TW202334355A - 膠黏劑組合物中的bhm - Google Patents

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Abstract

一種膠黏劑組合物,其包含:第一組分,其包含環氧樹脂;和第二組分,其包含多官能胺套裝。所述多官能胺套裝包含雙(六亞甲基)三胺和增效劑。胺濃度比環氧樹脂濃度小至少10%,並且所述膠黏劑組合物表現出10 mm至300 mm的抗流掛性。

Description

膠黏劑組合物中的BHM
本公開涉及環氧膠黏劑組合物(epoxy adhesive composition),特別是具有改進的抗流掛性能的包含環氧樹脂和胺套裝(amine package)的環氧膠黏劑組合物。
許多環氧樹脂組合物是已知的。這些組合物可用于許多應用,包括膠黏劑和塗料。
通常,環氧樹脂組合物應該具有許多性質以便可用作高品質塗料,例如低黏度(以使它們在環境溫度下易於操作和自流動)和快速可硬化性(即使在潮濕寒冷條件下也沒有任何泛白(blushing)效應(渾濁或斑點))。在硬化狀態下,環氧樹脂塗層應該具有無渾濁(turbidity)、斑點(spots)或縮孔(craters)的平整表面,並且應該具有良好的硬度和盡可能小的脆性,以承受機械應力,這在用作保護塗層或地板覆蓋物時尤其重要。
為了改進性能和可加工性,通常將稀釋劑和硬化劑添加到環氧樹脂中。當添加到常規體系中時,稀釋劑,例如苄醇或酚極大改進可加工性並降低脆性,但它們在硬化時沒有併入樹脂基質中。有害地,稀釋劑具有在硬化後通過蒸發或擴散過程釋放的傾向。因此,無法併入的稀釋劑在低排放體系中只能以極少量使用或完全不使用。稀釋環氧樹脂組合物的另一種可能性是加入低分子胺,如異佛爾酮二胺、苯二甲胺(xylylene diamine)或二甲氨基丙基胺。但是這樣的低分子胺通常具有強烈氣味並且對皮膚非常刺激,它們在潮濕寒冷條件下會導致泛白(blushing)效應。同樣地,一些環氧硬化劑是已知的。
作為環氧樹脂/硬化劑體系的一個實例,授予John M. Baldwin的US 5,629,380公開了一種可固化的結構環氧膠黏劑組合物,其包含雙組分。第一組分包含胺固化劑和催化劑,第二組分包含平均環氧官能度大於1的環氧樹脂。
授予Urs Burckhardt的美國專利No. 9,212,287公開了一種低氣味低黏度的環氧樹脂硬化劑,其包含特定式(I)的(芳族)胺,以及通過添加式(I)的胺來稀釋環氧樹脂硬化劑的方法。這些硬化劑隨環氧樹脂快速且無泛白地硬化,以形成高硬度和低脆性的膜,即使沒有苄醇之類的無法併入的稀釋劑。它們尤其適用於低排放塗料。
授予Gamini Vedage的US 2009/0163676公開了含有至少一種苄基化多亞烷基多胺和至少一種附加胺的環氧樹脂硬化劑。
授予Shiniichi Yonehama的美國專利No. 6,562,934規定了含有由特定式(1)所示的二胺和烯基化合物的加成反應獲得的氨基化合物的環氧樹脂硬化劑。諸如此類的常規硬化劑的缺點在於它們隨環氧樹脂緩慢硬化,尤其是在低溫下,並且如果沒有使用無法併入的稀釋劑,它們會導致塗層相當脆。
因此,即使考慮到這些參考文獻,仍然需要提供優於常規環氧/胺體系的性能優勢,例如改進抗流掛性,同時優選保持膠黏性能和可加工性的膠黏劑組合物。
在一個實施方案中,本公開涉及一種膠黏劑組合物,其包含:第一組分,其包含(40重量%至90重量%的)環氧樹脂;和第二組分,其包含多官能胺套裝和任選包含小於75%的環胺和/或(1重量%至50重量%的)溶劑,例如酚,如壬基酚,和/或(0.1重量%至20重量%的)流變改性劑,優選二氧化矽。第一組分或第二組分在一些情況下不是固體。多官能胺套裝包含雙(六亞甲基)三胺(任選以基於膠黏劑組合物計1重量%至35重量%的量存在)和增效劑(任選包含乙腈、己內醯胺、氨基己醇或氨基頭孢烷酸(aminocephalosporanic acid)或其組合)。胺濃度比環氧樹脂濃度小至少10%,和/或溶劑與雙(六亞甲基)三胺的重量比可為0.1至4.0,和/或第一組分與第二組分的體積比可為0.2至5。所述膠黏劑組合物可表現出10 mm至300 mm或大於40 mm的抗流掛性,和/或所述膠黏劑組合物當混合時可具有小於1500 cps的黏度和/或可具有小於65的氫活性當量和/或可表現出通過ASTM D3359方法B測得的至少2B的劃格黏附性分數和/或可表現出大於10分鐘的凝膠時間和/或可表現出大於1的黃化指數。
本公開還涉及一種製造膠黏劑組合物的方法,其包括在溶劑中溶解包含雙(六亞甲基)三胺和增效劑的多官能胺套裝以形成第二組分;使第二組分與包含環氧樹脂的第一組分接觸以形成膠黏劑組合物,和任選包括將流變改性劑添加到第二組分中,以使第二組分具有小於1500 cps的黏度。所述膠黏劑組合物可具有小於1500 cps的黏度。
包含環氧樹脂、硬化劑和稀釋劑的常規環氧樹脂組合物已知可用于膜和塗層。這些組合物通常使用相對高量,例如遠超過35重量%的常規芳族或脂環族(含環)胺(統稱為“環胺”)作為硬化劑。尚未發現這些環氧/胺體系提供許多應用所必需的抗流掛性能,例如在垂直表面(如垂直懸掛的瓷磚)上的黏附性。它們還存在其它性能問題,如機械加強和流平性能。其它缺點包括以下方面的性能不佳:流變控制、抗沉降、抗流掛、機械加強、耐腐蝕性、耐化學性、流動和流平、流化和自由流動性質。
本發明人已經令人驚訝地發現,當與環氧樹脂(和任選與所公開的流變改性劑)一起使用時,某些多官能胺,例如雙(六亞甲基)三胺(BHMT)導致膠黏劑組合物表現出改進的抗流掛性能與類似的黏附性改進的協同組合。在一些情況下,該環氧組合物是雙組分體系(環氧組分和胺組分),其在胺組分中使用上述胺。這些成分(任選在本文論述的特定比例下)能夠實現1:1體積混合比,以便於運用/施加合併的膠黏劑。
此外,已經發現,使用低量的芳族胺和/或環胺(或不使用芳族胺和/或環胺)(例如小於35重量%)意外地使多官能胺保持液態,這提供顯著的加工性能改進。在一些情況下,通過添加(即使少量的)反應性遠不如芳族胺和/或環胺的流變改性劑,顯著地和出乎意料地改進可加工性和/或抗流掛性。換句話說,所公開的方法能夠在對環氧樹脂或胺作出有限(或無)化學改性的情況下有效控制流掛性能。
包括特定多官能胺套裝的所公開的膠黏劑組合物有利地保持性能特徵,例如抗流掛性,同時也提供上述黏附性改進。換句話說,本文公開的膠黏劑組合物有益地表現出以前未曾實現的性能因素的出乎意料的平衡。
不受制於理論,但推測,雙(六亞甲基)三胺特別好地與環氧樹脂的環氧官能反應。具體地,將氮原子分開的較長脂族鍵使氨基有更多的空間與環氧基團反應,同時在反應後仍保持連接在一個長鏈中。
