專利名稱：層壓組合物和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本技術(shù)總體上涉及塑料廢物的再循環(huán)和/或再利用，以及涉及適合于再循環(huán)或再利用的層壓塑料。
背景技術(shù)：
通過將不同類型彼此層壓而制備的層壓塑料用于廣泛的用途中。含有具有不同性質(zhì)的不同類型樹脂的廢棄層壓塑料膜多年來典型地被焚化或埋葬在填埋場中，因?yàn)殡y于分離樹脂中的各種塑料，即聚合物組分。例如，在許多層壓塑料中，層壓材料的単獨(dú)層即使在受熱時也不很好地彼此混合，因此限制了將它們再循環(huán)的可用性。日本專利申請(Kokai)號2008-307896公開了層壓膜，所述層壓膜具有聚酯類樹脂作為外層、熱塑性樹脂作為內(nèi)層和設(shè)置在所述外層與內(nèi)層之間的粘合劑樹脂層。然而，這 些層壓膜沒有使用生熱粒子和/或熱收縮性樹脂。實(shí)際上，注意到這些層壓膜即使在高溫也具有高的耐剝離性或耐片狀剝落性。發(fā)明概述在一方面，提供包含熱收縮性樹脂的層壓組合物。在一個實(shí)施方案中，層壓組合物包括具有第一表面和第二表面的第一聚合物層；具有第一表面和第二表面的第二聚合物層；以及將第一聚合物層的第二表面接合至第二聚合物層的第一表面的粘合層；其中，所述粘合層包括含有生熱粒子的熱收縮性樹脂。在一些實(shí)施方案中，生熱粒子響應(yīng)于暴露于電磁福射而產(chǎn)生熱。在一些實(shí)施方案中。電磁輻射包括波長在光譜的近、中或遠(yuǎn)紅外區(qū)的輻射。在一些實(shí)施方案中，生熱粒子包含納米売。在一些實(shí)施方案中，所述納米殼包含被導(dǎo)電材料層被覆的不導(dǎo)電內(nèi)核。在特定的實(shí)施方案中，所述導(dǎo)電材料包括金屬，所述金屬選自銀、金、鎳、銅、鐵、鉬、鈀，它們的合金或它們中任何兩種以上的混合物。在一些實(shí)施方案中，所述不導(dǎo)電核包括ニ氧化硅、ニ氧化鈦、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯こ烯、硫化金、硒化鎘(cadmiumselenium)、硫化鎘、神化鎵或樹狀聚合物。在一些實(shí)施方案中，第一聚合物層和第二聚合物層不是相同的聚合物、聚合物共混物或共聚物。在其它實(shí)施方案中，第一和第二聚合物層包括聚烯烴、聚酯、聚氨酷、聚碳酸酷、聚亞苯基、聚丙烯酸酷、任何兩種以上的這些聚合物的共混物、或它們的共聚物。在ー些其它實(shí)施方案中，第一和第二聚合物包括聚こ烯、聚丙烯、聚對苯ニ甲酸酷、聚苯こ烯、聚甲基苯こ烯、聚氯こ烯、聚甲基丙烯酸甲酷、任何兩種以上的這些聚合物的共混物、或它們的共聚物。在其它實(shí)施方案中，第一聚合物層包括聚氯こ烯，且第二聚合物層包括不同于聚氯こ烯的聚合物。在一些實(shí)施方案中，第一聚合物層包括聚氯こ烯，且第二聚合物層包括聚乙烯、聚苯こ烯、聚對苯ニ甲酸こニ醇酯、聚碳酸酷、聚丙烯酸酷、任何兩種以上的這些聚合物的共混物、或它們的共聚物。在一些實(shí)施方案中，粘合層包括水凝膠、聚碳酸酷、聚丙烯酸酷、聚甲基丙烯酸甲酷、聚氨酷、聚烯烴、聚酰胺、聚四氟こ烯、聚醚酰亞胺、聚氯こ烯、聚酷、聚亞苯基、硫化物(sulfide)、こ烯-こ酸こ烯酯共聚物、它們?nèi)魏蝺煞N以上的共混物、或它們的共聚物。
在另一方面，提供用于再循環(huán)層壓組合物的方法。在一些實(shí)施方案中，方法包括將層壓組合物暴露于電磁輻射；和將第一聚合物層與第二聚合物層分離。在一些實(shí)施方案中，電磁輻射包括波長為15 μ m至1000 μ m的輻射。 在一些實(shí)施方案中，在將層壓組合物暴露于電磁輻射之前，將層壓組合物切割、壓碎或撕碎成小碎片。在一些實(shí)施方案中，所述方法也包括在暴露過程中攪拌層壓組合物。攪拌導(dǎo)致第ー聚合物、第二聚合物、或第一聚合物與第二聚合物兩者都成為帶電的。在一些實(shí)施方案中，將層壓組合物暴露于電磁輻射的步驟包括誘導(dǎo)生熱粒子將熱收縮性樹脂加熱并使熱收縮性樹脂收縮。在一些實(shí)施方案中，分離包括使用靜電分離裝置。在還另ー個方面，提供了用于制備層壓組合物的方法。在一些實(shí)施方案中，這樣的方法包括將粘合劑涂覆在第一聚合物層第一表面；和將第二聚合物層的第二表面粘合至粘 合剤；其中，粘合層包括含有生熱粒子的熱收縮性樹脂。在再另ー個方面，所述技術(shù)提供了粘合劑，所述粘合劑含有被設(shè)計用來響應(yīng)熱而收縮的樹脂和一種或多種被設(shè)計用來產(chǎn)生熱的粒子。在一些實(shí)施方案中，被設(shè)計用來產(chǎn)生熱的粒子包括納米殼。在另ー個實(shí)施方案中，納米殼包括被導(dǎo)電材料層被覆的不導(dǎo)電內(nèi)核。在一些實(shí)施方案中，所述導(dǎo)電材料包括金屬，所述金屬選自銀、金、鎳、銅、鐵、鉬、鈀，它們的合金或它們中任何兩種以上的混合物。在一些實(shí)施方案中，不導(dǎo)電核包括ニ氧化硅、ニ氧化鈦、聚甲基丙烯酸甲酷、聚苯こ烯、硫化金、硒化鎘、硫化鎘、神化鎵或樹狀聚合物。在一些實(shí)施方案中，被設(shè)計用來響應(yīng)熱而收縮的樹脂或熱收縮性樹脂選自由下列各項(xiàng)組成的組聚酯樹脂、聚苯こ烯樹脂、聚烯烴、聚酰胺樹脂、丙烯酸類聚合物、聚氯こ烯、聚こ酸こ烯酯、和它們的共聚物及共混物。在粘合劑中還包括水凝膠、聚碳酸酷、聚丙烯酸酷、聚甲基丙烯酸甲酷、聚氨酷、聚烯烴、聚酰胺、聚四氟こ烯、聚醚酰亞胺、聚氯こ烯、聚酷、聚亞苯基、硫化物、こ烯-こ酸こ烯酯共聚物、它們?nèi)魏蝺煞N以上的共混物、或它們的共聚物。在一個實(shí)施方案中，粘合劑用于可再循環(huán)的層壓組合物中。附圖
