胺类固化剂是双氯胺(DICY)和双脈的混合物,并且组合物在 120°C下固化。在另一实施方案中,胺类固化剂是二氨基二苯讽(DDS),固化溫度是180°C。在 某些实施方案中,固化剂是DICY和DDS的组合。
[0088] 任选地也可W包括固化剂促进剂。固化剂和固化剂促进剂的使用量可W根据期望 的结构体的类型、结构粘合剂的期望的性能、和在当材料是可膨胀时的实施方案中的可活 化材料的期望的膨胀量和期望的膨胀速度来广泛改变。结构粘合剂中存在的固化剂或固化 剂促进剂的示例性范围是约0.001重量%至约7重量%的范围。
[0089] 环氧树脂
[0090] 用于制成本发明的膜的热固性树脂配制剂通常包含环氧树脂。可W用于本发明中 的环氧树脂是每分子中具有多个环氧基团的可固化的环氧树脂。一般来讲,大量的每分子 具有至少约2个环氧基的缩水甘油酸适宜为用于本发明中的组合物的环氧树脂。聚环氧化 物可W是饱和的、不饱和的、环状或非环状的、脂族、脂环族、芳族或杂环聚环氧化物化合 物。适宜的聚环氧化物的实例包括聚缩水甘油酸,其通过使表氯醇或表漠醇与多酪在碱的 存在下反应来制备。因此适宜的多酪例如是,间苯二酪、邻苯二酪、对苯二酪、双酪A(双(4-径基苯基)-2,2-丙烷)、双酪F(双(4-径基苯基)甲烧)、双酪S、双(4-径基苯基)-1,1-异下 烧、巧4,4 ' -二径基二苯甲酬、双(4-径基苯基)-1,1 -乙烧、双酪Z(4,4 ' -环己叉基双酪)、和 1,5-径基糞。在一个实施方案中,环氧树脂包括EPON 828。作为聚缩水甘油酸的基础的其他 适宜的多酪是已知的线性清漆树脂类型的酪和甲醒或乙醒的缩合产物。
[0091] 原则上适宜的其他聚环氧化物是多元醇、氨基酪或芳族二胺的聚缩水甘油酸。给 出特别优选的是通过双酪A或双酪F与表氯醇的反应衍生的液体环氧树脂。在室溫下为液体 的双酪类环氧树脂通常具有150至约200的环氧当量。在室溫下为固体的环氧树脂也可W或 可选地使用,并且同样由多酪和表氯醇可得到,且具有45至130°C、优选地50至80°C的烙点。 典型地,组合物可W包含约25至约90重量%(例如,25、30、35、40、45、50、55重量%)的环氧 树脂(除非另有说明,于此设定的所有浓度基于粘合剂组合物作为整体W讨论中的组分的 重量百分比计来表示)。
[0092] 环氧树脂在反应性和分子量方面变化,并且应当选择使用的环氧树脂提供粘合剂 强度W及还期望的在固化期间的粘度从而防止下垂和流动。可W使用液体和固体环氧树脂 的混合物。
[0093] 如前所述,环氧树脂不是单独使用的,而是根据膜所需的性能,与适合的固化剂、 催化剂、流变控制剂、增粘剂、填料、弹性体增初剂、反应稀释剂、可溶热塑性塑料和其他添 加剂组合。
[0094] 用于生产本发明的膜的组合物可W包含其他成分,例如下述中的一种或多种:
[0095] i)聚合物;
[0096] ii)发泡剂;
[0097] iii)填料;
[009引iv)流动控制材料;
[0099] V)纳米颗粒;
[0100] Vi)颜料;
[0101] Vii)阻燃剂;
[0102] viii)纤维;
[0103] ix)除湿剂。
[0104] 其他添加剂
[0105] 制成膜的组合物可W包含已知的填料,例如各种研磨或沉淀的白聖、石英粉、氧化 侣、金属侣粉、侣氧化物、氧化锋、氧化巧、银片、白云石、石墨、花岗岩、碳纤维、玻璃纤维、织 物纤维、聚合物纤维、二氧化铁、热解法二氧化娃、纳米和疏水性级别的二氧化娃(例如, TS720)、沙子、炭黑、氧化巧、碳酸巧儀、重晶石,尤其是,侣儀巧娃酸盐类的娃酸盐状填料, 例如,娃灰石和绿泥石。典型地,用于生产本发明的膜的组合物可W包含约0.5至约40重 量%的填料。
