TW202409236A - 雙組分型(2k)可固化黏著劑組合物 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種可固化及可脫黏雙組分型(2K)黏著劑組合物,該組合物包含:i)第一組分,其包含(甲基)丙烯酸酯單體;可共聚合酸;及電解質;以及ii)第二組分,其包含:用於該第一組分之該等單體的第一固化劑;用於該第一組分之該等單體的第二固化劑;蠟;及增溶劑,其中該雙組分型(2K)黏著劑組合物進一步包含增韌劑、去氧劑及流變控制劑,且此外其中該雙組分型(2K)黏著劑組合物之特徵在於該電解質包含至少一種根據式(I)或式(II)之鹽或由其組成:
或,
Description
本發明係關於一種黏著劑組合物,其可自所塗覆之特定基板脫黏。更特定言之,本發明係關於一種雙組分型(2K)可固化及可脫黏之黏著劑組合物,其在電子組件之黏結中具有特定效用。
黏著劑黏結及聚合塗層通常用於所製造商品之組裝及表面處理。其替代諸如螺釘、螺栓及鉚釘之機械緊固件來使用,以提供機械加工成本低及製造方法可調適性強的黏結。黏著劑黏結均勻地分配應力,降低疲乏可能性並密封接頭,從而隔絕腐蝕性物種。
儘管黏著劑黏結因此提供優於機械緊固件之許多優點,但在實際應用中需要拆解黏結的物體時,往往會變得很困難。通常排除經由機械方法,諸如藉由噴砂或藉由鋼絲刷來移除黏著劑,部分原因係黏著劑安置於基板之間且因此無法接近或難以在不破壞基板表面之情況下磨損。經由化學物質之應用及/或高溫進行之拆解(諸如美國專利第4,171,240號(Wong)、美國專利第4,729,797號(Linde等人)及US 20140287299 A1 (Krogdahl)中所揭示)可能有效,但執行起來可能耗時且複雜:此外,所需之侵蝕性化學物質及/或惡劣條件可能損壞經分離之基板,使其不適用於後續應用。
作為例示性情況,顯然需要移除、置換及/或回收電子器件(諸如個人電腦、膝上型電腦及平板電腦)之組件,該等組件已使用黏著劑附接於器件內。然而,此類黏著劑通常較堅固,因為其經設計以在掉落或衝擊事件期間及在廣泛範圍之操作溫度及其他環境條件下維持黏著力。若不注意,則在經由機械方法、化學物質之應用或高溫來移除組件時,可因此損壞或毀壞經黏著劑黏結之器件組件。
注意到此等問題,某些作者已設法開發可脫黏之黏著劑組合物,其中將電流通過固化組合物用於破壞黏著劑與基板之界面處的黏結。
美國專利第7,465,492號(Gilbert)描述一種可脫黏組合物,其包含:基質官能基,該基質官能基包含選自由丙烯酸聚合物、甲基丙烯酸聚合物及其組合組成之群的單體;自由基引發劑;及電解質,其中電解質向該組合物提供充足之離子導電性,以在形成於組合物與導電表面之間的鍵處支援法拉第反應(faradaic reaction),且因此允許組合物自表面脫黏。
US 2007/0269659(Gilbert)描述一種在兩個界面處可脫黏之黏著劑組合物,該組合物:(i)包含聚合物及電解質;(ii)促進兩個表面之接合;及(iii)回應於跨越兩個表面所施加之電壓,以便形成陽極界面及陰極界面,自陽極表面及陰極表面兩者脫黏。
US 2008/0196828(Gilbert)描述一種熱熔黏著劑組合物,其包含:熱塑性組分;及電解質,其中電解質向組合物提供充足之離子導電性,以使得能夠在形成於組合物與導電表面之間的鍵處進行法拉第反應,且以允許組合物自表面脫黏。
WO2017/133864 (Henkel AG及Co. KGaA)描述一種用於以可反向方式黏結第一基板與第二基板之方法,其中至少第一基板為非導電基板,該方法包含:a)用導電墨水塗佈非導電基板之表面;b)向第一基板及/或第二基板之經導電墨水塗佈之表面塗覆可電脫黏熱熔黏著劑組合物;c)使第一基板與第二基板接觸,從而使可電脫黏熱熔黏著劑組合物插入於兩個基板之間;d)允許在兩個基板之間形成黏著劑黏結以提供經黏結之基板;及e)向經黏結之基板施加電壓,從而實質上減弱在可電脫黏熱熔黏著劑組合物與基板表面之間的至少一個界面之黏著力。
EP 3835381 A1 (Henkel AG及Co. KGaA)描述一種可固化及可脫黏雙組分型(2K)黏著劑組合物,該組合物包含:i)第一組分,其包含:(甲基)丙烯酸酯單體;可共聚合酸;及電解質;及ii)第二組分,其包含:用於該第一組分之單體的第一固化劑;用於該第一組分之單體的第二固化劑;及增溶劑。
此項技術中仍需要提供一種黏著劑組合物,其可便利地塗覆至待黏結之基板表面,其在固化後可在含有該等基板之複合結構內提供有效黏結,但其可藉由在固化黏著劑上便利地施加電位而有效地自該等基板脫黏。特定言之,本發明人已認識到,此項技術中需要開發可脫黏之黏著劑,該黏著劑可在此等基板暴露於高濕度及高溫條件時塗覆至待黏結之基板表面而不破壞複合結構內之黏結。此類可脫黏之黏著劑將尤其在電子器件中具有有利效用。
根據本發明之一第一態樣,提供一種可固化及可脫黏之雙組分型(2K)黏著劑組合物,該組合物包含:
第一組分(A),其包含:
(甲基)丙烯酸酯單體;
可共聚合酸;及,
電解質;及,
第二組分(B),其包含:
用於該第一組分之單體的第一固化劑;
用於該第一組分之單體的第二固化劑;
蠟;及,
增溶劑,
其中該雙組分型(2K)黏著劑組合物進一步包含:
增韌劑;
去氧劑;及,
流變控制劑;
此外其中該雙組分型(2K)黏著劑組合物之特徵在於該電解質包含至少一種根據式(I)或式(II)之鹽或由其組成:
其中: R
1、R
2、R
3、R
4及R
5係獨立地選自氫、C
1-C
18烷基、C
3-C
18環烷基、C
6-C
18芳基、C
7-C
24芳烷基、C
2-C
20烯基、-C(O)R
q、-C(O)OH、-CN或-NO
2;且R
q為C
1-C
6烷基;及,
X
-為選自由以下組成之群的相對陰離子:
其中式R
a及R
b係獨立地選自氫、C
1-C
12烷基、C
5-C
12環烷基、C
5-C
12雜環烷基、C
6-C
18芳基或C
5-C
18雜芳基。
增韌劑、去氧劑及流變控制劑可包括於組合物之組分中之一者或兩者中。然而,較佳地,包含反應性單體之組合物之第一組分亦包含該增韌劑、去氧劑及流變控制劑。
在本發明之重要實施例中,雙組分-組分型黏著劑組合物包含:
第一組分(A),按該第一組分之重量計,其包含:
20至80 wt%,較佳30至60 wt%之該(甲基)丙烯酸酯單體;
0.5至20 wt%,較佳5至15 wt%之該可共聚合酸;及,
0.5至20 wt%,較佳5至15 wt%之該電解質;及,
第二組分(B),按該第二組分之重量計,其包含:
5至40 wt%,較佳10至40 wt%之該第一固化劑;
0.01至2 wt%,較佳0.01至1 wt%之該第二固化劑;
5至30 wt%,較佳5至20 wt%之該蠟;及,
20至60 wt%,較佳30至60 wt%之該增溶劑,
其中按組合物之總重量計,該組合物進一步包含:
5至40 wt%、較佳10至40 wt%之該增韌劑;
0.1至5 wt%,較佳0.1至2 wt%之該去氧劑;及,
1至20 wt%之該流變控制劑。
第一(A)及第二(B)組分習知地以20:1至1:1,例如15:1至5:1或12:1至8:1之A:B之重量比組合。組合物之尤其較佳實施例具有10:1之組分A:組分B之重量比。
據顯示,根據此等定義之組合物在高溫及高濕條件下提供極佳黏結穩定性,以下實例記錄尤其在95%之相對濕度(RH)及65℃下之穩定性。此外,當已使用固化黏著劑組合物形成複合結構時,此等結構已藉由在黏著劑黏結上施加電位差而便利地脫黏。
在黏著劑組合物之第一組分中,該可共聚合酸較佳係選自由以下組成之群:甲基丙烯酸、丙烯酸、伊康酸(itaconic acid)、順丁烯二酸、烏頭酸(aconitic acid)、丁烯酸、反丁烯二酸及其混合物:注意尤其較佳為甲基丙烯酸。
獨立於或附加於對較佳之該第一組分之可共聚合酸的此陳述,該電解質較佳係選自由以下組成之群:1-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;1-乙基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;1-丙基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;1-丁基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;1-丁基-2,3-二甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;1-己基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;1-辛基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;1-甲基-3-辛基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;1-癸基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;1-十二烷基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;四乙基鏻雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;四丁基鏻雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;十三烷基(十四烷基)鏻雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;及其混合物。可提及尤其較佳使用1-丁基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺及1-十二烷基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺中之至少一者。
在黏著劑組合物之第二組分中,較佳地,該第一固化劑為較佳選自由以下組成之群的過氧化物固化劑:過氧化三級丁基、過苯甲酸三級丁酯、氫過氧化異丙苯、過氧苯甲酸三級丁酯、過氧化二乙醯、過氧化苯甲醯、過乙酸三級丁酯、過氧化月桂基及其混合物:尤其較佳使用過氧化苯甲醯。
獨立於或附加於對較佳之第一固化劑的此陳述,該第二固化劑較佳由至少一種化合物組成,該至少一種化合物為選自由Fe、Co、V、Mn及Cu組成之群之過渡金屬的鹽或錯合物。更佳地,第二固化劑包含至少一種基於鐵之化合物或由其組成,該至少一種基於鐵之化合物係選自由二茂鐵、乙醯丙酮鐵(II)及六(氰基-C)高鐵酸鐵(3+)銨(4-)組成之群。
獨立於或附加於對較佳之第一及第二固化劑的陳述,較佳地,黏著劑組合物之第二組分之增溶劑為聚乙二醇或選自由以下組成之群的環氧樹脂:環脂族環氧化物、環氧酚醛清漆(novolac)樹脂、雙酚-A-環氧樹脂、雙酚-F-環氧樹脂、基於雙酚-A表氯醇之環氧樹脂、烷基環氧化物、檸檬烯二氧化物、聚環氧化物及其混合物:注意尤其較佳為包含雙酚-A環氧樹脂或由其組成之增溶劑。
根據本發明之一第二態樣,提供一種經黏結之結構,該結構包含:
第一材料層,其具有導電表面;及,
第二材料層,其具有導電表面,
其中如上文及隨附申請專利範圍中所定義之經固化可脫黏雙組分型(2K)黏著劑組合物係安置於該第一材料層與該第二材料層之間。
根據本發明之一第三態樣,提供一種使如上文及隨附申請專利範圍中所定義之該經黏結之結構脫黏的方法,該方法包含以下步驟:
i)在兩個表面上施加電壓以形成陽極界面及陰極界面;及,
ii)使表面脫黏。
此方法之步驟i)較佳係藉由以下中之至少一者表徵:
a) 0.5至100 V之施加電壓;及,
b)施加電壓持續1秒至60分鐘之持續時間。
定義
除非本文另外明確規定,否則如本文中所使用,單數形式「一(a)」、「一(an)」及「該(the)」包括複數個參考物。
如本文中所使用,術語「
包含 ( comprising )」、「
包含 ( comprises )」及「
包含 ( comprised of )」與「
包括 ( including )」、「
包括 ( includes )」、「
含有 ( containing )」或「
含有 ( contains )」同義,且為包含性或開放式的且不排除額外之未列舉之成員、要素或方法步驟。
如本文中所使用,術語「
由 …… 組成 ( consisting of )」排除未指定之任何要素、成分、成員或方法步驟。
當以範圍、較佳範圍、上限值、下限值或較佳上限及下限值之形式表示量、濃度、尺寸及其他參數時,應理解在不考慮所獲得之範圍是否在上下文中清楚地提及之情況下,特定地揭示可藉由組合任何上限值或較佳值與任何下限值或較佳值而獲得之任何範圍。
此外,根據標準理解,表示為「
0 至 x」之重量範圍尤其包括0 wt%:由該範圍定義之成分可不存在於組合物中或可以至多x wt%之量存在於組合物中。
在本文中頻繁使用字組「
較佳的 ( preferred )」、「
較佳地 ( preferably )」、「
合乎需要地 ( desirably )」及「
尤其 ( particularly )」以指在某些情況下可提供特定益處的本發明之實施例。然而,一或多個較佳(preferable/preferred)、合乎需要或特定實施例之敍述並不暗示其他實施例不適用且並不意欲自本發明之範疇排除此等其他實施例。
如本申請案中通篇所使用,字組「
可」係在准許之意義上(亦即意謂有可能)而非在強制之意義上使用。
如本文中所使用,室溫為23℃加或減2℃。如本文中所使用,「
環境條件」意謂組合物所處之環境,或塗層或該塗層之基板所處之環境的溫度及壓力。
在本發明之上下文中,「
雙組分型 ( 2K ) 組合物」應理解為其中第一組分(A)及第二組分(B)由於其(高)反應性而必須儲存於獨立容器中之組合物。兩個組分僅在塗覆之前不久混合,且隨後通常在無額外活化之情況下,在黏結形成之情況下反應且由此形成聚合物網路。在本文中,可應用較高溫度以便促進交聯反應。
如本文中所使用,術語「
可脫黏」意謂在黏著劑固化之後,在施加5 V至75 V之電位持續1秒至60分鐘之持續時間後,黏結強度可減弱至少50%。固化黏著劑係塗覆於藉由該黏著劑黏結之兩個基板之間,從而使得電流流經黏著劑黏結線。黏結強度係藉由在室溫下進行之拉伸搭接剪切(Tensile Lap Shear;TLS)測試且基於EN 1465:2009 (德國版)
Based on Adhesives - Determination of tensile lap - shear strength of bonded assemblies來量測。
如本文中所使用,術語「
單體」係指可經歷聚合反應以向聚合物之化學結構提供結構單元之物質。如本文中所使用,術語「
單官能」係指具有一個可聚合部分。如本文中所使用,術語「
多官能」係指具有超過一個可聚合部分。
如本文中所使用,如化學表示法中所常用,術語「
