[发明专利]粘合剂

说明书

本发明涉及粘接惰性聚合物的方法以及用于该方法的粘合剂组合物。

在过去，被粘接的惰性材料诸如聚酰胺组合物，由于施用于材料表面的溶剂影响被连接的材料，导致自两者表面互相渗透入聚合物的粘接区域。这类粘合起初是由于固体聚合物内部的附着力，接着在溶剂挥发后充填该粘接区。另外，由于上述机理，为了得到所需的粘合强度，被粘接的二个表面的相连程度太大，为了提高粘合剂的“填隙”能力，可以制备含有预溶解聚酰胺的粘合剂。

由于聚合物对溶剂侵蚀的惰性。所以目前用作上述材料的溶剂是很少的，通常采用的溶剂是良好的氢粘接剂，它含有某些疏水部分和常常为酸性的氢。这类复合的性质导致众所周知的溶剂对人是有毒的。这类毒性常常是全身的并由于外部暴露，具有灼伤和伤害的危险。最熟知的这类溶剂是苯酚类，它对人是高度有毒的。用于聚酰胺的最通常的溶剂是甲酚和氯代苯酚类该二者已知是有害的物质。其它的溶剂包括各种氟代醇类，通常它们是对人高度有毒的。

本发明的主要目的是提供一种适用于粘接惰性聚合材料，特别是聚酰胺的粘合剂，并具有低的毒性，尤其是低的全身毒性;提供高的粘合强度，尤其是涉及张力和剥离试验;提供固化的快速性，以迅速得到连接强度;并具有广泛的温度适用性以及具有所需的“填隙”能力。所需的粘合剂应适用于连接受压管子系统的密封，即：气体管子以及配件并应具有良好的适用期。

满足上述目的粘合剂应具有食品/水处理领域的用途。而目前商业上可买到的粘合剂（由于其相对有毒）是不适用的。

本发明的第一个方面包括一种粘合一种对另一种惰性聚合材料的表面的方法，包括以下步骤：

（ⅰ）施用于至少一个表面包括至少一种具有酚羟基基团和一个或多个降低该化合物毒性的取代基的化合物的一种基本上非毒性的组合物，所述的组合物对所述的惰性聚合物材料具有起溶剂作用的能力，以及

（ⅱ）实现所述的表面成粘结关系。

作为参考，组合物包括二烷基苯酚，百里酚和/或香芹酚或更佳为百里酚和香芹酚的低共溶混合物，业已发现特别适于粘接聚酰胺。

本发明的第二个目的包括在惰性聚合材料的粘结剂中包括至少一种具有酚羟基基团和减少该化合物毒性的一个或多个的取代基的化合物，该组合物对所述的惰性聚合材料具有起溶剂作用的能力。

以下本发明将通过各种具体实施例子作更详细的说明。本发明将具体特别参照聚酰胺的粘结进行例示。

聚酰胺是聚合物，其中规则地存在由亚甲基链隔开的酰胺基团如下式所示：

特殊的聚酰胺（以下简称为“PA”）由在聚合物的每一重复单元的碳链中的碳原子数的数目确定。于是，参考图1，命名的PA11为给出的聚酰胺聚合物中n＝10，以及PA12为给出的聚酰胺聚合物中n＝11以及等等。另外，AABB聚酰胺是已知的，在这种情况下，规定诸如PA12/12表示该链由具有12个碳原子的二胺和具有12个碳原子的二羧酸单元衍生的。PA6/12表示由6个碳原子二胺单元和12个碳原子二羧酸单元共聚衍生的以及等等。

在试图开发一种聚酰胺的改进的粘合剂中，筛选了大量的化合物作为PA11的溶剂。

这些溶剂单独和以混合物进行试验并选自如下化合物：

芳香的和脂肪的胺类，

芳香的和脂肪的醇类，

芳香的和脂肪的卤化物类，

芳香的和环脂的醚类，

芳香的和脂肪的酸类，

和各种有机溶剂的结合的金属盐。

从上述列出的受试验的化合物，对PA11没有一个是有效的溶剂。

经发现受试的酚类作为溶剂是有效的，然而，这些一开始就被否定了，或者由于毒性高于甲酚，以及大部分由于溶点高于室温。某些高熔点的酚类，当溶解在卤代的溶剂中时，发现形成一种值得考虑的有效的胶，但得到填隙能力的这些组合物具有溶解PA11小的容量。此外，苯酚或溶剂或它们两者对人类或环境是讨厌的。

根据本发明，施用于被粘接的聚酰胺表面的一种化合物具有酚羟基基团和以减少该化合物的毒性的一个或多个取代基。该组合物对聚酰胺具有起溶剂作用的能力。作为参考，该化合物选自二烷基苯酚类，该取代基选自包括甲基、乙基、丙基、丁基、异-丙基、仲-丁基和特丁基的组。

用作聚酰胺粘合剂的较佳的化合物为2-甲基-5-异丙基苯酚（香芹酚），它具有间-异丙基取代基和相邻的甲基取代基的单酚羟基基团。

另一较佳的用作本发明的化合物为5-甲基-2-异丙基苯酚（百里酚），它具有通过邻-异丙基取代基和间甲基取代基主体障碍的单酚羟基基团。