簡述圖I是根據(jù)一個實(shí)施方案，含有熱收縮性樹脂的層壓組合物的圖示。圖2是根據(jù)一個實(shí)施方案，用于將含有熱收縮性樹脂的層壓組合物再循環(huán)的方法的圖示。發(fā)明詳述在發(fā)明詳述和權(quán)利要求中描述的說明性的實(shí)施方案不意在是限制性的?？梢允褂闷渌鼘?shí)施方案，并且可以進(jìn)行其它改變，而不偏離本文呈現(xiàn)的主題的精神或范圍。在一方面，提供ー種層壓組合物，在所述層壓組合物中，兩個聚合物層即第一聚合物層和第二聚合物層被粘合劑所接合，所述粘合劑包括被設(shè)計用來響應(yīng)熱而收縮的樹脂(例如熱收縮性樹脂)。在粘合劑中的熱收縮性樹脂被設(shè)計為通過收縮和拉離第一聚合物層和/或第二聚合物層中的至少一部分而可對熱或輻射源響應(yīng)。因?yàn)闊崾湛s性樹脂拉離第一和第二聚合物層之ー或兩者，所以兩個聚合物層可以隨后分離并且在再循環(huán)或再利用操作中獨(dú)自地被加工。層壓組合物可以在以下各項(xiàng)中發(fā)現(xiàn)應(yīng)用在許多用途中，所述用途包括但是不限于包裝和包覆材料如膜、板和瓶；在電子組件中；在建筑和裝飾材料如墻紙、廚房工作臺面和層壓地板中；在汽車組件如車體模具、塑料發(fā)動機(jī)部件、座椅、車窗、內(nèi)部塑料制品等中；在家用電器如TV、晶體管等中；以及用于身份證件如證券卡(security cards)、銀行卡、信用卡、身份卡等的保護(hù)性、防竄改套。與不含有熱收縮性樹脂作為粘合劑的類似的層壓材料相比，所述層壓組合物具有改善的再循環(huán)性能。在一方面，提供包含熱收縮性樹脂的層壓組合物。如圖I中所圖示的，層壓組合物可以包括具有第一表面110和第二表面120的第一聚合物層100 ;具有第一表面210和第ニ表面220的第二聚合物層200。在層壓組合物中也包括的是含有被設(shè)計用于生熱的粒子400的粘合劑300。如圖I中所圖示的，粘合劑接合第一聚合物層100的第二表面120與第二聚合物200的第一表面210。在各種實(shí)施方案中，層壓組合物可以包含除第一和第二聚合物層以外的層，它們 通過它們本身相應(yīng)的含有熱收縮性樹脂的粘合劑相互結(jié)合在一起。例如，當(dāng)層壓組合物包含三層時，第一聚合物層的第二表面通過粘合劑粘合至第二聚合物層的第一表面，且第二聚合物層的第二表面通過粘合劑粘合至第三聚合物層的第一表面。這樣的實(shí)例僅是具有多于兩個聚合物層的層壓組合物的示例。聚合層例如第一聚合物層和第二聚合物層可以含有任何已知的與含有熱收縮性樹脂的粘合劑材料相容的聚合物材料或聚合物材料的組合。根據(jù)ー些實(shí)施方案，聚合物層如第一聚合物層和第二聚合物層具有相同的聚合物組合物。在其他實(shí)施方案中，聚合物層是不同的聚合物材料。如本文所使用的，術(shù)語“不同的聚合物材料”包括那些具有不同化學(xué)組成的聚合物；那些聚合物共混物，其中在共混物中，化學(xué)組成可能相同但是不同聚合物的比率不同；以及那些共聚物，所述共聚物在不同層之間從不同比率具有相同的單體組成。如本文所使用的，在術(shù)語它們的共聚物用于聚合物的列舉的情況下，它是指由単獨(dú)列出的聚合物的單體制備的共聚物。在一些實(shí)施方案中，第一聚合物層和第二聚合物層不是相同的聚合物、聚合物共混物或共聚物。在其它實(shí)施方案中，第一聚合物層、第二聚合物層和任何附加的聚合物層包括聚烯烴、聚酯、聚氨酷、聚碳酸酷、聚亞苯基、聚丙烯酸酷、任何兩種以上的這些聚合物的共混物、或它們的共聚物。在進(jìn)ー步的實(shí)施方案中，第一聚合物層和第二聚合物層包含至少一種聚合物，所述聚合物為聚こ烯、聚丙烯、聚對苯ニ甲酸酷、聚苯こ烯、聚甲基苯こ烯、聚氯こ烯、聚甲基丙烯酸甲酷、任何兩種以上的這些聚合物的共混、或它們的共聚物、或如本領(lǐng)域技術(shù)人員可能知道的其它聚合物、共混物或共聚物。在一些實(shí)施方案中，第一聚合物層包含聚氯こ烯。在一些這樣的實(shí)施方案中，第二聚合物層包含不同于聚氯こ烯的聚合物。例如，在第一聚合物層是聚氯こ烯的情況下，第二聚合物可以是聚こ烯、聚苯こ烯、聚對苯ニ甲酸こニ醇酯、聚碳酸酷、聚丙烯酸酷、任何兩種以上的這些聚合物的共混、或它們的共聚物。在一些實(shí)施方案中，第一聚合物層和第二聚合物層可以通過粘合層接合在一起。在一些實(shí)施方案中，粘合層可以包括聚酯樹脂。在一些實(shí)施方案中，聚酯樹脂可以包括兩種以上類型的聚酯樹脂的混合物，所述聚酯樹脂如衍生自例如ニ羧酸組分和ニ醇組分的共聚聚酯樹脂、通過羥基羧酸聚合而得到的聚乳酸樹脂(PLA樹脂)等。