本發(fā)明涉及可固化且可電脫粘的單組分(1k)結(jié)構(gòu)粘合劑組合物，該組合物在固化后能夠?qū)⒒恼澈显谝黄鸩⒃诮?jīng)粘合的復(fù)合結(jié)構(gòu)中承受負荷，但也可以電化學方式從所施用的特定基材上脫粘。

背景技術(shù)：

1、粘合劑粘合和聚合物涂層通常用于制成品的組裝和修整中。它們用于代替機械緊固件(如螺釘、螺栓和鉚釘)，以便以降低的機械加工成本和制造過程中更大的適應(yīng)性來提供粘合。粘合劑粘合使應(yīng)力均勻分布，降低疲勞的可能性，并且密封接頭以免受腐蝕性物質(zhì)的影響。

2、雖然粘合劑粘合提供了優(yōu)于機械緊固件的許多優(yōu)點，但也必須承認存在某些缺點。首先，在實際應(yīng)用中需要拆卸經(jīng)粘合劑粘合的物品的情況下往往會難以拆卸經(jīng)粘合劑粘合的物品。其次，當粘合劑原位固化以將兩個基材粘合在一起時，形成交聯(lián)的化學網(wǎng)絡(luò)：在拆卸經(jīng)粘合劑粘合的物品之后，那個化學網(wǎng)絡(luò)在大多數(shù)情況下無法作為粘合劑重復(fù)使用。這些缺點在那些回收、再利用或重新利用(re-purpose)制成品是有利的產(chǎn)業(yè)中尤為突出，這些產(chǎn)業(yè)常常是資源密集型的。

3、就第一個已確定的缺點而言，通常排除通過機械方法(如通過噴砂處理或者通過鋼絲刷處理)去除粘合劑，部分是因為粘合劑被放置在基材之間并且因此在不破壞基材表面的情況下難以接近或者難以打磨。通過施加化學品和/或高溫來拆卸可能是有效的，但執(zhí)行起來會耗時且復(fù)雜，特別是如果想要保留帶有其被清除的殘余粘合劑的基材表面：所需的侵蝕性化學品和/或苛刻條件通常會將基本上全部粘合劑去除并對被分離的基材造成損傷，從而使它們不適合于后續(xù)應(yīng)用。

4、作為示例性實例，顯然想要對電子設(shè)備(例如筆記本電腦和手機)中采用粘合劑在所述設(shè)備內(nèi)部附接的組件進行拆除、更換和/或回收。然而，這類粘合劑通常具有高強度，因為其被設(shè)計以在跌落或沖擊事件期間以及寬的工作溫度范圍和其它環(huán)境條件下仍能保持粘合。因此，若不小心，經(jīng)粘合劑粘合的設(shè)備組件在通過機械加工、施加化學品或高溫拆除所述組件時會受損或損壞。

5、注意到這些問題，某些作者已經(jīng)試圖開發(fā)可脫粘的粘合劑組合物，其中電流通過固化的組合物起作用以破壞粘合劑與基材的界面處的粘合。

6、us專利第7,465,492號描述了一種可脫粘的組合物，其包含：包含選自丙烯酸類(acrylic)、甲基丙烯酸類(methacrylic)及它們的組合的單體的基質(zhì)功能組分(functionality)；自由基引發(fā)劑；以及電解質(zhì)，其中所述電解質(zhì)為所述組合物提供足夠的離子電導(dǎo)性，以支持在該組合物與導(dǎo)電表面之間形成的粘合處發(fā)生法拉第反應(yīng)，從而使該組合物能夠從所述表面脫粘。

7、us2007/0269659描述了一種在兩個界面處可脫粘的粘合劑組合物，該組合物：(i)包含聚合物和電解質(zhì)；(ii)促進兩個表面的接合；并且(iii)響應(yīng)于在兩個表面上施加的電壓以形成陽極界面和陰極界面，從而從陽極表面和陰極表面兩者脫粘。

8、us2008/0196828描述了一種熱熔粘合劑組合物，該熱熔粘合劑組合物包含：熱塑性組分；以及電解質(zhì)，其中所述電解質(zhì)為組合物提供足夠的離子電導(dǎo)性，以實現(xiàn)在組合物與導(dǎo)電表面之間形成的粘合處的法拉第反應(yīng)，并且使得該組合物能夠從所述表面脫粘。

9、wo2017/133864描述了一種用于可逆地粘合第一基材和第二基材的方法，其中至少所述第一基材是非導(dǎo)電基材，該方法包括：a)用導(dǎo)電油墨涂覆一個或多個非導(dǎo)電基材的表面；b)將可電脫粘的熱熔粘合劑組合物施加至第一基材和/或第二基材的涂覆有導(dǎo)電油墨的表面；c)使所述第一基材與所述第二基材接觸，使得所述可電脫粘的熱熔粘合劑組合物被置于兩個基材之間；d)使兩個基材之間形成粘合劑粘合，以提供經(jīng)粘合的基材；以及e)向經(jīng)粘合的基材施加電壓，由此可電脫粘的熱熔粘合劑組合物與基材表面之間的至少一個界面上的粘合力被大幅減弱。

