[发明专利]环糊精用于增加聚合物塑料的表面能的用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种环糊精用于增加聚合物塑料的表面能的用途。

背景技术

创新的产品表面以及使用新的粘合剂和粘合剂技术代替机械连接工艺的持续进步，和/或使用组合连接工艺导致了对相应的粘合剂结合的大量新需求。在这方面，具有低表面能的基材表面展现出特别的挑战。该情况转而对意在用于粘附的材料提出特殊要求。然而，已知的并且市售的压敏粘合剂的一个缺点恰恰在于它们对低能量表面的粘性不足。

关键在于，这种类型的低能量表面能够在大量的日常生活制品中、并且还在例如汽车工程、家具工业和建筑工业中的结构元件或组装构件中遇到。除了聚丙烯和诸如HDPE(高密度PE)或LDPE(低密度PE)的聚乙烯(PE)之外，以低能量的非极性表面为特征的其他材料包括：乙烯丙烯二烯共聚物(EPDM)、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氧化甲烯(聚甲醛、POM)、聚苯乙烯(PS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚酰亚胺(PI)、聚芳砜(PAS)、酚醛树脂或聚氨酯(PUR/PU)等。此处还应提及粉末涂料、硅酮、氟碳改性表面和乙烯丙烯二烯橡胶、丁腈橡胶、硅酮橡胶或天然橡胶。

已知的即使在低能量表面上也实现良好的粘合性的粘合剂一方面是基于天然橡胶或者合成橡胶的压敏粘合剂，另一方面是基于聚硅氧烷的压敏粘合剂。

然而，使用这些压敏粘合剂的可能性是非常有限的。由于存在C＝C双键，基于橡胶的压敏粘合剂对于暴露于氧气、臭氧和光是敏感的。这导致了缺乏(足够的)耐老化性。

由于高价格，使用压敏聚硅氧烷粘合剂对于很多应用是不合适的。

除了以上之外，在现有技术中提出了压敏聚丙烯粘合剂作为前述问题的解决方案。在现有技术中同样已知的是，压敏聚丙烯酸酯粘合剂与低能量表面的粘合性必须通过在适用的情况下添加增粘剂而增强，该增粘剂诸如增粘树脂和/或增塑剂。然而，这种类型的添加剂具有对于内聚性、耐老化性和温度稳定性有不利影响的缺点。

发明内容

因此，本发明的目的是以如下方式提高具有低能量表面的基质的粘合强度：其能够与压敏聚合物和/或压敏粘合剂形成足够强的粘合性结合，其中，低能量聚合物表面应该能够以低成本生产。

现在已经意外地发现，在相关聚合物的生产中，能够通过混合环糊精而显著提高这样的聚合物的表面能。

根据本发明使用的环糊精是现有技术中公知的。

通式I的其中6≤n≤20的环糊精代表一类属于环状低聚糖的有机化合物。

它们由α-1,4-糖苷连接的葡萄糖分子组成。这产生了具有中心腔体的环形结构。环糊精在适用的情况下可以被衍生化。

在本发明的意义上，优选使用通式(I)的环糊精，其中整数n优选为在6～15的范围内，并且特别优选为在6～9的范围内。

现有技术中最常见的环糊精是：

α-环糊精：n＝6葡萄糖分子，

β-环糊精：n＝7葡萄糖分子，

γ-环糊精：n＝8葡萄糖分子，

δ-环糊精：n＝9葡萄糖分子。

另外，在现有技术中，详细描述了具有显著地更多的葡萄糖单元的环糊精。

能够从诸如玉米或土豆这样的淀粉原料中酶促地生产环糊精。环状的三维结构在其内部形成了疏水腔，只要尺寸和形状兼容，其内部就能够以络合物的形式收纳作为“客体分子”的亲脂性分子。例如，通过形成络合物，大大降低了挥发性物质的蒸气压。根据现有技术，与环糊精形成络合物的以下效果对于技术应用具有重要意义：对光、氧化、热和/或水解敏感的物质的稳定化；挥发性物质的蒸气压的降低；延迟活性药物成分的活性剂的释放，以及所得的延长的功效；提高水溶性差的物质的溶解性和生物利用度；从混合物中分离个别成分，以及掩盖有气味和味道的物质。

由于环糊精是水溶性的，所以随着时间的推移，在现有技术中已知了大量的处理环糊精的固定化的方案。环糊精能够相应地用作络合剂。为此目的，合成了大量的含有环糊精的聚合物(例如，DE 196 12 768或WO 97/36948以及其中引用的文献和专利)。

Solms和Egli通过用环氧氯丙烷交联环糊精来合成树脂(J.Solms和R.H.Egli，Hel.Chim.Acta 48(1965)，第1225-1228页)。他们成功地证明树脂中的环糊精对于许多物质是可接近的(accessible)。