當量 ( eq .)」係指反應中存在之反應性基團的相對數目。
術語「
電解質」在本文中根據其在此項技術中之標準含義用作含有游離離子之物質,該游離離子可藉由帶電載體物種之位移傳導電力。該術語意欲涵蓋熔融電解質、液體電解質、半固體電解質及固體電解質,其中其電解質結構之陽離子或陰離子組分中之至少一者基本上無位移,因此充當電荷載體。
本發明之可固化黏著劑組合物及自其獲得之固化黏著劑具有「
電解質官能基」,因為黏著材料准許離子(陰離子、陽離子或兩者)之傳導。電解質官能基應理解為衍生自組合物及固化黏著劑使至少一種極性之離子溶劑化之能力。
如本文中所使用,「
( 甲基 ) 丙烯基」係指「
丙烯基」及/或「
甲基丙烯基」之簡寫術語。因此,術語「
( 甲基 ) 丙烯醯胺」統一指丙烯醯胺及甲基丙烯醯胺。
如本文中所使用,「
C
1 - C
n 烷基」係指含有1至n個碳原子之單價基團,亦即烷烴之基團,且包括直鏈及分支鏈有機基團。因此,「
C
1 - C
18 烷基」係指含有1至18個碳原子之單價基團,亦即烷烴之基團,且包括直鏈及分支鏈有機基團。一般而言,應注意較佳為含有1至12個碳原子之烷基(C
1-C
12烷基),例如含有1至8個碳原子之烷基(C
1-C
8烷基)。烷基之實例包括(但不限於):甲基;乙基;丙基;異丙基;正丁基;異丁基;二級丁基;三級丁基;正戊基;正己基;正庚基;及2-乙基己基。在本發明中,此類烷基可不經取代或可經一或多個鹵素取代。在適用於給定部分(R)之情況下,將在本說明書中指出烷基內的一或多個非鹵素取代基之容限。
如本文中所使用,術語「
C
1 - C
18 羥烷基」係指具有1至18個碳原子之HO-(烷基)基團,其中取代基之連接點係經由氧原子且烷基係如上文所定義。
「
烷氧基」係指由-OA表示之單價基團,其中A為烷基:其非限制性實例為甲氧基、乙氧基及異丙氧基。如本文中所使用,術語「
C
1 - C
18 烷氧基烷基」係指具有如上文所定義之烷氧基取代基之烷基,且其中部分(
烷基 - O - 烷基)總共包含1至18個碳原子:此類基團包括甲氧基甲基(—CH
2OCH
3)、2-甲氧基乙基(—CH
2CH
2OCH
3)及2-乙氧基乙基。類似地,如本文中所使用,術語「
C
7 - C
18 烷氧基芳基」係指具有如上文所定義之烷氧基取代基之芳基,且其中部分(
芳基 - O - 烷基)具有總共7至18個碳原子。
如本文中所使用,術語「
C
2 - C
4 伸烷基」定義為具有2至4個碳原子之飽和二價烴基。
術語「
C
3 - C
18 環烷基」應理解為意謂具有3至18個碳原子之飽和、單環或多環烴基。在本發明中,此類環烷基可不經取代或可經一或多個鹵素取代。在適用於給定部分(R)之情況下,將在本說明書中指出環烷基內的一或多個非鹵素取代基之容限。環烷基之實例包括:環丙基;環丁基;環戊基;環己基;環庚基;環辛基;金剛烷(adamantane);及降𦯉烷(norbornane)。
如本文中所使用,單獨或作為較大部分之部分(如在「
芳烷基」中)使用之「
C
6 - C
18 芳基」係指單環、雙環及三環環系統,其中單環環系統為芳族,或雙環或三環環系統中之環中之至少一者為芳族。雙環及三環環系統包括苯并稠合之2員至3員碳環。在本發明中,此類芳基可不經取代或可經一或多個鹵素取代。在適用於給定部分(R)之情況下,將在本說明書中指出芳基內的一或多個非鹵素取代基之容限。例示性芳基包括:苯基;(C
1-C
4)烷基苯基,諸如甲苯基及乙基苯基;茚基;萘基、四氫萘基、四氫茚基;四氫蒽基;及蒽基。且可注意較佳為苯基。
如本文中所使用,「
C
2 - C
20 烯基」係指具有2至20個碳原子及至少一個烯系不飽和單元之烴基。烯基可為直鏈、分支鏈或環狀的且可視情況經一或多個鹵素取代。在適用於給定部分(R)之情況下,將在本說明書中指出烯基內的一或多個非鹵素取代基之容限。如一般熟習此項技術者所理解,術語「
烯基」亦涵蓋具有「
順式」及「
反式」組態或替代地,「
E」及「
Z」組態之基團。然而,一般而言,應注意較佳為含有2至10個(C
2 - 10)或2至8個(C
2 - 8)碳原子之未經取代之烯基。該等C
2-C
12烯基之實例包括(但不限於):—CH═CH
2;—CH═CHCH
3;—CH
2CH═CH
2;—C(═CH
2)(CH
3);—CH═CHCH
2CH
3;—CH
2CH═CHCH
3;—CH
2CH
2CH═CH
2;—CH═C(CH
3)
2;—CH
2C(═CH
2)(CH
3);—C(═CH
2)CH
2CH
3;—C(CH
3)═CHCH
3;—C(CH
3)CH═CH
2;—CH═CHCH
2CH
2CH
3;—CH
2CH═CHCH
2CH
3;—CH
2CH
2CH═CHCH
3;—CH
2CH
2CH
2CH═CH
2;—C(═CH
2)CH
2CH
2CH
3;—C(CH
3)═CHCH
2CH
3;—CH(CH
3)CH═CHCH;—CH(CH
3)CH
2CH═CH
2;—CH
2CH═C(CH
3)
2;1-環戊-1-烯基;1-環戊-2-烯基;1-環戊-3-烯基;1-環己-1-烯基;1-環己-2-烯基;及1-環己基-3-烯基。
如本文中所使用,「
烷芳基」係指經烷基取代之芳基,兩個基團均如上文所定義。此外,如本文中所使用,「
芳烷基」意謂經如上文所定義之芳基取代之烷基。
如本文中所使用,術語「
雜」係指含有一或多個諸如N、O、Si及S之雜原子的基團或部分。因此,舉例而言,「
雜環」係指具有例如N、O、Si或S作為環結構之部分的環狀基團。「
雜烷基」、「
雜環烷基」及「
雜芳基」部分為如上文所定義之分別含有N、O、Si或S作為其結構之部分的烷基、環烷基及芳基。
如本文中所使用,術語「
當量 ( equivalent weight )」係指分子量除以所關注之官能基之數目。因此,「
環氧當量 ( epoxy equivalent weight )」(EEW)意謂以公克計含有一當量環氧基之樹脂的重量。
如本文中所使用,術語「
環氧化物」表示特徵在於存在至少一個環醚基團之化合物,即其中醚氧原子係連接至兩個相鄰碳原子,由此形成環狀結構之化合物。該術語意欲涵蓋單環氧化物化合物、聚環氧化物化合物(具有兩個或更多個環氧化物基團)及經環氧化物封端之預聚合物。術語「
單環氧化物化合物」意謂表示具有一個環氧基之環氧化物化合物。術語「
聚環氧化物化合物」意謂表示具有至少兩個環氧基之環氧化物化合物。術語「
二環氧化物化合物」意謂表示具有兩個環氧基之環氧化物化合物。
環氧化物可未經取代,但亦可為經惰性取代的。例示性惰性取代基包括氯、溴、氟及苯基。
本說明書中所提及之分子量可使用聚苯乙烯校準標準,藉由凝膠滲透層析(GPC)來量測,諸如根據ASTM 3536來進行。
如本文中所使用,本文中關於蠟所使用之術語軟化點(℃)為環球(Ring & Ball)軟化點,除非另外指示,否則該軟化點係根據ASTM E28來量測。
除非另外規定,否則使用安東帕黏度計(Anton Paar Viscometer)型號MCR 301,在25℃及50%相對濕度(RH)之標準條件下量測本文中所描述之組合物的黏度。黏度計每年校準一次且由服務部門檢查。藉由使用具有已知黏度之特殊油完成校準,該黏度在5,000 cp至50,000 cp (平行板PP25且在23℃下以1 s
-1之剪切速率)之間變化。使用平行板PP25以1.5至100 s
-1之不同剪切速率完成根據本發明之組合物的量測。
雙組分型(2K)組合物之第一組分
雙組分型(2K)組合物之第一組分必需包含:(甲基)丙烯酸酯單體;可共聚合酸;及電解質。
(甲基)丙烯酸酯單體
組合物之第一組分包含(甲基)丙烯酸酯單體,其按該第一組分之重量計,通常將以20至80 wt%之量存在:較佳地,(甲基)丙烯酸酯單體佔該第一組分之30至60 wt%,例如35至50 wt%。
此等(甲基)丙烯酸酯單體量為較佳的,因為大於80%之量會不利地影響初始黏著特性及脫黏效果,而低量(主要低於20%)會引起初始黏著特性降低。
不存在限制具有本文中之效用之(甲基)丙烯酸酯的特定意圖,且認為(甲基)丙烯酸酯單體可為此項技術中已知之丙烯酸或甲基丙烯酸之任何酯。亦即,例示性(甲基)丙烯酸單體包括(但不限於):
● (甲基)丙烯酸之C
1-C
18烷基酯,諸如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯(所有異構物)、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸正庚酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸正十二烷基酯及(甲基)丙烯酸正十八烷基酯;
● (甲基)丙烯酸之C
3-C
18環烷基酯,諸如(甲基)丙烯酸環己酯及(甲基)丙烯酸異𦯉酯(isobornyl(meth)acrylate);
● (甲基)丙烯酸之C
6-C
18芳基酯,諸如(甲基)丙烯酸苯酯及(甲基)丙烯酸甲苯酯;
● (甲基)丙烯酸之C
7-C
24芳烷基酯,諸如(甲基)丙烯酸苯甲酯;
● (甲基)丙烯酸之C
1-C
18烷氧基烷基酯,諸如(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯及(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯;
● (甲基)丙烯酸之含氟C
1-C
18烷基酯,諸如(甲基)丙烯酸三氟甲基甲酯、(甲基)丙烯酸2-三氟甲基乙酯、(甲基)丙烯酸2-全氟乙基乙酯、(甲基)丙烯酸2-全氟乙基-2-全氟丁基乙酯、(甲基)丙烯酸2-全氟乙酯、(甲基)丙烯酸全氟甲酯、(甲基)丙烯酸二全氟甲基甲酯、(甲基)丙烯酸2-全氟甲基-2-全氟乙基甲酯、(甲基)丙烯酸2-全氟己基乙酯、(甲基)丙烯酸2-全氟癸基乙酯及(甲基)丙烯酸2-全氟十六烷基乙酯;
● (甲基)丙烯酸之C
1-C
18羥烷基酯,諸如(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯及新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯;
● 二官能醇/多官能醇之二酯/聚酯,諸如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯或1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯及三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯;
● (甲基)丙烯酸之C
1-C
18胺基烷基酯,諸如(甲基)丙烯酸2-胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲胺基乙酯及(甲基)丙烯醯氧基乙氧基乙胺;
● (甲基)丙烯酸之含C
1-C
18烷氧基矽烷基之烷基酯,諸如γ-(甲基丙烯醯氧基丙基)三甲氧基矽烷;
● (甲基)丙烯酸之環氧乙烷或環氧丙烷加成物;及,
● 由攜帶其他官能基之醇形成之(甲基)丙烯酸酯,諸如(甲基)丙烯酸四氫呋喃酯。
出於完整性起見,不排除組合物之第一組分包含由一或多種選自由組成以下之群的寡聚物組成之大單體組分:胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯及聚醚(甲基)丙烯酸酯。然而,此類寡聚化合物-相對於可聚合(甲基)丙烯酸酯官能基可為單官能或多官能的,但其係基於重複結構之胺基甲酸酯、酯及醚次單元-通常不應佔該第一組分中之(甲基)丙烯酸酯單體之總和的超過30 wt%。
如此項技術中已知,胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物可藉由攜帶羥基之多官能(甲基)丙烯酸酯與如上文所定義之聚異氰酸酯之反應來製備。特定言之,攜帶羥基之多官能(甲基)丙烯酸酯可選自由以下組成之群:(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯;(甲基)丙烯酸2-羥基異丙酯;(甲基)丙烯酸4-羥丁酯;(甲基)丙烯酸羥乙基己內酯;新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯;新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯;二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯;二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯;及其組合。
適合之聚酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物係藉由使(甲基)丙烯酸與由多元酸或其酸酐及多元醇所製備之聚酯反應而獲得。多元酸之實例包括(但不限於):鄰苯二甲酸;丁二酸;己二酸;戊二酸;癸二酸;異癸二酸;四氫鄰苯二甲酸;六氫鄰苯二甲酸;二聚酸;偏苯三甲酸(trimellitic acid);均苯四酸(pyromellitic acid);庚二酸;及壬二酸。多元醇之實例包括(但不限於):1,6-己二醇;二乙二醇;1,2-丙二醇;1,3-丁二醇;新戊二醇;二丙二醇;聚乙二醇;及聚丙二醇。
如此項技術中已知,聚醚(甲基)丙烯酸酯寡聚物可藉由聚醚與(甲基)丙烯酸酯(諸如甲基丙烯酸乙酯)之間的酯交換反應獲得。例示性聚醚包括獲自乙氧基化或丙氧基化三羥甲基丙烷、新戊四醇或其類似物,或由1,4-丙二醇或其類似物之聚醚化獲得之聚醚。
