專利名稱：環(huán)氧粘合劑和被粘結(jié)的基體的制作方法
背景技術(shù)：
環(huán)氧粘合劑廣泛用于形成基體間的永久粘結(jié)。當期望形成具有高的重疊剪切強度和高T-剝落強度的粘合時，經(jīng)常使用高模量環(huán)氧粘合劑。
當具有不同或不匹配熱膨脹系數(shù)的基體與另一基體粘合連接時，基體間不同的熱膨脹率會導(dǎo)致在粘合劑和/或基體中產(chǎn)生應(yīng)力。例如，當粘合連接的基體暴露于變化的溫度中時，在粘合劑和/或基體中產(chǎn)生的應(yīng)力會導(dǎo)致粘合連接過早失效。
粘結(jié)具有不同熱膨脹系數(shù)的基體的一種方法是使用高柔韌性粘合劑，例如，用長鏈胺固化的環(huán)氧粘合劑。這些類型的粘合劑具有使粘合劑釋放應(yīng)力的聚合結(jié)構(gòu)，而應(yīng)力可能由于基體的一種或多種運動而產(chǎn)生。盡管這些粘合劑可適用于某些粘結(jié)應(yīng)用，但它們通常是非常軟的，并在負載下具有大的剪切蠕變。也就是說，粘合劑會使被粘合的基體在承受剪切負載時相對于另一基體移動。
某些需要粘結(jié)的應(yīng)用要求能粘結(jié)具有不同或不匹配熱膨脹系數(shù)的基體，并在負載下具有低剪切蠕變的粘合劑。例如，某些光學設(shè)備需要以這樣的方式粘結(jié)玻璃與塑料，即粘結(jié)能承受被粘結(jié)基體從低溫(例如，-40℃)到高溫(例如，60℃)的重復(fù)循環(huán)，而玻璃基體不剝落。此外，粘合劑必須具有在約10微米或更小的負載下剪切蠕變，以防止設(shè)備中光學組件不可接受的定位損失。
發(fā)明概述本發(fā)明提供適于粘結(jié)CTE不匹配基體的環(huán)氧粘合劑。此處所用術(shù)語“CTE不匹配基體”指的是相對于另一基體具有不同熱膨脹系數(shù)的基體。也就是說，基體1具有熱膨脹系數(shù)(α1)，基體2具有熱膨脹系數(shù)(α2)，其中α1≠α2。CTE不匹配基體的代表性例子包括玻璃/塑料和玻璃/金屬。在某些實施方案中，CTE不匹配基體的熱膨脹系數(shù)相差4ppm/℃或更大。
本發(fā)明的環(huán)氧粘合劑包括(a)約20wt％～約40wt％的低聚物，其在固化后的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為約-40℃或更低，并具有至少兩個選自環(huán)氧化物、異氰酸酯和胺的官能團；(b)胺固化劑；和(c)含環(huán)氧基團的化合物。
本發(fā)明的環(huán)氧粘合劑可抵抗粘合連接中應(yīng)力所導(dǎo)致的失效，而這些失效可能由粘合連接的CTE不匹配基體經(jīng)受溫度變化時引起。當用于粘合CTE不匹配基體時，本發(fā)明的環(huán)氧粘合劑能夠散逸由于被粘合基體熱膨脹系數(shù)的不匹配而對粘合連接產(chǎn)生的應(yīng)力。在某些實施方案中，環(huán)氧粘合劑能夠通過如本發(fā)明所述的熱沖擊試驗過程。
本發(fā)明的環(huán)氧粘合劑可抵抗負載下的剪切蠕變，即一個被粘合的基體在施加負載下相對于另一基體的剪切移動。例如，當根據(jù)本發(fā)明所述的剪切蠕變試驗過程測試時，本發(fā)明的環(huán)氧粘合劑在負載下的剪切蠕變約10微米或更低。在某些其它實施方案中，當根據(jù)本發(fā)明所述的剪切蠕變試驗過程測試時，環(huán)氧粘合劑具有約5微米或更低的剪切蠕變。
本發(fā)明另一方面提供粘結(jié)組件，其包括具有某熱膨脹系數(shù)的第一基體；與第一基體的熱膨脹系數(shù)不同的第二基體；和將第一基體與第二基體粘合連接的固化環(huán)氧粘合劑，該環(huán)氧粘合劑在未固化態(tài)包括約20wt％～40wt％的低聚物，其具有約-40℃或更低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并具有至少兩個選自環(huán)氧化物、異氰酸酯和胺的官能團；胺固化劑；和含環(huán)氧化物基團的化合物。
