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本申請(qǐng)要求2014年11月14日提交的歐洲專利申請(qǐng)14193229.3的權(quán)益,該專利申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容全文以引用的方式并入本文。
本公開(kāi)整體涉及壓敏粘合劑(psa)領(lǐng)域,更具體地,涉及多層橡膠類壓敏粘合劑組件領(lǐng)域。本公開(kāi)還涉及制造此類壓敏粘合劑組件的方法及其用途。
背景技術(shù):
粘合劑已用于各種標(biāo)記、固定、保護(hù)、密封和掩蔽用途。膠帶通常包括背襯或基底以及粘合劑。對(duì)于許多應(yīng)用而言特別優(yōu)選的一種類型的粘合劑由壓敏粘合劑表示。
事實(shí)上,壓敏帶在家庭和工作場(chǎng)所中隨處可見(jiàn)。在壓敏帶的最簡(jiǎn)單構(gòu)造中,其包括粘合劑和背襯,并且整體構(gòu)造在使用溫度下是發(fā)粘的,并且僅使用適度壓力來(lái)附著到多種基底以形成粘結(jié)。以此方式,壓敏帶構(gòu)成了完整的、獨(dú)立成套的粘結(jié)體系。
壓敏粘合劑(psa)對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是熟知的,并且根據(jù)壓敏帶協(xié)會(huì),psa已知具有包括以下特性在內(nèi)的特性:(1)強(qiáng)力且持久的粘著力,(2)用不超過(guò)指壓的壓力即可粘附,(3)足以保持在附著物上的能力,和(4)足夠的內(nèi)聚強(qiáng)度。已發(fā)現(xiàn)的作為psa充分發(fā)揮作用的材料包括經(jīng)設(shè)計(jì)和配制以表現(xiàn)出所需粘彈特性的聚合物,這些粘彈特性實(shí)現(xiàn)預(yù)期的粘著力、剝離粘附力與剪切保持力的平衡。psa的特征在于通常在室溫(例如20℃)下發(fā)粘。psa不僅僅因?yàn)榻M合物是粘性的或能夠附著到表面上而包含這些組合物。
這些要求通常使用經(jīng)設(shè)計(jì)以單獨(dú)地測(cè)量粘著力、粘附力(剝離強(qiáng)度)和內(nèi)聚力(剪切保持力)的測(cè)試來(lái)進(jìn)行評(píng)估,如a.v.pocius在adhesionandadhesivestechnology:anintroduction,2nded.,hansergardnerpublication,cincinnati,oh,2002(《粘附力和粘合劑技術(shù):引言》,第2版,俄亥俄州辛辛那提漢瑟加德納出版社,2002年)中所指明。這些測(cè)量合在一起構(gòu)成了通常用于表征psa的特性的平衡。
隨著多年來(lái)壓敏膠帶使用的擴(kuò)展,性能要求已變得更加苛刻。例如就操作溫度和負(fù)載而言,對(duì)于許多應(yīng)用來(lái)說(shuō),原來(lái)預(yù)期應(yīng)用于在室溫下支撐少量負(fù)載的剪切保持能力現(xiàn)已大幅度提高。許多應(yīng)用需要壓敏粘合劑支持高溫下的負(fù)載,所述高溫通常在70℃至120℃的范圍內(nèi),對(duì)于該高溫需要高的內(nèi)聚強(qiáng)度。類似地,對(duì)具有改善的和通用的粘附特性的壓敏粘合劑已經(jīng)出現(xiàn)了增加的需求;特別是相對(duì)于各種類型的難以粘附的表面上的抗剝離力和抗剪切力,諸如特別是所謂的低表面能(lse)和中等表面能(mse)基底。
在該情境中,已知多層壓敏粘合劑組件在粘結(jié)性能方面提供更好的柔性和通用性。然而,已知的多層壓敏粘合劑組件通常存在層之間缺乏足夠錨固的問(wèn)題,這可能導(dǎo)致層之間的分層,特別是在高溫下。此外,已知的多層壓敏粘合劑組件通常涉及復(fù)雜且昂貴的制造工藝。因此,膠帶工業(yè)中仍然需要制備壓敏粘合劑組件的更節(jié)省成本的制造工藝。
除關(guān)于壓敏粘合劑的增加性能要求之外,揮發(fā)性有機(jī)化合物(voc)減少法規(guī)特別對(duì)于各種內(nèi)部應(yīng)用(職業(yè)衛(wèi)生和職業(yè)安全)變得日益重要,諸如在建筑市場(chǎng)中或者在機(jī)動(dòng)車或電子工業(yè)中。已知的丙烯酸酯類壓敏粘合劑通常包含大量的低分子量有機(jī)殘余物,諸如由其聚合過(guò)程產(chǎn)生的未反應(yīng)單體、聚合引發(fā)劑殘余物、來(lái)自原材料的污染或在制造過(guò)程中形成的降解產(chǎn)物。有資格作為voc的這些低分子量殘余物可擴(kuò)散出膠帶并且可能潛在有害。如果不交聯(lián),則已知的丙烯酸酯類壓敏粘合劑通常缺乏內(nèi)聚強(qiáng)度和過(guò)度的流動(dòng)傾向。該方面可使得非交聯(lián)丙烯酸酯類壓敏粘合劑的應(yīng)用和加工性特別成問(wèn)題,特別是當(dāng)通過(guò)熱熔融工藝制造時(shí)。
壓敏粘合劑制造過(guò)程中有機(jī)溶劑用量的減少已快速形成為減少總體voc水平的一種直接方法。針對(duì)有機(jī)污染物使用特定清除劑,如wo01/44400(yang)中所述,是實(shí)現(xiàn)減少的voc水平的另一種替代方式。然而,現(xiàn)有技術(shù)中已知的用于減少總體voc水平的解決方案通常與增加的制造復(fù)雜性和制備成本相關(guān)聯(lián)。
現(xiàn)有技術(shù)已知的壓敏粘合劑材料不常向各種類型的基底(包括所謂的lse和mse基底)提供足夠的穩(wěn)健性和/或粘性,結(jié)合降低的voc水平特性。特別地,觀察到的總體voc水平通常不能滿足各種內(nèi)部應(yīng)用(諸如在建筑市場(chǎng)中或者在機(jī)動(dòng)車或電子工業(yè)中)的要求。部分解決方案已在例如us2003/0082362a1(khandpur等人)中、us2004/0082700a1(khandpur等人)中以及us2014/0057091a1(krawinkel等人)中有所描述。
在對(duì)與本領(lǐng)域已知的壓敏粘合劑相關(guān)聯(lián)的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)沒(méi)有爭(zhēng)議的情況下,仍需要一種穩(wěn)健且有節(jié)省成本的多層壓敏粘合劑組件,該多層壓敏粘合劑組件提供減少的總體voc水平,同時(shí)提供優(yōu)異且通用的粘附特性,特別是相對(duì)于各種類型的基底,包括lse和mse基底。本公開(kāi)的壓敏粘合劑組件和方法的其他優(yōu)點(diǎn)將從以下描述中顯而易見(jiàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)一個(gè)方面,本公開(kāi)涉及多層壓敏粘合劑組件,其包括聚合物泡沫層以及與聚合物泡沫層相鄰的第一壓敏粘合劑層,其中第一壓敏粘合劑包含:
a)式qn-y的多臂嵌段共聚物,其中:
(i)q表示多臂嵌段共聚物的臂,并且每個(gè)臂獨(dú)立地具有式g-r,
(ii)n表示臂數(shù)并且為至少3的整數(shù);并且
(iii)y為多官能偶聯(lián)劑的殘基,
其中每個(gè)r為橡膠態(tài)嵌段,其包括聚合共軛二烯、聚合共軛二烯的氫化衍生物、或它們的組合;并且每個(gè)g為玻璃態(tài)嵌段,其包括聚合單乙烯基芳族單體;
b)重均分子量mw為至少10.000g/mol的聚合物增塑劑;
c)至少一種烴增粘劑,其中在以根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述重量損失測(cè)試方法的熱重量分析進(jìn)行測(cè)量時(shí),烴增粘劑具有小于1000ppm的揮發(fā)性有機(jī)化合物(voc)值;以及
d)任選地,式l-(g)m的直鏈嵌段共聚物,其中l(wèi)為橡膠態(tài)嵌段,其包括聚合烯烴、聚合共軛二烯、聚合共軛二烯的氫化衍生物、或它們的任意組合,并且其中m為1或2;
其中多層壓敏粘合劑組件通過(guò)聚合物泡沫層和第一壓敏粘合劑層的熱熔融共擠出而獲得。
在另一方面,本公開(kāi)涉及制造如上所述的多層壓敏粘合劑組件的方法,該方法包括熱熔融共擠出聚合物泡沫層和第一壓敏粘合劑層的步驟。
根據(jù)另一方面,本公開(kāi)涉及如上所述的多層壓敏粘合劑組件用于工業(yè)應(yīng)用,優(yōu)選地用于內(nèi)部應(yīng)用,更優(yōu)選地用于建筑市場(chǎng)應(yīng)用、機(jī)動(dòng)車應(yīng)用或電子應(yīng)用的用途。
具體實(shí)施方式
根據(jù)第一方面,本公開(kāi)涉及多層壓敏粘合劑組件,其包括聚合物泡沫層以及與聚合物泡沫層相鄰的第一壓敏粘合劑層,其中第一壓敏粘合劑包含:
a)式qn-y的多臂嵌段共聚物,其中:
(i)q表示多臂嵌段共聚物的臂,并且每個(gè)臂獨(dú)立地具有式g-r,
(ii)n表示臂數(shù)并且為至少3的整數(shù);并且
(iii)y為多官能偶聯(lián)劑的殘基,
其中每個(gè)r為橡膠態(tài)嵌段,其包括聚合共軛二烯、聚合共軛二烯的氫化衍生物、或它們的組合;并且每個(gè)g為玻璃態(tài)嵌段,其包括聚合單乙烯基芳族單體;
b)重均分子量mw為至少10.000g/mol的聚合物增塑劑;
c)至少一種烴增粘劑,其中在以根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述重量損失測(cè)試方法的熱重量分析進(jìn)行測(cè)量時(shí),烴增粘劑具有小于1000ppm的揮發(fā)性有機(jī)化合物(voc)值;以及
d)任選地,式l-(g)m的直鏈嵌段共聚物,其中l(wèi)為橡膠態(tài)嵌段,其包括聚合烯烴、聚合共軛二烯、聚合共軛二烯的氫化衍生物、或它們的任意組合,并且其中m為1或2;
其中多層壓敏粘合劑組件通過(guò)聚合物泡沫層和第一壓敏粘合劑層的熱熔融共擠出而獲得。
在本公開(kāi)的情境中,已令人驚奇地發(fā)現(xiàn),包含上述式的多臂苯乙烯嵌段共聚物、重均分子量mw為至少10.000g/mol的聚合物增塑劑以及至少一種烴增粘劑的多層壓敏粘合劑組件提供關(guān)于總體voc水平減少的杰出穩(wěn)健性以及優(yōu)異特性和性能,其中在以根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述重量損失測(cè)試方法的熱重量分析進(jìn)行測(cè)量時(shí),烴增粘劑具有小于1000ppm的揮發(fā)性有機(jī)化合物(voc)值,并且其中多層壓敏粘合劑組件通過(guò)聚合物泡沫層和第一壓敏粘合劑層的熱熔融共擠出而獲得。
在一些有利方面,如本文所述的多層壓敏粘合劑組件的特征在于非常低或甚至基本上不存在可察覺(jué)的氣味。在一些方面,根據(jù)本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件的特征在于還提供關(guān)于總體霧化水平減少的優(yōu)異特性和性能。低霧化特性通常轉(zhuǎn)化成改善的脫氣組分抗縮合性,以及改善的對(duì)應(yīng)壓敏粘合劑的熱穩(wěn)定性。
此外,如本文所述的多層壓敏粘合劑組件在各種類型的基底(包括lse和mse基底)上,并且特別是在機(jī)動(dòng)車清漆涂層、機(jī)動(dòng)車清漆或機(jī)動(dòng)車油漆上提供粘合特性和內(nèi)聚特性的令人驚奇地良好的總體平衡(特別是相對(duì)于抗剝離力和抗靜態(tài)剪切力)。此外,如本文所述的多層壓敏粘合劑組件即使在高溫(諸如70℃和甚至更高)下也提供優(yōu)異的抗分層性。
有利地,根據(jù)本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件提供優(yōu)異的表面和界面特性,這在其中聚合物泡沫層是用可膨脹微球體發(fā)泡的那些執(zhí)行方式中是特別令人驚奇的。不希望受理論束縛,據(jù)信這些杰出的特性是由于用于形成聚合物泡沫層和第一壓敏層的化合物在進(jìn)行共擠出工藝步驟時(shí)處于熔融狀態(tài)。這導(dǎo)致第一壓敏層外表面的更平滑表面以及聚合物泡沫層和第一壓敏層之間的更平滑界面(無(wú)空隙界面)。根據(jù)本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件的優(yōu)異的表面和界面特性導(dǎo)致在基底上更好的潤(rùn)濕以粘附并因此導(dǎo)致改善的粘附特性。
因此,根據(jù)本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件特別適用于(工業(yè))內(nèi)部應(yīng)用,更特別地適用于建筑市場(chǎng)應(yīng)用、機(jī)動(dòng)車應(yīng)用或電子應(yīng)用。在機(jī)動(dòng)車應(yīng)用的情況下,如本文所述的多層壓敏粘合劑組件可獲得用于粘附例如機(jī)動(dòng)車車身側(cè)模塑件、擋風(fēng)雨條或后視鏡的特定用途。在一些方面,根據(jù)本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件具有有利的低霧化特性,該特性特別適用于電子應(yīng)用。
在本公開(kāi)的情境中,表述“低表面能基底”意指具有小于34達(dá)因/厘米的表面能的那些基底。此類材料中包括有聚丙烯、聚乙烯(例如,高密度聚乙烯或hdpe、低密度聚乙烯或ldpe、lldpe)和聚丙烯的共混物(例如pp/epdm、tpo)。
在本公開(kāi)的情境中,表達(dá)“中等表面能基底”意指表面能包含在34和70達(dá)因/厘米之間、典型地34和60達(dá)因/厘米之間、并且更典型地34和50達(dá)因/厘米之間的那些基底。此類材料中包括有聚酰胺6(pa6)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)、pc/abs共混物、pc、pvc、pa、聚氨酯、pur、tpe、pom、聚苯乙烯、聚(甲基丙烯酸甲基酯)(pmma)、清漆涂層表面,特別是用于類似汽車的交通工具的清漆涂層或用于工業(yè)應(yīng)用的經(jīng)涂覆表面,以及類似纖維強(qiáng)化塑料的復(fù)合材料。
表面能通常由例如astmd7490-08中所描述的接觸角測(cè)量來(lái)測(cè)定。
根據(jù)本公開(kāi)的第一壓敏粘合劑包含式qn-y的多臂嵌段共聚物,其中:
(i)q表示多臂嵌段共聚物的臂,并且每個(gè)臂獨(dú)立地具有式g-r,
(ii)n表示臂數(shù)并且為至少3的整數(shù);并且
(iii)y為多官能偶聯(lián)劑的殘基,
其中每個(gè)r為橡膠態(tài)嵌段,其包括聚合共軛二烯、聚合共軛二烯的氫化衍生物、或它們的任意組合;并且每個(gè)g為玻璃態(tài)嵌段,其包括聚合單乙烯基芳族單體。
在典型方面,橡膠態(tài)嵌段表現(xiàn)出具有低于室溫的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)。在一些方面,橡膠態(tài)嵌段的tg小于約0℃,或甚至小于約-10℃。在一些方面,橡膠態(tài)嵌段的tg小于約-40℃,或甚至小于約-60℃。
在典型方面,玻璃態(tài)嵌段表現(xiàn)出高于室溫的tg。在一些實(shí)施方案中,玻璃態(tài)嵌段的tg為至少約40℃、至少約60℃、至少約80℃或甚至至少約100℃。
術(shù)語(yǔ)“玻璃化轉(zhuǎn)變溫度”和“tg”可互換使用并且是指材料或混合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。除非另外指明,否則玻璃化轉(zhuǎn)變溫度值通過(guò)差示掃描量熱法(dsc)測(cè)定。
在本公開(kāi)的特定方面,用于本文的多臂苯乙烯嵌段共聚物使得n在3至10或甚至3至5的范圍內(nèi)。在一些其他方面,n為4,而在一些其他執(zhí)行方式中,n等于6或更大。
