活化劑組合物，包含其的粘合劑體系，以及使用其接合基材的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種活化劑組合物，一種包含此類活化劑組合物的粘合劑體系，W及 一種使用所述活化劑組合物或者所述粘合劑體系接合基材的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 異氯酸醋官能粘合劑(往往稱為聚氨醋粘合劑)廣泛地用于接合各種基材。異氯酸 醋官能粘合劑可經(jīng)配制W提供取決于基材的各種性質(zhì)，W及所得制品的用途。對(duì)于結(jié)構(gòu)或 者半結(jié)構(gòu)應(yīng)用，一般使用快速固化的二組分異氯酸醋官能粘合劑。單組分異氯酸醋官能粘 合劑一般用于對(duì)剛性和硬度具有較低需要的應(yīng)用中，例如在車(chē)頂模塊和內(nèi)部附加件中。
[0003] 塑料件廣泛用于汽車(chē)上作為內(nèi)部件和保險(xiǎn)杠面板。熱塑性塑料(例如聚對(duì)苯二甲 酸下二醇醋和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇醋、聚酷胺的共混物，W及聚對(duì)苯二甲酸下二醇醋和丙 締臘-苯乙締-丙締酸醋的共混物)與濕固化的單組分異氯酸醋官能粘合劑結(jié)合而廣泛地用 于汽車(chē)制造中。然而，常規(guī)異氯酸醋官能粘合劑對(duì)運(yùn)些塑料基材的粘合性能通常不盡人意， 特別是當(dāng)使用二組分聚氨醋粘結(jié)劑時(shí)。
[0004] 塑性表面一般需要表面處理來(lái)促進(jìn)與異氯酸醋官能粘合劑的接合。此類處理包括 火焰處理、電暈放電處理、化學(xué)蝕刻，和/或活化劑施加。將典型的粘合劑體系用于工藝中， 其中將活化劑施加至基材，使活化劑中的溶劑揮發(fā)掉，并且隨后將粘合劑施加至經(jīng)處理基 材的表面。然而，許多制造商，包括汽車(chē)制造商，正試圖在其工廠中減少或除去所述工藝步 驟。因此外包塑料基材的表面處理是更合乎需要的，外包塑料基材的表面處理需要活化劑 具有足夠長(zhǎng)的開(kāi)放時(shí)間(open time)W允許在遠(yuǎn)離施加粘合劑的裝配操作的時(shí)間和位置處 施加活化劑至基材。在汽車(chē)制造行業(yè)中，運(yùn)意指構(gòu)成部件在部件供應(yīng)商的工廠中涂底漆，并 且隨后運(yùn)輸至汽車(chē)裝配廠。
[0005] 因此，需要提供一種能夠?qū)⒄澈蟿?，特別是二組分異氯酸醋官能粘合劑，連接至塑 料基材的活化劑組合物。還需要此類組合物提供長(zhǎng)開(kāi)放時(shí)間。還需要此類活化劑組合物在 膽藏期間是穩(wěn)定的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供一種新穎活化劑組合物，所述新穎活化劑組合物提供了上述問(wèn)題的解 決方案。本發(fā)明的組合物包含:在間位含有至少兩個(gè)徑基的酪類化合物;具有兩個(gè)W上的異 氯酸醋基團(tuán)的芳香族聚異氯酸醋化合物；W及溶劑，并且具有特定的固體含量和徑基比異 氯酸醋基的摩爾比率。驚人地，此類組合物能夠W驚人的良好結(jié)果將異氯酸醋官能粘合劑 連接至塑料基材。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的組合物還能夠提供長(zhǎng)達(dá)45天或更長(zhǎng)的開(kāi)放時(shí) 間。因此，本發(fā)明的組合物的施加和粘合劑的施加能夠在不同的位置進(jìn)行。本發(fā)明的組合物 具有優(yōu)良的膽藏穩(wěn)定性。舉例來(lái)說(shuō)，在40°C老化6周或者甚至4個(gè)月之后，組合物的異氯酸醋 含量變化小于10%。所得經(jīng)老化組合物能夠根據(jù)在下文實(shí)例部分中描述的測(cè)試方法，來(lái)提 供為至少75 %的內(nèi)聚破壞的破壞模式。
