專利名稱：助粘劑系統(tǒng)及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及助粘劑系統(tǒng)及其制備方法。
背景技術(shù)：
已經(jīng)使用不同的技術(shù)以促進(jìn)某些低表面能量塑料基底例如熱塑性聚烯烴(“TP0”)的可涂漆性。這樣的技術(shù)已經(jīng)，例如，大量地用于汽車工業(yè)例如汽車外部涂漆應(yīng)用例如汽車保險(xiǎn)杠，和汽車內(nèi)部涂漆應(yīng)用例如儀表板。而且，存在多種其它的非汽車應(yīng)用，該應(yīng)用需要表層涂層與聚丙烯基底的良好粘合，所述應(yīng)用例如，包裝應(yīng)用，土工布(geotextiles)應(yīng)用，水產(chǎn)業(yè)，運(yùn)動(dòng)品，器具，消費(fèi)電子產(chǎn)品，家具，海運(yùn)業(yè)，蓋屋頂隔膜和玩具。助粘劑也可以用作用于制備玻璃纖維增強(qiáng)的聚丙烯或TPO的玻璃纖維的上膠劑，或者用于提供天然纖維和PP或TPO基底之間的粘合以使得能夠加固。通常，助粘劑用于增強(qiáng)不同層之間的粘合性質(zhì)。這樣的粘合層可以作為單獨(dú)的層、配制的打底層、或底涂層或打底制劑中的共混物組分施用。施用的涂層可以是基于溶劑的或水溶性的；但是，在后一種情況下，通常需要至少一些表面活化處理，例如，火焰處理，等離子體處理，或電暈處理。對(duì)于基于溶劑的系統(tǒng)，關(guān)鍵未滿足的需要是提供無(wú)氯的低成本材料，這被認(rèn)作是益處。目前可用的水溶性方案未能提供足夠和可接受的耐噴水性以及耐化學(xué)性，特別是在不存在TPO或PP基底的表面活化處理的情況下尤其如此。而且，目前可用的方案未能解決與含氯助粘劑制劑有關(guān)的問(wèn)題。盡管已經(jīng)努力研究制備改善的助粘劑制劑，但是仍需要具有改善性質(zhì)的無(wú)氯助粘劑系統(tǒng)；此外，仍需要以減少的成本制備具有改善性質(zhì)的這類無(wú)氯助粘劑系統(tǒng)的方法。本發(fā)明的助粘劑系統(tǒng)提供具有改善粘合性質(zhì)并且不會(huì)干擾其它性質(zhì)的無(wú)氯助粘劑系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是助粘劑系統(tǒng)及其制備方法。 在一種實(shí)施方式中，本發(fā)明提供助粘劑系統(tǒng)，該助粘劑系統(tǒng)包括水分散體，所述水分散體包含以下組分的熔融捏合產(chǎn)物(a)至少60重量％的基礎(chǔ)聚合物，基于固體內(nèi)容物的總重量，其中所述基礎(chǔ)聚合物包含丙烯/乙烯共聚物組分，其中所述丙烯/乙烯共聚物的結(jié)晶度為I重量％至30重量％，熔解熱為2焦耳/克至50焦耳/克，和DSC熔點(diǎn)為25° C至110° C ；(b)0. 5至小于30重量％的官能化的聚合物組分，基于固體內(nèi)容物的總重量，其中所述官能化的聚合物組分包含丙烯的均聚物或者丙烯與己烯、辛烯和/或其它類似a -烯烴的共聚物，所述均聚物或共聚物在聚丙烯主鏈上具有單不飽和度，末端琥珀酸酐部分，和另外的琥珀酸酐取代基，其中所述琥珀酸酐取代基占官能化的聚合物組分的約5至約45wt% ； (c)0.1至小于20重量％的穩(wěn)定劑，基于固體內(nèi)容物的總重量；和(d)在水和任選的一種或多種中和劑存在下，例如，在25° C至200° C的溫度。在可替換的實(shí)施方式中，本發(fā)明還提供制備助粘劑系統(tǒng)的方法，包括以下步驟
