CN1162001A - (甲基)丙烯酸(共)聚合物的粘合剂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基于用80-100wt％甲基丙烯酸甲酯和0-20wt％至少一种含有烯不饱和键并可与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体得到的(甲基)丙烯酸(共)聚合物的塑料的粘合剂组合物。该组合物包括1，3-二氧戊环以及甲酸或一、二或四甘醇二甲醚，溶解的(甲基)丙烯酸(共)聚合物和任选的烯释剂添加剂。本发明还涉及用(甲基)丙烯酸(共)聚合物通过铸塑，挤出或注塑得到的制品，其中包括用前述组合物形成的接头。
Description
本发明涉及基于用80-100wt％(重量百分比)甲基丙烯酸甲酯(MAM)和0-20wt％至少一种含有烯不饱和键并可与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体得到的(甲基)丙烯酸(共)聚合物合成材料的粘合剂组合物。
(甲基)丙烯酸聚合物，尤其是聚甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯与一般少于20wt％的至少一种含有烯不饱和键的单体的共聚物的性能使其特别适合于在工业上应用。因此，除了其热塑性，高机械强度，优异抗老化性，抗腐蚀性和抗大气侵蚀性而外，这些聚合物还具有出色的光学性能(透光性，透明度，光泽)。
这些聚合物材料可用来制造各种制品。采用铸塑或挤出方法制成板或带状或采用挤出或注塑方法成型的这些制品可进行剪切，抛光，粘接，焊接或折叠。
为了用(甲基)丙烯酸聚合物制成制品，需要适合于这些产品的粘合剂。
作为粘合剂，已知可用该聚合物的有机溶剂如含氯的溶剂，这些溶剂具有使有待进行粘接的聚合物表面溶胀或溶解的特性；溶剂蒸发后通过有待进行粘接的该材料本身而保证胶合或粘接。
也用混合物形式的溶剂粘合剂，其中将该聚合物的溶剂与大量或少量溶解的(甲基)丙烯酸聚合物混合。存在溶解的聚合物可使溶剂的蒸发推迟并因而可更好地调整有待粘接的部件。在溶剂蒸发后，就是由可保证粘接的粘合剂得到的聚合物。
但是，溶剂的蒸发导致材料不足，从而形成对获得高机械强度或最终产品或制品的良好外观不利的泡孔或使其中存在应力。
胶合或粘接必须是高质量的并且保持为实际上不可见，从而保证最终产品的良好外观并且胶合或粘接效果还必须使其获得足以经受机械应变或应力的抗拉强度。
在聚甲基丙烯酸甲酯情况下，抗拉强度为约75MPa。为了达到令人满意的结果，进行粘接的接头或接点或者称为接缝必须具有至少约30Mpa的抗拉强度。
为了获得令人满意的粘接效果，粘合剂组合物中的溶剂必须能够浸入聚合物材料表面并使其足够溶解(或溶胀或膨胀)并进而使接点具有良好的破裂强度特性。但是，溶解的作用不应给粘接件带来缺陷如裂纹。此外，溶剂应蒸发得足够快，从而使胶合或粘接件尽可能地由用户去处理，但是如上所述，为了正确地调整有待进行粘接的部件，溶剂蒸发又不要太快。接头本身是透明的并且没有可见的缺陷如干燥而除去粘合剂后留下的泡孔。
一般所用的溶剂是含氯的溶剂如二氯乙烷和二氯甲烷。这些溶剂可得到优异的结果，但具有有毒的缺点。
因此，本发明目的是提出用80-100wt％甲基丙烯酸甲酯和0-20wt％的至少一种含有烯不饱和键并可与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体得到的(甲基)丙烯酸(共)聚合物(A)的粘合剂组合物，其中该组合物不含有毒的溶剂并且可满足上述要求，从而获得了符合要求的接点或接头。
本发明粘合剂组合物中按照重量计包括45-90％1，3-二氧戊环，2-25％甲酸或一、二或四甘醇二甲醚，2-30％溶解的(甲基)丙烯酸(共)聚合物(B)以及0-40％是或不是有待胶合或粘接的聚合物材料的溶剂的有机稀释剂添加剂。
该粘合剂组合物中按重量计优选包括60-85％1，3-二氧戊环，3-20％甲酸或一、二或四甘醇二甲醚，10-16％溶解的(甲基)丙烯酸(共)聚合物(B)以及10-40％稀释剂添加剂。
