本发明涉及单组分的可发泡热熔性垫片密封剂。所述可发泡热熔性垫片密封剂特别适合汽车应用、电气部件和技术照明领域。

发明背景

垫片密封并填充两个配合表面之间的空间，并且当它们在压缩下接合在一起时改善两个表面之间的接触。好的垫片具有足够的柔性并通过适应和弥补两个接合表面的任何不规则性而紧密地填充所述两个表面之间的空间。虽然各种各样的粘结剂可用于垫片，但相对于其它粘结剂，优选密封剂。例如，热熔性粘合剂不具有垫片密封所需的柔性和伸长率。另一方面，密封剂提供足够的柔性和伸长率，以保持结合到具有不同热膨胀系数或在应力下不同伸长率的两个基材。垫片密封剂提供热绝缘和电绝缘，减震和降噪，并防止颗粒、灰尘、水分、油等通过。

传统的垫片密封剂通常是预制件，其包括泡沫条、压铸件、橡胶O形圈等。近年来已经引入现场发泡(\"FIP\")作为比传统形成的垫片密封剂更经济和优越的技术。FIP垫片密封剂是发泡的，或填充有空隙的基质，其以可流动体系应用中在基材上固化为固体。所述泡沫可以是单组分或二组分基质体系。在一个发泡方法中，通常通过将气体机械混合到基质中来制备泡沫体；在另一个方法中，当气体作为基质中化学反应的副产物生成时，形成泡沫体。虽然相对于常规垫片密封剂，FIP垫片密封剂具有各种优点，但FIP需要特殊且昂贵的设备将材料施加到基材上，为了精确计量，控制流动和机器分配通常是必需的，以在外壳的周边上形成精确的轮廓。

本发明试图提供一种用于FIP垫片密封剂的更具成本效益的发泡方法，而不需要昂贵的应用设备。

发明概述

本发明涉及由单组分体系、特别是热熔性粘合剂基质制成的现场发泡垫片密封剂。所述热熔性粘合剂可使用常规热熔性发泡设备施加和发泡，以形成现场发泡垫片密封剂。

在本发明的一个实施方式中，提供一种可发泡热熔性粘合剂组合物，其包含基于所述组合物的总重量的至少约35重量％的橡胶嵌段共聚物，所述共聚物在25℃下25重量％甲苯溶液中测量的溶液粘度为约10cps至约1,950cps；和增粘剂。可发泡热熔体具有(i)在180℃下测量的约10,000cps至约100,000cps的粘度，(ii)根据DIN ISO 815测量的约5％至约90％的压缩比，和(iii)根据ASTM D2240测量的约10至约60的肖氏00硬度计硬化硬度(set hardness)。所述可发泡热熔性粘合剂是非粘性和非压敏性的。

另一实施方式提供一种制品，其包括基材和发泡的单组分、非粘性、非压敏性的热熔性粘合剂。发泡的热熔性粘合剂组合物包含(a)至少约35重量％的橡胶嵌段共聚物，所述共聚物在25℃下测量的溶液粘度为约10cps至约1,950cps；(b)增粘剂；和(d)任选存在的发泡剂。

另一实施方式提供一种可发泡热熔性粘合剂的发泡方法，其包括下述步骤：(a)制备可发泡粘合剂组合物，所述组合物包含至少约35重量％的25℃下测量的溶液粘度为约10cps至约1,950cps的橡胶嵌段共聚物；增粘剂；和任选存在的发泡剂；(b)加热所述可发泡粘合剂组合物至T1；(c)将所述可发泡粘合剂组合物加热至T2，以使可发泡粘合剂发泡；和(d)将发泡的粘合剂施加到基材上。T2大于T1，且所述发泡剂在大于T1的温度下活化。

附图简介

图1为稳定的发泡的垫片密封剂和部分稳定的发泡的垫片密封剂的并排图。

发明的详细说明

本文引用的所有文献通过引用以它们的整体并入本文。

除非另有说明，否则重量百分比(重量％)基于任何发泡之前的粘合剂的总重量。

在此使用的术语\"聚合物\"是指均聚物或不同的(共)聚合物的混合物。

本发明基于以下发现：可使用具有大于约35重量％的橡胶嵌段共聚物的单组分热熔性粘合剂组合物制备现场发泡垫片密封剂。所述可发泡粘合剂组合物可在传统的热熔性发泡设备中发泡，对制造方法几乎没有改变，而传统的现场发泡密封剂材料需要特殊且昂贵的分配设备。