粘結(jié)組件的固化環(huán)氧粘合劑通過了熱沖擊試驗，且當根據(jù)剪切蠕變試驗過程測試時，其在負載下的剪切蠕變約10微米或更低。代表性的基體包括玻璃、塑料和金屬。
發(fā)明詳述本發(fā)明提供環(huán)氧粘合劑，其包括(a)約20wt％～約40wt％的低聚物，其在固化后的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)低于約-40℃，并具有至少兩個選自環(huán)氧化物、異氰酸酯和胺的官能團；(b)胺固化劑；和(c)含環(huán)氧化物基團的化合物。
低聚物本發(fā)明的環(huán)氧粘合劑包括具有通過DSC測量的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)低于約-40℃的活性低聚物。通常，低Tg活性低聚物可由式(I)表示[X]n-R (I)其中X為獨立地選自環(huán)氧化物 異氰酸酯(-N＝C＝O)和胺(-NH2)的活性官能團；n至少為2；和-R為n價低聚物。
例如，在一些實施方案中，低聚物具有兩個活性官能團，可由式(II)表示X1-R-X2(II)其中X1和X2為獨立地選自環(huán)氧化物 異氰酸酯(-N＝C＝O)和胺(-NH2)的活性官能團；和-R為二價低聚物。
胺封端的活性低聚物可由烯鍵式不飽和單體的自由基聚合或共聚來制備。烯鍵式不飽和單體的代表性例子包括烯烴、丙烯酸類、苯乙烯、丁二烯、丙烯腈等。選擇烯鍵式不飽和單體的類型和/或量以使期望的Tg低于約-40℃的聚合物或共聚物。
低Tg活性低聚物的代表性例子包括胺封端的丁二烯/丙烯腈聚合物，例如，從Noveon Specialty Chemicals(Cleveland OH)以商標名“ATBNX-16”商業(yè)獲得的胺封端的丁二烯/丙烯腈聚合物。
異氰酸酯封端的活性低聚物可由二異氰酸酯與二醇、二胺和/或鏈烷醇胺反應(yīng)以得到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg低于約-40℃的聚氨酯、聚脲或聚氨酯-脲來制備。制備彈性聚氨酯的化合物和方法是公知的(例如參見，Kirk-Othmer，“Encyclopedia of Chemical Technology”，第21卷，第二版，Interscience Publishers，NY，94頁以后等等，1970)。優(yōu)選二異氰酸酯的例子為脂肪族和脂環(huán)族二異氰酸酯，如亞甲基二(4-環(huán)己基異氰酸酯)、六亞甲基二異氰酸酯和異佛爾酮二異氰酸酯。其它二異氰酸酯為優(yōu)選的芳香族二異氰酸酯，如2，4-甲苯二異氰酸酯、4，4’-亞甲基二(亞苯基二異氰酸酯)和1，5-萘二異氰酸酯。
可與二異氰酸酯反應(yīng)的二醇的例子為通常用于制備聚氨酯彈性體領(lǐng)域的聚合二醇和二醇增量劑。聚合二醇為聚酯二醇、其中的亞烷基基團具有2～4個碳原子的聚(氧化烯)二醇、聚烯烴二醇和分子量為約400～4000的聚二烯二醇。這些二醇在本領(lǐng)域是公知的。聚酯二醇(由具有4～18個碳原子的二羧酸和具有2～18個碳原子的多元醇制備)的例子為聚(辛二酸乙二酯)二醇、聚(己二酸己二酯)二醇和聚(己內(nèi)酯)二醇。聚醚二醇(包含被O原子隔斷的脂肪族或環(huán)脂族基團的聚合物)的例子為聚(氧乙烯)二醇、聚(氧丙烯)二醇和聚(氧丁烯)二醇。對于聚酯和聚醚二醇的其他例子以及如何制備它們，參見例如美國專利4,169,196。
環(huán)氧封端的活性低聚物可為環(huán)氧化的聚二烯聚合物，例如，環(huán)氧化的聚異戊二烯或環(huán)氧化的聚丁二烯均聚物。通常，環(huán)氧封端的活性低聚物的分子量為約500～約20000。