在一些實施方案中,該膠黏劑組合物包含環氧樹脂和多官能胺套裝。在一些情況下,該膠黏劑組合物是包含環氧組分(環氧樹脂是其成分)和胺組分(多官能胺套裝是其成分)的雙組分膠黏劑體系。該膠黏劑組合物表現出抗流掛性能(例如大於40 mm)和膠黏性能(例如大於1的劃格分數)的協同組合。
該膠黏劑在一些情況下可以是凝膠膠黏劑。在一些實施方案中,該組合物可具有特定黏度,例如平衡易操作性和抗流掛性的黏度。例如,該組合物可具有小於1500 cps,例如小於1300 cps、小於1100 cps、小於1000 cps、小於950 cps或小於900 cps的布魯克菲爾德黏度(Brookfield viscosity)。就下限而言,該組合物可具有大於500 cps,例如大於600 cps、大於700 cps、大於800 cps、大於850 cps、大於900 cps或大於940 cps的黏度。在一些實施方案中,第一組分和/或第二組分具有上文對混合組合物所述的黏度。在一些情況下,第一組分和/或第二組分不是固體。
在一些實施方案中,第二組分和/或其成分,例如BHMT和增效劑,為液體形式。本發明人已經發現,通過使第二組分保持非固體形式,顯著地和令人驚訝地改進與第一組分的環氧基的活性。這必須與第二組分太稀以致其變得無效進行平衡。在一些情況下,這可以通過保持適當的溶劑與BHMT的比率實現。例如,酚與胺的重量比可為0.1至4.0,例如0.2至3.5、0.3至3.0、0.5至3.0、或0.5至2.5。就下限而言,酚與胺的重量比可以大於0.1,例如大於0.2、大於0.3、大於0.5、大於0.7、大於1.0、大於1.2、大於1.5、大於1.7或大於2.0。就上限而言,酚與胺的重量比可以小於4.0,例如小於3.5、小於3.0、小於2.7、小於2.5或小於2.3。
如上所述,所公開的成分和濃度能夠實現大約1:1體積混合比,以便於運用/施加合併的膠黏劑。在一些情況下,第一組分與第二組分的體積比為0.2至5.0,例如0.3至4.0、0.5至3.0、0.5至2.5、0.7至1.5或0.8至1.3。就下限而言,第一組分與第二組分的體積比可以大於0.2,例如大於0.3、大於0.5、大於0.7、大於0.8或大於0.9。就上限而言,第一組分與第二組分的體積比可以小於5.0,例如小於4.0、小於3.0、小於2.5、小於2.0、小於1.5或小於1.3。 多官能胺套裝
多官能胺套裝包含BHMT和增效劑(synergist)。BHMT本身是一種已知的化學化合物。重要的是,BHMT沒有環狀結構部分。
在一些實施方案中,膠黏劑組合物包含小於35重量%的環胺,例如小於30重量%、小於25重量%、小於20重量%、小於15重量%、小於10重量%、小於5重量%或小於1重量%。在一些情況下,膠黏劑組合物無環胺含量。就範圍而言,膠黏劑組合物包含0重量%至35重量%的環胺,例如0.1重量%至35重量%、0.1重量%至25重量%、0.1重量%至10重量%、1重量%至25重量%、1重量%至10重量%、0.1重量%至5重量%、1重量%至5重量%或0.1重量%至3重量%。不受制於理論,但推測,在多官能胺套裝的胺上(和在整個膠黏劑組合物中)缺乏大體積的環狀結構部分(bulky cyclic moieties)能夠改進與環氧樹脂的環氧基的相互作用。這種改進的相互作用提供更密切的分子相互作用,進而提供更好的抗流掛性和/或黏度控制。通過使用幾乎沒有環胺含量的所公開的多官能胺套裝,膠黏劑組合物能夠實現上述性能益處。
在一些情況下,氨基之間的烴鏈有益地長(相對於例如亞乙基或亞丙基胺),這可以改進聚合物鏈之間的分子間相互作用。在一些情況下,氨基之間的至少一些烴鏈包含大於3個碳,例如大於4、大於5、大於6、大於7或大於8。
環胺含量也可以總胺含量表徵。在一些情況下,膠黏劑組合物包含基於總胺含量計小於75%的環胺(環胺含量/總胺含量),例如小於65%、小於60%、小於50%、小於40%、小於35%、小於25%、小於20%、小於15%、小於10%、小於5%或小於1%。就範圍而言,膠黏劑組合物包含基於總胺含量計0%至75%的環胺,例如0.1%至75%、0.1%至50%、0.1%至20%、1重量%至20%、1%至10%、0.1%至10%、0.1重量%至5%、或1%至3%。
在一些情況下,胺濃度小於環氧樹脂濃度,例如小至少10%、小至少20%、小至少30%、小至少40%、小至少50%、小至少60%、小至少70%、小至少80%或小至少90%。
多官能胺套裝還包含增效劑。已經發現,增效劑的組合改進BHMT的性能(和與環氧基的相互作用)。增效劑可能以上文關於BHMT公開的量存在。
增效劑可以差別很大。在一些情況下,增效劑是含氮化合物。在一些實施方案中,增效劑包含乙腈、己內醯胺、氨基己醇或氨基頭孢烷酸或其組合。在一些情況下,增效劑包含六亞甲基二胺(HMD)、氨基己腈或己二腈或其組合。
在一些情況下,增效劑可包括脂族、脂環族或芳脂族伯二胺,如乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、2-甲基-1,2-丙二胺、2,2-二甲基-1,3-丙二胺、1,3-丁二胺、1,4-丁二胺、1,3-戊二胺(DAMP)、1,5-戊二胺、1,5-二氨基-2-甲基戊烷(MPMD)、2-丁基-2-乙基-1,5-戊二胺(C11-Neodiamine)、1,6-己二胺、2,5-二甲基-1,6-己二胺、2,2,4-和2,4,4-三甲基六亞甲基二胺(TMD)、1,7-庚二胺、1,8-辛二胺、1,9-壬二胺、1,10-癸二胺、1,11-十一烷二胺、1,12-十二烷二胺、1,2-、1,3-和1,4-二氨基環己烷、雙-(4-氨基環己基)甲烷(H12-MDA)、雙-(4-氨基-3-甲基環己基)甲烷、雙-(4-氨基-3-乙基環己基)甲烷、雙-(4-氨基-3,5-二甲基環己基)甲烷、雙-(4-氨基-3-乙基-5-甲基環己基)甲烷(M-MECA)、1-氨基-3-氨基甲基-3,5,5-三甲基環己烷(=異佛爾酮二胺或IPDA)、2-和4-甲基-1,3-二氨基環己烷及其混合物、1,3-和1,4-雙-(氨基-甲基)環己烷、2,5(2,6)-雙-(氨基甲基)雙環[2.2.1]庚烷(NBDA)、3(4)、8(9)-雙-(氨基甲基)三環[5.2.1.02,6]癸烷、1,4-二氨基-2,2,6-三甲基環己烷(TMCDA)、1,8-薄荷烷二胺、3,9-雙-(3-氨基丙基)-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷以及1,3-和1,4-雙-(氨基甲基)苯。
在一些情況下,增效劑可包括脂族、脂環族或芳脂族伯三胺,如4-氨基甲基-1,8-辛二胺、1,3,5-三-(氨基甲基)苯、1,3,5-三-(氨基甲基)環己烷、三-(2-氨基乙基)胺、三-(2-氨基丙基)胺和三-(3-氨基丙基)胺。