在本发明的一个实施方式中，提供一种可发泡热熔性粘合剂组合物，所述组合物包含基于所述组合物的总重量的至少约35重量％的橡胶嵌段共聚物，所述共聚物在25℃下25重量％甲苯溶液中测量的溶液粘度为约10cps至约1,950cps；和增粘剂。所述可发泡热熔性粘合剂是触摸非粘性和非压敏性的。可发泡热熔体具有(i)在180℃下测量的约10,000cps至约100,000cps的粘度。在可发泡热熔性粘合剂发泡后，发泡的粘合剂具有(ii)根据DIN ISO 815测量的约5％至约90％的压缩比和(iii)根据ASTM D2240测量的约10至约60的肖氏00硬度计硬化硬度。

如在此使用的嵌段共聚物是通过共价键连接的两种以上均聚物亚单元。嵌段共聚物具有A-B-A或A-B-A-B-A-B-的一般构型。聚合物末端嵌段A是赋予耐久性的非弹性体苯乙烯嵌段。构成所述橡胶嵌段共聚物剩余部分的弹性体中间嵌段B组分衍生自异戊二烯、丁二烯、乙烯、丙烯或它们的混合物，其可以被氢化，如例如美国专利号3,700,633中所教导的。丁二烯的这种氢化可以是部分或基本上完全的。例如，所述橡胶嵌段也可以使用酸或酸酐官能化或接枝，以赋予附加性能如优越的对尼龙、聚酯、铝、钢、玻璃和其它极性基材的粘合性。所述橡胶嵌段共聚物是重复单元的三嵌段和/或二嵌段。

在此可用的典型直链嵌段共聚物是聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯(SBS)、聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯(SIS)和例如，聚苯乙烯-聚(乙烯丁烯)-聚苯乙烯(SEBS)和聚苯乙烯-聚(乙烯丙烯)-聚苯乙烯(SEPS)。这些共聚物可使用例如美国专利号3,239,478；3,427,269；3,700,633；3,753,936；和3,932,327中教导的方法来制备。或者，橡胶嵌段共聚物可从Kraton、Dynasol和Firestone商购获得。特别优选的橡胶嵌段共聚物是苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯和官能化的苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯。

可用的橡胶嵌段共聚物在25℃的25重量％甲苯溶液中测量的溶液粘度为约10cps至约1,950cps。在另一个实施方式中，所述橡胶嵌段共聚物在25℃的25重量％甲苯溶液中测量的溶液粘度为约20cps至约900cps、800cps、700cps或600cps的范围，和优选在约40cps至约500cps的范围内。包含多种橡胶嵌段共聚物的橡胶嵌段共聚物体系的溶液粘度可通过重均溶液粘度来测定，如以下所示：

重均溶液粘度是

其中w为橡胶嵌段共聚物的重量百分比和x为在25℃的25重量％甲苯溶液中测量的溶液粘度。

溶液粘度可与熔体指数有关，可用的橡胶嵌段共聚物在2.16kg和230℃下的熔体指数为约1至约400。

橡胶嵌段共聚物的苯乙烯含量大于约15重量％，基于所述橡胶嵌段共聚物的重量。在一个实施方式中，橡胶嵌段共聚物的苯乙烯含量大于约20重量％，基于所述橡胶嵌段共聚物的重量。

在另一个实施方式中，所述橡胶嵌段共聚物是具有(S-I)xY结构的放射状或星形嵌段共聚物，其中所述共聚物具有至少3个臂，x，所述臂从中心的连接点Y分枝，并用苯乙烯末端嵌段封端。

所述橡胶嵌段共聚物以至少约35重量％的水平存在于所述可发泡热熔性粘合剂中，基于所述粘合剂的总重量。在另一个实施方式中，所述橡胶嵌段共聚物以大于约40重量％、45重量％和甚至50重量％的水平存在，基于所述粘合剂的总重量。

将\"增粘树脂\"或\"增粘剂\"添加至所述可发泡热熔性粘合剂。基于粘合剂的聚合物选择增粘剂。虽然增粘剂与聚合物之间的混溶性是选择用于热熔性粘合剂组合物的特定增粘剂的主要因素，但不太可混溶的增粘剂可用于所述可发泡热熔性粘合剂。典型的增粘剂的通过ASTM方法E28测定的环球软化点为约70℃至约180℃，更优选约95℃至约165℃。

