具有第一外部沖擊粘合劑側(cè)和能夠熱活化的第二外部側(cè)的雙面膠帶的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及具有第一外部沖擊粘合劑側(cè)和能夠被熱活化的第二外部側(cè)的雙面膠帶,其包括含有層A和B的至少兩層產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。層A是通過熱引發(fā)而化學(xué)交聯(lián)的沖擊粘合劑層或通過熱引發(fā)而化學(xué)交聯(lián)的沖擊粘合劑載體層。層B是基于熱塑性塑料的層。層A和層B彼此直接接觸,且層B的與層A直接接觸的表面是電暈-預(yù)處理過的或者等離子體-預(yù)處理過的。該雙面膠帶的特征在于該電暈或者等離子體預(yù)處理在包括氮?dú)?、二氧化碳或者稀有氣體或者這些氣體中的至少兩種的混合物的氣氛下進(jìn)行。
【專利說明】具有第一外部沖擊粘合劑側(cè)和能夠熱活化的第二外部側(cè)的 雙面膠帶
[0001] 本發(fā)明涉及具有壓敏粘合劑側(cè)和可熱活化的、可熱封的側(cè)的雙面膠帶。
[0002] 對(duì)于工業(yè)壓敏膠帶應(yīng)用,使用雙面膠帶以將兩種材料彼此粘結(jié)是非常常見的。對(duì) 于非常廣泛多種的布置傾向(deployment slants),在一些情況中需求是非常特別的,因此 對(duì)相應(yīng)的膠帶提出了非??量痰囊蟆@?,在汽車領(lǐng)域中,通常要求具有高溫穩(wěn)定性以及 對(duì)溶劑和工作介質(zhì)(例如燃料)的耐受性。通過交聯(lián)的壓敏丙烯酸酯粘合劑(丙烯酸酯 PSA)以非常好的方式滿足了這些性質(zhì)。
[0003] 而且同樣地,在工業(yè)領(lǐng)域中,可能要粘結(jié)的基底變化非常廣泛。此處在一些情況中 可能有利的是使用可熱封的粘合劑,其在高于限定溫度時(shí)軟化,非常有效地流動(dòng)到基底上, 然后冷卻以產(chǎn)生牢固的組裝。
[0004] 例如US 6, 124, 032 Bl描述了用于密封硬紙盒的可熱活化膠帶。然而這一領(lǐng)域內(nèi) 的需求是非常寬泛的,因?yàn)橥ㄟ^硬紙盒作用在膠帶上的力是較低的。這也反映在由紙構(gòu)成 的載體材料中。因此,焦點(diǎn)并不在粘合強(qiáng)度上而是在價(jià)格優(yōu)惠的壓敏膠帶的生產(chǎn)方法上。
[0005] US 5, 593, 759 A描述了由涂覆有兩個(gè)薄PSA的載體層構(gòu)成的雙面壓敏膠帶。該載 體層由結(jié)構(gòu)粘合劑構(gòu)成。在熱活化時(shí),該P(yáng)SA與同樣完全固化的該結(jié)構(gòu)PSA共混。通過這種 途徑,在兩個(gè)粘合體之間可以實(shí)現(xiàn)非常牢固的粘結(jié)。然而,對(duì)于很多應(yīng)用,該壓敏膠帶具有 基本的缺點(diǎn),因?yàn)閺囊婚_始該雙面壓敏膠帶的兩側(cè)就一直是初粘性的。對(duì)于很多應(yīng)用有利 的是該壓敏膠帶至少一側(cè)是非初粘性的,從而具有最佳的可復(fù)位性(repositionability)。 在US 5, 593, 759 A中不存在這一優(yōu)點(diǎn)。
[0006] US 4, 248, 748 A描述了添加有樹脂的可熱活化的聚丙烯酸酯PSA。樹脂的添加提 高了該聚丙烯酸酯PSA的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,以及因此提高了其在室溫的初粘性。然而,該可 熱活化的PSA僅用于單面壓敏膠帶(膜粘結(jié)等)。因此對(duì)粘合體的粘結(jié)或?qū)蔁峄罨腜SA 向膜的固定并未提出嚴(yán)苛的要求。
[0007] US 4,199,646 A描述了可熱活化的壓敏膠帶,其中該可熱活化的PSA具有 10-300kg/cm2的彈性模量。因此,在活化溫度時(shí),該模量處于PSA在室溫時(shí)的水平。在此專 利中,與US 4, 248, 748 A類似,通過PSA的組成控制粘結(jié)強(qiáng)度和彈性。而且,僅描述了雙面 可熱活化的壓敏膠帶,其僅在兩面能夠熱活化。
[0008] EP 1 262 532 Al描述了具有可熱活化的聚烯烴的增粘樹脂層和丙烯酸酯PSA的 雙功能膠帶,該聚烯烴層經(jīng)過N2電暈處理以實(shí)現(xiàn)兩層彼此之間的良好固定。該說明書僅描 述了通過用紫外光輻照而聚合的丙烯酸酯PSA。其缺點(diǎn)在于涂覆速率有限,因?yàn)榫酆鲜窃谕?覆操作過程中進(jìn)行的,因此單體轉(zhuǎn)化率和聚合程度取決于涂覆速率。較高的殘余單體含量 可能是進(jìn)一步的問題。而且,已經(jīng)顯現(xiàn)出,與除所述UV聚合物之外的其它物質(zhì)組合的聚烯 烴層的N2電暈處理在PSA和聚烯烴之間的粘結(jié)強(qiáng)度方面并不始終導(dǎo)致令人滿意的結(jié)果,如 果在加背襯時(shí)該P(yáng)SA尚未交聯(lián)則特別是如此。
[0009] 在EP 0 384 598 Al中也描述了雙功能膠帶,其具有可熱活化的聚烯烴的增粘樹 脂層以及通過用紫外光輻照而聚合的丙烯酸酯PSA。在這種情況中,與聚烯烴層的固定是借 助于接枝聚合單體實(shí)現(xiàn)的。此處的缺點(diǎn)也在于涂覆速率有限,因?yàn)榇颂幾贤夤庖l(fā)的聚合 也是在涂覆操作過程中進(jìn)行的,因此單體轉(zhuǎn)化率和聚合程度并非與涂覆速率無關(guān),而且進(jìn) 一步地,該接枝反應(yīng)在涂覆操作過程中進(jìn)行,因此同樣與涂覆速率相關(guān)。
[0010] EP 1 308 492 Al描述了三層膠帶,中間層是交聯(lián)的聚氨酯載體材料,外層A是可 熱活化的粘合劑。此處的缺點(diǎn)是可熱活化的外層A與該交聯(lián)聚氨酯載體材料之間的固定, 尤其是在熱和潮濕條件下處理之后二者之間的固定,該固定并非對(duì)于所有施加面積都具有 不受影響的品質(zhì)。
[0011] 可熱活化的膠帶能夠用于生產(chǎn)復(fù)合制品。EP 1 262 532 Al描述了一種這樣的復(fù) 合制品。由此處所述的膠帶的上述缺點(diǎn)產(chǎn)生了不利情況。
[0012] EP 0 679 123 Bl描述了由膠帶和密封型材構(gòu)成的復(fù)合型材。為形成該復(fù)合組件, 作為膠帶的一部分的泡沫載體層在此處進(jìn)行初始熔融融。缺點(diǎn)在于結(jié)果該泡沫體至少部分 使其泡沫結(jié)構(gòu)松散,因此該膠帶遭受了其特征粘著質(zhì)量的降低。
[0013] 本發(fā)明的膠帶應(yīng)當(dāng)能夠同時(shí)滿足多種功能。
[0014] 該膠帶要具有兩個(gè)不同側(cè)。一側(cè)要是壓敏粘合劑,另一側(cè)要是可熱活化的且因此 是可熱封的。