在一些情況下,增效劑可包括含有醚基團的脂族伯二胺,尤其例如雙-(2-氨基乙基)-醚、3,6-二氧雜辛烷-1,8-二胺、4,7-二氧雜癸烷-1,10-二胺、4,7-二氧雜癸烷-2,9-二胺、4,9-二氧雜十二烷-1,12-二胺、5,8-二氧雜十二烷-3,10-二胺、4,7,10-三氧雜十三烷-1,13-二胺和這些二胺的高級低聚物、雙-(3-氨基丙基)聚四氫呋喃和其它聚四氫呋喃二胺,以及聚氧化烯二胺。後者通常構成聚氧化烯二醇的胺化產物並且可以例如以Jeffamine®為名(來自Huntsman)、以Polyetheramine為名(來自BASF)或以PC Amine®為名(來自Nitroil)獲得。尤其合適的聚氧化烯二胺是Jeffamine® D-230、Jeffamine® D-400、Jeffamine® D-2000、Jeffamine® D-4000、Jeffamine® XTJ-511、Jeffamine® ED-600、Jeffamine® ED-900、Jeffamine ED-2003、Jeffamine® XTJ-568、Jeffamine® XTJ-569、Jeffamine® XTJ-523、Jeffamine® XTJ-536、Jeffamine® XTJ-542、Jeffamine® XTJ-559、Jeffamine® EDR-104、Jeffamine® EDR-148、Jeffamine® EDR-176;Polyetheramine D 230、Polyetheramine D 400和Polyetheramine D 2000、PC Amine® DA 250、PC Amine® DA 400、PC Amine® DA 650和PC Amine® DA 2000。
在一些情況下,增效劑可包括伯聚氧化烯三胺,其通常構成聚氧化烯三醇的胺化產物並且可以例如以Jeffamine®為名(來自Huntsman)、以Polyetheramine為名(來自BASF)或以PC Amine®為名(來自Nitroil)獲得,特別例如Jeffamine® T-403、Jeffamine T-3000、Jeffamine® T-5000、Polyetheramine T 403、Polyetheramine T 5000和PC Amine® TA 403。
在一些情況下,增效劑可包括具有叔氨基與兩個伯脂族氨基的多胺,特別例如N,N′-雙-(氨基丙基)-呱嗪、N,N-雙-(3-氨基丙基)甲基胺、N,N-雙-(3-氨基丙基)乙基胺、N,N-雙-(3-氨基丙基)丙基胺、N,N-雙-(3-氨基丙基)環己基胺、N,N-雙-(3-氨基丙基)-2-乙基-己基胺,以及衍生自天然脂肪酸的脂肪胺的雙氰乙基化和隨後還原的產物,如N,N-雙-(3-氨基丙基)十二烷基胺和N,N-雙-(3-氨基丙基)牛脂烷基胺,可作為Triameen® Y12D和Triameen® YT獲得(來自Akzo Nobel)。
在一些情況下,增效劑可包括具有叔氨基與三個伯脂族氨基的多胺,特別例如三-(2-氨基乙基)胺、三-(2-氨基丙基)胺和三-(3-氨基丙基)胺;具有仲氨基與兩個伯脂族氨基的多胺,特別例如3-(2-氨基乙基)氨基丙基胺、二亞乙基三胺(DETA)、三亞乙基四胺(TETA)、四亞乙基五胺(TEPA)、五亞乙基六胺(PEHA)和線性多亞乙基胺的更高級同系物,如具有5至7個亞乙基胺單元的多亞乙基多胺(所謂的“高級亞乙基多胺”,HEPA),具有至少兩個伯氨基的伯二胺和多胺的多重氰乙基化或氰丁基化和隨後氫化的產物,如二亞丙基三胺(DPTA)、N-(2-氨基乙基)-1,3-丙二胺(N3-胺)、N,N′-雙(3-氨基丙基)乙二胺(N4-胺)、N,N′-雙-(3-氨基丙基)-1,4-二氨基丁烷、N5-(3-氨基丙基)-2-甲基-1,5-戊二胺、N3-(3-氨基戊基)-1,3-戊二胺、N5-(3-氨基-1-乙基丙基)-2-甲基-1,5-戊二胺和N,N′-雙-(3-氨基-1-乙基丙基)-2-甲基-1,5-戊二胺。
在一些情況下,增效劑可包括具有一個伯氨基和一個仲氨基的多胺,特別例如N-甲基-1,2-乙二胺、N-乙基-1,2-乙二胺、N-丁基-1,2-乙二胺、N-己基-1,2-乙二胺、N-(2-乙基己基)-1,2-乙二胺、N-環己基-1,2-乙二胺、4-氨基甲基-呱啶、N-(2-氨基乙基)呱嗪、N-甲基-1,3-丙二胺、N-丁基-1,3-丙二胺、N-(2-乙基己基)-1,3-丙二胺、N-環己基-1,3-丙二胺、3-甲基氨基-1-戊胺、3-乙基氨基-1-戊胺、3-環己基氨基-1-戊胺、脂肪二胺,如N-椰油烷基-1,3-丙二胺和來自以1:1摩爾比反應的伯脂族二胺與丙烯腈、馬來酸或富馬酸二酯、檸康酸二酯、丙烯酸和甲基丙烯酸酯、丙烯酸和甲基丙烯酸醯胺和衣康酸二酯的邁克爾型加成反應的產物,以及來自伯脂族多胺與苯甲醛或其它醛或酮的部分還原烷基化的產物,以及部分苯乙烯化(styrolized)多胺,如Gaskamine® 240(來自Mitsubishi Gas Chemical (MGC))。
在一些情況下,增效劑可包括芳族多胺,尤其例如間-和對-苯二胺、4,4′-、2,4′和2,2′-二氨基二苯甲烷、3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯甲烷(MOCA)、2,4-和2,6-甲苯二胺、3,5-二甲基硫代-2,4-和-2,6-甲苯二胺的混合物(可作為Ethacure® 300獲自Albemarle)、3,5-二乙基-2,4-和-2,6-甲苯二胺(DETDA)的混合物、3,3′,5,5′-四乙基-4,4′-二氨基二苯甲烷(M-DEA)、3,3′,5,5′-四乙基-2,2′-二氯-4,4′-二氨基二苯甲烷(M-CDEA)、3,3′-二異丙基-5,5′-二甲基-4,4′-二氨基二苯甲烷(M-MIPA)、3,3′,5,5′-四異丙基-4,4′-二氨基二苯甲烷(M-DIPA)、4,4′-二氨基二苯碸(DDS)、4-氨基-N-(4-氨基苯基)苯磺醯胺、5,5′-亞甲基二鄰氨基苯甲酸、二甲基-(5,5′-亞甲基二鄰氨基苯甲酸酯)、1,3-亞丙基-雙-(4-氨基苯甲酸酯)、1,4-亞丁基-雙-(4-氨基苯甲酸酯)、聚四亞甲基氧-雙-(4-氨基苯甲酸酯)(可作為Versalink®獲自Air Products)、1,2-雙-(2-氨基苯基硫代)乙烷、2-甲基丙基-(4-氯-3,5-二氨基苯甲酸酯)和叔丁基-(4-氯-3,5-二氨基苯甲酸酯)。
在一些情況下,增效劑可包括上述多胺與環氧化物和環氧樹脂的加合物,尤其是以至少2/1的摩爾比與二環氧化物的加合物、以至少1/1的摩爾比與單環氧化物的加合物,以及來自胺和表氯醇的反應產物,尤其是1,3-雙-(氨基甲基)苯的反應產物,可作為Gaskamine® 328購得(來自MGC)。
