TW202031792A - 包括含脲二酮材料及環氧組分的聚合材料、兩部分組成物、及方法 - Google Patents

包括含脲二酮材料及環氧組分的聚合材料、兩部分組成物、及方法 Download PDF

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Abstract

本揭露提供一種聚合材料，該聚合材料包括可聚合組成物之聚合反應產物，且具有90%或更大之固體含量，該可聚合組成物包括組分。該等組分包括含脲二酮材料，該含脲二酮材料包括與自身反應之二異氰酸酯的反應產物；第一含羥基化合物；可選的第二含羥基化合物，其具有單個OH基團，其中；及環氧組分。在一些實施例中，以可聚合組成物之總重量計，環氧組分之存在量係35重量%或更多。該第一含羥基化合物具有多於一個OH基團，且該可選的第二含羥基化合物係一級醇或二級醇。本揭露亦提供一種兩部分組成物，其中該聚合材料係包括在第一部分中，且第二部分包括至少一個胺。此外，提供一種黏著兩個基材的方法，其包括獲得兩部分組成物；將該第一部分的至少一部分與該第二部分的至少一部分組合以形成混合物；將該混合物 的至少一部分設置在第一基材上；及使第二基材與設置在該第一基材上的該混合物接觸。本揭露亦提供一種聚合材料及一種製造兩部分組成物之方法。有利的是，兩部分組成物可用作塗層及黏著劑系統，其處理及性能類似於現有的兩部分胺甲酸酯系統，但對水的敏感度較低，或具有與增韌環氧系統相似的性能。

Description

包括含脲二酮材料及環氧組分的聚合材料、兩部分組成物、及方法
本揭露關於包括含脲二酮材料及環氧組分之聚合材料，諸如兩部分組成物。
兩部分胺甲酸酯黏著劑及密封劑可商購自多家公司。這些系統一般涉及一個組分(其係以異氰酸酯基團封端之寡聚物/聚合物)及為多元醇的第二組分。當混合時，異氰酸酯與多元醇反應以形成胺甲酸酯基團。雖然這是已建立且有效的化學，但由於當與水反應時異氰酸酯之能力會被去活化，而受到對濕氣的敏感度影響。因此，仍然需要有利地具有較低對水的敏感度的黏著劑及密封劑。
在第一態樣中，提供一種聚合材料。該聚合材料包括可聚合組成物之聚合反應產物且具有90%或更大的固體含量，該可聚合組成物包含組分。該等組分包括(a)含脲二酮材料，其包含與自身反應之二異氰酸酯的反應產物；(b)第一含羥基化合物，其具有多於一個 OH基團；(c)可選的第二含羥基化合物，其具有單個OH基團，其中該第二含羥基化合物係一級醇或二級醇；及(d)環氧組分。在一些實施例中，以可聚合組成物之總重量計，環氧組分之存在量係35重量%或更多。
在第二態樣中，提供一種兩部分組成物。該兩部分組成物包括(a)包含聚合材料之第一部分；及(b)包括至少一種胺的第二部分。該至少一種胺之至少一分子具有2.0或更大的平均胺官能度，其中各個胺係一級胺或二級胺。該聚合材料包括可聚合組成物之聚合反應產物且具有90%或更大的固體含量，該可聚合組成物包括組分。該等組分包括(i)含脲二酮材料，其包含與自身反應之二異氰酸酯的反應產物；(ii)第一含羥基化合物，其具有多於一個OH基團；(iii)可選的第二含羥基化合物，其具有單個OH基團，其中該第二含羥基化合物係一級醇或二級醇；及(iv)環氧組分。在一些實施例中，以可聚合組成物之總重量計，環氧組分之存在量係35重量%或更多。
在第三態樣中，提供一種聚合產物。該聚合產物係兩部分組成物之聚合產物。該兩部分組成物包括(a)包含聚合材料之第一部分；及(b)包括至少一種胺的第二部分。該至少一種胺之至少一分子具有2.0或更大的平均胺官能度，且各個胺係一級胺或二級胺。該聚合材料包括可聚合組成物之聚合反應產物且具有90%或更大的固體含量，該可聚合組成物包括組分。該等組分包括(i)含脲二酮材料，其包含與自身反應之二異氰酸酯的反應產物；(ii)第一含羥基化合物，其具有多於一個OH基團；(iii)可選的第二含羥基化合物，其具有單個OH 基團，其中該第二含羥基化合物係一級醇或二級醇；及(iv)環氧組分。在一些實施例中，以可聚合組成物之總重量計，環氧組分之存在量係35重量%或更多。
在第四態樣中，提供一種將兩個基材黏著在一起的方法。該方法包括(a)獲得兩部分組成物；(b)將該第一部分的至少一部分與該第二部分的至少一部分組合以形成混合物；(c)將該混合物的至少一部分設置在第一基材的第一主表面上；及(d)使第二基材的第一主表面與設置在該第一基材上的該混合物接觸。該第一部分包括聚合材料，該聚合材料包括可聚合組成物之聚合反應產物，該可聚合組成物包括組分。該等組分包括(i)含脲二酮材料，其包含與自身反應之二異氰酸酯的反應產物；(ii)第一含羥基化合物，其具有多於一個OH基團；(iii)可選的第二含羥基化合物，其具有單個OH基團，其中該第二含羥基化合物係一級醇或二級醇；及(iv)環氧組分。在一些實施例中，以可聚合組成物之總重量計，環氧組分之存在量係35重量%或更多。聚合材料具有90%或更大的固體含量。該第二部分包括至少一種胺，其中該至少一種胺之至少一分子具有2.0或更大的平均胺官能度，其中各個胺係一級胺或二級胺。
在第五態樣中，提供一種製造兩部分組成物之方法。該方法包括(a)藉由形成聚合材料來提供第一部分；及(b)提供包括至少一種胺的第二部分。聚合材料包括可聚合組成物之聚合反應產物，該可聚合組成物包括組分。該等組分包括(i)含脲二酮材料，其包含與自身反應之二異氰酸酯的反應產物；(ii)第一含羥基化合物，其具有多於一 個OH基團；(iii)可選的第二含羥基化合物，其具有單個OH基團，其中該第二含羥基化合物係一級醇或二級醇；及(iv)環氧組分。在一些實施例中，以可聚合組成物之總重量計，環氧組分之存在量係35重量%或更多。聚合材料具有90%或更大的固體含量。該至少一種胺之至少一分子具有2.0或更大的平均胺官能度，且各個胺係一級胺或二級胺。
包括環氧組分賦予包括含脲二酮材料之聚合材料所欲的黏度減少，並且賦予來自含有大量環氧組分的組成物的聚合產物至少某些期望的性能。上文的發明內容非意欲描述本發明之態樣的各個實施例或每一個實施方案。各種實施例的細節係在以下的說明中提出。其他特徵、目標、以及優點於說明以及申請專利範圍中將為顯而易見。
110:步驟
120:步驟
130:步驟
140:步驟
150:步驟
160:步驟
200:物品
210:第一基材
211:第一主表面
212:混合物
213:第一主表面
214:第二基材
圖1係根據本揭露之將兩個基材黏著在一起之一例示性方法的流程圖。
圖2係可根據本揭露製備之包括兩個黏著在一起的基材之一例示性物品的示意剖面圖。
重複使用說明書及圖式中之參考元件符號，目的是要呈現本揭露相同或類同之特徵或元件。應理解的是，所屬技術領域中具有通常知識者可擬出許多其他修改及實施例，其等仍屬於本揭露原理之範疇及精神。圖式未必按照比例繪製。
本揭露提供可用於例如塗層及/或黏著劑中的聚合材料、可聚合組成物、及兩部分組成物，其等相較於類似卻含有異氰酸酯的組成物具有良好的流動性及反應性(例如，不添加溶劑)，短時間量內具有可接受的固化及/或黏著性。此外，根據本揭露之至少某些實施例的塗層及黏著劑基本上不含異氰酸酯。這是有利的，因為異氰酸酯在首次接觸(例如接觸皮膚)時傾向為敏化劑，使得後續接觸引起發炎。如上所述，含有異氰酸酯的塗層/黏著劑比其他化合物展現出較高對水的敏感度，因此使塗層或黏著劑中的異氰酸酯含量最小化可改善固化期間的可靠性並簡化聚合材料、可聚合組成物、及兩部分組成物的儲存及處理。
用語「一(a/an)」、「該(the)」、「至少一(at least one)」、及「一或多(one or more)」可互換使用。
用語「及/或(and/or)」意指一或兩者，諸如在A及/或B之表示方式中，係指僅A、僅B、或A及B兩者。
用語「基本上(essentially)」意指95%或更多。
用語「當量(equivalent)」係指官能基(例如OH基團、異氰酸酯基團、脲二酮基團等)在每分子聚合物鏈或每莫耳不同官能基中的莫耳數。
用語「烷基(alkyl)」係指烷烴之單價自由基。合適的烷基可具有至多50個碳原子、至多40個碳原子、至多30個碳原子、至多20個碳原子、至多16個碳原子、至多12個碳原子、至多碳原子、 至多8個碳原子、至多6個碳原子、至多4個碳原子、或至多3個碳原子。烷基可係直鏈、支鏈、環狀、或其組合。直鏈烷基常具有1至30個碳原子、1至20個碳原子、1至10個碳原子、1至6個碳原子、或1至4個碳原子。支鏈烷基常具有3至50個碳原子、3至40個碳原子、4至20個碳原子、3至10個碳原子、或3至6個碳原子。環狀烷基常具有3至50個碳原子、5至40個碳原子、6至20個碳原子、5至10個碳原子、或6至10個碳原子。
用語「伸烷基(alkylene)」係指為烷基之二價基團。伸烷基可係直鏈、支鏈、環狀、或其組合。伸烷基一般具有1至20個碳原子。在一些實施例中，伸烷基含有4至14個碳原子、1至10個碳原子、1至8個碳原子、1至6個碳原子、或1至4個碳原子。伸烷基之基團中心可在同一碳原子上(即，亞烷基)或在不同碳原子上。在某些實施例中，伸烷基可經OH基團取代。
用語「烷三基(alkane-triyl)」係指烷烴之三價自由基。
用語「芳基(aryl)」係指係芳烴自由基之單價基團，其係碳環芳族化合物。芳基可具有一至五個連接至或稠合至芳族環之環。其他環結構可係芳族環、非芳族環、或其組合。芳基之實例包括但不限於苯基、聯苯基、聯三苯基、萘基、苊基(acenaphthyl)、蒽醌基(anthraquinonyl)、菲基、蒽基、芘基、苝基、及茀基。
用語「芳烷基(aralkyl)」係指式-R-Ar之單價基團，其中R係伸烷基且Ar係芳基。亦即，芳烷基係經芳基取代之烷基。
用語「伸芳烷基(aralkylene)」係指式-R-Ara-之二價基團，其中R係伸烷基且Ara係伸芳基(即，伸烷基係鍵結至伸芳基)。
用語「伸芳基(arylene)」係指係碳環且係芳族之二價基團。該基團具有一至五個連接的、稠合的、或其組合之環。其他環可為芳族環、非芳族環、或其組合。在一些實施例中，伸芳基具有至多5個環、至多4個環、至多3個環、至多2個環、或1個芳族環。舉例而言，伸芳基可為伸苯基。用語「伸烷芳基(alkarylene)」係指二價基團，其係經烷基或附接至伸烷基的伸芳基取代之伸芳基。除非另有指示，伸烷芳基一般具有1至20個碳原子、4至14個碳原子、1至10個碳原子、1至6個碳原子、或1至4個碳原子。除非另有指示，對於兩基團，烷基或伸烷基部分一般具有1至20個碳原子、1至10個碳原子、1至6個碳原子、或1至4個碳原子。除非另有指示，對於兩基團，芳基或伸芳基部分一般具有6至20個碳原子、6至18個碳原子、6至16個碳原子、6至12個碳原子、或6至10個碳原子。在某些實施例中，伸芳基或伸烷芳基具有4至14個碳原子。
用語「非質子性(aprotic)」係指不具有鍵結至氧(如在羥基中)或氮(如在胺基中)之氫原子的組分。大致而言，任何不含有不穩定H+的組分稱為非質子性組分。此類組分的分子無法供質子(H+)給其他組分。
用語「胺甲酸酯(carbamate)」係指具有通式R-N(H)-C(O)-O-R’的化合物。較佳的R基團包括伸烷基。
用語「二異氰酸酯(diisocyanate)」係指具有通式O=C=N-R-N=C=O的化合物。較佳的R基團包括伸烷基及伸芳基。
用語「二醇(diol)」係指具有兩個OH基團的化合物。
用語「三胺(triamine)」係指具有三個胺基的化合物。
用語「聚酯(polyester)」係指重複的雙官能性聚合物，其中重複單元藉由酯鍵聯連接。酯基團具有通式-R-C(O)-OR’。用語「聚醚(polyether)」係指具有通式-O-R-的重複雙官能性烷氧基自由基。較佳的R及R’基團具有通式-CnH2n-，且包括例如亞甲基、伸乙基、及伸丙基(包括正伸丙基及異伸丙基)、或其組合。R及R’基團的組合可例如以隨機或嵌段類型共聚物提供。
用語「多元醇(polyol)」係指具有二或更多個羥基(即OH)基團的化合物。
