組合熱熔粘合劑和壓敏性粘合劑體系和由其制得的復(fù)合材料的制作方法
【專利說明】組合熱膝粘合劑和壓敏性粘合劑體系和由其制得的復(fù)合材料
[0001]所公開的技術(shù)設(shè)及一種體系和路線W實(shí)現(xiàn)熱烙粘合膜對基質(zhì)(包括例如剛性或非 剛性基質(zhì)）的臨時(shí)粘著，使得熱烙膜在基質(zhì)熱烙粘合在一個(gè)或多個(gè)其它部件上W前和期間 保持在原位，并且如果需要的話甚至可W再布置，然后在熱烙粘合過程W前和期間仍保持 在原位。
[醒]發(fā)明背景
[0003] "粘合"復(fù)合元件是包含相互粘合的替代元件(例如織物或其它材料的面板）的元 件。粘合包括通過使用膠水或其它粘合劑，通過粘合材料的烙融和隨后固化，和/或通過替 代元件的烙融和隨后固化而粘合，但不包括縫合、釘或類似類型的機(jī)械附著。盡管粘合復(fù)合 元件可包括縫合或其它類型的機(jī)械附著(例如使粘合復(fù)合元件附著在另一元件上，將粘合 復(fù)合元件成型），粘合復(fù)合物不依賴于縫合或其它機(jī)械附著將粘合復(fù)合物的替代元件在結(jié) 構(gòu)上連接。
[0004] 熱烙粘合劑(HMA)(也稱為熱粘接劑)通常為熱塑性粘合劑的一種形式。HMA通常W 具有各種直徑的實(shí)屯、圓柱形棒提供，設(shè)計(jì)用于在電熱膠槍中烙融，但也可在基質(zhì)上的 膜的形式使用，其在加熱時(shí)變粘。HMA在熱時(shí)為粘性的，并且在它冷卻時(shí)快速固化。
[0005] 熱烙粘合為使用HMA將上述替代元件中的一種或多種粘合成所述復(fù)合物的方法。 通常，待與另一元件粘合的基質(zhì)在待與另一元件粘合的表面上具有HMA膜。將基質(zhì)和元件與 HMA-起放入所需位置之間，并施加熱和壓力，將HMA烙融，并確保待粘合元件之間的良好接 觸。當(dāng)除去壓力和熱時(shí)，基質(zhì)和元件通過HMA粘合在一起。
[0006] 通常將用于熱烙粘合的部件組裝，將多于一個(gè)元件層壓在一起W形成裝配，所述 裝配在熱烙粘合時(shí)會(huì)形成所需部件。通常必須將各元件完美地排列和/或布置W實(shí)現(xiàn)所需 粘合部件。理想的是預(yù)粘合的部件具有彼此的一些臨時(shí)粘附，W確保部件在其組裝時(shí)與它 們熱烙粘合時(shí)之間保持排列。然而，該臨時(shí)粘附必須在熱烙粘合過程完成W后不干設(shè)粘合 部件的最終熱烙粘合劑。
[0007] 另外，部件在其制備期間有時(shí)未對準(zhǔn)和/或不適當(dāng)?shù)亟M裝。因此，有利的還有使層 之間的任何臨時(shí)粘附足夠強(qiáng)W保持部件在其組裝時(shí)與它們熱烙粘合時(shí)之間排列，但不會(huì)如 此強(qiáng)而妨礙工作人員調(diào)整部件的排列和/或校正在熱烙粘合W前看到的不合適組裝。
[000引本技術(shù)提供解決運(yùn)些需要的體系和路線。
[0009] 發(fā)明概述
[0010] 所公開的技術(shù)提供包含（i)熱烙粘合劑和（ii)壓敏性粘合劑的粘合劑體系，其中 熱烙粘合劑為連續(xù)膜的形式，且其中其中壓敏性粘合劑W不連續(xù)圖案分布于所述連續(xù)膜的 至少一個(gè)表面上。
[0011] 粘合劑體系的熱烙粘合劑可包含熱塑性聚氨醋。
[0012] 粘合劑體系的壓敏性粘合劑可包含丙締酸類聚合物分散體。
[0013] 壓敏性粘合劑可覆蓋它存在于其上的所述連續(xù)膜的表面的5-60%。
[0014] 所公開的技術(shù)還提供粘合制品，其包含基質(zhì)和基質(zhì)的第一主表面上的粘合劑體 系，粘合劑體系包含：（i)熱烙粘合劑;和（ii)壓敏性粘合劑;其中熱烙粘合劑為在所述基質(zhì) 的第一主表面上的連續(xù)膜的形式;且其中壓敏性粘合劑w不連續(xù)層的形式存在于與基質(zhì)相 對的熱烙粘合劑膜上。
