CN1802253A - 不同热塑性聚合物的接合 - Google Patents

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CN1802253A
CN1802253A CN 200480015960 CN200480015960A CN1802253A CN 1802253 A CN1802253 A CN 1802253A CN 200480015960 CN200480015960 CN 200480015960 CN 200480015960 A CN200480015960 A CN 200480015960A CN 1802253 A CN1802253 A CN 1802253A
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S·格罗伊利希
J·P·莫拉泽夫斯基
P·M·苏布拉马尼安
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Abstract

不同的热塑性聚合物可通过将一种热塑性聚合物熔融粘合到具有不规则表面的树脂片材一面上并将不同的热塑性聚合物熔融粘合到该片材的另一面上而接合在一起。所获得到粘合通常非常结实,致使当试图将热塑性聚合物拉开时热塑性聚合物之一发生内聚性破坏。

Description

不同热塑性聚合物的接合
技术领域
不同热塑性聚合物可通过将每种聚合物熔融粘合到具有不规则表面的片材上而接合在一起。
背景技术
热塑性聚合物(TP)是重要商品,目前有许多不同类型(化学组成)及其共混物被生产出来用于多种多样的用途。有时希望在同一设备或设备零件中采用2或更多种不同TP,例如,因为它们具有不同的性能。在许多情况下,可心的是将2(或更多种)TP接合在一起。虽然这可通过多种多样的方法实现,例如,机械紧固件或者搭扣配合紧固,但通常最简单和最便宜的方法是某种粘合方法。这可能涉及粘合剂的使用,或者一个相容化粘合剂层,或者简单地将热塑性聚合物熔融并令它们趁熔融状态彼此进行接触。在某些情况下,相容剂可加入到TP之一或多种当中以改善此种粘合。
然而,众所周知,几乎所有的TP都彼此高度不相容,而要找到一种有效粘合剂或相容剂常常令人畏缩,将它们简单地熔融粘合又几乎总是不成功(得到的粘合强度很小或者根本没有)。可见,在许多情况下,简单和便宜地粘合不同TP的方法常常并非唾手可得。
美国专利4,892,779描述通过规定组成的微孔聚烯烃层与无孔材料如TP的熔融粘合成形的多层制品。没有提及利用该聚烯烃层材料将2或更多种不同TP粘合在一起的用法。
非织造布(NWF)也被用于将其它材料粘合在一起,例如,木材与聚乙烯,例如参见,美国专利6,136,732,其中NWF浸渍以粉末状粘合剂,该粘合剂随后借助该粘合剂的熔融粘合到NWF上。该片材可用于,通过NWF表面上粘合剂的熔融,粘合“乙烯基和/或织物覆盖材料与各种各样的表面,包括金属、塑料、橡胶和木材。然而,没有具体提及将2种TP粘合在一起的问题。
美国专利6,544,634包含一个实例(实例19),其中将橡胶“熔结”到微孔片材的表面,该组件被置于注塑模具中,让微孔片材未包覆的那面暴露着,然后向模具中注入丙烯。该专利没有公开2种不同热塑性聚合物或者一种热塑性聚合物与热固性树脂的接合。
S.Schwarz等人在其于1997-10在Novi,MI举办的“汽车工业中的TP”′97第四次国际会议上宣读的论文“MistTM技术——界面粘合的新方法”中提到,聚丙烯可模塑到微孔片材的两面。没有公开利用此种片材来接合2种不同热塑性聚合物的应用。
发明概述
本发明涉及一种制品,包含:具有第一面和第二面的含热塑性或交联热固性树脂(的)片材、粘合到所述片材的所述第一面上的第一热塑性聚合物熔体和粘合到所述片材的所述第二面上的第二热塑性聚合物熔体,并且条件是:
所述第一面和所述第二面具有不规则表面;并且
所述第一热塑性聚合物和所述第二热塑性聚合物不同。
本发明还涉及一种成形制品的方法,其中第一热塑性聚合物和第二热塑性聚合物彼此粘合,包括:
(a)将所述第一热塑性聚合物熔融粘合到含交联热固性或热塑性树脂片材的第一面上;以及
(b)将所述第二热塑性聚合物熔融粘合到所述片材的第二面上;
条件是:
所述第一面和所述第二面具有不规则表面;并且
所述第一热塑性聚合物和所述第二热塑性聚合物不同。
附图简述
本发明将从下面结合附图的详细描述中得到更充分的理解,其中:
图1显示在组件成形的焊接中使用的本发明注塑零件的实施方案以及爆破压力试验。
图2显示图1的配合表面的放大视图。
虽然本发明将结合其优选实施方案进行描述,但要知道,本发明不拟局限于这些实施方案。相反,它应涵盖所有替代物、修改和等价物,只要符合所附权利要求规定的本发明精神和范围之内。
发明详述
提供下面的定义旨在给出它们在有关本说明和所附权利要求中如何使用的参考。
“片材”是指一种材料的形状,其中有两个表面具有至少约2倍,更优选至少约10倍于任何其它外表面的表面面积。在该定义中将涵盖尺寸为15cm×15cm×0.3cm厚的片材和15cm×15cm×0.2mm厚的薄膜。后者(通常被称作薄膜)在许多情况下将是柔性和可以悬垂的,因此能与不规则表面保持共形。优选的是,该片材的最小厚度为约0.03mm,更优选约0.08mm,尤其优选约0.13mm。优选的是,片材的最大厚度为约0.64mm,更优选约0.38mm,尤其优选约0.25mm。要知道,任何优选的最小厚度都可与任何优选的最大厚度组合构成一个优选的厚度范围。
“不规则表面”是指,该表面具有在表面上或深入表面的不规则特征,它们将有助于将任何流入或流到该表面上的熔融材料机械地锁定,并且当熔融材料随后固化时它导致材料被机械地锁定(即,粘合)在不规则表面上。
“树脂”是指任何聚合物材料,不论天然抑或人造(合成)来源的。合成材料是优选的。
“不规则表面片材(ISS)”是指具有“不规则表面”的片材。
“熔融粘合”是指该TP被熔融,这里“熔融”是指结晶的TP被加热到接近或超过其最高熔点,而无定形热塑性聚合物则在高于其最高玻璃化转变温度便熔融。趁熔融,将TP置于与适当ISS的表面进行接触。在此接触期间,通常将施加一定压力(即,力)以迫使TP流到ISS表面上的某些孔或不规则特征上,且很可能渗透到其中。然后,让TP冷却,或者以其它方式变成固体。
“热塑性聚合物”(TP)是一种在熔融粘合到ISS上之前或期间为可熔融,而在其最终形式中则是固体的材料,就是说,它们是结晶或玻璃态的(因此,熔点和/或玻璃化转变温度(若有的话)低于室温的典型弹性体将不包括在TP中,但热塑性弹性体则包括在TP中)。于是,这可指典型(即,“经典”)TP聚合物,例如,聚乙烯。它也可指热固化(例如,交联)之前,也就是当它可熔融并以熔融状态流动时,的热固性聚合物。热固化可发生在熔融粘合完成以后,可能在与熔融粘合进行的同一设备中,并可能简单地通过进一步加热该热固性树脂来实现,结果形成一种玻璃态和/或结晶的树脂。有用的热塑性弹性体包括具有聚醚软链段的嵌段共聚酯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和热塑性聚氨酯。
