專(zhuān)利名稱(chēng)：具有高剝離強(qiáng)度和內(nèi)聚破壞的低活化溫度的粘合劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新的樹(shù)脂和粘合劑組合物，尤其涉及可用作自承性(self-supporting)薄膜或可在基質(zhì)上被共擠或擠出涂布的低活化溫度的粘合劑組合物。
發(fā)明的
背景技術(shù)：
盡管已知酸改性或酸酐改性的聚合物可用作粘合劑，用于粘接金屬和聚烯烴二者，但仍需要粘合劑不僅對(duì)金屬和聚烯烴二者具有高粘合強(qiáng)度而且還需要在較低溫度下可激活粘接。傳統(tǒng)的和目前可商購(gòu)的改性聚烯烴或者犧牲對(duì)金屬或者對(duì)聚烯烴的粘合強(qiáng)度，或者與金屬或聚烯烴粘接時(shí)在低溫下不活化。此外，在低溫下活化的粘合劑組合物通常是非常軟質(zhì)和發(fā)粘的材料，使得不易在熱層壓加工中以自由膜(free film)形式來(lái)處理這些組合物，以及處理這些組合物可能要求非常昂貴的脫模膜(release film)以防止粘連。而且大多數(shù)目前的粘合劑在交付使用后隨時(shí)間推移有顯著地?fù)p失粘合強(qiáng)度的趨勢(shì)。這種現(xiàn)象在工業(yè)上被稱(chēng)為“老化(age-down)”。
在本領(lǐng)域中有公開(kāi)粘合劑組合物的許多專(zhuān)利，但這些現(xiàn)有技術(shù)專(zhuān)利在本說(shuō)明書(shū)中所提及的各方面不都是令人滿(mǎn)意的。這些現(xiàn)有技術(shù)的專(zhuān)利的實(shí)例包括美國(guó)專(zhuān)利5516583、4861676、4861677、4552819和5965255。
現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)實(shí)例是1993年6月6日授予中川(Nakagawa)等的美國(guó)專(zhuān)利5225842，它公開(kāi)了一種含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯聚合物樹(shù)脂、接枝改性的聚乙烯、聚苯乙烯彈性體和乙烯-α-烯烴共聚物的粘合劑組合物。其中沒(méi)有公開(kāi)與乙烯/非乙烯共聚物結(jié)合使用的作為苯乙烯樹(shù)脂的高抗沖聚苯乙烯。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的粘合劑組合物配方解決了許多，或全部，這些問(wèn)題。本發(fā)明的粘合劑組合物粘接金屬和聚烯烴二者，在較低溫度下活化并且作為自由的或共擠膜容易處理，而不要求中間層或脫膜紙。另外，業(yè)已發(fā)現(xiàn)這些粘合劑組合物在剝離試驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生100％的內(nèi)聚破壞。內(nèi)聚破壞是所需的性質(zhì)，因?yàn)樗歉哒澈蠌?qiáng)度的指標(biāo)，其粘合強(qiáng)度高到這種程度，以致于粘合強(qiáng)度大于粘合劑的內(nèi)聚強(qiáng)度。內(nèi)聚破壞還使得可以在其它試驗(yàn)方法不易獲得時(shí)以一種方便的目測(cè)試驗(yàn)以確保多層結(jié)構(gòu)被合適地粘接。最后，產(chǎn)品在交付使用之后，粘合劑的內(nèi)聚破壞模式和粘合強(qiáng)度的保留特性之間有強(qiáng)的關(guān)聯(lián)度。
因此，本發(fā)明提供了粘合劑組合物，它對(duì)金屬基質(zhì)和對(duì)許多聚合物材料具有優(yōu)良粘接性，從而產(chǎn)生具有高剝離強(qiáng)度的粘合層。本發(fā)明還使得在成型板的制造中可使用相對(duì)較低的活化溫度。
本發(fā)明的粘合劑組合物可以以粒料的形式用作粘合劑樹(shù)脂或用作粘合劑薄膜。
