[发明专利]用于复合物粘合的结构PU粘着剂

说明书

一种新颖聚氨基甲酸酯(PU)粘着剂组合物，其在汽车相关应用，如复合物粘合中具有独特特性。

技术领域

本发明涉及一种在汽车相关应用，如复合物粘合中具有独特特性的新颖聚氨基甲酸酯(PU)粘着剂组合物。

背景技术

汽车部件或整个模块的结构复合物粘合通常需要在以高模量(约100到300MPa)与相对高断裂伸长率(100％到200％)装配之后的立即粘合强度。为了易于处理，使用单组分(1K)组合物的简单应用为所需的。也需要的是在开放时间(在粘着剂应用之后的部分装配)内在不具有活化且具有柔性的情况下的组合物与碳纤维强化聚合物(CFRP)或片状模制化合物(SMC)部分的粘着。当前可商购的双组分(2K)PU粘着剂组合物通常需要复杂应用系统和复杂处理步骤。其也展现开放时间内的有限柔性。但是，基于环氧树脂的粘着剂需要相对高烘箱温度以使树脂固化。

发明内容

本发明提供具有显著较高弹性模量(e-模量)且在80℃以上到约150℃热可固化的组合物。确切地说，本发明提供一种具有50MPa以上，在一些优选实施例中100MPa以上，且在一些更优选实施例中200MPa以上的弹性模量的1KPU组合物。结构复合物粘合需要粘着剂组合物的此类较高E模量特性。整体伸长率随模数增加的损失在工业中可接受。粘着剂组合物的高模量通过在组合物中包括多酚化合物，如双酚A、M或其衍生物实现。在优选实施例中，o，o′-二烯丙基-双酚A(ODBA)包括于粘着剂组合物中。在另一实施例中，使用较高官能性脂族多元醇。在另一实施例中，除较高官能性脂族多元醇以外，还使用多酚以使整体伸长率的损失最小化。较高官能性脂族多元醇可选自短链较高官能性多元醇，如三羟甲基丙烷(TMP)、Voranol^TM CP 450(可从陶氏化学公司(The Dow Chemical Company)购得)，和异戊四醇。在另一实施例中，可通过使用脂族多元醇(官能性大于2)实现类似高模量，同时整体伸长率显著较低。

附图说明

图1为用于本发明中的一些二聚异氰酸酯的的化学结构的图示。

具体实施方式

本发明组合物的高模量通过在粘着剂组合物中使用多酚化合物，如双酚A、M、K或其衍生物，且优选地o，o′-二烯丙基-双酚A(ODBA)实现。也可以使用具有大于2的官能性的脂族多元醇，如Voranol^TM CP 450或Voranol^TM CP4610。在一些实施例中，使用双酚A和基于双酚A的化学结构，包括羟烷基取代结构(至多C₃)、具有一或多个羟基的基于酚的结构或羟烷基取代结构(至多C₅)。在本发明的优选实施例中，使用o，o′-二烯丙基-双酚A。以组合物的总重量计，组合物通常包含0.1到80重量％，优选地1到60重量％，且更优选地3到50重量％的此类多酚。

除上述多酚以外，本发明组合物也包含囊封二聚异氰酸酯，如二聚二异氰酸甲苯酯(TDI-脲二酮或Metalink U；或TDI-脲-Metalink H)、二聚亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI-脲二酮)(可从陶氏化学公司或阿西马(Acima)购得)或其混合物。图1说明用于本发明中的一些二聚异氰酸酯实施例的化学结构。囊封方法为行业中已知的且与EP 1433802和EP1876197中描述的那些类似，所述专利均全文并入本文中。以组合物的总重量计，本发明组合物通常包含1到80重量％，优选地3到60重量％，且更优选地5到50重量％的此类囊封二聚异氰酸酯。