[发明专利]包封的粘合增进剂在使其至少一个包含(TPE-PA)材料的两个基材粘合的水性粘合剂接合层中的用途

说明书

发明领域

本发明涉及通过使基于热塑性弹性体(缩写成TPE)和/或聚酰胺(PA)均聚物或者共聚物的第一基材S1和第二基材S2粘合的装配件，基材S1和S2可以是相同性质或者不同性质。

在下文中将对于基材S1和任选地基材S2((如果是相同性质))的组成的这些各种可能性表示为(TPE-PA)。另外，术语“(TPE-PA)基材”表示包含至少一种TPE弹性体或者至少一种PA，或者至少一种TPE和至少一种PA的混合物的基材。

本发明还涉及通过借助于水性粘合剂接合层(joint de colle aqueux)装配这种基材S1和S2形成的层压制品。

术语“水性粘合剂接合层”表示其中用于在(TPE-PA)基材上的连续层中的底漆和/或水性粘合剂的组合物，其包含低于5％有机溶剂。

本发明还涉及用于制备这种层压物(stratifié)的方法和它在鞋类工业中的用途，尤其用于制备鞋底，特别地用于运动鞋的鞋底。

鞋工业的主要技能之一在于它关于用于装配具有不同化学性质和机械性质的材料的粘合技术的大量专业知识。这种技能在运动鞋领域中是特别地重要的，在该领域中使用的材料，尤其用于制备鞋底的材料经常地是新型材料。这种需求由于寻求通常与运动鞋有关的性能而被加倍。

在最近十年期间，基于TPE-PA的材料，如由供应商Arkema以商标名和销售的材料，由于它们的机械性质，特别地它们的优异的弹力性质，已经在高端鞋(特别地用于运动鞋)领域中越来越普及的。

由这种聚酰胺-嵌段-聚醚共聚物材料形成的基材，尤其用于制备运动鞋类的鞋底的基材通常通过使用粘合剂接合层粘合到其它基材进行装配。

通常，粘合这种基材类型以生产层压物需要至少以下操作：

-清洁待粘合的基材表面，例如使用有机溶剂如甲乙酮(MEK)或者使用水基洗涤液；

-通常使用刷子将溶剂化或含水的粘合剂接合层施加到至少TPE-PA基材(S1)的接触面上；可以任选地包括施用通常溶剂化底漆；

-使该两个基材接触；和

-压制由接触产生的装配件。

在该粘合期间，现有技术底漆组合物和粘合剂都导致大量有机溶剂的蒸发。因此，当制造用于鞋的层压物时，据估计用于一只鞋的粘合剂的平均量是5g，底漆组合物的平均量是3g，可以估算出每只鞋的溶剂排放量为2.9g。假定对于一个生产装置每天生产10000只鞋，那么该装置所释放的溶剂总量是29kg/天。

水基粘合剂接合层的使用可以减少这种缺点。令人遗憾地，粘附水平和粘合质量(由基于TPE-PA的基材的剥离强度来表示)对于现有技术层压物远非最佳。因此，借助于由具有平均55-70肖氏D硬度的聚酰胺-嵌段-聚醚共聚物制成的基材(例如55-1或70-1)，获得了约0.5-3kg/cm的低剥离强度。然而，鞋制造商要求大于3kg/cm的剥离强度。通常，水性粘合剂接合层难于进行粘合，在大多数情况下，它们甚至与TPE基材根本不粘合，它们与所述(TPE-PA)基材是不相容的或者稍微地相容。

可在TPE-PA基材上粘合的少有的水基粘合剂之一包含乳状液形式的可水分散的脂族多异氰酸酯。可以提到例如己撑二异氰酸盐，缩写成HDI，例如由供应商Bayer以商标名DN销售的产品。由于它们的低反应性，所述多异氰酸酯在TPE载体上不能单独获得可接受的粘合程度(即大于3kg/cm的剥离强度)。

已经尝试通过将聚合物(如硅烷)引入到底漆或者粘合剂配制剂中或者借助于表面处理技术(如火焰处理、紫外线处理、电晕放电处理、等离子体处理、或者电子束处理)来改善在(TPE-PA)基材上的粘附力。

其它技术包括化学处理，如，例如使用酸或者碱溶液或者使用对于该材料特定的溶剂来侵蚀待粘合基材。举例来说，间甲酚是特别好地适合作为基于聚酰胺的聚合物的溶剂。使用间甲酚的表面处理改性了该聚酰胺基材的表面并且可以使脂族异氰酸酯可以更容易地粘附在PA表面上。然而，该类型溶剂(间甲酚)是高毒性的。而且，该处理只可用于这样的情况中：其中两个PA基材必须粘合在一起，因为间甲酚不作用于其它类型基材。

这些酸性或者碱性溶液或者这些溶剂由于它们的毒性、它们的生态毒性和/或它们的腐蚀性质难以处理。因此，它们的使用经常地受限制并且需要适合的保护、施用和废物处理设备。经常需要多个补充步骤，如中和化学处理、冲洗和干燥。所有这些步骤产生废物，其产生污染。这些装配方法的附加步骤消耗能量并且降低生产率，尤其当装配在工业生产线上进行时。