發(fā)明概述因此，一方面，本發(fā)明提供了一種由含下述組分的起始材料混合而制造的粘合劑組合物(a)0-90重量份聚烯烴；(b)5-95重量份功能性聚烯烴；(c)5-40重量份聚苯乙烯系物；和(d)0-30重量份彈性體，其中樹(shù)脂組合物中組分(a)、(b)、(c)和(d)的總量為100重量份。
本發(fā)明第二方面提供了一種由含下述組分的起始材料混合而制造的粘合劑組合物(a)0-90重量份非烯烴共聚物；(b)5-95重量份功能性聚烯烴；(c)5-40重量份高抗沖聚苯乙烯；和(d)0-30重量份彈性體，其中樹(shù)脂組合物中組分(a)、(b)、(c)和(d)的總量為100重量份。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明將參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，其中相同的附圖標(biāo)記是指在不同視圖中相同的部件，并且其中

圖1a和1b是使用本發(fā)明的粘合劑組合物的一個(gè)實(shí)施方案而制造的五層層壓結(jié)構(gòu)的示意圖。
優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說(shuō)明將參考優(yōu)選的實(shí)施方案描述本發(fā)明。
本申請(qǐng)所述的本發(fā)明的優(yōu)選樹(shù)脂和粘合劑組合物是許多聚合物的熔融攙合物。這些粘合劑可在各種應(yīng)用中使用，并且視具體的應(yīng)用而定具有各種不同的性能。這些優(yōu)選的粘合劑的一種應(yīng)用是用于建筑工業(yè)制造金屬板，其中的金屬板是一種復(fù)合結(jié)構(gòu)形式，它含與聚烯烴芯材-如聚乙烯-粘接的金屬基質(zhì)-如鋁或鋼。本發(fā)明優(yōu)選的粘合劑組合物用于粘接金屬基質(zhì)與聚乙烯芯材。
在這一應(yīng)用中，重要的是粘合層對(duì)聚烯烴與金屬基質(zhì)提供優(yōu)良的粘接作用。同樣，在應(yīng)用過(guò)程中，粘合劑的內(nèi)聚破壞是所需的，并且粘合劑應(yīng)當(dāng)較易配制和使用。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的粘合劑組合物對(duì)金屬基質(zhì)、對(duì)許多聚合物材料都提供優(yōu)良的粘接。它們?cè)趧冸x試驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生100％的內(nèi)聚破壞。這些粘合劑組合物可用作自承性薄膜，使其容易處理和加工。
與在制造成型板(building panel)中通常所使用的粘合劑相比，本發(fā)明優(yōu)選的粘合劑組合物在較低溫度下活化。對(duì)于優(yōu)選的粘合劑組合物來(lái)說(shuō)，活化溫度可降低到約125℃，這種降低的活化溫度導(dǎo)致相當(dāng)大的成本節(jié)約和對(duì)板材的制造來(lái)說(shuō)更為安全的操作，因?yàn)榭蓮闹圃旃に囍惺∪ナ褂闷崦嬗玫谋Ｗo(hù)層(在較高溫度下需要該保護(hù)層以防止油漆上的色斑)。
一方面，本發(fā)明的樹(shù)脂組合物包括(a)0-90重量份聚烯烴；(b)5-95重量份功能性聚烯烴；(c)5-40重量份聚苯乙烯系物；和(d)0-30重量份彈性體，其中樹(shù)脂組合物中組分(a)、(b)、(c)和(d)的總量為100重量份。
第二方面，本發(fā)明的樹(shù)脂組合物包括(a)0-90重量份非烯烴共聚物；(b)5-95重量份功能性聚烯烴；(c)5-40重量份高抗沖聚苯乙烯；和(d)0-30重量份彈性體，其中樹(shù)脂組合物中組分(a)、(b)、(c)和(d)的總量為100重量份。
