可電分割的聚酰胺粘合劑的制作方法
【專利摘要】一種熔融粘合劑，其含有20重量％到90重量％的至少一種分子量(MW)為10,000g/mol到250,000g/mol的聚酰胺；1重量％到25重量％的至少一種有機(jī)或無(wú)機(jī)鹽；0到60重量％的其它添加劑，其中，所述粘合劑的軟化點(diǎn)為100℃到220℃。本發(fā)明還描述使基材可逆地粘接的方法，其中，所述粘接在施加電壓后在拉力下釋放。
【專利說(shuō)明】可電分割的聚酰胺粘合劑
[0001] 本發(fā)明涉及基于聚酰胺的熱熔粘合劑，它作為層在電壓的影響下降低其粘合強(qiáng) 度。本發(fā)明進(jìn)一步涉及由聚酰胺構(gòu)成并且含有離子導(dǎo)電成分的粘合劑。
[0002] 已知含有離子液體的粘合劑，以及各種可以在固體中產(chǎn)生導(dǎo)電性的離子液體。
[0003] US 2004/0097755描述能夠形成氫鍵的離子組合物。所述組合物據(jù)稱具有至多 l〇〇°C的熔點(diǎn)，并且含有季胺鹽。胺鹽和有機(jī)組分的比例應(yīng)在1:1. 5與1:2. 5之間。
[0004] US 7, 183, 433描述具有至多100°C的凝固點(diǎn)的離子組合物。季胺或中和的胺也被 描述為鹽；低分子量物質(zhì)例如脲類、酯類、酮類、酚類或酰胺類被描述為有機(jī)組分。
[0005] W0 2008/150227主張可電軟化的粘合劑組合物，所述組合物據(jù)稱具有粘合強(qiáng)度， 所述粘合強(qiáng)度在施加電壓時(shí)降低。然而，這種組合物據(jù)稱具有離子導(dǎo)電性。這種組合物尤 其據(jù)稱含有形成離子導(dǎo)電通道的顆粒和纖維。盡管關(guān)于離子導(dǎo)電顆粒的性質(zhì)和組成作了進(jìn) 一步陳述，但本說(shuō)明書(shū)未對(duì)相應(yīng)的結(jié)合劑作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0006] W0 2001/05584和US 2008/0283415A1描述由各種聚合物和離子導(dǎo)電物質(zhì)制成的 粘合劑。這些是基于丙烯酸酯和/或環(huán)氧樹(shù)脂的單組分或雙組分反應(yīng)性粘合劑。粘合強(qiáng)度 由丙烯酸酯基團(tuán)或環(huán)氧基團(tuán)的反應(yīng)確定。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)的組合物在一定程度上較不適合用作熱熔粘合劑。如果不使用聚合基礎(chǔ) 組分，熔點(diǎn)或凝固點(diǎn)會(huì)相對(duì)較低，因此，即使通常的環(huán)境溫度也不能確保牢固的粘合。形成 離子導(dǎo)電通道的物質(zhì)的使用限制了可能的組合物。粘合劑中的聚合物在其性質(zhì)方面必須滿 足熱熔粘合劑的要求。此外，有用的是，選擇那些在職業(yè)安全方面僅要求輕微限制的成分。
[0008] 因此，本發(fā)明的目的是提供熱熔粘合劑，作為熱熔粘合劑，它表現(xiàn)出熱熔應(yīng)用所需 要的性質(zhì)。此外，這種粘合劑還意欲含有離子物質(zhì)，所述離子物質(zhì)以穩(wěn)定的方式可混溶并且 對(duì)于相應(yīng)的用途，對(duì)熔點(diǎn)的影響很小。此外，組合物還意欲在作為兩個(gè)基材之間的粘合劑層 施加時(shí)實(shí)現(xiàn)良好的粘接。在橫向穿過(guò)粘合劑層施加電壓時(shí)，粘接將被削弱，從而可從彼此釋 放基材。
[0009] 所述目的由含有以下物質(zhì)的熔融粘合劑實(shí)現(xiàn)：_20重量％到90重量％的至少一種 分子量（M w)為10, 000g/mol到250, 000g/mol的聚酰胺；-1重量％到25重量％的至少一種 有機(jī)或無(wú)機(jī)鹽；-〇到60重量％的其它添加劑，其中，所述粘合劑的軟化點(diǎn)為80°C到220°C。
[0010] 重均分子量（Mw)以及數(shù)均分子量（MN)使用凝膠滲透色譜法（GPC)測(cè)定。