在較佳實施例中,第一組分包含至少一種選自由以下組成之群的(甲基)丙烯酸酯單體:(甲基)丙烯酸甲酯;(甲基)丙烯酸乙酯;(甲基)丙烯酸正丙酯;(甲基)丙烯酸異丙酯;(甲基)丙烯酸正丁酯;(甲基)丙烯酸異丁酯;(甲基)丙烯酸三級丁酯;(甲基)丙烯酸正戊酯;(甲基)丙烯酸正己酯;(甲基)丙烯酸環己酯;(甲基)丙烯酸正庚酯;(甲基)丙烯酸正辛酯;2-乙基己基-(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸壬酯;(甲基)丙烯酸癸基酯;(甲基)丙烯酸十二烷基酯;(甲基)丙烯酸苯酯;(甲基)丙烯酸甲苯酯;(甲基)丙烯酸苯甲酯;(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯;(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯;(甲基)丙烯酸2-羥乙酯;(甲基)丙烯酸2-羥丙酯;(甲基)丙烯酸十八烷基酯;(甲基)丙烯酸縮水甘油酯;(甲基)丙烯酸異𦯉酯;(甲基)丙烯酸2-胺基乙酯;y-(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷;(甲基)丙烯酸-環氧乙烷加成物;(甲基)丙烯酸酯三氟甲基甲酯;(甲基)丙烯酸2-三氟甲基乙酯;(甲基)丙烯酸2-全氟乙基乙酯;(甲基)丙烯酸2-全氟乙基-2-全氟丁基乙酯;(甲基)丙烯酸2-全氟乙酯;(甲基)丙烯酸全氟甲酯;(甲基)丙烯酸二全氟甲基甲酯;(甲基)丙烯酸2-全氟甲基-2-全氟乙基甲酯;(甲基)丙烯酸2-全氟己基乙酯;(甲基)丙烯酸2-全氟癸基乙酯;(甲基)丙烯酸2-全氟十六烷基乙酯;乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯;三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯;二新戊四醇單羥基五丙烯酸酯;新戊四醇三丙烯酸酯;乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯;1,6-己二醇二丙烯酸酯;新戊二醇二丙烯酸酯;新戊四醇四丙烯酸酯;1,2-丁二醇二丙烯酸酯;乙氧基化三甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯;丙氧基化(甲基)丙烯酸甘油酯;三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯;二新戊四醇單羥基五(甲基)丙烯酸酯;三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯;丙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯;1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯;三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯;丁二醇二(甲基)丙烯酸酯;及乙氧基化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯。
已獲得良好結果,其中第一組分包含至少一種選自由以下組成之群的(甲基)丙烯酸酯單體:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸異𦯉酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯及三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。在第一組分中尤其較佳使用甲基丙烯酸甲酯。
上文所列之(甲基)丙烯酸酯單體為較佳的,因為咸信單體之大小引起理想聚合物網路之形成,該聚合物網路增加離子輸送。
此項技術中已知,將某些額外非聚合官能基併入至(甲基)丙烯酸酯單體中可改良自其衍生之聚合物的表面黏著力。在此方面可提及酸酐、磷酸酯或膦酸酯官能基,且攜帶此類官能基之(甲基)丙烯酸酯單體可用於本發明組合物之第一組分中。此類磷化合物之清單見於美國專利第4,223,115號中。例示性單體包括:2-單甲基丙烯醯氧基乙基磷酸酯;雙(2-甲基丙烯醯氧基乙基)磷酸酯;2-丙烯醯氧基乙基磷酸酯;雙-(2-丙烯醯氧基乙基)磷酸酯;甲基-(2-甲基丙烯醯氧基乙基)磷酸酯;甲基丙烯醯氧基乙基磷酸乙酯;甲基丙烯醯氧基乙基磷酸酯;乙基丙烯醯氧基乙基磷酸酯;甲基丙烯酸2-羥乙酯磷酸酯;10-[(2-甲基丙-2烯醯基)氧基]癸基磷酸二氫酯(
10 - 甲基丙烯醯氧基癸基磷酸二氫酯);及4-甲基丙烯醯氧乙基偏苯三酸酐。
可共聚合酸
如上文所指出,組合物之第一組分包含可共聚合酸,其按第一組分之重量計,通常應以0.5至20 wt%之量使用:可共聚合酸可較佳佔該第一組分之5至15 wt%,例如6至12 wt%。出於完整性起見,儘管此類單體通常應以游離酸形式使用,但不排除單體之組成性酸基部分或完全地經適合之鹼中和,其限制條件為此不損害其參與共聚合。
認為可共聚合酸將改良組合物之固化速度及金屬黏著力。前述量之可共聚合酸為較佳的,因為按第一組分之重量計,大於20 wt%之量會引起腐蝕問題及氣體逸出,而按第一組分之重量計,小於0.5 wt%之量會造成固化不完全且因此降低初始黏著特性。
在不意欲限制本發明之情況下,可共聚合酸單體應選自:烯系不飽和羧酸;烯系不飽和磺酸;及乙烯膦酸。適合之烯系不飽和磺酸為例如乙烯磺酸、苯乙烯磺酸及丙烯醯胺甲基丙烷磺酸。
較佳地,此組分之可共聚合酸包含選自由以下組成之群的烯系不飽和羧酸或由其組成:α,β-單烯系不飽和單羧酸;α,β-單烯系不飽和二羧酸;α,β-單烯系不飽和二羧酸之C
1-C
6烷基半酯;α,β-單烯系不飽和三羧酸;及攜帶至少一個游離羧酸基之α,β-單烯系不飽和三羧酸的C
1-C
6烷基酯;及其混合物。特定言之,此組分之可共聚合酸包含至少一種選自以下之酸或由其組成:甲基丙烯酸、丙烯酸、伊康酸、順丁烯二酸、烏頭酸、丁烯酸及反丁烯二酸。
應注意,本發明不排除第一組分中存在乙烯基單體,該乙烯基單體可與(甲基)丙烯酸酯單體共聚且其係選自由以下組成之群:苯乙烯單體,諸如苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯及氯苯乙烯;含氟乙烯基單體,諸如全氟乙烯、全氟丙烯及氟化亞乙烯基;含矽乙烯基單體,諸如乙烯基三甲氧基矽烷及乙烯基三乙氧基矽烷;順丁烯二醯亞胺單體,諸如順丁烯二醯亞胺、甲基順丁烯二醯亞胺、乙基順丁烯二醯亞胺、丙基順丁烯二醯亞胺、丁基順丁烯二醯亞胺、己基順丁烯二醯亞胺、辛基順丁烯二醯亞胺、十二烷基順丁烯二醯亞胺、十八烷基順丁烯二醯亞胺、苯基順丁烯二醯亞胺及環己基順丁烯二醯亞胺;含有腈基之乙烯基單體,諸如丙烯腈及甲基丙烯腈;含有醯胺基之乙烯基單體,諸如丙烯醯胺及甲基丙烯醯胺;乙烯酯,諸如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、特戊酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯及桂皮酸乙烯酯;烯烴,諸如乙烯及丙烯;經結合之二烯,諸如丁二烯及異戊二烯;及氯乙烯、偏二氯乙烯、氯丙烯及烯丙醇。然而,當包括在內時,按可共聚合酸單體之總重量計,此類乙烯基共聚單體應佔小於40 wt%,較佳小於20 wt%或小於10 wt%。
電解質
組合物之第一組分包含按第一組分之重量計0.5至20 wt%之電解質:電解質較佳可佔該第一組分之5至15 wt%,例如6至12 wt%。此等量為較佳的,因為按該第一組分之重量計,大於20 wt%之電解質的量可產生良好脫黏效果,但固化可能不完全,且因此初始黏著特性會受到不利影響。反之,按該第一組分之重量計,在小於0.5 wt%之量下,脫黏效果可受損。
電解質包含至少一種根據式(I)或式(II)之鹽或由其組成:
其中: R
1、R
2、R
3、R
4及R
5係獨立地選自氫、C
1-C
18烷基、C
3-C
18環烷基、C
6-C
18芳基、C
7-C
24芳烷基、C
2-C
20烯基、-C(O)R
q、-C(O)OH、-CN或-NO
2;且R
q為C
1-C
6烷基;及,
X
-為選自由以下組成之群的相對陰離子:
其中通式R
a及R
b係獨立地選自氫、C
1-C
12烷基、C
5-C
12環烷基、C
5-C
12雜環烷基、C
6-C
18芳基或C
5-C
18雜芳基。
出於完整性起見,在式(I)及式(II)中,術語C
1-C
n烷基、C
3-C
n環烷基、C
6-C
18芳基、C
7-C
24芳烷基、C
2-C
20烯基明確地包括其中一或多個氫原子經鹵素原子取代之基團(例如C
1-C
18鹵烷基)或經羥基取代之基團(例如C
1-C
18羥烷基)。特定言之,較佳地,R
1、R
2、R
3、R
4及R
5係獨立地選自氫、C
1-C
18烷基、C
1-C
18鹵烷基、C
1-C
18羥烷基或C
3-C
18環烷基。舉例而言,R
1、R
2、R
3、R
4及R
5可獨立地選自氫、C
1-C
18烷基或C
1-C
18鹵烷基。
關於式(I)或式(II)之該羧酸醯亞胺、雙(磺醯基)醯亞胺或磺醯亞胺相對陰離子(X
-),較佳地,R
a及R
b係獨立地選自氫、C
1-C
12烷基或C
1-C
12鹵烷基。舉例而言,R
a及R
b可獨立地選自氫、C
1-C
8烷基或C
1-C
8鹵烷基,或R
a及R
b可獨立地選自氫、C
1-C
4烷基或C
1-C
4鹵烷基。尤其較佳之相對陰離子(X-)為雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺。
第一組分之電解質較佳係選自由以下組成之群:1-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;1-乙基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;1-丙基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;1-丁基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;1-丁基-2,3-二甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;1-己基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;1-辛基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;1-甲基-3-辛基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;1-癸基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;1-十二烷基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;四乙基鏻雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;四丁基鏻雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;十三烷基(十四烷基)鏻雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;三己基十四烷基鏻雙(三氟甲磺醯基)醯胺及其混合物。可提及尤其較佳使用1-丁基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-十二烷基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺及三己基十四烷基鏻雙(三氟甲磺醯基)醯胺中之至少一者。
不排除不符合式(I)或式(II)之相容電解化合物存在於電解質中。然而,式(I)或式(II)之該化合物應佔電解質之至少90 wt%、較佳至少95%、更佳至少99 wt%且最佳100 wt%。
雙組分型(2K)組合物之第二組分
雙組分型組合物之第二組分包含:用於第一組分之單體的第一固化劑;用於第一組分之單體的第二固化劑;蠟及增溶劑。
第一固化劑
如上文所指出,組合物之第二組分包含第一固化劑,其按該第二組分之重量計,通常應以5至40 wt%之量使用:第一固化劑可較佳佔該第二組分之10至40 wt%,例如20至40 wt%。
此等第一固化劑量為較佳的,因為按該第二組分之重量計,大於40 wt%之量會產生過量之第一固化劑,且非所需之反應會不利地影響組合物之特性;反之,低量(主要低於5 wt%)會造成固化不完全且因此產生較差初始黏著特性。
在一重要實施例中,第一固化劑包含至少一種自由基引發劑或由其組成,該自由基引發劑在加熱作用下分解以提供自由基。例示性熱活化自由基引發劑包括:過氧化物,其包括過氧化酮;氫過氧化物;過氧化碳酸酯;過氧乙酸;偶氮化合物,諸如2,2'-偶氮雙異丁腈(AIBN)或2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)、4,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸)或1,1'-偶氮雙(環己烷甲腈);四𠯤;及過硫酸鹽化合物,諸如過硫酸鉀。在室溫下為固體之自由基引發劑較佳。獨立於或附加於較佳之此陳述,該等自由基引發劑在60℃之溫度下具有至少10小時之半衰期為合乎需要的。
儘管已在尤其美國專利第3,419,512號(Lee)及美國專利第3,479,246號(Stapleton)中揭示某些過氧化物(諸如二烷基及二芳基過氧化物)作為適用之固化劑且實際上在本文中具有效用,但氫過氧化物亦表示本發明之重要類別之固化劑。在此情形下,儘管可使用過氧化氫自身,但較佳使用有機氫過氧化物。出於完整性起見,氫過氧化物之定義內包括分解或水解以原位形成有機氫過氧化物之材料,諸如有機過氧化物或有機過酸酯:此類過氧化物及過酸酯之實例分別為環己基及羥基環己基過氧化物以及過苯甲酸三級丁酯。
在不意欲限制本發明之情況下,代表性氫過氧化物化合物具有以下通式:
R
pOOH
其中: R
p為含有至多18個碳原子之烴基,且
較佳其中: R
p為C
1-C
12烷基、C
6-C
18芳基或C
7-C
18芳烷基。
作為可單獨或以組合形式用作第一固化劑之例示性化合物,可提及:氫過氧化異丙苯(CHP);氫過氧化對-薄荷烷;氫過氧化三級丁基(TBH);過苯甲酸三級丁酯;過乙酸三級丁酯;氫過氧化三級戊基;氫過氧化1,2,3,4-四甲基丁基;過氧化月桂基;過氧化苯甲醯(亦稱為過氧化二苯甲醯,C
14H
10O
4,CAS號94-36-0);1,3-雙(三級丁基過氧基異丙基)苯;過氧化二乙醯;丁基-4,4-雙(三級丁基過氧基)戊酸酯;過氧化對-氯苯甲醯;過氧化三級丁基異丙苯;過氧化二-三級丁基;過氧化二異丙苯;2,5-二甲基-2,5-二-三級丁基過氧己烷;2,5-二甲基-2,5-二-三級丁基-過氧己-3-炔;及4-甲基-2,2-二-三級丁基過氧戊烷。
較佳地,該第一固化劑為選自由以下組成之群的過氧化物或氫過氧化物化合物:過氧化三級丁基、過苯甲酸三級丁酯、氫過氧化異丙苯、過氧苯甲酸三級丁酯、過氧化二乙醯、過氧化苯甲醯、過乙酸三級丁酯、過氧化月桂基及其混合物:注意尤其較佳為過氧化苯甲醯。
在第一固化劑為氧化劑(諸如前述過氧化物及氫過氧化物化合物)之情況下,組合物可進一步包含活化劑。當以適當比例組合時,氧化劑及活化劑(
還原劑)即使在無能量來源補充之溫和條件下仍產生聚合引發自由基。單獨氧化劑或氧化劑及還原劑兩者均可提供聚合引發自由基。
例示性活化劑或還原劑可選自由以下組成之群:鹼金屬亞硫酸鹽;鹼金屬亞硫酸氫鹽;鹼金屬偏亞硫酸鹽;甲醛次硫酸鹽;脂族亞磺酸之鹼金屬鹽;鹼金屬氫硫化物;多價金屬之鹽,尤其Co(II)鹽及Fe(II)鹽(諸如硫酸鐵(II)、硫酸鐵(II)銨或磷酸鐵(II));二羥基順丁烯二酸;安息香(benzoin);抗壞血酸;還原胺,尤其芳族三級胺,諸如N,N-雙(2-羥乙基)-對-甲苯胺(