(I)選擇至少60重量％的基礎(chǔ)聚合物，基于固體內(nèi)容物的總重量，其中所述基礎(chǔ)聚合物包含丙烯/乙烯共聚物組分，其中所述丙烯/乙烯共聚物的結(jié)晶度為I重量％至30重量％，熔解熱為2焦耳/克至50焦耳/克，和DSC熔點(diǎn)為25° C至110° C ; (2)選擇0. 5至小于40重量％的官能化的聚合物組分，基于固體內(nèi)容物的總重量，其中所述官能化的聚合物組分包含丙烯的均聚物或者丙烯與己烯、辛烯和/或其它類似a -烯烴的共聚物，所述均聚物或共聚物在聚丙烯主鏈上具有單不飽和度，末端琥珀酸酐部分，和另外的琥珀酸酐取代基，其中所述琥拍酸酐取代基占官能化的聚合物組分的約5至約45wt% ； (3)選擇0.1至小于20重量％的穩(wěn)定劑，基于固體內(nèi)容物的總重量；⑷在水和任選的一種或多種中和劑存在下，在25° C至200° C的溫度，熔融捏合所述基礎(chǔ)聚合物和所述官能化的聚合物組分；和(5)從而形成所述助粘劑系統(tǒng)。在另一種可替換的實(shí)施方式中，本發(fā)明還提供粘合層，其包含源自根據(jù)前述實(shí)施方式任一項(xiàng)的助粘劑系統(tǒng)的膜。在另一種可替換的實(shí)施方式中，本發(fā)明還提供多層結(jié)構(gòu)體，包括(a)至少一個(gè)或多個(gè)基底層；(b)至少一個(gè)或多個(gè)粘合層，其中所述一個(gè)或多個(gè)粘合層包括源自根據(jù)前述實(shí)施方式任一項(xiàng)的助粘劑系統(tǒng)的膜；(c)至少一個(gè)或多個(gè)外層；其中所述粘合層置于所述一個(gè)或多個(gè)基底層和所述一個(gè)或多個(gè)外層之間。在另一種可替換的實(shí)施方式中，本發(fā)明還提供涂料制劑，其包含至少上文所述的助粘劑系統(tǒng)。在另一種可替換的實(shí)施方式中，本發(fā)明還提供包括源自上文所述涂料制劑的膜的 涂料層。在另一種可替換的實(shí)施方式中，本發(fā)明還提供多層結(jié)構(gòu)體，包括(a)至少一個(gè)或多個(gè)基底層；(b)至少一個(gè)或多個(gè)涂料層，其中所述一個(gè)或多個(gè)涂料層包括源自上文所述涂料制劑的膜；和(c)任選的一個(gè)或多個(gè)外層。在另一種可替換的實(shí)施方式中，本發(fā)明還提供制備多層結(jié)構(gòu)體的方法，包括以下步驟(I)選擇至少一個(gè)或多個(gè)基底層；(2)選擇根據(jù)前述實(shí)施方式任一項(xiàng)的助粘劑系統(tǒng)；
(3)將所述助粘劑系統(tǒng)施用于所述基底層的至少一個(gè)表面；(4)移除至少一部分的水；(5)從而形成與所述基底層相連的粘合層；(6)在所述粘合層上形成至少一個(gè)或多個(gè)外層；和
(7)從而形成多層結(jié)構(gòu)體。在另一種可替換的實(shí)施方式中，本發(fā)明還提供制備多層結(jié)構(gòu)體的方法，包括以下步驟(1)選擇至少一個(gè)或多個(gè)基底層；(2)選擇上文所述的涂料制劑；(3)將所述涂層制劑施用于所述基底層的至少一個(gè)表面；(4)移除至少一部分的水；(5)從而形成與所述基底層相連的涂料層；(6)在所述涂料層上任選地形成一個(gè)或多個(gè)外層；和(7)從而形成多層結(jié) 構(gòu)體。