在一些情況下,增效劑可包括聚醯氨基胺,其構成一價或多價羧酸或其酯或酐,尤其是二聚脂肪酸和化學計量過量使用的脂族、脂環族或芳族多胺,尤其是多亞烷基胺,如DETA或TETA的反應產物,尤其是市售聚醯氨基胺Versamid® 100、125、140和150(來自Cognis)、Aradur® 223、250和848(來自Huntsman)、Euretek® 3607和530(來自Huntsman)和Beckopox® EH 651、EH 654、EH 655、EH 661和EH 663(來自Cytec);
在一些情況下,增效劑可包括酚醛胺(phenalkamines),也稱為曼尼希堿,其構成酚,尤其是腰果酚與醛,尤其是甲醛,和多胺的曼尼希反應的反應產物,尤其是市售酚醛胺Cardolite® NC-541、NC-557、NC-558、NC-566、Lite 2001和Lite 2002(來自Cardolite)、Aradur® 3440、3441、3442和3460(來自Huntsman)和Beckopox® EH 614、EH 621、EH 624、EH 628和EH 629(來自Cytec)。
在增效劑可以是環胺的情況下,該環胺以本文公開的較低量存在。
膠黏劑組合物可包含基於膠黏劑組合物(包括溶劑)的總重量計1重量%至35重量%的多官能胺套裝,例如1重量%至30重量%、2重量%至25重量%、5重量%至20重量%、7重量%至20重量%、10重量%至20重量%、或12重量%至18重量%。就下限而言,膠黏劑組合物可包含大於1重量%的多官能胺套裝,例如至少2重量%、至少5重量%、至少7重量%、至少10重量%或至少12重量%。就上限而言,膠黏劑組合物可包含小於35重量%的多官能胺套裝,例如小於25重量%、小於20重量%、小於18重量%或小於17重量%。有益地,已經發現多官能胺套裝的這些量出乎意料地有助於上述性能益處。常規塗料組合物使用不同的量,例如更高量的(環狀)三胺,因此沒有表現出這些性能益處。
在一些情況下,多官能胺套裝可包含基於多官能胺套裝的總重量計30重量%至90重量%,例如35重量%至80重量%、40重量%至75重量%、45重量%至70重量%、50重量%至65重量%、或52重量%至57重量%的量的BHMT。就下限而言,多官能胺套裝可包含大於30重量%的BHMT,例如大於35重量%、大於40重量%、大於45重量%、大於50重量%、大於55重量%、大於60重量%、大於65重量%、大於70重量%、大於75重量%或大於80重量%。就上限而言,多官能胺套裝可包含小於90重量%的BHMT,例如小於85重量%、小於80重量%、小於75重量%、小於70重量%、小於65重量%、小於60重量%、小於55重量%、小於50重量%、小於45重量%或小於40重量%。
多官能胺套裝可包含基於多官能胺套裝的總重量計10重量%至70重量%範圍內,例如15重量%至65重量%、20重量%至60重量%、25重量%至55重量%、30重量%至50重量%、或35重量%至45重量%的量的增效劑。就下限而言,多官能胺套裝可包含大於10重量%的增效劑,例如大於15重量%、大於20重量%、大於25重量%、大於30重量%、大於35重量%、大於40重量%、大於45重量%、大於50重量%或大於55重量%。就上限而言,多官能胺套裝可包含小於70重量%的增效劑,例如小於65重量%、小於60重量%、小於55重量%、小於50重量%、小於45重量%、小於40重量%、小於35重量%、小於30重量%、小於25重量%、小於20重量%、小於15重量%或小於10重量%。這些範圍和界限適用於整個增效劑,也適用於各個具體化學品。
增效劑是己內醯胺、低量,例如小於15重量%的氨基己腈、HMD、己二腈、乙腈、氨基己醇或氨基頭孢烷酸或其組合,和甚至更少量的任選有機物。
商業實例包括來自Ascend Performance Materials的FlexaTram ®BHM L-500或BHM-120。 環氧樹脂
膠黏劑組合物包含環氧樹脂。在一些情況下,環氧樹脂是第一組分的一種成分。環氧樹脂是眾所周知的,並且本文所用的環氧樹脂可以差別很大。
在一些情況下,膠黏劑組合物包含基於膠黏劑組合物(包括溶劑)的總重量計40重量%至90重量%的環氧樹脂,例如45重量%至80重量%、45重量%至75重量%、50重量%至74重量%、或52重量%至73重量%。就下限而言,膠黏劑組合物可包含大於40重量%的環氧樹脂,例如大於45重量%、大於50重量%或大於52重量%。就上限而言,膠黏劑組合物可包含小於90重量%,例如小於80重量%、小於75重量%、小於74重量%或小於73重量%。
示例性環氧樹脂可包括但不限於,以下示例性化合物。在一些情況下,環氧樹脂由相應烯烴的氧化或由表氯醇與相應的多元醇、多酚或胺的反應形成。
在一些情況下,環氧樹脂包含聚環氧化物液體樹脂。這些具有通常低於25℃的玻璃化轉變溫度,這與所謂的固體樹脂形成對照,後者具有高於25℃的玻璃化轉變溫度並且可粉碎成一直到25℃都可傾倒的粉末。
在一些情況下,環氧樹脂包含芳族聚環氧化物。適用於此的是例如式(II)的液體樹脂 (II) 其中R′和R″互相獨立地各自代表氫原子或甲基,且s平均代表0至1的值。優選的是其中指數s平均代表小於0.2的值的此類式(II)的液體樹脂。
在一些情況下,式(II)的樹脂是雙酚A的二環氧甘油醚、雙酚F的二環氧甘油醚和雙酚A/F的二環氧甘油醚,其中A代表丙酮且F代表甲醛,它們充當用於生產這些雙酚的離析物(educts)。雙酚A液體樹脂因此具有甲基,雙酚F液體樹脂具有氫原子,雙酚A/F液體樹脂既有甲基又有氫原子作為式(II)中的R′和R″。在雙酚F的情況下,還可存在位置異構體,尤其是衍生自2,4′-和2,2′-羥苯基甲烷的那些。
其它合適的芳族液體樹脂是二羥基苯衍生物如間苯二酚(resorcin)、對苯二酚(hydroquinone)和鄰苯二酚(pyrocatechol)的縮水甘油化(glycidylization)產物;其它雙酚或多酚,如雙-(4-羥基-3-甲基苯基)-甲烷、2,2-雙-(4-羥基-3-甲基苯基)-丙烷(雙酚C)、雙-(3,5-二甲基-4-羥苯基)-甲烷、2,2-雙-(3,5-二甲基-4-羥苯基)-丙烷、2,2-雙-(3,5-二溴-4-羥苯基)-丙烷、2,2-雙-(4-羥基-3-叔丁基苯基)-丙烷、2,2-雙-(4-羥苯基)-丁烷(雙酚B)、3,3-雙-(4-羥苯基)-戊烷、3,4-雙-(4-羥苯基)-己烷、4,4-雙-(4-羥苯基)-庚烷、2,4-雙-(4-羥苯基)-2-甲基丁烷、2,4-雙-(3,5-二甲基-4-羥苯基)-2-甲基丁烷、1,1-雙-(4-羥苯基)-環己烷(雙酚-Z)、1,1-雙-(4-羥苯基)-3,3,5-三甲基環己烷(雙酚-TMC)、1,1-雙-(4-羥苯基)-1-苯基乙烷、1,4-雙[2-(4-羥苯基)-2-丙基]-苯)(雙酚-P)、1,3-雙-[2-(4-羥苯基)-2-丙基]-苯)(雙酚-M)、4,4'-二羥基二苯基(DOD)、4,4'-二羥基二苯甲酮、雙(2-羥基萘-1-基)-甲烷、雙(4-羥基萘-1-基)-甲烷、1,5-二羥基萘、三-(4-羥苯基)-甲烷、1,1,2,2-四-(4-羥苯基)-乙烷、雙-(4-羥苯基)-醚、雙-(4-羥苯基)碸。
