CN102822305A - 层压组合物和方法 - Google Patents

Abstract

一种层压组合物包括：具有第一表面和第二表面的第一聚合物层；具有第一表面和第二表面的第二聚合物层；和将所述第一聚合物层的所述第二表面接合至所述第二聚合物层的所述第一表面的粘合剂，其中所述粘合层包含含有生热粒子的热收缩性树脂。

Description

层压组合物和方法

技术领域

本技术总体上涉及塑料废物的再循环和/或再利用，以及涉及适合于再循环或再利用的层压塑料。

发明背景

通过将不同类型彼此层压而制备的层压塑料用于广泛的用途中。含有具有不同性质的不同类型树脂的废弃层压塑料膜多年来典型地被焚化或埋葬在填埋场中，因为难于分离树脂中的各种塑料，即聚合物组分。例如，在许多层压塑料中，层压材料的单独层即使在受热时也不很好地彼此混合，因此限制了将它们再循环的可用性。

日本专利申请(Kokai)号2008-307896公开了层压膜，所述层压膜具有聚酯类树脂作为外层、热塑性树脂作为内层和设置在所述外层与内层之间的粘合剂树脂层。然而，这些层压膜没有使用生热粒子和/或热收缩性树脂。实际上，注意到这些层压膜即使在高温也具有高的耐剥离性或耐片状剥落性。

发明概述

在一方面，提供包含热收缩性树脂的层压组合物。在一个实施方案中，层压组合物包括具有第一表面和第二表面的第一聚合物层；具有第一表面和第二表面的第二聚合物层；以及将第一聚合物层的第二表面接合至第二聚合物层的第一表面的粘合层；其中，所述粘合层包括含有生热粒子的热收缩性树脂。

在一些实施方案中，生热粒子响应于暴露于电磁辐射而产生热。在一些实施方案中。电磁辐射包括波长在光谱的近、中或远红外区的辐射。在一些实施方案中，生热粒子包含纳米壳。在一些实施方案中，所述纳米壳包含被导电材料层被覆的不导电内核。在特定的实施方案中，所述导电材料包括金属，所述金属选自银、金、镍、铜、铁、铂、钯，它们的合金或它们中任何两种以上的混合物。在一些实施方案中，所述不导电核包括二氧化硅、二氧化钛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、硫化金、硒化镉(cadmiumselenium)、硫化镉、砷化镓或树状聚合物。

在一些实施方案中，第一聚合物层和第二聚合物层不是相同的聚合物、聚合物共混物或共聚物。在其它实施方案中，第一和第二聚合物层包括聚烯烃、聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚亚苯基、聚丙烯酸酯、任何两种以上的这些聚合物的共混物、或它们的共聚物。在一些其它实施方案中，第一和第二聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸酯、聚苯乙烯、聚甲基苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、任何两种以上的这些聚合物的共混物、或它们的共聚物。在其它实施方案中，第一聚合物层包括聚氯乙烯，且第二聚合物层包括不同于聚氯乙烯的聚合物。在一些实施方案中，第一聚合物层包括聚氯乙烯，且第二聚合物层包括聚乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、任何两种以上的这些聚合物的共混物、或它们的共聚物。

在一些实施方案中，粘合层包括水凝胶、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚烯烃、聚酰胺、聚四氟乙烯、聚醚酰亚胺、聚氯乙烯、聚酯、聚亚苯基、硫化物(sulfide)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、它们任何两种以上的共混物、或它们的共聚物。

在另一方面，提供用于再循环层压组合物的方法。在一些实施方案中，方法包括将层压组合物暴露于电磁辐射；和将第一聚合物层与第二聚合物层分离。在一些实施方案中，电磁辐射包括波长为15μm至1000μm的辐射。

在一些实施方案中，在将层压组合物暴露于电磁辐射之前，将层压组合物切割、压碎或撕碎成小碎片。

在一些实施方案中，所述方法也包括在暴露过程中搅拌层压组合物。搅拌导致第一聚合物、第二聚合物、或第一聚合物与第二聚合物两者都成为带电的。在一些实施方案中，将层压组合物暴露于电磁辐射的步骤包括诱导生热粒子将热收缩性树脂加热并使热收缩性树脂收缩。

在一些实施方案中，分离包括使用静电分离装置。

在还另一个方面，提供了用于制备层压组合物的方法。在一些实施方案中，这样的方法包括将粘合剂涂覆在第一聚合物层第一表面；和将第二聚合物层的第二表面粘合至粘合剂；其中，粘合层包括含有生热粒子的热收缩性树脂。