在可替換的實(shí)施方式中，本發(fā)明提供根據(jù)前述實(shí)施方式任一項(xiàng)的組合物，制備組合物的方法，由該組合物制備的制品，以及制備這樣的制品的方法，所不同的是助粘劑系統(tǒng)還包括一種或多種填料、一種或多種粘合劑、一種或多種顏料、一種或多種成膜助劑、一種或多種交聯(lián)劑、一種或多種導(dǎo)電增強(qiáng)劑、一種或多種流變學(xué)改性劑。在可替換的實(shí)施方式中，本發(fā)明提供根據(jù)前述實(shí)施方式任一項(xiàng)的組合物，制備組合物的方法，由該組合物制備的制品，以及制備這樣的制品的方法，所不同的是所述官能化的聚合物組分通過(guò)包括以下步驟的工藝獲得(a)使具有末端不飽和度的丙烯/己烯共聚物與馬來(lái)酸酐以1:1的摩爾比反應(yīng)，以制備具有末端琥珀酸酐部分和單不飽和度的琥珀酸酐末端官能化的丙烯/己烯共聚物，和然后(b)使具有末端琥珀酸酐部分和單不飽和度的琥珀酸酐末端官能化的丙烯/己烯共聚物與另外的馬來(lái)酸酐在自由基引發(fā)的存在下反應(yīng)，以制備所述官能化的聚合物組分，其中所述官能化的聚合物組分的琥珀酸酐取代度為5至45wt%，基于官能化的聚合物組分的重量。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明是助粘劑系統(tǒng)及其制備方法。根據(jù)本發(fā)明的助粘劑系統(tǒng)包括水分散體，所述水分散體包含以下組分的熔融捏合產(chǎn)物(a)至少60重量％的基礎(chǔ)聚合物，基于固體內(nèi)容物的總重量，其中所述基礎(chǔ)聚合物包含丙烯/乙烯共聚物組分，其中所述丙烯/乙烯共聚物的結(jié)晶度為I重量％至30重量％，熔解熱為2焦耳/克至50焦耳/克，和DSC熔點(diǎn)為25° C至110° C ; (b) 0. 5至小于40重量％的官能化的聚合物組分，基于固體內(nèi)容物的總重量，其中所述官能化的聚合物組分包含丙烯的均聚物或者丙烯與己烯、辛烯和/或其它類似a -烯烴的共聚物，所述均聚物或共聚物在聚丙烯主鏈上具有單不飽和度，末端琥珀酸酐部分，和另外的琥珀酸酐取代基，其中所述琥拍酸酐取代基占官能化的聚合物組分的約5至約45wt% ； (c) 0.1至小于20重量％的穩(wěn)定劑，基于固體內(nèi)容物的總重量；和(d)在水和任選的一種或多種中和劑存在下,例如，在25° C至200° C的溫度。助粘劑系統(tǒng)可以包含至少20重量％的分散體，基于助粘劑系統(tǒng)的重量。本申請(qǐng)包括并公開(kāi)了至少20wt%的所有單個(gè)數(shù)值和子范圍；例如，助粘劑系統(tǒng)可以包括至少30重量％的分散體，基于助粘劑系統(tǒng)的重量；或在可替換的實(shí)施方式中，助粘劑系統(tǒng)可以包括至少40重量％的分散體，基于助粘劑系統(tǒng)的重量；或在可替換的實(shí)施方式中，助粘劑系統(tǒng)可以包括至少50重量％的分散體，基于助粘劑系統(tǒng)的重量；或在可替換的實(shí)施方式中，助粘劑系統(tǒng)可以包括至少55重量％的分散體，基于助粘劑系統(tǒng)的重量；或在可替換的實(shí)施方式中，助粘劑系統(tǒng)可以包括至少65重量％的分散體，基于助粘劑系統(tǒng)的重量；或在可替換的實(shí)施方式中，助粘劑系統(tǒng)可以包括至少75重量％的分散體，基于助粘劑系統(tǒng)的重量。助粘劑系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括一種或多種聚結(jié)劑，潤(rùn)濕劑，增稠劑，流動(dòng)助劑，顏料，樹(shù)脂，生物滅殺劑，成膜助劑，電導(dǎo)率增強(qiáng)劑，或交聯(lián)系統(tǒng)?？梢詫⒅硠┫到y(tǒng)作為單獨(dú)的層施用于基底的表面或助粘劑系統(tǒng)可以結(jié)合進(jìn)涂料系統(tǒng)中。水分散體可以包含至少60重量％的基礎(chǔ)聚合物，如下文進(jìn)一步詳細(xì)地描述,基于固體內(nèi)容物的總重量。