在一些情況下,環氧樹脂包含在酸性條件下獲得的酚與甲醛的縮合產物,如苯酚酚醛清漆(phenol Novolaks)或甲酚酚醛清漆(cresol Novolaks),也稱為雙酚F酚醛清漆(bisphenol-F Novolaks),和芳族胺,如苯胺、甲苯胺、4-氨基酚、4,4'-亞甲基二苯基二胺(MDA)、4,4'-亞甲基二苯基二(N-甲基)胺、4,4'-[1,4-亞苯基雙(1-甲基亞乙基)]-雙苯胺(雙苯胺P)、4,4'-[1,3-亞苯基-雙-(1-甲基亞乙基)]-雙苯胺(雙苯胺M)。
在一些情況下,環氧樹脂包含脂族或脂環族聚環氧化物,如飽和或不飽和、支化或未支化、環狀或開鏈的C2-至C30-二醇,如乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、辛二醇、聚丙二醇、二羥甲基環己烷、新戊二醇或二溴新戊二醇的縮水甘油醚;三或四官能的、飽和或不飽和、支化或未支化、環狀或開鏈的多元醇,如蓖麻油、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、季戊四醇、山梨糖醇或甘油以及烷氧基化甘油或烷氧基化三羥甲基丙烷的縮水甘油醚;氫化雙酚-A、-F或-A/F液體樹脂,或氫化雙酚-A、-F或-A/F的縮水甘油化產物、醯胺或雜環氮堿的N-縮水甘油基衍生物,如氰脲酸三縮水甘油酯或異氰脲酸三縮水甘油酯,以及表氯醇與乙內醯脲的反應產物。
在一些情況下,環氧樹脂包含雙酚-A、-F或-A/F固體樹脂,其結構與已經提到的式(II)的液體樹脂類似,但具有2至12的值代替指數s,並具有高於25℃的玻璃化轉變溫度。
在一些情況下,環氧樹脂包含來自烯烴的氧化的環氧樹脂,如來自乙烯基環己烯、二環戊二烯、環己二烯、環十二碳二烯、環十二碳三烯、異戊二烯、1,5-己二烯、丁二烯、聚丁二烯或二乙烯基苯的氧化。
一種示例性商品是DER 362——來自Olin Corporation的雙酚基環氧樹脂。 流變改性劑
膠黏劑組合物包含流變改性劑。在一些情況下,流變改性劑是第二組分的一種成分。流變改性劑是眾所周知的,並且本文所用的流變改性劑可以差別很大。
在一些情況下,膠黏劑組合物包含基於膠黏劑組合物的總重量計0重量%至20重量%的流變改性劑,例如0.1重量%至20重量%、0.1重量%至15重量%、0.2重量%至10重量%、0.5重量%至5重量%、或1重量%至5重量%。就下限而言,膠黏劑組合物可包含大於0.1重量%的流變改性劑,例如大於0.2重量%、大於0.5重量%、大於0.7重量%、大於1.0重量%或大於1.5重量%。就上限而言,膠黏劑組合物可包含小於20重量%的流變改性劑,例如小於15重量%、小於10重量%、小於7重量%或小於5重量%。
已經發現這些量協同地有助於抗流掛性能(和膠黏性能)。
示例性的流變改性劑可包括但不限於,增稠劑,例如(熱解和/或氣相)二氧化矽、層狀矽酸鹽如膨潤土、蓖麻油的衍生物、氫化蓖麻油、聚醯胺、聚氨酯、脲化合物、矽酸、纖維素醚和疏水改性的聚氧乙烯。在一些情況下,流變改性劑包含二氧化矽。示例性商品包括來自Cabot Corporation的Cab-O-Sil ®溶劑
膠黏劑組合物在一些情況下可包含溶劑。在一些實施方案中,第二組分可包含溶劑。
膠黏劑組合物包含溶劑。在一些情況下,溶劑是第二組分的一種成分。由於希望減少排放,溶劑通常不以顯著量使用。
膠黏劑組合物的溶劑可以差別很大。在一些情況下,溶劑包含酚,例如壬基酚。在一些情況下,一些溶劑,例如壬基酚,也可能有助於環氧-胺反應,例如作為交聯劑/促進劑。
在一些情況下,膠黏劑組合物包含基於膠黏劑組合物的總重量計0重量%至50重量%的溶劑改性劑,例如1重量%至50重量%、3重量%至45重量%、5重量%至40重量%、7重量%至38重量%、8重量%至35重量%、或10重量%至30重量%。就下限而言,膠黏劑組合物可包含大於1重量%的溶劑,例如大於3重量%、大於5重量%、大於7重量%、大於8重量%或大於9重量%。就上限而言,膠黏劑組合物可包含小於50重量%的溶劑,例如小於45重量%、小於40重量%、小於38重量%或小於35重量%。
在一些實施方案中,不同於一些常規塗料組合物,一些上述溶劑,例如酚,作為膠黏劑組合物的成分保留。 其它可能的添加劑
在膠黏劑組合物中可包括其它添加劑。實例包括輔助劑、溶劑、稀釋劑、聚合物、填料、顏料、穩定劑、阻燃劑、殺生物劑、抗微生物/抗病毒添加劑、黏合促進劑、成膜助劑和增量劑。
示例性的稀釋劑包括反應性稀釋劑,尤其是如已經提到的具有環氧基的反應性稀釋劑、環氧化大豆油或亞麻籽油、具有乙醯乙酸酯基團的化合物,尤其是乙醯乙醯化多元醇、丁內酯、碳酸酯、醛以及異氰酸酯和具有反應性基團的有機矽。
示例性的聚合物包括聚醯胺、聚硫化物(polysulfides)、聚乙烯醇縮甲醛(PVF)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、聚氨酯(PUR)、具有羧基的聚合物、聚醯胺、丁二烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、丁二烯-苯乙烯共聚物、不飽和單體的均聚物或共聚物,尤其是選自乙烯、丙烯、丁烯、異丁烯、異戊二烯、乙酸乙烯酯和(甲基)丙烯酸烷基酯的不飽和單體的均聚物或共聚物,尤其是氯磺化聚乙烯和含氟聚合物、磺醯胺改性的三聚氰胺和純化褐煤蠟。
示例性的填料包括無機和有機填料,如研磨或沉澱碳酸鈣(任選被脂肪酸,尤其是硬脂酸鹽塗布)、重晶石、滑石、石英粉、石英砂、雲母鐵礦、白雲石、矽灰石、高嶺土、雲母(矽酸鋁鉀)、分子篩、鋁氧化物、鋁氫氧化物、氫氧化鎂、矽酸、水泥、石膏、飛灰、煙灰、石墨、金屬粉末(如鋁、銅、鐵、鋅、銀或鋼)、PVC粉末或空心球體;纖維,尤其是玻璃纖維、碳纖維、金屬纖維、陶瓷纖維或塑料纖維,如聚醯亞胺纖維或聚乙烯纖維。
示例性的顏料包括二氧化鈦和鐵氧化物。