用于本文的合適的橡膠態(tài)嵌段r包括聚合共軛二烯、聚合共軛二烯的氫化衍生物、或它們的組合。在一些典型方面,至少一個(gè)臂的橡膠態(tài)嵌段包括選自異戊二烯、丁二烯、乙烯丁二烯共聚物、聚異戊二烯或聚丁二烯的氫化衍生物、以及它們的任意組合或混合物的聚合共軛二烯。根據(jù)有利的方面,每個(gè)臂的橡膠態(tài)嵌段包括選自異戊二烯、丁二烯、乙烯丁二烯共聚物、聚異戊二烯或聚丁二烯的氫化衍生物、以及它們的組合或混合物的聚合共軛二烯。
根據(jù)本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件的優(yōu)選方面,多臂嵌段共聚物的至少一個(gè)橡膠態(tài)嵌段包括選自異戊二烯、丁二烯、以及它們的任意組合的共軛二烯。更優(yōu)選地,多臂嵌段共聚物的每個(gè)橡膠態(tài)嵌段包括選自異戊二烯、丁二烯、以及它們的任意組合的共軛二烯。
根據(jù)本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件的特別有利的方面,多臂嵌段共聚物的至少一個(gè)臂選自苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯、以及它們的組合。更優(yōu)選地,多臂嵌段共聚物的每個(gè)臂選自苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯、以及它們的任意組合。甚至更優(yōu)選地,多臂嵌段共聚物的每個(gè)臂選自苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、以及它們的任意組合。
用于本文的合適的玻璃態(tài)嵌段g包括聚合單乙烯基芳族單體。在一些典型方面,至少一個(gè)臂的玻璃態(tài)嵌段包含選自苯乙烯、苯乙烯相容共混物、以及它們的任意組合的單乙烯基芳族單體。根據(jù)有利的方面,每個(gè)臂的玻璃態(tài)嵌段包含選自苯乙烯、苯乙烯相容共混物、以及它們的任意組合的單乙烯基芳族單體。
根據(jù)本公開(kāi)的有利執(zhí)行方式,用于本文的多臂嵌段共聚物是(多臂)星形嵌段共聚物。在根據(jù)本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件的更有利方面,多臂嵌段共聚物是多模態(tài)嵌段共聚物。如本文所用,術(shù)語(yǔ)“多模態(tài)”意指共聚物包括具有至少兩個(gè)不同分子量的末端嵌段。這種嵌段共聚物還可被表征為具有至少一個(gè)“高”分子量末端嵌段,和至少一個(gè)“低”分子量末端嵌段,其中術(shù)語(yǔ)高和低是相對(duì)于彼此使用的。在一些特定方面,高分子量末端嵌段的數(shù)均分子量(mn)h相對(duì)于低分子量末端嵌段的數(shù)均分子量(mn)l的比率為至少約1.25。
在一些特定方面,(mn)h的范圍為約5000至約50000。在一些實(shí)施方案中,(mn)h為至少約8000,并且在一些方面,為至少約10000。在一些方面,(mn)h不大于約35000。在一些方面,(mn)l的范圍為約1000至約10000。在一些方面,(mn)l為至少約2000,并且在一些方面,為至少約4000。在一些方面,(mn)l小于約9000,并且在一些方面,小于約8000。
根據(jù)另一個(gè)有利方面,多臂嵌段共聚物是非對(duì)稱嵌段共聚物。本文所用的術(shù)語(yǔ)“非對(duì)稱”意指嵌段共聚物的臂不是都一樣的。一般來(lái)講,由于末端嵌段的分子量并非都一樣,因此多模態(tài)嵌段共聚物是并非所有多模態(tài)嵌段共聚物的臂都一樣的非對(duì)稱嵌段共聚物(即,多模態(tài)非對(duì)稱嵌段共聚物)。在一些方面,本發(fā)明的嵌段共聚物是多模態(tài)非對(duì)稱嵌段共聚物。
用于本文的多臂嵌段共聚物例如在us7,163,741b1(khandpur等人)中有所描述。制備多臂嵌段共聚物,特別是多模態(tài)非對(duì)稱嵌段共聚物的方法例如在美國(guó)專利5,296,547(nestegard等人)中或在美國(guó)專利5,393,787(nestegard等人)中有所描述,所述專利的內(nèi)容以引用方式并入本文。
一般來(lái)講,用于本文的多官能偶聯(lián)劑可為任何聚烯基偶聯(lián)劑或已知具有可與活性聚合物的碳負(fù)離子反應(yīng)以形成連接的聚合物的官能團(tuán)的其他材料。聚烯基偶聯(lián)劑可為脂族的、芳族的或雜環(huán)的。示例性的脂族聚烯基偶聯(lián)劑包括但不限于聚乙烯基乙炔和聚烷基乙炔、二乙炔、磷酸酯、亞磷酸酯和二甲基丙烯酸酯(例如,二甲基丙烯酸乙二酯)。示例性的芳族聚烯基偶聯(lián)劑包括但不限于聚乙烯基苯、聚乙烯基甲苯、聚乙烯基二甲苯、聚乙烯基蒽、聚乙烯基萘和二乙烯均四甲苯。示例性聚乙烯基基團(tuán)包括但不限于二乙烯基、三乙烯基和四乙烯基基團(tuán)。在一些方面,可使用二乙烯基苯(dvb),并且其可包括鄰二乙烯基苯、間二乙烯基苯、對(duì)二乙烯基苯以及它們的混合物。示例性的雜環(huán)聚烯基偶聯(lián)劑包括但不限于二乙烯基吡啶和二乙烯基噻吩。其他示例性的多官能偶聯(lián)劑包括但不限于鹵化硅、聚環(huán)氧化合物、多異氰酸酯、聚酮、聚酐和二羧酸酯。
根據(jù)典型方面,基于壓敏粘合劑的重量計(jì),如本文所述的多臂嵌段共聚物的用量為例如至多80重量%。在一些示例性方面,基于壓敏粘合劑的重量計(jì),多臂嵌段共聚物的量可例如在20重量%至80重量%、20重量%至70重量%、25重量%至60重量%、或甚至25重量%至50重量%的范圍內(nèi)。
在一些有利方面,本公開(kāi)的第一壓敏粘合劑可任選地包含式l-(g)m的直鏈嵌段共聚物,其中l(wèi)表示橡膠態(tài)嵌段,g表示玻璃態(tài)嵌段,并且m(玻璃態(tài)嵌段的數(shù))為1或2。用于本文的合適的橡膠態(tài)嵌段l包括聚合烯烴、聚合共軛二烯、聚合共軛二烯的氫化衍生物、或它們的任意組合,并且其中m為1或2。在本公開(kāi)的情境中,已經(jīng)令人驚奇地發(fā)現(xiàn),添加如上所述的直鏈嵌段共聚物可對(duì)第一壓敏粘合劑組件的(共)聚合物前體以及對(duì)所得多層壓敏粘合劑組件提供各種有益效果。特別地,添加如上所述的直鏈嵌段共聚物可有利地影響第一壓敏粘合劑的(共)聚合物前體的可加工性,這是由于該化合物的粘度降低作用,這繼而導(dǎo)致壓敏粘合劑具有改善的視覺(jué)和美學(xué)外觀。另外,如上所述的直鏈嵌段共聚物的存在可另外提供具有改善的粘著性能的所得壓敏粘合劑。
在一些方面,m為一,并且直鏈嵌段共聚物為包含一個(gè)橡膠態(tài)嵌段l和一個(gè)玻璃態(tài)嵌段g的二嵌段共聚物。在一些方面,m為二,并且直鏈嵌段共聚物包含兩個(gè)玻璃態(tài)末端嵌段和一個(gè)橡膠態(tài)中間嵌段,即,直鏈嵌段共聚物是三嵌段共聚物。
在一些方面,橡膠態(tài)嵌段包括聚合共軛二烯、聚合共軛二烯的氫化衍生物或它們的組合。在一些方面,共軛二烯包含4至12個(gè)碳原子。示例性的共軛二烯包括但不限于丁二烯、異戊二烯、乙基丁二烯、苯基丁二烯、戊間二烯、戊二烯、己二烯、乙基己二烯和二甲基丁二烯。聚合共軛二烯可單獨(dú)使用或作為與彼此的共聚物使用。優(yōu)選地,直鏈嵌段共聚物的橡膠態(tài)嵌段l包括選自異戊二烯、丁二烯、以及它們的任意組合的共軛二烯。在一些其他方面,橡膠態(tài)嵌段l包括聚合烯烴,諸如異丁烯。
在一些方面,至少一個(gè)玻璃態(tài)嵌段g包括聚合單乙烯基芳族單體。在一些其他方面,三嵌段共聚物的兩個(gè)玻璃態(tài)嵌段包括聚合單乙烯基芳族單體。在一些其他方面,直鏈嵌段共聚物包含兩個(gè)玻璃態(tài)嵌段。根據(jù)另一方面,單乙烯基芳族單體包含8至18個(gè)碳原子。示例性的單乙烯基芳族單體包括但不限于苯乙烯、乙烯基吡啶、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、二乙基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、二正丁基苯乙烯、異丙基苯乙烯、其他烷基化苯乙烯、苯乙烯類似物和苯乙烯同系物。在一些方面,單乙烯基芳族單體選自苯乙烯、苯乙烯相容單體或單體共混物、以及它們的任意組合。
如本文所用,“苯乙烯相容單體或單體共混物”是指優(yōu)先與聚苯乙烯締合或與嵌段共聚物的聚苯乙烯末端嵌段締合的可聚合或共聚合的單體或單體共混物。相容性可產(chǎn)生自:與單體苯乙烯的實(shí)際共聚作用;在熱熔融或溶劑加工過(guò)程中相容單體或共混物或聚合的單體或共混物在聚苯乙烯相中的可溶性;或在加工之后靜置時(shí)單體或共混物與富含苯乙烯的相疇的締合。
在一些其他方面,直鏈嵌段共聚物是二嵌段共聚物。在一些方面,二嵌段共聚物選自苯乙烯-異戊二烯和苯乙烯-丁二烯。在一些方面,直鏈嵌段共聚物為三嵌段共聚物。在一些方面,三嵌段共聚物選自苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯、苯乙烯-異丁烯-苯乙烯、以及它們的任意組合。雙嵌段共聚物和三嵌段共聚物可商購(gòu)獲得,例如可以商品名vector得自德克薩斯州休斯頓的dexcopolymerslp公司(dexcopolymerlp,houston,texas)的那些;以及可以商品名kraton得自德克薩斯州休斯敦的科騰聚合物美國(guó)公司(kratonpolymersu.s.llc,houston,texas)的那些。如所制造和/或購(gòu)買的,三嵌段共聚物也可包含二嵌段共聚物的一些級(jí)分。
在根據(jù)本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件的特定方面,在以根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述重量損失測(cè)試方法的熱重量分析進(jìn)行測(cè)量時(shí),用于本文的烴增粘劑具有小于800ppm、小于600ppm、小于400ppm、或甚至小于200ppm的揮發(fā)性有機(jī)化合物(voc)值。
根據(jù)優(yōu)選的方面,在以根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述重量損失測(cè)試方法的熱重量分析進(jìn)行測(cè)量時(shí),用于本文的烴增粘劑具有小于1500ppm、小于1000ppm、小于800ppm、小于600ppm、或甚至小于500ppm的揮發(fā)性霧化化合物(fog)值。在本公開(kāi)的情境中,已令人驚奇地發(fā)現(xiàn),包含橡膠類彈性體材料和至少一種烴增粘劑的壓敏粘合劑提供關(guān)于脫氣組分抗縮合性和/或?qū)?yīng)的壓敏粘合劑的熱穩(wěn)定性的優(yōu)異特性和性能,其中在以根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述重量損失測(cè)試方法的熱重量分析進(jìn)行測(cè)量時(shí),烴增粘劑具有小于1500ppm、小于1000ppm、小于800ppm、小于600ppm、或甚至小于500ppm的揮發(fā)性霧化化合物(fog)值。具有有利低霧化特性的壓敏粘合劑特別適用于電子應(yīng)用。
仍優(yōu)選地,在以根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述烘箱脫氣測(cè)試方法的重量損失分析進(jìn)行測(cè)量時(shí),用于本文的烴增粘劑具有小于1重量%、小于0.8重量%、小于0.6重量%、小于0.5重量%、小于0.4重量%、小于0.3重量%、小于0.2重量%或甚至小于0.1重量%的脫氣值。在本公開(kāi)的情境中,已令人驚奇地發(fā)現(xiàn),包含橡膠類彈性體材料和至少一種烴增粘劑的壓敏粘合劑提供優(yōu)異的熱穩(wěn)定性,其中在以根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述烘箱脫氣測(cè)試方法的重量損失分析進(jìn)行測(cè)量時(shí),烴增粘劑具有小于1重量%、小于0.8重量%、小于0.6重量%、小于0.5重量%、小于0.4重量%、小于0.3重量%、小于0.2重量%或甚至小于0.1重量%的脫氣值。
通常包括在常規(guī)壓敏粘合劑組合物中的任何烴增粘劑都可用于本公開(kāi)的情境中,只要它們滿足上文詳述的voc要求并且優(yōu)選地也滿足上文詳述的fog水平要求。可用的烴增粘劑通常被選擇成可與(共)聚合物材料混溶。按照本公開(kāi),本領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易識(shí)別用于本文的合適的烴增粘劑。
可加入固體或液體烴增粘劑,但固體烴增粘劑是優(yōu)選的。固體增粘劑一般具有10,000克/摩爾或更小的數(shù)均分子量(mw)和高于約70℃的軟化點(diǎn)。液體增粘劑為具有約0℃至約20℃的軟化點(diǎn)的粘性材料。
合適的增粘樹(shù)脂可包括萜烯樹(shù)脂諸如聚萜烯(例如,α-蒎烯基樹(shù)脂、β-蒎烯基樹(shù)脂和檸檬烯基樹(shù)脂)和芳族改性的聚萜烯樹(shù)脂(例如,苯酚改性的聚萜烯樹(shù)脂);香豆酮-茚樹(shù)脂;以及石油基烴樹(shù)脂,諸如c5基烴樹(shù)脂、c9基烴樹(shù)脂、c5/c9基烴樹(shù)脂和二環(huán)戊二烯基樹(shù)脂。如果加入,則可將這些增粘樹(shù)脂氫化以降低它們對(duì)特定壓敏粘合劑組合物的顏色貢獻(xiàn)。如果需要,可以使用各種增粘劑的組合,只要它們滿足上文詳述的voc要求并且優(yōu)選地也滿足上文詳述的fog水平要求。
烴樹(shù)脂增粘劑可以由各種石油基原料制備。這些原料可為脂族烴(主要為c5單體,并且存在一些其他單體,諸如反式-1,3-戊二烯、順式-1,3-戊二烯、2-甲基-2-丁烯、二環(huán)戊二烯、環(huán)戊二烯和環(huán)戊烯的混合物)、芳族烴(主要為c9單體,并且存在一些其他單體,諸如乙烯基甲苯、二環(huán)戊二烯、茚、甲基苯乙烯、苯乙烯和甲基茚的混合物)、或它們的混合物。衍生自c5單體的增粘劑被稱為c5基烴樹(shù)脂,而衍生自c9單體的那些被稱為c9基烴樹(shù)脂。一些增粘劑衍生自c5和c9單體的混合物,或者是c5基烴增粘劑和c9基烴增粘劑的共混物。這些增粘劑可被稱為c5/c9基烴增粘劑。這些樹(shù)脂中任一種可部分或完全氫化以改善它們的顏色、它們的熱穩(wěn)定性或它們的工藝兼容性。
c5基烴樹(shù)脂可以商品名piccotac和eastotac從伊士曼化工公司(eastmanchemicalcompany)商購(gòu)獲得,以商品名wingtack從克雷威利公司(crayvalley)商購(gòu)獲得,以商品名nevtaclx從內(nèi)維爾化工公司(nevillechemicalcompany)商購(gòu)獲得,以及以商品名hikorez從可隆工業(yè)公司(kolonindustries,inc.)商購(gòu)獲得。各種氫化程度的c5基烴樹(shù)脂可以商品名eastotack從伊士曼化工公司(eastmanchemical)商購(gòu)獲得。
c9基烴樹(shù)脂可以商品名picco、kristlex、plastolyn、piccotac和endex從伊士曼化工公司(eastmanchemicalcompany)商購(gòu)獲得,以商品名norsolene從克雷威利公司(crayvalley)商購(gòu)獲得,以商品名novarez從呂特格斯公司(ruetgersn.v.)商購(gòu)獲得,以及以商品名hikotac從可隆工業(yè)公司(kolonindustries,inc.)商購(gòu)獲得。這些樹(shù)脂可被部分地或完全地氫化。在氫化之前,c9基烴樹(shù)脂通常具有約40百分比的芳香物,如通過(guò)質(zhì)子核磁共振測(cè)得。氫化的c9基烴樹(shù)脂可例如以商品名regalite和regalrez從伊士曼化學(xué)(eastmanchemical)商購(gòu)獲得,其為50至100百分比(例如,50百分比、70百分比、90百分比和100百分比)氫化的。部分地氫化的樹(shù)脂通常具有一些芳族環(huán)。