在一些實(shí)施方案中，ニ羧酸組分可以包括芳族ニ羧酸，如對苯ニ甲酸、間苯ニ甲酸、2-甲基對苯ニ甲酸、4，4_芪甲酸、4，4-聯(lián)苯ニ甲酸、鄰苯ニ甲酸、2，6-萘ニ甲酸、2，7-萘ニ甲酸、雙-苯甲酸、雙(對-羧基苯基)甲烷、蒽ニ甲酸、4，4_ ニ苯基醚ニ甲酸、4，4_ ニ苯氧基こ烷ニ甲酸、5-鈉磺基間苯ニ甲酸和亞こ基-雙-對苯甲酸；脂族ニ羧酸，如芳族ニ羧酸、戊ニ酸、己ニ酸、辛ニ酸、癸ニ酸、壬ニ酸、十二烷ニ酸、1，3_環(huán)己烷ニ甲酸和1，4_環(huán)己烷ニ甲酸。一些實(shí)施方案中，ニ醇組分可以包括ニ甘醇、三甘醇、聚こニ醇、I，2-こニ醇、I，2-丙ニ醇、I，3-丙ニ醇、2，2-ニ甲基-1，3-丙ニ醇、反式-四甲基-1，3-環(huán)丁 ニ醇、2，2，4，4-四甲基-1，3-環(huán)丁 ニ醇、1，4_丁ニ醇、新戊ニ醇、1，5-戊ニ醇、1，6-己ニ醇、1，4-環(huán)己烷ニ甲醇、1，3-環(huán)己烷ニ甲醇、1，10-癸ニ醇、環(huán)己ニ醇、對苯ニ甲醇、雙酚A、四溴雙酚A、四溴雙酚A-雙(2-羥こ基醚)。在一些實(shí)施方案中，粘合層可以包含丙烯酸類樹脂。在一個示例性的實(shí)施方案中，丙烯酸類樹脂可以是丙烯?；被姿狨渲?。在一些實(shí)施方案中，層壓組合物也可以包含在第一和/或第二層和粘合層之間的底漆涂層。此底漆層可以用于提高第一和/或第二層對粘合層的粘附性。因此，在一些實(shí)施方案中，底漆涂層可以包括含有至少ー種熱塑性樹脂作為主要組分的樹脂復(fù)合材料?？梢詫⒏鞣N類型的熱塑性樹脂用于底漆涂層，只要它粘附到在粘合層中的樹脂上即可。在示例性實(shí)施方案中，底漆涂層可以包含聚苯こ烯樹脂、聚烯烴樹脂、聚酰胺樹脂、聚酯樹脂、聚碳 酸酯樹脂、丙烯酸類樹脂、ABS (丙烯腈-丁ニ烯-苯こ烯樹脂)、PPS (聚苯硫醚樹脂)等。另ー方面，層壓組合物是層壓有聚合物涂層的金屬載體，并且用含有被設(shè)計用來產(chǎn)生熱的粒子(例如生熱粒子)的粘合劑將金屬和聚合物粘合。例如，聚合物可以是材料如聚苯こ烯樹脂、聚烯烴樹脂、聚酰胺樹脂、聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸類樹脂、ABS、PPS、聚こ烯、聚丙烯、聚對苯ニ甲酸酷、聚苯こ烯、聚甲基苯こ烯、聚氯こ烯、聚甲基丙烯酸甲酷等。金屬可以是下列各項(xiàng)中的任何ー種鋼、不銹鋼、鎂、鋁、鈦、鋅和類似的結(jié)構(gòu)上剛性的金屬。在還另ー個方面，層壓組合物可以包含任何其它合適的材料如木材、膠合板、紙、織物、玻璃和石棉。在又另ー個方面中，所述技術(shù)提供了用于層壓組合物中的粘合劑。在一些實(shí)施方案中，層壓組合物可以容易地被再循環(huán)。在一些實(shí)施方案中，粘合劑包括被設(shè)計用來響應(yīng)熱而收縮的樹脂和一種或多種被設(shè)計用來產(chǎn)生熱的粒子。在特定的實(shí)施方案中，粘合劑包括被設(shè)計用來響應(yīng)熱而收縮的樹脂(例如熱收縮性樹脂)。當(dāng)被暴露于熱時，這些樹脂在形狀上和尺寸上收縮。在一些實(shí)施方案中，熱收縮性樹脂可以被包含于粘合層中。任何適合的能夠被設(shè)計用來響應(yīng)熱而收縮的樹脂均可以用于本技術(shù)中。在一些實(shí)施方案中，熱收縮性樹脂包括聚酯樹脂、聚苯こ烯樹脂、聚烯烴、聚酰胺樹脂、丙烯酸類聚合物、聚氯こ烯、聚こ酸こ烯酯和它們的共聚物與共混物。適合的聚烯烴包括例如聚こ烯，如高密度聚こ烯、中密度聚こ烯、低密度聚こ烯和線型低密度聚こ烯 ’聚丙烯，如全同立構(gòu)聚丙烯、間同立構(gòu)聚丙烯、和它們的共聚物與共混物。適合的共聚物包括由兩種以上不同的不飽和烯烴單體制備的無規(guī)、交替和嵌段共聚物，如こ烯/丙烯共聚物、丁烯/丙烯共聚物、こ烯こ酸こ烯酯共聚物和こ烯こ烯醇共聚物。適合的聚酰胺包括尼龍
6、尼龍6/6、尼龍4/6、尼龍11、尼龍12、尼龍6/10、尼龍6/12、尼龍12/12、己內(nèi)酰胺與氧化烯ニ胺的共聚物等，以及它們的共混物和共聚物。適合的聚酯包括聚(對苯ニ甲酸こニ醇酷)、聚(對苯ニ甲酸丁ニ醇酷)、聚(四亞甲基對苯ニ甲酸酷)、聚(對苯ニ甲酸環(huán)己-1，4-ニ亞甲酷)和它們的間苯ニ甲酸酯共聚物，及它們的共混物。適合的丙烯酸類聚合物包括こ烯甲基丙烯酸甲酯聚合物、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯聚合物等。在一些實(shí)施方案中，粘合層可以包含環(huán)狀こ烯基共聚物。在其它實(shí)施方案中，熱收縮性粘合層可以包含苯こ烯發(fā)泡膜，特征在于具有至少ー層含有樹脂組合物的發(fā)泡層，所述樹脂組合物包含20至100質(zhì)量份的下述(a)和O至80質(zhì)量份的下述(b)，并且具有30至200Pm的厚度和O. 3至O. 9的比重(a)嵌段共聚物，其中こ烯基芳烴與共軛ニ烯烴的比率為50/50至90/10，(b)至少ー種こ烯基芳烴聚合物，選自下述⑴至(V)(i)こ烯基芳烴與共軛ニ烯烴的嵌段共聚物，(ii)こ烯基芳烴聚合物，(iii)こ烯基芳烴與(甲基)丙烯酸的共聚物，(iv)こ烯基芳烴與(甲基)丙烯酸酯的共聚物，以及(v)橡膠改性的苯こ烯聚合物。除了熱收縮性樹脂之外，粘合層也可以包含將要粘合第一聚合物層至第二聚合物層的粘合劑。