CN101151340A - 空气-等离子体处理过的热塑性塑料的粘合 - Google Patents
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Abstract
通过本发明方法成功地保证热塑性塑料长期有效的可粘合性。通过在大气的环境压力下的这种空气-等离子体处理,可以达到可多达数年的很长的晾置时间,从而该热塑性塑料本身在不同的贮存条件下总是仍旧被长期有效地粘合,而没有明显减小粘合强度。
Description
技术领域
本发明涉及热塑性塑料的粘合。
背景技术
在粘合塑料时经常出现的问题是,这些塑料允许较差地粘合。因此经常应用预处理。一方面使用满足增强粘附性功能的前漆,所谓的底漆。但这种底漆大多基于溶剂。另一方面经常应用采用溶剂的清洁或者通过溶剂的溶胀。但是,由于工作卫生和安全技术的原因,这种基于溶剂的预处理常常是不希望的。此外,用以提高粘合性的物理或物理化学的预处理方法也是已知的。它们尤其包括电晕处理、火焰处理(Beflammen)以及各种各样的等离子体处理。但已表明,该聚合物的表面在预处理后的数小时内经历最猛烈的改变,如例如通过A.J.Kinloch在″Adhesion and Adhesives″(粘合与粘合剂),Cha pmann andHa11,New York,1987,132-133中或在Garbassi等人在Polymer,33,3007-3015(1992)中或J.Appl.Polym.Sci.,42,551-559(1991)中的文章关于O2-等离子体处理过的聚苯乙烯或聚丙烯对接触角改变所表明的那样。L.Dorn在Adhsion,Kleben & Dichten,3,43-45(2001)中例如描述,对于用电晕或低压等离子体处理过的PCO薄膜而言,在几小时的晾置时间(Liegezeit)后,通过环氧树脂粘合剂粘合的样品的剥离阻力就已显著下降。
因此热塑性塑料的较大缺点在于,这样预处理的表面在预处理后短时间,所谓的″晾置时间″内,必须被粘合,以便实现可靠的粘附作用。
发明内容
因此,本发明的目的是,这样预处理热塑性的材料,使得其可长期有效地粘合。该目的令人惊奇地采用根据权利要求1的方法以及根据权利要求14的用途实现。特别优选的实施方式在从属权利要求中给出。
这样用空气-等离子体在大气的环境压力下处理过的热塑性塑料的可粘合性得到特别延长,并令人惊奇地,在可能达到多至数年的很长的晾置时间内,甚至在不同的贮存条件下总是仍旧可以粘合,而没有出现粘附强度明显减小。
发明的实施方式
本发明一方面涉及一种借助粘合剂粘合两个基材S1和S2的方法。在此,至少基材S1是热塑性塑料薄膜,其是或包含由至少两种单体形成的共聚物CP,所述单体选自乙酸乙烯酯、乙烯醇、苯乙烯、乙烯、丙烯、丁二烯、(甲基)丙烯酸的酯以及它们的混合物。所述方法在此包括以下步骤
-(i)至少在要粘合的区域,在大气的环境压力下,用空气-等离子体处理热塑性塑料薄膜S1
-(ii)将粘合剂涂覆到经空气-等离子体预处理过的薄膜表面S1上或基材S2的表面上
-(iii)在粘合剂的晾置时间(Offenzeit)内,与基材S2或与经空气-等离子体预处理过的薄膜表面S1接合
-(iv)固化该粘合剂,
所述共聚物CP由至少两种单体组成,尤其它是由两种或三种所述单体形成的共聚物CP。已证实为优选的共聚物CP的是由至少两种单体制得的那些,所述单体选自乙烯、乙酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯、丙烯腈以及它们的混合物。共聚物CP优选是无定形的热塑性塑料。尤其优选乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(EVA)和(甲基)丙烯酸酯/苯乙烯/丙烯腈共聚物作为共聚物CP。多数情况下优选EVA。
可以存在其它组分作为热塑性薄膜的其它组分。这些除了其它热塑性塑料外尤其是对薄膜而言常用的组分和加工试剂,例如填料,添加剂如UV和热稳定剂,增塑剂,润滑剂,干燥剂,阻燃剂,抗氧化剂,颜料和染料。
合适的其它热塑性塑料尤其是聚烯烃,尤其是聚乙烯,聚丙烯和乙烯/丙烯-共聚物;聚氯乙烯,氯化的聚烯烃,如氯化的聚乙烯(CPE),或氯磺化的聚乙烯。特别优选的额外的热塑性塑料一方面有聚乙烯,尤其是通过茂金属制得的聚乙烯以及氯磺化的聚乙烯。多数情况下优选氯磺化的聚乙烯,尤其是诸如可以商品名Hypalon从DuPont公司购得的那些。
热塑性塑料优选无定形的热塑性塑料。
已证实合适的填料是白垩,尤其是涂覆的白垩,炭黑,二氧化钛,铝的氧化物,硅的氧化物以及硅酸盐,优选白垩。
所述薄膜的厚度优选大于0.5mm,尤其是至少1mm,优选为1~5mm,多数情况下优选为1~2mm。所述薄膜优选以卷装形式存在。
