用于粘結聚酰亞胺樹脂的粘合劑的制作方法
【專利摘要】本發明的實施方式涉及制品和制造制品的方法，所述制品包括多個基材、以及在所述多個基材中的至少兩個之間粘結的粘合劑。所述粘合劑可以包括聚碳酸酯共聚物，該共聚物包括反應的間苯二酚、硅氧烷、和雙酚-A。另一種實施方式涉及制品，該制品具有第一聚酰亞胺基材，第二聚酰亞胺基材，和在第一基材和第二基材之間粘結的粘合劑。所述制品的2分鐘綜合熱量釋放速率可以小于或等于65千瓦-分鐘每平方米(kW-min/m2)和峰值熱釋放速率小于65千瓦每平方米(kW/m2)，使用FAR?F25.4的方法，根據聯邦航空條例FAR25.853(d)測得。
【專利說明】用于粘結聚酰亞胺樹脂的粘合劑
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請是2011年5月10日提交的美國專利申請13/104，877的部分延續，其全部并入本申請作為參考。
【技術領域】
[0003]本發明總地涉及用于粘結聚酰亞胺樹脂的粘合劑，更特別地涉及包括含有反應的間苯二酚、硅氧烷、和雙酚-A的聚碳酸酯共聚物的粘合劑。
【背景技術】
[0004]聚酰亞胺樹脂，例如作為商標ULTEM?樹脂商購的那些，具有優異的火焰，煙霧和毒性(FST)性質以及機械性能和高溫接受力，但是它們難以粘結且難以保持對航空、海運和一些鐵路應用關鍵的FST要求。在其中進一步加工和保持電學性質如均勻的雷達透明度比較重要的運輸應用或天線屏蔽器構造(radome construction)中使用的聚酰亞胺泡沫體片材的粘結也是困難的。內部航空面板的生產需要在大面積上施用裝飾膜，這需要在模具中停留額外時間以形成當前粘合劑體系的高強度粘結，由此增加了生產的時間和成本，特別是如果粘合劑具有有限的使用期限的話更是如此。很多現有粘合劑需要高溫固化，降低火焰、煙霧和毒性性能，或者當在粘結線處進行另外的加工時產生膠粘線(gummy line)。
[0005]存在多種可用于粘結各種形式聚酰亞胺的粘合劑，但是那些粘合劑中的很多僅具有有限的適用性，因為它們不能滿足所有標準而僅能滿足少量標準。大多數熔體粘合劑基于可燃性聚合物，例如聚乙酸乙烯基酯，官能化的聚酯等。這樣的粘合劑導致充足的燃燒物，甚至是煙霧和毒性燃燒產物，且經常主要通過機械粘合而膠粘。在聚酰亞胺泡沫體的情況下，與這些粘合劑的粘結將需要充足的物料以填充敞開的表面孔，由此提供甚至更多的燃燒物。聚氨酯是高度有效的粘合劑，但是它們在燃燒時放出毒性化學物質。在可提供優異的粘合性方面環氧樹脂與聚氨酯 類似，但是環氧樹脂粘合劑可能是煙霧非常大的并且需要長的固化時間，由此延長生產時間。環氧樹脂粘合劑也具有有限的保存期并且可能需要冷凍儲存。酚醛樹脂類粘合劑可以提供非常低的燃燒物，但是通常需要高溫固化并且它們具有有限的保存期。
[0006]對于重要應用，大塊的泡沫體必須選自可以制成大塊然后可加工或粘結的材料。電學性質中的任何矛盾，例如不協調的雷達波吸收，是必須進行電學補償或通過使用另外的裝置補償的問題。
[0007]因此，仍需要能夠將含聚酰亞胺樹脂的材料彼此粘結的粘合劑，其中粘合劑具有優異的火焰，煙霧和毒性(FST)性質，優異的電學性質，以及優異的機械性能。這樣的粘合劑當用于將聚酰亞胺材料彼此粘結和/或將材料與聚酰亞胺樹脂粘結時顯示出巨大的用途。
【發明內容】
