[发明专利]基于聚烯烃-接枝-聚(甲基)丙烯酸酯共聚物的用于聚烯烃表面的打底剂

说明书

技术领域

聚烯烃，例如聚乙烯、聚丙烯、EPDM或聚-α-烯烃，作为例如包装工业，汽车工业中，或用于制备模塑件例如移动功能设备外壳的材料起着重要的作用。这些容易加工且廉价的材料的唯一缺点是表面性能。聚烯烃不可以直接地涂漆或用粘合剂粘结。为此，要求打打底剂或其它类型的材料预处理。本发明涉及新型无卤和无酸的易溶的打底粘结剂，其用于聚烯烃并包含(甲基)丙烯酸酯接枝的无定形聚烯烃。

背景技术

非常非极性的材料，例如聚烯烃的表面改性很长时间以来就已处于大学和工业研究的焦点。聚丙烯或聚乙烯不能用极性粘结剂，如形成大多数粘合剂或涂料的基础的那些，直接地涂覆。聚合物例如聚酯、聚酰胺、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯或聚氨酯对聚烯烃的粘附为此一般是太低的。聚烯烃薄膜因此为了表面极化而多数在涂覆之前经历高能电晕处理。然而，这类方法不能用于具有棱角和不规则形状表面的模塑件。在此存在的唯一可能性是火焰处理，其进行起来是复杂的并经常导致尤其不规则形状的物体在棱角区域中太差的结果。更好的结果因此可以用具有好的施涂性能并用作打底剂的聚合物溶液达到。

这种类型的打底剂经常基于含卤链烷烃或聚合物。在这方面，举例来说，参见DE 100 11 384，其中描述了聚二氯丁二烯。然而，这种类型的体系的粘附不足够好到可以完全放弃预处理，例如火焰处理。

WO 2006 124 232中描述了在施加之后必须UV固化的涂料体系。这种类型的涂料体系不但引起额外的操作步骤而且显示其它缺点，例如减少的储存稳定性。

WO 2008 031 677中将聚烯烃与基于酮树脂和/或醛树脂的树脂结合作为粘合促进剂。然而，与单组分体系比较，所述体系具有可能出现相分离和应用范围受限的缺点。

WO 2008 039 595中描述了由聚烯烃-聚醚嵌段共聚物组成的水性涂料体系，该嵌段共聚物具有高比例的阴离子基团。本领域技术人员可以容易地看出这种类型的体系仅可以用非常低的固体含量使用，并且从具有高比例难溶性聚烯烃嵌段的水溶液的良好的成膜是困难的。

US 2004 0072 960中描述了经由采用多官能醇将羧化聚烯烃酯化获得的打底剂。该醇是具有三个或更多个OH基的低分子量化合物。本领域技术人员可以容易地看出过高的羧化度导致对聚烯烃的粘附降低并且另一方面过低的羧化度又导致表面的太低的极性官能化。

很长时间以来就知道用于将大多无定形的聚烯烃用丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯接枝的方法，并且这样的方法可以各种方式实施。以自由基溶液聚合形式的方法例如描述在DE 101 50 898中。在Badel等人(J.of Pol.Sc.；Part A：Pol.Chem.；45，22，第5215，2007)中，可找到经由反应性挤出的反应。所述方法采用备选引发的变型可参见WO 2004 113 399。经由卤素改性聚烯烃并接着是原子转移自由基聚合的受控接枝反应可参见Kaneko等人(Macromol.Symp.，290，第9-14页，2007)。所述文献都没有描述聚烯烃表面的任何涂覆或打底。

在US 6,310,134中，用酸或酸酐，例如丙烯酸或甲基丙烯酸，接枝无定形聚烯烃。这种类型的聚合物的缺点是在有机和水性介质中的差的溶解性。所述文献中通过小于15重量％的非常低固体含量解决差的溶解性问题。为了均匀涂覆，因此需要非常大量的溶剂，否则所得表面是非常不规则的。在US 5,523,358中，聚丙烯类似地用酸接枝。在此，接枝共聚物在反应期间和之后是固体，并且仅可以非均相方式或经由挤出涂覆而将它施涂到基材上。然而，这两种方法导致不均匀和/或非常厚的打底。

在US 6,262,182中，酸改性的无定形聚烯烃的差的溶解性问题通过使用高沸点芳族化合物作为溶剂得到解决。然而，这种类型的溶剂在施涂方面具有与排放、毒性，以及干燥温度和/或干燥时间有关的重大缺点。

硅烷反应试剂也可以用来改性聚烯烃，大多无定形的聚-α-烯烃。这种类型的体系例如描述在WO 2007 008 765和EP 1 900 773中。这种类型的共聚物的缺点是高的烯烃比例和仅小的官能的极性基团的比例，所述极性基团此外是烷氧基甲硅烷基，它们仅极少地有助于溶解性改进。因此，这些聚合物也仅具有差的溶解性并因此难以施加并且不能精确地施加。

在EP 1 900 773中，描述了用少量的甲硅烷基接枝的聚-α-烯烃。虽然所述产物显示非常好的粘附，但是这些聚合物同样具有非常高比例的烯烃并在有机溶剂中仅是难溶性的，即仅能以非常低的浓度溶解在其中。