各種c5/c9基烴增粘劑可以商品名arkon從荒川株式會(huì)社(arakawa)商購(gòu)獲得,以商品名quintone從吉翁株式會(huì)社(zeon)商購(gòu)獲得,以商品名escorez從??松梨诨す?exxonmobilchemical)商購(gòu)獲得,以及以商品名nures和h-rez從新港工業(yè)公司(newportindustries)商購(gòu)獲得。在本公開(kāi)的情境中,用于本文的合適的烴增粘劑可有利地在可以商品名escorez從埃克森美孚化工公司(exxonmobilchemical)商購(gòu)獲得的那些c5/c9基烴增粘劑中選擇。
根據(jù)本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件的優(yōu)選方面,用于本文的烴增粘劑選自脂族烴樹(shù)脂、脂環(huán)族烴樹(shù)脂、芳族改性的脂族樹(shù)脂和脂環(huán)族樹(shù)脂、芳族樹(shù)脂、氫化烴樹(shù)脂、萜烯樹(shù)脂和改性的萜烯樹(shù)脂、萜烯-苯酚樹(shù)脂、松香脂、以及它們的任意組合或混合物。
在本公開(kāi)的有利方面,增粘劑選自c5基烴樹(shù)脂、c9基烴樹(shù)脂、c5/c9基烴樹(shù)脂、以及它們的任意組合或混合物。在另一個(gè)有利方面,增粘劑選自氫化萜烯樹(shù)脂、氫化松香樹(shù)脂、氫化的c5基烴樹(shù)脂、氫化的c9基烴樹(shù)脂、氫化的c5/c9基烴樹(shù)脂、以及它們的任意組合或混合物。
根據(jù)有利的方面,用于本文的第一壓敏粘合劑包含第一烴增粘劑,在以根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述重量損失測(cè)試方法的熱重量分析進(jìn)行測(cè)量時(shí),該第一烴增粘劑具有小于1000ppm的揮發(fā)性有機(jī)化合物(voc)值,其中第一烴增粘劑優(yōu)選地具有至少60℃的tg,并且其中優(yōu)選地,第一烴增粘劑主要與橡膠態(tài)嵌段相容。
在有利的方面,第一烴增粘劑主要與橡膠態(tài)嵌段中的至少一些相容。在一些方面,第一烴增粘劑主要與直鏈嵌段共聚物的橡膠態(tài)嵌段和多臂嵌段共聚物的每個(gè)橡膠態(tài)嵌段相容。
如本文所用,如果增粘劑可與嵌段混溶,則增粘劑與所述嵌段“相容”。一般來(lái)講,增粘劑與嵌段的可混溶性可通過(guò)測(cè)量增粘劑對(duì)所述嵌段的tg的影響來(lái)確定。如果增粘劑可與嵌段混溶,則它將改變(例如增加)所述嵌段的tg。如果增粘劑至少可與嵌段混溶,則增粘劑與所述嵌段“主要相容”,但它也可與其它嵌段混溶。例如,與橡膠態(tài)嵌段主要相容的增粘劑將可與橡膠態(tài)嵌段混溶,但也可與玻璃態(tài)嵌段混溶。
一般來(lái)講,具有相對(duì)低溶解度參數(shù)的樹(shù)脂趨于與橡膠態(tài)嵌段締合;但是隨著這些樹(shù)脂的分子量或軟化點(diǎn)降低,它們?cè)诓AB(tài)嵌段中的溶解度趨于增加。
主要與橡膠態(tài)嵌段相容的示例性第一烴增粘劑有利地選自聚合物型萜烯、異官能(hetero-functional)萜烯、香豆酮-茚樹(shù)脂、松香酸、松香酸的酯、歧化松香酸酯、氫化、c5脂族樹(shù)脂、c9氫化芳族樹(shù)脂、c5/c9脂族/芳族樹(shù)脂、二環(huán)戊二烯樹(shù)脂、由c5/c9和二環(huán)戊二烯前體產(chǎn)生的氫化烴樹(shù)脂、氫化苯乙烯單體樹(shù)脂以及它們的共混物。
根據(jù)另一個(gè)有利的方面,用于本文的第一壓敏粘合劑可任選地包含第二烴增粘劑,在以根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述重量損失測(cè)試方法的熱重量分析進(jìn)行測(cè)量時(shí),該第二烴增粘劑具有小于1000ppm的揮發(fā)性有機(jī)化合物(voc)值,其中第二烴增粘劑優(yōu)選地具有至少60℃的tg,并且其中優(yōu)選地,第二烴增粘劑主要與玻璃態(tài)嵌段相容。
在本公開(kāi)的情境中,已令人驚奇地發(fā)現(xiàn),添加主要與玻璃態(tài)嵌段相容的第二烴增粘劑可有利地影響第一壓敏粘合劑的高溫剪切性能。主要與玻璃態(tài)嵌段相容的第二烴增粘劑的存在還可導(dǎo)致特別是在關(guān)鍵基底(諸如關(guān)鍵油漆基底和關(guān)鍵清漆涂層體系,特別是機(jī)動(dòng)車關(guān)鍵清漆涂層體系或關(guān)鍵機(jī)動(dòng)車清漆)上提供改善的粘附性能。
在優(yōu)選的方面,主要與玻璃態(tài)嵌段相容的第二烴增粘劑有利地選自香豆酮-茚樹(shù)脂、松香酸、松香酸的酯、歧化松香酸酯、c9芳族化合物、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、純單體樹(shù)脂、c9/c5芳族改性的脂族烴、以及它們的共混物。
在用于本文的第一壓敏粘合劑的一些方面,第一烴增粘劑和/或第二烴增粘劑具有至少65℃、或甚至至少70℃的tg。在一些方面,第一烴增粘劑和第二烴增粘劑均具有至少65℃、或甚至至少70℃的tg。
在用于本文的第一壓敏粘合劑的一些方面,第一烴增粘劑和/或第二烴增粘劑具有至少約115℃、或甚至至少約120℃的軟化點(diǎn)。在一些方面,第一烴增粘劑和第二烴增粘劑均具有至少約115℃,或甚至至少約120℃的軟化點(diǎn)。
根據(jù)用于本公開(kāi)的第一壓敏粘合劑的典型方面,所有嵌段共聚物的總重量與所有烴增粘劑的總重量的比率在2.4:1至1:2.4、2.0:1至1:2.0、1.5:1至1:1.5、1.2:1至1:1.2、1.15:1至1:1.15、或甚至1.1:1至1:1.1的范圍內(nèi)。
根據(jù)第一壓敏粘合劑的典型方面,基于壓敏粘合劑的重量計(jì),烴增粘劑中任何一種的用量可為例如至多80重量%。在一些方面,基于壓敏粘合劑的重量計(jì),烴增粘劑的用量可為至多70重量%、至多60重量%、至多55重量%、至多50重量%或至多45重量%?;趬好粽澈蟿┑闹亓坑?jì),增粘劑的量可例如在5重量%至60重量%、5重量%至50重量%、10重量%至45重量%、或甚至15重量%至45重量%的范圍內(nèi)。
用于本公開(kāi)的第一壓敏粘合劑還包含重均分子量mw為至少10.000g/mol的聚合物增塑劑。本領(lǐng)域的技術(shù)人員通常已知的任何聚合物增塑劑都可用于本公開(kāi)的情境中,只要它們滿足上述重均分子量要求。
使用重均分子量mw為至少10.000g/mol的聚合物增塑劑可有利地影響第一壓敏粘合劑的總體剪切性能,特別是在高溫下(通常在70℃下)的剪切性能。另外,已發(fā)現(xiàn)重均分子量mw為至少10.000g/mol的聚合物增塑劑提供關(guān)于voc和fog水平減少的優(yōu)異特性和性能。
通常將用于本文的可用聚合物增塑劑選擇成可與組合物中的其他組分諸如(共)聚合物材料和任何任選的添加劑混溶。按照本公開(kāi),本領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易識(shí)別用于本文的合適的聚合物增塑劑??捎糜诒疚牡木酆衔镌鏊軇┑牡湫褪纠ǖ幌抻谶x自聚異丁烯、聚異戊二烯、聚丁二烯、無(wú)定形聚烯烴及其共聚物、有機(jī)硅、聚丙烯酸酯、低聚聚氨酯、乙烯丙烯共聚物、它們的任意組合或混合物中的那些。
有利地,在以根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述重量損失測(cè)試方法的熱重量分析進(jìn)行測(cè)量時(shí),用于本文的聚合物增塑劑具有小于1000ppm、小于800ppm、小于600ppm、小于400ppm、或甚至小于200ppm的揮發(fā)性有機(jī)化合物(voc)值。
仍有利地,在以根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述重量損失測(cè)試方法的熱重量分析進(jìn)行測(cè)量時(shí),用于本文的聚合物增塑劑具有小于2500ppm、小于2000ppm、小于1500ppm、小于1000ppm、小于800ppm、小于600ppm、或甚至小于500ppm的揮發(fā)性霧化化合物(fog)值。
還有利地,在以根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述烘箱脫氣測(cè)試方法的重量損失分析進(jìn)行測(cè)量時(shí),用于本文的聚合物增塑劑具有小于1重量%、小于0.8重量%、小于0.6重量%、小于0.5重量%、小于0.4重量%、小于0.3重量%、小于0.2重量%或甚至小于0.1重量%的脫氣值。
根據(jù)有利的方面,聚合物增塑劑的重均分子量mw為至少20.000g/mol、至少30.000g/mol、或甚至至少50.000g/mol。仍有利地,聚合物增塑劑的重均分子量mw為100.000g/mol或更小、小于90.000g/mol、小于80.000g/mol、小于70.000g/mol、或甚至小于60.000g/mol。
聚合物增塑劑的重均分子量mw可通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何方法(例如也稱為尺寸排阻色譜法(sec)的凝膠滲透色譜法(gpc))或通過(guò)光散射技術(shù)來(lái)測(cè)定。除非另有說(shuō)明,否則聚合物增塑劑的重均分子量mw通過(guò)根據(jù)astmd4001-13的光散射來(lái)測(cè)量。
在用于本文的第一壓敏粘合劑的另一個(gè)有利方面,聚合物增塑劑的重均分子量mw包含在30.000g/mol和80.000g/mol之間,或甚至在30.000g/mol和60.000g/mol之間。
根據(jù)用于本公開(kāi)的第一壓敏粘合劑的特別優(yōu)選的執(zhí)行方式,聚合物增塑劑是聚異丁烯增塑劑??捎糜诒疚牡木郛惗∠┰鏊軇┑牡湫褪纠ǖ幌抻谶x自可以商品名oppanol(特別是oppanolb系列)從巴斯夫公司(basf)商購(gòu)獲得的那些。
根據(jù)典型方面,基于壓敏粘合劑的重量計(jì),聚合物增塑劑的用量為例如至多40重量%。在一些方面,基于第一壓敏粘合劑的重量計(jì),聚異丁烯增塑劑的用量可為至多35重量%、至多30重量%或至多25重量%?;趬好粽澈蟿┑闹亓坑?jì),聚合物增塑劑的量可例如在1重量%至40重量%、2重量%至30重量%、或甚至5重量%至30重量%、或甚至5重量%至25重量%的范圍內(nèi)。
根據(jù)第一壓敏粘合劑的另一個(gè)典型方面,以基于第一壓敏粘合劑總重量的重量百分比表示,聚合物增塑劑的總量不大于20重量%、不大于18重量%、不大于15重量%、或甚至不大于12重量%。在一些其他方面,以基于第一壓敏粘合劑總重量的重量百分比表示,聚合物增塑劑的總量不小于6重量%、或甚至不小于7重量%。在另外一些其他方面,以基于第一壓敏粘合劑總重量的重量百分比表示,聚合物增塑劑的總量包含在2重量%和20重量%之間、在4重量%和15重量%之間、或甚至在6重量%和15重量%之間。
在一些方面,本公開(kāi)的第一壓敏粘合劑還可包含作為任選成分的填充材料。此類填料可有利地用于例如增加第一壓敏粘合劑的機(jī)械穩(wěn)定性并且還可增加其抗剪切力和抗剝離力。
可在本公開(kāi)的情境中使用本領(lǐng)域技術(shù)人員通常已知的任何填充材料??捎糜诒疚牡奶畛洳牧系牡湫屠影ǖ幌抻谶x自下列的那些:膨脹珠光體、微球體、可膨脹微球體、陶瓷球體、沸石、粘土填料、玻璃珠、中空無(wú)機(jī)珠、二氧化硅類填料、疏水性二氧化硅類填料、親水性二氧化硅類填料、熱解法二氧化硅、纖維(特別是玻璃纖維、碳纖維、石墨纖維、二氧化硅纖維、陶瓷纖維)、導(dǎo)電和/或?qū)崃W?、納米粒子(特別是二氧化硅納米粒子)、以及它們的任意組合。
在本公開(kāi)的典型方面,第一壓敏粘合劑不含選自下列的任何填充材料:微球體、可膨脹微球體、優(yōu)選戊烷填充的可膨脹微球體、氣體腔、玻璃珠、玻璃微球體、玻璃泡、以及它們的任意組合或混合物。更典型地,第一壓敏粘合劑不含選自可膨脹微球體、玻璃泡、以及它們的任意組合或混合物的任何填充材料。
當(dāng)存在時(shí),用于本文的填充材料可以任何合適的量用于第一壓敏粘合劑中。在一些示例性方面,填充材料以下述量存在:至多30重量份、至多25重量份、或甚至至多20重量份的第一壓敏粘合劑。在一些其他示例性方面,該量通常為至少1重量份或至少3重量份的第一壓敏粘合劑。
因此,在一些示例性方面,填充材料以下述范圍內(nèi)的量存在:1重量份至20重量份、3重量份至15重量份、或甚至5重量份至13重量份的第一壓敏粘合劑。在一些其他示例性方面,填充材料以下述范圍內(nèi)的量存在:1重量份至20重量份、2重量份至15重量份、或甚至2重量份至10重量份的第一壓敏粘合劑。
用于本公開(kāi)的第一壓敏粘合劑還可包含作為任選成分的交聯(lián)添加劑(也稱為交聯(lián)劑)。交聯(lián)劑可用于增加聚合物材料的內(nèi)聚強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度。用于本文的合適的交聯(lián)添加劑可具有多個(gè)(甲基)丙烯酰基基團(tuán)。
具有多個(gè)(甲基)丙烯酰基基團(tuán)的交聯(lián)劑可為二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸酯、五(甲基)丙烯酸酯等。這些交聯(lián)劑可例如通過(guò)使(甲基)丙烯酸與多元醇(即具有至少兩個(gè)羥基基團(tuán)的醇)反應(yīng)而形成。多元醇通常具有兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或五個(gè)羥基基團(tuán)。也可使用交聯(lián)劑的混合物。
在許多方面,交聯(lián)劑包含至少兩個(gè)(甲基)丙烯?;鶊F(tuán)。具有兩個(gè)丙烯?;鶊F(tuán)的示例性交聯(lián)劑包括但不限于二丙烯酸1,2-乙二醇酯、二丙烯酸1,3-丙二醇酯、二丙烯酸1,9-壬二醇酯、二丙烯酸1,12-十二烷二醇酯、二丙烯酸1,4-丁二醇酯、二丙烯酸1,6-己二醇酯、二丙烯酸丁二醇酯、雙酚a二丙烯酸酯、二丙烯酸二乙二醇酯、二丙烯酸三乙二醇酯、二丙烯酸四乙二醇酯、二丙烯酸三丙二醇酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、聚乙烯/聚丙烯共聚物二丙烯酸酯、聚丁二烯二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化的三(甲基)丙烯酸甘油酯、以及新戊二醇羥基新戊酯二丙烯酸酯改性的己內(nèi)酯。
具有三個(gè)或四個(gè)(甲基)丙烯酰基基團(tuán)的示例性交聯(lián)劑包括但不限于三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(例如可以商品名tmpta-n從佐治亞州士麥那的氰特工業(yè)公司(cytecindustries,inc.,smyrna,ga)商購(gòu)獲得和以商品名sr-351從賓夕法尼亞州??怂诡D的沙多瑪公司(sartomer,exton,pa)商購(gòu)獲得)、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(例如可以商品名sr-350從賓夕法尼亞州??怂诡D的沙多瑪公司(sartomer,exton,pa)商購(gòu)獲得)、季戊四醇三丙烯酸酯(例如可以商品名sr-444從沙多瑪公司(sartomer)商購(gòu)獲得)、三(2-羥乙基異氰脲酸酯)三丙烯酸酯(可以商品名sr-368從沙多瑪公司(sartomer)商購(gòu)獲得)、季戊四醇三丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯的混合物(例如,可以商品名petia(其中四丙烯酸酯與三丙烯酸酯的比例為約1:1)和商品名peta-k(其中四丙烯酸酯與三丙烯酸酯的比例為約3:1)從氰特工業(yè)公司(cytecindustries,inc.)商購(gòu)獲得)、季戊四醇四丙烯酸酯(例如可以商品名sr-295從沙多瑪公司(sartomer)商購(gòu)獲得)、二-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯(例如可以商品名sr-355從沙多瑪公司(sartomer)商購(gòu)獲得),以及乙氧基化的季戊四醇四丙烯酸酯(例如可以商品名sr-494從沙多瑪公司(sartomer)商購(gòu)獲得)。具有五個(gè)(甲基)丙烯?;鶊F(tuán)的示例性交聯(lián)劑包括但不限于:雙季戊四醇五丙烯酸酯(例如,可以商品名sr-399從沙多瑪公司(sartomer)商購(gòu)獲得)。