可用的增粘树脂可包括任何树脂或它们的混合物，如天然和改性松香，包括例如脂松香、木松香、妥尔油松香、蒸馏松香、氢化松香、二聚的松香、树脂酸盐和聚合松香；天然或改性松香的甘油酯和季戊四醇酯，包括例如苍白木松香的甘油酯、氢化松香的甘油酯、聚合松香的甘油酯、氢化松香的季戊四醇酯和酚改性的松香季戊四醇酯；天然的萜烯的共聚物和三元聚合物，包括例如苯乙烯/萜烯和α-甲基苯乙烯/萜烯；通过ASTM方法E28测定的软化点为约70℃至约150℃的多萜树脂；酚改性的萜烯树脂和它们的氢化衍生物，包括例如双环萜烯和苯酚在酸性介质中缩合得到的树脂产物；具有约70℃至约135℃的环球法软化点的脂族石油烃树脂；部分氢化的脂族烃树脂；芳族石油烃树脂和它们的氢化衍生物；部分的芳烃树脂；和脂环族石油烃树脂和它们的氢化衍生物。特别适合的氢化增粘剂的实例包括来自Exxon Mobil Chemicals的Escorez 5400、5600，来自Arakawa的Arkon P 100、Arkon M 100和来自Eastman Chemical是Regalite S 1100等。还包括环状的或非环状的C5树脂和芳族改性的非环状或环状的树脂。

优选的增粘剂是合成烃树脂。包括石油烃树脂、氢化芳族石油烃树脂、脂族/芳族石油衍生烃树脂、氢化脂族/芳族衍生烃树脂、芳族改性环脂族树脂、氢化芳族改性环脂族树脂、多萜树脂、天然萜烯的共聚物和三元聚合物、天然和改性松香、天然和改性松香的甘油和季戊四醇酯、和酚改性的萜烯树脂。

非限制性实例包括芳族改性和脂族烃衍生的树脂，如可从Goodyear根据Wingtack Extra商品名获得的那些和来自Exxon的Escorez 1300系列。该类中的常规C5增粘树脂是具有约95℃的软化点的戊间二烯和2-甲基-2-丁烯的二烯-烯烃共聚物。该树脂可根据商品名Wingtack 95商购获得。来自Eastman的Eastotac系列在本发明中也是有用的。

也可以使用C9芳族/脂族烯烃衍生的芳烃树脂且该芳烃树脂可获自Sartomer和以商品名Norsolene获自Cray Valley和来自TK芳烃树脂的Rutgers系列。Norsolene MI 090是具有95-105℃的环球软化点的低分子量烃聚合物，且可从Cray Valley商购获得。来自Eastman的Endex是另一种可用的芳烃增粘剂，具有约150至约170℃的环球软化点。

α-甲基苯乙烯如来自Eastman Chemicals的Kristalex 3085和3100、来自Arizona chemicals的Sylvares SA 100也可用作本发明中的增粘剂。

优选的增粘剂为端基封闭的树脂、C5树脂、二环戊二烯、石油馏分、氢化烃、C9树脂、多萜烯、松香、氢化松香和松香酯。更优选的增粘剂包括端基封闭的树脂、C5树脂、二环戊二烯、氢化烃和C9树脂。

对于一些粘合剂，可能需要两种以上描述的增粘树脂的混合物。

少量的烷基酚增粘剂可与以上详述的其它增粘剂混合以改进这些粘合剂的高温性能。以小于粘合剂总重量的20重量％添加的烷基酚醛树脂是相容的，并且在适当的组合中增强高温粘合性能。烷基酚醛树脂可从Arakawa Chemical根据Tamanol商品名获得和在来自Schenectady International的几个产品系列中商购获得。