[0015] 可熱活化表示通過引入較高的溫度,該側(cè)面應(yīng)軟化或熔融或至少部分熔融以能夠 流動(dòng)到待粘結(jié)的基底上、熔融到該基底上、或與該基底熔合??蔁岱獗硎驹搨?cè)面在層合或加 背襯操作中在引入較高的溫度之后意圖能夠流動(dòng)到待粘結(jié)的基底上、熔融到該基底上、或 與該基底熔合。"較高的溫度"是高于室溫的所有溫度,優(yōu)選高于室溫至少20°c的溫度,更優(yōu) 選高于室溫至少40°C的溫度。在本發(fā)明中室溫表示23°C。該膠帶的層間粘結(jié)強(qiáng)度的量始 終使得一旦該膠帶失效,該膠帶的單個(gè)層之間決不分層而是始終在層內(nèi)發(fā)生失效。甚至在 熱和潮濕條件下對(duì)膠帶進(jìn)行處理之后也是如此。以發(fā)泡的或泡沫狀的形式要可達(dá)到以及要 可實(shí)現(xiàn)非常高的層厚度。厚的泡沫狀層不僅可以使膠帶的粘結(jié)強(qiáng)度大大提高,而且可以使 其剪切強(qiáng)度大大提高。該膠帶甚至在較高的溫度(例如在汽車內(nèi)部通??赡馨l(fā)生的情況) 也要保持牢靠。由于經(jīng)濟(jì)原因,該膠帶要可以以高涂覆速度制備。該膠帶要適用于生產(chǎn)復(fù) 合制品且適用于粘性粘結(jié)EPDM型材和其他橡膠狀型材,更具體地適用于密封汽車部件中 的型材。
[0016] 概括而言,本發(fā)明的目的是滿足其它可熱活化的膠帶的需求,所述其它可熱活化 的膠帶滿足所述功能且不會(huì)表現(xiàn)出或不會(huì)以相同程度表現(xiàn)出所列出的現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。
[0017] 借助于依照主權(quán)利要求提出的膠帶,實(shí)現(xiàn)了該目的。從屬權(quán)利要求提供了對(duì)該膠 帶、其制備方法和用途可能性的有利的開發(fā)。
[0018] 因此本發(fā)明提供了具有第一外部壓敏粘合劑側(cè)和第二外部可熱活化側(cè)的雙面膠 帶,其包括包含層A和B的至少兩層產(chǎn)物系統(tǒng),
[0019] ?層A是通過熱引發(fā)而化學(xué)交聯(lián)的壓敏粘合劑的層,或者通過熱引發(fā)而化學(xué)交聯(lián) 的壓敏粘合劑載體層,
[0020] ?層B是基于熱塑性聚合物的層,
[0021] ?層A和層B彼此直接接觸,和
[0022] ?層B的與層A直接接觸的表面是電暈-預(yù)處理過的或者等離子體-預(yù)處理過的,
[0023] ?且該電暈或者等離子體預(yù)處理在氮?dú)?、二氧化碳或者稀有氣體或者這些氣體中 的至少兩種的混合物的氣氛下進(jìn)行。
[0024] 令人驚奇地發(fā)現(xiàn)這種類型的具有壓敏粘合劑側(cè)和可熱活化側(cè)的雙面膠帶滿足了 顯著效果的要求。
[0025] 層A是通過熱引發(fā)而化學(xué)交聯(lián)的壓敏粘合劑的層,或者是通過熱引發(fā)而化學(xué)交聯(lián) 的壓敏粘合劑載體層。壓敏粘合劑的層或壓敏粘合劑層在本發(fā)明中如一般語言用法中那樣 表示其具有耐久的初粘性以及粘著性(尤其在室溫)的層。該層可以是膠帶的外部的始終 可觸知的層,也可以是中間層(因此其只有在外側(cè)邊緣處才是始終可見和可感知的)。這種 層的特征在于其能夠借助于壓力施加到基底上并保持粘著在那里,所使用的壓力和該壓力 的持續(xù)時(shí)間并無更詳細(xì)限定。在某些情況中,根據(jù)PSA的精確性質(zhì)、溫度和大氣濕度以及基 底,短時(shí)間作用的最小壓力(其不超出輕微接觸短暫瞬間)足以實(shí)現(xiàn)粘合效果,換言之,也 可能需要高壓暴露較長的持續(xù)時(shí)間。
[0026] PSA層或壓敏粘合劑層具有特別的特征粘彈性質(zhì),其導(dǎo)致耐久的初粘性和粘著性。
[0027] 這些層的特征在于在機(jī)械變形時(shí)產(chǎn)生粘滯流過程以及形成回彈力。在它們各自所 占分?jǐn)?shù)方面,這兩種過程彼此具有特定的關(guān)系,這不僅取決于所述PSA層的精確的組成、結(jié) 構(gòu)和交聯(lián)程度,而且還取決于形變的速率和持續(xù)時(shí)間、以及溫度。
[0028]為了實(shí)現(xiàn)粘合需要成比例的粘滯流。只有由具有較高移動(dòng)性的大分子制成的粘滯 性組分可以進(jìn)行有效的潤濕并有效流動(dòng)到待粘結(jié)的基底上。商粘滯流組分導(dǎo)致商壓敏粘合 性(也稱作初粘性或表面初粘性),因此通常也導(dǎo)致高的粘結(jié)強(qiáng)度。由于缺少可流動(dòng)組分, 高度交聯(lián)的系統(tǒng)或者結(jié)晶的或經(jīng)過玻璃化固化的聚合物通常具有至少幾乎很小的初粘性 或完全沒有初粘性。
[0029] 為了實(shí)現(xiàn)內(nèi)聚力需要成比例的回彈力。其例如是通過長鏈的、高度纏繞的大分子 以及通過對(duì)大分子進(jìn)行物理或化學(xué)交聯(lián)而產(chǎn)生的,且允許參與粘性粘結(jié)的力進(jìn)行傳遞。其 結(jié)果是粘性粘結(jié)能夠足以在較長的時(shí)期耐受以例如持續(xù)的剪切載荷的方式作用在其上的 長期載荷。
[0030] 為了更精確地描述和定量彈性和粘滯組分的程度以及各組分彼此之間的比例,可 以使用變量儲(chǔ)能模量(G')和損耗模量(G"),其能夠借助于動(dòng)態(tài)力學(xué)分析(DM)測量。G' 是一種物質(zhì)和由其制備的層的彈性組分的度量,G"是一種物質(zhì)和由其制備的層的粘滯組分 的度量。兩個(gè)變量都取決于形變頻率和溫度。
[0031] 這些變量能夠借助于流變儀測量。在這種情況中,將用于分析的層狀材料暴露于 在例如板/板布置中的正弦振蕩剪切應(yīng)力。在用剪切應(yīng)力控制操作的儀器的情況下,測量 形變作為時(shí)間的函數(shù),以及測量該形變相對(duì)于剪切應(yīng)力的引入的時(shí)間偏移。該時(shí)間偏移標(biāo) 記為相位角S。
[0032] 儲(chǔ)能模量G'定義如下:G' = ( T / y)*cos( 5 ) ( T =剪切應(yīng)力,Y =形變,S = 相位角=剪切應(yīng)力矢量和形變矢量之間的相位移)。損耗模量G"定義如下:G"= (t/ Y)*sin(5)(T =剪切應(yīng)力,Y =形變,S =相位角=剪切應(yīng)力矢量和形變矢量之間的相 位移)。
[0033] 如果在室溫(此處定義為在23°C時(shí))G'圖的至少一部分位于跨越從10°直至 K^rad/sec (包含端點(diǎn))的形變頻率范圍(橫坐標(biāo))以及跨越IO3直至IO7Pa (包含端點(diǎn)) 的G'值范圍(縱坐標(biāo))范圍的窗口內(nèi),以及如果G"圖的至少一部分類似地也位于該窗口 內(nèi),那么一種物質(zhì)和由其制備的層通常被認(rèn)為是壓敏粘合劑,以及為了本發(fā)明的目的被定 義為壓敏粘合劑。這種類型的物質(zhì)偶爾也被稱作粘彈性物質(zhì),由其制備的層被稱作粘彈性 層。在本發(fā)明中,術(shù)語"壓敏粘合劑"和"粘彈性"被認(rèn)為是同義的。因此在本發(fā)明中述及 壓敏粘合劑載體層則表示G'和G"在所述限定內(nèi)的粘彈性載體層。
