專利名稱：使用交聯(lián)粘合劑粘合兩種材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用可交聯(lián)的粘合劑粘合兩種材料的方法。更準(zhǔn)確的說，在本發(fā)明的方法中，將組分(A)置于必須與另一種材料(B)相粘合的材料(A)的那一側(cè)，將組分(B)置于必須與另一種材料(A)相粘合的材料(B)的那一側(cè)，并且在熱和任選地施加在這些材料上的壓力的存在下使組分(A)和(B)與材料(A)和(B)接觸而產(chǎn)生將該兩種材料粘合在一起的交聯(lián)的粘合劑。
背景技術(shù)：
熱熔性粘合劑是在室溫下為固體但是當(dāng)受熱時變?yōu)檎承砸后w的熱塑性物質(zhì)。將這些粘性液體涂覆在第一種基材的表面上，然后在該表面上覆蓋第二個表面。冷卻后，在基材與第二個表面之間得到粘合。這些粘合劑由縮寫HMA(熱熔性粘合劑)表示。
由此形成的粘合物可在室溫下使用并且是有效的。然而，當(dāng)它們暴露在高于室溫并且接近于粘合劑的熔點的溫度下時，粘合性降低并且有脫粘的風(fēng)險。
這一缺陷可通過在進行粘合時使粘合劑交聯(lián)來彌補，從而使得粘合劑在其被交聯(lián)之前當(dāng)溫度升高并且接近于或超過粘合劑的初始熔點時保持為固態(tài)?，F(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)描述了許多這種類型的解決方式。
專利EP940461披露了一種由其中分散有活性粉末和交聯(lián)劑的聚乙烯所組成的HMA，這些物質(zhì)使得它們直到聚乙烯熔融時才發(fā)生反應(yīng)。專利EP326444披露了一種在其一個側(cè)面上覆蓋有HMA粘合劑的織物，該粘合劑由其中分散有封裝的交聯(lián)劑的聚合物組成。以使得粘合劑對著材料這樣的方式將該織物放置在材料(例如另一種織物)上，并且在加熱的同時施加壓力。織物被粘結(jié)在材料上，同時粘合劑被交聯(lián)。專利JP1249873(申請JP19880079799)披露了一種基于封端的(blocked)異氰酸酯和多胺的可交聯(lián)粘合劑。專利EP373878披露了一種以通過與多元醇和自由基引發(fā)劑混合的氨基酰胺改性的丙烯酸系樹脂形式的粘合劑。通過加熱進行交聯(lián)。專利GB2135673披露了一種編織的玻璃織物，用環(huán)氧樹脂涂覆該織物的纖維，然后用胺作為端基的(terminated)聚酰胺覆蓋該編織物。將該編織物置于兩種材料之間，將這兩種材料熱壓以使得將它們粘合在一起。專利US3409497披露了一種類似的方法，但是用OH作為端基的雙酚涂覆纖維并且用環(huán)氧樹脂覆蓋織物。
這些技術(shù)的缺陷在于必須小心地將粘合劑的兩種組分分離以避免在兩種材料粘合之前交聯(lián)；或者必須仔細地選擇粘合劑的組分以使得在確定的溫度之前沒有交聯(lián)，和/或?qū)⒉牧贤耆澈弦援a(chǎn)生最后的結(jié)合。此外，這些可交聯(lián)的粘合劑的組分并不是單一的產(chǎn)品。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)了一種更簡單的方法，其中將組分(A)置于必須與另一種材料(B)相粘合的材料(A)的那一側(cè)，將組分(B)置于必須與另一種材料(A)相粘合的材料(B)的那一側(cè)，并且在熱和任選地施加在這些材料上的壓力的存在下使組分(A)和(B)與材料(A)和(B)接觸而產(chǎn)生將該兩種材料粘合在一起的交聯(lián)的粘合劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種使用可交聯(lián)的粘合劑粘合兩種材料的方法。更準(zhǔn)確的說，在本發(fā)明的方法中，將組分(A)置于必須與另一種材料(B)相粘合的材料(A)的那一側(cè)，將組分(B)置于必須與另一種材料(A)相粘合的材料(B)的那一側(cè)，并且在熱和任選地施加在這些材料上的壓力的存在下使組分(A)和(B)與材料(A)和(B)接觸而產(chǎn)生將該兩種材料粘合在一起的交聯(lián)的粘合劑。