[0011] 本發(fā)明進(jìn)一步涉及使兩個(gè)基材彼此可逆粘接的方法，其中，所述兩個(gè)基材用熔融 粘合劑彼此粘接，這個(gè)粘合劑層在施加電壓時(shí)在稍后的時(shí)間點(diǎn)喪失其粘合強(qiáng)度，并且基材 可從彼此釋放。
[0012] 本發(fā)明的組合物必須含有聚酰胺。這賦予粘合劑對(duì)于其用作熱熔粘合劑所必需的 性質(zhì)，例如粘合強(qiáng)度、粘合性、內(nèi)聚力、熔融行為或穩(wěn)定性。這些基本性質(zhì)可以任選地使用添 加劑和所加入的物質(zhì)進(jìn)行改性。
[0013] 適合用于熱熔粘合劑的聚酰胺可從有機(jī)多羧酸與二胺的反應(yīng)獲得。所述成分可以 在廣泛的范圍內(nèi)變化；二羧酸和二胺尤其合適?？梢陨婕爸寤蚍甲弭人幔⑶叶畚镏?酸優(yōu)選也合適。對(duì)于用作熱熔粘合劑，這些聚酰胺意欲在升高的溫度、例如100°c到220°C 下熔融。聚酰胺在室溫下是固體。必須選擇羧酸和胺，以便不會(huì)獲得膠凝和交聯(lián)的反應(yīng)產(chǎn) 物。此類聚酰胺原則上為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知。
[0014] 一組合適的聚酰胺是可基于二羧酸和二胺制備的那些。例如，可選擇基于不含二 聚物脂肪酸的聚酰胺的聚酰胺作為根據(jù)本發(fā)明合適的聚酰胺。這些可以由以下物質(zhì)制備：
[0015] -80摩爾％到100摩爾％的一種或多種C4到C24二羧酸，
[0016] -20摩爾％到0摩爾％的其它單羧酸、二羧酸或三羧酸，
[0017] -10摩爾％到90摩爾％的至少一種脂族二胺，
[0018] -10摩爾％到80摩爾％的一種或多種脂環(huán)族二胺，
[0019] -0到50摩爾％的聚氧亞烷基二胺，
[0020] 其中，所用二胺和羧酸的總和在各情況下共計(jì)100摩爾％。
[0021] 另一組合適的聚酰胺是可基于二聚物脂肪酸和聚胺制備的那些。例如，可使用由 下列組分構(gòu)成的聚酰胺：
[0022] -50摩爾％到98摩爾％的二聚物或聚合物脂肪酸，
[0023] _2摩爾％到50摩爾％的C6到C24脂族或脂環(huán)族二羧酸，
[0024] -0到10摩爾％的C12到C18單羧酸，
[0025] 其中，總和共計(jì)100摩爾％，和
[0026] -100摩爾％到60摩爾％的脂族和/或脂環(huán)族二胺，
[0027] -0到40摩爾％的聚氧亞烷基二胺，
[0028] 其中，總和共計(jì)100摩爾％。
[0029] 就本發(fā)明來(lái)說(shuō)，"二聚物或聚合物脂肪酸"是可以以已知的方式通過(guò)天然原料的二 聚獲得的那些脂肪酸。它們是由不飽和的長(zhǎng)鏈脂肪酸制備，然后通過(guò)蒸餾進(jìn)行純化。在這 方面，"工業(yè)"二聚物脂肪酸根據(jù)純度含有小于5%的一元脂肪酸、大量的C18脂肪酸例如亞 麻酸或油酸、至多98重量％的036二元脂肪酸（嚴(yán)格意義上的二聚物脂肪酸）以及小比例 的更高多元脂肪酸（"三聚物脂肪酸"）。聚合物脂肪酸混合物中單體、二聚物和三聚物脂 肪酸的相對(duì)比率取決于所用起始化合物的性質(zhì)，并且取決于聚合、二聚或寡聚條件以及蒸 餾分離的程度。通過(guò)蒸餾純化的二聚物脂肪酸含有至多98重量％的二聚物脂肪酸。在進(jìn) 一步的處理步驟中，這些二聚物脂肪酸也可以被氫化。這種氫化的二聚物脂肪酸也可根據(jù) 本發(fā)明使用。
[0030] 作為其它合適的羧酸或除所述二聚物脂肪酸以外，聚酰胺的酸組分也意欲含有C4 到C24二羧酸。此類二羧酸的實(shí)例是琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、i^一烷二酸、十二烷 二酸、戊二酸、辛二酸或庚二酸，或它們的混合物。在合成反應(yīng)中也可以使用一部分的芳族 二羧酸，例如對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸或上述二羧酸的混合物。