本申請(qǐng)包括并公開(kāi)了至少60wt%的所有單個(gè)數(shù)值和子范圍；例如，基礎(chǔ)聚合物的重量百分比可以為從下限值60wt%、70wt%、75wt%、80wt%、85wt%、90wt%、或95wt% 至上限值 70wt%、75wt%、80wt%、85wt%、90wt%、95wt% 或 100wt%。例如，水分散體可以包含60至95重量％、或70至90重量％、或75至95重量％、或80至99重量％、或85至99重量％、或90至100重量％的基礎(chǔ)聚合物，基于固體內(nèi)容物的總重量。水分散體可以任選地包含小于40重量％的官能化的聚合物組分，如下文進(jìn)一步詳細(xì)地描述，基于固體的總重量。本申請(qǐng)包括并公開(kāi)了小于40wt%的所有單個(gè)數(shù)值和子范圍；例如，官能化的聚合物組分的重量百分比可以為從下限值0wt%、5wt%、10wt%、15wt%、20wt%、30wt%、或 35wt% 至上限值 5wt%、10wt%、15wt%、20wt%、30wt%、或 40wt%。例如，水分散體可以包含0至35重量％、或0至30重量％、或0至25重量％、或0至15重量％、或5至15重量％、或0至10重量％的官能化的聚合物組分，基于固體內(nèi)容物的總重量。水分散體可以包含至少5重量％的固體內(nèi)容物，基于水分散體的總重量，不包括任何填料的重量。本申請(qǐng)包括并公開(kāi)了至少5wt%的所有單個(gè)數(shù)值和子范圍；例如，重量百分比可以為從下限值 5wt%、10wt%、20wt%、30wt%、40wt%、50wt%、55wt%、60wt%、65wt%、70wt%、75wt%、或 80wt% 至上限值 45wt%、50wt%、55wt%、60wt%、65wt%、70wt%、75wt%、80wt%、 或85wt%。例如，水分散體可以包含至少10重量％、或至少20重量％、或至少30重量％、或至少40重量％、或至少45重量％、或至少50重量％、或至少55重量％、或至少60重量％、或至少65重量％、或至少70重量％的固體內(nèi)容物，基于水分散體的總重量，不包括任何填料的重量。水分散體的平均粒度直徑可以小于100 U m ;例如，小于50 ii m ;或在可替換的實(shí)施方式中，小于25ii m ;或在可替換的實(shí)施方式中為0. 05至25ii m ;或在可替換的實(shí)施方式中，為0. 05至IOiim;或在可替換的實(shí)施方式中，為0. 05至5iim。水分散體的pH可以小于12 ;例如，為7. 5至11 ;或在可替換的實(shí)施方式中，為8至11 ;或在可替換的實(shí)施方式中，為8至10。基礎(chǔ)聚合物水分散體包含至少60重量％的源自基礎(chǔ)聚合物的單元，基于固體內(nèi)容物的總重量；例如，至少70wt% ;或在可替換的實(shí)施方式中，至少80wt% ;或在可替換的實(shí)施方式中，至少90wt%?；A(chǔ)聚合物包含聚烯烴組分；例如，丙烯/ a -烯烴共聚物組分例如丙烯/乙烯共聚物組分。丙烯/a-烯烴共聚物組分可以任選地進(jìn)一步包含一種或多種聚合物，例如無(wú)規(guī)共聚物聚丙烯(RCP)。在一種特定的實(shí)施方式中，丙烯/a-烯烴共聚物的特征在于具有基本上全同立構(gòu)的丙烯序列?！盎旧先?gòu)的丙烯序列”表示該序列具有全同立構(gòu)的三元組(mm)，該三元組通過(guò)13C NMR測(cè)量為大于約0.85;在可替換的實(shí)施方式中，大于約