換句話說，將組分(A)和(B)置于將要粘合的材料之間，將組分(A)置于材料(A)側(cè)，并且將組分(B)置于材料(B)側(cè)。根據(jù)一個有利的實施方案，這些組分是薄膜、網(wǎng)狀物或非織造物的形式。在本文的剩余部分中，為了簡潔起見，薄膜、網(wǎng)狀物和非織造物將由術(shù)語“薄膜”或“網(wǎng)”表示。根據(jù)一個特定實施方案，薄膜(A)和(B)可以鄰近(并且不彼此粘著)，但由于溫度為室溫而因此沒有反應(yīng)。可以通過粘合點或者通過僅僅在幾個點下將薄膜(A)和(B)加熱而使兩種薄膜(A)和(B)連接，以將這兩種薄膜固定在一起并且使得它們更容易處理。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，將組分(A)固定在必須與另一種材料(B)相粘合的那部分材料(A)上，并且將組分(B)固定在必須與另一種材料(A)相粘合的那部分材料(B)上。換句話說，本發(fā)明是一種使用可交聯(lián)的粘合劑粘合兩種材料的方法，其中用組分(A)包覆(coat)與另一種材料(B)相粘合的那部分材料(A)，用組分(B)包覆與另一種材料(A)相粘合的那部分材料(B)，并且在熱和任選地施加在這些材料上的壓力的存在下使組分(A)和(B)接觸而產(chǎn)生將該兩種材料粘合在一起的交聯(lián)的粘合劑。
組分(A)和(B)可以熔融狀態(tài)沉積在材料上。根據(jù)一個有利的實施方案，這些組分的至少一種并且優(yōu)選它們兩者均為薄膜、網(wǎng)狀物或非織造物的形式。通過簡單的熱壓而不需要將薄膜熔融而使薄膜固定在材料上，然后使兩種材料通過它們包覆(coat)有薄膜的部分而接觸并且加熱，任選地將壓力施加在材料上。
如果僅僅將其中一種組分固定在其中一種材料上(例如將組分(A)固定在材料(A)上)，則將不超出本發(fā)明的范圍。
本發(fā)明的方法具有許多優(yōu)點-包覆有薄膜的材料容易制備-所需要的只是將兩種任選地包覆有它們的薄膜的材料彼此接觸并且將它們熱壓，以獲得粘結(jié)；-在粘結(jié)時組分(A)和(B)不可逆地反應(yīng)，從而使在高于單獨的組分(A)和(B)熔點的溫度下的耐熱性得以提高；和-可以選擇分別對材料(A)和(B)顯示出良好粘結(jié)性的組分(A)和(B)。
本發(fā)明還涉及包覆有薄膜(A)或(B)的每種材料并且涉及由材料(A)和(B)粘合而得到的制品。
具體實施例方式
關(guān)于材料(A)和(B)，這些材料可以是任意材料，例如木材、紙、板、金屬、塑料和編織物或非織造物。當(dāng)這些材料的至少一種是織物時，本發(fā)明特別有利。
關(guān)于組分(A)和(B)，這些組分是指可以熔融狀態(tài)沉積在材料上或者可以形成薄膜并且在熱的時候通過相互接觸而制得交聯(lián)的粘合劑的組分。可以提及的是例如標(biāo)準(zhǔn)的HMAs，只要它們各自含有引起交聯(lián)的官能團。組分(A)和(B)的熔點約為60-150℃。有利的是，組分(A)和(B)是聚合物或聚合物共混物。它們可以是薄膜、網(wǎng)狀物或非織造物的形式。可以通過熱塑性聚合物的技術(shù)領(lǐng)域中的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，即擠出、吹塑和流延來制備薄膜，也就是說，將熔融的材料通過扁平模頭擠塑并且使其通過冷鑄輥而將聚合物冷卻和固化?？梢允褂脴?biāo)準(zhǔn)技術(shù)由被制成纖維形式的組分(A)或(B)制備非織造物。例如，可以使這些組分以熔融狀態(tài)通過噴絲頭，在冷板上收集纖維，并且使纖維在它們完全冷卻之前相互接觸，將它們粘合在一起，形成非織造物。關(guān)于網(wǎng)狀物，其可以被認(rèn)為是有孔的薄膜或用纖維織造的織物。
關(guān)于聚合物(A)，這些聚合物可以是例如-A1共聚酰胺(coPA)和含有共聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物；-A2COOH作為端基的共聚酰胺和含有共聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的COOH作為端基的共聚物；-A3NH2作為端基的共聚酰胺和含有共聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的NH2作為端基的共聚物；-A4酸作為端基的共聚酰胺和含有共聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的酸作為端基的共聚物，所述酸具有不飽和鍵；和-A5含有共聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物，其中該聚醚嵌段是聚丁二烯嵌段，有利的是，該聚醚嵌段和共聚酰胺嵌段通過由聚醚的OH端基與共聚酰胺嵌段的酸端基之間的反應(yīng)所得到的酯基而連接。
這些類型A1-A5可以含有過氧化物類引發(fā)劑。