所谓TP是“不同的”,是指它们具有不同的化学组成。不同热塑性聚合物的例子包括:聚乙烯(PE)和聚丙烯;聚苯乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET);尼龙-6,6和聚对苯二甲酸1,4-丁二醇酯;尼龙-6,6和尼龙-6;聚甲醛和聚苯硫醚;聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯;聚醚醚酮和聚六氟丙烯)(全氟甲基乙烯基醚)共聚物);向热型液晶聚酯和热固性环氧树脂(交联前);以及热固性三聚氰胺树脂(交联前)和热固性酚醛树脂(交联前)。不同的热塑性聚合物也可包括相同热塑性聚合物但按照不同比例的共混物,例如,85wt%PET和15wt%PE的共混物不同于35wt%PET和65wt%PE的共混物。还有,“不同”还包括其它共聚单体是否存在和/或数量上的不同,例如,PET不同于聚对苯二甲酸-共聚-间苯二甲酸乙二醇酯。
“粘合的”在这里是指材料彼此贴合,在这里多为永久性地和/或把ISS夹在材料之间。就典型而言,在粘合过程中不使用除ISS以外的其它粘合剂或类似材料。
ISS片材可具有以多种方式形成的不规则表面。它可以是:织物,例如,机织、针织或非织造布;纸;发泡的,特别是开孔泡沫塑料和/或微孔泡沫塑料;具有通过,例如,喷砂或利用磨料,如砂纸或鲨鱼皮形成的粗糙化表面的片材;以及微孔片材(MPS)。优选的ISS的形成是织物,尤其是非织造布(NWF),以及微孔片材(MPS)。
“微孔”是指一种材料,通常为热固性或热塑性聚合物材料,优选热塑性材料,它具有至少约20%(体积),更优选至少约35%(体积)孔隙。通常,该体积百分率高于,例如,约60%~约75%(体积)孔隙。孔隙度按照下式确定:
“孔隙度”=100(1-d1/d2)
其中d1是多孔样品的实际密度,通过称重样品并将该重量除以样品体积来确定,而体积则根据样品的尺寸确定。数值d2是,假定样品中不存在空穴或孔隙的样品的“理论”密度,它是采用样品诸成分的含量和对应密度并按照公知的计算方法确定的。有关孔隙度计算的进一步细节可见诸于美国专利4,892,779,在此将它收作参考。优选的是,微孔材料具有互连的孔隙。
这里,MPS可以采用美国专利3,351,495、4,698,372、4,867,881、4,874,568和5,130,342中描述的方法制造,在此全部收作参考。优选的微孔片材描述在美国专利4,892,779中,在此收作参考。类似于许多微孔片材,该专利的那些具有高含量粒状材料(填料)。此种特定类型片材由聚乙烯制成,大多是线型超高分子量聚合物。
“织物”是由纤维构成的片状材料。构成纤维的材料可以是合成(人造)或天然的。织物可以是机织织物、针织织物或非织造布,但优选非织造布。可用于制造织物的材料包括棉、黄麻、纤维素、羊毛、玻璃纤维、碳纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺如尼龙-6、尼龙-6,6和芳族-脂族共聚酰胺、芳族聚酰胺如聚对苯二甲酰对苯二胺、聚丙烯、聚乙烯、向热型液晶聚合物、氟聚合物和聚苯硫醚。
这里的织物可采用任何公知的织物制造技术制造,例如机织或针织。然而,优选的织物类型是NWF(非织造布)。NWF可采用下列文献中描述的方法制造:I.Butler,《非织造布手册》,非织造布工业协会,Cary,NC,1999,在此收作参考。适用于制造本发明非织造布的方法类型包括纺粘和熔喷。就典型而言,在NWF中的纤维将以某种相互关系固定。当NWF以熔融TP形式铺置(例如,纺粘)时,纤维在新纤维层接触前面的纤维层之前可能并未完全固化,由此造成纤维部分地熔结在一起。该布料可接受针刺或水刺(=水力缠结)以便使纤维缠结和固定,或者可使纤维热粘合在一起。
布料的特性在某种程度上决定待接合TP之间的粘合特性。优选的是,织物不是编织得紧密到使熔融TP难以(在所采用的熔融粘合条件下)渗透到织物纤维的内部和周围的地步。因此,优选的是,织物相对地多孔。然而,如果织物过于稀松,则它可能形成过分薄弱的粘合。织物(因此还有织物中使用的纤维)的强度和挺度可在一定程度上决定形成的粘合的强度和其它性能。因此,较高强度纤维,例如,碳纤维或芳族聚酰胺纤维,在某些工况中可能具有优势。
不拟囿于理论,但据信,热塑性聚合物可通过TP机械地锁定到ISS片材上而粘合到ISS片材表面(至少部分地)。据信,在熔融粘合步骤期间,TP“渗透”表面上的不规则特征,或者穿过孔隙、空穴和/或其它沟渠(如果它们存在的话),实际上到达表面以下或透过表面。当TP固化时,它机械地锁定到不规则特征内部和/或表面上并且,存在的话,到达孔隙、空穴和/或其它沟渠内。
一种优选作为第一和/或第二TP的材料类型是“经典”TP,就是说一种不能轻易地交联的材料,并且其熔点和/或玻璃化转变温度高于约30℃。优选的是,如果此种经典TP是结晶的,则它具有等于或大于50℃的结晶熔点,更优选具有等于或大于2J/g的熔化热,尤其优选等于或大于5J/g。如果TP是玻璃态的,则它优选具有等于或大于50℃的玻璃化转变温度。在某些情况下,熔点或玻璃化转变温度可能如此之高,以致TP在该温度到达之前就分解了。此种聚合物也作为TP被包括在本发明内。熔点和玻璃化转变温度采用ASTM方法ASTMD3418-82测定。熔点取熔融吸热峰值,而玻璃化转变温度则取转变的中点。
此种经典TP包括:聚甲醛及其共聚物;聚酯,例如,PET、聚对苯二甲酸1,4-丁二醇酯、聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯和聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯;聚酰胺,例如,尼龙-6,6、尼龙-6、尼龙-12、尼龙-11和芳族-脂族共聚酰胺;聚烯烃,例如,聚乙烯(即,所有形式,例如,低密度、线型低密度、高密度等)、聚丙烯、聚苯乙烯、聚苯乙烯/聚苯醚共混物、聚碳酸酯,例如,聚双酚-A碳酸酯;氟聚合物,包括全氟聚合物和部分氟化的聚合物,例如,四氟乙烯与六氟丙烯的共聚物,聚氟乙烯,以及乙烯与偏二氟乙烯或氟乙烯的共聚物;聚硫醚,例如,聚对苯硫醚;聚醚酮如聚(醚-酮)、聚(醚醚酮)和聚(醚-酮-酮);聚醚酰亚胺;丙烯腈-1,3-丁二烯-苯乙烯共聚物;热塑性(甲基)丙烯酸聚合物如聚甲基丙烯酸甲酯;热塑性弹性体,例如,由对苯二甲酸、1,4-丁二醇和聚(1,4-丁二醇醚)二醇生成的“嵌段”共聚酯,以及含有苯乙烯和(氢化)1,3-丁二烯嵌段的嵌段聚烯烃;以及氯化聚合物,例如,聚氯乙烯、氯乙烯共聚物和聚偏二氯乙烯。可就地生成的聚合物,例如,(甲基)丙烯酸酯聚合物,也可包括在内。在该清单中的任何类型TP都可在这里所描述的方法中与该清单中的任何其它类型TP接合,以制造优选的组件。选自单一类型的聚合物(例如,聚烯烃聚乙烯和聚丙烯)可在本发明方法中接合在一起,只要这两种聚合物在化学上不同。在一种形式中,优选的是,第一和第二TP之一或二者是经典TP。
