CN106715629A - 聚烯烃基组合物、粘合剂，以及由其制备的相关多层结构 - Google Patents

聚烯烃基组合物、粘合剂，以及由其制备的相关多层结构 Download PDF

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Abstract

一种聚烯烃基组合物，其制备自或含有：(A)第一聚合物组合物，其制备自或含有不饱和单体接枝的聚烯烃；(B)第二聚合物组合物，其制备自或含有聚乙烯；以及(C)第三聚合物组合物，其制备自或含有(i)第一聚异丁烯和(ii)第二聚异丁烯。第一聚异丁烯具有粘均分子量(VAMW1)，第二聚异丁烯具有粘均分子量(VAMW2)，其中VAMW1≠VAMW2。聚烯烃基组合物可以用作多层结构的粘合剂或粘结层粘合剂。特别地，该组合物可以用作将金属层粘合到不同的基底上的粘合剂。

Description

聚烯烃基组合物、粘合剂，以及由其制备的相关多层结构
相关申请的交叉引用
本申请根据专利合作条约而提交，其主张于2014年9月23日提交的第62/053,947号美国临时申请的优先权，它们的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明大体上涉及化学领域。更具体地，本发明涉及聚烯烃基组合物，其可以用作多层结构的粘合剂或粘结层粘合剂组合物。特别地，该组合物可以用作将金属层粘合到不同的基底上的粘合剂。
背景技术
在金属层压应用中，以及在多层挤出涂覆结构中，粘结层粘合剂用于将金属层粘合到不同的基底上。粘结层粘合剂可以用于层压、挤出(或共挤出)、板材挤出、挤出涂敷、注塑成形、吹塑成形、熔融热成形或其它工艺中。
传统上，运输、建筑和储存领域以及各种其它行业的材料由铝、钢、玻璃纤维增强材料或木材制成。那些材料的板材用于制造半拖车、卡车车身、以及移动式存储集装箱。然而，全金属的建筑制品可能昂贵且较重。另外，玻璃纤维和木材产品可能出现弧形凿或裂开。
为了改善成本、柔韧度和重量，已经用复合材料来代替全金属、玻璃纤维和木材制品。特别地，复合材料系统提供的柔韧度结合了各种材料的外/面层和芯/基底层的优点，从而使得产品在价格和性能方面得以优化。例如，外/面层材料可以包括诸如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、玻璃纤维增强塑料、金属(例如铝和不锈钢)、以及各种其它聚合物等产品，而芯/基底材料可以由金属(比如铝)、纸、聚碳酸酯、聚烯烃、以及聚苯乙烯基泡沫制成。
建筑行业提供了使用粘合剂将金属层粘合到不同的基底上的其它实例。实例包括：(a)用于将钉子装填到钉枪内的排钉带，其中钉子用粘合剂层粘结到带上，(b)线圈和缆带，其中导电金属芯被粘结到聚烯烃层上，(c)多层管，其具有夹在聚烯烃基的相邻层之间的金属层，其中粘结层将该金属层粘合到相邻层上。
发明内容
在一般的实施例中，本发明提供了一种聚烯烃基组合物，其制备自或含有：(A)第一聚合物组合物，其制备自或含有接枝有不饱和单体的聚烯烃；(B)第二聚合物组合物，其制备自或含有聚乙烯；以及(C)第三聚合物组合物，其制备自或含有(i)第一聚异丁烯和(ii)第二聚异丁烯。第一聚异丁烯具有粘均分子量(VAMW1)，第二聚异丁烯具有粘均分子量(VAMW2)，其中VAMW1≠VAMW2。
在一些实施例中，聚烯烃基组合物进一步制备自或含有添加剂组合物。
在一些实施例中，本发明提供了一种制备自或含有聚烯烃基组合物的粘合剂。
在一些实施例中，本发明提供了一种多层结构，其制备自或含有：(a)粘结层粘合剂，其中该粘结层粘合剂制备自或含有聚烯烃基组合物；以及(b)金属层。
具体实施方式
本发明现在将在下面更全面地描述一些示例性实施例。然而，本文提供的示例性实施例可能体现为许多不同的形式，且不应该被理解为限制本文所阐述的特定实施例；相反，提供这些实施例使得本发明将满足适用的法律要求。因此，对于本领域的技术人员明显的是，在不背离所附权利要求书的总体范围的前提下，实施例中可能包含变化和修改。本发明旨在包括所有这种修改和变型，前提是它们在所附权利要求书或其等效物的范围之内。