關(guān)于聚合物(B)，可以提及的是例如-B1帶有環(huán)氧官能團的聚合物，例如乙烯/甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)共聚物和任選的乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物以及表氯醇(epichloroidrin)基共聚物；-B2帶有羧酸酐官能團的聚合物例如乙烯/馬來酸酐(MAH)共聚物和任選的乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物，和帶有羧酸官能團的聚合物例如乙烯/丙烯酸共聚物和任選的乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物；-B3封裝在聚烯烴基質(zhì)內(nèi)的異氰酸酯(或多異氰酸酯)；-B4聚酮；-B5聚脲，任選地在聚烯烴基質(zhì)內(nèi)；
-B6聚碳化二亞胺(polycarbodiimide)，任選地在聚烯烴基質(zhì)內(nèi)；和-B7帶有多個丙烯酸酯基團的酯多元醇，任選地在聚烯烴基質(zhì)內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的一個特定實施方案，(B1)是乙烯和不飽和環(huán)氧化物的共聚物或者是接枝有不飽和環(huán)氧化物的聚烯烴。
關(guān)于接枝有不飽和環(huán)氧化物的聚烯烴，術(shù)語“聚烯烴”被理解為是指包含烯烴單元例如乙烯、丙烯和1-丁烯單元或者任何其他α-烯烴的聚合物。例如，可以提及-聚乙烯例如LDPE、HDPE、LLDPE或VLDPE，聚丙烯、乙烯/丙烯共聚物、EPRs(乙烯/丙烯橡膠)或者茂金屬PEs(通過單點催化得到的共聚物)；-苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯/異戊二烯/苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯/乙烯-丙烯/苯乙烯嵌段共聚物和三元乙丙橡膠(EPDM)；和-乙烯與選自不飽和羧酸的鹽或酯或者飽和羧酸的乙烯基酯的至少一種產(chǎn)物的共聚物。
有利的是，聚烯烴選自LLDPE、VLDPE、聚丙烯、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物和乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物。密度可以有利地為0.86-0.965，熔體流動指數(shù)(MFI)可以為0.3-40(在190℃/2.16kg下以g/10分鐘計)。
對于乙烯和不飽和環(huán)氧化物的共聚物，可以提及的是例如乙烯與(甲基)丙烯酸烷基酯和與不飽和環(huán)氧化物的共聚物，或者乙烯與飽和羧酸的乙烯基酯和與不飽和環(huán)氧化物的共聚物。環(huán)氧化物的量可以至多為共聚物的15重量％，乙烯的量至少為50重量％。
有利地，(B1)是乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯/不飽和環(huán)氧化物共聚物。
優(yōu)選地，(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基含有2-10個碳原子。
(B1)的MFI(熔體流動指數(shù))可以例如為0.1-50(g/10分鐘，在190℃/2.16kg下)。
可使用的丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯的例子特別為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯和丙烯酸2-乙基己酯?？墒褂玫牟伙柡铜h(huán)氧化物的例子特別為-脂肪族縮水甘油酯和醚，例如烯丙基縮水甘油醚、乙烯基縮水甘油醚、馬來酸縮水甘油酯、衣康酸縮水甘油酯、丙烯酸縮水甘油酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯；和-脂環(huán)族縮水甘油酯和醚、例如2-環(huán)己烯-1-基縮水甘油醚、環(huán)己烯-4，5-二羧酸二縮水甘油酯、環(huán)己烯-4-羧酸縮水甘油酯、2-甲基-5-降冰片烯-2-羧酸縮水甘油酯和內(nèi)-順式-雙環(huán)-[2.2.1]-庚-5-烯-2，3-二羧酸二縮水甘油酯。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，(B2)是一種包含乙烯和不飽和羧酸酐的共聚物。
(B2)是乙烯與不飽和羧酸酐的共聚物，或者接枝有不飽和羧酸酐的聚烯烴。
所述聚烯烴可以選自上述的聚烯烴并且必須接枝有不飽和環(huán)氧化物。