用語「聚合材料(polymeric material)」係指任何均聚物、共聚物、三聚物、及類似者，以及任何稀釋劑。
用語「非反應性稀釋劑(non-reactive diluent)」係指可添加以調整可聚合組成物之黏度的組分。所謂「非反應性」意指該稀釋劑不參與可聚合組成物的聚合反應(例如，與胺、含脲二酮材料、或具有一或多個OH基團的含羥基化合物反應)。在製造兩部分組成物期間、在製造塗層或黏著劑期間、在將塗層或黏著劑施加至基材期間、或在老化時，稀釋劑不與此類組分反應。一般而言，稀釋劑實質上不含反應性基團。在一些實施例中，非反應性稀釋劑的分子量小於 諸如含脲二酮材料之組分的分子量。非反應性稀釋劑不是揮發性的，且在固化後實質上保留在塗層或黏著劑中。非反應性稀釋劑的沸點可大於200℃。
用語「反應性稀釋劑(reactive diluent)」係指可添加以調整可聚合組成物之黏度並且不參與聚合反應(例如，與胺、含脲二酮材料、或具有一或多個OH基團的含羥基化合物反應)的組分。在下列至少一者中，稀釋劑與此類組分反應：將塗層或黏著劑施加至基材期間、或在老化時。稀釋劑包括一或多個反應性基團，諸如環氧基。在一些實施例中，反應性稀釋劑的分子量小於諸如含脲二酮材料之組分的分子量。
用語「一級醇(primary alcohol)」係指其中OH基團連接至一級碳原子的醇(例如，具有通式-CH2OH)。用語「二級醇(secondary alcohol)」係指其中OH基團連接至二級碳原子的醇(例如，具有通式-CHROH，其中R為含有碳原子的基團)。
用語「環境溫度(ambient temperature)」係指在攝氏20度至攝氏25度(含)之範圍內的溫度。
在第一態樣中，提供一種聚合材料。該聚合材料包括可聚合組成物之聚合反應產物且具有90%或更大的固體含量，該可聚合組成物包括組分。該等組分包括含脲二酮材料，該含脲二酮材料包括與自身反應之二異氰酸酯的反應產物；第一含羥基化合物，其具有多於一個OH基團；可選的第二含羥基化合物，其具有單個OH基團；及環氧組分。在一些實施例中，以可聚合組成物之總重量計，環氧組 分之存在量係35重量%或更多。該可選的第二含羥基化合物係一級醇或二級醇。換言之，第一態樣提供：
一種聚合材料，其包含可聚合組成物之聚合反應產物，該可聚合組成物包含組分，該等組分包含：
(a)含脲二酮材料，其包含與自身反應之二異氰酸酯的反應產物；
(b)第一含羥基化合物，其具有多於一個OH基團；
(c)可選的第二含羥基化合物，其具有單個OH基團，其中該第二含羥基化合物係一級醇或二級醇；及
(d)環氧組分，以該可聚合組成物之總重量計，該環氧組分之量係35重量%或更多；其中該聚合材料包含90%或更大的固體含量。
脲二酮可藉由二異氰酸酯與自身的反應形成，且具有以下通式：
Figure 108145441-A0202-12-0010-1
在一些實施例中，二異氰酸酯包含選自式X、式XI、及式XII的官能基：
Figure 108145441-A0202-12-0011-2
Figure 108145441-A0202-12-0011-3
Figure 108145441-A0202-12-0011-4
二異氰酸酯與自身反應時可有多種反應產物，且一般而言二異氰酸酯與自身的反應產生二或更多種反應產物的摻合物。較佳地，二異氰酸酯與自身的反應進行到一定程度，使得聚合材料含有25重量%或更少、或23重量%或更少的異氰酸酯基團，如藉由紅外傅立葉轉換光譜法(例如Nicolet 6700 FT-IP光譜儀，Thermo Scientific(Madison,WI))判定，其中材料中的異氰酸酯之重量百分比係以將異氰酸酯官能基的莫耳數乘以每莫耳42克(g/mol)，然後除以材料的質量來計算。
在某些實施例中，含脲二酮材料包含式I的化合物：
Figure 108145441-A0202-12-0011-5
 其中R1係獨立地選自C4至C14伸烷基、伸芳基、及伸烷芳基(alkaralyene)。在一些實施例中，二異氰酸酯包含六亞甲基二異氰酸酯。一個較佳的含脲二酮材料為包含脲二酮官能基的基於六亞甲基二異氰酸酯之材料摻合物，其可以商品名DESMODUR N3400商購自Covestro(Leverkusen,Germany)。額外的含脲二酮材料亦可以商品名CRELAN EF 403亦商購自Covestro、及以商品名METALINK U/ISOQURE TT商購自Isochem Incorporated(New Albany,OH)。
一般而言，(聚合材料之)聚合反應產物包含大於一個脲二酮官能基在聚合材料之主鏈中，諸如平均1.1個或更多的脲二酮官能基在聚合反應產物之主鏈中、1.2個或更多、1.3個或更多、1.4個或更多、1.5個或更多、1.6個或更多、1.8個或更多、2.0個或更多、2.2個或更多、2.4個或更多、2.6個或更多、2.8個或更多、3.0個或更多、3.2個或更多、3.4個或更多、或3.6個或更多；且平均6.0個或更少的脲二酮官能基在聚合反應產物之主鏈中、5.8個或更少、5.6個或更少、5.4個或更少、5.2個或更少、5.0個或更少、4.8個或更少、4.6個或更少、4.4個或更少、4.2個或更少、4.0個或更少、3.8個或更少、3.5個或更少、3.3個或更少、3.1個或更少、2.9個或更少、2.7個或更少、2.5個或更少、2.3個或更少、2.1個或更少、或甚至平均1.9個或更少的脲二酮官能基在聚合反應產物之主鏈中。換言之，聚合反應產物可包含平均1.3至6.0個(含)或1.5至4.0個(含)的脲二酮官能基在聚合反應產物之主鏈中。在選擇實施例中， 聚合反應產物包含平均1.3至5.0個(含)的脲二酮官能基在聚合反應產物之主鏈中，且可聚合組成物不含第二含羥基化合物。脲二酮官能基的量可如以下實例中所述判定。
含脲二酮材料與第一含羥基化合物及(可選的)第二含羥基化合物之例示性簡化一般反應方案係提供於以下方案1中：
Figure 108145441-A0202-12-0013-6
在方案1的具體反應方案中，含脲二酮材料包含兩種含有脲二酮基團的化合物，其中一種亦含有異氰脲酸酯化合物。在聚合材料的某些實施例中，(聚合材料之)聚合反應產物包含每分子聚合反應產物平均1.3個或更少的異氰脲酸酯(isocyanurate)單元。這可能是因為異氰脲酸酯單元可能不會向聚合材料貢獻所欲性質。
類似地，含脲二酮材料與第一含羥基化合物、但沒有可選的第二含羥基化合物之例示性簡化一般反應方案係提供於以下方案2中：
Figure 108145441-A0202-12-0014-7
(聚合材料之)聚合反應產物一般亦包含每分子聚合反應產物一或多個胺甲酸酯官能基在聚合反應產物之主鏈中。胺甲酸酯官能基係藉由第一含羥基化合物(及可選地第二含羥基化合物)與存在於含脲二酮化合物上之異氰酸酯基團的反應所形成。例如，聚合反應產物可包含平均0.2個或更多的胺甲酸酯官能基在聚合反應產物之主鏈中、0.5個或更多、1個或更多、2個或更多、3個或更多、4個或更多、5個或更多、6個或更多、7個或更多、或甚至平均8個或更多的胺甲酸酯官能基在聚合反應產物之主鏈中；且平均18個或更少的胺甲酸酯官能基在聚合反應產物之主鏈中、17個或更少、16個或更少、 15個或更少、14個或更少、13個或更少、12個或更少、11個或更少、10個或更少、或平均9個或更少的胺甲酸酯官能基在聚合反應產物之主鏈中。換言之，聚合反應產物可包含平均0.2至18個(含)或2至10個(含)的胺甲酸酯官能基在聚合反應產物之主鏈中。聚合反應產物之平均胺甲酸酯官能基含量可如以下實例中所述來判定。
在某些實施例中，第一含羥基化合物係伸烷基多元醇、聚酯多元醇、或聚醚多元醇。經常，第一含羥基化合物係二醇，諸如支鏈二醇。例如，在一些實施例中，第一含羥基化合物具有式II：
HO-R2-OH II其中R2係選自R3、伸烷基、及經OH基團取代之伸烷基，其中R3具有式III或式IV：
Figure 108145441-A0202-12-0015-38
Figure 108145441-A0202-12-0015-39
 其中R4、R5、R6、R7、及R8之各者獨立地係伸烷基，其中v及y之各者獨立地係1至40，且其中x係選自0至40。可選地，R2係選自C1至C20伸烷基及經OH基團取代之C1至C20伸烷基。
在第一含羥基化合物的某些實施例中，R4、R5、R6、R7、及R8之各者係獨立地選自C1至C20伸烷基。替代地，第一含羥基化合物可具有式V或式VI：
Figure 108145441-A0202-12-0016-40
Figure 108145441-A0202-12-0016-41
 其中R9及R11之各者獨立地係烷三基，其中R10及R12之各者係獨立地選自伸烷基，且其中w及z之各者係獨立地選自1至20。較佳地，R10及R12之各者係獨立地選自C1至C20伸烷基。
合適的第一含羥基化合物包括支鏈醇、二級醇、或醚，例如且不限於2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、二乙二醇、聚(四亞甲基醚)二醇、2-乙基己-1,3-二醇、及1,3-丁二醇。此類合適的第一含羥基化合物可商購自化學品供應商，包括例如Alfa Aesar(Ward Hill,MA)、JT Baker(Center Valley,PA)、TCI(Portland,OR)、及Fisher Scientific(Waltham,MA)。
在某些實施例中，可選的第二含羥基化合物係烷基醇、聚酯醇、或聚醚醇，諸如支鏈醇及/或二級醇。例如，在一些實施例中，存在第二含羥基化合物並具有式VII：
R13-OH VII；其中R13係選自R14、R15、及C1至C50烷基；其中R14具有式VIII：
Figure 108145441-A0202-12-0017-42
 其中m=1至20，R16係烷基，且R17係伸烷基；其中R15具有式IX：
Figure 108145441-A0202-12-0017-43
 其中n=1至20，R18係烷基，且R19係伸烷基。較佳地，R13係C4-C20烷基，因為低於C4的烷基傾向於形成結晶聚合材料。
合適可選的第二含羥基化合物可包括支鏈醇或二級醇，例如且不限於2-丁醇、2-乙基-1-己醇、異丁醇、及2-丁基辛醇，其等之各者可商購自Alfa Aesar(Ward Hill,MA)。
在一實施例中，第一含羥基化合物具有式II，且存在可選的第二含羥基化合物並具有式VII，其中式II化合物之R2具有式III，且其中式VII化合物之R13係支鏈C4至C20烷基。
在選擇實施例中，第一含羥基化合物係二醇，且相對於異氰酸酯當量，反應產物包含0.2至0.65(含)或0.25至0.61(含)的二醇當量。可選地，第一含羥基化合物及(可選的)第二含羥基化合物之OH當量的總和等於或大於聚合材料之異氰酸酯當量。
較佳地，聚合材料基本上不含異氰酸酯。所謂「基本上不含異氰酸酯」意指聚合材料含有5重量%或更少、4重量%或更少、3重量%或更少、2重量%或更少、或1重量%或更少的異氰酸酯基團，如藉由紅外傅立葉轉換光譜法(例如Nicolet 6700 FT-IP光譜儀，Thermo Scientific(Madison,WI))判定，其中材料中的異氰酸酯之重量百分比係以將異氰酸酯官能基的莫耳數乘以42g/mol，然後除以材料的質量來計算。
該等組分包括至少一種環氧組分。已發現引入反應性環氧樹脂稀釋劑導致聚合材料之黏度的改進，該聚合材料包括含脲二酮材料，使得已經能夠使用結晶或高黏度含脲二酮材料。此外，已發現相較於不含脲二酮的環氧材料，使用大量環氧樹脂組分(例如35wt.%或更多)與含脲二酮材料可導致塗層或黏著劑展現增韌。
另外，相較於使用含有少量的(多種)環氧組分的含脲二酮材料，在組成物中使用大量的(多種)環氧組分獲得的聚合產物的強度更高。相較於不含任何環氧組分的相同組成物，聚合產物亦將傾向於具有更高的模數。