本说明书和权利要求书中所用的单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数参照对象，除非上下文另外明确指出。
本说明书和权利要求书中所用的术语“包括”、“含有”或“包含”是指至少所指定的化合物、元素、材料、颗粒或方法步骤等存在于组合物、制品或方法中，但不排除存在其它化合物、元素、材料、颗粒或方法步骤等，即使其它这种化合物、元素、材料、颗粒或方法步骤等具有与指定的那些相同的功能，除非权利要求书中另外明确指出。还应当理解，在结合所述的步骤或在明确确定的那些步骤之间插入方法步骤之前或之后，所提及的一种或一种以上的方法步骤不排除存在其它方法步骤。
此外，还应当理解，用字母标记的工艺步骤或成分是识别离散活动或成分的一种便利方式，且所述的字母标记可以按任意顺序排列，除非明确指出。
除了另外指出的以外，对于本说明书和所附权利要求书，表示数量、量、百分比等的所有数字将被理解为在所有情况下均被术语“约”修饰。所有范围也包括所公开的最大值和最小值的任何组合，并包括本文可能明确列举或不列举的其间的任何中间范围。
定义
在本说明书中，术语“添加剂组合物”是指制备自或含有至少一种添加剂的组合物。
在本说明书中，术语“粘合剂层”和“粘结层”是指设置在一个或一个以上的基底上的层或材料，用于提升那一基底与另一层的粘合。优选地，粘合剂层被设置在多层结构的两层之间，以将这两层相对于彼此而保持到位，并防止非期望的层离。
在本说明书中，术语“α-烯烃”或“阿尔法-烯烃”是指化学式为CH2＝CH-R的烯烃，其中R为含有1-10个碳原子的直链或支链烷基。α-烯烃可以例如选自：丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-十二碳烯等。
在本说明书中，术语“第一”是指特定种类被显示的顺序，并不一定表示将显示“第二”种类。例如，“第一聚合物组合物”是指至少一种聚合物组合物中的第一种。该术语并不以任何其它形式反映优先顺序、重要性或显著性。本文可能使用的其它类似的术语包含“第二”、“第三”、“第四”等。
在本说明书中，术语“接枝聚烯烃”是指接枝有不饱和单体的聚烯烃。不饱和单体可以是不饱和极性单体。不饱和单体可以含有一个或一个以上的氧原子。
在本说明书中，术语“接枝聚烯烃组合物”是指制备自或含有至少一种接枝聚烯烃的组合物。
在本说明书中，本文所用的术语“均聚物”与其普通含义一致。对于可能含有一种或一种以上的单体单元的均聚物，引入任何其它单体单元对该均聚物的一级、二级或三级结构基本没有影响，或者对该均聚物的物理或化学特性基本没有影响。也就是说，在包括100重量％的第一单体单元的均聚物和包含一种以上单体单元的均聚物之间没有可测量的区别。
在本说明书中，术语“互聚物”是指由至少两种类型的单体或共聚单体的聚合而制备的聚合物。它包括但不限于共聚物(其可以指由两种不同类型的单体或共聚单体制成的聚合物，虽然其可以与“互聚物”互换，以表示由三种或三种以上的不同类型的单体或共聚单体制成的聚合物)、三元共聚物(其可以指由三种不同类型的单体或共聚单体制成的聚合物)、四元共聚物(其可以指由四种不同类型的单体或共聚单体制成的聚合物)等。
在本说明书中，术语“单体”和“共聚单体”可互换地使用。这两个术语是指具有可聚合部分(其可以被添加到反应器中以制造聚合物)的任何化合物。在聚合物被描述成包括一种或一种以上的单体的那些情况下，例如在聚合物包括丙烯和乙烯的情况下，聚合物当然包括由单体衍生的单元，例如-CH2-CH2-，而非单体本身，例如CH2＝CH2。
在本说明书中，“塑料薄膜包装”尤其受到关注，在整个说明书中进行讨论。在提及多层结构时，本说明书可以使用斜线“/”来表示该斜线左边和右边的组分处于不同的层中，且各层中的组分的相对位置可以通过使用斜线来这样表示，以表示层边界。
在本说明书中，术语“聚合物”是指通过对相同或不同类型的单体进行聚合而制成的大分子化合物。术语“聚合物”包含均聚物、共聚物、三元共聚物、互聚物等。
在本说明书中，术语“聚合物组合物”是指制备自或含有至少一种聚合物的组合物。