二乙醇 - 對 - 甲苯胺,DE-p-T)、2-(4-二甲胺基苯基)乙醇(DMAPE)、4-三級丁基二甲基苯胺、3-二甲胺基苯甲酸、4-二甲胺基苯甲酸、4-二甲胺基苯甲酸乙酯(EDMAB)、4-二甲胺基苯甲酸2-乙基己酯及4-二甲胺基苯甲酸酯;及還原醣類,諸如山梨糖、葡萄糖、果糖及/或二羥基丙酮。
活化劑(
還原劑)與可聚合物種一起包括於第一組分中將為習知的。然而,不排除活化劑在第一及第二組分之接觸之前不久被添加至第二組分中。
第二固化劑
如上文所指出,組合物之第二組分包含第二固化劑,其按該第二組分之重量計,通常應以0.01至2 wt%之量使用:第二固化劑較佳可佔該第二組分之0.01至1 wt%,例如0.01至0.5 wt%。
在一重要實施例中,第二固化劑包含至少一種化合物或由其組成,該化合物為過渡金屬之鹽或錯合物,該過渡金屬可選自由以下組成之群:Fe、Co、V、Ti、Mn、Cu、Sn、Cr、Ni、Mo、Ge、Sr、Pd、Pt、Nb、Sb、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Te、Rb及Bi,且特定言之,應選自由以下組成之群:Fe、Co、V、Mn及Cu。應注意,可使用Fe(II)及Fe(III)錯合物兩者。
已證實,第二試劑包含至少一種選自由以下組成之群的鐵化合物或由其組成為有利的:羧酸鐵;1,3-二氧雜鐵錯合物;亞鐵氰化鐵銨(ammonium-ferric-ferrocyanide);及二環戊二烯基鐵錯合物。就此而言,例示性羧酸鐵包括乳酸鐵、環烷酸鐵、2-乙基己酸鐵(辛酸鐵)、甲酸鐵、乙酸鐵、丙酸鐵、丁酸鐵、戊酸鐵、己酸鐵、庚酸鐵、壬酸鐵、癸酸鐵、新癸酸鐵及十二烷酸鐵。例示性1,3-二氧雜鐵錯合物包括乙醯丙酮鐵,以及乙醯丙酮、苯甲醯丙酮、二苯甲醯基甲烷及乙醯乙酸酯(諸如二乙基乙醯乙醯胺、二甲基乙醯乙醯胺、二丙基乙醯乙醯胺、二丁基乙醯乙醯胺、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、乙醯乙酸丙酯及乙醯乙酸丁酯)之鐵錯合物。二環戊二烯基鐵錯合物之實例為包含鐵及兩個經取代或未經取代之環戊二烯基配位體的此等錯合物,其中在環戊二烯基環上視情況存在之取代基係選自由以下組成之群:C
1-C
12烷基、C
6-C
18芳基及C
7-C
18芳烷基。二環戊二烯基鐵錯合物之特定實例為二茂鐵(雙(η5-環戊二烯基)鐵)。
作為可用於第二固化劑中或用作第二固化劑之其他例示性過渡金屬化合物,尤其可提及銅、鈷、釩及錳之鹽及錯合物。本文中,由於所利用之量較少,鈷化合物可用作過渡金屬而無法規及毒性問題。存在於鹽中之適合之相對陰離子包括:鹵化物;硝酸鹽;硫酸鹽;磺酸鹽;磷酸鹽;膦酸鹽;氧化物;或羧酸鹽,諸如乳酸鹽、2-乙基己酸鹽、乙酸鹽、丙酸鹽、丁酸鹽、草酸鹽、月桂酸鹽、油酸鹽、亞麻油酸鹽、棕櫚酸鹽、硬脂酸鹽、乙醯基丙酮酸鹽、辛酸鹽、壬酸鹽、庚酸鹽、新癸酸鹽或環烷酸鹽。
蠟
儘管不排除第一組分中存在蠟,但本發明組合物之特徵在於第二組分包含按該組分之重量計5至30 wt%之至少一種蠟。該蠟可例如佔該第二組分之5至20 wt%或5至15 wt%。在混合組合物之第一及第二組分後,該至少一種蠟用以限制存在之單體,尤其(甲基)丙烯酸酯單體之蒸發。
在不意欲限制本發明之情況下,在本發明中具有效用之蠟應具有50至150℃之軟化點且可包括以下中之一或多者:具有500至7500之數目平均分子量(Mn)之聚乙烯;石油蠟,諸如石蠟及微晶蠟;藉由使一氧化碳與氫聚合而製備之合成蠟,諸如費雪-闕布希蠟(Fischer-Tropsch wax);聚烯烴蠟,包括經官能化之聚烯烴蠟,其中順丁烯二酸化聚乙烯、順丁烯二酸化聚丙烯及順丁烯二酸化聚(乙烯-共-丙烯)可作為實例提及;及經氫化之動物、魚或植物油。
增溶劑
雙組分型(2K)組合物之第二組分必需包含增溶劑,其按第二組分之重量計,習知地以20至60 wt%之量存在:增溶劑較佳佔該第二組分之30至60 wt%,例如40至60 wt%。在按該第二組分之重量計,增溶劑之量大於60 wt%時,可不利地影響組合物之黏著力及固化特性。
增溶劑具有促進在其兩個組分之摻合後所形成之黏著劑組合物內的電解質之互溶性的功能:增溶劑可形成或可不形成在黏著劑組合物固化後所形成之聚合物基質之部分,但確實用以促進其中之離子轉移。因此,增溶劑較佳為極性化合物,且應合乎需要地在室溫下為液體。
在一第一實施例中,增溶劑包含一或多種液體環氧樹脂或由其組成。如本文中所使用之環氧樹脂可包括單官能環氧樹脂、多官能(multi-functional)環氧樹脂或多官能(poly-functional)環氧樹脂及其組合。環氧樹脂可為純化合物,但同樣可為環氧官能化合物之混合物,包括每分子具有不同數目之環氧基的化合物之混合物。環氧樹脂可為飽和或不飽和、脂族、環脂族、芳族或雜環的且可經取代。此外,環氧樹脂可為單體或聚合的。
在不意欲限制本發明之情況下,說明性單環氧化物化合物包括:環氧烷;經環氧基取代之環脂族烴,諸如環氧環己烷、一氧化乙烯基環己烯、(+)-順式-氧化檸檬烯、(+)-順式,反式-氧化檸檬烯、(-)-順式,反式-氧化檸檬烯、氧化環辛烯、氧化環十二烯及氧化α-蒎烯(α-pinene oxide);經環氧基取代之芳族烴;一元醇或酚之經單環氧基取代之烷基醚,諸如脂族、環脂族及芳族醇之縮水甘油醚;單羧酸之經單環氧基取代之烷基酯,諸如脂族、環脂族及芳族單羧酸之縮水甘油酯;多羧酸之經單環氧基取代之烷基酯,其中其他羧基經烷醇酯化;經環氧基取代之單羧酸之烷基及烯基酯;多元醇之環氧烷基醚,其中其他OH基團經羧酸或醇酯化或醚化;以及多元醇及環氧單羧酸之單酯,其中其他OH基團經羧酸或醇酯化或醚化。
作為實例,可提及以下縮水甘油醚作為適用於本文中之單環氧化物化合物:甲基縮水甘油醚;乙基縮水甘油醚;丙基縮水甘油醚;丁基縮水甘油醚;戊基縮水甘油醚;己基縮水甘油醚;環己基縮水甘油醚;辛基縮水甘油醚;2-乙基己基縮水甘油醚;烯丙基縮水甘油醚;苯甲基縮水甘油醚;苯基縮水甘油醚;4-三級丁基苯基縮水甘油醚;1-萘基縮水甘油醚;2-萘基縮水甘油醚;2-氯苯基縮水甘油醚;4-氯苯基縮水甘油醚;4-溴苯基縮水甘油醚;2,4,6-三氯苯基縮水甘油醚;2,4,6-三溴苯基縮水甘油醚;五氟苯基縮水甘油醚;鄰-甲苯基縮水甘油醚(o-cresyl glycidyl ether);間-甲苯基縮水甘油醚(m-cresyl glycidyl ether);及對-甲苯基縮水甘油醚(p-cresyl glycidyl ether)。
在某些實施例中,單環氧化物化合物符合本文中之下式(III):
其中:R
w、R
x、R
y及R
z可相同或不同且獨立地選自氫、鹵素原子、C
1-C
8烷基、C
3至C
10環烷基、C
2-C
12烯基、C
6-C
18芳基或C
7-C
18芳烷基,其限制條件為R
y及R
z中之至少一者不為氫。
較佳地,R
w、R
x及R
y為氫且R
z為苯基或C
1-C
8烷基,且更佳為C
1-C
4烷基。
關於此等實施例,例示性單環氧化物包括:環氧乙烷;1,2-環氧丙烷(
環氧丙烷);1,2-環氧丁烷;順式-2,3-環氧丁烷;反式-2,3-環氧丁烷;1,2-環氧戊烷;1,2-環氧己烷;1,2-環氧庚烷;氧化癸烯;氧化丁二烯;氧化異戊二烯;及氧化苯乙烯。
在本發明中,參考使用至少一種選自由以下組成之群的單環氧化物化合物:環氧乙烷;環氧丙烷;環氧環己烷;(+)-順式-氧化檸檬烯;(+)-順式,反式-氧化檸檬烯;(-)-順式,反式-氧化檸檬烯;氧化環辛烯;及氧化環十二烯。
此外,在不意欲限制本發明之情況下,適合之聚環氧化物化合物可為液體、固體或呈溶劑中之溶液。此外,此類聚環氧化物化合物應具有100至700公克/當量,例如120至320公克/當量之環氧化物當量。且通常,具有小於500公克/當量或甚至小於400公克/當量之環氧化物當量的二環氧化物化合物為較佳的:此主要出於成本觀點,因為在其製造中,低分子量環氧樹脂在純化中需要更有限之處理。
作為可在本發明中聚合之聚環氧化物化合物之類型或群的實例,可提及:多元醇及多元酚之縮水甘油醚;聚羧酸之縮水甘油酯;及環氧化聚烯系不飽和烴、酯、醚及醯胺。
適合之二縮水甘油醚化合物本質上可為芳族、脂族或環脂族,且因此可衍生自二元酚及二元醇。且適用類別之此類二縮水甘油醚為:脂族及環脂族二醇之二縮水甘油醚,諸如1,2-乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,12-十二烷二醇、環戊烷二醇及環己烷二醇;基於雙酚A之二縮水甘油醚;雙酚F二縮水甘油醚;基於聚烷二醇之二縮水甘油醚,尤其聚丙二醇二縮水甘油醚;及基於聚碳酸酯二醇之縮水甘油醚。
其他說明性聚環氧化物化合物包括(但不限於):甘油聚縮水甘油醚;三羥甲基丙烷聚縮水甘油醚;新戊四醇聚縮水甘油醚;二甘油聚縮水甘油醚;聚丙三醇聚縮水甘油醚;及山梨糖醇聚縮水甘油醚。
在本發明中具有效用之聚羧酸之縮水甘油酯係衍生自含有至少兩個羧酸基及不含與環氧基具有反應性之其他基團的聚羧酸。聚羧酸可為脂族、環脂族、芳族及雜環的。較佳之聚羧酸為每羧酸基含有不超過18個碳原子之聚羧酸,其中適合之實例包括(但不限於):草酸;癸二酸;己二酸;丁二酸;庚二酸;辛二酸;戊二酸;不飽和脂肪酸之二聚體及三聚體酸,諸如亞麻籽脂肪酸之二聚體及三聚體酸;鄰苯二甲酸;間苯二甲酸;對苯二甲酸;偏苯三甲酸;均苯三甲酸;伸苯基-二乙酸;氯橋酸(chlorendic acid);六氫鄰苯二甲酸(hexahydrophthalic acid),尤其六氫鄰苯二甲酸(hexahydroorthophthalic acid) (1,2-環己烷二羧酸);聯苯酸;萘二甲酸;二元酸及脂族多元醇之經多元酸封端之酯;(甲基)丙烯酸之聚合物及共聚物;及丁烯酸。
亦可提及之其他適合之二環氧化物包括:雙不飽和脂肪酸C
1-C
18烷基酯之二環氧化物;丁二烯二環氧化物;聚丁二烯二縮水甘油醚;乙烯基環己烯二環氧化物;及檸檬烯二環氧化物。
且較佳之聚環氧化物化合物之實例包括:雙酚-A環氧樹脂,諸如DER™ 331、DER™ 332、DER™ 383、JER
TM828及Epotec YD 128;雙酚-F環氧樹脂,諸如DER™ 354;雙酚-A/F環氧樹脂摻合物,諸如DER™ 353;脂族縮水甘油醚,諸如DER™ 736;聚丙二醇二縮水甘油醚,諸如DER™ 732;環氧酚醛清漆樹脂,諸如DEN™ 438;溴化環氧樹脂,諸如DER™ 542;蓖麻油三縮水甘油醚,諸如ERISYS™ GE-35H;聚丙三醇-3-聚縮水甘油醚,諸如ERISYS™ GE-38;山梨糖醇縮水甘油醚,諸如ERISYS™ GE-60;及雙(2,3-環氧丙基)環己烷-1,2-二甲酸酯,可以Lapox Arch-11形式獲得。注意尤其較佳為包含雙酚-A環氧樹脂或由其組成之增溶劑。
在組合物之第二組分之增溶劑係基於一或多種環氧樹脂之情況下,本發明不排除增溶劑進一步包含一或多種選自由以下組成之群的環狀化合物:氧雜環丁烷;環狀碳酸酯;環狀酸酐;及內酯。以下引用之揭示內容在揭示適合之環狀碳酸酯官能化合物中可具指導性:美國專利第3,535,342號;美國專利第4,835,289號;美國專利第4,892,954號;英國專利第GB-A-1,485,925號;及第EP-A-0 119 840號。然而,按環氧化物化合物之總重量計,此類其他環狀化合物應佔小於20 wt%、較佳小於10 wt%或小於5 wt%。
在另一實施例中,其不意欲相互排斥上文給出之實施例,第二組分之增溶劑包含至少一種在室溫下為液體且選自由以下組成之群的聚合物:聚磷氮烯;聚亞甲基硫化物;聚環氧烷二醇;及聚乙烯亞胺。可注意,較佳為具有350至10000 g/mol,例如500至5000 g/mol之重量平均分子量之聚氧(C
2-C
3)烷二醇。
增韌劑
本發明之組合物包含增韌劑,其可存在於其第一(A)及第二(B)組分中之任一者或兩者中。然而,較佳地,第一組分(A)包含增韌劑。此外,組合物中增韌劑之存在有利於固化黏著劑之脫黏。在不意欲受理論束縛之情況下,增韌劑在施加電位下有助於固化黏著劑內之相分離。
較佳地,按組合物之總重量計,該增韌劑總共應以5至40 wt%之量,例如以10至40 wt%或20至40 wt%之量包括於組合物中。此等增韌劑之量為較佳的,因為大於40 wt%之量會造成黏著特性不足,而低於5 wt%之量會造成脫黏效果不足且組合物過於可撓。
已獲得良好結果,其中本發明之組合物含有至少一種選自由以下組成之群的增韌劑:非反應性彈性體;及核殼橡膠粒子。在組合物中存在非反應性彈性體為較佳的。可注意,尤其較佳為包含至少一種非反應性彈性體或由其組成之增韌劑包括於組合物之第一組分中。
當應用於本發明組合物之彈性體組分時,術語「
非反應性」意謂聚合物不含能夠進行自由基聚合之活化雙鍵。術語「
彈性體」定義為聚合物在以條帶形式提供時具有在伸長至低於其斷裂或破裂點之後恢復至其大致初始長度的能力。
在本發明中具有效用之例示性非反應性彈性體包括(但不限於):i)二烯之彈性體均聚物,諸如1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯(
異戊二烯)、2-氯-1,3-丁二烯(
氯丁二烯)、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,4-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、1,3-己二烯、2-甲基-1,3-戊二烯、2-甲基-3-丁基-1,3-丁二烯及2,3-二乙基-1,3-丁二烯之均聚物;ii)二烯與至少一種改質烯系不飽和共聚單體(乙烯、丙烯、異丁烯、苯乙烯、α-(C
1-C
4-烷基)苯乙烯、(甲基)丙烯腈及甲基丙烯酸甲酯)之彈性體共聚物,其中該共聚單體通常可佔該共聚物之5至40 wt%;iii)(甲基)丙烯酸彈性聚合物,諸如所有基於丙烯酸之熱塑彈性體(TPE);iv)天然橡膠;及v)聚乙烯、聚丙烯及乙烯-丙烯共聚物。
作為說明性非反應性彈性體,可提及:乙烯/丙烯/二烯三元共聚物;(甲基)丙烯腈-丁二烯共聚物;(甲基)丙烯腈-苯乙烯共聚物;(甲基)丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物;苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物;苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物;及A-B-A三嵌段共聚物,其中嵌段A及B分別由具有不同玻璃轉移溫度(Tg)之(甲基)丙烯酸C
1-C