在本專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“聚烯烴”是指烯烴的均聚物和共聚物。更具體地說(shuō)，均聚物包括由單一的不飽和烯烴組成的聚合物，如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯或其中的烯烴含有2-20個(gè)碳原子的類(lèi)似物。烯烴的共聚物包括由具有2-20個(gè)碳原子的一種或更多種不飽和烴或多不飽和烴所組成的聚合物。其實(shí)例包括，但不限于乙烯/丙烯共聚物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/己烯共聚物、乙烯/辛烯共聚物、乙烯/苯乙烯共聚物、乙烯/丁烯/辛烯共聚物、乙烯/丙烯/降冰片二烯共聚物和丙烯/丁烯共聚物。
在本專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“非烯烴共聚物”是指烯烴與非烯烴的共聚物?？膳c烯烴-主要是乙烯-共聚的非烯烴包括，但不限于乙酸乙烯酯、丙烯酸酯或具有1-20個(gè)碳原子的甲基丙烯酸酯、不飽和酸酐-如馬來(lái)酸酐或衣康酸酐、不飽和酸-如馬來(lái)酸、富馬酸、丙烯酸、甲基丙烯酸或衣康酸。烯烴和非烯烴的共聚物的實(shí)例包括，但不限于乙烯/乙酸乙烯酯、乙烯/丙烯酸甲酯、乙烯/丙烯酸丁酯?？赏ㄟ^(guò)本領(lǐng)域所熟知的方法，包括使用茂金屬催化劑、齊格勒-納塔催化劑和其它在“低壓”聚合方法中使用的催化劑制造這些聚合物?；蛘撸部稍谑褂美缱杂苫l(fā)劑的“高壓”聚合方法下制造這些聚合物?？墒褂镁巯N的混合物或攙合物。
在專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“功能性聚烯烴”是指具有可反應(yīng)形成共價(jià)鍵或離子鍵的特定官能團(tuán)的聚烯烴或非烯烴共聚物。功能性聚烯烴包括以下所定義的接枝聚烯烴。
術(shù)語(yǔ)“接枝聚烯烴”是指聚烯烴、非烯烴共聚物或聚烯烴和/或非烯烴共聚物的混合物或攙合物，在非烯烴共聚物或聚烯烴和/或非烯烴共聚物的混合物或攙合物上接枝至少一種單體，所述單體選自烯鍵式不飽和羧酸和烯鍵式不飽和羧酸酐，也非優(yōu)選地包括這些酸的衍生物，及其混合物。這些酸和酸酐可以是一元羧酸、二元羧酸或多元羧酸，實(shí)例是丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來(lái)酸、富馬酸、衣康酸、巴豆酸、衣康酸酐、馬來(lái)酸酐和取代的馬來(lái)酸酐，如二甲基馬來(lái)酸酐或巴豆酸酐(citrotonic anhydride)、橋亞甲基四氫化鄰苯二甲酸酐、甲基橋亞甲基四氫化鄰苯二甲酸酐(nadic methyl anhydride)和四氫化鄰苯二甲酸酐，其中特別優(yōu)選馬來(lái)酸酐。不飽和酸的衍生物的實(shí)例是其鹽、酰胺、酰亞胺和酯，如馬來(lái)酸單鈉和馬來(lái)酸二鈉、丙烯酰胺、甲基丙烯酸縮水甘油酯和富馬酸二甲酯。接枝聚烯烴是本領(lǐng)域所熟知的，可通過(guò)各種不同的方法制備所述接枝聚烯烴，包括在擠出機(jī)或其它混合設(shè)備中熱接枝、在溶液中接枝或在流化床反應(yīng)器中接枝。也可使用接枝聚烯烴的混合物或攙合物。
在專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“聚苯乙烯系物”是指苯乙烯或α-甲基苯乙烯的均聚物，或苯乙烯與不飽和單體-例如，但不限于乙烯、丁烯、丁二烯或異戊二烯-的共聚物。具體的實(shí)例包括，但不限于乙烯/苯乙烯無(wú)規(guī)或嵌段共聚物、乙烯/丁二烯無(wú)規(guī)或嵌段共聚物以及氫化和部分氫化的丁二烯/苯乙烯共聚物。進(jìn)一步改性以增加抗沖性能的聚苯乙烯系物也是有用的，這類(lèi)聚苯乙烯系物通常是指高抗沖聚苯乙烯或HIPS。也可使用聚苯乙烯系物的攙合物和混合物。具體的實(shí)例包括，但不限于Nova Chemicals銷(xiāo)售的高性能苯乙烯系物(High PerformanceStyrenics)和Dow Chemical銷(xiāo)售的名稱(chēng)為IndexTM的乙烯/苯乙烯共聚物。