[0008]第一實施方式涉及一種制品，其包括多個基材、以及在所述多個基材中的至少兩個之間粘結的粘合劑，其中所述粘合劑包括含有反應的間苯二酚、硅氧烷、和雙酚-A的聚碳酸酯共聚物。第二實施方式涉及一種制品，其包括:第一聚酰亞胺基材；第二聚酰亞胺基材；在第一基材和第二基材之間粘結的粘合劑，其中所述制品的2分鐘綜合熱量釋放速率小于或等于65千瓦-分鐘每平方米(kW-min/m2)和峰值熱釋放速率小于65千瓦每平方米(kW/m2)，使用FAR F25.4的方法，根據聯邦航空條例FAR25.853(d)測得。
[0009]第三實施方式涉及粘合劑，其包括含有反應的間苯二酚、硅氧烷、和雙酚-A的聚碳酸酯共聚物。該實施方式的粘合劑可以采取熱熔體粘合劑、膜、或機織織物或非機織織物的形式。粘合劑不影響電學性質，沒有保存期限制，并且可以制成各種顏色。粘合劑可以在粘結之后進行加工。
[0010]第四實施方式涉及一種方法，其包括用粘合劑將第一基材粘結于第二基材，所述粘合劑包括含有反應的間苯二酚、硅氧烷、和雙酚-A的聚碳酸酯共聚物。
[0011]第五實施方式涉及一種方法，其包括將聚合物和除聚酰亞胺之外的材料相互粘結。在這樣的實施方式中，粘合劑可以用于將不含聚酰亞胺的基材與其它材料粘結在一起。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是通過本發明的粘合劑粘結的兩片聚酰亞胺泡沫體的示意圖。
【具體實施方式】
[0013]本發明基于以下不尋常的發現，即通過使用包括含有反應的間苯二酚、硅氧烷、和雙酚-A的聚碳酸酯共聚物的粘合劑，可以形成制品，該制品包括多個基材、以及在所述多個基材中的至少兩個之間粘結的粘合劑。特別有用的基材是聚酰亞胺基材，其包括某些聚醚酰亞胺和聚醚酰亞胺共聚物。
`[0014]通過參考以下詳述的本發明的優選實施方式以及參考其中包括的實施例，可以更容易地理解本發明。不管是否明確指出，都認為本申請的數值是由術語“約”修飾的。術語“約”通常表示本領域技術人員認為等價于所述值(即，具有相同的功能或結果)的數值范圍。在很多情況下，術語“約”可以包括四舍五入到最接近重要數字的數值。除非另有指出，否則所有的百分比均為重量百分比。
[0015]本申請描述的本發明解決了至少針對任何聚酰亞胺樹脂等級(包括作為ULTEM?牌樹脂可商購的那些)和聚醚酰亞胺共聚物(EXTEM(I)牌)樹脂等級的上述限制。
[0016]適用于本發明的聚碳酸酯共聚物包括任何聚碳酸酯共聚物，當其用于本發明時制得粘合劑組合物，其表現出所需的火焰，煙霧和毒性性質。優選的聚碳酸酯共聚物是聚硅氧燒共聚物組合物，其包括含芳基化物的單元，所述單元可以包括芳族碳酸酯單元。芳族碳酸酯單元也可稱為聚碳酸酯單元。如本申請使用，術語“聚碳酸酯”、“聚碳酸酯樹脂”、和“聚碳酸酯單元”表示具有式(I)的重復結構碳酸酯單元的組合物:
[0017]
【權利要求】
1.一種制品，其包括多個基材、以及在所述多個基材中的至少兩個之間粘結的粘合劑，其中所述粘合劑包括含有反應的間苯二酚、硅氧烷、和雙酚-A的聚碳酸酯共聚物。
2.權利要求1的制品，其中所述多個基材中的至少一個是聚合物基材。
3.權利要求1-2中任一項的制品，其中所述多個基材中的至少一個是聚酰亞胺基材，條件是所述聚酰亞胺基材不包括聚(4，4’ -氧二亞苯基-均苯四甲酰亞胺)。
4.權利要求1-3中任一項的制品，其中所述多個基材中的至少一個選自聚酰亞胺泡沫體，聚酰亞胺復合材料，聚酰亞胺織物，聚酰亞胺膜，注塑的聚酰亞胺制品，壓塑的聚酰亞胺制品，及其組合。
5.權利要求1-4中任一項的制品，其中所述多個基材中的至少一個是聚合物泡沫體。