這些粘合劑包括但是不限干水凝膠、聚碳酸酷、聚丙烯酸酷、聚甲基丙烯酸甲 酷、聚氨酷、聚烯烴、聚酰胺、聚四氟こ烯、聚醚酰亞胺、聚氯こ烯、聚酷、聚亞苯基、硫化物、こ烯-こ酸こ烯酯共聚物、任何兩種以上的這些聚合物的共混物、或它們的共聚物。在ー些實(shí)施方案中，粘合層包括一種或多種聚丙烯酰胺和水凝膠。可以以這樣的方式設(shè)計含有熱收縮性樹脂的粘合層在通常條件下，它將聚合物層牢固地保持在一起。然而，當(dāng)被暴露于合適的刺激如熱或輻射源時，樹脂收縮且拉離，因此粘合層收縮且拉離，從而導(dǎo)致聚合物層的分離。使粘合劑中的樹脂收縮所需的刺激可以通過本領(lǐng)域已知的適合方法提供。在ー些實(shí)施方案中，生熱粒子可以用于此目的。因此，在一些實(shí)施方案中，粘合層和/或熱收縮性樹脂可以含有被設(shè)計用來產(chǎn)生熱的粒子(生熱粒子)。這些生熱粒子是由適合的生熱材料制成的。這些材料能夠?qū)⑷魏纹渌问降哪芰?，如化學(xué)和電和機(jī)械和磁能轉(zhuǎn)化為熱(heat)能或熱(thermal)能。這些材料也能夠?qū)崮軓末`個生熱粒子傳播或傳送至另ー個。因此，在一個實(shí)施方案中，生熱材料響應(yīng)不同的刺激如磁場、激光、電磁輻射、熱、太陽能、電、光等而產(chǎn)生并傳播熱。根據(jù)ー個實(shí)施方案，生熱粒子響應(yīng)對電磁福射的暴露而產(chǎn)生熱。納米殼可以被設(shè)計用來通過暴露于合適波長的電磁輻射而產(chǎn)生熱。在一些實(shí)施方案中，電磁輻射包括波長處于光譜的近、中或遠(yuǎn)紅外區(qū)的輻射。在一些實(shí)施方案中，電磁輻射包括波長為O. 75 μ m至1000 μ m的輻射。在其它實(shí)施方案中，電磁輻射包括波長為
O.75 μ m至2. 5 μ m的近紅外輻射。在另ー個實(shí)施方案中，電磁輻射包括波長為2. 5 μ m至
10μ m的中紅外輻射。還在另一個實(shí)施方案中，電磁輻射包括波長為10 μ m至1000 μ m的遠(yuǎn)紅外輻射。在一些實(shí)施方案中，電磁輻射包括波長為15 μ m至1000 μ m的輻射。根據(jù)ー些實(shí)施方案，生熱粒子在約400nm至20 μ m的范圍內(nèi)具有波長吸光度最大值。生熱粒子可以由能夠響應(yīng)刺激而產(chǎn)生熱的材料組成。如上文解釋過的，這些材料能夠?qū)⑵渌问降哪芰哭D(zhuǎn)化為熱(heat)能或熱(thermal)能,或甚至傳輸或傳導(dǎo)熱能。這些材料包括但是不限于導(dǎo)熱材料，或可以被熱傳導(dǎo)材料被覆的不導(dǎo)電材料。例如，材料可以是基于碳的生熱材料、基于碳化硅的生熱材料或基于金屬的生熱材料。在一些實(shí)施方案中，生熱粒子包括納米殼。納米殼典型地被定義為一種由被薄金屬殼覆蓋的介電核組成的球形納米粒子。在一些實(shí)施方案中，納米殼包括被導(dǎo)電材料層被覆的不導(dǎo)電內(nèi)核。在特定實(shí)施方案中，導(dǎo)電材料是金屬，例如但是不限于，銀、金、鎳、銅、鐵、鉬、鈀、這些金屬的合金、或任何兩種以上這些金屬的混合物。這些金屬納米殼是ー類可與電磁輻射調(diào)諧共振的納米売。納米殼具有高度可調(diào)諧的等離子共振，因此特殊頻率的光導(dǎo)致導(dǎo)電金屬電子在納米殼表面的集體振動，因此大大集中了光的強(qiáng)度。僅僅通過控制納米粒子的核和殼層的相對厚度，便可以容易地將納米殼的等離子共振調(diào)諧至從近紫外至中遠(yuǎn)紅外的寬范圍的特定頻率。在一些實(shí)施方案中，核層可以是不導(dǎo)電的或介電的。適合的介電核材料包括但是不限于ニ氧化硅、硫化金、ニ氧化鈦、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯こ烯和大分子如樹狀聚合物。不導(dǎo)電層的材料影響粒子的性能，所以核材料的介電常數(shù)影響粒子的吸光度特性。核可以是介電材料的混合或?qū)訝畹慕M合。因此，在一些實(shí)施方案中，不導(dǎo)電核包括ニ氧化硅、ニ氧化鈦、聚甲基丙烯酸甲酷、聚苯こ烯、硫化金、硒化鎘、硫化鎘、神化鎵或樹狀聚合物。殼層可以均勻地被覆核的外表面，或者它可以用原子簇或分子簇部分地被覆核。在一些實(shí)施方案中，生熱粒子可以包括硫化金核和金売。在其它實(shí)施方案中，核可以由ニ氧化硅組成且殼可以由金組成。在還其他的實(shí)施方案中，生熱粒子可 以包括包埋在聚合物基體中的光調(diào)諧的納米売。術(shù)語“光調(diào)諧的納米売”表示已經(jīng)以這樣ー種方式制造了納米殼它具有預(yù)定的或規(guī)定的殼厚度、規(guī)定的核厚度和核半徑殼厚度比率，并粒子顯著地或優(yōu)選基本上最大地吸收或散射光所處的波長是想要的、預(yù)選的值。因此，可以設(shè)計這些光調(diào)諧的納米殼，使得它們散射或吸收來自光譜的特定區(qū)域的光。在一些這樣的實(shí)施方案中，納米殼可以包埋在N異丙基丙烯酰胺和丙烯酰胺水凝膠的表面中。在一些實(shí)施方案中，納米殼和聚合物可以一起形成微粒、納米粒子或泡狀體。在一些實(shí)施方案中，各種介電材料如陶瓷、云母和塑料可以用作核。