0.90 ;在另一種可替換的實(shí)施方式中，大于約0. 92 ;和在另一種可替換的實(shí)施方式中，大于約0. 93。全同立構(gòu)的三元組是本領(lǐng)域熟知的并且描述于，例如，美國(guó)專利5，504，172和國(guó)際公開(kāi)W000/01745，其指以通過(guò)13C NMR譜所確定的共聚物分子鏈中的三元組單元計(jì)的全同立構(gòu)序列。丙烯/ a -烯烴共聚物的熔體流動(dòng)速率可以為0.1至500g/10分鐘，根據(jù)ASTMD-1238(在230° C/2. 16Kg)測(cè)得。本申請(qǐng)包括并公開(kāi)了 0.1至500g/10分鐘的所有單個(gè)值和子范圍；例如，熔體流動(dòng)速率可以為下限值0. lg/10分鐘，0. 2g/10分鐘，或0. 5g/10分鐘至上限值500g/10分鐘，200g/10分鐘，100g/10分鐘，或25g/10分鐘。例如，丙烯/ a -烯烴共聚物的熔體流動(dòng)速率可以為0.1至200g/10分鐘；或在可替換的實(shí)施方式中，丙烯/a -烯烴共聚物的熔體流動(dòng)速率可以為0. 2至100g/10分鐘；或在可替換的實(shí)施方式中，丙烯/ a -烯烴共聚物的熔體流動(dòng)速率可以為0. 2至50g/10分鐘；或在可替換的實(shí)施方式中，丙烯/ a -烯烴共聚物的熔體流動(dòng)速率可以為0. 5至50g/10分鐘；或在可替換的實(shí)施方式中，丙烯/a-烯烴共聚物的熔體流動(dòng)速率可以為I至50g/10分鐘；或在可替換的實(shí)施方式中，丙烯/a-烯烴共聚物的熔體流動(dòng)速率可以為I至40g/10分鐘；或在可替換的實(shí)施方式中，丙烯/ a -烯烴共聚物的熔體流動(dòng)速率可以為I至30g/10分鐘。丙烯/ a -烯烴共聚物的結(jié)晶度為至少I重量％(熔解熱為至少2焦耳/克)至30重量％(熔解熱小于50焦耳/克)。本申請(qǐng)包括并公開(kāi)I重量％(熔解熱為至少2焦耳/克)至30重量％(熔解熱小于50焦耳/克)的所有單個(gè)數(shù)值和子范圍；例如，結(jié)晶度可以為下限值I重量％(熔解熱為至少2焦耳/克)、2. 5%(熔解熱為至少4焦耳/克)、或3%(熔解熱為至少5焦耳/克)至上限值30重量％(熔解熱小于50焦耳/克)、24重量％(熔解熱小于40焦耳/克)、15重量％(熔解熱小于24. 8焦耳/克)或7重量％ (熔解熱小于11焦耳/克)。例如，丙烯/ a -烯烴共聚物的結(jié)晶度可以為至少I重量％(熔解熱為至少2焦耳/克)至24重量％(熔解熱小于40焦耳/克)；或在可替換的實(shí)施方式中，丙烯/ a -烯 烴共聚物的結(jié)晶度可以為至少I重量％(熔解熱為至少2焦耳/克)至15重量％(熔解熱小于24. 8焦耳/克)；或在可替換的實(shí)施方式中，丙烯/ a -烯烴共聚物的結(jié)晶度可以為至少I重量％(熔解熱為至少2焦耳/克)至7重量％ (熔解熱小于11焦耳/克)；或在可替換的實(shí)施方式中，丙烯/ a -烯烴共聚物的結(jié)晶度可以為至少I重量％(熔解熱為至少2焦耳/克)至5重量％(熔解熱小于8.3焦耳/克)。結(jié)晶度經(jīng)以上所述的DSC方法測(cè)量。丙烯/ a -烯烴共聚物包含得自丙烯的單元和得自一種或多種a-烯烴共聚單體的聚合單元。用來(lái)制造丙烯/ a -烯烴共聚物的示例性共聚單體是C2、和C4至Cltl a -烯烴；例如，C2，C4,C6和C8 a -烯烴。丙烯/ a -烯烴共聚物包含I至40重量％的一種或多種a -烯烴共聚單體。本申請(qǐng)包括并公開(kāi)了 I至40wt%的所有單個(gè)數(shù)值和子范圍；例如，共聚單體含量可以為下限值lwt%、3wt%、4wt%、5wt%、7wt%、或 9wt% 至上限值 40wt%、35wt%、30wt%、27wt%、20wt%、15wt%>12wt%、或9wt%。