接著乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層及熱塑彈性體層的方法及積層體的制作方法
【專利摘要】一種接著乙烯-醋酸乙烯共聚物層或其衍生物及熱塑彈性體層的方法及積層體。接著乙烯-醋酸乙烯共聚物層或其衍生物及熱塑彈性體層的方法包含：提供乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層；對(duì)乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層的一表面進(jìn)行第一大氣壓環(huán)境電漿處理，以形成第一改質(zhì)表面；提供熱塑彈性體層；對(duì)熱塑彈性體層的一表面進(jìn)行第二大氣壓環(huán)境電漿處理，以形成第二改質(zhì)表面；形成一膠層于第一改質(zhì)表面、第二改質(zhì)表面或第一改質(zhì)表面及第二改質(zhì)表面上；以及透過(guò)膠層接著第一改質(zhì)表面及第二改質(zhì)表面。此方法可有效接著乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物及熱塑彈性體，不需使用底漆。
【專利說(shuō)明】
接著乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層及熱塑彈性體層的方法及積層體
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種接著乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層及熱塑彈性體層的方法及積層體。
【背景技術(shù)】
[0002]—般而言，要透過(guò)單一膠層將乙烯-醋酸乙烯共聚物接著在熱塑彈性體上是很不容易的。因此，需分別形成底漆(primer)于乙烯-醋酸乙烯共聚物及熱塑彈性體上，改變其表面特性，以幫助后續(xù)的接著。然而，底漆的開(kāi)發(fā)十分不易，且目前可用的底漆成本極高又帶有毒性。因此，本技術(shù)領(lǐng)域亟需一種新穎的接著方法，可有效接著乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物及熱塑彈性體，又不需使用底漆，有利降低相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)用時(shí)的成本，以及環(huán)保要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種新穎的接著方法，可有效接著乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物及熱塑彈性體，又不需使用底漆。
[0004]本發(fā)明提供一種接著乙烯-醋酸乙烯共聚物層或其衍生物及熱塑彈性體層的方法，包含:提供乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層;對(duì)乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層的一表面進(jìn)行第一大氣壓環(huán)境電漿處理，以形成第一改質(zhì)表面;提供熱塑彈性體層;對(duì)熱塑彈性體層的一表面進(jìn)行第二大氣壓環(huán)境電漿處理，以形成第二改質(zhì)表面;形成一膠層于第一改質(zhì)表面、第二改質(zhì)表面或第一改質(zhì)表面及第二改質(zhì)表面上；以及透過(guò)膠層接著第一改質(zhì)表面及第二改質(zhì)表面。
[0005]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，第一大氣壓環(huán)境電漿處理及第二大氣壓環(huán)境電漿處理的氣體是選自由空氣、氮?dú)?、氧氣、氬氣、二氧化碳及其組合所構(gòu)成的群組。
[0006]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，進(jìn)行第一大氣壓環(huán)境電漿處理的前五秒及后五秒，乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層的表面及第一改質(zhì)表面的溫度為小于或等于70°C，且進(jìn)行第二大氣壓環(huán)境電漿處理的前五秒及后五秒，熱塑彈性體層的表面及第二改質(zhì)表面的溫度為小于或等于150°C。
[0007]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，膠層包含一材料選自由丙烯酸系樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、熱熔膠、聚氨酯、有機(jī)硅及其組合所構(gòu)成的群組。
[0008]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，透過(guò)膠層接著的第一改質(zhì)表面與第二改質(zhì)表面之間的接著強(qiáng)度大于或等于2公斤/公分。
[0009]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，方法還包含加熱膠層，于透過(guò)膠層接著第一改質(zhì)表面及第二改質(zhì)表面之前。
[0010]本發(fā)明另提供一種積層體，根據(jù)上述的方法制成，其中積層體基本上由乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層、熱塑彈性體層及膠層構(gòu)成。
