用于粘附、粘结与涂敷的射频活化组合物

本发明一般地涉及含有高偶极距的离子化合物和/或非离子化合 物的介质在射频(RF)活化体系中作为射频感受剂的用途。

射频(RF)加热是用于在RF感受剂内直接生热和在与射频感受剂 导热接触的材料内间接生热的一种沿用已久的无接触精确加热方法。 RF感受剂是能够将射频能量偶合和转变成其内部的热能的材料。

普通粘合剂不属于可通过RF加热法直接加热和活化的合适RF感 受剂。但是，这些普通粘合剂典型地通过与RF感受材料导热接触来间 接加热。图1说明目前在工业中用于普通粘合剂的间接RF加热的两种 惯用方法。第一种方法描述在图1A中，其中感受材料102作为大块状 层存在。RF感受材料102通过射频能量被直接加热，和粘胶层104通 过与RF感受材料102导热接触被间接加热。例如，粘胶层104可被涂 敷到感受材料102如钢或铝材的连续表面上。第二种方法如图1B所述， 其中感受材料112由离散的大颗粒组成。粘胶层114承载RF感受材料 112的大颗粒，如金属氧化物、金属合金或铝的大颗粒或碎片。在这 一常规方法中，每个RF感受剂粒子112充当离散的RF感受剂，在整 个粘胶层114中产生热。

普通射频能量活化组合物的一个实例(如图.1B所示)描述在授权 于Monovoukas的US专利No.5,378,879中。Monovoukas利用大承载 颗粒作为离散的RF感受剂。该颗粒通过射频能量加热和进而将热量传 递到周围。这些大承载颗粒为被设计成能够共混成较厚挤出材料的薄 片(即呈薄片状构型)。然而，这些碎片不是很适合在表面发生物理变 形、变色的薄膜粘结应用中用作感受剂，或该碎片导致粘结膜变成不 透明。

普通诱导活化粘合剂的另一实例描述在授权于Heller等人的US 专利No.3,574,031中。Heller描述了通过使用含有均匀分散的大RF 感受剂(典型为氧化铁颗粒)的粘合剂层来热焊接热塑性塑料体的方 法。这些离散的RF感受剂颗粒具有铁磁性。这类方法的缺点是，必须 兼顾所用颗粒的尺寸与感应加热方法的功率级和时间。例如，如果感 受剂颗粒保持小的尺寸，粘结的机械强度倾向于提高。然而，随着这 些离散的感受剂的尺寸进一步减少，加热RF感受材料和获得可接受的 粘结强度所需要的功率级和停留时间倾向于增加。这类方法的另一缺 点是要求承载大量含有有效活化所需的RF感受剂颗粒的介质。这样的 高承载量减损了粘合剂组合物的物理性能和流变性能。另一缺点是组 合物的深色和不透明性，这使得该组合物在许多应用场合都不受欢迎。

由电介质处理过程活化的粘合剂的实例描述在授权于Degrand的 US专利No.5,661,201中。Degrand描述了包括至少一种乙烯共聚物 和足够量的N,N-亚乙基双硬脂酰胺的热塑性膜，它能够利用频率大约 27.12兆赫(MHz)的电流被密封。这类膜和密封方法的缺点在于呈现也 加热被粘物的固有倾向。

授权于Sato的US专利No.5,182,134公开了通过将频率约1- 100MHz的RF信号施加于包括主要部分的热固性塑料和受体的组合物 来固化热固性组合物的方法。该受体被描述为碱或碱土金属硫酸盐(例 如硫酸钙)，三水合铝，季铵盐，膦酸盐化合物，磷酸盐化合物，聚苯 乙烯磺酸钠盐或它们的混合物。根据这一专利，所有举例的组合物花 费1秒以上时间加热。

US专利No.5,328,539(授权于Sato)公开了通过施加频率约1- 100MHz的RF信号来加热热塑性感受剂组合物的方法。该感受剂被描 述为碱或碱土金属硫酸盐(例如硫酸钙)，三水合铝，季铵盐，膦酸盐 化合物，磷酸盐化合物，聚苯乙烯磺酸钠盐或它们的混合物。根据这 一专利，所有举例的组合物花费1秒以上时间加热。

授权于Thorsrud的US专利No.4,360,607公开了一种促使热塑性 塑料组合物对微波能的热效应敏感的组合物，它包括(1)醇胺或其衍 生物，(2)简单的或聚合的亚烷基二醇或其衍生物，(3)硅石和任选 的(4)增塑剂。

所需要的是含有溶解或精细分散的优选为无色或浅色的感受剂成 分的组合物(例如粘合剂组合物或涂料)。此外，该组合物在整个粘合 剂基质或塑料层上应该是透明的或半透明的。这类RF感受剂将导致在 整个粘合剂基质或塑料层上更直接和均匀的加热。此外，希望该组合 物粘结时在薄膜的粘结区域中没有物理变形或褪色。另一理想特征是 RF感受剂在例如约15MHz或15MHz以下，最优选约13.5MHz的频率 下的活化，与更高的频率相比它们更经济地产生而且基本上不会加热 介电性基材。再一个理想特征是该组合物能够在少于1秒的时间活化 或熔化。还希望具有一种可被优化用于特殊应用如裁切、涂敷或粘结 基材的配合。

本发明一般性地涉及能够将两个或多个层或基材相互粘结和能够 用于涂敷或裁切基材的组合物(也称作感受剂组合物)的制备和用途。 该感受剂组合物在射频(RF)能量存在下活化。

在一个实施方案中，本发明的感受剂组合物包括感受剂和载体。 该载体和感受剂相互掺混并形成混合物，优选基本均匀的混合物。该 感受剂以一种能使感受剂组合物被射频能量加热的有效量存在。在优 选实施方案中，该感受剂还用作粘合剂或涂料。

在本发明的另一个实施方案中，该感受剂组合物进一步包括粘合 剂化合物。粘合剂化合物、感受剂和载体相互掺混形成一种在射频能 量存在下活化的混合物。优选，该混合物是基本上均匀的。

在本发明的另一个实施方案中，该感受剂组合物进一步包括热塑 性聚合物，热固性树脂，弹性体，增塑剂，填料或其它材料中的至少 一种。添加剂、感受剂和载体相互掺混形成一种在射频能量存在下活 化的混合物。

在本发明的又一实施方案中，该组合物能够进一步包括第二种载 体，它是用该组合物饱和的不溶性多孔载体。

该感受剂是离子型或极性化合物和用作感受剂组合物中携带电荷 或振荡/振动组分。该感受剂在RF电磁场或电场(下面称作RF场)存在 下产生热能。根据本发明，该感受剂能够是无机盐(或其各自的水合 物)，如氯化亚锡(SnCl2)，氯化锌(ZnCl2)或其它锌盐，或高氯酸锂 (LiClO4)，或有机盐，如乙酸锂(LiC2H3O2)。该感受剂能够是非铁 磁性离子盐。该感受剂还可以是优选也用作粘合剂或涂料的聚合离子 化合物(离聚物)。在大约0.05千瓦到1千瓦的RF功率级和大约1- 100MHz的频率下，本发明的感受剂组合物促进(a)聚合物材料如聚烯 烃类、非聚烯烃和非聚合物材料的单层以及这些材料的多层堆积体的 粘结，和(b)在基材上涂敷，如在塑料膜、金属箔等上印刷图案。

令人惊奇地，已经发现当离聚物与极性载体结合暴露于射频能量 时比离聚物或载体单独暴露于射频能量时产生更多的热量。

根据本发明的另一实施方案，将第一种材料或基材粘结于第二种 材料或基材的方法包括在第一和第二种材料之间插入本发明的组合物 和对组合物施加射频能量来加热组合物，据此引起第一和第二种材料 粘结在一起。在一个实施方案中，该组合物包括相互分布在彼此之中 形成混合物(优选基本上均匀的混合物)的感受剂和载体。任选地，该 组合物可进一步包括上述其它化合物和添加剂。该感受剂以一种能使 感受剂组合物被射频能量加热的有效量存在于组合物中。

根据本发明的另一实施方案，将第一种基材粘结或粘附于第二种 基材上的方法包括在第一种基材上施涂第一种组合物；在第二种基材 上施涂第二种组合物；让第一种组合物与第二种组合物接触；对第一 种和第二种组合物施加射频能量以加热组合物，据此引起第一和第二 基材粘附或粘结在一起；其中一种组合物包括感受剂并且组合物中的 另一种是极性载体，以及感受剂和/或载体以能使第一和第二种组合物 被射频能量加热的有效量存在。

根据本发明的又一实施方案，将第一种基材粘结或粘附于第二种 基材上的方法包括：在第一种基材上施涂第一种组合物；在第一种组 合物上施涂第二种组合物；让第二基材与第二种组合物接触；对第一 种和第二种组合物施加射频能量以加热组合物，据此引起第一和第二 基材粘附或粘结在一起；其中一种组合物包括感受剂和另一种是极性 载体，以及感受剂和/或载体以能使第一和第二种组合物被射频能量加 热的有效量存在。

根据本发明的另一实施方案，制造感受剂组合物的方法包括混合 感受剂和载体，其中优选地，载体和感受剂基本上均匀地分散在彼此 之中并形成均匀的混合物。该感受剂和/或载体以一种能使感受剂组合 物被射频能量加热的有效量存在于组合物中。

根据本发明的再一实施方案，粘附或粘结的组合物能够根据所公 开的方法获得。

根据本发明的再一实施方案，将第一种材料粘结于第二种材料的 工具箱包括一种或多种容器，其中第一种容器装有包含相互分散在彼 此之中并形成混合物的感受剂和载体。该工具箱也可含有此处公开的 粘合剂或弹性体化合物或其它添加剂。该感受剂和/或载体以一种能使 组合物被用射频能量加热的有效量存在。

根据本发明的再一实施方案，用于将第一种基材粘附或粘结于第 二种基材的工具箱包括至少两个容器，其中一个包括感受剂而另一个 包括极性载体，其中当感受剂和载体被施涂于基材上和该感受剂和载 体以界面接触时，则形成了可由射频能量加热的组合物。

本发明也涉及包括离聚物和极性载体的组合物。

本发明还涉及将热固性树脂固化的方法，包括将热固性树脂与极 性载体混合得到混合物和将混合物暴露于射频能量。

本发明涉及一种装置，它具有：有第一吻合表面的第一部分，有 第二吻合表面的第二部分；该组合物处在第一吻合表面和第二吻合表 面之间，其中组合物包括感受剂和极性载体而感受剂和/或极性载体以 能使组合物被射频能量加热的有效量存在，和其中组合物将第一吻合 表面粘附于第二吻合表面以致于施加力来分离第一吻合表面和第二吻 合表面时导致该装置破坏，除非该组合物处于熔化状态。

本发明还涉及在基材上施加保护膜或印刷图象/油墨的方法。

本发明还涉及将第一种被粘物以动态方式粘结于第二种被粘物上 的方法。该方法包括：(1)制造包括第一被粘物、第二被粘物和组合物 的制造物品，该组合物处在第一被粘物和第二被粘物之间，其中该组 合物能够在射频场存在下活化；(2)制造物品沿着预定轨迹运动；(3) 沿着预定轨迹的一部分产生具有足够能量来活化组合物的射频场，其 中组合物是通过将其暴露于射频场不足1秒的时间来活化。

本发明还涉及将感受剂组合物施涂于基材上的方法。在一个实施 方案中，该方法包括：(1)将该感受剂组合物配制成液体分散体；(2) 将感受剂组合物的液体分散体施涂于基材上；(3)干燥感受剂组合物， 其中干燥步骤包括沿整个组合物施加射频能量据此在液体分散体中产 生热量的步骤。在优选实施方案中，在感受剂组合物已干燥之后将基 材卷起。

本发明还涉及裁切基材的方法。该方法包括：(1)将组合物施涂于 基材的一部分上，其中组合物包括感受剂和极性载体而感受剂和/或极 性载体以能使组合物被射频能量加热的有效量存在，和其中基材的该 部分确定了基材的第一区段和基材的第二区段；(2)通过用射频能量加 热组合物来熔化该基材的该部分；和(3)在基材的该部分开始熔化之 后，对基材施加力以便将第一区段与第二区段分离开。

该方法还涉及将第一种基材以动态方式粘结于第二种基材上的方 法。该方法包括：将组合物施涂于第一基材上；在将组合物施涂于第 一基材上之后，形成第一基材的卷材，存放卷材；展开卷材，和在展 开卷材的同时：让第一基材的未展开部分与第二基材的一部分贴合以 使第二基材的该部分与施涂于第一基材上的该组合物的一部分接触； 和对组合物的该部分施加射频能量，其中由于施加了射频能量而使组 合物的该部分加热和熔化。

本发明的其它特征和优点以及本发明的各种实施方案的结构和操 作在下面将参考附图来详细描述。

附图简述

参考附图来描述本发明。在附图中，类似编号表示相同或功能类 似的元件。另外，编号最左边的数字用于标识编号首先出现的附图。

图.1A和1B说明用于感应加热粘合剂的常规示意图。

图2显示本发明的射频活化组合物。

图3显示本发明的放置在需要粘附的两聚烯烃层之间的感受剂组 合物。

图4说明第一实施方案的射频加热系统的方块图。

图5说明第二实施方案的射频加热系统的方块图。

图6说明两个探头加热系统。

图7A和7B进一步说明两个探头加热系统。

图8说明交流电压供应源的一个实例。

图9是说明本发明的加热组合物的方法的流程图。

图10进一步说明阻抗匹配电路的一个实例。

图11显示使用一种在射频能量存在下可活化的组合物来粘结被粘 物的方法。

图12-17说明探头602和604的附加实例。

图18说明将本发明组合物施涂于基材上的施涂系统的一个实例。

图19说明用于粘结或粘附各种被粘物的系统的一个实例。

图20A和20B说明用于粘结被粘物的静态粘结系统。

图21说明了用于在线粘结系统。

图22进一步说明在图21中所描述的在线粘结系统的一个实例。

图23-27说明图21中描述的在线粘结系统的另一个设计方案。

图28A和28B说明用于制造软包装材料的系统的一个实例。

图29进一步说明膜2815。

图30说明膜2870的一个实例。

图31说明用于制造用于软包装工业中的射频活化粘合剂膜的另一 种系统。

图32说明普通无菌包装材料结构。

图33说明根据一个实施方案的不包括金属箔的无菌包装材料。

图34说明不使用金属箔的无菌包装材料结构的另一个实例。

图35说明普通的盖封结构。

图36说明根据一个实施方案的用于密封瓶子的密封材料。

图37说明将柔性袋粘附于外盒的设计方案。

图38说明分步重复制造系统。

图39说明分度盘粘结系统。

图40显示用于测试本发明组合物的示例性实验装置。

图41说明用于测试本发明组合物的另一试验装置。

图42说明测试探头。

图43说明组装书籍、杂志或期刊等的方法。

图44说明涂有感受剂组合物的纸张基材。

图45说明一堆涂层纸基材。

图46和47说明本发明的信封或邮寄容器的一个实例。

图48说明用本发明的感受剂组合物密封的容器的剖面图。

图49说明用本发明组合物密封或与其粘结在一起的装置的另一实 例。

图50显示用本发明组合物密封或与其粘结在一起的装置的另一实 例。

图51说明已用本发明粘合剂密封的容器5100的剖面图的另一个 实例。

图52说明用于粘结两个基材的系统。

图53说明用于粘结两基材的系统的另一实例。

Ⅰ．本发明的综述和讨论

Ⅱ．专门名词术语

A．磺化聚酯

B．丙烯酸聚合物和共聚物

C．淀粉/多糖衍生物

D．蛋白质

E．其它

Ⅲ．极性载体

Ⅳ．感受剂组合物的其它添加剂

A．粘合剂/热塑性添加剂

B．粘合剂/涂料热固性添加剂

C．表面活性剂

D．增塑剂

E．增粘剂

F．填料

G．稳定剂和抗氧化剂

H．其它添加剂

Ⅴ．对基材施涂感受剂组合物

Ⅵ．用于活化本发明各种组合物的装置

Ⅶ．粘结基材的方法

Ⅷ．附加探头实例

Ⅸ．将本发明的组合物施涂到基材/被粘物上的涂敷系统

Ⅹ．用于粘附或粘结两个被粘物的系统

Ⅺ．本发明的示例性特定应用

A．软包装的制造

B．食品包装和盖封

C．印刷应用

D．书籍装订和邮寄容器

E．安全装置

F．热破坏

Ⅻ．工具箱

ⅩⅢ．实验装置

ⅩⅣ．实施例

Ⅰ．本发明的综述和讨论

本发明针对射频感受剂组合物和使用感受剂组合物来粘结、裁切 和/或涂敷基材和表面的方法和系统。该感受剂组合物是射频感受剂和 /或粘合剂/涂料化合物和/或其它添加剂溶解或精细分散在基质中的 混合物。优选地，该射频感受剂和/或粘合剂化合物和/或其它添加剂 均匀地溶解或精细分散在基质中。该感受剂组合物能够在频率为大约 15MHz或15MHz以下的射频场中高效地偶合。为了用于工业和民用产 品，感受剂组合物优选具有以下特性：(1)在低功率射频场中活化时 间为大约1秒或更短，(2)对于预定的用途有足够的粘结或粘附强度， (3)透明度或半透明和仅仅稍着色(如果有的话)，(4)被粘附的基材的 最低变形，和(5)预涂粘合剂的按需粘结。此外，希望感受剂组合物在 没有挥发性溶剂存在下具有偶合能力，不过希望有非挥发性液体(如增 塑剂)存在。这些特征对于为彼此粘结的基材或层提供充分的传热或对 于在界面发生粘合是重要的。另外，该感受剂组合物不应干扰彼此粘 结或粘附的基材或层的热粘结或固有粘合性能。

根据本发明，用于粘结或粘附基材或层的感受剂组合物能够通过 暴露于频率范围为1-100MHz的射频场来直接加热。该感受剂组合物 包括相互掺混形成混合物的感受剂和载体。另外，该感受剂组合物能 够进一步包括与感受剂和载体掺混形成混合物的一种或多种粘合剂化 合物。

感受剂是作为组合物的组分引入的离子或极性化合物，以使所制 备的感受剂组合物的射频加热得以进行。离子感受剂是作为组合物的 足够地携带电荷或振荡的组分引入的离子化合物。极性感受剂是极性 化合物，它具有足够高的偶极矩以致于当暴露于射频场时该化合物的 分子振荡或振动会发生。如图2所示，感受剂组合物202包括感受剂 如用微小的、离子型盐或聚合离子化合物或偶极子204的连续混合物， 它在射频场存在下产生热能。已经发现，借助无机盐如氯化亚锡 (SnCl2)；锌盐如氯化物(ZnCl2)，溴化物(ZnBr2)等；和高氯酸锂 (LiClO4)，和有机盐如乙酸锂(LiC2H3O2)，可以获得可接受的粘结结 果。这些盐或盐的混合物，当分布在混合物中时，产生能够由射频能 量加热的离子和/或极性介质。

Ⅱ．专门名词

射频能量”是指频率在射频频谱内的交替电磁场。

“感受剂组合物”包括彼此以界面接触的和/或混合或掺混在一起 的感受剂和载体。优选地，该感受剂和载体混合在一起。更优选，该 感受剂和载体是基本上均匀地混合在一起。在另一实施方案中，该感 受剂和载体是通过将感受剂层设置在载体层之上或将载体层设置在感 受剂层之上以界面接触。在这一实施方案中，该感受剂可在有或没有 附加成分如防止载体实质性地蒸发的蜡或其它添加剂存在下被涂敷到 第一基材和载体上，被涂敷到第二基材上。分别含有感受剂和载体层 的第一和第二基材然后相互接触或以界面接触并且紧接着或过一段时 间活化。

本发明的感受剂组合物进一步包括与感受剂和载体一起混合(优 选基本上均匀混合)的一种或多种粘合剂化合物或其它添加剂。该感受 剂组合物在射频(RF)能量存在下活化。该感受剂组合物可用于将两 个或多个层或基材相互粘结在一起，能够用作涂料和能够用于热裁切 基材。

“载体”提供其中溶解、分布或分散了感受剂的流动性介质。优选 地，该载体是增强该组合物的活化下述极性载体。载体(也称为流动介 质)能够是液体如溶剂和增塑剂，或因为其极性官能团和其被射频能量 加热的能力而使用的聚合物。

粘合剂化合物是指这里所述的掺混到感受剂组合物中以增强其粘 合性能的聚合物，共聚物和/或离聚物。

“粘结”被定义为一个基材接合于另一个基材上引起物理接合过 程发生。

“粘合”是在两被粘物之间在它们的界面处的相互作用，导致它 们连接或接合在一起。

“基本上透明”混合物是指传输大于约50％入射可见光的混合物。

“热粘结”或“焊接”被定义为一种基材回流到另一种基材中而引 起物理接合过程发生。

“机械粘结”是当感受剂组合物通过机械联锁作用将两被粘物保 持在一起时发生在两被粘物之间的作用。

射频“感受剂”将偶合射频能量转化成感受剂组合物内的热能。 根据本发明，如上所述的感受剂是包括携带电荷或振荡的离子化合物 或具有足够高的偶极矩的振荡极性化合物的一种组合物，在有射频场 存在下产生热能。通常，该感受剂是盐。例如，该感受剂是无机盐或 它各自的水合物，如氯化亚锡(SnCl2)，氯化亚锡二水合物(SnCl2× 2H2O)，高氯酸锂(LiClO4)，高氯酸锂三水合物(LiClO4×3H2O)或有 机盐，如C1-4链烷酸的碱金属盐如乙酸锂(LiC2H3O2)，乙酸锂二水合 物(LiC2H3O2×2H2O)，或乙酸钠等；芳基羧酸的碱金属盐如苯甲酸锂、 苯甲酸钠等等；烷基和芳基磺酸的碱金属盐如甲烷磺酸钠和对甲苯磺 酸钠等。其它类型盐和它们各自的水合物包括，但不限于，乙酸镁， 硝酸镁，钠型盐(如氯化钠，溴化钠等等)，锂型盐(如溴化锂，碳酸锂， 氯化锂等)和钾型盐。其中许多盐可以购自Aldrich化学公司， Milwaukee,WI.参见Aldrich精细化工产品分类手册1996-1997。这 些盐的目录不意味着穷举或总目录。这些盐被公开为典型的例子。本 发明不局限于所列举的盐，这对于所属领域的那些技术人员来说是十 分清楚的。

