粘接剂组成物和使用其的粘接片材的制作方法

粘接剂组成物和使用其的粘接片材的制作方法
【专利说明】粘接剂组成物和使用其的粘接片材 【技术领域】
[0001] 本发明涉及粘接剂组合物，更详细地说，本发明涉及下述粘接剂组成物和使用其 的粘接片材，该粘接剂组合物能够进行金属之间、金属与有机材料、有机材料与有机材料的 粘接同时还具有韧性，并且即使在高温环境下也能够保持优异的粘接强度。 【【背景技术】】
[0002] 以往，作为使2个被粘物一体化的接合方法，有咬合、焊接、利用粘接剂或粘着剂 的粘接方法，它们在各个领域中根据用途而经常使用。近年来，在汽车等运输机相关的用途 中，作为为了防止温室化而削减二氧化碳〇) 2排出等课题的解决方案，正在推进车体的轻量 化、混合动力车或电动汽车的普及。因此，在车体中使用轻量的铝或镁、FRP(CFRP :碳纤维增 强塑料、GFRP :玻璃纤维增强塑料）的倾向日益增强。
[0003] 然而，在现有的焊接法中，铝与铁等的异种材料的焊接非常困难，至于玻璃纤维、 碳纤维的FRP，本身不可能进行焊接，需要进行使这些材料（被粘物）具有与焊接同等的 粘结强度这样的接合方法。作为无法通过焊接等接合的材料间的接合方法，有使用粘接剂 的方法，作为用于进行这样的材料的接合的粘接剂，要求能够进行金属之间、金属与有机材 料、有机材料与有机材料的粘接；粘接强度为能够用于结构用途的强力程度；并且粘接强 度在温度变化时不会变差；等等。
[0004] 作为满足上述要求的粘接剂，通常使用环氧树脂等热固化性树脂。但是，对于环氧 粘接剂来说，尽管在固化后树脂本身的机械强度高，但韧性差，在航空器或汽车等用途中使 用环氧粘接剂的情况下，脆性破坏所致的粘接强度的降低可能会成为问题。针对这样的问 题，进行了将热塑性树脂等添加到环氧树脂中，使环氧粘接剂具有柔软性的尝试（例如，日 本特开2003-82034号公报等）。
[0005] 但是，在环氧粘接剂中使用具有柔软性的热塑性树脂时，粘接剂的耐热性会受损， 因而具有无法用于需要耐热性的用途中的问题。
[0006] 【现有技术文献】
[0007] 【专利文献】
[0008] 专利文献1 :日本特开2003-82034号公报 【
【发明内容】
】
[0009] 【发明所要解决的课题】
[0010] 本发明人此番得到了下述技术思想：即，通过将特定的丙烯酸系树脂添加到环氧 系树脂中，能够实现具有韧性、并且即使在高温环境下也能够保持优异的粘接强度的粘接 剂。本发明是基于该技术思想而进行的。
[0011] 从而，本发明的目的在于提供一种粘接剂组合物，其能够进行金属之间、金属与有 机材料、有机材料与有机材料的粘接同时还具有韧性，并且即使在高温环境下也能够保持 优异的粘接强度。
[0012] 此外，本发明的另一目的在于提供使用了上述这样的粘接剂组合物的粘接片材。
[0013] 【解决课题的手段】
[0014] 本发明的粘接剂组合物为含有环氧系树脂、丙烯酸系树脂以及固化剂而成的粘接 剂组合物，该粘接剂组合物的特征在于，上述丙烯酸系树脂含有甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸 丁酯-甲基丙烯酸甲酯三嵌段型共聚物或其改性物。
[0015] 此外，根据本发明的方式，上述环氧系树脂优选为双酚型环氧树脂。
[0016] 此外，根据本发明的方式，上述环氧系树脂优选含有常温下为液态的双酚型环氧 树脂和玻璃化转变温度处于50°c~150°C的范围且常温下为固体的双酚型环氧树脂这两 种双酚型环氧树脂。
[0017] 此外，根据本发明的方式，上述环氧系树脂与上述丙烯酸系树脂的混合比例优选 为 100:4 ~100:20。
[0018] 此外，根据本发明的方式，优选以100:300~300:100的比例含有上述室温下为液 态的双酚型环氧树脂与上述室温下为固体的双酚型环氧树脂。
[0019] 此外，根据本发明的方式，优选含有140质量份~260质量份上述环氧系树脂、10 质量份~50质量份上述丙烯酸系树脂、以及1质量份~30质量份上述固化剂。
[0020] 此外，根据本发明的方式，上述三嵌段型共聚物优选以1:1~50:1的比例含有甲 基丙烯酸甲酯单元与丙烯酸丁酯单元。
[0021] 此外，根据本发明的方式，在粘接剂组合物中优选具有上述环氧系树脂为海、上述 丙烯酸系树脂为岛的海岛结构。
[0022] 此外，根据本发明的另一方式的粘接片材为依序层叠第1离型纸、粘接层以及第2 离型纸而成的粘接片材，其中，上述粘接层是含有上述粘接剂组合物而成的。
[0023] 此外，根据本发明的方式，优选上述粘接层是进一步含有芯材而成的，上述粘接剂 浸渗上述芯材中。
[0024] 此外，根据本发明的又一方式的粘接方法为使用上述粘接片材进行第1被粘物与 第2被粘物的粘接的方法，其中，该方法包括：