[0011]本發(fā)明又提供一種積層體，基本上由乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層、熱塑彈性體層及膠層構(gòu)成，其中熱塑彈性體層位于乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層的一側(cè)，膠層介于乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層與熱塑彈性體層之間。
[0012]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層靠近膠層的一表面及熱塑彈性體層靠近膠層的一表面包含一官能基是選自由羥基(或羥基)、羰基、羧基、醛基、氨基及其組合構(gòu)成的群組。
[0013]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層及熱塑彈性體層之間的接著強(qiáng)度大于或等于2公斤/公分。
【附圖說(shuō)明】
[0014]為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂，所附附圖的說(shuō)明如下:
[0015]圖1-4繪示根據(jù)本發(fā)明數(shù)個(gè)實(shí)施例的接著乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層及熱塑彈性體層的方法于各制程階段的剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]請(qǐng)?jiān)敿?xì)參考實(shí)施例及附隨附圖。在附圖及實(shí)施方式中，相同的元件符號(hào)指的是相同或相似的部分。為了清楚及方便起見(jiàn)，在附圖中，形狀及厚度被放大。實(shí)施方式將特別指出元件形成的部分，或者配合更直接地指出依據(jù)本發(fā)明的方法。應(yīng)當(dāng)理解的是，沒(méi)有具體顯示或敘述的元件可為所屬技術(shù)領(lǐng)域通常知識(shí)者公知的各種形式。一旦獲悉本發(fā)明的內(nèi)容，對(duì)所屬技術(shù)領(lǐng)域通常知識(shí)者而言，許多的替代或改良將是顯而易見(jiàn)的。
[0017]本發(fā)明提供一種接著乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層及熱塑彈性體層的方法。圖1-4繪示根據(jù)本發(fā)明數(shù)個(gè)實(shí)施例的接著乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層及熱塑彈性體層的方法于各制程階段的剖面示意圖。
[0018]如圖1所示，提供乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層10。在此所述的“乙烯-醋酸乙烯共聚物的衍生物”是指乙烯-醋酸乙烯共聚物的氫原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)取代而衍生出的其他共聚物。舉例而言，乙烯-醋酸乙烯共聚物的乙烯重復(fù)單元和/或醋酸乙烯重復(fù)單元的氫原子可被其他原子或原子團(tuán)取代，例如可被鹵素原子(如氟原子、氯原子)、羥基或烷基(例如Cl-C4烷基)所取代。
[0019]其中“乙烯-醋酸乙烯共聚物的衍生物”可包含一特定含量的醋酸乙烯。舉例來(lái)說(shuō)，可為含5wt%以下、5?10wt%、20?28wt%S5?45wt5^tl醋酸乙稀的乙稀-醋酸乙稀共聚物的衍生物。
[0020]如圖1所示，提供熱塑彈性體層20。在此所述的“熱塑彈性體”又可稱為熱塑性橡膠，是一種共聚物，或?yàn)榫酆衔锏奈锢砘旌?通常為塑料和橡膠)，其包含熱塑性與彈性體的特性?！盁崴軓椥泽w”可例如為苯乙稀嵌段共聚物(styrenic block copolymers，TPE_s)、聚稀經(jīng)、聚稀經(jīng)共混物(polyolefin blends)、彈性體合金(elastomeric alloys ,TPE-v orTPV)、熱塑性聚氨酯(thermoplastic polyurethanes ,TPU)、熱塑性聚酯(thermoplasticcopolyester)、熱塑性聚酰胺(thermoplastic polyamides)或其組合。舉例而言，苯乙稀嵌段共聚物可為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS);苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS);苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS);苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)。聚稀經(jīng)例如為順丁橡膠(cis-1，4-butadiene rubber ,BR)。