已证实特别有利的是,除了至少一种共聚物CP外还包含至少一种其它热塑性塑料以及至少一种填料的薄膜。特别优选的是,不但共聚物CP而且所述其它热塑性塑料都分别是无定形的热塑性塑料。特别合适的是除了EVA作为共聚物CP外还含有氯磺化的聚乙烯作为其它热塑性塑料和优选至少一种填料的薄膜。
已表明,这种薄膜具有特别有利的焊接性能,并且突出之处是,没有由水分影响引起的表面改变,这对于氯磺化的聚乙烯是典型的,并且对于薄膜领域技术人员以术语″桔皮″已知。
其它热塑性塑料与共聚物CP的重量比例为0~40,尤其是0.5~20的值。
填料的比例为0~70重量%,尤其是5~60重量%,基于薄膜的重量计。
特别合适的薄膜是基于Hypalon/EVA的薄膜,其可以商品名Sikadur-Combiflex带和条从Sika Schweiz AG购得。
所述热塑性塑料薄膜优选是弹性的,并尤其具有200~800%的断裂伸长率。
所述热塑性塑料薄膜在大气的环境压力下,至少在要粘合的区域,经用空气-等离子体进行处理。
当在喷管中在两个电极之间施加高频的高电压时,通过从空气形式的工作气体非热方式放电而形成在大气的环境压力下的空气-等离子体。所述工作气体优选处于大气压或略微升高的压力下。与其它不同的等离子体预处理不同,这里使用的空气-等离子体处理在大气的环境压力下进行。这带来的较大优点在于,不需要隔室,因此该方法在工业应用之外也可使用,以及较大的物体也可以毫无困难地用该空气-等离子体处理。所述工作气体是空气。所述空气优选作为压缩空气形式使用。在此优选使用2~10巴的压力。该等离子体从喷孔排出,并对准要处理的基材。这种等离子体的特性是,该等离子体是高能的,但是调为低温的。此外其具有高的电子温度和低的离子温度。用于在大气的环境压力下产生空气-等离子体的这种等离子体源在EP0 761415A1和EP1 335 641A1中有详细描述,并且在Plasmatreat GmbH公司,Steinhagen,德国可购得,且在那里用于所谓的OpenAir-等离子体技术。其是可带有一个等离子体喷嘴或多个以很高转数旋转的等离子体喷嘴(以下称为″旋转喷嘴″)的系统。
已表明,当使用至少一个,尤其是至少两个旋转喷嘴时,则得到特别好的结果。要处理的基材表面与喷嘴的距离有利地为3mm~20mm,尤其是5mm~9mm。对于本领域技术人员清楚的是,可以并排或串联排列多个喷嘴。要处理的基材以与等离子体源的相对速度(没有考虑旋转喷嘴可能的旋转速度)优选为5~50m/min,尤其是10~25m/min,优选10~15m/min进行处理。在一个实施方式中,喷嘴移动,而要处理的基材优选不移动。这例如可以通过机器人进行。尤其当要处理的基材具有复杂形状时,尤其是当其是三维物体时,或者该处理需要在较复杂的模型中时,选择这种处理形式。在此要进行,有利地受计算机控制的空气-等离子体处理的网栅(Raster)应用。在另一实施方式中,要处理的基材相对于静置等离子体源移动。该实施方式优选用于薄膜,尤其是全平面处理,或者用于大薄膜上,尤其是从卷装起的薄膜。每个喷嘴的处理宽度优选为20~120mm,尤其是25~100mm。比喷嘴的处理宽度更宽的区域优选通过多个并排安装的喷嘴用空气-等离子体进行处理。
该基材可以用空气-等离子体全平面地或部分平面地进行处理。例如可以只处理随后对其进行粘合的那些位置。视随后应用领域而定,可以进行部分平面或全平面的粘合。对于薄膜而言,当两面都用空气-等离子体处理时,也可能是有利的。这种双面空气-等离子体处理可以通过每面分别同时接上至少一个等离子体源而实现,或者如所述那样首先对一面用空气-等离子体处理,然后翻转该薄膜,然后对另一面同样用空气-等离子体处理。
对于空气-等离子体处理而言,无需加热或冷却该基材。
这样处理过的热塑性塑料薄膜可以在空气-等离子体处理后批量生产,尤其是定尺寸剪切或切成一定形状,或者卷起。卷起时可能有利的是在层之间插入隔离薄膜。这种隔离薄膜可以由各种各样的材料组成,例如由聚乙烯、聚丙烯、PET、纸、特氟隆化的或硅化的塑料或纸组成。该隔离薄膜有利地在卷起时加入。但是,这种隔离薄膜的使用不是强制必需的。
在空气-等离子体处理热塑性塑料后的时刻,使用粘合剂。在此,或者将该粘合剂涂覆到基材S2上,然后使其与用空气-等离子体处理过的基材S1接合,或者涂覆到用空气-等离子体处理过的基材S1上,然后使其与基材S2接合。
已表明,聚氨酯粘合剂、(甲基)丙烯酸酯粘合剂、环氧树脂粘合剂或基于烷氧基硅烷官能的预聚物的粘合剂最适合于粘合。
合适的聚氨酯粘合剂一方面是单组分的湿气固化性粘合剂或双组分的聚氨酯粘合剂。这种粘合剂含有多异氰酸酯,尤其是具有异氰酸酯基团的预聚物形式。优选聚氨酯粘合剂,例如由Sika Schweiz AG以产品系列Sikaflex和SikaPower商业出售的那些。
(甲基)丙烯酸酯粘合剂是指这样的双组分粘合剂,其第一组分包含丙烯酸和/或甲基丙烯酸和/或其酯,并且其第二组分包含自由基形成剂,尤其是过氧化物。优选的这种粘合剂是可以产品系列Sika Fast由Sika Schweiz AG购得的。