在一些方面,交聯(lián)劑是含有至少兩個(gè)(甲基)丙烯?;鶊F(tuán)的聚合物材料。例如,交聯(lián)劑可為具有至少兩個(gè)丙烯?;鶊F(tuán)的聚(環(huán)氧烷)(例如可從沙多瑪公司(sartomer)商購(gòu)獲得的聚乙二醇二丙烯酸酯,諸如sr210、sr252和sr603)或具有至少兩個(gè)(甲基)丙烯酰基基團(tuán)的聚(氨酯)(例如得自沙多瑪公司(sartomer)的聚氨酯二丙烯酸酯,諸如cn9018)。隨著較高分子量的交聯(lián)劑增加,所得丙烯酸類共聚物趨于在斷裂之前具有較高伸長(zhǎng)。聚合物交聯(lián)劑往往比它們的非聚合對(duì)應(yīng)物以更大的重量百分比含量使用。
在其他交聯(lián)方法中,可使用熱交聯(lián)劑,其任選與合適的促進(jìn)劑和阻滯劑組合。用于本文的合適的熱交聯(lián)劑包括但不限于異氰酸酯,更特別是三聚的異氰酸酯和/或不含封閉劑的空間位阻的異氰酸酯或其他環(huán)氧化物化合物,諸如環(huán)氧化物-胺交聯(lián)劑系統(tǒng)。有利的交聯(lián)劑體系和方法在例如de202009013255u1、ep2305389a1、ep2414143a1、ep2192148a1、ep2186869、ep0752435a1、ep1802722a1、ep1791921a1、ep1791922a1、ep1978069a1和de102008059050a1的說(shuō)明書(shū)中有所描述,其相關(guān)內(nèi)容以引用方式并入本文。特別有利的交聯(lián)劑體系和方法在ep0752435a1和ep1978069a1中有所描述。用于本文的合適的促進(jìn)劑和阻滯劑體系例如在us-a1-2011/0281964的說(shuō)明書(shū)中有所描述,其相關(guān)內(nèi)容以引用方式明確地并入本文。用于本文的合適的熱交聯(lián)劑包括環(huán)氧環(huán)己基衍生物,特別是環(huán)氧環(huán)己基羧酸酯衍生物,特別優(yōu)選為(3,4-環(huán)氧環(huán)己烷)甲基3,4-環(huán)氧環(huán)己基羧酸酯,其可以商品名uvacure1500從氰特工業(yè)公司(cytecindustriesinc.)商購(gòu)獲得。根據(jù)特定方面,用于本文的橡膠類彈性體材料可包含可與環(huán)氧基團(tuán)交聯(lián)的(共)聚合物或共聚物。相應(yīng)地,所用的單體或共聚單體的至少一部分可有利地為可與環(huán)氧基團(tuán)交聯(lián)的官能化單體??蛇m當(dāng)使用具有酸性基團(tuán)(尤其是羧酸基團(tuán)、磺酸基團(tuán)或膦酸基團(tuán))和/或羥基基團(tuán)和/或酸酐基團(tuán)和/或環(huán)氧基團(tuán)和/或胺基團(tuán)的單體,特別是包含羧酸基團(tuán)的單體。合適的官能化單體例如在us2005/0288436a1中有所描述。
基于壓敏粘合劑的重量計(jì),交聯(lián)添加劑,當(dāng)存在時(shí),用量可例如為至多40重量%。在一些方面,基于第一壓敏粘合劑的重量計(jì),交聯(lián)添加劑的用量可為至多20重量%、至多15重量%、至多10重量%或至多5重量%?;诘谝粔好粽澈蟿┑闹亓坑?jì),交聯(lián)添加劑的量可例如在0.1重量%至10重量%、0.5重量%至8重量%、1重量%至6重量%、或甚至2重量%至5重量%的范圍內(nèi)。
除了熱敏、水分敏感或光敏交聯(lián)添加劑之外,還可使用高能電磁輻射(諸如γ或電子束照射)實(shí)現(xiàn)交聯(lián)。
在本公開(kāi)的有利方面,用于本文的交聯(lián)添加劑以光化輻射、更優(yōu)選地以電子束照射活化/可活化。在更優(yōu)選的方面,交聯(lián)添加劑選自多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。示例性多官能(甲基)丙烯酸酯化合物優(yōu)選地包含至少兩個(gè)(甲基)丙烯?;鶊F(tuán),特別是三個(gè)或四個(gè)(甲基)丙烯酰基基團(tuán),更特別是三個(gè)(甲基)丙烯?;鶊F(tuán)。
在另一個(gè)有利方面,多官能(甲基)丙烯酸酯化合物具有下式:
h2c=c(r1)-(co)-o-r2-[o-(co)-(r1)c=ch2]n
其中r1為氫或甲基;n為1、2、3或4;并且r2為亞烷基、亞芳基、亞芳烷基、或它們的任意組合。
根據(jù)另外的有利的方面,用于本文的交聯(lián)添加劑為選自1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、以及它們的任意組合或混合物的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
在特別有利的方面,根據(jù)本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件優(yōu)選地以光化輻射、更優(yōu)選地以電子束照射進(jìn)行交聯(lián)。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的方面,多層壓敏粘合劑組件以電子束照射進(jìn)行交聯(lián),其中電子束照射劑量?jī)?yōu)選地包含在50kgy和150kgy之間。在另外的特定方面,從兩側(cè)進(jìn)行電子束照射,以便在多層壓敏粘合劑組件內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)稱的照射輪廓。
在本公開(kāi)的情境中,已令人驚奇地發(fā)現(xiàn),如上所述對(duì)多層壓敏粘合劑組件進(jìn)行交聯(lián),特別是以光化輻射進(jìn)行,并且優(yōu)選地以電子束照射進(jìn)行,提供特征在于在室溫和高溫(例如,70℃或甚至90℃)下均具有優(yōu)異的靜態(tài)剪切性能的多層壓敏粘合劑組件。
在執(zhí)行基于電子束照射的交聯(lián)時(shí),與選擇合適的電子束加速?gòu)埩ο嘟Y(jié)合找到合適的電子束照射劑量將正好在本領(lǐng)域技術(shù)人員的實(shí)踐范圍之內(nèi)。通常將合適的加速?gòu)埩x擇并調(diào)適成對(duì)應(yīng)多層壓敏粘合劑組件的涂層重量。對(duì)于具有25和1200g/m2之間涂層重量的壓敏粘合劑層而言,示例性電子束加速?gòu)埩νǔ0?40和300kv之間。當(dāng)從兩側(cè)進(jìn)行照射時(shí),壓敏粘合劑層可以具有至多1800g/m2的涂層重量。
有利地,本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件可使用包含在50kgy和150kgys之間的電子束照射劑量進(jìn)行交聯(lián)。
根據(jù)本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件的一個(gè)特定方面,第一壓敏粘合劑包含:
a)基于壓敏粘合劑的重量計(jì),20重量%至80重量%、20重量%至70重量%、25重量%至60重量%、或甚至25重量%至50重量%的多臂嵌段共聚物;
b)基于壓敏粘合劑的重量計(jì),20重量%至70重量%、25重量%至60重量%、或甚至25重量%至50重量%的烴增粘劑;
c)基于壓敏粘合劑的重量計(jì),2重量%至20重量%、4重量%至15重量%、或甚至6重量%至15重量%的聚合物增塑劑;
d)任選地,基于壓敏粘合劑的重量計(jì),3重量%至40重量%、5重量%至30重量%、或甚至10重量%至25重量%的直鏈嵌段共聚物;以及
e)任選地,基于壓敏粘合劑泡沫的重量計(jì),0.1重量%至10重量%、0.5重量%至8重量%、1重量%至6重量%、或甚至2重量%至5重量%的交聯(lián)添加劑,并且其中交聯(lián)添加劑優(yōu)選地選自多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
按照本公開(kāi),對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見(jiàn)的是,其他添加劑可任選地包括在第一壓敏粘合劑中以實(shí)現(xiàn)任何所需性質(zhì)。此類添加劑包括但不限于另外的增粘劑、顏料、增韌劑、增強(qiáng)劑、阻燃劑、抗氧化劑、聚合引發(fā)劑以及各種穩(wěn)定劑。添加劑的加入量通常足以獲得所需的最終性質(zhì)。
本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件包括如上所述的聚合物泡沫層以及與聚合物泡沫層相鄰的第一壓敏粘合劑層。然而,根據(jù)本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件可具有任何合適種類的設(shè)計(jì)或構(gòu)型,這取決于其最終應(yīng)用和所需性質(zhì),并且前提是其包含如上所述的第一壓敏粘合劑層和聚合物泡沫層。
根據(jù)示例性方面,本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件可為多層構(gòu)造的形式,該多層構(gòu)造包括兩個(gè)或更多個(gè)疊加層,即第一壓敏粘合劑層、聚合物泡沫層以及任選地,相鄰層,諸如另外的壓敏粘合劑層和/或背襯層。此類粘合劑多層構(gòu)造或帶材可被有利地用作雙層粘合劑帶材,以將兩個(gè)物體粘附至彼此。在此情境中,用于本文的合適的聚合物泡沫層或背襯層可以或可以不表現(xiàn)出至少部分的壓敏粘合劑特性。
因此,在一個(gè)特定方面,根據(jù)本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件包括具有第一主表面和第二主表面的聚合物泡沫;以及粘結(jié)到聚合物泡沫層的第一主表面的如上所述的第一壓敏粘合劑層。
根據(jù)多層壓敏粘合劑組件的有利方面,用于本文的第一壓敏粘合劑層具有小于1500μm、小于1000μm、小于800μm、小于600μm、小于400μm、小于200μm、小于150μm、或甚至小于100μm的厚度。仍有利地,用于本文的第一壓敏粘合劑層具有包含在20和1500μm之間、在20和1000μm之間、在20和500μm之間、在30和400μm之間、在30和250μm之間、在40和200μm之間、或甚至在50和150μm之間的厚度。
根據(jù)多層壓敏粘合劑組件的典型方面,用于本文的聚合物泡沫層具有例如包含在100和6000μm之間、在200和4000μm之間、在400和3000μm之間、在500和2000μm之間、或甚至在800和1500μm之間的厚度。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見(jiàn)的是,按照本具體實(shí)施方式,聚合物泡沫層的優(yōu)選厚度將取決于預(yù)期應(yīng)用。
包含在壓敏粘合劑組件中的各種壓敏粘合劑層和其他任選層的厚度可根據(jù)所需的執(zhí)行方式和相關(guān)聯(lián)性質(zhì)而在廣泛范圍內(nèi)變化。例如,每個(gè)層的厚度可獨(dú)立地選擇在25(微米)μm和6000μm之間、在40μm和3000μm之間、在50μm和3000μm之間、在50μm和2000μm之間、或甚至在50μm和1500μm之間。
根據(jù)具體執(zhí)行方式,其中多層壓敏粘合劑組件為表皮/芯型多層壓敏粘合劑組件的形式,其中聚合物泡沫層為多層壓敏粘合劑組件的芯層,并且第一壓敏粘合劑層為多層壓敏粘合劑組件的表皮層,優(yōu)選的是第一壓敏粘合劑層具有與聚合物泡沫/芯層相比更小的厚度。
舉例來(lái)說(shuō),壓敏粘合劑層的厚度通??稍?0μm至250μm、或甚至40μm至200μm的范圍內(nèi),而聚合物泡沫層的厚度通常可在100μm至6000μm、400μm至3000μm、或甚至800μm至2000μm的范圍內(nèi)。此類多層壓敏粘合劑組件通常顯示出高剝離粘附力。不受理論的束縛,據(jù)信此類高剝離粘附力是由與第一壓敏粘合劑層相比相對(duì)厚的聚合物泡沫層的穩(wěn)定作用所產(chǎn)生。
在一些其他執(zhí)行方式中,多層壓敏粘合劑組件還包括粘結(jié)到聚合物泡沫層的第二主表面的第二壓敏粘合劑表皮層,并且其中多層壓敏粘合劑組件優(yōu)選地通過(guò)聚合物泡沫層、第一壓敏粘合劑層和第二壓敏粘合劑層的熱熔融共擠出而獲得。這樣的多層壓敏粘合劑組件反映出三層設(shè)計(jì),其中聚合物泡沫層被夾在例如兩個(gè)壓敏粘合劑層之間。在多層壓敏粘合劑組件的一些方面,第一壓敏粘合劑層和第二壓敏粘合劑層是相同粘合劑,并且包含如上所述的壓敏粘合劑組合物。在一些替代方面,第一壓敏粘合劑層和第二壓敏粘合劑層各自獨(dú)立地包含如上所述的壓敏粘合劑組合物。
在一些執(zhí)行方式中,根據(jù)本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件可有利地為表皮/芯/表皮多層組件的形式,其中聚合物泡沫層是多層壓敏粘合劑組件的芯層,并且表皮層是第一壓敏粘合劑層和第二壓敏粘合劑層。
本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件包括與第一壓敏粘合劑層相鄰的聚合物泡沫層。任何通常已知的聚合物泡沫和用于形成聚合物泡沫的材料都可用于本公開(kāi)的情境。按照本公開(kāi),本領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易識(shí)別合適的聚合物泡沫以及用于形成用于本文的聚合物泡沫的材料。
在本公開(kāi)的情境中,術(shù)語(yǔ)“聚合物泡沫”意指基于聚合物的材料,并且該材料通常包含按體積計(jì)至少5%,通常按體積計(jì)10%至80%或按體積計(jì)10%至65%的量的空隙。可通過(guò)已知方法中的任一種來(lái)獲得空隙,諸如氣體成孔法。另選地,空隙可起因于中空填料,諸如中空聚合物粒子、中空玻璃微球體、中空陶瓷微球體的結(jié)合。根據(jù)另一個(gè)替代方面,空隙可起因于熱膨脹性微球體,優(yōu)選地戊烷填充的可膨脹微球體的結(jié)合。當(dāng)聚合物熔體通過(guò)擠出模具時(shí),用于本文的熱膨脹性微球體可膨脹。含有可膨脹微球體的聚合物混合物也可在低于其膨脹溫度的溫度下擠出,并且在隨后的步驟中通過(guò)將帶暴露于高于微球體的膨脹溫度的溫度而膨脹。另選地,空隙可起因于化學(xué)發(fā)泡劑的分解。
聚合物泡沫層通常具有包含在0.30g/cm3和1.5g/cm3之間、在0.35g/cm3和1.10g/cm3之間、或甚至在0.40g/cm3和0.95g/cm3之間的密度。這個(gè)密度是通過(guò)包括空隙或孔實(shí)現(xiàn)的。通常,聚合物泡沫層將包括按體積計(jì)至少5%并且例如按體積計(jì)在15%和45%之間或按體積計(jì)在20%和45%之間的空隙。
聚合物泡沫層中的空隙或孔可以本領(lǐng)域中描述的已知方式中的任一種來(lái)產(chǎn)生,并且包括使用氣體或發(fā)泡劑和/或?qū)⒅锌仗盍?,諸如中空聚合物粒子、中空玻璃微球體、中空陶瓷微球體或可膨脹微球體,優(yōu)選地戊烷填充的可膨脹微球體包括到用于聚合物泡沫層的組合物中。