基于粘合剂的总重量，增粘剂将通常以约20重量％至约65重量％、更优选约20重量％至约60重量％、甚至更优选约20重量％至约55重量％的量存在。

所述热熔性粘合剂可进一步包括额外的聚合物、蜡、增塑剂、油、稳定剂和添加剂。热熔性粘合剂的类型取决于最终用途应用和期望的性能性质。

在一个实施方式中，用于垫片密封剂的可发泡热熔性粘合剂进一步包括聚烯烃聚合物。所述聚烯烃聚合物包括C2-C20共聚物和三元聚合物。取决于单体和共聚单体选择和聚合中的催化剂，所述聚烯烃可以是基本上无定形的、半结晶或结晶性的。取决于期望的结晶度和分子量，可选择各种组合的单体作为用于热熔性粘合剂的聚合物。可选择具有窄分子量分布的茂金属催化的聚烯烃和非茂金属催化的(齐格勒-纳塔催化的)聚烯烃作为用于粘合剂的基础聚合物。

优选的聚烯烃的实例包括乙烯-α-烯烃，例如C2与C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19和/或C20，其根据ASTM D1238在190℃下测量的熔体指数大于约5-约2,500g/10min且聚合物的总结晶度为约10％至约25％范围。作为聚烯烃，更优选C2、C4和/或C8的共聚物，其根据ASTM D1238在190℃下测量的熔体指数大于约5-约2,500g/10min且聚合物的总结晶度为约10％至约25％。

在另一实施方式中，所述聚烯烃聚合物接枝有官能团或共聚有官能团。用于接枝到上述聚烯烃上的适合官能团包括，例如，羧酸、羧酸酯、酸酐、羟基、硫醇、环氧、胺、硅烷和磺酸酯基团。具体官能团包括硅烷、丙烯酸或甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸叔丁酯、巴豆酸、丙烯酸、醋酸酯、磺酸酯、柠康酸酐、富马酸、马来酸和衣康酸、巴豆酸单或二叔丁酯、富马酸单或二叔丁酯和马来酸单或二叔丁酯、马来酸酐、对苯乙烯磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙烯磺酸、2-磺酰基(甲基)丙烯酸酯、乙烯基噁唑啉、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚等。基于粘合剂的总重量，官能化聚烯烃可存在约5-约15重量％。

在另一个实施方式中，官能化的蜡可替代官能化的聚烯烃。适合的蜡的代表性实例包括各种烯烃如乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯和辛烯的均聚物和共聚物。所述蜡可以是天然或合成来源。可添加的天然存在的蜡是植物蜡、动物蜡、矿物蜡或石化蜡。

用于接枝到上述蜡上的适合官能团包括，例如，羧酸、羧酸酯、酸酐、羟基、硫醇、环氧、胺、硅烷和磺酸酯基团。具体官能团包括硅烷、丙烯酸或甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸叔丁酯、巴豆酸、丙烯酸、醋酸酯、磺酸酯、柠康酸酐、富马酸、马来酸和衣康酸、巴豆酸单或二叔丁酯、富马酸单或二叔丁酯和马来酸单或二叔丁酯、马来酸酐、对苯乙烯磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙烯磺酸、2-磺酰基(甲基)丙烯酸酯、乙烯基噁唑啉、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚等。所述官能化的蜡优选以小于5重量％的含量存在于所述可发泡热熔性粘合剂中，基于所述粘合剂的总重量。

在一个示例性的实施方式中，用于本发明实践的官能化的蜡为接枝在聚丙烯蜡上的马来酸酐。适合用于本文的各种各样的马来酸酐接枝的蜡是可商购获得的，和/或是可使用已知方法获得的。例如，马来酸酯化的聚乙烯可从Honeywell根据商品名A-C 575和A-C 573获得，并且从DuPont作为其Fusabond E系列的一部分列出的产品获得。马来酸酯化的聚丙烯可从Honeywell根据商品名A-C 597A、A-C 597P、A-C 907P、A-C 596A、A-C 596P、A-C 950P和A-C 1325P，从DuPont作为根据Fusabond P商品名系列列出的产品，从Eastman根据商品名G-3015和从Westlake根据商品名EPOLENE E-43获得。用于由前体化合物制备马来酸酯化聚烯烃的任何已知方法可适用于制备适用于本文的原料。例如，通过引用并入本文中的US 7,256,236公开了用于制备适合用于本文的马来酸酯化聚丙烯的一些优选方法。

在另一个实施方式中，所述官能化的蜡是已经与官能团共聚合的蜡。适合的共聚的蜡的代表性实例包括乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐的三元聚合物和乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元聚合物，可分别作为MAH和GMA获得。