如果低Tg活性低聚物的量太低，得到的粘合劑不能充分散逸應(yīng)力以通過熱沖擊試驗。如果低Tg活性低聚物的量太高，得到的粘合劑可能具有不可接受的高剪切蠕變。本發(fā)明環(huán)氧粘合劑中低Tg活性低聚物的量通常為約20wt％～約40wt％。在一些實施方案中，低Tg活性低聚物的量可為約30wt％～約40wt％。
胺固化劑本發(fā)明的粘合劑組合物包括胺固化劑。胺固化劑可為雙官能(即每分子兩個胺基團)、三官能(即每分子三個胺基團)、四官能或可具有更高的官能度。具有各種官能度的胺化合物的混合物可被描述為具有非整數(shù)官能度。例如，雙官能和三官能胺固化劑的混合物可具有大于2至小于3的非整數(shù)官能度。
在某些實施方案中，胺固化劑是通式為下式的聚(氧化亞烴基)二胺H2N-RO(R1O)nRNH2其中R為具有2～4個碳原子的直鏈或支鏈亞烷基基團；R1為具有2～8個碳原子的亞烴基基團，其選自具有2～4個碳原子的直鏈或支鏈亞烷基基團、具有4～8個碳的環(huán)亞烷基基團和具有6～個碳原子的芳烴基團，n是值為1～10的數(shù)，使得所述固化劑的數(shù)均分子量為17～750；條件是，當R1為支鏈亞烷基時，n的值至少為5。
在某些實施方案中，聚(氧化亞烴基)二胺固化劑具有如下通式H2N-CH2CH2CH2O-W-CH2CH2CH2-NH2其中W為選自如下的二價連接基團
和 其中a為1～5，b為4～1O。
在某些其它實施方案中，聚(氧化亞烴基)二胺固化劑具有如下通式H2N-CH2CH2O(CH2CH2O)cCH2CH2-NH2其中c為4～10。
在某些其它實施方案中，聚(氧化亞烴基)二胺固化劑具有以下通式H2N-CH2CH2CH2O(CH2CH2O)aCH2CH2CH2-NH2其中a為1～5。
二胺固化劑的代表性例子是從Aldrich Chemical Company(Milwaukee，WI)商業(yè)獲得的4，7，10-三氧雜-1，13-十三烷二胺。
含環(huán)氧化物基團的化合物本發(fā)明的粘合劑組合物包括至少一種“含環(huán)氧化物基團的化合物”。此處所用術(shù)語“含環(huán)氧化物基團的化合物”是本發(fā)明用來指包含環(huán)氧乙烷基團的流態(tài)有機化合物的術(shù)語，該有機化合物可使用固化劑和/或催化劑固化成為固化的環(huán)氧樹脂。
可用于本發(fā)明粘合劑組合物中的含環(huán)氧化物基團的化合物為一種或多種單和多縮水甘油醚或酯，其在低于50℃、優(yōu)選低于30℃的溫度下為流態(tài)，選自(1)一元和多元醇和酚的單和多縮水甘油醚，和(2)一元和多元羧酸的單和多縮水甘油酯。包括環(huán)氧當量可為1～6、更通常為1～3的單體和聚合化合物。有用的含環(huán)氧化物基團的化合物的例子為丙酸縮水甘油酯、己二酸二縮水甘油酯、1，1-二羥甲基-3-環(huán)己烷的二縮水甘油醚、甘油的三縮水甘油醚、2，5-二(羥基甲基)四氫呋喃的二縮水甘油醚、丁基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、雙酚A的二縮水甘油醚、間苯二酚的二縮水甘油醚、間苯三酚的三縮水甘油醚、二氯對二甲苯和雙酚A的產(chǎn)物，以及其它物質(zhì)，如“Handbook ofEpoxy Resins”，McGraw-Hill，Inc.，1967中提到的。特別優(yōu)選的是環(huán)氧當量為約175～5000或更高的雙酚A的二縮水甘油醚(例如，表氯醇和雙酚A的反應(yīng)產(chǎn)物)，如DER(TM)-332(環(huán)氧當量為172～176的雙酚A的二縮水甘油醚，從Dow Chemical Co.獲得)和EPON(TM)828(環(huán)氧當量為185～191的雙酚A的二縮水甘油醚，從Shell Chemical Co.獲得)。