[0025] 将第1离型纸和第2离型纸从上述粘接片材剥离除去，使粘接层露出；
[0026] 利用上述第1被粘物和上述第2被粘物将上述粘接层夹在中间，进行上述第1被 粘物和上述第2被粘物的临时固定；
[0027] 通过进行加热使上述粘接层固化，将上述第1被粘物和上述第2被粘物粘接。
[0028] 此外，根据本发明，还提供一种贴合体，其是通过上述的粘接方法得到的。
[0029] 【发明的效果】
[0030] 根据本发明，由于在环氧系树脂中添加了特定的丙烯酸系树脂，因而能够实现下 述粘接剂组成物，该粘接剂组合物能够进行金属之间、金属与有机材料、有机材料与有机材 料的粘接同时还具有韧性，并且即使在高温环境下也能够保持优异的粘接强度。 【【附图说明】】
[0031] 图1是根据本发明的粘接片材的一个实施方式的截面示意图。
[0032] 图2是根据本发明的粘接片材的另一实施方式的截面示意图。 【【具体实施方式】】
[0033] 本发明的粘接剂组合物含有环氧系树脂、丙烯酸系树脂以及固化剂作为必要成 分。以下对构成粘接剂组合物的各成分进行说明。
[0034] 〈环氧系树脂〉
[0035] 本发明的粘接剂组合物中使用的环氧系树脂是指，通过具有至少1个以上的环氧 基或缩水甘油基的预聚物与固化剂的合用来进行交联聚合反应，由此固化形成的树脂。作 为这样的环氧系树脂，可以举出双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂等双酚型环氧树脂； 酚醛清漆环氧树脂、甲酚线型酚醛环氧树脂等酚醛清漆型环氧树脂；联苯型环氧树脂、均二 苯代乙烯型环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂、烷基改性三苯酚甲烷型环氧树脂、含有三嗪 核的环氧树脂、双环戊二烯改性苯酚型环氧树脂等环氧树脂等，还可以举出线型酚醛树脂、 甲酚线型酚醛树脂、双酚A酚醛清漆树脂等酚醛清漆型酚树脂；甲阶酚醛树脂（U - ;P 7 二7P樹脂）等酚树脂；脲（urea)树脂、三聚氰胺树脂等具有三嗪环的树脂；不饱和聚 酯树脂、双马来酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、有机硅树脂、具有苯并 噁嗪环的树脂、氰酸酯树脂等。这些环氧系树脂中，在本发明中，优选主链具有联苯骨架、双 酚骨架、均二苯代乙烯骨架等刚直结构的环氧树脂，更优选双酚型环氧树脂，特别优选双酚 A型环氧树脂。
[0036] 上述的双酚A型环氧树脂根据双酚骨架的重复单元的数目的不同，存在有常温下 为液体的树脂、以及常温下为固体的树脂。主链为1~3个的双酚A型环氧树脂在常温下 为液体、主链为2~10个的双酚A型环氧树脂在常温下为固体。这样的分子量比较低的双 酚A型环氧树脂具有结晶性，即使在常温下结晶化而为固体的树脂，在达到熔点以上的温 度时，也会迅速熔解而变化为低粘度的液态。从而，在被粘物的接合工序中，通过进行加热， 粘接剂与被粘物密合、并进行固化，从而粘接剂与被粘物牢固地粘接，因而能够提高粘接强 度。此外，这样的分子量比较低的双酚A型环氧树脂由于交联密度增高，因而还具有机械强 度高、耐化学药品性良好、固化性高、吸湿性（由于自由体积减小所致）减小的特征。
[0037] 在本发明中，作为双酚A型环氧树脂，优选将上述的常温下为固体的双酚A型环氧 树脂与常温下为液体的双酚A型环氧树脂合用来使用。通过将常温下为固体的树脂与为液 体的树脂合用，能够在保持机械强度的同时得到柔软性，因而能够在维持树脂（粘接剂组 合物）本来具有的机械强度的同时得到柔软性。其结果，能够提高被粘物之间的粘结强度。 作为常温下为固体的双酚A型环氧树脂，从机械强度和耐热性的方面出发，优选玻璃化转 变温度处于50°C~150°C的范围的树脂。具体地说，作为常温下为液体的主链为1~3个 的双酚A型环氧树脂，可示例出日本环氧树脂社制造的JER828 ;作为常温下为固体的主链 为2~10个的双酚A型环氧树脂，可示例出日本环氧树脂社制造的JER1001等。
[0038] 常温下为固体的双酚A型环氧树脂与常温下为液体的双酚A型环氧树脂的混合比 例根据粘接剂的使用用途而不同，以质量基准计，优选以100:300~300:100的比例含有。 通过使两者的混合比例为上述的范围，能够制成粘接强度更为优异的粘接剂。
[0039] 〈丙烯酸系树脂〉
[0040] 作为本发明的粘接剂组合物所含有的丙烯酸系树脂，使用甲基丙烯酸甲酯-丙烯 酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯三嵌段型共聚物或其改性物。通过将这样的含有甲基丙烯酸酯聚 合物嵌段（以下有时简称为MMA)与丙烯酸丁酯聚合物嵌段（以下有时简