例如，丙烯/ a -烯烴共聚物包含I至35重量％的一種或多種a -烯烴共聚單體；或在可替換的實(shí)施方式中，丙烯/ a -烯烴共聚物包含I至30重量％的一種或多種a -烯烴共聚單體；或在可替換的實(shí)施方式中，丙烯/ a -烯烴共聚物包含3至27重量％的一種或多種a -烯烴共聚單體；或在可替換的實(shí)施方式中，丙烯/ a -烯烴共聚物包含3至20重量％的一種或多種a -烯烴共聚單體；或在可替換的實(shí)施方式中，丙烯/ a -烯烴共聚物包含3至15重量％的一種或多種a -烯烴共聚單體。丙烯/ a -烯烴共聚物的分子量分布(MWD)為3. 5或更少，該分子量分布定義為重均分子量除以數(shù)均分子量(Mw/Mn);在可替換的實(shí)施方式中為3.0或更少；或在另一種可替換的實(shí)施方式中為1. 8至3. O。這樣的丙烯/ a -烯烴共聚物還詳細(xì)地描述于美國(guó)專利6，960, 635和6，525，157，通過(guò)參考并入本申請(qǐng)。這樣的丙烯/a-烯烴共聚物以商業(yè)名稱VERSIFY 商購(gòu)于The DowChemical Company,或以商業(yè)名稱 VISTAMAXX 商購(gòu)于 ExxonMobil Chemical Company。在一種實(shí)施方式中，丙烯/a-烯烴共聚物的特征還在于，包含⑷60至小于100wt%，優(yōu)選為80至99wt%和更優(yōu)選為85至99wt%的得自丙烯的單元，和(B)大于0至40wt%,優(yōu)選為I至20wt%,更優(yōu)選為4至16wt%和甚至更優(yōu)選為4至15wt%的得自乙烯和/或C4_1(l a -烯烴中至少一種的單元；并且包含平均至少0. 001個(gè)長(zhǎng)鏈分支/1000個(gè)總碳原子，優(yōu)選為平均至少0. 005個(gè)長(zhǎng)鏈分支/1000個(gè)總碳原子并且更優(yōu)選為平均至少0. 01個(gè)長(zhǎng)鏈分支/1000個(gè)總碳原子。丙烯/ a -烯烴共聚物中長(zhǎng)鏈分支的最大值不是關(guān)鍵的，但是通常其不超過(guò)3個(gè)長(zhǎng)鏈分支/1000個(gè)總碳原子。本申請(qǐng)使用的術(shù)語(yǔ)長(zhǎng)鏈分支表示比短鏈分支多至少一個(gè)(I)碳原子的鏈長(zhǎng)度，而短鏈分支，如本申請(qǐng)所使用，表示比共聚單體中碳原子數(shù)少兩個(gè)(2)碳原子的鏈長(zhǎng)度。例如，丙烯/1-辛烯互聚物具有長(zhǎng)度為至少七個(gè)(7)碳原子的長(zhǎng)鏈分支的主鏈，但是這些主鏈也具有長(zhǎng)度僅為六個(gè)(6)碳原子的短鏈分支。這樣的丙烯/ a -烯烴共聚物更詳細(xì)地描述于美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)60/988，999和國(guó)際專利申請(qǐng)PCT申請(qǐng)PCT/US08/082599，各篇通過(guò)參考并入本申請(qǐng)。·官能化的聚合物組分官能化的聚合物提供與之后的底涂層、面涂層、墨水等的粘合性。馬來(lái)酸類官能團(tuán)可以與很多具有自由氫官能團(tuán)的樹(shù)脂反應(yīng)所述樹(shù)脂例如醇酸樹(shù)脂，丙烯酸類樹(shù)脂，聚氨酯，環(huán)氧樹(shù)脂，聚酯，聚酰胺，有機(jī)硅等。水分散體包含小于40重量％源自官能化的聚合物組分的單元，基于固體內(nèi)容物的總重量；例如，小于30wt% ;或在可替換的實(shí)施方式中，小于20wt% ;或在可替換的實(shí)施方式中，小于10wt%。