環氧組分可任選地包括環氧樹脂，該環氧樹脂包含一或多種環氧化合物，其可係單體或聚合、以及脂族、環脂族、雜環、芳 族、氫化、及/或其混合物。較佳的環氧化合物每分子含有多於1.5個環氧基，且較佳地每分子含有至少2個環氧基。
環氧組分可包括具有末端環氧基之線性聚合環氧化物(例如，聚氧化烯二醇的二環氧丙基醚)、具有環氧基骨架的聚合環氧化物(例如，聚丁二烯聚環氧化物)、具有側接環氧基之聚合環氧化物(例如，甲基丙烯酸環氧丙酯聚合物或共聚物)、或其混合物。
例示性環氧化合物包括例如脂族(包括環脂族)及芳族環氧化合物。(多種)環氧化合物可係單體、寡聚、或聚合環氧化物、或其組合。環氧組分可係純化合物或包含至少兩種環氧化合物的混合物。環氧組分一般具有平均每分子至少1個環氧基(即，環氧乙烷基)，較佳地每分子至少約1.5個、及更佳地每分子至少約2個環氧基。因此，環氧組分可包含至少一種單官能性環氧樹脂、及/或可包含至少一種多官能性環氧樹脂。在一些情況下，平均可存在3(例如，三官能性)、4、5、或甚至6個環氧基。
聚合性環氧化物包括具有末端環氧基之線性聚合物(例如，聚氧化烯二醇之二環氧丙基醚)、具有環氧乙烷單元骨架的聚合物(例如，聚丁二烯聚環氧化物)、及具有側接環氧基之聚合物(例如，甲基丙烯酸環氧丙酯聚合物或共聚物)。其他有用的環氧組分係多元酚甲醛縮合產物以及僅含有環氧基或羥基作為反應性基團的聚環氧丙基醚。在某些實施例中，環氧組分包含至少一個環氧丙基醚基團。每分子環氧基的「平均」數目可藉由將含環氧基材料中的環氧基總數除以所存在的含環氧基分子總數來判定。
環氧組分的選擇可取決於預期的最終用途。例如，當接合線(bond line)需要更大量的延性時，具有可撓性主鏈的環氧化物可係所欲的。諸如雙酚A的二環氧丙基醚及雙酚F的二環氧丙基醚之材料有助於固化時賦予所欲的結構黏著性質，而該等環氧樹脂的氫化形式可用於與具有油性表面之基材相容。
市售環氧化合物包括環氧十八烷(octadecylene oxide)、環氧氯丙烷、苯環氧乙烷、乙烯基氧化環己烯(vinylcyclohexene oxide)、環氧丙醇(glycidol)、甲基丙烯酸環氧丙酯、乙烯基二氧化環己烯(vinylcyclohexene dioxide)、3,4-環氧基環己基甲基-3,4-環氧基環己烯羧酸酯、3,4-環氧基-6-甲基環己基甲基-3,4-環氧基-6-甲基環己烯羧酸酯、雙(3,4-環氧基-6-甲基環己基甲基)己二酸酯、雙(2,3-環氧基環戊基)醚、二氧化二戊烯(dipentene dioxide)、含環氧官能性之聚矽氧樹脂、阻燃性環氧樹脂(例如，DER-580，溴化雙酚型環氧樹脂，可購自Dow Chemical Co.)、酚甲醛酚醛清漆(novolac)之1,4-丁二醇二環氧丙基醚(例如，DEN-431及DEN-438，來自Dow Chemical Co.)、及間苯二酚二環氧丙基醚(例如，Kopoxite，來自Koppers Company,Inc.)、雙(3,4-環氧基環己基)己二酸酯、2-(3,4-環氧基環己基-5,5-螺-3,4-環氧基)環己烯間二
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烷(metadioxane)、乙烯基環己烯一氧化物1,2-環氧基十六烷、烷基環氧丙基醚(諸如例如，HELOXY Modifier 7，來自Momentive Specialty Chemicals,Inc.,Waterford,NY)、烷基C12-C14環氧丙基醚(例如，HELOXY Modifier 8，來自Momentive Specialty Chemicals,Inc.)、丁基環氧 丙基醚(例如，HELOXY Modifier 61，來自Momentive Specialty Chemicals,Inc.)、甲苯酚基環氧丙基醚(例如，HELOXY Modifier 62，來自Momentive Specialty Chemicals,Inc.)、對三級丁基苯基環氧丙基醚(例如，HELOXY Modifier 65，來自Momentive Specialty Chemicals,Inc.)、多官能環氧丙基醚(諸如1,4-丁二醇之二環氧丙基醚，例如HELOXY Modifier 67，來自Momentive Specialty Chemicals,Inc.)、新戊二醇之二環氧丙基醚(例如，HELOXY Modifier 68，來自Momentive Specialty Chemicals,Inc.)、環己烷二甲醇之二環氧丙基醚(例如，HELOXY Modifier 107，來自Shell Chemical Co.)、三羥甲基乙烷三環氧丙基醚(例如，HELOXY Modifier 44，來自Momentive Specialty Chemicals,Inc.)、三羥甲基丙烷三環氧丙基醚(例如，HELOXY Modifier 48，來自Momentive Specialty Chemicals,Inc.)、脂族多元醇之聚環氧丙基醚(例如，HELOXY Modifier 84，來自Momentive Specialty Chemicals,Inc.)、聚乙二醇二環氧化物(例如，HELOXY Modifier 32，來自Momentive Specialty Chemicals,Inc.)、雙酚F環氧化物(9,9-雙[4-(2,3-環氧基丙氧基)苯基]茀酮(例如，EPON 1079，來自Momentive Specialty Chemicals,Inc.)。
在一些實施例中，環氧組分包含環氧化(聚)烯烴樹脂、環氧化酚系酚醛清漆樹脂、環氧化甲酚酚醛清漆樹脂、環脂族環氧樹脂、及其組合。市售環氧樹脂包括例如環氧化亞麻仁油(例如，來自Arkema Inc.,King of Prussia,Pennsylvania之VIKOFLEX 7190)、 環氧酚酚醛清漆樹脂(例如，來自CVC Specialty Chemicals,Moorestown,New Jersey之EPALLOY 8250)、多官能性環氧氯丙烷/甲酚酚醛清漆環氧樹脂(例如，來自Hexion Specialty Chemicals GmbH,Rosbach,Germany之EPON 164)、及環脂族環氧樹脂(例如，來自Daicel Chemical Industries,Ltd.,Tokyo,Japan之CELLOXIDE 2021)。
在一些實施例中，環氧組分含有一或多種具有100g/莫耳至1500g/mol之環氧當量的環氧化合物。更佳地，環氧樹脂含有一或多種具有300g/莫耳至1200g/莫耳之環氧當量的環氧化合物。甚至更佳的是，可固化組成物含有二或更多種環氧化合物，其中至少一種環氧樹脂具有300g/莫耳至500g/莫耳之環氧當量，且至少一種環氧樹脂具有1000g/莫耳至1200g/莫耳之環氧當量。
有用的環氧化合物亦包括環氧丙基醚，例如，諸如藉由使多元醇與環氧氯丙烷反應所製備者。此類多元醇可包括丁二醇、聚乙二醇、及甘油。
有用的環氧化合物亦包括芳族環氧丙基醚(例如，諸如藉由使多元酚與過量的環氧氯丙烷反應所製備者)、環脂族環氧丙基醚、氫化環氧丙基醚、及其混合物。此類多元酚可包括間苯二酚、兒茶酚、氫醌、及多核酚，諸如p,p'-二羥基二苄基、p,p'-二羥基二苯基、p,p'-二羥基苯基碸、p,p'-二羥基二苯基酮、2,2'-二羥基-1,1-二萘基甲烷、及下列之2,2'-、2,3'-、2,4'-、3,3'-、3,4'-、及4,4'-異構物：二羥基二苯基甲烷、二羥基二苯基二甲基-甲烷、二羥基二苯基乙基甲 基甲烷、二羥基二苯基甲基丙基甲烷、二羥基-二苯基乙基苯基甲烷、二羥基二苯基丙基苯基甲烷、二羥基二苯基丁基苯基-甲烷、二羥基二苯基甲苯基乙烷、二羥基二苯基甲苯基甲基甲烷、二羥基二苯基-二環己基甲烷、及二羥基二苯基環己烷。
類似地，有用的環氧化合物亦包括多元酚之聚環氧丙基醚。多元酚之聚環氧丙基醚之實例包括雙酚A、雙酚F、雙酚AD、兒茶酚、或間苯二酚之聚環氧丙基醚。
有用的環氧化合物亦包括環氧丙基醚酯及聚環氧丙基酯。環氧丙基醚酯可藉由使羥基羧酸與環氧氯丙烷反應而獲得。聚環氧丙基醚可藉由使多羧酸與環氧氯丙烷反應而獲得。此類多羧酸可包括二聚物酸(例如，來自Oleon,Simpsonville,SC之RADIACID 0950)、及三聚物酸(例如，來自Oleon之RADIACID 0983)。合適的環氧丙基酯包括新癸酸之環氧丙基酯(例如，來自CVC Specialty Chemicals之ERISYS GS-110)及二聚物酸之環氧丙基酯(例如，來自CVC Specialty Chemicals之DRISYS GS-120)。
例示性環氧化合物亦包括雙酚A、雙酚F、及酚醛清漆樹脂之環氧丙基醚以及脂族或環脂族二醇之環氧丙基醚。市售環氧丙基醚之實例包括雙酚A之二環氧丙基醚，諸如該等以EPON 828、EPON 1001、EPON 1310、及EPON 1510購自Hexion Specialty Chemicals GmbH,Rosbach,Germany者；該等可以商標名稱D.E.R.(例如，D.E.R.331、332、及334)購自Dow Chemical Co.,Midland,Michigan者；該等可以商標名稱EPICLON購自Dainippon Ink and Chemicals,Inc.者(例如，EPICLON 840及850)及可以商標名稱YL-980購自Japan Eledrophenyl Co.,Ltd.者；雙酚F之二環氧丙基醚(例如，該等以商標名稱EPICLON購自Dainippon Ink and Chemicals,Inc.者(例如，EPICLON 830))；酚醛清漆樹脂之環氧丙基醚(例如，酚醛清漆環氧樹脂，諸如該等以商標名稱D.E.N.購自Dow Chemical Co.者(例如，D.E.N.425、431、及438))；及阻燃性環氧樹脂(例如，D.E.R.580，溴化雙酚型環氧樹脂，可購自Dow Chemical Co.)。在一些實施例中，芳族環氧丙基醚(諸如該等藉由使二元酚與過量的環氧氯丙烷反應所製備者)可係較佳的。在一些實施例中，可使用腈橡膠改質之環氧樹脂(例如，KELPOXY 1341，可購自CVC Chemical)。
某些環氧組分可有利地大量使用(例如以可聚合組成物之總重量計，45重量%或更多)，並維持塗層或黏著劑之可接受結構完整性。以45wt.%或更多、50wt.%、55wt.%、或60wt.%或更多的量使用之此類較佳的環氧組分包括例如多元酚之聚環氧丙基醚(較佳地係雙酚A、雙酚F、雙酚AD、兒茶酚、或間苯二酚之聚環氧丙基醚)、或環氧化(聚)烯烴樹脂、環氧化酚系酚醛清漆樹脂、環氧化甲酚酚醛清漆樹脂、或環脂族環氧樹脂中之至少一者。
在一些實施例中，環氧組分具有指定之Log辛醇水分配係數(Log P)。雖然已描述用於判定化合物之Log P的各種方法，但如本文中所使用，Log P係指藉由Moriguchi法(參見Moriguchi,I；Hirono,S；Qian,L.；Nakagome,I.；and Matsushita,Y；Chemical and Pharmaceutical Bulletin,40(1992)：127).)。該運算係採用來自Norgwyn Montgomery Software,Inc.(North Wales,Pa.)之Molecular Modeling Pro Plus軟體程式來進行。
Log P係定義為化合物在辛醇對水的濃度分配：
Log P=Log([化合物]辛醇/[化合物]水)較高值之Log P係較疏水的，而較低值之Log P係較親水的。Moriguchi法經由採用超過1200種具有各式各樣結構的有機分子所發展的相關性來預測Log P。可選地，環氧組分展現小於27.5、小於25、小於23、小於20、小於18、小於16、小於14、小於12、小於10、小於8、小於6、小於5、小於4、小於3、或甚至小於2.3之根據Moriguchi法的Log辛醇水分配係數(Log P)。