[0031] 還可以添加一部分的具有10到18個(gè)碳原子的長(zhǎng)鏈氨基羧酸，例如11-氨基十一 烷酸、月桂基內(nèi)酰胺或ε-己內(nèi)酰胺。
[0032] 二胺組分基本上由一種或多種脂族二胺構(gòu)成，其中，氨基位于碳鏈的末端。脂族二 胺可以含有2到20個(gè)碳原子，其中，脂族鏈可以是直鏈或支化的。實(shí)例是乙二胺、二亞乙基 三胺、二亞丙基三胺、1，4-二氨基丁烷、1，3-戊二胺、甲基戊二胺、六亞甲基二胺、三甲基六 亞甲基二胺、2-(2-氨基甲氧基）乙醇、2-甲基五亞甲基二胺、C11-新戊二胺、二氨基丙基甲 胺或1，12-二氨基十二烷。尤其優(yōu)選的亞烷基二伯胺是具有偶數(shù)個(gè)碳原子的C2到C12二 胺。
[0033] 氨基組分可進(jìn)一步含有環(huán)狀二胺或雜環(huán)二胺，例如1，4-環(huán)己烷二胺、4, 4' -二氨 基二環(huán)己基甲烷、哌嗪、環(huán)己烷雙（甲胺）、異佛爾酮二胺、二甲基哌嗪、二哌啶基丙烷、降冰 片烷二胺或間苯二甲胺。具體的實(shí)施方案使用亞烷基二胺與環(huán)狀二胺的混合物。
[0034] 如果聚酰胺意欲具有更大的柔性，那么還可以使用聚氧亞烷基二胺，例如聚氧亞 乙基二胺、聚氧亞丙基二胺或聚四氫呋喃二胺。在這方面，聚氧亞烷基二胺優(yōu)選具有150g/ mol到4000g/mol、優(yōu)選300g/mol到3000g/mol的分子量（數(shù)均，MN)。量尤其可以是胺組 分的2摩爾％到30摩爾％。
[0035] 當(dāng)選擇可用的單官能、二官能或三官能原料時(shí)，應(yīng)注意獲得可熔的即未交聯(lián)的產(chǎn) 物。通過(guò)構(gòu)造直鏈聚酰胺獲得熔體的較低粘度。
[0036] 通常，選擇胺和羧酸的量，以使得存在等效量的胺/羧酸；可以獲得具有羧基或胺 端基的聚酰胺。例如，酸值可以是lmgKOH/g到20mgK0H/g(DIN 53176)。通過(guò)短鏈二胺和脂 族二羧酸的選擇以及二聚物脂肪酸的純度，可以確定聚酰胺的粘度和粘度/溫度曲線以及 軟化點(diǎn)，以使熔融粘合劑適合根據(jù)本發(fā)明使用。分子量（可通過(guò)GPC獲得的重均分子量M w) 可以是 10, 〇〇〇g/mol 到 250, 000g/mol，尤其是至多 150, 000g/mol。
[0037] 相應(yīng)的聚酰胺意欲在熔融狀態(tài)下具有l(wèi)OOOmPas到100, OOOmPas (在220°C下測(cè) 量，fcookfield Thermosel RVT，EN ISO 2555)、優(yōu)選至多 50,000mPas、尤其是 lOOOmPas 到 10, OOOmPas的粘度。合適的聚酰胺的軟化點(diǎn)意欲為100°C到220°C (根據(jù)ISO 4625-1的環(huán) 球法），尤其是從高于140°C到200°C。
[0038] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選適合的實(shí)施方案使用由以下物質(zhì)制備的聚酰胺：50摩爾％到75 摩爾％的二聚物脂肪酸、25摩爾％到50摩爾％的具有6到24個(gè)碳原子、尤其是C6到C18 的脂族或脂環(huán)族二羧酸，以及〇到10摩爾的單羧酸，其中，總和共計(jì)100摩爾％。
[0039] 另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案使用的胺為以下的混合物：70摩爾％到98摩爾％的脂族 和脂環(huán)族二胺（尤其具有2到12個(gè)碳原子）的混合物與2摩爾％到30摩爾％的基于p-四 氫呋喃或聚丙二醇的聚氧亞烷基二胺，其中，總和再次共計(jì)100摩爾％。
[0040] 制備聚酰胺的方法已知：將原料熔融并干燥，并在熱的時(shí)候使其彼此反應(yīng)。從混 合物中除去生成的反應(yīng)水。在獲得合適的分子量后，填充并冷卻聚合物。聚合物可以以塊、 棒、微粒的形式填充。然而，也可以在聚合物合成后立即添加其它添加劑。