官能化的聚合物組分包括聚丙烯，即聚丙烯的均聚物和聚丙烯和一種或多種a-烯烴的共聚物，所述a-烯烴例如乙烯、己烯、和辛烯，其中連接的高含量琥珀酸酐不會(huì)顯著影響聚丙烯及其水解衍生物的物理性質(zhì)。當(dāng)術(shù)語(yǔ)"聚丙烯"用于本申請(qǐng)時(shí)，其意在包括聚丙烯的均聚物和共聚物。例如，使用的共聚單體包括但不必要地限于乙烯、己烯、辛烯等。本申請(qǐng)描述的方法的關(guān)鍵是使用經(jīng)ene反應(yīng)接枝到亞乙烯基封端的聚丙烯上形成的琥珀酸類封端的聚丙烯。該聚丙烯通常但是不排他地通過(guò)茂金屬催化制備。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，將馬來(lái)酸酐接枝到該聚合物上不會(huì)導(dǎo)致顯著的鏈斷裂或聚合。在一種非限制性實(shí)施方式中，該方法包括在聚丙烯的存在下加熱馬來(lái)酸酐，該聚丙烯已經(jīng)使用茂金屬催化劑以使得在各分子上得到單個(gè)末端亞乙烯基團(tuán)的方式形成。最通常地，這些茂金屬聚合反應(yīng)在氫氣(這會(huì)加速聚合反應(yīng)并降低聚合物的分子量)的存在下進(jìn)行，這得到不具有末端亞乙烯基的聚合物。這些飽和的聚合物在本發(fā)明的方法中不起作用，因此丙烯在茂金屬催化劑的存在下的聚合反應(yīng)優(yōu)選地在極少或沒(méi)有氫氣或其它轉(zhuǎn)移劑例如三乙基硅烷等的情況下進(jìn)行。該ene反應(yīng)示意性地如下顯示
權(quán)利要求
1.助粘劑系統(tǒng)，包括分散體，所述分散體包含以下組分在水和任選的一種或多種中和劑存在下的熔融捏合產(chǎn)物至少60重量％的基礎(chǔ)聚合物，基于固體內(nèi)容物的總重量，其中所述基礎(chǔ)聚合物包含丙烯/乙烯共聚物組分，其中所述丙烯/乙烯共聚物的結(jié)晶度為I重量％至30重量％，熔解熱為2焦耳/克至50焦耳/克，和DSC熔點(diǎn)為25° C至110° C ；O.5至小于40重量％的官能化的聚合物組分，基于固體內(nèi)容物的總重量，其中所述官能化的聚合物組分包含丙烯的均聚物或者丙烯與己烯、辛烯和/或其它類似α -烯烴的共聚物，所述均聚物或共聚物在聚丙烯主鏈上具有單不飽和度，末端琥珀酸酐部分，和另外的琥珀酸酐取代基，其中所述琥珀酸酐取代基占官能化的聚合物組分的約5至約45wt%，并且其中所述官能化的聚合物組分的熔融溫度為50至130° C ；任選的O.1至小于20重量％的穩(wěn)定劑，基于固體內(nèi)容物的總重量。
2.制備助粘劑系統(tǒng)的方法，包括以下步驟選擇至少60重量％的基礎(chǔ)聚合物，基于固體內(nèi)容物的總重量，其中所述基礎(chǔ)聚合物包含丙烯/乙烯共聚物組分，其中所述丙烯/乙烯共聚物的結(jié)晶度為I重量％至30重量％，熔解熱為2焦耳/克至50焦耳/克，和DSC熔點(diǎn)為25° C至110° C；選擇O. 5至小于40重量％的官能化的聚合物組分，基于固體內(nèi)容物的總重量，其中所述官能化的聚合物組分包含丙烯的均聚物或者丙烯與己烯、辛烯和/或其它類似α -烯烴的共聚物，所述均聚物或共聚物在聚丙烯主鏈上具有單不飽和度，末端琥珀酸酐部分，和另外的琥珀酸酐取代基，其中所述琥珀酸酐取代基占官能化的聚合物組分的約5至約45wt%， 并且其中所述官能化的聚合物組分的熔融溫度為50至130° C ；選擇O.1至小于2重量％的穩(wěn)定劑，基于固體內(nèi)容物的總重量；在水和任選的一種或多種中和劑的存在下，熔融捏合所述基礎(chǔ)聚合物和所述官能化的聚合物組分；和從而形成所述助粘劑系統(tǒng)。