在一些方面,聚合物泡沫層在室溫下具有粘彈性。在一些其他方面,泡沫可包括熱塑性泡沫。在一些其他方面,泡沫可包括熱固性泡沫。示例性泡沫也描述于例如由英國(guó)什羅普郡什魯斯伯里肖伯里的rapra科技公司(shawbury,shrewsbury,shropshire,uk:rapratechnology)在2004年出版的編輯者為davideaves的handbookofpolymerfoams(聚合物泡沫手冊(cè))。
包括聚合物泡沫層的多層壓敏粘合劑組件,在與單層壓敏粘合劑進(jìn)行比較時(shí)是特別有利的,因?yàn)檎掣叫?快速粘附性)可通過(guò)壓敏粘合劑層(也通常稱為表皮層)的制劑進(jìn)行調(diào)節(jié),而總體組件的其他性質(zhì)/要求諸如應(yīng)用問(wèn)題、變形問(wèn)題和能量分布可通過(guò)聚合物泡沫層(也通常稱為芯層)的適當(dāng)制劑來(lái)解決。
根據(jù)多層壓敏粘合劑組件的典型方面,聚合物泡沫層包括選自下列的聚合物基體材料:橡膠類彈性體材料、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚烯烴、聚胺、聚酰胺、聚酯、聚醚、聚異丁烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、以及它們的任意組合、共聚物、嵌段共聚物或混合物。
在有利的方面,聚合物泡沫層包括選自橡膠類彈性體材料的聚合物基體材料。有利地,橡膠類彈性體材料選自天然橡膠、合成橡膠、熱塑性彈性體材料、非熱塑性彈性體材料、熱塑性烴彈性體材料、非熱塑性烴彈性體材料、以及它們的任意組合或混合物。
在多層壓敏粘合劑組件的一些方面,橡膠類彈性體材料選自鹵代丁基橡膠,特別是溴代丁基橡膠和氯代丁基橡膠;鹵代異丁烯-異戊二烯共聚物;溴代-異丁烯-異戊二烯共聚物;氯代-異丁烯-異戊二烯共聚物;嵌段共聚物;烯烴嵌段共聚物;丁基橡膠;合成聚異戊二烯;乙烯-辛烯橡膠;乙烯-丙烯橡膠;乙烯-丙烯無(wú)規(guī)共聚物;乙烯-丙烯-二烯單體橡膠;聚異丁烯;聚(α-烯烴);乙烯-α-烯烴共聚物;乙烯-α-烯烴嵌段共聚物;苯乙烯嵌段共聚物;苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物;苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物;苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物;苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物;苯乙烯-丁二烯無(wú)規(guī)共聚物;烯烴聚合物和共聚物;乙烯-丙烯無(wú)規(guī)共聚物;乙烯-丙烯-二烯三元共聚物,以及它們的任意組合或混合物。
在一些優(yōu)選的方面,橡膠類彈性體材料選自苯乙烯嵌段共聚物,以及它們的任意組合或混合物。在多層壓敏粘合劑組件的更優(yōu)選方面,橡膠類彈性體材料選自苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、以及它們的任意組合或混合物。
在另外優(yōu)選的方面,橡膠類彈性體材料選自苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、以及它們的任意組合或混合物。
在一些典型方面,聚合物泡沫層還包含至少一種填充材料,該填充材料優(yōu)選地選自微球體;可膨脹微球體,優(yōu)選地戊烷填充的可膨脹微球體;氣體腔;玻璃珠;玻璃微球體;玻璃泡;以及它們的任意組合或混合物;更優(yōu)選地選自可膨脹微球體、玻璃泡、以及它們的任意組合或混合物。優(yōu)選地,至少一種填充材料選自可膨脹微球體、玻璃泡、以及它們的任意組合或混合物。
在根據(jù)本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件的一個(gè)特定方面,聚合物泡沫層具有與如上所述的第一壓敏粘合劑和/或第二壓敏粘合劑相同的成分,并且還包含選自可膨脹微球體、玻璃泡、以及它們的任意組合或混合物的填充材料。
在根據(jù)本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件的一些特定方面,底漆層可插置在壓敏粘合劑層和聚合物泡沫(或芯)層之間。在本公開(kāi)的情境中,可使用本領(lǐng)域技術(shù)人員通常已知的任何底漆組合物。按照本公開(kāi),找到適當(dāng)?shù)牡灼峤M合物正好在本領(lǐng)域技術(shù)人員的能力范圍之內(nèi)。用于本文的可用底漆例如在美國(guó)專利5,677,376(groves)和美國(guó)專利5,605,964(groves)中有所描述,所述專利的內(nèi)容以引用方式并入本文。
根據(jù)特別有利的方面,在以根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述重量損失測(cè)試方法的熱重量分析進(jìn)行測(cè)量時(shí),如上所述的多層壓敏粘合劑組件具有小于2000ppm、小于1500ppm、小于1000ppm、小于800ppm、小于600ppm、小于500ppm、小于400ppm、或甚至小于300ppm的揮發(fā)性有機(jī)化合物(voc)值。
仍有利地,在以根據(jù)來(lái)自德國(guó)機(jī)動(dòng)車工業(yè)協(xié)會(huì)的vda的測(cè)試方法vda278的熱解吸分析(用于機(jī)動(dòng)車的非金屬材料表征的有機(jī)排放熱解析分析)進(jìn)行測(cè)量時(shí),根據(jù)本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件具有小于2000ppm、小于1500ppm、小于1000ppm、小于800ppm、小于600ppm、小于500ppm、小于400ppm、或甚至小于300ppm的揮發(fā)性有機(jī)化合物(voc)值。
仍有利地,在以根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述重量損失測(cè)試方法的熱重量分析進(jìn)行測(cè)量時(shí),多層壓敏粘合劑組件具有小于4000ppm、小于3000ppm、小于2500ppm、小于2000ppm、小于1500ppm、小于1000ppm、小于800ppm、小于600ppm、小于500ppm、或甚至小于400ppm的揮發(fā)性霧化化合物(fog)值。
仍有利地,在以根據(jù)來(lái)自德國(guó)機(jī)動(dòng)車工業(yè)協(xié)會(huì)的vda的測(cè)試方法vda278的熱解吸分析(用于機(jī)動(dòng)車的非金屬材料表征的有機(jī)排放熱解析分析)進(jìn)行測(cè)量時(shí),多層壓敏粘合劑組件具有小于4000pm、小于3000ppm、小于2500ppm、小于2000ppm、小于1500ppm、小于1000ppm、小于800ppm、小于600ppm、小于500ppm、或甚至小于400ppm的揮發(fā)性霧化化合物(fog)值。
根據(jù)另一個(gè)有利的執(zhí)行方式,當(dāng)按照實(shí)驗(yàn)部分所述的靜態(tài)剪切測(cè)試方法在70℃下進(jìn)行測(cè)量時(shí),多層壓敏粘合劑組件的靜態(tài)剪切強(qiáng)度值大于2000min、大于4000min、大于6000min、大于8000min或甚至大于10000min。
根據(jù)另一個(gè)有利的執(zhí)行方式,當(dāng)按照實(shí)驗(yàn)部分所述的靜態(tài)剪切測(cè)試方法在90℃下進(jìn)行測(cè)量時(shí),如上所述的多層壓敏粘合劑組件的靜態(tài)剪切強(qiáng)度值大于2000min、大于4000min、大于6000min、大于8000min或甚至大于10000min。
本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件通過(guò)熱熔融共擠出而獲得。熱熔融共擠出是本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的技術(shù)。示例性熱熔融共擠出工藝?yán)缭趗s2003/0082362a1(khandpur等人)中、在us2004/0082700a1(khandpur等人)中有所描述,其內(nèi)容以引用方式完全并入本文。
熱熔融共擠出工藝通常涉及形成熱熔體組合物,通常為聚合物或共混聚合物材料,該材料具有一定熔體粘度分布,使得其可在顯著高于正常室溫的處理溫度下以薄層擠出涂覆在基底或載體上,但在室溫下保持可用的壓敏粘合劑特性。
本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件通??赏ㄟ^(guò)聚合物泡沫層、第一壓敏粘合劑層,以及任選地,第二壓敏粘合劑層的熱熔融共擠出而制造。示例性工藝通常涉及將每個(gè)層的各種成分配混到熱熔融化合物(諸如嵌段共聚物、聚合物增塑劑和烴增粘劑)。如本領(lǐng)域眾所周知的,配混通常以輥磨或在擠出機(jī)(諸如單螺桿、雙螺桿、行星式擠出機(jī)、環(huán)擠出機(jī)、盤(pán)螺桿、往復(fù)單螺桿,銷圓筒單螺桿等)中進(jìn)行??缮藤?gòu)獲得的設(shè)備(諸如捏合機(jī)或混合器)也可用于配混批量的粘合劑組合物。在配混之后,將各種制備的組合物通過(guò)共擠出模具共擠出成所需的多層組件。通過(guò)壓延機(jī)或其他類型的涂覆設(shè)備繼續(xù)處理多層擠出物,由于粘合劑的粘性行為,其被涂覆在襯件上,并且將輥涂覆有不粘到擠出粘合劑的材料。
因此,在本公開(kāi)的另一方面,提供了制造如上所述的多層壓敏粘合劑組件的方法,該方法包括熱熔融共擠出聚合物泡沫層、第一壓敏粘合劑層以及任選地第二壓敏粘合劑層的步驟。
在更特定方面,本公開(kāi)涉及制造如上所述的多層壓敏粘合劑組件的方法,該方法包括以下步驟:
a)配混多臂嵌段共聚物,聚合物增塑劑,至少一種烴增粘劑,任選地,直鏈嵌段共聚物,任選地,優(yōu)選地選自多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的交聯(lián)劑;并且其中在以根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述重量損失測(cè)試方法的熱重量分析進(jìn)行測(cè)量時(shí),烴增粘劑具有小于1000ppm、小于800ppm、小于600ppm、小于400ppm、或甚至小于200ppm的揮發(fā)性有機(jī)化合物(voc)值;從而形成第一壓敏粘合劑層的熱熔融化合物;
b)提供聚合物泡沫層的熱熔融化合物;
c)任選地,提供第二壓敏粘合劑層的熱熔融化合物;
d)熱熔融共擠出聚合物泡沫層、第一壓敏粘合劑層以及任選地第二壓敏粘合劑層,從而形成熱熔融共擠出的多層壓敏粘合劑組件;以及
e)任選地,優(yōu)選地以光化輻射、更優(yōu)選地以電子束照射來(lái)使步驟d)中獲得的熱熔融共擠出的多層壓敏粘合劑組件交聯(lián)。
根據(jù)一個(gè)示例性方面,在制造多層壓敏粘合劑組件的方法中,聚合物泡沫層的熱熔體包含填充材料,該填充材料選自可膨脹微球體、膨脹微球體、玻璃泡、它們的任意組合或混合物。根據(jù)該具體執(zhí)行方式,制造多層壓敏粘合劑組件的方法可任選地包括使可膨脹微球體膨脹或進(jìn)一步膨脹的步驟。
在特定方面,制造多層壓敏粘合劑組件的方法包括多螺桿、優(yōu)選雙螺桿熱熔融擠出工藝步驟。
根據(jù)制造多層壓敏粘合劑組件的方法的有利方面,烴增粘劑和/或聚合物增塑劑在進(jìn)料到配混介質(zhì)之前暴露于最小的熱應(yīng)力。在本公開(kāi)的情境中,確實(shí)發(fā)現(xiàn),在高溫下長(zhǎng)時(shí)間地施加到烴增粘劑和/或聚合物增塑劑的熱應(yīng)力可能導(dǎo)致這些成分的加速熱降解和/或氧化降解以及voc的生成。
因此,在制造多層壓敏粘合劑組件的方法的優(yōu)選方面,用作為進(jìn)料設(shè)備的鼓式卸載機(jī)將烴增粘劑和聚合物增塑劑加入到配混介質(zhì)中。
另選地,用單螺桿進(jìn)料擠出機(jī)將烴增粘劑和/或聚合物增塑劑進(jìn)料到配混介質(zhì)中。仍另選地,用具有卸料螺桿的捏合設(shè)備將烴增粘劑和/或聚合物增塑劑進(jìn)料到配混介質(zhì)。
根據(jù)制造多層壓敏粘合劑組件的方法的另一個(gè)有利方面,通過(guò)定容或定量進(jìn)料器以固態(tài)將烴增粘劑和/或聚合物增塑劑添加到配混介質(zhì)中。
在一些特定方面,在擠出過(guò)程期間將真空施加到配混的粘合劑熔體。在添加發(fā)泡劑之前,真空可被無(wú)差別地施加到表皮化合物熔體和/或施加到芯化合物熔體。
根據(jù)制造多層壓敏粘合劑組件的方法的另一個(gè)示例性方面,將化學(xué)夾帶劑加入到配混的粘合劑熔體中,并且稍后在擠出過(guò)程中除去。用于本文的合適的夾帶劑是在熱作用下釋放揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)的液體、氣體或化合物。有利地,所使用的夾帶劑能夠夾帶另外的揮發(fā)物或最后痕量的揮發(fā)物??蓪⒑线m的夾帶劑添加到表皮psa熔體和/或添加到芯熔體,并且稍后在擠出過(guò)程中除去。在將夾帶劑添加到芯化合物的情況下,優(yōu)選地在添加發(fā)泡劑之前除去后者。
在另一特定方面,制造多層壓敏粘合劑組件的方法包括以光化輻射、優(yōu)選地以電子束照射來(lái)使步驟d)中獲得的熱熔融共擠出的多層壓敏粘合劑組件交聯(lián)的步驟,由此在閉合面(cf)或開(kāi)放面(of)條件中的任何一個(gè)下施加光化輻射交聯(lián)步驟。
根據(jù)“閉合面”照射方法,將在步驟d)中獲得的熱熔融共擠出多層壓敏粘合劑組件的一個(gè)或兩個(gè)面用襯件覆蓋,并且穿過(guò)襯件施加照射劑量。
根據(jù)“開(kāi)放面”照射方法,將在步驟d)中獲得的熱熔融共擠出多層壓敏粘合劑組件的一個(gè)或兩個(gè)面暴露(即,不用襯件覆蓋),并且將照射劑量直接施加在暴露的粘合劑表面上。
通常,將熱熔融共擠出的多層壓敏粘合劑組件沉積在基底上,然后優(yōu)選地以光化輻射,更優(yōu)選地以電子束照射后固化。
在制造多層壓敏粘合劑組件的情境中,將多層壓敏粘合劑組件的各種層制備為單個(gè)處理步驟的一部分。
可將本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件涂覆/施加到多種基底上以制備粘合劑涂覆的制品?;卓蔀槿嵝曰虿豢蓳锨?,并由聚合物材料、紙、玻璃或陶瓷材料、金屬、或它們的組合形成。合適的聚合物基底包括但不限于聚合物膜諸如由如下材料制備的那些:聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚酯(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯、聚氨酯、聚(甲基)丙烯酸甲基酯(pmma)、聚氨酯丙烯酸酯、乙酸纖維素、三乙酸纖維素、乙基纖維素、非織造物(例如紙、布、非織造稀松布)、和金屬箔??墒褂门菽骋r。其他基底的示例包括但不限于金屬諸如不銹鋼、金屬或金屬氧化物涂覆的聚合物材料、金屬或金屬氧化物涂覆的玻璃等。
本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件可用于任何常規(guī)已知的制品中,諸如標(biāo)簽、帶材、指示牌、封面、標(biāo)記標(biāo)志、顯示部件、觸控面板等。也可設(shè)想到具有微復(fù)制表面的柔性背襯材料。根據(jù)特定應(yīng)用來(lái)選擇可施加多層壓敏粘合劑組件的基底。例如,可將多層壓敏粘合劑組件施加至片材產(chǎn)品(例如裝飾性圖形和反光產(chǎn)品)、標(biāo)簽紙和膠帶背襯。另外,可將多層壓敏粘合劑組件直接施加到其他基底諸如金屬面板(例如機(jī)動(dòng)車面板)或玻璃窗上,使得另一基底或物體可附接到面板或窗上。因此,本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件可特別用于機(jī)動(dòng)車制造工業(yè)(例如,用于外部裝飾件的附接或用于密封條)、建筑工業(yè)、太陽(yáng)能面板建筑工業(yè)、或電子工業(yè)(例如,用于將顯示器固定在移動(dòng)手持設(shè)備中)。