在再另一个方面，所述技术提供了粘合剂，所述粘合剂含有被设计用来响应热而收缩的树脂和一种或多种被设计用来产生热的粒子。在一些实施方案中，被设计用来产生热的粒子包括纳米壳。在另一个实施方案中，纳米壳包括被导电材料层被覆的不导电内核。在一些实施方案中，所述导电材料包括金属，所述金属选自银、金、镍、铜、铁、铂、钯，它们的合金或它们中任何两种以上的混合物。在一些实施方案中，不导电核包括二氧化硅、二氧化钛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、硫化金、硒化镉、硫化镉、砷化镓或树状聚合物。

在一些实施方案中，被设计用来响应热而收缩的树脂或热收缩性树脂选自由下列各项组成的组：聚酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚烯烃、聚酰胺树脂、丙烯酸类聚合物、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、和它们的共聚物及共混物。在粘合剂中还包括水凝胶、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚烯烃、聚酰胺、聚四氟乙烯、聚醚酰亚胺、聚氯乙烯、聚酯、聚亚苯基、硫化物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、它们任何两种以上的共混物、或它们的共聚物。在一个实施方案中，粘合剂用于可再循环的层压组合物中。

附图简述

图1是根据一个实施方案，含有热收缩性树脂的层压组合物的图示。

图2是根据一个实施方案，用于将含有热收缩性树脂的层压组合物再循环的方法的图示。

发明详述

在发明详述和权利要求中描述的说明性的实施方案不意在是限制性的。可以使用其它实施方案，并且可以进行其它改变，而不偏离本文呈现的主题的精神或范围。

在一方面，提供一种层压组合物，在所述层压组合物中，两个聚合物层即第一聚合物层和第二聚合物层被粘合剂所接合，所述粘合剂包括被设计用来响应热而收缩的树脂(例如热收缩性树脂)。在粘合剂中的热收缩性树脂被设计为通过收缩和拉离第一聚合物层和/或第二聚合物层中的至少一部分而可对热或辐射源响应。因为热收缩性树脂拉离第一和第二聚合物层之一或两者，所以两个聚合物层可以随后分离并且在再循环或再利用操作中独自地被加工。

层压组合物可以在以下各项中发现应用：在许多用途中，所述用途包括但是不限于：包装和包覆材料如膜、板和瓶；在电子组件中；在建筑和装饰材料如墙纸、厨房工作台面和层压地板中；在汽车组件如车体模具、塑料发动机部件、座椅、车窗、内部塑料制品等中；在家用电器如TV、晶体管等中；以及用于身份证件如证券卡(security cards)、银行卡、信用卡、身份卡等的保护性、防窜改套。与不含有热收缩性树脂作为粘合剂的类似的层压材料相比，所述层压组合物具有改善的再循环性能。

在一方面，提供包含热收缩性树脂的层压组合物。如图1中所图示的，层压组合物可以包括具有第一表面110和第二表面120的第一聚合物层100；具有第一表面210和第二表面220的第二聚合物层200。在层压组合物中也包括的是：含有被设计用于生热的粒子400的粘合剂300。如图1中所图示的，粘合剂接合第一聚合物层100的第二表面120与第二聚合物200的第一表面210。

在各种实施方案中，层压组合物可以包含除第一和第二聚合物层以外的层，它们通过它们本身相应的含有热收缩性树脂的粘合剂相互结合在一起。例如，当层压组合物包含三层时，第一聚合物层的第二表面通过粘合剂粘合至第二聚合物层的第一表面，且第二聚合物层的第二表面通过粘合剂粘合至第三聚合物层的第一表面。这样的实例仅是具有多于两个聚合物层的层压组合物的示例。

聚合层例如第一聚合物层和第二聚合物层可以含有任何已知的与含有热收缩性树脂的粘合剂材料相容的聚合物材料或聚合物材料的组合。根据一些实施方案，聚合物层如第一聚合物层和第二聚合物层具有相同的聚合物组合物。在其他实施方案中，聚合物层是不同的聚合物材料。如本文所使用的，术语“不同的聚合物材料”包括：那些具有不同化学组成的聚合物；那些聚合物共混物，其中在共混物中，化学组成可能相同但是不同聚合物的比率不同；以及那些共聚物，所述共聚物在不同层之间从不同比率具有相同的单体组成。如本文所使用的，在术语它们的共聚物用于聚合物的列举的情况下，它是指由单独列出的聚合物的单体制备的共聚物。

在一些实施方案中，第一聚合物层和第二聚合物层不是相同的聚合物、聚合物共混物或共聚物。在其它实施方案中，第一聚合物层、第二聚合物层和任何附加的聚合物层包括聚烯烃、聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚亚苯基、聚丙烯酸酯、任何两种以上的这些聚合物的共混物、或它们的共聚物。在进一步的实施方案中，第一聚合物层和第二聚合物层包含至少一种聚合物，所述聚合物为聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸酯、聚苯乙烯、聚甲基苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、任何两种以上的这些聚合物的共混、或它们的共聚物、或如本领域技术人员可能知道的其它聚合物、共混物或共聚物。