3.包含源自權(quán)利要求1的助粘劑系統(tǒng)的膜的粘合層。
4.多層結(jié)構(gòu)體，包括至少一個(gè)或多個(gè)基底層；至少一個(gè)或多個(gè)粘合層，其中所述一個(gè)或多個(gè)粘合層包括源自權(quán)利要求1的助粘劑系統(tǒng)的膜；至少一個(gè)或多個(gè)外層；其中所述粘合層置于所述一個(gè)或多個(gè)基底層和所述一個(gè)或多個(gè)外層之間。
5.制備多層結(jié)構(gòu)體的方法，包括以下步驟選擇至少一個(gè)或多個(gè)基底層；選擇權(quán)利要求1的助粘劑系統(tǒng)；將所述助粘劑系統(tǒng)施用于所述基底層的至少一個(gè)表面；移除至少一部分的水；從而形成與所述基底層相連的粘合層；在所述粘合層上形成至少一個(gè)或多個(gè)外層；和從而形成多層結(jié)構(gòu)體。
6.權(quán)利要求1-5中的任一項(xiàng),其中所述助粘劑系統(tǒng)還包含一種或多種填料,一種或多種粘合劑，一種或多種顏料，一種或多種流變學(xué)改性劑。
7.權(quán)利要求1-5中的任一項(xiàng)，其中所述官能化的聚合物組分通過(guò)包括以下步驟的工藝獲得(a)使具有末端不飽和度的丙烯/己烯共聚物與馬來(lái)酸酐以1:1的摩爾比反應(yīng)，以制備具有末端琥珀酸酐部分和單不飽和度的琥珀酸酐末端官能化的丙烯/己烯共聚物，和然后(b)使具有末端琥珀酸酐部分和單不飽和度的琥珀酸酐末端官能化的丙烯/己烯共聚物與另外的馬來(lái)酸酐在自由基引發(fā)的存在下反應(yīng)，以制備所述官能化的聚合物組分，其中所述官能化的聚合物組分的琥珀酸酐取代度為5至45wt%，基于官能化的聚合物組分的重量。
8.涂料組合物，包含權(quán)利要求1-5的助粘劑系統(tǒng)，其中所述涂料組合物包含至少I重量％的所述助粘劑系統(tǒng)。
9.多層結(jié)構(gòu)體，包括至少一個(gè)或多個(gè)基底層；至少一個(gè)或多個(gè)涂料層，其中所述一個(gè)或多個(gè)涂料層包括源自包含所述助粘劑系統(tǒng)和任選其它組分和添加劑的配制的組合物的膜。
全文摘要
本發(fā)明是助粘劑系統(tǒng)及其制備方法。助粘劑系統(tǒng)包括水分散體，所述水分散體包含以下組分的熔融捏合產(chǎn)物(a)至少60重量%的基礎(chǔ)聚合物，基于固體內(nèi)容物的總重量，其中所述基礎(chǔ)聚合物包含丙烯/乙烯共聚物組分，其中所述丙烯/乙烯共聚物的結(jié)晶度為1重量%至30重量%，熔解熱為2焦耳/克至50焦耳/克，和DSC熔點(diǎn)為25°C至110°C；(b)0.5至小于30重量%的官能化的聚合物組分，基于固體內(nèi)容物的總重量，其中所述官能化的聚合物組分包含丙烯的均聚物或者丙烯與己烯、辛烯和/或其它類似α-烯烴的共聚物，所述均聚物或共聚物在聚丙烯主鏈上具有單不飽和度，末端琥珀酸酐部分，和另外的琥珀酸酐取代基，其中所述琥珀酸酐取代基占官能化的聚合物組分的約5至約45wt%；(c)0.1至小于20重量%的穩(wěn)定劑，基于固體內(nèi)容物的總重量；和(d)在水和任選的一種或多種中和劑存在下，例如，在25°C至200°C的溫度。
文檔編號(hào)C08L23/14GK103003352SQ201180034025
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月10日
發(fā)明者S.霍夫曼, C.F.迪爾, D.L.馬洛特基, M.D.里德 申請(qǐng)人:陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司