示例性的黏合促進劑包括有機烷氧基矽烷,如氨基矽烷、巰基矽烷、環氧矽烷、乙烯基矽烷、(甲基)丙烯醯基矽烷、異氰酸根合矽烷、氨基甲酸酯基矽烷(carbamatosilanes)、烷基矽烷、S-(烷基羰基)-巰基矽烷和醛亞胺基矽烷,以及這些矽烷的低聚形式,尤其是3-環氧丙氧丙基三甲氧基矽烷、3-氨基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基-三甲氧基矽烷、N-(2-氨基乙基)-N'-[3-(三甲氧基甲矽烷基)丙基]乙二胺、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-異氰酸根合丙基三甲氧基矽烷、3-脲基丙基三甲氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷或具有乙氧基代替甲氧基的相應有機矽烷。
示例性的穩定劑包括抗氧化、熱、光和紫外線輻射的穩定劑。
示例性的阻燃劑包括氫氧化鋁(Al(OH) 3;也稱為ATH,即“三水合鋁(aluminum trihydrate)”)、氫氧化鎂(Mg(OH) 2;也稱為MDH,即“二水合鎂(magnesium dihydrate)”)、硫酸銨((NH 4) 2SO 4)、硼酸(B(OH) 3)、硼酸鋅、磷酸鋅、硼酸三聚氰胺和氰脲酸三聚氰胺;含磷化合物,如磷酸銨((NH 4) 3PO 4)、聚磷酸銨(ammonium polyphosphate)、磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、磷酸三苯酯、磷酸二苯甲苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三乙酯、磷酸三-(2-乙基己基)酯、磷酸三辛酯、單-、雙-和三-(異丙基苯基)磷酸酯、間苯二酚-雙(磷酸二苯酯)、間苯二酚-二磷酸酯低聚物、四苯基-間苯二酚二亞磷酸酯、乙二胺二磷酸酯和雙酚A-雙-(磷酸二苯酯);含鹵素的化合物,如磷酸氯烷基酯,尤其是磷酸三-(氯乙基)酯、磷酸三-(氯丙基)酯和磷酸三-(二氯異丙基)酯,多溴化二苯基醚(polybrominated diphenylether),尤其是十溴二苯基醚、多溴化二苯醚(polybrominated diphenyloxide)、磷酸三-[3-溴-2,2-雙-(溴甲基)丙基]酯、四溴-雙酚A、雙酚A的雙-(2,3-二溴丙基醚)、溴化環氧樹脂、亞乙基-雙(四溴鄰苯二甲醯亞胺)、亞乙基-雙(二溴降冰片烷二甲醯亞胺)、1,2-雙-(三溴苯氧基)乙烷、三-(2,3-二溴丙基)異氰脲酸酯、三溴酚、六溴環十二烷、雙-(六氯環戊二烯基)環辛烷和氯化石蠟;以及含鹵素的化合物和三氧化銻(Sb 2O 3)或五氧化二銻(Sb 2O 5)的組合。
示例性表面活性劑包括交聯劑、流平劑、除氣劑或消泡劑。
示例性的殺生物劑包括殺藻劑、殺真菌劑、抗微生物化合物、抗病毒化合物。
如本文所用,“大於”和“小於”界限也可能包括與其關聯的數字。換言之,“大於”和“小於”可被解釋為“大於或等於”和“小於或等於”。據設想,該措辭可能隨後在權利要求中被修改為包括“或等於”。例如,“大於4.0”可被解釋為並且隨後在權利要求中被修改為“大於或等於4.0”。
本文提到的這些成分可能被認為是任選的。在一些情況下,所公開的組合物可能明確地排除這一節中的一種或多種上述成分,例如通過權利要求的措辭。例如,權利要求的措辭可能被修改為指出所公開的組合物、方法等不使用或不包含一種或多種上述成分,例如,該組合物不包含流平劑。 製造方法
本公開還涉及一種製造膠黏劑組合物的方法。該方法包括在溶劑中溶解多官能胺套裝以形成第二組分和使第二組分與包含環氧樹脂的第一組分接觸以形成膠黏劑組合物的步驟。該方法可進一步包括將流變改性劑添加到第二組分中以使第二組分具有上文公開的黏度的步驟。 性能
在一些實施方案中,該膠黏劑組合物表現出通過ASTM D4400(本年度)測得的大於10 mm,例如大於20 mm、大於30 mm、大於40 mm、大於50 mm、大於60 mm、大於70 mm、大於80 mm、大於90 mm或大於100 mm的抗流掛性(sag resistance)。就上限而言,該膠黏劑組合物可表現出小於300 mm,例如小於250 mm、小於200 mm、小於150 mm、小於120 mm、小於100 mm、小於75 mm、小於60 mm、小於50 mm或小於40 mm的抗流掛性。該膠黏劑組合物可表現出10 mm至300 mm,例如10 mm至300 mm、15 mm至120 mm、15 mm至75 mm、或00 mm至60 mm的抗流掛性。抗流掛性可如下進行:將混合材料施加到Leneta圖紙,Form 2C上,使用抗流掛棒(sag resistance bar)刮塗材料(drawing material down),立即將圖紙垂直放置,並根據ASTM D4400進行測試。一旦材料固化,可以通過評估與剛好沒有表現出流掛的膜對應的膜厚度來評定抗流掛性。
在一些實施方案中,該膠黏劑組合物表現出通過ASTM D3359 B(本年度)測得的大於1,例如大於2、大於3或大於4的劃格黏附性分數(cross hatch adhesion score)。就範圍而言,該膠黏劑組合物表現出1至5,例如2至5、2至4、3至5、或3至4的劃格黏附性分數。劃格黏附性可以使用ASTM黏附性0-5量表進行評級,其中0 = 黏附性差,5 = 黏附性優異。
在一些實施方案中,該膠黏劑組合物具有小於85,例如小於80、小於75、小於70、小於65、小於60、小於58、小於57、小於55或小於50的氫活性當量(hydrogen active equivalent weight)。就下限而言,該膠黏劑組合物可具有大於1,例如大於5、大於10、大於15、大於20、大於25、大於30、大於35、大於40、大於45、大於48或大於50的氫活性當量。
在一些實施方案中,該膠黏劑組合物表現出大於10分鐘,例如大於12分鐘、大於15分鐘、大於20分鐘或大於25分鐘的凝膠時間(gel time)。就上限而言,該膠黏劑組合物表現出小於100分鐘,例如小於75分鐘、小於50分鐘、小於35分鐘、小於30分鐘、小於20分鐘或小於15分鐘的凝膠時間。在一些情況下,凝膠時間可通過混合120克樣品、將樣品置於Gardco凝膠計時器中並相對於臨混合前的時刻測量膠凝時間來測定。
在一些實施方案中,該膠黏劑組合物在固化時表現出大於1,例如大於2、大於3、大於4、大於5、大於6、大於7、大於8、大於9或大於10的黃化指數(yellowing index)。在一些情況下,該膠黏劑組合物在固化時表現出小於9,例如小於8、小於7、小於6、小於5、小於4、小於3、小於2、小於1或小於0.5的黃化指數。黃化指數可通過ASTM Method E313(本年度)測量。也考慮了其它顏色指標,並且在一些實施方案中,這些可用於區分所公開的膠黏劑的較深顏色。這對顏色品質不太重要的膠黏劑是有益的。這帶來生產和經濟效益,例如減少進行純化以調節顏色的需要。