该感受剂还可以是离聚物。优选地，该离聚物用作粘合剂和/或涂 料。离聚物的例子非限制性地包括苯乙烯化的乙烯-丙烯酸共聚物或它 的盐，磺化聚酯和它们的盐，磺化聚苯乙烯和它的盐和共聚物，聚丙 烯酸和它的盐和共聚物，羟基/羧基化乙酸乙烯酯-乙烯三元共聚物， 官能化丙烯酸树脂，聚酯，聚氨酯，环氧树脂，醇酸树脂，胶乳，明 胶，大豆蛋白质，酪蛋白及其它蛋白质，藻酸盐，角叉菜胶，淀粉衍 生物，离子多糖等。不能用作粘合剂的离聚物的例子是聚苯乙烯磺酸 钠。

下面更加详细地描述离聚物粘合剂的例子。

A．磺化聚酯

磺化聚酯和其共聚物描述在U.S专利No.5,750,605,5,552,495, 5,543,488,5,527,655,5,523,344,5,281,630,4,598,142, 4,037,777,3,033,827,3,033,826,3,033,822,3,075,952, 2,901,466,2,465,319,5,098,962,4,990,593,4,973,656, 4,910,292,4,525,524,4,408,532,4,304,901,4,257,928, 4,233,196,4,110,284,4,052,368,3,879,450和3,018,272。本发 明涉及包括磺化聚酯和其共聚物(例如在这些专利中所描述的)和本文 中描述的极性载体的组合物以及在这些专利中描述的粘合剂组合物 (包括该磺化聚酯和其共聚物)和极性载体。这类磺化聚酯和其共聚物 是本发明的一个优选实施方案，因为这样的材料既可用作离聚物感受 剂又可用作粘合剂。

在另一实施方案中，可以使用包括磺化聚酯和如US专利No. 5,240,780中所述的阳离子型染料的盐。这类盐提供可用于例如印刷 的着色的感受剂组合物。

磺化聚酯可通过下列反应物的缩聚反应来制备：

(a)至少一种二元羧酸；

(b)至少一种二元醇；

(c)至少一种含有至少一个连接于芳核的金属磺酸盐基团的双官 能团磺基化单体，其中官能团可以是羟基、羧基或氨基。

磺化聚酯的二羧酸组分包括脂族二羧酸，脂环族二羧酸，芳族二 羧酸，或这些酸中的两种或多种的混合物。此类二羧酸的例子包括草 酸；丙二酸；二甲基丙二酸；琥珀酸；戊二酸；己二酸；三甲基己二 酸；庚二酸；2,2-二甲基戊二酸；壬二酸；癸二酸；富马酸，马来酸； 衣康酸；1,3-环戊烷二羧酸；1,2-环己烷二羧酸；1,3-环己烷二羧 酸；1,4-环己烷二羧酸；邻苯二甲酸；对苯二甲酸；间苯二酸；2,5- 降冰片烷二羧酸；1,4-萘二甲酸；联苯甲酸；4,4’-氧代联苯甲酸； 二甘醇酸；硫代二丙酸；4,4’-磺酰基联苯甲酸；和2,5-萘二羧酸。 如果对苯二甲酸用作聚酯的二羧酸组分，也可使用至少5mol％以上列 举的其它酸中的一种。

应该理解，这些酸的对应酸酐、酯和酰氯的使用也包括在术语“二 羧酸”的范畴内。这些酯的例子包括1,4-环己烷二羧酸二甲酯，2,5- 萘二羧酸二甲酯，4,4’-磺酰基二苯甲酸二丁酯，间苯二甲酸二甲基 酯，对苯二甲酸二甲酯；和对苯二甲酸二苯基酯。共聚酯可从以上二 羧酸或其衍生物中的两种或多种制备。

合适二醇的例子包括聚(乙二醇)如二甘醇，三甘醇，四甘醇，和 五甘醇，六甘醇，七甘醇，八甘醇，九甘醇，十甘醇和其混合物。优 选在本发明中使用的聚(乙二醇)是二甘醇或三甘醇或其混合物。二元 醇组分的残余部分可由脂肪族二醇，脂环族二醇和芳烷基二醇组成。 这些二醇的例子包括乙二醇；丙二醇；1,3-丙二醇；2,4-二甲基-2- 乙基己烷-1,3-二醇；2,2-二甲基-1,3-丙二醇；2-乙基-2-丁 基-1,3-丙二醇；2-乙基-2-异丁基-1,3-丙二醇；1,3-丁二 醇；1,4-丁二醇；1,5-戊二醇；1,6-己二醇，2,2,4-三甲基-1,6 -己二醇；硫代二乙醇；1,2-环己烷二甲醇；1,3-环己烷二甲醇；1,4 -环己烷二甲醇；2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇；对二甲苯二醇。 可从两种或多种以上二元醇中制备共聚物。

磺化聚酯的双官能磺基化单体组分有利地是含有金属磺酸盐基团 的二羧酸或其酯或含有金属磺酸盐基团的二醇或含有金属磺酸盐基团 的羟基酸。

有利的双官能磺基化单体组分是其中磺酸盐基团连接于芳族酸核 如苯，萘，联苯，氧代联苯基，磺酰基联苯基，或亚甲基二苯基核的 那些。具体的例子包括磺基邻苯二甲酸，磺基对苯二甲酸，磺基间苯 二甲酸，4-磺基萘-2,7-二羧酸和它们的酯；具有以下通式的金属 磺基芳基磺酸盐：

其中X是从取代或未取代芳烃衍生的三价芳族基团。Y是从取代或 未取代芳烃衍生的二价芳基。A和B是在烷基部分或羧基部分含有1 -4个碳原子的烷氧羰基，金属离子M是Li+,Na+,K+,Mg++,Ca++,Ba++, Cu++,Fe++,Fe+++，并且n对于一价M是1或对于二价M是2或对于三 价M是3。当使用一价碱金属离子时，所获得的磺化聚酯难以由冷水 消溶，但由热水较快地消溶。当使用二价或三价金属离子时，所获得 的磺化聚酯通常不太容易由冷水消溶，但更容易消溶在热水中。取决 于聚合物的最终用途，这两组不同性能可以各取所需。还有可能通过 使用例如磺酸钠盐制备磺化聚酯，随后用不同离子例如钙与之进行离 子交换，因此改变聚合物特性。一般而言，这一方法优于用二价金属 盐制备聚合物，因为钠盐比二价金属盐更容易溶于制造聚合物用的组 分中。含有二价或三价金属离子的聚合物与含有一价金属离子的聚合 物相比较少地呈现弹性和橡胶状。一种这样的金属磺基芳基磺酸盐组 分可按照以下反应通式所示来制备： 而且可以使用其它氯化剂(例如亚硫酰氯，三氯化磷，三氯氧化磷)。 另外，在磺酰氯和磺基苯酚之间的反应可在水中或惰性有机溶剂中进 行，所用的碱可以是碱金属氢氧化物或叔胺。合适的化合物公开在US 专利No.3.734,874中。

任选地，缩聚反应可在以下组分中的一种或多种存在下进行：

(d)不饱和一或二羧酸；和，

(e)具有一个-CH2-OH基团的双官能羟基羧酸，具有一个-NRH基团 的氨基羧酸，具有一个-CR2-OH和一个-NRH基团的氨基醇，具有两个 -NRH基团的二胺，或其混合物，其中各R是氢或C1-4烷基。

由以下结构式表述的α,β-不饱和酸(d)：

R-CH=CH-R1

其中R是H，烷基羧基，或芳基羧基和R1是羧基或芳基羧基。从以 上组分衍生的聚合物能够与从其它组分衍生的聚合物和/或其它烯属 不饱和共聚单体(例如丙烯酸，丙烯酰胺，丙烯酸丁酯，双丙酮丙烯酰 胺)一起使用。共聚单体能够是1-75重量份，优选5-25重量份α,β- 不饱和酸。

属于氨基醇的有利的双官能组分包括芳族，脂族，杂环族和就组 分(e)而言的其它类型。特定的例子包括5-氨基戊醇-1,4-氨基甲基 环己烷甲醇，5-氨基-2-乙基-戊醇-1,2-(4-β-羟基乙氧基苯基)-1- 氨基乙烷，3-氨基-2,2-二甲基丙醇，羟乙胺等。通常，这些氨基醇 含有2到20个碳原子，一个-NRH基团和一个-CR2-OH基团。

属于氨基羧酸的二官能单体组分包括芳族，脂族，杂环族，和就 组分(c)而言的其它类型，和包括内酰胺。特定的例子包括6-氨基己 酸，它的内酰胺(已知为己内酰胺)，Ω-氨基十一烷酸，3-氨基-2- 二甲基丙酸，4-(β-氨基乙基)苯甲酸，2-(β-氨基丙氧基)苯甲酸，4- 氨基甲基环己烷羧酸，2-(β-氨基丙氧基)环己烷羧酸等。通常这些 化合物含有2-20个碳原子。

属于二胺的双官能单体组分(e)的例子包括乙二胺；六亚甲基二 胺；2,2,4-三甲基六亚甲基二胺；4-氧杂庚烷-1,7-二胺；4,7-二氧杂 癸烷-1,10-二胺；1,4-环己烷双甲胺；1,3-环庚烷-二胺；十二亚甲基 二胺等。

当双官能磺基化单体占聚酯或聚酯酰胺全部200摩尔％(a)、(b)、 (c)、(d)和任何(e)组分当中约6摩尔％至约25摩尔％时，聚合物获得 了更大的消溶性。总共200摩尔％也可以视作200摩尔份。

上述双官能单体的任何一种一般含有除它们的两个官能团以外的 具有1-约40个碳原子的烃部分，但它们一般还可含有至多六个非官 能团如-O-,-S-,-SO2-,-SO2-O-等。例如，所使用的聚(乙二醇)单 体可含有1-约19个氧基，如-O-基团。

在一个优选实施方案中，该离聚物是由Eastman化学公司， Kingsport,TN(下面称作Eastman)销售的磺化聚酯，它是由二元醇与 二羧酸缩聚形成的水可分散的线性或支化聚酯，其中一些含有钠磺基。 也可以使用由乙烯基和/或丙烯酸单体在SULFOPOLYESTER(磺化聚酯) 的水分散体中就地聚合形成的磺化聚酯杂化物。这些Eastman磺化聚 酯能够以商品名AQ1045,AQ1350,AQ1950,AQ14000,AQ35S,AQ38S, AQ55S和EASTEK 1300从Eastman购得。

该磺化聚酯和其共聚物的量可以是组合物总量的约10-约90wt％， 更优选约60-80wt％，最优选约70wt％。极性载体的量可以是组合物总 量的约10-约90wt％，更优选约20-40wt％，最优选约30wt％。该组合 物的剩余部分包括一种或多种这里所述的其它添加剂。

包括支化磺化聚酯的组合物趋向于得到透明、粘性和柔软的膜。 包括线性聚酯的组合物倾向于得到透明或白色的、无粘性的、柔软的 膜。

B．丙烯酸聚合物和共聚物

其它离聚物包括丙烯酸聚合物和共聚物和它们的盐。这样的聚 合物和共聚物描述在US专利No.5,821,294,5,717,015,5,719,244, 5,670,566,5,618,876,5,532,300,5,530,056,5,519,072, 5,371,133,5,319,020,5,037,700,4,713,263,4,696,951, 4,692,366,4,617,343,4,948,822,和4,278,578。

本发明涉及包括在这些专利中描述的丙烯酸聚合物和共聚物与本 文中描述的极性载体的组合物以及在这些专利中描述的粘合剂组合物 (包括丙烯酸聚合物及其共聚物)和极性载体。

此类丙烯酸共聚物的特定例子包括乙烯-丙烯酸共聚物和其铵 (MICHEM 4983p)和钠(MICHEM 48525p)盐，它们购自Michelman Incorporated,Cincinnati,OH。其它例子是购自Rohm and Hass, Philadelphia,PA的醋酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物(例如Rovace HP3442)。

该丙烯酸聚合物和共聚物的量可以是组合物总量的约10-约 90wt％，更优选约40-80wt％，最优选约50-70wt％。极性载体的量可 以是组合物总量的约10-约90wt％，更优选约10-40wt％，最优选约 30wt％。该组合物的剩余部分包括一种或多种这里所述的其它添加剂。

包括乙烯-丙烯酸共聚物和极性载体的组合物倾向于得到透明、 无色、无粘性的膜，当暴露于射频中时在一秒中充分加热而具有非常 良好的粘合性。乙酸乙烯酯-丙烯酸共聚物组合物倾向于得到透明、 无色、柔软但非常粘性的膜，当暴露于射频中时在一秒中充分加热而 具有非常良好的粘合性。

C．淀粉/多糖衍生物

其它离聚物包括淀粉和多糖衍生物如聚磺酸化或聚硫酸化衍生 物，包括葡聚糖硫酸酯，戊聚糖多硫酸酯，肝素，硫酸乙酰肝素，硫 酸皮肤素，硫酸软骨素，蛋白多糖等等。葡聚糖硫酸酯购自Sigma化 学公司，St.Louis,MO，分子量为10,000,8,000和5,000。其它离 子型多糖的例子包括角叉菜胶，脱乙酰壳多糖，黄原胶等。

公开在U.S.5,329,004中的磷酸化淀粉可用作感受剂。

淀粉/多糖衍生物的量可以是组合物总量的约10-约90wt％，更优 选约60-80wt％，最优选约70wt％。极性载体的量可以是组合物总量的 约10-约90wt％，更优选约20-40wt％，最优选约30wt％。该组合物的 剩余部分包括一种或多种这里所述的其它添加剂。

D．蛋白质

其它离聚物包括蛋白质如明胶，大豆蛋白质，酪蛋白等。明胶是 从骨胶原的选择性水解形成的提纯蛋白质。骨胶原是哺乳动物的骨和 皮肤的主要有机组分。普通的原料包括骨，牛皮和猪皮。明胶根据它 们的制备方法被分为酸型(A型)或石灰型(B型)。明胶的具体例子包 括KNOX明胶以及购自PB Gelatins公司的P,D,D-I,LB,LM和K 类型。请参阅在U.S.专利5,877,287中描述的明胶。在一个优选实施 方案中，该明胶是购自Eastman Gelatin,Peabody,MA的 45Y56-853-3V0-6CS。

在一个优选实施方案中，明胶的pH值可以提高或降低，为的是增 强明胶的离聚物特性。该pH值可通过向明胶的水溶液或悬浮液中添加 碱的水溶液来提高。合适碱的例子包括碱金属氢氧化物，碱金属碳酸 盐和碳酸氢盐，碱金属乙酸盐，氨，氨基化合物如甲胺，二甲胺，三 甲胺，三乙胺等。另外，可添加碱性缓冲溶液，例如包括2-氨基-2- 甲基-1-丙醇的溶液，或pH值在9.4和10.4的甘氨酸缓冲液；它们各 自购自Sigma化学公司，St.Louis,MO。其它缓冲液包括0.01硼 砂(pH值9.2)，三羟甲基氨基甲烷缓冲剂(pH值7-9.1，取决于 浓度)，0.05M碳酸盐(pH值9.93)，和0.05M磷酸三钠(pH值12)。 参见“The Chemist’s Companion,”A.J.Gordon and R.A.Ford, John Wiley&Sons,New York,N.Y.,1972。该pH值可通过添加酸 如HCl、HBr、H2SO4、H3PO4或有机酸如C1-4链烷酸(例如乙酸，丙酸或 丁酸)，芳基羧酸(例如苯甲酸)，或芳基磺酸(例如对甲苯磺酸)来降低。 此外，可添加酸性缓冲液，例如pH值为4.5、4.9和5.0的乙酸盐缓 冲液，pH=4.8的柠檬酸缓冲液，pH值为5.0的磷酸盐-柠檬酸盐缓冲 液；它们各自购自Sigma化学公司。其它缓冲液包括0.005M四草酸 钾(pH值1.7)，饱和酒石酸钾(pH值3.6),0.05M邻苯二甲酸钾 (pH值4.0)，和0.05M琥珀酸钠(pH值5.3)。参见“The Chemist’s Companion,”A.J.Gordon and R.A.Ford,John Wiley&Sons,New York,NY,1972。正如在实施例中所讨论的，现已出乎意料地发现， 当明胶组合物的PH值位于酸性或碱性范围内时，与未处理明胶相比， 该组合物显示出在射频场中增强的加热作用。当pH较低时，有最佳的 加热作用。该明胶组合物使得得到一种柔软膜，它很好的粘附于基材 和在一秒内加热。

在一个优选实施方案中，明胶的pH值可以是约8-约12。在最优 选的实施方案中，明胶的pH值是大约10。在另一个优选实施方案中， 明胶的pH值可以是约1-约6。在最优选的实施方案中，明胶的pH 值是大约2。

明胶的量可以是组合物总量的约10-约90wt％，更优选约60- 80wt％，最优选约70wt％。极性载体的量可以是组合物总量的约10-约 90wt％，更优选约20-4υwt％，最优选约30wt％。该组合物的剩余部分 包括一种或多种这里所述的其它添加剂。

E．其它

可用于实施本发明的其它离聚物包括磺化酚醛清漆树脂，后 者是通过包括以下步骤的方法获得的：芳族化合物与磺化剂反应形成 磺化芳族化合物，让磺化芳族化合物与非磺化酚化合物和醛或醛前体 进行缩合形成磺化缩合物，和让缩合物与一价或二价金属氧化物、氢 氧化物、碳酸、硼酸或羧酸反应。参见U.S专利No.5,098,774。能 够使用的其它离聚物是木质素磺酸盐和它们的钠盐，它们以不同的分 子量和磺化水平购自Westvaco,North Charleson,SC。

Ⅲ．极性载体

在一个优选实施方案中，离聚物与具有高介电常数例如ε(20℃) ≥约10、优选≥约20的属于流动性极性化合物如极性溶剂的载体混 合。现已出乎意料地发现，包括离聚物和此类载体的组合物在暴露于 即使是低水平射频能量时与当离聚物或载体单独被暴露时相比仍能以 明显更快的速率被加热。不想受任何特殊理论的束缚，可以相信在暴 露于射频能量之后，极性载体促使质子或金属离子从离聚物迁移和/ 或振动出来，导致生热。

此类极性载体包括，但不限于，水，二甲基甲酰胺(DMF)，二甲 乙酰胺(DMAC)，二甲亚砜(DMSO)，四氢呋喃(THF)，聚碳酸丙二 醇酯，酮(如丙酮，乙酰丙酮，环己酮，双丙酮醇，和异佛尔酮)，醇 类(如乙醇，丙醇，异丁醇等等)，氨基醇(如乙醇胺)，恶唑烷，多元 醇，有机酸(如甲酸，乙酸，丙酸，丁酸和二羟甲基丁酸等)，酸酐(如 乙酸酐和马来酸酐)，酰胺(如甲酰胺，乙酰胺和丙酰胺)，腈(如乙腈 和丙腈)，和硝基化合物(如硝基苯，硝基苯胺，硝基甲苯，硝酸甘油 和任何硝基链烷烃)。在一定程度上削弱在离子型感受剂的阴离子和阳 离子之间的离子相互作用的任何极性载体，即使该感受剂化合物是非 离子化合物，都可用于本发明中。

可用作极性载体的多元醇的例子包括二元醇如二甘醇，三甘醇， 四甘醇，二丙二醇，硫代乙二醇，和五亚乙基二醇，六亚乙基二醇， 七亚乙基二醇，八亚乙基二醇，九亚乙基二醇和十亚乙基二醇，及其 混合物，以及脂族、脂环族和芳烷基二醇。这些二醇的具体例子包括 乙二醇；1,2-丙二醇；1,3-丙二醇；2,4-二甲基-2-乙基己烷-1,3 -二醇；2,2-二甲基-1,3-丙二醇，2-乙基-2-丁基-1,3-丙二 醇，2-乙基-2-异丁基-1,3-丙二醇；1,3-丁二醇；1,4-丁二醇； 1,5-戊二醇；1,6-己二醇；2,2,4-三甲基-1,6-己二醇；硫代二 乙醇，1,2-环己烷二甲醇；1,3-环己烷二甲醇；1,4-环己烷二甲 醇；2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇；对-二甲苯二醇。其中也包 括例如具有重均分子量约400-约2,000的聚乙二醇，重均分子量至 多约6,000和含有约30-约90wt％环氧乙烷的混合聚(乙二醇)聚(丙二 醇)，乙二醇、丙二醇和二甘醇的单甲基、单乙基和单丁基醚，三甘醇 的单甲基和单乙基醚，二甘醇、二丙二醇和三亚甲基二醇的二甲基和 二乙基醚。含有三个或更多个羟基的多元醇的例子包括甘油和甘油的 衍生物，如甘油的单-、二-和三-乙酸酯或单甲基丙烯酸酯。其中还包 括同样用作粘合剂化合物的聚乙烯醇。分子量为89,000-98,000, 85,000-146,000,124,000-186,000,31,000-50,000,85,000 -146,000,124,000-186,000,13,000-23,000,50,000-85,000 的具有不同水解程度的聚乙烯醇可以从Aldrich化学公司购得。

极性载体还可以是基于乙醇和异丙醇的链烷醇胺和取代链烷醇胺 如单-、二-和三-乙醇胺，单-、二-和三异丙醇胺，甲基乙醇胺，二丁 基乙二醇胺，苯基二乙醇胺，二(2-乙基己基)乙醇胺，二甲基异丙 醇胺，二丁基异丙醇胺等和它们的混合物。

N-烷基磺酰胺也是有用的载体。

本发明不局限于所列举的载体，并且可以使用载体的混合物，这 对于所属领域技术人员来说是显而易见的。此类极性载体可占组合物 的约10-90wt％。在最优选的实施方案中，该极性载体占组合物总量 的约30wt％。

优选的高介电常数载体是不易挥发的、能够产生热量的那些，为 的是保持射频感受剂在组合物中的移动性。优选的载体是二醇类如甘 油和N-甲基吡咯烷酮(NMP)。NMP具有4.09德拜的高偶极矩，它在25 ℃下的介电常数K为32.2。NMP是无腐蚀性的，生物可降解的，并且 几乎无气味。NMP具有低的口服毒性并且既不是皮肤刺激剂也不是敏 化剂。NMP是许多有机化合物和聚合物以及一些无机盐的良溶剂。简 言之，它在溶解或分散用于根据本发明粘结或粘附基材或层的感受剂 和成膜剂方面是非常有用的介质。

另一种优选地高介电常数载体是甘油。甘油在25℃下具有42.5的 介电常数，是无腐蚀性的，生物可降解的，和无气味的。甘油是无毒 性的并且既不是皮肤刺激剂也不是敏化剂。因此，甘油是含有粘合剂 和涂料的日常用品的优选载体。甘油也是许多有机化合物和聚合物以 及一些无机盐的良溶剂。