8烷基酯構成,諸如基於(甲基)丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸正丁酯(nBA)及丙烯酸2-乙基己酯(2-EHA)之PMMA-PnBA-PMMA及PMMA-P(nBA/2-EHA)-PMMA三嵌段共聚物。其商業實例包括:可購自Enichem Elastomers Americas, Inc之EUROPRENE®;可購自Huntsman之Hypro 200X 168LC VTB;可購自Kraton Corporation之Kraton D1155 ES;Kurarity LA 4285,一種可購自Kuraray Co. Ltd.之PMMA-PnBA-PMMA三嵌段共聚物;可購自Galata Chemicals之Blendex 338;及可購自Zeon Chemicals之Nipol 1472 X。
如所指出,組合物可視情況含有呈分散於聚合物基質中之核殼粒子形式之韌化橡膠。術語「核殼橡膠」或CSR根據其在此項技術中之標準含義,用以表示由包含彈性體或橡膠狀聚合物作為主要成分之聚合物形成的橡膠粒子核心,及由接枝聚合於核心上之聚合物形成的殼層。殼層在接枝聚合方法中部分或完全地覆蓋橡膠粒子核心之表面。按重量計,核心應佔核殼橡膠粒子之至少50 wt%。
核心之聚合材料應具有不超過0℃之玻璃轉移溫度(T
g),且較佳為-20℃或更低、更佳為-40℃或更低且甚至更佳為-60℃或更低之玻璃轉移溫度(T
g)。殼之聚合物為非彈性體、熱塑性或熱固性聚合物,其具有高於室溫、較佳高於30℃且更佳高於50℃之玻璃轉移溫度(T
g)。
在不意欲限制本發明之情況下,核心可包含:二烯均聚物,例如1,3-丁二烯或2-甲基-1,3-丁二烯(
異戊二烯)之均聚物;二烯共聚物,例如1,3-丁二烯或異戊二烯與一或多種烯系不飽和單體(諸如乙烯基芳族單體、(甲基)丙烯腈或(甲基)丙烯酸酯)之共聚物;基於(甲基)丙烯酸酯單體之聚合物,諸如聚丙烯酸丁酯;及聚矽氧烷彈性體,諸如聚二甲基矽氧烷及交聯之聚二甲基矽氧烷。
類似地,在不意欲限制本發明之情況下,殼可包含選自以下之一或多種單體之聚合物或共聚物:(甲基)丙烯酸酯,諸如甲基丙烯酸甲酯;乙烯基芳族單體,諸如苯乙烯;乙烯基氰化物,諸如丙烯腈;不飽和酸及酸酐,諸如丙烯酸;及(甲基)丙烯醯胺。用於殼中之聚合物或共聚物可具有經由形成金屬羧酸鹽(尤其經由形成二價金屬陽離子之鹽)以離子方式交聯之酸基。殼聚合物或共聚物亦可藉由每分子具有兩個或更多個雙鍵之單體共價交聯。
較佳地,任何包括之核殼橡膠粒子具有10 nm至300 nm、例如50 nm至250 nm之平均粒徑(d50):該粒徑係指粒子分佈中之粒子的直徑或最大尺寸且係經由動態光散射來量測。出於完整性起見,本申請案不排除在組合物中存在具有不同粒徑分佈之兩種或更多種類型之核殼橡膠(CSR)粒子,以提供所得固化產物之關鍵特性(包括剪切強度、剝落強度及樹脂破裂韌性)之平衡。
核殼橡膠可選自可商購產品,其實例包括:可購自The Dow Chemical Company之Paraloid EXL 2650A、EXL 2655及EXL2691 A;可購自Arkema Inc.之Clearstrength® XT100;可購自Kaneka Corporation之Kane Ace® MX系列,且特定言之MX 120、MX 125、MX 130、MX 136、MX 551、MX553;及可購自Mitsubishi Rayon之METABLEN SX-006。
流變控制劑
本發明之雙組分型(2K)組合物之特徵為存在流變控制劑。此類試劑可包括於組合物之第一(A)或第二(B)組分中或其兩個組分中。當在組合物之兩個組分中提供流變控制劑時,獨立地確定試劑在各組分中之屬性(identity),且因此各組分可相同或不同。較佳地,組合物之第一組分(A)包含流變控制劑。
該流變控制劑可由以下組成:非導電填充劑;導電填充劑;或其混合物。
組合物中非導電填充劑之存在可用以調節組合物之黏度且降低黏著劑之熱膨脹係數。廣泛而言,不存在限制用作非導電填充劑之粒子之形狀的特定意圖:可單獨或以組合形式使用為針狀、球形、橢圓形、圓柱形、珠粒樣、立方或板狀之粒子。此外,據設想,可使用超過一種粒子類型之聚結物。同樣,不存在限制用作非導電填充劑之粒子之大小的特定意圖。然而,藉由雷射繞射/散射方法所量測,此類非導電填充劑將習知地具有0.01至1500 μm,例如0.1至1000 μm或0.1至500 μm之平均體積粒徑。
例示性非導電填充劑包括(但不限於)白堊(chalk)、石灰粉末、經沈澱之二氧化矽、熱解二氧化矽、沸石、膨潤土(bentonites)、碳酸鎂、矽藻土、氧化鋁、黏土、滑石(talc)、砂、石英、燧石(flint)、雲母(mica)、玻璃粉末、氧化鋅及其他研磨之礦物物質。亦可添加短纖維,諸如玻璃纖維、玻璃長絲、聚丙烯腈、碳纖維、聚乙烯纖維。
在本發明之組合物中使用經沈澱及/或熱解二氧化矽作為流變控制劑為較佳的:此類經沈澱或熱解二氧化矽應合乎需要地具有25至500 m
2/g,例如100至250 m
2/g之BET表面積(根據DIN 66131以氮吸附方式所量測)。此類熱解(氣相式)二氧化矽之商業實例為可購自Evonik Industries之Aerosil 200。
亦適合作為非導電填充劑的為具有礦物殼或塑膠殼之中空球體。此等中空玻璃球體可為例如可以商標名Glass Bubbles®商業上獲得之中空玻璃球體。可使用基於塑膠之中空球體,諸如Expancel®或Dualite®,且描述於EP 0 520 426 B1中:其係由無機或有機物質製成且各自具有1 mm或更小、較佳500 µm或更小、較佳在100 µm與200 µm之間的直徑。
在某些應用中,賦予組合物搖變性之非導電填充劑可具有效用:此類填充劑亦描述為流變佐劑,例如氫化蓖麻油、脂肪酸醯胺或可膨脹塑膠,諸如PVC。
如所指出,根據本發明之組合物可另外含有導電填充劑作為流變控制劑之至少一部分。廣泛而言,不存在限制用作導電填充劑之粒子之形狀的特定意圖:可單獨或以組合形式使用為針狀、球形、橢圓形、圓柱形、珠粒樣、立方或板狀之粒子。此外,據設想,可使用超過一種粒子類型之聚結物。同樣,不存在限制用作導電填充劑之粒子之大小的特定意圖。然而,藉由雷射繞射/散射方法所量測,此類導電填充劑將習知地具有1至500 μm,例如1至200 μm之平均體積粒徑。
例示性導電填充劑包括(但不限於):銀;銅;金;鈀;鉑;鎳;鍍金或鍍銀之鎳;碳黑;碳纖維;石墨;鋁;氧化銦錫;鍍銀銅;鍍銀鋁;經金屬塗佈之玻璃球體;經金屬塗佈之填充劑;經金屬塗佈之聚合物;鍍銀纖維;鍍銀球體;摻雜銻之氧化錫;導電奈米球;奈米銀;奈米鋁;奈米銅;奈米鎳;碳奈米管;碳奈米結構及其混合物。使用粒狀銀及/或碳黑及/或碳奈米結構作為導電填充劑為較佳的。
按組合物之總重量計,存在於本發明之組合物中的流變控制劑之總量將較佳為1至20 wt%,且更佳為1至10 wt%。雙組分型(2K)組合物之各組分的所需黏度,及在混合該等組分後所形成之可固化組合物的所需黏度通常將確定所添加之流變控制劑之總量。雙組分型組合物之各組分應合乎需要地具有3000至150,000,例如5000至100,000之黏度:在此類黏度範圍內,各組分應可容易地自適合之分配裝置(諸如套管)擠出。
去氧劑
本發明之雙組分型(2K)組合物之特徵為存在至少一種去氧劑。按組合物之重量計,組合物可包含0.1至5 wt%之該去氧劑。較佳地,組合物包含0.1至2 wt%,例如0.1至1 wt%之該去氧劑。
該去氧劑可包括於組合物之第一(A)或第二(B)組分中或其兩個組分中。當在組合物之兩個組分中提供去氧劑時,獨立地確定去氧劑在各組分中之屬性,且因此各組分可相同或不同。較佳地,在本文中,組合物之第一組分包含去氧劑。
該等去氧劑對經活化之氧物種具有反應性且在室溫下與氧氣或空氣接觸時亦應為穩定的。去氧劑之適合之實例包括:烷基化酚;烷基化雙酚;亞烷基雙酚、亞烷基參酚及亞烷基多酚;硫基烷基化酚、雙烷基化酚、參烷基化酚及多烷基化酚;含硫酯;有機膦;有機亞磷酸鹽;有機磷酸鹽;對苯二酚;無機化合物,諸如金屬之硫酸鹽、亞硫酸鹽、亞磷酸鹽及亞硝酸鹽,尤其元素週期表第1族及第2族之金屬以及第一列過渡金屬(鋅及錫);含硫化合物,諸如硫二丙酸及其酯及鹽,以及硫基-雙(乙二醇β-胺基巴豆酸酯);胺基酸,諸如半胱胺酸及甲硫胺酸;及能夠與活化形式之氧反應之含氮化合物,包括一級、二級及三級胺。較佳地,去氧劑係選自由以下組成之群:三苯基膦;亞磷酸三乙酯;亞磷酸三異丙酯;亞磷酸三苯酯;參(壬基苯基)亞磷酸酯;丁基化羥基甲苯;丁基化羥基甲氧苯(butylated hydroxyanisole);參(2,4-二-三級丁基苯基)亞磷酸酯;硫代二丙酸二月桂酯;2,2-亞甲基-雙-(6-三級丁基-對-甲酚);四(2,4-二-三級丁基苯基)4,4'-聯伸二苯二磷酸酯;聚(4-乙烯吡啶);及其混合物。
應注意,去氧劑可呈聚合物或寡聚物形式。此類形式可藉由將化合物(諸如所列之此等去氧劑)共價鍵結至單體或共聚單體來製備。對去氧劑之分子大小的限制將為其對與其組合之任何其他聚合物之功能特性的影響(若存在)。
添加劑及佐劑成分
本發明中所獲得之該等組合物通常將進一步包含可賦予此等組合物改良之特性的佐劑及添加劑。舉例而言,佐劑及添加劑可賦予以下中之一或多者:改良之彈性特性;改良之彈性恢復;更長之啟動處理時間;更快之固化時間;及較低之殘餘黏性。此類佐劑及添加劑(其可彼此獨立地包括於雙組分型(2K)組合物之單個組分或兩個組分中)中包括:活化劑;塑化劑;穩定劑,包括UV穩定劑;反應性稀釋劑;非反應性稀釋劑;乾燥劑;黏著促進劑;殺真菌劑;阻燃劑;染料;及彩色顏料或色糊。
此類佐劑及添加劑可視需要以此類組合及比例使用,其限制條件為其不會不利地影響組合物之性質及基本特性。儘管在一些情況下可存在例外,但此等佐劑及添加劑總共不應包含大於50 wt%之總組合物,且較佳不應包含大於20 wt%之組合物。
出於完整性起見,應注意,一般而言,含有反應性基團之佐劑材料及添加劑將摻合至雙組分型(2K)組合物之適當組分中以確保其儲存穩定性。不具反應性之材料可調配成兩個組分中之任一者或兩者。
出於本發明之目的,「
塑化劑」為降低組合物之黏度且因此促進其可加工性之物質。按組合物之總重量計,本文中之塑化劑可佔至多10 wt%或至多5 wt%,且較佳係選自由以下組成之群:聚二甲基矽氧烷(PDMS);二胺基甲酸酯;單官能、直鏈或分支鏈C4-C16醇之醚,諸如Cetiol OE (可自Cognis Deutschland GmbH, Düsseldorf獲得);松香酸(abietic acid)、丁酸、硫代丁酸、乙酸、丙酸及檸檬酸之酯;基於硝化纖維素及聚乙酸乙烯酯之酯;脂肪酸酯;二羧酸酯;帶有OH基或環氧化脂肪酸之酯;乙醇酸酯;苯甲酸酯;磷酸酯;磺酸酯;偏苯三酸酯;環氧化塑化劑;聚醚塑化劑,諸如經封端之聚乙烯或聚丙二醇;聚苯乙烯;烴類塑化劑;氯化石蠟;及其混合物。應注意,原則上,鄰苯二甲酸酯可用作塑化劑,但此等酯由於其毒理學潛能而並非較佳的。較佳地,塑化劑包含一或多種聚二甲基矽氧烷(PDMS)或由其組成。
出於本發明之目的,「
穩定劑」應理解為抗氧化劑、UV穩定劑或水解穩定劑。按組合物之總重量計,本文中之穩定劑總共可佔至多10 wt%或至多5 wt%。適用於本文中之穩定劑之標準商業實例包括:位阻酚;硫醚;苯并三唑;二苯甲酮;苯甲酸酯;氰基丙烯酸酯;丙烯酸酯;受阻胺光穩定劑(HALS)類型之胺;磷;硫;及其混合物。
為了甚至進一步增強存放期,通常合理的是,在濕氣滲透方面經由使用乾燥劑進一步使本發明之組合物穩定。有時亦需要藉由使用反應性稀釋劑來降低根據本發明之黏著劑組合物的黏度以用於特定應用。按組合物之總重量計,存在之反應性稀釋劑之總量通常將為0至15 wt%,例如0至5 wt%。
在某些實施例中,其可具有在雙組分型(2K)組合物內包括染料之值。合乎需要地,組合物之第一組分應含有所添加之染料。熟習此項技術者認為能夠基於尤其固化黏著劑之所需顏色及運載介質中之染料的耐光性、成本、毒理學概況及溶解性來選擇適合之染料。通常,適合之染料將選自偶氮、蒽醌及三苯基甲烷類型染料之類別,且染料可經化學改質以增加其在運載介質中之溶解性或藉由向基板表面塗覆黏著劑來減少其吸附。可提及之例示性染料包括可購自Clariant K.K.之PV Fast Blue BG及PV Fast Red B。
本發明之組合物中之溶劑及非反應性稀釋劑的存在亦不排除在此可有效地調節其黏度之情況下。舉例而言,但僅用於說明,組合物可含有以下中之一或多者:二甲苯;2-甲氧基乙醇;二甲氧基乙醇;2-乙氧基乙醇;2-丙氧基乙醇;2-異丙氧基乙醇;2-丁氧基乙醇;2-苯氧基乙醇;2-苯甲氧基乙醇;苯甲醇;乙二醇;乙二醇二甲醚;乙二醇二乙醚;乙二醇二丁醚;乙二醇二苯醚;二乙二醇;二乙二醇-單甲醚;二乙二醇-單乙醚;二乙二醇-單正丁醚;二乙二醇二甲醚;二乙二醇二乙醚;二乙二醇二-正丁醚;丙二醇丁醚;丙二醇苯醚;二丙二醇;二丙二醇單甲醚;二丙二醇二甲醚;二丙二醇二-正丁醚;N-甲基吡咯啶酮;二苯基甲烷;二異丙基萘;石油溶離份,例如Solvesso®產品(可購自Exxon);烷基酚,諸如三級丁基苯酚、壬基苯酚、十二烷基苯酚及8,11,14-十五碳三烯基苯酚;苯乙烯化苯酚;雙酚;芳族烴樹脂,尤其為含有酚基之樹脂,諸如乙氧基化或丙氧基化酚;己二酸酯;癸二酸酯;鄰苯二甲酸酯;苯甲酸酯;有機磷酸酯或磺酸酯;及磺醯胺。
除以上之外,較佳地,按組合物之總重量計,該等非反應性稀釋劑總共佔小於10 wt%,尤其小於5 wt%或小於2 wt%。
雙組分型(2K)組合物之說明性實施例
在本發明之一例示性實施例中,雙組分型(2K)黏著劑組合物包含:
第一組分(A),按該第一組分之重量計,其包含:
30至60 wt%、較佳35至50 wt%之(甲基)丙烯酸酯單體,其中該(甲基)丙烯酸酯單體包含(甲基)丙烯酸之至少一種C
1-C
6烷基酯;
5至15 wt%、較佳6至12 wt%之可共聚合酸,其中該可共聚合酸係選自由以下組成之群:甲基丙烯酸、丙烯酸、伊康酸、順丁烯二酸、烏頭酸、丁烯酸、反丁烯二酸及其混合物;及,
5至15 wt%,較佳6至12 wt%之電解質,其中該電解質係選自1-丁基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺及1-十二烷基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺及其混合物;及,
第二組分(B),按該第二組分之重量計,其包含:
10至40 wt%,較佳20至40 wt%之第一固化劑,其包含至少一種自由基引發劑或由其組成,該至少一種自由基引發劑在熱量作用下分解以提供自由基;
0.01至1 wt%,較佳0.01至0.5 wt%之第二固化劑,其係由至少一種化合物組成,該至少一種化合物為選自由Fe、Co、V、Mn及Cu組成之群之過渡金屬的鹽或錯合物;
5至20 wt%,較佳5至15 wt%之蠟;及,
30至60 wt%,較佳40至60 wt%之增溶劑,
其中按組合物之總重量計,雙組分型(2K)黏著劑組合物之該第一組分(A)進一步包含:
10至40 wt%,較佳20至40 wt%之增韌劑,其係選自由非反應性彈性體、核殼橡膠粒子及其混合物組成之群;