[0106] 在另一实施方案中,组合物额外地包含一种或多种片状填料,例如云母、滑石或粘 ±(例如,高岭±)。本发明的粘合膜也可W包含其他普通的助剂和添加剂,例如增塑剂、非 反应性稀释剂、流动辅助剂、偶联剂(例如,硅烷)、粘合促进剂、润湿剂、增粘剂、阻燃剂、触 变和/或流变控制剂(例如,热解法二氧化娃、混合的矿物触变剂)、老化和/或腐蚀抑制剂、 稳定剂和/或着色颜料。特别优选如二氧化娃或芳绝纤维等触变剂,因为当将其加热至固化 溫度且保持在固化溫度下时提供了粘合剂配制剂的粘度的控制。取决于粘合剂应用关于其 加工性能、其柔性、要求的刚化作用(rigidifying action)和粘结至基底的粘合性所需的 要求,各个组分的相对性能可W在相当宽的限制下改变。
[0107] 关于一些最终用途,其也可W期望地包括染料、颜料、稳定剂、和触变剂等。运些和 其他添加剂如有需要可W在复合物领域中通常实践的水平下包括在运里记载的热固性粘 合剂组合物中。在固化时,热固性粘合剂组合物,包括任何运样的添加剂,将形成实质上单 一连续的刚性相。
[0…引聚合物或共聚物
[0109] 取决于粘合膜要投入使用的用途,它可W包括一种或多种的可W包含或不包含官 能团的额外的聚合物或共聚物,其可W包括各种各样不同的聚合物,如热塑性塑料、弹性 体、塑性体和其组合等等。例如,没有限定地,可W适当地引入结构粘合剂中的聚合物包括 面化聚合物、聚碳酸醋、聚酬、聚氨醋、聚醋、硅烷、讽类、締丙基、締控、苯乙締类、丙締酸醋 类、甲基丙締酸醋类、环氧类、娃酬类、酪醒、橡胶、聚苯酸、对苯二甲酸醋类、乙酸醋类(例 如,EVA)、丙締酸醋类、甲基丙締酸醋类(例如,乙締-丙締酸甲醋聚合物)或其混合物。其他 潜在的聚合物材料可W是或者可W包括,而没有限定,聚締控(例如,聚乙締、聚丙締)、聚苯 乙締、聚丙締酸醋、聚(氧乙締)、聚(乙撑亚胺)、聚醋、聚氨醋、聚硅氧烷、聚酸、聚麟嗦、聚酷 胺、聚酷亚胺、聚异下締、聚丙締腊、聚(氯乙締)、聚(甲基丙締酸甲醋)、聚(乙酸乙締醋)、聚 (偏二氯乙締)、聚四氣乙締、聚异戊二締、聚丙締酷胺、聚丙締酸、聚甲基丙締酸醋。
[0110] 当使用时,运些聚合物可W占该材料的一小部分或更多的部分。当使用时,一种或 多种额外的聚合物优选包括约0.1 %至约50 %、更优选地约1 %至约20 %和甚至更优选地约 2 %至约10重量%的可活化材料。
[0111] 在某些实施方案中,可W期望地包括一种或多种热塑性聚酸和/或热塑性环氧树 月旨。当包括时,一种或多种热塑性聚酸优选包括在约1%和约90重量%之间的配制剂,更优 选地在约3 %和约60重量%之间的配制剂,和甚至更优选地在约4 %和约25重量%之间的配 制剂。然而,关于其他材料,或多或少的热塑性聚酸可W取决于膜的预期用途来采用。
[0112] 热塑性聚酸典型地包括悬垂(pendant)^基部位。热塑性聚酸在它们的骨架中也 可W包括芳族酸/胺重复单元。热塑性聚酸对于称重为2.16Kg的样品优选具有在约19(TC的 溫度下的每10分钟在约5和约100之间、更优选地在约25和约75之间、和甚至更优选在约40 和约60g之间的烙融指数。当然,热塑性聚酸可W具有更高或更低烙融指数,取决于它们的 预期应用。优选的热塑性聚酸包括,而没有限定,聚酸胺、聚(氨基酸)、单乙醇胺与二缩水甘 油酸的共聚物、或其组合等。
[0113] 优选地,热塑性聚酸通过使具有2个W下的平均官能度的胺(例如,双官能胺)与缩 水甘油酸(例如,二缩水甘油酸)反应来形成。如在此使用的,术语双官能胺是指具有平均2 个反应性基团(例如,反应性氨)的胺。
[0114] 根据一个实施方案,热塑性聚酸通过使伯胺、双(仲)二胺、环状二胺、或其组合等 (例如,单乙醇胺)与二缩水甘油酸反应、或者通过使胺与环氧官能化的聚(氧化締)反应从 而形成聚(氨基酸)来形成。根据另一实施方案,热塑性聚酸通过使双官能的胺与二缩水甘 油酸或二环氧官能化的聚(氧化締
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