專利名稱：用于粘接應用的超快速的熱/室溫粘合劑組合物的制作方法
技術領域：
本發明涉及可固化粘合劑組合物。更具體地，本發明涉及在熱或室溫下可固化的分兩部分的(two-part)無鹵粘合劑組合物。
背景技術：
可固化粘合劑組合物已用于各種應用中，包括用于粘接各種手持設備中的組件。 但是，為了在固化后達到適合的強度，常規的可固化組合物包含鹵化的組分。這些鹵化的組分給固化的組合物提供了合適的粘合性和強度，但已發現這樣的鹵化組分對產品具有高腐蝕性。特別令人擔憂的是個人電子產品，其可能在暴露于腐蝕性組分時易于損壞。迄今還難以獲得能夠提供各種產品所要求的必需的粘合性和強度的無鹵可固化組合物。通常，為了達到具有個人電子產品所要求的高沖擊強度的組合物，可固化組合物需要鹵化彈性體作為主要組分。此外，傳統的組合物僅適于室溫下固化。因此提供快速固化的無鹵組合物是令人期待的，其可能適用于各種電子產品。提供能夠在熱存在下和/或室溫下快速固化的組合物是更令人期待的。
發明內容
本發明的一個方面是提供分兩部分的可固化組合物，所述可固化組合物包含第一部分，其包含至少一種(甲基)丙烯酸酯單體、第一無鹵彈性體、催化劑和自由基穩定劑； 和第二部分，其包含至少一種(甲基)丙烯酸酯單體、第二無鹵彈性體、基于胺的催化劑和胺穩定劑。其中第一部分和第二部分可合并一起而形成可固化組合物。在本發明的另一個實施方式中，提供了分兩部分的可固化組合物，所述可固化組合物包含第一部分，其包含至少一種(甲基)丙烯酸酯單體、含苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的第一無鹵彈性體，其中所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的苯乙烯含量為基于所述共聚物重量的約37%至約43%、酸催化劑、自由基引發劑和自由基穩定劑； 和第二部分，其包含至少一種(甲基)丙烯酸酯單體、含苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的第二無商彈性體、胺促進劑、金屬催化劑和三苯基膦。其中將第一部分和第二部分合并一起而形成可固化組合物。在本發明的又一個實施方式中，提供了粘合電子裝置組件的方法，其包括以下步驟提供第一部分，其包含至少一種(甲基)丙烯酸酯單體、包含苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的第一無鹵彈性體、酸催化劑、自由基引發劑和自由基穩定劑；提供第二部分， 其包含至少一種(甲基)丙烯酸酯單體、包含苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的第二無鹵彈性體、胺促進劑、金屬催化劑和三苯基膦；將第一部分和第二部分混合而形成可固化組合物；并將所述可固化組合物涂布于電子裝置的至少一個組件。在又一個實施方式中，提供了制備分兩部分的可固化組合物的方法，其包括以下步驟提供第一組的組分，其包含至少一種(甲基)丙烯酸酯單體、包含苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的第一無鹵彈性體、酸催化劑、自由基引發劑和自由基穩定劑；將第一組的組分混合而形成第一部分；提供第二組的組分，其包含至少一種(甲基)丙烯酸酯單體、包含苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的第二無鹵彈性體、胺促進劑、金屬催化劑和三苯基膦；并將第二組的組分混合而形成第二部分。
具體實施例方式本發明的新型組合物可用于各種終端應用，其包括粘合劑、密封劑、涂覆和鑄封的應用，并且是用于在電子、汽車和其它材料敏感的應用領域。例如，所述組合物可用于粘接各種個人電子產品的外殼(casing)和內部組件，所述個人電子產品例如筆記本電腦、個人音樂播放器、GPS裝置、圖像顯示裝置(如電視機和其它圖像播放器)及其它類似的產品。 用于這樣的個人電子裝置的粘合劑組合物應具有高沖擊強度，使得如果該裝置不慎被用戶摔落時仍保持粘合。本發明的組合物的低玻璃態轉化溫度使得其產品可用于低溫應用并仍維持完好性能。在此所使用的術語“固化”和“固化的”是指材料的狀態、條件和/或結構的變化， 該變化通常但并非必需地由至少一種變量誘發，所述變量例如時間、溫度、濕氣、照射、固化催化劑或促進劑在該材料中的存在及其量等。所述術語包括部分固化和完全固化。