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用于直接粘接至包含空心玻璃珠的TPU的PEBA制造技术

技术编号:43011574 阅读:17 留言:0更新日期:2024-10-18 17:17
本发明专利技术涉及包含具有至少一种聚酰胺PA嵌段共聚物和PE聚醚嵌段的第一种聚合物材料(PEBA)和具有至少一种热塑性聚氨基甲酸酯(TPU)的第二种聚合物材料的制品,其中所述第一种聚合物材料直接粘接至所述第二种粘附性聚合物材料,且其中所述第二种聚合物材料包含空心玻璃珠。本发明专利技术还涉及通过将第一种聚合物材料直接粘接包含空心玻璃珠的第二种聚合物材料的方法进行的组装。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及制品,其包含第一种聚合物材料和第二种聚合物材料,所述第一种聚合物材料包含至少一种包含pa聚酰胺嵌段和pe聚醚嵌段的共聚物(peba),所述第二种聚合物材料包含至少一种热塑性聚氨基甲酸酯(tpu),所述第一种聚合物材料直接粘接至第二种聚合物材料,且该第二种聚合物材料包含空心玻璃珠。本专利技术还涉及通过直接粘接工艺将第一种聚合物材料组装至包含空心玻璃珠的第二种聚合物材料上。


技术介绍

1、基于热塑性弹性体(tpe)聚合物的材料,如peba或tpu共聚物,或共聚醚嵌段酯(cope),因其用于制造机动车部件、运动设备,特别是运动鞋、电气和电子设备部件、医疗设备部件等而为人所知。

2、对于这些应用,有时候需要这些化学性质和机械性能相似或不同的材料的组装(体)。该组装可通过模塑或挤出,可选地切割组件,然后胶合和压紧这些组件,或者通过这些teps的直接粘接工艺进行。

3、所述术语“直接粘接工艺”被理解为意指不添加粘结剂的粘接工艺,特别是不添加胶水或粘合剂的粘接工艺,该胶水或粘合剂可被证明会造成污染,因此更难循环利用。与常规粘合剂粘合工艺(其涉及一般使用基于有机溶剂的粘合剂的许多复杂步骤)相比,直接粘接工艺更经济且无污染。作为直接粘接工艺的一个实例,可提及:包覆成型、热压、共挤出、热成型、共注射,以及使用一种或多种常规方法的任何其他可能的粘接方法,诸如注射模塑、挤出模塑和/或吹塑。

4、更特别地,所述包覆成型(overmolding)技术在于将材料注射到置于模具底部的嵌件上。两种材料的粘接是通过熔融状态下的粘接性能以及包覆成型材料和嵌件的相容性获得的。

5、遗憾地是,在通过直接粘接获得的系统中,以基于tpe的材料的粘接水平并不总是最优的。

6、此外,这些基于tpe的材料可包含添加剂和增强剂,诸如纤维或玻璃珠,用于电子、运动、机动车或工业应用,以提高机械性能。此外,过去曾设想过添加空心玻璃珠可提供具备轻质的最终制品,以在其使用期间消耗更少的能量或尽可能减少能量消耗。

7、然而,这些添加剂和/或增强剂可能会产生有害影响,诸如在其组装期间的粘接问题。例如,suplicz等人的在iop conf.series:materials science and engineering 903(2020)中的“investigation of the interfacial adhesion of glass bead-filledmulticomponent injection molded composites)”中,由于粘接性差,观察到包含玻璃纤维或玻璃珠的2种包覆成型材料之间的粘接强度下降。

8、因此,确实需要提供具备在这些包含添加剂和/或增强剂(特别是包含空心玻璃珠)的各种材料之间的良好粘接性的制品。


技术实现思路

1、本专利技术首先涉及制品,其含有包含至少一种包含聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物(peba)的第一种聚合物材料和包含至少一种热塑性聚氨基甲酸酯(tpu)聚合物的第二种聚合物材料,第一种聚合物材料直接粘接至第二种聚合物材料,且第二种聚合物材料包含空心玻璃珠。

2、根据一个实施方案,表示为以kgf/cm计的剥离强度的两种聚合物材料之间的粘接力大于或等于10kgf/cm,优选大于或等于12kgf/cm。

3、根据一种实施方案,相对于第二种聚合物材料的总重量,空心玻璃珠的含量为3%重量至25重量%。

4、根据一种实施方案,所述空心玻璃珠包含氧化锌,相对于空心玻璃珠的总重量,氧化锌含量大于或等于1.0重量%、且优选相对于空心玻璃珠的总重量,氧化锌含量大于或等于2.0重量%。

5、本专利技术可满足上述需求:除了在不同tpe材料之间具有良好的直接粘接性之外,它还提供了具有期望的低密度的制品。

6、本专利技术还提供了一种工艺,用于将包含至少一种peba的第一种聚合物材料直接粘接至包含至少一种tpu和空心玻璃珠的第二种聚合物材料,该工艺的特征在于,组装通过包含加热第一种聚合物材料,和使在加热下熔化或软化的此材料与第二种聚合物材料的至少一部分接触以将这两种材料粘接在一起的工艺进行。

7、令人惊讶地,已经发现空心玻璃珠的存在使得可提供密度降低的制品,而不影响第一种和第二种聚合物材料之间的粘接性。更具体地,尽管存在靠近两种聚合物材料的界面的空心玻璃珠,但这两种材料之间的粘接性依旧保持,甚至得到改善。