1，3-二氧戊环化合物的作用是浸入有待胶合或粘接的(甲基)丙烯酸(共)聚合物制品的表面以使接头或接点或者说接缝具有良好的粘接效果。该化合物还在粘合剂制备过程中使加入的(甲基)丙烯酸(共)聚合物(B)溶解。
甲酸或一、二或四甘醇二甲醚作为使1，3-二氧戊环延迟蒸发的制剂并提高接点或接头的粘接效果。
如上所述，加入重均分子量一般小于1,000,000，优选50,000-1,000,000，尤其是500,000-700,000的珠粒或颗粒状(甲基)丙烯酸(共)聚合物(B)可使溶剂延迟或推迟蒸发并因而更好地控制零部件的组装效果和粘合剂的应用效果。作为聚合物，该材料还用来弥补所粘接的制品中材料的不足。这些(甲基)丙烯酸(共)聚合物一般是用甲基丙烯酸甲酯均聚物或用甲基丙烯酸甲酯与其中烷基含有1-10个碳原子的丙烯酸烷基酯的共聚物构成。这些共聚物一般含有少于20wt％的丙烯酸烷基酯。
可举出的添加剂包括是或不是有待胶合或粘接的聚合物的溶剂的稀释剂添加剂如酮，醚，醇或酯如甲乙酮，甲基异丁基酮，丙酮，双丙酮醇，二甲氧基甲烷，乙酸甲酯，乙酸乙酯，乙酸丁酯或乙酸异丁酯，苯二甲酸甲酯，甲酸乙酯和丁醇。
这些添加剂的作用是促进溶解，推迟蒸发以获得光滑和均匀一致的接头或接缝。这些添加剂还可防止干扰溶剂蒸发的表面膜的形成。
溶于粘合剂组合物中的(甲基)丙烯酸(共)聚合物(B)的量取决于该组合物的最终用途。对于某些用途，该粘合剂组合物必须能够通过毛细管作用而引入形成接头或接点的空间。该组合物的流体性能或流动性要足以恰当地将待粘接的表面润湿，但又必须具有足够的粘性以使必须浸入有待粘接的材料并使其溶解或溶胀的溶剂蒸发过程推迟或延迟进行，从而保证达到适当的粘接效果并因而使最终接头或接缝达到良好的抗拉强度。该粘合剂组合物的粘度一般为0.1-5Pa.s。
可用本发明组合物胶合或粘接的(甲基)丙烯酸聚合物(A)尤其包括甲基丙烯酸甲酯均聚物和甲基丙烯酸甲酯与少于20wt％的至少一种含有烯不饱和键并可与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体的共聚物。上述含有烯不饱和键的单体是其中烷基含有1-10个碳原子的丙烯酸烷基酯如丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸正丁酯，丙烯酸2-乙基己基酯，丙烯酸异丁酯，苯乙烯，被取代的苯乙烯如α-甲基苯乙烯，丙烯腈，甲基丙烯腈，甲基丙烯酸C2-C8烷基酯，丙烯酸(C1-C5)低级羟烷基酯和甲基丙烯酸(C1-C5)低级羟烷基酯，丙烯酸低级烷氧基酯，丙烯酰胺，丙烯酸或甲基丙烯酸以及马来酰亚胺。
有待粘接的(甲基)丙烯酸(共)聚合物材料可按照本身已知的方式通过铸塑，挤出或注塑而得到。
以下实施例详述本发明，但并不限制本发明。
胶合或连接效果采用由两件用(甲基)丙烯酸聚合物制成并且端对端粘接的零部件组成的试件进行拉伸而评估。接头或胶合的抗拉强度按照ISO标准527测定。
实施例1
为了将两块尺寸为100×300×5mm的铸塑聚甲基丙烯酸甲酯板沿其长边结合起来，在有待粘接的两面之间涂上厚度为约5/10mm的接头。该粘合剂中按重量计包括80％1，3-二氧戊环，9％甲酸和11％溶解的聚甲基丙烯酸甲酯(Mw＝500,000)。该组件在10分钟后进行处理。放置10天后按照ISO标准527将该组件切割成为8×15×5mm的试样。抗拉强度为34MPa。
实施例2
用按重量计含有63.5％1，3-二氧戊环，4.5％甲酸，20％乙酸甲酯和12％溶解的聚甲基丙烯酸甲酯(Mw＝500,000)的粘合剂组合物进行与实施例1相同的试验。抗拉强度为38MPa。
实施例3
用按重量计含有69％1，3-二氧戊环，20％二甘醇二甲醚和11％溶解的聚甲基丙烯酸甲酯(Mw＝500,000)的粘合剂溶液进行与实施例1相同的试验。抗拉强度为35MPa。
在这三种情况下，接头或接缝透明，无气孔或泡孔且极为光滑。
实施例4(比较)
作为对比例，同于实施例1将两块铸塑聚甲基丙烯酸甲酯板粘接在一起，但所用的粘接组合物按重量计包括89％1，3-二氧戊环和11％溶解的聚甲基丙烯酸甲酯(Mw＝500,000)。抗拉强度为22MPa。在接头或接缝表面上形成聚合物膜，这使干燥操作进行得很缓慢。在接头附近可观察到边缘收缩现象。