例如，(多種)低黏度環氧化合物可包括在環氧組分中，以降低如上所述的黏度。例如，在一些實施例中，環氧組分展現100,000厘泊(cP)或更小、75,000cP或更小、50,000cP或更小、30,000cP或更小、20,000cP或更小、15,000cP或更小、10,000cP或更小、9,000cP或更小、8,000cP或更小、7,000cP或更小、6,000cP或更小、5,000cP或更小、4,000cP或更小、或3,000cP或更小之動態黏度，如使用布氏(Brookfield)黏度計所判定。用於動態黏度測試的條件包括在攝氏24度下以每分鐘0.3或0.6轉數(revolutions per minute,RPM)使用LV4轉軸。在一些實施例中，一或多種環氧組分各自具有每莫耳2,000克或更小的分子量。低黏度環氧化合物之實例包 括：環己烷二甲醇二環氧丙基醚、間苯二酚二環氧丙基醚、對三級丁基苯基環氧丙基醚、甲苯酚基環氧丙基醚、新戊二醇之二環氧丙基醚、三羥甲基乙烷之三環氧丙基醚、三羥甲基丙烷之三環氧丙基醚、三環氧丙基對胺苯酚、N,N'-二環氧丙基苯胺、N,N,N’,N’-四環氧丙基間伸苯二甲基二胺、及植物油聚環氧丙基醚。
環氧樹脂組分通常係多種材料之混合物。例如，可選擇環氧樹脂為於固化前提供所欲黏度或流動特性的混合物。例如，在環氧樹脂內可以是包括單官能或某些多官能環氧樹脂的反應性稀釋劑。反應性稀釋劑的黏度應該低於具有至少兩個環氧基之環氧樹脂的黏度。反應性稀釋劑傾向降低環氧/含脲二酮材料組成物的黏度，且通常具有飽和的分支狀主鏈、或飽和的或不飽和的環狀主鏈。在選擇實施例中，較佳的反應性稀釋劑僅具有一個官能基(即，環氧乙烷基團)，諸如各種單環氧丙基醚。一些例示性單官能環氧樹脂包括但不限於，具有6至28個碳原子的烷基者，諸如(C6-C28)烷基環氧丙基醚、(C6-C28)脂肪酸環氧丙基酯、(C6-C28)烷基酚環氧丙基醚、及其組合。在單官能環氧樹脂係反應性稀釋劑的情況下，這種單官能環氧樹脂的用量以總環氧樹脂組分計應係至多50份。
在一些實施例中，(多種)高黏度環氧化合物可包括於環氧組分中，例如，以提供最終組成物的結構完整性。例如，在一些實施例中，環氧組分展現100,000cP或更小、50,000cP或更小、或20,000cP或更小的動態黏度；及1,000cP或更大的動態黏度，如使用上述條件使用布氏黏度計所判定。
可以相對於存在含脲二酮材料的量來描述所包括的環氧的量。例如，可聚合組成物中脲二酮的當量數可係65%或更少、60%或更少、55%或更少、50%或更少、46%或更少、或45%或更少的環氧之當量數；且可聚合組成物中之脲二酮的當量數可係3%或更多、5%或更多、10%或更多、12%或更多、15%或更多、20%或更多、或25%或更多的環氧之當量數。脲二酮在在聚合反應產物中之當量數可使用以下實例中所詳細描述之方法來計算。
在一些實施例中，基於可聚合組成物之總重量，可聚合組成物一般包括35重量百分比(wt.%)或更大的環氧組分、至少37wt.%、至少40wt.%、至少42wt.%、至少45wt.%、至少47wt.%、至少50wt.%、至少52wt.%、至少55wt.%、或至少60wt.%的環氧樹脂組分，以可固化的含環氧/脲二酮材料組成物的總重量計。如果使用更低量，經固化組成物可能不會含有足夠的環氧樹脂以提供所欲之塗佈特性。在一些實施例中，以可聚合組成物之總重量計，可聚合組成物包括至多95wt.%、至多90wt.%、至多85wt.%、至多80wt.%、至多75wt.%、至多70wt.%、或至多65wt.%之環氧樹脂組分。在選擇實施例中，以可聚合組成物之總重量計，可聚合組成物包括35重量%至95重量%，50重量%至80重量%、或60重量%至75重量%的環氧組分量。
在某些實施例中，以可聚合組成物的總重量計，環氧組分的存在量係35重量%至95重量%，且環氧組分包含多元酚之聚環氧丙基醚及/或環氧化(聚)烯烴樹脂、環氧化酚系酚醛清漆樹脂、環氧 化甲酚酚醛清漆樹脂、或其組合。在一些較佳實施例中，環氧組分包括雙酚A、雙酚F、雙酚AD、兒茶酚、或間苯二酚之聚環氧丙基醚。使用此類環氧樹脂組分可對經固化之可聚合組成物提供強度。
在一些實施例中，環氧組分在可聚合組成物聚合時不存在，該可聚合組成物含有下列組分：(a)含脲二酮材料，其包含與自身反應之二異氰酸酯的反應產物、(b)第一含羥基化合物，其具有多於一個OH基團、及若存在的(c)第二含羥基化合物，其具有單個OH基團。在此類實施例中，使組分(a)、(b)、及若存在的(c)反應，然後將環氧組分與組分(a)、(b)、及若存在的(c)的反應產物組合。
在替代性實施例中，環氧組分係在組分(a)、(b)、及若存在的(c)反應時存在。在此類實施例中，較佳的是大部分或所有環氧組分不參與可聚合組分(包括組分(a)、(b)、及若存在的(c))之聚合，但仍可用於稍後的反應(例如，與固化劑)。
聚合材料可進一步包含一或多種添加劑，例如，催化劑、塑化劑、非反應性稀釋劑、韌化劑、填料、流動控制劑、著色劑(例如，顏料及染料)、助黏劑、UV穩定劑、增韌劑、阻燃劑、抗靜電材料、導熱及/或導電粒子、及膨脹劑，該膨脹劑包括例如化學發泡劑，諸如含有烴液體之偶氮二甲醯胺或可膨脹聚合微球體，諸如以商標名稱EXPANCEL由Expancel Inc.(Duluth,GA)所販售者。
例如，合適的催化劑可包括三級胺或有機金屬催化劑，諸如錫化合物、鉍化合物、鋅化合物、及鋯化合物。可選地，羧酸鉍可係合適催化劑，例如新癸酸鉍及/或乙基己酸鉍。在選擇實施例中， 聚合材料不含含有錫之催化劑。可添加催化劑或阻滯劑以改變胺與聚合材料的固化型態(cure profile)。彼等可包括在兩部分組成物的任一部分中；與聚合材料或與胺一起。合適的非反應性稀釋劑可包括苯甲酸酯，例如但不限於苯甲酸乙酯、苯甲酸乙基己酯、苯甲酸羥硬脂酸乙基己酯(ethylhexyl hydroxystearate benzoate)、苯甲酸C12-C15烷酯、及二丙二醇二苯甲酸酯。市售非反應性稀釋劑包括可以商標名稱BENZOFLEX 131購自Eastman Chemical(Kingsport,TN)之材料。額外地，有機及/或無機酸可用作阻滯劑，以延遲固化或延長材料的適用期。例如，合適的酸可包括羧酸。
常將塑化劑添加至聚合材料中以使聚合材料更具可撓性、更軟、且更具可使用性(例如更易於加工)。更具體而言，相較於單獨的聚合材料，由將塑化劑添加至聚合材料而產生的混合物一般具有較低的玻璃轉移溫度。聚合材料的玻璃轉移溫度可藉由添加一或多種塑化劑來降低例如至少攝氏30度、至少攝氏40度、至少攝氏50度、至少攝氏60度、或至少攝氏70度。溫度變化(即，降低)傾向於與添加至聚合材料中的塑化劑量相關。玻璃轉移溫度的降低通常造成可撓性增加、伸長率增加、及可使用性增加。一些示例塑化劑包括各種鄰苯二甲酸酯，諸如鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二異丁酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二異庚酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二異辛酯、鄰苯二甲酸二壬酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二異癸酯、及鄰苯二甲酸苯基丁酯；各種己二酸酯，諸如己二酸二-2-乙基己酯、己二酸二辛酯、己二酸二異壬酯、及己二酸二異癸 酯；各種磷酸酯，諸如磷酸三-2-乙基己酯、磷酸2-乙基己基二苯基酯、磷酸三辛基酯、及磷酸三甲苯酯；各種偏苯三酸酯，諸如偏苯三酸三-2-乙基己酯及偏苯三酸三辛酯；各種癸二酸酯及壬二酸酯；及各種磺酸酯。其他示例塑化劑包括可藉由丙二醇或丁二醇與己二酸之縮合反應而形成的聚酯塑化劑。市售塑化劑包括該等可以商標名稱JAYFLEX DINA購自ExxonMobil Chemical(Houston,TX)、及PLASTOMOLL(例如，己二酸二異壬酯)購自BASF(Florham Park,NJ)者。
另一種可選的添加劑係韌化劑。可添加韌化劑以提供所欲之重疊剪切、抗剝離性、及衝擊強度。有用的韌化劑係可與環氧樹脂反應以及可經交聯的聚合材料。合適的韌化劑包括具有似橡膠相及熱塑相兩者的聚合化合物、或能夠與環氧樹脂於固化時形成似橡膠相及熱塑相兩者的化合物。可作為韌化劑的有用聚合物係較佳地經選擇以抑制經固化環氧樹脂組成物裂開。
一些具有似橡膠相及熱塑相兩者之聚合韌化劑係丙烯酸核殼式聚合物，其中該核係具有低於0℃之玻璃轉移溫度的丙烯酸共聚物。這樣的核聚合物可包括聚丙烯酸丁酯、聚丙烯酸異辛酯、聚丁二烯-聚苯乙烯於殼中，該殼包含具有玻璃轉移溫度高於25℃之丙烯酸聚合物(諸如，聚甲基丙烯酸甲酯)。市售核殼式聚合物包括該等可作為乾燥粉末且以商標名稱ACRYLOID KM 323、ACRYLOID KM 330、及PARALOID BTA 731購自Dow Chemical Co.及以商標名稱KANE ACE B-564購自Kaneka Corporation(Osaka,Japan)者。此等 核殼式聚合物亦可以與雙酚A之二環氧丙基醚的預分散摻合物(例如，以12至37重量份之核殼式聚合物的比)的形式取得，且可以商標名稱KANE ACE(例如，KANE ACE MX 157、KANE ACE MX 257、及KANE ACE MX 125)購自Kaneka Corporation(Japan)。
另一類能夠與環氧組分在固化時形成似橡膠相的聚合韌化劑係羧基封端的丁二烯丙烯腈化合物。市售羧基封端之丁二烯丙烯腈化合物包括該等可以商標名稱HYCAR(例如，HYCAR 1300X8、HYCAR 1300X13、及HYCAR 1300X17)購自Lubrizol Advanced Materials,Inc.(Cleveland,Ohio)及以商標名稱PARALOID(例如，PARALOID EXL-2650)購自Dow Chemical(Midland,MI)者。
其他聚合韌化劑係具有似橡膠相及熱塑相兩者的接枝聚合物，諸如揭示於美國專利第3,496,250號(Czerwinski)者。此等接枝聚合物具有似橡膠主鏈，該似橡膠主鏈具有接枝至其的熱塑性聚合物鏈段。此類接枝聚合物之實例包括例如(甲基)丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯、及丙烯腈/丁二烯-苯乙烯聚合物。較佳地係以構成95wt.%至40wt.%之總接枝聚合物來製備似橡膠主鏈，使得該經聚合熱塑性部分構成5wt.%至60wt.%之接枝聚合物。
又其他聚合韌化劑係聚醚碸，諸如該等可以商標名稱ULTRASON(例如，ULTRASON E 2020 P SR MICRO)購自BASF(Florham Park,NJ)者。
進一步可選的添加劑包括流動控制劑或增稠劑，以提供聚合材料所欲的流變特性。合適的流動控制劑包括發煙二氧化矽，諸 如經處理的發煙二氧化矽(商標名稱CAB-O-SIL TS 720)及未經處理的發煙二氧化矽(商標名稱CAB-O-SIL M5)，可購自Cabot Corp.(Alpharetta,GA)。
在一些實施例中，聚合材料最佳含有除了矽烷助黏劑以外的助黏劑，以增強對基材的接合。特定類型的助黏劑可依其將黏附的表面之組成而異。已發現多種助黏劑係特別有用於由加工期間用於促使金屬料抽拉的離子型潤滑劑所塗佈之表面，該等助黏劑包括例如二元酚化合物，諸如兒茶酚及硫二酚(thiodiphenol)。
聚合材料可選地亦可含有一或多種填料(例如鋁粉、碳黑、玻璃泡、滑石、黏土、碳酸鈣、硫酸鋇、二氧化鈦、矽石諸如熔融矽石、矽酸鹽、玻璃珠、及雲母)。顆粒填料的形式可呈薄片、棒狀、球體、及類似者。