在專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“彈性體”也指聚烯烴或聚苯乙烯系物，但不同于上述的聚烯烴或聚苯乙烯系物，差別在于其結(jié)晶度相對(duì)低，也就是說(shuō)，相對(duì)地是無(wú)定形的。此處所定義的彈性體具有熱熔融性質(zhì)-在10℃/分、小于30焦耳/g的加熱速度下，根據(jù)差示掃描量熱儀(DSC)測(cè)量。聚烯烴彈性體，例如可以是乙烯和α-烯烴共聚物，包括ExxonMobil銷(xiāo)售的名稱(chēng)為“Extravt”的低密度茂金屬乙烯/丁烯共聚物或DuPont Dow Elastomers銷(xiāo)售的名稱(chēng)為“Engage”的茂金屬乙烯/辛烯共聚物，還包括ExxonMobil銷(xiāo)售的名稱(chēng)為“Vistalon”的乙烯/丙烯共聚物，Mitsui銷(xiāo)售的名稱(chēng)為“Tafmer”的乙烯/α-烯烴共聚物或DuPont Dow Elastomers銷(xiāo)售的名稱(chēng)為“Nordel”的乙烯/丙烯/降冰片二烯共聚物，還包括聚丁烯橡膠、聚異丁烯。聚苯乙烯系物彈性體的實(shí)例包括，但不限于例如Shell銷(xiāo)售的名稱(chēng)為“Kraton”的二嵌段和三嵌段共聚物或Firestone銷(xiāo)售的名稱(chēng)為“Stereon”的那些。
除了上述的組分之外，本發(fā)明優(yōu)選的粘合劑組合物可含有少量常用的且在粘合劑領(lǐng)域中公知的其它材料。這些材料包括，例如伯和仲(primary and secondary)抗氧劑、穩(wěn)定劑、滑爽添加劑、防粘連添加劑-如二氧化硅或滑石、染料、顏料和增粘樹(shù)脂-如在Kirk OthmerEncyclopedia of Chemical Technology中所公開(kāi)的那些，前提是這些添加劑的加入不會(huì)顯著不利地影響組合物的粘合性能。
正如本領(lǐng)域所熟知的，可干混本發(fā)明的粘合劑組合物，隨后在雙螺桿擠出機(jī)中熔融混合以及再造粒。隨后，可通過(guò)各種技術(shù)和工藝轉(zhuǎn)化并應(yīng)用這些熔融的混合樹(shù)脂。例如可通過(guò)鑄塑或吹膜模頭擠出技術(shù)，將粘合劑轉(zhuǎn)變成膜并且可將該粘合劑膜層壓到合適的基質(zhì)(如金屬或聚烯烴)上?；蛘撸撜澈蟿┙M合物可與作為表層的其它聚烯烴在該聚烯烴的一個(gè)表面或兩個(gè)表面上進(jìn)行共擠，制備更經(jīng)濟(jì)的粘合劑膜。
另外，摻入極性載體樹(shù)脂-如聚酰胺、乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)或聚酯，使用本發(fā)明的粘合劑組合物與極性載體材料直接粘合，可產(chǎn)生共擠膜?？赏ㄟ^(guò)熱活化粘合劑膜，將這些粘合劑膜層壓到各種基質(zhì)上。可通過(guò)各種方法-包括，但不限于與熱板或輥直接接觸，吸收紅外能量，在烘箱中直接加熱或通過(guò)RF頻或微波輻射活化-進(jìn)行熱活化。
在本發(fā)明的粘合劑組合物的另一應(yīng)用中，以本領(lǐng)域熟知的工藝-包括，例如擠出層壓、擠出涂布、共擠層壓、共擠涂布-可以將粘合劑直接涂布到基質(zhì)上。可使用本發(fā)明的粘合劑組合物粘合極性載體樹(shù)脂-如EVOH、聚酰胺或聚酯。也可使用它來(lái)粘合金屬，如鋼、鋁、銅和黃銅以及粘合聚烯烴，如聚乙烯、乙烯共聚物和聚丙烯。