在一些实施方案中，第一聚合物层包含聚氯乙烯。在一些这样的实施方案中，第二聚合物层包含不同于聚氯乙烯的聚合物。例如，在第一聚合物层是聚氯乙烯的情况下，第二聚合物可以是聚乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、任何两种以上的这些聚合物的共混、或它们的共聚物。

在一些实施方案中，第一聚合物层和第二聚合物层可以通过粘合层接合在一起。在一些实施方案中，粘合层可以包括聚酯树脂。在一些实施方案中，聚酯树脂可以包括两种以上类型的聚酯树脂的混合物，所述聚酯树脂如衍生自例如二羧酸组分和二醇组分的共聚聚酯树脂、通过羟基羧酸聚合而得到的聚乳酸树脂(PLA树脂)等。在一些实施方案中，二羧酸组分可以包括芳族二羧酸，如对苯二甲酸、间苯二甲酸、2-甲基对苯二甲酸、4，4-茋甲酸、4，4-联苯二甲酸、邻苯二甲酸、2，6-萘二甲酸、2，7-萘二甲酸、双-苯甲酸、双(对-羧基苯基)甲烷、蒽二甲酸、4，4-二苯基醚二甲酸、4，4-二苯氧基乙烷二甲酸、5-钠磺基间苯二甲酸和亚乙基-双-对苯甲酸；脂族二羧酸，如芳族二羧酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、壬二酸、十二烷二酸、1，3-环己烷二甲酸和1，4-环己烷二甲酸。一些实施方案中，二醇组分可以包括二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、1，2-乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、2，2-二甲基-1，3-丙二醇、反式-四甲基-1，3-环丁二醇、2，2，4，4-四甲基-1，3-环丁二醇、1，4-丁二醇、新戊二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，4-环己烷二甲醇、1，3-环己烷二甲醇、1，10-癸二醇、环己二醇、对苯二甲醇、双酚A、四溴双酚A、四溴双酚A-双(2-羟乙基醚)。在一些实施方案中，粘合层可以包含丙烯酸类树脂。在一个示例性的实施方案中，丙烯酸类树脂可以是丙烯酰基氨基甲酸酯树脂。

在一些实施方案中，层压组合物也可以包含在第一和/或第二层和粘合层之间的底漆涂层。此底漆层可以用于提高第一和/或第二层对粘合层的粘附性。因此，在一些实施方案中，底漆涂层可以包括含有至少一种热塑性树脂作为主要组分的树脂复合材料。可以将各种类型的热塑性树脂用于底漆涂层，只要它粘附到在粘合层中的树脂上即可。在示例性实施方案中，底漆涂层可以包含聚苯乙烯树脂、聚烯烃树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯酸类树脂、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂)、PPS(聚苯硫醚树脂)等。

另一方面，层压组合物是层压有聚合物涂层的金属载体，并且用含有被设计用来产生热的粒子(例如生热粒子)的粘合剂将金属和聚合物粘合。例如，聚合物可以是材料如聚苯乙烯树脂、聚烯烃树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯酸类树脂、ABS、PPS、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸酯、聚苯乙烯、聚甲基苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等。金属可以是下列各项中的任何一种：钢、不锈钢、镁、铝、钛、锌和类似的结构上刚性的金属。在还另一个方面，层压组合物可以包含任何其它合适的材料如木材、胶合板、纸、织物、玻璃和石棉。

在又另一个方面中，所述技术提供了用于层压组合物中的粘合剂。在一些实施方案中，层压组合物可以容易地被再循环。在一些实施方案中，粘合剂包括被设计用来响应热而收缩的树脂和一种或多种被设计用来产生热的粒子。

在特定的实施方案中，粘合剂包括被设计用来响应热而收缩的树脂(例如热收缩性树脂)。当被暴露于热时，这些树脂在形状上和尺寸上收缩。在一些实施方案中，热收缩性树脂可以被包含于粘合层中。任何适合的能够被设计用来响应热而收缩的树脂均可以用于本技术中。在一些实施方案中，热收缩性树脂包括聚酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚烯烃、聚酰胺树脂、丙烯酸类聚合物、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯和它们的共聚物与共混物。适合的聚烯烃包括例如聚乙烯，如高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯和线型低密度聚乙烯；聚丙烯，如全同立构聚丙烯、间同立构聚丙烯、和它们的共聚物与共混物。适合的共聚物包括由两种以上不同的不饱和烯烃单体制备的无规、交替和嵌段共聚物，如乙烯/丙烯共聚物、丁烯/丙烯共聚物、乙烯乙酸乙烯酯共聚物和乙烯乙烯醇共聚物。适合的聚酰胺包括尼龙6、尼龙6/6、尼龙4/6、尼龙11、尼龙12、尼龙6/10、尼龙6/12、尼龙12/12、己内酰胺与氧化烯二胺的共聚物等，以及它们的共混物和共聚物。适合的聚酯包括聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)、聚(四亚甲基对苯二甲酸酯)、聚(对苯二甲酸环己-1，4-二亚甲酯)和它们的间苯二甲酸酯共聚物，及它们的共混物。适合的丙烯酸类聚合物包括乙烯甲基丙烯酸甲酯聚合物、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯聚合物等。在一些实施方案中，粘合层可以包含环状乙烯基共聚物。在其它实施方案中，热收缩性粘合层可以包含苯乙烯发泡膜，特征在于具有至少一层含有树脂组合物的发泡层，所述树脂组合物包含20至100质量份的下述(a)和0至80质量份的下述(b)，并且具有30至200Pm的厚度和0.3至0.9的比重：