所屬技術領域中具有通常知識者可根據組成物預期的最終用途來選擇此等添加劑的量及類型。
在選擇實施例中，該聚合材料進一步包含至少一種胺，其中該至少一種胺之至少一分子具有2.0或更大的平均胺官能度，其中各個胺係一級胺或二級胺。該至少一種胺作用為固化劑，且當需要開始固化時可以與聚合材料混合。下文關於兩部分組成物詳細論述合適的胺。
在某些實施例中，聚合材料係用於其中其係設置在兩個基材之間的應用中，其中溶劑移除(例如蒸發)受到限制，尤其是當基材的一或多者包含不透濕性材料(例如，鋼或玻璃)時。在這種情 況下，聚合材料包含90%或更大、92%或更大、94%或更大、95%或更大、96%或更大、98%或更大、或99%或更大的固體含量。同樣地，在其中溶劑移除被限制的此類實施例中，根據本揭露之兩部分組成物的第一部分、第二部分、或兩部分包含90%或更大、92%或更大、94%或更大、95%或更大、96%或更大、98%或更大、或99%或更大的固體含量。被視為「固體」的組分包括例如且不限於聚合物、寡聚物、單體、含羥基化合物、及添加劑，諸如塑化劑、催化劑、非反應性稀釋劑、及填料。一般而言，僅溶劑不落入固體的定義內，例如水或有機溶劑。
為了便於處理，聚合材料一般包含的動態黏度為10泊(P)或更大、50P或更大、100P或更大、150P或更大、250P或更大、500P或更大、1,000P或更大、1,500P或更大、2,000P或更大、2,500P或更大、或甚至3,000P或更大，如使用布氏(Brookfield)黏度計所判定；且係10,000P或更小、9,000P或更小、8,000P或更小、7000P或更小、6,000P或更小、5,000P或更小、或甚至4,000P或更小，如使用布氏黏度計所判定。換言之，聚合材料可展現10泊(P)至10,000P(含)、10P至6,000P、或10P至4,000P(含)之動態黏度，如使用布氏黏度計所判定。用於動態黏度測試的條件包括在攝氏24度下以每分鐘0.3或0.6轉數(RPM)使用LV4轉軸。
可聚合組成物常呈兩部分組成物的形式。因此，在第二態樣中，提供一種兩部分組成物。該兩部分組成物包括(a)第一部分，其包括聚合材料，及(b)第二部分，其包括至少一種胺。該至少一種胺 之至少一分子具有2.0或更大的平均胺官能度，且各個胺係一級胺或二級胺。該聚合材料包括可聚合組成物之聚合反應產物且具有90%或更大的固體含量，該可聚合組成物包括組分。該等組分包括(i)含脲二酮材料，該含脲二酮材料包括與自身反應之二異氰酸酯的反應產物；(ii)第一含羥基化合物，其具有多於一個OH基團；(iii)可選的第二含羥基化合物，其具有單個OH基團，其中該第二含羥基化合物係一級醇或二級醇；及(iv)環氧組分。在一些實施例中，以可聚合組成物之總重量計，環氧組分之存在量係35重量%或更多。換言之，該兩部分組成物包括：
(a)第一部分，其包含聚合材料，該聚合材料包含：
可聚合組成物之聚合反應產物，該可聚合組成物包含組分，該等組分包含：
(i)含脲二酮材料，其包含與自身反應之二異氰酸酯的反應產物；
(ii)第一含羥基化合物，其具有多於一個OH基團；
(iii)可選的第二含羥基化合物，其具有單個OH基團，其中該第二含羥基化合物係一級醇或二級醇；
及
(iv)環氧組分，以該可聚合組成物之總重量計，該環氧組分之量係35重量%或更多；
其中該聚合材料包含90%或更大的固體含量；及
(b)包含至少一種胺的第二部分，該至少一種胺之至少一分子具有2.0或更大的平均胺官能度，其中各個胺係一級胺或二級胺。
根據本揭露之兩部分組成物使用來自以下方案3的基本化學反應，即包含含脲二酮材料及環氧組分在系統之一個部分中及多官能性胺在系統之另一個部分中的聚合材料。當胺固化劑與含脲二酮材料及環氧組分混合時，胺將脲二酮打開以形成縮二脲並將環氧環打開。此根據方案3而產生無異氰酸酯塗層或黏著劑系統：
Figure 108145441-A0202-12-0035-8
 有利的是，相同的胺固化劑及催化劑一般各別有效地反應及催化脲二酮官能基及環氧官能基兩者。可以相對於環氧組分及脲二酮官能基的組合量來控制胺固化劑的量，以取決於胺固化劑的特性來實現(例如，完全)固化的系統。例如，一級胺含量越高，所需的胺固化劑越少。
在某些實施例中，胺的一些立體阻礙有助於將反應速率降低至合適的速度，以使第一部分與第二部分基本上完全反應。平均胺官能度是相關的，因此第二部分可包括具有不同官能度之胺的混合物，只要平均值為2.0或更大。較佳地，平均官能度(例如至少一個胺分子)係大於2.0(諸如2.2或更大、2.4或更大、2.6或更大、2.8 或更大、或3.0或更大)；以及4.0或更小、3.9或更小、3.8或更小、3.7或更小、或3.6或更小。此外，如果胺與兩部分組成物的第一部分不可充分混溶(例如，當兩部分組成物的第一部分及第二部分混合時，傾向於與第一部分分離)，則該胺不適於與該第一部分反應。已發現，在具有大量環氧組分(例如35wt.%或更高)的實施例中，能夠使用更多的一級脂族胺(例如，位於烷烴基上的胺基)，否則如果存在較少量的環氧組分，一級脂族胺會與含脲二酮材料反應太快而無法使兩部分組成物基本上完全反應。
(聚合材料之)聚合反應產物亦需要具有足夠的每分子聚合反應產物之脲二酮基團官能性，以在與胺反應時允許兩部分組成物固化成有效的聚合物網路。一般而言，聚合反應產物包含平均1.3至6.0個(含)的脲二酮官能基在聚合反應產物之主鏈中。通常有利的是，第一部分(例如，聚合材料)係可流動的，(例如，以允許與第二部分混合)，且易於潤濕待塗佈之基材或待黏著之兩個基材的表面。為了提供在高固體含量下具有相對低黏度的含脲二酮之聚合材料，聚合反應產物之組成物應具有最小的結晶度，其可透過包含反應性稀釋劑環氧組分來達到。在公開的報導中，用於溶劑型塗層中的多種材料已具有過高的分子量，不適合用於具有90%或更多之固體含量而又不包括環氧組分的黏著劑系統中。進一步地，已發現，兩部分組成物之第一部分中的二醇量相對於異氰酸酯當量可在約0.2至0.65當量之範圍內以達到合適的黏度，且第一含羥基化合物及可選的第二含 羥基化合物之OH當量的總和等於或大於聚合反應產物之異氰酸酯當量。
根據本揭露之聚合材料應與具有大於2.0官能度之胺的第二部分配對，以產生更好的性質，諸如黏著劑強度及凝膠含量。例如，先前的報導教示，一級胺帶來限制適用期的含脲二酮材料之快速固化，且已發現某些胺(諸如二伸乙基三胺及其他乙二胺寡聚物)會有這樣的情況。有趣的是，已發現當用某些二胺固化時，根據本揭露之聚合材料固化成柔軟的、交聯較差的材料。然而，亦已發現，胺封端的聚醚(例如，可以商品名「JEFFAMINE」商購自Huntsman(The Woodlands,TX))產生可接受的固化速率，尤其是當彼等是一級胺時。已發現三官能性JEFFAMINE胺(諸如JEFFAMINE T403)在根據本揭露之黏著劑系統中產生特別良好的性能。亦已發現二官能性JEFFAMINE胺(諸如JEFFAMINE D230、D400、及THF-100)在根據本揭露之黏著劑系統中產生良好的性能。然而，極高分子量的胺傾向於不提供與第一部分之聚合材料良好的可混溶性，且含脲二酮材料與胺固化劑之明顯的相分離傾向於防止有效固化。JEFFAMINE固化劑的相對高分子量提供相對於小分子二胺的另一個優點：JEFFAMINE要求固化劑與含脲二酮材料之間的重量比較高，且平衡的混合物比率(例如，越接***衡越靠近50wt.%的各組分)對於兩部分組成物而言常更方便。
存在於該第二部分中的一或多種胺較佳地具有2.0或更大、2.1或更大、2.2或更大、2.3或更大、2.4或更大、2.5或更大、 2.6或更大、2.7或更大、2.8或更大、2.9或更大、3.0或更大、3.1或更大、3.2或更大、3.3或更大、3.4或更大、或甚至3.5或更大的平均胺官能度；且4.0或更小的平均胺官能度。2.0或更大的平均胺官能度在與胺固化劑固化後傾向於產生聚合產物之更為所欲的性質，諸如凝膠含量及黏著強度。此外，平均胺官能度的選擇可基於所欲的應用是否需要，例如剛性之於彈性；或高Tg之於低Tg。「平均胺官能度(average amine functionality)」係每分子中一級胺或二級胺氮原子的平均數目。
在某些實施例中，第二部分分別包括二胺或三胺，諸如雙官能性胺封端的聚醚或三官能性胺封端的聚醚。用於第二部分之另一合適的胺包含酚烷胺(phenalkamine)、4,7,10-三氧雜十三烷-1,13-二胺、或環氧氯丙烷與1,3-苯二甲胺之反應產物。例如，環氧氯丙烷與1,3-苯二甲胺的反應產物可以商標名稱GASKAMINE 328商購自Mitsubishi Gas Chemical Company(New York,New York)。例示性胺包括例如可以商標名稱CARDOLITE 5607得自Cardolite Corporation(Monmouth Junction,New Jersey)之無溶劑酚烷胺及以商標名稱ANCAMIDE 350A得自Evonik Industries(Essen,Germany)之反應性液體聚醯胺。
至少一種胺常包含每莫耳2,000克(g/mol)或更小、1,800g/mol或更小、1,600g/mol或更小、1,500g/mol或更小、1,400g/mol或更小、1,200g/mol或更小、或甚至1,000g/mol或更小的分子量。
可以基於在第一部分中存在的含脲二酮材料以及可選的環氧材料的量來選擇所包括胺的量。例如，脲二酮的當量數可係95%或更少、90%或更少、85%或更少、80%或更少、75%或更少、或70%或更少的胺之當量數；且脲二酮之當量數可係50%或更多或55%或更多的胺之當量數。類似地，脲二酮及環氧之當量數可係小於250%，200%或更少，180%或更少，165%或更少或155%或更少的胺氫之當量數；且脲二酮及環氧之當量數可係10%或更大、15%或更大、20%或更大、25%或更大、或30%或更大的胺氫之當量數。在一實施例中，脲二酮及環氧之當量數係介於25%與155%之間的胺氫之當量數。脲二酮在在聚合材料中之當量數可使用以下實例中所詳細描述之方法來計算。
在一些實施例中，第二部分(及可選地第一部分)進一步包括選自下列的催化劑：新癸酸鉍、乙基己酸鉍、三氟甲磺酸鈣、硝酸鈣、1,8-二氮雜雙環[5.4.0]十一碳-7-烯、參-(二甲基胺甲基)酚、及其組合。這些催化劑之一或多者可用於催化第一部分與第二部分之組分的反應。
已發現有可能提供兩種部件組成物(根據本揭露的至少某些實施例)，其為90%或更大的固體，且展現出下列之各者：1)良好的流動性；2)可接受的固化程度；及3)在相對短的時間量內固化。黏著劑兩部分組成物可在固化後進一步展現出4)可接受的黏著強度。
為了便於處理，第二部分一般包含的動態黏度為0.1泊(P)或更大、1P或更大、5P或更大、10P或更大、25P或更大、50 P或更大、75P或更大、100P或更大、150P或更大、200P或更大、或甚至250P或更大，如使用布氏(Brookfield)黏度計所判定；且係5,000P或更小、4,000P或更小、3,000P或更小、2,000P或更小、1,000P或更小、750P或更小、或甚至500P或更小，如使用布氏黏度計所判定。換言之，第二部分可展現出0.1泊(P)至5,000P(含)或0.1P至1,000P(含)之黏度，如使用布氏黏度計所判定(諸如上述測量條件)。
在使用可聚合組成物之前，一般將含脲二酮材料與固化劑保持分離。即，含脲二酮材料一般在可聚合組成物的第一部分中，且胺固化劑一般在第二部分中。第一部分可包括不與含脲二酮材料反應(或僅與含脲二酮材料之一部分反應)的其他組分。同樣地，第二部分可包括不與胺固化劑反應或僅與胺固化劑之一部分反應的其他組分。當將第一部分與第二部分混合在一起時，各種組分反應以形成反應產物，例如如在以下一般反應方案4(其中可選的第二羥基存在)中所示：
Figure 108145441-A0202-12-0041-9
