具有低再活化温度和高耐热性的聚烯烃热熔粘合剂及其用于真空深拉层合的用途制造技术

技术编号:17743350 阅读:42 留言:0更新日期:2018-04-18 17:27
本发明专利技术涉及一种热熔粘合剂组合物,包含a)至少一种在25℃为固体的无规聚‑α‑烯烃(APAO);b)至少一种具有至少80℃的软化点的烃树脂,所述软化点根据DIN EN 1238按照环球法测定;以及c)至少一种具有不高于150℃的软化点的马来酸酐接枝的蜡,所述软化点根据DIN EN 1238按照环球法测定,所述蜡为马来酸酐接枝的聚丙烯蜡或马来酸酐接枝的聚乙烯蜡,其中所述至少一种马来酸酐接枝的蜡在所述热熔粘合剂组合物中的比例为至少3重量%。本发明专利技术的热熔粘合剂组合物的特征在于低再活化温度以及同时高耐热性以及对ABS和非极性聚烯烃材料的良好粘附性。它非常好地适合于通过真空深拉层合进行膜层合,尤其适合用于汽车制造中的应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有低再活化温度和高耐热性的聚烯烃热熔粘合剂及其用于真空深拉层合的用途
本专利技术涉及热熔粘合剂领域,并且尤其涉及无规聚-α-烯烃热熔粘合剂领域。
技术介绍
热熔粘合剂长久以来就已知并且尤其用作层合用粘合剂。热熔粘合剂也被称为热熔体。一种热熔粘合剂是基于聚烯烃。在此其尤其为基于无规聚-α-烯烃的热熔粘合剂(APAO-热熔体)。它们大多数情况下含有与其他聚合物和树脂混合的热塑性聚烯烃共聚物和三元共聚物。此类粘合剂在其施用之后立即通过冷却而构建高初始粘附强度并且通过逐渐完成的物理结合而获得其最终性能,尤其耐热性和对环境影响的耐受性。APAO热熔体通常具有良好的对聚丙烯和聚乙烯的粘附性。对于在真空深拉方法(Vakuum-Tiefziehverfahren)中膜层合而言,主要使用以不同形式的聚氨酯(PUR)粘合剂。PUR粘合剂还主要以经分散或经溶解的形式使用。在这种粘合剂体系中,由于PUR的高分子量,需要以接触方法来工作。也就是说,必须将粘合剂以分散或溶解在液体中的方式施加到载体部件上,以便能够构建对载体部件的良好粘合性。对待层合的箔片涂底漆。在实际的层合过程中,将箔片加热并且借助于真空压到载体部件上。然后位于载体上的粘合剂与箔片的底漆相接合。使用经溶解或经分散的粘合剂时的缺点是将粘合剂施加到载体部件上。载体部件一般是三维成形的。必须通过喷涂将粘合剂施加到这种经成形的载体上。这个过程是相对复杂的。特别关键的是发生的“过喷(Overspray)”。为了克服这一缺点,最近越来越多尝试使用以反应性热熔体形式的PUR粘合剂用于膜层合。使用热熔体时,不要求对三维成形的载体部件进行喷涂。将粘合剂引入到箔片上就足够了。因为箔片是二维的,所以这样做简单得多。可以用各种不同的方法在没有“过喷”的情况下,也就是无损失地将粘合剂容易地作为薄膜施加到箔片上。能够作为热熔粘合剂使用的反应性聚氨酯组合物是已知的(PUR-RHM)。它们大多数情况由异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物组成,所述预聚物通过适合的多元醇与过量的二异氰酸酯的反应获得。此类粘合剂在其施用之后立即通过冷却而构建高初始粘附强度并且通过逐渐完成的“固化”(也就是说,异氰酸酯基团与空气水分的化学反应)而获得其最终性能,尤其耐热性和对环境影响的耐受性。反应性PUR-RHM在加工时具有比经溶解或经分散的PUR粘合剂明显更小的分子量。现在用于层合的PUR粘合剂,无论是经溶解的、经分散的或作为热熔体加工的,在使用烯烃类基材时都具有一个严重的缺点。其是需要预处理对应的基材,因为否则极性的PUR粘合剂不会粘附在非极性的烯烃类表面。