0.1至2 wt%,較佳0.1至1 wt%之去氧劑;及,
1至10 wt%之流變控制劑,
此外其中該第一(A)與第二(B)組分係以15:1至5:1、較佳12:1至8:1且最佳10:1之A:B之重量比混合。
在此實施例中,較佳地,第一固化劑為選自由以下組成之群的過氧化物或氫過氧化物化合物:過氧化三級丁基、過苯甲酸三級丁酯、氫過氧化異丙苯、過氧苯甲酸三級丁酯、過氧化二乙醯、過氧化苯甲醯、過乙酸三級丁酯、過氧化月桂基及其混合物:注意尤其較佳為過氧化苯甲醯。獨立於或附加於對較佳之第一固化劑的此陳述,第二固化劑較佳包含至少一種基於鐵之化合物或由其組成,該至少一種基於鐵之化合物係選自由二茂鐵、乙醯丙酮鐵(II)及六(氰基-C)高鐵酸鐵(3+)銨(4-)組成之群。
在此實施例中,進一步較佳地,增韌劑包含至少一種非反應性彈性體或由其組成。
方法及應用
為形成所定義之雙組分型(2K)可固化組合物,使反應性組分結合在一起且以此方式混合以便誘發其固化。反應性化合物應在足夠之剪切力下混合以產生均質混合物,該混合物在混合後較佳不含氣泡(泡沫)。考慮到此可在無特殊條件或特殊設備之情況下實現。亦即,適合之混合器件可包括:靜態混合器件;磁性攪拌棒裝置;攪絲器件;螺鑽;分批混合器;行星混合器;C.W. Brabender或Banburry®型混合器;及高剪切混合器,諸如葉片型摻合器及旋轉葉輪。
對於通常將使用體積小於2公升之小規模應用,用於雙組分型(2K)組合物之較佳封裝將為並排雙面料筒或同軸料筒,其中通常相等體積之兩個管狀腔室彼此並排或彼此內部配置且用活塞密封:此等活塞之驅動使得組分自料筒擠壓,有利地通過緊密安裝之靜態或動態混合器。對於較大體積應用,組合物之兩個組分可有利地儲存於鼓或桶中:在此情況下,兩個組分經由液壓機(尤其藉助於從板)擠出,且經由管道供應至混合裝置,該混合裝置可確保兩個組分之精細且高度均勻混合。在任何情況下,對於任何封裝,對組分進行氣密及濕氣密封以使得兩個組分可儲存較長時間(理想地儲存12個月或更長)為至關重要的。
可適合於本發明之雙組分型分配裝置及方法之非限制性實例包括描述於美國專利第6,129,244號及美國專利第8,313,006號中之裝置及方法。
視固化組合物之所需特性而定,兩個組分將習知地以20:1至1:1,例如15:1至5:1或12:1至8:1之組分A:組分B之重量比混合。組合物之尤其較佳實施例具有10:1之組分A:組分B之重量比。
根據本發明之最廣泛製程態樣,將上文所描述之組合物塗覆至材料層且隨後原位固化。在塗覆組合物之前,通常合理的為預處理相關表面以自其移除外來物質:此步驟可在適用時促進組合物後續黏著至其上。此類處理在此項技術中為已知的且可以單一或多段方式進行,該方式由例如使用以下中之一或多者構成:用適用於基板之酸及視情況存在之氧化劑進行蝕刻處理;音波處理;電漿處理,包括化學電漿處理、電暈處理、大氣電漿處理及火焰電漿處理;浸沒於水性鹼性去脂浴液中;用水性清潔乳液處理;用清潔溶劑,諸如四氯化碳或三氯乙烯處理;及水沖洗,較佳用去離子或去礦物質水。在其中使用水性鹼性去脂浴液之此等情況下,表面上所殘留之任意去脂劑應合乎需要地藉由用去離子或去礦物質水沖洗基板表面來移除。
隨後,藉由習知塗覆方法將組合物塗覆至基板之較佳經預處理之表面,該等塗覆方法諸如刷塗;輥塗;刮刀塗覆;印刷方法;及噴塗方法(包括(但不限於)空氣霧化噴塗、空氣輔助噴塗、無空氣噴塗及高體積低壓噴塗)。
如上文所指出,本發明提供一種經黏結之結構,其包含:具有導電表面之第一材料層;及具有導電表面之第二材料層,其中如上文及隨附申請專利範圍中所定義之經固化可脫黏雙組分型(2K)黏著劑組合物係安置於該第一材料層與該第二材料層之間。為了製造此類結構,黏著劑組合物可塗覆至第一及/或第二材料層之至少一個內表面及隨後使兩個層接觸,從而使得根據本發明之可固化及可脫黏之黏著劑組合物插入於兩個層之間。
建議將組合物以10至500 μm之濕膜厚度塗覆至表面。在此範圍內塗覆較薄的層更加經濟且提供降低之有害黏稠固化區域的可能性。然而,在塗覆較薄塗層或層方面必須嚴格控制以便避免不連續固化膜之形成。
本發明之所塗覆組合物之固化通常發生在20℃至200℃、較佳25℃至100℃、例如25至80℃或25至65℃範圍內之溫度下。適合之溫度視存在之特定化合物及所需固化速率而定,且可在個別情況下由熟習此項技術者在必要時使用簡單初步測試來測定。當然,在前述範圍內之低溫下固化為有利的,因為其不需要自通常的普遍環境溫度充分加熱或冷卻混合物。然而,在適用時,可使用包括微波誘發之習知手段將由雙組分型(2K)組合物之各別組分所形成之混合物的溫度升高至高於混合溫度及/或塗覆溫度。
將參考隨附圖式描述本發明,在該等圖式中:
圖1a繪示根據本發明之第一實施例的經黏結之結構。
圖1b繪示根據本發明之第二實施例的經黏結之結構。
圖2a繪示在電流穿過該結構後第一實施例之結構的初始脫黏。
圖2b繪示在電流穿過該結構後第二實施例之結構的初始脫黏。
如隨附在此之圖1a中所示,提供其中固化黏著劑層(10)係安置於兩個導電基板(11)之間的經黏結之結構。非導電材料層(12)可安置於導電基板(11)上以形成如圖1b中所描繪之較複雜經黏結之結構。各導電基板層(11)與可為電池或直流(DC)之AC驅動源的電源(13)電接觸。在一個固定位置中展示該電源(13)之正極端子及負極端子,但熟習此項技術者當然將認識到系統之極性可顛倒。
兩個導電基板(11)係以可尤其由以下構成之層的形式展示:金屬膜;金屬片;金屬網孔或網格;沈積之金屬粒子;藉助於安置於其中之導電元件呈現導電之樹脂材料;或導電氧化物層。作為例示性導電元件,可提及銀長絲、單壁碳奈米管及多壁碳奈米管。作為例示性導電氧化物,可提及:經摻雜之氧化銦,諸如氧化銦錫(ITO);經摻雜之氧化鋅;氧化銻錫;錫酸鎘;及錫酸鋅。除選擇導電材料以外,熟習此項技術者將認識到脫黏操作之功效可能減弱,其中導電基板(11)呈網格或網孔形式,其提供與固化黏著劑層(10)之有限接觸。
當在各導電基板(11)之間施加電壓時,向安置於其之間的黏著劑組合物(10)供應電流。此在基板(11)及黏著劑組合物之界面處誘發電化學反應,該等電化學反應理解為在帶正電或陽極界面處之氧化反應及在帶負電或陰極界面處之還原反應。反應被視為減弱基板之間的黏著劑黏結,從而允許自基板容易地移除可脫黏組合物。
如圖2a及2b中所描繪,脫黏發生於在黏著劑組合物(10)與係與正極電接觸之導電表面(11)之間的正界面處。藉由在分離基板之前逆轉電流方向,黏著劑黏結可在兩個基板界面處減弱。
然而,應注意,黏著劑層(10)之組合物可經緩和以使得在正或負界面或同時在兩者處發生脫黏。對於一些實施例,在兩個表面上施加以便形成陽極界面及陰極界面之電壓將使得脫黏同時發生在陽極及陰極黏著劑/基板界面兩者處。在一替代性實施例中,若組合物在兩個界面處不回應於直流電,則可使用反極性同時使基板/黏著劑界面兩者脫黏。可以任何適合之波形施加電流,其限制條件為在各極性下允許脫黏進行之足夠總時間。就此而言,正弦波、矩形及三角形波形可為適合的且可由受控電壓或受控電流源施加。
在不意欲限制本發明之情況下,認為脫黏操作可有效地進行,其中發起以下條件中之至少一者及較佳兩者:a) 0.5至100 V之施加電壓;及b)施加電壓持續1秒至60分鐘之持續時間。在藉由施加經由重量或彈簧所施加之力來促進導電基板自固化黏著劑釋放之情況下,例如,電位可能僅需要施加大約數秒。在一些實施例中,5V之電位持續10分鐘之持續時間足以具有脫黏效果。
期望在脫黏之後,黏著劑組合物僅位於第一基板或第二基板上,意謂基板中之一者實質上不含黏著劑。
以下實例說明本發明且不意欲以任何方式限制本發明之範疇。
實例在實例中使用以下材料:
1-丁基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺: 可購自Sigma Aldrich。
1-十二烷基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺:可購自Sigma Aldrich。
三己基十四烷基鏻雙(三氟甲磺醯基)醯胺:可購自Sigma Aldrich
Cyphos IL 109: 可購自Solvay
甲基丙烯酸甲酯: 可購自Sigma Aldrich。
甲基丙烯酸: 可購自Acros Organics。
磷酸甲基丙烯酸2-羥乙酯: 可購自Sigma Aldrich。
2,2'-(4-甲基苯亞胺基)二乙醇: 可購自Sigma Aldrich。
Garamite 1958: 基於親有機物頁矽酸鹽之粉末流變添加劑,可購自BYK。
Aerosil 200: 親水性氣相式二氧化矽,可購自Evonik Industries。
氧化鋅奈米粉末: 可購自Sigma Aldrich。
Kraton D 1155 ES: 基於苯乙烯及丁二烯之線性嵌段共聚物,其中結合苯乙烯之質量為40%,可購自Kraton Corporation。
Kurarity LA 4285: 所有丙烯酸嵌段共聚物(MAM),可購自Kuraray Co. Ltd.。
Nipol 1472 X: 丙烯腈丁二烯橡膠,可購自Zeon Chemicals。
Hypro 2000X168 LC VTB: 經甲基丙烯酸脂封端之聚丁二烯橡膠,可購自Huntsman。
Blendex 338: 超高橡膠丙烯腈丁二烯橡膠(ABS)樹脂,可購自Galata Chemicals。
Pluracol V10: 環氧乙烷-環氧丙烷與三羥甲基丙烷之共聚物醚(CAS號52624-57-4),可購自BASF SE。
Benzoflex 2088: 二乙二醇苯甲酸酯、二丙二醇苯甲酸酯及三乙二醇苯甲酸酯之摻合物,可購自Eastman Chemical Company。
三苯基膦: 可購自Merck KGaA
蠟組分: 固體石蠟,可購自International Group Inc.。
二茂鐵: 可購自Merck。
DER 331: 雙酚-A環氧樹脂,可購自Olin Corporation。
過氧化苯甲醯(75%): 粉末,可購自Arkema Inc.。
已使用以下測試方法來表徵雙組分型調配物:
拉伸搭接剪切 ( TLS ) 測試:所測試之基板為鎳(厚度1.5 mm)、鋁(AA6016,厚度1.25 mm)及不鏽鋼(1.4301,厚度1.5 mm)。將基板尺寸切割成2.5 cm×10 cm以用於拉伸測試。基於EN 1465:2009 (德國版)
Adhesives - Determination of Tensile Lap - shear Strength of Bonded Assemblies在室溫下進行拉伸搭接剪切(TLS)測試。各所陳述之基板之黏結重疊區域為2.5 cm×1.0 cm (1"×1"),其中黏結厚度為150微米。在80℃下在重疊區域中固化所塗覆之雙組分型(2K)黏著劑組合物30分鐘。將測試樣品置放於萬能試驗機之夾具中,且以10毫米/分鐘拉動直至發生故障。用以固定總成之末端的夾具必須對齊,以便經由樣品之中心線施加所施加之力。故障類型可為黏著性的(其中黏著劑自基板中之一者分離)或內聚性的(其中黏著劑在自身內部斷裂)。
老化測試:所測試之基板為鋁(AA6016,厚度1.25 mm)及不鏽鋼(1.4301,厚度1.5 mm)。將基板尺寸切割成2.5 cm×10 cm以用於拉伸測試。各所陳述之基板之黏結重疊區域為2.5 cm×1.0 cm,其中黏結厚度為150微米。在45℃ (實例1)或80℃ (實例2)下在重疊區域中固化所塗覆之雙組分型(2K)黏著劑組合物20分鐘。將樣品儲存於在90%相對濕度及65℃下之氣候室中:在儲存中之定義點(1天、7天、14天及21天),根據以上方法(EN 1465:2009,德國版)在室溫下進行拉伸搭接剪切(TLS)測試。將測試樣品置放於萬能試驗機之夾具中,且以10毫米/分鐘拉動直至發生故障。
薄黏結線測試:所測試之基板為不鏽鋼(1.4301,厚度1.5 mm)。將基板尺寸切割成2.5 cm×10 cm以用於拉伸測試。各所陳述之基板之黏結重疊區域為2.5 cm×0.25 cm,其中黏結厚度為150微米。在80℃下在重疊區域中固化所塗覆之雙組分型(2K)黏著劑組合物20分鐘。根據以上方法(EN 1465:2009,德國版)在室溫下進行拉伸搭接剪切(TLS)測試。將測試樣品置放於萬能試驗機之夾具中,且以10毫米/分鐘拉動直至發生故障。
T - 剝離抗性 ( N / mm ):此參數之測試係基於以下標準:ASTM D1876
Peel Resistance of Adhesives;ISO 11339 Adhesives
180° Peel Test for Flexible - to - Flexible Bonded Assemblies;DIN 53282
Testing of Adhesives for Metals and Adhesively Bonded Metal Joints。各測試點組裝並測試至少三個測試樣品。使用鋁剝離基板製備黏結,該等鋁剝離基板已用乙酸乙醯酯擦拭以自其移除污跡或油脂。將評估之組合物塗覆至剝離條帶樣品之兩側。在一端開始,用塗覆器棒塗抹組合物以確保覆蓋25×50 mm之區域。隨後,使經塗佈之剝離條帶樣品與第二剝離條帶樣品配對。使用一個夾具將所獲得之總成夾持於總成之各側上且一個夾具夾持於總成之末端上(總共三個夾具)以確保夾持負載均勻地分佈。隨後,在80℃下在總成內固化組合物20分鐘。在24小時之後移除夾具且拉動黏結以提供T-剝離結果。
衝擊強度 ( N / mm ):此參數之測試係基於以下標準:ASTM 3762
Standard Test Method for Adhesive - Bonded Surface Durability of Aluminum ( Wedge Test )。在此測試中,根據ASTM D1002製備鋁樣品。根據此等標準,使用擺錘式衝擊測試機,該測試機配備有固定螺栓、主動應變計及錘翅且進一步配備有用於測定壓力-時間曲線及壓力-偏轉曲線之儀器。對於各樣品,在80℃下在重疊區域中固化所塗覆之雙組分型(2K)黏著劑組合物20分鐘。將樣品插入至具有未黏結之末端的楔形測試固定件中,該等未黏結之末端足夠突出以在黏著物之間交插楔形件。隨後,將測試固定件組裝至樣品固定螺栓中,首先用手擰緊該螺栓,隨後使用適當工具再擰緊四分之一圈。隨後,在施加衝擊之前使樣品在25℃及50%相對濕度下穩定,其中衝擊速度指定為2.3 ms
- 1。在衝擊事件期間,藉由微處理器自動且非選擇性地偵測轉換器信號並記錄;隨後分別操控壓力-時間(或壓力-移位)資料。
膜特性:根據ASTM D638-14
Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics測試黏著劑膜之模數(MPa)、斷裂伸長率及拉伸強度(MPA)。具有2.3 mm之厚度的黏著劑膜係藉由在80℃下固化雙組分型(2K)黏著劑組合物20分鐘來製備
黏度:以20 s