本發(fā)明的粘合劑優(yōu)選以雙組分制劑提供給最終用戶，將各組分(即，組分A和組分B)裝入分開的容器，在粘合劑施涂到基體上之前將它們混合到一起。這樣，活性物質(zhì)與另一物質(zhì)分開，直到期望粘合劑固化為止。根據(jù)低聚物的官能度，可以組分A或組分B提供。例如，如果低聚物為胺官能的，可以在組分A中的胺固化劑提供。然而，如果低聚物官能團與胺反應(yīng)(例如，異氰酸酯或環(huán)氧化物官能團)，低聚物可以組分B提供。通常，對于胺官能的低聚物，粘合劑以兩組分制劑提供，其包括含低聚物和胺固化劑的第一組分(即，組分A)；和包括含環(huán)氧化物基團化合物的第二組分(即，組分B)。通常，組分A包括約10～35wt％的胺固化劑和約60～85wt％的低聚物。在某些實施方案中，組分A包括約15～30wt％的胺固化劑和約60～85wt％的低聚物。通常，對于異氰酸酯或環(huán)氧官能低聚物，組分B包括20～50wt％的低聚物。
任選地，組分A可進一步包括叔胺，例如，從Aldrich ChemicalCo.(Milwaukee，WI)以商標名“EH-30”商業(yè)獲得的2，4，6-三(二甲基氨基甲基)苯酚。
任選地，組分A或組分B可進一步包括一種或多種填料，例如，玻璃珠、碳黑、金屬粉末、阻燃劑或熱解二氧化硅。優(yōu)選的熱解二氧化硅是從Cabot Corp.(Tuscola，II.)以商標名“CAB-O-SIL TS-720”商業(yè)獲得的。其它任選的添加劑包括硅烷耦合劑，如以商標名“Z-6040”從Dow Corning(Midland，MI)商業(yè)獲得的環(huán)氧硅烷。
對于最易用于商業(yè)和工業(yè)環(huán)境的雙組分粘合劑，如本發(fā)明的那些粘合劑，雙組分組合的比例通常為方便的整數(shù)。這便于以傳統(tǒng)的、可商業(yè)獲得的分配器施涂粘合劑。這種分配器在美國專利4,538,920和5,082,147中進行了描述，并可從ConProTec，Inc.(Salem NH)以商標名“MIXPAC”獲得，有時被描述為雙注射型施涂器。通常，這些分配器使用一對并排設(shè)置的管狀貯器，每個管用來接收雙組分粘合劑中的一種。兩個活塞(每個管一個活塞)同時推進(例如，用手或通過手動離合機械裝置)，以將管中內(nèi)容物排出至普通的中空伸長的混合腔中，混合腔通常包含靜態(tài)混合器以便于兩種組分的混合?；旌系恼澈蟿幕旌锨环峙涞交w上。一旦管子排空，可用新的管子代替它們，并繼續(xù)施涂過程。
雙組分粘合劑組合的比例通常由管的直徑控制(即，每個活塞的尺寸能容納在固定直徑的管內(nèi)，且活塞以相同的速度推進到管中)。單個分配器經(jīng)常用于各種不同的雙組分粘合劑，活塞的尺寸能夠以方便的混合比例輸送粘合劑的兩種組分，例如4∶1、1∶1、1∶2、1∶4和1∶10。
一旦兩種組分結(jié)合后，粘合劑應(yīng)該優(yōu)選在短時間內(nèi)使用。粘合劑通常施涂到一個或兩個基體上，然后通過壓力使基體連接在一起，以迫使過量的粘合劑排出粘合劑層。完全強度通常在環(huán)境條件下低于24小時內(nèi)達到。如果需要的話，也可利用高溫下后固化。
將參考以下非限制性實施例對本發(fā)明作更全面地說明。
實施例這些實施例僅僅是為了闡述的目的，而不希望限制附加權(quán)利要求的范圍。除非另外說明，實施例和說明書其它部分中所有的份數(shù)、百分比、比例等都是基于重量。
縮寫表
測試方法剪切蠕變剪切蠕變測試的樣品通過粘接兩個6mm×6mm面積的鋁切片來制備。測試用TA儀器DMA2980動態(tài)力學分析儀在0.4牛頓力下進行。溫度方式為25℃(30min)；40℃(30min)；60℃(30min)；-40℃(30min)；60℃(30min)；-40℃(30min)；60℃(30min)；-40℃(30min)；25℃(30min)；40℃(30min)，溫度以5℃/min的速度上升和下降。測量三次熱循環(huán)(-40℃～60℃)之前和之后的粘合劑尺寸。
拉伸測試如測試方法ASTM D 1708-84中所述進行測試。拉伸測試的樣品通過在兩個釋放襯底間的254微米(10mils)內(nèi)涂覆未固化的粘合劑，并在70℃固化10小時來制備。