可利用ISS接合的有用的TP配对包括:
聚甲醛均聚-和共聚物与选自下列物质的聚合物:聚烯烃(尤其是聚乙烯及其共聚物、聚丙烯及其共聚物,以及聚苯乙烯)、聚(甲基)丙烯酸酯[(尤其是聚甲基丙烯酸甲酯)]、聚碳酸酯、氟化聚合物(尤其是全氟聚合物)、聚酯[尤其是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯、聚对苯二甲酸1,4-丁二醇酯、聚对苯二甲酸1,6-环己烷二甲醇酯和聚1,6-萘二甲酸乙二醇酯]以及所有这些的共聚物]、聚酰胺(尤其是尼龙6,6、尼龙-6和聚对苯二甲酰1,4-苯二胺)以及这些聚合物单体的任意共聚物],向热型液晶聚合物、聚砜、聚硫醚、聚酮(包括含醚连接基团的聚酮)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物、氯化聚合物[尤其是聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯]以及热塑性弹性体,尤其是热塑性嵌段共(聚酯-聚醚)、嵌段共聚烯烃、热塑性聚氨酯或热塑性弹性体聚合物的共混物;
聚酯[尤其是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯、聚对苯二甲酸1,4-丁二醇酯、聚对苯二甲酸1,6-环己烷二甲醇酯,以及聚1,6-萘二甲酸乙二醇酯],以及所有这些的共聚物],与选自下列物质的聚合物:聚烯烃(尤其是聚乙烯及其共聚物、聚丙烯及其共聚物,以及聚苯乙烯)、聚(甲基)丙烯酸酯[尤其是聚甲基丙烯酸甲酯]、聚碳酸酯、氟化聚合物(尤其是全氟聚合物)、(不同的)聚酯[尤其是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯、聚对苯二甲酸1,4-丁二醇酯、聚对苯二甲酸1,6-环己烷二甲醇酯和聚1,6-萘二甲酸乙二醇酯]以及所有这些的共聚物]、聚酰胺(尤其是尼龙6,6、尼龙-6和聚对苯二甲酰1,4-苯二胺)以及这些聚合物单体的任意共聚物],向热型液晶聚合物、聚砜、聚硫醚、聚酮(包括含醚连接基团的聚酮)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物、氯化聚合物[尤其是聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯]以及热塑性弹性体,尤其是热塑性嵌段共(聚酯-聚醚)、嵌段共聚烯烃、热塑性聚氨酯或热塑性弹性体聚合物的共混物;
聚酰胺(尤其是尼龙6,6、尼龙-6和聚对苯二甲酰1,4-丙二胺)与选自下列物质的聚合物:聚烯烃(尤其是聚乙烯及其共聚物、聚丙烯及其共聚物,以及聚苯乙烯)、聚(甲基)丙烯酸酯[尤其是聚甲基丙烯酸甲酯]、聚碳酸酯、氟化聚合物(尤其是全氟聚合物)、聚酯[尤其是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯、聚对苯二甲酸1,4-丁二醇酯、聚对苯二甲酸1,6-环己烷二甲醇酯和聚1,6-萘二甲酸乙二醇酯]以及所有这些的共聚物]、(不同的)聚酰胺(尤其是尼龙6,6、尼龙-6和聚对苯二甲酰1,4-苯二胺)以及这些聚合物单体的任意共聚物],向热型液晶聚合物、聚砜、聚硫醚、聚酮(包括含醚连接基团的聚酮)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物、氯化聚合物[尤其是聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯]以及热塑性弹性体,尤其是热塑性嵌段共(聚酯-聚醚)、嵌段共聚烯烃、热塑性聚氨酯或热塑性弹性体聚合物的共混物;
向热型液晶聚合物与选自下列物质的聚合物:聚烯烃(尤其是聚乙烯及其共聚物、聚丙烯及其共聚物,以及聚苯乙烯)、聚(甲基)丙烯酸酯[尤其是聚甲基丙烯酸甲酯]、聚碳酸酯、氟化聚合物(尤其是全氟聚合物)、聚酯[尤其是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯、聚对苯二甲酸1,4-丁二醇酯、聚对苯二甲酸1,6-环己烷二甲醇酯和聚1,6-萘二甲酸乙二醇酯]以及所有这些的共聚物]、聚酰胺(尤其是尼龙6,6、尼龙-6和聚对苯二甲酰1,4-苯二胺)以及这些聚合物单体的任意共聚物],(不同的)向热型液晶聚合物、聚砜、聚硫醚、聚酮(包括含醚连接基团的聚酮)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物、氯化聚合物[尤其是聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯]以及热塑性弹性体,尤其是热塑性嵌段共(聚酯-聚醚)、嵌段共聚烯烃、热塑性聚氨酯或热塑性弹性体聚合物的共混物;
氟化聚合物与选自下列物质的聚合物:聚烯烃(尤其是聚乙烯及其共聚物、聚丙烯及其共聚物,以及聚苯乙烯)、聚(甲基)丙烯酸酯[尤其是聚甲基丙烯酸甲酯]、聚碳酸酯、(不同的)氟化聚合物(尤其是全氟聚合物)、聚酯[尤其是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯、聚对苯二甲酸1,4-丁二醇酯、聚对苯二甲酸1,6-环己烷二甲醇酯和聚1,6-萘二甲酸乙二醇酯]以及所有这些的共聚物]、聚酰胺(尤其是尼龙6,6、尼龙-6和聚对苯二甲酰1,4-苯二胺)以及这些聚合物单体的任意共聚物],向热型液晶聚合物、聚砜、聚硫醚、聚酮(包括含醚连接基团的聚酮)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物、氯化聚合物[尤其是聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯]以及热塑性弹性体,尤其是热塑性嵌段共(聚酯-聚醚)、嵌段共聚烯烃、热塑性聚氨酯或热塑性弹性体聚合物的共混物;
“向热型液晶聚合物”在这里指的是,当采用TOT试验或其任何合理的变换方案时,正如在美国专利4,118,372中描述的,在此收作参考,呈各向异性的聚合物。有用的LCP包括聚酯、聚(酯-酰胺),和聚(酯-酰亚胺)。一种优选的聚合物形式是“全芳族”的,就是说聚合物主链中的所有基团都是芳族的(除了连接基团如酯基团以外),但非芳族的侧基可以存在。
有用的可热固(即,可轻易地交联)的TP包括环氧树脂、三聚氰胺树脂、酚醛树脂、热固性聚氨酯树脂和热固性聚酯树脂。这些热固性树脂可与上面列举的具体TP树脂或树脂类型中任何一种组合。在本发明的一种优选形式中,这些可热固树脂是第一和第二TP之一或二者。在本发明另一种优选的形式中,第一和第二TP之一是可热固树脂,而另一种是经典TP。