在一些實(shí)施方案中，在目前實(shí)例中使用的生熱粒子是雙層的，具有不導(dǎo)電核和導(dǎo)電外層或殼。在一些實(shí)施方案中，可以通過交替不導(dǎo)電和導(dǎo)電層而形成光調(diào)諧的多壁的(walled)或多層(layer)的納米殼粒子。雖然適宜提至少ー個殼層容易地導(dǎo)電，但是在一些情況中，可能僅需要的是ー個殼層比相鄰的核層具有更低的介電常數(shù)。這是因?yàn)?，如果所述相鄰的殼層的介電常?shù)大于核層，那么(than)吸光度最大值將會藍(lán)移(向藍(lán)移動)，導(dǎo)致吸收位置移向較低波長的區(qū)域，因此影響納米殼的熱傳導(dǎo)性質(zhì)。核可以具有球形、立方形、圓柱形或其它形狀。不管核的幾何形狀，優(yōu)選的是粒子為在尺寸和形狀上是基本上均勻的，并且優(yōu)選球形。在其中組合物可以含有多個金屬納米殼的特定實(shí)施方案中，這些組合物可以包括具有范圍直至數(shù)個微米的基本上均勻直徑的粒子，取決于粒子所想要的吸光度性質(zhì)。越大直徑的粒子將比越小直徑的粒子在越寬的波長范圍內(nèi)吸收。生熱粒子的直徑可以取決于粘合層的厚度，或反之亦然。在一些實(shí)施方案中，粒子可以具有均勻的半徑，所述的半徑可以在I納米至數(shù)個微米的范圍內(nèi)，取決于實(shí)施方案所想要的吸光度最大值。在一些實(shí)施方案中，直徑可以是粘合層厚度的1/10。在一個示例性的實(shí)施方案中，粒子核的直徑可以是Inm直到5 μ m，殼厚度可以是l_100nm，且在近紅外范圍內(nèi)，粒子可以具有300nm至20pm的吸光度最大值波長。生熱粒子可以被構(gòu)造為核半徑比殼厚度的比率在2-1000的范圍內(nèi)。此大的比率范圍，與對于核尺寸的控制結(jié)合，導(dǎo)致具有跨越光譜的大部分可見光和紅外區(qū)域的大的、對頻率靈敏的吸光度的粒子。因此，在ー些實(shí)施方案中，可以設(shè)置具有一定范圍的核半徑比殼厚度比率的生熱粒子。
層壓組合物可以找到如上所述的若干應(yīng)用，并可以用于多種用途中。在再循環(huán)之前，如果需要將層壓組合物暴露于熱，例如，在制造和模制過程中，則在向熱收縮性樹脂中加入生熱粒子之前，粘合層應(yīng)當(dāng)被高絕熱材料被覆。因此，在一個實(shí)施方案中，粘合層可以還包括含有絕熱材料的外涂層，以最小化或避免粘合層在再循環(huán)之前暴露于熱時的熱收縮。絕熱層可以是任何適合的具有絕熱功能的層。這些絕熱層的實(shí)例包括例如含有空心粒子的不可發(fā)泡層。空心粒子可以是任何適合的空心粒子，例如包括丙烯酸類聚合物和偏ニ氯こ烯聚合物中的任何ー種的那些。另ー方面，提供了再循環(huán)層壓組合物的方法。通常，所述方法包括通過將層壓組合物暴露于刺激以使樹脂中的生熱粒子活化，而在熱收縮性樹脂中產(chǎn)生熱。例如，刺激可以包括但是不限于磁場、激光、電磁福射、熱、太陽能、電、光等。在一些實(shí)施方案中，方法包括將層壓組合物暴露于電磁輻射；和將第一聚合物層與第二聚合物層分離。為了促進(jìn)層壓組合物的分離，可以更加方便的是處理層壓組合物的碎片。因此，在一些實(shí)施方案中，在將層壓組合物暴露于刺激之前，將層壓組合物切割、壓碎或撕碎成小碎片。 在電磁輻射是施加至熱收縮性粘合劑樹脂的刺激的情況下，可以將層壓組合物暴露于具有適當(dāng)波長的電磁輻射。在一些實(shí)施方案中，電磁輻射包括波長處于光譜的近、中或遠(yuǎn)紅外區(qū)域的輻射。在一些實(shí)施方案中，電磁輻射包括波長為O. 75 μ m至1000 μ m的輻射。在其它實(shí)施方案中，電磁輻射包括波長為O. 75 μ m至2. 5 μ m的近紅外輻射。在另ー個實(shí)施方案中，電磁福射包括波長為2. 5μηι至ΙΟμπι的中紅外福射。在還另ー個實(shí)施方案中，電磁輻射包括波長為10 μ m至1000 μ m的遠(yuǎn)紅外輻射。在一些實(shí)施方案中，電磁輻射包括波長為15μπι至IOOOym的輻射。在一些實(shí)施方案中，將層壓組合物壓碎并早于暴露于遠(yuǎn)紅外輻射。不愿受理論束縛，據(jù)信在樹脂中的高生熱粒子產(chǎn)生熱并且粘合層收縮，從而導(dǎo)致粘合層移位并且對于緊鄰粘合層的聚合物而言從粘合層脫離。這導(dǎo)致了層壓組合物的層離。因此，在一些實(shí)施方案中，將層壓組合物暴露于電磁輻射的步驟也包括誘導(dǎo)生熱粒子將熱收縮性樹脂加熱并使其收縮。可以通過僅在想要將層分離的特定位置加熱粘合劑樹脂，而選擇性地將層壓材料分離。在一些實(shí)施方案中，所述方法包括在暴露期間攪拌層壓組合物。攪拌可以導(dǎo)致具有區(qū)別性質(zhì)的各種聚合物層和不同類型的樹脂中的ー些或全部通過相互接觸由于被稱為“摩擦生電(turboelectric)效應(yīng)”的效應(yīng)而被充帶電。因此，攪拌可以導(dǎo)致第一聚合物、第ニ聚合物、或第一聚合物與第二聚合物兩者都成為帶電的。此摩擦生電效應(yīng)可以有效地用于層壓組合物中各層的分離。