本发明的合适感受剂组合物包括以大约10％-大约50％浓度存在的 感受剂和以大约1％-大约75％浓度存在的载体。另外，另一合适的感 受剂组合物进一步包括以大约10％到大约35％的浓度存在的粘合剂化 合物或在本文中描述的其它添加剂。该感受剂组合物可用于将基材或 层彼此粘结或粘附在一起。该基材能够包括单层聚烯烃和非聚烯烃， 以及多层堆积物。该堆积物包括2层，3层，4层，5层或更多层。一 种或多种可以相同或不同的感受剂组合物可以是2层或更多层多层堆 积物。这里所描述的全部组合物浓度对应于重量百分数，除非另有说 明。

Ⅳ．感受剂组合物的其它添加剂

包括载体或流动性介质在内的许多不同添加剂可加入到本发明的 感受剂组合物中。为了使感受剂组合物均匀加热，该感受剂优选基本 上均匀地被溶解、分布或分散在含有各种聚合物和/或溶剂或增塑剂的 载体中。一些载体如溶剂、增塑剂或聚合物由于它们的极性官能团和 增强加热过程的能力而被使用。

A．粘合剂/热塑性添加剂

本发明的感受剂组合物的粘合性能由于被共混到感受剂组合物中 的一种或多种热塑性或粘合剂化合物如聚合物或共聚物的存在而增 强。用于本发明的一些热塑性或粘合剂化合物包括，但不限于，聚酯 如由至少一种二羧酸与二缩水甘油醚、二缩水甘油酯或其混合物反应 制备的热塑性羟甲基聚酯(参见US 5,583,187)或氰基丙烯酸酯/聚酯 粘结剂组合物(参见US 5,340,873)；聚酰胺；聚氨酯(参见US 5,391,602)；聚硅氧烷；弹性体；聚乙烯吡咯烷酮；乙烯-乙酸乙烯 酯共聚物(参见US 4,460,728)，乙烯基吡硌烷酮-乙酸乙烯酯共聚物； 乙烯基醚共聚物(例如聚乙烯基甲基醚)；聚乙烯醇；部分水解的聚乙 酸乙烯酯；包括淀粉酯(参见US 5,498,224)和淀粉水解物(参见US 5,827,553)的共聚物；从乙烯基单体和聚氧化烯共聚物制备的接枝共 聚物，和含羟基的酯或酸蜡(参见US 5,852,080)；包括从乙烯基单 体、至少一种聚氧化烯聚合物、极性蜡和其它任选成分制备的接枝共 聚物的共聚物(参见US 5,453,144)，包括芳族乙烯基共聚物嵌段、 二烯烃聚合物或其氢化衍生物和其它添加剂的热塑性嵌段共聚物(参 见US 5,723,222)；氯乙烯共聚物；偏二氯乙烯共聚物；1,1-二氟 乙烯共聚物；乙烯基吡咯烷酮均聚-和共聚物；乙烯基吡啶均聚-和共 聚物；水解的聚乙烯醇和它的组合物(参见US 5,434,216)；纤维素 酯(例如醋酸纤维素和淀粉乙酸酯，参见US 5,360,845)和醚(例如羟 基丙基纤维素，甲基纤维素，乙基纤维素，丙基纤维素等等，参见US 5,575,840,5,456,936和5,356,963)；含变性淀粉酯的粘合剂(参 见US 5,360,845)；含有高直链淀粉的粘合剂(参见US 5,405,437)； 聚α-烯烃；丙烯均聚-和共聚物；乙烯均聚-和共聚物(尤其与乙酸乙 烯酯，乙烯醇，乙基-和丁基-丙烯酸酯，一氧化碳，丙烯酸和甲基丙 烯酸，巴豆酸，和马来酸酐形成的那些)，丙烯酸烷基酯热熔性粘合剂 (参见US 4,588,767)，包括丙烯酸烷基酯和α-烯烃的热熔性粘合剂 (参见US 4,535,140)，包括乙烯/丙烯酸正丁基酯共聚物的热熔性粘 合剂(参见US 5,331,033)，包括含有至少一种乙烯基单体和至少一 种聚氧化烯聚合物的接枝共聚物的热熔性粘合剂(参见US 5,217,798)，乙酸乙烯酯与环状脲基化合物共聚合得到的共聚物(参 见US 5,208,285)，亲水性聚碳化二亚胺(参见US 5,100,994)，包 括丙烯酸烷基酯、单烯属不饱和极性可共聚单体、乙烯-乙酸乙烯酯 共聚物和光引发剂的光致聚合压敏粘合剂(参见US 5,079,047)，包 括增粘树脂、油稀释剂和基本星形的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的热熔 性粘合剂(US 4,944,993)，从链烷酸的乙烯基酯、乙烯、马来酸二 烷基酯、N-羟甲基共聚单体和烯属不饱和单-或二羧酸制备的粘合剂 (参见US 4,911,960)，从链烯酸的乙烯基酯、乙烯、马来酸二烷基 酯和单羧酸制备的粘合剂(参见US 4,892,917)，主要由乙烯/丙烯酸 正丁基酯共聚物组成的热熔性粘合剂(US 4,874,804)，从粘性的苯 乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯三嵌段和/或苯乙烯-乙烯-丁二烯二嵌段共聚 物制备的热熔性粘合剂组合物(US 4,822,653)，包括乙烯-丙烯酸正 丁基酯共聚物与丙烯酸正丁基酯的热熔性包装胶粘剂(US 4,816,306)，含有乙缩醛和醛基的多糖酯类(US 4,801,699)，多 糖醛类衍生物(US 4,788,280)，包括胶乳聚合物或卤代醇季铵单体和 淀粉的碱性粘合剂(US 4,775,706)，聚合的脂肪酸聚酰胺(US 4,419,494)，包括含有2-甲基苯乙烯、苯乙烯和苯酚的树脂的热熔 性粘合剂(US 4,412,030)。本发明不局限于所列举的粘合剂化合物 和组合物，这对于所属领域技术人员来说是显而易见。

此类粘合剂添加剂可占组合物的大约1-50wt％，更优选大约 25wt％。

B．粘合剂/涂料热固性添加剂

还有可能将热固性树脂加入到本发明的感受剂组合物中。此类热 固性材料能够通过加热和/或催化剂来交联或固化并包括在US专利No. 5,182,134中描述的那些，例如环氧树脂，聚氨酯，可固化的聚酯， 杂化热固性材料，和可固化丙烯酸树脂。其它包括双马来酰亚胺，硅， 酚醛塑料，聚酰胺和聚硫化物。其它例子包括由各种多元醇与马来酸 酐反应形成的马来酸酯树脂。可以使用由邻苯二甲酸酐和马来酸酐或 富马酸酐作为二元酸反应形成的邻苯二甲酸树脂。可以使用由间苯二 酸和马来酸酐反应形成的间苯二甲酸树酯。其它包括双苯酚-富马酸 酐，氯菌酸聚酯树脂，乙烯基酯，双环戊二烯树脂，邻-甲苯基双鸟嘌 呤，从双酚A和表氯醇形成的二缩水甘油基醚，三缩水甘油基异氰脲 酸酯热固性组合物，用酚类交联剂固化的双酚A-表氯醇二缩水甘油基 醚，脂肪族聚氨酯热固性组合物如未封闭的异呋喃基丙烷(iscfuron) 二异氰酸酯-E-己内酰胺，一般属于3,3,4,4-二苯甲酮四甲酸二酐和 双酚A-表氯醇二缩水甘油基醚的反应产物的BTDA热固性组合物，属 于羧基化饱和聚酯固化剂和双酚A-表氯醇二缩水甘油基醚的反应产物 的杂化热固性组合物，标准双苯酚A-表氯醇二缩水甘油基热固性材料 如从2-甲基咪唑固化的那些，和用2-甲基咪唑固化的标准双酚A-表 氯醇二缩水甘油基醚热固性材料和双氰胺热固性组合物。参见US专利 No.5,182,134,5,387,623。

被加入到本发明的感受剂组合物中的其它热固性材料和粘合剂/ 涂料包括反应活性聚氨酯预聚物和2,2’-二吗啉子基乙基醚或二 (2,6-二甲基吗啉子基乙基)醚催化剂(参见US 5,550,191)，自 由基可聚合的丙烯酸类单体，重氮盐/活化剂组合物(参见US 4,602,073)，二苯甲烷二异氰酸酯，己内酯三醇，新戊基己二酸酯二 醇，和任选地，至少一种聚丙二醇和催化剂(US 5,057,568)，包括 含有羧酸盐基团的异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物和含有活性氢的增链 剂的聚氨酯水分散体(US 4,801,644)。

本发明的感受剂组合物也可与US 5,739,184中描述的贮存稳定的 热固性树脂混合，然后通过射频能量活化得到用于木材或纸张制品的 涂料。这一热固性树脂包括其数量可有效地为木材或纸张基体提供改 进的粘附作用的环氧树脂，松香和有机金属化合物。

固化剂也可与本发明的感受剂/热固性树脂组合物一起混合，它包 括三聚氰胺如二烷基三聚氰胺，酰胺如双氰胺，己二酰二胺，间苯二 甲酰胺，脲如亚乙基硫脲或脒基脲，叠氮化物如氨基硫脲，吡咯如胍 那唑或3-氨基-1,2,4-三唑，和苯胺类如二烷基苯胺如二甲基苯胺和 二乙基苯胺。

此类热固性添加剂可占组合物的大约1-50wt％，更优选大约 25wt％。

现已发现，热固性组合物可以仅用极性载体和在无感受剂存在下 就可活化。因此，本发明还涉及包括热固性树脂和极性载体的组合物。 热固性树脂占组合物的大约60-95wt％。极性载体可占大约5-40wt％。 本发明还涉及用热固性树脂/极性载体组合物粘结、粘附或涂敷基材的 方法。

C．表面活性添加剂

根据本发明的另一实施方案，将表面活性添加剂加入到感受剂组 合物中以增强将本发明的感受剂组合物涂敷到所要粘结、粘附或涂敷 的层或基材上的能力。取决于被接合或涂敷的材料类型，表面活性添 加剂如SURFYNOL 104PA(购自空气产品公司)和SURFADONE LP 300(N- 十二烷基-2-吡咯烷酮，购自International Specialty Products) 可用于润湿各种基材如Mylar(聚酯薄膜)和聚乙烯(PE)。其它增塑 剂是对-甲苯磺酰胺，一种也溶解氯化亚锡的良好增塑剂。本发明不局 限于所列举的表面活性添加剂，这对于所属领域技术人员来说是显而 易见。这些表面活性剂可占组合物的大约0.1-5wt％。

D．增塑剂添加剂

本发明感受剂组合物进一步包括改进粘合剂或涂料的柔韧性的增 塑剂。此类增塑剂的例子包括，但不限于，乙酰柠檬酸三丁酯，邻苯 二甲酸丁基苄酯，丁基邻苯二甲酰基甘醇酸丁酯，邻苯二甲酸二丁酯， 癸二酸二丁酯，邻苯二甲酸二乙酯，二苯甲酸二甘醇酯，二丙二醇， 二苯甲酸二丙二醇酯，乙基邻苯二甲酰基甘醇酸乙酯，乙基-对-甲苯 磺酰胺，己二醇，甲基邻苯二甲酰基甘醇酸乙酯，聚氧化乙烯芳基酯， 三丁氧基乙基邻苯二甲酸酯，苯甲酸和邻苯二甲酸的三甘醇聚酯，甘 油，或它们的混合物。此类增塑剂可占组合物的大约1-40wt％。

E．增粘剂

本发明组合物的粘性可通过添加合适的增粘剂，例如以下成分中 的一种或多种来提高：氢化芳族石油树脂，氢化脂肪族石油树脂，和 氢化萜烯树脂(参见US 5,418,052)，香豆酮-茚树脂，酯胶，松香， 氢化松香，酚醛改性烃类树脂，松香酯，浮油松香，萜烯酚醛树脂， 萜烯树脂，甲苯磺酰胺-甲醛树脂，木松香(参见US 5,442,001)，蒸 馏松香，二聚松香，马来酸化松香，聚合松香(参见US 5,532,306)。 其它增粘剂和改性剂包括(但不限于)苯乙烯和α-甲基苯乙烯树脂，甘 油和季戊四醇酯等。具体的增粘剂包括购自Goodyear,Herculin D 公司的Wingtack 95和购自Hercules公司的Piceolyte C，购自 Eastman公司的Eastotac H100，和购自Exxon化学公司的ECR 149B 或ECR 179A(参见US 5,559,165)。此类增粘剂可占组合物的大约1 -25wt％。

F．填料

许多不同的填料可加入到本发明的感受剂组合物中，它们包括但 不限于纤维素，膨润土，碳酸钙，硅酸钙，粘土，云母，硅石，滑石， 矾土，玻璃珠，纤维等。此类填料可占组合物的大约0-40wt％。

G．稳定剂和抗氧化剂

稳定剂和抗氧化剂以达到预定结果的有效量加入到本发明的感受 剂组合物中。此类稳定剂包括高分子量位阻酚和多官能酚类如含硫和 磷的酚类。代表性位阻酚类包括1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二 叔丁基-4-羟基苄基)苯，四-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基)丙 酸季戊四醇酯，3,5-二叔丁基-4-羟苯基丙酸正十八烷基酯，4,4’ -亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)，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(正辛基硫基) -1,3,5-三嗪，3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸二正十八烷基酯， 3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸2-(正辛基硫基)乙基酯，和六[3- (3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸山梨糖醇酯(参见US 5,574,076)。此类稳定剂和抗氧化剂可占组合物的大约0.01-5wt％。

H．其它添加剂

根据本发明的另一实施方案，加入到感受剂组合物中的其它类型 添加剂包括流动助剂，热和紫外线稳定剂，偶联剂，蜡，颜料及其它 有机化合物。例如，在有些情况下，蜡能够有利于降低熔化温度。能 够使用的蜡包括，但不限于，蜂蜡(SYNCHROWAX BB4)，小烛树蜡，聚 乙二醇3350(购自联合碳化物公司)，巴西棕榈蜡，和CASTORWAX NF。 其它蜡包括N-(2-羟乙基)-2,2’-亚乙基-双硬脂酰胺，硬脂酰 胺，12-羟基硬脂酰胺蜡，氢化蓖麻油，氧化合成蜡，摩尔平均分子 量高于约大约1000的聚(环氧乙烷)，和官能化合成蜡如购自Exxon 的含羰基的Escomer H 101(参见US 5,532,306)。其它添加剂包括 弹性体如在US 5,506,298,5,739,184,5,169,890,5,039,744, 4,761,198中描述的那些可以使用，其中包括丁苯橡胶，聚丁二烯橡 胶，橡胶，丁腈橡胶，丁基橡胶和卤化丁基橡胶。

当该组合物作为涂料被施涂和活化时，它们进一步包括一种或多 种使组合物带颜色的添加剂。这样的添加剂包括，但不限于，二氧化 钛，氧化铁颜料，炭黑和有机颜料如异吲哚啉黄。

本发明不局限于所列举的添加剂，这对于所属领域技术人员来说 是显而易见。此类其它添加剂可占组合物的大约1-25wt％。

Ⅴ．将感受剂组合物施涂到基材上

可以配制本发明的组合物以便在室温下以液体、热熔体或粉末形 式来施用。液体组合物可以溶于溶剂或水溶性的。液体施涂型组合物 可作为在室温下的液体被施涂并被干燥成所需要的涂层。液体施涂型 涂料可通过包括喷涂、喷墨、刷涂、辊涂、凹版印刷、浸涂等在内的 任何常规方法被施涂到基材上。主动干燥液体组合物的方法包括但不 限于普通烘干，增压空气，加热灯，微波加热，射频加热或这些或其 它方法的各种结合。当液体组合物被干燥时，将损失一些或全部挥发 分。液体施涂型组合物的射频干燥可通过对组合物施加射频能量来完 成，为的是在液体内产生足够的热量以便促进或增强水或溶剂的蒸发 损失。射频能量能够以恒定、间歇或梯度强度施加于液体以获得所需 速率和干燥程度。类似地，其它干燥方法能够以恒定、间歇或梯度型 强度使用以达到所希望的干燥效果。

热熔型施涂体系在升高温度下以它们的熔化态施涂，然后冷却得 到所需的固态涂层。该热熔性组合物能够由各种方法加热至熔化状态， 这些方法包括但不限于普通的熔化罐，微波加热和射频加热。一旦该 热熔型组合物被熔化，它能够以许多包括但不限于螺旋形和玻璃珠粒 涂层在内的不同类型热熔涂层形式以热吹涂，槽涂，和共挤出方式施 用。在施涂后，熔化的热熔型组合物能够被动或主动冷却回到它们的 固体状态。主动冷却可通过沿施涂材料吹冷空气或通过基材与吸热表 面接触来完成。

粉末化施涂体系能够利用静电喷头或喷枪以它们的“精细”颗粒 状态(1-20μm)涂敷。与液体或热熔型体系一样，涂敷层通过射频 能量来活化。

一旦干燥和/或冷却，该基材可贮存，直至组合物需要活化时为止。 许多本发明的施涂组合物基本上是非粘性的并可以施涂到基材上，然 后卷起。在展开和活化之后，该基材可粘附于一种或多种其它基材上。 粘性的那些组合物可必要时经过在涂敷和干燥之后立即活化。此外， 它们可以用易撕掉的封条来覆盖或涂撒滑石或类似物质粉末。

本发明的一个方面还涉及将感受剂组合物施涂于基材上的方法， 包括：

(1)将感受剂组合物配制成液体分散体；

(2)将感受剂组合物的液体分散体施涂于基材上；

(3)干燥感受剂组合物，其中干燥步骤包括对组合物施加射频能 量，据此在液体分散体内产生热量的步骤。在优选实施方案中，在感 受剂组合物已干燥之后将基材卷起。

该感受剂组合物可涂敷到任何普通的基材上，这些基材非限制性 地包括机织和无纺基材如聚烯烃，如PP和PE织网，无纺织物，膜和 类似物，从例如木质纸浆制得的纤维素基材(如纸张、纸板和类似物)， 棉纤维(例如纺织品如布，被单布和工业织物)，玻璃，陶瓷表面，橡 胶和合成聚合物基材如聚酯或从例如聚丙烯和聚乙烯制备的聚烯烃基 材，聚乙烯醇，聚羟基戊酸丁酸酯，聚丙交酯，纤维素塑料，聚酰胺， 聚氯乙烯，聚苯乙烯，丙烯酸酯类聚合物，合成纺织品等和前述材料 的任何结合。其它基材包括金属(例如铝箔及其它金属箔)，木材，复 合材料等。

Ⅵ．用于活化本发明的各种组合物的装置

通常，本发明的组合物可通过能够产生足够强度和频率的电磁场 的任何系统来加热(即活化)。

图4说明能够产生电磁场来活化本发明组合物的射频加热系统400 的高级方块图。加热系统400包括射频功率供应源402，它向加热站 406输送约1千瓦，1-15MHz的射频信号404。加热系统400还包括 感应器408，它通过加热站406偶接到射频功率供应源402。通常，加 热站406包括与感应器408串联或并联的电容器。

由射频功率供应源402输送至加热站406的射频信号404将产生 交流电，随后流过感应器408，产生电磁场。当样品410被放置在感 应器408附近时，开始对本身是或包括本发明组合物的样品410加热。 当样品410放置在感应器408的近端或接线端411附近时产生最佳加 热效果，当样品410放置在感应器408的远或“回转”端412时几乎 未被或完全未被加热。此外，从近端411到回转端412有一个加热梯 度。理论上和非限制性的，在近端411产生最佳加热，因为可以相信 在近端411处电磁场的电场分量的强度大于在远端412处的强度。

图5说明能够产生电磁场来活化本发明组合物的加热系统500的 另一实例的高级方块图。加热系统500包括交流电压发生器502和探 头504，它连接于电压发生器502的输出端501。电压发生器502交替 地使探头504带正电和负电，据此产生了以探头504为中心的电磁场 506。当样品410被放置在探头504附近时将进行加热。加热速率与程 度将取决于样品本身，在样品上电磁场的强度，和由电压发生器502 产生的交流电压509的频率。

通常，探头504是导电性材料，如，但不限于铜，铝，或不锈钢。 通常，探头504能够具有各种形状，包括圆柱，方形，矩形，三角形 等。优选地，探头504是方形或矩形的。探头504能够是空心的或实 心的，优选空心的。通常，探头504能够是直的或非直的，如弯曲的。 探头504的优选特性最终取决于它的用途。

在图6说明的另一实施方案中，加热系统500包括至少两个用于 活化本发明组合物的探头602和604。探头602连接于输出端610，和 探头604连接于输出端612。与探头504一样，探头602和604是由 以上所讨论的导电材料制成。探头602和604能够具有各种形状。例 如，它们能够是直的或弯曲的。优选地，探头602的至少一部分平行 于探头604的一部分，不过并非必须如此。

在图6所示系统中，当探头604具有净负电荷时探头602具有净 正电荷，和当探头604具有净正电荷时探头602具有净负电荷。当探 头602和604带相反的电荷时，在两探头之间存在强的电磁场606。 这样，样品410优选通过放置在探头602和探头604之间的那一区域 以上(或同样地以下)的某区域中来加热，如图7A和7B所示。这一区 域被称作活化区域。优选地，绝缘层702(参见图7A)被放置在样品 410和探头602和604之间，不过并非必须如此。

通常，在样品410和探头602和604之间的垂直距离是大约0.01 -2英寸，更优选在大约0.02-1英寸范围内，和最优选在大约0.025 -0.185英寸范围内。样品410还可以通过放置在探头602和604之 间来加热。通常，探头602和604之间的中心距离是大约0.1-3英寸， 更优选大约0.2-2英寸，和最优选大约0.25-0.75英寸。另外，一 般而言，矩形探头的高度和宽度，或圆柱形探头的直径，是在大约0.02 -0.5英寸之间，和长度通常是在约0.25英寸-20英尺。

与图4所示系统相比，图6所示的两个探头系统的优点是样品410 在探头602、604的近端与在远端同样地加热。因此，图6的系统不会 存在图4系统所遇到的加热梯度问题。