出于这一原因,基于无定形的聚-α-烯烃(APAO)的粘合剂特别适合用于烯烃类基底的层合。尽管有这个巨大的优势,实际中几乎不在层合应用中使用此类粘合剂体系。其原因是,现在市场上存在的烯烃类粘合剂大多数情况下不适合于真空深拉层合或具有很大的缺点。基于硅烷接枝的聚-α-烯烃的热熔粘合剂是本领域技术人员例如从DE-A1-4000695已知的。这种粘合剂具有非常令人感兴趣的性能。所述粘合剂显示出非常好的对烯烃类基材的粘附性并且在交联之后具有高耐热性。反应性聚烯烃热熔体与所有迄今已知的粘合剂技术相比还相对年轻并且因此现今很少用于在汽车领域中的层合。基于化学基础,在没有载体液的情况下加工(也就是作为热熔体)以及借助于硅烷固化的化学后交联,这种技术看起来特别适合于烯烃类基材层合。现在已经在车辆领域中的一些应用中使用此类反应性APAO热熔体。然而,这种技术仍不适合真空压制层合,因为反应性粘合剂通过与空气水分的反应而具有相对短的(在几小时范围内的)再活化时间。然而为了真空层合需要长的再活化时间,因为大多数情况下将TPO箔片预涂覆并且在进一步加工之前临时储存数日或数周。反应性的聚烯烃热熔体,不仅由于其与空气水分的交联反应和与此伴随的过短的再活化时间,而且还由于不适于此类方法的过高的再活化温度,而不适合于真空深拉层合。烯烃类粘合剂可作为经溶解的体系获得,但一般在行业中仍存在如下的希望,即放弃含溶剂粘合剂的加工。此外,适合用于溶解非极性的烯烃类粘合剂的溶剂在应用中是特别关键的。相反,基于烯烃的热熔体应用特别广泛,还应用于汽车工业中。然而大多数情况下它们作为热塑性粘合剂不用于三维成形的载体部件的层合。在没有至少化学固化为弹性体的情况下,所述粘合剂在热量下在其内聚力方面不足以长期获得粘合。另外,具有高耐热性的APAO还由于高软化点而不适合于真空深拉,因为在活化时所引入的温度不够。然而APAO热熔体具有其特别适合于箔片预涂覆的优点。可以在分开的涂覆步骤中将所述粘合剂施加到箔片上,例如TPO箔片上。直到在层合过程中进一步加工之前,这种预涂覆的卷材自身可以临时储存数月。软的APAO热熔体原则上良好地适合于在真空压制层合方法中对TPO箔片层合,然而它们在层合之后立刻具有对模具过强的粘附性或过低的耐热性。APAO的粘合性对层合模具的表面过强,并且复合材料的耐热性对于汽车应用而言过低。这使得无法实际应用。更强性能的APAO热熔体需要太高的再活化温度。出于这一原因,此类热熔体在实际中不适合用于层合。除了对非极性基材的粘附性之外,对极性基材的粘附性也是有意义的。一般而言,APAO热熔体还粘合到由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)形成的基材上。在施加粘合剂时通过引入高温保证了粘合剂的良好的润湿。在施加胶条(Raupen)时,同时向系统中引入所需的较高的温度。与安装粘合不同,在将箔片(例如TPO箔片)层合到ABS上时仅用非常薄的粘合剂层厚度来操作。在粘合之前将施加在柔性基材(例如TPO箔片)上的粘合剂再活化,这导致粘合剂的软化和熔融。在将经活化的粘合剂在基材表面(例如ABS)上实际润湿时,仅仅达到50与70℃之间的温度。在这些条件下,用粘附性良好的熔体粘合剂产品层合本身不再可行,因为所引入的热量不足以将粘合剂充分熔融或软化。在理论上,非常软的APAO热熔体非常好地起作用,因为它们在低温下非常好地在基材表面上润湿。然而这种粘合剂具有的缺点是,它们可能具有过低的耐热性并且不能用于高要求的层合。在所谓的IMG层合中,在润湿基材表面时达到更低的温度,使得对熔体粘合剂的要求更高。WO2007/142749A1涉及一种用于将聚丙烯织物结合的热熔粘合剂,其中所述粘合剂包含无定形的聚-α-烯烃、无定形的丙烯-丁烯共聚物、接枝的聚乙烯和蜡。