[0034] 如果該P(yáng)SA層或壓敏粘合劑載體層通過與交聯(lián)劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)達(dá)到了使其不再 可熔且不再可溶于有機(jī)溶劑中的狀態(tài),那么壓敏粘合劑的層或壓敏粘合劑載體層是經(jīng)過化 學(xué)交聯(lián)的。然后僅可以通過不可逆的分解才能實(shí)現(xiàn)液化。預(yù)期的交聯(lián)劑包括所有至少雙官 能的物質(zhì),其能夠參與與PSA的官能團(tuán)的化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)中。這種選擇受到PSA的官能團(tuán)的 支配。攜帶羧基的PSA通常用二環(huán)氧化物或多環(huán)氧化物交聯(lián),也可以用另外的催化劑(例 如通過叔胺),或者用金屬乙酰丙酮化物、金屬醇鹽和烷氧基-金屬乙酰丙酮化物。為了攜 帶羥基的PSA的交聯(lián),二異氰酸酯或多異氰酸酯是適合的實(shí)例。
[0035] 術(shù)語"熱引發(fā)"表示交聯(lián)劑或由交聯(lián)劑、促進(jìn)劑和/或引發(fā)劑構(gòu)成的交聯(lián)劑系統(tǒng)通 過溫度暴露而非輻射暴露而參與化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)中。因此該化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)是通過溫度暴露而 激活或觸發(fā)的。本發(fā)明料想該熱引發(fā)的交聯(lián)形式包括其中在不另外施加輻射的情況下甚至 在室溫或低于室溫時(shí)也能克服活化能(換言之其中該交聯(lián)反應(yīng)甚至在室溫或更低的溫度 時(shí)也能進(jìn)行)的系統(tǒng)。
[0036] 那么,本發(fā)明中的交聯(lián)反應(yīng)不是受到光化學(xué)輻射或電離輻射(例如紫外線、X射線 或電子束)而引發(fā)的。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方案中,不包括由光化學(xué)或電離輻射引發(fā) 的其他交聯(lián)形式,因?yàn)榱钊梭@奇地發(fā)現(xiàn)在某些情況中通過另外暴露于光化學(xué)或電離輻射, 該膠帶的層A和B之間的粘結(jié)強(qiáng)度受到了削弱。
[0037] 在一種優(yōu)選的方法中,層A是在熱熔體方法中,更具體地在擠出方法中產(chǎn)生的。為 此目的,將由其制備通過熱引發(fā)而化學(xué)交聯(lián)的PSA層或通過熱引發(fā)而化學(xué)交聯(lián)的壓敏粘合 劑載體層A的壓敏粘合劑材料以熔融態(tài)引入連續(xù)操作的混合組件(優(yōu)選擠出機(jī))中。還將 交聯(lián)劑系統(tǒng)引入該連續(xù)操作的混合組件中,由此開始交聯(lián)反應(yīng)。隨后將在此時(shí)間點(diǎn)仍未交 聯(lián)的熔體從該混合組件中排出并立即涂覆和成型以形成該層A。同時(shí)已經(jīng)開始的交聯(lián)反繼 續(xù)進(jìn)行,由此短時(shí)間之后,層A達(dá)到其交聯(lián)狀態(tài)。這種方法的基本優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)高涂覆速 度且能夠制備的層比基于溶劑的方法所制備的層更厚。令人驚奇的是,已經(jīng)由這種類型的 方法制備的層(A)能夠依照本發(fā)明以高粘結(jié)強(qiáng)度附著到熱塑性層(B)上。
[0038] 在本發(fā)明的有利開發(fā)中,層A是發(fā)泡的或者具有泡沫狀一致性。該泡沫或泡沫狀 一致性可以通過引入或化學(xué)生成一種或多種氣體進(jìn)入到聚合物基質(zhì)中或者通過使用實(shí)心 玻璃微球、中空玻璃微球和/或任意類型的塑料微球而產(chǎn)生。也可以使用所述物質(zhì)的混合 物。該塑料微球可以以預(yù)膨脹形式或以可膨脹但未預(yù)膨脹的形式使用,其中在該制備方法 過程中發(fā)生膨脹。
[0039] 該可膨脹的微球(也稱作微球)是具有熱塑性聚合物殼的中空彈性球;因此其也 稱作可膨脹的聚合物微球。這些球充滿低沸點(diǎn)液體或液化氣體。所用的殼材料特別包括: 聚丙烯腈、聚二氯乙烯(PVDC)、聚氯乙烯(PVC)、聚酰胺或聚丙烯酸酯。適合的低沸點(diǎn)液體 特別為低級(jí)烷烴的烴,例如異丁烷或異戊烷,將其在壓力下作為液化氣體封入聚合物殼中。 通過作用于微球,更特別地通過熱的作用(尤其是通過供給熱或產(chǎn)生熱,例如借助于超聲 或微波輻射),外部的聚合物殼發(fā)生軟化。同時(shí),該殼內(nèi)包含的液體推進(jìn)劑氣體變成其氣相。 對(duì)于特定的壓力和溫度的配對(duì)(為了本說明書的目的稱作"臨界配對(duì)"),該微球經(jīng)歷不可 逆的三維膨脹。當(dāng)內(nèi)部壓力等于外部壓力時(shí)膨脹終止。由于該聚合物殼得以保持,因此以 這種方式獲得了閉孔泡沫體。
[0040] 多種類型的微球都可商業(yè)獲得,例如獲自Akzo Nobel的Expancel DU (干的未膨 脹的)產(chǎn)品,其區(qū)別基本上在于其尺寸(在未膨脹狀態(tài)時(shí)直徑為6-45 ym)及其所需的膨脹 開始溫度(75°C _220°C )。
[0041] 進(jìn)一步地,未膨脹的微球產(chǎn)品也可以以具有約40-45wt %的固體分?jǐn)?shù)或微球分?jǐn)?shù) 的水分散體的形式以及以具有約65重量%的微球濃度的在例如乙烯-乙酸乙烯酯中的聚 合物結(jié)合的微球(母料)的形式獲得。進(jìn)一步地,可獲得的是其中微球以60-80重量%的 固體分?jǐn)?shù)呈水分散體的形式存在的微球淤漿系統(tǒng)。該微球分散體、微球淤漿和母料與DU產(chǎn) 品類似都適用于符合本發(fā)明的有利開發(fā)的發(fā)泡。
[0042] 與用不可膨脹的非聚合物中空球體(例如中空玻璃或陶瓷球體)填充的那些泡沫 體相比,使用微球制備的泡沫體由于其具有柔性的熱塑性聚合物殼而具有更高的裂縫封孔 能力(crack-bridging capacity)。因此其更適用于補(bǔ)償在例如注射成型的情況下發(fā)生的 那種制造公差。進(jìn)一步地,這種泡沫體能夠更好地補(bǔ)償熱應(yīng)力。
[0043] 因此,通過對(duì)例如聚合物殼的熱塑性樹脂的選擇,可以對(duì)該泡沫體的機(jī)械性質(zhì)施 加進(jìn)一步的影響。因此,可以例如制備具有比單獨(dú)的聚合物基質(zhì)更高的內(nèi)聚強(qiáng)度的泡沫體, 然而該泡沫體具有比基質(zhì)更低的密度。而且,對(duì)于PSA泡沫體,典型的泡沫體性質(zhì)(例如適 應(yīng)粗糙基底的能力)能夠與高內(nèi)聚強(qiáng)度相結(jié)合。