环氧树脂粘合剂是指这样的粘合剂,其基于缩水甘油基醚,尤其是基于双酚A和/或双酚F的二缩水甘油基醚而配制成。特别合适的是双组分的环氧树脂粘合剂,其一种组分含有双酚A和/或双酚F的二缩水甘油基醚,并且其第二种组分含有多胺和/或多硫醇。优选双组分的环氧树脂粘合剂,例如可以产品系列Sikadur由Sika Schweiz AG购得的那些。已表明特别适合于粘合薄膜的是Sika Schweiz AG的双组分环氧树脂粘合剂Sikadur-Combiflex,Sikadur-31,Sikadur-31DW和Sikadur-33,优选Sikadur-Combiflex。
基于烷氧基硅烷官能的预聚物的粘合剂尤其是指基于MS-聚合物或SPUR(硅烷封端的聚氨酯)-预聚物的粘合剂。这种烷氧基硅烷官能的预聚物例如可以通过由含有至少两个C=C-双键的聚醚,尤其是由烯丙基封端的聚氧化烯聚合物,采用氢化硅烷进行的氢化硅烷化反应,或者通过异氰酸酯基烷基烷氧基硅烷在多元醇上或在羟基官能的聚氨酯预聚物上的加成反应,或者通过氨基烷基烷氧基硅烷在异氰酸酯官能的聚氨酯预聚物上的加成反应而制得,在此,所述聚氨酯预聚物本身通过多异氰酸酯和多元醇和/或多胺以已知方式进行的反应得到。基于烷氧基硅烷官能的预聚物的粘合剂是湿气固化性的,并且在室温下反应。
原则上也可以使用反应性的热熔粘合剂。但是,优选室温固化性的粘合剂。
特别优选的合适的粘合剂是双组分环氧树脂粘合剂。
在一种实施方式中,将粘合剂施加到基材S2上,然后将其与用空气-等离子体预处理过的基材S1接合。在另一实施方式中,将粘合剂施加到用空气-等离子体预处理过的基材S1的表面上,然后将其与基材S2接合。第一种方法尤其是当基材S2是较大面积的物体时是优选的。在密封接缝和裂缝的特别优选的情况下,将粘合剂施加到矿物底材S2,尤其是混凝土或墙体上,然后铺上空气-等离子体处理过的薄膜S1,从而使粘合剂接触薄膜。在基材S2不同于基材S1的实施方式中,可能有利的是,基材S2的表面在粘合前进行预处理。除了等离子体处理,尤其是在大气的环境压力下进行的空气-等离子体预处理外,这可以是施加底漆或粘合促进剂组合物和/或机械清洁。在S2是矿物底材的情况下,机械清洁,尤其是刷、打磨、喷砂或喷丸,是非常有利的。在混凝土作为基材S2的情况下,为了确保良好和长期的粘合,除去所谓的水泥皮,尤其是通过打磨、喷砂或喷丸进行,并且任选额外使用底漆,推荐是有利的。
基材S2原则上可以是适合于所用的粘合剂的所有材料。除了与基材S1相同的材料外,尤其是如玻璃、陶瓷、金属、合金、漆、塑料之类的材料或矿物材料适合作为基材S2。优选基材S2是金属或合金,尤其是钢或铝,或者矿物材料,尤其是混凝土或墙体。对于基材S2而言可能必需的是,基材的表面在粘合前直接进行预处理。这种预处理可以是机械方式、化学方式或物理化学方式的,例如前面已经提及的那些。
在接合后使粘合剂固化。但是,本领域技术人员显然意识到的是,在双组分粘合剂情况下,在混合后就已开始粘合剂的交联,或在单组分聚氨酯粘合剂情况下或者基于烷氧基硅烷官能的预聚物的粘合剂上在与空气水分接触后立即开始粘合剂的交联。因此,步骤(iv)中的术语“固化”不是指开始固化,所谓开始交联,而是如下:交联已经足够充分地进行,使得粘合剂已经构建很大强度,以致于它可以传递力,并达到所谓的初期强度。当粘合剂达到其最终强度时,固化结束。
已令人惊奇地表明,如前所述,在大气的环境压力下用空气-等离子体预处理过的热塑性基材S1具有特别延长的可粘合性。无需额外的预处理,例如涂覆底漆、粘合促进剂组合物或者通过电晕、等离子体或火焰处理进行处理,这点也是可能的。
已发现,可粘合性保持数周、数月甚至数年。这与具有几小时到几天的可粘合性的其它已知的预处理方法明显不同。用空气-等离子体预处理过的热塑性塑料的该性能导致较大的技术和经济优点,使得该热塑性塑料在中心位置,优选在薄膜生产厂中,可以较大量有效地用空气-等离子体处理,并然后,任选在长久的贮存时间后,可以不匆忙地运输到粘合场所,以便不用进一步预处理,例如涂覆底漆或粘合促进剂组合物,或者通过采用能量输入或再次等离子体或电晕预处理进行表面活化,可以毫无问题地粘合该热塑性塑料。这与其它表面处理方法相比具有较大优点:既不必将空气-等离子体处理设备运输和安装在粘合场所,例如偏远和难以到达的建筑工地,也不要求昂贵的供应花费,从而可以保证,预处理过的基材在可粘合性的短时间内可以运输和粘合。
保证了在大气的环境压力下空气-等离子体处理后立即具有可粘合性,但保证至少一周,尤其是至少一个月,优选至少一年。优选,空气-等离子体处理过的热塑性塑料不是在处理后立即粘合,而是在粘合前贮存至少一周,尤其是至少一个月,优选至少一年。
已发现,可粘合性的这种改善并非仅限于在室内温湿条件下贮存,而是即使在升高的温度下类似长时间贮存后,或者在温湿变换后,得到的可粘合性与空气-等离子体新预处理过的样品也是可比较的。