在一些實施方案中,該膠黏劑組合物具有100 cps至2000 cps,例如200 cps至1800 cps、400 cps至1600 cps、600 cps至1400 cps、700 cps至1300 cps、800 cps至1200 cps、900 cps至1100 cps、或900 cps至1000 cps的黏度。就下限而言,該膠黏劑組合物可具有大於100 cps,例如大於200 cps、大於400 cps、大於600 cps、大於700 cps、大於800 cps或大於900 cps的黏度。就上限而言,該膠黏劑組合物可具有小於2000 cps,例如小於1800 cps、小於1600 cps、小於1400 cps、小於1300 cps、小於1200 cps、小於1100 cps或小於1000 cps的黏度。黏度(通常以厘泊計)可以例如在混合這兩個組分後立即使用Brookfield,RV,型號DV3T測量,用心軸2在速度20下測試。
在一些實施方案中,該膠黏劑組合物表現出通過ASTM D4366(本年度)測得的Koenig硬度。Koenig硬度可通過使用#60繞線棒在預清潔的3” x 6”鋁板上例如以6密耳的濕膜厚度施加膠黏劑組合物的膜來測量。Koenig硬度可在固化1天、2天、4天和14天后使用BYK擺撞硬度試驗機(BYK Pendulum Hardness Tester),型號5856測量。在一些情況下,該膠黏劑組合物表現出大於2,例如大於3、大於3.5、大於5、大於7、大於10、大於12、大於15、大於17或大於18的Koenig硬度(1天)。在一些情況下,該膠黏劑組合物表現出大於2,例如大於3、大於3.5、大於5、大於7、大於10、大於12、大於15、大於17、大於20、大於22、大於25或大於26的Koenig硬度(2天)。在一些情況下,該膠黏劑組合物表現出大於10,例如大於15、大於18、大於20、大於22、大於25、大於27、大於30、大於32、大於35、大於37、大於40或大於41的Koenig硬度(4天)。在一些情況下,該膠黏劑組合物表現出大於30,例如大於35、大於40、大於42、大於45、大於47、大於50、大於55、大於60、大於62、大於65、大於67或大於69的Koenig硬度(4天)。
在一些實施方案中,該膠黏劑組合物表現出良好的抗發白性(blush resistance),例如高光澤度、無殘留黏性(no residual tack)和/或優異的防水斑性(water spot resistance)的組合。通常,具有高光澤度、無殘留黏性和優異的防水斑性的塗料被認為具有良好的抗發白性(blush resistance)。
在一些實施方案中,可以通過混合這些組分並例如使用5 mil bird bar塗施器在Form 2C Leneta卡片上進行刮塗(drawdown)來測定黏著性(tackiness)。允許施加的塗層在室溫下固化。膜的黏著性如下使用1-5量表進行評級: 1. 非常黏,大量膜滲出 2. 發黏,有一些膜滲出 3. 發黏,沒有膜滲出 4. 輕微黏,無滲出 5. 不黏,無滲出
在一些情況下,該膠黏劑組合物表現出大於1,例如大於1.5、大於2、大於2.5、大於3、大於3.5、大於4、大於4.5或大於4.9的黏著性。
在一些實施方案中,該膠黏劑組合物表現出防水斑性(water spot testing)。如下進行水斑測試:將1滴水置於膜上1小時,然後擦拭並立即評定塗層的外觀變化。使用1 – 5評級量表,其中5是指無變化,1代表明顯外觀變化。在一些情況下,該膠黏劑組合物表現出小於5,例如小於4.5、小於4、小於3.5、小於3、小於2.5、小於2、小於1.5或小於1的防水斑性。在一些情況下,該膠黏劑組合物表現出大於1,例如大於1.5、大於2、大於2.5、大於3、大於3.5、大於4、大於4.5或大於4.9的防水斑性。
在一些實施方案中,該膠黏劑組合物表現出光澤度。可以通過製備(和固化)膜、然後在60°下測量來測定光澤度。可以使用BYK micro-TRI-光澤度計,型號4446進行光澤度測量。在一些情況下,該膠黏劑組合物表現出大於20,例如大於25、大於30、大於31、大於35、大於40、大於50、大於60、大於65、大於70、大於75、大於77、大於80或大於82的光澤度。 實施例
使用表1中所示的組合物製備雙組分膠黏劑組合物(實施例1 – 5)。多官能胺套裝是來自Ascend Performance Materials的FlexaTram ®BHM L-500或BHM-120。多官能胺套裝包含BHM和增效劑。增效劑是己內醯胺、低量,例如小於15重量%的氨基己腈、HMD、己二腈、乙腈、氨基己醇或氨基頭孢烷酸或其組合,和甚至更少量的任選有機物。環氧樹脂是來自Olin的D.E.R. 331;D.E.R. 362;和/或D.E.R. 731。溶劑是壬基酚。添加劑(流變改性劑)是來自Cabot Corporation的Cab-O-Sil。
對於實施例1 – 3,測量第一組分(環氧組分)並擱置在一邊。通過預熱多官能胺套裝、將加熱的胺添加到溶劑(壬基酚)中並中速混合直至均勻來製備第二組分(胺組分)。將該混合物冷卻。然後加入添加劑,例如流變改性劑並分散以獲得第二組分,其是光滑凝膠。然後手動混合第一和第二組分以得到膠黏劑組合物。
實施例4和5以類似方式製備,不同的是通過將多官能胺套裝和溶劑共混並中速混合直至均勻來製備第二組分。
表1: 實施例組合物
第一組分 第二組分
成分 環氧樹脂 多官能胺套裝(BHM + 增效劑) 溶劑 添加劑
Ex. 1 54  (362) 17   (B-120) 26 2 (RM)
Ex. 2 54  (362) 17   (B-120) 26 3
Ex. 3 54  (362) 17   (B-120) 25 4
Ex. 4 54  (331/731) 13   (L-500) 30 3
Ex. 5 69  (331/731) 17   (L-500) 10 3
一些樣品使用本文公開的試驗方法測試AHEW、抗流掛性、黏附性、凝膠時間和黏度。結果顯示在表2a中。
表2a: 試驗結果
成分 AHEW 抗流掛性,mils 黏附性 凝膠時間 溶劑: 胺 黏度cps
Ex. 1 57.4 20 26 1.5
Ex. 2 57.4 60+ 5B* 17 1.5
Ex. 3 57.4 60+ 5B** 25 1.5
Ex. 4 49 < 60 17 2.25 942
Ex. 5 49 < 60 19 0.6 942
*對多種基底實現5B劃格分數: 混凝土磚、木材、噴砂鋼、釉面瓷磚(背面)、聚苯乙烯屋面板和刨花板。 **對多種基底實現5B劃格分數: 混凝土磚、木材、噴砂鋼(實施例5的分數為4B)、釉面瓷磚(背面)、聚苯乙烯屋面板和刨花板。
一些樣品使用本文公開的試驗方法測試黏著性、防水斑性和60°光澤度。結果顯示在表2b中。
表2b: 試驗結果(ctd.)