[0041] 熱熔粘合劑可以由根據(jù)本發(fā)明合適的聚酰胺以及常用的添加劑來(lái)制備。例如，可 以另外含有增塑劑、粘合促進(jìn)劑、穩(wěn)定劑、消泡劑、流平劑或填料。增塑劑增加組合物的塑 性；例如，極性增塑劑例如酯、長(zhǎng)鏈胺、磺酸酯可用。此外，可以使用輔助量的填料，例如硅酸 鹽、滑石、碳酸鈣、粘土、炭黑或色漿或顏料。優(yōu)選不使用導(dǎo)電顏料和填料。然而，特別地，熔 融粘合劑僅含有小比例（低于5重量％ )的顏料或填料；它們尤其不含填料。
[0042] 一個(gè)實(shí)施方案在熱熔粘合劑中使用至多90重量％的量的聚酰胺。另外，可以含有 其它熔融粘合劑聚合物，例如聚氨酯、聚丙烯酸酯或聚酯；這些必須與在熔體中的聚酰胺相 容，并且必須形成穩(wěn)定的均質(zhì)熔體。其它聚合物的量可為基于聚酰胺的量至多30%。
[0043] 此外，組合物還可以含有抗氧化劑?？臻g位阻酚或芳族胺衍生物類型的抗氧化劑 尤其合適，其量為基于聚合物至多2. 5重量％。合適的添加劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知，本領(lǐng) 域技術(shù)人員可以根據(jù)預(yù)期的應(yīng)用和它們的性質(zhì)進(jìn)行選擇。
[0044] 根據(jù)本發(fā)明，熔融粘合劑需要含有至少一種有機(jī)或無(wú)機(jī)鹽。這些應(yīng)理解為在室溫 (25°C)下可以是液體或固體的鹽類化合物。它們可以是固體鹽，以及所謂的"離子液體"。 鹽可以以溶解在聚酰胺中的方式存在；它們可以呈分散的形式；它們可以與聚合物基團(tuán)締 合。離子化合物或中性化合物將在下文列出，但這些在各情況下應(yīng)理解為存在于相應(yīng)的鹽 中的離子結(jié)構(gòu)。相應(yīng)的鹽同樣也可以含有結(jié)合形式的結(jié)晶水。
[0045] 可以例如使用有機(jī)酸的鹽，例如脂族C2到C6單羧酸或二羧酸、芳族單羧酸或二羧 酸、三氟甲磺酸的鋰鹽、鈉鹽或鉀鹽。另一個(gè)實(shí)施方案使用含有上述酸或鹵化物作為陰離子 的有機(jī)四價(jià)化合物作為鹽的陽(yáng)離子。再一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案使用含有砜基團(tuán)的有機(jī)化合物 作為陰離子，例如三氟甲磺酸鹽，作為環(huán)狀結(jié)構(gòu)的丁磺氨鹽（acesulfamate)或糖精鹽，或 作為直鏈結(jié)構(gòu)的雙（三氟甲磺酰基）酰亞胺或三氟甲烷羰基-三氟甲磺?；啺?。
[0046] 合適的有機(jī)陽(yáng)離子是例如以下結(jié)構(gòu)的四價(jià)化合物：四烷基鱗、三烷基锍、四烷基 銨、N+-烷基取代的環(huán)狀5環(huán)或6環(huán)胺、N"-烷基取代的芳族5環(huán)咪唑啉，其中，使用具有1到 12個(gè)碳原子的脂族直鏈基團(tuán)作為烷基。烷基可以是相同或不同的。這些烷基還可以任選地 被0H基團(tuán)取代。原則上，各陰離子和陽(yáng)離子可以彼此組合，只要此后化合物表現(xiàn)出鹽類性 質(zhì)。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，鹽類化合物意欲具有高于40°C的熔點(diǎn)。
[0047] 尤其合適的陽(yáng)離子基團(tuán)的實(shí)例是四烷基取代的氮化合物，例如N-四丁基銨、N-三 甲基-N- 丁基銨、N-三乙基-N-芐基銨、N，N-二甲基環(huán)己胺、N-甲基-N-三辛基銨；0H官 能化的四烷基胺，例如三甲基羥基乙基銨（膽堿）、乙酰膽堿、N-甲基-N-羥基乙基環(huán)己胺； 三烷基取代的硫化合物，例如三乙基锍、三甲基锍；5環(huán)含氮雜環(huán)，例如N-烷基咪唑鎗衍生 物，例如1-甲基-3-乙基咪唑鎗、1-乙基-3-甲基咪唑鎗、1-丁基-3-甲基咪唑鎗、1-十六 烷基-3-甲基咪唑鎗、1-甲基-3-辛基咪唑鎗、1-甲基-3-壬基咪唑鎗、1-庚基-3-甲基 咪唑鎗、1-乙基-2-甲基咪唑鎗、1-丙基-4-甲基咪唑鎗、1-丙基-2-甲基咪唑鎗、1，2-二 甲基丙基味卩坐鐵；6環(huán)含氣雜環(huán)，例如燒基取代的批陡鐵、批略燒鐵、脈陡鐵化合物，例 如1 _ 丁基批陡鐵、1_ 丁基_3-甲基批陡鐵、I- 丁基甲基批陡鐵、I-丙基甲基批陡 鐵、1_ 丁基_3-丙基脈陡鐵、I- 丁基甲基批略燒鐵、I- 丁基甲基批略燒鐵、I-己 基-3-甲基吡咯烷鐵，以及類似的化合物。