不受理論束縛，聚合物材料的表面是易于帶電的，并且如果電荷不放電，當(dāng)聚合物材料的表面反復(fù)彼此接觸時，靜電可以累積在聚合物上，不論它們是導(dǎo)體還是絕緣體。也據(jù)信，在施加生熱刺激之后，攪拌具有不同性質(zhì)的不同類型的樹脂導(dǎo)致表面溫度的差異，又導(dǎo)致不同的帶電狀態(tài)。一旦帶電，可以隨后使用適合的靜電分離方法分離不同的聚合物層。因此，在ー些實(shí)施方案中，所述分離包括采用靜電分離裝置。ー種這樣的靜電分離裝置描述于通過引用結(jié)合在此的美國專利號6，903，294和6，522，149中。這些靜電分離器也是可商購的，例如，得自 Mitsubishi electrics 的 Hyper Cycle Systems (HCS)、得自 Tyrone environmentalgroup或得自Bunting Magnetics Co.的靜電分離器。在一個實(shí)施方案中，所述分離包括將已層離的層壓組合物的帶電部件暴露于靜電裝置。靜電裝置可以包括相反極性的靜電場，從而各種帶電聚合物向著分別相反帶電的場移動，以使它們分離。隨后可以收集和再利用被分離的碎片。所述方法可以用于促進(jìn)層壓組合物的層離，以及分離單獨(dú)的部件，由此促進(jìn)層壓組合物的聚合物層的再循環(huán)。圖2是根據(jù)一個實(shí)施方案，層壓組合物再循環(huán)的圖示。如在圖示中所示，作為ー個實(shí)例，遠(yuǎn)紅外輻射撞擊在含有熱收縮性樹脂和生熱粒子的層壓組合物上。當(dāng)產(chǎn)生熱時，聚合物層移位并且分離，導(dǎo)致層壓組合物的層離。在引入遠(yuǎn)紅外輻射之前，將層壓組合物縮小為更適合于這樣的生熱處理的碎片。在層離之后，可以隨后使粒子帶電和對其分選，以分離各種組合物的聚合物層。另ー方面，提供了用于制備層壓組合物的方法。在一些實(shí)施方案中，所述方法包括向第一聚合物層的第二表面涂覆粘合劑；和將第二聚合物層的第一表面粘合至粘合剤。在 這些層壓組合物中的粘合劑包括熱收縮性樹脂。粘合劑和/或樹脂包括生熱粒子。這些方法也包括在將第一聚合物層、第二聚合物層和粘合層于粘合在一起之后壓制它們，以確保層的完全粘合。在其它實(shí)施方案中，所述方法可以包括粘合多個聚合物層。在這些實(shí)施方案中，如上所述使用含有熱收縮性樹脂的粘合劑使各層相互結(jié)合。本文示例性地描述的實(shí)施方案可以在缺少任何未在本文中具體公開的ー個或多個要素、一個或多個限制的情況下適當(dāng)?shù)貙?shí)踐。因此，例如，術(shù)語“包含” “包括” “含有”等應(yīng)當(dāng)被廣泛并且沒有限制地閱讀。此外，本文使用的術(shù)語和表達(dá)已經(jīng)用作描述并且沒有限制的術(shù)語，并且沒有意圖在這樣的術(shù)語和表達(dá)的使用中除去任何所示和所述特征以及它們的部分的等價物，而是應(yīng)認(rèn)識到，各種修改在被要求權(quán)利的技術(shù)的范圍內(nèi)是可能的。此外，
短語“基本上由......組成”將被理解為包括那些具體提到的要素和那些不會從本質(zhì)上影
響被要求權(quán)利的技術(shù)的基本和新穎特征的附加要素。短語“由......組成”排除任何未指
定的要素。所有在本說明書中引用的出版物、專利申請、發(fā)布的專利和其它文獻(xiàn)均通過引用結(jié)合在此，如同各単獨(dú)的出版物、專利申請、發(fā)布的專利和其它文獻(xiàn)具體地且獨(dú)立地以其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。在通過引用結(jié)合在此的文本中所含的定義被排除至它們抵觸本公開中的定義的程度。通過參考下列實(shí)施例，將更容易地理解由此一般描述的本技術(shù)，所述實(shí)施例以示例的方式提供并且不意在以任何方式進(jìn)行限制。
實(shí)施例通過下列實(shí)施例，進(jìn)ー步說明本技術(shù)，所述實(shí)施例不應(yīng)被解釋為以任何方式進(jìn)行限制。實(shí)施例I :可再循環(huán)的移動電話外殼?？稍傺h(huán)的移動電話外殼可以包括底層(即第一聚合物層)，是丙烯腈-丁ニ烯-苯こ烯(ABS);貼面聚合物(即第二聚合物層)，是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA);和在第一和第二聚合物層之間的底漆/粘合層，是丙烯?；被姿幛晨?。作為底層的ABS是通過注射模塑成型的且厚度為大約O. 8mm。丙烯?；被姿幛初タ梢杂米鞯灼?粘合剤，以50 μ m至100 μ m的厚度被覆在底層上，且丙烯?；被姿幛初⒑猩鸁崃Ｗ印Ｗ鳛轫斖繉拥腜MMA被噴涂在底漆/粘合劑上。隨后通過紫外光活化將所述組合物硬化，使得形成厚度為100 μ m至200 μ m的頂涂層。這樣，此結(jié)構(gòu)在粘合層采用熱而收縮時，通過粘合層的層離使頂層從底層分開，而將使外殼能夠再循環(huán)。實(shí)施例2 :可再循環(huán)的計算機(jī)機(jī)架。計算機(jī)機(jī)架可以包括復(fù)合的主機(jī)架和副機(jī)架。副機(jī)架是金屬，提供了對于用模制聚合物制成的模制主機(jī)架的支持。