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，提供了一種由含下述組分的起始材料制造的樹(shù)脂組合物(a)0-90重量份，更優(yōu)選20-60重量份線形低密度聚乙烯(例如可商購(gòu)于ExxonMobil，名稱(chēng)為Extract或商購(gòu)于Nova Chemicals，名稱(chēng)為Sclair)；(b)5-95重量份，更優(yōu)選10-30重量份馬來(lái)酸酐接枝的聚乙烯(例如，可商購(gòu)于DuPont，名稱(chēng)為Fusabond)；(c)5-40重量份，更優(yōu)選10-35重量份高抗沖聚苯乙烯(例如，可商購(gòu)于Nova Chemicals，名稱(chēng)為高性能苯乙烯)；和(d)0-30重量份，更優(yōu)選10-25重量份乙烯-丙烯二烯橡膠化合物(例如，可商購(gòu)于DuPont-Dow Elastomers，名稱(chēng)為Nordel IP)；其中樹(shù)脂組合物中組分(a)，(b)，(c)和(d)的總量為100重量份。
本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方案提供了一種含下述組分的粘合劑組合物(a)0-90重量份，更優(yōu)選40-60重量份乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，優(yōu)選具有3-40重量％乙酸乙烯酯，更優(yōu)選5-30重量％乙酸乙烯酯(例如DuPont銷(xiāo)售的名稱(chēng)為Elvax是合適的商購(gòu)的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)；(b)5-95重量份，更優(yōu)選10-30重量份馬來(lái)酸酐接枝的聚乙烯(例如，商購(gòu)于DuPont，名稱(chēng)為Fusabond)；(c)5-40重量份，更優(yōu)選10-35重量份高抗沖聚苯乙烯(例如，商購(gòu)于Nova Chemicals，名稱(chēng)為高性能苯乙烯系物)；和(d)0-30重量份，更優(yōu)選10-25重量份乙烯-丙烯二烯橡膠化合物(例如，商購(gòu)于DuPont-Dow Elastomers，名稱(chēng)為Nordel IP)，其中樹(shù)脂組合物中組分(a)，(b)，(c)和(d)的總量為100重量份。
在本發(fā)明的這兩個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，可使用聚異丁烯來(lái)替代乙烯-丙烯二烯彈性體化合物。同樣，可使用具有類(lèi)似效果的含有不同丁二烯含量的聚苯乙烯系苯乙烯-丁二烯彈性體。
本發(fā)明的粘合劑組合物中的各組分優(yōu)選對(duì)最終的粘合劑提供一定的特性。低熔點(diǎn)聚烯烴，如聚乙烯或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物增強(qiáng)粘合劑的低活化溫度性能，接枝聚合物主要對(duì)粘合劑組合物與金屬基質(zhì)的優(yōu)異粘合起作用，彈性組分增強(qiáng)抗剝離性并增加最終的粘合劑組合物的韌性，最后聚苯乙烯系物組分提供了優(yōu)異的內(nèi)聚破壞性能以及令人驚奇地較高的粘合性能。
本發(fā)明優(yōu)選的粘合劑組合物的熔體流動(dòng)速率-根據(jù)ASTM-1238E測(cè)量-可在0.1-100dg/min之間，更優(yōu)選0.5-50dg/min和最優(yōu)選0.8-25dg/min。根據(jù)DSC所測(cè)量的熔融峰值可在55℃-140℃之間，視組成而定。
當(dāng)本發(fā)明優(yōu)選的粘合劑組合物被加工成膜和在低溫下粘合時(shí)，由于其獨(dú)特地同時(shí)具備高剝離強(qiáng)度和低的表面粘性，所以它們?cè)阡X和鋼的成型板的制造中是有用的。
實(shí)施例下述實(shí)施例顯示出使用聚苯乙烯系物-如高抗沖聚苯乙烯(HIPS))，在提供附加的剝離強(qiáng)度、內(nèi)聚破壞模式和不發(fā)粘的粘合劑膜方面的令人驚奇的優(yōu)勢(shì)。