在本说明书中，本文中广泛地使用的术语“聚烯烃”包含以下聚合物，比如聚乙烯、乙烯-α烯烃共聚物(EAO)、聚丙烯、聚丁烯、以及乙烯共聚物(其具有与少量的共聚单体(比如醋酸乙烯酯)聚合的至少约50重量％的乙烯)、以及“烯烃”族分类范围内的其它聚合物树脂。
聚烯烃可通过多种工艺来制备，包含采用单反应器、分段反应器或序批式反应器、浆料、溶液、流化床法、以及一种或一种以上的催化剂(包含诸如非均相和均相系统，以及Ziegler催化剂、Phillips催化剂、茂金属催化剂、单晶催化剂、以及受限几何催化剂)的间歇工艺和连续工艺，以制备出具有不同的特性组合的聚合物。这种聚合物可以是高度支链化或基本上线型的，此支链、分散性和均分子量可以根据聚合物领域的教导、根据它们制造时所选的参数和工艺而变化。
在本说明书中，术语“室温”是指约25℃的温度。
在本说明书中，术语“热塑性聚合物”是指暴露于热量时软化并当冷却到室温时恢复到其初始状态的聚合物。
试验
ASTM D 792标准的标题为“用位移法测定塑料密度和比重(相对密度)的试验方法”。本文中所用的术语“ASTM D 792”是指用于测定诸如板状、杆状、管状或模塑制品形式的固体塑料的比重(相对密度)和密度的标准试验方法。该试验方法包括在空气中测定固体塑料的样本的质量，测定浸没入液体中的该样本的表观质量，并计算该样本的比重(相对密度)。该试验方法于2008年6月15日获得批准，并于2008年7月出版，其全部内容通过引用并入本文。对于所引用的ASTM标准，可访问ASTM网站www.astm.org，或者发邮件至service@astm.org联系ASTM的客户服务部门。
ASTM D 1238标准的标题为“用挤压式塑性计测定热塑性塑料熔体流动速率的试验方法”。本文中所用的术语“ASTM D 1238”是指用挤压式塑性计测定热塑性塑料熔体流动速率的标准试验方法。整体而言，该试验方法涵盖了采用挤压式塑性计对熔融热塑性树脂的挤出速率进行的测定。在指定的预加热时间之后，在规定的圆筒内的温度、负荷、活塞位置条件下，通过具有指定长度和孔径的模具将树脂挤出。该试验方法于2012年2月1日获得批准，并于2012年3月出版，其全部内容通过引用并入本文。对于所引用的ASTM标准，可访问ASTM网站www.astm.org，或者发邮件至service@astm.org联系ASTM的客户服务部门。
在整个本说明书和权利要求书中，聚乙烯聚合物的所有熔融指数数值均根据ASTMD 1238、采用2.16kg的活塞负荷并在190℃的温度下进行测量。高负荷熔融指数(或HLMI)数值也根据ASTM D 1238进行测量，但使用21.6kg的活塞负荷和190℃的温度。
在整个本说明书和权利要求书中，聚丙烯聚合物的所有熔融指数数值均根据ASTMD 1238、采用2.16kg的活塞负荷并在230℃的温度下进行测量。
ASTM D 3167标准的标题为“粘合剂的浮动滚筒抗剥离性的标准试验方法”。本文中所用的术语“ASTM D 3167”是指在指定的制备和试验条件下，用于对一个刚性粘合体和一个柔性粘合体之间的粘结的相对抗剥离性进行测定的试验方法。该试验方法于2010年获得批准，其全部内容通过引用并入本文。对于所引用的ASTM标准，可访问ASTM网站www.astm.org，或者发邮件至service@astm.org联系ASTM的客户服务部门。
引入的不饱和单体(重量百分比)：可以采用湿化学法(滴定法等)或傅立叶变换红外光谱法(FTIR)测量引入到接枝聚烯烃内的不饱和单体的量。
“分子量分布”或“(Mw/Mn)”通过凝胶渗透色谱法测定。采用美国Waters公司的150-C ALC/凝胶渗透色谱(GPC)系统(其配备有的TSK色谱柱(型号GMHXL-HT))，其在135℃的温度下工作，并将1，2-二氯苯作为溶剂(ODCB)(用0.1体积的2，6-二叔丁基对甲酚(BHT)在1ml/min的流动速率下进行稳定)来测定分子量分布(MWD)和比率Mw/Mn。通过在140℃的温度下连续搅拌1小时来将样品溶解在ODCB中。该溶液用0.45μm的Teflon膜进行过滤。对滤液(浓度为0.08-1.2g/l，进样量为300μl))进行凝胶渗透色谱分析。单分散级分的聚苯乙烯(由Polymer Laboratories提供)被用作标准。