作为接枝的聚乙烯可以使用马来酸酐接枝的聚乙烯。EP1125980A1描述了一种用于制备不透水蒸气的纸的热熔粘合剂。在实施例中使用了无定形的聚-α-烯烃、烃树脂和马来酸酐改性的聚丙烯以进行制备。WO02/36704A1描述了一种用于将聚丙烯织物结合的粘合剂,其中所述粘合剂包含无定形的聚-α-烯烃、接枝的聚丙烯和增粘剂。在实施例中使用了马来酸酐接枝的聚丙烯。US2012/328805A1描述了一种熔体粘合剂及其用于制备包装的用途。为了制备所述粘合剂,在实施例中使用了例如无定形的聚-α-烯烃、聚乙烯蜡和马来酸酐接枝的聚丙烯。EP2730626A1描述了一种反应性熔体粘合剂及其用于在深拉方法中制备复合体的用途。在实施例中,使用了例如硅烷改性的无定形聚-α-烯烃、未改性的无定形聚-α-烯烃、具有1本文档来自技高网...

【技术保护点】
热熔粘合剂组合物,包含a)至少一种在25℃为固体的无规聚‑α‑烯烃(APAO);b)至少一种具有至少80℃的软化点的烃树脂,所述软化点根据DIN EN 1238按照环球法测定;以及c)至少一种具有不高于150℃的软化点的马来酸酐接枝的蜡,所述软化点根据DIN EN 1238按照环球法测定,所述蜡为马来酸酐接枝的聚丙烯蜡或马来酸酐接枝的聚乙烯蜡,其中所述至少一种马来酸酐接枝的蜡在所述热熔粘合剂组合物中的比例为至少3重量%。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.14 EP 15185088.01.热熔粘合剂组合物,包含a)至少一种在25℃为固体的无规聚-α-烯烃(APAO);b)至少一种具有至少80℃的软化点的烃树脂,所述软化点根据DINEN1238按照环球法测定;以及c)至少一种具有不高于150℃的软化点的马来酸酐接枝的蜡,所述软化点根据DINEN1238按照环球法测定,所述蜡为马来酸酐接枝的聚丙烯蜡或马来酸酐接枝的聚乙烯蜡,其中所述至少一种马来酸酐接枝的蜡在所述热熔粘合剂组合物中的比例为至少3重量%。2.根据权利要求1所述的热熔粘合剂组合物,其特征在于,所述无规聚-α-烯烃(APAO)具有在70℃至170℃范围内的软化点,所述软化点根据DINEN1238按照环球法测定。3.根据权利要求1或2所述的热熔粘合剂组合物,其特征在于,所述无规聚-α-烯烃(APAO)具有在80℃至150℃且尤其是90℃至140℃范围内的软化点,所述软化点根据DINEN1238按照环球法测定。4.根据以上权利要求中任一项所述的热熔粘合剂组合物,其特征在于,所述马来酸酐接枝的蜡具有在100℃至150℃、优选120℃至150℃范围内的软化点。5.根据以上权利要求中任一项所述的热熔粘合剂组合物,其特征在于,所述烃树脂是脂族C5-C9烃树脂。6.根据以上权利要求中任一项所述的热熔粘合剂组合物,其特征在于,所述热熔粘合剂组合物包含a)40至85重量%、优选60至80重量%的所述至少一种无规聚-α-烯烃(APAO);和/或b)5至30重量%、优选10至20重量%的所述至少一种烃树脂;和/或c)3至20重量%、优选5至15重量%的所述至少一种马来酸酐接枝的蜡。7.根据以上权利要求中任一项所述的热熔粘合剂组合物,其特征在于,所述热熔粘合剂组合物包含7至13重量%的所述至少一种马来酸酐接枝的蜡。8...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·扬克K·帕施科维斯基M·科德斯D·乌尔巴赫
申请(专利权)人:SIKA技术股份公司
类型:发明
国别省市:瑞士,CH

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