[發(fā)明專利]對(duì)金屬表面具有粘附性的熱塑性彈性體組合物

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580039177.5
• 申請(qǐng)日: 2015-05-18
• 公開（公告）號(hào): CN106795356A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: F·費(fèi)特爾;E·利夫卡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 克賴布爾格TPE有限責(zé)任兩合公司
• 主分類號(hào): C08L51/00
• 分類號(hào): C08L51/00;C08L91/00;C08L93/00;C09D151/00;C09D191/00;C09D193/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司44205
• 代理人: 江側(cè)燕

本發(fā)明涉及熱塑性彈性體組合物，其對(duì)金屬具有優(yōu)異的粘附性，并且相對(duì)于酸和堿的影響極其穩(wěn)定。

無需金屬表面特殊的預(yù)處理來實(shí)現(xiàn)粘附。粘合促進(jìn)劑(所謂的底漆)或粘合劑的使用可以省略。在部件如桿、腔、凹部和孔的情況下的構(gòu)造輔助也可以省略。因此，根據(jù)本發(fā)明的材料的優(yōu)點(diǎn)明顯增加了設(shè)計(jì)工程師設(shè)計(jì)和加工的自由。

根據(jù)本發(fā)明的熱塑性彈性體組合物，以下也稱為TPE復(fù)合物(compound)，其特征在于，在室溫和升高的溫度下相對(duì)于酸和堿的影響特別的穩(wěn)定性。重要參數(shù)諸如溶脹行為、硬度、斷裂伸長(zhǎng)率和拉伸強(qiáng)度僅顯示輕微的變化。

TPE復(fù)合物具有優(yōu)選但不限于30-90ShA的肖氏A硬度，并且至少由含苯乙烯嵌段共聚物(TPS)的極性官能化的TPE(A)、粘合支持樹脂(B)和加工油(C)的混合物組成。根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合物可以可選地含有其它組分。

熱塑性彈性體(TPE)將彈性體的橡膠彈性性質(zhì)與熱塑性塑料利于加工的性質(zhì)結(jié)合起來。這種性質(zhì)的結(jié)合向TPE材料開放了多種應(yīng)用，例如在汽車內(nèi)部和外部、用于工業(yè)設(shè)備、工業(yè)工具、家用設(shè)備、醫(yī)療消耗品和設(shè)備、衛(wèi)生制品如牙刷、運(yùn)動(dòng)用品、浴室配件、玩具、食品容器等，僅舉幾個(gè)例子。TPE材料獲得諸如密封和減震功能的特性，或由于其愉快的感覺和視覺外觀相關(guān)的原因而被使用。

在許多上述應(yīng)用領(lǐng)域中，需要以永久的、牢固結(jié)合的方式將熱塑性彈性體與另一類材料結(jié)合起來，所述另一類材料如熱塑性材料、陶瓷材料、玻璃或金屬。同時(shí)，要求省略粘合劑或底漆，并且還要使待生產(chǎn)部件可能的設(shè)計(jì)自由最大化。目的是，在單個(gè)組件或成品部件中，將剛性元件與柔性元件相結(jié)合。這通常伴隨著成本降低，例如通過減少生產(chǎn)步驟、減少重量、縮短生產(chǎn)時(shí)間和/或降低單個(gè)和成品部件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。相對(duì)于硫化橡膠，TPE作為柔性元件在加工過程中具有優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)?，如同熱塑性塑料，它們可以?jiǎn)單地、成本有效地并通過廣泛使用的技術(shù)加工。DE 19938015中描述的方法需要額外的硫化步驟，這延長(zhǎng)了周期時(shí)間。硫化相應(yīng)地在將橡膠或橡膠狀塑料注到金屬部件上之后進(jìn)行。只有在硫化完成后才可以從模具中取出。

TPE和其它材料之間成功的結(jié)合基本上取決于TPE和待涂覆表面的極性。因此，US 8071220、DE 19645727、EP 2610305及其中引用的部分都描述了TPE和基底之間的極性必須匹配。例如，為了對(duì)極性表面產(chǎn)生良好的粘附，應(yīng)該使用極性或極性改性的TPE和/或TPE復(fù)合物。

US 8071220教導(dǎo)了典型的TPV對(duì)極性基底顯示出差的粘附性，該TPV由分散在連續(xù)的熱塑性相(優(yōu)選非極性聚烯烴例如PP)中的非極性交聯(lián)彈性體顆粒組成。作為對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)，提出使用TPV，其對(duì)聚酰胺具有改善的粘附性。該TPV由聚烯烴基彈性體相(優(yōu)選EPDM)和熱塑性相組成，該熱塑性相至少80％由一種或幾種官能化的聚烯烴的混合物組成。此外，不飽和的和/或氫化的苯乙烯基三嵌段共聚物(TPS)形式的彈性體可以用作彈性體或用作聚烯烴基彈性體的混合物。羧酸、酸酐、酰氯、異氰酸酯、惡唑啉、胺、羥基和環(huán)氧基稱為官能團(tuán)。酸酐基是優(yōu)選的，以0.5-2.0％接枝到聚丙烯上的馬來酸酐(MAH)是特別優(yōu)選的。彈性體相的官能化不要求保護(hù)。此外，沒有公開在彈性體相中使用官能化的苯乙烯嵌段共聚物及使用粘合-支持樹脂。雖然在說明書中提及，但沒有實(shí)施例描述對(duì)金屬或金屬表面的粘附性。已經(jīng)表明，公開的TPV對(duì)金屬和金屬表面顯示出中等至差的粘附性。聚酰胺在TPV的官能化熱塑性相中的混合物，被描述為有利的，反而導(dǎo)致金屬粘附性甚至進(jìn)一步劣化。

US 8193273也描述了TPE復(fù)合物對(duì)聚酰胺(PA)的粘附性。在該發(fā)明中，還將聚酰胺與TPE復(fù)合物混合。然而，這里使用高分子量、馬來酸酐化的聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯嵌段共聚物(MAH-g-SEBS)。此外，在實(shí)施例中，MAH接枝的PP用作其它的粘合組分。US 8193273和先前提到的US 8071220都是基于這樣的觀點(diǎn)：混合的PA將增加對(duì)PA基底實(shí)際的粘附性。然而，由于游離的PA僅能適度地或根本不能引入到非極性復(fù)合物中，因此，嘗試使用官能化的、反應(yīng)性的MAH基團(tuán)將混合的PA共價(jià)地結(jié)合到分散的彈性體或，分別結(jié)合到連續(xù)的熱塑性相或到兩相的界面。經(jīng)驗(yàn)表明，在實(shí)踐中這種方法僅顯示適度的成功，因?yàn)榛旌系腜A可能以過低的濃度存在表面而不能積極地促進(jìn)粘附。相反，結(jié)果顯示，在復(fù)合物中分散PA，從而游離的MAH基團(tuán)的存在使得對(duì)極性表面良好的粘附成為可能。US8193273中公開的TPE復(fù)合物的其它組分是增塑劑和用作加工助劑的樹脂(烴類樹脂)。提及的樹脂也用作粘合劑中的增粘樹脂。US 8193273中沒有公開對(duì)金屬的粘附性。