(a)嵌段共聚物，其中乙烯基芳烃与共轭二烯烃的比率为50/50至90/10，

(b)至少一种乙烯基芳烃聚合物，选自下述(i)至(v)：

(i)乙烯基芳烃与共轭二烯烃的嵌段共聚物，(ii)乙烯基芳烃聚合物，(iii)乙烯基芳烃与(甲基)丙烯酸的共聚物，(iv)乙烯基芳烃与(甲基)丙烯酸酯的共聚物，以及(v)橡胶改性的苯乙烯聚合物。

除了热收缩性树脂之外，粘合层也可以包含将要粘合第一聚合物层至第二聚合物层的粘合剂。这些粘合剂包括但是不限于：水凝胶、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚烯烃、聚酰胺、聚四氟乙烯、聚醚酰亚胺、聚氯乙烯、聚酯、聚亚苯基、硫化物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、任何两种以上的这些聚合物的共混物、或它们的共聚物。在一些实施方案中，粘合层包括一种或多种聚丙烯酰胺和水凝胶。

可以以这样的方式设计含有热收缩性树脂的粘合层：在通常条件下，它将聚合物层牢固地保持在一起。然而，当被暴露于合适的刺激如热或辐射源时，树脂收缩且拉离，因此粘合层收缩且拉离，从而导致聚合物层的分离。

使粘合剂中的树脂收缩所需的刺激可以通过本领域已知的适合方法提供。在一些实施方案中，生热粒子可以用于此目的。因此，在一些实施方案中，粘合层和/或热收缩性树脂可以含有被设计用来产生热的粒子(生热粒子)。这些生热粒子是由适合的生热材料制成的。这些材料能够将任何其它形式的能量，如化学和电和机械和磁能转化为热(heat)能或热(thermal)能。这些材料也能够将热能从一个生热粒子传播或传送至另一个。因此，在一个实施方案中，生热材料响应不同的刺激如磁场、激光、电磁辐射、热、太阳能、电、光等而产生并传播热。根据一个实施方案，生热粒子响应对电磁辐射的暴露而产生热。

纳米壳可以被设计用来通过暴露于合适波长的电磁辐射而产生热。在一些实施方案中，电磁辐射包括波长处于光谱的近、中或远红外区的辐射。在一些实施方案中，电磁辐射包括波长为0.75μm至1000μm的辐射。在其它实施方案中，电磁辐射包括波长为0.75μm至2.5μm的近红外辐射。在另一个实施方案中，电磁辐射包括波长为2.5μm至10μm的中红外辐射。还在另一个实施方案中，电磁辐射包括波长为10μm至1000μm的远红外辐射。在一些实施方案中，电磁辐射包括波长为15μm至1000μm的辐射。根据一些实施方案，生热粒子在约400nm至20μm的范围内具有波长吸光度最大值。

生热粒子可以由能够响应刺激而产生热的材料组成。如上文解释过的，这些材料能够将其它形式的能量转化为热(heat)能或热(thermal)能，或甚至传输或传导热能。这些材料包括但是不限于：导热材料，或可以被热传导材料被覆的不导电材料。例如，材料可以是基于碳的生热材料、基于碳化硅的生热材料或基于金属的生热材料。在一些实施方案中，生热粒子包括纳米壳。

纳米壳典型地被定义为一种由被薄金属壳覆盖的介电核组成的球形纳米粒子。在一些实施方案中，纳米壳包括被导电材料层被覆的不导电内核。在特定实施方案中，导电材料是金属，例如但是不限于，银、金、镍、铜、铁、铂、钯、这些金属的合金、或任何两种以上这些金属的混合物。这些金属纳米壳是一类可与电磁辐射调谐共振的纳米壳。纳米壳具有高度可调谐的等离子共振，因此特殊频率的光导致导电金属电子在纳米壳表面的集体振动，因此大大集中了光的强度。仅仅通过控制纳米粒子的核和壳层的相对厚度，便可以容易地将纳米壳的等离子共振调谐至从近紫外至中远红外的宽范围的特定频率。在一些实施方案中，核层可以是不导电的或介电的。适合的介电核材料包括但是不限于：二氧化硅、硫化金、二氧化钛、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯和大分子如树状聚合物。不导电层的材料影响粒子的性能，所以核材料的介电常数影响粒子的吸光度特性。核可以是介电材料的混合或层状的组合。因此，在一些实施方案中，不导电核包括二氧化硅、二氧化钛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、硫化金、硒化镉、硫化镉、砷化镓或树状聚合物。壳层可以均匀地被覆核的外表面，或者它可以用原子簇或分子簇部分地被覆核。

