[发明专利]用于环氧树脂胶粘剂的封端型聚氨基甲酸酯增韧剂

说明书

本发明涉及用于环氧树脂胶粘剂的增韧剂，所述增韧剂包含软性和橡胶单元，且可描述为封端型软性橡胶PU增韧剂。本发明包括所述增韧剂和制备其的方法，以及包含本发明的增韧剂的胶粘剂，使用所述增韧剂和包含其的胶粘剂的方法及固化的本发明的胶粘剂和包含其的产物。

技术领域

本发明涉及用于环氧树脂胶粘剂的增韧剂，并且涉及制备及使用增韧剂的方法。

背景技术

在汽车工业中，涉及以胶粘方式粘合的接头的腐蚀要求变得越来越具有挑战性。典型地，需要在周期性气候存储通常3到6个月之后强度降低小于40％。

用于胶粘剂的环氧树脂通常是强力的，但往往会易裂，这可能损害重要的强度要求，例如冲击剥落强度和弹性模量。因此，为了符合例如在汽车工业中所需要的强度要求，环氧树脂胶粘剂调配物通常包含作为添加剂的反应性增韧剂。

聚氨基甲酸酯(PU)类型增韧剂通常包含聚合的聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)，其中端部已经异氰酸酯和双酚改性以使得在获得固化条件时所述端部与环氧树脂起反应。在热可固化胶粘剂中，异氰酸酯预聚物可以受在暴露于热(固化条件)时从PU增韧剂解离的封端基团保护。PU类型增韧剂在其自身上并不赋予适合的力学特性，且实际上汽车环氧树脂胶粘剂还包括辅助增韧剂，其包含橡胶部分，例如聚丁二烯或聚异戊二烯。然而，这些辅助增韧剂是高价的。

美国专利8,404,787、实例2，描述一种类型的反应性PU增韧剂添加剂的合成。其它反应性和非反应性增韧剂添加剂是可商购的且用于工业，例如汽车工业。

美国专利7,557,168(WO 2005/007766 A1)涉及用于涂覆流式环氧树脂胶粘剂的方法。文件描述双酚和单酚封端型PU增韧剂用于通过射流技术来涂覆的胶粘剂调配物的用途。描述我们在这一ICD中使用的CNSL(腰果壳脂)封端。显然，没有描述PBD的增链或用途。

美国专利8,071,217描述含有以下的热可固化环氧树脂组合物：平均每分子具有超过一个环氧基团的至少一种环氧树脂A、用于环氧树脂的由升高的温度活化的至少一种固化剂B、式(I)的至少一种末端封端型聚氨基甲酸酯预聚物以及式(II)的至少一种环氧封端型聚氨基甲酸酯预聚物。环氧树脂组合物确证尤其适用作单组分、热可固化胶粘剂且其特征为极佳力学特性、高玻璃态转变温度和高耐冲击性。

美国专利公开2010/0310878(PCT/EP 2009/051084的同族专利)涉及热固化环氧树脂组合物，其尤其用作用于车辆构造的车身壳体胶粘剂，且确证尤其在约60℃的温度下具有经改良的耐清洗性，以及在室温下使得能够在室温下涂覆的粘度。本文的实例D1包含使用IPDI-PTMEG/PBD和CNSL封端型PU增韧剂。其它增韧剂公开于例如美国专利8,608,899(与EP 2128182相关)和美国专利8，829，122(与EP 2110397相关)中。

仍然存在对用于环氧树脂胶粘剂的PU增韧剂的需要，增韧剂对固化的胶粘剂组合物赋予理想的力学特性。仍然存在对用于环氧树脂胶粘剂的PU增韧剂的需要，增韧剂对固化的胶粘剂组合物赋予理想的耐腐蚀性特性。

发明内容

已发现由包含软性和橡胶单元的封端型PU增韧剂提供的这些和其它优势。

本发明提供适用作环氧树脂胶粘剂中的增韧剂的组合物，所述组合物包含具有以下通式的材料：

R-(DI-PP₁-DI-BP-DI-PP₂-DI-CG)_n (A)

其中：

PP₁和PP₂是从包含软性单元(优选PTMEG)和橡胶单元(优选PBD)的混合物获得的二醇的残基，混合物中的橡胶单元(例如PBD)相对于软性单元(例如PTMEG)和橡胶单元为5wt％到35wt％；

DI是脂肪族二异氰酸酯的残基；