用于粘附至低表面能材料的方法和组合物技术

一种用于将低表面能聚合物粘合至基底材料的双组分粘合剂组合物，所述粘合剂包含：组分A，其包括每个分子具有至少两个环氧基团的环氧或者环氧与硫醇、酚或羧酸

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于粘附至低表面能材料的方法和组合物


[0001]本教导一般涉及将低表面能聚合物材料(例如，共聚物、三元聚合物等)粘合至基底。所述低表面能聚合物材料可以是乙烯
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乙酸乙烯酯或任何其它共聚物或三元聚合物材料，特别是基于烯烃化学的那些聚合物。所述基底也可以是聚合物材料，其可以是聚氨酯材料、天然或合成革或者天然或合成纤维。

技术介绍

[0002]有些挑战存在于将材料粘附至低表面能材料(例如，表面自由能为35达因/cm2以下的材料)。这些材料可以固有地具有低表面能，或者可以经过处理，使得它们具有低表面能。具体地，常用于包括鞋、滑雪靴、自行车鞍座、曲棍球垫、拳击手套和头盔、滑水靴、钓鱼竿和钓鱼线轮手柄、矫形器、冲浪板和浅水滑水板牵引垫及类似产品的多种多样商品的某些低表面能共聚物或三元聚合物材料(其可以是泡沫和/或乙烯
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基低表面能材料)给充分粘附带来了巨大挑战。这些用途的一部分需要将低表面能共聚物材料粘附至一种或多种具有显著的极性、表面能或形貌差异的附加材料。在许多情况下，将有机底漆层沉积到基底上以便在粘合剂材料沉积之前粘合在一起。底漆可以是有机溶剂
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基或水
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基溶液、分散体或悬浮液。有机底漆层有助于通过提供粘合剂能够更容易地粘附至其上的表面来改善所粘合的材料接合处的耐久性和可靠性，并提供可靠的粘合材料接合处。底漆层还能够有助于拓宽粘合剂的用途，允许其用于将多种基底粘合在一起。
[0003]在底漆沉积步骤之后，存在能够被要求来活化或干燥底漆层的附加工艺步骤。这些工艺步骤能够包括暴露于高温或电磁辐射(即紫外线
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或红外线
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引发的固化步骤)。与底漆层的处理、涂敷和干燥或活化有关的附加工艺步骤向制造装配过程中引入了复杂性和成本。如果底漆包含挥发性有机化合物(VOC)，还可能存在与底漆材料使用有关的工人安全问题和环境问题。
[0004]美国专利第5143999号描述了粘合剂组合物和注射组合物，所述粘合剂组合物包括用于密封的与二硫醇和胺组合的环氧化合物。然而，与附加的环氧化合物或二硫醇组合使用的用于粘附至低表面能材料的预反应成分的使用并未得到解决。
[0005]在一个具体实例中，低表面能共聚物广泛用于制鞋，并且必需将低表面能共聚物粘合至第二材料如合成革、聚氨酯或合成织物，为鞋制作工艺的一部分。为了制备结实的鞋总成，现有粘合剂技术的当前状态需要在如上所述于两个基底上的底漆沉积之后，将粘合剂涂敷至两个待粘合表面。粘合剂于两个待接合表面上的沉积造成了额外的工艺复杂性。因此希望提供这样的粘合剂，其能够仅涂敷至一个待接合表面，优选低表面能共聚物，并且将该低表面能共聚物粘合至多种材料，同时潜在地消除底漆层和其相关的制造步骤。