[0044] 優(yōu)選地,將基于該聚合物組合物的總配方計(jì)至多30重量% (更具體地0. 5重 量% -10重量% )的微球添加到待發(fā)泡的聚合物組合物中用于發(fā)泡。
[0045] 在一種優(yōu)選的實(shí)施方案中,層A是基于通過熱引發(fā)而化學(xué)交聯(lián)的已知的聚丙烯酸 酯PSA的層。適用于聚丙烯酸酯PSA的交聯(lián)劑是二異氰酸酯或多異氰酸酯,更具體地為二 聚或三聚的異氰酸酯、二環(huán)氧化物或多環(huán)氧化物化合物、環(huán)氧化物-胺交聯(lián)劑系統(tǒng)以及用 于配位交聯(lián)的金屬乙酰丙酮化物、金屬醇鹽和烷氧基-金屬乙酰丙酮化物,在各種情況中, 在該聚合物大分子中存在能夠與異氰酸酯基團(tuán)和/或環(huán)氧基團(tuán)反應(yīng)且還能夠參與與金屬 化合物的配位鍵的官能團(tuán)。
[0046] 有利的交聯(lián)劑系統(tǒng)和適于用該交聯(lián)劑處理熔體中的聚合物組合物的方法描述于 例如 EP 0 752 435 A、EP 1 802 722 A、EP 1 791 921 A、EP 1 791 922 A、EP 1 978 069 A和DE 10 2008 059 050 A中。這些說明書為此的公開內(nèi)容因此明確并入本發(fā)明的公開內(nèi) 容中。該交聯(lián)劑或在交聯(lián)劑系統(tǒng)的情況下的該交聯(lián)劑系統(tǒng)的至少一種組分(例如交聯(lián)劑或 促進(jìn)劑)僅在最后階段添加到熔體中且立即以非常均勻的方式混合(通過例如在擠出機(jī)中 有效混合),以使該反應(yīng)系統(tǒng)在聚合物熔體中的滯留時(shí)間非常短,從而使處理壽命("罐藏 期")盡可能長。交聯(lián)反應(yīng)的主要部分僅在該聚合物已經(jīng)成型之后才進(jìn)行,更具體地在其已 經(jīng)成型以形成層之后才進(jìn)行,且優(yōu)選在室溫進(jìn)行。由于該過程,能夠?qū)⒎椒ǖ膬蓚€(gè)方面相對(duì) 于彼此優(yōu)化,即,在一方面,在成型之前進(jìn)行最小限度的交聯(lián)反應(yīng),以在很大程度上避免不 希望且不受控制的過早交聯(lián)和相應(yīng)的膠凝(在該聚合物熔體中形成更高交聯(lián)的區(qū)域,例如 凝膠斑),而另一方面,在涂覆之前在聚合物熔體中以較短的滯留時(shí)間獲得非常高的對(duì)交聯(lián) 劑或交聯(lián)系統(tǒng)組分部分的混合效率,從而在實(shí)際上確保了非常均勻交聯(lián)的最終產(chǎn)物。
[0047] 包括至少一種含環(huán)氧基團(tuán)的物質(zhì)作為交聯(lián)劑和至少一種在低于聚丙烯酸酯的熔 融溫度的溫度下對(duì)交聯(lián)反應(yīng)具有促進(jìn)作用的物質(zhì)作為促進(jìn)劑的交聯(lián)劑-促進(jìn)劑系統(tǒng)已經(jīng) 呈現(xiàn)為特別優(yōu)選的,尤其是對(duì)于具有適用于參與與環(huán)氧基團(tuán)的交聯(lián)反應(yīng)的官能團(tuán)的聚丙烯 酸酯PSA。適合的含環(huán)氧基團(tuán)的物質(zhì)的實(shí)例包括多官能環(huán)氧化物,尤其是雙官能或三官能 環(huán)氧化物(即分別具有兩個(gè)或三個(gè)環(huán)氧基團(tuán)的那些),而且還包括更高官能度的環(huán)氧化物 或具有不同官能度的環(huán)氧化物的混合物。能夠優(yōu)選使用的促進(jìn)劑是胺(正式解釋為氨的取 代產(chǎn)物),實(shí)例為伯胺和/或仲胺,更具體地,使用叔胺和/或多官能胺。還可以使用具有 多個(gè)胺基團(tuán)的胺,這些胺基團(tuán)可以是伯胺和/或仲胺和/或叔胺基團(tuán),更具體地為二胺、三 胺和/或四胺。更具體地選擇不參與任何與聚合物構(gòu)成嵌段的反應(yīng)或僅略微參與該反應(yīng)的 胺。能夠使用的促進(jìn)劑的其它實(shí)例是基于磷酸酯的那些,例如膦和/或磷鎗化合物。
[0048] 借助于該方法,聚合物(特別是基于丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯的聚合物)可 以發(fā)泡并有利地與至少一些包含官能團(tuán)的丙烯酸酯和/或存在的包含官能團(tuán)的共聚單體 交聯(lián)。待交聯(lián)的聚合物(尤其是基于(甲基)丙烯酸酯的)的適合的官能團(tuán)尤其是酸基團(tuán) (羧酸、磺酸和/或磷酸基團(tuán))和/或羥基和/或酸酐基團(tuán)和/或環(huán)氧基團(tuán)和/或胺基團(tuán), 這些基團(tuán)是為特定的交聯(lián)劑選擇的,更具體地是與特定的交聯(lián)劑相適合的。如果該聚合物 包含共聚的丙烯酸和/或甲基丙烯酸,那么其是特別有利的。
[0049] 在另一優(yōu)選實(shí)施方案中,層A是基于通過熱引發(fā)而化學(xué)交聯(lián)的已知的聚氨酯PSA。 由此交聯(lián)的聚氨酯PSA描述于例如EP 1 469 024 A1、EP 1 469 055 BUEP 1849811 Bl或 EP 2 046 855 Al中。能夠在擠出方法中處理和交聯(lián)的壓敏粘合劑聚氨酯熱熔體預(yù)聚物描 述于EP 2 276 784 Al中。對(duì)于聚氨酯PSA特別適合的交聯(lián)劑是二異氰酸酯或多異氰酸酯, 更具體地為二聚或三聚的異氰酸酯。一種具體的交聯(lián)系統(tǒng)描述于EP 2 325 220 Al中。用 于制備化學(xué)交聯(lián)的聚氨酯膜的方法描述于EP 2 119 735 Al中。這些說明書的公開內(nèi)容明 確并入本發(fā)明的公開內(nèi)容中。
[0050] 不僅有利的聚丙烯酸酯PSA而且有利的聚氨酯PSA都可以包括進(jìn)一步的配制成 分,例如填料、樹脂(尤其是增粘樹脂)、增塑劑、阻燃劑、老化抑制劑(抗氧化劑)、光穩(wěn)定 齊U、紫外吸收劑、流變添加劑以及其他助劑和輔料。
[0051] 層B的外表面(即膠帶的第二外部側(cè))是可熱活化的,且因此是可熱封的。
[0052] 可熱活化表示該外表面在較高溫度時(shí)經(jīng)歷軟化或熔融或至少部分軟化或熔融以 能夠流動(dòng)到待粘結(jié)的基底上、熔融到該基底上或與該基底熔合。
[0053] 可熱封表示該外表面在層合或加背襯操作中在引入較高溫度之后意圖能夠流動(dòng) 到待粘結(jié)的基底上、熔融到該基底上或與該基底熔合。
[0054] 較高的溫度表示所有高于室溫的溫度,優(yōu)選高于室溫至少20°C的溫度,更優(yōu)選高 于室溫至少40°C的溫度。
[0055] 層B是基于熱塑性聚合物的層,因此是可熱變形、熔融和熔接的層,變形、熔融和 熔接都是可逆的和可重復(fù)的。
