與未涂布的鋁質(zhì)工具具有低粘附的反應(yīng)性聚烯烴熱熔粘合劑及其作為層合熱熔膠的用圖
【專利說明】與未涂布的鋁質(zhì)工具具有低粘附的反應(yīng)性聚烯烴熱熔粘合 劑及其作為層合熱熔膠的用途
【背景技術(shù)】
[0001] 可以作為熱熔粘合劑（也被稱為熱熔膠）使用的反應(yīng)性聚烯烴組合物長期已知。 其通常由硅烷接枝的聚烯烴預(yù)聚物組成，所述聚烯烴預(yù)聚物通過與其它聚合物和樹脂混合 而獲得。這類粘合劑緊接著其施用之后通過冷卻建立高的初始強度并且通過逐步進(jìn)行的 "固化"（即硅烷基團(tuán)與空氣水分的化學(xué)反應(yīng)）獲得其最終性能，特別是有利的耐熱性和耐 環(huán)境影響性。
[0002] 對于薄膜層合，特別是對于汽車制造中的真空深沖方法，主要使用不同形式的聚 氨酯（PUR)粘合劑。PUR粘合劑主要以分散或溶解形式使用。在所述粘合劑體系的情況下， 由于聚氨酯的高分子量使得以接觸方法操作是必須的，即粘合劑必須連同載液一起施涂在 載體部件上從而可以建立與載體部件的良好粘附性。為此，預(yù)先用底漆處理待層合的薄膜。 在原本的層合過程中，隨后加熱薄膜并且通過真空將薄膜擠壓在載體部件上。存在于載體 上的粘合劑在此與薄膜的底漆結(jié)合。
[0003] 然而，使用溶解或分散的粘合劑的缺點在于，必須將粘合劑施涂在載體部件上。載 體部件通常是三維成型的。因此需要將粘合劑噴射至所述成型載體上，這在實踐中是相對 昂貴的。此外特別重要的是出現(xiàn)的"過度噴射"，即一部分粘合劑組合物不能被施涂在載體 部件上的事實。
[0004] 為了克服這些缺點，最近越來越多地研宄將聚氨酯粘合劑以反應(yīng)性熱熔粘合劑的 形式用于薄膜層合方法。在使用聚氨酯粘合劑時不需要噴射三維成型的載體部件，而是將 粘合劑施涂在薄膜上即可。這明顯更簡單，因為薄膜是二維的。粘合劑能夠以不同方法以 膜的形式容易地施涂在薄膜上，并且可以避免"過度噴射"。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)描述了適合于相應(yīng)應(yīng)用的反應(yīng)性聚氨酯熱熔粘合劑組合物。其通 常由異氰酸酯封端的聚氨酯預(yù)聚物組成，所述聚氨酯預(yù)聚物通過合適的多元醇與過量的二 異氰酸酯的反應(yīng)獲得。所述粘合劑在其施用之后通過冷卻立即建立高的初始強度并且通過 逐步進(jìn)行的"固化"（即異氰酸酯基團(tuán)與空氣水分的化學(xué)反應(yīng)）獲得其最終性能，特別是有 利的耐熱性和耐環(huán)境影響性。相比于相應(yīng)的溶解或分散的聚氨酯粘合劑，反應(yīng)性聚氨酯熱 熔粘合劑在加工時具有顯著更低的分子量。
[0006] 然而，在具有烯烴基材的應(yīng)用中，目前在層合中所使用的聚氨酯粘合劑（無論其 溶解、分散還是以熱熔粘合劑的形式施涂）具有嚴(yán)重的缺點。通常需要預(yù)處理相應(yīng)的基材， 否則極性聚氨酯粘合劑不會粘附在非極性的烯烴表面上。
[0007] 對于基于無定形聚- a -烯烴的粘合劑，在具有烯烴基底的應(yīng)用中，由于粘合劑的 性能與待處理薄膜的性能非常相似，所以極性性能非常不同的這一缺點明顯降低。盡管具 有所述優(yōu)點，但是在實踐中幾乎不存在用于層合應(yīng)用的基于聚_烯烴的粘合劑體系。其 原因在于，目前市面上現(xiàn)有的烯屬粘合劑通常不適合真空深沖層合，或者具有其他明顯缺 點。