因此,根據(jù)本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件特別適用于(工業(yè))內(nèi)部應(yīng)用,更特別地適用于建筑市場(chǎng)應(yīng)用、機(jī)動(dòng)車應(yīng)用或電子應(yīng)用。在機(jī)動(dòng)車應(yīng)用的情況下,如本文所述的多層壓敏粘合劑組件可獲得用于粘附例如機(jī)動(dòng)車車身側(cè)模塑件、擋風(fēng)雨條或后視鏡的特定用途。根據(jù)本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件特別適用于粘附到涂有機(jī)動(dòng)車油漆體系的基底/面板,該機(jī)動(dòng)車油漆體系包含基部電泳涂層或著色底漆層;特別是粘附到清漆涂層表面,特別是用于機(jī)動(dòng)車車輛的清漆涂層。根據(jù)本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件特別適用于粘附到低能量表面,諸如聚丙烯、聚乙烯或它們的共聚物。
因此,本公開(kāi)還涉及如上所述的多層壓敏粘合劑組件用于工業(yè)應(yīng)用,優(yōu)選地用于內(nèi)部(工業(yè))應(yīng)用,更優(yōu)選地用于建筑市場(chǎng)應(yīng)用、機(jī)動(dòng)車應(yīng)用或電子應(yīng)用的用途。
在一些方面,根據(jù)本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件可特別適用于形成對(duì)低表面能(lse)基底的強(qiáng)粘合劑粘結(jié)。
然而,這些多層壓敏粘合劑組件的使用不限于低表面能基底。在一些方面,多層壓敏粘合劑組件可令人驚奇地良好粘結(jié)至中等表面能(mse)基底。此類材料中包括有聚酰胺6(pa6)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)、pc/abs共混物、pc、pvc、pa、聚氨酯、pur、tpe、pom、聚苯乙烯、聚(甲基丙烯酸甲基酯)(pmma)、清漆涂層表面,特別是用于類似汽車的交通工具的清漆涂層或用于工業(yè)應(yīng)用的經(jīng)涂覆表面,以及類似纖維強(qiáng)化塑料的復(fù)合材料。
因此,本公開(kāi)還涉及如上所述的多層壓敏粘合劑組件用于粘結(jié)至低表面能基底和/或中等表面能基底的用途。
多層壓敏粘合劑組件還可以單面涂覆膠帶或雙面涂覆膠帶的形式提供,其中多層壓敏粘合劑組件設(shè)置在永久性背襯上。背襯可由塑料(例如,聚丙烯(包括雙軸取向的聚丙烯)、乙烯基、聚烯烴諸如聚乙烯、聚氨酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯諸如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、非織造物(例如紙、布、非織造稀松布)、金屬箔、泡沫(例如聚丙烯酸類、聚乙烯、聚氨酯、氯丁橡膠)等制成。聚合物泡沫可購(gòu)自各種供應(yīng)商,如voltek,sekisui的3m公司(3mco.,voltek,sekisui)和其他供應(yīng)商。
項(xiàng)目1是一種多層壓敏粘合劑組件,其包括聚合物泡沫層以及與聚合物泡沫層相鄰的第一壓敏粘合劑層,其中第一壓敏粘合劑包含:
a)式qn-y的多臂嵌段共聚物,其中:
(i)q表示多臂嵌段共聚物的臂,并且每個(gè)臂獨(dú)立地具有式g-r,
(ii)n表示臂數(shù),并且其為至少3的整數(shù);并且
(iii)y為多官能偶聯(lián)劑的殘基,
其中每個(gè)r為橡膠態(tài)嵌段,其包括聚合共軛二烯、聚合共軛二烯的氫化衍生物、或它們的組合;并且每個(gè)g為玻璃態(tài)嵌段,其包括聚合單乙烯基芳族單體;
b)重均分子量mw為至少10.000g/mol的聚合物增塑劑;
c)至少一種烴增粘劑,其中在以根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述重量損失測(cè)試方法的熱重量分析進(jìn)行測(cè)量時(shí),烴增粘劑具有小于1000ppm的揮發(fā)性有機(jī)化合物(voc)值;以及
d)任選地,式l-(g)m的直鏈嵌段共聚物,其中l(wèi)為橡膠態(tài)嵌段,其包括聚合烯烴、聚合共軛二烯、聚合共軛二烯的氫化衍生物、或它們的任意組合,并且其中m為1或2;
其中多層壓敏粘合劑組件通過(guò)聚合物泡沫層和第一壓敏粘合劑層的熱熔融共擠出而獲得。
項(xiàng)目2是根據(jù)項(xiàng)目1所述的多層壓敏粘合劑組件,其中在以根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述重量損失測(cè)試方法的熱重量分析進(jìn)行測(cè)量時(shí),烴增粘劑具有小于800ppm、小于600ppm、小于400ppm、或甚至小于200ppm的揮發(fā)性有機(jī)化合物(voc)值。
項(xiàng)目3是根據(jù)項(xiàng)目1或2所述的多層壓敏粘合劑組件,其中在以根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述重量損失測(cè)試方法的熱重量分析進(jìn)行測(cè)量時(shí),烴增粘劑具有小于1500ppm、小于1000ppm、小于800ppm、小于600ppm、或甚至小于500ppm的揮發(fā)性霧化化合物(fog)值。
項(xiàng)目4是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中在以根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述烘箱脫氣測(cè)試方法的重量損失分析進(jìn)行測(cè)量時(shí),烴增粘劑具有小于1重量%、小于0.8重量%、小于0.6重量%、小于0.5重量%、小于0.4重量%、小于0.3重量%、小于0.2重量%、或甚至小于0.1重量%的脫氣值。
項(xiàng)目5是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中聚合物增塑劑的重均分子量mw為至少20.000g/mol、至少30.000g/mol、或甚至至少50.000g/mol。
項(xiàng)目6是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中聚合物增塑劑的重均分子量mw為100.000g/mol或更小、小于90.000g/mol、小于80.000g/mol、小于70.000g/mol、小于60.000g/mol、小于50.000g/mol、或甚至小于40.000g/mol。
項(xiàng)目7是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中聚合物增塑劑的重均分子量mw包含在30.000g/mol和80.000g/mol之間或甚至在30.000g/mol和60.000g/mol之間。
項(xiàng)目8是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中在以根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述重量損失測(cè)試方法的熱重量分析進(jìn)行測(cè)量時(shí),聚合物增塑劑具有小于1000ppm、小于800ppm、小于600ppm、小于400ppm、或甚至小于200ppm的揮發(fā)性有機(jī)化合物(voc)值。
項(xiàng)目9是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中在以根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述重量損失測(cè)試方法的熱重量分析進(jìn)行測(cè)量時(shí),聚合物增塑劑具有小于2500ppm、小于2000ppm、小于1500ppm、小于1000ppm、小于800ppm、小于600ppm、或甚至小于500ppm的揮發(fā)性霧化化合物(fog)值。
項(xiàng)目10是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中在以根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述烘箱脫氣測(cè)試方法的重量損失分析進(jìn)行測(cè)量時(shí),聚合物增塑劑具有小于1重量%、小于0.8重量%、小于0.6重量%、小于0.5重量%、小于0.4重量%、小于0.3重量%、小于0.2重量%、或甚至小于0.1重量%的脫氣值。
項(xiàng)目11是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中聚合物增塑劑是聚異丁烯增塑劑。
項(xiàng)目12是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中多臂嵌段共聚物是星形嵌段共聚物。
項(xiàng)目13是根據(jù)項(xiàng)目12的多層壓敏粘合劑組件,其中多臂嵌段共聚物是多模態(tài)非對(duì)稱星形嵌段共聚物。
項(xiàng)目14是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中直鏈嵌段共聚物的橡膠態(tài)嵌段包含被選擇為異丁烯的烯烴或選自異戊二烯、丁二烯、以及它們的任意組合的共軛二烯。
項(xiàng)目15是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中直鏈嵌段共聚物的橡膠態(tài)嵌段包括選自異戊二烯、丁二烯、以及它們的任意組合的共軛二烯。
項(xiàng)目16是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中多臂嵌段共聚物的至少一個(gè)橡膠態(tài)嵌段包括選自異戊二烯、丁二烯、以及它們的任意組合的共軛二烯,優(yōu)選地,其中多臂嵌段共聚物的每個(gè)橡膠態(tài)嵌段包括選自異戊二烯、丁二烯、以及它們的任意組合的共軛二烯。
項(xiàng)目17是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中直鏈嵌段共聚物的至少一個(gè)玻璃態(tài)嵌段為選自苯乙烯、苯乙烯相容共混物、以及它們的任意組合的單乙烯基芳族單體。
項(xiàng)目18是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中多臂嵌段共聚物的至少一個(gè)玻璃態(tài)嵌段為選自苯乙烯、苯乙烯相容共混物、以及它們的任意組合的單乙烯基芳族單體,優(yōu)選地,其中多臂嵌段共聚物的每個(gè)玻璃態(tài)嵌段為選自苯乙烯、苯乙烯相容共混物、以及它們的任意組合的單乙烯基芳族單體。
項(xiàng)目19是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中直鏈嵌段共聚物包含兩個(gè)玻璃態(tài)嵌段。
項(xiàng)目20是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中直鏈嵌段共聚物選自苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯、苯乙烯-異丁烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯、以及它們的任意組合。
項(xiàng)目21是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中多臂嵌段共聚物的至少一個(gè)臂選自苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯、以及它們的組合,優(yōu)選地,其中多臂嵌段共聚物的每個(gè)臂選自苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯、以及它們的任意組合。
項(xiàng)目22是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其包含第一烴增粘劑,在以根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述重量損失測(cè)試方法的熱重量分析進(jìn)行測(cè)量時(shí),該第一烴增粘劑具有小于1000ppm的揮發(fā)性有機(jī)化合物(voc)值,其中第一烴增粘劑優(yōu)選地具有至少60℃的tg,并且其中優(yōu)選地,第一烴增粘劑主要與橡膠態(tài)嵌段相容。
項(xiàng)目23是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其還包含第二烴增粘劑,在以根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述重量損失測(cè)試方法的熱重量分析進(jìn)行測(cè)量時(shí),該第一烴增粘劑具有小于1000ppm的揮發(fā)性有機(jī)化合物(voc)值,其中第二烴增粘劑優(yōu)選地具有至少60℃的tg,并且其中優(yōu)選地,第二烴增粘劑主要與玻璃態(tài)嵌段相容。
項(xiàng)目24是根據(jù)項(xiàng)目22或23所述的多層壓敏粘合劑組件,其中第一烴增粘劑和/或第二烴增粘劑具有至少65℃的tg。
項(xiàng)目25是根據(jù)項(xiàng)目22至24中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中第一烴增粘劑和/或第二烴增粘劑具有至少約115℃,優(yōu)選地至少約120℃的軟化點(diǎn)。
項(xiàng)目26是根據(jù)項(xiàng)目22至24中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中第一烴增粘劑選自聚合物型萜烯、異官能萜烯、香豆酮-茚樹(shù)脂、松香酸的酯、歧化松香酸酯、氫化松香酸、c5脂族樹(shù)脂、c9氫化芳族樹(shù)脂、c5/c9脂族/芳族樹(shù)脂、二環(huán)戊二烯樹(shù)脂、由c5/c9和二環(huán)戊二烯前體產(chǎn)生的氫化烴樹(shù)脂、氫化苯乙烯單體樹(shù)脂以及它們的共混物。
項(xiàng)目27是根據(jù)項(xiàng)目22至26中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中第二烴增粘劑選自香豆酮-茚樹(shù)脂、松香酸、松香酸的酯、歧化松香酸酯、c9芳族化合物、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、純單體樹(shù)脂、c9/c5芳族改性的脂族烴、以及它們的共混物。
項(xiàng)目28是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中多臂嵌段共聚物的臂數(shù)n為3至5的整數(shù),包括端值在內(nèi),優(yōu)選地,其中n為4。
項(xiàng)目29是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中所有嵌段共聚物的總重量與第一壓敏粘合劑中所有烴增粘劑的總重量的比率在2.4:1至1:2.4、2:1至1:2、1.5:1至1:1.5、1.2:1至1:1.2、1.15:1至1:1.15、或甚至1.1:1至1:1.1的范圍內(nèi)。
項(xiàng)目30是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中以基于第一壓敏粘合劑總重量的重量百分比表示,第一壓敏粘合劑中聚合物增塑劑的總量不大于20重量%、不大于18重量%、不大于15重量%、或甚至不大于12重量%。