在一般的实施例中，本发明提供了一种聚烯烃基组合物，其制备自或含有：
(A)第一聚合物组合物，其制备自或含有接枝有不饱和单体的聚烯烃；
(B)第二聚合物组合物，其制备自或含有聚乙烯；以及
(C)第三聚合物组合物，其制备自或含有：
(i)第一聚异丁烯，以及
(ii)第二聚异丁烯。
第一聚异丁烯具有粘均分子量(VAMW1)，第二聚异丁烯具有粘均分子量(VAMW2)，其中VAMW1≠VAMW2。
第一聚合物组合物-接枝有不饱和单体的聚烯烃
第一聚合物组合物制备自或含有接枝有不饱和单体的聚烯烃。
在一个实施例中，相对于聚烯烃基组合物的总重量，第一聚合物组合物的含量为从约1到约30重量％。在其它实施例中，第一聚合物组合物的含量为从约5到约15重量％。在一些实施例中，相对于聚烯烃基组合物的总重量，第一聚合物组合物的含量为5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15重量％。
在一些实施例中，在有效地将不饱和单体单元接枝到聚烯烃主链的情况下，通过在高温下使聚烯烃与不饱和单体发生反应(采用或不采用自由基引发剂)而制备接枝有不饱和单体的聚烯烃。接枝反应可以在惰性气体(比如氮气)下发生。
聚烯烃可以包含高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、抗冲击改性型聚丙烯等及其共混物。
不饱和单体可以是烯属不饱和羧酸和酸衍生物，尤其是酯、酐、酸盐等。实例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸、柠康酸、马来酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、降冰片-5-烯-2，3-二羧酸酐、纳迪克酸酐、himic酸酐等及其混合物。第6,385,777号美国专利和第2007/0054142号美国专利申请中均描述了其它的不饱和单体，其教导内容通过引用并入本文。
所用的聚烯烃和不饱和单体的相对量将变化，并取决于诸如聚烯烃和不饱和单体的性质、期望的粘结层性能、反应条件、可用设备等因素以及其它因素。基于接枝聚烯烃的总重量，不饱和单体的使用量可以在约0.1到约15重量％的范围之内。在其它实施例中，不饱和单体可以在从约0.5到约6重量％的范围之内。在一些实施例中，该范围可以为从约1到约3重量％。
通过加热不饱和单体和聚烯烃的混合物，可以实现将不饱和单体接枝到聚烯烃。可以通过在施加剪切的挤出机/反应器中将聚烯烃与不饱和单体进行熔体共混来制备接枝聚烯烃。诸如Coperion公司销售的名称为SK-53、ZSK-83、ZSK-90和ZSK-92的双螺杆挤出机可以用于进行接枝步骤。可以使用诸如有机过氧化物等自由基引发剂。
在一些实施例中，接枝有不饱和单体的聚烯烃是接枝有马来酸酐的聚乙烯。
第二聚合物组合物-聚乙烯
第二聚合物组合物制备自或含有聚乙烯。
在一个实施例中，相对于聚烯烃基组合物的总重量，第二聚合物组合物的含量为从约50到约80重量％。在其它实施例中，第二聚合物组合物的含量为从约60到约80重量％。在一些实施例中，相对于聚烯烃基组合物的总重量，第二聚合物组合物的含量为69、70、71、72、73、74、75、76、77或78重量％。
聚乙烯可以选自乙烯均聚物、乙烯与C3到C10α烯烃的至少一种的共聚物等及其混合物组成的组。在特定实施例中，它们包含高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)等及其混合物。在一些实施例中，聚乙烯是高密度聚乙烯(HDPE)。
在一个实施例中，聚乙烯是密度为从约0.940到约0.970克/立方厘米范围内的高密度聚乙烯(HDPE)。
在一些实施例中，聚乙烯可以具有的熔融指数范围为从约0.01到约150克/10分钟。在其它实施例中，聚乙烯可以具有的熔融指数为从约1.0到约20克/10分钟。在特定实施例中，聚乙烯将具有的熔融指数范围为从约10.0到约15克/10分钟。在一些实施例中，聚乙烯将具有的熔融指数为10、11、12、13、14或15克/10分钟。
第三聚合物组合物-聚异丁烯