[0021]如圖2所示，對(duì)乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層10進(jìn)行第一大氣壓環(huán)境電漿處理，以形成第一改質(zhì)表面12。此處所述的“第一大氣壓環(huán)境電漿處理”及后文所述的“第二大氣壓環(huán)境電漿處理”，是指在大氣壓環(huán)境下進(jìn)行的電漿處理。也就是說(shuō)，是在氣壓為I標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(101.325巴斯卡)或接近I標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的大氣環(huán)境下，進(jìn)行電漿處理。
[0022]在數(shù)個(gè)實(shí)施例中，第一大氣壓環(huán)境電漿處理的氣體是選自由空氣、氮?dú)?、氧氣、氬氣、二氧化碳及其組合所構(gòu)成的群組。在數(shù)個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)行第一大氣壓環(huán)境電漿處理的前五秒及后五秒，預(yù)定被電漿處理的表面及所形成的第一改質(zhì)表面12的溫度皆小于或等于70°C。在數(shù)個(gè)實(shí)施例中，第一大氣壓環(huán)境電漿處理的功率為100W至I，000W。在數(shù)個(gè)實(shí)施例中，第一改質(zhì)表面12包含一官能基(即圖2所繪示的在第一改質(zhì)表面12上的圓形元件)，是選自由羥基(或羥基)、羰基、羧基、醛基、氨基及其組合構(gòu)成的群組。這是因?yàn)殡姖{氣體，如空氣及氧氣，可將氧原子及具有自由基的氧原子接枝在乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層10的原子上(例如-C-O-0.)，進(jìn)而形成羥基(或羥基)、羰基、羧基、醛基、氨基。
[0023]如圖2所示，對(duì)熱塑彈性體層20進(jìn)行第二大氣壓環(huán)境電漿處理，以形成第二改質(zhì)表面22。在數(shù)個(gè)實(shí)施例中，第二大氣壓環(huán)境電漿處理的氣體是選自由空氣、氮?dú)狻⒀鯕?、氬氣、二氧化碳及其組合所構(gòu)成的群組。在數(shù)個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)行第二大氣壓環(huán)境電漿處理的前五秒及后五秒，預(yù)定被電漿處理的表面及所形成的第二改質(zhì)表面22的溫度皆小于或等于150°C。在數(shù)個(gè)實(shí)施例中，第二大氣壓環(huán)境電漿處理的功率為100W至I，000W。在數(shù)個(gè)實(shí)施例中，第二改質(zhì)表面22包含一官能基(即圖2所繪示的在第二改質(zhì)表面22上的圓形元件)，是選自由羥基(或羥基)、羰基、羧基、醛基、氨基及其組合構(gòu)成的群組。這是因?yàn)殡姖{氣體，如空氣及氧氣，可將氧原子及具有自由基的氧原子接枝在熱塑彈性體層20的原子上(例如-C-O-0.)，進(jìn)而形成羥基(或羥基)、羰基、羧基、醛基、氨基及其組合構(gòu)成的群組。
[0024]在數(shù)個(gè)實(shí)施例中，第一改質(zhì)表面12與第二改質(zhì)表面22的表面位能大于或等于50mN/m，甚至大于60mN/m、70mN/m。在數(shù)個(gè)實(shí)施例中，未經(jīng)過(guò)第一大氣壓環(huán)境電楽處理的乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層10的表面位能為約29mN/m，未經(jīng)過(guò)第二大氣壓環(huán)境電漿處理的熱塑彈性體層20的表面位能為約29mN/m。
[0025]然后，形成一膠層于第一改質(zhì)表面12、第二改質(zhì)表面22或第一改質(zhì)表面12及第二改質(zhì)表面22上。在數(shù)個(gè)實(shí)施例中，如圖3所示，分別形成第一膠層32及第二膠層34于第一改質(zhì)表面12及第二改質(zhì)表面22上。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，亦可只形成第一膠層32或第二膠層34。第一膠層32及第二膠層34包含一材料選自由丙烯酸系樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、熱熔膠、聚氨酯、有機(jī)硅及其組合所構(gòu)成的群組。丙烯酸系樹(shù)脂例如為氰基丙烯酸樹(shù)脂，其又可稱為快干膠。聚氨酯可為水性聚氨酯或油性聚氨酯。
[0026]在形成第一膠層32及第二膠層34之后，透過(guò)第一膠層32及第二膠層34接著第一改質(zhì)表面12及第二改質(zhì)表面22。在數(shù)個(gè)實(shí)施例中，第一膠層32及第二膠層34的材料相同，因此在接著之后，如圖4所示，第一膠層32及第二膠層34之間的界面消失，融合為膠層30。
[0027]在數(shù)個(gè)實(shí)施例中，透過(guò)膠層30接著的第一改質(zhì)表面12與第二改質(zhì)表面22之間的接著強(qiáng)度大于或等于4公斤/公分，甚至大于或等于5公斤/公分、6公斤/公分、7公斤/公分、8公斤/公分、9公斤/公分、10公斤/公分。
[0028]在數(shù)個(gè)實(shí)施例中，于透過(guò)第一膠層32及第二膠層34接著第一改質(zhì)表面12及第二改質(zhì)表面22之前，加熱第一膠層32和/或第二膠層34，以幫助第一膠層32與第二膠層34之間的黏著。