項(xiàng)目31是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中以基于第一壓敏粘合劑總重量的重量百分比表示,第一壓敏粘合劑中聚合物增塑劑的總量不小于6重量%、或甚至不小于7重量%。
項(xiàng)目32是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中以基于第一壓敏粘合劑總重量的重量百分比表示,第一壓敏粘合劑中聚合物增塑劑的總量包含在2重量%和20重量%之間、在4重量%和15重量%之間、或甚至在6重量%和15重量%之間。
項(xiàng)目33是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中第一壓敏粘合劑還包含交聯(lián)添加劑,該交聯(lián)添加劑優(yōu)選地以光化輻射、更優(yōu)選地以電子束照射進(jìn)行活化。
項(xiàng)目34是根據(jù)項(xiàng)目33所述的多層壓敏粘合劑組件,其中交聯(lián)添加劑選自多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
項(xiàng)目35是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中第一壓敏粘合劑還包含多官能(甲基)丙烯酸酯化合物,其中多官能(甲基)丙烯酸酯化合物優(yōu)選地包含至少兩個(gè)(甲基)丙烯?;鶊F(tuán)、特別是三個(gè)或四個(gè)(甲基)丙烯?;鶊F(tuán)、更特別是三個(gè)(甲基)丙烯?;鶊F(tuán)。
項(xiàng)目36是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其優(yōu)選地以光化輻射、更優(yōu)選地以電子束照射進(jìn)行交聯(lián)。
項(xiàng)目37是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中第一壓敏粘合劑不含任何填充材料,該填充材料選自微球體、可膨脹微球體、優(yōu)選戊烷填充的可膨脹微球體、氣體腔、玻璃珠、玻璃微球體、玻璃泡、以及它們的任意組合或混合物。
項(xiàng)目38是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中第一壓敏粘合劑包含:
a)基于第一壓敏粘合劑的重量計(jì),20重量%至80重量%、20重量%至70重量%、25重量%至60重量%、或甚至25重量%至50重量%的多臂嵌段共聚物;
b)基于第一壓敏粘合劑的重量計(jì),20重量%至70重量%、25重量%至60重量%、或甚至25重量%至50重量%的烴增粘劑;
c)基于壓敏粘合劑的重量計(jì),2重量%至20重量%、4重量%至15重量%、或甚至6重量%至15重量%的聚合物增塑劑;
d)任選地,基于第一壓敏粘合劑的重量計(jì),3重量%至40重量%、5重量%至30重量%、或甚至10重量%至25重量%的直鏈嵌段共聚物;以及
e)任選地,基于第一壓敏粘合劑泡沫的重量計(jì),0.1重量%至10重量%、0.5重量%至8重量%、1重量%至6重量%、或甚至2重量%至5重量%的交聯(lián)添加劑,并且其中交聯(lián)添加劑優(yōu)選地選自多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
項(xiàng)目39是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中第一壓敏粘合劑層具有小于1500μm、小于1000μm、小于800μm、小于600μm、小于400μm、小于200μm、小于150μm、或甚至小于100μm的厚度。
項(xiàng)目40是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中第一壓敏粘合劑層具有包含在20和1500μm之間、在20和1000μm之間、在20和500μm之間、在30和400μm之間、在30和250μm之間、在40和200μm之間、或甚至在50和150μm之間的厚度。
項(xiàng)目41是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中聚合物泡沫層具有包含在100μm至6000μm之間、在400μm至3000μm之間、或甚至在800μm至2000μm之間的厚度。
項(xiàng)目42是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中聚合物泡沫層具有第一主表面和第二主表面,其中第一壓敏粘合劑層粘結(jié)到聚合物泡沫層的第一主表面,其中多層壓敏粘合劑組件還包括粘結(jié)到聚合物泡沫層的第二主表面的第二壓敏粘合劑層,并且其中多層壓敏粘合劑組件通過(guò)聚合物泡沫層、第一壓敏粘合劑層和第二壓敏粘合劑層的熱熔融共擠出而獲得。
項(xiàng)目43是根據(jù)項(xiàng)目42所述的多層壓敏粘合劑組件,其中第一壓敏粘合劑層和第二壓敏粘合劑層為相同粘合劑。
項(xiàng)目44是根據(jù)項(xiàng)目42所述的多層壓敏粘合劑組件,其中第一壓敏粘合劑層和第二壓敏粘合劑層各自獨(dú)立地包含如項(xiàng)目1至41中任一項(xiàng)中所述的壓敏粘合劑。
項(xiàng)目45是根據(jù)項(xiàng)目42至44中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其為表皮/芯/表皮多層壓敏粘合劑組件的形式,其中聚合物泡沫層為芯層,并且第一壓敏粘合劑層和第二壓敏粘合劑層為表皮層。
項(xiàng)目46是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中聚合物泡沫層包括選自下列的聚合物基體材料:橡膠類彈性體材料、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚烯烴、聚酰胺、聚酯、聚醚、聚異丁烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、以及它們的任意組合、共聚物或混合物。
項(xiàng)目47是根據(jù)項(xiàng)目46所述的多層壓敏粘合劑組件,其中聚合物泡沫層包括選自橡膠類彈性體材料的聚合物基體材料。
項(xiàng)目48是根據(jù)項(xiàng)目47所述的多層壓敏粘合劑組件,其中橡膠類彈性體材料選自天然橡膠、合成橡膠、熱塑性彈性體材料、非熱塑性彈性體材料、熱塑性烴彈性體材料、非熱塑性烴彈性體材料、以及它們的任意組合或混合物。
項(xiàng)目49是根據(jù)項(xiàng)目46或47所述的多層壓敏粘合劑組件,其中橡膠類彈性體材料選自鹵代丁基橡膠,特別是溴代丁基橡膠和氯代丁基橡膠;鹵代異丁烯-異戊二烯共聚物;溴代-異丁烯-異戊二烯共聚物;氯代-異丁烯-異戊二烯共聚物;嵌段共聚物;烯烴嵌段共聚物;丁基橡膠;合成聚異戊二烯;乙烯-辛烯橡膠;乙烯-丙烯橡膠;乙烯-丙烯無(wú)規(guī)共聚物;乙烯-丙烯-二烯單體橡膠;聚異丁烯;聚(α-烯烴);乙烯-α-烯烴共聚物;乙烯-α-烯烴嵌段共聚物;苯乙烯嵌段共聚物;苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物;苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物;苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物;苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物;苯乙烯-丁二烯無(wú)規(guī)共聚物;烯烴聚合物和共聚物;乙烯-丙烯無(wú)規(guī)共聚物;乙烯-丙烯-二烯三元共聚物,以及它們的任意組合或混合物。
項(xiàng)目50是根據(jù)項(xiàng)目47至49中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中橡膠類彈性體材料選自苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、以及它們的任意組合或混合物。
項(xiàng)目51是根據(jù)項(xiàng)目47至50中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中橡膠類彈性體材料選自苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、以及它們的任意組合或混合物。
項(xiàng)目52是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,其中聚合物泡沫層還包含至少一種填充材料,該填充材料優(yōu)選地選自微球體;可膨脹微球體,優(yōu)選地戊烷填充的可膨脹微球體;膨脹微球體;氣體腔;玻璃珠;玻璃微球體;玻璃泡;以及它們的任意組合或混合物;更優(yōu)選地選自可膨脹微球體、玻璃泡、以及它們的任意組合或混合物。
項(xiàng)目53是根據(jù)項(xiàng)目52所述的多層壓敏粘合劑組件,其中至少一種填充材料選自可膨脹微球體、玻璃泡、以及它們的任意組合或混合物。
項(xiàng)目54是根據(jù)項(xiàng)目52或53所述的多層壓敏粘合劑組件,其中聚合物泡沫層具有與項(xiàng)目1至51中任一項(xiàng)中所述的壓敏粘合劑相同的組成,并且還包含選自可膨脹微球體、膨脹微球體、玻璃泡、以及它們的任意組合或混合物的填充材料。
項(xiàng)目55是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,在以根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述重量損失測(cè)試方法的熱重量分析進(jìn)行測(cè)量時(shí),該多層壓敏粘合劑組件具有小于2000ppm、小于1500ppm、小于1000ppm、小于800ppm、小于600ppm、小于500ppm、小于400ppm、或甚至小于300ppm的揮發(fā)性有機(jī)化合物(voc)值。
項(xiàng)目56是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,在以根據(jù)測(cè)試方法vda278的熱解吸分析進(jìn)行測(cè)量時(shí),該多層壓敏粘合劑組件具有小于2000ppm、小于1500ppm、小于1000ppm、小于800ppm、小于600ppm、小于500ppm、小于400ppm、或甚至小于300ppm的揮發(fā)性有機(jī)化合物(voc)值。
項(xiàng)目57是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,在以根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述重量損失測(cè)試方法的熱重量分析進(jìn)行測(cè)量時(shí),該多層壓敏粘合劑組件具有小于4000ppm、小于3000ppm、小于2500ppm、小于2000ppm、小于1500ppm、小于1000ppm、小于800ppm、小于600ppm、小于500ppm、或甚至小于400ppm的揮發(fā)性霧化化合物(fog)值。
項(xiàng)目58是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,在以根據(jù)測(cè)試方法vda278的熱解吸分析進(jìn)行測(cè)量時(shí),該多層壓敏粘合劑組件具有小于4000ppm、小于3000ppm、小于2500ppm、小于2000ppm、小于1500ppm、小于1000ppm、小于800ppm、小于600ppm、小于500ppm、或甚至小于400ppm的揮發(fā)性霧化化合物(fog)值。
項(xiàng)目59是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,在根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述靜態(tài)剪切測(cè)試方法在70℃下進(jìn)行測(cè)量時(shí),該多層壓敏粘合劑組件具有大于2000min、大于4000min、大于6000min、大于8000min、或甚至大于10000min的靜態(tài)剪切強(qiáng)度值。
項(xiàng)目60是根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件,在根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述靜態(tài)剪切測(cè)試方法在90℃下進(jìn)行測(cè)量時(shí),該多層壓敏粘合劑組件具有大于2000min、大于4000min、大于6000min、大于8000min、或甚至大于10000min的靜態(tài)剪切強(qiáng)度值。
項(xiàng)目61是一種制造根據(jù)項(xiàng)目1至60中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件的方法,該方法包括熱熔融共擠出聚合物泡沫層、第一壓敏粘合劑層以及任選地第二壓敏粘合劑層的步驟。
項(xiàng)目62是根據(jù)項(xiàng)目61所述的方法,該方法包括以下步驟:
a)配混多臂嵌段共聚物,聚合物增塑劑,至少一種烴增粘劑,任選地,直鏈嵌段共聚物,任選地,優(yōu)選地選自多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的交聯(lián)劑;并且其中在以根據(jù)實(shí)驗(yàn)部分中所述重量損失測(cè)試方法的熱重量分析進(jìn)行測(cè)量時(shí),烴增粘劑具有小于1000ppm、小于800ppm、小于600ppm、小于400ppm、或甚至小于200ppm的揮發(fā)性有機(jī)化合物(voc)值;從而形成第一壓敏粘合劑層的熱熔融化合物;
b)提供聚合物泡沫層的熱熔融化合物;
c)任選地,提供第二壓敏粘合劑層的熱熔融化合物;
d)熱熔融共擠出聚合物泡沫層、第一壓敏粘合劑層以及任選地第二壓敏粘合劑層,從而形成熱熔融共擠出的多層壓敏粘合劑組件;以及
e)任選地,優(yōu)選地以光化輻射、更優(yōu)選地以電子束照射來(lái)使步驟d)中獲得的熱熔融共擠出的多層壓敏粘合劑組件交聯(lián)。
項(xiàng)目63是根據(jù)項(xiàng)目62所述的方法,該方法包括多螺桿、優(yōu)選雙螺桿熱熔融擠出工藝步驟。
項(xiàng)目64是根據(jù)項(xiàng)目62或63所述的方法,該方法包括以光化輻射、優(yōu)選地以電子束照射來(lái)使步驟d)中獲得的熱熔融共擠出的多層壓敏粘合劑組件交聯(lián)的步驟,由此在閉合面(cf)或開(kāi)放面(of)條件中的任何一個(gè)下施加光化輻射交聯(lián)步驟。
項(xiàng)目65是根據(jù)項(xiàng)目1至60中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件用于工業(yè)應(yīng)用,優(yōu)選地用于內(nèi)部應(yīng)用,更優(yōu)選地用于建筑市場(chǎng)應(yīng)用、機(jī)動(dòng)車應(yīng)用或電子應(yīng)用的用途。
項(xiàng)目66是根據(jù)項(xiàng)目1至60中任一項(xiàng)所述的多層壓敏粘合劑組件用于粘結(jié)到低表面能基底和/或中等表面能基底的用途。
實(shí)施例:
本公開(kāi)通過(guò)下列實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明。這些實(shí)施例僅僅是用于示例性目的,并且無(wú)意于限制所附權(quán)利要求書(shū)的范圍。
所用測(cè)試方法:
tga測(cè)試方法