在一些实施方案中，生热粒子可以包括硫化金核和金壳。在其它实施方案中，核可以由二氧化硅组成且壳可以由金组成。在还其他的实施方案中，生热粒子可以包括包埋在聚合物基体中的光调谐的纳米壳。术语“光调谐的纳米壳”表示已经以这样一种方式制造了纳米壳：它具有预定的或规定的壳厚度、规定的核厚度和核半径：壳厚度比率，并粒子显著地或优选基本上最大地吸收或散射光所处的波长是想要的、预选的值。因此，可以设计这些光调谐的纳米壳，使得它们散射或吸收来自光谱的特定区域的光。在一些这样的实施方案中，纳米壳可以包埋在N异丙基丙烯酰胺和丙烯酰胺水凝胶的表面中。在一些实施方案中，纳米壳和聚合物可以一起形成微粒、纳米粒子或泡状体。在一些实施方案中，各种介电材料如陶瓷、云母和塑料可以用作核。

在一些实施方案中，在目前实例中使用的生热粒子是双层的，具有不导电核和导电外层或壳。在一些实施方案中，可以通过交替不导电和导电层而形成光调谐的多壁的(walled)或多层(layer)的纳米壳粒子。虽然适宜提至少一个壳层容易地导电，但是在一些情况中，可能仅需要的是一个壳层比相邻的核层具有更低的介电常数。这是因为，如果所述相邻的壳层的介电常数大于核层，那么(than)吸光度最大值将会蓝移(向蓝移动)，导致吸收位置移向较低波长的区域，因此影响纳米壳的热传导性质。

核可以具有球形、立方形、圆柱形或其它形状。不管核的几何形状，优选的是粒子为在尺寸和形状上是基本上均匀的，并且优选球形。在其中组合物可以含有多个金属纳米壳的特定实施方案中，这些组合物可以包括具有范围直至数个微米的基本上均匀直径的粒子，取决于粒子所想要的吸光度性质。越大直径的粒子将比越小直径的粒子在越宽的波长范围内吸收。

生热粒子的直径可以取决于粘合层的厚度，或反之亦然。在一些实施方案中，粒子可以具有均匀的半径，所述的半径可以在1纳米至数个微米的范围内，取决于实施方案所想要的吸光度最大值。在一些实施方案中，直径可以是粘合层厚度的1/10。在一个示例性的实施方案中，粒子核的直径可以是1nm直到5μm，壳厚度可以是1-100nm，且在近红外范围内，粒子可以具有300nm至20pm的吸光度最大值波长。生热粒子可以被构造为核半径比壳厚度的比率在2-1000的范围内。此大的比率范围，与对于核尺寸的控制结合，导致具有跨越光谱的大部分可见光和红外区域的大的、对频率灵敏的吸光度的粒子。因此，在一些实施方案中，可以设置具有一定范围的核半径比壳厚度比率的生热粒子。

层压组合物可以找到如上所述的若干应用，并可以用于多种用途中。在再循环之前，如果需要将层压组合物暴露于热，例如，在制造和模制过程中，则在向热收缩性树脂中加入生热粒子之前，粘合层应当被高绝热材料被覆。因此，在一个实施方案中，粘合层可以还包括含有绝热材料的外涂层，以最小化或避免粘合层在再循环之前暴露于热时的热收缩。绝热层可以是任何适合的具有绝热功能的层。这些绝热层的实例包括例如含有空心粒子的不可发泡层。空心粒子可以是任何适合的空心粒子，例如包括丙烯酸类聚合物和偏二氯乙烯聚合物中的任何一种的那些。

另一方面，提供了再循环层压组合物的方法。通常，所述方法包括通过将层压组合物暴露于刺激以使树脂中的生热粒子活化，而在热收缩性树脂中产生热。例如，刺激可以包括但是不限于：磁场、激光、电磁辐射、热、太阳能、电、光等。在一些实施方案中，方法包括将层压组合物暴露于电磁辐射；和将第一聚合物层与第二聚合物层分离。

