專利名稱：一種用于極性聚合物與金屬粘結(jié)的聚酯熱熔膠的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱熔膠粘結(jié)劑，具體涉及一種用于極性聚合物與金屬粘結(jié)的聚酯熱熔膠及其制備方法，主要應(yīng)用于聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)、丁二烯-丙烯腈-苯乙烯共聚物(ABS)等極性聚合物與不銹鋼、鍍鋅鋼、鐵、鋁、銅、鈦合金等金屬材料的粘接復(fù)合。
背景技術(shù)：
共聚聚酯是由多元酸(酯)和多元醇經(jīng)過酯化反應(yīng)、酯交換反應(yīng)和縮聚反應(yīng)制得的飽和線型熱塑性樹脂，主要原料是二元羧酸(酯)和二元醇。常用的二元羧酸(酯)有對苯二甲酸及其二甲酯、間苯二甲酸及其二甲酯、癸二酸、氫化間苯二甲酸等；常用的二元醇有乙二醇、1，4_ 丁二醇、1，6_己二醇等。根據(jù)對聚酯熔點高低、粘接強度大小、膠柔韌性的不同要求，可選用不同的二元羧酸和二元醇及摩爾比。聚酯熱熔膠因其具有固化速度快、粘接強度高、粘接范圍廣、環(huán)保無毒等優(yōu)點，成為電子行業(yè)、汽車行業(yè)中等極性聚合物與金屬材料粘接的重要膠粘劑之一。但是，國產(chǎn)的共聚聚酯存在結(jié)晶度高、浸潤性差等缺點，只適用于服裝、地毯、車輛內(nèi)裝飾等低端產(chǎn)品，無法滿足電子行業(yè)、汽車行業(yè)粘接的要求，即不能用于聚合物與金屬的粘結(jié)。目前通過共混或共聚改性是調(diào)節(jié)共聚聚酯結(jié)晶度是業(yè)界常用的方法，專利號為US3329740的美國專利報道了一種用于粘接金屬片制造金屬罐的聚酯熱熔膠，發(fā)明人在高結(jié)晶的共聚聚酯熱熔膠中引入了 10%_30%的非晶的聚酚氧樹脂，通過無定形的聚酚氧樹脂與聚酯共混，聚酚氧樹脂的芳香環(huán)鏈結(jié)構(gòu)單元與共聚酯的鏈結(jié)構(gòu)單元長度不一致，聚酚氧芳香環(huán)的位阻作用，破壞了共聚酯分子鏈的有序排列，從而有序降低了聚酯的結(jié)晶度，同時聚酚氧樹脂中大量羥基的引入，提高了聚酯對金屬基材上的浸潤性。聚酚氧樹脂雖然能破壞共聚聚酯的結(jié)晶性，但其自身的極性大，改性后的聚酯熱熔膠對弱極性聚合物粘接性能差，無法滿足極性聚合物和金屬材料粘接的要求。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種用于極性聚合物與金屬粘結(jié)的聚酯熱熔膠，提供一種結(jié)晶度低、浸潤性能強、粘接迅速、粘接力高、綜合性能優(yōu)良的聚酯熱熔膠膜，主要應(yīng)用于聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)、丁二烯-丙烯腈-苯乙烯共聚物(ABS)等極性聚合物與不銹鋼、鍍鋅鋼、鐵、鋁、銅、鈦合金等金屬材料的粘接復(fù)合，
本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于極性聚合物與金屬粘結(jié)的聚酯熱熔膠的制備方法。
為實現(xiàn)上述目的本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下
一種用于極性聚合物與金屬粘結(jié)的聚酯熱熔膠，其由膠膜層組成，或者由基材層和包覆在基材層上的膠膜層組成，所述膠膜層是用以重量百分比計的以下原料制備而成25%-60%共聚聚酯，其中共聚聚酯的熔點為90-200°C，重均分子量在20000以上；15%-50%的第二聚合物基體，所述第二基體為聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、馬來酸酐接枝聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯-辛烯共聚物、馬來酸酐接枝聚乙烯-辛烯共聚物、乙丙橡膠、馬來酸酐接枝乙丙橡膠、聚乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚丙烯酸酯類化合物、聚氨酯中一種或兩種以上共混；