通常，本发明的组合物可通过在1KHz-5GHz、更优选在约1MHz- 80MHz和最优选在约10-15MHz范围内的交流电压509的频率来活化。 在探头602和604之间的正负峰间电压通常是1-15千伏(kV)。通常， 对于大多数的应用来说，对样品410施加射频能量的时间(也称作停留 时间)是约100毫秒到30秒。然而，也有停留时间大大超过30秒的一 些应用。对于组合物包括热固性树脂的情况，该停留时间范围是大约 1秒至20分钟，优选大约1-10分钟，和最优选大约2.5-5.0分钟， 以便引发交联反应得到高度的热固性特征。

图8说明交流电压供应源502的一个实例。然而，本发明并不限 于这一或任何特殊的电压供应源，因为能够产生足够强的电磁场的任 何系统都可用于活化本发明的组合物。在一个实施方案中，电压供应 源502包括通过直流电源干线804连接于宽频带放大器806上的直流 电(DC)电压源802。直流电压源802的功能是为宽频带放大器806 提供直流电压。由直流电压源802产生的直流电压是0-200伏特。为 宽频带放大器806提供的电压大小取决于来自主控制器814的输出信 号815。主控制器814的输出信号815能够由用户821通过用户界面 820来手工控制或通过生产线控制系统822自动控制。

宽频带放大器806放大由频率控制器816产生的低能级射频信号 817，和因此产生了高级射频功率信号808。优选地，射频信号817的 频率是在10MHz和15MHz之间。射频信号808经过功率传感器810和 通过RG393 50欧姆电缆811提供给阻抗匹配电路812(在这里也称作 “加热站”)。在射频信号808输入阻抗匹配电路812之后，在探头 602和604处产生了电磁场606。这一电磁场用于加热本发明的组合物。

在射频信号808传送至阻抗匹配电路812的同时，功率感传器810 不断地将反射功率信号832输送至频率控制器816和主控制器814。 功率感传器810还不断地将正向功率信号传递至主控制器814。反射 功率信号832表示反射功率的量和正向功率信号830表示正向功率的 量。

频率控制器816使用反射功率信号832连续地调节射频信号817 的频率，以最大程度减少反射功率的量。主控制器814使用正向功率 信号830和反射功率信号832来维持由用户821通过用户界面820设 定或由生产线控制系统822设定的功率级。主控制器可通过调节由直 流电压源802提供的直流电压的级数和通过调节由频率控制器816产 生的射频信号817的输出能级来维持正确的功率级。

在加热过程中改变样品410时，对探头602和604的阻抗发生变 化，这引起正向和反射功率的变化。频率控制器816将检测反射功率 的这一变化，因为它接收来自功率传感器810的反射功率信号832。 频率控制器816改变射频信号817的频率从而最大程度减少反射功率， 从而达到最佳阻抗匹配并确保从加热系统800转移至样品410的反复 性功率转移。

直流电压源802，传感器810，频率控制器416，和主控制器814 进一步被描述在标题为“射频功率供应源”的US专利申请No. 09/113,518中，它的全部内容被引入本文供参考。适合用于加热系统 800中的宽频带放大器描述在US专利申请No．_(代理案卷号 No.1711.0100000),1999年3月17日提交，名称“高频功率放大 器；”它的全部内容被引入本文供参考。

图9是说明使用加热系统800加热本发明组合物的方法的流程图。 当用户821或生产线控制系统822发送加热启动信号给主控制器814 时，该方法从步骤902开始运行。在接收加热启动信号之后，主控制 器814开始了初期调谐过程以测定产生最低量反射功率的射频信号 817的频率。初期调谐过程包括步骤904-908。在步骤904中，主控 制器814引导直流电压源802输出调谐电压。“调谐”电压是能够提供 足够信号以在一定频率范围内测量反射功率的最低电压值。目的是在 初期调谐过程中消耗最低量能量。典型地，调谐电压值是实际电压的 10％，而该实际电压是组合物被加热的电压。

在步骤904以后，控制进入步骤906。在步骤906中，加热系统 800进行过程调谐。即，加热系统800确定产生最低量反射功率的那 一频率的粗略估计(即粗估计)。在下文中这一频率被称为谐振频率。 该谐振频率的粗略估计值能够在第一预定频率范围内通过对反射功率 取样来确定。在步骤906以后，控制进入步骤908。在步骤908中， 加热系统800进行微细调谐。即，该加热系统800确定谐振频率的微 细估计(也就是，更精确估计)值。该微细估计值能够通过在第二频率 范围内对反射功率取样来确定，它包括谐振频率的粗略估计。在步骤 908以后，控制进入并列的步骤910和912。在步骤910中，主控制器 814通过直流电压源802陡升(也就是，飞快地增加)该电压输出，以 使得在大约30毫秒内电压从调谐电压级提高到大约实际电压级。在步 骤912中，该加热系统800连续的跟踪该谐振频率，直到收到电源关 闭指示为止。粗略调谐、细调谐和跟踪谐振频率的方法描述在US专利 申请No.09/113,518中。

图10进一步说明阻抗匹配电路812的一个实例。阻抗匹配电路812 用来将50欧姆的输入阻抗与探头602和604和样品410的可变阻抗匹 配。

探头602和604和样品410的阻抗典型地是约200-500欧姆。样 品的阻抗具有电阻在500欧姆和50千欧姆之间的、与0.1微微法拉电 容器并联的等效电路。

电路812包括连接器1001，两个电容器1002和1004，和感应器 1006。电容器1002是一个可变电容器，它可在10到50微微法拉(pf) 进行调节以便使阻抗与探头602和604和样品410的变化阻抗相匹配。 电容器1004的电容优选是100微微法，和感应器1006的电感优选是 1.0微亨利(H)，电容器1004和感应器1006形成了典型地在12.5 和14.5MHz之间的频率下谐振的并联谐振电路。电容器1004和感应 器1006以大约半加仑/分钟的流速进行水冷。探头602连接于电路812 的节点1020，和探头604连接于电路812的节点1022。来自50欧姆 电源发生器的大功率射频输入电路411(典型地小于1千瓦)连接于连 接器1001。

现在描述设定可变电容器1002的电容的方法。该方法是通过将低 能级的射频信号(典型地10瓦)提供给电路812的输入电路1001来开 始的。调节所施加的射频信号的频率直到反射功率的量最大程度地减 少为止。电容器1002的电容然后经过调节来优化该反射功率最低量。 为了达到事实上可以达到的是大约2％反射功率或1.25电压驻波比 (VSWR)的最低量反射功率，所施加的射频信号的频率和电容器1002 的电容在迭代过程中进行调节。一旦该过程结束，样品410被放在探 头602和604附近。此时有必要调节操作频率和电容器1002以达到最 佳反射功率。一旦达到最佳反射功率，输入射频信号的功率级将提高。 随着输入射频功率级的提高，匹配电路和探头602和604和样品410 的谐振频率发生变化，要求操作频率相应变化以继续使反射功率最小 化。

Ⅶ．粘结基材的方法

本发明的组合物可用于各种粘结方法，包括但不限于粘合剂粘结， 热粘结和机械粘结。

当在需要接合的两基材(被粘物)之间插入感受剂组合物和由射频 能量活化以便使粘合剂粘附于每一被粘物上时，完成了粘合剂粘结。

对于热塑性粘合剂组合物如热熔体，射频能量引起组合物熔化并 润湿到与之紧密接触的被粘物上。冷却后，该组合物恢复到具有足够 内聚强度的固态并粘合到每一被粘物上形成良好的粘结。粘合剂组合 物的加热和熔化程度是受所施加射频能量的强度和时间以及粘合剂组 合物的配方控制的。需要这样的控制是为了防止由于粘合剂组合物的 欠加热或过度加热导致的所不希望的后果。例如，欠加热将由于粘合 剂没有充分润湿被粘物而导致弱的粘结。同样，过度加热导致不受欢 迎的粘结，兼有热变形或被粘物的破坏，以及热塑性组合物的热降解。

对于热固性粘合剂组合物，射频能量引起组合物固化，导致内聚 强度的充分提高并粘合于被粘物形成强的粘结。与热塑性组合物的情 况一样，热固性组合物的加热和固化程度是由所施加的射频能量的强 度和时间所控制的。需要这样的控制是为了防止由于欠加热或过度加 热所导致的不希望有的后果。例如，欠加热由于没有充分交联而导致 弱粘结。过度加热能够引起诸如被粘物的热变形或破坏之类后果，以 及热固性组合物的热降解和过度收缩。

当组合物用于产生足够的热量以便引起一种或多种被粘物热熔合 在一起时，完成了热粘结。

热粘结的一个实例包括用射频可加热的组合物饱和一种多孔性热 塑性材料如无纺聚丙烯纤维网，然后将该材料的饱和的网插入两被粘 物之间和对组合物进行射频加热引起饱和的网和相邻的被粘物熔化和 熔合在一起。

热粘结的另一实例包括用射频可加热的组合物饱和第一种多孔性 热塑性被粘物，然后将第一种被粘物放置在第二种热塑性被粘物上和 对组合物进行射频加热以使第一种和第二种被粘物熔化和熔合在一 起。

图11显示本发明的通过使用在射频能量存在下可活化的组合物来 粘结聚烯烃和非聚烯烃材料的方法。

在步骤1102中，选择需要粘结或粘附的被粘物。一旦该材料或层 被选定，在步骤1104中制备合适的组合物。例如，如果选择无纺PP 层进行粘结，感受剂(包括这里所述的离聚物)与极性载体混合。组合 物的类型取决于由本发明方法获得的透明、半透明或浅着色粘合剂是 否为特殊的应用所需要。在步骤1104中制备组合物之后，控制能够进 入步骤1106,1109，或1110。

在步骤1106中，第二种载体如不溶性多孔载体(例如，无纺PP) 用所制备的组合物饱和。在步骤1108中，该饱和的不溶性多孔载体然 后被放在被选用于粘结的层之间。在步骤1120中采用射频能量。在步 骤1120中采用的射频能量能够使用100毫秒到几分钟。射频能量的使 用使得需要粘结的层更精确地加热，不会产生非均匀粘结带来的不希 望有的副作用对粘结层的损害。

在步骤1110中，需要粘结的一层或两层用组合物涂敷。在步骤 1112中，该组合物依据所要生产的组合物类型而被干燥或热熔成冷凝 物。另外，热源(例如烘箱或灯)和风扇可用于干燥涂层或射频能量可 用于驱除任何水分或其它溶剂。根据步骤1114，需要粘结的层被放置 在一起，以使涂层表面发生接触。对接触的层施加的均匀压力有助于 增强由所施加的射频能量所活化的粘结或粘附过程(步骤1120)。在 组合物被活化的同时或之后通过使用普通夹辊施加均匀压力。

在步骤1109中，生产组合物的膜。根据现有技术中众所周知的膜 制造方法能够生产这样的膜。在步骤1109中制造的膜能够夹在需要在 步骤1111中粘结的两材料之间。根据步骤1120施加射频功率。

在另一个实施方案中，两个或更多个被粘物可通过包括以下步骤 的方法来粘结或粘附：将第一种组合物施涂于第一被粘物上；将第二 种组合物施涂于第二被粘物上；让第一种组合物与第二种组合物接触； 对第一种和第二种组合物施加射频能量以加热两组合物，据此引起第 一和第二被粘物粘附或粘结；其中两组合物中的一种包括感受剂和感 受剂中的另一种包括极性载体，以及感受剂和/或载体以能够使第一种 和第二种组合物受射频能量加热的有效量存在。

在本发明的这一实施方案中，在将被粘物放置在一起之前，组合 物的感受剂和载体组分分别被施涂于被粘物上。图52显示涂有感受剂 的被粘物5201组合到涂有极性载体的被粘物5203上。在涂敷两被粘 物中的一种或两者之后，可在涂层一侧施加临时性防粘衬材5205以便 让涂敷过的被粘物能够卷起或堆叠。另外还可以对涂层之一或两种涂 层均进行干燥。

在组合阶段辊压两件有涂层的被粘物之后，组合体经过射频场 5207进行活化。射频能量引起感受剂和载体加热，从而在两被粘物之 间形成粘合。最后的夹辊5209对两被粘物施加压力和使之粘结，同时 冷却粘结线。

图53显示刚好在组合夹辊5206之前，在被粘物上的预涂极性载体 被喷涂到被粘物上的极性载体所取代。极性载体利用喷涂器5302被施 涂(例如喷涂或按本文所述施加)到被粘物5201上。当与感受剂涂敷过 的被粘物5203一起组合和暴露于射频能量时，界面处的组合物被活化 形成粘结。

Ⅷ．附加的探头实例

下面参考附图12-17来描述探头602和604的附加实例。这些附加 实例决无限制意义且只提供探头的可能构型的附加例子。

在图12中，探头602和604各自是弯曲的和带相反电荷。在这一特 殊例子中，探头602和604是正弦曲线状或“S”形，但任何类似的排列 也是可能的。探头602和604是从上述导电材料制成，优选是，但不限 于，铜、铝或不锈钢。探头602包括近端区域1206，和活化区域1208 和远端区域1210。类似地，探头604包括近端区域1212，活化区域1214， 和远端区域1216。在近端区域1206和1212中，探头602和604间隔一定 距离，以防止形成电弧。间隔的大小取决于探头602和604的尺寸，和 在一个实施例中，具有0.125英寸方形截面的探头应该间隔至少1.1875 英寸的距离。类似地，远端区域1210和1216间隔一定距离以防止形成 电弧，间隔的大小类似地取决于探头的尺寸。在活化区域1208和1214 中，探头602和604相互靠近，为的是在两探头之间产生电磁场。探头 602和604彼此如何接近再次取决于探头尺寸和它们所带电荷的多少。 在一个实施例中，探头602和604具有大约0.125英寸方形截面和优选以 0.25～0.75英寸的距离间隔。优选探头602和604之间的间距在整个活 化区域中保持基本上相同，但这不是必须的。活化区域1222被限定在 探头602的最远端1218和探头604的最远端1220之间的活化区域1208和 1214中。活化区域1222在图12中以虚线表示。活化区域1222决定了当 所要接合的两基材按所示方向运动时，样品410的能够被该系统加热/ 活化的区域。如果该基材相对于探头是静止的，则活化区域由两探头 之间的面积决定。

在另一实施方案中，探头602和604可以重复配制，为的是提供更 大的活化区域。这样的排列示于图。13A和13B中。例如，在图13A中， 提供了一个探头602和两个探头604的模式。只要带相反电荷的探头相 互紧靠设置，这一排列使可包括任意数目探头602和604。这一排列在 操作性能上与图13B中所示的多组曲线形探头一样好。

图14显示用于活化多侧面样品1402的探头系统的另一实施方案。 在这一实施方案中，样品1402放置在模块1404上。样品1402可安放在 任何使得样品1402的每一侧暴露于运动探头模块1406的类似装置上。 这一特殊实例显示样品的三侧暴露于三只运动探头模块1406，然而， 该样品可包括更多的侧面并暴露于同样数量的运动探头模块。探头模 块1406包括装在电绝缘材料如(但不限于)聚四氟乙烯(TEFLONTM)内的 探头602和604。探头602和604安装在探头模块1406的加压板1408上。 在这一具体实施例中，每一探头模块1406使用三个探头，两个带负电 荷的探头604和一个带正电荷的探头602。然而，根据探头模块的尺寸， 只要邻近探头带相反电荷，使能够施用更多或更少数目的探头。探头 602和604经由输出端子610和612耦合到交流电压供应源502，一般性地 如图6所示。探头模块1406运动至被安装在模块1404上的样品1402附 近，优选距离在0.125和0.375英寸之间，据此活化本发明的组合物， 如前面所述。另外，探头模块1406能够放置在合适的间隔，有样品1402 的模块1404运动至活化位置。尽管图14显示具有规则形状的探头模块 1406，但是所属领域技术人员能够认识到，该探头模块能够是任何三 维形状物体。

图15显示使用静止探头系统活化多侧面样品1502的另一实施方 案。在这一实施方案中，探头602和604以类似于上述探头602和604装 在探头模块1406中的方式安装在单个探头模块1504的多个侧面。在这 些具体实例中，探头602安装在一般正方形探头模块1504的三个侧面， 但探头602和604能够安装在任何多边形模块或三维物体的多个侧面。 样品1502由加压板1506推动至探头模块1504的附近，据此活化本发明 的组合物，如上所述。在这一特殊实例中，两个带负电荷的探头604 和一个带正电荷的探头602被显示处在探头模块1504的每一侧，然而， 应该认识到，只要相邻探头带相反电荷，便可以根据用途使用任意数 目探头。探头602和604经由输出端子610和612耦合到交流电压源502， 一般性地如图6所示。

图16A和16B显示了用于活化包括本发明组合物在内的样品材料的 探头系统的另一实施方案。在图16A和16B中，样品1602覆盖在输送棒 1604上和一般沿着输送棒的圆周运动。输送棒1604由非导电材料构成。 探头系统1606处在输送棒1604的圆周的一部分附近，例如0.02到1.5 英寸，和更优选0.125-0.375英寸并且与输送棒1604的形状相符，也 请参见图16B。探头系统1606包括用于活化样品1602的邻近的、交变充 电的探头602和604。探头602和604耦合到交流电压源502，一般性地如 图6所示。

以上描述的探头系统全部活化样品材料的单侧。然而，探头系统 能够位于每一种上述实施方案的材料的两侧，只要探头的极性使得电 磁场不会互相消除就行。用于活化该材料的两侧的活化系统的一个特 殊例子示于图17。在未使用一种探头系统的情况下，两个带相反电荷 的导电性板1702(带正电荷)和1704(带负电荷)设置在样品材料1706 的对边。板1702和1704优选由铜构成，但可由任何合适的导电材料， 如上述探头602和604的导电性材料构成。当暴露于板1702和1704之间 的活化区域中时，试样材料1706可处在静止或移动状态。板1702和1704 优选以0.02-24英寸，更优选以0.02-15英寸，和最优选以0.05- 0.375英寸的间距间隔。板1702和1704经由输出端子610和612耦合到交 流电压源502，一般性地如图6所示。

Ⅸ．用于将本发明的组合物涂敷到基材/被粘物上的涂敷系统

图18说明用于将本发明的组合物施涂于被粘物1810上的施涂系统 1800的一个实例。该制造系统包括涂敷器1815。涂敷器1815将组合物 1812的热熔体或液体分散体或粉料涂敷到被粘物1810的一侧。组合物 1812可通过对组合物1812加热使之达到其熔点并能够施涂于被粘物上 来经由热熔体进行涂敷。在热熔体涂敷中，对涂敷器1815内的组合物 1812加热，在200和325华氏度之间、优选250华氏度的温度下将组合物 1812涂敷于被粘物上。

组合物1812也可配制成为液体分散体。则组合物1812能在室温下 涂敷到被粘物上。一旦该液体分散体组合物1812被涂敷到被粘物上， 涂敷材料1810经过加热系统1820。加热系统1820用于干燥该组合物 1812。加热系统1820能够是任何普通加热系统，像烘箱，或加热系统 1820能够是射频加热系统，如上述加热系统500。可使用的其它干燥手 段包括，例如，设有或没有除去挥发分的风扇的加热灯，或微波加热 系统。

组合物1812能够利用普通的静电喷枪/喷头以粉末形式施涂。

在一个实施方案中，在组合物1812充分干燥之后将涂敷过的被粘 物1810卷取到卷筒1830上。另外，涂敷的被粘物1810能够被切成片和 被堆积。涂敷的感受剂1810能够在往后的时间里用于上述粘结方法中。 在被粘物1810涂有组合物1812之后，粘结方法能够进行从几秒到许多 个月范围内的任何时间。

Ⅹ．粘附或粘结两个被粘物的系统

图19说明粘结或粘附各种被粘物或层的系统的一个实例。该系统 利用RF加热系统400，包括电源402、电缆404、加热站406和线圈408， 和夹具1902。通过射频加热400粘结的被粘物(以层状物1910示出)通过 线圈408或靠近它。层状物1910能够用合适的感受剂组合物涂敷，能够 包夹从感受剂组合物制得的膜或能够夹持已用上述感受剂组合物饱和 的不溶性、多孔载体(如热塑性载体网)。夹具1902为所要粘结或粘附 的被粘物施加均匀的压力。另外，线圈408能够用来为所要粘结或粘附 的被粘物提供均匀的压力。当层状物1910暴露于在有交流电通过线圈 408时所产生的电磁场时，发生精确的粘结或粘附。电磁场具有足够的 射频能量以活化该粘结组合物。优选，层1910暴露于电磁场至少100 毫秒到几秒或分钟。对于热固性组合物，一般而言，需要更长的时间， 例如1秒至几分钟或小时。

图20A和20B说明用于粘结或粘附被粘物2090和2092的静态粘结系 统2000(参见图20B)。粘结系统2000之所以被称作静态，是因为需要粘 结的被粘物在暴露于用于活化处在被粘物之间的射频可活化组合物的 电磁场时它们基本上没有运动。

现在参考图20A，粘结系统2000包括电源如用于在输出端612和输 出端610之间产生交流电压的电压供应源502。连接到输出端612的是探 头2006，和连接到输出端610的是探头2008。探头2006和探头2008的特 征与以上对于探头602和604所描述的一样。在一个实施方案中，探头 2006和2008是从导电性材料(优选铜)制得的矩形空心管。优选，各探 头的高度(H)和宽度(W)是大约相同的，和长度(L)通常大于该高 度和宽度。例如，在一个实施方案中，各探头的高度和宽度是大约1/8 英寸，而每个探头的长度是大约10英寸。另外，一般而言，矩形探头 的高度和宽度，或圆柱形探头的直径，是在大约0.02-0.5英寸之间， 和长度通常是在约0.25英寸-20英尺。

系统2000不局限于两个探头。第三个探头(没有画出)能够放置在 探头2006附近，以使探头2006处在该新探头和探头2008之间。对于这 一构型，该新探头连接于探头2008所连接的输出端，在这种情况下它 是输出端610。举例性质的三探头系统表述在图13A中。所属领域技术 人员应该认识到，只要没有两个相邻的探头连接于电压供应源502的同 一输出端，便能够使用任何数目的探头。

在一个实施方案中，探头2006和2008安装在电绝缘模块2010中。 绝缘块2010由电绝缘材料组成如，但不限于聚四氟乙烯(TEFLONTM)。 任选的电绝缘层2012(参见图20B)可放置在探头2006和2008的顶部。 优选，电绝缘层由聚四氟乙烯或抵抗基材或被粘物的粘合的其它类似 材料组成。