熱沖擊試驗熱沖擊試驗通過將Glass Cube與Ultem或Sheet Metal組分的粘結(jié)組件從-40℃(1小時)～60℃(1小時)循環(huán)10次來進行。如果沒有觀察到玻璃剝落則視為組件“通過”，如果發(fā)生了這種剝落，則視為“失敗”。
玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)測定固化粘合劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在TA儀器DSC Q1000上測定。DSC測定在氮氣下鋁制卷曲坩鍋內(nèi)從-100℃～150℃以1O℃/min的加熱速度進行。
對比例C1～C4使用可商業(yè)獲得的粘合劑DP-460、E-20HP、E-60HP和DP-190，通過將Glass Cubes與Ultem基體或Sheet Metal粘結(jié)來制備組件，并在70℃固化10小時。然后根據(jù)上述測試方法對組件進行熱沖擊試驗。結(jié)果如表C1所示。也根據(jù)上述測試方法對粘合劑進行剪切蠕變測試。結(jié)果如表C2所示。也制備粘合劑的拉伸測試樣品，并如以上測試方法中所述進行拉伸測試。結(jié)果如表C3所示。
表C1
表C2
表C3
實施例1～2和對比例C5～C8一系列雙組分粘合制劑這樣制備使用可商業(yè)獲得的雙組分粘合劑DP-460作為基礎(chǔ)，并通過向組分A中加入ATBN X-16，向組分B中加入EPON 828來改性，如表1所示。使用這些制劑以通過將GlassCubes與Ultem基體或Sheet Metal粘合，并在70℃固化10小時來制備組件。然后根據(jù)上述測試方法對組件進行熱沖擊試驗。結(jié)果如表2所示。使用上述測試方法測定固化粘合劑和ATBN相的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。結(jié)果如表2所示。并根據(jù)上述測試方法對粘合劑進行剪切蠕變測試。結(jié)果如表3所示。并制備粘合劑的拉伸測試樣品，并如以上測試方法中所述進行拉伸測試。結(jié)果如表4所示。
表1
表2
表3
表4
實施例3～5和對比例C9～C10使用表5中所示的試劑制備雙組分粘合制劑。使用這些制劑以通過將Glass Cubes與Ultem基體或Sheet Metal粘合，并在70℃固化10小時來制備組件。然后根據(jù)上述測試方法對組件進行熱沖擊試驗。結(jié)果如表6所示。使用上述測試方法測定固化粘合劑和ATBN相的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。結(jié)果如表6所示。并根據(jù)上述測試方法對粘合劑進行剪切蠕變測試。結(jié)果如表7所示。并制備粘合劑的拉伸測試樣品，并如以上測試方法中所述進行拉伸測試。結(jié)果如表8所示。
表5
表6
表7
表8
通過了熱沖擊試驗且剪切蠕變約10微米或更小的粘合劑通常具有約30～350MPa的屈服模量和約30％～70％的斷裂應(yīng)變。
實施例6～9和對比例C11使用表9中所示的試劑制備雙組分粘合制劑。使用這些制劑通過將Glass Cubes與UItem基體或Sheet Metal粘合，并在70℃固化10小時來制備組件。然后根據(jù)上述測試方法對組件進行熱沖擊試驗。結(jié)果如表10所示。使用上述測試方法測定固化粘合劑和PBDE相的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。結(jié)果如表10所示。并根據(jù)上述測試方法對粘合劑進行剪切蠕變測試。結(jié)果如表11所示。
表9
表10
表11