这里所述的可粘合性延长并非仅限于物体形状,因此延长的可粘合性并非仅在前述的热塑性薄膜上发现,而且在其它平面物体和其它三维形状如由这种热塑性塑料形成的三维模塑件上,也有发现。不过,视为特别优选的物体形状是薄膜,尤其是带状或条状。
可以应用本发明的特别领域是作为密封薄膜用于建筑领域,尤其是在地下工程中。其尤其涉及密封工作接缝、连接接缝、伸缩接缝或安装接缝以及裂缝,并涉及整修在由地面盖住的构件情况下、在地下水、隧道、井、堤坝、废水设备、水库和游泳池中未密封的接缝。对于这些领域,已表明,尤其是热塑性塑料薄膜,其基于氯磺化的聚乙烯和EVA-共聚物作为共聚物CP,并结合有双组分的环氧树脂粘合剂,其中具有含有双酚A-二缩水甘油基醚的第一组分和含有多胺的第二组分,是优选的。
在该应用中,薄膜,尤其是带状薄膜,有利地以两种方式粘合。
第一种形式中,优选对于膨胀(Dilation)接合而言,薄膜没有全平面粘合到混凝土上,而是只粘合在其边缘上。薄膜的边缘有利地在两面含有粘合剂。为了保证薄膜良好地粘接接合和固定在粘合剂中,因而对于该实施方式有利的是,所述热塑性塑料薄膜至少在边缘区域在两面都用空气-等离子体进行预处理。因此,通过膨胀接合,有利的是薄膜没有被粘合剂覆盖。因此,所述有利的弹性薄膜可以经受住限制膨胀接缝的混凝土或墙体部分的移动,薄膜在其上面必定通过粘合剂进行传力配合式(kraftschlüssig)接合,因此实现搭接裂缝的密封功能。
第二种形式中,热塑性塑料薄膜通过工作接缝,或者裂缝,全平面搭接地与混凝土或墙体粘合。为了保证最佳包住(Einbindung)和保护薄膜以防受损,有利地还用粘合剂将薄膜覆盖在与所述混凝土或墙体相对的一侧上。因此,在该实施方式中,有利地,薄膜在所有面上都被粘合剂包围。因此,为了保证薄膜良好的粘接连接和固定在粘合剂中,对于该实施方式有利的是,热塑性塑料薄膜在两面都用空气-等离子体进行预处理。
具体实施方式
实施例
1.不同的的热塑性塑料
制备
约150g在表1中示出的热塑性塑料在Collin辊轧机中在150和170℃之间的温度下熔融,混合,并辊轧成约1.8mm厚的折叠皮(Fell)。然后通过加热到150和170℃之间温度的板式压机以基于压机板面计为80kN的压力将该折叠皮压制成1.5mm厚的薄膜。然后将该薄膜裁切成尺寸280*200*1.5mm。
预处理
借助Plasmatreat GmbH公司的等离子体发生器Manutec Agrodyn,在大气的环境压力下用空气-等离子体处理这样制得的薄膜。使用2.5巴的空气来产生等离子体。使用直径为25mm的旋转喷嘴。用机器人使喷嘴在平放的薄膜上方以条状方式与样品表面的距离为6mm,以12m/min的速度移动,并这样用空气-等离子体处理该薄膜。
粘合和测量
每两个薄膜条在23℃,50%相对空气湿度下,在表1所示的晾置时间后,用Sikadur-Combiflex,在没有进一步预处理条的末端的条件下,以50mm的粘合长度和约1mm的粘合剂层厚度彼此粘合。
在23℃,50%相对空气湿度下固化6天后,采用1446型的Zwick-拉伸试验机测定根据EU12316-2的剥离阻力。所测得的剥离阻力值记载在表1中。
剥离阻力[N/50mm] | |||
未处理的 | 空气-等离子体处理的 | ||
晾置时间** | |||
样品 | 1d | 28d | |
Hypalon45 | 10 | 80 | 140 |
低密度聚乙烯(LDPE) | n.m.* | 105 | 100 |
乙烯-乙酸乙烯酯(E/VA=75/25) | 5 | 300 | 325 |
Hypalon45/EVA=17/1 | 5 | 100 | 160 |
Hypa lon45/LPDE/EVA=17/1/1 | 5 | 115 | 170 |
Sikadur-Combiflex带 | 5 | 355 | 325 |
表1.进行和没有进行空气-等离子体处理的不同的热塑性塑料在不同的晾置时间后的剥离阻力值。
*n.m.=不可测量的,即,样品不能被夹紧,而不出现试件粘附破坏。
**样品在空气-等离子体处理后在23℃和50%相对空气湿度下贮存所示的时间。
2.空气-等离子体处理后不同的贮存条件
在大气的环境压力下用空气-等离子体的处理和粘合之间的贮存时间期间实施不同的条件。
在大气的环境压力下经过Plasmatreat公司的等离子体发生器而通过空气-等离子体以12m/min的速度处理1.5mm厚和20cm宽的Sikadur-Combiflex带,所述等离子体发生器带有两个彼此并排布置的、旋转喷嘴,其处理宽度分别为100mm,与样品表面的距离为6-8mm。在此所述薄膜在静置的等离子体源下移动。对于等离子体所需的空气的压力为4巴。在空气-等离子体预处理后,不用隔离薄膜,将所述薄膜带松散卷起。
在空气-等离子体处理后,如下所述,在表2所示的时间内贮存所述薄膜:
●23℃:样品以未包装形式以卷状在环境温度下与空气接触进行贮存
●50℃:样品以未包装形式以卷状在循环空气炉中在50℃下贮存
●+60℃/-30℃:样品以未包装形式以卷状如下进行3次热/冷循环:交替地,分别使其在+60℃下在循环空气炉中贮存一周,然后分别使其在-30℃下在开顶式冻结柜中与空气接触贮存一周。
带的粘合和剥离阻力值的测量如前所述进行。
所测得的剥离阻力值记载在表2中。
晾置时间** | 剥离阻力[N/50mm] | 破坏类型* | |
未处理的 | 50 | A | |
空气-等离子体处理的 | 0(在23℃下) | 335 | F |
10w(在23℃下) | 330 | F | |
6m(在23℃下) | 320 | F | |
16m(在23℃下) | 305 | F | |
26m(在23℃下) | 335 | F | |
32m(在23℃下) | 320 | F | |
2m(在50℃下) | 300 | F | |
12m(在50℃下) | 295 | F | |
26m(在50℃下) | 335 | F | |
6w(在+60℃/-30℃下) | 350 | F |
表2.不同的贮存和不同的晾置时间
*A=粘附破坏,F=薄膜伸长直到薄膜破坏**d=天,w=周,m=月
用2.0mm厚和10cm宽的Sikadur-Combiflex带进行另一系列的试验。在大气的环境压力下经过Plasmatreat公司的等离子体发生器通过空气-等离子体以12m/min的速度将其进行处理,所述等离子体发生器带有一个旋转喷嘴,其处理宽度为100mm,与薄膜表面的距离为8mm。对于等离子体所需的空气的压力为4巴。在空气-等离子体预处理后,不用隔离薄膜,将所述薄膜带松散卷起。
贮存条件、粘合和剥离阻力值的测量如前所述进行。
所测得的剥离阻力值记载在表3中。
晾置时间** | 剥离阻力[N/50mm] | 破坏类型* | |
未处理的 | 65 | A | |
空气-等离子体处理的 | 0(在23℃下) | 485 | S |
6m(在23℃下) | 500 | S | |
12m(在23℃下) | 515 | S | |
19m(在23℃下) | 475 | S | |
26m(在23℃下) | 490 | S | |
7d(在50℃下) | 390 | S | |
14d(在50℃下) | 430 | S | |
6m(在50℃下) | 490 | S | |
12m(在50℃下) | 425 | S |
表3.不同的贮存和不同的晾置时间
*A=粘附破坏,S=Schenkel(V形)伸长**d=天,w=周,m=月
3.不同的粘合剂
在大气的环境压力下经过Plasmatreat公司的等离子体发生器用空气-等离子体以12m/min的速度处理2mm厚和20cm宽的Sikadur-Combiflex带,所述等离子体发生器带有两个旋转喷嘴,每个喷嘴的处理宽度分别为100mm,与样品表面的距离为8-10mm。对于等离子体所需的空气的压力为6巴。该带的两面都用空气-等离子体进行预处理。在空气-等离子体处理后,不用隔离薄膜,将所述薄膜带松散卷起。
2个未处理的,或者用空气-等离子体处理的,15cm长的条分别在8个月的晾置时间后,与经喷砂的混凝土(Sikaflex-11FC,SikaBond-T-14,Sikadur-Combiflex),或者钢(SikaFast-5211),用不同的粘合剂经10cm的粘合长度进行粘合。
混凝土(花园板)在喷砂后用底漆如下进一步预处理:
Sikadur-Combiflex:没有底漆
Sikaflex-11FC:Sika底漆-3(Sika Schweiz AG),30分钟通空气时间
SikaBond-T14:SikaTackPanel底漆(Sika Schweiz AG),30分钟通空气时间
所述钢用SikaADPrep-5901(Sika Schweiz AG)进行预处理,并通空气10分钟。
Sikadur-Combiflex带在粘合前没有进行进一步预处理。
这样制得的试件在室温下7天的固化时间后通过尖嘴钳检验剥离。在此情况下,用该尖嘴钳夹住松开的薄膜端,并用该钳卷起。达到粘合后,通过在钳上施加扭转力,按照以下评价代码来定性评估剥离粘合性:
1=不可剥离的(良好)→薄膜破坏
2=中等可剥离的(适当)→在带变形情况下可以剥离
3=易于剥离(差)
粘合剂 | 未处理的 | 空气-等离子体处理的 | ||
评价 | 破坏* | 评价 | 破坏* | |
Sikadur-Combiflex | 3 | 100%A | 1 | 100%K(F) |
Sikaflex-11FC | 3 | 100%A | 2 | 90%A10%K(KI) |
SikaBond-T14 | 3 | 100%A | 1 | 95%K(KI)5%K(F) |
SikaFast-5211 | 3 | 100%A | 1 | 100%K(F) |