在另一实施方式中，所述官能化的蜡为氧化聚乙烯均聚物，包括高密度氧化聚乙烯均聚物。示例性的氧化聚乙烯可从Honeywell根据商品名A-C 673P、A-C 680、A-C 655、A-C 629、A-C 629A、A-C 656、A-C 6702、A-C 307、A-C 307A、A-C 316、A-C 316A、A-C 325、A-C 392、A-C 330、A-C 395和A-C 395A获得。

非官能化的蜡也可添加至所述可发泡热熔性粘合剂。适合的蜡包括石蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、副产物聚乙烯蜡、费-托蜡、氧化费-托蜡和官能化的蜡如羟基硬脂酰胺蜡和脂肪酰胺蜡。高密度低分子量聚乙烯蜡、副产物聚乙烯蜡和费-托蜡在现有技术中通常称为合成的高熔点蜡。

可用于本发明的实践的石蜡包括可从Citgo Petroleum Co.获得的30、32、35、37、40、42、45 53；可从Honeywell获得的ASTOR236；可从Moore Munger获得的R-7152Paraffin Wax；可从Moore和Munger获得的R-2540；和其它石蜡如可从Sasol Wax根据产品名称SASOLWAX 5603、6203和6805获得的那些。

可用于本文的微晶蜡为具有50重量百分比以上的长度为30至100个碳的环烷烃或支化烷烃的那些。它们通常比石蜡和聚乙烯蜡较少结晶，并且具有大于约70℃的熔点。实例包括Amber Wax，可从Baker Petrolite Corp.获得的70℃熔点蜡；ES-796 Amber Wax，可从Bareco获得的70℃熔点蜡；175和195 Amber Waxes，可从Baker Petrolite Corp.获得的80℃和90℃熔点的微晶蜡；91，可从Industrial Raw Materials获得的90℃熔点的蜡；和9508Light，可从Petrowax获得的90℃熔点的蜡。微晶蜡的其它实例为可从Sasol Wax获得的Sasolwax 3971和可从Alfred Kochem GmBH获得的Microwax K4001。

属于该类的示例性的高密度低分子量聚乙烯蜡包括可从Backer Petrolite Corp.作为POLYWAXTM 500、POLYWAXTM 1500和POLYWAXTM2000获得的乙烯均聚物。POLYWAXTM2000具有约2000的分子量、约1.0的Mw/Mn、在16℃下约0.97g/cm3的的密度和约126℃的熔点。

所述可发泡热熔性粘合剂优选包含小于约5重量％的蜡，基于所述可发泡热熔性粘合剂的总重量。在一个实施方式中，所述可发泡热熔性粘合剂含有小于约4重量％、3重量％、2重量％和1重量％的蜡组分，和在另一个实施方式中，所述可发泡热熔性粘合剂基本上不含任何蜡组分。优选的蜡具有49℃至160℃、更优选66℃至155℃和最优选82℃至150℃的熔融温度。

适合的增塑剂包括聚丁烯、聚异丁烯、邻苯二甲酸酯、苯甲酸酯、己二酸酯等。特别优选的增塑剂包括聚丁烯和聚异丁烯，邻苯二甲酸酯如邻苯二甲酸二异十一烷基酯(DIUP)、邻苯二甲酸二异壬基酯(DINP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、矿物油、脂族油、烯烃低聚物和低分子量聚合物、植物油、动物油、石蜡油、环烷油、芳香油、长链偏醚酯、烷基单酯、环氧化的油、二烷基二酯、芳族二酯、烷基醚单酯和它们的混合物。

所述可发泡热熔性粘合剂也可期望地含有至少一种稳定剂和/或至少一种抗氧化剂。添加这些化合物以防止粘合剂免于由与氧气的反应造成的降解，所述与氧气的反应由热、光或来自原料如增粘树脂的残留催化剂诱发。

