可热固结构粘合剂包含至少一种非橡胶改性环氧树脂；任选的橡胶或增韧剂，一种或多种环氧固化剂，一种或多种环氧固化催化剂；和阻燃剂混合物，其包含(i)三水合氧化铝、(ii)硼酸锌和(iii)三聚氰胺或三聚氰胺衍生物。所述结构粘合剂可用于粘合金属与其他材料或金属与其他金属。所述结构粘合剂当在未固化的材料存在下进行焊接时强烈抗点燃，并且不明显妨碍焊接性能。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】可热固结构粘合剂包含至少一种非橡胶改性环氧树脂；任选的橡胶或增韧剂，一种或多种环氧固化剂，一种或多种环氧固化催化剂；和阻燃剂混合物，其包含(i)三水合氧化铝、(ii)硼酸锌和(iii)三聚氰胺或三聚氰胺衍生物。所述结构粘合剂可用于粘合金属与其他材料或金属与其他金属。所述结构粘合剂当在未固化的材料存在下进行焊接时强烈抗点燃，并且不明显妨碍焊接性能。【专利说明】本专利技术涉及阻燃环氧树脂基结构粘合剂以及通过焊接和胶粘结合二者来粘合金属构件的方法。结构粘合剂经常用于金属与金属粘合应用。所述胶粘结合有时代替常规的焊接或机械紧固件。然而，有时利用焊接和胶粘结合的组合。在那些情况下，胶粘结合减少了所需要的焊接数量。在汽车制造中，通过胶粘结合可以消除数十乃至数百处焊接。这可以引起生产速率的明显提高以及生产成本的降低。粘合通过在金属构件之间施加粘合剂层以形成粘合层来实现。然后焊接所述构件，焊接经常延伸靠近或甚至穿过所述可热固粘合剂层。所述焊接步骤之后，加热所述组件以固化粘合剂。作为有机材料，所述结构粘合剂如果在氧气存在下暴露于足够高的温度，可能并且会燃烧。因为这些条件在所述焊接步骤期间存在，粘合剂着火并不少见。从安全性和产品质量观点来看，这都是顾虑。随着制造商将常规交流电(AC)焊接改为中频直流电(MFDC)焊接，所述问题变得更为普遍。在MFDC焊接期间经常产生较高的温度，因此有更高的粘合剂点燃风险。因此，期望降低所述焊接操作期间粘合剂燃烧的发生率。实现它的优选办法是通过修改结构粘合剂本身(而不是通过修改焊接方式)，使所述粘合剂变得更抗点燃。三水合氧化铝有时在这些结构粘合剂中用作阻燃剂。需要很高的浓度方能有效，特别是在HFDC焊接中遇到的较高温度条件下。已经发现这些高浓度的三水合氧化铝妨碍焊接过程。经常产生不良或差的焊接。因此，以降低焊接强度为代价实现降低可燃性，是不能接受的。因此，对于提供在焊接条件(并尤其是MFDC焊接条件)下耐燃的结构粘合剂存在着需求，所述结构粘合剂表现出充分的粘合性能并且不会不利影响焊接成形。本专利技术在一个方面是可热固结构粘合剂，其包含A)至少一种非橡胶改性环氧树脂；B) 一种或多种环氧固化剂；C) 一种或多种环氧固化催化剂；和D)阻燃剂混合物，其包含(i)三水合氧化铝，(ii)硼酸锌和(iii)三聚氰胺或三聚氰胺衍生物。这种结构粘合剂高度耐燃烧并且固化形成强固而柔韧的胶粘结合。所述结构粘合剂对焊接过程的不良影响甚微，即使有的话。所述结构粘合剂通常配制成单组分类型，但是可以配制成双组分类型。本专利技术也是将金属构件粘合和焊接在一起的方法，所述方法包括以下步骤:a)在一对金属构件之间形成可热固结构粘合剂层并与所述金属构件对接触，以产生未固化的组件；b)焊接所述未固化的组件以在所述金属构件对之间形成一处或多处焊接；以及然后c)加热所述组件以固化所述结构粘合剂并在所述金属构件对之间形成胶粘结合，其中所述结构粘合剂包含A)至少一种非橡胶改性环氧树脂；B) 一种或多种环氧固化剂；C) 一种或多种环氧固化催化剂；和D)阻燃剂混合物，其包含(i)三水合氧化铝，(ii)硼酸锌和(iii)三聚氰胺或三聚氰胺衍生物。所述可热固结构粘合剂含有至少一种非橡胶改性环氧树脂，它是指(在固化之前)没有与橡胶化学结合的环氧树脂。所述非橡胶改性环氧树脂优选将占所述可热固结构粘合剂的至少约25重量％，更优选至少约30重量％。所述非橡胶改性环氧树脂可以占所述可热固结构粘合剂的最多约55重量％，更优选最多约45重量％并还更加优选最多40重量％。这些量包括如下所述的任选的橡胶改性环氧树脂组合物中包含的任何游离环氧树月旨，以及同样如下所述的核壳橡胶颗粒分散在其中的任何游离环氧树脂。