CN1329651A - 粘结剂粉末 - Google Patents

Abstract

粘合平面的封闭或多孔基材用的粘结剂粉末,其中在第一步中粘结剂粉末在第一基材上涂覆,制得在室温下不粘的存放稳定的中间体,在第二步中第一基材与第二基材经使用升高的温度和压力进行粘合,其特征是将下列组分进行组合:ⅰ)含量25－95wt%的热塑性聚合物和ⅱ)含量5－75wt%的至少一种室温下为固体的环氧树脂和任选的ⅲ)含量最高25wt%的至少一种室温下为固体的环氧树脂与多胺的预加成物,其中在第一步中于第一基材上涂覆粘结剂粉末时发生物理结合,在第二步中两个基材的粘合通过粉末组分相互之间的化学交联或后交联和接着冷却而实施。

Description

粘结剂粉末

本发明涉及用于粘合平面的封闭或多孔基材的粘结剂粉末的制备，其中在第一步中将粘结剂粉末涂覆在第一基材上和制备在室温不粘的贮存稳定的中间体，在第二步中使用高温和加压将第一基材与第二基材粘合。

通过已知的是基于热塑性塑料的粘结剂粉末，它们可以涂覆在要粘结的基材上，得到不粘的贮存稳定的中间体。与第二基材的粘合是使用热和加压下进行，粘结剂层的固化是经冷却纯物理地进行。这种熔融或热封粘结剂的缺点是，所制复合结构的热稳定性受到所用热塑性塑料熔融范围的限制。在一些复合结构中，由于共聚物调得较低的熔点和与此相关的较小结晶度，复合结构的水解稳定性和溶剂稳定性也有所减少。

当使用环氧化物基粘结剂时，可以达到在粘结强度、水解稳定性和溶剂稳定性方面极大改善的性能。但这又带来了缺点，即它不适合经历弯曲应力的弹性粘结。作为双组分体系，它特别有下列缺点，即它必须总是在粘结过程之前立即混合成液体或浓稠形式，接着施用。因此不可能存放或运送涂有粘结剂的物料。作为单组分体系，它大部分必须在较低温度下存放，以便得到其使用性，或者仅在高于150℃温度下有交联性。在此，反应时间有时很长，从而要接合的基材要经受很强的热负荷。

本发明的目的是，创造一种粘结剂粉末，可以涂覆在第一基材上，与该基材在室温进行牢固的粘合并且贮存稳定。这种室温下不粘和贮存稳定的中间体应能与第二基材在尽量低的温度范围和以较低压力粘结。此外，反应时间应尽量短。

所提出目的的解决是在开头所述类型的粘结剂粉末中按本发明通过结合下列组分达到的。该粉末由一种含量为25—95wt％的热塑性聚合物和至少一种含量为5—75wt％的室温下为固体的环氧树脂和任选的至少一种含量最高25wt％的室温下同样为固体的环氧树脂与多胺的预加成物(Voraddukt)组成。在第一步骤中将粘结剂粉末涂覆到第一基材上时粘结剂粉末在基材上主要进行物理性的粘合，而两种基材在第二步中的结合是通过粉末组分相互之间的化学交联或后交联并接着冷却进行的。因此，所选化合物的混合物能够制备出带有一个粘结剂层的不粘的贮存稳定的基材，粘结剂层涂在基材上后主要与该基材以物理方式结合。冷却过程后，粘结剂层有潜在反应性。在以比涂到第一基材的过程中高的温度与第二基材层合时，粘结剂层被活化并发生交联。意外地表明，制得的产品与纯热塑性粘结剂相比有改进的热稳定性、水解稳定性和溶剂稳定性，并与使用环氧化物基粘结剂的产品相比，特别有改善的弹性。其原因是，聚合物与环氧树脂发生了交联。此外意外的是，各组分的交联在明显更低的温度已经开始。根据粘结剂粉末的组成，交联从90℃起已可以达到。交联也可在特别短的反应时间进行。

热塑性聚合物的含量可在大范围变化，但优选用量为50—90wt％。环氧树脂的量明显较少。优选为10—50wt％。对于使用预加成物的情况，其量最高为25wt％。

合适的热塑性聚合物是含有侧官能基羧基、氨基、酰氨基和脱水基(Anhydro)的低熔点的聚酰胺、聚酯、聚氨酯和/或乙烯基共聚物。还可能的是，热塑性聚合物为含有侧官能基羧基、氨基、酰氨基和脱水基的低熔点的聚酰胺、聚酯、聚氨酯和/或乙烯基共聚物的聚合物共混物。在此，聚合物由线性或支化单体构成。聚酰胺可由一种或多种下列单体形成：

