用于多材料热熔粘合剂键合的共聚加合物的制作方法

本教导总体上涉及一种用于多材料热熔粘合剂键合的基于共聚物加合物的粘合剂。

背景技术：

1、键合具有不同极性程度的低表面能和高表面能的多种基材是困难的，因为两种或更多种基材材料本身通常由于共混物中固有的不相容性而不混溶。如果不同的基材是熔融复合的，当机械混合时，它们将保持较大的分离相，而不是产生较均匀的混合物。由于这种不相容性，开发热熔粘合剂来键合基本上不同的基材是困难的。它要求粘合剂对两种类型的基材都具有亲和力，这可能会在粘合剂组合物的成分之间产生混溶性问题。有时，除了粘合剂之外，通过使用底涂料，或者有时使用多层粘合剂，可以实现不同基材的键合。然而，由于时间约束和成本考虑，同时使用底涂料和粘合剂或多层粘合剂通常是不期望的。

2、例如，基于具有不同化学极性的聚合物的共混物的热熔粘合剂可能具有不混溶材料的区域，并且可能遭受加热时的进一步相分离和/或差的结晶结构。大的相分离区域可能会导致热熔粘合剂键合时的耐热性差。当施加热量时，由于沿着较大的相分离边界的滑移，粘合剂键合在负载下的失效温度相比于较均匀或较精细的结晶系统将会更低。此外，由于相之间的相互作用有限并且应力无法从一个相转移到另一个相，因此相分离的粘合剂将具有较低的内聚强度。具有较高抗蠕变性的基于较高分子量或较多结晶材料的粘合剂在熔融分配时通常需要较高的温度或较大的应力来处理高粘度。由于成本和应用的不便，这并不理想。

3、先前的工作通常是使不混溶的聚合物体系相容并且改善它们的机械性质或获得不同材料种类(包含聚烯烃和聚烯烃共混物)的优点。这通常通过加入低wt％的相容剂或用特定偶联剂产生共聚物来实现。

4、例如，欧洲专利第1235879号公开了一种热塑性聚氨酯、聚合烃和相容剂的共混物，其是以最优选地<10wt％具有异氰酸酯反应性侧基或聚氧化烯基团的聚合烃。这种材料产生具有增强的机械性质的聚合物制品。

5、欧洲专利第2125918号公开了聚烯烃聚合物、热塑性聚氨酯和<10wt％的酰亚胺官能化聚烯烃用于产生能够粘合到极性基材并形成制品的组合物的用途。

6、美国专利第4,883,837号公开了相容的共混物，其包括聚烯烃和热塑性聚氨酯以及10-35wt％改性聚烯烃共聚物，该共聚物的主链或侧链具有羧酸、羧酸酯、羧酸酐、羧酸盐、酰胺、环氧、羟基或酰氧基官能团。该共混物避免了热形成产物中的分层或相关问题。

7、美国公开第20200123358号要求保护一种乙烯乙酸乙烯酯(eva)、热塑性聚氨酯和<10wt％相容剂的组合物，该相容剂由有机过氧化物、乙烯丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元聚合物、苯乙烯丙烯腈-环氧树脂、聚碳酸丙二酯-二醇或其组合组成。该组合物在模塑产物中具有提高的拉伸性质。

8、美国公开第20070213431号公开了一种组合物，其包含由热塑性聚烯烃制成的弹性体、硅酮橡胶弹性体和<10wt％相容剂，该相容剂包括含硅酮聚合物。该材料保持了硅酮的耐油性和耐高温性，同时通过使用廉价的聚烯烃降低了成本。

9、美国专利第6,072,003号公开了化学改性聚烯烃、热塑性聚氨酯和<5wt％的偶联剂的嵌段共聚物，以开发对极性工程树脂的粘合，这些极性工程树脂包括聚酰胺、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸乙二酯、苯乙烯丙烯腈丁二烯、聚碳酸酯聚苯醚、聚苯硫醚和聚缩醛。偶联剂是二异氰酸酯或任选的二胺、二醇、二环氧化物、氨基/羟基或氨基/环氧化合物，其具有至多18个碳原子。当以1-40wt％使用时，嵌段共聚物也能够使极性和非极性聚合物共混物相容。