[0056] 優(yōu)選的熱塑性聚合物是聚酰胺、聚酯、熱塑性聚氨酯和聚乙烯-乙酸乙烯酯。特別 優(yōu)選的(尤其用于粘結(jié)EPDM型材和其他橡膠型材的)是聚烯烴或聚烯烴共聚物或所述物 質(zhì)的混合物,更具體地為聚丙烯共聚物。特別優(yōu)選的是乙烯_丙烯共聚物或乙烯-丙烯共 聚物與其他聚烯烴的混合物。
[0057] 特別優(yōu)選用于通過將本發(fā)明的膠帶的可熱活化側(cè)熱封到由EPDM或者另一橡膠狀 物質(zhì)制成的型材上來制備包括本發(fā)明的膠帶和該型材的組合件的乙烯-丙烯共聚物具有 的熔融溫度根據(jù)DSC測定為140°C至180°C (包含端點(diǎn)),優(yōu)選150°C至170°C (包含端點(diǎn))。 縮寫詞DSC表示依照DIN 53765:1994-03的"差示掃描量熱法"的已知熱分析方法。
[0058] 與層A (換言之,通過熱引發(fā)而化學(xué)交聯(lián)的PSA層或者通過熱引發(fā)而化學(xué)交聯(lián)的壓 敏粘合劑載體層)直接接觸的層B的表面在建立所述接觸之前已經(jīng)經(jīng)過在氮?dú)?、二氧化?或者稀有氣體或者在至少兩種這些氣體的混合物的氣氛下進(jìn)行的電暈預(yù)處理或等離子體 預(yù)處理。
[0059] 電暈預(yù)處理表示用由兩個(gè)電極之間的高交變電壓產(chǎn)生的絲狀放電(filamentray discharges)的表面處理,其中離散的放電通道碰撞(impinging)在待處理的基底表面上。 更具體地,術(shù)語〃電暈〃通常表示〃介質(zhì)阻擋放電〃 (DBD)。在這種情況下,至少一個(gè)電極是 由電介質(zhì)(換言之,絕緣體)構(gòu)成的,或者覆蓋或涂覆有這種材料。
[0060] 電暈預(yù)處理作為表面預(yù)處理的方法是已知的現(xiàn)有技術(shù)(關(guān)于這一點(diǎn),也參見 Wagner等,Vacuum,71 (2003),第417-436頁),且在工業(yè)中也大量使用。在不進(jìn)一步限制的 情況下,采用的工藝氣體是大氣,但在本發(fā)明中并非如此。除空氣之外的工藝氣體(例如氮 氣、二氧化碳或者稀有氣體)的使用也是以現(xiàn)有技術(shù)的形式已知的。
[0061] 將基底放置在電極和反電極之間的放電空間中或引導(dǎo)基底通過該放電空間,這定 義為直接物理處理。通常將幅面狀的基底在電極和接地輥之間運(yùn)送。
[0062] 借助于適合的高幅面張力,用后者的輥構(gòu)造將基底壓到反電極上以防止空氣夾 雜。處理距離通常為約l-2mm。這種類型的在電極和反電極之間的空間中處理的雙電極形 狀的基本缺點(diǎn)是可能的反面處理。在反面上夾雜非常少的空氣或氣體的情況中,例如在輥 到輥處理的情況中如果幅面張力過小,通常會(huì)對(duì)反面存在不適宜的電暈處理。
[0063] 盡管在更寬泛意義上在空氣中的電暈處理是其中等離子體起作用的技術(shù),但對(duì)于 在大氣壓的等離子體處理,通常以更狹義上的定義理解。
[0064] 如果電暈處理在非空氣(例如基于氮?dú)獾臍怏w混合物)的氣體混合物中進(jìn)行,那 么術(shù)語"等離子體"實(shí)際上部分適合。然而,更狹義的在大氣壓的等離子體處理是均勻的無 放電處理。通過使用稀有氣體(在一些情況下及其混合物),例如能夠產(chǎn)生這種均一性的等 離子體。在這種情況下,該處理是在平坦的均勻等離子體填充的反應(yīng)空間中進(jìn)行的。
[0065] 反應(yīng)性等離子體包含基團(tuán)和自由電子,其能夠與基底表面中的很多化學(xué)基團(tuán)快速 反應(yīng)。這導(dǎo)致氣態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物的形成以及在表面中的高反應(yīng)性自由基。通過與其他氣體的副 反應(yīng),這些自由基能夠快速經(jīng)歷進(jìn)一步的反應(yīng),且其在基底表面上形成了不同的化學(xué)官能 團(tuán)。與所有等離子體技術(shù)一樣,官能團(tuán)的產(chǎn)生與該材料的破壞相互競爭。
[0066] 也可以將待處理的基底僅暴露于無放電的等離子體("間接"等離子體)而不是 暴露于雙電極形狀的反應(yīng)空間。在這種情況中,為了良好的近似,該等離子體通常也不含電 勢(shì)。在這種情況中,通常用氣流將等離子體從放電區(qū)中驅(qū)逐出,在短距離之后,將其引導(dǎo)到 基底上。反應(yīng)性等離子體的壽命(以及因此的有效距離(useful distance))通常稱作"余 輝",是由重組反應(yīng)和等離子體化學(xué)性質(zhì)的精確詳情決定的。通常觀察到反應(yīng)性隨著距放電 源的距離而指數(shù)性下降。
[0067] 現(xiàn)代間接等離子體技術(shù)通?;趪娮煸?。此處的噴嘴可以是圓形或線性的形 狀,在一些情況下,操作旋轉(zhuǎn)噴嘴,此處無需施加任何限制??紤]到其靈活性及其固有的單 面處理,這種類型的噴嘴原理是有利的。來自例如Plasmatreat GmbH(德國)公司的這種 噴嘴在工業(yè)中廣泛用于在粘性粘結(jié)之前對(duì)基底進(jìn)行預(yù)處理。缺點(diǎn)是無放電的間接處理效率 較低,因此造成幅面速度的降低。然而常規(guī)結(jié)構(gòu)形式的圓形噴嘴尤其適用于處理窄的產(chǎn)物 幅面,例如具有例如幾厘米寬度的膠帶。
[0068] 在市場上有很多種等離子體發(fā)生器,其區(qū)別在于等離子體發(fā)生技術(shù)、噴嘴形狀和 氣體氣氛。盡管該處理在包括效率的因素方面存在差異,但基本的作用通常是類似的,且首 先是由所用的氣體氣氛決定的。等離子體處理可以發(fā)生在不同氣氛中,本發(fā)明發(fā)現(xiàn)氮?dú)?、?氧化碳或者稀有氣體,或者這些氣體中的至少兩種的混合物構(gòu)成了適合的氣氛。
[0069] 在原理上,也可以將該氣氛與涂覆或聚合組分以氣體(例如乙烯)或液體(以霧 化形式作為氣溶膠)的形式共混。實(shí)際上對(duì)適合的氣溶膠沒有限制。間接操作等離子體技 術(shù)特別適合氣溶膠的使用,因?yàn)椴淮嬖陔姌O結(jié)垢的風(fēng)險(xiǎn)。
[0070] 因?yàn)榈入x子體處理的作用是化學(xué)性質(zhì)的,而且焦點(diǎn)在于改變表面的化學(xué)性質(zhì),因 此上述方法也可以被描述為化學(xué)-物理處理方法。盡管在細(xì)節(jié)上可能存在差異,但為了本 發(fā)明的目的,在等離子體發(fā)生種類和構(gòu)造方式方面并沒有要著重強(qiáng)調(diào)具體的技術(shù)。
[0071] 等離子體預(yù)處理在本發(fā)明中表示大氣壓等離子體預(yù)處理。大氣壓等離子體在本發(fā) 明中定義為未處于熱平衡且壓力接近大氣壓的電活化的均勻的反應(yīng)性氣體。作為電場中放 電和離子化過程的結(jié)果,該氣體被活化且在該氣體成分中生成了高激發(fā)態(tài)。所用的氣體或 氣體混合物稱作工藝氣體。在原理上,也可以將等離子體氣氛與涂覆組分或聚合組分以氣 體或氣溶膠的形式共混。