成分 黏著性 防水斑性 光澤度,60° 硬度,1天 硬度,2天 硬度,4天 硬度,14天
Ex. 4 5 5 84 18.9 27.0 41.5 47.2
Ex. 5 2 3 32 4.0 5.5 27.3 69.5
實施方案
設想了下列實施方案。設想了特徵和實施方案的所有組合。
實施方案1: 一種膠黏劑組合物,其包含:第一組分,其包含環氧樹脂;和第二組分,其包含多官能胺套裝,所述多官能胺套裝包含雙(六亞甲基)三胺和增效劑;其中胺濃度比環氧樹脂濃度小至少10%,並且其中所述膠黏劑組合物表現出10 mm至300 mm或大於40 mm的抗流掛性。
實施方案2: 實施方案1的實施方案,其中所述增效劑包含乙腈、己內醯胺、氨基己醇、或氨基頭孢烷酸、或其組合。
實施方案3: 實施方案1或2的實施方案,其中所述膠黏劑組合物包含基於總胺含量計小於75%的環胺。
實施方案4: 實施方案1-3任一項的實施方案,其中溶劑與雙(六亞甲基)三胺的重量比為0.1至4.0。
實施方案5: 實施方案1-4任一項的實施方案,其中第一組分與第二組分的體積比為0.2至5。
實施方案6: 實施方案1-5任一項的實施方案,其中所述膠黏劑組合物當混合時具有小於1500 cps的黏度。
實施方案7: 實施方案1-6任一項的實施方案,其中所述組合物進一步包含溶劑和/或流變改性劑。
實施方案8: 實施方案1-7任一項的實施方案,其中所述膠黏劑組合物包含基於膠黏劑組合物的總重量計40重量%至90重量%的環氧樹脂。
實施方案9: 實施方案1-8任一項的實施方案,其中所述膠黏劑組合物包含基於膠黏劑組合物的總重量計1重量%至35重量%的雙(六亞甲基)三胺。
實施方案10: 實施方案1-9任一項的實施方案,其中所述膠黏劑組合物包含基於膠黏劑組合物的總重量計1重量%至50重量%的溶劑,優選酚。
實施方案11: 實施方案1-10任一項的實施方案,其中所述酚包含壬基酚。
實施方案12: 實施方案1-11任一項的實施方案,其中所述膠黏劑組合物包含基於膠黏劑組合物的總重量計0.1重量%至20重量%的流變改性劑,優選二氧化矽。
實施方案13: 實施方案1-12任一項的實施方案,其中第二組分不是固體。
實施方案14: 實施方案1-13任一項的實施方案,其中所述膠黏劑組合物具有小於65的氫活性當量。
實施方案15: 實施方案1-14任一項的實施方案,其中所述膠黏劑組合物表現出通過ASTM D3359方法B測得的至少2B的劃格黏附性分數。
實施方案16: 實施方案1-15任一項的實施方案,其中所述膠黏劑組合物表現出大於10分鐘的凝膠時間。
實施方案17: 實施方案1-16任一項的實施方案,其中所述膠黏劑組合物在固化時表現出大於1的黃化指數。
實施方案18: 一種製造膠黏劑組合物的方法,其包括在溶劑中溶解包含雙(六亞甲基)三胺和增效劑的多官能胺套裝以形成第二組分;使第二組分與包含環氧樹脂的第一組分接觸以形成膠黏劑組合物。
實施方案19: 實施方案18的實施方案,其進一步包括將流變改性劑添加到第二組分中,以使第二組分具有小於1500 cps的黏度。
實施方案20: 實施方案18或19的實施方案,其中所述膠黏劑組合物具有小於1500 cps的布魯克菲爾德黏度。
儘管已經詳細描述了本發明,但本領域技術人員基於上文的論述、本領域中的相關知識和上文聯繫“背景”和“詳述”論述的參考文獻(其公開內容全部經此引用併入本文)容易看出在本發明的精神和範圍內的修改。此外,應該理解的是,本發明的方面和各種實施方案的部分和在下文和/或所附權利要求書中列舉的各種特徵可以整體或部分組合或互換。在各種實施方案的上述描述中,如本領域技術人員認識到,涉及另一實施方案的那些實施方案可以適當地與其它實施方案組合。此外,本領域普通技術人員會認識到,上文的描述僅作為實例並且無意限制本發明。
無。

Claims (15)

  1. 一種膠黏劑組合物,其包含: 第一組分,其包含環氧樹脂;和 第二組分,其包含多官能胺套裝,所述多官能胺套裝包含雙(六亞甲基)三胺和任選的增效劑;和 任選包含的溶劑和/或流變改性劑; 其中胺濃度比環氧樹脂濃度小至少10%,和 其中所述膠黏劑組合物表現出10 mm至300 mm的抗流掛性。
  2. 如請求項1所述的組合物,其中所述增效劑包含乙腈、己內醯胺、氨基己醇、或氨基頭孢烷酸、或其組合。在一些情況下,所述增效劑包含六亞甲基二胺、氨基己腈、或己二腈、或其組合。
  3. 如請求項1所述的組合物,其中所述膠黏劑組合物包含基於總胺含量計小於75%的環胺。
  4. 如請求項1所述的組合物,其中溶劑與雙(六亞甲基)三胺的重量比為0.1至4.0和/或第一組分與第二組分的體積比為0.2至5。
  5. 如請求項1所述的組合物,其中所述膠黏劑組合物當混合時具有小於1500 cps的布魯克菲爾德黏度。
  6. 如請求項1所述的組合物,其中所述膠黏劑組合物包含基於膠黏劑組合物的總重量計40重量%至90重量%的環氧樹脂。
  7. 如請求項1所述的組合物,其中所述膠黏劑組合物包含基於膠黏劑組合物的總重量計1重量%至35重量%的雙(六亞甲基)三胺。
  8. 如請求項1所述的組合物,其中所述膠黏劑組合物包含基於膠黏劑組合物的總重量計1重量%至50重量%的溶劑,優選酚,更優選壬基酚。
  9. 如請求項1所述的組合物,其中所述膠黏劑組合物包含基於膠黏劑組合物的總重量計0.1重量%至20重量%的流變改性劑,優選二氧化矽。
  10. 如請求項1所述的組合物,其中第二組分不是固體。
  11. 如請求項1所述的組合物,其中所述膠黏劑組合物具有小於65的氫活性當量和/或其中所述膠黏劑組合物表現出通過ASTM D3359方法B測得的至少2B的劃格黏附性分數。
  12. 如請求項1所述的組合物,其中所述膠黏劑組合物表現出大於10分鐘的凝膠時間和/或其中所述膠黏劑組合物在固化時表現出大於1的黃化指數。
  13. 一種製造膠黏劑組合物的方法,其包括: 在溶劑中溶解包含雙(六亞甲基)三胺和增效劑的多官能胺套裝以形成第二組分; 使第二組分與包含環氧樹脂的第一組分接觸以形成膠黏劑組合物。
  14. 如請求項13所述的方法,其進一步包括將流變改性劑添加到第二組分中,以使第二組分具有小於1500 cps的黏度。
  15. 如請求項13所述的方法,其中所述膠黏劑組合物具有小於1500 cps的黏度。
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