2种以上TP可粘合在一起,只要在每个不同类型TP之间用一ISS来形成粘合。例如,3种不同TP的片材可通过在每种TP片材之间放置一个ISS,随后将组件(熔融)层压以便在TP和ISS之间形成熔体粘合(点)而最终粘合在一起。这,例如,可利用加热压延辊筒或带状压力机实施。每个TP与ISS表面的层压可采用顺序或同时热粘合的任意组合。
熔融粘合可按照多种方式实施。例如,可将ISS抵住注塑模具一面放置并将第一TP模塑到模具中。在第一TP固化后,可取出含有第一TP的零件并将它放入到第二模具中,此时让ISS的另一表面暴露并将第二TP注入到那个模具中以便熔融粘合到暴露的ISS表面上。在第二TP固化后,可从模具中取出粘合的零件。该方法可配合可热交联树脂使用,并让零件保持在热模具中直至树脂发生交联(即,热固化)。在该方法的一种实施方案中,不同聚合物可同时被注塑到在模具内处于正确部位的ISS的两个表面上。ISS在模具中恰当的定位可利用各种不同公知技术实现,例如,真空、充静电、机械地等。
在另一种方法中,可将ISS层压到第一和/或第二TP表面上。例如,可用辊筒层压将第一和第二TP粘合到ISS表面上。这可顺序地或者同时地完成,并且特别有用的是,当第一和/或第二TP是片材和/或薄膜时。可使用热辊压延和/或带式压延机。
在另一种方法中,在压塑模具中充填第一TP,然后在第一TP顶面铺上ISS或者将ISS抵住模具的一面铺置。合上模具并加热(或者它已经是热的)并加压。然后,可按类似方式让第二TP接触ISS的另一表面。替代地,将第一TP加入到模具中,然后在顶面(或它的侧面)并加入第二TP以便使它接触ISS的另一表面。然后,合模并加压。
在另一种方法中,可将不同TP的表面铺在ISS的二面之一上,然后将组件放入到热成形机中,其中让TP表面粘贴(并)“透过”该片材,于是也制成热成形的产品。在此种方案以及其它类似方法中,特别是采用TP薄膜的方法中,可采用多层TP和ISS。
也可以利用“焊接”将TP,尤其是经典TP,熔融粘合到ISS上(有关聚合物焊接的描述可参见V.K.Stokes,ANTEC′89,p.442-445;V.K.Stokes,Polym.Eng.Sci.,卷40,p.2175-2181(2000);C.J.Nonhof等人,卷36,p.1177-1183(1996);《工程材料手册》卷2,工程塑料,ASM国际,Metal Park,OH.,1988,p.721和724-725;以及美国专利5,893,959和6,447,866;所有这些均收入本文作为参考)并且优选地,ISS是MPS。例如,第一TP可通过注塑熔融粘合到ISS上,然后利用焊接将第二TP粘合到ISS的另一表面上。替代地,第一和第二TP可都焊接到ISS上,或者顺序地或者同时地。标准TP焊接技术,例如,超声波、旋转焊接、感应(或者利用单独感应可加热元件,或者感应加热聚合物填料形式的材料)、振动、热板(例如,热烙铁)或者激光焊接均可用于这些方法中。优选的焊接方法是激光、振动和超声波焊接。
在聚合物焊接中,通常令待接合表面彼此接触,并的确,常常将它们压在一起。这里,采用ISS的方法也是如此,但这时让待接合零件的表面与ISS的表面密切接触(该ISS,当然,位于待接合零件之间)。在大多数场合,当试图焊接不同的聚合物时,在不同零件之间通常只能得到很差的粘合或根本不粘合。然而,采用本发明方法,通常能获得好的粘合。这些粘合不仅常常很结实,而且它们常常密封得很好,以致它们通常相对地不漏(液体和气体),从而允许用这些方法制造将处理液体和/或气体的系统,尤其是工作在压力和/或真空下的。
上述方法的任意组合也可使用。例如,可将第一TP层压到ISS的一个表面上,然后将ISS的第二表面在注塑或压塑方法中熔融粘合到第二TP上。其它组合对于技术人员将是显而易见的。
上面描述的单一熔融粘合方法或方法的组合都可用于制备熔融粘合组件的制品,例如,本文中所描述的那些。
在该熔融粘合方法中优选的是,ISS的粗糙特征,不论何种,通常不被完全破坏,而是常常相当完好地保留。例如,若ISS包含一种TP,并且熔融粘合方法的温度导致该TP的熔融,则ISS的不规则特征可能丧失。这可通过多种方法来避免。可使第一和第二TP熔融所需要的温度足够低,以致构成ISS的任何TP的熔点(若有的话)和/或玻璃化转变温度高于熔融粘合方法的温度。避免丧失表面不规则特征的另一种方法是用交联的热固性树脂或者另一种具有较高熔点的材料,例如,金属,来构成ISS。如果ISS包含TP,在某些情况下,该TP可以如此粘稠,以致在熔融/玻璃化转变温度以上它也很少流动,即使流动的话。粘度可通过使用大量填料,和/或使用分子量非常高的TP,例如,超高分子量聚乙烯,来提高。例如,在由热塑性聚合物制成的优选ISS,优选MPS的类型中,优选的是,该热塑性聚合物的重均分子量等于或大于约500,000,更优选等于或大于约1,000,000。一种可达到如此高分子量的TP类型是聚乙烯,它是用于ISS,优选MPS的优选TP。防止较高熔点或玻璃化转变温度的TP在粘合时丧失粗糙表面特征的另一种方法是尽可能缩短ISS暴露于较高温度的时间,于是使TP在短时间内“渗透”粗糙表面,该时间使热来不及传导并导致粗糙表面的丧失。这些方法的某些可组合使用来进一步阻滞ISS中表面不规则特征的损失。
粘合结构一旦形成,在许多情况下,粘合界面并非结构中的弱点。就是说,在许多情况下,试图将2个TP彼此分开(指熔融粘合过程期间的TP)将导致TP或ISS之一的内聚性破坏,从而证明材料的固有强度才是粘合组件的弱点。
这里所描述的聚合物,不论TP和/或ISS的聚合物,但尤其是TP,可含有通常在此种聚合物中存在的材料,例如,填料、增强剂、抗氧化剂、颜料、染料、阻燃剂等,其数量为在此种组合物中的一般用量。
接合的TP制品通常很有用,因为它们可兼备所结合的2种TP的最佳属性。例如,汽车燃料箱体常常是聚乙烯的,因为它成本低和物理性能坚韧,但其它TP组分,例如,聚甲醛及其共聚物则能够给燃料箱添加需要的其它属性,例如,刚性、韧性、抗蠕变、抗疲劳、搭扣配合性、抗静电性能以及耐燃料等。当由不同TP制成时,这些零部件的接合可采用这里公开的方法完成。发挥同样这些性能的优越性的其它用途,也在燃料系统中的,包括燃料阀、燃料系统管件、燃料管线(硬和软管)、燃料液位指示器零件、燃料注入器、燃料泵以及这些物品的零部件。
另一个涉及聚甲醛及其共聚物的用途是传送带接头(铰链)。聚甲醛是一种用于传送带中的优选材料,因为它摩擦系数低、耐磨和机械强度高。在某些领域,希望具有高摩擦材料如热塑性弹性体,作为该聚甲醛传送带接头的外表面。本发明方法提供此种组合。
另一种可利用ISS粘合在一起的有用TP聚合物对的类型是一种较硬TP和一种较软TP。较软TP可包括增塑的材料,例如,增塑的聚氯乙烯、热塑性弹性体和其它类似材料。硬TP包括典型半结晶和玻璃态TP如聚甲醛、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙-6和-6,6。于是,在此种组合中的软聚合物可提供柔软的手感以得到舒适的感觉,例如,在电动工具手柄、牙刷、运动器材,可能受冲击的表面如挡泥板,以及各种类型圆头,或者可提供高摩擦表面,用于传送带、辊筒、手柄、容器或贮存区衬里,密封件如瓶盖、阀门和连接器,以及隔音或缓冲,例如,家用电器的衬里,例如,洗碗机、洗衣机和衣服烘干机。在所有情况下,硬聚合物可为涉及的用途提供较高强度或其它好的结构性能。