[0072] 術(shù)語"均勻的"表示以下事實(shí):沒有離散的非均勻的放電通道碰撞在待處理的基底 表面上(盡管在發(fā)生空間中可能存在)。
[0073] 限制"未處于熱平衡"表示該離子的溫度可能與電子的溫度不同。在熱生成的等 離子體的情況下,這些將會(huì)是平衡的(在這一點(diǎn)上,也參見例如Akishev等,Plasmas and Polymers,第 7 卷,第 3 期,2002 年 9 月)。
[0074] 關(guān)于本發(fā)明的氮?dú)?、二氧化碳或惰性氣體或者這些氣體中的至少兩種的混合物的 氣氛,應(yīng)當(dāng)確保在該氣氛中不存在或至少僅存在非常小分?jǐn)?shù)的殘余氧氣。目標(biāo)氧氣分?jǐn)?shù)不 超過IOOOppm,優(yōu)選不超過IOOppm,更優(yōu)選不超過lOppm。
[0075] 電暈處理的強(qiáng)度作為"劑量"報(bào)道,其單位為[W*min/m2],其中該劑量D = P/ (b*v),其中P =電功率[W],b =電極寬度[m],且V =幅面速度[m/min]。
[0076] 電暈預(yù)處理優(yōu)選是以l-150W*min/m2的劑量進(jìn)行的。特別優(yōu)選的是10-100W*min/ m2的劑量,更特別地為20-80W*min/m2的劑量。
[0077] 依照本發(fā)明,層A和層B彼此直接接觸。這意味著在與層A直接接觸的層B的電 暈-或者等離子體-預(yù)處理的表面之間沒有另外的其他物質(zhì)或?qū)痈街蛭挥诖颂?。因此,?接接觸必須沒有其他粘合劑、PSA、粘性促進(jìn)物質(zhì)或其他物質(zhì)位于層A和層B之間或被引入 其間。層A和層B的直接接觸是通過常規(guī)加背襯或?qū)雍瞎ば騼?yōu)選在室溫產(chǎn)生的。該加背襯 或?qū)雍瞎ば騼?yōu)選是在層B表面處進(jìn)行電暈或者等離子體預(yù)處理之后直接進(jìn)行的。理想地, 在層B表面的電暈或者等離子體預(yù)處理和該加背襯或?qū)雍瞎ば蛑g僅有幾秒的時(shí)間,優(yōu)選 小于20秒,更優(yōu)選小于10秒。層A和層B的經(jīng)過電暈或等離子體預(yù)處理的表面之間的接 觸優(yōu)選是在層A已經(jīng)經(jīng)過化學(xué)交聯(lián)的狀態(tài)進(jìn)行的,換言之是在借助于熱引發(fā)進(jìn)行的交聯(lián)反 應(yīng)已經(jīng)進(jìn)展到層A不再可熔的程度時(shí)的時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行的。然而,在該時(shí)間點(diǎn),交聯(lián)不必已經(jīng)完 全終止,盡管可能如此。令人驚奇的是發(fā)現(xiàn)當(dāng)該加背襯或?qū)雍瞎ば蛟谶_(dá)到已交聯(lián)狀態(tài)之后 進(jìn)行時(shí),層A和B之間的固定特別好且能夠承受各種各樣的載荷。
[0078] 層A(即與層B直接接觸的基于熱塑性聚合物的層)的表面也可以在該接觸進(jìn)行 之前經(jīng)過電暈_預(yù)處理或者等離子體_預(yù)處理??商娲兀瑢覣的電暈-預(yù)處理或者等離 子體-預(yù)處理可以在空氣或氧氣或氮?dú)饣蚨趸蓟蛘呦∮袣怏w或所述氣體的混合物的 氣氛下進(jìn)行。
[0079] 為了獲得對(duì)難以粘結(jié)的表面(例如低能表面,例如聚乙烯或聚丙烯,或例如某些 經(jīng)涂覆的表面,例如某些類型的清漆)的最佳粘性,不與層B直接接觸的層A的表面可以與 另一層(層C,圖2)或與另一層序列(層序列D,圖3)直接接觸,該層序列的外層是PSA層 (層E,圖3),其在這種情況下設(shè)計(jì)用于特殊用途。層序列(D)可能需要用于例如在外部壓 敏粘合劑層(E)和本發(fā)明的層A之間獲得最佳的固定以防止遷移現(xiàn)象,或者用于制備非常 平坦的壓敏粘合劑表面。因此該層序列中的單獨(dú)的層例如可以是粘性促進(jìn)層、阻擋層或光 滑化層。該膠帶的外部壓敏粘合劑表面同樣可以經(jīng)過電暈-處理或者等離子體-處理,以 用于實(shí)現(xiàn)對(duì)難以粘結(jié)的基底的最佳粘性。
[0080] 依照一種特別有利的實(shí)施方案,該膠帶僅由層A和B這兩層構(gòu)成。非必要地,該膠 帶的一側(cè)或兩側(cè)可以用背襯覆蓋。
[0081] 本發(fā)明的雙面膠帶具有第一外部壓敏粘合劑側(cè)和第二外部可熱活化側(cè),包括含有 層A和層B的至少兩層產(chǎn)物結(jié)構(gòu),如圖1中所示,層A是通過熱引發(fā)而化學(xué)交聯(lián)的PSA層或 通過熱引發(fā)而化學(xué)交聯(lián)的壓敏粘合劑載體層,且層B是基于熱塑性聚合物的層,層A和層B 彼此直接接觸,層B的與層A直接接觸的表面是電暈-預(yù)處理過的或者等離子體-預(yù)處理 過的,其特征在于,該電暈或者等離子體預(yù)處理在氮?dú)?、二氧化碳或者稀有氣體或者這些氣 體中的至少兩種的混合物的氣氛下進(jìn)行,本發(fā)明的雙面膠帶表現(xiàn)出例如技術(shù)人員甚至尚未 能預(yù)見的突出的產(chǎn)物性質(zhì)的組合。因此該膠帶具有高的內(nèi)部粘結(jié)強(qiáng)度,換言之即層A和B 之間的高粘結(jié)強(qiáng)度。粘結(jié)強(qiáng)度的高度使得該膠帶上的破壞性載荷(例如剝離試驗(yàn)或剪切試 驗(yàn)過程中的)通常不會(huì)導(dǎo)致層A和B之間開裂。而是一般而言,存在層A內(nèi)的材料破裂或 者根據(jù)所用的基底和所用的PSA,在膠帶和粘結(jié)基底之間存在粘著失效。在有意將膠帶在例 如150°C _200°C的溫度熱層合到基底上時(shí)情況也是如此。該溫度暴露沒有對(duì)層A和B之間 的粘結(jié)強(qiáng)度產(chǎn)生不利影響。在熱和潮濕條件下熱處理之后(例如在85°C和85%相對(duì)濕度 儲(chǔ)存兩周之后),也保持了高的粘結(jié)強(qiáng)度,如以在_40°C進(jìn)行4小時(shí)、加熱/冷卻4小時(shí)、在 80°C /80%相對(duì)濕度進(jìn)行4小時(shí)的循環(huán)在交替條件下儲(chǔ)存兩周之后也是如此。進(jìn)一步地,在 升高溫度(例如在70°C)進(jìn)行破壞性試驗(yàn)時(shí)也保持了粘結(jié)強(qiáng)度。限制條件是試驗(yàn)溫度不超 過層B的熔融溫度。
[0082] 本發(fā)明的雙面膠帶能夠以使得PSA或壓敏粘合劑載體層的聚合及其交聯(lián)在與涂 覆分開的工藝中進(jìn)行的方式制備。以這種方式,能夠呈現(xiàn)具有高涂覆速度的非常經(jīng)濟(jì)的生 產(chǎn)操作。
[0083] 而且,本發(fā)明的雙面膠帶能夠有利地制成非常厚的層并且具有發(fā)泡層。因此,該膠 帶能夠?qū)崿F(xiàn)例如間隙搭接(gap-bridging)密封功能或有助于噪聲抑制。