在混合第一部分及第二部分之後，兩部分組成物凝膠達到所欲的處理強度，且最終達成所欲最終強度。一些兩部分組成物必須暴露於升高溫度以固化、或至少在所需時間內固化。然而，希望需要提供不需要熱固化的結構性黏著劑(例如室溫可固化黏著劑)，但仍提供高性能的剝離、剪切及衝擊抗性。如本文中所使用，「形成凝膠的時間(gel time)」係指混合組分到達凝膠點所需的時間。如本文中所使用，「凝膠點(gel point)」係混合物之儲存模數超過其損耗模數之點。「處理強度(handling strength)」係指黏著劑固化至接合部件可在後續操作中處理而不會破壞接合的能力。所欲處理強度因應用而異。如本文中所使用，「初始固化時間(initial cure time)」係指混合組分達到0.34Mpa(50psi)之重疊剪切黏著性所需的時間；其為一般的處理 強度目標。有利的是，相較於不含脲二酮組成物的環氧組成物，含脲二酮組成物與大量環氧組分(例如35wt.%或更高)結合使用可減少初始固化時間及膠凝時間，而不會降低最終聚合產物的性能。
在第三態樣中，提供一種聚合產物。聚合產物為根據上述第二態樣之任何兩部分組成物的聚合產物。聚合產物一般塗佈基材的至少一部分，且取決於應用至多塗佈基材的整個表面。當聚合產物作用為黏著劑時，聚合產物常係設置在兩個基材之間(例如，將兩個基材黏著在一起)。有利的是，當至少一個基材包含不透濕性材料時，由於可聚合組成物的高固體含量，本揭露之至少一些實施例的聚合產物係適用的。因此，在某些實施例中，至少一個基材係由金屬(例如鋼)、玻璃、木材、陶瓷、或聚合材料製成。聚合產物亦可與具有透濕性的一或多種基材一起採用，例如但不限於織造材料、非織造材料、紙、發泡體、薄膜、及聚合膜。
在第四態樣中，提供一種黏著兩個基材的方法。參照圖1，該方法包括獲得兩部分組成物110；將第一部分的至少一部分與第二部分的至少一部分組合以形成混合物120；將混合物的至少一部分設置在第一基材的第一主表面上130；及使第二基材的第一主表面與設置在第一基材上的混合物接觸140。該兩部分組成物包括(i)第一部分，其包括聚合材料，及(ii)第二部分，其包括至少一種胺。該至少一種胺之至少一分子具有2.0或更大的平均胺官能度，且各個胺係一級胺或二級胺。聚合材料包括可聚合組成物之反應產物，該可聚合組成物包括組分。該等組分包括(1)含脲二酮材料，該含脲二酮材料包括與 自身反應之二異氰酸酯的反應產物；(2)第一含羥基化合物，其具有多於一個OH基團；(3)可選的第二含羥基化合物，其具有單個OH基團，其中該第二含羥基化合物係一級醇或二級醇；及(4)環氧組分。在一些實施例中，以可聚合組成物之總重量計，環氧組分之存在量係35重量%或更多。聚合材料具有90%或更大的固體含量。
再次參照圖1，該方法可選地進一步包含將第一基材固定至第二基材(例如，用一或多個機械夾具、在重物下等)，並使混合物固化以形成將第一基材及第二基材黏著在一起的黏著劑150。該方法可選地進一步包含使混合物在環境溫度下固化至少12小時，以形成將第一基材與第二基材黏著在一起之黏著劑160。與建議使其固化至少24小時(或至少2天、至少4天、至少7天、或至少2週)之一些其他可用的兩部分組成物相比，本揭露提供的兩部分組成物係允許固化10小時或更久、12小時或更久、14小時或更久、16小時或更久、或18小時或更久；且至多30小時、至多28小時、至多26小時、至多24小時、至多22小時、或至多20小時。在一些實施例中，使第一部分與第二部分的混合物固化10至22小時、或12至20小時。
換言之，一種將兩個基材黏著在一起的方法包含：
(a)獲得兩部分組成物，該兩部分組成物包含：
(i)第一部分，其包含：
聚合材料，其包含可聚合組成物之反應產物，該可聚合組成物包含組分，該等組分包含：
(1)含脲二酮材料，其包含與自身反應之二異氰酸酯的反應產物；
(2)第一含羥基化合物，其具有多於一個OH基團；
(3)可選的第二含羥基化合物，其具有單個OH基團，其中該第二含羥基化合物係一級醇或二級醇；及
(4)環氧組分，以該可聚合組成物之總重量計，該環氧組分之量係35重量%或更多；
其中該聚合材料包含90%或更大的固體含量；及
(ii)包含至少一種胺的第二部分，該至少一種胺之至少一分子具有2.0或更大的平均胺官能度，其中各個胺係一級胺或二級胺；
(b)將該第一部分的至少一部分與該第二部分的至少一部分組合以形成混合物；
(c)將該混合物的至少一部分設置在第一基材的第一主表面上；及
(d)使第二基材的第一主表面與設置在該第一基材上的該混合物接觸。
取決於具體應用，所獲得之第一部分及第二部分之各者的量將不同；在某些實施例中，獲得過量的第一部分及第二部分中的一或兩者，因此僅分別將第一部分及第二部分中的一或兩者之一部分組合以形成混合物。然而，在其他實施例中，獲得合適量的第一部分及第二部分之各者，以用於將第一基材及第二基材黏著在一起，且組合基本上全部的第一部分及第二部分以形成混合物。在某些實施例 中，將一(例如，預定)量的第一部分與一(例如，預定)量的第二部分組合是與第一基材及第二基材分開執行，而在其他實施例中，組合係在一基材的第一主表面上(例如，直接)執行。
一般使用習知技術(諸如例如分配、棒式塗佈、輥塗、簾塗佈、輪轉凹版塗佈(rotogravure coating)、刮刀塗佈、噴塗、旋轉塗佈、或浸塗技術)將混合物施加至(例如，設置在)基材的表面上。諸如棒式塗佈、輥塗、及刮刀塗佈之塗佈技術係常用於控制混合物層的厚度。在某些實施例中，設置包含將混合物鋪展在第一基材的第一主表面上，例如當將混合物分配(例如，用噴嘴等)在基材表面上時，使得混合物並未覆蓋整個所欲區域。
參照圖2，其繪示物品200之示意剖面。物品200包含設置在第一基材210之第一主表面211上的混合物212(例如，黏著劑)。物品200進一步包含與設置在第一基材210上的混合物212接觸(例如，黏著至其)的第二基材214之第一主表面213。
有利的是，根據本揭露之至少某些實施例的兩部分組成物能夠至少提供兩個基材一起的最小黏著性。在固化之後，黏著劑較佳地在鋁上展現出0.3百萬帕斯卡(MPa)、1MPa、5MPa、10MPa、12MPa、15MPa、20MPa、25MPa、30MPa、40MPa、或50MPa的最小重疊剪切。在以下實例中描述用於判定最小重疊剪切的合適測試。
在第五態樣中，提供一種製造兩部分組成物之方法。該方法包括：藉由形成聚合材料來提供第一部分，該聚合材料包括可聚 合組成物的反應產物；及提供包括至少一個胺的第二部分。該至少一種胺之至少一分子具有2.0或更大的平均胺官能度，且各個胺係一級胺或二級胺。聚合材料包括可聚合組成物之聚合反應產物，該可聚合組成物包括組分。該等組分包括(i)含脲二酮材料，該含脲二酮材料包括與自身反應之二異氰酸酯的反應產物；(ii)第一含羥基化合物，其具有多於一個OH基團；(iii)可選的第二含羥基化合物，其具有單個OH基團，其中該第二含羥基化合物係一級醇或二級醇；及(iv)環氧組分。在一些實施例中，以可聚合組成物之總重量計，環氧組分之存在量係35重量%或更多。聚合材料具有90%或更大的固體含量。
換言之，一種製造兩部分組成物之方法包含：
(a)獲得兩部分組成物，該兩部分組成物包含：
(i)第一部分，其包含：
聚合材料，其包含可聚合組成物之反應產物，該可聚合組成物包含組分，該等組分包含：
(1)含脲二酮材料，其包含與自身反應之二異氰酸酯的反應產物；
(2)第一含羥基化合物，其具有多於一個OH基團；
(3)可選的第二含羥基化合物，其具有單個OH基團，其中該第二含羥基化合物係一級醇或二級醇；及
(4)環氧組分，以該可聚合組成物之總重量計，該環氧組分之量係35重量%或更多；
其中該聚合材料包含90%或更大的固體含量；及
(ii)包含至少一種胺的第二部分，該至少一種胺之至少一分子具有2.0或更大的平均胺官能度，其中各個胺係一級胺或二級胺；
(b)將該第一部分的至少一部分與該第二部分的至少一部分組合以形成混合物；
(c)將該混合物的至少一部分設置在第一基材的第一主表面上；及
(d)使第二基材的第一主表面與設置在該第一基材上的該混合物接觸。
第二部分的胺係如以上關於第四態樣所述。
本揭露之選擇實施例
實施例1係一種聚合材料，其包含：
可聚合組成物之聚合反應產物，該可聚合組成物包含組分，該等組分包含：
(a)含脲二酮材料，其包含與自身反應之二異氰酸酯的反應產物；
(b)第一含羥基化合物，其具有多於一個OH基團；
(c)可選的第二含羥基化合物，其具有單個OH基團，其中該第二含羥基化合物係一級醇或二級醇；及
(d)環氧組分，以該可聚合組成物之總重量計，該環氧組分之量係35重量%或更多；其中該聚合材料包含90%或更大的固體含量。
實施例2係如實施例1之聚合材料，其中使組分(a)、(b)、及若存在的(c)反應，然後將組分(d)與組分(a)、(b)、及若存在的(c)之反應產物組合。
實施例3係如實施例1之聚合材料，其中組分(d)在組分(a)、(b)、及若存在的(c)反應時存在。
實施例4係如實施例1至3中任一項之聚合材料，其中該第二含羥基化合物存在且係烷基醇、聚酯醇、或聚醚醇。
實施例5係如實施例1至4中任一項之聚合材料，其中該第一含羥基化合物係伸烷基多元醇、聚酯多元醇、或聚醚多元醇。
實施例6係如實施例1至5中任一項之聚合材料，其中該含脲二酮材料包含式I之化合物：
Figure 108145441-A0202-12-0048-10
 其中R1獨立地係C4至C14伸烷基、伸芳基、及伸烷芳基。
實施例7係如實施例1至6中任一項之聚合材料，其中該第二含羥基化合物存在且具有式VII：
R13-OH VII；其中R13係選自R14、R15、及C1至C50烷基；其中R14具有式VIII：
Figure 108145441-A0202-12-0049-11
 其中m=1至20，R16係烷基，且R17係伸烷基；其中R15具有式IX：
Figure 108145441-A0202-12-0049-12
 其中n=1至20，R18係烷基，且R19係伸烷基。
實施例8係如實施例1至7中任一項之聚合材料，其中該第一含羥基化合物具有式II：
HO-R2-OH II；其中R2係選自R3、伸烷基、及經OH基團取代之伸烷基，其中R3具有式III或式IV：
Figure 108145441-A0202-12-0049-13
Figure 108145441-A0202-12-0049-14
 其中R4、R5、R6、R7、及R8之各者獨立地係伸烷基，其中v及y之各者獨立地係1至40，且其中x係選自0至40。
實施例9係如實施例8之聚合材料，其中R2係選自C1至C20伸烷基及經OH基團取代之C1至C20伸烷基。
實施例10係如實施例8或實施例9之聚合材料，其中R4、R5、R6、R7、及R8之各者獨立地係C1至C20伸烷基。
實施例11係如實施例1至7中任一項之聚合材料，其中該第一含羥基化合物具有式V或式VI：
Figure 108145441-A0202-12-0050-15
Figure 108145441-A0202-12-0050-16
 其中R9及R11之各者獨立地係烷三基，其中R10及R12之各者獨立地係伸烷基，且其中w及z之各者獨立地係1至20。
實施例12係如實施例11之聚合材料，其中R10及R12之各者獨立地係C1至C20伸烷基。
實施例13為實施例1至12中任一項之聚合材料，其包含大於一個脲二酮官能基在該聚合材料之主鏈中。
實施例14係如實施例1至13中任一項之聚合材料，其包含平均1.3至6.0個(含)的脲二酮官能基在該聚合反應產物之主鏈中。
實施例15係如實施例1至14中任一項之聚合材料，其包含平均1.5至4.0個(含)的脲二酮官能基在該聚合反應產物之主鏈中。
實施例16係如實施例1至15中任一項之聚合材料，其包含94%或更大之固體含量。
實施例17係如實施例1至16中任一項之聚合材料，其包含98%或更大之固體含量。