5%-15%的聚酯多元醇，其重均分子量為1000-20000 ；
5%-30%的增黏樹脂；0-15%的填料；
0-8%的功能助劑；
上述原料的重量百分比之和為100%。其中，第二聚合物基體為弱極性彈性體，與共聚聚酯有一定的相容性，一定程度破壞共聚聚酯的結(jié)晶性，同時提高聚酯熱熔膠與聚合物基材的相容性。聚酯多元的主要作用是破壞共聚聚酯的結(jié)晶性。本發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)第二聚合物基體和聚酯多元醇的共同作用，能夠?qū)⑵茐墓簿劬埘サ慕Y(jié)晶性和提高與極性聚合物基材粘接相容性的作用發(fā)揮到最好的效果。為了應(yīng)用的需要，優(yōu)選的方案中，本發(fā)明所述聚酯熱熔膠的總厚度為O. 03_2mm。為了降低熱熔膠膜產(chǎn)品的收縮率，本發(fā)明在膠膜內(nèi)部嵌有基材層，所述基材層為丙綸無紡布、滌綸無紡布、錦綸無紡布、氯綸纖維無紡布、腈綸纖維無紡布、玻璃纖維無紡布、陶瓷纖維無紡布、金屬纖維無紡布、碳纖維無紡布中的一種；為了保證熱熔膠膜產(chǎn)品不收縮，并且防止熱熔膠的厚度過后而導(dǎo)致使用不便，優(yōu)選的方案中，其厚度為O. 01-lmm。為了防止膠膜收卷后粘結(jié)到一起，優(yōu)選的方案中，本發(fā)明所述的聚酯熱熔膠還包括分別位于膠膜層上下表面的離型層。所述的聚乙烯-丙烯酯共聚物為聚乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、聚乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、聚乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、聚乙烯-丙烯酸甲酯-馬來酸酐共聚物、聚乙烯-丙烯酸乙酯-馬來酸酐共聚物、聚乙烯-丙烯酸丁酯-馬來酸酐共聚物中的一種或兩種以上混合；所述聚丙烯酸酯類化合物為以丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯為單體聚合得到的均聚物或共聚物中的一種或兩種以上混合。所述聚酯多元醇為聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸二乙二醇酯、聚己二酸丙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇丁二醇酯、聚己二酸新戊二醇酯、聚己二酸己二醇酯、聚己內(nèi)酯、聚碳酸酯二元醇中的一種。所述的增黏劑為石油樹脂、松香樹脂、聚合松香、馬來松香、松香甘油酯、氫化松香甘油酯、季戊四醇松香酯、氫化季戊四醇松香酯、丙烯酸改性松香、松香改性酚醛樹脂、松香改性二甲苯樹脂、萜烯樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、萜烯-酚醛樹脂、聚α-甲基苯乙烯樹脂中一種或兩種以上混合。所述填料為碳酸鈣、硫酸鋇、高嶺土、滑石粉、凹凸棒土、空心微珠、玻璃纖維、云母粉、二氧化鈦、石墨粉、白炭黑、炭黑中的一種或兩種以上混合。
所述的功能助劑為抗氧劑、熱穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑、增塑劑中一種或兩種以上混合。一種用于極性聚合物與金屬粘結(jié)的聚酯熱熔膠的制備方法，其包括以下步驟將本發(fā)明的原料按照其配比在120-200°C熔融擠出造粒，再通過流延機流延或熱熔涂布設(shè)備進(jìn)行涂布，制成熱熔膠膜。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明制備的聚酯熱熔膠膜為熱塑性粘接劑，厚度均勻，粘合工藝簡單，粘接速度快；膠膜的模切加工性能好，可以裁減成特定形狀；粘接強度大，能耐水、耐濕熱、耐高低溫老化，粘接力持久。下面結(jié)合具體的實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
具體實施例方式以下是本發(fā)明的具體實施例。實施例1
