JP2022528493A - 弾性一部品構造用接着テープ - Google Patents
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Abstract
Description
a)カチオン自己重合性モノマーを含む重合性材料の自己重合反応生成物を含むポリマー材料と、
b)任意に、温度T1で開始される、カチオン自己重合性モノマーの、重合開始剤のいくらかの残留物と、
c)カチオン自己重合性モノマーとは異なる硬化性モノマーと、
d)温度T2で開始される、カチオン自己重合性モノマーの重合開始剤とは異なる硬化性モノマーの硬化開始剤と、を含み、
硬化性モノマーが実質的に未硬化であり、特に、カチオン自己重合性モノマーを含む重合性材料の自己重合反応生成物を含むポリマー材料中に埋め込まれている、接着テープである。
(i)第1の部品を提供する工程と、
(ii)第1の部品の表面に、本明細書に記載の接着テープを適用する工程と、
(iii)接着テープが第1の部品と第2の部品との間に位置するように、第2の部品を第1の部品に適用する工程と、
(iv)接着テープを硬化させて、2つの部品を接着剤で結合させる工程と、を含む、方法を提供する。
a)カチオン自己重合性モノマーを含む重合性材料の自己重合反応生成物を含むポリマー材料と、
b)任意に、温度T1で開始される、カチオン自己重合性モノマーの、重合開始剤のいくらかの残留物と、
c)カチオン自己重合性モノマーとは異なる硬化性モノマーと、
d)温度T2で開始される、カチオン自己重合性モノマーの重合開始剤とは異なる硬化性モノマーの硬化開始剤と、を含み、
硬化性モノマーが実質的に未硬化であり、特に、カチオン自己重合性モノマーを含む重合性材料の自己重合反応生成物を含むポリマー材料中に埋め込まれている。
R1は、共有結合又はアルキレン基であり、
各R2は、アルキレン基からなる群から独立して選択され、
R3は、直鎖又は分枝鎖アルキレン基であり、
Yは、二価結合基であり、
nは、ポリエーテルオリゴマーの計算された数平均分子量が、特に2000g/molを超えるように選択される整数である]を有する。
R1は、アルキレン基であり、
各R2は、2~6個の炭素原子を有するアルキレン基からなる群から独立して選択され、
nは、ポリエーテルオリゴマーの計算された数平均分子量が、特に2000~10,000g/molであるように選択される整数である]を有する。
a)0.1~20重量%、0.5~15重量%、0.5~10重量%、又は更には1~5重量%のカチオン自己重合性モノマーと、
b)10~80重量%、20~70重量%、又は更には20~60重量%の硬化性モノマーと、
c)0.01~10重量%、0.02~8重量%、0.05~5重量%、0.1~3重量%、又は更には0.2~2重量%のカチオン自己重合性モノマーの重合開始剤と、
d)0.1~20重量%、0.2~15重量%、0.2~10重量%、0.5~8重量%、又は更には1~6重量%の硬化性モノマーの硬化開始剤と、
e)0~60重量%、1~50重量%、1~40重量%、2~30重量%、5~30重量%、5~20重量%、又は更には8~15重量%の第2の硬化性モノマーと、
f)0~20重量%、0.2~15重量%、0.2~10重量%、0.5~8重量%、又は更には1~5重量%の熱可塑性樹脂と、
g)0~20重量%、0.05~15重量%、0.1~10重量%、0.5~8重量%、又は更には0.5~5重量%の硬化性モノマーの硬化促進剤と、
h)0~30重量%、好ましくは1~25重量%、より好ましくは5~20重量%の溶融シリカと、
i)任意に、強靭化剤(toughening agent)と、を含む。
a)温度T1で開始される、カチオン自己重合性モノマーの重合開始剤と、
b)温度T2で開始される、カチオン自己重合性モノマーの重合開始剤とは異なる硬化性モノマーの硬化開始剤と、を含む、硬化系である。
a)2つの部品の少なくとも1つの表面に、本明細書に記載の接着テープを適用する工程と、
b)接着テープが2つの部品の間に位置するように、2つの部品を接合する工程と、
c)接着テープを硬化させて、2つの部品を接着剤で結合させる工程と、を含む。
- 接着テープが、接着テープの第1の端部付近の第1の部分と、当該接着テープの第1の端部の反対側の第2の端部付近の第2の部分と、を有し、
- 第1の金属部品が、第1の本体部分と、当該第1の本体部分の第1の端部に隣接する当該第1の本体部分の縁に沿う第1のフランジ部分と、を有する第1の金属パネルを含み、
- 第2の金属部品が、第2の本体部分と、当該第2の本体部分の第2の端部に隣接する当該第2の本体部分の縁に沿う第2のフランジ部分と、を有する第2の金属パネルを含み、
方法が、
