反应性热熔粘合剂制造技术

本发明专利技术涉及一种自由流动的粒料形式的反应性热熔组合物。该组合物包含占组合物总重量３７－６０％的可交联树脂，其含有至少一种乙烯和乙烯基不饱和单体的共聚物，其中该可交联树脂包括乙烯－丙烯酸或乙烯－甲基丙烯酸共聚物，占组合物总重量１０～３０％的粘合促进剂，其为增塑剂和／或增粘剂，用于在温度为５０－１００℃时为组合物提供粘性，占组合物总重量０．５－３％的自由基交联的引发剂，其１小时半衰期的温度为１１０～１７０℃；占组合物总重量１０－４０％的填料和占组合物总重量０．１－４％的发泡剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及粘合剂组合物，特别是能够在被胶粘物之间形成初级粘结、使被胶粘物在初级粘结后可以操作、并随后通过反应性熟化(curing)过程后形成永久粘结的类型的粘合剂。这种粘合剂通常称为反应性热熔粘合剂(RHMA)。在汽车工业中就可以使用该RHMA，例如，用作所谓的“抗颤振(anti-flutter)”组合物，(即填充到车辆部件的增强结构和外层面板之间的空间中，以减轻振动)，以及作为“密封”粘合剂用于车体车间或喷漆车间(例如用于保护焊接点或边缘/缝隙以防止腐蚀和湿气、水、灰尘的进入)。其也可以用于其它场合，例如粘结两个金属或塑料基材和/或增大阻尼或刚性。本专利技术主要涉及用作“抗颤振”组合物的组合物。目前，这些功能一般通过具有糊状粘度的组合物来实现，其具有一定的根据应用来决定的粘度范围。现有的反应性组合物通常是基于橡胶、PVC，或丙烯酸树脂。在汽车工业的车体车间使用时，由于部件常被油脂润滑，这些组合物需要在施用后有足够的粘性/强度，以经受住面板脱油和预处理工序的考验(即所谓对水/碱/分散液的浸渍和喷雾的洗刷的耐受性)。这种对高粘度的需求限制了材料对施用喷嘴的泵送的速率。通常，通向喷嘴的管路的长度不能超过10到15米。由于单一的粘合剂可能应用到散布于汽车厂数百米范围内的几个位置上，所以，每个位置上都需要安装一个专门的分配系统(泵以及相应的室内空间、设备、贮藏罐及相应的供给设施)。此外，即使这种高粘度水平也经常不能保证车体在特殊条件下的耐清洗性能，并也不能赋予其足够的湿强度，而且，当部件为扁平状的时候，在车体修理的时候也不能阻止粘合剂脱离原来的位置。为避免上述情况的后期施用的熟化过程将会影响施用周期、空间要求和生产的部件质量。因此期望能提供一种没有操作粘性液态组合物时的困难、但具有良好的耐洗刷和挤压的性能的材料，例如一种粒料形式的热熔性粘合剂。非反应性热熔粘合剂(即“HMA”)能够施用于这类场合。HMA不包括反应性熟化的步骤，因此在施用后、当受热超过其熔点时，其会变形和失去粘性。HMA通常是基于EVA。US-A-3,980,735公开了一种含有乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、不饱和醇酸树脂和有机过氧化物的HMA，根据专利的描述，其能够配制成粒料和粉料。但是，该粘合剂组合物不是反应性的，因为过氧化物在配制粘合剂时已经与EVA共聚物基本充分反应了。从1980s开始出现了RHMA。由于RHMA能够熟化为热固性材料，它们消除或减轻了许多传统HMA所带来的问题，例如低耐热性、以及水或溶剂渗透性。最常见的RHMA是基于聚氨酯，并采用水进行熟化。另外也有其他基于非聚氨酯湿气熟化的聚合物、或基于通过反应性UV熟化的聚合物。WO-A-0172922公开了一种热塑性聚合物微粒批次，其在施用前立即进行均化。在均化后立即施用，因为当其均化后，反应就开始进行了，而该批次的施工操作适用期(pot life)非常有限。WO-A-02090454公开了一种颗粒状的粘合剂，其基于多元醇和异氰酸酯，在隔绝湿气的环境下混合。WO-A-01712922和WO-A-02090454都依赖于湿气作为熟化基质，其限制了施工操作适用期。GB-A-1299480公开了一种生产连接带的方法，使用了一种热熔性粘合剂，包含粘性树脂的固体颗粒、乙烯共聚物以及过氧化物。US-A-3945877公开了一种粘合剂组合物，含有焦油沥青、乙烯-丙烯酸，乙烯-醋酸乙酯以及交联剂(过氧化物)，用于表面粘结。已经介绍了采用自由基引发剂例如过氧化物进行熟化的RHMA。这种类型的包含乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)的RHMA现在已经用于汽车工业。它们以粘性液态组合物或糊状组合物的形式进行供给，使之可以泵送到分配枪以进行施用。这种类型的RHMA的例子是DOWAUTOMATIVE生产的BETAGUARDTM。这种组合物通常使用丙烯酸锌作为金属的粘合促进剂，而由于环境、健康和安全的考虑，这是不合需要的。