實施例18係如實施例1至17中任一項之聚合材料，其包含平均0.2至18個(含)的胺甲酸酯官能基在該聚合反應產物之主鏈中。
實施例19係如實施例1至18中任一項之聚合材料，其中該聚合材料基本上不含異氰酸酯。
實施例20係如實施例1至19中任一項之聚合材料，其中該二異氰酸酯包含六亞甲基二異氰酸酯。
實施例21為實施例1至20中任一項之聚合材料，其進一步包含催化劑。
實施例22係如實施例19之聚合材料，其中該催化劑包含羧酸鉍。
實施例23係如實施例22之聚合材料，其中該羧酸鉍係新癸酸鉍。
實施例24係如實施例22之聚合材料，其中該羧酸鉍係乙基己酸鉍。
實施例25係如實施例1至24中任一項之聚合材料，其中該聚合反應產物包含平均每分子的該聚合反應產物1.3個或更少的異氰脲酸酯單元。
實施例26係如實施例1至19或21至25中任一項之聚合材料，其中該二異氰酸酯包含選自式X、式XI、及式XII之官能基：
Figure 108145441-A0202-12-0052-17
Figure 108145441-A0202-12-0052-18
Figure 108145441-A0202-12-0052-19
實施例27係如實施例1至26中任一項之聚合材料，其包含10泊(P)至10,000P(含)之動態黏度，如使用布氏黏度計所判定。
實施例28係如實施例1至27中任一項之聚合材料，其包含10P至6,000P(含)、或10P至4,000P(含)之動態黏度，如使用布氏黏度計所判定。
實施例29係如實施例1至28中任一項之聚合材料，其進一步包含塑化劑、非反應性稀釋劑、或其組合。
實施例30係如實施例1至29中任一項之聚合材料，其中該環氧組分包含至少一種單官能性環氧化物。
實施例31係如實施例1至30中任一項之聚合材料，其中該環氧組分包含至少一種多官能性環氧化物。
實施例32係如實施例1至31中任一項之聚合材料，其中該環氧組分包含至少一種三官能性環氧化物。
實施例33係如實施例1至32中任一項之聚合材料，其中該環氧組分包含至少一個環氧丙基醚基團。
實施例34係如實施例1至33中任一項之聚合材料，其中該環氧組分具有每莫耳2,000克或更小之分子量。
實施例35係如實施例1至34中任一項之聚合材料，其中該環氧組分展現100,000厘泊(cP)或更小、50,000cP或更小、或20,000cp或更小之動態黏度，如使用布氏黏度計所判定。
實施例36係如實施例1至35中任一項之聚合材料，其中該環氧組分包含脂族環氧樹脂。
實施例37係如實施例1至36中任一項之聚合材料，其中以該可聚合組成物之總重量計，該環氧組分之存在量係35重量%至 95重量%，且其中該環氧組分包含多元酚之聚環氧丙基醚，較佳的是雙酚A、雙酚F、雙酚AD、鄰苯二酚、或間苯二酚之聚環氧丙基醚。
實施例38係如實施例1至37中任一項之聚合材料，其中以該可聚合組成物之總重量計，該環氧組分之存在量係35重量%至95重量%，且其中該環氧組分包含環氧化(聚)烯烴樹脂、環氧化酚系酚醛清漆樹脂、環氧化甲酚酚醛清漆樹脂、或其組合。
實施例39係如實施例1至38中任一項之聚合材料，其中以該可聚合組成物之總重量計，該環氧組分之存在量係50重量%至80重量%、或60重量%至75重量%。
實施例40係如實施例1至39中任一項之聚合材料，其進一步包含至少一種選自下列之添加劑：韌化劑、填料、流動控制劑、助黏劑、著色劑、UV穩定劑、增韌劑、阻燃劑、抗靜電材料、導熱及/或導電粒子、或膨脹劑。
實施例41係如實施例1至40中任一項之聚合材料，其中該第二含羥基化合物存在且係選自2-丁醇、2-乙基-1-己醇、異丁醇、及2-丁基-辛醇。
實施例42係如實施例1至41中任一項之聚合材料，其中該第一含羥基化合物係選自2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、二乙二醇、聚(四亞甲基醚)二醇、2-乙基己-1,3-二醇、及1,3-丁二醇。
實施例43係如實施例1至10或13至42中任一項之聚合材料，其中該第二含羥基化合物存在且具有式VII，且該第一含羥 基化合物具有式II，其中式II化合物之R2具有式III，且其中式VII化合物之R13係支鏈C4至C20烷基。
實施例44係實施例1至43中任一項之聚合材料，其中該第一含羥基化合物及該第二含羥基化合物之OH當量的總和等於或大於該聚合材料之異氰酸酯當量。
實施例45係實施例1至44中任一項之聚合材料，其進一步包含至少一種胺，其中該至少一種胺之至少一分子具有2.0或更大的平均胺官能度，其中各個胺係一級胺或二級胺。
實施例46係如實施例1至45中任一項之聚合材料，其中該第一含羥基化合物係二醇，且相對於異氰酸酯當量，該反應產物包含0.2至0.65(含)的二醇當量。
實施例47係如實施例1至46中任一項之聚合材料，其中該第一含羥基化合物係二醇，且相對於異氰酸酯當量，該反應產物包含0.25至0.61(含)的二醇當量。
實施例48係如實施例1至47中任一項之聚合材料，其中該第一含羥基化合物包含支鏈二醇。
實施例49係如實施例1至48中任一項之聚合材料，其中該第二含羥基化合物存在且包含支鏈醇。
實施例50係如實施例1至49中任一項之聚合材料，其中該第二含羥基化合物存在且包含二級醇。
實施例51係如實施例1至3、5、6、8至40、42、或44至48中任一項之聚合材料，其包含平均1.3至5.0個(含)的脲二 酮官能基在聚合材料之主鏈中，且其中該可聚合組成物不含第二含羥基化合物。
實施例52係一種兩部分組成物，其包含：
(a)第一部分，其包含如實施例1至51中任一項之聚合材料；及
(b)包含至少一種胺的第二部分，該至少一種胺之至少一分子具有2.0或更大的平均胺官能度，其中各個胺係一級胺或二級胺。
實施例53係如實施例52之兩部分組成物，其中該至少一種胺之至少一分子具有4.0或更小之平均胺官能度。
實施例54係如實施例52或實施例53之兩部分組成物，其中該至少一種胺具有2.4或更大的平均胺官能度。
實施例55係如實施例52至54中任一者之兩部分組成物，其中該至少一種胺包含一級胺，該一級胺包括酚烷胺、4,7,10-三氧雜十三烷-1,13-二胺、環氧氯丙烷與1,3-苯二甲胺之反應產物、或其組合。
實施例56係如實施例52至55中任一項之兩部分組成物，其中該至少一種胺包含三胺。
實施例57係如實施例52至56中任一項之兩部分組成物，其中該至少一種胺包含胺封端的聚醚。
實施例58係如實施例52至57中任一項之兩部分組成物，其中該至少一種胺包含雙官能性或三官能性胺封端的聚醚。
實施例59係如實施例52至58中任一項之兩部分組成物，其中該至少一個胺包含環氧氯丙烷與1,3-苯二甲胺的反應產物。
實施例60係如實施例52至59中任一項之兩部分組成物，其中該至少一個胺包含每莫耳2,000克或更小的分子量。
實施例61係如實施例52至60中任一者之兩部分組成物，其中該第二部分包含90%或更大、94%或更大、或98%或更大的固體含量。
實施例62係如實施例52至61中任一者之兩部分組成物，其中該第二部分包含0.1泊(P)至5,000P(含)、或0.1泊(P)至1,000P(含)的黏度，如使用布氏黏度計所判定。
實施例63係如實施例52至62中任一項之兩部分組成物，其中脲二酮之當量數係小於60%的環氧之當量數。
實施例64係如實施例52至63中任一項之兩部分組成物，其中脲二酮之當量數係55%或更少、50%或更少、46%或更少的環氧之當量數。
實施例65係如實施例52至64中任一項之兩部分組成物，其中脲二酮之當量數大於3%的環氧之當量數。
實施例66係如實施例52至65中任一項之兩部分組成物，其中脲二酮及環氧之當量數係250%或更少、200%或更少、180%或更少、165%或更少的胺氫之當量數。
實施例67係如實施例52至66中任一項之兩部分組成物，其中脲二酮及環氧之當量數係10%或更大、15%或更大、20%或更大、25%或更大、或30%或更大的胺氫之當量數。
實施例68係如實施例52至67中任一項之兩部分組成物，其中脲二酮及環氧之當量數係介於25%與155%之間的胺氫之當量數。
實施例69係一種實施例52至68中任一項之兩部分組成物的聚合產物。
實施例70係如實施例69之聚合產物，其中該聚合產物塗佈基材之至少一部分。
實施例71係如實施例69或實施例70之聚合產物，其中該聚合產物係設置在兩個基材之間。
實施例72係如實施例70或實施例71之聚合產物，其中至少一個基材包含不透濕性材料。
實施例73係如實施例70至72中任一項之聚合產物，其中至少一個基材係由金屬製成。
實施例74係一種將兩個基材黏著在一起之方法，該方法包含：
(a)獲得兩部分組成物，該兩部分組成物包含：
(i)第一部分，其包含：
聚合材料，其包含可聚合組成物之反應產物，該可聚合組成物包含組分，該等組分包含：
(1)含脲二酮材料，其包含與自身反應之二異氰酸酯的反應產物；
(2)第一含羥基化合物，其具有多於一個OH基團；
(3)可選的第二含羥基化合物，其具有單個OH基團，其中該第二含羥基化合物係一級醇或二級醇；及
(4)環氧組分，以該可聚合組成物之總重量計，該環氧組分之量係35重量%或更多；
其中該聚合材料包含90%或更大的固體含量；及
(ii)包含至少一種胺的第二部分，該至少一種胺之至少一分子具有2.0或更大的平均胺官能度，其中各個胺係一級胺或二級胺；
(b)將該第一部分的至少一部分與該第二部分的至少一部分組合以形成混合物；
(c)將該混合物的至少一部分設置在第一基材的第一主表面上；及
(d)使第二基材的第一主表面與設置在該第一基材上的該混合物接觸。
實施例75係如實施例74之方法，其進一步包含將該第一基材固定至該第二基材，並使該混合物固化以形成將該第一基材及該第二基材黏著在一起的黏著劑。
實施例76係如實施例74或實施例75之方法，其進一步包含使該混合物在環境溫度下固化至少12小時，以形成將該第一基材及該第二基材黏著在一起的黏著劑。
實施例77係如實施例75或實施例76之方法，其中該黏著劑在鋁上展現出0.3百萬帕斯卡(MPa)之最小重疊剪切。
實施例78係如實施例74至77中任一項之方法，其中該組合係在該第一基材之該第一主表面上執行。
實施例79係如實施例74至78中任一項之方法，其中該設置包含將該混合物鋪展在該第一基材之該第一主表面上。
實施例80係一種製造兩部分組成物之方法，該方法包含：
(a)提供第一部分，其藉由如實施例1至51中任一項之聚合材料所形成；及
(b)提供包含至少一種胺的第二部分，該至少一種胺之至少一分子具有2.0或更大的平均胺官能度，其中各個胺係一級胺或二級胺。
實施例81係如實施例80之方法，其中該至少一種胺之至少一分子具有3.0或更大之平均胺官能度。
實施例82係如實施例80或實施例81之方法，其中該至少一個胺具有2.4或更大的平均胺官能度。
實施例83係如實施例80至82中任一者之方法，其中該至少一種胺包含一級胺，該一級胺包括酚烷胺、4,7,10-三氧雜十三烷-1,13-二胺、環氧氯丙烷與1,3-苯二甲胺之反應產物、或其組合。
實施例84係如實施例80至83中任一項之方法，其中該至少一種胺包含三胺。
實施例85係如實施例80至84中任一項之方法，其中該至少一種胺包含胺封端的聚醚。
實施例86係如實施例80至85中任一項之方法，其中該至少一種胺包含雙官能性或三官能性胺封端的聚醚。
實施例87為實施例80至86中任一項之方法，其中該至少一個胺包含環氧氯丙烷與1,3-苯二甲胺的反應產物。
實施例88為實施例80至87中任一項之方法，其中該至少一個胺包含每莫耳2,000克或更小的分子量。
實例
除非另有說明或從上下文中顯而易見，否則本說明書中之實例及其餘部分中的份數、百分率、比率等皆依重量計。表1(下表)列出在實例中所使用的材料及其來源。
Figure 108145441-A0202-12-0061-20
Figure 108145441-A0202-12-0062-21
Figure 108145441-A0202-12-0063-22
測試方法
重疊剪切測試方法