實(shí)施例1表1分別示出了含0重量％、10重量％和20重量％高抗沖聚苯乙烯(“HIPS”)％的組合物1A、1B和1C。首先，干混這些組合物，輸入到小的同步旋轉(zhuǎn)(co-rotating)雙螺桿擠出機(jī)中。對(duì)熔融配混的材料進(jìn)行造粒，然后吹成平均厚度約75微米的膜。隨后使用該膜作為粘合層，制造圖1a和1b所示的5層復(fù)合結(jié)構(gòu)。鋁被aludyne處理，厚度為0.38mm。所使用的聚乙烯芯材是2mm厚的低密度聚乙烯(LDPE)片材。
在以下的電熱壓機(jī)內(nèi)實(shí)施結(jié)構(gòu)的層壓(圖1a和1b)1-在100℃預(yù)熱五層結(jié)構(gòu)，經(jīng)4.5分鐘，2-在135℃施加5kgf/cm2的壓力經(jīng)20秒，3-釋壓，并在135℃在壓機(jī)內(nèi)使復(fù)合材料再停留1.5分鐘，4-空氣冷卻樣品到室溫。
然后測(cè)試復(fù)合結(jié)構(gòu)，使用InstronTM儀測(cè)量剝離強(qiáng)度(ASTM1876)。在剝離強(qiáng)度試驗(yàn)中使用下列條件i)直角壓出速度(crosshead speed)100mm/min，ii)剝離模式180度表1的最后兩欄表明隨組分d(HIPS)的用量從0重量％增加到20重量％，剝離強(qiáng)度的結(jié)果和破壞模式。比較組合物1A與組合物1B和1C，可看出由于存在聚苯乙烯HIPS組分，剝離強(qiáng)度增強(qiáng)的令人驚奇的效果。達(dá)到內(nèi)聚破壞(對(duì)聚乙烯和鋁分別為50/50)也是高度所需的。與其它兩種組合物的粘合失效相比，樣品1C顯示出80％的內(nèi)聚破壞。
表1單層乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)基的粘合劑

組分(a)＝12％VA含量以及MI為2.5dg/min的乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物組分(b)＝用0.9重量％的馬來(lái)酸酐接枝以及MI為2.5dg/min的線形低密度聚乙烯(LLDPE)組分(c)＝門(mén)尼(Moony)粘度為20的乙烯/丙烯/降冰片二烯共聚物(EPDM)彈性體組分(d)＝聚丁二烯抗沖改性的聚苯乙烯(HIPS)彈性體組分(e)＝受阻酚抗氧劑穩(wěn)定劑實(shí)施例2除了制造聚乙烯/粘合劑的共擠吹膜并替代純的粘合劑膜(為了降低所使用的粘合劑的成本)之外，以與實(shí)施例1所描述的方法制備樣品。將組合物2A、2B和2C與線形低密度聚乙烯(LLDPE)共擠，制備LLDPE-粘合劑(各層的厚度為25微米)。結(jié)果總結(jié)于表2。從1C與2A的比較(分別是29.8和16.5kgf/25mm)中可看出共擠膜通常產(chǎn)生較低的剝離強(qiáng)度，但仍然是功能性的。加入30重量％含量的高抗沖聚苯乙烯(2C)會(huì)降低剝離強(qiáng)度。這后一組合物仍然是功能性的，盡管不是最優(yōu)的。
表22層乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)/聚乙烯基的粘合劑

組分(a)＝密度為0.905以及MI為4.5dg/min的茂金屬乙烯-丁烯共聚物組分(b)＝用1.0重量％的馬來(lái)酸酐接枝以及MI為11dg/min的高密度聚乙烯(HDPE)組分(c)＝門(mén)尼(Moony)粘度為20的乙烯/丙烯/降冰片二烯共聚物(EPDM)共聚物組分(d)＝聚丁二烯抗沖改性的聚苯乙烯(HIPS)彈性體組分(e)＝受阻酚抗氧劑穩(wěn)定劑實(shí)施例3在本實(shí)施例中，使用茂金屬線形低密度聚乙烯作為基礎(chǔ)樹(shù)脂制造組合物。表3總結(jié)了組合物。以與實(shí)施例1和2所描述的方法制備樣品3A、3B和3C。為了更接近地模擬真實(shí)的商業(yè)產(chǎn)品，用兩步法制備后兩種組合物3D和3E。起始將3D和3E粘合劑在149℃的溫度下，使用8.5kgf/cm2的壓力經(jīng)30秒層壓到鋁上。然后將這些預(yù)層壓的鋁片在132℃下，使用8.5kgf/cm2的壓力經(jīng)10秒與預(yù)熱的LDPE芯材壓制在一起。與其它實(shí)施例所使用的180度角相反，進(jìn)行90度角的剝離試驗(yàn)。組合物3D是3C的重復(fù)，用于比較不同的層壓和試驗(yàn)方法之間的性能。與3C相比，樣品3D代表低得多的剝離強(qiáng)度，這是由于3D進(jìn)行180度剝離試驗(yàn)，而3C樣品進(jìn)行90度剝離試驗(yàn)。