8、出于本专利技术的目的,表述“保持粘接(力)”或“类似粘接(力)”理解为意指材料在空心玻璃珠存在下材料的粘接力与没有空心玻璃珠的情况下相同材料的粘接力之间的比值大于75%。

9、本专利技术还涉及如上定义的制品用于制造运动设备、鞋元件、个人防护设备、机动车部件、建筑部件、光学设备部件、电气和电子设备部件(诸如ar/vr耳机、智能手机部件、计算机硬件)、医疗设备部件诸如导管,或者传输带或传送带的用途。

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【技术保护点】

1.包含第一种聚合物材料和第二种聚合物材料的制品,所述第一种聚合物材料包含至少一种包含聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物(PEBA),所述第二种聚合物材料包含至少一种热塑性聚氨基甲酸酯(TPU),所述第一种聚合物材料直接粘接至所述第二种聚合物材料,且该第二种聚合物材料包含空心玻璃珠。

2.如权利要求1所述的制品,其中表示为以kgf/cm计的剥离强度的两种聚合物材料之间的粘接力大于或等于10kgf/cm,优选大于或等于12kgf/cm。

3.如前述任一权利要求所述的制品,其中PEBA共聚物具有大于或等于30、优选大于或等于35且小于或等于80的肖氏D、优选小于等于75的肖氏D的瞬时肖氏D硬度。

4.如前述权利要求之一所述的制品,其中PEBA共聚物的PA嵌段选自PA 6、11、12、612、66/6、1010、614和/或其共聚物、优选PA 11、12和/或其共聚物;和/或所述PEBA共聚物的PE嵌段为PTMG嵌段。

5.如前述权利要求之一所述的制品,其中所述空心玻璃珠相对于所述第二种聚合物材料的总重量的含量为3重量%至25重量%。

<p>6.如前述权利要求之一所述的制品,其中所述第一种聚合物材料包含相对于第一种聚合物材料的重量为3重量%至25重量%的空心玻璃珠含量。

7.如权利要求1至6中之一所述的制品,其中所述空心玻璃珠包含氧化锌,相对于空心玻璃珠的总重量,氧化锌含量大于或等于1.0重量%,且优选相对于空心玻璃珠的总重量,氧化锌含量为大于或等于2.0重量%。

8.如前述权利要求之一所述的制品,包含:

9.如前述权利要求之一所述的制品用于制造运动设备、鞋元件、个人防护设备、机动车部件、建筑部件、光学设备部件、电气和电子设备部件、医疗设备部件诸如导管、或者传输带或传送带的用途。

10.将包含至少一种包含聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物的第一种聚合物材料直接粘接至包含至少一种热塑性聚氨基甲酸酯和空心玻璃珠的第二种聚合物材料的工艺,该工艺特征在于,组装通过包含加热第一种聚合物材料,和使在加热下熔化或软化的此材料与第二种聚合物材料的至少一部分接触以将这两种材料粘接在一起的工艺进行。

11.如权利要求10所述的工艺,其中所述第一种聚合物材料和所述第二种聚合物材料通过直接粘接工艺组装,该工艺选自:包覆成型、热压、共挤出、热成型、注射模塑、挤出模塑、吹塑以及它们的混合;优选地通过将一种材料包覆成型到另一种材料上。

12.如权利要求10和11中任一项所述的工艺,其是将第一种聚合物材料包覆成型到含有空心玻璃珠的第二种聚合物材料上的工艺。

13.如权利要求10至12中之一所述的工艺,其中所述空心玻璃珠包含氧化锌,相对于空心玻璃珠的总重量,氧化锌含量大于或等于1.0重量%,且优选相对于空心玻璃珠的总重量,氧化锌含量大于或等于2.0重量%。

14.如权利要求10至13中任一项所述的工艺,其中组装温度在从220至300℃、优选从240至290℃、优选从250至290℃的范围内。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.包含第一种聚合物材料和第二种聚合物材料的制品,所述第一种聚合物材料包含至少一种包含聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物(peba),所述第二种聚合物材料包含至少一种热塑性聚氨基甲酸酯(tpu),所述第一种聚合物材料直接粘接至所述第二种聚合物材料,且该第二种聚合物材料包含空心玻璃珠。

2.如权利要求1所述的制品,其中表示为以kgf/cm计的剥离强度的两种聚合物材料之间的粘接力大于或等于10kgf/cm,优选大于或等于12kgf/cm。

3.如前述任一权利要求所述的制品,其中peba共聚物具有大于或等于30、优选大于或等于35且小于或等于80的肖氏d、优选小于等于75的肖氏d的瞬时肖氏d硬度。

4.如前述权利要求之一所述的制品,其中peba共聚物的pa嵌段选自pa 6、11、12、612、66/6、1010、614和/或其共聚物、优选pa 11、12和/或其共聚物;和/或所述peba共聚物的pe嵌段为ptmg嵌段。

5.如前述权利要求之一所述的制品,其中所述空心玻璃珠相对于所述第二种聚合物材料的总重量的含量为3重量%至25重量%。

6.如前述权利要求之一所述的制品,其中所述第一种聚合物材料包含相对于第一种聚合物材料的重量为3重量%至25重量%的空心玻璃珠含量。

7.如权利要求1至6中之一所述的制品,其中所述空心玻璃珠包含氧化锌,相对于空心玻璃珠的总重量,氧化锌含量大于或等于1.0重量%,且优选相对于空心玻璃珠的总重量,氧化锌含量为大于...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·大卫G·文森特C·佩斯
申请(专利权)人:阿科玛法国公司
类型:发明
国别省市:

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