10、pct专利申请第pct/us03/16067号公开了一种用于模塑制品的共聚物，其由热塑性聚氨酯、能够与异氰酸酯反应的共混物伴侣聚合物和多异氰酸酯制成，以提高材料的拉伸强度和耐磨性(相比于单纯的聚合物共混物)，代价为在加工期间产生较高的粘度。

11、ma等人在“乙烯乙酸乙烯酯(eva)和热塑性聚氨酯(tpu)共混物基泡沫的相容性和性质(compatibilization and properties of ethylene vinyl acetate copolymer(eva)and thermoplastic polyurethane(tpu)blend based foam)”《聚合物通报(polym.bull.)》71,2219-2234(2014)中使用4,4’-二氨基二苯甲烷将tpu和eva-g-mah偶联。用<9wt％的该相容剂制成的eva/tpu共混物改善了泡沫的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度和压缩永久变形。

12、鉴于上述现有技术的使不混溶的聚合物相容，它们均未解决在高表面能和低表面能基材之间产生强键合并同时仅使用单一粘合剂而不使用底涂料的困难。期望提供一种合成聚合材料的方法，该方法解决该问题，而不引入额外的试剂或偶联剂，因此减少加工步骤并最小化化学危害。期望提供一种利用共聚物加合物的粘合剂或粘合剂组分，该共聚物加合物能够使多材料键合强度高于含有相同但未加合成分的等同聚合物共混物。期望提供一种基于共聚物加合物的热熔粘合剂或粘合剂成分，其具有更好的抗热蠕变性，同时还改善了熔融分配性。

技术实现思路

1、本公开涉及一种粘合剂或粘合剂组分，其可以通过提供该粘合剂或粘合剂组分来解决上述需求中的一种或多种，该粘合剂或粘合剂组分包括：两种或更多种单体或预聚物的反应产物，其中该反应产物包含具有链段的聚合物主链，这些链段的存在是为了两种或更多种不同基材旨在粘合的特定基材类型的优选粘合，该聚合物主链使该粘合剂或粘合剂组分适于改善不同基材的键合。

2、本公开涉及一种加合物，其可以通过提供热塑性聚氨酯和化学改性聚烯烃的加合物来解决上述需求中的一种或多种，其中热塑性聚氨酯化学键合到化学改性聚烯烃。

3、本公开进一步涉及一种用于将第一基材键合到第二基材的方法，其中第一基材不同于第二基材，该方法包括以下步骤：(a)将根据权利要求29至42中任一项所述的热熔粘合剂聚合物制剂施加到第一基材；和(b)将第二基材施加到步骤(a)中获得的产物，使得热熔粘合剂聚合物制剂定位在第一基材和第二基材之间。

4、本文所述的粘合剂或粘合剂组分可以包含以下方面中的一个或多个。该粘合剂或粘合剂组分可以包含用于形成热熔粘合剂的一种或多种组分。例如，该粘合剂可以是包含加合物(粘合剂组分)或基本上由其组成的热熔粘合剂聚合物制剂。该粘合剂或粘合剂组分可以能够同时键合到低表面能基材和高表面能基材。该粘合剂或粘合剂组分可以促进在没有底涂料或预处理的情况下键合到基材。该粘合剂或粘合剂组分可以基本上不含任何偶联剂。该粘合剂或粘合剂组分可以通过不同单体或预聚物与多异氰酸酯、双马来酰亚胺、碳二亚胺或其它偶联剂的偶联形成。

5、该粘合剂或粘合剂组分可以被施加到鞋面、鞋中底、鞋外底或其一些组合。该粘合剂或粘合剂组分可以键合到乙烯乙酸乙烯酯基泡沫中底、聚氨酯基鞋面和非织造聚酯中的至少两者。该粘合剂或粘合剂组分可以形成为膜。该粘合剂或粘合剂组分可以形成为粉末。

6、该粘合剂或粘合剂组分可以包括热塑性聚氨酯组分和化学改性聚烯烃。热塑性聚氨酯可以在不存在任何偶联剂的情况下化学键合到化学改性聚烯烃。化学改性聚烯烃可以是含马来酸酐内容物的乙烯乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯或三元聚合物。

7、反应产物可以包括共聚物、三元聚合物或更高级的聚合物加合物。反应产物可以对两种或更多种基材类型具有不同的亲和力。反应产物的形成可以基本上避免部分混溶或混溶性差的成分的相分离。