实施例5(比较)
同于实施例1进行操作，但所用的粘接组合物按重量计包括91％1，3-二氧戊环和9％甲酸。抗拉强度为20MPa。在粘接点的各个位置都观察到收缩现象。
实施例6(比较)
同于实施例1进行操作，但所用的粘接组合物中只包括1，3-二氧戊环。抗拉强度15MPa。粘接处外观不好(各个位置出现收缩现象)。
Claims (8)
1.用80-100wt％甲基丙烯酸甲酯和0-20wt％的至少一种含有烯不饱和键并可与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体得到的(甲基)丙烯酸(共)聚合物(A)的粘合剂组合物，其特征在于该组合物中按重量计包括45-90％1，3-二氧戊环，2-25％甲酸或一、二或四甘醇二甲醚，2-30％溶解的(甲基)丙烯酸(共)聚合物(B)以及0-40％有机稀释剂添加剂。
2.权利要求1的组合物，其特征在于其中按重量计包括60-85％1，3-二氧戊环，3-20％甲酸或一、二或四甘醇二甲醚，10-16％溶解的(甲基)丙烯酸(共)聚合物(B)以及10-40％稀释剂添加剂。
3.权利要求1和2中任何一项的组合物，其特征在于稀释剂添加剂选自是或不是有待胶合或粘接的(共)聚合物(A)的溶剂的酮，醚，醇或酯。
4.权利要求3的组合物，其特征在于稀释剂添加剂选自甲乙酮，甲基异丁基酮，丙酮，双丙酮醇，二甲氧基甲烷，乙酸甲酯，乙酸乙酯，乙酸丁酯，乙酸异丁酯，苯二甲酸甲酯，甲酸乙酯和丁醇。
5.权利要求1和2中任何一项的组合物，其特征在于溶解的(共)聚合物(B)是聚甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯与至少一种其中烷基含有1-10个碳原子的丙烯酸烷基酯的(共)聚合物，其重均分子量为小于1,000,000，优选500,000-1,000,000，尤其是500,000-700,000。
6.权利要求1-5中任何一项的组合物，其特征在于该组合物粘度为0.1-5Pa.s。
7.采用由80-100wt％甲基丙烯酸甲酯和0-20wt％至少一种含有烯不饱和键并可与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体得到的(甲基)丙烯酸(共)聚合物制成的制品，其中包括用权利要求1-6中任何一项的组合物形成的接头。
8.权利要求7的制品，其特征在于通过铸塑，挤出或注塑得到(甲基)丙烯酸(共)聚合物材料。
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| CN 97101235 CN1162001A (zh) | 1996-01-31 | 1997-01-31 | (甲基)丙烯酸(共)聚合物的粘合剂组合物 |
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| CN1162001A true CN1162001A (zh) | 1997-10-15 |
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| CN (1) | CN1162001A (zh) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102863930A (zh) * | 2012-10-16 | 2013-01-09 | 四川省玻纤集团有限公司 | 胶粘剂及其制备方法 |
| CN103237656A (zh) * | 2010-12-03 | 2013-08-07 | 3M创新有限公司 | 压敏粘合剂和粘合带 |
-
1997
- 1997-01-31 CN CN 97101235 patent/CN1162001A/zh active Pending
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