可以使用的聚合物的實(shí)例包括聚對苯ニ甲酸丁ニ醇酯(PBT)、聚苯こ烯(PS)、ABS、聚丙烯(PP)和聚碳酸酷。用于副機(jī)架的金屬可以由鋼、不銹鋼、鎂、鋁、鈦、鋅和類似的結(jié)構(gòu)上剛性的金屬制成。在主機(jī)架圍繞副機(jī)架模制或圍繞其安置的情況下，可以使用熱收縮性粘合劑接合兩個機(jī)架。例如，可以使用含有生熱粒子的丙烯?；被姿幛初プ鳛闊崾湛s性粘合劑并且可以以50 μ m至IOOym的厚度將其被覆在副機(jī)架上。當(dāng)隨后對機(jī)架再循環(huán)時，將其用來自Nd = YAG激光器(1064nm，300mJ)的紅外輻射照射充足的時間段(即，約5分鐘)以使粘合劑收縮并且使 聚合物主機(jī)架與金屬副機(jī)架分離。聚合物和金屬組件隨后可以被分開地再循環(huán)。等價物盡管已經(jīng)說明和描述了特定的實(shí)施方案，但是應(yīng)當(dāng)理解根據(jù)本領(lǐng)域的普通技能，可以在此進(jìn)行改變和修改，而不偏離如在下述權(quán)利要求中所定義的在其更廣闊的方面的本技術(shù)。本公開不根據(jù)在本申請中描述的特殊的實(shí)施方案而被限制。在不偏離其精神和范圍的情況下，可以作許多進(jìn)行本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的修改和變化。除了本文列舉的那些之外，在本公開的范圍內(nèi)功能上等價的方法和組合物也將從前文的描述中對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。這樣的修改和變化意在落入所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。本公開將僅僅被所述的權(quán)利要求的術(shù)語以及這些權(quán)利要求給予權(quán)利的等價物的全部范圍所限制。應(yīng)當(dāng)理解，本公開不受限于當(dāng)然可以變化的特殊方法、試劑、化合物組合物或生物體系。還應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的術(shù)語僅用于描述特殊的實(shí)施方案的目的，不意在是限制性的。此外,在本公開的特征和方面根據(jù)馬庫什群組(Markush groups)描述時,本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，本公開由此也根據(jù)該馬庫什群組的任何単獨(dú)成員或成員的子集描述。如將被本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，為了任何和所有的目的，特別是根據(jù)提供撰寫的描述，本文公開的所有范圍也包含任何和所有可能的其子范圍和子范圍的組合。任何列舉的范圍可以容易地被認(rèn)為被充分描述和能夠使相同的范圍被分成至少相等的二等分、三等分、四等分、五等分、十等分等。作為ー個非限定性的實(shí)例，本文所討論的各個范圍可以容易地分成下三分之一、中三分之一和上三分之一等。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，所有語言如“高達(dá)”、“至少”、“大干”、“少子”等包括提到的數(shù)字并且指的是如上述討論的可以被隨后分成子范圍的范圍。最后，如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，范圍包括各獨(dú)立成員。其它實(shí)施方案在下述權(quán)利要求中陳述。
權(quán)利要求
1.ー種粘合劑，所述粘合劑包含被設(shè)計為用來響應(yīng)熱而收縮的樹脂和ー種或多種被設(shè)計為用來產(chǎn)生熱的粒子。
2.權(quán)利要求I所述的粘合劑，其中，所述被設(shè)計為用來產(chǎn)生熱的粒子包括納米売。
3.權(quán)利要求2所述的粘合劑，其中，所述納米殼包括被導(dǎo)電材料層被覆的不導(dǎo)電內(nèi)核。
4.權(quán)利要求3所述的粘合劑，其中，所述導(dǎo)電材料包括金屬，所述金屬是銀、金、鎳、銅、鐵、鉬、鈀、它們的合金、或它們中任何兩種以上的混合物。
5.權(quán)利要求3或4所述的粘合劑，其中，所述不導(dǎo)電核包括ニ氧化硅、ニ氧化鈦、聚甲基丙烯酸甲酷、聚苯こ烯、硫化金、硒化鎘、硫化鎘、神化鎵、或樹狀聚合物。
6.權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的粘合劑，其中，所述熱收縮性樹脂選自由下列各項(xiàng)組成的組聚酯樹脂、聚苯こ烯樹脂、聚烯烴、聚酰胺樹脂、丙烯酸類聚合物、聚氯こ烯、聚こ酸こ烯酯、和它們的共聚物和共混物。
7.權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的粘合劑，所述粘合劑進(jìn)一歩包括水凝膠、聚碳酸酷、聚丙烯酸酷、聚甲基丙烯酸甲酷、聚氨酷、聚烯烴、聚酰胺、聚四氟こ烯、聚醚酰亞胺、聚氯こ烯、聚酷、聚亞苯基、硫化物、こ烯-こ酸こ烯酯共聚物、它們中任何兩種以上的共混物、或它們的共聚物。