第三聚合物组合物制备自或含有(i)第一聚异丁烯和(ii)第二聚异丁烯。第一聚异丁烯具有粘均分子量(VAMW1)，第二聚异丁烯具有粘均分子量(VAMW2)，其中VAMW1≠VAMW2。
在一个实施例中，相对于聚烯烃基组合物的总重量，第三聚合物组合物的含量为从约10到约40重量％。在其它实施例中，第三聚合物组合物的含量为从约10到约25重量％。在一些实施例中，相对于聚烯烃基组合物的总重量，第三聚合物组合物的含量为15、16、17、18、19或20重量％。
在一个特定实施例中，第一聚异丁烯和第二聚异丁烯的含量比率为从约25∶75到约75∶25。在其它实施例中，该比率为从约40∶60到约60∶40。在一些实施例中，该比率为约50∶50。
第一聚异丁烯和第二聚异丁烯的实例可以从巴斯夫(BASF)公司购得，商标为GLISSOPALTM和OPPANOLTM，以及从埃克森美孚公司购得，商标为VISTANEXTM。
GLISSOPALTM聚异丁烯的实例包含：
·GLISSOPALTM1000，其具有的粘均分子量为1000克/摩尔
·GLISSOPALTM1300，其具有的粘均分子量为1300克/摩尔
·GLISSOPALTM2300，其具有的粘均分子量为2300克/摩尔
OPPANOLTM聚异丁烯的实例包含：
·OPPANOLTMB10SFN，其具有的粘均分子量为4.0*104克/摩尔
·OPPANOLTMB11SFN，其具有的粘均分子量为4.9*104克/摩尔
·OPPANOLTMB12SFN，其具有的粘均分子量为5.5*104克/摩尔
·OPPANOLTMB13SFN，其具有的粘均分子量为6.5*104克/摩尔
·OPPANOLTMB14SFN，其具有的粘均分子量为7.3*104克/摩尔
·OPPANOLTMB15SFN，其具有的粘均分子量为8.5*104克/摩尔
·OPPANOLTMB30SF，其具有的粘均分子量为2.0*105克/摩尔
·OPPANOLTMB50SF，其具有的粘均分子量为4.0*105克/摩尔
·OPPANOLTMB80，其具有的粘均分子量为8.0*105克/摩尔
·OPPANOLTMB100，其具有的粘均分子量为1.11*106克/摩尔
·OPPANOLTMB150，其具有的粘均分子量为2.6*106克/摩尔
·OPPANOLTMB200，其具有的粘均分子量为4.0*106克/摩尔。
VISTANEXTM聚异丁烯的实例包含：
·VISTANEXTMLM-MS，其具有的粘均分子量为4.5*104克/摩尔
·VISTANEXTMMML-80，其具有的粘均分子量为9.0*105克/摩尔
·VISTANEXTMMML-100，其具有的粘均分子量为1.25*106克/摩尔
·VISTANEXTMMML-120，其具有的粘均分子量为1.66*106克/摩尔
·VISTANEXTMMML-140，其具有的粘均分子量为2.12*106克/摩尔。
在另一个特定实施例中，第一聚异丁烯具有的粘均分子量(VAMW1)为从约3*104到约1*105克/摩尔，第二聚异丁烯具有的粘均分子量(VAMW2)为从约2*105到约5*106克/摩尔。第一聚异丁烯的实例包含OPPANOL TM B 10SFN、OPPANOL TM B 11SFN、OPPANOL TM B12SFN、OPPANOL TM B 13SFN、OPPANOLTMB 14SFN、OPPANOLTMB 15SFN以及VISTANEXTMLM-MS。第二聚异丁烯的实例包含OPPANOLTMB 30SF、OPPANOLTMB 50SF、OPPANOL TMB 80、OPPANOLTM B100、OPPANOL TMB 150、OPPANOLTMB 200、VISTANEXTMMML-80、VISTANEXTMMML-100、VISTANEXTMMML-120以及VISTANEXTMMML-140。在一些实施例中，第一聚异丁烯具有的粘均分子量(VAMW1)为从约6*104到约1*105克/摩尔，第二聚异丁烯具有的粘均分子量(VAMW2)为从约4*105到约1*106克/摩尔。
在另一个特定实施例中，第一具有粘均分子量(VAMW1)，第二聚异丁烯具有粘均分子量(VAMW2)，使得(5*VAMW1)≤VAMW2。