實施例10和對比例C12～C13使用表12中所示的試劑制備雙組分粘合制劑。使用這些制劑通過將Glass Cubes與Ultem基體或Sheet Metal粘合，并在70℃固化10小時來制備組件。然后根據(jù)上述測試方法對組件進行熱沖擊試驗。結(jié)果如表13所示。使用上述測試方法測定固化的粘合劑和PUP相的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。結(jié)果如表13所示。也根據(jù)上述測試方法對粘合劑進行剪切蠕變測試。結(jié)果如表14所示。
表12
表13
表14
在不偏離本發(fā)明范圍和實質(zhì)的條件下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明的各種改進和變化顯而易見。應(yīng)該理解，并不試圖由此處提出的示例性實施方案和實施例對本發(fā)明進行不適當?shù)叵拗?，并且這些實施例和實施方案僅以實施例的方式給出，本發(fā)明的保護范圍僅由本發(fā)明所附的權(quán)利要求來限制。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)氧粘合劑，包括約20wt％～約40wt％的活性低聚物，其在固化后具有約-40℃或更低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并具有至少兩個選自環(huán)氧化物、異氰酸酯和胺的官能團；胺固化劑；和含環(huán)氧化物基團的化合物；其中環(huán)氧粘合劑固化時通過了熱沖擊試驗，并具有約10微米或更低的剪切蠕變。
2.權(quán)利要求1的環(huán)氧粘合劑，其中低聚物是環(huán)氧封端的。
3.權(quán)利要求1的環(huán)氧粘合劑，其中低聚物是異氰酸酯封端的。
4.權(quán)利要求1的環(huán)氧粘合劑，其中低聚物是胺封端的。
5.權(quán)利要求1的環(huán)氧粘合劑，其中低聚物是胺封端的丁二烯/丙烯腈。
6.權(quán)利要求1的環(huán)氧粘合劑，其中胺固化劑是二胺。
7.權(quán)利要求6的環(huán)氧粘合劑，其中二胺是4，7，10-三氧雜-十三烷二胺。
8.權(quán)利要求6的環(huán)氧粘合劑，其中胺固化劑是具有以下通式的聚(氧化亞烴基)二胺H2N-RO(R1O)nRNH2其中R為具有2～4個碳原子的直鏈或支鏈亞烷基基團；R1為具有2～8個碳原子的亞烴基基團，其選自具有2～4個碳原子的直鏈或支鏈亞烷基基團、具有4～8個碳的環(huán)亞烷基基團和具有6～個碳原子的芳烴基團，n是值為1～10的數(shù)，使得所述固化劑的數(shù)均分子量為17～750；條件是，當R1為支鏈亞烷基時，n的值至少為5。
9.權(quán)利要求6的環(huán)氧粘合劑，其中胺固化劑是具有以下通式的聚(氧化亞烴基)二胺固化劑H2N-CH2CH2O(CH2CH2O)cCH2CH2-NH2其中c為4～10。
10.權(quán)利要求6的環(huán)氧粘合劑，其中胺固化劑是具有以下通式的聚(氧化亞烴基)二胺固化劑H2N-CH2CH2CH2O(CH2CH2O)aCH2CH2CH2-NH2其中a為1～5。
11.權(quán)利要求1的環(huán)氧粘合劑，其中含環(huán)氧化物基團的化合物選自一元和多元醇和酚的單和多縮水甘油醚，以及一元和多元羧酸的單和多縮水甘油酯。
12.權(quán)利要求1的環(huán)氧粘合劑，其中含環(huán)氧化物基團的化合物是丙酸縮水甘油酯、己二酸二縮水甘油酯、1，1-二羥甲基-3-環(huán)己烷的二縮水甘油醚、甘油的三縮水甘油醚、2，5-二(羥基甲基)四氫呋喃的二縮水甘油醚、丁基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、雙酚A的二縮水甘油醚、間苯二酚的二縮水甘油醚、間苯三酚的三縮水甘油醚或二氯對二甲苯和雙酚A的反應(yīng)產(chǎn)物。