[0008] 除了純烯屬粘合劑之外，還描述了作為粘合劑的用硅烷基團(tuán)改性的乙烯/乙酸乙 烯酯-共聚物。例如，GB 2 197 326 A公開了粘合劑組合物，所述粘合劑組合物由乙酸乙 烯酯含量在18至40%范圍內(nèi)的硅烷接枝的乙烯/乙酸乙烯酯-共聚物以及催化劑和增塑 劑組成。所述粘合劑的特征在于特別有利的相對于有機溶劑的耐受力，高粘合力和對于粘 合劑蠕變失效的高耐受性。作為這種粘合劑的應(yīng)用，在GB 2197326 A中特別提及例如在家 具工業(yè)和汽車工業(yè)中的安裝、包裝或標(biāo)記。
[0009] US 5, 731，384同樣描述了基于硅烷改性的乙烯乙酸乙烯酯的熱熔粘合劑，所述熱 熔粘合劑在水分作用下交聯(lián)。所述粘合劑的特征也在于與不同基材的良好的粘合力和在高 溫下的特別是在玻璃和鋁上的有利的粘合性能。
[0010] 烯屬粘合劑例如可以溶解體系的形式獲得，然而需要避免含溶劑粘合劑的加工。 此外，適合溶解非極性烯屬粘合劑的溶劑在其使用方面是特別嚴(yán)格的。與此相反，基于烯烴 的熱熔粘合劑非常流行，特別是在汽車工業(yè)中。其通常以熱塑性粘合劑的形式使用，但是不 用于三維成型的載體部件的層合。然而，在沒有化學(xué)固化的情況下，粘合劑在熱作用下與載 體部件不具有足夠的內(nèi)聚力來保證持久穩(wěn)定性。
[0011] 相比于目前已知的粘合劑技術(shù)，反應(yīng)性聚烯烴熱熔粘合劑是相對較新的開發(fā)產(chǎn)品 并且目前尚未廣泛用于汽車領(lǐng)域中的層合。由于其化學(xué)基礎(chǔ)、作為熱熔粘合劑加工而無需 載液的可能性和借助于硅烷固化的化學(xué)后交聯(lián)，所述技術(shù)特別適合于層合烯烴基材。目前 例如在交通工具領(lǐng)域中首次使用烯屬熱熔粘合劑。然而，相比于極性（例如聚氨酯）層合 粘合劑，現(xiàn)有的烯烴粘合劑溶液具有的缺點在于，其與未涂布的和聚四氟乙烯涂布的鋁質(zhì) 表面建立極強的粘附并且因此在用相應(yīng)工具加工時存在問題。
[0012] 因此，這類粘合劑不適合實際的層合應(yīng)用。經(jīng)層合的部件在層合之后很難從工具 中取出。這使得不可能在實踐中使用。
[0013] 在層合中，特別是熱塑性烯烴（例如聚丙烯）薄膜的層合中，出現(xiàn)的特別困難在 于，不允許層合熱熔粘合劑與層合工具建立粘附。在真空深沖層合方法中，將粘合劑（在該 情況下為反應(yīng)性熱熔粘合劑）施涂在裝飾薄膜的背側(cè)上然后經(jīng)受深沖層合。薄膜連同粘合 劑一起加熱并且在載體部件（通?；诰郾┗驑渲Y(jié)合的天然纖維）上牽拉。在此，熔 化的粘合劑不僅與待層合的載體部件接觸，而且在載體部件的邊緣（薄膜在所述邊緣上與 載體部件粘合）范圍內(nèi)與層合工具接觸。
[0014] 因此不允許在所述方法中使用的粘合劑粘附在工具上，否則隨后不再能夠從工具 中立即取出構(gòu)件。該問題在下文中被稱為粘附問題。為了避免薄膜的粘附，層合工具通常 配置有脫離涂層。特別經(jīng)常使用聚四氟乙烯涂層，因為聚四氟乙烯涂層不僅顯示出良好的 排斥作用，而且同時具有較長壽命。在相應(yīng)工具中還使用有機硅涂層，然而所述有機硅涂層 由于較短壽命而不太流行。
[0015] 這些涂層的缺點在于，壽命取決于涂層的種類而或長或短。這些涂層