[0007]本文的"開(kāi)放時(shí)間"是指從施加本發(fā)明的組合物至施加粘合劑的時(shí)間間隔，其中所 述組合物能夠與粘合劑連接在一起。開(kāi)放時(shí)間當(dāng)本發(fā)明的組合物中的溶劑已經(jīng)在本發(fā)明的 組合物施加至基材之后揮發(fā)掉時(shí)開(kāi)始并且當(dāng)基材表面上剩余的組合物部分不再能夠與粘 合劑連接在一起時(shí)結(jié)束。粘合劑至組合物的連接破壞的證據(jù)是根據(jù)在下文實(shí)例部分中描述 的測(cè)試方法破壞與涂底漆表面的表面粘合。在本文中"連接在一起"是指本發(fā)明的組合物與 粘合劑化學(xué)反應(yīng)而形成化學(xué)鍵的能力。連結(jié)在一起的證據(jù)是通過(guò)根據(jù)在下文實(shí)例部分中描 述的測(cè)試方法進(jìn)行內(nèi)聚破壞來(lái)證明的。
[000引在第一方面中，本發(fā)明是一種組合物，其包含：
[0009] (a)在間位含有至少兩個(gè)徑基的酪類化合物，
[0010] (b)具有兩個(gè)W上異氯酸醋基團(tuán)的芳香族聚異氯酸醋化合物，W及(C)溶劑，
[0011] 其中組合物中總徑基比總異氯酸醋基的摩爾比率為1.6至3.0,并且所述組合物具 有W所述組合物的總重量為基準(zhǔn)從7重量％至50重量％(wt%)的固體含量。
[0012] 在第二方面中，本發(fā)明是一種包含第一方面的組合物W及粘合劑的粘合劑體系。
[0013] 在第Ξ方面中，本發(fā)明是一種將第一基材接合至第二基材的方法，其包含：
[0014] (i)將第一方面的組合物施加至基材中至少一個(gè)基材的表面并且使溶劑蒸發(fā)，
[0015] (ii)將粘合劑施加至在步驟(i)中用組合物處理過(guò)的基材中的至少一個(gè)基材的表 面，
[0016] (iii)使兩個(gè)基材與駐留在它們之間的粘合劑接觸，W及
[0017] (iv)固化所述粘合劑。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 本發(fā)明的組合物包含(a)在間位含有至少兩個(gè)徑基的一種或多種酪類化合物。優(yōu) 選地，酪類化合物含有兩個(gè)徑基。優(yōu)選的酪類化合物包括間苯二酪（"1,3-二徑基苯"）、可溶 酪醒樹(shù)脂、烷氧基化可溶酪醒樹(shù)脂，或者它們的混合物。在本文中"可溶酪醒樹(shù)脂"是指1,3-二徑基苯與甲醒的縮合產(chǎn)物。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，使用間苯二酪。
[0019] 在本發(fā)明的組合物中作為組分(a)的酪類化合物的濃度可為W所述組合物的總重 量為基準(zhǔn)，2重量％或者更多，4重量％或者更多，或者甚至6重量％或者更多，并且同時(shí)20重 量％或者更少，14重量％或者更少，或者甚至11重量％或者更少。
[0020] 本發(fā)明的組合物還包含(b)-種或多種具有兩個(gè)W上的異氯酸醋基團(tuán)的芳香族聚 異氯酸醋化合物。在本文中"芳香族聚異氯酸醋化合物"是指具有至少一個(gè)異氯酸醋基鍵結(jié) 至芳香族碳原子的化合物。芳香族聚異氯酸醋化合物可包括芳香族聚異氯酸醋與具有一個(gè) 或多個(gè)異氯酸醋反應(yīng)基團(tuán)的化合物的一種或多種加合物。芳香族聚異氯酸醋化合物的平均 異氯酸醋官能度可為2.1或更大，2.3或更大，或者甚至2.4或更大，并且同時(shí)4.0或更小，3.5 或更小，或者甚至3.0或更小。優(yōu)選地，芳香族聚異氯酸醋化合物具有至少Ξ個(gè)異氯酸醋官 能團(tuán)。芳香族聚異氯酸醋化合物可包含含憐的芳香族聚異氯酸醋。更優(yōu)選地，異氯酸醋是具 有至少Ξ個(gè)異氯酸醋基團(tuán)的硫代憐酸醋。合適的芳香族聚異氯酸醋化合物的實(shí)例包括Ξ (異氯酸基苯基)硫代憐酸醋、Ξ(對(duì)異氯酸基苯基）甲燒、甲苯-2,4,6-Ξ異氯酸醋、4，少-二 甲基二苯基甲燒-2,2/ ,5/5/-四異氯酸醋，W及它們的聚合衍生物，W及它們的混合物。合 適的可商購(gòu)芳香族聚異氯酸醋化合物可包括例如DESMODUR?WE聚異氯酸醋，其為Ξ(對(duì)異 氯酸基苯基）硫代憐酸醋在乙酸乙醋中的溶液，可從拜耳材料科技公司（Bayer Material Science)商購(gòu)獲得。