10、wo2021/115771a1涉及一種可固化的單組分(1k)的可脫粘的粘合劑組合物，所述組合物包含：a)環(huán)氧樹脂；b)用于所述環(huán)氧樹脂的固化劑；c)電解質(zhì)；和d)非導(dǎo)電填料；其中所述組合物包含以下中的至少一種：e)增溶劑和增韌劑的組合；和f)導(dǎo)電顆粒。

11、wo?2022/179825?a1涉及一種可固化的且可電化學脫粘的單組分(1k)粘合劑組合物，其中基于所述組合物的重量所述組合物包含：40至90重量％的i)至少一種烯鍵式不飽和非離子單體；0.1至30重量％的ii)非可聚合電解質(zhì)；0.1至10重量％的iii)至少一種自由基生成熱引發(fā)劑；0至20重量％的iv)填料；和0至20重量％的v)增韌劑。

12、盡管可電化學脫粘的粘合劑組合物取得了有利進展，但可電化學脫粘的粘合劑中存在的溶劑化鹽或電解質(zhì)是固有地吸濕的。因此，水分會在數(shù)小時或數(shù)天內(nèi)累積至飽和水平，并影響粘合劑的長期穩(wěn)定性和性能。因此，需要一種能夠承受苛刻條件(高溫高濕)同時保持粘合和脫粘特性的可電化學脫粘的結(jié)構(gòu)粘合劑。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明涉及可固化且可電化學脫粘的單組分(1k)結(jié)構(gòu)粘合劑組合物，其包含：a)選自丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丁酯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸甲酯和它們的混合物的(甲基)丙烯酸酯單體；b)選自1-丁基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲基磺?；?酰亞胺、1-戊基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲基磺?；?酰亞胺、1-己基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲基磺酰基)酰亞胺、1-庚基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲基磺酰基)酰亞胺、1-辛基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲基磺酰基)酰亞胺、1-壬基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲基磺?；?酰亞胺、1-癸基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲基磺?；?酰亞胺、1-十二烷基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲基磺酰基)酰亞胺、1-十四烷基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲基磺?；?酰亞胺、1-十六烷基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲基磺?；?酰亞胺、1-十八烷基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲基磺?；?酰亞胺、三己基十四烷基磷鎓雙(三氟甲基磺酰基)酰胺和它們的混合物的電解質(zhì)；c)可共聚酸；d)引發(fā)劑；e)核殼增韌劑；和f)增韌劑。

2、本發(fā)明涉及根據(jù)本發(fā)明的可電化學脫粘的單組分(1k)結(jié)構(gòu)粘合劑組合物的固化產(chǎn)物。

3、本發(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明的可電化學脫粘的單組分(1k)結(jié)構(gòu)粘合劑組合物或固化產(chǎn)物用于電子設(shè)備中的用途。

4、本發(fā)明涵蓋經(jīng)粘合的結(jié)構(gòu)，所述經(jīng)粘合的結(jié)構(gòu)包括：a)具有導(dǎo)電表面的第一基材；以及b)具有導(dǎo)電表面的第二基材；其中根據(jù)本發(fā)明的可電化學脫粘的單組分(1k)結(jié)構(gòu)粘合劑組合物或固化產(chǎn)物被放置在所述第一和第二基材的導(dǎo)電表面之間。

5、本發(fā)明還涵蓋使根據(jù)本發(fā)明的經(jīng)粘合的結(jié)構(gòu)脫粘的方法，所述方法包括以下步驟：1)在兩個表面上施加電壓以形成陽極界面和陰極界面，優(yōu)選施加5至70v的電壓達1至60分鐘；以及2)使所述表面脫粘。