可被用作(B2)的組分的不飽和二羧酸酐的例子特別為馬來酸酐、衣康酸酐、檸康酸酐和四氫鄰苯二甲酸酐。
舉例來說，可以提及的是乙烯與(甲基)丙烯酸烷基酯和不飽和羧酸酐的共聚物，和乙烯與飽和羧酸的乙烯基酯和不飽和羧酸酐的共聚物。
不飽和羧酸酐的量可以至多為共聚物的15重量％，乙烯的量至少為50重量％。
有利地，(B2)是乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯/不飽和羧酸酐共聚物。優(yōu)選地，(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基含有2-10個碳原子。
該(甲基)丙烯酸烷基酯可選自上述的那些。
(B)的MFI可以例如為0.1-50(g/10分鐘，在190℃/2.16kg下)。
通過將以下物質(zhì)組合實現(xiàn)了具有非常好的溫度承受能力的不可逆的粘合-網(wǎng)A1與選自B1、B2、B3、B4、和B6的網(wǎng)；-網(wǎng)A2與選自B1、B3和B6的網(wǎng)；-網(wǎng)A3與選自B 、B2、B3、B4、B5、B6和B7的網(wǎng)；-網(wǎng)A4與選自B1和B7的網(wǎng)；和-網(wǎng)A5與B7。
實施例使用以下產(chǎn)品Lotader7500表示一種重量比為80/17/3的乙烯/丙烯酸乙酯/馬來酸酐共聚物，其在2.16kg/190℃下的MFI為70g/10分鐘。其通過高壓自由基聚合制備；LotaderAX8950表示一種重量比為72.2/18.8/9的乙烯/丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物，其在2.16kg/190℃下的MFI為90g/10分鐘。其通過高壓自由基聚合制備；Platamid1表示重量比為30/70的6，9/12共聚酰胺，其通過六亞甲基二胺、C9二酸和十二烷基內(nèi)酰胺的縮合獲得。其以二-COOH作為端基并且在2.16kg/160℃下MFI為15g/10分鐘；Platamid2表示一種主要基于六亞甲基二胺、己內(nèi)酰胺、己二酸、C10二酸和氨基十一烷酸的共聚酰胺。其在2.16kg/150℃下MFI為9g/10分鐘；知Platamid3表示一種比例為40/20/40的6/6，6/12共聚酰胺，其通過六亞甲基二胺、己二酸和十二烷基內(nèi)酰胺的縮合獲得。
制備50μm厚的Platamid和Lotader薄膜，然后在以下條件下在壓機中將這些薄膜粘合60秒；280dN；T(Lotader側(cè))＝75℃；T(Platamid側(cè))＝150℃。
結(jié)果在下表1和2中給出，其中凝膠含量證實了交聯(lián)。
表1
表2
權(quán)利要求
1.一種使用可交聯(lián)的粘合劑粘合兩種材料的方法，其中將組分(A)置于必須與另一種材料(B)相粘合的材料(A)的那一側(cè)，將組分(B)置于必須與另一種材料(A)相粘合的材料(B)的那一側(cè)，并且在熱和任選地施加在這些材料上的壓力的存在下使組分(A)和(B)與材料(A)和(B)接觸而產(chǎn)生將該兩種材料粘合在一起的交聯(lián)的粘合劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中組分(A)和(B)是薄膜、網(wǎng)狀物或非織造物的形式(以“薄膜”表示)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中通過粘合點使兩種薄膜(A)和(B)連接以將這兩種薄膜固定在一起并且使得它們更容易處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中通過僅僅在幾個點處將薄膜(A)和(B)加熱而使兩種薄膜(A)和(B)連接，以將這兩種薄膜固定在一起并且使得它們更容易處理。
5.一種使用可交聯(lián)的粘合劑粘合兩種材料的方法，其中用組分(A)包覆必須與另一種材料(B)相粘合的那部分材料(A)，用組分(B)包覆必須與另一種材料(A)相粘合的那部分材料(B)，并且在熱和任選地施加在材料上的壓力的存在下使組分(A)和(B)之間接觸而產(chǎn)生將該兩種材料粘合在一起的交聯(lián)的粘合劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中組分(A)和(B)以熔融狀態(tài)沉積在材料上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中組分(A)或(B)的至少一種是薄膜、網(wǎng)狀物或非織造物的形式(以“薄膜”表示)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中通過簡單的熱壓而不需要將薄膜熔融而使薄膜固定在材料上，然后使該兩種材料通過它們包覆有薄膜的部分而接觸并且加熱，任選地將壓力施加在這些材料上。