[0029]本發(fā)明另提供一種積層體，根據(jù)上述的方法制成，其中積層體基本上由乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層10、熱塑彈性體層20及膠層30構(gòu)成，如圖4所示。
[0030]本發(fā)明又提供一種積層體，如圖4所示，基本上由乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層10、熱塑彈性體層20及膠層30構(gòu)成。熱塑彈性體層20位于乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層10的一側(cè)，膠層30介于乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層10及熱塑彈性體層30之間。
[0031]在數(shù)個(gè)實(shí)施例中，積層體由乙烯-醋酸乙烯共聚物10或其衍生物層、熱塑彈性體層20及膠層30構(gòu)成。
[0032]在數(shù)個(gè)實(shí)施例中，如圖4所示，乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層10靠近膠層30的表面12及熱塑彈性體層20靠近膠層30的表面22包含一官能基是選自由羥基(或羥基)、羰基、羧基、醛基、氨基及其組合構(gòu)成的群組。
[0033]在數(shù)個(gè)實(shí)施例中，此積層體的乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層10及熱塑彈性體層20之間的接著強(qiáng)度大于或等于4公斤/公分，甚至大于或等于5公斤/公分、6公斤/公分、7公斤/公分、8公斤/公分、9公斤/公分、10公斤/公分。
[0034]實(shí)例
[0035]以下列舉數(shù)個(gè)實(shí)例以更詳盡闡述本發(fā)明的方法，然其僅為例示說(shuō)明之用，并非用以限定本發(fā)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
[0036]實(shí)驗(yàn)例I
[0037]取得乙烯-醋酸乙烯共聚物層及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物層。對(duì)乙烯-醋酸乙烯共聚物層的一表面進(jìn)行第一大氣壓環(huán)境電漿處理，以形成第一改質(zhì)表面。進(jìn)行第一大氣壓環(huán)境電漿處理的前五秒及后五秒，該表面及所形成的第一改質(zhì)表面的溫度皆小于或等于70°C。第一大氣壓環(huán)境電漿處理所使用的氣體為空氣，壓力為一大氣壓，電漿功率為5001
[0038]對(duì)苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物層的一表面進(jìn)行第二大氣壓環(huán)境電漿處理，以形成第二改質(zhì)表面。進(jìn)行第二大氣壓環(huán)境電漿處理的前五秒及后五秒，該表面及所形成的第二改質(zhì)表面的溫度皆小于或等于150°C。第二大氣壓環(huán)境電漿處理所使用的電漿氣體為空氣，壓力為一大氣壓，電漿功率為500W。第一改質(zhì)表面的表面位能為72mN/m。第二改質(zhì)表面的表面位能為72mN/m。
[0039]然后，形成第一膠層于第一改質(zhì)表面上。形成第二膠層于第二改質(zhì)表面上。第一膠層的材料為水性PU膠。第二膠層的材料為水性HJ膠。將第一膠層與第二膠層進(jìn)行對(duì)貼，而形成如圖4所示的積層體。將此積層體進(jìn)行接著強(qiáng)度測(cè)試，測(cè)得乙烯-醋酸乙烯共聚物層及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物層之間的接著強(qiáng)度為9公斤/公分。
[0040]比較例I
[0041]取得一積層體，其堆疊結(jié)構(gòu)順序?yàn)橐蚁?醋酸乙烯共聚物層/第一底漆/膠層/第二底漆/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物層。將此積層體進(jìn)行接著強(qiáng)度測(cè)試，測(cè)得乙烯-醋酸乙烯共聚物層及熱塑彈性體層之間的接著強(qiáng)度為約3公斤/公分，遠(yuǎn)低于實(shí)驗(yàn)例I的接著強(qiáng)度。
[0042]雖然實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)已詳細(xì)描述如上，然應(yīng)了解到的是，在不偏離所附權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明的精神與范圍下，當(dāng)可在此進(jìn)行各種改變、取代以及修正。此外，本申請(qǐng)案的范圍并非限制在說(shuō)明書所描述的制程、機(jī)械、制造、物質(zhì)成分、手段、方法以及步驟的特定實(shí)施例中。在此技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，將可輕易從本發(fā)明中了解到，現(xiàn)存或日后所發(fā)展出的可與在此所描述的對(duì)應(yīng)實(shí)施例執(zhí)行實(shí)質(zhì)相同的功能、或達(dá)到實(shí)質(zhì)相同的結(jié)果的制程、機(jī)械、制造、物質(zhì)成分、手段、方法或步驟，可依據(jù)本發(fā)明來(lái)加以應(yīng)用。