另一种用途是将TP粘合到一种TP不透性树脂如杜邦公司(Wilmington,DE 19898,USA)的Selar不透性树脂上。于是,具有一定可透性的树脂如聚乙烯可利用ISS粘合到不透性树脂上以便使零件对某些物质如水或氧的可透性降低。这在“容器”如管子、瓶子、罐、酸坛、筒和类似物品上可能有用。不透性树脂可粘合到容器的内表面或外表面,或者可作为中间层。
这里,熔点和玻璃化转变温度采用ASTM方法D3418测定。熔点取熔融吸热的最大值,玻璃化转变温度取转变的中点。熔点和玻璃化转变温度是在第二次加热时测定的。
在(对比例)实例中,采用以下缩写和材料:
AlathonM6060,一种HDPE,制造商:Equistar Chemicals,Houston,TX,USA.
Delrin100-高粘度缩醛均聚物,制造商:E.I.DuPont de Nemours & Co.,Inc,Wilmington,DE,USA.
Delrin500P-中粘度缩醛均聚物,制造商:E.I.DuPont de Nemours & Co.,Inc,Wilmington,DE,USA.
Delrin511P-成核的中粘度缩醛均聚物,
制造商:E.I.DuPont de Nemours & Co.,Inc,Wilmington,DE,USA.HDPE-高密度聚乙烯。
Hytrel4069-名义肖氏D硬度60的聚对苯二甲酸丁二醇酯聚对苯二甲酸1,4-丁二醇醚二醇酯热塑性弹性体,制造商:E.I.DuPont deNemours & Co.Inc.(杜邦公司),Wilmington,DE,USA。
LCP1-共聚物,由3份4,4′-双酚、37份乙二醇、40份对苯二甲酸和60份4-羟基苯甲酸生成,其中所有份数均为摩尔份数。
LCP2-共聚物,由2份4,4′-双酚、28份乙二醇、30份对苯二甲酸、50份4-羟基苯甲酸和20份4-羟基-2-萘甲酸生成,其中所有份数均为摩尔份数。
Lupolen4261 AQ444是HDPE(本色),制造商:Basell NV,2132MS Hoofddorp,荷兰。
P-压力。
PP-聚丙烯,Profax6823,制造商Basell Polyolefins,Elkton,MD,USA。
Sontara8000-聚对苯二甲酸乙二醇酯纺粘,水力缠结的NWF,40g/m2,制造商:E.I.DuPont de Nemours & Co.Inc.(杜邦公司),Wilmington,DE,USA。
PonaflexS650A-嵌段苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体,肖氏A硬度50,制造商:Plastolen公司,德国。
TeslinSP700-0.18mm厚微孔片材,含有高分子量聚乙烯和大量沉淀法二氧化硅,制造商:PPG工业公司,匹兹堡,PA,USA(一种类似合适的材料可按照商品名MiST购得)。
Tyvek-纺粘聚乙烯非织造布,制造商:E.I.DuPont de Nemours &Co.Inc.(杜邦公司),Wilmington,DE,USA。
附着力试验按照沿(0°)剪切模式进行。采用Instron4024拉伸试验机,将材料B的一端夹紧在上夹具内。材料A,在从这段组件上机械地剥离一部分材料B后,被夹紧在下夹具内,使下夹具仅握持在材料A上。拉伸速度是50mm/min。
实例1~4
样品在传统2-组分2-机筒注塑机(Engel 2C ES500H/200 1750HL-2F)上制备。机筒水平布置,彼此成直角。NWF被插入到模具腔的一面(固定的),合模并向腔内注入材料A。此时,注塑零件的一面已被NWF覆盖。打开模具,翻身(旋转)并再次合上,于是,此时NWF(“背衬”了A)构成腔表面之一。现在,将材料B注塑到腔内,从而覆盖并熔融粘合到NWF的第二面上。材料B和NWF条一直被模塑至材料A宽度的中点,并且材料B的一端模塑至超出材料A的端点,从而形成用于附着力试验的凸出部。冷却后,取出零件。在本工况中,材料A的形状是一个矩形板,尺寸140×40×3mm。NWF是约140×40mm的矩形条,因此它覆盖A的较大模塑表面。B的形状是尺寸为125×20×2mm的试验板,它仅覆盖一部分A的面积。材料和结果示于表1。表1a给出这些实例中的注塑参数。模具温度全部为74℃。
                                表1
  实例   材料A   材料B  NWF   最大力(N)   破坏模式
  1   Delrin511P   Hytrel4069  Sontara   314   NWF内聚性破坏
  2   Delrin500P   Alathon6060  Sontara   1213   HDPE破坏-无粘合剂破坏
  3   Delrin511P   Alathon6060  Sontara   1213   HDPE破坏-无粘合剂破坏
  4   Delrin5111P   Alathon6060  Tyvek   874   NWF内聚性破坏
                         表1a
  聚合物   熔融温度   注入P   保压P   保压时间
  ℃   MPa   MPa   s
  Delrin511P   212   65   90   25
  Delrin500P   212   65   100   25
  Hytrel4069   225   237   100   20
  HDPE   240   237   100   20
实例5~10
按照实例1~4所述同样地制备和试验这些组合。材料和结果载于表2。模塑条件在表2a中给出。模具温度全部为74℃。
                                        表2
  实例   材料A   材料B   MPS   最大力(N)   破坏模式
  5   Delrin511P   PonaflexS650A   TeslinSP700   45a   内聚性破坏Ponaflex
  6   Delrin500P   PonaflexS650A   TeslinSP700   45a   内聚性破坏Ponaflex
  7   Delrin511P   Hytrel4069   TeslinSP700   488   800%伸长后来破坏
  8   Delrin500P   HDPE   TeslinSP700   1231   内聚性破坏HDPE-无粘合剂破坏
  9   Delrin511P   HDPE   TeslinSP700   1258   内聚性破坏HDPE-无粘合剂破坏