13.一種粘結(jié)組件，包括具有某熱膨脹系數(shù)的第一基體；與第一基體的熱膨脹系數(shù)不同的第二基體；和將第一基體與第二基體粘合連接的固化環(huán)氧粘合劑，該環(huán)氧粘合劑在未固化態(tài)包括約20wt％～約40wt％的低聚物，其具有約-40℃或更低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并具有至少兩個選自環(huán)氧化物、異氰酸酯和胺的官能團；胺固化劑；和含環(huán)氧化物基團的化合物；其中固化環(huán)氧粘合劑通過了熱沖擊試驗，并具有約10微米或更低的剪切蠕變。
14.權(quán)利要求13的粘結(jié)組件，其中第一基體和第二基體的熱膨脹系數(shù)相差約4ppm/℃或更大。
15.權(quán)利要求13的粘結(jié)組件，其中第一基體是玻璃，第二基體是塑料。
16.權(quán)利要求13的粘結(jié)組件，其中第一基體是玻璃，第二基體是金屬。
17.權(quán)利要求13的粘結(jié)組件，其中胺固化劑是二胺，其選自4，7，10-三氧雜-十三烷二胺；H2N-RO(R1O)nRNH2，其中R為具有2～4個碳原子的直鏈或支鏈亞烷基基團；R1為具有2～8個碳原子的亞烴基基團，其選自具有2～4個碳原子的直鏈或支鏈亞烷基基團、具有4～8個碳的環(huán)亞烷基基團和具有6～個碳原子的芳烴基團，n是值為1～10的數(shù)，使得所述固化劑的數(shù)均分子量為17～750；條件是，當R1為支鏈亞烷基時，n的值至少為5；具有如下通式的聚(氧化亞烴基)二胺固化劑H2N-CH2CH2O(CH2CH2O)cCH2CH2-NH2其中c為4～10；和具有如下通式的聚(氧化亞烴基)二胺固化劑H2N-CH2CH2CH2O(CH2CH2O)aCH2CH2CH2-NH2其中a為1～5。
18.權(quán)利要求13的粘結(jié)組件，其中含環(huán)氧化物基團的化合物選自一元和多元醇和酚的單和多縮水甘油醚，以及一元和多元羧酸的單和多縮水甘油酯。
19.一種雙組分環(huán)氧粘合劑，包括(i)第一組分，包括約60％～85wt％的活性低聚物，其在固化后具有約-40℃或更低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并具有至少兩個胺官能團；和約10％～35wt％的胺固化劑；和(ii)第二組分，包括含環(huán)氧化物基團的化合物；其中環(huán)氧粘合劑固化時通過了熱沖擊試驗，并具有約10微米或更低的剪切蠕變。
20.一種雙組分環(huán)氧粘合劑，包括(i)包括胺固化劑的第一組分；(ii)第二組分，包括約20％～50wt％的活性低聚物，其在固化后具有約-40℃或更低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并具有至少兩個選自環(huán)氧化物和異氰酸酯的官能團；和含環(huán)氧化物基團的化合物；其中環(huán)氧粘合劑固化時通過了熱沖擊試驗，并具有約10微米或更低的剪切蠕變。
全文摘要
本發(fā)明公開了環(huán)氧粘合劑，其包括(i)約20wt％～約40wt％的活性低聚物，其在固化后具有約－40℃或更低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并具有至少兩個選自環(huán)氧化物、異氰酸酯和胺的官能團；(ii)胺固化劑；和(iii)含環(huán)氧化物基團的化合物。環(huán)氧粘合劑耐熱沖擊并具有低的剪切蠕變。環(huán)氧粘合劑特別適于粘合具有不匹配熱膨脹系數(shù)的基體。
文檔編號C09J163/00GK1791652SQ200480013851
公開日2006年6月21日 申請日期2004年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月19日
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