a)接着テープを第1の金属パネル又は第2の金属パネルに固着させ、それにより、固着及び折り畳み後に、部分的に硬化した前駆体フィルムが、下記のように折り畳まれている金属接合部が得られ、
i.接着テープの第1の部分が、第2の金属パネルの第2のフランジと第1の金属パネルの第1の本体部分との間に設けられ、
ii.接着テープの第2の部分が、第1の金属パネルの第1のフランジと第2の金属パネルの第2の本体部分との間に設けられる、工程と、
b)カチオン硬化性モノマーの硬化開始剤を開始させることによって、接着テープを実質的に完全に硬化させ、それにより、実質的に完全に硬化した(ハイブリッド型)構造用接着剤組成物を得て、金属接合部を結合させる工程と、を含む。
a)カチオン自己重合性モノマーを含む重合性材料の自己重合反応生成物を含むポリマー材料と、
b)任意に、温度T1で開始される、カチオン自己重合性モノマーの重合開始剤の、いくらかの残留物と、
c)カチオン自己重合性モノマーとは異なる硬化性モノマーと、
d)温度T2で開始される、カチオン自己重合性モノマーの重合開始剤とは異なる硬化性モノマーの硬化開始剤と、を含み、
硬化性モノマーが実質的に未硬化であり、特に、カチオン自己重合性モノマーを含む重合性材料の自己重合反応生成物を含むポリマー材料中に埋め込まれている、接着テープ。
R1は、共有結合又はアルキレン基であり、
各R2は、アルキレン基からなる群から独立して選択され、
R3は、直鎖又は分枝鎖アルキレン基であり、
Yは、二価結合基であり、
nは、ポリエーテルオリゴマーの計算された数平均分子量が、特に2000g/molを超えるように選択される整数である]を有する、項目1~30のいずれか一項に記載の接着テープ。
R1は、アルキレン基であり、
各R2は、2~6個の炭素原子を有するアルキレン基からなる群から独立して選択され、
nは、ポリエーテルオリゴマーの計算された数平均分子量が、特に2000~10,000g/molであるように選択される整数である]を有する、項目1~31のいずれか一項に記載の接着テープ。
a)0.1~20重量%、0.5~15重量%、0.5~10重量%、又は更には1~5重量%のカチオン自己重合性モノマーと、
b)10~80重量%、20~70重量%、又は更には20~60重量%の硬化性モノマーと、
c)0.01~10重量%、0.02~8重量%、0.05~5重量%、0.1~3重量%、又は更には0.2~2重量%のカチオン自己重合性モノマーの重合開始剤と、
d)0.1~20重量%、0.2~15重量%、0.2~10重量%、0.5~8重量%、又は更には1~6重量%の硬化性モノマーの硬化開始剤と、
e)0~60重量%、1~50重量%、1~40重量%、2~30重量%、5~30重量%、5~20重量%、又は更には8~15重量%の第2の硬化性モノマーと、
f)0~20重量%、0.2~15重量%、0.2~10重量%、0.5~8重量%、又は更には1~5重量%の熱可塑性樹脂と、
g)0~20重量%、0.05~15重量%、0.1~10重量%、0.5~8重量%、又は更には0.5~5重量%の硬化性モノマーの硬化促進剤と、
h)0~30重量%、好ましくは1~25重量%、より好ましくは5~20重量%の溶融シリカと、
i)任意に、強靭化剤と、を含む、項目1~68のいずれか一項に記載の接着テープ。
(i)第1の部品を提供する工程と、
(ii)第1の部品の表面に、項目1~73のいずれか一項に記載の接着テープを適用する工程と、
(iii)接着テープが第1の部品と第2の部品との間に位置するように、第2の部品を第1の部品に適用する工程と、
(iv)接着テープを硬化させて、2つの部品を接着剤で結合させる工程と、を含む、方法。
第1の金属部品が、第1の本体部分と、当該第1の本体部分の第1の端部に隣接する当該第1の本体部分の縁に沿う第1のフランジ部分と、を有する第1の金属パネルを含み、
第2の金属部品が、第2の本体部分と、当該第2の本体部分の第2の端部に隣接する当該第2の本体部分の縁に沿う第2のフランジ部分と、を有する第2の金属パネルを含み、
方法が、
(i)接着テープを第1の金属パネル又は第2の金属パネルに固着させ、それにより、固着及び折り畳み後に、接着テープが、下記のように折り畳まれている金属接合部が得られ、
接着テープの第1の部分が、第2の金属パネルの第2のフランジと第1の金属パネルの第1の本体部分との間に設けられ、
接着テープの第2の部分が、第1の金属パネルの第1のフランジと第2の金属パネルの第2の本体部分との間に設けられる、工程と、
(ii)接着テープを硬化することにより、金属接合部を結合させる工程と、を含む、項目78~82のいずれか一項に記載の方法。
弾性構造用接着テープの準備:
