与未涂布的铝质工具具有低粘附的反应性聚烯烃热熔粘合剂及其作为层合热熔胶的用图
【专利说明】与未涂布的铝质工具具有低粘附的反应性聚烯烃热熔粘合 剂及其作为层合热熔胶的用途
【背景技术】
[0001] 可以作为热熔粘合剂（也被称为热熔胶）使用的反应性聚烯烃组合物长期已知。 其通常由硅烷接枝的聚烯烃预聚物组成，所述聚烯烃预聚物通过与其它聚合物和树脂混合 而获得。这类粘合剂紧接着其施用之后通过冷却建立高的初始强度并且通过逐步进行的 "固化"（即硅烷基团与空气水分的化学反应）获得其最终性能，特别是有利的耐热性和耐 环境影响性。
[0002] 对于薄膜层合，特别是对于汽车制造中的真空深冲方法，主要使用不同形式的聚 氨酯（PUR)粘合剂。PUR粘合剂主要以分散或溶解形式使用。在所述粘合剂体系的情况下， 由于聚氨酯的高分子量使得以接触方法操作是必须的，即粘合剂必须连同载液一起施涂在 载体部件上从而可以建立与载体部件的良好粘附性。为此，预先用底漆处理待层合的薄膜。 在原本的层合过程中，随后加热薄膜并且通过真空将薄膜挤压在载体部件上。存在于载体 上的粘合剂在此与薄膜的底漆结合。
[0003] 然而，使用溶解或分散的粘合剂的缺点在于，必须将粘合剂施涂在载体部件上。载 体部件通常是三维成型的。因此需要将粘合剂喷射至所述成型载体上，这在实践中是相对 昂贵的。此外特别重要的是出现的"过度喷射"，即一部分粘合剂组合物不能被施涂在载体 部件上的事实。
[0004] 为了克服这些缺点，最近越来越多地研宄将聚氨酯粘合剂以反应性热熔粘合剂的 形式用于薄膜层合方法。在使用聚氨酯粘合剂时不需要喷射三维成型的载体部件，而是将 粘合剂施涂在薄膜上即可。这明显更简单，因为薄膜是二维的。粘合剂能够以不同方法以 膜的形式容易地施涂在薄膜上，并且可以避免"过度喷射"。
[0005] 现有技术中已经描述了适合于相应应用的反应性聚氨酯热熔粘合剂组合物。其通 常由异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物组成，所述聚氨酯预聚物通过合适的多元醇与过量的二 异氰酸酯的反应获得。所述粘合剂在其施用之后通过冷却立即建立高的初始强度并且通过 逐步进行的"固化"（即异氰酸酯基团与空气水分的化学反应）获得其最终性能，特别是有 利的耐热性和耐环境影响性。相比于相应的溶解或分散的聚氨酯粘合剂，反应性聚氨酯热 熔粘合剂在加工时具有显著更低的分子量。
[0006] 然而，在具有烯烃基材的应用中，目前在层合中所使用的聚氨酯粘合剂（无论其 溶解、分散还是以热熔粘合剂的形式施涂）具有严重的缺点。通常需要预处理相应的基材， 否则极性聚氨酯粘合剂不会粘附在非极性的烯烃表面上。
[0007] 对于基于无定形聚- a -烯烃的粘合剂，在具有烯烃基底的应用中，由于粘合剂的 性能与待处理薄膜的性能非常相似，所以极性性能非常不同的这一缺点明显降低。尽管具 有所述优点，但是在实践中几乎不存在用于层合应用的基于聚_烯烃的粘合剂体系。其 原因在于，目前市面上现有的烯属粘合剂通常不适合真空深冲层合，或者具有其他明显缺 点。
[0008] 除了纯烯属粘合剂之外，还描述了作为粘合剂的用硅烷基团改性的乙烯/乙酸乙 烯酯-共聚物。例如，GB 2 197 326 A公开了粘合剂组合物，所述粘合剂组合物由乙酸乙 烯酯含量在18至40%范围内的硅烷接枝的乙烯/乙酸乙烯酯-共聚物以及催化剂和增塑 剂组成。所述粘合剂的特征在于特别有利的相对于有机溶剂的耐受力，高粘合力和对于粘 合剂蠕变失效的高耐受性。作为这种粘合剂的应用，在GB 2197326 A中特别提及例如在家 具工业和汽车工业中的安装、包装或标记。
[0009] US 5, 731，384同样描述了基于硅烷改性的乙烯乙酸乙烯酯的热熔粘合剂，所述热 熔粘合剂在水分作用下交联。所述粘合剂的特征也在于与不同基材的良好的粘合力和在高 温下的特别是在玻璃和铝上的有利的粘合性能。
[0010] 烯属粘合剂例如可以溶解体系的形式获得，然而需要避免含溶剂粘合剂的加工。 此外，适合溶解非极性烯属粘合剂的溶剂在其使用方面是特别严格的。与此相反，基于烯烃 的热熔粘合剂非常流行，特别是在汽车工业中。其通常以热塑性粘合剂的形式使用，但是不 用于三维成型的载体部件的层合。然而，在没有化学固化的情况下，粘合剂在热作用下与载 体部件不具有足够的内聚力来保证持久稳定性。
[0011] 相比于目前已知的粘合剂技术，反应性聚烯烃热熔粘合剂是相对较新的开发产品 并且目前尚未广泛用于汽车领域中的层合。由于其化学基础、作为热熔粘合剂加工而无需 载液的可能性和借助于硅烷固化的化学后交联，所述技术特别适合于层合烯烃基材。目前 例如在交通工具领域中首次使用烯属热熔粘合剂。然而，相比于极性（例如聚氨酯）层合 粘合剂，现有的烯烃粘合剂溶液具有的缺点在于，其与未涂布的和聚四氟乙烯涂布的铝质 表面建立极强的粘附并且因此在用相应工具加工时存在问题。
[0012] 因此，这类粘合剂不适合实际的层合应用。经层合的部件在层合之后很难从工具 中取出。这使得不可能在实践中使用。
[0013] 在层合中，特别是热塑性烯烃（例如聚丙烯）薄膜的层合中，出现的特别困难在 于，不允许层合热熔粘合剂与层合工具建立粘附。在真空深冲层合方法中，将粘合剂（在该 情况下为反应性热熔粘合剂）施涂在装饰薄膜的背侧上然后经受深冲层合。薄膜连同粘合 剂一起加热并且在载体部件（通常基于聚丙烯或树脂结合的天然纤维）上牵拉。在此，熔 化的粘合剂不仅与待层合的载体部件接触，而且在载体部件的边缘（薄膜在所述边缘上与 载体部件粘合）范围内与层合工具接触。
[0014] 因此不允许在所述方法中使用的粘合剂粘附在工具上，否则随后不再能够从工具 中立即取出构件。该问题在下文中被称为粘附问题。为了避免薄膜的粘附，层合工具通常 配置有脱离涂层。特别经常使用聚四氟乙烯涂层，因为聚四氟乙烯涂层不仅显示出良好的 排斥作用，而且同时具有较长寿命。在相应工具中还使用有机硅涂层，然而所述有机硅涂层 由于较短寿命而不太流行。
[0015] 这些涂层的缺点在于，寿命取决于涂层的种类而或长或短。这些涂层