在另一个特定实施例中，第一聚异丁烯具有粘均分子量(VAMW1)，第二聚异丁烯具有粘均分子量(VAMW2)，使得|VAMW2-VAMW1|为从约3*105到约1*106克/摩尔。在一些实施例中，|VAMW2-VAMW1|为从约5*105到约9*105克/摩尔。
添加剂组合物
在一个实施例中，相对于聚烯烃基组合物的总重量，添加剂组合物的含量为从约0到约5重量％。在其它实施例中，相对于聚烯烃基组合物的总重量，添加剂组合物的含量为1、2、3、4、或5重量％。
示例性添加剂包含着色剂、调味剂、除臭剂、塑化剂、抗冲击改性剂、成核剂、滑润剂、表面活性剂、润湿剂、阻燃剂、紫外光稳定剂、抗氧化剂、杀虫剂、金属钝化剂、增稠剂、热稳定剂、消泡剂、偶联剂、聚合物合金相容剂、发泡剂、乳化剂、交联剂、石蜡、微粒、流动性促进剂、以及加入以改进聚合成分的加工性能或最终使用特性的其它材料。
在一些实施例中，聚烯烃基组合物制备自或含有：
(A)相对于聚烯烃基组合物的总重量，从约1到约30重量％的第一聚合物组合物，其制备自或含有接枝有不饱和单体的聚烯烃；
(B)相对于聚烯烃基组合物的总重量，从约50到约80重量％的第二聚合物组合物，其制备自或含有聚乙烯；
(C)相对于聚烯烃基组合物的总重量，从约10到约40重量％的第三聚合物组合物，其制备自或含有：
(i)第一聚异丁烯，其具有粘均分子量(VAMW1)，以及
(ii)第二聚异丁烯，其具有粘均分子量(VAMW2)
其中，VAMW1≠VAMW2；以及
(D)相对于聚烯烃基组合物的总重量，从约0到约5重量％的添加剂组合物。
在一些实施例中，本发明提供了一种粘合到金属层上时、在室温下老化1天之后具有的滚筒剥离粘合度(ASTM D 3167)范围为约60磅/线性英寸到约70磅/线性英寸的聚烯烃基组合物；或者，在水中煮沸8小时之后范围为约40磅/线性英寸到约50磅/线性英寸；或者，在水中煮沸8小时之后范围为约35磅/线性英寸到约45磅/线性英寸；或者，在室温下浸没在水中21天之后范围为约45磅/线性英寸到约60磅/线性英寸；或者，在室温下浸没在水中21天之后范围为约50磅/线性英寸到约70磅/线性英寸。金属层可以由铝、钢、不锈钢、铜、及其组合等金属形成。金属层可以进行环氧涂覆处理，或者铬处理。
在一些实施例中，本发明提供了一种粘合到环氧涂覆的铝上时、在室温下老化1天之后具有的滚筒剥离粘合度(ASTM D 3167)范围为约60磅/线性英寸到约70磅/线性英寸的聚烯烃基组合物。
在一些实施例中，本发明提供了一种粘合到环氧涂覆的铝上时、在水中煮沸8小时之后具有的滚筒剥离粘合度(ASTM D 3167)范围为约35磅/线性英寸到约45磅/线性英寸的聚烯烃基组合物。
在一些实施例中，本发明提供了一种粘合到环氧涂覆的铝上时、在室温下浸没在水中21天之后具有的滚筒剥离粘合度(ASTM D 3167)范围为约45磅/线性英寸到约60磅/线性英寸的聚烯烃基组合物。
在一些实施例中，本发明提供了一种粘合到铬处理的铝上时、在水中煮沸8小时之后具有的滚筒剥离粘合度(ASTM D 3167)范围为约40磅/线性英寸到约50磅/线性英寸的聚烯烃基组合物。
在一些实施例中，本发明提供了一种粘合到铬处理的铝上时、在室温下浸没在水中21天之后具有的滚筒剥离粘合度(ASTM D 3167)范围为约50磅/线性英寸到约70磅/线性英寸的聚烯烃基组合物。
在一些实施例中，本发明提供了一种制备自或含有聚烯烃基组合物的粘合剂。
粘合剂组合物可以采用任何形式，比如热熔、压敏、溶剂型等。粘结层和层压粘合剂组合物为实例。
粘合剂可用作制造多层结构所用的粘结层。除了粘合剂层以外，多层结构具有至少两层，粘合剂层将其它层粘合在一起。粘结层粘合剂可以用于具有5层、7层、9层或更多层的结构中。多层结构可以通过许多方法或工艺制得，包含共挤出法、涂覆法以及其它层压工艺。
在一些实施例中，本发明提供了一种多层结构，其制备自或含有：(a)粘结层粘合剂，其中该粘结层粘合剂制备自或含有聚烯烃基组合物，以及(b)金属层。金属层可以由铝、钢、不锈钢、铜、及其组合等金属形成。金属层可以进行环氧涂覆处理，或者铬处理。