弾性構造用接着テープは、2つの成分(B剤及びA剤)の押出混合物から調製される。A剤及びB剤の両方の調製を、以下に記載する。A剤及びB剤を適切な混合比でビーカー内に秤量し、均質な混合物が得られるまで3500rpmで0.5分間混合する。この工程が完了するとすぐに、混合は、第1の反応工程(B段階反応工程)を開始し、30~60分の範囲の時間内に部分的に硬化した前駆体が得られる。オープンタイム内に、得られたペーストを、ナイフコーターを使用してPTFE処理ガラス繊維ライナーに適用した。テープの厚さは、コーターを介して0.3mm~1.0mmの範囲で調整された。次に、テープを室温で架橋させた。その後、テープを正しい形状にカットし、ライナーから剥離して、ライナーなしでPEテープロールコアに巻き付けた。
弾性構造用接着テープは、2つの成分(B剤及びA剤)の押出混合物から調製される。A剤及びB剤の両方の調製を、以下に記載する。A剤及びB剤を適切な混合比でビーカー内に秤量し、均質な混合物が得られるまで3500rpmで0.5分間混合する。この工程が完了するとすぐに、混合は、第1の反応工程(B段階反応工程)を開始し、30~60分の範囲の時間内に部分的に硬化した前駆体が得られる。オープンタイム内に、得られたペーストを、ナイフコーターを使用して不織メッシュが配置されたPTFE処理ガラス繊維ライナーに適用した。テープの厚さは、コーターを介して0.3mm~1.0mmの範囲で調整された。次に、テープを室温で架橋させた。その後、テープを正しい形状にカットし、ライナーから剥離して、ライナーなしでPEテープロールコアに巻き付けた。
OLS及びT型剥離サンプルの表面(鋼、グレードDX54+ZMB-RL1615)をn-ヘプタンで洗浄し、油状汚染サンプルの場合、3g/m2の試験油(Fuchs Petrolub AG,Germanyから市販されているPL 3802-39S)でコーティングする。試験サンプルは、試験前に、周囲室温(23℃±2℃、50%の相対湿度±5%))で24時間放置し、OLS及びT型剥離強度を上記のように測定する。
重なり剪断強度は、10mm/分のクロスヘッド速度で動作するZwick Z050引張試験機(Zwick GmbH & Co.KG,Ulm,Germanyにより市販されている)を使用して、DIN EN 1465に従って測定される。オーバーラップ剪断強度試験アセンブリの準備のために、約0.3mmの厚さを有する接着テープを試験の片面に適用した。その後、13mmの重なり接合部を形成する第2の鋼ストリップによってサンプルを被覆する。次いで、2つのバインダークリップを使用して重なり接合部を一緒にクランプし、試験アセンブリを、結合後に更に室温で4時間保管し、次いで、180℃で30分間、空気循環オーブンに入れる。翌日、サンプルを直接試験するか、又は老化を受けさせた後に試験する。実施例のそれぞれについて5つのサンプルを測定し、結果を平均して、MPaで報告する。
実施例では、以下の原材料及び使用済みの市販の接着テープを使用する。
ビスアジリジノポリエーテル(BAPE)は、約6200g/molの数平均分子量を有するカチオン自己重合性ビスアジリジノ官能性オリゴマーであり、これは、ドイツ特許第1544837号(Schmittら)に記載されるように、エチレンオキシドとテトラヒドロフランと(約1:4の比)の共重合によって得られる。
メチル-p-トルエンスルホネート(MPTS)は、Sigma-Aldrichから市販されているカチオン自己重合性モノマーの重合開始剤である。
DEN431は、DOW Chemical Pacific,The Heeren,Singaporeから市販されているエポキシ樹脂である。
Epikote 828は、Hexion Specialty Chemicals GmbH,Iserlohn,Germanyから市販されているエポキシ樹脂である。
Eponex 1510は、Hexion Specialty Chemicals GmbH,Iserlohn,Germanyから市販されている水素化ビスフェノールエポキシ樹脂である。
Amicure CG1200は、Evonik,Allentown,PA,USAから市販されているエポキシド用ジシアンジアミド系潜在性硬化開始剤である。
Ancamine 2014 FGは、Evonik,Allentown,PA,USAから市販されているエポキシド用ポリアミン系硬化促進剤である。
Dyhard UR500は、AlzChem Trostberg,Germanyから市販されているエポキシド用硬化促進剤である。
PK-HAは、Gabriel Phenoxies Inc.,Rock Hill,SC,USAから市販されているフェノキシ樹脂である。
KaneAce MX 257は、Kaneka Belgium N.V.,Westerlo,Belgiumから市販されている強靭化剤である。
