本發(fā)明總體上涉及用作粘結(jié)劑、密封劑或涂料，并且對于基材表面上通常存在的各種污染物具有高度耐受性的組合物。具體而言，本發(fā)明涉及含有可固化樹脂，固化劑和選自反應(yīng)性硅氧烷、反應(yīng)性氟化合物和它們的混合物的表面改性劑的組合物。

背景技術(shù)：

1、由于粘結(jié)劑和密封劑必須通過表面附著來起作用，故基材表面的性質(zhì)和條件對于任何粘合或密封操作的成功而言是重要的。最重要的參數(shù)之一是表面清潔度或不存在污染物(其可削弱附著性)。

2、一種這樣的已知污染物是有機(jī)硅。有機(jī)硅是不常用的材料，因為它們阻止形成可靠的粘合。有機(jī)硅具有低表面能，因此它們極好地潤濕大多數(shù)表面。因此，有機(jī)硅基粘結(jié)劑和密封劑在大多數(shù)實際表面上顯示出高的潤濕度和附著度。某些有機(jī)硅材料甚至在許多制劑中用作附著促進(jìn)劑。然而，一旦有機(jī)硅(液體或固體)處于基材表面上時，就可出現(xiàn)問題。因為其具有低表面能，故其它粘結(jié)劑、密封劑或涂料將不會潤濕或粘合至有機(jī)硅表面。有機(jī)硅在基材上的存在導(dǎo)致形成了“弱邊界層”，其阻止了粘結(jié)劑或密封劑與基材之間的直接接觸，這可導(dǎo)致粘附失效。有機(jī)硅污染問題不僅限于粘結(jié)劑和密封劑。痕量的有機(jī)硅可導(dǎo)致底漆、油漆或其它涂層的“魚目(fisheye)”、分離和失去粘附性。

3、存在著許多有機(jī)硅污染源，包括脫模劑、膠帶、潤滑油和其它有機(jī)硅粘結(jié)劑和密封劑。它們的存在，即使存在量小到難以檢測出它們，也可導(dǎo)致對其它粘結(jié)劑和涂層體系的嚴(yán)重破壞。有機(jī)硅污染還可通過與材料或裝置的直接物理接觸而擴(kuò)散，因為許多乳膏、化妝品、毛發(fā)產(chǎn)品、止汗劑和一些眼鏡清潔紙巾中都含有有機(jī)硅。某些含有有機(jī)硅的化合物的高揮發(fā)性還可在不與表面直接接觸的情況下增加粘合表面的交叉污染。例如在汽車精加工操作中已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的涂覆問題，其中在設(shè)備的一個部件中使用的有機(jī)硅脫模劑可通過空氣管道傳輸?shù)皆撛O(shè)備的其它零件的被噴漆表面上。

4、使用溶劑擦拭法來清潔有機(jī)硅污染的基材通常改善了后續(xù)的粘合性能，但是很少能使性能恢復(fù)回基準(zhǔn)線。

5、噴砂處理也可被認(rèn)為是一種清潔有機(jī)硅污染表面的潛在方法。然而，噴射介質(zhì)可變得被有機(jī)硅污染并且將該污染轉(zhuǎn)移到待清潔的其它部件。如果不遵循嚴(yán)格的溶劑洗滌、然后噴砂、然后進(jìn)行另一溶劑洗滌的程序，則污染會被帶到基材的更深處，這使其更難以除去，從而產(chǎn)生粘合強(qiáng)度最初可能看起來足夠，但是隨著使用將劣化的可能性。

6、已經(jīng)研究了將co2射流噴霧用于大表面諸如太陽能電池。雖然射流噴霧看似成功地實現(xiàn)了明顯的清潔表面，但有機(jī)硅在co2中僅部分可溶，并且可存在一些殘留殘余物。其它已知的增加表面自由能的表面處理包括化學(xué)/酸處理、火焰處理和等離子體/電暈處理。然而，仍然推薦將清潔或脫脂作為表面的預(yù)處理，因為弱邊界層仍是要關(guān)注的問題。