在一些实施例中，多层结构可以通过采用粘结层粘合剂将金属层粘合到不同的基底上以及可选地不同的金属层上而制得。金属层可以单独地选自铝、钢、不锈钢、铜、及其组合等金属。金属层可以进行环氧涂覆处理，或者铬处理。在一些实施例中，多层结构可以具有以下结构：金属/粘结层/聚烯烃/粘结层/金属。
在一些实施例中，本发明提供了多层结构，其可以用于包含至少建筑面板、汽车面板(包含用于卡车和轿车的面板)、飞机面板、船只面板、线圈和缆带、以及排钉等应用中。
实例
通过以下实例来说明所附权利要求书的示例性实施例。本领域的技术人员应该认识到，以下实例中公开的技术表示本发明人所发现的、在本发明的实践中发挥了良好作用的技术，因而可以被认为构成了用于其实践的示例性模式。然而，本领域的技术人员根据本发明应该认识到，可以对所公开的具体实施例进行改变，且依然获得相似或类似的结果，而不会脱离本发明的精神和范围。
对于本文所提供的实例，配制了各种化合物，以制备试样。按表1中所示的重量百分比对材料进行混合。
通过将分数熔融指数的高密度聚乙烯(高负荷熔融指数：3克/10分钟；密度：0.957克/立方厘米；Mw/Mn：10.2；Mn：23000；Mw：235000；Mz：1.5*106；以及Mz+1：3.9*106)和马来酸酐(1.9重量％的接枝高密度聚乙烯，基于装填的总反应物)供给到COPERIONTMZSK-92双螺杆挤出机(其具有在从88℃到252℃的温度下进行加热、并在425转/分的剪切速率范围内以及在氮气下进行操作的区域)来制备接枝聚烯烃。挤出机具有11个加热区域，加热如下：区域1(88℃)；区域2和3(204℃)；区域4-6(252℃)；区域7-9(149℃)；以及区域10和11(93℃)。
聚乙烯：美国Equistar Chemical LP公司的ALATHONTM H5112高密度聚乙烯(熔融指数：12.0克/10分钟；密度：0.951克/立方厘米；多分散性指数：6.2)。
聚异丁烯：巴斯夫公司的OPPANOLTM B 15聚异丁烯(粘均分子量(VAMW)：85000克/摩尔；巴斯夫公司的OPPANOLTMB80聚异丁烯(粘均分子量(VAMW)：800000克/摩尔)。
添加剂：瑞士汽巴公司的IRGANOXTM 1010酚类主抗氧化剂；瑞士汽巴公司的IRGAFOSTM 168三芳基亚磷酸酯加工稳定剂。
化合物制备
为了制备对比实例和一个实施例的实例的粘合剂，首先在SK-18挤出机内将(a)接枝聚烯烃、(b)聚乙烯、(c)聚异丁烯组合物、以及(d)添加剂进行熔体共混，然后在具有145℃、155℃、160℃、以及170℃的温度曲线的KillionKL-100挤出机内挤出。
样品制备
采用(a)15.24cm×15.24cm的金属板、(b)对比实例的粘结层粘合剂(C.实例1-4)和本发明实例(实例5和6)以及(c)高密度聚乙烯(其对应的结构为金属/粘结层/高密度聚乙烯/粘结层/金属)来制作试样。
金属是22密耳的(a)环氧涂覆的铝层或(b)铬处理的铝层。
粘结层为5密耳的铸造粘合剂膜。
高密度聚乙烯是270密耳层的市售0.96型高密度聚乙烯。
薄膜面板结构在204℃和2.72个大气压下压塑40秒，然后在2.72个大气压下冷却至室温。根据ASTM D 3167进行滚筒剥离粘合度试验。在室温下老化1天之后、在水中将层压样品煮沸8小时之后、以及在室温下将样品浸没在水中21天之后，对金属的粘合度进行测量，单位为磅/线性英寸(PLI)。
表1
虽然已经详细说明了本发明及其优点，但是应当明白，在不背离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围的前提下，可以对本文进行各种变化、替代和改变。此外，本发明的范围并不限于本说明书中所述的工艺、设备、制造、材料构成、装置、方法及步骤的特定实施例。由于本领域技术人员将很容易认知本发明的公开内容，根据本发明可以采用与本文所述对应实施例实现基本相同功能或实现大致相同结果的当前存在的或今后将开发的工艺、设备、制造、材料构成、装置、方法或步骤。因此，所附权利要求书旨在将此类工艺、设备、制造、材料构成、装置、方法或步骤包含在其范围之内。