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項的方法，其中組分(A)選自-A1共聚酰胺(coPA)和含有共聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物；-A2COOH作為端基的共聚酰胺和含有共聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的COOH作為端基的共聚物；-A3NH2作為端基的共聚酰胺和含有共聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的NH2作為端基的共聚物；-A4酸作為端基的共聚酰胺和含有共聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的酸作為端基的共聚物，所述酸具有不飽和鍵；和-A5含有共聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物，其中該聚醚嵌段是聚丁二烯嵌段。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項的方法，其中組分(B)選自-B1帶有環(huán)氧官能團的聚合物，例如乙烯/甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)共聚物和任選的乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物以及表氯醇基共聚物；-B2帶有羧酸酐官能團的聚合物例如乙烯/馬來酸酐(MAH)共聚物和任選的乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物，和帶有羧酸官能團的聚合物例如乙烯/丙烯酸共聚物和任選的乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物；-B3封裝在聚烯烴基質(zhì)內(nèi)的異氰酸酯(或多異氰酸酯)；-B4聚酮；-B5聚脲，任選地在聚烯烴基質(zhì)內(nèi)；-B6聚碳化二亞胺，任選地在聚烯烴基質(zhì)內(nèi)；和-B7帶有多個丙烯酸酯基團的酯多元醇，任選地在聚烯烴基質(zhì)內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中(B1)是乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯/不飽和環(huán)氧化物共聚物。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中(B2)是乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯/不飽和羧酸酐的共聚物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使用可交聯(lián)的粘合劑粘合兩種材料的方法。更準(zhǔn)確的說，在本發(fā)明的方法中，將組分(A)置于與另一種材料(B)相粘合的材料(A)的那一側(cè)，將組分(B)置于與另一種材料(A)相粘合的材料(B)的那一側(cè)，并且在熱和任選地施加在這些材料上的壓力的存在下使組分(A)和(B)與材料(A)和(B)接觸而產(chǎn)生將該兩種材料粘合在一起的交聯(lián)的粘合劑。根據(jù)一個有利的實施方案，這些組分以薄膜、網(wǎng)狀物或非織造物的形式使用。根據(jù)另一個實施方案，將組分(A)固定在與另一種材料(B)相粘合的該部分材料(A)上，并且將組分(B)固定在與另一種材料(A)相粘合的該部分材料(B)上。換句話說，本發(fā)明是一種使用可交聯(lián)的粘合劑粘合兩種材料的方法，其中用組分(A)包覆與另一種材料(B)相粘合的該部分材料(A)，用組分(B)包覆與另一種材料(A)相粘合的該部分材料(B)，并且在熱和任選地施加在材料上的壓力的存在下使組分(A)和(B)接觸而產(chǎn)生將該兩種材料粘合在一起的交聯(lián)的粘合劑。
文檔編號C09J177/06GK1906263SQ200480040578
公開日2007年1月31日 申請日期2004年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月21日
發(fā)明者布魯諾·德赫布考特, 安尼特·萊恩曼 申請人:阿克馬公司