[发明专利]在粘合剂分散体中的嵌段共聚物

说明书

技术领域

本发明涉及基于热塑性嵌段共聚物的水性粘合剂。所述粘合剂旨在于仅包含小部分的溶剂。它可用于纤维或薄膜的粘接。

背景技术

用于粘接纤维的粘合剂是已知的。这些已知可以是反应性的或非反应性的粘合剂。各种纤维作为纤维材料是已知的。例如，已知使用粘合剂可以将无纺基材粘接至另一种无纺基材或者粘接至塑料薄膜。这种粘接例如在卫生产品的制造中使用。已知可以使用基于反应性聚氨酯的热熔粘合剂；基于辐射交联性聚合物的液体粘合剂也是已知的。

还已知纤维可以被粘接以得到高强度纤维复合材料。在此背景下，纤维可以被完全引入到聚合物基质中。聚氨酯或环氧粘合剂，例如，作为基质材料是已知的。EP 1161341描述了以纤维束或纤维织物形式的纤维彼此粘接的方法。列出多种聚合物作为粘合剂，并列举了作为应用形式的含溶剂的粘合剂、粘合剂粉末、粘合剂分散体。例如，使用由苯乙烯嵌段共聚物制成的粉末并粘接。该粘接满足了粘合强度和弹性方面的强制要求，因而这些纤维通过压制可以彼此粘接。

但是，粉末粘合剂具有缺点，它们通常仅在单点将纤维彼此粘接。此外，它们必须有效熔化以便产生至表面的良好的粘合性。另一种选择是将这些粘合剂引入到热熔体中。然而，处理这些热熔体需要相当大的设备支出。此外，可能是由于高温造成对基材的损害。

聚合物通常在溶剂中制造。这使得更容易合成，并且制得的粘合剂更容易包装和运输。然而，就其应用而言，它们具有相当大量的溶剂释放的缺点。这是从环境工程的角度来看最首要的，并且还必须采取进一步的技术措施以确保员工的工业保护。对于使用者这一方，需要相当大的努力。考虑到粘合剂的粘接，有机溶剂应当以可能的最大程度被降低。

另外，经常使用的苯乙烯嵌段共聚物也不适合所有目的。这些聚合物是非极性的。对于各种任选具有升高数目的极性基团的纤维材料，这可能导致不充分地粘接。所述纤维是在处理之前的预处理是可能的，但这些是额外的、费力的工作步骤。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供可用的基于嵌段共聚物的水性、热塑性粘合剂，其仅包含小部分的溶剂。这些粘合剂表现出对纤维材料良好的粘接。由于低的溶剂含量，处理变得更容易。良好的粘合性能可以通过选择嵌段共聚物而获得。所述聚合物在宽的温度范围内表现出适于确保粘接的好的承载性能的玻璃化转变温度。另一个目的是提高粘合剂分散体的贮存稳定性。

所述目的通过如下水性粘合剂分散体得以实现，所述粘合剂分散体包含25-70重量%的丙烯酸酯嵌段共聚物和/或苯乙烯嵌段共聚物，和另外包含添加剂，所述共聚物具有大于15,000g/mol的分子量和至少两个不同的玻璃化转变温度(Tg)，一个Tg高于50℃，另一个Tg低于10℃，所述分散体含有小于0.5重量%的有机溶剂。

本发明的另一个主题是用于制造作为第二分散体的嵌段共聚物的无溶剂型的分散体的方法，将所述聚合物溶解在有机溶剂中并转移到水相中，并且溶剂的含量随后通过蒸馏而降低。

根据本发明的分散体可以包含热塑性弹性体作为聚合物，例如基于(甲基)丙烯酸酯或苯乙烯衍生物的嵌段共聚物。所述聚合物可以为线性结构，也可以使用星形聚合物。一般地，嵌段共聚物可以具有至少两个不同的玻璃化转变温度(Tg)。一个Tg为50-130℃，特别是80-120℃；另一个Tg是例如-60至+10℃，特别是-45至0℃。合适的聚合物可以包含两个或更多个嵌段，它们优选是二嵌段或三嵌段聚合物。特别地，可以存在含有二嵌段和三嵌段共聚物的混合物。

一个实施方案中使用苯乙烯嵌段共聚物。这些是包含由苯乙烯或其衍生物例如α-甲基苯乙烯，以及另外的可共聚的不饱和单体如乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯，异戊二烯或类似的单体制得的嵌段结构的聚合物。这些可以是线性或枝化的苯乙烯嵌段共聚物，该共聚物是交替或接枝共聚物。它们可以是二嵌段或三嵌段聚合物；多个不同的嵌段也是可能的。选自苯乙烯嵌段共聚物，例如苯乙烯和苯乙烯-丁二烯共聚物(SBS，SBR)、苯乙烯-异戊二烯共聚物(SIS)、苯乙烯-乙烯/丁烯共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯共聚物(SEPS)、或苯乙烯-异戊二烯-丁烯共聚物(SIBS)的热塑性弹性体是合适的，例如，分子量可以大于15,000g/mol。合适的苯乙烯嵌段聚合物具有两个玻璃化转变温度Tg，一个大于80℃，另一个低于10℃，特别是低于0℃。