用作可再活化預(yù)涂層的反應(yīng)性聚烯烴熱熔粘合劑的制作方法
【專利說明】用作可再活化預(yù)涂層的反應(yīng)性聚烯烴熱熔粘合劑
【背景技術(shù)】
[0001] 為了與熱工件層合，在實踐中主要使用基于分散體或溶劑的聚氨酯粘合劑。所述 粘合劑體系具有高的分子量并且在層合之后提供高的初始強度，即使是在升高的脫模溫度 下。相比于經(jīng)分散的和溶解的聚氨酯粘合劑，反應(yīng)性聚氨酯熱熔粘合劑具有顯著更低的分 子量并且因此不提供初始強度，特別是在升高的溫度下。這一問題在下文中被稱為"初始耐 熱性"問題。
[0002] 然而，在用分散的或溶解的聚氨酯粘合劑層合非極性物質(zhì)（例如聚丙烯或聚乙 烯）時，在基于聚氨酯的粘合劑的情況下需要預(yù)處理基材，因為基于聚氨酯的粘合劑由于 其高極性僅不充分地粘附在非極性基材上。因此特別適合于所述應(yīng)用的是聚烯烴熱熔粘 合劑（也被稱為熱熔膠），因為聚烯烴熱熔粘合劑具有非常非極性的性質(zhì)，因此在其應(yīng)用中 (例如與聚烯烴薄膜）不需要預(yù)處理。
[0003] 可以有利地用于層合目的的反應(yīng)性熱熔粘合劑的一個特別種類基于聚烯烴，特別 是基于硅烷接枝的聚烯烴預(yù)聚物，其通過與其它聚合物和樹脂混合從而配制成熱熔粘合 劑。所述硅烷接枝的聚烯烴預(yù)聚物的制備例如描述在US 5, 994, 474或DE 40 00 695 Al 中。
[0004] 在基于硅烷接枝的聚_α -烯烴的熱熔粘合劑的情況下，粘合劑在施涂之后不僅 物理地（即通過冷卻）硬化，而且在存在水分的情況下也使化學(xué)反應(yīng)基團（例如聚合物中 存在的甲氧基硅烷基團）與水反應(yīng)形成硅醇，所述硅醇然后在縮合反應(yīng)中與其它硅醇基團 反應(yīng)形成位于各個聚合物分子之間的共價鍵。因此所述粘合劑獲得其最終性能，特別是其 高的耐熱性和耐環(huán)境影響性。
[0005] 為了以薄層形式粘合，在使用這種熱熔粘合劑的情況下在實踐中通常使用再活化 方法，即首先將粘合劑施加在基材側(cè)面上，粘合劑在基材側(cè)面上迅速硬化。然后通過重新供 熱使粘合劑再活化并且使粘合劑處于能夠充分潤濕第二基材的狀態(tài)。
[0006] 對于濕反應(yīng)性熱熔粘合劑的加工而言典型的是，必須同時在預(yù)涂布之后加工濕反 應(yīng)性熱熔粘合劑。只有在如下條件下才可以保證所述情況：粘合劑的交聯(lián)進行至一定程度 (即不完全），因為否則熱熔粘合劑不再能夠被活化。然而實踐中通常成問題的恰恰是遵守 所述預(yù)定的時間窗口。
[0007] 基于硅烷官能化的聚-α -烯烴的熱熔粘合劑組合物已經(jīng)描述在現(xiàn)有技術(shù)中。例 如EP 2 075 297 Al公開了熱熔粘合劑組合物，所述熱熔粘合劑組合物除了在25°C下為固 體的具有硅烷基團的熱塑性聚烯烴之外還包含脂肪酸酰胺。所述熱熔粘合劑組合物顯示出 在聚烯烴上的良好粘附并且因此適合作為用于加工聚烯烴薄膜的層合粘合劑。對于所述組 合物發(fā)現(xiàn)，盡管在聚烯烴上良好粘附，所述組合物可以從特氟隆非常容易地脫離，因此獲得 在其制備過程和施用過程中的優(yōu)點。
[0008] WO 2009/133093涉及熱熔粘合劑組合物，所述熱熔粘合劑組合物具有至少一種在 25°C下為固體的硅烷接枝的熱塑性聚- α -烯烴和至少一種熔點或軟化點在-10和40°C之 間的軟樹脂。相比于常規(guī)的硅烷官能化的聚-α -烯烴粘合劑，所述粘合劑的特征在于延長 的開放時間以及迅速建立強度。
[0009] WO 2011/023768描述了對應(yīng)于WO 2009/133093的熱熔粘合劑組合物，所述熱熔 粘合劑組合物額外包含極性改性的聚烯烴蠟，特別是以馬來酸酐接枝的聚丙烯的形式的聚 烯烴蠟。所述組合物被描述成有利于聚乙烯薄膜和聚丙烯薄膜的粘合。
