結(jié)構(gòu)丙烯酸粘合劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種粘合劑組合物，其包含：a)至少一種丙烯酸官能單體山）第一增韌劑；c)第二增韌劑；d)粘合增進(jìn)劑；和e)高長徑比填料，其選自高長徑比的原纖化填料和埃洛石粘土填料中的至少一種。
【專利說明】結(jié)構(gòu)丙烯酸粘合劑

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開涉及雙組分結(jié)構(gòu)粘合劑組合物。本公開還涉及雙組分丙烯酸粘合劑組合 物，其具有高長徑比填料，并任選地與經(jīng)處理的熱解硅石填料組合，以實現(xiàn)較高的粘合劑性 能。

【背景技術(shù)】
[0002] 雙組分結(jié)構(gòu)丙烯酸粘合劑被用于粘結(jié)各種基材，包括塑料、復(fù)合材料和金屬。它們 還可粘結(jié)最低程度預(yù)備的表面。
[0003] 對于提供較高強(qiáng)度（特別是在較高溫度下），以及改善的存儲期和較好的填料固 化的丙烯酸粘合劑組合物存在需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本文公開的粘合劑組合物尤其提供較高強(qiáng)度（特別是在較高溫度下），以及改善 的存儲期和較好的填料固化。
[0005] 在一些方面，本公開提供粘合劑組合物，其包含：a)至少一種丙烯酸官能單體；b) 第一增韌劑；c)第二增韌劑；d)粘合增進(jìn)劑；和e)高長徑比填料，其選自高長徑比的原纖 化填料和埃洛石粘土填料中的至少一種。在一些實施例中，所述高長徑比填料經(jīng)表面處理 以改善與樹脂的混溶性。
[0006] 在一些實施例中，所述粘合劑組合物還包含熱解硅石。在一些實施例中，所述第一 增韌劑選自嵌段共聚物、芯-殼顆粒以及它們的組合中的至少一種。在一些實施例中，所述 嵌段共聚物選自苯乙烯-b- 丁二烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物或聚甲基丙烯酸甲 酯-b_聚丙烯酸正丁酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物。在一些實施例中，所述第二增 韌劑是甲基丙烯酸酯封端的液體橡膠。
[0007] 在一些實施例中，所述粘合增進(jìn)劑是酸性粘合增進(jìn)劑。在一些實施例中，所述高長 徑比的原纖化填料是微原纖化的。在一些實施例中，所述組合物具有大于3. 5kN/m的剝離 值。在一些實施例中，所述組合物具有大于4. 4kN/m的剝離值。在一些實施例中,所述組合 物顯示出基本上內(nèi)聚性的失效。
[0008] 在一些實施例中，所述粘合劑組合物還包含固化引發(fā)劑體系。在一些實施例中，所 述固化引發(fā)劑體系包含巴比妥酸衍生物和金屬鹽。在一些實施例中，所述固化引發(fā)劑體系 還包含有機(jī)過氧化物、氯化銨鹽或它們的混合物。
[0009] 本公開的上述
【發(fā)明內(nèi)容】
并不旨在描述本發(fā)明的每一個實施例。本發(fā)明的一個和多 個實施例的細(xì)節(jié)還在下面的描述中示出。本發(fā)明的其他特征、目標(biāo)和優(yōu)點根據(jù)描述和權(quán)利 要求將顯而易見。