7、因此，存在著通過利用新的粘結(jié)劑或密封劑來進(jìn)一步改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的需要，該粘結(jié)劑或密封劑是有機(jī)硅耐受性的，并且因此甚至在存在有機(jī)硅污染物時也能夠提供可靠的粘合，并且表面預(yù)處理最少或不需要。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明總體上提供了用作粘結(jié)劑、密封劑或涂料的組合物，其包含(a)可固化樹脂，(b)固化劑，和(c)選自反應(yīng)性硅氧烷、反應(yīng)性氟化合物和它們的混合物的表面改性劑。

2、本發(fā)明還提供了層壓體結(jié)構(gòu)，其包括粘合至第二基材的第一基材和位于該第一基材和第二基材之間的固化結(jié)構(gòu)粘結(jié)劑膜，其中該結(jié)構(gòu)粘結(jié)劑膜是由本發(fā)明的組合物形成的。該層壓體結(jié)構(gòu)可用于汽車和航空航天應(yīng)用。

技術(shù)特征：

1.組合物，其包含(a)可固化樹脂，(b)固化劑，和(c)選自反應(yīng)性硅氧烷、反應(yīng)性氟化合物和它們的混合物的表面改性劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述可固化樹脂是環(huán)氧樹脂。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合物，其中所述環(huán)氧樹脂選自雙官能環(huán)氧樹脂、三官能環(huán)氧樹脂、四官能環(huán)氧樹脂和它們的混合物。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述可固化樹脂是丙烯酸類樹脂。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述可固化樹脂是聚氨酯/聚脲樹脂。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述表面改性劑是具有式(3)或(4)的反應(yīng)性硅氧烷：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合物，其中x是甲基。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合物，其中y1、y2和y3中的至少一者是氨基。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合物，其中y1、y2和y3中的至少一者是環(huán)氧基團(tuán)。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合物，其中y1、y2和y3中的至少一者是丙烯酸酯基團(tuán)。

11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合物，其中y1、y2和y3中的至少一者是全氟基團(tuán)。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述表面改性劑是具有式r10-cf3的反應(yīng)性氟化合物，其中r10是ch2＝cr11coor12-，r11是氫或具有1至3個碳原子的烷基和r12是具有1至6個碳原子的烷基。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述表面改性劑是具有式r13-rf-r13的反應(yīng)性氟化合物，其中r13是ch2＝cr14coo-，r14是氫或具有1至3個碳原子的烷基和rf是選自(a)至(e)的化合物：

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述表面改性劑以基于所述組合物的總重量計約0.0001重量％至約8.0重量％的量存在。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其還包含流變改性劑或增韌劑中的至少一種。

16.層壓體結(jié)構(gòu)，其包括：粘合到第二基材的第一基材和位于所述第一基材和第二基材之間的固化結(jié)構(gòu)粘結(jié)劑膜，其中所述結(jié)構(gòu)粘結(jié)劑膜是由權(quán)利要求1的組合物形成的。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的層壓體結(jié)構(gòu)，其中所述第一基材和第二基材獨立地選自金屬、復(fù)合材料、陶瓷和熱塑性材料。

18.將第一基材粘合到第二基材的方法，包括將權(quán)利要求1的組合物施加到所述第一基材和第二基材中至少一者的表面，以在所述表面上形成粘結(jié)劑膜，使所述第一基材和第二基材接觸，以使所述粘結(jié)劑膜處于二者之間，并且使所述粘結(jié)劑膜固化以在所述第一基材和第二基材之間形成粘結(jié)劑粘合。

19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述第一基材和第二基材獨立地選自金屬、復(fù)合材料、陶瓷和熱塑性材料。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種組合物，其包含可固化樹脂，固化劑和表面改性劑諸如反應(yīng)性硅氧烷、反應(yīng)性氟化合物或它們的混合物。所述組合物耐受基材表面上通常存在的各種污染物諸如有機(jī)硅，并且因此能夠附接至在其表面上具有這樣的污染物的基材，和提供改進(jìn)的附著性能。

技術(shù)研發(fā)人員：曠文峰,M·沙里菲,D·金凱德,K·彼安,G·郭,J·特里維諾,N·博爾吉金,K·高,M·莫米諾
受保護(hù)的技術(shù)使用者：亨斯邁先進(jìn)材料美國有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/11