[0084] 使用本發(fā)明的雙面膠帶,能夠?qū)崿F(xiàn)50N/cm或更高的非常高的粘結(jié)強(qiáng)度。也可以實(shí) 現(xiàn)非常高的剪切強(qiáng)度。為此的貢獻(xiàn)可能非常有利地來自發(fā)泡以及可實(shí)現(xiàn)的高厚度。
[0085] 使用本發(fā)明的雙面膠帶,能夠制備包括該膠帶和由熱塑性聚合物、EPDM或另一橡 膠狀物質(zhì)制成的制品的復(fù)合制品。
[0086] 本發(fā)明的雙面膠帶適用于粘性粘結(jié)EPDM或另一橡膠狀物質(zhì)的型材。
[0087] 下面的實(shí)施例意于更詳細(xì)地描述本發(fā)明,絕不意于由此限制本發(fā)明。
[0088] 使用下面的試驗(yàn)方法對(duì)依照本發(fā)明制備的樣本提供簡單的表征:
[0089] 用于測定儲(chǔ)能樽量G'和損耗樽量G"的動(dòng)杰力學(xué)分析(DMA)
[0090] 為了表征PSA層或壓敏粘合劑載體層,借助于動(dòng)態(tài)力學(xué)分析(DMA)進(jìn)行儲(chǔ)能模量 G'和損耗模量G"的測量。
[0091] 該測量是使用來自Rheometric Scientific的剪切應(yīng)力受控的流變儀DSR200N在 振蕩試驗(yàn)中用在板/板布置中的正弦振蕩剪切應(yīng)力進(jìn)行的。儲(chǔ)能模量G'和損耗模量G"是 以KT-K^rad/sec的掃頻在25°C的溫度測定的。G'和G"定義如下:
[0092] G' = T / Y ? cos( S ) ( T =剪切應(yīng)力,Y =形變,S =相位角=剪切應(yīng)力矢量和 形變矢量之間的相位移)。
[0093] G" = T / Y S ) ( T =剪切應(yīng)力,Y =形變,S =相位角=剪切應(yīng)力矢量和 形變矢量之間的相位移)。
[0094] 角頻率定義如下:《 = 2 =頻率)。單位為rad/sec。
[0095] 測量樣品的厚度始終在0. 9到I. Imm之間(1 ±0. 1mm)。在所有情況下,樣品直徑 均為25mm。用3N的載荷進(jìn)行預(yù)拉伸。對(duì)于所有測量,樣品物體的應(yīng)力為2500Pa。
[0096] 用于測定復(fù)數(shù)粘度(n *)的動(dòng)杰力學(xué)分析(DMA)
[0097] 為了表征PSA層或壓敏粘合劑載體層,借助于動(dòng)態(tài)力學(xué)分析(DMA)進(jìn)行復(fù)數(shù)粘度 的測量。
[0098] 該測量是使用來自Rheometric Scientific的剪切應(yīng)力受控的流變儀DSR200N 在振蕩試驗(yàn)中用在板/板布置中的正弦振蕩剪切應(yīng)力進(jìn)行的。復(fù)數(shù)粘度是在從_50°C到 +250°C的溫度掃描以lOrad/s的振蕩頻率測定的。復(fù)數(shù)粘度n*定義如下:n* = G*/? [0099] (G* =復(fù)數(shù)切變模量,to =角頻率)。
[0100] 進(jìn)一步定義如下:
[0101] (G〃 =粘度模量(損耗模量),G' =彈性模量(儲(chǔ)能模量))。
[0102] G" = T / Y ^sir^ S )( T =剪切應(yīng)力,Y =形變,S =相位角=剪切應(yīng)力矢量和 形變矢量之間的相位移)。
[0103] G' = T / Y ? c〇s( S ) ( T =剪切應(yīng)力,Y =形變,S =相位角=剪切應(yīng)力矢量和 形變矢量之間的相位移)。
[0104] to = 2 ? f (f =頻率)。
[0105] 測量樣品的厚度始終在0. 9到I. Imm之間(1 ±0. Imm)。在所有情況下,樣品直徑 均為25mm。用3N的載荷進(jìn)行預(yù)拉伸。對(duì)于所有測量,樣品物體的應(yīng)力為2500Pa。
[0106] 剝離強(qiáng)度
[0107] 剝離強(qiáng)度是依照PSTC-101測量的。該測量是在23°C +/_1°C的溫度和50 % +/-5% 的相對(duì)濕度的試驗(yàn)條件下進(jìn)行的。由本發(fā)明的膠帶和選擇符合層B所用的熱塑性聚合物的 試驗(yàn)基底制備組合件。該試驗(yàn)基底始終選自對(duì)應(yīng)于層B所用的特定的熱塑性聚合物的相同 類型的聚合物。其中例如,層B的熱塑性聚合物是聚氨酯,因此也同樣選擇熱塑性聚氨酯試 驗(yàn)基底。另外,在聚丙烯產(chǎn)物的情況下,使用獲自Meteor Gummiwerke的不同Shore A硬度 的商品EPDM型材作為試驗(yàn)基底。
[0108] 該組合件是通過將本發(fā)明的膠帶以其層B熱層合到試驗(yàn)基底上而制成的。所需的 溫度是使用熱風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的且取決于層B所用的熱塑性聚合物。
[0109] 在層A上安裝鋁條。用手術(shù)刀將本發(fā)明的膠帶進(jìn)行切割以接近基底,然后與該鋁 條一起夾在拉伸試驗(yàn)機(jī)的夾具中。使用橡膠狀物質(zhì)進(jìn)行撕開或剝離,該橡膠狀物質(zhì)的幾何 形狀在從側(cè)面觀察時(shí)類似于橫臥的"T"。在使用牢固的剛性基底的情況下,以90°角進(jìn)行 剝離。剝離速率為300nm/min。
[0110]目的是確定在層A和B之間是否存在組合件薄弱點(diǎn)(weakness)或在層內(nèi)是否會(huì) 發(fā)生失效以及失效力的程度。
[0111] 煎切試騎
[0112] 剪切試驗(yàn)是依照試驗(yàn)規(guī)范PSTC-107進(jìn)行的。通過以下制備試驗(yàn)樣本:使用熱風(fēng) 機(jī)通過熱層合將兩個(gè)本發(fā)明的膠帶條通過它們的層B彼此熔接(welding)以制備雙面壓 敏膠帶樣本。將該雙面壓敏膠帶樣本粘結(jié)在兩個(gè)鋼板(符合ASTM A666的不銹鋼302; 50mmX125mmXl. 1mm,亮退火表面;表面粗糙度為50±25mm(偏離基線的平均算術(shù)偏差)) 之間,用2kg重量壓制四次,然后暴露于持續(xù)恒定的剪切載荷,該剪切載荷的選擇使得該膠 帶樣本在較長時(shí)間之后失效。測量在層A和B之間是否存在組合件薄弱點(diǎn)或在層內(nèi)是否會(huì) 發(fā)生失效以及以分鐘計(jì)的保持力的長度。
[0113] 在各種情況中,粘結(jié)面積為13 X 20mm2。該粘結(jié)面積上的剪切載荷為2kg。測量是 在室溫(23°C )進(jìn)行的,在一些情況下也在70°C進(jìn)行。
[0114] 老化特征
[0115] 將為測量剝離強(qiáng)度而制備的本發(fā)明的膠帶和基底的組合件在選定條件下儲(chǔ)存以 確定老化特征。
[0116] ?儲(chǔ)存a):在85°C和85%相對(duì)濕度的條件下儲(chǔ)存兩周。
[0117] ?儲(chǔ)存b):以以下循環(huán)在循環(huán)條件下儲(chǔ)存兩周:在_40°C儲(chǔ)存4小時(shí);加熱/冷卻 4小時(shí);在80°C /80%相對(duì)濕度儲(chǔ)存4小時(shí)。