  10   HDPE   Delrin511P   TeslinSP700   2264a   内聚性破坏HDPE-无粘合剂破坏
a结果可能受到从夹具中的打滑的影响。(随着打滑的减少,结果可能较高)
                      表2a
  实例   材料   熔点   注入P   保压P   保压时间
  ℃   MPa   MPa   s
  5   A   212   65   90   25
  B   240   237   100   20
  6   A   212   65   90   25
  B   240   237   100   20
  7   A   212   65   90   25
  B   225   237   50   20
  8   A   212   65   90   25
  B   240   237   100   20
  9   A   212   65   90   25
  B   240   237   100   20
  10   A   212   65   90   25
  B   240   237   50   20
对比例A
将一片矩形LCP1薄膜(约2.5×6.4cm×约75~100μm厚)与类似尺寸的HDPE薄膜一起放在热合机的热合棒之间。该机器能加热薄膜并在压力下冲击热合(冲击热合机“Impulse Autosealer”,600W,由TEW电加热公司,台湾,制造)。接通加热和夹紧机构并迅速加热和加压约1.5~2s。从机器上取下以后,薄膜便脱开(即,没有附着力)。
实例15
一片具有大量露在表面的绒毛状纤维的5×5cm×50μm厚Sontara8000被置于LCP1薄膜与HDPE2薄膜,各自5×10cm×约100μm厚,之间。将该组合物放在热合机的热合棒之间,并通电约1~2s。从机器上取下后,LCP和HDPE薄膜通过Sontara中间层彼此粘合。在试图剥离的过程中,这两片薄膜不能用手分开,直至中间层NWF内聚性破坏。
实例16
重复实例15的程序,不同的是Delrin100薄膜,约100μm厚被用于替代LCP1薄膜。从机器上取下后,Delrin100和HDPE薄膜通过Sontara中间层彼此粘合。在试图剥离的过程中,这两片薄膜不能用手分开,直至中间层NWF内聚性破坏。
对比例B
重复对比例A的程序,不同的是Delrin100薄膜,约200μm厚被用于替代LCP1薄膜。从机器上取下,薄膜便脱开(即,没有附着力)。
实例17~22
正方形(约15.2×15.2cm)TP薄膜,每片约200μm厚,被置于NWF两面中任何一面上。将该组合物放在Pasadena压力机(型号SP210C,现在的Tec-Tool公司,Edinburgh,IN,USA)的压脚(和涂布了不粘材料的铝箔片材)之间,该压脚预先预热到,对于LCP1来说,205~210℃,和对于Delrin 100来说220℃。对于其它聚合物的温度则设定为能使聚合物熔融的温度。2min预热以后,加压(约6.9~约13.8MPa)约2min以后,借助冷却水循环使压脚冷却。取出样品之后,用手试验它们的附着力。组成和结果载于表3。这些层压材料的总厚度为约350~300μm。
                         表3
  实例   TP1   NWF   TP2   粘合结果
  13   LCP1   Sontara8000   HDPE   内聚性 Sontara破坏
  14   LCP2   Sontara8000   PP   良好粘合强度
  15   Delrin100   Sontara8000   HDPE   优异粘合强度
  16   Delrin100   Sontara8000   LCP2   优异粘合强度
  17   Hytrel4069   Sontara8000   PP   优异粘合强度
  18   LCP2   *   PP   良好粘合强度
*NWF是棉干酪包布,温度210~215℃。
对比例C
采用实例13~88的程序,聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜被置于LCP2层与Delrin100的层之间,并放在Pasadena压力机中。从压力机中取出以后,层与层之间没有附着力。
对比例D
采用实例13~18的程序,将作为信封用的一层Tyvek聚乙烯NWF放入到2片Delrin 100之间。在Pasadena压力机内加热和加压以后并从压力机中取出后,层与层之间没有附着力。TyvekNWF已经熔融。
实例19
遵照实例13~18的程序,LCP2(125μm厚)的薄膜和Sontara8000在Pasadena压力机中加热和加压,冷却后取出。然后,抵住层合物的(LCP2的反面)Sontara这侧放上HDPE层(100~125μm厚),随后该构造在Pasadena压力机中加热和加压。从压力机中取出后,LCP和HDPE薄膜都很好地粘合在一起了。
实例20
类似于实例13~18的程序,正方形,约30.5×30.5cm一片Sontara8000放在LCP2的薄膜与HDPE薄膜之间。在压力机中加热并加压之后,取出层合物。将层合物放入到热成形装置(Hydrotrim型号1620热成形机,由Hydrotrim公司(Valley,Cottage,NY,USA)制造)中,加热至约300℃并热成形。模具的形状为小碟子(5.1cm直径和2.5cm深)。该层合物被热成形为了模具的形状,并复制出模具的凹陷。
实例21~31
要在这些实例中接合的聚合物是Delrin511P和Lupolen4261。将它们注塑成为图1所示试验零件,其中Delrin是1,而Lupolen是11。在图1中,1和11是方形“半盒”的侧视图,侧面宽约60mm。每个盒从敞口侧表面算的深度为约30mm。盒的所有边缘都是圆的并且壁厚为约2mm。1具有约6mm宽的配合表面2。11具有配合表面12,约2mm宽并从盒子敞口面的基面凸起约2mm。图1所示所有尺寸都以毫米计。图1中11和12附近的断面详图又表示在图2中。
一片Teslin700SP被裁成配合表面2的形状(这片Teslin上面带有凸耳,以便机械手能将它放在模具内的正确位置),然后注塑(零件)1,使得Teslin在模具内成为嵌入件(在配合表面2上),而当从模具中取出时Delrin零件1已经具有粘附在配合表面2上的Teslin了。由Lupolen模塑11,并放上配合表面12,使之与安装在2上的Teslin接触。随后将装配体放入到Branson2400振动焊接机(Branson超声波公司,Danbury,CT 06813,USA)中。该机器操作在240Hz下,最大振幅1.75mm(峰到峰)并且合模压力是1000~6000N。