-1之剪切速率進行例示性組合物之量測。
根據本文中之下表1製備各組合物1至6之雙組分型組合物的組分(B):
表1
成分 | 組分 B |
所陳述之組分之重量 % | |
Pluracol V10 | 10.0 |
Benzoflex 2088 | 20.4 |
過氧化苯甲醯(75%) | 37.0 |
D.E.R 331 | 21.0 |
蠟組分 | 11.5 |
二茂鐵 | 0.1 |
總計 | 100 |
實例1
根據本文中之下表2製備實例1之組合物1的組分(A)。
表2
組分 | 組分 A 重量 [g] |
甲基丙烯酸甲酯 | 45.08 |
甲基丙烯酸 | 9.80 |
磷酸甲基丙烯酸2-羥乙酯 | 1.47 |
2,2'-(4-甲基苯亞胺基)二乙醇 | 1.47 |
1-丁基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺 | 9.80 |
Aerosil 200 | 1.96 |
Garamite 1958 | 2.00 |
氧化鋅奈米粉末 | 0.98 |
Kurarity LA 4285 | 13.43 |
Nipol 1472X | 3.92 |
Hypro 2000X 168 LC聚合物-VTB | 5.88 |
Blendex 338 | 3.92 |
蠟組分 | 0.29 |
總計 | 100 |
以10:1之重量比(A:B)將組分負載至50 g料筒之獨立隔室中且在兩端密封。隨後將料筒負載至料筒槍中且在前端安裝混合尖端。藉由在觸發器上施加恆定壓力,將兩個組分推送至混合尖端中以確保在塗覆至所陳述之基板之前充分混合。
對於各基板,如上進行拉伸搭接剪切強度、老化、剝離強度、楔形衝擊及膜特性測試。藉由應用針對各測試所描述之溫度條件在重疊區域中固化所塗覆之雙組分型(2K)黏著劑組合物。適用時,在測試之前將樣品儲存於氣候室中。
結果記錄於本文中之下表3中。
表3
所進行之測試 | 相關條件或基板 | 單位 | 值 |
搭接剪切測試 | 不鏽鋼 | MPa | 23.7 |
鎳 | MPa | 17.0 | |
在90% RH、65℃下之老化測試; Al / Al | 1天(24小時) | MPa | 23.5 |
7天(168小時) | MPa | 18.4 | |
21天(504小時) | MPa | 19.1 | |
在90% RH、65℃下之老化測試; 鋼/鋼 | 1天(24小時) | MPa | 14.7 |
7天(168小時) | MPa | 15.9 | |
14天(336小時) | MPa | 12.6 | |
21天(504小時) | MPa | 11.8 | |
T-剝離強度 | Al / Al | N/mm | 5.9 |
楔形衝擊 | Al / Al | N/mm | 0.4 |
膜特性 | 模數 | MPa | 1470 |
伸長率 | % | 5.3 | |
拉伸強度 | MPa | 20.6 |
對於以黏著方式黏結之不鏽鋼基板,在本文中之下表4中所提供之脫黏條件下(特定言之在經黏結之區域施加或不施加電位的情況下)研究搭接剪切強度(MPa)。適用時:將老化樣品儲存於在90%相對濕度及65℃下之氣候室中;且在20分鐘之時段內在重疊黏結區域中施加恆定電位(30 V)。
表4
老化(小時) | 黏結強度(MPa) | 在30 V,20分鐘之後的黏結強度(MPa) |
0 | 21.84 (± 1.00) | 4.74 (± 1.70) |
48 | 19.73 (± 1.50) | 4.17 (± 0.50) |
實例2
根據本文中之下表5製備實例2之組合物之組分(A)。
表5
組分 | 組合物 2 組分 A | 組合物 3 組分 A | 組合物 4 組分 A | 組合物 5 組分 A | 組合物 6 組分 A |
重量 [g] | 重量 [g] | 重量 [g] | 重量 [g] | 重量 [g] | |
甲基丙烯酸甲酯 | 45.02 | 45.08 | 45.08 | 45.08 | 42.00 |
甲基丙烯酸 | 9.79 | 9.80 | 9.80 | 9.80 | 9.38 |
磷酸甲基丙烯酸2-羥乙酯 | 1.47 | 1.47 | 1.47 | 1.47 | 1.00 |
2,2'-(4-甲基苯亞胺基)二乙醇 | 1.47 | 1.47 | 1.47 | 1.47 | 1.50 |
二乙基甲基鋶雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺 | 12.00 | 9.80 | |||
三己基十四烷基鏻雙(三氟甲磺醯基)醯胺 | 9.80 | ||||
1-十二烷基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺 | 9.80 | ||||
Cyphos IL 109 | 10.42 | ||||
Aerosil 200 | 1.95 | 1.96 | 1.96 | 1.96 | 2.00 |
Garamite 1958 | 2.00 | 2.00 | |||
氧化鋅奈米粉末 | 1.00 | 0.98 | 0.98 | 0.98 | |
Kurarity LA 4285 | 13.00 | 13.43 | 13.43 | 13.43 | |
Nipol 1472X | 4.00 | 3.92 | 3.92 | 3.92 | 6.25 |
Hypro 2000X 168 LC聚合物-VTB | 6.00 | 5.88 | 5.88 | 5.88 | 10.43 |
三苯基膦 | 0.52 | ||||
Kraton D 1155 ES | 16.5 | ||||
Blendex 338 | 4.00 | 3.92 | 3.92 | 3.92 | |
蠟組分 | 0.30 | 0.29 | 0.29 | 0.29 | |
總計 | 100 | 100 |
以10:1之重量比(A:B)將組分負載至50 g料筒之獨立隔室中且在兩端密封。隨後將料筒負載至料筒槍中且在前端安裝混合尖端。藉由在觸發器上施加恆定壓力,將兩個組分推送至混合尖端中以確保在塗覆至所陳述之基板之前充分混合。
對於各基板,如上進行拉伸搭接剪切強度、老化、剝離強度、楔形衝擊及膜特性測試。藉由應用針對各測試所描述之溫度條件在重疊區域中固化所塗覆之雙組分型(2K)黏著劑組合物。適用時,在測試之前將樣品儲存於氣候室中。
組合物2之測試結果報告於下表6中。
表6
在90% RH、65℃下老化 鋼/鋼 (小時) | 黏結強度 (MPa) | 在30 V,20分鐘之後的黏結強度 (MPa) | 在90% RH、65℃下老化 鋼/鋼 (小時) |
0 | 16.29 (± 0.75) | 4.64 (± 1.14) | 0 |
168 336 | 12.31 (± 1.01) | 1.78 (± 0.85) | 168 |
14.58 (± 1.60) | 3.01 (± 0.44) | 336 |
組合物3之測試結果報告於下表7中。
表7
在90% RH、65℃下老化 鋼/鋼 (小時) | 黏結強度 (MPa) | 在30 V,20分鐘之後的黏結強度 (MPa) |
168 | 19.33 (± 0.35) | 3.97 (± 0.89) |
336 | 20.73 (± 0.50) | 4.24 (± 0.87) |
504 | 18.49 (± 0.48) | 3.53 (± 0.26) |
組合物4之測試結果報告於下表8中。
表8
所進行之測試 | 相關條件或基板 | 單位 | 值 |
搭接剪切測試 | 不鏽鋼 | MPa | 16.58 |
在90% RH、65℃下之老化測試; | 7天(168小時) | MPa | 13.64 |
14天(336小時) | MPa | 13.49 | |
21天(504小時) | MPa | 12.88 |
組合物5之測試結果報告於下表9中。
表9
在90% RH、65℃下老化 鋼/鋼 (小時) | 黏結強度 (MPa) | 在30 V,20分鐘之後的黏結強度 (MPa) |
0 | 20.29 (± 0.98) | 4.42 (± 1.81) |
168 | 15.65 (± 2.61) | 0.25 (± 0.06) |
336 | 18.23 (± 2.29) | 1.46 (± 0.29) |
504 | 14.96 (± 0.25) | 1.24 (± 0.47) |
組合物6之測試結果報告於下表10中。
表10
老化 (小時) | 黏結強度 (MPa) | 在30 V,20分鐘之後的黏結強度 (MPa) |
0 | 18.21 (± 0.63) | 9.22 (± 1.24) |
實例3
根據本文中之下表11製備實例3之組合物7、8及9。
表11
成分 | 組合物7 (g) | 組合物8 (g) | 組合物9 (g) |
組分 A | |||
HPMA | 46.00 | 46.00 | 46.00 |
Nipol 1472X | 4.00 | 4.00 | 4.00 |
Kurarity LA 4285 | 13.60 | 13.60 | 13.60 |
Blendex 338 | 4.00 | 4.00 | 4.00 |
HYPRO 2000X168LC聚合物-VTB | 6.00 | 6.00 | 6.00 |
Harcryl 1228 | 1.70 | 1.70 | 1.70 |
MAA | 10.00 | 10.00 | 10.00 |
2,2'-(4-甲基苯亞胺基)二乙醇 | 1.70 | 1.70 | 1.70 |
ZnO | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
Aerosil 200 | 2.00 | 2.00 | 2.00 |
BMIM NTf2 | 10.00 | ||
DDMIM NTf2 | 10.00 | ||
Cyphos IL 109 | 10.00 | ||
組分B | |||
Loctite HHD 8540組分B |
首先藉由將所有成分添加於單個罐中且將其攪拌隔夜以溶解所有成分來製備黏著劑之個別組分A。藉由以10:1之比率分別添加個別組分A及B且以3000 rpm快速混合15秒來獲得最終黏著劑。
用於組合物之塗覆基板為不鏽鋼(EN 1.4301)且切割成尺寸為2.5 cm×10 cm且厚度為1.50 mm之片件。為了控制塗覆於兩個基板之間的塗佈組合物之厚度,將玻璃珠用作具有100至200微米之直徑的間隔物。基於EN 1465:2009 (德國版)
Based on Adhesives - Determination of tensile lap - shear strength of bonded assemblies在室溫下進行拉伸搭接剪切(TLS)測試。
各所陳述之基板之黏結重疊區域為2.5 cm×1.0 cm,其中黏結厚度為0.1 cm (40 mil)。藉由首先在環境條件下靜置1小時且隨後應用80℃之溫度30分鐘,在重疊區域中固化所塗覆之黏著劑組合物。隨後,在初始拉伸測試之前,將經黏結之結構儲存於室溫下24小時,或將其儲存於在65℃及90%相對濕度下之氣候室中以用於加速老化研究。
在該等24小時之儲存時段之後,分別在黏著劑層中施加50 V恆定電位持續30分鐘之前及之後,以及在65℃及90%相對濕度下之氣候室中儲存之後,收集拉伸搭接剪切強度值。結果記錄於本文中之下表12中。
表12
黏著劑組合物 | 初始 | 儲存1週 | 儲存3週 | |||
剪切強度(MPa) 0 V | 剪切強度(MPa) 50 V,30分鐘 | 剪切強度(MPa) 0 V | 剪切強度(MPa) 50 V,30分鐘 | 剪切強度(MPa) 0 V | 剪切強度(MPa) 50 V,30分鐘 | |
組合物7 | 15.90 ± 0.12 | 5.41 ± 2.00 | 12.71 ± 0.32 | 9.19 ± 0.60 | 10.39 ± 0.06 | 2.56 ± 0.33 |
組合物8 | 16.12 ± 0.75 | 1.16 ± 0.82 | 11.70 ± 0.98 | 1.53 ± 0.53 | 11.43 ± 0.52 | 2.32 ± 0.38 |
組合物9 | 15.57 ± 1.13 | 2.13 ± 1.30 | 14.59 ± 0.96 | 2.35 ± 0.63 | 12.96 ± 0.16 | 5.37 ± 0.48 |
表12概述針對不同離子液體(BMIM NTf2、DDMIM NTf2及Cyphos IL 109)獲得之結果,且所有組合物7至9展示在65℃及90%相對濕度下儲存3週之後的良好穩定性,但最佳為具有Cyphons IL 109之組合物9。電化學剝層效能為變化的。組合物9中之DDMIM NTf2展示最佳整體剝層效能。BMIM NTf2展示較差初始剝層過程,但與使用MMA作為丙烯酸單體之相同系統相比仍下降50%以上。出人意料地,在65℃及90%相對濕度下儲存之後,剝層在1週之後變得更嚴重,但在3週之後,其大幅度改良。另一方面,Cyphos IL 109展示相反行為,其中初始剝層極佳,但在65℃及90%相對濕度下儲存3週之後變得更嚴重。
實例4
根據本文中之下表13製備實例4之組合物10至13。R1為參考組合物。
表13
成分 | R1 (g) | 組合物10 (g) | 組合物11 (g) | 組合物12 (g) | 組合物13 (g) |
組分A | |||||
HPMA | 46.00 | 46.00 | 46.00 | 46.00 | 46.00 |
Nipol 1472X | 4.00 | 4.00 | 4.00 | 4.00 | 4.00 |
Kurarity LA 4285 | 13.60 | 13.60 | 13.60 | 13.60 | 13.60 |
Blendex 338 | 4.00 | 4.00 | 4.00 | 4.00 | 4.00 |
HYPRO 2000X168LC聚合物-VTB | 6.00 | 6.00 | 6.00 | 6.00 | 6.00 |
Harcryl 1228 | 1.70 | 1.70 | 1.70 | 1.70 | 1.70 |
MAA | 10.00 | 10.00 | 10.00 | 10.00 | 10.00 |
2,2'-(4-甲基苯亞胺基)二乙醇 | 1.70 | 1.70 | 1.70 | 1.70 | 1.70 |
ZnO | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
Aerosil 200 | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 |
Cyphos IL 109 | 4.00 | 6.00 | 8.00 | 10.00 | |
組分B | |||||
Loctite HHD 8540組分B |