在此所使用的術語“鹵”和“鹵素”同義，并且兩者都表示包括通常被分類為“鹵素”的元素，如氯、氟、溴和碘。術語“無鹵”是指基本上無任何鹵素的組合物或組分。理想地說，“無鹵”組分是完全無任何鹵素的。本發明是分兩部分的可固化組合物。理想地，所述的可固化組合物在室溫下快速固化。因此，在室溫下，所述分兩部分的組合物能夠在約10分鐘到約60分鐘內固化，并且最理想的是在約10分鐘到約30分鐘內固化。在升溫下，本發明的分兩部分的組合物甚至可能以更快的速度固化(在此稱為“超快速”固化)。在約60至90°C的溫度下，在此所述的超快速組合物在約10分鐘至約60分鐘內，并且最理想的是在約10分鐘至約30分鐘內能夠固化。所述可固化組合物可包括單部分的可固化組合物或由多部分組成的可固化組合物，其中各部分合并在一起形成可固化組合物。本發明所述的新型組合物理想地是分兩部分的可固化組合物，所述兩部分包括第一部分和第二部分。可將第一部分和第二部分分開儲存直至需要將所述組合物固化時。在使用時，將第一部分和第二部分混合在一起，并涂布于需要的表面或需要粘接的表面。如上所釋，所述組合物可以快速(或若在施熱下以超快速)固化。第一部分理想地包含至少一種(甲基)丙烯酸酯。在此所述的術語“(甲基)丙烯酸酯”包括丙烯酸酯單體和甲基丙烯酸酯單體。所述第一部分可包含任意需要的(甲基) 丙烯酸酯單體，其非限制性地包括以下單體(甲基)丙烯酸、(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)丙烯酸叔丁酯、(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、(甲基)丙烯酸 2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二酯、(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)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸2-氨基乙酯、Y-(甲基丙烯酰氧基丙基)三甲氧基硅烷、(甲基)丙烯酸-氧化乙烯加成產物等。最理想的是單官能度單體、二官能度單體和三官能度單體的組合，如丙烯酸異冰片酯、1，3_ 丁二醇二甲基丙烯酸酯和三甲基丙醇三甲基丙烯酸酯。但是，在本發明中可使用任意一種或多種(甲基)丙烯酸酯。第一部分可包含(甲基)丙烯酸酯單體的任意組合。在第一部分中可存在的所述 (甲基)丙烯酸酯單體的量為第一部分重量的約30%至約80%。更理想地，在第一部分中可存在的所述(甲基)丙烯酸酯單體的量為第一部分重量的約40%至約70%。在一個實施方式中，所述(甲基)丙烯酸酯可具有結構通式I。H2C = CGCO2R2 (I)其中G可以是氫或1至約4個碳原子的烷基，并且R2可選自含6至約16個碳原子的烷基、環烷基、烯基、環烯基、炔基、芳烷基或芳基基團，其中任意的基團可任選地(視情況而定地)被氧、羰基、羥基、酯基、羧酸基、脲基、氨基甲酸酯基、碳酸酯基、胺基、酰胺基、 硫基、砜基等取代或間隔。在另一個實施方式中，所述(甲基)丙烯酸酯可具有結構通式II
權利要求
1.分兩部分的可固化組合物，其包含a.第一部分，其包含i.至少一種(甲基)丙烯酸酯單體； .第一無鹵彈性體；iii.酸催化劑；iv.自由基引發劑；和v.自由基穩定劑；和b.第二部分，其包含1.至少一種(甲基)丙烯酸酯單體； .第二無鹵彈性體；iii.催化劑；和iv.用于穩定所述催化劑的穩定劑；其中將所述第一部分和所述第二部分合并一起而形成可固化組合物。
2.根據權利要求1所述的組合物，其中所述至少一種(甲基)丙烯酸酯單體包括至少一種選自以下的單體甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸異冰片酯、二甲基丙烯酸二亞丁酯、三丙醇三甲基丙烯酸酯及它們的組合。
3.根據權利要求1所述的組合物，其中所述第一無鹵彈性體包含苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
4.根據權利要求3所述的組合物，其中所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物具有基于所述共聚物的重量的約37%至約43%的苯乙烯含量。
5.根據權利要求1所述的組合物，其中所述酸催化劑包括選自以下的組分過氧化物、 丙烯酸、甲基丙烯酸及它們的組合。
