[发明专利]胶粘剂配制品

说明书

公开了一种包含基于环氧的胶粘剂聚合物和含磷元素的化合物的胶粘剂组合物；一种用于制备所述胶粘剂组合物的方法；一种用于增加所述胶粘剂组合物的耐腐蚀性特性的方法；以及一种用于用所述胶粘剂组合物粘接金属基材以使所述基材的耐腐蚀性增加至少40％的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于粘接例如金属基材的基于环氧的结构胶粘剂配制品。

背景技术

耐腐蚀性或腐蚀抑制是金属基材表现出的重要特性，尤其是当金属基材将暴露于元素时。铝(Al)通常用于汽车工业中的汽车制造中；并且，典型地，在汽车制造期间，用胶粘剂将铝金属粘接到另一个基材上。除胶粘强度外，耐腐蚀性(或腐蚀抑制)是汽车工业期望掺入结构胶粘剂配制品中的重要特性。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温度变化以及水、油、盐、污垢和其他污染物。这些条件可削弱胶粘剂。因此，非常期望使用提供增加的耐腐蚀性的胶粘剂配制品，例如用于汽车工业中，用于将金属基材如铝粘接到其他金属或其他不同的基材上。

在工业中已经知道，当使用有机磷酸盐或无机磷酸盐时，对于金属基材上的有机涂层可以获得耐腐蚀性和胶粘强度改善，如M.Witten和C.-T.Lin,“Coating Performanceof Polyester-Melamine Enamels Catalyzed by an in Situ Phosphatizing Reagenton Aluminum[由在铝上的原位磷化试剂催化的聚酯-三聚氰胺搪瓷的涂层性能],”Ind.Eng.Chem.Res.[工业与工程化学研究],第38卷,第3903-3910页,1999；和H.Neuder,C.Sizemore,M.Kolody,R.Chiang和C.-T.Lin,“Molecular design of in situphosphatizing coatings(ISPCs)for aerospace primers[用于航空航天底漆的原位磷化涂层(ISPC)的分子设计],”Progress in Organic Coatings[有机涂料进展],第47卷,第225-232页,2003中所述。)在上面的参考文献中，术语原位磷化(ISP)用于描述增加涂料配制品的耐腐蚀性的方法。该ISP方法还描述于C.-T.Lin的标题为“Additive package forin situ phosphatizing paint,paint and method[原位磷化涂料的添加剂包、涂料和方法]”并于1994年6月21日授权的美国专利号5,322,870中。所有上面的参考文献均通过援引并入本文。上面的参考文献涉及研究低碳钢上涂料中的原位磷化试剂(ISPR)。上面的M.Witten和C.-T.Lin参考文献还表明，在盐水浸没测试后，相对于对照，向在铝上的聚酯-三聚氰胺搪瓷涂层中添加ISPR(例如芳基膦酸)改善了胶粘强度。

一些专利和学术文章表明使用有机和无机磷酸盐可以改善耐腐蚀性。例如，美国专利号5,191,029描述了使用含有水溶性多价金属化合物的含磷聚合物组合物。上面的专利传授了“包含(a)一种或多种含有侧链和/或末端磷基的聚合物的聚合物组合物...以提供改进的耐溶剂性、耐化学性、抗粘污性、耐腐蚀性和对金属的粘附性”。

例如，美国专利号7,297,748B2表明磷酸和有机磷酸盐对于改善耐腐蚀性具有一些益处。上面的专利描述了一种含有丙烯酸多元醇和磷化单体的直接用于金属的涂料，以改善粘附性和耐腐蚀性。上面的专利描述了使用包括高单酯聚环氧烷丙烯酸酯磷酸酯和多异氰酸酯的两组分方法。

高度期望提供一种单组分结构的环氧胶粘剂，其与金属和其他基材牢固地粘接，并且表现出良好的耐腐蚀性。

发明内容

本发明涉及一种提供增加的金属基材耐腐蚀性特性的胶粘剂组合物，并且涉及一种用于通过向胶粘剂组合物中掺入低水平的含磷元素(PEC)添加剂来增加所述胶粘剂组合物的耐腐蚀性特性的方法。