—至少一种至少双官能的羧酸，

—至少一种至少双官能的胺，

—至少一种ω-氨基羧酸，

—至少一种内酰胺。

聚酯的制备由一种或多种下列单体进行：

—至少一种至少双官能的羧酸，

—至少一种至少双官能的醇，

—至少一种ω-羟基羧酸，

—至少一种内酯。

聚氨酯可由二异氰酸酯、多元醇和二醇组成。

室温下为固体的环氧树脂优选具有表氯醇与双酚A的反应产物和/或表氯醇与双酚F的反应产物。也有可能的是环氧树脂具有多官能的环氧化物。其中例如也有环氧化的酚醛清漆。

室温下也为固体的环氧树脂和多胺的预加成物由双酚A基环氧树脂与多胺的反应产物和/或双酚F基环氧树脂与多胺的反应产物组成。也可以是环氧树脂与多胺和二聚脂肪酸的聚氨基酰胺的预加成物。

根据应用目的和基材类型，在发明构思的另一实施方案中，也可能的是粘结剂粉末与其它的添加剂混合。这里可考虑的添加剂是熔点低于100℃，优选低于90℃的低熔点树脂和/或蜡，和/或染料和/或矿物的和/或有机填料。这些添加剂的量应总共不超过10wt％。当在第一基材上的涂覆过程应在尽可能低的温度下实施时，主要考虑应用低熔点树脂和/或蜡。染料对着色有影响。矿物填料对导热性有影响。其重量含量可以较高。

除了低熔点树脂或蜡的特殊情况外，有意义的是热塑性聚合物或环氧树脂具有与两种其它组分不同的低于130℃、优选低于100℃的第一熔点和在50—90℃之间的软化点。这样，确保在第一基材上的涂覆过程中仅通过热塑性聚合物或环氧树脂的表面熔化就可进行与基材的粘合，而在其它组分的情况下还没有发生熔融。由此得出两种其它组分的熔点高于热塑性聚合物或环氧树脂的第一熔点。但证明的是，其它组分的第二熔点需要位于第一熔点之上仅仅一点点，以达到好的结果。因此，使用的环氧树脂其熔点低于130℃，优选低于100℃。这基本上有助于将粘结两个基材的能量需求保持尽可能地低。

粉末在基材上的涂覆温度一般地为在具有最低熔点的组分的熔点之上5—10℃。如同在上面分别表明，也可能的是粘结剂粉末在第一个较高温度下通过添加剂在第一基材上的熔融而固定。此时粘结层在第一基材上的结合是纯物理性的。只有在第二个较高的温度下例如经热压使两个基材相互粘合时化学交联才被引发。在此过程中也发生主组分相互之间的交联，使得到的产品有高的稳定性和柔韧性。

值得注意的是，对于粘结剂粉末在基材上的涂覆可提供不同的涂覆技术。

对于层合，例如也可能经过高频场作为热源进行粘结，特别是当粘结剂粉末中含有金属填料时。

为了在基材上达到尽可能均匀的粘结层，所选粘结剂粉末的粒度小于200μm，优选小于100μm。

在发明构思过程中，也可能的是第二基材在第一步骤中也加上粘结剂粉末。在需要情况下，这能支持层合期间的粘结过程。

实施例1

在搅拌釜中制备热塑性塑料、聚酰胺、环氧树脂、多胺/环氧化物预加成物、蜡和无定形二氧化硅的粉末混合物。其重量含量以上述顺序分别为64.6％；27.6％；5.3％；2.0％；0.5％。选择的聚酰胺为商品名是Platamid H 103 PA80的产品；环氧树脂为名称是Epikote 1002的产品。在它们机械混合前，将各个组分粉碎到粒度低于100μm。这样制得的混合物按常用方法与水和由分散剂、流动助剂和增稠剂形成的糊状基础料一起搅拌成糊料并以涂层法单面涂覆在无纺织物上。然后，施以95℃的干燥温度。带有粘结剂粉末的无纺织物显示出良好的存放稳定性。卷绕成筒状的无纺织物幅料相互不粘结，粘结剂粉末牢固地粘在无纺织物表面上。

如此制得的无纺织物铺放在毛织物上并与之一起使用压力和加热输送通过连续轧布机。压机温度为120℃，压力为3bar和停留时间30秒。以此方式制得的层合体从提出的目的意义来讲特别稳定。

实施例2

以同样方式制备的粉末，聚酰胺含量为62.5wt％，环氧化物含量32.5wt％(Epikote 1055)和蜡为4wt％，粉末与1wt％作为加工助剂的二氧化硅和水以及糊状基础料加工成糊料。糊料在室温涂覆到无纺织物上并在105℃的连续炉中干燥。无纺织物有好的存放稳定性。层合过程在130℃的压机温度下实施。制得的层合体显示出很高的热稳定性和溶剂稳定性。