將25%的熔點為100-125°C的共聚聚酯(滄州化工實驗有限責(zé)任公司，CO-PES 901)、30%的馬來酸酐接枝聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、5%的分子量為3000的聚己二酸丁二醇酯、30%的聚合松香、9. 5%的碳酸鈣、O. 5%的抗氧劑1010 (四[β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯)用高速混合機進(jìn)行混合，用擠出機在160°C擠出造粒，再通過流延機拉伸、牽引、收卷，制 成O.1Omm厚的熱熔膠膜。考察膠膜在132°C復(fù)合PVC/鋁、ABS/不銹鋼、PC/銅的180°剝離強度，具體測試結(jié)果見表I。實施例2
將35%的熔點為114-143°C的共聚聚酯(上海天洋熱熔膠有限公司，PES 3140)、30%的馬來酸酐接枝聚乙烯-辛烯共聚物、15%的聚乙烯-辛烯共聚物、15%的分子量為5000的聚己內(nèi)酯、5%的馬來松香用高速混合機進(jìn)行混合，用擠出機在165°C擠出造粒,再通過流延機拉伸、牽引、收卷，制成O.1Omm厚的熱熔膠膜?？疾炷z膜在150°C復(fù)合PVC/鋁、ABS/不銹鋼、PC/銅的180°剝離強度，具體測試結(jié)果見表I。實施例3
將60%的熔點為95-120°C的共聚聚酯(滄州化工實驗有限責(zé)任公司，CO-PES 9011)、15%的聚乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、8%的分子量為8000的聚丙烯酸酸丁酯、12%的松香甘油酯、5%的滑石粉用高速混合機進(jìn)行混合，用擠出機在150°C擠出造粒，再通過流延機拉伸、牽引、收卷，制成O.1Omm厚的熱熔膠膜?？疾炷z膜在132°C復(fù)合PVC/鋁、ABS/不銹鋼、PC/銅的180°剝離強度，具體測試結(jié)果見表I。實施例4
將40%的熔點為105-115°C的共聚聚酯(上海遠(yuǎn)智熱熔膠有限公司，Y1201g)、25%的聚乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、12%的分子量為3000的聚己二酸乙二醇丁二醇酯、18%的季戊四醇松香酯、5%的固體環(huán)氧樹脂用高速混合機進(jìn)行混合，用擠出機在150°C擠出造粒，再通過熱熔涂布制成O.1Omm厚的熱熔膠膜?？疾炷z膜在138°C復(fù)合PVC/鋁、ABS/不銹鋼、PC/銅的180°剝離強度，具體測試結(jié)果見表I。實施例5
將45%的熔點為125-135°C的共聚聚酯(上海遠(yuǎn)智熱熔膠有限公司，Y1202g)、20%的聚酯型聚氨酯、10%的分子量為5000的聚酯型聚氨酯預(yù)聚物、10%的萜烯-酚醛樹脂、15%的經(jīng)過2% Y-氨丙基三乙氧基硅烷處理的氣相白炭黑用高速混合機進(jìn)行混合，用擠出機在150°C擠出造粒，再通過熱熔涂布制成O.1Omm厚的熱熔膠膜?？疾炷z膜在138°C復(fù)合PVC/鋁、ABS/不銹鋼、PC/銅的180°剝離強度，具體測試結(jié)果見表I。實施例6
將50%的熔點為104-125°C的共聚聚酯(上海天洋熱熔膠有限公司，PES 3110)、20%的聚乙烯-丙烯酸甲酯-馬來酸酐共聚物、8%的分子量為10000的丙烯酸酯橡膠、22%的氫化松香甘油酯用高速混合機進(jìn)行混合，用擠出機在160°C擠出造粒，在厚度為O. 08mm的玻璃纖維無紡布的兩面流延膠膜，得到總厚度為O. 15mm的帶無紡布骨架的熱熔膠膜?？疾炷z膜在138°C復(fù)合PVC/鋁、ABS/不銹鋼、PC/銅的180°剝離強度，具體測試結(jié)果見表I。實施例7
將30%的熔點為105-132°C的共聚聚酯(滄州化工實驗有限責(zé)任公司，CO-PES 9012)、25%的馬來酸酐接枝聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、25%的聚乙烯-丙烯酸乙酯-馬來酸酐共聚物、5%的分子量為1000的聚碳酸酯二元醇、15%的松香改性酚醛樹脂用高速混合機進(jìn)行混合，用擠出機在160°C擠出造粒，在厚度為O. 08mm的丙綸纖維無紡布的兩面涂布，得到總厚度為O. 15mm、帶無紡布骨架的熱熔膠膜。考察膠膜在138°C復(fù)合PVC/鋁、ABS/不銹鋼、PC/銅的180°剝離強度，具體測試結(jié)果見表I。實施例8