再次將抗沖改性的聚苯乙烯(HIPS)的用量從0重量％增加到20重量％(比較樣品3A到3C)導(dǎo)致剝離強(qiáng)度顯著增加。破壞方式也得到改進(jìn)和變得更粘合。含有30％HIPS的樣品3E顯示高的剝離強(qiáng)度值(在90度剝離方式中為20.5kgf/25mm)和100％的內(nèi)聚破壞。應(yīng)當(dāng)注意的是當(dāng)使用這種約132℃的“低層壓溫度”時(shí)，商業(yè)生產(chǎn)中通常所使用的產(chǎn)品完全破壞。
表3茂金屬LLDPE基的粘合劑

組分(a)＝密度為0.905以及MI為4.5dg/min的茂金屬乙烯-丁烯共聚物組分(b)＝用1.0重量％的馬來(lái)酸酐接枝以及MI為11dg/min的高密度聚乙烯(HDPE)組分(c)＝門(mén)尼(Moony)粘度為20的乙烯/丙烯/降冰片二烯共聚物(EPDM)彈性體組分(d)＝聚丁二烯抗沖改性的聚苯乙烯(HIPS)彈性體組分(e)＝受阻酚抗氧劑穩(wěn)定劑盡管用優(yōu)選的實(shí)施方案顯示和描述了本發(fā)明，但對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)應(yīng)理解的是可作出其它的變化、更改、增加和刪除，而沒(méi)有脫離所附的權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求
1.一種由含下述組分的起始材料混合而制造的樹(shù)脂組合物(a)0-90重量份聚烯烴；(b)5-95重量份功能性聚烯烴；(c)5-40重量份聚苯乙烯系物；和(d)0-30重量份彈性體，其中樹(shù)脂組合物中組分(a)、(b)、(c)和(d)的總量為100重量份。
2.權(quán)利要求1的樹(shù)脂，其中聚苯乙烯系物選自苯乙烯的均聚物和苯乙烯與不飽和單體的共聚物。
3.權(quán)利要求1的樹(shù)脂，其中聚苯乙烯系物是高抗沖聚苯乙烯。
4.權(quán)利要求1的樹(shù)脂，其中聚苯乙烯系物是兩種或更多不同聚苯乙烯系物的攙合物。
5.權(quán)利要求1的樹(shù)脂，其中聚苯乙烯系物是苯乙烯與選自乙烯、丁烯、丁二烯或異戊二烯的單體的共聚物。
6.權(quán)利要求5的樹(shù)脂，其中聚苯乙烯系物選自乙烯/苯乙烯無(wú)規(guī)或嵌段共聚物、乙烯/丁二烯無(wú)規(guī)或嵌段共聚物以及氫化和部分氫化的丁二烯/苯乙烯共聚物。
7.權(quán)利要求1的樹(shù)脂組合物，其中功能性聚烯烴是接枝聚烯烴。
8.權(quán)利要求3的樹(shù)脂組合物，其中功能性聚烯烴是接枝聚烯烴。
9.一種由含下述組分的起始材料混合而制造的樹(shù)脂組合物(a)0-90重量份聚乙烯；(b)5-95重量份馬來(lái)酸酐接枝的聚乙烯；(c)5-40重量份高抗沖聚苯乙烯；和(d)0-30重量份彈性體，選自乙烯-丙烯彈性體、乙烯-丙烯二烯彈性體、聚異丁烯和聚異丁烯苯乙烯-丁二烯彈性體，其中樹(shù)脂組合物中組分(a)、(b)、(c)和(d)的總量為100重量份。
10.權(quán)利要求9的樹(shù)脂組合物，由含下述組分的起始材料混合而制造(a)40-60重量份聚乙烯；(b)10-30重量份馬來(lái)酸酐接枝的聚乙烯；(c)10-35重量份高抗沖聚苯乙烯；和(d)10-25重量份彈性體化合物，其中樹(shù)脂組合物中組分(a)、(b)、(c)和(d)的總量為100重量份。
11.權(quán)利要求10的樹(shù)脂組合物，其中聚乙烯包括一種或更多種的高密度聚乙烯、線形低密度聚乙烯和低密度聚乙烯。