8.ー種層壓組合物，所述層壓組合物包含 具有第一表面和第二表面的第一聚合物層； 具有第一表面和第二表面的第二聚合物層；和 權(quán)利要求I所述的粘合層，所述粘合層將所述第一聚合物層的所述第二表面接合至所述第二聚合物層的所述第一表面。
9.權(quán)利要求8所述的層壓組合物，其中，所述ー種或多種粒子被設(shè)計為用來響應(yīng)對電磁輻射的暴露而產(chǎn)生熱。
10.權(quán)利要求9所述的層壓組合物，其中，所述電磁輻射包括波長處于電磁光譜的近、中或遠(yuǎn)紅外區(qū)域的輻射。
11.權(quán)利要求8-10中任一項(xiàng)所述的層壓組合物，其中，所述被設(shè)計為用來產(chǎn)生熱的粒子包括納米売。
12.權(quán)利要求11所述的層壓組合物，其中，所述納米殼包括被導(dǎo)電材料層被覆的不導(dǎo)電內(nèi)核。
13.權(quán)利要求12所述的層壓組合物，其中，所述導(dǎo)電材料包括金屬，所述金屬是銀、金、鎳、銅、鐵、鉬、鈀、它們的合金、或它們中任何兩種以上的混合物。
14.權(quán)利要求12或13所述的層壓組合物，其中，所述不導(dǎo)電內(nèi)核包括ニ氧化硅、ニ氧化鈦、聚甲基丙烯酸甲酷、聚苯こ烯、硫化金、硒化鎘、硫化鎘、神化鎵、或樹狀聚合物。
15.權(quán)利要求8-14中任一項(xiàng)所述的層壓組合物，其中，所述第一聚合物層和所述第二聚合物層不是相同的聚合物、聚合物共混物、或共聚物。
16.權(quán)利要求15所述的層壓組合物，其中，所述第一聚合物層包括聚烯烴、聚酯、聚氨酷、聚碳酸酷、聚亞苯基、聚丙烯酸酷、它們中任何兩種以上的共混物、或它們的共聚物；并且所述第二聚合物層包括聚烯烴、聚酯、聚氨酷、聚碳酸酷、聚亞苯基、聚丙烯酸酷、它們中任何兩種以上的共混物、或它們的共聚物。
17.權(quán)利要求8-16中任一項(xiàng)所述的層壓組合物，其中，所述第一聚合物層包括聚氯こ烯；且所述第二聚合物層包括不同于聚氯こ烯的聚合物。
18.權(quán)利要求8-17中任一項(xiàng)所述的層壓組合物，其中，所述第一聚合物層包括聚氯こ烯；且所述第二聚合物層包括聚こ烯、聚苯こ烯、聚對苯ニ甲酸こニ醇酯、聚碳酸酷、聚丙烯酸酷、它們中任何兩種以上的共混物、或它們的共聚物。
19.權(quán)利要求8-17中任一項(xiàng)所述的層壓組合物，其中，所述粘合層包括水凝膠、聚碳酸酷、聚丙烯酸酷、聚甲基丙烯酸甲酷、聚氨酷、聚烯烴、聚酰胺、聚四氟こ烯、聚醚酰亞胺、聚氯こ烯、聚酷、聚亞苯基、硫化物、こ烯-こ酸こ烯酯共聚物、它們?nèi)魏蝺煞N以上的共混物、或它們的共聚物。
20.ー種方法，所述方法包括 將層壓組合物暴露于電磁輻射，所述層壓組合物包含 具有第一表面和第二表面的第一聚合物層； 具有第一表面和第二表面的第二聚合物層；和 粘合層，所述粘合層將所述第一聚合物層的所述第二表面接合至所述第二聚合物層的所述第一表面，所述粘合層包含含有生熱粒子的熱收縮性樹脂；以及將所述第一聚合物層與所述第二聚合物層分離。
21.權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述電磁輻射包括波長從15μπι至1000μ m的輻射。
22.權(quán)利要求20或21所述的方法，所述方法進(jìn)ー步包括在將所述層壓組合物暴露于所述電磁輻射之前，將所述層壓組合物切割、壓碎或撕碎。
23.權(quán)利要求20-22中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法進(jìn)ー步包括在將所述層壓組合物暴露于所述電磁輻射的期間，攪拌所述層壓組合物。
24.權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述攪拌所述層壓組合物被設(shè)計為用來使所述第ー聚合物、所述第二聚合物或所述第一聚合物和所述第二聚合物兩者都成為帶電的。
25.權(quán)利要求20-23中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述分離包括使用靜電分離裝置。
26.權(quán)利要求20-25中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述將所述層壓組合物暴露于電磁輻射包括誘導(dǎo)所述生熱粒子將所述熱收縮性樹脂加熱并使其收縮。
27.—種制備層壓組合物的方法，所述方法包括 將權(quán)利要求I所述的粘合劑涂覆到第一聚合物層的第一表面；和 將第二聚合物層的第二表面粘合至所述粘合剤。
全文摘要
一種層壓組合物包括具有第一表面和第二表面的第一聚合物層；具有第一表面和第二表面的第二聚合物層；和將所述第一聚合物層的所述第二表面接合至所述第二聚合物層的所述第一表面的粘合劑，其中所述粘合層包含含有生熱粒子的熱收縮性樹脂。
文檔編號C09J11/04GK102822305SQ201080065809
公開日2012年12月12日 申請日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
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