技术实现思路

[0006]本教导涉及一种用于粘附低表面能共聚物(本文中术语共聚物的任何使用也包含三元聚合物)和基底以将低表面能共聚物和基底粘合在一起的方法。该方法能够包括在粘
合剂的沉积之前利用自动化处理对低表面能共聚物的表面处理，自动化处理可以是但不限于，等离子体、热能、电晕或火焰处理；将第一成分与第二成分混合以形成完全配制的粘合剂材料，将混合后的粘合剂涂敷至低表面能共聚物的表面；及在与基底接触之前即刻热活化粘合剂以将低表面能共聚物粘附至基底。这样是可能的，即粘合剂可以在混合后马上安置到基底上，或者作为选择在涂敷至基底之前混合后的组合物分子量增加的同时等待后安置到基底上。
[0007]粘合剂组合物的第一成分和第二成分可以各自包含众多组分，所述组分能够部分地选自环氧中的一种或多种，二硫醇中的一种或多种，环氧与二硫醇之间的反应产物中的一种或多种，一种或多种反应催化剂，及任选地一种或多种胺。所述粘合方法优选地不含任何涉及底漆涂敷至低表面能共聚物的步骤。在粘合剂成分的涂敷之后，可以将低表面能共聚物粘附至基底。可以典型地希望组装时间最小化。可能需要通过混合所述两种成分形成的粘合剂组合物产生足够的粘合剂强度，以防止或者紧接在组装工艺之后或者在较长时间段内所粘合的组装层离。在从室温至高达大约176
°
F的温度下可以基本上防止层离。所述粘合工艺可以发生在将粘合剂组合物滴涂到低表面能共聚物上之后(在一些情况下，在沉积到低表面能共聚物上之后一小时以上)。有利地，在组装之前，粘合剂材料还可以在室温下快速产生摸上去干燥特性，其能够通过所滴涂的粘合剂的热调节而加速。
[0008]所述第一成分可以是环氧组合物。该环氧组合物能够部分地与二
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硫醇、胺或另一种功能材料或者每个分子主要包含两个反应性氢的另一种分子发生预反应。所述第二成分可以是含有或不含有反应性胺的硫醇
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基组合物。该硫醇组合物可以部分地与一种或多种二
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官能的环氧树脂预反应。所述第一成分和第二成分可以在室温下呈糊或液体或半
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液体形式。
[0009]低表面能共聚物表面可以在第一成分、第二成分或其一些组合的涂敷之前经过处理，其可以是但不限于热处理、等离子体处理或火焰处理。
[0010]在合适的滴涂条件下，第一成分、第二成分或所得到的粘合剂的粘度可以是至少约10000至400000Pa
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s。在使所述低表面能共聚物与基底接触之前，所述粘合剂可以滴涂到低表面能共聚物上。低表面能共聚物可以粘附至基底，而不直接将任何粘合剂滴涂到基底上。所述第一成分、第二成分和粘合剂可以基本上不含任何挥发性有机化合物(VOC)。所述第一成分和第二成分可以在彼此接触时反应，无论加热与否。所述粘合方法可以包括施加压力以将基底粘附至低表面能共聚物。所述粘合剂可以具有足够高的粘度，使得当涂敷至低表面能共聚物时，它在正常基底处理条件下基本上未由其原始滴涂位置铺展在基底上。所述方法可以不含将任何底漆涂敷至低表面能共聚物或基底。所述低表面能共聚物可以是鞋的鞋底夹层。所述基底可以是鞋的上部(例如，士多宝(strobel))。所述粘合剂可以不含游离的异氰酸酯。
具体实施方式
[0011]本教导通过本文中描述的改进的装置和方法满足上面需求中的一种或多种。本文中呈现的解释和图解旨在使本领域的技术人员了解教导、其原理和其实际应用。本领域的技术人员可以以其许多形式调整和应用所述教导，这些形式可以最恰当地适合于实际应用的要求。相应地，所阐明的本教导具体实施方案并不旨在是详尽的或教导的限制。因此，教
导的范围应当不是参照上面的说明书确定，而是应当代替地参照所附的权利要求书以及此权利要求书所被赋予的等价物的完全范围确定。所有文章及包括专利申请和专利公布的参考文献的公开，出于所有目的通过引用并入。会由下列权利要求书收集到的其它组合也是可能的，其也特此通过引用并入到本书面说明书中。
[0012]本文中的教导指向粘合剂的用途，所述粘合剂可以是能够粘附至典型地造成粘附挑战的某些物质的双组分的粘合剂。更具体地，在涂敷至低表面能共聚物和/或用于粘附至低表面能共聚物的基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种双组分粘合剂组合物，其包含：组分A，其包括下列中的一种或多种：i)每个分子具有至少两个环氧基团的环氧；和/或ii)环氧与硫醇、酚或羧酸
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官能物种的反应产物；组分B，其包含环氧与硫醇、酚或羧酸
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官能物种的反应产物，其中所述硫醇、胺、酚或羧酸
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官能物种最低限度包含两个官能的能够与所述环氧物种反应的SH、OH或COOH基团。2.权利要求1的粘合剂组合物，其包括过量的用于交联所述粘合剂的叔胺。3.权利要求1或权利要求2的粘合剂组合物，其包括挠性剂。4.权利要求3的粘合剂组合物，其中所述挠性剂是胺封端的液体聚丁二烯丙烯腈橡胶。5.前述权利要求中任一项的粘合剂组合物，其包括用于产生所述组分A和/或组分B的催化剂。6.前述权利要求中任一项的粘合剂组合物，其包括选自二氧化硅、粘土、碳酸钙、云母、其它硅酸盐或其组合的微粒改性材料。7.前述权利要求中任一项的粘合剂组合物，其包括气味掩蔽剂。8.权利要求7的粘合剂组合物，其中所述气味掩蔽剂还充当粘附促进剂。9.前述权利要求中任一项的粘合剂组合物，其中所述组分A的硫醇、酚或羧酸
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官能物种最低限度包括两个能够与环氧物种反应的活性氢基团。10.前述权利要求中任一项的粘合剂组合物，其中所述粘合剂实现充分的粘合，而未使用有机聚合物底漆层。11.前述权利要求中任一项的粘合剂组合物，其中所述粘合剂适宜沉积在待连接在一起的两个构件的仅一个表面上。12.前述权利要求中任一项的粘合剂组合物，其包括交联剂，该交联剂是官能化的多官能弹性体。13.前述权利要求中任一项的粘合剂组合物，其中所述组分A和组分B的成分经选择而形成具有相对高分子量的粘合剂。14.前述权利要求中任一项的粘合剂组合物，其中所述组分A和组分B的成分经选择而形成初始是热塑性材料且随着时间的流逝变成热固性材料的粘合剂。15.一种双组分粘合剂组合物，其包含：组分A，其包括下列中的一种或多种：i)每个分子具有至少两个环氧基团的环氧；和/或ii)二官能的环氧与二
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硫醇、二
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酚或二
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羧酸
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官能物种的反应产物；组分B，其包括下列中的一种或多种：i)每个分子具有至少两个硫醇基团的硫醇；和/或ii)环氧与硫醇、酚或羧酸
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官能物种的反应产物，其中所述硫醇、胺、酚或羧酸
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官能物种最低...

【专利技术属性】
技术研发人员：文森特，
申请(专利权)人：泽菲罗斯有限公司，
类型：发明
国别省市：