自由基引发的RHMA通常能够提高尺寸稳定性和强度，并减少松弛的倾向性，而且，与其他类型的热熔性粘合剂相比，在温度超过施用温度时，其具有更好的粘性和耐腐蚀性能。然而，这种粘性液态组合物所带来的一个困难是用于配送和使用该液态组合物的设备对组合物的流变性能敏感，而流变性能则依赖于施用设备的温度。因此，必须根据不同组合物的不同流变性能调整施用设备。这使得对组合物配方进行改变很困难。另外，粘性的液态RHMA必须保存于小罐中，并在管路和软管中通过泵送进行加工。这会带来大量浪费，并提高了回收的成本。因此期望能提供一种RHMA材料，其没有操作粘性液态组合物时的困难，例如，提供一种粒料形式的RHMA。但实际上，RHMA组合物所得的粒料在最初施用时往往会略微有粘性和/或粘性不足，特别是在有油的情况下施用于金属片上的时候，例如通常在汽车装配线上时会遇到这种情况。我们现在已经发现通过使用乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物和/或乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸三元共聚物作为组合物的组分，能够制备一种反应性热熔组合物，其具有极好的粘性和熟化性能，并能配制成自由流动的粒或珠的形式。加入发泡剂能生产用于空间填充的组合物(即“抗颤振”组合物)。根据本专利技术的第一个方面，其提供一种自由流动的粒料形式的反应性热熔组合物，该组合物包括一种可交联的树脂，其含有至少一种乙烯和乙烯基不饱和的单体的共聚物，该树脂包括一种或多种乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、以及乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸的三元共聚物；一种自由基交联的引发剂，其1小时半衰期的温度为110～170℃；和一种发泡剂。该组合物适合用作抗颤振组合物。优选地，上述树脂占组合物总重量的37-60％，并且该组合物优选地还包含占组合物总重量10-30％的粘合促进剂，用于在温度为50-100℃时为组合物提供粘性，其中该粘合促进剂包含至少一种增塑剂和一种增粘剂。优选地，该组合物还包含占组合物总重量10-40％的填料。根据本专利技术的一个优选的方面，能够提供一种自由流动的粒料形式的反应性热熔组合物，该组合物包括a)占组合物总重量37-60％的可交联的树脂，其含有至少一种乙烯和乙烯基不饱和单体的共聚物；b)占组合物总重量10-30％的粘合促进剂，用于在温度为50-100℃时为组合物提供粘性，其中该粘合促进剂至少包含一种增塑剂和一种增粘剂；c)占组合物总重量0.5-3％的自由基交联的引发剂，其1小时半衰期的温度为110-170℃；和d)占组合物总重量10-40％的填料；其中组分a)含有一种或多种乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、以及乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸三元共聚物，以及e)占组合物总重量0.1-4％的发泡剂。已经发现，上述包含乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、和/或乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸三元共聚物的组合物，与钢，尤其是表面有油的钢具有良好的初级粘结性能，同时其可以配制成粒料形式，易于操作。采用传统的挤出装置可以很容易地将其熔融和施用。本专利技术的组合物可用作RHMA，特别是用作轿车装配线上的表面有油的钢零件的粘合剂，并且由于其为粒料的形式，与液状或糊状树脂相比，其具有更易于运输和贮藏的优点。该组合物包括可交联的树脂，该树脂包括至少一种乙烯和乙烯基不饱和的单体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自由流动的粒料形式的反应性热熔组合物，该组合物包括：一种可交联树脂，其含有至少一种乙烯和乙烯基不饱和单体的共聚物，该树脂包括一种或多种乙烯－丙烯酸共聚物、乙烯－甲基丙烯酸共聚物、以及乙烯－丙烯酸－甲基丙烯酸的三元共聚物； 一种自由基交联的引发剂，其１小时半衰期的温度为１１０～１７０℃；和一种发泡剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：FJT克拉贝博里，P贝洛，J莱昂，MM曼格努斯，
申请(专利权)人：陶氏环球技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]