本文中包括的适用的稳定剂或抗氧化剂是高分子量受阻酚和多官能的酚如含硫和含磷的酚。受阻酚是本领域技术人员熟知的，并且其特征为在非常接近于其酚羟基处还含有空间庞大的基团的酚类化合物。特别是，叔丁基通常在相对于酚羟基的至少一个邻位上取代到苯环。在羟基附近存在这些空间庞大的取代基用来阻碍其伸缩频率，相应地，阻碍其反应性；因此，该障碍向所述酚化合物提供其稳定性质。代表性的受阻酚包括：1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-苯；季戊四醇四-3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯；正十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)-丙酸酯；4,4\'-亚甲基双(2,6-叔丁基-苯酚)；4,4\'-硫代双(6-叔丁基-邻-甲酚)；2,6-二叔丁基苯酚；6-(4-羟基苯氧基)-2,4-双(正辛基硫代)-1,3,5-三嗪；3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸二正辛基硫代乙酯；和山梨糖醇六[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)-丙酸酯]。

此类抗氧化剂可从Ciba Specialty Chemicals商购获得，并且包括作为受阻酚的565、1010、1076和1726。这些是充当自由基清除剂的主抗氧化剂，且可单独使用，或与其它抗氧化剂如亚磷酸酯抗氧化剂如可从Ciba Specialty Chemicals获得的168组合使用。亚磷酸酯催化剂被认为是次催化剂，并且通常不单独使用。这些主要用作过氧化物分解剂。其它可用的催化剂是可从Cytec Industries获得的LTDP和可从Albemarle Corp获得的330。许多此类抗氧化剂可单独使用，或与其它此类抗氧化剂组合使用。这些化合物以少量，通常基于热熔性粘合剂小于约10重量％添加至所述热熔体，并且对其它物理性质没有影响。可添加的也不会影响物理性质的其它化合物是添加颜色的颜料或荧光剂，仅提及几个。如这些的添加剂是本领域技术人员已知的。

取决于粘合剂的预期最终用途，增塑剂、稳定剂和添加剂可以少量，即至多约20重量％，加入所述可发泡热熔性粘合剂。

本发明的可发泡热熔性粘合剂具有在180℃下测量的至多约100,000cps的粘度。上述的粘度范围允许所述可发泡热熔性粘合剂与常规发泡热熔性粘合剂施加器兼容。所述粘合剂必须具有足够的机械强度或刚性，以保持泡沫在粘合剂基质中的稳定性。粘合剂的超低粘度不能在基质中保持泡沫，因为所述泡沫将塌陷，而180℃下的粘度大于100,000的发泡粘合剂将要求施加器例如齿轮泵和喷嘴中的非常高的压力。

所述可发泡热熔性粘合剂在25℃下的模量G\'为约1.0×105dyn/cm2至约小于约3.0×106dyn/cm2。根据Dahlquist标准，25℃下的模量值小于3.0×106dyn/cm2的粘合剂被认为粘性和压敏性的。粘性的压敏粘合剂不可用作密封剂，特别是垫片密封剂，因为压敏粘合剂由于粘性而倾向于吸收灰尘和杂质。此外，压敏粘合剂倾向于变形，并且随时间流动。令人惊讶地，本发明的可发泡热熔性粘合剂虽然满足Dahlquist标准，但是非粘性的。不同于典型的压敏粘合剂，本发明的粘合剂触摸时是非粘性的，可用作密封粘合剂，特别是用作FIP垫片密封剂。

在配合两个基材后，可发泡热熔性粘合剂应保持与所述基材粘合并防止基材的移动。使所述垫片密封剂经受恒定载荷，并且将经受一些压缩。该压缩定义为密封剂在长时间内在负载下抵抗蠕变变形的能力。优选所述可发泡热熔性粘合剂压缩约5％至约90％(根据DIN ISO 815测量)以抵抗蠕变变形。

此外，所述可发泡热熔性粘合剂具有根据ASTM D2240测量的约10至约60的肖氏00硬度硬化值。硬度是材料对小表面应力的响应的量度，该值与材料对应力的抗性有关。所述垫片密封剂优选是软的，以提供更好的密封和适应邻接基材的不规则表面。

本发明的可发泡热熔性粘合剂通过将粘合剂的组分在约100℃至约180℃的范围内混合以形成单组分均匀混合物来制备。混合的各种方法是现有技术已知的。然后，冷却熔融的混合物，可形成用于储存或运输的颗粒、块或膜。然后，这些预成形的粘合剂可被再加热并发泡以施加到基材上。具体温度取决于施加器、施加温度和/或泡沫的活化温度。

可通过将空气/气体机械地引入粘合剂基质中，在粘合剂基质中以化学方法产生气体或通过将微球添加到粘合剂中，将泡沫引入粘合剂的基质中。各组分可混合并作为单组分粘合剂形式的单一粘合剂储存和运输。所述粘合剂可被再熔融以使粘合剂发泡。