现在参见图20B，为了将被粘物2090粘结于被粘物2092，被粘物 2090和/或被粘物2092用合适的组合物2091进行涂敷，或组合物的膜层 被夹持在被粘物2090和被粘物2092之间，或不溶性多孔载体用组合物 2091饱和并放在被粘物2090和被粘物2092之间。被粘物2090和2092然 后被放在探头2006和2008之上以使得组合物2091处在两被粘物之间和 位于在探头2006和探头2008之间的区域的上方，如图所示。然后接通 电源502，它在输出端612和610之间产生交流电压，使得在探头2006 和2008之间产生电磁场。该组合物2091在电磁场中暴露预定时间。取 决于组合物和/或电磁场的强度，该预定时间能够在大约100毫秒至大 约1秒，几分钟，或几个小时。该电磁场引起组合物2091加热。当组合 物2091达到给定的温度时，该组合物将开始熔化和流动，引起匹配电 路812上的阻抗变化。阻抗变化能够由反射功率信号832的变化来检测。 反射功率信号832的变化可用于控制射频能量的强度。检测组合物2091 何时熔化的一种方法是用反馈环路检测加压板2020的位移。在预定时 间过后或在组合物暴露于电磁场的同时，被粘物能够使用加压板2020、 压力辊(未显示)或任何其它加压传送装置或器具被压制在一起，从而 确保良好的粘结。

所获得的结合能够是粘合剂粘结，机械粘结，热粘结，或这些结 合形式的任何组合。例如，组合物2091具有在被粘物2090和2092之间 产生粘合剂粘结的粘合性能，和/或组合物2091可用作将被粘物熔合在 一起的热能源。

本发明的优点是非导电性材料能够堆叠在被粘物的表面上但不影 响粘结过程。当多层暴露于一种具有10-15MHz的优选频率范围的射 频能量时，仅仅组合物2091被直接加热。这样，通过选择地加热唯一 的组合物2091，在被粘物2090和2092之间形成粘结关系之前将多层组 合在一起。这使得在粘结之前可以组合出复杂的层压制品。

本发明的另一个优点是射频能量重新施加于粘结的产品以及两个 (或多个)被粘物2090和2092能够被拆卸。这被视为将组合物2091减活。 事实上，该组合物2091能够活化和减活许多次。

图38和39说明其中使用静态粘结系统2000的两个举例性质的生产 系统。图38说明分重复制造系统。在使用粘合剂将被粘物接合或粘结 在一起的一般制造过程中有许多应用。在常规分步重复接合(或粘结) 系统中，在接合操作站之后紧接着有施胶工作站。施胶工作站将粘合 剂施涂于被粘物上。在粘合剂施涂之后，被粘物立即运动至接合操作 站，在那里将它与所要接合的其它被粘物贴合在一起。该接合操作站 将被粘物夹在一起形成粘结关系。

本发明的粘合剂组合物可在被粘物进入生产线之前将粘合剂涂敷 到被粘物上。例如，本发明的粘合剂组合物可在部件供应商的制造车 间中施涂，根据要求例如数天、数个星期或数月之后通过射频活化进 行粘结。

现在参见图38，分步重复制造过程应用于连续生产线3802，基础 被粘物3806和处在上面的被粘物3808提供给输送系统3804的粘结系统 2000。在一个实施方案中，基础被粘物3806用本发明的粘合剂组合物 3805预涂敷。在基础被粘物3806进入连续生产线3802之前，基础被粘 物3806已经涂敷了数分钟，数天，数个星期，或数个月。基础被粘物 3806沿着运送装置3804移动，通过手工或自动系统(未示出)将处在上 面的被粘物3808组合到基础被粘物3806上。该组合在一起的被粘物 3810放到已嵌入探头2006和2008的加压板2010上。当通过电源502在探 头2006和2008之间产生电磁场时，该粘结过程开始。该电磁场活化该 粘合剂组合物3805，在被粘物3806和3808之间产生粘结作用。加压板 2020用于在射频活化过程当中和/或之后夹持该粘结体。在粘结体被夹 持后，组合体3810从粘结系统2000上卸下并放回运送装置3804上。

图39说明分度盘粘结系统。分度盘粘结系统用于自动操作粘结过 程的许多制造工业中。例子包括标签在瓶子上的粘结。分度盘方法使 得可以安装多个可进行组装过程中的不同过程的操作站。分度盘在各 操作站停止的时间是相同的，因为此取决于最慢的一个过程。使用本 发明的粘合剂组合物的优点包括在将部件装在分度盘上之前在需要粘 结的部件的一种或两者上进行预涂敷。其它优点是加快活化和固化时 间。结果，通过从分度盘上消除粘合剂涂敷过程，少使用一个操作站 和获得了更高的生产量。

现在参见图39，其中描述分度盘粘结系统。该分度盘粘结系统包 括分度盘3902，它一般是圆形并以顺时针方向或逆时针方向旋转。预 涂了粘合剂组合物3906的基础部件3904(1)-(N)被放到分度盘3902之 上。当分度盘3902移动基础部件3904(1)到下一操作站(操作站2)时， 上部件3908被放在基础部件3904上面形成组合体3910。组合体3910然 后移到操作站3，在此处将它暴露于射频场，活化粘合剂组合物3906。 在操作站3处，由探头(未示出)产生射频场，探头的位置可以活化粘合 剂组合物3906。该探头经设计既可以接触组合体3910又可以施加一些 压力以有助于粘结过程。另外，该探头还能够经过设计使它不接触组 合体3910。在粘合剂3906活化以后，该组合体3910移到操作站4处进行 该粘结过程的夹持或固化部分。在操作站4之后，该组合体3909移到操 作站5处，在这里它从分度盘3902上卸下来。

图21说明用于粘结或粘附被粘物的动态粘结系统2100(也称为在 线粘结系统)。粘结系统2100被称为动态的，因为需要粘附的被粘物即 被粘物2110和2112连续运动通过由加热系统2140产生的电磁场。在一 个实施方案中，被粘物2110用图18所示系统的组合物2104进行预涂。

粘结系统2100包括有涂层的被粘物2110的辊2102和多个辊2120、 2122、2124、2126和2128，它们尤其被用于连续引导有涂层的被粘物 2110和被粘物2112通过由加热系统2140产生的电磁场。在一个实施方 案中，带有涂层的被粘物2110和被粘物2112以大约0.01-2000英尺/ 分钟的速率，最优选大约1000英尺/分钟(ft/min)的速率通过电磁场。

当有涂层的被粘物2110输送至辊2120时该粘结过程就算开始。涂 层被粘物2110然后在辊2122上经过。通过让两种被粘物2110和2112在 辊2122和夹辊2124之间经过，可形成加压活化的结构性粘结。在活化 之前和/或过程中，这一方法需要结构性粘结以保持带涂层的被粘物 2110和被粘物2112的合适位置。优选，当需要结构性粘结时，该组合 物2104经过配方设计提供压敏粘性。涂层被粘物2110和被粘物2112不 局限于任何特定的厚度。本领域技术人员将会容易地明白，该系统经 设计后能够容纳任何合理厚度的被粘物。

在这一实施方案中，本发明涉及将第一种被粘物以动态方式粘结 于第二被粘物上的方法，包括：

(1)制造包括第一被粘物、第二被粘物和组合物的制品，该组合 物设置在第一被粘物和第二被粘物之间，其中组合物能够在射频场存 在下活化；

(2)沿着预定的途径移动该制品；

(3)沿着预定途径的一部分产生其能量足够活化组合物的射频 场；其中组合物通过暴露于射频场不足一秒的时间而被活化。

在一个优选实施方案中，该制品以至少大约1千英尺/分钟的速率 通过射频场。在一个更优选的实施方案中，该制品以大约1000英尺/ 分钟的速率通过射频场。

现在参见图22，在形成结构性粘结之后，结构性粘结的带涂层被 粘物2110和被粘物2112通过由被加热系统2140产生的射频场2230。图 22进一步说明用于动态粘结系统2100的加热系统2140。

加热系统2140包括电源，如电源502，以在端子612和端子610之间 产生交流电压。连接到输出端612的是探头2210，和连接到输出端610 的是探头2220。探头2210和2220的特征与以上对于探头602和604和探 头2006和2008所描述的相同。在一个实施方案中，探头2210具有远端 部分2211、中心部分2212和近端部分2213。类似地，在一个实施方案 中，探头2220具有远端部分2221、中心部分2222和近端部分2223。优 选地，中心部分2212与中心部分2222平行，以及当被粘物2110和2112 按箭头2130指示的方向以大约1000英尺/分钟的速率运行时，它们两者 都具有大约48英寸的长度。这一构型导致大约优选240毫秒的停留时 间。停留时间是指被粘物2110和2112上的任何给定点处在探头2210和 2220之下(或之上)(即在活化区域中)经历的最长时间。如果被粘物 2110和2112的速率提高，则优选的停留时间能够通过增加探头2210和 2212的长度来保持恒定。例如，如果希望被粘物2110和2112以大约2000 英尺/分钟的速率在探头2210和2220上方通过，和优选的停留时间是大 约100毫秒，则探头2210和2220的最小长度将是大约40英寸。虽然优选 的停留时间是600毫秒，但是如果需要的话，通过增加探头2210和2220 的长度例如从大约20英寸增加到20英尺，和/或降低被粘物2112和2110 在探头2210和2220上方的运行速度能够将停留时间增加至几分钟。更 短的探头也可以考虑，例如从约0.25英寸到约20英寸。

优选，探头2210和2220相对于带涂层被粘物2110的位置应使得涂 敷该带涂层被粘物2110的组合物处在活化区域之下(或之上)。该活化 区域是在中间部分2212和中心部分2222之间的区域。

由电源502产生的交流电压的频率能够在低的千赫到高的千兆赫 范围内。在一个实施方案中，频率范围是在大约1MHz到大约5GHz， 最优选大约10MHz～15MHz。由电源502产生的峰间电压可以在大约500 V到20kV、最优选大约1到15千伏范围内。只要射频能量被释放出来， 该组合物2104将保持活化状态。

在被粘物2110和2112在探头2210和2220之上(或之下)通过后，它 们由无损夹辊2126和2128夹持，这确保在被粘物2110和被粘物2112之 间产生良好的粘结。为了得到最佳性能，在粘合剂材料内达到回流温 度之后夹辊2126和2128立即施加压力。另外，夹辊2126和/或夹辊2128 可被冷却，从被粘物上除去热能。在冷却之后，该组合物在被粘物2110 和2112之间形成牢固粘结。粘结的被粘物能够根据具体应用随后进行 加工。

上述系统有许多益处。首先，该系统在不足约1秒的活化时间内提 供最后的粘结。其次，活化过程不会产生有害的散放物或可能干扰两 薄膜的粘结的副产物。再次，该活化仅仅在活化区域中进行。

图23-27说明加热系统2140的另一设计方案。如图23所示，可使 用弯探头2310和2320代替直探头2210和2220。弯探头2310和2320的优 点是活化区域的宽度2390大于在探头2310和2320之间的距离2311，而 由探头2210和2220提供的活化区域的宽度等于探头2210的中心部分 2212和探头2220的中心部分2222之间的距离。

图24显示的加热系统除了探头2210和2220之外还包括探头2410。 探头2410位于探头2210和2220之间。探头2410平行于探头2210和 2220。优选地，在探头2410和2210之间的距离(d)等于在探头2410和 探头2220之间的距离(d)。探头2210和2220两者都连接到电压供应源 502的同一输出端，而探头2410连接于另一输出端。在图24说明的探头 设计的优点是它提供较大的活化区域。活化区域的宽度2420大于任何 两个探头之间的距离(d)。基于以上叙述，所属领域技术人员将会认识 到只要没有两个相邻的探头连接于电压供应源502的同一输出端，能够 在加热系统2140中使用任何数目的探头。

图25显示的加热系统在概念上类似于图24显示的加热系统。弯探 头2510放置在弯探头2310和2320之间。弯探头2310和2320两者都连 接到电压供应源502的同一输出端，而探头2510连接于另一输出端。再 者，图25显示的加热系统的优点是它能够提供比图23显示的类似加热 系统更大的活化区域。

图26说明另一加热系统。图26显示的加热系统包括两个板2610和 2620。板2610处在在被粘物2110上方和板2620处在被粘物2112下方。 因此，组合物2104在板2610和2620之间运行。板2610连接于电压供应 源502的输出端610，和板2620连接于电压供应源502的输出端612。当 电压供应源502开通时，它在板2610和2620之间产生电磁场，用于活 化组合物2104。图27说明板2610和2620的另一透视图。从图27可以看 出，这一设计方案中活化区域的宽度只不过是板的宽度(W)。在板2610 和板2620的中心距离(d)是0.02英寸到20英寸之间。在一个实施方案 中，该距离是在0.25英寸和1.5英寸之间。长度(L)当然取决于所 需停留时间和被粘物2110或2112上任何给定点在沿着这些板之一的长 度方向上任何两个点之间运行的速率。

Ⅺ．本发明的举例性质的特定应用

该感受剂组合物可用于许多用途，包括粘结，裁切，和涂敷。因 此，该感受剂组合物可用于包装应用，例如按美国5,018,337中所述粘 结或粘附箱子或纸板箱，但须借助附加的射频活化步骤。仅供说明而 不能认为限制本发明的范围，射频固化的热固性组合物的应用包括；

在塑料、金属、木材等上常规施涂和喷涂的涂料。

耐腐蚀涂料。

工业用和防护用涂料。

面漆。

汽车涂料。

复合材料的层压成形。

层压粘合剂。

结构性复合材料的粘结。

油墨和装饰涂料。

阻隔涂料。

下面列出其它应用，但同样是说明性质的，不限定本发明范围。

A．软包装的制造

图28A和28B说明用于制造软包装材料的系统的一个实例。软包装 尤其用于包装食品。该系统包括用于制造射频活化的粘合膜2815的系 统2802(参见图28A)和用于将粘合膜2815粘结于另一膜2850的粘结系 统2804(参见图28B)。

现在参见图28A，膜制造系统2802包括挤出系统2810，浇铸轮2814， 加热系统2820，拉伸系统2830，和任选的卷膜辊2840。在一个实施方 案中，挤出系统2810包括三个挤出机2811,2812，和2813。本发明的 射频活化粘合剂组合物首先配制成可挤出的树脂(例如乙烯-乙酸乙烯 酯共聚物或其它聚合物型材料被加入到粘合剂组合物中)，然后以粒料 或液体形式提供给挤出机2813。聚丙烯或其它类似物质，比如然而并 不限于乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)，被提供到挤出机2811中，和密 封材料提供到挤出机2812。挤出机2811-2813的出料通过浇铸轮2814 流延成膜2815。

图29说明膜2815。如图29所示，膜2815包括由密封材料组成的第 一层2902，第二层2904，例如OPP和/或EVA和/或其它类似物质，和由 射频活化的粘合剂组成的第三层2906。因为膜2815包括本发明的粘合 剂组合物，所以膜2815能够射频活化。

重新参见图28A，膜2815提供给加热系统2820。在一个实施方案中， 加热系统2820包括加热辊2821和2822。加热系统的功能是将膜加热至 可拉伸的温度。在由加热系统2820加工之后，膜2815通过拉伸系统2830 拉伸。在一个实施方案中，拉伸系统2830包括多个拉伸辊2831,2832， 2833,2834和2835和横向拉伸器2837。拉伸系统2830沿着长度和宽度 两方向拉伸该膜2815。在拉伸后，膜2815可使用卷膜辊2840卷起。另 外，在拉伸之后膜2815能够裁切和堆积。

现在参见图28B，粘结系统2804用于粘结膜2815与膜2850。在一个 实施方案中，膜2850是70格基(gauge)取向聚丙烯(OPP)膜。膜2850 是在印刷转轮2855上通过，然后穿过烘箱2857。一对夹辊2860和2861 将膜2815与膜2850压在一起形成结构性粘结，因此形成单个多层膜 2870。图30说明膜2870的一个实例。

如图30所示，膜2870包括由密封材料组成的层2902，包括热塑性 塑料和/或弹性体例如OPP和/或EVA和/或其它类似物质的层2904，由射 频活化粘合剂组成的第三层2906，由印刷转轮2855施加的油墨组成的 第四层3002和由膜2850组成的第五层3004。

重新参见图28B，射频加热系统2875产生用于加热粘合剂层2906的 射频场。加热系统2875确定活化区域。该活化区域是由加热系统2875 产生的射频场足够强地活化粘合剂层2906的那一区域。膜2870能够以 快达约100毫秒的速度通过活化区域。在通过活化区域后不久，膜2870 用夹辊2880和2881夹持，然后由卷膜辊2885卷取。图16A和16B说明加 热系统2875的探头部分的一个实例。其它加热系统也能够使用，如以 上对于图20和21所描述的那些。

图31说明制造用于软包装工业中的射频活化粘合剂膜的另一种系 统3100。系统3100类似于系统2802，只是系统3100不包括挤出机2813。 代替挤出机2813，系统3100包括粘合剂施涂机3101和加热系统3102。 本发明的粘合剂组合物被配制成液体分散体和通过粘合剂施涂机3101 施加于膜2815上。在一个实施方案中，粘合剂施涂机3101包括凹版施 涂工具(未示出)。加热系统3102能够是普通加热系统，如烘箱，或它 能够是射频加热系统，如这里所述的加热系统600或任何其它加热系 统。

B．食品包装和盖封

通常，金属箔用作电磁能的感受体以便产生用于包装密封的热量。 典型实例包括内容物清楚可见的瓶子密封(即盖封)和食品包装。尽管 普通系统有效地密封该包装材料，但金属箔的使用使得制造商没有能 力进行密封后检验，如金属探测、X射线等等。另外，除去金属箔，为 该系统带来了回收利用和节省费用的好处。

一种解决方案是用本发明的组合物代替金属箔。该组合物可具有 或不具有粘合性能。图32说明普通无菌包装材料结构。普通无菌包装 包括聚乙烯外层3202，纸层3204，第二聚乙烯层3206，金属箔层3208， 聚乙烯第三层3210，聚乙烯内层3212，和容纳食品或饮料的容器3214。 聚乙烯内层3212是接触容器3214的层，它用于在食品包装过程中密封 容器。该密封是通过金属箔层3208的感应加热引起聚丙烯内层3212熔 化并粘结于容器3214来完成。

图33说明不使用金属箔的包装结构的一个实例。该包装结构包括 聚乙烯外层3202，纸层3204，第二聚乙烯层3206，本发明的感受剂组 合物3302，阻隔层3310，内层3212，和容纳食品或饮料的容器3214。 内层3212是接触容器3214的层，它用于在食品包装过程中密封容器 3214。内层3212能够是聚乙烯或EVA层。在一个实施方案中，阻隔层3310 是EVOH阻隔层。该密封是通过感受剂组合物3302的射频加热引起内层 3212熔化和粘结到容器3214上来完成的。用感受剂组合物3302代替金 属箔3208的优点是现在容器3214在密封之后可通过使用金属探测器或 X光机进行检验，而且有回收利用的优点。

图34说明普通的盖封结构。图34说明聚乙烯瓶子3402，密封3401， 和瓶盖3414。密封3401包括数层基材，其中包括聚乙烯层3404，金属 箔层3406，另一聚乙烯层3408，蜡层3410，和纸层3412。密封3401是 通过感应加热金属箔引起层3404熔合到瓶子3402上而粘附于瓶子 3402。如上所述，希望除去金属箔层3406。

图35说明瓶子3402的改进密封3501。密封3501与密封3401(参见图 34)相同，只是金属箔3406已经用本发明的组合物3502代替。如上所 述，除去金属箔的优点是现在瓶子3402在密封之后可通过使用金属检 测器或X光机来检验，并能够更容易地回收。

这里所述的组合物的其它用途是将含有干燥食品的软袋3602贴附 于外盒3604上，如图36所示。在一个实施方案中，软袋3602包括三层 3610、3611和3612，外盒3604是纸类产品如纸板。为了将软袋3602粘 结于外盒3604，本发明的粘合剂组合物3620被放置在外盒3604和层 3610之间。粘合剂组合物3620然后暴露于射频场引起组合物3620熔化 和流动并使层3610粘结于外盒3604。在一个实施方案中，层3610是聚 乙烯层，层3611是EVOH阻隔层，层3612是EVA食品接触层。在另一实施 方案中(参见图37)，外盒3604涂有聚乙烯层(或其它类似层)3730。这 一构型产生改进的粘结作用。

C．印刷应用

本发明的感受剂组合物也可与一种或多种油墨一起施加，以提供 字迹、设计图案或图形，例如按照US专利No.4,595,611所述。本发明 这一方面的具体应用是油墨印刷基材如可烘烤的食物容器的制备。与 感受剂组合物结合的颜料的例子包括二氧化钛，氧化铁颜料，炭黑和 有机颜料如二氢异吲哚黄。在一个优选实施方案中，该感受剂是磺化 聚酯。另外，可使用磺化聚酯-阳离子染料盐，如美国专利No. 5,240,780中所公开的那样。基材可印刷一次或多次以获得所需结果。 一旦印刷后，该基材可进一步用透明的包括本发明感受剂组合物的无 颜料组合物涂敷。用于印刷的同一组合物可用于在未添加颜料的情况 下进行进一步涂敷。在每一印刷/涂敷步骤之后或在所有的涂料被涂敷 之后，该感受剂组合物可进行射频活化。最后，该基材可用透明聚酯 密封树脂涂敷。

印刷应用的延伸是在印刷机/复印机中使用的高速喷墨。被配制成 液体(H-P/Cannon)或固体(Tetronic)组合物的油墨含有本发明的 感受剂组合物，其含量能够有效地使之受射频能量活化而快速干燥和 固结。目前的油墨配制料干燥起来太慢或需要过多的热能。

D．书籍装订和邮件袋

本发明的感受剂组合物可用于粘结用于印刷和/或复印的纸张基 材。本发明的一个优点是需要印刷的基材(如纸张基材)能够在基材上 印刷之前用本文中所述的感受剂组合物涂敷。例如，图43说明组装书 籍、杂志或期刊等的方法。在步骤4302中，基材一侧的一部分用一种 作为粘合剂发挥作用的感受剂组合物涂敷。用于涂敷这里所述基材的 各种方法中的任何一种能够用于涂敷基材。图44说明用感受剂组合物 涂敷的基材的优选部分。如图44所示，在基材4402的边缘上涂敷了感 受剂组合物4404的细长条。没有被涂敷的基材部分将是印刷油墨的部 分。优选地，该感受剂组合物4404应该被配制成无粘性的，然而，并 非必须如此。