使用重疊剪切測試來判定衍生自含脲二酮聚合材料之黏著劑的性能。用220粒度的砂紙將鋁試樣(25毫米(mm)×102mm×1.6mm)砂磨並用異丙醇擦拭並乾燥。將含脲二酮聚合材料及胺固化劑各自添加至塑膠杯中，並使用高速混合器(DAC 150 FV SpeedMixer，來自FlackTek,Landrum,South Carolina)以每分鐘2700至3500轉(RPM)混合45秒至90秒。然後添加催化劑(若需要)，並使用以木棒手動混合與高速混合器之組合方式，將混合物以2700至3500RPM混合15至30秒。
然後將混合物施加到鋁試樣一端上之25mm×13mm的區域，並將兩條不鏽鋼線材(直徑0.25mm)置於樹脂中以作用為接合線間隔物。然後將第二鋁試樣的一端按壓到混合物中以產生大約 13mm的重疊。將長尾夾置於樣本上，並使其固化至少18小時。使用具有自繃緊夾持器(MTS Systems,Eden Prairie,Minnesota)的拉伸負載支架，以2.54mm/分鐘的速率測試樣本直到在剪切模式下失效。失效後，測量重疊區域的長度。然後藉由將峰值負載除以重疊面積來計算重疊剪切值。
FTIR特徵
使用配備有Smart iTR鑽石衰減全反射(Attenuated Total Reflectance,ATR)配件的紅外傅立葉轉換光譜儀(NICOLET 6700 FT-IR Spectrometer,Thermo Scientific,Madison,Wisconsin)，獲得聚合材料樣本及經固化黏著劑的紅外(IR)光譜。對於所有聚合材料，在紅外光譜中不存在2260cm-1處的異氰酸酯峰，表示在製備聚合材料期間異氰酸酯已與醇完全反應。對於所有聚合材料，在1760cm-1處觀察到強烈的脲二酮信號。對於所有經固化黏著劑，在1760cm-1處的脲二酮信號已幾乎消失，表示在黏著劑固化期間脲二酮基團的反應。
DN3400之NMR分析
將DN3400溶於氘代二甲基亞碸(DMSO)溶劑中。用500MHz NMR(AVANCE III 500MHz光譜儀，配備有來自Bruker,Billerica,Massachusett的寬帶低溫探針(broadband cryoprobe))取得1H質子光譜。所得光譜具有5個主要信號。1.31百萬分點(ppm)及 1.55ppm處的信號分別歸因於HDI衍生物之3位和4位及2位和5位的亞甲基基團。3.17ppm處的信號係歸因於相鄰於脲二酮基團的亞甲基質子。3.34ppm處的信號係歸因於相鄰於異氰酸酯基團的亞甲基質子。3.74ppm處的信號係歸因於相鄰於異氰脲酸酯基團的亞甲基質子。這三個亞甲基信號的積分分別為1.35、1.79、及0.49。DN3400的發布值係193g/當量的異氰酸酯當量及22重量百分比的異氰酸酯。3.17ppm處的信號積分對3.34ppm處的信號積分之比為0.75，其對應於16wt.%脲二酮。3.74ppm處的信號積分對3.34ppm處的信號積分之比為0.27，其對應於3wt.%異氰脲酸酯。DN3400的官能度發布為2.5(在「Raw Materials for Automotive Refinish Systems」中，來自Bayer Materials Science,2005)，所以DN3400中分子的平均分子量係193克/當量×2.5當量/莫耳=482克/mol。對於每2.5個異氰酸酯亞甲基，有0.75 * 2.5=1.875個脲二酮亞甲基。每個脲二酮基團有兩個亞甲基，所以每DN3400分子有約0.94個脲二酮基團。
聚合材料中脲二酮官能性之計算
修改的卡諾瑟方程式(Carothers equation)在逐步增長聚合反應中讓將聚合度(DP)與平均官能度(fav)及轉化率(p)相關[Carothers,Wallace(1936).「Polymers and Polyfunctionality」.Transactions of the Faraday Society.32：39-49]：
DP=2/(2-(p*fav))
此方程式可用來計算各聚合反應產物之平均聚合度。基於聚合度，聚合反應產物中之平均脲二酮基團數目(fUD)可藉由下列計算：fUD=DP * (DN3400分子數) * (每DN3400分子的脲二酮基團數)/(總分子數)其中「DN3400分子數」及「總分子數」的值對應於用來製作聚合反應產物之分子的各別莫耳數，且「每DN3400分子的脲二酮基團數」的值係0.94，此係如基於NMR資料(以上)所計算。以下顯示，平均脲二酮官能度在0.94<(fUD)<5之間的聚合反應產物與稀釋劑組合會在固化時產生合理的良好性質。
一般聚合反應產物製備
根據表2、3、4、及5，將新癸酸鉍、DN3400、鏈延長劑、及封端基團、及環氧樹脂(當適用時)添加至玻璃罐中。所添加之醇的量對應表2、3、4、及5中之當量值(相對於異氰酸酯之當量)。將混合物以700RPM磁力攪拌。起初，混合物係混濁的，而在約一分鐘後，混合物變為清透且略微溫熱。然後混合物繼續明顯地放熱。持續攪拌共5分鐘，然後讓聚合反應產物冷卻至室溫。
將各配方之組成物及所計算之脲二酮官能度記述於表2、3、4、及5中。
接著根據上述重疊剪切測試方法來測試混合物之重疊剪切(OLS)。所測試的各種配方之重疊剪切測試結果係記述於表6、及7中。
Figure 108145441-A0202-12-0067-23
Figure 108145441-A0202-12-0067-24
Figure 108145441-A0202-12-0067-25
Figure 108145441-A0202-12-0068-26
Figure 108145441-A0202-12-0068-27
Figure 108145441-A0202-12-0068-28
Figure 108145441-A0202-12-0069-29
Figure 108145441-A0202-12-0070-30
Figure 108145441-A0202-12-0071-31
Figure 108145441-A0202-12-0071-32
Figure 108145441-A0202-12-0072-34
所屬技術領域中具有通常知識者可對本揭露實行其他修改及變化，而不脫離本揭露之精神及範圍，其係在隨附申請專利範圍中更具體地闡述。應當理解的是，各種實施例的態樣可以整體或部分互換，或與各種實施例的其他態樣組合。以上專利申請書中所引用的文獻、專利、或專利申請案，全都以一致的方式將其全文以引用方式併入本文中。若併入的文獻與本申請書之間存在不一致性或衝突之部分，應以前述說明中之資訊為準。前述為了讓該項技術領域中具有通常知識者能夠實行本揭露的實施方式，不應解讀為限制本發明之範疇，本發明之範疇係由申請專利範圍及所有其均等論述所界定。
200:物品
210:第一基材
211:第一主表面
212:混合物
213:第一主表面
214:第二基材

Claims (18)

  1. 一種聚合材料，其包含：
    可聚合組成物之聚合反應產物，該可聚合組成物包含組分，該等組分包含：
    (a)含脲二酮材料，其包含與自身反應之二異氰酸酯的反應產物；
    (b)第一含羥基化合物，其具有多於一個OH基團；
    (c)可選的第二含羥基化合物，其具有單個OH基團，其中該第二含羥基化合物係一級醇或二級醇；及
    (d)環氧組分，以該可聚合組成物之總重量計，該環氧組分之量係35重量%或更多；
    其中該聚合材料包含90%或更大的固體含量。
  2. 如請求項1之聚合材料，其中使組分(a)、(b)、及若存在的(c)反應，然後將組分(d)與組分(a)、(b)、及若存在的(c)之反應產物組合。
  3. 如請求項1之聚合材料，其中組分(d)在組分(a)、(b)、及若存在的(c)反應時存在。
  4. 如請求項1至3中任一項之聚合材料，其中該第二含羥基化合物存在且係烷基醇、聚酯醇、或聚醚醇。
  5. 如請求項1至4中任一項之聚合材料，其中該第一含羥基化合物係伸烷基多元醇、聚酯多元醇、或聚醚多元醇。
  6. 如請求項1至5中任一項之聚合材料，其中該含脲二酮材料包含式I的化合物：
    Figure 108145441-A0202-13-0002-35
    其中R1獨立地係C4至C14伸烷基、伸芳基、及伸烷芳基。
  7. 如請求項1至6中任一項之聚合材料，其中該聚合材料基本上不含異氰酸酯。
  8. 如請求項1至7中任一項之聚合材料，其中該環氧組分包含至少一種多官能性環氧化物。
  9. 如請求項1至7中任一項之聚合材料，其中以該可聚合組成物之總重量計，該環氧組分之存在量係35重量%至95重量%，且其中該環氧組分包含多元酚之聚環氧丙基醚。
  10. 如請求項1至9中任一項之聚合材料，其中以該可聚合組成物之總重量計，該環氧組分之存在量係35重量%至95重量%，且其中該環氧組分包含環氧化(聚)烯烴樹脂、環氧化酚系酚醛清漆樹脂、環氧化甲酚酚醛清漆樹脂、或其組合。
  11. 如請求項1至10中任一項之聚合材料，其中以該可聚合組成物之總重量計，該環氧組分之存在量係50重量%至80重量%、或60重量%至75重量%。
  12. 一種兩部分組成物，其包含：
    (a)第一部分，其包含聚合材料，該聚合材料包含：
    可聚合組成物之聚合反應產物，該可聚合組成物包含組分，該等組分包含：
    (i)含脲二酮材料，其包含與自身反應之二異氰酸酯的反應產物；
    (ii)第一含羥基化合物，其具有多於一個OH基團；
    (iii)可選的第二含羥基化合物，其具有單個OH基團，其中該第二含羥基化合物係一級醇或二級醇；
    及
    (iv)環氧組分，以該可聚合組成物之總重量計，該環氧組分之量係35重量%或更多；
    其中該聚合材料包含90%或更大的固體含量；及
    (b)包含至少一種胺的第二部分，該至少一種胺之至少一分子具有2.0或更大的平均胺官能度，其中各個胺係一級胺或二級胺。
  13. 如請求項12之兩部分組成物，其中該至少一種胺之至少一分子具有2.4或更大之平均胺官能度。
  14. 一種如請求項12或請求項13之兩部分組成物的聚合產物。
  15. 如請求項15之聚合產物，其中該聚合產物塗佈基材的至少一部分。
  16. 一種將兩個基材黏著在一起的方法，該方法包含：
    (a)獲得兩部分組成物，該兩部分組成物包含：
    (i)第一部分，其包含：
    聚合材料，其包含可聚合組成物之反應產物，該可聚合組成物包含組分，該等組分包含：
    (1)含脲二酮材料，其包含與自身反應之二異氰酸酯的反應產物；
    (2)第一含羥基化合物，其具有多於一個OH基團；
    (3)可選的第二含羥基化合物，其具有單個OH基團，其中該第二含羥基化合物係一級醇或二級醇；及
    (4)環氧組分，以該可聚合組成物之總重量計，該環氧組分之量係35重量%或更多；
    其中該聚合材料包含90%或更大的固體含量；及
    (ii)包含至少一種胺的第二部分，該至少一種胺之至少一分子具有2.0或更大的平均胺官能度，其中各個胺係一級胺或二級胺；
    (b)將該第一部分的至少一部分與該第二部分的至少一部分組合以形成混合物；
    (c)將該混合物的至少一部分設置在第一基材的第一主表面上；及
    (d)使第二基材的第一主表面與設置在該第一基材上的該混合物接觸。
  17. 如請求項16之方法，其中黏著劑在鋁上展現出0.3百萬帕斯卡(MPa)的最小重疊剪切。
  18. 一種製造兩部分組成物之方法，該方法包含：
    (a)提供第一部分，其藉由如請求項1至13中任一項之聚合材料所形成；及
    (b)提供包含至少一種胺的第二部分，該至少一種胺之至少一分子具有2.0或更大的平均胺官能度，其中各個胺係一級胺或二級胺。
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