表4.不同的粘合剂
*A=粘附破坏,K(KI)=粘合剂内聚破坏,K(F)=薄膜内聚破坏
Claims (16)
1.通过粘合剂粘合两个基材S1和S2的方法,其中,至少基材S1是热塑性塑料薄膜,该方法包括以下步骤
-(i)至少在要粘合的区域,在大气的环境压力下,用空气-等离子体处理热塑性塑料薄膜S1
-(ii)将粘合剂涂覆到经空气-等离子体预处理过的薄膜表面S1上或基材S2的表面上
-(iii)在粘合剂的晾置时间内,与基材S2或与空气-等离子体预处理过的薄膜表面S1接合
-(iv)固化粘合剂,
其特征在于,所述热塑性塑料薄膜是或包含至少一种由至少两种单体形成的共聚物CP,所述单体选自乙酸乙烯酯、乙烯醇、苯乙烯、乙烯、丙烯、丁二烯、(甲基)丙烯酸的酯以及它们的混合物。
2.根据权利要求1的方法,其特征在于,所述两个基材S1和S2由相同的材料组成。
3.根据权利要求1的方法,其特征在于,所述第二个基材S2是一种矿物底材,尤其是混凝土或墙体。
4.根据权利要求1到3中任一项的方法,其特征在于,步骤(i)和(ii)之间的时间为至少1周,尤其是1个月,优选至少1年。
5.根据权利要求1到4中任一项的方法,其特征在于,为了用空气-等离子体进行处理,使用至少一个,优选至少两个旋转喷嘴。
6.根据前述权利要求中任一项的方法,其特征在于,所述粘合剂是聚氨酯粘合剂、(甲基)丙烯酸酯粘合剂、环氧树脂粘合剂或者基于烷氧基硅烷官能的预聚物的粘合剂。
7.根据权利要求6的方法,其特征在于,所述粘合剂是室温固化性的。
8.根据前述权利要求中任一项的方法,其特征在于,所述共聚物CP是乙烯/乙酸乙烯酯共聚物或(甲基)丙烯酸酯/苯乙烯/丙烯腈共聚物。
9.根据前述权利要求中任一项的方法,其特征在于,所述热塑性塑料薄膜除了共聚物CP外还含有至少一种氯磺化的聚乙烯。
10.含有基材S1和基材S2的复合体,其通过根据权利要求1到9之一的粘合方法接合。
11.表面改性的热塑性塑料,其是或包含由至少两种单体组成的共聚物CP,所述单体选自乙酸乙烯酯、乙烯醇、苯乙烯、乙烯、丙烯、丁二烯、(甲基)丙烯酸的酯以及它们的混合物,并且其表面至少部分地用空气-等离子体在大气的环境压力进行处理,并且其中,对该热塑性塑料的空气-等离子体处理是在至少1周,尤其是至少1个月,优选至少1年后。
12.根据权利要求11的表面改性的热塑性塑料,其特征在于,为了用空气-等离子体进行处理,使用至少一个,优选至少两个旋转喷嘴。
13.根据权利要求11或12的表面改性的热塑性塑料的用途,其特征在于,其作为薄膜,尤其是作为密封薄膜,用于建筑领域,尤其是在地下工程中。
14.空气-等离子体在大气的环境压力下用于提高热塑性塑料长时间可粘合性的用途,其中,所述长时间可粘合性由空气-等离子体处理过的热塑性塑料的晾置时间定义,为至少1周,尤其是至少为1个月,优选至少1年。
15.根据权利要求14的用途,其特征在于,所述热塑性塑料是无定形的热塑性塑料。
16.根据权利要求14的用途,其特征在于,所述热塑性塑料是或包含由至少两种单体组成的共聚物CP,所述单体选自乙酸乙烯酯、乙烯醇、苯乙烯、乙烯、丙烯、丁二烯、(甲基)丙烯酸的酯以及它们的混合物。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108713049A (zh) * | 2016-03-02 | 2018-10-26 | 德莎欧洲股份公司 | 通过选择性等离子体预处理增加剥离力 |
CN112760045A (zh) * | 2019-10-21 | 2021-05-07 | 全耐塑料欧洲公司 | 胶合车辆的车身元件的胶合方法 |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2922478B1 (fr) * | 2007-10-22 | 2014-12-12 | Arkema France | Procede de fabrication de stratifie polymere comportant une etape d'activation par traitement plasma |
DE102010000088B4 (de) * | 2010-01-15 | 2011-09-22 | Sonderhoff Chemicals Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Polymerkaschierungen oder strangförmigen Aufträgen an einem Substrat |
EP2404744A1 (en) * | 2010-07-07 | 2012-01-11 | Sener Ingenieria Y Sistemas, S.A. | Adhering procedure between a solar mirror and its bearing structure |