可发泡粘合剂的施加是本领域技术人员已知的。在一个实施方式中，所述可发泡热熔性粘合剂可发泡并使用现场发泡垫片施加器施加，所述施加器可从Graco和Nordson作为FOAM-MELTER获得。

在另一个实施方式中，现场发泡垫衬设备不需要将泡沫引入粘合剂基质中。为了发泡，没有发泡剂的热熔性粘合剂在足够的压力下与合适的气体混合以在粘合剂中形成气体的溶液或分散体，从而形成可发泡粘合剂。在压力充分降低时，如通过在大气压下分配粘合剂而导致的，气体从粘合剂中释放和/或在粘合剂中膨胀以在粘合剂中产生泡沫。

所述气体优选是非反应性的，特别是非氧化性的，包括氮气、二氧化碳、惰性气体如氩气和氦气，和此类的混合物。尽管氧化性气体如空气通常不是优选的，但它们可用于热稳定和可低温例如130-250℃施加的粘合剂。

在另一个实施方式中，所述粘合剂可使用常规热熔体施加器进行发泡，所述施加器具有用于热熔体罐和软管/喷嘴系统的可调节温度控制。所述熔融粘合剂可在T1下在储罐中以未发泡状态储存。软管和喷嘴系统的温度可设置的比储罐更高，T2，并设定在高于发泡剂分解温度的温度。当粘合剂从罐移动到软管/喷嘴时，发泡的粘合剂可被发射并施加到基材上。

典型的发泡剂包括偶氮二甲酰胺、氨基脲、四唑、苯并噁嗪、肼和液体氟碳化合物。优选的发泡剂包括偶氮二甲酰胺、氧双(苯磺酰肼)、甲苯磺酰肼、二苯砜-3,3\'-二磺酰肼、三肼基三嗪、对甲苯磺酰氨基脲、5-苯基四唑、靛红酸酐、碳酸氢钠、柠檬酸及它们的衍生物和组合。通过在给定的升高的温度下分解发泡剂来产生泡沫。基于整个可发泡粘合剂，发泡剂可以在约0.05-约10重量％的范围内，优选约0.1-约8重量％，更优选约0.5-约7重量％。

发泡剂的分解释放形成泡沫基质孔的N2、CO、NH3、H2O和/或CO2气体/蒸气。基于发泡剂的分解温度，使可发泡热熔性粘合剂达到发泡剂的分解温度或更高，在粘合剂中释放气体，形成泡沫。为了使方法更有效，在一个温度(T1)熔融可发泡粘合剂，并将熔融的粘合剂移动到设置为更高温度(T2)的不同的腔或喷嘴，其中T2比T1高。T2通常选择在发泡剂的分解温度上。通过使用压力，将发泡的粘合剂发射出到环境压力中在基材上。

T2的选择取决于发泡剂的分解温度和热熔体在施加温度的粘度。软管/喷嘴的T2必须接近、等于或高于发泡剂的分解温度，以引发发泡剂的分解并使粘合剂发泡。然而，T2不应太高以致将粘合剂的粘度降低至不能支持粘合剂基质中的泡沫的水平。

为了改变发泡剂的分解温度，可加入额外的添加剂如发泡催化剂(kicker)与发泡剂组合。示例性的发泡催化剂包括氧化锌、硬脂酸锌、脲和三乙醇胺等。

预膨胀和可膨胀的微球也可添加到所述可发泡热熔性粘合剂中。可膨胀的微球由作为封装低沸点烃的壳的热塑性材料制成。在加热时，所述烃在内壳壁上施加压力，所述内壳壁然后软化并膨胀。取决于烃的沸点温度，可控制粘合剂的熔融和发泡以符合期望的施加需求。对于预膨胀的微球，它们可直接添加至可发泡热熔性粘合剂。

发泡的粘合剂可施加至各种基材，包括聚丙烯、聚乙烯、镀铬的(chrome plated)、聚酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物、铝、尼龙、玻璃等。所述粘合剂优选施加至两个配合表面之间的空间。所述粘合剂现场发泡，并通过适应和弥补两个接合表面的任何不规则性而紧密地密封所述两个表面之间的空间。取决于最终用途，形成的垫片提供绝缘、减震和降噪，并防止颗粒、湿气和空气通过。优选发泡的粘合剂在施加后显示低收缩率，优选收缩小于50％。本发明的发泡的粘合剂具有低的偏转力，其将任何基材损伤最小化，具有与不规则表面的高度一致性以保持密封，提供减震和缓冲，以及相对于空气、灰尘和湿气的密封。