[0048] 對(duì)于一些應(yīng)用，優(yōu)選使用鹵離子作為陰離子。以下物質(zhì)尤其適合作為陰離子：四氟 硼酸鹽；三氟甲磺酸鹽；芳族二羧酸鹽例如苯二甲酸和其同分異構(gòu)衍生物；含有砜基團(tuán)的 化合物，例如丁磺氨鹽、糖精鹽、雙（三氟甲磺酰基）酰亞胺或三氟甲烷羰基-三氟甲磺酰 基酰亞胺。
[0049] 在優(yōu)選的實(shí)施方案中，使用以下物質(zhì)作為離子導(dǎo)電成分：鄰苯二甲酸氫鉀、三氟甲 磺酸鋰、1-乙基-3-甲基咪唑鎗四氟硼酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑鎗三氟甲磺酸鹽、1-乙 基-3-甲基咪唑鎗乙基硫酸鹽、雙（三氟甲磺酰亞胺）鋰、氯化膽堿、膽堿丁磺氨鹽和/或 膽堿糖精鹽。
[0050] 因此作為不同于聚酰胺的其它成分，本發(fā)明的熱熔粘合劑可以另外含有促進(jìn)與鹽 的混溶性的極性化合物。這些是例如聚合物，例如聚磷嗪、聚亞甲基硫化物、聚氧亞烷基二 醇、聚亞乙基亞胺。也可以使用低分子量的多元醇。這些化合物在室溫（25°C)下可以是固 體或液體。
[0051] -組合適的極性化合物是低分子量的二元到十元脂族多元醇。這些意欲具有至多 1000g/m〇l、優(yōu)選至多500g/mol的分子量（MN)。特別地，意欲含有3到6個(gè)OH基團(tuán)。它們 的實(shí)例是多元醇，例如新戊二醇、季戊四醇、甘油；糖醇，例如葡萄糖、阿拉伯糖、木糖、甘露 糖醇、山梨糖醇、阿拉伯糖，或具有多個(gè)0H基團(tuán)的其它化合物。
[0052] 具有聚醚結(jié)構(gòu)的化合物尤其合適，尤其是具有2到4個(gè)0H基團(tuán)或NH基團(tuán)的聚乙 二醇和聚丙二醇。此類聚醚可商購(gòu)。分子量低于10, 000g/mol、優(yōu)選為350g/mol到5000g/ mol (MN)的聚醚多元醇尤其合適。這些聚醚可以是固體或液體。
[0053] 極性化合物可以單獨(dú)或作為混合物使用。量是基于熱熔粘合劑0到25重量％，尤 其是5重量％到20重量％。量也基于化合物的物理狀態(tài)；粘合劑在室溫下仍意欲以固體形 式存在。
[0054] 已知，這些極性化合物在一定程度上為吸濕性的。已發(fā)現(xiàn)，不需要對(duì)化合物進(jìn)行完 全干燥。盡管合適的聚酰胺也可以以無(wú)水的方式制備，但它們往往在儲(chǔ)存中吸收水。根據(jù) 本發(fā)明，熔融粘合劑可以含有至多2重量％的水。
[0055] 聚酰胺的優(yōu)選組成是：
[0056] -75摩爾％到30摩爾％的二聚物脂肪酸，
[0057] -25摩爾％到70摩爾％的C6到C24二羧酸，
[0058] -0到10摩爾％的單羧酸，
[0059] -66摩爾％到98摩爾％的至少一種小于或等于C12的脂族二胺，
[0060] -1摩爾％到25摩爾％的至少一種脂環(huán)族二胺，
[0061] -1摩爾％到30摩爾％的聚醚二胺，優(yōu)選基于聚乙二醇或聚丙二醇，
[0062] 其中，二胺和羧酸的總和各自等于100摩爾％?？珊新晕⑦^(guò)量的胺，以便產(chǎn)生胺 封端的聚酰胺。
[0063] 本發(fā)明的優(yōu)選的粘合劑組合物由以下物質(zhì)制成：
[0064] -70重量％到30重量％的聚酰胺，
[0065] -1重量％到30重量％的無(wú)機(jī)或優(yōu)選有機(jī)鹽，
[0066] -0到25重量％的至少一種極性化合物，
[0067] -0. 1重量％到20重量％的添加劑。