为了促进层压组合物的分离，可以更加方便的是处理层压组合物的碎片。因此，在一些实施方案中，在将层压组合物暴露于刺激之前，将层压组合物切割、压碎或撕碎成小碎片。

在电磁辐射是施加至热收缩性粘合剂树脂的刺激的情况下，可以将层压组合物暴露于具有适当波长的电磁辐射。在一些实施方案中，电磁辐射包括波长处于光谱的近、中或远红外区域的辐射。在一些实施方案中，电磁辐射包括波长为0.75μm至1000μm的辐射。在其它实施方案中，电磁辐射包括波长为0.75μm至2.5μm的近红外辐射。在另一个实施方案中，电磁辐射包括波长为2.5μm至10μm的中红外辐射。在还另一个实施方案中，电磁辐射包括波长为10μm至1000μm的远红外辐射。在一些实施方案中，电磁辐射包括波长为15μm至1000μm的辐射。在一些实施方案中，将层压组合物压碎并早于暴露于远红外辐射。

不愿受理论束缚，据信在树脂中的高生热粒子产生热并且粘合层收缩，从而导致粘合层移位并且对于紧邻粘合层的聚合物而言从粘合层脱离。这导致了层压组合物的层离。因此，在一些实施方案中，将层压组合物暴露于电磁辐射的步骤也包括诱导生热粒子将热收缩性树脂加热并使其收缩。可以通过仅在想要将层分离的特定位置加热粘合剂树脂，而选择性地将层压材料分离。

在一些实施方案中，所述方法包括在暴露期间搅拌层压组合物。搅拌可以导致具有区别性质的各种聚合物层和不同类型的树脂中的一些或全部通过相互接触由于被称为“摩擦生电(turboelectric)效应”的效应而被充带电。因此，搅拌可以导致第一聚合物、第二聚合物、或第一聚合物与第二聚合物两者都成为带电的。此摩擦生电效应可以有效地用于层压组合物中各层的分离。

不受理论束缚，聚合物材料的表面是易于带电的，并且如果电荷不放电，当聚合物材料的表面反复彼此接触时，静电可以累积在聚合物上，不论它们是导体还是绝缘体。也据信，在施加生热刺激之后，搅拌具有不同性质的不同类型的树脂导致表面温度的差异，又导致不同的带电状态。

一旦带电，可以随后使用适合的静电分离方法分离不同的聚合物层。因此，在一些实施方案中，所述分离包括采用静电分离装置。一种这样的静电分离装置描述于通过引用结合在此的美国专利号6,903,294和6,522,149中。这些静电分离器也是可商购的，例如，得自Mitsubishi electrics的Hyper Cycle Systems(HCS)、得自Tyrone environmental group或得自Bunting Magnetics Co.的静电分离器。

在一个实施方案中，所述分离包括将已层离的层压组合物的带电部件暴露于静电装置。静电装置可以包括相反极性的静电场，从而各种带电聚合物向着分别相反带电的场移动，以使它们分离。随后可以收集和再利用被分离的碎片。所述方法可以用于促进层压组合物的层离，以及分离单独的部件，由此促进层压组合物的聚合物层的再循环。

图2是根据一个实施方案，层压组合物再循环的图示。如在图示中所示，作为一个实例，远红外辐射撞击在含有热收缩性树脂和生热粒子的层压组合物上。当产生热时，聚合物层移位并且分离，导致层压组合物的层离。在引入远红外辐射之前，将层压组合物缩小为更适合于这样的生热处理的碎片。在层离之后，可以随后使粒子带电和对其分选，以分离各种组合物的聚合物层。

另一方面，提供了用于制备层压组合物的方法。在一些实施方案中，所述方法包括向第一聚合物层的第二表面涂覆粘合剂；和将第二聚合物层的第一表面粘合至粘合剂。在这些层压组合物中的粘合剂包括热收缩性树脂。粘合剂和/或树脂包括生热粒子。这些方法也包括在将第一聚合物层、第二聚合物层和粘合层于粘合在一起之后压制它们，以确保层的完全粘合。

在其它实施方案中，所述方法可以包括粘合多个聚合物层。在这些实施方案中，如上所述使用含有热收缩性树脂的粘合剂使各层相互结合。

本文示例性地描述的实施方案可以在缺少任何未在本文中具体公开的一个或多个要素、一个或多个限制的情况下适当地实践。因此，例如，术语“包含”“包括”“含有”等应当被广泛并且没有限制地阅读。此外，本文使用的术语和表达已经用作描述并且没有限制的术语，并且没有意图在这样的术语和表达的使用中除去任何所示和所述特征以及它们的部分的等价物，而是应认识到，各种修改在被要求权利的技术的范围内是可能的。此外，短语“基本上由......组成”将被理解为包括那些具体提到的要素和那些不会从本质上影响被要求权利的技术的基本和新颖特征的附加要素。短语“由......组成”排除任何未指定的要素。