以實例3組合物9之良好效能開始,複製組合物,但改變離子液體Cyphos IL 109之量(0、4.26、6.25、8.16及10 wt%)。首先藉由將所有成分添加於單個罐中且將其攪拌隔夜以溶解所有成分來製備黏著劑之個別組分A。藉由以10:1之比率分別添加個別組分A及B且以3000 rpm快速混合15秒來獲得最終黏著劑。
用於調配物之塗覆基板為不鏽鋼(EN 1.4301)且切割成尺寸為2.5 cm×10 cm且厚度為1.50 mm之片件。為了控制塗覆於兩個基板之間的塗佈組合物之厚度,將玻璃珠用作具有100至200微米之直徑的間隔物。基於EN 1465:2009 (德國版)
Based on Adhesives - Determination of tensile lap - shear strength of bonded assemblies在室溫下進行拉伸搭接剪切(TLS)測試。
各所陳述之基板之黏結重疊區域為2.5 cm×1.0 cm,其中黏結厚度為0.1 cm (40 mil)。藉由首先在環境條件下靜置1小時且隨後應用80℃之溫度30分鐘,在重疊區域中固化所塗覆之黏著劑組合物。隨後,在初始拉伸測試之前,將經黏結之結構儲存於室溫下24小時,或將其儲存於在65℃及90%相對濕度下之氣候室中以用於加速老化研究。
在該等24小時之儲存時段之後,分別在黏著劑層中施加50 V恆定電位持續30分鐘之前及之後,以及在65℃及90%相對濕度下之氣候室中儲存之後,收集拉伸搭接剪切強度值。結果記錄於本文中之下表14中。
表14
黏著劑組合物 | 初始 | 儲存1週 | 儲存3週 | |||
剪切強度(MPa) 0 V | 剪切強度(MPa) 50 V,30分鐘 | 剪切強度(MPa) 0 V | 剪切強度(MPa) 50 V,30分鐘 | 剪切強度(MPa) 0 V | 剪切強度(MPa) 50 V,30分鐘 | |
R1 | 17.02 ± 1.59 | 27.34 ± 0.75 | 20.89 ± 0.39 | |||
組合物10 | 21.65 ± 0.27 | 7.55 ± 0.57 | 22.81 ± 0.18 | 5.46 ± 0.30 | 18.23± 1.30 | 6.54 ± 0.56 |
組合物11 | 18.72 ± 0.72 | 1.48 ± 0.25 | 20.51 ± 0.10 | 4.32 ± 0.63 | 17.02 ± 0.31 | 5.91 ± 0.51 |
組合物12 | 17.54 ± 0.34 | 1.70 ± 1.20 | 18.21 ± 0.60 | 4.21 ± 0.44 | 15.27 ± 0.66 | 5.00 ± 0.50 |
組合物13 | 15.10 ± 0.39 | 0.49 ± 0.41 | 15.41 ± 0.42 | 3.48 ± 0.24 | 13.20 ± 0.90 | 4.53 ± 0.47 |
在65℃及90%相對濕度下儲存1週之後,參考組合物R1展示搭接剪切強度值顯著增加,但總體而言,在65℃及90%相對濕度下儲存3週之後,吾人僅發現初始搭接剪切強度略微增加。
隨著Cyphos IL 109含量增加,吾人發現初始搭接剪切強度逐漸降低,其自超過20 MPa (組合物10)降至15 MPa (組合物13)。在所有組合物中,吾人亦觀測到在65℃及90%相對濕度下儲存1週之後搭接剪切強度增加,但對於增加之Cyphos IL 109含量而言,增加變得較少。最後,所有組合物在65℃及90%相對濕度下儲存3週之後亦展示搭接剪切強度之後續降低。總體而言,與初始值相比,在65℃及90%相對濕度下儲存3週之後搭接剪切強度之降低較小,意謂所有組合物在65℃及90%相對濕度下儲存之後極其穩定。最後,對於具有4.26 wt%之Cyphos IL 109的組合物10而言,電化學剝層效能最差。然而,與使用MMA作為丙烯酸單體之系統相比,搭接剪切強度之下降仍在50%以上。高於4.26 wt%之Cyphos IL 109含量展示極佳剝層效能,但在65℃及90%相對濕度下儲存後,觀測到性能降低,但最終剝層效能保持50%以上,且因此與使用MMA作為丙烯酸單體之系統相比好得多。
鑒於前述描述及實例,熟習此項技術者將顯而易見,可在不脫離隨附申請專利範圍之範疇的情況下進行其等效修改。
10:固化黏著劑層/黏著劑組合物
11:導電基板/導電基板層
12:非導電材料層
13:電源
將參考隨附圖式描述本發明,在該等圖式中:
圖1a繪示根據本發明之第一實施例的經黏結之結構。
圖1b繪示根據本發明之第二實施例的經黏結之結構。
圖2a繪示在電流穿過該結構後第一實施例之結構的初始脫黏。
圖2b繪示在電流穿過該結構後第二實施例之結構的初始脫黏。
10:固化黏著劑層/黏著劑組合物
11:導電基板/導電基板層
13:電源
Claims (18)
- 一種可固化及可脫黏雙組分型黏著劑組合物,該組合物包含: 第一組分(A),其包含: (甲基)丙烯酸酯單體; 可共聚合酸;及, 電解質;及, 第二組分(B),其包含: 用於該第一組分之該等單體的第一固化劑; 用於該第一組分之該等單體的第二固化劑; 蠟;及, 增溶劑, 其中該雙組分型(2K)黏著劑組合物進一步包含: 增韌劑; 去氧劑;及, 流變控制劑; 此外其中該雙組分型(2K)黏著劑組合物之特徵在於該電解質包含至少一種根據式(I)或式(II)之鹽或由其組成: 其中:R 1、R 2、R 3、R 4及R 5係獨立地選自氫、C 1-C 18烷基、C 3-C 18環烷基、C 6-C 18芳基、C 7-C 24芳烷基、C 2-C 20烯基、-C(O)R q、-C(O)OH、-CN或-NO 2;且R q為C 1-C 6烷基;及, X -為選自由以下組成之群的相對陰離子: 其中式R a及R b係獨立地選自氫、C 1-C 12烷基、C 5-C 12環烷基、C 5-C 12雜環烷基、C 6-C 18芳基或C 5-C 18雜芳基。
- 如請求項1之可固化及可脫黏雙組分型黏著劑組合物,其中該(甲基)丙烯酸酯單體係選自由以下組成之群:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸三級丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸正庚酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、2-乙基己基-(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸甲苯酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸異𦯉酯、(甲基)丙烯酸2-胺基乙酯、y-(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、(甲基)丙烯酸-環氧乙烷加成物、(甲基)丙烯酸三氟甲基甲酯、(甲基)丙烯酸2-三氟甲基乙酯、(甲基)丙烯酸2-全氟乙基乙酯、(甲基)丙烯酸2-全氟乙基-2-全氟丁基乙酯、(甲基)丙烯酸2-全氟乙酯、(甲基)丙烯酸全氟甲酯、(甲基)丙烯酸二全氟甲基甲酯、(甲基)丙烯酸2-全氟甲基-2-全氟乙基甲酯、(甲基)丙烯酸2-全氟己基乙酯、(甲基)丙烯酸2-全氟癸基乙酯、(甲基)丙烯酸2-全氟十六烷基乙酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二新戊四醇單羥基五丙烯酸酯、新戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、新戊四醇四丙烯酸酯、1,2-丁二醇二丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三(甲基)丙烯酸甘油酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇單羥基五(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯及其混合物, 較佳地,該(甲基)丙烯酸酯單體係選自由以下組成之群:甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸異𦯉酯、丙烯酸異𦯉酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯及其混合物。
- 如請求項1或請求項2之可固化及可脫黏雙組分型黏著劑組合物,其中該(甲基)丙烯酸酯單體組分係以該第一組分之總重量之20至80重量%、較佳30至60重量%、更佳35至50重量%之量存在。
- 如請求項1至3中任一項之可固化及可脫黏雙組分型黏著劑組合物,其中該可共聚合酸係選自由以下組成之群:甲基丙烯酸、丙烯酸、伊康酸(itaconic acid)、順丁烯二酸、烏頭酸(aconitic acid)、丁烯酸、反丁烯二酸及其混合物,其中較佳地,該可共聚合酸為甲基丙烯酸。
- 如請求項1至4中任一項之可固化及可脫黏雙組分型黏著劑組合物,其中該可共聚合酸係以該第一組分之總重量之0.5至20重量%、較佳5至15重量%、更佳6至12重量%之量存在。
- 如請求項1至5中任一項之可固化及可脫黏雙組分型黏著劑組合物,其中該電解質係選自由以下組成之群:1-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;1-乙基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;1-丙基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;1-丁基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;1-丁基-2,3-二甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;1-己基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;1-辛基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;1-甲基-3-辛基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;1-癸基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;1-十二烷基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;四乙基鏻雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;四丁基鏻雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;十三烷基(十四烷基)鏻雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺;三己基十四烷基鏻雙(三氟甲磺醯基)醯胺;及其混合物, 較佳選自1-丁基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-十二烷基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、三己基十四烷基鏻雙(三氟甲磺醯基)醯胺及其混合物。
- 如請求項1至6中任一項之可固化及可脫黏雙組分型黏著劑組合物,其中該電解質係以該第一組分之總重量之0.5至20重量%、較佳5至15重量%、更佳6至12重量%之量存在。
- 如請求項1至7中任一項之可固化及可脫黏雙組分型黏著劑組合物,其中該第一固化劑為過氧化物固化劑, 該過氧化物固化劑較佳係選自由以下組成之群:過氧化三級丁基、過苯甲酸三級丁酯、氫過氧化異丙苯、過氧苯甲酸三級丁酯、過氧化二乙醯、過氧化苯甲醯、過乙酸三級丁酯、過氧化月桂基及其混合物, 該過氧化物固化劑更佳為過氧化苯甲醯。
- 如請求項1至8中任一項之可固化及可脫黏雙組分型黏著劑組合物,其中該第一固化劑係以該第二組分之總重量之5至40重量%之量存在。
- 如請求項1至9中任一項之可固化及可脫黏雙組分型黏著劑組合物,其中該第二固化劑為選自鐵、銅、鈷、釩及錳之鹽及錯合物的金屬化合物, 該第二固化劑較佳為選自由以下組成之群的基於鐵之化合物:二茂鐵、乙醯丙酮鐵(II)、亞鐵氰化鐵銨(ammonium-ferric-ferrocyanide)及其混合物。
- 如請求項1至10中任一項之可固化及可脫黏雙組分型黏著劑組合物,其中該第二固化劑係以該第二組分之總重量之0.01至2重量%、較佳0.01至1重量%且更佳0.01至0.5重量%之量存在。
- 如請求項1至11中任一項之可固化及可脫黏雙組分型黏著劑組合物,其中該增溶劑為聚乙二醇或選自由以下組成之群的環氧樹脂:環脂族環氧化物、環氧酚醛清漆(novolac)樹脂、雙酚-A-環氧樹脂、雙酚-F-環氧樹脂、基於雙酚-A表氯醇之環氧樹脂、烷基環氧化物、檸檬烯二氧化物、聚環氧化物及其混合物, 較佳地,增溶劑為雙酚-A環氧樹脂。
- 如請求項1至12中任一項之可固化及可脫黏雙組分型黏著劑組合物,其中該增溶劑係以該第二組分之總重量之20至60重量%、較佳30至60重量%且更佳40至60重量%之量存在。
- 如請求項1至13中任一項之可固化及可脫黏雙組分型黏著劑組合物,其中該增韌劑係以該組合物之總重量之5至40重量%、較佳10至40重量%且更佳20至40重量%之量存在。
- 如請求項1至14中任一項之可固化及可脫黏雙組分型黏著劑組合物,其中該第一(A)組分及該第二(B)組分係以20:1至1:1、較佳15:1至5:1且更佳12:1至8:1之A:B重量比組合。
- 一種經黏結之結構,其包含: 具有導電表面之第一材料層;及, 具有導電表面之第二材料層; 其中如請求項1至15中任一項之經固化可脫黏雙組分型黏著劑組合物係安置於該第一材料層與該第二材料層之間。
- 一種使如請求項16之經黏結之結構脫黏的方法,該方法包含以下步驟: i)在兩個表面上施加電壓以形成陽極界面及陰極界面;及, ii)使該等表面脫黏。
- 如請求項17之方法,其中步驟i)中所施加之該電壓為0.5至100 V且其較佳施加1秒至60分鐘之持續時間。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EPEP22179603 | 2022-06-17 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202409236A true TW202409236A (zh) | 2024-03-01 |
Family
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