[0015] 粘合制品的熱烙粘合劑可包含熱塑性聚氨醋。
[0016] 粘合制品的壓敏性粘合劑可包含丙締酸類聚合物分散體。
[0017] 粘合制品的壓敏性粘合劑可覆蓋它存在于其上的所述連續(xù)膜的表面的5-60%。
[0018] 基質(zhì)可包括一個(gè)或多個(gè)膜、片、薄膜、過濾器、非機(jī)織或機(jī)織纖維、中空或?qū)嵧?、珠?瓶、板、管、桿、導(dǎo)管、圓片或其任何組合。
[0019] 粘合制品的基質(zhì)可W為多層基質(zhì)。
[0020] 所公開的技術(shù)還提供包含一個(gè)或多個(gè)部件和至少一個(gè)粘合制品的制品，其中所述 粘合制品通過施加壓力、溫度或者二者而與所述部件結(jié)合W形成所述制品；其中所述粘合 制品包含基質(zhì)和基質(zhì)的第一主表面上的粘合劑體系，其中粘合劑體系包含：（i)熱烙粘合 劑;和（ii)壓敏性粘合劑;其中熱烙粘合劑為在所述基質(zhì)的第一主表面上的連續(xù)膜的形式； 且其中壓敏性粘合劑W不連續(xù)層的形式存在于與基質(zhì)相對的熱烙粘合劑膜上。
[0021 ]制品的熱烙粘合劑可包含熱塑性聚氨醋。
[0022] 制品的壓敏性粘合劑可包含丙締酸類聚合物分散體。
[0023] 制品的壓敏性粘合劑可覆蓋它存在于其上的所述連續(xù)膜的表面的5-60%。
[0024] 制品可包括一個(gè)或多個(gè)膜、片、薄膜、過濾器、非機(jī)織或機(jī)織纖維、中空或?qū)嵧?、珠?瓶、板、管、桿、導(dǎo)管、圓片或其任何組合。
[0025]制品的基質(zhì)可W為多層基質(zhì)。
[00%] 發(fā)明詳述
[0027] 下面通過非限定性闡述描述各個(gè)優(yōu)選特征和實(shí)施方案。
[0028] 所公開的技術(shù)提供粘合劑體系，使用運(yùn)類粘合劑體系制得的粘合制品和使用粘合 制品制得的制品。
[0029] 本文所述粘合劑體系包含（i)熱烙粘合劑和（ii)壓敏性粘合劑，其中熱烙粘合劑 為連續(xù)膜的形式且其中壓敏性粘合劑W不連續(xù)圖案分布于所述連續(xù)膜的至少一個(gè)表面上。
[0030] 本發(fā)明中有用的熱烙粘合劑包含熱塑性聚氨醋。選擇的具體熱烙粘合劑和/或具 體熱塑性聚氨醋可取決于意欲的應(yīng)用和/或最終用途、待粘結(jié)材料的細(xì)節(jié)、烙融溫度和/或 所需粘結(jié)強(qiáng)度或者運(yùn)些參數(shù)的一些組合。
[0031 ]有了運(yùn)些參數(shù)，各種熱塑性聚氨醋可用作所述體系中的熱烙粘合劑，或者用作所 述體系中熱烙粘合劑的組分。
[0032] 熱塑性聚氨醋(TPU)，其組合物通常由W下組分的反應(yīng)制備:a)多異氯酸醋組分； b)多元醇組分;和C)增鏈劑組分;其中反應(yīng)可在或不在催化劑的存在下進(jìn)行。
[0033] 本文所述TPU組合物使用多異氯酸醋組分制備。多異氯酸醋組分包含一種或多種 多異氯酸醋。在一些實(shí)施方案中，多異氯酸醋組分包含一種或多種二異氯酸醋。
[0034] 合適的多異氯酸醋包括芳族二異氯酸醋、脂族二異氯酸醋或其組合。在一些實(shí)施 方案中，多異氯酸醋組分包含一種或多種芳族二異氯酸醋。在一些實(shí)施方案中，多異氯酸醋 組分基本不含或者甚至完全不含脂族二異氯酸醋。在其它實(shí)施方案中，多異氯酸醋組分包 含一種或多種脂族二異氯酸醋。在一些實(shí)施方案中，多異氯酸醋組分基本不含或者甚至完 全不含芳族二異氯酸醋。