所有在本说明书中引用的出版物、专利申请、发布的专利和其它文献均通过引用结合在此，如同各单独的出版物、专利申请、发布的专利和其它文献具体地且独立地以其全部内容通过引用结合在此。在通过引用结合在此的文本中所含的定义被排除至它们抵触本公开中的定义的程度。

通过参考下列实施例，将更容易地理解由此一般描述的本技术，所述实施例以示例的方式提供并且不意在以任何方式进行限制。

实施例

通过下列实施例，进一步说明本技术，所述实施例不应被解释为以任何方式进行限制。

实施例1：可再循环的移动电话外壳。可再循环的移动电话外壳可以包括：底层(即第一聚合物层)，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)；贴面聚合物(即第二聚合物层)，是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)；和在第一和第二聚合物层之间的底漆/粘合层，是丙烯酰基氨基甲酸乙酯。作为底层的ABS是通过注射模塑成型的且厚度为大约0.8mm。丙烯酰基氨基甲酸乙酯可以用作底漆/粘合剂，以50μm至100μm的厚度被覆在底层上，且丙烯酰基氨基甲酸乙酯将含有生热粒子。作为顶涂层的PMMA被喷涂在底漆/粘合剂上。随后通过紫外光活化将所述组合物硬化，使得形成厚度为100μm至200μm的顶涂层。

这样，此结构在粘合层采用热而收缩时，通过粘合层的层离使顶层从底层分开，而将使外壳能够再循环。

实施例2：可再循环的计算机机架。计算机机架可以包括复合的主机架和副机架。副机架是金属，提供了对于用模制聚合物制成的模制主机架的支持。可以使用的聚合物的实例包括聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯乙烯(PS)、ABS、聚丙烯(PP)和聚碳酸酯。用于副机架的金属可以由钢、不锈钢、镁、铝、钛、锌和类似的结构上刚性的金属制成。在主机架围绕副机架模制或围绕其安置的情况下，可以使用热收缩性粘合剂接合两个机架。例如，可以使用含有生热粒子的丙烯酰基氨基甲酸乙酯作为热收缩性粘合剂并且可以以50μm至100μm的厚度将其被覆在副机架上。当随后对机架再循环时，将其用来自Nd:YAG激光器(1064nm，300mJ)的红外辐射照射充足的时间段(即，约5分钟)以使粘合剂收缩并且使聚合物主机架与金属副机架分离。聚合物和金属组件随后可以被分开地再循环。

等价物

尽管已经说明和描述了特定的实施方案，但是应当理解：根据本领域的普通技能，可以在此进行改变和修改，而不偏离如在下述权利要求中所定义的在其更广阔的方面的本技术。

本公开不根据在本申请中描述的特殊的实施方案而被限制。在不偏离其精神和范围的情况下，可以作许多进行本领域技术人员来说是显而易见的修改和变化。除了本文列举的那些之外，在本公开的范围内功能上等价的方法和组合物也将从前文的描述中对于本领域技术人员是显而易见的。这样的修改和变化意在落入所附的权利要求的范围内。本公开将仅仅被所述的权利要求的术语以及这些权利要求给予权利的等价物的全部范围所限制。应当理解，本公开不受限于当然可以变化的特殊方法、试剂、化合物组合物或生物体系。还应当理解，本文所使用的术语仅用于描述特殊的实施方案的目的，不意在是限制性的。

此外，在本公开的特征和方面根据马库什群组(Markush groups)描述时，本领域技术人员将认识到，本公开由此也根据该马库什群组的任何单独成员或成员的子集描述。

如将被本领域技术人员所理解的，为了任何和所有的目的，特别是根据提供撰写的描述，本文公开的所有范围也包含任何和所有可能的其子范围和子范围的组合。任何列举的范围可以容易地被认为被充分描述和能够使相同的范围被分成至少相等的二等分、三等分、四等分、五等分、十等分等。作为一个非限定性的实例，本文所讨论的各个范围可以容易地分成下三分之一、中三分之一和上三分之一等。如本领域技术人员将理解的，所有语言如“高达”、“至少”、“大于”、“少于”等包括提到的数字并且指的是如上述讨论的可以被随后分成子范围的范围。最后，如本领域技术人员将理解的，范围包括各独立成员。

其它实施方案在下述权利要求中陈述。

Claims (27)

1.一种粘合剂，所述粘合剂包含：被设计为用来响应热而收缩的树脂和一种或多种被设计为用来产生热的粒子。

2.权利要求1所述的粘合剂，其中，所述被设计为用来产生热的粒子包括纳米壳。

3.权利要求2所述的粘合剂，其中，所述纳米壳包括被导电材料层被覆的不导电内核。

4.权利要求3所述的粘合剂，其中，所述导电材料包括金属，所述金属是银、金、镍、铜、铁、铂、钯、它们的合金、或它们中任何两种以上的混合物。

5.权利要求3或4所述的粘合剂，其中，所述不导电核包括二氧化硅、二氧化钛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、硫化金、硒化镉、硫化镉、砷化镓、或树状聚合物。