因此，所附的權(quán)利要求書是用以將這類制程、機(jī)械、制造、物質(zhì)成分、手段、方法或步驟含括在其范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種接著乙烯-醋酸乙烯共聚物層或其衍生物及熱塑彈性體層的方法，其特征在于，包含: 提供一乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層； 對(duì)該乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層的一表面進(jìn)行一第一大氣壓環(huán)境電漿處理，以形成一第一改質(zhì)表面； 提供一熱塑彈性體層； 對(duì)該熱塑彈性體層的一表面進(jìn)行一第二大氣壓環(huán)境電楽處理，以形成一第二改質(zhì)表面； 形成一膠層于該第一改質(zhì)表面、該第二改質(zhì)表面或該第一改質(zhì)表面及該第二改質(zhì)表面上；以及 透過(guò)該膠層接著該第一改質(zhì)表面及該第二改質(zhì)表面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接著乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層及熱塑彈性體層的方法，其特征在于，該第一大氣壓環(huán)境電漿處理及該第二大氣壓環(huán)境電漿處理的氣體是選自由空氣、氮?dú)?、氧氣、氬氣、二氧化碳及其組合所構(gòu)成的群組。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接著乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層及熱塑彈性體層的方法，其特征在于，進(jìn)行該第一大氣壓環(huán)境電漿處理的前五秒及后五秒，該乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層的該表面及該第一改質(zhì)表面的溫度為小于或等于70°C，且進(jìn)行該第二大氣壓環(huán)境電漿處理的前五秒及后五秒，該熱塑彈性體層的該表面及該第二改質(zhì)表面的溫度為小于或等于150°C。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接著乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層及熱塑彈性體層的方法，其特征在于，該膠層包含一材料選自由丙烯酸系樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、熱熔膠、聚氨酯、有機(jī)硅及其組合所構(gòu)成的群組。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接著乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層及熱塑彈性體層的方法，其特征在于，透過(guò)該膠層接著的該第一改質(zhì)表面與該第二改質(zhì)表面之間的接著強(qiáng)度大于或等于2公斤/公分。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接著乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層及熱塑彈性體層的方法，其特征在于，還包含加熱該膠層，于透過(guò)該膠層接著該第一改質(zhì)表面及該第二改質(zhì)表面之前。7.—種積層體，其特征在于，根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法制成，其中該積層體基本上由該乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層、該熱塑彈性體層及該膠層構(gòu)成。8.—種積層體，其特征在于，基本上由一乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層、一熱塑彈性體層及一膠層構(gòu)成，其中該熱塑彈性體層位于該乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層的一側(cè)，該膠層介于該乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層與該熱塑彈性體層之間。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的積層體，其特征在于，該乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層靠近該膠層的一表面及該熱塑彈性體層靠近該膠層的一表面包含一官能基是選自由羥基、羰基、羧基、醛基、氨基及其組合構(gòu)成的群組。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的積層體，其特征在于，該乙烯-醋酸乙烯共聚物或其衍生物層及該熱塑彈性體層之間的接著強(qiáng)度大于或等于2公斤/公分。
【文檔編號(hào)】B32B27/06GK105882082SQ201610087077
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年2月16日
【發(fā)明人】張加強(qiáng), 來(lái)漢中
【申請(qǐng)人】雷立強(qiáng)光電科技股份有限公司