技術(shù)特征：

1.可固化且可電化學脫粘的單組分(1k)結(jié)構(gòu)粘合劑組合物，其包含：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可固化且可電化學脫粘的單組分(1k)結(jié)構(gòu)粘合劑組合物，其中基于所述組合物的總重量，所述(甲基)丙烯酸酯單體以20至55％、優(yōu)選23至52％、且更優(yōu)選26至50％的量存在。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可固化且可電化學脫粘的單組分(1k)結(jié)構(gòu)粘合劑組合物，其中基于所述組合物的總重量，所述電解質(zhì)以6至25％、優(yōu)選7至23％、且更優(yōu)選10至20％的量存在。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的可固化且可電化學脫粘的單組分(1k)結(jié)構(gòu)粘合劑組合物，其中所述可共聚酸選自丙烯酸、甲基丙烯酸、2-羥乙基(甲基)丙烯酸酯磷酸酯、羥丙基(甲基)丙烯酸酯磷酸酯和它們的混合物。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的可固化且可電化學脫粘的單組分(1k)結(jié)構(gòu)粘合劑組合物，其中基于所述組合物的總重量，所述可共聚酸以5至20％、優(yōu)選7至18％、且更優(yōu)選9至16％的量存在。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的可固化且可電化學脫粘的單組分(1k)結(jié)構(gòu)粘合劑組合物，其中所述引發(fā)劑為過氧化物，優(yōu)選選自叔丁基過氧化物、過苯甲酸叔丁酯、氫過氧化枯烯、過氧苯甲酸叔丁酯、過氧化二乙酰、過氧化苯甲酰、過乙酸叔丁酯、月桂基過氧化物和它們的混合物；更優(yōu)選地，所述引發(fā)劑為過氧化苯甲酰。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的可固化且可電化學脫粘的單組分(1k)結(jié)構(gòu)粘合劑組合物，其中基于所述組合物的總重量，所述引發(fā)劑以0.1至7％、優(yōu)選0.5至6％、且更優(yōu)選1至5％的量存在。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的可固化且可電化學脫粘的單組分(1k)結(jié)構(gòu)粘合劑組合物，其中所述核殼增韌劑包括單一核殼增韌劑、或者兩種或更多種核殼增韌劑的混合物；優(yōu)選地，所述核殼增韌劑具有：包含由選自甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸、(甲基)丙烯酰胺和它們的混合物的一種或多種單體形成的聚合物或共聚物的殼；以及包含選自丁二烯均聚物、異戊二烯均聚物、丁二烯與乙烯基芳香族單體、(甲基)丙烯腈或(甲基)丙烯酸酯的共聚物、異戊二烯與乙烯基芳香族單體、(甲基)丙烯腈或(甲基)丙烯酸酯的共聚物、聚丁基丙烯酸酯、聚二甲基硅氧烷、交聯(lián)聚二甲基硅氧烷和它們的混合物的均聚物或共聚物的核。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的可固化且可電化學脫粘的單組分(1k)結(jié)構(gòu)粘合劑組合物，其中基于所述組合物的總重量，所述核殼增韌劑以2至15％、優(yōu)選3至11％、且更優(yōu)選3至10％的量存在。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的可固化且可電化學脫粘的單組分(1k)結(jié)構(gòu)粘合劑組合物，其中所述增韌劑選自：甲基丙烯酸酯封端的聚丁二烯橡膠、羧基封端的丁二烯-丙烯腈共聚物、羧基封端的苯乙烯-丁二烯橡膠、羧基封端的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯橡膠、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、具有由c1-c8烷基(甲基)丙烯酸酯構(gòu)成的嵌段a和b的a-b-a三嵌段共聚物、基于(甲基)丙烯酸甲酯(mma)、丙烯酸正丁酯(nba)和丙烯酸2-乙基己酯(2-eha)的三嵌段共聚物、和它們的混合物。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的可固化且可電化學脫粘的單組分(1k)結(jié)構(gòu)粘合劑組合物，其中基于所述組合物的總重量，所述增韌劑以3至35％、優(yōu)選6至26％、且更優(yōu)選11至23％的量存在。

12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的可電化學脫粘的單組分(1k)結(jié)構(gòu)粘合劑組合物的固化產(chǎn)物。

13.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的可電化學脫粘的單組分(1k)結(jié)構(gòu)粘合劑組合物或根據(jù)權(quán)利要求12所述的固化產(chǎn)物用于電子設(shè)備中的用途。

14.經(jīng)粘合的結(jié)構(gòu)，所述經(jīng)粘合的結(jié)構(gòu)包括：

15.使根據(jù)權(quán)利要求14所述的經(jīng)粘合的結(jié)構(gòu)脫粘的方法，所述方法包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及可固化且可電化學脫粘的單組分(1K)結(jié)構(gòu)粘合劑組合物，其包含：a)選自丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丁酯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸甲酯和它們的混合物的(甲基)丙烯酸酯單體；b)選自1?丁基?3?甲基咪唑鎓雙(三氟甲基磺?；?酰亞胺、1?戊基?3?甲基咪唑鎓雙(三氟甲基磺?；?酰亞胺、1?己基?3?甲基咪唑鎓雙(三氟甲基磺?；?酰亞胺、1?庚基?3?甲基咪唑鎓雙(三氟甲基磺酰基)酰亞胺、1?辛基?3?甲基咪唑鎓雙(三氟甲基磺?；?酰亞胺、1?壬基?3?甲基咪唑鎓雙(三氟甲基磺?；?酰亞胺、1?癸基?3?甲基咪唑鎓雙(三氟甲基磺酰基)酰亞胺、1?十二烷基?3?甲基咪唑鎓雙(三氟甲基磺?；?酰亞胺、1?十四烷基?3?甲基咪唑鎓雙(三氟甲基磺?；?酰亞胺、1?十六烷基?3?甲基咪唑鎓雙(三氟甲基磺?；?酰亞胺、1?十八烷基?3?甲基咪唑鎓雙(三氟甲基磺?；?酰亞胺、三己基十四烷基磷鎓雙(三氟甲基磺酰基)酰胺和它們的混合物的電解質(zhì)；c)可共聚酸；d)引發(fā)劑；e)核殼增韌劑；和f)增韌劑。根據(jù)本發(fā)明的組合物能夠承受苛刻條件(高溫高濕)同時保持粘合和脫粘特性。

技術(shù)研發(fā)人員：周康偉,T·恩格斯,S·施塔普夫,T·卡姆
受保護的技術(shù)使用者：漢高股份有限及兩合公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15