[0068] 具體的實(shí)施方案含有分子量為300g/mol到5000g/mol的PEG或PPG作為極性化 合物；另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案使用那些季氨基化合物和含有砜基團(tuán)的有機(jī)化合物作為鹽。 [0069] 本領(lǐng)域技術(shù)人員已知制備熔融粘合劑混合物的方法。添加劑可以混入呈熔融形式 的聚酰胺中。如果不妨礙縮聚，添加劑也可已經(jīng)在聚酰胺的合成中添加?？梢允褂靡阎?混合設(shè)備：溶解器、捏合機(jī)、擠出機(jī)或其它。隨后可以冷卻本發(fā)明的粘合劑，然后準(zhǔn)備儲(chǔ)存。
[0070] 本發(fā)明的熱熔粘合劑可以作為熱熔粘合劑應(yīng)用。它的軟化點(diǎn)為100°C到220°C。它 可以在例如不超過(guò)220°C的溫度下熔融，并且以可流動(dòng)的狀態(tài)施加到基材上。本發(fā)明的熔融 粘合劑的粘度在150°C到220°C的應(yīng)用溫度下可以在500mPas到25, OOOmPas的范圍內(nèi)。粘 度可適于利用方法，因此，已知通過(guò)升高溫度來(lái)降低高粘度。緊接其后，將第二基材按壓在 粘合劑層上，并且在冷卻后產(chǎn)生物理粘接。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉用于熔融和用于施加熔融 粘合劑的裝置。粘合劑層的層厚度同樣為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù) 技術(shù)知識(shí)進(jìn)行選擇。層厚度通常為5μηι到ΙΟΟΟμηι，尤其是ΙΟμπι到500μηι。冷卻后，已 經(jīng)變成固體的層產(chǎn)生粘接。它可以是無(wú)定形的，但它也可以具有結(jié)晶成分。
[0071] 另外，本發(fā)明的主題也是用本發(fā)明的粘合劑層可釋放地彼此連接的兩個(gè)基材?；?材可以在廣泛的范圍內(nèi)變化。然而，它們意欲在表面上進(jìn)行清洗；也可以任選地施加額外的 底漆層或其它涂層?？墒褂靡阎乃芰稀⒔饘?、陶瓷或其它基材作為基材?；目梢允枪腆w 且剛性的；也可以結(jié)合柔性基材，例如單層或多層膜。根據(jù)本發(fā)明，基材表現(xiàn)出導(dǎo)電性是有 用的。這可以通過(guò)基材本身的導(dǎo)電性來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述基材可以具有導(dǎo)電涂層，或者，例如，將導(dǎo) 電成分納入基材中。本發(fā)明的熱熔粘合劑尤其適合用于粘接金屬基材或塑料基材。
[0072] 根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生的粘接可以通過(guò)施加電壓而再次釋放。
[0073] 為了這個(gè)目的，電壓需要垂直地施加到粘合劑層，即在從一個(gè)基材到另一個(gè)基材 的方向上。根據(jù)本發(fā)明的方法，電壓需要為9伏到100伏，尤其是15伏到75伏。直流電壓 尤其合適。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的粘接可以在所需的作用時(shí)間后被釋放。觀察到粘合性的降 低；兩個(gè)基材可以在垂直張力或橫向剪切力下從彼此釋放。粘合性的喪失速率受鹽的量和 性質(zhì)影響。如果希望更快的分離，例如10秒到60秒，可以增加量。如果不希望更快的粘合 性喪失，例如2分鐘到5分鐘，更小的量就已足夠。
[0074] 本發(fā)明的具體實(shí)施方案額外對(duì)粘合劑層進(jìn)行加熱。特別地，加熱到至多80°C，尤其 是40°C到70°C是有用的。由此，粘合劑不會(huì)變成可流動(dòng)的；僅發(fā)生伴隨施加電壓的粘合性 喪失。優(yōu)選觀察到粘合劑的粘合性喪失。由于僅存在薄層的粘合劑，因此加熱可以快速地 進(jìn)行，由此大幅簡(jiǎn)化基材的分離。