6.根據權利要求1所述的組合物，其中所述自由基引發劑包括至少一種選自以下的組分叔丁基過氧化物，過苯甲酸叔丁酯、過氧化環己酮及它們的組合。
7.根據權利要求1所述的組合物，其中所述自由基穩定劑包括至少一種選自以下的組分氫醌、丁基化羥基甲苯和膦酸酯。
8.根據權利要求1所述的組合物，其中所述催化劑包括至少一種選自以下的組分胺催化劑、金屬催化劑及它們的組合。
9.根據權利要求1所述的組合物，其中所述穩定劑包括三苯基膦。
10.根據權利要求1所述的組合物，其中所述可固化組合物能夠在室溫下，在約10分鐘至約60分鐘內固化。
11.根據權利要求1所述的組合物，其中所述可固化組合物能夠在約60°C至約90°C的溫度下，在約10分鐘至約30分鐘內固化。
12.根據權利要求1所述的組合物，其中所述可固化組合物一旦固化后可耐受低至-50°C的溫度。
13.根據權利要求1所述的組合物，其中所述可固化組合物一旦固化后提供至少10焦的沖擊強度，所述沖擊強度按照在1米處的15kg墜落試驗測得。
14.分兩部分的可固化組合物，其包含a.第一部分，其包含i.至少一種(甲基)丙烯酸酯單體； .第一無鹵彈性體，其包含苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，其中所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物具有基于所述共聚物重量的約37%至約43%的苯乙烯含量；iii.酸催化劑；iv.自由基引發劑；和v.自由基穩定劑；和 b.第二部分，其包含i.至少一種(甲基)丙烯酸酯單體； .第二無鹵彈性體，其包含苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；iii.胺促進劑；iv.金屬催化劑；和v.三苯基膦；其中將所述第一部分和所述第二部分合并一起而形成可固化組合物。
15.粘接電子裝置組件的方法，其包括以下步驟a.提供第一部分，其包含i.至少一種(甲基)丙烯酸酯單體； .第一無鹵彈性體，其包含苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；iii.酸催化劑；iv.自由基引發劑；和v.自由基穩定劑；b.提供第二部分，其包含i.至少一種(甲基)丙烯酸酯單體； .第二無鹵彈性體，其包含苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；iii.胺促進劑；iv.金屬催化劑；和v.三苯基膦；c.將第一部分和第二部分混合而形成可固化組合物；和d.將所述可固化組合物涂布于所述電子裝置的至少一個部件。
16.根據權利要求15所述的方法，其中所述包含苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的第一無鹵彈性體具有基于所述共聚物重量的約37%至約43%的苯乙烯含量。
17.根據權利要求15所述的方法，其中將所述第一部分和所述第二部分以約2 1的第一部分對第二部分的比例混合在一起。
18.制備分兩部分的可固化組合物的方法，其包括以下步驟 a.提供第一組的組分，其包含i.至少一種(甲基)丙烯酸酯單體； .第一無鹵彈性體，其包含苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；iii.酸催化劑；iv.自由基引發劑；和v.自由基穩定劑；b.將所述第一組的組分混合而形成第一部分；c.提供第二組的組分，其包含i.至少一種(甲基)丙烯酸酯單體； .第二無鹵彈性體，其包含苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；iii.胺促進劑；iv.金屬催化劑；和v.三苯基膦；和d.將所述第二組的組分混合而形成第二部分。
19.根據權利要求18所述的方法，其中所述包含苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的第一無鹵彈性體具有基于所述共聚物重量的約37%至約43%的苯乙烯含量。
全文摘要
本發明涉及能夠安全且充分粘接電子裝置組件的可固化組合物。具體地，本發明涉及能夠在室溫下和升溫下快速固化的分兩部分的無鹵可固化組合物。
文檔編號C08L25/10GK102471643SQ201080029160
公開日2012年5月23日 申請日期2010年6月30日 優先權日2009年6月30日
發明者A·E·利特克, S·L·列萬多斯基, T·A·洛夫 申請人:漢高公司