[0021] 在本發(fā)明的組合物中作為組分(b)的芳香族聚異氯酸醋化合物可包含一種或多種 硅烷官能化的芳香族聚異氯酸醋化合物。在本文中硅烷官能化的芳香族聚異氯酸醋化合物 是指如上所述的芳香族聚異氯酸醋化合物與含有異氯酸醋反應(yīng)基團(tuán)的有機(jī)官能化硅烷的 反應(yīng)產(chǎn)物。在本文中"異氯酸醋反應(yīng)基團(tuán)"包括任意含有活性氨的部分，例如-C00H、-OH、-畑2、-NH-、-CON出、-甜，W及-C0NH-基團(tuán)。優(yōu)選地，有機(jī)官能化硅烷包含氨基硅烷。優(yōu)選的氨 基硅烷是仲氨基硅烷。特別合適的氨基硅烷含有至少兩個(gè)甲娃烷基基團(tuán)，甲氧基硅烷醋、受 阻仲氨基，或它們的任意組合。更優(yōu)選地，氨基硅烷是雙(Ξ甲氧基甲娃烷基丙基)胺，例如 可從邁圖高新材料集團(tuán)（Momentive Performance Materials Inc)商購(gòu)獲得的SILQ肥ST? A-1170。用于制備加合物的有機(jī)官能化硅烷可包含具有徑基官能團(tuán)和/或琉基官能團(tuán)的娃 燒，例如3-氨基丙基二甲氧基硅烷;3-氨基丙基二乙氧基硅烷;3-氨基丙基二甲氧基-乙氧 基乙氧基硅烷;3-氨基丙基-甲基-二乙氧基硅烷;N-甲基-3-氨基丙基二甲氧基硅烷;N-下 基-3-氨基丙基二甲氧基硅烷;3-琉基丙基二甲氧基硅烷;3-琉基丙基二乙氧基硅烷;3-琉 基丙基-甲基-二甲氧基硅烷；（N-環(huán)己基氨基甲基）甲基二-乙氧基硅烷；（N-環(huán)己基氨基甲 基）Ξ乙氧基硅烷；（N-苯基氨基甲基）甲基二甲氧基硅烷；（N-苯基氨基甲基甲氧基娃 燒;Ν-乙基-氨基異下基Ξ甲氧基硅烷、4-氨基-3,3-二甲基下基Ξ甲氧基硅烷，或者它們的 組合。優(yōu)選地，硅烷官能化的芳香族聚異氯酸醋化合物是硅烷官能化的Ξ(對(duì)異氯酸基苯 基)硫代憐酸醋），其為Ξ(對(duì)異氯酸基苯基)硫代憐酸醋)與選自氨基硅烷、琉基硅烷或者它 們的組合的硅烷的反應(yīng)產(chǎn)物，其中所述硅烷包括兩個(gè)或者更多個(gè)鍵結(jié)至娃的烷氧基。硅烷 官能化的芳香族聚異氯酸醋化合物可通過(guò)使約1摩爾的芳香族聚異氯酸醋化合物與約1至3 摩爾的有機(jī)官能化硅烷，W及優(yōu)選地約2摩爾的有機(jī)官能化硅烷反應(yīng)來(lái)制備。
[0022] 在本發(fā)明的組合物中作為組分(b)的芳香族聚異氯酸醋化合物可包含聚合的亞甲 基二苯基二異氯酸醋（"聚MDI")。本文中的聚MDI是指二苯甲燒二異氯酸醋與聚亞苯基聚亞 甲基聚異氯酸醋的混合物。聚亞苯基聚亞甲基聚異氯酸醋傾向于主要為Ξ元環(huán)和四元環(huán)結(jié) 構(gòu)，但是也可存在一些更高分子量的材料。聚MDI可含有每分子2.5至3.5個(gè)異氯酸醋基團(tuán)并 且具有從約130至150,或者從約132至140的異氯酸醋當(dāng)量。合適的可商購(gòu)聚MDI產(chǎn)品可包括 例如:DESM孤UR VL R20 MDI基聚異氯酸醋，其可從拜耳材料科學(xué)公司商購(gòu)獲得；W及PAPI? 27聚MD巧日PAPI 32聚MDI，兩者都可從陶氏化學(xué)公司（The Dow Chemical Company)商購(gòu)獲 得(PAPI是陶氏化學(xué)公司的商標(biāo)）。
[0023] 優(yōu)選地，在本發(fā)明的組合物中作為組分(b)的芳香族聚異氯酸醋化合物包含Ξ(對(duì) 異氯酸基苯基)硫代憐酸醋、硅烷官能化的Ξ(對(duì)異氯酸基苯基)硫代憐酸醋、Ξ(對(duì)異氯酸 基苯基）甲燒;聚MDI;或者它們的混合物。更優(yōu)選地，芳香族聚異氯酸醋化合物包含Ξ(對(duì)異