[0010] WO 2011/109605 Al公開了一種粘合劑組合物，所述粘合劑組合物包含具有硅烷 基團的聚-烯烴聚合物、軟化點為至少120°C的熱塑性組分、催化劑和任選的軟化點為 至少80°C的增粘化合物。相反，WO 2006/131417 Al涉及基于無定形聚-α-烯烴和/或改 性的無定形聚-α -烯烴的熱熔粘合劑用于重新固定人工草皮制品的用途。W02006/102957 Α2公開了以用于層合塑料薄膜到金屬基材上的粘合劑形式的連接劑。WO 03/070851 Al描 述了以反應(yīng)性單組分顆粒形式的基于異氰酸酯官能或硅烷官能的粘合材料和涂布材料的 制備和用途。DElO 2008 041 281 Al描述了在非交聯(lián)狀態(tài)下具有高軟化點和可塑性變形性 的基于部分結(jié)晶的聚烯烴聚合物的改性聚烯烴，所述改性聚烯烴具有一定份額的全同立構(gòu) 的聚（丙烯）鏈成分，其中在一個或多個聚合物上接枝一個或多個硅烷，并且描述了聚烯烴 的制備及其在粘合劑中或作為粘合劑的用途。EP 0 827 994 A2公開了粘合劑，所述粘合劑 包含硅烷接枝的基本上無定形的聚-α -烯烴（所述聚-α -烯烴的特征在于至少一個烯屬 雙鍵和1至3個直接與硅結(jié)合的烷氧基）并且通過水交聯(lián)。
[0011] 最后，EP 2 336 261 Al描述了熱熔粘合劑組合物，所述熱熔粘合劑組合物除了在 25°C下為固體的硅烷接枝的熱塑性聚-α -烯烴之外還包含多異氰酸酯和異氰酸酯反應(yīng)性 娃燒的反應(yīng)廣物。異氛酸醋反應(yīng)性娃燒在此應(yīng)當(dāng)精確地具有選自輕基、疏基或氣基的異氛 酸酯反應(yīng)性基團。EP 2 336 261 Al中提及的熱熔粘合劑被描述成良好地粘著至極性和非 極性基材并且在薄層形式下具有延長的開放時間。盡管如此，其仍然應(yīng)當(dāng)相對迅速地建立 足夠的早期強度并且即使在熱條件和濕條件下儲存時仍然長時間保持其良好粘附性。
[0012] 這些熱熔粘合劑通常能夠?qū)崿F(xiàn)高強度和高熱穩(wěn)定性，并且同樣具有極高的初始強 度。然而這些熱熔粘合劑的問題是其極短的開放時間，這不利于其作為無需在此期間的再 活化（即再熔化）的層合粘合劑的用途。
[0013] 這些聚烯烴熱熔粘合劑通常適合以薄層的形式粘合，然而問題是，其緊接著施涂 之后具有低的初始耐熱性。這使得所述粘合劑特別不適合用于層合三維成形的構(gòu)件和熱工 件。此外在使用所述粘合劑的情況下通常存在的問題在于，其僅具有短的再活化時間。再 活化時間意指粘合劑施涂和粘合之間的時間間隔。
[0014] 上述熱熔粘合劑還具有的缺點在于，其在固化的過程中劇烈交聯(lián)，使得其不再能 夠通過重新的熱處理而熔化。因此所描述的熱熔粘合劑不是傳統(tǒng)意義上的熱熔粘合劑，而 是反應(yīng)性熱熔粘合劑，其與基于聚氨酯的相應(yīng)的反應(yīng)性熱熔粘合劑相似只能施用一次，但 是之后不再能夠進一步加工。
[0015] 作為反應(yīng)性熱熔粘合劑的替代品，現(xiàn)有技術(shù)中通常使用以物理方式迅速硬化的熱 熔粘合劑。其首先被施涂在載體材料（例如薄膜或織物）上。通過使熱熔粘合劑迅速硬化， 預(yù)涂布的材料可以堆疊或卷繞。為了實際的粘合，然后需要通過供應(yīng)熱使粘合劑活化。
[0016] 在熱熔粘合劑液化或軟化之后可以接合待粘合元件。所得的復(fù)合體然后必須在工 具中伴隨施加壓力冷卻一定時間，使得粘合劑可以建立一定的強度。然后可以除去壓力并 且從加工工具中取出復(fù)合體。
[0017] 然而，常規(guī)熱熔粘合劑的缺點是其在熱條件下的低強度。這造成在實踐中必須冷 卻工具并且需要長的擠壓時間從而建立足夠的初始強度。相比于首先用熱活化，但是然后 必須再次冷卻粘合劑的層合，用熱的工具進行層合（即以薄層形式粘合大面積基材）在實 踐中更為有效。然而對于用熱工具進行層合而言，需要粘合劑即使在升高的溫度下也不過 粘，并且因此具有高強度。
[0018] 這兩個方案