12.權(quán)利要求7的樹(shù)脂組合物，其中接枝聚乙烯選自馬來(lái)酸酐接枝的線形低密度聚乙烯、馬來(lái)酸酐接枝的低密度聚乙烯、馬來(lái)酸酐接枝的高密度聚乙烯。
13.一種由含下述組分的起始材料混合而制造的樹(shù)脂組合物(a)0-90重量份非烯烴共聚物；(b)5-95重量份功能性聚烯烴；(c)5-40重量份高抗沖聚苯乙烯；和(d)0-30重量份彈性體，其中樹(shù)脂組合物中組分(a)，(b)，(c)和(d)的總量為100重量份。
14.權(quán)利要求13的樹(shù)脂組合物，其中非烯烴共聚物是乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
15.權(quán)利要求13的樹(shù)脂組合物，其中接枝聚乙烯選自馬來(lái)酸酐接枝的線形低密度聚乙烯、馬來(lái)酸酐接枝的低密度聚乙烯、馬來(lái)酸酐接枝的高密度聚乙烯。
16.權(quán)利要求15的樹(shù)脂組合物，其中功能性聚烯烴是馬來(lái)酸酐接枝的聚乙烯。
17.權(quán)利要求13的樹(shù)脂組合物，其中包括(a)40-60重量份乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；(b)10-30重量份馬來(lái)酸酐接枝的聚乙烯；(c)10-35重量份份高抗沖聚苯乙烯；和(d)10-25重量份彈性體化合物，其中樹(shù)脂組合物中組分(a)、(b)、(c)和(d)的總量為100重量份。
18.權(quán)利要求17的樹(shù)脂組合物，其中乙烯-乙酸乙烯酯共聚物含有3-40重量％乙酸乙烯酯。
19.權(quán)利要求18的樹(shù)脂組合物，其中乙烯-乙酸乙烯酯共聚物含有5-30重量％乙酸乙烯酯。
20.一種含權(quán)利要求1的樹(shù)脂的粘合劑組合物。
21.一種含權(quán)利要求9的樹(shù)脂的粘合劑組合物。
22.一種含權(quán)利要求13的樹(shù)脂的粘合劑組合物。
23.一種復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中包括(a)一種金屬基質(zhì)；(b)一種聚合物層；和(c)位于金屬基質(zhì)與聚合物層之間的權(quán)利要求20的粘合劑組合物層。
24.一種復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中包括(a)一種金屬基質(zhì)；(b)一種聚合物層；和(c)位于金屬基質(zhì)與聚合物層之間的權(quán)利要求21的粘合劑組合物層。
25.一種復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中包括(a)一種金屬基質(zhì)；(b)一種聚合物層；和(c)位于金屬基質(zhì)與聚合物層之間的權(quán)利要求22的粘合劑組合物層。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種由含下述組分的起始材料混合而制造的樹(shù)脂組合物:(a)0－90重量份聚烯烴;(b)5－95重量份功能性聚烯烴;(c)5－40重量份聚苯乙烯系物;和(d)0－30重量份彈性體,其中樹(shù)脂組合物中組分(a)、(b)、(c)和(d)的總量為100重量份。在另一實(shí)施方案中,組分(a)是非烯烴共聚物,組分(c)是高抗沖聚苯乙烯。該樹(shù)脂組合物可用作金屬和聚烯烴基質(zhì)的粘合劑。
文檔編號(hào)C09J123/04GK1378579SQ00814149
公開(kāi)日2002年11月6日 申請(qǐng)日期2000年9月1日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月3日
發(fā)明者S·霍亞布爾, S·R·坦尼 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司