US9089745B2 (en) * | 2010-12-23 | 2015-07-28 | Taylor Made Golf Company, Inc. | Plasma treatment of golf club components and bonding thereof |
BR112015009750B1 (pt) * | 2012-11-06 | 2021-06-29 | Braskem S.A. | Método para preparo de uma poliolefina adesivada, e, artigo de manufatura |
DE102012220285A1 (de) * | 2012-11-07 | 2014-06-12 | Lpkf Laser & Electronics Ag | Verfahren zum Fügen eines Fügepartners aus einem thermoplastischen Kunststoff mit einem Fügepartner aus Glas |
US9486957B2 (en) * | 2014-03-21 | 2016-11-08 | Ford Global Technologies, Llc | Assembly and method of pretreating localized areas of parts for joining |
IT201700006852A1 (it) * | 2017-01-23 | 2018-07-23 | Mapi S R L | Procedimento per la realizzazione di una piscina e piscina |
EP3611381B1 (de) * | 2018-08-13 | 2023-10-04 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Verfahren zur herstellung einer vakuumpumpe |
CA3113952C (en) | 2018-09-24 | 2023-09-19 | Building Materials Investment Corporation | Roofing membranes with improved adhesive bonding strength |
US11697719B2 (en) * | 2020-03-02 | 2023-07-11 | The Boeing Company | Method for enhanced bonding of thermoplastic composites |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60155428A (ja) * | 1984-01-25 | 1985-08-15 | Nippon Petrochem Co Ltd | 積層シ−トもしくは積層フイルムの製造方法 |
JPH0759646B2 (ja) * | 1990-01-23 | 1995-06-28 | 工業技術院長 | 熱可塑性樹脂成形品の表面処理方法 |
US5938854A (en) | 1993-05-28 | 1999-08-17 | The University Of Tennessee Research Corporation | Method and apparatus for cleaning surfaces with a glow discharge plasma at one atmosphere of pressure |
US5440446A (en) | 1993-10-04 | 1995-08-08 | Catalina Coatings, Inc. | Acrylate coating material |
BR9407741A (pt) | 1993-10-04 | 1997-02-12 | Catalina Coatings Inc | Revestimento de acrilato |
US5545419A (en) * | 1994-07-21 | 1996-08-13 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Patch bag having supplemental seal |
DE19532412C2 (de) | 1995-09-01 | 1999-09-30 | Agrodyn Hochspannungstechnik G | Vorrichtung zur Oberflächen-Vorbehandlung von Werkstücken |