[0035] 有用的多異氯酸醋的實(shí)例包括芳族二異氯酸醋，例如4，少-亞甲基雙(苯基異氯酸 醋）（MDI)、1，6-六亞甲基二異氯酸醋化DI)、間二甲苯二異氯酸醋(XDI)、苯-1,4-二異氯酸 醋、糞-1,5-二異氯酸醋和甲苯二異氯酸醋(TDI);W及脂族二異氯酸醋，例如異佛爾酬二異 氯酸醋（IPDI)、1,4-環(huán)己基二異氯酸醋(C皿I)、癸燒-1，10-二異氯酸醋、賴氨酸二異氯酸醋 化DI)、1，4-下燒二異氯酸醋(BDI)、異佛爾酬二異氯酸醋(PDI)、3,3'-二甲基亞聯(lián)苯基-4， 4'-二異氯酸醋（T0DI)、1,5-糞二異氯酸醋（NDI)和二環(huán)己基甲燒-4,4/-二異氯酸醋 化12MDI)?？墒褂脙煞N或更多種多異氯酸醋的混合物。在一些實(shí)施方案中，多異氯酸醋為 MD巧日/或H12MDI。在一些實(shí)施方案中，多異氯酸醋包含MDI。在一些實(shí)施方案中，多異氯酸醋 包含 H12MDI。
[0036] 在一些實(shí)施方案中，熱塑性聚氨醋用包含(或者基本由或者甚至由其組成化12MDI W及MDI、皿I、TDI、IPDI、LDI、BDI、PDI、C皿I、T0DI和NDI中的一種的多異氯酸醋組分制備。
[0037] 本文所述TPU組合物使用b)多元醇組分制備。多元醇包括聚酸多元醇、聚醋多元 醇、聚碳酸醋多元醇、聚硅氧烷多元醇及其組合。
[0038] 當(dāng)存在時(shí)，也可描述為徑基封端中間體的合適多元醇可包括一種或多種徑基封端 聚醋、一種或多種徑基封端聚酸、一種或多種徑基封端聚碳酸醋、一種或多種徑基封端聚娃 氧燒，或者其混合物。
[0039] 合適的徑基封端聚醋中間體包括具有約500至約10，000、約700至約5，000,或者約 700至約4,000的數(shù)均分子量(Μη)的線性聚醋，且通常具有通常小于1.3或小于0.5的酸值。 分子量通過化驗(yàn)?zāi)┒斯倌軋F(tuán)測定且設(shè)及數(shù)均分子量。聚醋中間體可如下制備：（1) 一種或多 種二醇與一種或者多種二簇酸或酢的醋化反應(yīng)，或者(2)醋交換反應(yīng)，即一種或多種二醇與 二簇酸醋的反應(yīng)。優(yōu)選通常超過多于1摩爾二醇:酸的摩爾比W得到具有末端徑基優(yōu)勢的線 性鏈。合適的聚醋中間體還包括多種內(nèi)醋，例如通常由ε-己內(nèi)醋和雙官能引發(fā)劑如二甘醇 制備的聚已酸內(nèi)醋。所需聚醋的二簇酸可W為脂族、脂環(huán)族、芳族的或其組合。可單獨(dú)或者 W混合物使用的合適二簇酸通常具有總計(jì)4-15個(gè)碳原子，并且包括:班巧酸、戊二酸、己二 酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二燒二酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、環(huán)己燒二簇酸 等。也可使用W上二簇酸的酢如鄰苯二甲酸酢、四氨化鄰苯二甲酸酢等。己二酸是優(yōu)選的 酸。反應(yīng)形成理想的聚醋中間體的二醇可W為脂族、芳族的或其組合，包括上文在增鏈劑部 分中描述的任何二醇，且具有總計(jì)2-20或2-12個(gè)碳原子。合適的實(shí)例包括乙二醇、1,2-丙二 醇、1，3-丙二醇、1，3-下二醇、1，4-下二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、2，2-二甲基-1，3-丙二 醇、1,4-環(huán)己燒二甲醇、1,10-癸二醇、十二亞甲基二醇及其混合物。
[0040] 多元醇組分還可包括一種或多種聚已酸內(nèi)醋聚醋多元醇。用于本文所述技術(shù)中的 聚已酸內(nèi)醋聚醋多元醇包括衍生自己內(nèi)醋單體的聚醋二醇。聚已酸內(nèi)醋聚醋多元醇由伯徑 基封端。合適的聚已酸內(nèi)醋聚醋多元醇可由ε-己內(nèi)醋和雙官能引發(fā)劑如二甘醇、1,4-下二 醇，或者本文所列其它二醇和/或二元醇中任一種制備。在一些實(shí)施方案中，聚已酸內(nèi)醋聚 醋多元醇為衍生自己內(nèi)醋單體的線性聚醋二醇。
[0041 ] 有用的實(shí)例包括CAPA?2202A，2000數(shù)均分子量(Μη)線性聚醋二醇，和CAPA?2302A， 3000Mn線性聚醋二醇，其二者都由Persto巧Polyols Inc.市購。運(yùn)些材料也可描述為2-己