6.權利要求1-5中任一項的制品，其中所述多個基材中的至少一個是厚度為大于O至小于0.75cm的膜。
7.權利要求1-6中任一項的制品，其中所述多個基材中的至少一個是注塑制品。
8.權利要求1-7中任一項的制品，其中所述多個基材中的至少一個是壓塑制品。
9.權利要求1-8中任一項的制品，其中所述多個基材中的至少一個是織物。
10.權利要求1-9中任一項的制品，其中所述制品選自天線屏蔽器機身，機翼，結構化產品，結構化芯體，儲物桶，船艙板，洗手間墻壁，分配器，和結構化的面板。
11.權利要求1-10中任一項的制品，其中所述制品的2分鐘綜合熱量釋放速率小于或等于65千瓦-分鐘每平方米(kW-m in/m2)和峰值熱釋放速率小于65千瓦每平方米(kW/m2)，使用FAR F25.4的方法，根據聯邦航空條例FAR25.853(d)測得。
12.一種制品，包括: (a)第一聚酰亞胺基材； (b)第二聚酰亞胺基材； (c)在第一基材和第二基材之間粘結的粘合劑， 其中所述制品的2分鐘綜合熱量釋放速率小于或等于65千瓦-分鐘每平方米(kff-min/m2)和峰值熱釋放速率小于65千瓦每平方米(kW/m2)，使用FARF25.4的方法，根據聯邦航空條例FAR25.853(d)測得。
13.權利要求12的制品，其中所述聚酰亞胺基材不包括聚(4，4’-氧二亞苯基-均苯四甲酰亞胺)。
14.根據權利要求12-13中任一項的制品，其中所述第一聚酰亞胺基材選自聚酰亞胺泡沫體，聚酰亞胺復合材料，聚酰亞胺織物，聚酰亞胺膜，注塑的聚酰亞胺制品，壓塑的聚酰亞胺制品，及其組合。
15.根據權利要求12-14中任一項的制品，其中所述第二聚酰亞胺基材選自聚酰亞胺泡沫體，聚酰亞胺復合材料，聚酰亞胺織物，聚酰亞胺膜，注塑的聚酰亞胺制品，壓塑的聚酰亞胺制品，及其組合。
16.根據權利要求12-15中任一項的制品，其中所述粘合劑包括含有反應的間苯二酚、硅氧烷、和雙酚-A的聚碳酸酯共聚物。
17.粘合劑，其包括含有反應的間苯二酚、硅氧烷、和雙酚-A的聚碳酸酯共聚物。
18.一種方法，包括用粘合劑將第一基材粘結于第二基材，所述粘合劑包括含有反應的間苯二酚、硅氧烷、和雙酚-A的聚碳酸酯共聚物。
19.權利要求18的方法，其中所述粘合劑是厚度為至少0.5密耳至3密耳的擠出膜。
20.權利要求18-19任一項的方法，其中所述粘合劑的形式選自泡沫體，布帶，粉末，纖維，紙，及其組合。
21.權利要求18-20任一項的方法，其中所述第一基材和所述第二基材在160至350°C的溫度粘結。
22.權利要求18-21任一項的方法，其中所述第一基材和所述第二基材在0.1至40巴的壓力粘結。
23.權利要求18-22任一項的方法，其中所述第一基材和所述第二基材在0.1至15巴的壓力粘結。
24.權利要求18-23任一項的方法，其中所述方法還包括將增強纖維引入到所述粘合劑中。
25.權利要求24的方法，其中所述增強纖維選自碳纖維，玻璃纖維，及其組合。
26.權利要求24的方法，其中所述纖維包括含有反應的間苯二酚、硅氧烷、和雙酚-A的聚碳酸酯共聚物。`
【文檔編號】C08J5/12GK103502328SQ201280022123
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2012年5月10日 優先權日:2011年5月10日
【發明者】E.O.托斯克, C.米爾恩 申請人:沙伯基礎創新塑料知識產權有限公司