[发明专利]单组分增韧的环氧胶粘剂

说明书

公开了包含磷改性的环氧树脂、增韧剂和既不是橡胶改性的也不是磷改性的环氧树脂的单组分环氧胶粘剂。这些胶粘剂是可用于汽车应用的结构胶粘剂。它们表现出特别好的耐腐蚀性。

本发明涉及单组分增韧的环氧胶粘剂。

结构胶粘剂用于粘接车辆中的车身结构。单组分环氧胶粘剂在车辆制造操作中主要用于此目的。

环氧胶粘剂表现出对金属的非常强的初始粘附性。车辆的使用寿命长要求胶粘剂保持粘接多年。在此期间，车辆和胶粘剂暴露于大的温度变化以及水、油、盐、灰尘和其他污染物。这些条件削弱了胶粘剂。盐特别地对胶粘剂具有高度腐蚀性。

所希望的是一种单组分结构环氧胶粘剂，其与金属和其他基材牢固地粘接，并表现出良好的耐腐蚀性。

本发明是一种单组分环氧胶粘剂，其包含以下项的混合物：A)非橡胶改性的、非磷改性的环氧树脂或其混合物，所述非橡胶改性的、非磷改性的环氧树脂或其混合物在23℃下为液体，B)一种或多种含反应性氨基甲酸酯基团和/或脲基团的聚合物，所述聚合物具有最高达35,000的数均分子量、至少一个具有至少1000原子质量单位的重量的聚醚和/或二烯橡胶链段以及封端的异氰酸酯基团，C)至少一种环氧固化催化剂，D)固化剂以及E)基于所述胶粘剂的重量3.5至50重量-％的环氧树脂和磷酸的含环氧基的加合物，所述单组分增韧的环氧胶粘剂包含不超过2重量份的增塑剂/重量份的组分B)，并且包含不超过7重量百分比的核壳橡胶颗粒，并且其中所述胶粘剂表现出至少60℃的固化温度。

本发明还是一种用于粘接两个基材的方法，所述方法包括在两个基材之间的粘接界面处形成前述胶粘剂的层以形成组件，并且然后通过加热至至少130℃的温度在所述粘接界面处固化胶粘剂层，以形成在所述粘接界面处粘接到所述两个基材上的经固化的胶粘剂。

本发明还是一种用于形成经粘接和经涂覆的组件的方法，所述方法包括1)在第一基材与第二基材之间的粘接界面处形成前述胶粘剂的层，以形成包括第一基材和第二基材的组件，所述第一基材和第二基材各自在所述粘接界面处与胶粘剂组合物接触；然后

2)将所述组件浸入涂料浴中，以在所述组件的暴露表面的至少一部分上形成未固化的涂料层；以及

3)将来自步骤2)的经涂覆的组件加热至至少140℃的温度以固化胶粘剂，从而形成在所述粘接界面处粘接到所述基材上的经固化的胶粘剂，并同时固化所述涂料层。

本发明的胶粘剂非常牢固地粘接到金属和其他基材上，并且即使在暴露于腐蚀性环境中后，也表现出其胶粘特性的显著保持。

胶粘剂包含至少一种非橡胶改性的且非磷改性的环氧树脂(组分A)。“非橡胶改性的”意指在固化之前，环氧树脂没有如下所述与橡胶化学键合。

“非磷改性的”意指在固化胶粘剂之前，环氧树脂没有与磷酸、多磷酸、磷酸盐或多磷酸盐、或磷酸酯或多磷酸酯反应，以将一个或多个部分引入树脂结构中。

如果仅存在一种非橡胶改性的、非磷改性的环氧树脂，则它在23℃下为液体。如果存在两种或更多种非橡胶改性的、非磷改性的环氧树脂，则其混合物在23℃下为液体，尽管所述混合物中的单个环氧树脂本身在23℃下可以是固体。

宽范围的环氧树脂可用作非橡胶改性的、非磷改性的环氧树脂，包括在美国专利4,734,332第2栏第66行至第4栏第24行所述的那些，所述专利通过援引并入本文。所述环氧树脂平均应具有至少1.8个、优选至少2.0个环氧基团/分子。环氧当量重量可以是例如75至350、140至250，和/或150至225。如果存在非橡胶改性的、非磷改性的环氧树脂的混合物，则所述混合物应具有至少1.8、优选至少2.0的平均环氧官能度，并且环氧当量重量如前一句所述，并且更优选地，所述混合物中的每种环氧树脂都具有这样的环氧官能度和环氧当量重量。