在基材4402已经涂敷之后，该基材可加工成卷材、堆积材等并贮 存起来供以后使用(步骤4304)。在步骤4306中，该涂敷过的基材被输 送至在基材上印刷油墨的印刷装置。该印刷装置能够是普通印刷机或 普通复印机。另外，该基材能够作为连续基材或作为裁切片材被输送 至印刷装置。对于这一实例，我们设想基材的裁切片材被放入到印刷 装置中。在步骤4308中，在印刷装置将油墨印刷在基材上之后，该基 材与早已输送至印刷装置的其它基材重叠在一起，如图45所示。该堆 积材被放入电磁场中。电磁场引起感受剂组合物熔化和流动。堆积物 然后被夹持以确保良好的粘结(步骤4312)。

在一个实施方案中，在将堆积材放入电磁场之前，通过对堆积材 施加向上和/或向下的压力来使基材堆积物被加压粘结。在另一实施方 案中，印刷在基材上的油墨包括感受剂组合物。这样，让基材快速通 过电磁场能够快速干燥油墨。

在另一实施方案中，制作邮件袋或信封。参见图46，基材4602的 一侧的一部分用感受剂粘合剂组合物4604涂敷。优选，该感受剂粘合 剂组合物4604被配制成无粘性的。该基材4602包括折线4610。涂敷过 的基材4602被输送至在基材上印刷油墨的印刷装置。在印刷上油墨后， 基材沿折线4610折叠以使基材4602的上部分4612接触该基材的下部 4614(参见图47)。此时，该基材通过电磁场从而使感受剂组合物4604 熔化和流动，当感受剂组合物4604凝固时将基材的上部4612与下部 4614粘结在一起。

E．安全装置

对于相关领域技术人员来说很显然的是，本发明的粘合剂能够用 于密封容器，箱子，壳罩等(下文简称“容器”)。具体地，本发明粘 合剂优选用于密封那些制造者不希望他人开启的容器。出于安全、保 险或质量控制方面的理由，制造者会试图阻止第三方打开某容器。然 而，容器内部必须允许制造者或合格的修理设备进入。通过将密封暴 露于电磁场，制造者能够拆卸容器。

例如，制造者希望防止一次性使用的制品被再使用。这样，本发 明的粘合剂例如能够用于密封一种用完即可丢弃的照相机的外壳或盒 子。这类用完即可丢弃的照相机的制造商常常不希望这些外壳由消费 者或竞争公司重新组装和再次使用。如果本发明的粘合剂用于密封该 照相机壳体，则当胶片显影者打开照相机机身以取出和加工该胶片时， 由粘合剂粘附的照相机壳体的配合部分将被破坏或变形，从而使照相 机机身不能再使用。这样，本发明的粘合剂将阻止这类用完即可丢弃 的照相机壳体的胡乱摆弄和未经许可的重新组装。

图48显示用本发明的感受剂组合物密封的容器4800的一个实例。 容器4800包括第一部分4804和第二部分4808。在一个实施方案中，第 一部分4804是容器基本部分和第二部分4808是盖子。容器4800可以由 各种材料制造，其中包括例如聚丙烯，聚苯乙烯，聚烯烃，木材或木 制品，橡胶，塑料，玻璃，陶瓷，纸，纸板，天然或合成纤维产品， 铝或其它金属箔，金属，或这些材料的任何组合。根据本发明制得的 粘合剂组合物4812施涂于容器4800的表面上。在图48的实例中，粘合 剂组合物4812被施涂于第一部分4804的第一吻合表面。然后将第二部 分4808贴合在第一部分4804上面，使第二部分4808的第二吻合表面与 粘合剂组合物4812接触。然后将这里所述的合适电磁场作用于粘合剂 组合物4812以便将第一和第二部分4804和4808的第一个和第二个吻合 表面接合在一起。

为了开启容器4800，必须将合适的射频能量再次作用于容器4800 以便引起粘合剂组合物4812回流。如果人们在没有施加合适的电磁场 的情况下试图打开容器4800，则容器4800被设计成最好破裂或严重损 坏，从而使它不能再使用。

图49显示用本发明组合物密封或与其接合在一起的装置4900的另 一实例。装置4900包括第一部分或基材4904和第二部分或基材4908。 装置4900能够由以上对于示于图48的容器4800所讨论的各种材料制 成。在这一实例中，第一基材4904包括形成第一吻合表面的阳瓣部分 4912。阳瓣部分4912包括窄段4916和宽段4920。构成第二吻合表面的 对应阴瓣部分4924是在第二部分4908中形成的并经过构型后可容纳或 接受阳瓣部分4912的较宽段4920。第二部分4908也可经过构型后容纳 窄段4916的一部分。

根据本发明制得的粘合剂组合物4928被施涂于第二部分4908的阴 瓣部分4924的第二吻合表面。第一部分4904然后经过组装使第一吻合 表面接触第二部分4908上的粘合剂组合物4928，与此同时粘合剂组合 物4928处在电磁场之中。第一部分4904被“锁”入第二部分4908中， 一旦电磁场停止作用，将引起粘合剂组合物4928凝固。为了拆卸装置 4900，必须再次对粘合剂4928施加电磁场以便引起它回流和让部分 4904和4908分离。如果有人不施加合适的电磁场就试图拆卸装置4900， 则阳瓣部分4912的窄段4916就会破裂或严重损坏，导致装置4900不能 再用。这样，这一实例防止装置4900被未经许可拆卸和再使用。

图50显示用本发明组合物密封或接合在一起的装置5000的另一实 例。装置5000类似于以上对于图49所描述的装置4900，只是在阳瓣部 分4912中增加了电子电路通路5004以使之贯穿窄段4916。这样，如果 不施加合适的电磁场就拆卸装置5000的部分4904和4908，则在窄段 4916破坏过程中电子电路通路5004被切断，导致装置5000的进一步破 坏。

图51说明已用本发明粘合剂密封的容器5100的横截面的另一个实 例。容器5100包括第一部分5104和第二部分5108。容器5100能够由以 上对于示于图48的容器4800所讨论的各种材料制成。第一部分5104包 括构成第一吻合表面的凸出部分5112。在图51所示的实例中，凸出部 分5112沿着容器5100的整个圆周延伸。然而，相关领域技术人员会知 道，能够使用一个或多个离散的凸出部分5112代替连续凸出部分5112 或两者同时使用。第二部分5108包括凹进部分5116，后者构成了与凸 出部分5112的第一吻合表面对应的第二吻合表面。凸出部分5112和对 应的凹进部分5116在形成后处在容器5100的周边稍向内的位置，这样 当第一和第二部分5104和5108接合时，吻合面和在两吻合面之间的粘 合剂组合物不能触及，据此进一步减少了人们橇开或拆卸容器5100的 可能性。根据本发明制得的粘合剂组合物5120被施涂于凹进部分5116 的第二吻合表面。第一和第二部分5104和5108能够通过施加合适的电 磁场被接合在一起，而且类似地通过重新施加电磁场而被拆卸。

本发明涉及一种装置，包括：

具有第一吻合表面的第一部分；

具有第二吻合表面的第二部分；

处在第一吻合表面和第二吻合表面之间的组合物，其中组合物包 括感受剂和极性载体，而感受剂和/或极性载体以使组合物通过射频能 量加热的有效量存在，和其中组合物将第一吻合表面粘附于第二吻合 表面以使得在施加作用力分离第一吻合表面和第二吻合表面时导致该 装置被破坏，除非该组合物处在熔化状态。

在这一装置中，该组合物可布置在第一吻合表面和第二吻合表面 上以使得当第一和第二吻合表面接合时该组合物不能被触及。在另一 实施方案中，第一吻合表面可包括设置在第一部分上的凸出部分。在 另一实施方案中，第二吻合表面可包括在第二部分中形成的凹进部分。 在又一个实施方案中，该装置可进一步包括排列在凸出部分中的电子 电路通路。在另一实施方案中，第一部分和第二部分在对组合物施加 电磁能量之后被拆卸。

F．热破坏

本发明的感受剂组合物不仅用于涂敷基材和粘结被粘物，而且可 用于裁切基材。使用以上所述的感受剂组合物能够按以下方法裁切基 材：首先将感受剂组合物涂敷到基材的至少一侧上。接着，对感受剂 组合物施加电磁场引起感受剂组合物加热。由感受剂组合物产生的热 能加热该基材，尤其与感受剂组合物接触的基材的那一区段。基材被 加热直到基材的某区段熔化导致该基材被裁切为止。

在这一实例中，本发明涉及裁切基材的方法，包括：

将组合物施涂于基材的一部分上，其中组合物包括感受剂和极性 载体而感受剂和/或极性载体以使组合物受射频能量加热的有效量存 在，和其中基材的该部分确定了基材的第一区段和基材的第二区段；

将基材的该部分熔化，其中熔化步骤包括加热该组合物的步骤， 而加热该组合物的步骤包括对组合物施加射频能量的步骤；

在基材的该部分开始熔化之后，对基材施加作用力以便将第一区 段与第二区段分离。

Ⅻ．工具箱

本发明还提供用于制备本发明的粘结组合物的工具箱。本发明的 工具箱包括一个或多个容器，其中第一容器含有本发明的感受剂组合 物。本发明的另一工具箱包括一个或多个容器，其中第一容器含有上 述感受剂和第二容器含有一种或多种粘合剂化合物和/或载体，如水、 甘油、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲乙酰胺 (DMAC)、二甲亚砜(DMSO)、四氢呋喃(THF)、聚乙烯基吡咯烷酮 (PVP)、聚乙烯基吡咯烷酮/乙酸乙烯酯共聚物(PVP/VA)和支化聚酯。 本发明的工具箱可用于生产一种或多种将在下文中描述的用于各种应 用场合的本发明粘结组合物。

本发明还提供包括至少两个容器的工具箱，其中这些容器中的一 个包括感受剂和另一容器包括极性载体，其中当感受剂和该载体被施 涂于基材上和施涂的感受剂和载体以界面接触时，则形成了可由射频 能量加热的组合物。

ⅩⅢ．试验装置

图40显示用于测试以上根据实例4所述的感受剂组合物的举例性 实验装置。由信号发生器4001产生射频信号。信号发生器4001能够是 HP 8165A信号发生器(可以从Hewlett Packard公司获得)。射频信号 耦合到射频功率放大器4002(可以从ENI集团获得)的输入端。射频功率 从射频功率放大器4002的输出端输送到阻抗匹配电路4003的输入端， 用来将输出阻抗与线圈4004和试样4005的综合载荷阻抗相匹配。阻抗 匹配电路4003能够根据所属领域技术人员熟知的电子学原理来设计。 参见例如“The Art of Electronics”P.Horowitz和W.Hill著，第 二版，剑桥大学出版社(1994)，尤其第40章，被引入本文供参考。感应 加热线圈4004的射频功率感应耦合到试样4005。信号发生器4001的频 率经过调谐后导致在感应加热线圈4004中产生谐振。这一频率是通过 单圈2英寸直径探头环4007来检测的，它刚好处在感应加热线圈4004 之下并与它靠近。谐振通过探头环4007的最大电压降表示，并在示波 器4006(如购自Goldstar的型号OS 7020A示波器)上显示。频率调谐是 在足够低的射频功率下进行的，为的是避免加热试样4005。一旦信号 发生器4001的频率被调谐到谐振，输送至感应加热线圈4004的射频功 率可通过提高信号发生器4001的输出能级而被提高到所需要的功率 级。射频功率放大器4002的面板显示了输送至试样4005的所测量射频 功率级。

图41说明另一实验室用加热系统4100。加热系统4100包括信号发 生器4102。信号发生器4102能够是HP 8165A信号发生器(可以从 Hewlett Packard公司获得)。信号发生器4102用于产生频率在10MHz 和15MHz之间的低能级射频信号。信号发生器具有控制面板4103，它 可让用户手动选择产生的射频信号的频率。信号的输出能级也可从控 制面板4103，或从控制器4114来控制。所产生的射频信号的输出能级 能够从0伏特变化到1伏特的峰间值，提供给50欧姆或0dBm的负荷。

控制器4114利用通用接口总线(GPIB)(未画出)联接到信号发生 器。在一个实施方案中，控制器4114是运行Windows(R)操作系统的个 人计算机(PC)。为控制信号发生器4102的输出能级提供用户界面的 Visual C++程序经过安装在控制器4114上运行。

由信号发生器4102产生的低能级射频信号通过使用同轴电缆4104 被提供给宽频带射频放大器4106的输入电路。优选地，宽频带射频放 大器4106是Rochester,NY的ENI集团出售的A1000宽频带放大器和同 轴电缆4104是标准RG58同轴电缆。宽频带放大器4106将低能级射频信 号放大60分贝，从而为1毫瓦(0dBm)输入功率将1千瓦输出功率提供给 50欧姆负荷。如果提供给放大器4106的低能级射频输入信号由计时脉 冲组成，放大器4106将脉冲信号放大产生高能级的脉冲输出。

连接到宽频带放大器4106的输出端的是定向耦合器4110。合适的 定向耦合器能够从康涅狄克州Cheshire市的康涅狄克微波公司购买。 定向耦合器4110通过射频电缆4107如RG393射频电缆连接于放大器 4106的输出端。定向耦合器4110的输出端通过使用RG393射频电缆4112 连接于阻抗匹配电路4122。

阻抗匹配电路4122的功能是将50欧姆输入阻抗与探头602和604和 样品410的可变阻抗匹配。与样品410相结合的探头602和604的典型阻 抗是在200欧姆到500欧姆。

定向耦合器4110具有连接到示波器4118上的反射功率输出端口 4111。优选地，示波器4118是购自Tektronix,Inc的TDS210数字式 实时示波器。定向耦合器4110向示波器4118提供代表反射功率量的信 号，它然后显示反射功率的大小。

现在描述使用加热系统4100的加热样品410的方法。最初，操作者 操纵控制器4114上的用户界面来激活信号发生器4102以使它产生50毫 伏射频信号。

然后在示波器4118上观察反射功率。调节50毫伏射频信号的频率 和匹配电路4122，以使反射功率最小化。一旦调节频率和匹配电路使 反射功率最小化后，该信号发生器被关闭和将样品410放在探头602和 604附近。

接着，控制器4114用于打开信号发生器4102以使它再一次产生50 毫伏射频信号。此时，该频率和匹配电路被再次调节，直到反射功率 最小化为止。在达到最小的反射功率后，信号发生器4102被关闭。接 着，操作者使用控制器来引导信号发生器以产生电压范围为100毫伏到 1000毫伏和脉冲时间在20毫秒和1000毫秒之间的射频信号。这一低能 级射频信号是由宽频带放大器4106放大的。放大的信号然后被提供给 阻抗匹配电路4122和在探头602和604处产生射频脉冲电磁场。脉冲电 磁场的存在引起样品410加热。

图42说明用于测试这里所述组合物的探头4202和4204。本发明不 局限于这些或任何特定的探头设计。探头4202和探头4204都是1/8英寸 方形铜管。探头4202和探头4204均被设置在非导电性材料、优选但不 限于TEFLONTM的模块4250上。更具体地，模块4250具有铣削在其中的1/8 英寸方形槽，以使探头4202和4204嵌入模块4250中。

探头4202具有近端区段4209，中心段4210，过渡段4211，和远端 段4212。类似地，探头4204具有近端区段4213，中心段4214，过渡段 4215，和远端区段4216。中心段4210平行于中心段4212。中心段4210 和中心段4212的中心距离是半英寸。

近端区段4209背离探头4204。类似地，近端区段4213背离探头 4202。近端区段4209的近端和近端区段4213的近端之间的中心距离是 大约至少1又3/16英寸。

远端区段4212平行于远端区段4216和平行于中心段4210。远端区 段4212和远端区段4216的中心距离是大约至少1又3/16英寸。过渡区段 4211处在中心段4210和末梢区段4212之间。类似地，过渡段4215处在 中心段4214和远端区段4216之间。

将近端区段4209的近端和近端区段4213的近端之间的距离确定为 大约至少1又3/16英寸的原因是为了防止在探头4202和4204的端部形 成电弧。出于同样的原因，远端区段4212和远端区段4216的中心距离 是大约至少1又3/16英寸。

ⅪⅤ．实施例

无需进一步的详细说明，所属领域技术人员通过前面的叙述能够 最大程度地利用本发明。下列优选的特定实施方案因此被认为是仅供 说明而非限制性的其余公开内容。

实施例

实施例1

筛选在大约4MHz到15MHz的频率和在大约0.5千瓦到1千瓦的功率 级下使用的各种感受剂组合物。小于大约15MHz的射频频率以比高于 15MHz的射频频率低得多的成本产生和操作。最佳结果都一致性地出 现在实验频率和功率范围的上端(例如15MHz和1千瓦)。参见图6，它 是用于这里所述各种试验的实验装置和设备的示意图。根据本发明， 优选的组合物包括PVP、NMP和SnCl2的均匀溶液。合适的感受剂组合物 包括以浓度大约1％-大约50％存在的SnCl2，以浓度大约25％-大约75％ 存在的NMP和以浓度大约1％到大约35％存在的PVP。这三种组分彼此相 容。这些组分被混合在一起形成均匀溶液，它能够在几秒钟内从大约 75°F加热到大约280°F的沸点。例如通过用类似浓度的PVP/乙酸乙烯 酯共聚物代替PVP和用类似浓度高氯酸锂代替SnCl2也可以获得可接受 的结果。另外，其它合适的组合物包括其中含有浓度为大约75％-大约 99％的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物和浓度为大约1％-大约25％的乙烯/丙烯 酸共聚物的混合物，其中含有浓度为大约1％-大约25％的LiC2H3O2、浓 度为大约50％-大约98％的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物和浓度为大约2％- 大约25％的苯乙烯化乙烯/丙烯酸共聚物的混合物，以及其中含有浓度为 大约5％-大约35％的PVP/乙酸乙烯酯共聚物、浓度为大约5％-大约49％ 的SnCl2和浓度为大约1％-大约90％的NMP的混合物。基于本说明书，其 它组合物组分浓度对于所属领域技术人员来说是显而易见的。

在这一实施例中，制备一种包括浓度大约33％的SnCl2、浓度大约50％ 的NMP和浓度大约17％的PVP的优选感受剂组合物，用于粘结聚丙烯(PP) 和聚乙烯(PE)之类聚烯烃薄层的各种结合物。这一实施例的感受剂组 合物导致获得了盐离子在聚合物粘合剂中的均匀分散体。

该实验是通过用少量感受剂组合物来饱和第二载体即不溶性多孔 载体的薄层(在该实施例中为PP无纺织物)来进行的。该实施例的盐型 感受剂组合物提供了在整个不溶性多孔载体中盐离子分布在极性有机 介质中的一种连续基质。如图3所示，不溶性多孔载体302被夹在PP或 PE的两层304和306之间，通过施加射频能量进行横向加热。通过以大 约0.8-1千瓦的功率输出在大约14-15MHz下射频加热大约1-2秒，在PP 无纺织物载体与PP和PE层之间形成充分粘结。在这一实施例中，粘结 区域的强度至少与PP或PE基材本身的强度相同或更强。被粘结的聚烯 烃层选自(1)PP无纺织物和(2)PE膜的组合。这一实施例的结果显示在 以下表1中。

表1  不溶性多孔载体(被PVP,NMP和SnCl2饱和) 粘结结果  PP无纺织物/PP无纺织物 在1-2秒内粘结  PE膜/PE膜 在1-2秒内粘结  PP无纺织物/PE膜 在1-2秒内粘结

对于各组合，饱和的不溶性多孔载体在大约1-2秒粘结外层。有 证据说明外层的熔化，兼有一些轻度的基材变形和很少的熔体空穴。 通过使用饱和的PP无纺织物载体，粘合剂和感受剂组分的均匀基质导 致在粘合剂组分和两外层之间的紧密接触。

实施例2

在这一实施例中使用的感受剂组合物包括溶于浓度为大约50％的 NMP和浓度为大约17％PVP的混合物中的浓度为大约33％的SnCl2。PP和PE 各种基材表面用射频感受剂组合物涂敷，该组合物包括：(1)PP无纺织 物和(2)PE膜。以湿膜形式将感受剂组合物手工涂到各表面上，它最终 干燥，形成指触干燥涂层。对涂敷过的基材进行射频加热试验。在每 一情况下，两个相似的样品与有涂层的表面放置在一起彼此接触。接 触面放在感应加热线圈中，该线圈被设计成将各表面牢固地夹持在一 起并对感受剂组合物的0.25英寸×8英寸细长条进行横向加热。操作频 率是大约14MHz，和输送至线圈的功率是大约1千瓦。试验被分成两部 分：使用湿感受剂组合物和使用真空干燥的感受剂组合物。结果显示 在表2。

为了进行对比，在这一实验中使用真空干燥作为极端实验条件， 但不希望代表一个工业实例。

表2 涂涂敷的基材在1.2kW RF和14MHz下涂敷 湿/干基材 PP无纺织物/PP无纺织物 PE膜/PE膜 湿 在1-2秒内成功粘结在一起 有熔化的迹象，在感 受剂物质的涂层边 缘轻微粘结 真空干燥 在1分钟之后没有加热的迹象 在1分钟之后没有加 热的迹象

结果显示，在薄的手工刮涂膜的横向加热中，湿的感受剂组合物 在14MHz和1kW条件下在1-2秒内产生足够的热量来熔化PP无纺织物 或PE膜。在PP无纺织物的各层之间成功地粘结。在PP无纺织物的各层 被放置在一起时，将感受剂组合物施加于各PP无纺织物层的纤维之间 的开放空间中，让两层PP无纺织物紧密接触，使得在这些层的回流过 程中实现粘结。

在PE膜的各层之间没有完全粘结。在PE膜的各层被放置在一起时， 感受剂混合物用作流体静力学中间层或边界层，以防止在两聚烯烃外 层之间出现紧密接触。可以观察到，在熔化和回流过程中，在PE各层 中的物质更可能远离感受剂组合物而不是跨越感受剂组合物层。还观 察到，当感受剂组合物被真空干燥时，它丧失了有效地被射频加热的 能力。该结果可能归因于一个或多个下列因素：在溶剂挥发形成干燥 涂层时离子沉淀回到不活泼的盐中；仍然由干燥涂层支持的任何离子 的平移运动性的降低，阻止了射频加热；和对于PE膜的情况，由于膜 的光滑性而导致分子间接触不充分。根据本发明，这一问题能够通过 向组合物中引入添加剂如表面活性剂、非挥发性溶剂或增塑剂实现更 佳的粘附而得以解决。

实施例3

在这一实施例中，从EASTMAN AQ支化聚酯(购自Eastman化学公司) 和SnCl2水溶液制备射频活化的感受剂组合物。测试PP无纺织物和PE膜 的各种层。在这一实施例中使用的感受剂组合物包括溶于蒸馏水中的 SnCl2。该溶液与支化聚酯粘合剂组分EASTMAN AQ35S掺混。支化聚酯 的合适浓度是大约25％到大约75％。