Claims (15)

1.一种聚烯烃基组合物，其包括
(A)第一聚合物组合物，其包括接枝有不饱和单体的聚烯烃；
(B)第二聚合物组合物，其包括聚乙烯；以及
(C)第三聚合物组合物，其包括：
(i)第一聚异丁烯，其具有粘均分子量(VAMW1)；以及
(ii)第二聚异丁烯，其具有粘均分子量(VAMW2)，
其中VAMW1≠VAMW2。
2.根据权利要求1所述的聚烯烃基组合物，其进一步包括：具有一种或一种以上添加剂的添加剂组合物。
3.根据权利要求1所述的聚烯烃基组合物，其中接枝有不饱和单体的所述聚烯烃是接枝有马来酸酐的聚乙烯。
4.根据权利要求1所述的聚烯烃基组合物，其中所述第一聚异丁烯和所述第二聚异丁烯的含量比率为约50∶50。
5.根据权利要求1所述的聚烯烃基组合物，其中
(A)粘均分子量VAMW1为从约3*104到约1*105克/摩尔；以及
(B)粘均分子量VAMW2为从约2*105到约5*106克/摩尔。
6.根据权利要求1所述的聚烯烃基组合物，其中
(5*VAMW1)≤VAMW2。
7.根据权利要求1所述的聚烯烃基组合物，其中|VAMW2-VAMW1|为从约3*105到约1*106克/摩尔。
8.根据权利要求1所述的聚烯烃基组合物，其进一步包括：
(A)相对于所述聚烯烃基组合物的总重量，从约1到约30重量％的第一聚合物组合物；
(B)相对于所述聚烯烃基组合物的所述总重量，从约50到约80重量％的第二聚合物组合物；
(C)相对于所述聚烯烃基组合物的所述总重量，从约10到约40重量％的第三聚合物组合物；以及
(D)相对于所述聚烯烃基组合物的所述总重量，从约0到约5重量％的添加剂组合物。
9.根据权利要求8所述的聚烯烃基组合物，其中当粘结到金属层上时，在室温下老化1天之后的所述聚烯烃基组合物具有的滚筒剥离粘合度(ASTM D3167)范围为约60磅/线性英寸到约70磅/线性英寸。
10.根据权利要求9所述的聚烯烃基组合物，粘结到所述金属层的是环氧涂覆的铝。
11.根据权利要求8所述的聚烯烃基组合物，其中当粘结到金属层上时，在水中煮沸8小时之后的所述聚烯烃基组合物具有的滚筒剥离粘合度(ASTM D3167)范围为约35磅/线性英寸到约45磅/线性英寸。
12.根据权利要求8所述的聚烯烃基组合物，其中当粘结到金属层上时，在水中煮沸8小时之后的所述聚烯烃基组合物具有的滚筒剥离粘合度(ASTM D3167)范围为约40磅/线性英寸到约50磅/线性英寸。
13.根据权利要求12所述的聚烯烃基组合物，其中当所述金属层是铬处理的铝时。
14.一种粘合剂，其包括：
(A)一种聚烯烃基组合物，其包括：
(i)相对于所述聚烯烃基组合物的所述总重量，从约1到约30重量％的第一聚合物组合物，其包括接枝有不饱和单体的聚烯烃；
(ii)相对于所述聚烯烃基组合物的所述总重量，从约50到约80重量％的第二聚合物组合物，其包括聚乙烯；
(iii)相对于所述聚烯烃基组合物的所述总重量，从约10到约40重量％的第三聚合物组合物，其包括：
(a)第一聚异丁烯，其具有粘均分子量(VAMW1)；以及
(b)第二聚异丁烯，其具有粘均分子量(VAMW2)，
其中，粘均分子量VAMW1≠粘均分子量VAMW2；以及
(iv)相对于所述聚烯烃基组合物的所述总重量，从约0到约5重量％的添加剂组合物。
15.一种多层结构，其包括：
(A)一种粘结层粘合剂，其包括：
(i)一种聚烯烃基组合物，其包括：
(a)相对于所述聚烯烃基组合物的总重量，从约1到约30重量％的第一聚合物组合物，其包括接枝有不饱和单体的聚烯烃；
(b)相对于所述聚烯烃基组合物的所述总重量，从约50到约80重量％的第二聚合物复合物；
(c)相对于所述聚烯烃基组合物的所述总重量，从约10到约40重量％的第三聚合物复合物，其包括：
(1)第一聚异丁烯，其具有粘均分子量(VAMW1)；以及
(2)第二聚异丁烯，其具有粘均分子量(VAMW2)，
其中，VAMW1≠VAMW2；以及
(d)相对于所述聚烯烃基组合物的所述总重量，从约0到约5重量％的添加剂复合物；以及
(B)金属层。
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