实施例

用表1所示的各组分制备各种粘合剂样品。通过使用浆叶混合器在170-190℃的储罐中混合聚合物、稳定剂和增塑剂直到形成均匀混合物，制备热熔性粘合剂。然后，将增粘剂添加至均匀的混合物直到混合物变得均匀，首先添加最高软化点的增粘剂，最后添加最低软化点的增粘剂。将混合物的温度降低至约165℃，添加5％的发泡剂柠檬酸并混合直到其变得均匀。

利用Steady Rate试验，使用Ares-M流变仪，获得未发泡的材料的粘度。将样品放置到具有1mm间隔的两个平行板(25mm几何学直径)之间。在1s-1至100s-1的不同剪切速率下测试样品。表1中的记录的粘度测量是在180℃下10s-1的剪切速率下。

储存模量-利用Dynamic Temperature Ramp试验，使用Ares-M流变仪得到储存模量(G\')。将未发泡的样品放置到具有1mm间隔的平行板(25mm几何学直径)之间。通过以10rad/秒的频率和5℃/分钟的冷却速率从180℃到0℃降低，实施动态温度。表1中的记录的储存模量(G\')是在25℃下。

使用热压机和烘箱Blue M Stabil-Therm Mechanical Convection Horizontal Air-Flow Electric Utility Oven，型号OV-490A-2，将粘合剂发泡。使用热压机，将可发泡粘合剂样品放置到两铜金属板和脱膜纸之间，以获得4-6mm厚的样品。然后，将样品从压机中取出，然后在23℃下冷却至少一个小时。一旦冷却，就切割30×30mm正方形样品。将切割样品放置到特氟隆板上，并放入215℃下的烘箱中10分钟。然后，将发泡的样品在23℃下冷却1小时。对发泡的粘合剂进行压缩、硬度、泡沫稳定性和剥离粘合性的试验，它们的结果也示出在表1中。

根据DIN ISO 815，对发泡的粘合剂测试压缩。

根据ASTM D2240，对发泡的粘合剂测试肖氏00硬度计硬化硬度。

测试发泡的粘合剂的泡沫稳定性。当厚度比原始厚度不降低50％以上时，样品粘合剂被认为是稳定的；当厚度降低超过50％时，粘合剂被认为是部分稳定的。

使用Instron，在23℃下，利用90°剥离试验得到剥离粘合值。实施样品在丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)和铬基材上的粘合强度，在每种基材上使用最少三个样品。通过将未发泡的粘合剂和1mm铜板放置在PET和脱模衬里之间中，制备样品。切割样品以符合试验基材，具有至少1\"×6\"(2.54cm×15.24cm)。除去脱模衬里，并将样品放置到193℃下的烘箱中10分钟以使粘合剂发泡。然后，立即使用1kg载荷将样品贴至基材，然后在23℃下熟化30分钟。将所述基材放置到具有90°剥离夹具的Instron上，并拉伸样品。

表1

1苯乙烯含量30％；25℃下的溶液粘度为200cps

2苯乙烯含量18％；25℃下的溶液粘度为90cps

3苯乙烯含量13％；25℃下的溶液粘度为4,200cps

4AC-597P(Honeywell)

5烃或芳族树脂，环脂族树脂

180℃下的粘度大于100,000的样品没有进一步检测性能，因为要求非常高的施加压力以将样品施加到基材上。实施例1-4具有可接受的压缩比、硬度和泡沫稳定性。此外，实施例1-4具有对ABS基材的优异粘合性，和对PC和铬的可接受的粘合性。

样品3和样品5的图示出在图1中。样品3具有稳定的泡沫，并维持其高度，而样品5在发泡后部分塌陷。

对于本领域技术人员而言，显然在不背离本发明的精神和范围的情况下，可进行本发明的许多修改和改变。在此描述的具体实施方式仅作为实例提供，本发明将仅仅受限于所附的权利要求的术语以及此类权利要求授权的等同项的全部范围。