EP0896992A1 (en) | 1997-08-11 | 1999-02-17 | Dsm N.V. | Process for adhering two polymer materials using a plasma treatment |
US6299596B1 (en) * | 1998-03-20 | 2001-10-09 | Schneider (Usa) Inc. | Method of bonding polymers and medical devices comprising materials bonded by said method |
DE29805999U1 (de) * | 1998-04-03 | 1998-06-25 | Agrodyn Hochspannungstechnik G | Vorrichtung zur Plasmabehandlung von Oberflächen |
DE19903479C2 (de) * | 1999-01-29 | 2003-03-20 | Schott Glas | Verfahren zum Befestigen von Kunststoffteilen an Kannen |
US6057414A (en) * | 1999-02-24 | 2000-05-02 | Micron Coating, Inc. | Process of plasma treating polymer materials |
US6908665B2 (en) * | 1999-07-06 | 2005-06-21 | Northwest Coatings L.L.C. | Radiation-cured, laminated flexible packaging material |
CN1197901C (zh) * | 1999-12-28 | 2005-04-20 | 金泽等 | 高分子材料的改性方法及其用途 |
US6635343B2 (en) | 2000-04-03 | 2003-10-21 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Transparent conductive heat sealing material and carrier tape lid using the same |
DE10041636A1 (de) * | 2000-08-24 | 2002-03-28 | Basf Coatings Ag | Thermisch härtbares Stoffgemisch und seine Verwendung |
US6793759B2 (en) * | 2001-10-09 | 2004-09-21 | Dow Corning Corporation | Method for creating adhesion during fabrication of electronic devices |
JP2003145674A (ja) | 2001-11-08 | 2003-05-20 | Learonal Japan Inc | 樹脂複合材料の形成方法 |
ATE294145T1 (de) | 2001-11-29 | 2005-05-15 | Dow Global Technologies Inc | Methode zum verbinden einer glasscheibe mit einem substrat ohne verwendung eines primers |
DE10201190A1 (de) * | 2002-01-14 | 2003-07-31 | Henkel Kgaa | Thermische Aktivierung von Folien |
ATE274787T1 (de) | 2002-02-09 | 2004-09-15 | Plasma Treat Gmbh | Plasmadüse |
-
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108713049A (zh) * | 2016-03-02 | 2018-10-26 | 德莎欧洲股份公司 | 通过选择性等离子体预处理增加剥离力 |
CN112760045A (zh) * | 2019-10-21 | 2021-05-07 | 全耐塑料欧洲公司 | 胶合车辆的车身元件的胶合方法 |
CN112760045B (zh) * | 2019-10-21 | 2023-09-29 | 全耐塑料欧洲公司 | 胶合车辆的车身元件的胶合方法 |
Also Published As
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