[0075] 加熱方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知。它們可以涉及熱氣體，例如熱空氣；可以使 用輻射源；例如，可以利用紅外或近紅外輻射。同樣可以使用超聲波加熱粘合劑層。
[0076] 本發(fā)明的粘合劑可以粘接多種基材。如果使用導(dǎo)電基材，粘接可以再次可逆地釋 放。在熱的時(shí)候施加熔融粘合劑并且粘合。結(jié)合位點(diǎn)可以根據(jù)需要再次釋放，因此可以實(shí) 現(xiàn)基材的分離。特別地，粘合劑對(duì)基材的粘合性損失可以觀察到。此外，通過(guò)兩步驟機(jī)制的 優(yōu)選形式防止粘接的非有意脫離。 實(shí)施例：
[0077] 聚酰胺1 :
[0078] 使用已知的制備方法，由100摩爾％的十二烷二甲酸、50摩爾％的哌嗪、30摩爾％ 的Jeffamine D 400和20摩爾％的乙二胺，通過(guò)縮合并蒸餾掉水制備聚酰胺。
[0079] 這種聚酰胺表現(xiàn)出下列值：
[0080] Mff13,000g/mol
[0081] 粘度 9000mPas (225 °C )
[0082] 軟化點(diǎn) 170 °C。
[0083] 聚酰胺2 :
[0084] 使用已知的制備方法，由0. 1重量份的硬脂酸、19. 3重量份的壬二酸、69. 3重量份 的二聚物脂肪酸、15. 1重量份的哌嗪和3. 6重量份的乙二胺，通過(guò)縮合并蒸餾掉水制備聚 酰胺?；烊?.6重量份的穩(wěn)定劑。
[0085] 這種聚酰胺表現(xiàn)出下列值：
[0086] Mff15, 500g/mol
[0087] 熔融粘度 4000mPas (225°C )。
[0088] 粘合劑1 :
[0089] 將7. 4g雙（三氟甲磺酰亞胺）鋰添加到14. 6g Jeff amine D400中，并在室溫下 攪拌，直到鹽溶解。
[0090] 使78g聚酰胺1在20(TC下熔融，在攪拌下添加添加劑，并在20(TC下在大約8分 鐘內(nèi)引入。
[0091] 然后，將粘合劑冷卻到室溫。
[0092] 粘合劑2 :
[0093] 將4. 7g三氟甲磺酸鋰添加到17. 3g Jeff amine D400中，并在室溫下攪拌，直到鹽 溶解。
[0094] 使78g聚酰胺2在20(TC下熔融，在攪拌下添加添加劑，并在20(TC下在大約8分 鐘內(nèi)引入。
[0095] 然后，將粘合劑冷卻到室溫。
[0096] 粘合劑3 :
[0097] 將4. 3g氯化膽堿添加到17. lg Jeffamine D400中，并在室溫下攪拌；產(chǎn)生分散 體。
[0098] 使78g聚酰胺2在20(TC下熔融，在攪拌下添加添加劑，并在20(TC下在大約8分 鐘內(nèi)引入。
[0099] 然后，將粘合劑冷卻到室溫，并變成固體。
[0100] 將三種粘合劑中的每一種在190°C下熔融，并施加到經(jīng)清洗和去油污的鋁試樣上， 然后立即結(jié)合到第二個(gè)鋁試樣。將樣品在室溫下放置2小時(shí)。
[0101] 這些測(cè)量試樣表現(xiàn)出良好的粘合性。在向基材施加電壓（48V，5分鐘）后，粘合強(qiáng) 度降低，并且基材可以在拉力下彼此分離。如果將測(cè)量試樣加熱到65°C，粘合強(qiáng)度同樣降 低，并且基材同樣可以在拉力下分離。如果向基材施加電壓（48V，5分鐘）并且同時(shí)將復(fù)合 材料加熱到65°C，粘合強(qiáng)度幾乎完全喪失?；碾S后可以用很小的拉力非常容易地彼此分 離。
[0102] 剪切力/拉力測(cè)量（類似于DIN 53281) (N/mm2)
[0103]
【權(quán)利要求】