【具體實施方式】
[0010] 在詳述本發(fā)明的任何實施例之前，應(yīng)該理解，本發(fā)明的應(yīng)用不限于下面的描述中 給出的構(gòu)造細(xì)節(jié)和部件布置方式。本發(fā)明可具有其它實施例并能夠以各種方式實踐或?qū)?施。還應(yīng)當(dāng)理解，本文所用的措辭和術(shù)語的目的在于描述，而不應(yīng)當(dāng)被視作具有限制性。本 文中所用的"包括"、"包含"或"具有"以及它們的變型意在涵蓋其后所列舉的項目及其等 同項目以及附加項目。本文所列舉的任何數(shù)值范圍包含從下限值至上限值之間的所有數(shù) 值。例如，如果聲稱濃度范圍是1 %至50%，則是指諸如2%至40%、10%至30%、或1 %至 3%等之類的值都是明確枚舉的。這些只是具體預(yù)期的例子，而之間的數(shù)值的所有可能組合 (包括所列舉的最低值和最高值）被認(rèn)為是在本申請中明確述及的。
[0011] 如本文所用：
[0012] "原纖化纖維"是指具有相對高的表面積和/或分枝結(jié)構(gòu)的纖維，在分枝結(jié)構(gòu)的情 況下，其可導(dǎo)致纖維的高度機(jī)械纏結(jié)；
[0013] "高長徑比"是指個體顆粒的長度與直徑的比率，其大于20,在一些實施例中介于 20至60之間；
[0014] "內(nèi)聚性失效"是指在粘合劑層內(nèi)的粘結(jié)失效，其中基本上為內(nèi)聚性的是指80%或 更大的失效發(fā)生在粘合劑層內(nèi)。
[0015] "粘合性失效"是指在粘合劑和基材之間的界面處的粘結(jié)失效；
[0016] "薄內(nèi)聚性"是指如上所述的內(nèi)聚性失效，但是其中粘合劑大多在一個基材上；
[0017] "混合"失效是指失效不完全歸因于所報告的失效類型，并且其它失效模式另外也 存在于粘合劑層中。
[0018] 本公開一般涉及粘合劑組合物，其提供高重疊剪切強(qiáng)度和對金屬及塑料的粘附 性。出人意料的是，當(dāng)使用高長徑比的原纖化填料時，本文公開的粘合劑組合物提供在重疊 剪切強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度方面的改善，以及希望的內(nèi)聚性失效模式。還出人意料地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在本 文公開的粘合劑組合物中將高長徑比的原纖化填料與熱解硅石組合時，可得到在重疊剪切 性能和剝離性能上甚至更佳的結(jié)果，以及希望的內(nèi)聚性失效。
[0019] 本公開提供粘合劑組合物，其包含：a)至少一種丙烯酸官能單體；b)第一增韌劑； c)第二增韌劑；d)粘合增進(jìn)劑；和e)高長徑比的原纖化填料。
[0020] 本公開中可用的丙烯酸官能單體包括基于丙烯酸酯的酯單體。在一些實施例中， 所述丙烯酸官能單體包含基于甲基丙烯酸酯的酯單體。該基于甲基丙烯酸酯的酯單體可 選自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、甲基丙烯酸 2-乙基己酯和甲基丙烯酸四氫糠酯中的至少一種。在一些實施例中，所述基于甲基丙烯酸 酯的酯單體選自甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯。在一些實施例中，所述基于甲基丙烯 酸酯的酯單體是甲基丙烯酸甲酯。
[0021] 本公開中可用作第一增韌劑的增韌劑包括彈性體材料。在一些實施例中，這些彈 性體材料是在室溫下具有橡膠彈性的聚合物物質(zhì)。例如，可溶于或分散于所述粘合劑組合 物中的彈性體材料是有用的。該彈性體材料包括各種合成橡膠，諸如甲基丙烯酸甲酯-丁 二烯-苯乙烯共聚物（MBS)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、線性聚氨酯、丙烯腈-丁二 烯橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、氯丁二烯橡膠和丁二烯橡膠和天然橡膠。其中丙烯腈-丁二 烯橡膠是特別有用的，這是因為它在本文公開的丙烯酸官能單體中的溶解性和它的粘結(jié)性 質(zhì)。該彈性體材料可單獨使用或組合使用。
[0022]本公開中可用作第二增韌劑的增韌劑包括彈性體材料，例如以上對于第一增韌劑 公開的那些。
[0023] 本公開中可用的粘合增進(jìn)劑包括下式（I)的酸磷酸酯化合物

【權(quán)利要求】
1. 一種粘合劑組合物，包含： a) 至少一種丙烯酸官能單體； b) 第一增韌劑； c) 第二增韌劑； d) 粘合增進(jìn)劑；和 e) 高長徑比填料，所述高長徑比填料選自高長徑比的原纖化填料和埃洛石粘土填料中 的至少一種。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑組合物，其中所述高長徑比填料經(jīng)表面處理以改善與 樹脂的混溶性。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的粘合劑組合物，還包含熱解硅石。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的粘合劑組合物，其中所述第一增韌劑選自嵌段共 聚物、芯-殼顆粒、以及它們的組合中的至少一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的粘合劑組合物，其中所述嵌段共聚物選自聚苯乙烯-b- 丁 二烯-b_(甲基丙烯酸甲酯）嵌段共聚物或聚（甲基丙烯酸甲酯）-b-聚（丙烯酸正丁 酯）-b_聚（甲基丙烯酸甲酯）嵌段共聚物。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的粘合劑組合物，其中所述第二增韌劑為甲基丙烯 酸酯封端的液體橡膠。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的粘合劑組合物，其中所述粘合增進(jìn)劑為酸性粘合 增進(jìn)劑。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的粘合劑組合物，其中所述高長徑比的原纖化填料 為微原纖化的。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的粘合劑組合物，其中所述組合物具有大于3. 5kN/m的剝離值。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3中任一項所述的粘合劑組合物，其中所述組合物具有大于4. 4kN/m 的剝離值。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的粘合劑組合物，所述粘合劑組合物具有基本上 內(nèi)聚性的失效。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的粘合劑組合物，還包含固化引發(fā)劑體系。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的粘合劑組合物，其中所述固化引發(fā)劑體系包含巴比妥酸衍 生物和金屬鹽。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的粘合劑組合物，其中所述固化引發(fā)劑體系還包含有機(jī)過氧 化物、氯化銨鹽、或它們的混合物。
【文檔編號】C08K3/00GK104220542SQ201380010183
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年2月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月23日
【發(fā)明者】邁克爾·A·克羅普, 扎卡里·J·湯普森 申請人:3M創(chuàng)新有限公司