[0118] 當(dāng)儲(chǔ)存時(shí)間已到時(shí),將樣品進(jìn)行剝離強(qiáng)度試驗(yàn)。
[0119] 靜杰披璃化轉(zhuǎn)奪淵度
[0120] 靜態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是依照DIN 53765由動(dòng)態(tài)掃描量熱法測量的。在任何具體實(shí) 例中除非另有指明,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg的數(shù)值基于依照DIN 53765:1994-03的玻璃轉(zhuǎn)變溫 度值Tg。
[0121] 分子量
[0122] 借助于凝膠滲透色譜法(GPC)測量平均分子量1和平均分子量1和多分散 性D。所用的洗脫劑為具有0.1體積%三氟乙酸的THF。在25°C進(jìn)行測量。所用的預(yù) 備柱是?35-50¥,511111,丨〇3入,1〇8.0臟\50臟。使用以下柱進(jìn)行分離們5-50¥,511111, IO3 A,IO5 A和IO6 A,各自具有ID 8. OmmX300mm。樣品濃度為4g/l,流速為I. Oml/分 鐘。對(duì)照PMMA標(biāo)準(zhǔn)樣進(jìn)行測量。
[0123] 差示掃描量熱法(DSC)
[0124] 聚合物和共聚物的熔融溫度是依照DIN 53765:1994-03通過差示掃描量熱法 (DSC)以量熱方式測量的。加熱曲線以lOK/min的加熱速率進(jìn)行。將樣本在具有穿孔蓋的 Al坩堝中在氮?dú)鈿夥障聹y量。評(píng)價(jià)的加熱曲線是第二次曲線。熔融溫度能夠作為溫譜圖上 的峰值辨識(shí)出。記錄的熔融溫度是發(fā)生最高熱變化時(shí)的溫度。 實(shí)施例
[0125] 用于制備聚丙烯酸酯PSA的原料如下:
[0126]
【權(quán)利要求】
1. 一種雙面膠帶,其具有第一外部壓敏粘合劑側(cè)和第二外部可熱活化側(cè),其包括包含 層A和B的至少兩層產(chǎn)物系統(tǒng), 層A是通過熱引發(fā)而化學(xué)交聯(lián)的壓敏粘合劑的層,或者通過熱引發(fā)而化學(xué)交聯(lián)的壓敏 粘合劑載體層, 層B是基于熱塑性聚合物的層, 層A和層B彼此直接接觸,和 層B的與層A直接接觸的表面是電暈-預(yù)處理過的或者等離子體-預(yù)處理過的, 其特征在于, 所述的電暈或者等離子體預(yù)處理在氮?dú)?、二氧化碳或者稀有氣體或者這些氣體中的至 少兩種的混合物的氣氛下進(jìn)行。
2.權(quán)利要求1的雙面膠帶, 其特征在于, 使與層B的電暈-預(yù)處理過的或者等離子體-預(yù)處理過的表面接觸的層A以化學(xué)交聯(lián) 的狀態(tài)與層B的電暈-預(yù)處理過的或者等離子體-預(yù)處理過的表面接觸。
3.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的雙面膠帶, 其特征在于, 不額外使用光化學(xué)或者電離輻射來使層A交聯(lián)。
4.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的雙面膠帶, 其特征在于, 層A是在熱熔體方法中,更具體地在擠出方法中產(chǎn)生的層。
5.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的雙面膠帶, 其特征在于, 層A是基于聚丙烯酸酯的層。
6. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的雙面膠帶, 其特征在于, 層A是基于聚氨酯的層。
7.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的雙面膠帶, 其特征在于, 層A是發(fā)泡的或者具有泡沫狀一致性。
8. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的雙面膠帶, 其特征在于, 層A的不與層B的電暈-預(yù)處理過的或者等離子體-預(yù)處理過的表面直接接觸的表面 與另外的層或者與另外的層序列直接接觸,該外部層是壓敏粘合劑的層。
9.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的雙面膠帶, 其特征在于, 層B是基于聚烯烴或者聚烯烴混合物的層。
10. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的雙面膠帶, 其特征在于, 層B是基于聚丙烯共聚物或者聚丙烯共聚物和另一種聚烯烴的混合物的層。
11. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的雙面膠帶, 其特征在于, 層B的熔融溫度根據(jù)DSC測定為140°C至180°C(包含端點(diǎn)),優(yōu)選150°C至170°C(包 含端點(diǎn))。
12. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的雙面膠帶, 其特征在于, 與層B的電暈-預(yù)處理過的或者等離子體-預(yù)處理過的表面接觸的層A的表面已經(jīng) 在空氣或者氧氣或者二氧化碳或者稀有氣體、或者所述氣體的混合物的氣氛下電暈預(yù)處理 過。
13. 生產(chǎn)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的雙面膠帶的方法, 其特征在于, 在在所述的電暈或者等離子體預(yù)處理之后立即進(jìn)行的加背襯或者層合操作中使層A和層B彼此直接接觸。
14. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的雙面膠帶用于生產(chǎn)復(fù)合制品的用途,所述復(fù)合制品包括 前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的膠帶和包含熱塑性聚合物、包含EPDM、或者包含另一橡膠狀物質(zhì)的 制品。
15. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的雙面膠帶用于粘性粘結(jié)包含EPDM的型材或者包含另一 橡膠狀物質(zhì)的型材的用途,尤其是在機(jī)動(dòng)車工業(yè)中,例如汽車工業(yè)中。
【文檔編號(hào)】C09J5/02GK104379691SQ201380027799
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2013年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月30日
【發(fā)明者】U.舒曼, K.韋蘭, H.紐豪斯-斯坦梅茨, D.珀?duì)柊秃? A.庫普斯, T.舒伯特, O.柯皮塞諾克, S.賴克 申請(qǐng)人:德莎歐洲公司