1. 一種熱熔粘合劑，其含有： -20重量％到90重量％的至少一種分子量化為10, OOOg/mol到250, OOOg/mol的聚酰 胺， -1重量％到25重量％的至少一種有機(jī)或無(wú)機(jī)鹽， -0到60重量％的其它添加劑， 其中，所述粘合劑具有l(wèi)〇〇°C到220°C的軟化點(diǎn)（環(huán)球法，ISO 4625-1)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱熔粘合劑，其特征在于，其含有5重量％到25重量％的包 含極性基團(tuán)的化合物，所述化合物選自聚醚、聚亞甲基硫化物、聚磷嗪、聚亞乙基亞胺或具 有2到10個(gè)0H基團(tuán)的多元醇。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱熔粘合劑，其特征在于，所述包含極性基團(tuán)的化合物選自： i) 包含兩個(gè)或三個(gè)0H或NH2基團(tuán)并且分子量為350g/mol到10,000g/mol的聚醚，和/或 ii) 分子量低于l〇〇〇g/mol的二價(jià)到六價(jià)多元醇。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1到3所述的熱熔粘合劑，其特征在于，所述鹽含有選自K、Na、Li、四 烷基鱗、三烷基锍、四烷基銨、N+-烷基取代的環(huán)狀五環(huán)或六環(huán)胺、N+-烷基取代的芳族五環(huán) 咪唑啉的陽(yáng)離子，其中，含有具有1到12個(gè)碳原子的脂族直鏈基團(tuán)作為烷基。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱熔粘合劑，其特征在于，所述鹽含有選自以下的陰離子：i) 有機(jī)酸，例如脂族C2到C6單羧酸或二羧酸、芳族單羧酸或二羧酸、三氟甲磺酸，或ii)有機(jī) 磺酰胺，例如丁磺氨鹽、糖精鹽、雙（三氟甲磺?；啺坊蛉淄轸驶?三氟甲磺酰 基酰亞胺。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的熱熔粘合劑，其特征在于，所述鹽的分子量小于1000g/ mol。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱熔粘合劑，其特征在于，所述鹽在25°C下是液體。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1到7所述的熱熔粘合劑，其特征在于，所述聚酰胺含有基于所述酸組 分至少50摩爾％的二聚物脂肪酸。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1到8所述的熱熔粘合劑，其特征在于，所述聚酰胺含有基于所述胺組 分至少1摩爾％到30摩爾％的聚醚胺。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1到9所述的熱熔粘合劑，其特征在于，所述粘合劑作為層在電壓的 作用下降低其粘合強(qiáng)度。
11. 一種用于釋放熱熔粘合劑粘接的方法，其特征在于，使根據(jù)權(quán)利要求1到10中任一 項(xiàng)所述的熱熔粘合劑的層暴露于9V到80V的電壓。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述層被另外加熱，優(yōu)選低于80°C。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述層的厚度為5 μ m到1mm。
14. 一種復(fù)合材料，所述復(fù)合材料由兩個(gè)基材和位于其間的粘合劑層構(gòu)成，其中，所述 粘合劑層是由根據(jù)權(quán)利要求1到10所述的熱熔粘合劑制成。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的復(fù)合材料，其特征在于，固體或柔性基材作為基材粘接，其 中，所述基材或其表面是導(dǎo)電的。
【文檔編號(hào)】C09J177/00GK104204129SQ201380013098
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月12日
【發(fā)明者】R·霍謝爾, S·科潘尼亞, C·麥卡德?tīng)? M·施圖韋, J·科爾貝 申請(qǐng)人:漢高股份有限及兩合公司, 費(fèi)勞恩霍夫應(yīng)用研究促進(jìn)協(xié)會(huì)