6.权利要求1-5中任一项所述的粘合剂，其中，所述热收缩性树脂选自由下列各项组成的组：聚酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚烯烃、聚酰胺树脂、丙烯酸类聚合物、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、和它们的共聚物和共混物。

7.权利要求1-6中任一项所述的粘合剂，所述粘合剂进一步包括水凝胶、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚烯烃、聚酰胺、聚四氟乙烯、聚醚酰亚胺、聚氯乙烯、聚酯、聚亚苯基、硫化物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、它们中任何两种以上的共混物、或它们的共聚物。

8.一种层压组合物，所述层压组合物包含：

具有第一表面和第二表面的第一聚合物层；

具有第一表面和第二表面的第二聚合物层；和

权利要求1所述的粘合层，所述粘合层将所述第一聚合物层的所述第二表面接合至所述第二聚合物层的所述第一表面。

9.权利要求8所述的层压组合物，其中，所述一种或多种粒子被设计为用来响应对电磁辐射的暴露而产生热。

10.权利要求9所述的层压组合物，其中，所述电磁辐射包括波长处于电磁光谱的近、中或远红外区域的辐射。

11.权利要求8-10中任一项所述的层压组合物，其中，所述被设计为用来产生热的粒子包括纳米壳。

12.权利要求11所述的层压组合物，其中，所述纳米壳包括被导电材料层被覆的不导电内核。

13.权利要求12所述的层压组合物，其中，所述导电材料包括金属，所述金属是银、金、镍、铜、铁、铂、钯、它们的合金、或它们中任何两种以上的混合物。

14.权利要求12或13所述的层压组合物，其中，所述不导电内核包括二氧化硅、二氧化钛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、硫化金、硒化镉、硫化镉、砷化镓、或树状聚合物。

15.权利要求8-14中任一项所述的层压组合物，其中，所述第一聚合物层和所述第二聚合物层不是相同的聚合物、聚合物共混物、或共聚物。

16.权利要求15所述的层压组合物，其中，所述第一聚合物层包括聚烯烃、聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚亚苯基、聚丙烯酸酯、它们中任何两种以上的共混物、或它们的共聚物；并且所述第二聚合物层包括聚烯烃、聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚亚苯基、聚丙烯酸酯、它们中任何两种以上的共混物、或它们的共聚物。

17.权利要求8-16中任一项所述的层压组合物，其中，所述第一聚合物层包括聚氯乙烯；且所述第二聚合物层包括不同于聚氯乙烯的聚合物。

18.权利要求8-17中任一项所述的层压组合物，其中，所述第一聚合物层包括聚氯乙烯；且所述第二聚合物层包括聚乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、它们中任何两种以上的共混物、或它们的共聚物。

19.权利要求8-17中任一项所述的层压组合物，其中，所述粘合层包括水凝胶、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚烯烃、聚酰胺、聚四氟乙烯、聚醚酰亚胺、聚氯乙烯、聚酯、聚亚苯基、硫化物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、它们任何两种以上的共混物、或它们的共聚物。

20.一种方法，所述方法包括：

将层压组合物暴露于电磁辐射，所述层压组合物包含：

具有第一表面和第二表面的第一聚合物层；

具有第一表面和第二表面的第二聚合物层；和

粘合层，所述粘合层将所述第一聚合物层的所述第二表面接合至所述第二聚合物层的所述第一表面，所述粘合层包含含有生热粒子的热收缩性树脂；以及

将所述第一聚合物层与所述第二聚合物层分离。

21.权利要求20所述的方法，其中，所述电磁辐射包括波长从15μm至1000μm的辐射。

22.权利要求20或21所述的方法，所述方法进一步包括在将所述层压组合物暴露于所述电磁辐射之前，将所述层压组合物切割、压碎或撕碎。

23.权利要求20-22中任一项所述的方法，所述方法进一步包括在将所述层压组合物暴露于所述电磁辐射的期间，搅拌所述层压组合物。

24.权利要求23所述的方法，其中，所述搅拌所述层压组合物被设计为用来使所述第一聚合物、所述第二聚合物或所述第一聚合物和所述第二聚合物两者都成为带电的。

25.权利要求20-23中任一项所述的方法，其中，所述分离包括使用静电分离装置。

26.权利要求20-25中任一项所述的方法，其中，所述将所述层压组合物暴露于电磁辐射包括诱导所述生热粒子将所述热收缩性树脂加热并使其收缩。

27.一种制备层压组合物的方法，所述方法包括：

将权利要求1所述的粘合剂涂覆到第一聚合物层的第一表面；和

将第二聚合物层的第二表面粘合至所述粘合剂。

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