將35%的熔點為102-124°C的共聚聚酯(上海天洋熱熔膠有限公司，PES 3115)、15%的丙烯酸酯橡膠、15%的聚乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、10%的分子量為4000的聚己二酸己二醇酯、10%的酚醛樹脂、15%的 萜烯酚醛樹脂用高速混合機進(jìn)行混合，用擠出機在160°C擠出造粒，熱熔涂布得到厚度為O. 07mm的熱熔膠膜，將兩層膠膜貼合在厚度為O. 08mm的碳纖維無紡布的兩面，經(jīng)過150°C的熱輥復(fù)合，得到總厚度為O. 17_、帶無紡布骨架的熱熔膠膜?？疾炷z膜在138°C復(fù)合PVC/鋁、ABS/不銹鋼、PC/銅的180°剝離強度，具體測試結(jié)果見表I。表I聚酯熱熔膠膜對不同基材的粘接強度
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從上述表中顯示的實施例1-8制備的熱熔膠膜的各項性能指標(biāo)可知，本發(fā)明涉及到的用于極性聚合物與金屬粘接的聚酯熱熔膠膜具有粘接強度高、穩(wěn)定持久性好的優(yōu)點。上述實施方式僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，不能以此來限定本發(fā)明保護(hù)的范圍，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的基礎(chǔ)上所做的任何非實質(zhì)性的變化及替換均屬于本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍 。
權(quán)利要求
1.一種用于極性聚合物與金屬粘結(jié)的聚酯熱熔膠，其特征在于其由膠膜層組成，或者由基材層和包覆在基材層上的膠膜層組成；所述膠膜層是用以重量百分比計的以下原料制備而成25%-60%共聚聚酯，其中共聚聚酯的熔點為90-200°C，重均分子量在20000以上；15%-50%的第二聚合物基體，所述第二基體為聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、馬來酸酐接枝聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯-辛烯共聚物、馬來酸酐接枝聚乙烯-辛烯共聚物、 乙丙橡膠、馬來酸酐接枝乙丙橡膠、聚乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚丙烯酸酯類化合物、聚氨酯中一種或兩種以上共混；5%-15%的聚酯多元醇，其重均分子量為1000-20000 ；5%-30%的增黏樹脂；0-15%的填料；0-8%的功能助劑；上述原料的重量百分比之和為100%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于極性聚合物與金屬粘結(jié)的聚酯熱熔膠，其特征在于所述聚酯熱熔膠的總厚度為O. 03-2mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于極性聚合物與金屬粘結(jié)的聚酯熱熔膠，其特征在于 所述基材層為丙綸無紡布、滌綸無紡布、錦綸無紡布、氯綸纖維無紡布、腈綸纖維無紡布、 玻璃纖維無紡布、陶瓷纖維無紡布、金屬纖維無紡布、碳纖維無紡布中的一種，其厚度為 O. Ol-1mm0