在一系列实验中，感受剂组合物用于粘附所有以下组分的结合物： (Ⅰ)PP无纺织物和(2)PE膜基材。在各实验组合物中，该组合物首先涂 敷到两基材表面上，然后在与工业实践条件类似的环境条件下进行干 燥。两个基材然后与两个感受剂组合物涂敷表面在工作线圈中以相互 接触的形式压在一起。此时涂敷表面的粘性不足以导致基材之间接触 粘合。通过在大约14 MHz和大约1kW条件下射频加热约1秒的时间，这 些基材的所有结合物都成功地相互粘附。这些基材是通过射频活化感 受剂组合物相互粘附，而不是通过基材的回流被粘结。基材未出现明 显的熔化或变形。这一实施例说明感受剂组合物涂料能够呈指触干燥 状并且仍然通过射频加热活化。

实施例3a

与以上实施例3相似，将活性成分Eastman AQ35S和SnCl2(成分的浓 度与以上所述参数一致)溶于NMP中形成感受剂组合物。该组合物被涂 敷在PP无纺织物网上并让其风干。将稍粘性的网放在聚烯烃基材之间， 组合体在射频工作站在14.65MHz和大约0.8kW条件下射频加热5秒。 在每一情况下获得了良好的粘合。

实施例3b

使用磺化聚酯Eastek 1300聚合物(购自Eastman化学公司)的水 分散体通过添加SnCl2来制备能够感应活化的感受剂组合物。从混合物 中回收沉淀物，通过在大约200°F和1000psi下将沉淀物在两热板之 间短时间加压来从沉淀物获得膜。该膜稍有些湿，然后夹在PE膜和 PP无纺织物网之间。组合体在射频工作站中在14.63MHz和大约0.8kW 条件下射频加热1秒。获得不存在基材变形的良好粘合。

实施例3c

与实施例3b相似，进行另外的实验，其中实施例3b的感受剂组 合物的指触稍显湿的薄膜被夹在由多层PP无纺织物或层压到PE膜上 的多层PP无纺织物组成的两堆积体之间。测试三种不同类型夹层组合 体，其中包括：(1)8层PP无纺织物/感受剂组合物/8层PP无纺织 物，(2)2层被层压到PE膜上的PP无纺织物/感受剂组合物/2层被 层压到PE膜上的PP无纺织物(其中在堆积体界面处PP无纺织物面对 PE膜)，和(3)4层PP无纺织物/感受剂组合物/4层PP无纺织物。 在每一情况下组合体在射频工作站中在14.63MHz和大约0.8kW条件 下射频加热1秒。在任何场合，在多层堆积体之间获得良好的粘合， 但不会引起堆积体地变形。

在这一实验中，每一多层堆积体使用普通接触粘合剂进行预先组 合，随后使用感受剂组合物将两个堆积体相互粘附。然而，在本发明 实践中应该考虑的是，每一多层堆积体能够通过使用感受剂组合物同 时或依次粘结或粘附每一堆积体的各层来进行预先组合。

实施例4

基于在实施例1-3b中测试的感受剂组合物的成功，制备和测试其 它感受剂组合物。在这一实施例中，在几乎处在图40中所述射频设备 的线圈中心的半承载试管中测试样品组合物(成分浓度与上述参数一 致)。对电压输入和电流的频率的各种设定值进行调查。表3总结了这 些实验的结果。射频加热的效果可由样品沸腾或升高至指定温度所需 要的时间来显示。

表3 借助潜在感受剂进行选择的试管试验 原料 频率MHz 输入mV 电场V 沸腾前或升温的时间     固体盐 SnCl2 ×2H2O  13.73  300   7.8 弱加热 SnCl2×2H2O  13.73  600  15  39秒，122°F  SnCl2  13.74  800 ～20 弱加热 LiClO4×3H2O  13.74  800 ～20  10秒     水溶液 蒸馏水 13.75  800  80秒，117°F  LiClO4  13.73  800 ～20  3秒 SnCl2  800 ～20  5秒 NaCl  13.67  800 ～2.2  3秒 NaCl  5.833  320 ～2.2  20秒 NaCl  3.719  10  58  30秒 乙酸锂 13.73  1000  10秒     非水溶液 NMP  13.74  800  60秒，89°F  NMP/SnCl2 13.74  800  47秒，350°F  NMP/PVP/SnCl2  13.73  685  20  8秒，142°F  NMP/PVP/LiCl  O4×3H2O  13.73  643  20  6秒，135°F  NMP/PVP/乙酸 锂×2H2O  13.73  600  18  18秒     液体样品 Uni-REZ 2115  13.75  1000  75秒，126°F  MICHEM4983  13.77  10  40  30秒，178°F  MICHEM  ACRYLIC 1  13.73  800  4秒

这些测试表明，正如所预料的那样，各种感受剂如盐的水溶液与 射频能量非常好地匹配耦合。全部测试的感受剂组合物在3-30秒内达 到沸腾状态。正如以上讨论的，溶于NMP中的SnCl2也很有效地耦合。 虽然在这一实验中煮沸时间为47秒，但是由这一混合物所达到的350 °F的温度显著高于为使聚烯烃热粘结所需要的温度。

在表3的非水溶液部分中，可以看出尽管NMP本身是唯一的弱感 受剂，但是当各种盐溶于其中之后它非常有效地与射频能量耦合。还 观察到，当PVP溶于该溶液之中时，溶液溶解盐的能力似乎增强。由 于并未优化表3中显示的组成，所以该溶液的射频加热能力看起来非 常好。

表3的最后部分显示了一些液体聚合物的射频加热能力。对于 MICHEM ACRYLIC 1(购自Michelman Corporation)即苯乙烯基化乙烯- 丙烯酸聚合物，取值范围处在非常轻微的耦合能力至非常强的耦合能 力。

实施例5

这一实验测试了各种成膜和粘合性聚合物与改性树脂和添加剂和 与无机或有机感受剂的相容性(成分浓度与上述参数一致)。一系列实 验用低密度聚乙烯(LDPE)作为基材来进行，结果汇总于表4。

表4

借助低密度聚乙烯基体进行粘结可行性实验     样品 频率Hz 输入mV   时间   粘合   基材     ELVAX 40W+UNI-REZ2641     14.55     500  1分钟     无   LOPE     ELVAX 40W+UNI-REZ2641+乙酸锂     加压条件下乙酸锂未与聚合物混合 ELVAX 40W+N,N-亚乙基双硬脂酰胺＠80/20     14.54     500  1分钟     无   LDPE  ELVAX 40W+N,N-EbSA ＠80/20+MICHEM ACRYLIC 1     14.54     650  1分钟   轻微   LDPE     MICHEM ACRYLIC 1     14.54     650     30秒   轻微   LDPE     PRIMACOR 3460+乙酸锂     加压条件下乙酸锂未与聚合物混合 N,N-EbSA+ELVAX 40W+聚(乙烯-马来酸酐)+     乙酸锂+MICHEM PRIME 4983     14.6     850     30秒   部分   LDPE   ELVAX 40W+乙酸锂+MICHEM PRIME 4983   14.6   850   30秒   部分   LDPE     ELVAX 40W+MICHEM PRIME 4983     14.6     850     15秒 部分，好   LDPE     UNI-REZ 2641     14.6     850     30秒 部分，好     LDPE  ELVAX 40W+UNI-REZ2641+MICHEM PRIME 4983     14.6     850     30秒 部分，好     LDPE 聚乙烯(As)  +Allied signal GRADE  A～C+MICHEM PRIMIE 4983     14.6     850     15秒 部分，好   LDPE     聚乙烯(As)+MICHEM PRIME 4990     14.6     850     30秒 部分，好     LDPE     ELVAX 40W+Fe2O3     14.6     850     30秒     无   LDPE     ELVAX 40W+MICHEM PRIME 4990     14.6     850     15秒   良好   LDPE     ELVAX  410+N,N-EbSA+PEMA     14.6     850     30秒     无     LDPE  ELVAX 410+N,N-EbSA+PEMA+KEN-REACT LICA 44     14.6     850     30秒     无   LDPE  ELVAX 410+N,N-EbSA+PEMA+MICHEMACRYLIC 1     14.6     850     10秒 部分，好     LDPE  ELVAX 40W+乙酸锂/MICHEM ACRYLIC 1(浆料)     14.6     850     15秒   良好   LDPE  ELVAX  40W  +MICHEM ACRYLIC 1     14.6     850     15秒   良好   LDPE  ELVALOY EP 4043 MICHEM ACRYLIC 1     14.6     850     30秒     无     LDPE  ELVAX 40W+UNI REZ 2641+STEROTEX HM 蜡+MICHEM ACRYLIC 1     14.6     850     30秒     无   LOPE  SnCI2+NMP+PVP  K29-30+0.1％SURFYNOL 104PA     14.54     14.54     850     850     10秒     30秒     无     无 Mylar/干 Mylar/干

在试管实验中非常有效的几种感受剂并不总是在这些试验中导致 良好的粘结或粘合。MICHEM ACRYLIC 1是良好的实例。可能的理由包 括：(a)感受剂是唯一有效的湿分并在用于干燥膜中时损失它们的耦合 能力，或(b)感受剂本身不是良好的粘合剂并且为熔化的PE粘结于其 自身设置了阻隔层。当感受剂在与用作基材的热熔粘合剂的PE或EVA 掺混时表现出更好特性时，则说明第二种理由占上风。用MICHEM PRIME 4983和4990,MICHEM ACRYLIC 1，和UNI-REZ 2641与PE或EVA相 结合可获得更好的结果。然而，在Degrand参考文献中描述的N,N-亚 乙基-双硬脂酰胺在这些实验中不是非常有效。许多试验获得部分粘 合，如表4注明，这可能由于膜夹具没有能力牢固和平坦地夹持这些 基材所引起的。虽然最短的成功加热时间是大约10-15秒，但这对于 工业操作来说时间太长，这些结果体现出的积极性在于无需进一步的 实验就可将粘合剂组合物和膜操作站进一步优化。

实施例6

用包括PP无纺织物在内的其它聚烯烃基材进行另一系列的实验。 这些实验总结在下表5中。以大约1秒的停留时间，用几种组合物获得 非常良好的粘结效果。尽管这对于一些工业应用来说显得时间太长， 但是对于感受剂组合物或试验设备还没有优化的这些实验仍然是高度 令人鼓舞的。

表5

借助聚烯烃基材进行粘结实验                  样品    频率Hz  输入mV    时间  粘合       基材 ELVAX 40W     (Du Pont 40％乙酸乙烯酯/聚乙烯)    14.61    850    30秒     无    PP无纺织物       ELVAX 40W+MICHEM PRIME 4990    14.61    850    15秒  良好    PP无纺织物     ELVAX 40W+UNI-REZ2641+STEROTEX HM     蜡+MICHEM ACRYLIC 1    14.61    850    30秒     无    PP无纺织物 ELVAX40W+UNI    -REZ2641       +MICHEM ACRYLIC 1    14.61    850    15秒  良好    PP无纺织物 SnCl2+NMP+PVP  K29-30+0.1％SURFYNOL 104 PA (干燥90分钟) (干燥15小时) (干燥15小时+NMP)    14.61    14.61    14.61    14.61    850    850    850    850    1秒    5秒    25秒    2秒  良好  良好     无  良好    PP无纺织物    PP无纺织物    PP无纺织物    PP无纺织物 SnCl2+NMP+PVP K29-30+0.1％ SURFYNOL 104PA    14.61    850    1秒     无      PE/PE SnCl2+NMP+PVP K29-30+0.1％ SURFYNOL 104PA    14.61    14.61    850    850    1秒    2秒  略微  良好     PP/PP无纺     PP/PP无纺 ELVAX 40w+UNI-REZ 2641+氧化铟锡    14.61    850    30秒     无     PP无纺织物 SURFADONE LP-300 SnCl2    14.61    850    30秒     无     PP无纺织物 PVP/VA S-630+ SnCl2+NMP    14.61    14.61    850    850    1秒    1秒  良好  轻微     PP无纺织物       PE/PE PVP/VA S 630+ SnCl2+NMP+ 煅制硅石    14.61    14.61    14.61    850    850    850    1秒    5秒    2秒  良好  轻微  轻微     PP无纺织物       PE/PE     PP/PP无纺 ELVAX 40W+UNI-REZ2641+乙酸锂，加压    14.61    850    30秒     无     PP无纺织物 乙酸锂×2H2O    14.61    850    30秒     无       未熔化 Mg(NO3)2×6H2O    14.61    850    30秒     无       未熔化 MgAc×4H2O    14.61    850    30秒     无       未熔化 硬脂酸+ 十六烷醇+ Mg(NO3)2×6H2O    14.61    14.61    850    850    2秒    10秒     无  良好     PP无纺织物     PP无纺织物 EVA AC-400+SURFADONE LP 300+SnCl2    14.61    850    2.5和    10秒     无     PP无纺织物

使用一种含有被溶于NMP中的PVP或PVP/VA和SnCl2盐的组合物 (成分浓度与上述一致)获得一些较好的结果。然而，感受剂组合物的 彻底干燥消除了它与射频场耦合的能力。看起来因至少少量NMP溶剂 的存在所提供的活动性对于高效耦合到所施加的射频场是重要的。这 些活动性功能能够通过选择合适的非挥发性增塑剂来提供，如环氧化 油，多元醇，取代酰胺，磺酰胺，芳基和烷芳基磷酸酯，聚酯和包括 苯甲酸酯、邻苯二甲酸酯、己二酸酯、壬二酸酯、柠檬酸酯、2-乙基 丁酸酯和已酸酯，甘油酯，乙醇酸酯，十四酸酯，棕榈酸酯，琥珀酸 酯，硬脂酸酯等在内的各种酯。增塑剂用来使材料溶剂化，因此在材 料变得过硬时可以改进了分子的活动性。

通常，具有可提供(a)增强的相容性和(b)离子或高度极性组分的 官能团的乙烯共聚物与可溶于或易分散于聚合物基质中的盐一起能够 有效地粘结或粘附基材。同样得到证实，必须确保在一些组合物中偶 极子的活动性。这是通过存在高沸点溶剂如NMP来实现的。还可以推 断出，其它高沸点溶剂或非挥发性增塑剂能够以更具再现性的结果获 得同样的效果。

这些实施例的感受剂组合物使用了极性组分和水合盐在聚合物基 质中的结合物，该基质已用在大约15MHz的较低频率下可活化的高沸 点和高介电常数添加剂进行增塑。

以上列出的方法和实验使得所属领域技术人员无需进一步实验就 可决定特定的混合物是否适合粘结或粘附本发明的基材。

实施例7

这一实施例说明从各种含离子的聚合物与甘油的结合物衍生的可 射频加热的热塑性组合物。这些组合物显示出比组分即含有离子的聚 合物或甘油自身对射频加热明显地更具敏感性。

实施例7a

制备在30wt％甘油中包括70wt％磺化聚酯的几种组合物。通过首 先将14克磺化聚酯材料与6克甘油在60毫升玻璃罐中混合来制备各 样品。打开盖子的罐在165℃的对流加热炉中加热1小时。在30分钟 后，从炉子中取出组合物并手动搅拌1分钟，然后立即送回到炉子中。 在165℃下另外加热30分钟之后，将组合物从炉子中取出并手动搅拌 1分钟。在组合物仍处于熔化状态时，将它以1英寸宽×3英寸长× 0.006英寸厚的涂层手动涂敷在0.004英寸厚透明薄膜(PP2500系列 3M透明薄膜)的表面上，该薄膜载于180°F10英寸×10英寸Corning model PC620加热板上。在组合物涂敷到膜材上之后，立即将涂敷过 的膜从加热板上取下和冷却至室温。然后评价样品膜性能和射频加热 性能。

用于测试这一实施例和实施例8-16的射频装置由图42描述的射 频探头和图41描述的射频设备组成。除非另作说明，在各情况下将1 英寸×3英寸样品(410)放置在射频探头上，如图41所示。从探头 的表面到样品的距离是大约0.016英寸。样品在有大约1千瓦输入功 率进入调谐加热站4122(或阻抗匹配电路4122)的情况下以在大约 13.5MHz频率加热为了在射频探头的活化区域中引起可观察到的加热 和熔化所需要的时间。

表6 支化磺化聚酯(EastmaA聚酯，购自Eastman化学公司，Kingsport,TN USA) 实验# 组成表述 膜性能 熔化时间(s) 1 70 wt％ AQ1045 30 wt％ 甘油 透明、粘性、柔性 0.25 2 70 wt％ AQ1350 30 wt％ 甘油 透明、粘性、柔性 0.25 3 70 wt％ AQ1950 30 wt％ 甘油 透明、粘性、柔性 0.25 4 70 wt％ AQ1400 30 wt％ 甘油 透明、粘性、柔性 0.25 线性磺化聚酯(EastmanA 聚酯，购自Eastman化学公司，Kingsport,TN USA) 5 70 wt％ AQ35S 30 wt％ 甘油 白色、无粘性、柔性 0.5 6 70 wt％ AQ38S 30 wt％ 甘油 白色、无粘性、柔性 0.5 7 70 wt％ AQ55S 30 wt％ 甘油 白色、无粘性、柔性 0.2

实施例7b

制备在30wt％甘油中包括70wt％乙烯-丙烯酸共聚物的几种组合 物。通过首先将52克乙烯-丙烯酸共聚物材料(25wt％固体乳液)与5.57 克甘油在60毫升玻璃罐中混合来制备各样品。混合的材料然后被混合 10分钟得到乳液。得到的乳液然后在室温下流延到一张0.004英寸厚的 透明薄膜(PP2500系列3M透明膜)上。流延乳液然后在加热灯下干燥， 形成膜。然后评价样品膜性能和射频加热性能。

表7 乙烯-丙烯酸共聚物(酸形式)(MICHEM 4983P，购自Michelman Incorporated． Cincinnati，OH，USA) 实验# 组成表述 膜性能 熔化时间(s) 1  IOOwt％MICHEM 4983P 透明、无色、脆性、 无粘性 28  2  70 wt％MICHEM 4983P  30wt％甘油 透明、无色、稍显脆 性、无粘性 0.5  3  50wt％  MICHEM 4983P  50wt％甘油 透明、无色、柔性、 无粘性 0.4 乙烯-丙烯酸共聚物(钠盐形式) (MICHEM 48525P，购自Michelman Incorporated，Cincinnati，OH，USA) 4  100wt％MICHEM 48525P 透明、无色、脆性、 无粘性 1分钟内未加热 5  70 wt％MICHEM48525P  30wt％甘油 透明、无色、柔性、 无粘性、橡胶状 0.5  6  50 wt％MICHEM48525P  50wt％甘油 透明、无色、柔性、 无粘性、橡胶状 0.2-0.4

实施例7c

制备在30 wt％甘油中包括70 wt％乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物的几 种组合物。通过首先将46.67克乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物材料(55 wt％固体乳液)与3克甘油在60毫升玻璃罐中混合来制备各样品。混合的 材料然后被混合10分钟得到乳液。制备的乳液然后在室温下流延到一 张0.004英寸厚透明薄膜(PP2500系列3M透明膜)上。流延乳液然后在 加热灯下干燥，形成膜。然后评价样品膜性能和射频加热性能。

表8 乙酸乙烯酯-丙烯酸共聚物 (Rovace HP3442,购自Rohm和Haas,Philadelphia PA,USA) 实验# 组成表述 膜性能 熔化时间(s) 1 100 wt％HP3442 透明、无色、柔性、无粘性 1分钟内未熔化 2 90 wt％ HP3442 10％甘油 透明、无色、柔性、极粘、 良好内聚性 0.3

实施例7d

这一实施例说明在添明胶溶液中添加甘油以及调节其pH值对所形 成的凝胶的性能产生何种影响。

将几种组合物制备成为商购明胶溶液(Eastman 45Y56-853-3VO-6CS，购自Eastman Gelatine Corporation)。全部组 合物均含有水。一些溶液中添加了甘油。一些溶液通过添加10N NaOH或6N HCl来调节它们的pH值。组合物制备如下：

通过将70克明胶加入到280克水中，然后将获得的混合物在大约 65℃下搅拌和加热1小时获得一种溶液而制得组合物#1。溶液在65℃ 下具有6.18的pH值。

通过将6克甘油搅拌到70克组合物#1中来制备组合物#2。溶液在 65℃下具有5.8的pH值。

通过将数滴10N NaOH(大约25滴)搅拌到125毫升组合物#1中直 至获得的溶液在65℃下具有10.1的pH值为止来制备组合物#3。

通过将8.51克甘油搅拌到99.3克组合物#3中得到一种在65℃下 具有pH值10.1的溶液来制备组合物#4。

通过将数滴6N盐酸(大约90滴)搅拌到125克组合物#1中直至获 得的溶液在65℃下具有1.9的pH值为止来制备组合物#5。

通过将5.361克甘油搅拌到62.57克组合物#5中得到一种在65℃ 下pH值为1.9的溶液，来制备组合物#6。

将明胶溶液流延在一张透明膜(3M PP2500透明薄膜)上和让其在 室温下固化形成凝胶膜。具有不同膜性能和射频加热性能的各种凝胶 剂描述在表9中。

明胶膜(感受剂)不能用作低能表面如PE、PP等上的优良粘合剂。 然而，它们预期可被有效地用作极性基材如纸张、牛皮纸、线性板、 木材等的粘合剂。

表9 明胶(Eastman 45Y56-853-3VO-6CS明胶，购自Eastman Gelatin，USA) 实验# 组成表述 膜性能 熔化时间(s) 1 明胶，pH5.8,65℃ 脆性w／对基材 的弱粘合性 1分钟内未加热 2  70wt％明胶，30wt％甘油，pH5.8，65℃ 柔性w／对基材 的良好粘合性 10  3 明胶，pH10.1,65℃ 脆性w／对基材 的弱粘合性 1分钟内未加热 4  70wt％明胶，30wt％甘油，pH10.1,65℃ 柔性w／对基材 的良好粘合性 4  5 明胶，pH1.9,65℃ 脆性，对基材的 弱粘合性 17  6  70wt％明胶，30wt％甘油，pH1.9,65℃ 柔性w／对基材 的良好附着性 ＜1

实施例8

通过将各种极性物质与代表性离聚物(Eastman AQ35S磺化聚酯) 混合来制备几种组合物。在各种情况下，组合物被证明比组分离聚物 或极性物质本身对射频加热更敏感。