焊接后,在零件上离开焊接的表面处钻2个孔并加装管件,以便使零件能够用油注满并从内部加压。将零件放在能够逐步对零件施加最高达160bar内压的试验机中,并且试验机还可加热至150℃,尽管目前的实例是在23℃试验的。焊接条件和试验结果在表4中给出。在表4中,下面的定义适用:
“爆破压力”是指焊缝失效时的试验压力;
“设备压力”是指在Branson2400气压缸内的压力;
“力”是用于形成焊接接头(=焊缝)的压力;
“接合压力”是焊点处的实际压力;
“焊接时间”形成焊接接头所用的秒数;而
“振幅”是振动幅度,“塌陷”是由于聚合物熔融和焊缝形成,工件塌陷的距离。
在类似条件下进行的焊接,其中2个工件为类似材料,例如,Delrin或Lupolen,但不存在Teslin,表明达到了良好的焊接效果。然而,当Delrin与Lupolen(即,不同的材料)在没有Teslin存在的条件下焊接在一起时,形成的“焊缝”基本上没有强度。
又,在类似条件下进行了这样的焊接,其中Teslin不粘附在Delrin零件上,而仅仅是当组件装配在一起时被插入到配合表面2与12之间而已,具有良好焊接强度。
                                 表4
  实例   爆破压力   设备压力   力   接合压力   焊接时间   振幅   塌陷
  (bar)   (bar)   (N)   (MPa)   (s)   (mm)   (mm)
  21   5.0   2.0   750   1.6   6   1.50   1.1
  22   4.2   2.0   750   1.6   4   1.75   0.9
  23   3.8   2.0   750   1.6   3   2.00   0.8
  24   4.1   1.5   1000   2.1   7   1.25   0.9
  25   4.0   1.5   1000   2.1   5   1.50   1.2
  26   4.4   1.5   1000   2.1   4   1.75   1.1
  27   2.5   1.9   1500   3.2   7   1.25   0.4
  28   5.2   1.9   1500   3.2   4   1.50   1.0
  29   4.0   1.9   1500   3.2   1.75   1.2
  30   5.5   3.0   3100   6.6   3   1.50   1.1
  31   4.4   3.0   3100   6.6   2.5   1.75   1.1
实例32~37
在这些实例中,Delrin511P BK402(含有0.3wt%碳黑的Delrin511P)以TeslinSP700作为微孔层粘合到Lupolen4261 AQ444(本色HDPE)上。在该实例中,Delrin和Lupolen都注塑到半盒1中,并在注塑过程期间将Teslin“安装到”Delrin零件上,如同在实例21~31中所描述的那样。让Delrin零件上的配合表面2(其上覆盖着Teslin)与Lupolen进入接触,二者之间夹着Teslin片材。
粘合方法是聚合物激光焊接。采用NovolasC激光焊接机(LeisterProcess Technologies,6060 Sarnen,瑞士)。该机器配备40W(最大功率)940nm二极管激光器,并能达到150mm/s的最高焊接速度。待焊组件被夹紧在一起并让待粘合表面暴露于激光之下。激光束首先接触组件的LupolenHDPE的表面,随后想必穿透该聚合物到达Teslin,然后剩下的激光功率被黑Delrin吸收。焊接条件和结构在表5中给出。在表5中下列定义适用:
“激光功率”是激光器的功率设定值,W;
“最高速度”是激光束掠过焊缝的速度,mm/s;
“距离”是从最后的激光透镜到Delrin表面之间的距离,mm;
“接头宽度”是激光束的宽度,mm;
“接头压力”是对正在形成的接头上施加的压力;
“爆破压力”与表4中的定义相同。
在所有情况下,当形成焊缝时没有像实例21~31中所描述的聚合物塌陷的情况。
                            表5
  实例   激光功率   最高速度   距离   接头宽度   接头压力   爆破压力
  (W)   (mm/s)   (mm)   (mm)   (MPa)   (bar)
  32   38   10   61   0.7   4.8
  33   40   8   73   1.25   0.7   6.0
  34   40   8   73   0.7   6.7
  35   40   8   73   1.0   1.4   7.0
  36   40   8   74   6.3
  37   40   8   72   1.4   5.5
实例38
爆破压力试验的组件按照与实例21~31中采用的类似方式进行振动焊接。设备压力是1.9bar,力是1500N,接头压力是3.2MPa,焊接时间是6s,振幅是1.50mm并且塌陷是1.6mm。从原封模塑的零件得到的组件爆破压力是8.0bar。5个组件在M15燃料(据称组成是42.5%甲苯、42.5%正辛烷和15%甲醇,全部为体积百分数)中在60℃陈化1000h。从组件中除掉多余燃料之后,对组件进行爆破压力试验。5个组件的平均爆破压力是6.5±1.5bar(标准偏差)。爆破压力如此优异的保持性展示,此种振动焊接的粘合具有在M15中的良好稳定性并且适合用于含有燃料的系统中的零部件。
因此,显然,本发明提供一种粘合不同热塑性聚合物用的制品和方法,它利用一种置于其间、具有不规则表面的热塑性片材,能充分满足上面提到的目的和优点。虽然本发明已结合其具体实施方案做了描述,但显然,许多替代方案、修改和变化对于本领域技术人员是不言自明的。因此,本发明意图在于将所有属于本发明精神和广义范围内的此类替代方案、修改和变化包括在内。

Claims (28)

1.一种制品,包含:具有第一面和第二面的含热塑性或交联热固性树脂的片材、粘合到所述片材的所述第一面上的第一热塑性聚合物熔体和粘合到所述片材的所述第二面上的第二热塑性聚合物熔体,并且条件是:
所述第一面和所述第二面具有不规则表面;并且
所述第一热塑性聚合物和所述第二热塑性聚合物不同。
2.权利要求1的制品,其中所述片材是微孔片材。
3.权利要求2的制品,其中所述微孔片材包含超高分子量聚乙烯和填料。
4.权利要求1的制品,其中所述片材是织物。
5.权利要求4的制品,其中所述织物是非织造布。
6.权利要求5的制品,其中所述非织造布是纺粘或熔喷的。
7.权利要求1~6中任何一项的制品,其中所述第一和第二热塑性聚合物之一或二者独立地选自聚甲醛及其共聚物、聚酯、聚酰胺、聚烯烃、聚苯乙烯/聚苯醚共混物、聚碳酸酯、氟聚合物、聚硫、聚醚酮、聚醚酰亚胺、丙烯腈-1,3-丁二烯-苯乙烯共聚物、(甲基)丙烯酸聚合物、热塑性弹性体、向热型液晶聚合物和氯化聚合物。
8.权利要求1~6中任何一项的制品,其中:
所述第一聚合物是聚甲醛或其共聚物,且所述第二聚合物选自聚烯烃、聚(甲基)丙烯酸酯、氟化聚合物、聚酯、聚酰胺、向热型液晶聚合物、聚碳酸酯、聚砜、聚硫、聚酮、丙烯腈-1,3-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯化聚合物以及热塑性弹性体;或
所述第一聚合物是聚酯,且所述第二聚合物选自聚烯烃、聚(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯、氟化聚合物、第二聚酯、聚酰胺、向热型液晶聚合物、聚砜、聚硫、聚酮、丙烯腈-1,3-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯化聚合物以及热塑性弹性体;或
所述第一聚合物是聚酰胺,且所述第二聚合物选自聚烯烃、聚(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯、氟化聚合物、聚酯、第二聚酰胺、向热型液晶聚合物、聚砜、聚硫、聚酮、丙烯腈-1,3-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯化聚合物以及热塑性弹性体;或
所述第一聚合物是向热型液晶聚合物,且所述第二聚合物选自聚烯烃、聚(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯、氟化聚合物、聚酯、聚酰胺、第二向热型液晶聚合物、聚砜、聚硫、聚酮、丙烯腈-1,3-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯化聚合物以及热塑性弹性体;或
所述第一聚合物是氟化聚合物,且所述第二聚合物选自聚烯烃、聚(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯、第二氟化聚合物、聚酯、聚酰胺、向热型液晶聚合物、聚砜、聚硫、聚酮、丙烯腈-1,3-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯化聚合物以及热塑性弹性体。
9.权利要求1~6中任何一项的制品,其中所述第一和所述第二聚合物之一或二者是可热固的。
10.权利要求1~9中任何一项的制品,它包含燃料系统的一部分或全部。
11.权利要求10的制品,它是燃料罐、燃料阀、燃料管件、燃料管线、燃料液位指示器零件、燃料注入器或燃料泵之一或多种的零件。
12.权利要求10或11的制品,其中所述第一聚合物是聚甲醛或其共聚物。
13.权利要求1~8中任何一项的制品,它包含传送带的一部分或全部,且其中所述第一聚合物是聚甲醛或其共聚物。
14.权利要求1~6中任何一项的制品,其中所述第一聚合物比较硬,而所述第二聚合物比较软。
15.权利要求14的制品,它包含电动工具手柄、牙刷、运动器材、为受冲击设计的表面、圆头、设计用于提供高摩擦表面的零件、包含密封表面的物品或旨在隔音或缓冲的物品。
16.权利要求1~6中任何一项的制品,其中所述热塑性聚合物是不透性树脂。
17.一种成形制品的方法,其中第一热塑性聚合物和第二热塑性聚合物被彼此粘合在一起,包括:
(a)将所述第一热塑性聚合物熔融粘合到含交联热固性或热塑性树脂片材的第一面上;以及
(b)将所述第二热塑性聚合物熔融粘合到所述片材的第二面上;
条件是:
所述第一面和所述第二面具有不规则表面;并且
所述第一热塑性聚合物和所述第二热塑性聚合物不同。
18.权利要求17的方法,其中所述片材是微孔片材。
19.权利要求18的方法,其中所述微孔片材包含超分子量聚乙烯和填料。
20.权利要求17的方法,其中所述片材是织物。
21.权利要求20的方法,其中所述织物是非织造布。
22.权利要求21的方法,其中所述非织造布是纺粘或熔喷的。
23.权利要求17~22中任何一项的方法,其中所述第一和第二热塑性聚合物之一或二者独立地选自聚甲醛及其共聚物、聚酯、聚酰胺、聚烯烃、聚苯乙烯/聚苯醚共混物、聚碳酸酯、氟聚合物、聚硫、聚醚酮、聚醚酰亚胺、丙烯腈-1,3-丁二烯-苯乙烯共聚物、(甲基)丙烯酸聚合物、热塑性弹性体、向热型液晶聚合物和氯化聚合物。
24.权利要求17~22中任何一项的方法,其中:
所述第一聚合物是聚甲醛或其共聚物,且所述第二聚合物选自聚烯烃、聚(甲基)丙烯酸酯、氟化聚合物、聚酯、聚酰胺、向热型液晶聚合物、聚碳酸酯、聚砜、聚硫、聚酮、丙烯腈-1,3-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯化聚合物以及热塑性弹性体;或
所述第一聚合物是聚酯,且所述第二聚合物选自聚烯烃、聚(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯、氟化聚合物、第二聚酯、聚酰胺、向热型液晶聚合物、聚砜、聚硫、聚酮、丙烯腈-1,3-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯化聚合物以及热塑性弹性体;或
所述第一聚合物是聚酰胺,且所述第二聚合物选自聚烯烃、聚(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯、氟化聚合物、聚酯、第二聚酰胺、向热型液晶聚合物、聚砜、聚硫、聚酮、丙烯腈-1,3-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯化聚合物以及热塑性弹性体;或
所述第一聚合物是向热型液晶聚合物,且所述第二聚合物选自聚烯烃、聚(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯、氟化聚合物、聚酯、聚酰胺、第二向热型液晶聚合物、聚砜、聚硫、聚酮、丙烯腈-1,3-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯化聚合物以及热塑性弹性体;或
所述第一聚合物是氟化聚合物,且所述第二聚合物选自聚烯烃、聚(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯、第二氟化聚合物、聚酯、聚酰胺、向热型液晶聚合物、聚砜、聚硫、聚酮、丙烯腈-1,3-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯化聚合物以及热塑性弹性体。
25.权利要求17~22中任何一项的方法,其中所述第一和第二聚合物之一或二者是可热固的。
26.权利要求17~25中任何一项的方法,其中至少一部分所述熔融粘合在注塑模具、辊筒层压机、压塑模具或热成形机器中进行。
27.权利要求17~25中任何一项的方法,其中至少一部分所述熔融粘合是焊接方法。
28.权利要求27的方法,其中所述焊接是激光、振动或超声波焊接。
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