Claims (23)

1.粘合平面的封闭或多孔基材用的粘结剂粉末，其中在第一步中粘结剂粉末在第一基材上进行涂覆，制得在室温下不粘的存放稳定的中间体，在第二步中第一基材与第二基材经使用升高的温度和压力进行粘合，其特征是将下列组分进行组合：

i)含量25—95wt％的热塑性聚合物和

ii)含量5—75wt％的至少一种室温下为固体的环氧树脂和任选的

iii)含量最高25wt％的至少一种室温下为固体的环氧树脂与多胺的预加成物，

其中在第一步中于第一基材上涂覆粘结剂粉末时发生物理结合，在第二步中两个基材的粘合通过粉末组分相互之间的化学交联或后交联和接着冷却而实施。

2.按权利要求1的粘结剂粉末，其特征是，热塑性聚合物的含量为50—90wt％，环氧树脂的含量为10—50wt％和预加成物的含量最高为25wt％。

3.按权利要求1或2的粘结剂粉末，其特征是，热塑性聚合物是含有侧官能基羧基、氨基、酰氨基和脱水基的低熔点的聚酰胺、聚酯、聚氨酯和/或乙烯基共聚物。

4.按权利要求1或2的粘结剂粉末，其特征是，热塑性聚合物是含有侧官能基羧基、氨基、酰氨基和脱水基的低熔点的聚酰胺、聚酯、聚氨酯和/或乙烯基共聚物的聚合物共混物。

5.按权利要求1—4之一的粘结剂粉末，其特征是，聚合物由线性或支化的单体构成。

6.按权利要求1—5之一的粘结剂粉末，其特征是，聚酰胺由一种或多种下列单体构成：

—至少一种至少双官能的羧酸，

—至少一种至少双官能的胺，

—至少一种ω-氨基羧酸，

—至少一种内酰胺。

7.按权利要求1—6之一的粘结剂粉末，其特征是，聚酯由一种或多种下列单体构成：

—至少一种至少双官能的羧酸，

—至少一种至少双官能的醇，

—至少一种ω-羟基羧酸，

—至少一种内酯。

8.按权利要求1—7之一的粘结剂粉末，其特征是，聚氨酯由二异氰酸酯、多元醇和二醇组成。

9.按权利要求1—8之一的粘结剂粉末，其特征是，室温下为固体的环氧树脂具有表氯醇与双酚A的反应产物和/或表氯醇与双酚F的反应产物和/或表氯醇与酚醛清漆的反应产物。

10.按权利要求1—9之一的粘结剂粉末，其特征是，室温下为固体的环氧树脂具有多官能的环氧化物。

11.按权利要求1—10之一的粘结剂粉末，其特征是，室温下为固体的环氧树脂和多胺的预加成物具有双酚A基环氧树脂与多胺的反应产物和/或双酚F基环氧树脂与多胺的反应产物。

12.按权利要求1—11之一的粘结剂粉末，其特征是，室温下为固体的预加成物具有环氧树脂和由多胺与二聚脂肪酸形成的聚氨基酰胺。

13.按权利要求1—12之一的粘结剂粉末，其特征是，粘结剂粉末还与其它的添加剂相混合。

14.按权利要求1—13之一的粘结剂粉末，其特征是，添加剂是熔点低于100℃，优选低于90℃的低熔点树脂和/或蜡，和/或染料和/或矿物的和/或有机填料。

15.按权利要求1—14之一的粘结剂粉末，其特征是，添加剂的含量总共最高为10wt％。

16.按权利要求1—15之一的粘结剂粉末，其特征是，添加剂为金属填料。

17.按权利要求1—16之一的粘结剂粉末，其特征是，热塑性聚合物或环氧树脂具有与两种其它组分不同的低于130℃、优选低于100℃的第一熔点和在50—90℃之间的软化点。

18.按权利要求1—17之一的粘结剂粉末，其特征是，两种其它组分的较高的第二熔点低于130℃，优选100℃。

19.按权利要求1—18之一的粘结剂粉末，其特征是，粘结剂粉末在第一高温下通过添加剂在第一基材上的熔化而固定。

20.按权利要求1—19之一的粘结剂粉末，其特征是，在经由热压与第二基材粘合期间于第二温度下引发化学交联。

21.按权利要求1—20之一的粘结剂粉末，其特征是，粘结剂粉末的粒度小于200μm，优选小于100μm。

22.按权利要求1—21之一的粘结剂粉末，其特征是，第二基材也在第一步中加上粘结剂粉末。

23.按权利要求1—22之一的粘结剂粉末，其特征是，粉末可在高频场中被加热。