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于極性聚合物與金屬粘結(jié)的聚酯熱熔膠，其特征在于其還包括分別位于膠膜層上下表面的離型層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的用于極性聚合物與金屬粘結(jié)的聚酯熱熔膠，其特征在于所述的聚乙烯-丙烯酯共聚物為聚乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、聚乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、聚乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、聚乙烯-丙烯酸甲酯-馬來酸酐共聚物、聚乙烯-丙烯酸乙酯-馬來酸酐共聚物、聚乙烯-丙烯酸丁酯-馬來酸酐共聚物中的一種或兩種以上混合；所述聚丙烯酸酯類化合物為以丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、 甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯為單體聚合得到的均聚物或共聚物中的一種或兩種以上混合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的用于極性聚合物與金屬粘結(jié)的聚酯熱熔膠，其特征在于所述聚酯多元醇為聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸二乙二醇酯、聚己二酸丙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇丁二醇酯、聚己二酸新戊二醇酯、聚己二酸己二醇酯、聚己內(nèi)酯、聚碳酸酯二元醇中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的用于極性聚合物與金屬粘結(jié)的聚酯熱熔膠，其特征在于所述的增黏劑為石油樹脂、松香樹脂、聚合松香、馬來松香、松香甘油酯、氫化松香甘油酯、季戊四醇松香酯、氫化季戊四醇松香酯、丙烯酸改性松香、松香改性酚醛樹脂、松香改性二甲苯樹脂、萜烯樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、萜烯-酚醛樹脂、聚α-甲基苯乙烯樹脂中一種或兩種以上混合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的用于極性聚合物與金屬粘結(jié)的聚酯熱熔膠，其特征在于所述填料為碳酸鈣、硫酸鋇、高嶺土、滑石粉、凹凸棒土、空心微珠、玻璃纖維、云母粉、二氧化鈦、石墨粉、白炭黑、炭黑中的一種或兩種以上混合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的用于極性聚合物與金屬粘結(jié)的聚酯熱熔膠，其特征在于所述的功能助劑為抗氧齊U、熱穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑、增塑劑中一種或兩種以上混合。
10. 一種用于極性聚合物與金屬粘結(jié)的聚酯熱熔膠的制備方法，其包括以下步驟將權(quán)利要求1中的原料按照其配比在120-200°c熔融擠出造粒，再通過流延機流延或熱熔涂布設(shè)備進(jìn)行涂布，制成熱熔膠膜。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于極性聚合物與金屬粘結(jié)的聚酯熱熔膠及其制備方法。本發(fā)明所述的聚酯熱熔膠，其由膠膜層組成，或者由基材層和包覆在基材層上的膠膜層組成，所述膠膜層是用以重量百分比計25%-60%共聚聚酯、15%-50%的第二聚合物基體，5%-15%的聚酯多元醇，5%-30%的增黏樹脂；0-15%的填料；0-8%的功能助劑在120-200℃熔融擠出造粒，再通過流延機流延或熱熔涂布設(shè)備進(jìn)行涂布，制成熱熔膠膜。本發(fā)明制備的聚酯熱熔膠膜為熱塑性粘接劑，厚度均勻，粘合工藝簡單，粘接速度快；膠膜的模切加工性能好，可以裁剪成特定形狀；粘接強度大，能耐水、耐濕熱、耐高低溫老化，粘接力持久。
文檔編號C09J151/00GK103045111SQ20121056888
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者伍金奎, 唐舫成, 鐘康, 劉寶玉, 汪加勝, 趙建青, 曾鈁 申請人:廣州鹿山新材料股份有限公司, 江蘇鹿山光伏科技有限公司, 華南理工大學(xué)