每种组合物包括在30wt％极性物质中的70wt％AQ35S。通过首先 将46.67克AQ35D(30wt％固体乳液)与6克极性载体在60毫升玻璃罐 中混合来制备各样品。混合的材料然后被混合10分钟得到乳液。合成 的乳液然后在室温下流延到一张0.004英寸厚的透明薄膜(PP2500系 列3M透明膜)上。流延乳液然后在加热灯下干燥，形成膜。然后评价 样品膜性能和射频加热性能。

表10 用于包括70wt％EASTMAN AQ35S/30 wt％极性物质的组合物中的各种极性物质 实验# 组成表述 膜性能 熔化时 间(s) 1  70 wt％EASTMAN AQ35S,30 wt％乙二 醇，(DOW化学公司，Midland,MI,USA) 透明、无粘性、柔性 1  2  70 wt％EASTMAN AQ35S,30 wt％1,2-丙 二醇，(DOW化学公司，Midland,MI,USA) 白色、稍显粘性、柔性 0.150  3  70 wt％EASTMAN AQ35S,30 wt％聚乙二醇 200，(联合碳化物化学和塑料公司， Danbury，CT，USA) 透明、黄色、粘性、柔性 0.4  4 70 wt％EASTMAN AQ35S,30 wt％聚乙二醇 800,(联合碳化物化学和塑料公司， Danbury,CT,USA) 雾状、桔黄色、无粘性、 w／有一些未溶解聚乙二 醇，柔性 12  5  70 wt％EASTMAN AQ35S,30 wt％  己二 醇，(壳牌化学公司，Houston,TX,USA) 白色、无粘性、柔性 1.5  6  70 wt％EASTMAN AQ35S,30 wt％二甘 醇，(DOW化学公司，Midland,MI,USA) 透明、稍显粘性、柔性 0.25  7  70 wt％EASTMAN AQ35S,30 wt％甘油 (P＆G公司，Cincinnati,USA) 透明、无粘性、柔性 ＜0.5  8  70 wt％EASTMAN AQ35S,30 wt％山梨糖 醇，(sigma,st.Louis,MO,USA) 稍显雾状、稍具粘性、柔性 2  9  70    wt％    EASTMAN    AQ35S,30  wt％NPC-ST-30,乙二醇单丙醚中的硅胶， (日本日产化学公司：New York Office, Tarrytown,NY,USA) 透明、黄色、稍显粘性、 柔性 10  10  70 wt％EASTMAN AQ35S,30 wt％EG-ST,乙 二醇中的硅胶(日本日产化学公司：New  York Offi ce,Tarrytown,NY,USA) 稍显雾状、稍显粘性、柔性 0.2 11  100 wt％EASTMAN AQ35S，没有添加极性 物质(对照) 透明，无粘性，柔性 1分钟 内  未 加热 12  70 wt％EASTMAN AQ35S,30 wt％N-甲基 吡咯烷酮，  (Aldrich化学公司，Inc., Milwauke,WI) 透明、无粘性、柔性 2.8  13  70 wt％EASTMAN AQ35S,30 wt％二甲基 甲酰胺，(Aldrich化学公司，Milwauke, WI) 透明、无粘性、柔性 0.3  14  70 wt％EASTMAN AQ35S,30 wt％甲酰胺， (Aldrich化学公司，Milwauke,wI) 透明、稍显粘性、柔性 0.2  15  70 wt％EASTMAN AQ35S,30 wt％二甲亚 砜(Aldrich化学公司，Milwauke,wI) 透明、稍显粘性、柔性 0.15

实施例9

热固性聚合物是由低分子量官能化构造嵌段经化学(通常为共价 键)反应形成的一类聚合物体系。例如，环氧型热固性聚合物是由环氧 化合物的环氧乙烷基团与其它官能团如羟基、羧基、胺等反应形成的。 对于聚氨酯，异氰酸酯基与官能团如胺、羟基等反应。构造段的官能 团的化学反应典型地需要能源如热、辐射和存在催化剂。从这一相互 作用得到的反应产物导致在构造段的官能团之间形成交联，进而得到 具有许多所需性能如改进的耐热、耐化学品和耐溶剂性能，增强的强 度和机械性能等的固化聚合物体系。热固性体系的关键特征是一旦以 固化状态形成交联，它很难恢复原状。

研究热固性体系中交联反应的方便途径是跟踪凝胶化反应。在交 联反应开始后，初始反应混合物的粘度很低。在适当的催化剂和能源 存在下，化学交联开始发生且分子量和粘度提高。在交联反应的关键 阶段过后，体系固化成(在起始化合物可溶的溶剂如MEK中)不溶性凝 胶。以物理-化学方式形成了化学键，产生了固化体系的网络结构。 已经表明，热固性体系的许多性能(如玻璃化转变温度，耐溶剂和耐化 学品性能，机械性能等)易于与体系的凝胶含量关联。

以不同时间和能量级在射频场中暴露之后，通过测量配制料的凝 胶含量来分析各种热固性体系的交联度。在射频曝照之后给定组合物 的凝胶含量的提高(与空气干燥几个小时后的同样组合物的凝胶含量 对比)被取作热固性体系的固化量度。

典型的凝胶测量如下进行。

将配制料的样品涂敷到玻璃载片上。样品被风干1-2小时，使得 所涂敷的层呈指触干燥状。在考虑(扣除)玻璃载片的自重之后，样品 重量表示为“A”。让将它暴露于射频能源(对于对照实验，样品被投入 普通的实验室烘箱中，设定温度和时间)。固化的样品冷却至环境温度。 含有固化样品的玻璃载片在40ml MEK中浸泡10分钟。在称量之前， 取出载片，空气干燥。样品重量表示为B。

％凝胶含量被计算为(B/A)×100

值得指出的是，由以上程序测量的凝胶含量仅仅代表热固性体系 的初始固化状态。典型地，在老化过程中进一步进行交联反应，得到 热固性体系的高级固化状态。

在下面的实验中，使用下列原料： Epon 828：购自壳牌化学公司的双酚A的二缩水甘油基醚。 Ancamine 2441催化剂，购自空气产品与化学品公司的改性聚胺。 EpiRez分散体，购自壳牌化学公司的双酚A型环氧树脂分散液。 Epicure 8536-MY60，购自壳牌化学公司的胺固化剂。 Maincote Hydur，购自Rohm&Haas的自反应性丙烯酸乳液。 Aropol 7241，购自Ashland化学公司的间苯二甲酸型聚酯(未加促进 剂)。 Kelsol 5293，购自Reichhold的水可分散性聚酯。 Cymel 385，购自Cytec工业公司的丁酸化脲醛树脂。 Desmodur-W，购自Bayer的脂族二异氰酸酯{CAS#5142-30-1, (4-异氰酸根环己基)甲烷｝。 Formrez 11-36，购自Witco的聚酯二醇。 T-12催化剂，购自空气产品与化学品公司的二月桂酸二丁基锡。 Eastman A 35 D，购自Eastman化学公司的磺化支化聚酯。

A．环氧树脂：

环氧树脂通过在催化剂如胺、酸、酸酐等存在下加热被典型地固 化成热固性状态。通过合适地选择环氧树脂，催化剂(胺，酸等)和任 选的极性载体如水、甘油和类似高介电常数液体，有可能配制出在以 下各种应用中有发展潜力的射频固化型热固性环氧体系，这些应用例 如有：粘合剂和在塑料、金属、木材等上常规施用和喷涂的涂料；防 腐涂料；工业用和防护用的涂料；面漆；汽车涂料；复合材料的层压 加工；层压粘合剂；结构复合材料的粘结；油墨和装饰涂料；阻隔性 涂料等。

时间和温度对使用典型固化条件的一些热固化环氧树脂体系的影 响示于这一实施例中。组合物包括：

Epon 828树脂             3份

Ancamine 2441催化剂      0.3份

无需加热将以上组合物风干，测量凝胶含量。测得它是零，表明 树脂没有交联成固化体系。

以上组合物在130℃加热5分钟，测得样品的凝胶含量是11％。这 表明在这一条件下有一些交联。

以上组合物在130℃加热15分钟，测得样品的凝胶含量是48％。 正如所料，在高温下较长时间暴露将会提高交联密度和凝胶含量。

以上组合物在120℃下加热20分钟和凝胶含量被测得是42.5％。 这表明在与前面的实验相比较低温下更长的暴露时间不会增加凝胶含 量。从这一观察可以推断，温度对体系的交联密度和凝胶含量有更重 要的影响。

上面的组合物在120℃下暴露30分钟，凝胶含量被测得是73.5％。

上述实验的主要结论是需要相当长的时间(大约30分钟)获得高凝 胶含量的热固性环氧树脂体系，它通过普通热能固化。

在以下一系列实验中，当以各种时间长度和能量进行射频加热 (14.7MHz)时评价类似的环氧树脂组合物。该组合物包括：

Epon 828         2.1份

Ancamine 2441    0.5份

以上组合物进行风干，干燥样品的凝胶含量被测得是10.7％。这表 明在风干(1小时)样品中有非常少量的凝胶。

将10％甘油加入到以上组合物中，样品被风干1小时，它的凝胶含 量被测得是4.3％。这一数据表明，甘油趋向于在风干条件下增溶凝胶。

将以上组合物(没有甘油)涂敷到玻璃载片上并暴露于500毫伏达 2.5分钟，它的凝胶含量被测得是8.5％。这表明在这一射频能量级未 发生明显活化作用。

将10％甘油组合物涂敷于玻璃载片和样品暴露于500毫伏达2.5 分钟。样品的凝胶含量被测得是77.3％。这一结果说明甘油的添加增 强了树脂的射频敏感性，并获得高度的交联。

这些实验清楚地显示，环氧树脂能够在(与热固化条件相比)非常 短的时间活化，在极性载体如甘油存在下尤为如此。

在以下一系列的实验中，另一类型的环氧树脂和固化剂也被测试。 组合物包括：

Epi-Rez 3520-WY-55    2份

Epicure 8536-MY60     1份

以上组合物被涂敷于玻璃载片上和在100毫伏下活化5分钟。显 示没有加热，和凝胶含量被测得是19.3％。

同样的组合物在500毫伏下活化5分钟。凝胶含量被测得是52.5％。 这表明，与第一实验相比，需要更高的功率来进行交联。

将10％甘油加入到以上组合物中和样品在玻璃载片上干燥之后在 500毫伏下被活化5分钟。凝胶含量被测得是52.4％，它非常类似于没 有任何甘油时获得的结果。这一结果说明，在所有情况下甘油或其它 载体的存在不是射频活化所必须的，如果树脂体系是水性如Epi Rez 树脂的话尤为如此。

B．丙烯酸体系：

在这一系列实验中，说明射频活化对于丙烯酸型树脂的应用。

测试Maincote Hydur 30-一种具有羧基和不饱和官能团的购自 Rohm和Haas的水性丙烯酸乳液。样品被风干和它的凝胶含量被测得 是37％。结果显示，丙烯酸树脂中的不饱和度因为空气氧化而导致一 些交联，这在于性油和醇酸树脂中常常见到。

10％甘油被加入到Maincote Hydur 30中，风干样品的凝胶含量被 测得是4.6％。这一结果说明，甘油用作风干样品的良溶剂。

Maincote Hydur 30被涂敷于玻璃载片上，样品在500 mV下暴露 2.5分钟。凝胶含量被测得是61.5％。这清楚地说明，射频场活化丙烯 酸树脂导致高度交联。

10％甘油/Maincote Hydur 30暴露于500毫伏达2.5分钟。凝胶 含量被测得是92.3％。这一结果说明，甘油的存在促进了射频与树脂 的耦合。

Maincote Hydur 30暴露于700毫伏达2.5分钟和凝胶含量被测得 是81.8％。这表明增加的射频功率会促进丙烯酸树脂的交联。

10％甘油/Maincote Hydur 30暴露于700毫伏达2.5分钟和样品 的凝胶含量被测得是100％。这一结果显示了甘油在促进丙烯酸树脂的 射频活化上发挥有益作用。

下一实验是显示丙烯酸树脂的热固化的对比实施例。Maincote Hydur在100℃加热5分钟和凝胶含量被测得是93％。注意到射频活化 样品的凝胶含量较高，即使它暴露于能量仅一半时间仍然如此。

这一系列实施例显示官能化丙烯酸类聚合物能够用射频能量活 化。

C．聚酯树脂：

在这一系列实验中，研究聚酯/乙烯基酯树脂的RF响应。

Aropol 7241，购自Ashland化学公司的间苯二甲酸聚酯树脂，被 涂敷到玻璃载片上和干燥样品在500毫伏的射频场中暴露5分钟。凝 胶含量被测得是51.3％。

这一结果说明射频能量能够活化间苯二甲酸聚酯树脂。

Kelsol 5293，购自Reichhold化学公司的聚酯分散体，在这一实 施例中进行测试。该组合物包括：

Kelsol 5293          2份

Cymel 385交联剂      0.6份

组合物在500mV下暴露于射频达2.5分钟。凝胶含量被测得是 8.5％。

将10％甘油加入到组合物中，并在500mV暴露于射频达2.5分钟。 凝胶含量被测得是21.9％。这表明甘油的添加促进射频活化。

以上组合物(没有甘油)暴露于700毫伏射频达2.5分钟和凝胶含 量被测得是73.7％。这一结果说明暴露于较高射频场导致更高的凝胶 含量。

包括10％甘油的组合物暴露于700毫伏射频达2.5分钟和凝胶含量 被测得是59.5％。

这些实验表明射频能量可用于活化聚酯类型树脂。

D．聚氨酯

评价基于Desmodur-W(购自Bayer的脂族二异氰酸酯)和Formrez 11-36(购自Witco的聚酯二醇)的线性聚氨酯组合物。该组合物包括：

Desmodur W                              0.75份

Formerez 11-36                          3.2份

T-12催化剂，购自空气产品与化学品公司    1-2滴

含有以上组合物的玻璃载片暴露于700毫伏射频场达5分钟和凝 胶含量测得为11.4％。(注：在500毫伏，对于没有甘油的组合物分 别暴露2.5和5分钟后凝胶含量是零，和对于有10％甘油的组合物分 别暴露2.5和5分钟后凝胶含量是1.3％和8.3％)。

将10％甘油加入到以上组合物中，在同样条件下重复射频活化(700 毫伏和5分钟)。凝胶含量被测得是27％。这一水平的凝胶含量对于线 性聚氨酯来说是相当好的。

这一结果显示，甘油的添加可促进脲烷反应和凝胶形成。存在于 甘油分子中的羟基很可能用作聚氨酯制备过程中的活性多元醇。有可 能通过提高配方中异氰酸酯与多元醇的比率来提高凝胶含量。还有可 能通过用多官能异氰酸酯如聚合MDI(亚甲基双二异氰酸二苯酯)和三 醇部分代替该二异氰酸酯(Desmodur W)和聚酯二醇(Formerez 11-36) 来提高组合物的凝胶含量。多官能异氰酸酯和多元醇的使用应该显著 提高凝胶含量至接近于100％。较高分子量(8,000-10,000)的异氰酸酯 终端预聚物在脲烷反应中的使用也会提高体系的凝胶含量。

实施例10添加“感受剂”对丙烯酸和聚酯的射频活化的影响。

评价添加4-苯乙烯磺酸，Na盐，乙烯基磺酸，Na盐和购自Eastman 化学公司的A 35 D磺化聚酯对丙烯酸和聚酯树脂的射频活化的影响。 第一组合物包括：

Maincote Hydur       95份

4-苯乙烯磺酸，钠盐    5份

以上组合物按前面实施例中所述在700毫伏和2.5分钟条件下进 行评价。凝胶含量被测得是45.5％。在同样条件下没有4-苯乙烯磺酸 Na盐的样品的凝胶含量被测得是81.8％(参见上面)。

将10％甘油加入到以上组合物中，在700毫伏和2.5分钟暴露条件 下评价样品。凝胶含量被测得是66.7％。没有感受剂的样品的凝胶含 量是100％(参见上面)。

这一结果说明苯乙烯磺酸钠盐不会促进在有和没有甘油的情况下 丙烯酸树脂的射频活化。

第二组合物包括：

Kelsol 5243聚酯                2份

Cymel                          0.6份

乙烯基磺酸，钠盐在水中25％     0.5份

在700毫伏和2.5分钟条件下按前面所述来评价上述组合物。凝 胶含量被测得是67.2％。没有感受剂的类似组合物具有凝胶含量为 73.7％(参见上面)。这一结果说明乙烯基磺酸钠盐的添加不会促进聚 酯树脂的射频活化。

将10％甘油加入上述组合物中。在700毫伏和1秒时间的射频场暴 露下，按前面所述评价所制备的组合物。样品变得太热和突然着火。 该结果说明甘油在高射频场下活化并在非常短的时间即少于1秒有可 能发生高度交联反应。

第三种组合物包括：

Maincote Hydur丙烯酸树脂     1份

Eastman AD 35 D聚酯感受剂    1份

按前面所述来评价上述组合物，在700毫伏和2.6分钟下凝胶含量 被测得是79.2％。没有感受剂的同样组合物在700毫伏和2.5分钟暴露 (参见上面)条件下具有81.8％的凝胶含量。在这种情况下，感受剂的添 加对丙烯酸酯类聚合物的射频活化没有任何影响。

将10％甘油加入到第三种组合物中，在700mV下暴露2分钟。这一 暴露导致很强烈的反应。这表明感受剂有太大的活性。

第三种组合物暴露于500毫伏达5分钟。凝胶含量被测得是68.4％。 没有添加感受剂的对比样品在2.5分钟暴露之后被测得凝胶含量为 61.5％(参见上面)。该结果说明感受剂有极少的作用。

包括10％甘油的第三种组合物在500毫伏和5分钟下评价。凝胶含量 被测得是69.7％。没有感受剂的同样样品在500毫伏和2.5分钟暴露(参 见上面)下具有92.3％的凝胶含量。该结果说明感受剂的添加对射频活 化有消极效果。

很显然，向各种热固性树脂组合物中添加已知感受剂对树脂的射 频活化有极少影响。在一些情况下，它似乎具有负面影响。

在少数情况下，热量产生相当剧烈，这表明频率/功率/时间和其 它变量的适当调谐将导致允许有非常短的固化时间的条件。

实施例14

测试作为感受剂使用的含羧基的二醇二羟甲基丁酸。该组合物包 括：

Formerez 11-36    3.2份

Desmodur W        0.75份

二羟甲基丁酸      0.28份

T-12催化剂        1-2滴

当这一组合物暴露于500毫伏能级(2.5和5分钟暴露)时没有发生 显著的活化。在700毫伏5分钟暴露后，玻璃载片破裂和没能收集到数 据。正如以上所指出的那样，在没有感受剂的类似条件下，在没有甘 油存在下获得11.4％凝胶含量和在甘油存在下获得27％凝胶含量。

有用的是将酸二醇加入到N-甲基吡咯烷酮或另一极性溶剂中和用 叔胺中和使该酸质子化。在叔胺存在下含羧基或磺酸根基团的聚氨酯 预聚物的进一步使用可以说是脲烷反应的更佳感受剂备选物。

实施例15

这一实施例说明在材料的多层堆积体中选择性活化本发明组合物 地方法。

该组合物包括在30wt％甘油中的70wt％Eastman AQ35S磺化聚酯。 该组合物以水分散体形式涂敷和干燥而在双层压制的聚烯烃材料的一 侧上形成了连续的0.003英寸厚膜。该双层压制的聚烯烃材料包括粘结 于单层聚乙烯(PE)膜的单层聚丙烯(PP)无纺织物。该组合物被涂敷到 双层压制材料的PP侧上。涂敷过的双层压制材料然后被插入未涂敷双 层压制材料的两个多层堆积体之间，从而形成了复合夹层材料。每一 多层堆积体具有两层未涂敷双层压制聚烯烃材料。该复合夹层材料 (410)然后直接放在射频探头上方并在TEFLON模块下以30 psi压力进 行压制。组合物通过在大约13.5 MHz下将大约1 kW正向功率施加于调 谐加热站4122达200毫秒来进行射频加热。在对复合夹层材料施加射频 能量之后，卸掉压力，通过用手缓慢地撕开各层来评价夹层制品。每 一层都容易地被撕开，没有发现粘结，但与粘结组合物直接接触的两 层除外。与粘结组合物直接接触的两层由粘结组合物牢固地粘附在一 起。作为对照实验，重复进行实验，只是没有对复合夹层材料施加射 频能量。这一实验没有在任何两层之间导致看得见的粘结，包括与粘 结组合物直接粘结的两层。在这一实验中应该理解的是，粘结组合物 预先涂敷到复合夹层材料的某一层的一表面上。该粘结组合物能够涂 敷到多于一层的多于一个表面上。在各自与粘结组合物的给定层接触 的任何层之间形成粘结。

实施例16

这一实施例说明将载体层贴合接触于感受剂层的表面上以获得射 频可加热的组合物的一种方法。首先，在由粘结于聚乙烯(PE)膜层上 的PP无纺织物层组成的双层压制网状物的聚丙烯(PP)无纺织物一侧上 以水分散体形式涂敷磺化聚酯共聚物Eastman AQ35S(由Eastman化学 公司，Kingsport,TN提供)的0.003英寸层。该涂层在加热灯和风扇吹 风下彻底干燥。通过将涂敷过的网状样品放置在没有涂敷的第二片相 同网状材料的PP侧上以使涂层处在两网状物之间，来制备夹层材料。 夹层材料被直接放置在图41中所述射频装置的射频探头(410)的上 方。在射频探头和夹层材料之间的距离是大约0.010英寸。通过施加35 psi的压力，夹层材料层与射频探头牢固地压在一起。大约1千瓦的13.5 MHz射频能量被施加500毫秒并没有在这些网之间导致明显的加热或粘 结。然后，夹层材料层被分离开，感受剂涂层用蒸馏水润湿。夹层材 料重新组合并按以上所述对其施加射频能量达500毫秒，导致网状物有 非常良好的粘结。作为对照实验，通过润湿每一片网的PP侧和将水润 湿过的表面贴合在一起而形成了由未涂敷的网状材料的两片网组成的 夹层材料。按照与以上所述同样的方式对夹层材料施加射频能量达500 毫秒，没有导致引人注意的加热。

尽管上面已经描述了本发明的各种实施方案，但是，应该理解的 是，它们仅仅是为了举例而给出但没有限制意义。这样，本发明的宽 度和范围不应该受到任何以上所述的举例性的实施方案的限制，但应 该仅仅根据权利要求及其等同物限定。另外，以上提及的所有专利， 专利申请和出版物都被引入本文供参考。