KaneAce MX 153は、Kaneka Belgium N.V.,Westerlo,Belgiumから市販されている強靭化剤である。
Sil Cell 32は、Stauss Perlite GmbH,Austriaから市販されているケイ酸アルミニウムフィラーである。
Shieldex AC-5は、Grace GmbH,Germanyから市販されているシリカ系防錆剤である。
MinSil SF20は、3M Company,USAから入手した溶融シリカフィラーである。
Dynasylan GLYEOは、Evonik GmbH,Germanyから市販されているシラン系接着促進剤である。
Glass Beads Class IVは、3M Company,USAから得られた。
本明細書で使用される不織メッシュ:Technical Fiber Products(Burneside,UK)から入手した8gsmのポリエステルベール。
実施例1~3の調製
本開示による例示的な二成分(A剤及びB剤)硬化性組成物は、表1の材料のリストからの成分を、高速ミキサー(Hauschild Engineering,Germanyから入手可能なDAC 150 FVZ Speedmixer)内で、均質な混合物が達成されるまで、3500rpmで0.5分間撹拌することによって調製する。表1において、全ての濃度は重量%で示す。
Claims (15)
- (ハイブリッド型)構造用接着剤組成物の、部分的に硬化した前駆体を含む、接着テープであって、前記組成物は、
カチオン自己重合性モノマーを含む重合性材料の自己重合反応生成物を含むポリマー材料と、
任意に、温度T1で開始される、前記カチオン自己重合性モノマーの重合開始剤の、いくらかの残留物と、
前記カチオン自己重合性モノマーとは異なる硬化性モノマーと、
温度T2で開始される、前記カチオン自己重合性モノマーの前記重合開始剤とは異なる前記硬化性モノマーの硬化開始剤と、を含み、
前記硬化性モノマーが実質的に未硬化であり、特に、前記カチオン自己重合性モノマーを含む重合性材料の自己重合反応生成物を含む前記ポリマー材料中に埋め込まれている、接着テープ。 - 前記接着テープが、ライナーを含まない、請求項1に記載の接着テープ。
- 前記接着テープが、少なくとも1つのメッシュを更に含む、請求項1又は2に記載の接着テープ。
- 前記少なくとも1つのメッシュが、前記接着テープに本質的に埋め込まれている、請求項3に記載の接着テープ。
- 前記少なくとも1つのメッシュが、織布メッシュ及び不織メッシュから選択される、請求項3又は4に記載の接着テープ。
- 前記少なくとも1つのメッシュが、不織メッシュ、好ましくはポリマー、炭素繊維、及び無機メッシュから選択される、請求項5に記載の接着テープ。
- 前記少なくとも1枚の不織メッシュが、炭素繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリアラミド繊維、ナイロン繊維、並びにこれらの任意の混合物及び組み合わせから選択される繊維を含む、請求項5に記載の接着テープ。
- 前記ポリマー材料が、ポリエーテルイミン、特に、直鎖又は分枝鎖ポリエチレンイミン(PEI)を含むか、又はそれからなる、請求項1~7のいずれか一項に記載の接着テープ。
- 前記カチオン自己重合性モノマーが、少なくとも1つの環状アミン、好ましくは2つの環状アミンを含む多官能性化合物である、請求項1~8のいずれか一項に記載の接着テープ。
- 前記環状アミンが、アジリジン、アゼチジン、ピロリジン、ピペリジン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される、請求項9に記載の接着テープ。
- 請求項1~10のいずれか一項に記載の接着テープを含む、接着テープロール。
- 前記接着テープのいくつかの層の間にライナー材料が含まれない、請求項11に記載の接着テープロール。
- 前記ロールが、レベルワウンドロール、プラネタリーロール、又はトリムスプールの形態である、請求項11又は12に記載の接着テープロール。
- 2つの部品を結合させる方法であって、
(i)第1の部品を提供する工程と、
(ii)前記第1の部品の表面に、請求項1~10のいずれか一項に記載の接着テープを適用する工程と、
(iii)前記接着テープが前記第1の部品と前記第2の部品との間に位置するように、前記第2の部品を前記第1の部品に適用する工程と、
(iv)前記接着テープを硬化させて、前記2つの部品を接着剤で結合させる工程と、を含む、方法。 - 請求項1~10のいずれか一項に記載の接着テープによって接続される少なくとも2つの部品を含む、アセンブリ。
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