所述一种或多种非橡胶改性环氧树脂优选具有170至600，更优选从170至500并还更优选从170至400的平均环氧当量。范围广泛的环氧树脂可用作所述非橡胶改性环氧树脂，包括在美国专利4，734，332的第2栏66行至第4栏24行描述的那些，所述美国专利通过引用并入本文。所述非橡胶改性环氧树脂应该每分子具有平均至少2.0个环氧基团。优选的非橡胶改性环氧树脂类型是多元酚化合物的二缩水甘油醚，所述多元酚化合物例如间苯二酚、儿茶酚、氢醌、双酚、双酚A、双酚AP(1，1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷)、双酚F、双酚K和四甲基双酚。诸如这些的树脂可以具有约170至2000，优选225至400的平均环氧当量。这种类型的环氧树脂的例子包括双酚A的二缩水甘油醚，例如由 Dow Chemical 以名称 D.E.R.? 330、D.E.R,⑧ 331、D.E_R,? 332、D.E.R.? 383、D.E.R.661和D.E.R.? 662树脂销售的。特别优选的非橡胶改性环氧树脂是多元酚、优选双酚A或双酚F的具有170至299、尤其是170至225环氧当量的至少一种二缩水甘油醚与多元酚、还优选双酚A或双酚F的至少一种第二二缩水甘油醚的混合物，第二二缩水甘油醚具有至少300、优选300至2000以及更优选310至600的环氧当量。这种特别优选的非橡胶改性环氧树脂混合物可以包含最多20%、更优选最多10重量％的如下所述的另一种类型的环氧树脂。其他有用的非橡胶改性环氧树脂(它们中的任何可以本身或与一种或多种其他混合使用)包括，例如，脂族二醇和聚醚二醇的二缩水甘油醚，例如C2_24亚烷基二醇和聚(氧化乙烯)或聚(氧化丙烯)二醇的二缩水甘油醚(包括由Dow Chemical作为D.E.R.?732和D.E.R.? 736销售的那些)；苯酚-甲醛酚醛清漆树脂(环氧酚醛清漆树脂)的多缩水甘油醚，包括由 Dow Chemical 作为 D.E.N.? 354、D.E.N.? 431、D.E.N.? 438和D.E.N.? 439销售的那些；烷基取代的苯酚-甲醛树脂；苯酚-羟基苯甲醛树脂；甲酚-羟基苯甲醛树脂；二环戊二烯-酚树脂；环脂族环氧化物包括(3，4-环氧环己基-甲基)_3，4-环氧-环己烷羧酸酯，己二酸双-(3，4-环氧环己基)酯，乙烯基环己烯一氧化物以及如美国专利N0.3，686，359中描述的其他；如美国专利N0.5，112，932中描述的含噁唑烷酮的化合物；二环戊二烯取代的酚树脂；和高级环氧树脂-异氰酸酯共聚物，例如商业上作为 D.E.R.592 和 D.E.R.6508 (Dow Chemical)销售的那些。所述可热固结构粘合剂优选包含至少一种液态橡胶-改性环氧树脂、至少一种核壳橡胶、至少一种含有封端异氰酸酯基团的反应性弹性体增韧剂、或其两种或更多种的混合物。所述结构粘合剂优选含有(i)液态橡胶-改性环氧树脂和核壳橡胶的至少之一(或二者)和(ii)至少一种含有封端异氰酸酯基团的反应性弹性体增韧剂。用于本专利技术目的的橡胶改性环氧树脂是环氧树脂与具有环氧反应性基团例如氨基或优选羧基的至少一种液态橡胶的反应产物。所生成的材料具有反应性环氧基团，其让所述加合物当所述可热固结构粘合剂固化时进一步反应。优选所述液态橡胶的至少一部分具有_30°C或更低、尤其是_40°C或更低的玻璃化转变温度(Tg)。所述橡胶的Tg可以低到_100°C或甚至更低。这些玻璃化转变温度，以及本文本文档来自技高网...
【技术保护点】
可热固结构粘合剂，其包含A)至少一种非橡胶改性环氧树脂；B)一种或多种环氧固化剂；C)一种或多种环氧固化催化剂；和D)阻燃剂混合物，其包含(i)三水合氧化铝，(ii)硼酸锌和(iii)三聚氰胺或三聚氰胺衍生物。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：G·G·伊格尔，A·卢茨，G·L·雅拉内拉，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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