用得自德州儀器公司(texasinstruments)的q5000ir設(shè)備進(jìn)行tga(熱重量分析)測(cè)量。將樣本在鉑盤(pán)中稱重并利用自動(dòng)進(jìn)樣器置入設(shè)備的烘箱中。通過(guò)烘箱的氮?dú)饬鳛?5ml/min,通過(guò)剩余部分的氮?dú)饬鳛?0ml/min。將溫度平衡在30℃并保持15分鐘。然后以60℃/min的梯度將溫度增加至90℃。然后在90℃下保持30分鐘。在下一步驟中,以60℃/min的梯度將溫度增加至120℃。在120℃下保持60分鐘。記錄在90℃下30分鐘(voc分析)期間和在120℃下60分鐘(fog分析)期間的重量損失。
然后通過(guò)以10℃/min的梯度將溫度增加至800℃來(lái)完成測(cè)試。然后,將溫度平衡在600℃,用空氣吹掃烘箱并且以10℃/min的梯度將溫度增加至900℃。
烘箱脫氣測(cè)試方法
通過(guò)以0.1mg的精度將10g所選原材料稱重到鋁杯中來(lái)實(shí)現(xiàn)原材料樣本脫氣的計(jì)量。在該步驟之前,已經(jīng)用0.1mg范圍中的精度將鋁杯稱出。然后將稱入的測(cè)試樣本置于120℃下的鼓風(fēng)烘箱中2小時(shí)或在160℃下的鼓風(fēng)烘箱中2小時(shí)。一旦從烘箱中移除了樣本,就允許樣本在再次對(duì)填充的鋁杯稱重之前在環(huán)境溫度(23℃+/-2℃)下冷卻30分鐘。以%為單位計(jì)算和記錄烘箱干燥前后樣本的重量損失。
根據(jù)vda測(cè)試方法278的有機(jī)發(fā)射物熱解吸分析
vda方法278為用于測(cè)定來(lái)自用于制造機(jī)動(dòng)車輛內(nèi)部的非金屬內(nèi)飾部件的有機(jī)發(fā)射物的測(cè)試方法(vda代表“verbandderautomobilindustrie”,德國(guó)機(jī)動(dòng)車駕駛員協(xié)會(huì)(thegermanassociationofautomobilists))。該方法將所發(fā)出的有機(jī)化合物分成兩組:
voc值-至多為n-c25的揮發(fā)性和半揮發(fā)性化合物的總和,以及
fog值-從n-c14至n-c32的半揮發(fā)性和重化合物的總和
為測(cè)量voc和fog值,將30mg+/-5mg的粘合劑樣本直接稱重到空的玻璃樣本管中。將揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)化合物從樣本提取到氣體流中并隨后在注入gc中進(jìn)行分析之前重新聚焦到次級(jí)捕集器上。據(jù)此將自動(dòng)熱解吸儀(markesinternationalultra-unity系統(tǒng))用于vda278測(cè)試。
該測(cè)試方法包括兩個(gè)提取階段:
1)voc分析,該分析涉及將樣本在90℃下解吸30分鐘以提取至多n-c25的voc。這之后進(jìn)行作為每克樣本的μg甲苯當(dāng)量的每種化合物的半定量分析。
2)fog分析,該分析涉及將樣本在120℃下解吸60分鐘以提取n-c14至n-c32范圍內(nèi)的半揮發(fā)性化合物。這之后進(jìn)行作為每克樣本的μg十六烷當(dāng)量的每種化合物的半定量分析。
voc值表達(dá)為對(duì)每個(gè)樣本進(jìn)行兩次測(cè)量的平均值。如vda278測(cè)試方法中所述,將較高的測(cè)量值指示為結(jié)果。為了測(cè)定fog值,在voc分析之后將第二樣本保持在解吸管中并重新加熱至120℃保持60分鐘。
300mm/min下的90°-剝離測(cè)試(根據(jù)2號(hào)finat測(cè)試方法,2009年第8版)
從樣本材料中沿縱向切割根據(jù)本公開(kāi)的并且具有10mm的寬度和>120mm的長(zhǎng)度的多層壓敏粘合劑組件條。
就測(cè)試樣本制備而言,首先將襯件從一個(gè)粘合劑面中除去,并置于具有以下尺寸22×1.6cm、0.13mm厚度的鋁條上。然后,在除去襯件之后,使用輕微的指壓將每個(gè)psa組件條的粘合劑涂覆面以它的粘合劑面向下放置在干凈的測(cè)試板上。接著,以大約10mm/秒的速度用標(biāo)準(zhǔn)finat測(cè)試輥(重6.8kg)將測(cè)試樣本軋制兩次,以獲得粘合劑物質(zhì)和表面之間的緊密接觸。在將壓敏粘合劑組件條施用到測(cè)試面板之后,進(jìn)行測(cè)試之前,允許測(cè)試樣本在環(huán)境室溫(23℃+/-2℃,50%相對(duì)濕度+/-5%)下保壓24小時(shí)。
對(duì)于剝離測(cè)試而言,在第一步中將測(cè)試樣本夾持在zwick拉伸測(cè)試儀(型號(hào)z020,可從德國(guó)烏爾姆的茲維克/羅爾有限公司(zwick/roellgmbh,ulm,germany)商購(gòu)獲得)的下部可活動(dòng)夾具中。將多層壓敏粘合劑膜條以90°的角度折回,并將其自由端以常用于90°測(cè)量的構(gòu)型在張力檢驗(yàn)器的上夾具中抓緊。將張力檢驗(yàn)器設(shè)定成300mm/分鐘的夾具分離速率。測(cè)試結(jié)果以牛頓/10mm(n/10mm)表示。引述的剝離值為兩次90°-剝離測(cè)量的平均值。
在室溫下利用500g的靜態(tài)剪切力測(cè)試(根據(jù)8號(hào)finat測(cè)試方法,2009年第8版)
測(cè)試在環(huán)境室溫(23℃+/-2℃和50%+/-5%相對(duì)濕度)下進(jìn)行。切割成尺寸為12.7mm×25.4mm的試樣。然后將襯件從試樣的一側(cè)除去,并且將粘合劑粘附到鋁板上,該鋁板具有以下尺寸25.4×50×1mm厚度并且包括用于砝碼的孔。然后,將第二襯件從試樣中除去,并且將具有試樣的小板施加至具有以下尺寸的相應(yīng)的測(cè)試板(不銹鋼)上:短邊緣處為50mm×50mm×2mm。
接著,以大約10mm/秒的速度用標(biāo)準(zhǔn)finat測(cè)試輥(重6.8kg)將測(cè)試樣本軋制兩次,以獲得粘合劑物質(zhì)和表面之間的緊密接觸。在將壓敏粘合劑組件條施用到測(cè)試面板之后,進(jìn)行測(cè)試之前,允許測(cè)試樣本在環(huán)境室溫(23℃+/-2℃,50%相對(duì)濕度+/-5%)下保壓24小時(shí)。
然后將每個(gè)樣本置于具有自動(dòng)時(shí)間記錄的垂直剪切臺(tái)(+2°布置),并接著將500g的砝碼懸掛于鋁板的孔中。以分鐘為單位測(cè)量并記錄失效時(shí)間。目標(biāo)值為10.000分鐘。每個(gè)試樣測(cè)量?jī)蓚€(gè)樣本?!?0000+”的記錄時(shí)間表示粘合劑在10000分鐘后未失效。
500g、70℃或90℃下的靜態(tài)剪切測(cè)試(8號(hào)finat測(cè)試方法,2009年第8版)
測(cè)試在70℃或90℃下進(jìn)行。切割成尺寸為12.7mm×25.4mm的試樣。然后將襯件從試樣的一側(cè)除去,并且將粘合劑粘附到鋁板上,該鋁板具有以下尺寸25.4×50×1mm厚度并且包括用于砝碼的孔。然后,將第二襯件從試樣中除去,并且將具有試樣的小板施加至具有以下尺寸的相應(yīng)的測(cè)試板(不銹鋼)上:短邊緣處為50mm×50mm×2mm。
接著,以大約10mm/秒的速度用標(biāo)準(zhǔn)finat測(cè)試輥(重6.8kg)將測(cè)試樣本軋制兩次,以獲得粘合劑物質(zhì)和表面之間的緊密接觸。在將壓敏粘合劑組件條施用到測(cè)試面板之后,進(jìn)行測(cè)試之前,允許測(cè)試樣本在環(huán)境室溫(23℃+/-2℃,50%相對(duì)濕度+/-5%)下保壓24小時(shí)。
然后將每個(gè)樣本置于具有自動(dòng)時(shí)間記錄的70℃或90℃下的垂直剪切臺(tái)(+2°布置)中。在烘箱中經(jīng)過(guò)10分鐘保壓時(shí)間之后,將500g的砝碼懸掛于鋁板的孔中。以分鐘為單位測(cè)量并記錄失效時(shí)間。目標(biāo)值為10.000分鐘。每個(gè)試樣測(cè)量?jī)蓚€(gè)樣本?!?0000+”的記錄時(shí)間表示粘合劑在10000分鐘后未失效。
用于測(cè)試的測(cè)試基底:
將根據(jù)本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑和組件在以下基底上測(cè)試其粘合特性:
pp:聚丙烯板(“
150cm×50×2mm),其可購(gòu)自德國(guó)阿格拉斯特勞森的羅霍爾公司(rochollgmbh,aglatershausen,germany)。
在測(cè)試之前,pp板首先用干燥薄紙輕輕地除去表面上的任何殘余物/蠟質(zhì)化合物,并且然后用異丙醇:蒸餾水(1:1)的混合物清潔,并且用薄紙干燥。
粘合劑測(cè)試進(jìn)一步在以下機(jī)動(dòng)車清漆涂層面板上進(jìn)行:
-uregloss清漆涂層涂覆的面板,可購(gòu)自巴斯夫涂料公司(basfcoatings)。
-ceramiclear5(“cc5”)涂覆的面板,可購(gòu)自ppg工業(yè)公司(ppgindustries)。
以上列出的機(jī)動(dòng)車清漆涂層包含丙烯酸樹(shù)脂和單獨(dú)使用或與下述項(xiàng)的混合物一起使用的聚酯:包含羥基-或縮水甘油基-官能團(tuán)或氨基甲酸殘基(基團(tuán))的共聚物;或具有羥基基團(tuán)、游離酸基團(tuán)和另外的共聚單體(例如,苯乙烯)的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的共聚物。在90°剝離和剪切測(cè)試之前,將面板切割至要求的尺寸。
在測(cè)試之前,用異丙醇和蒸餾水的1:1混合物清潔機(jī)動(dòng)車清漆涂層涂覆的面板。然后用紙巾將測(cè)試面板擦干。
使用的原材料:
使用的原材料和市售膠帶匯總于下表1中。
表1:原材料列表。
關(guān)于低voc的原材料的篩選:
為了關(guān)于原材料的脫氣行為和熱穩(wěn)定性提前篩選原材料,如先前測(cè)試方法部分所述,在120℃和160℃下進(jìn)行烘箱脫氣測(cè)試。結(jié)果在下表2中提供。
表2
在表2中,增粘烴樹(shù)脂escorez5615和escorez1304在120℃下顯示出非常低的脫氣性并且在160℃下顯示出非常好的熱穩(wěn)定性。相反,regaliter9100和r1090在120℃下顯示出較高的脫氣行為,并且在160℃下顯示出顯著的重量損失。在160℃下的重量損失提供了對(duì)原材料的熱穩(wěn)定性以及其在熱熔型工藝中在高溫下處理時(shí)的行為的良好指示。
關(guān)于增塑劑,聚異丁烯樹(shù)脂oppanolb10n和b12n在與液體烴樹(shù)脂piccotac1020e相比時(shí)顯示出非常低的脫氣行為,并且在160℃下顯示出優(yōu)異的熱穩(wěn)定性?;谶@些發(fā)現(xiàn),可以設(shè)想到關(guān)于低voc行為的預(yù)選。
如之前在測(cè)試方法部分中所述,對(duì)原材料關(guān)于其改善的低voc行為的預(yù)先篩選的另一種方式是通過(guò)tga(熱重分析)測(cè)量進(jìn)行的。tga測(cè)量的結(jié)果見(jiàn)于下表3,值是2次測(cè)量的平均值。這些還包括與現(xiàn)有且可商購(gòu)獲得的丙烯酸粘合劑基泡沫帶的比較。
表3
從表3中可以進(jìn)一步看出聚合物增塑劑在其重均分子量mw方面的脫氣差異。雖然具有51000g/mol的聚異丁烯增塑劑oppanolb12n在90℃和120℃下具有非常低的脫氣性,但作為重均分子量mw分別為1600和4140g/mol的聚異丁烯的glissopal1000和v1500具有非常高量的揮發(fā)性有機(jī)化合物。
當(dāng)用tga測(cè)試方法分析時(shí),目前可商購(gòu)獲得的丙烯酸類psa泡沫帶顯示出高水平的voc和fog值。丙烯酸psa泡沫帶acx7065在90℃下30分鐘之后具有1974ppm的重量損失并且在120℃下60分鐘之后具有5732ppm的重量損失。
烘箱脫氣測(cè)試結(jié)果與tga測(cè)試結(jié)果的組合清楚地表明對(duì)低voc多層壓敏粘合劑組件的原材料的有利選擇。
實(shí)施例制備(3層共擠出psa組件):
第一壓敏粘合劑和/或第二壓敏粘合劑層制備(“表皮層”)
將具有如表4中所述的成分的壓敏表皮粘合劑制劑在具有11個(gè)加熱區(qū)且l/d(長(zhǎng)度/直徑)比率為46的25mm同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)(得自德國(guó)斯圖加特的維爾納和普夫萊德雷爾公司(werner&pfleiderer,stuttgart,germany)的zsk25)中配混。
表4
上表4中列出的丙烯酸酯聚合物通過(guò)混合45份的丙烯酸異辛酯(ioa)、45份的丙烯酸丁酯(ba)、10份的丙烯酸(aa)、0.15份的irgacure651和0.06份的巰基乙酸異辛酯(iotg)來(lái)制備。由包裝膜(由德克薩斯州達(dá)拉斯的ct膜公司(ctfilm,dallas,texas)以va-24膜銷售的0.0635mm厚的乙烯乙酸乙烯酯共聚物膜)形成離散膜包裝。將丙烯酸酯組合物密封到膜包裝中,其測(cè)量為大約10厘米(cm)×5cm×0.5cm厚。在浸入保持在約21℃和約32℃之間的水浴中的同時(shí),使包裝暴露于強(qiáng)度為約3.5毫瓦/平方厘米(mw/sqcm)并且總能量為約1680毫焦耳/平方厘米(mj/sqcm)的紫外線(uv)輻射。形成包裝以及固化的方法在美國(guó)專利5,804,610的實(shí)施例1中有所描述。
對(duì)于表皮層1-3,用于制備第一壓敏粘合劑和/或第二壓敏粘合劑層(“表皮層”)的溫度分布和擠出條件在表5中有所描述。將雙螺桿擠出機(jī)的螺桿速度設(shè)定為300rpm以用于制備這些表皮層。
在第一步驟中,將kratond1340、kraton1161和irganox1010在轉(zhuǎn)鼓混合器中共混,從而產(chǎn)生共混物1。然后使用得自k-tron公司(k-tron)的重量損失雙螺桿進(jìn)料器在區(qū)域z1處將共混物1送入雙螺桿擠出機(jī)中。同樣使用得自布拉本德公司(brabender)的重量損失螺桿進(jìn)料器在區(qū)域z1處添加增粘劑樹(shù)脂escorez5615或增粘劑共混物2(escorez5615和novaresc140)。對(duì)于表皮構(gòu)造3(s3),使用單螺桿擠出機(jī)在區(qū)域z5中額外送入丙烯酸酯聚合物45/45/10ioa/ba/aa。在最終步驟中,使用20l鼓式卸載機(jī)(可按照robatechrmc20獲得)在區(qū)域z7處將增塑劑oppanolb12n送入到擠出線中。
表5
對(duì)于表皮層4,用于制備第一壓敏粘合劑和/或第二壓敏粘合劑層(“表皮層”)的溫度分布和擠出條件在表6中有所描述,該表皮層用于制備兩個(gè)比較的層合3層psa組件實(shí)施例。將雙螺桿擠出機(jī)的螺桿速度設(shè)定為300rpm以用于配混表皮層4。
表6
將kratond1340、kratond1161、irganox1010和炭黑mb在轉(zhuǎn)鼓混合器中共混,從而提供共混物3。使用linden進(jìn)料器在區(qū)域z1中以2.361kg/h的通量將共混物3送入雙螺桿擠出機(jī)中。使用振動(dòng)進(jìn)料器(得自k-tron公司(k-tron)的k-sfs-24)和得自維爾納和普夫萊德雷爾公司(werner&pfleiderer)的側(cè)充填機(jī)以2.104kg/h的通量在區(qū)域z3中添加烴增粘劑共混物4(escorez5615和novaresc140)。使用單螺桿擠出機(jī)在區(qū)域z5中送入丙烯酸酯聚合物(45/45/10ioa/ba/aa)。使用20l鼓式卸載機(jī)(robatechrmc20)以0.368kg/h的通量在區(qū)域z7中的開(kāi)放口中送入oppanolb12n。在擠出機(jī)和模具之間,通過(guò)齒輪泵(175℃)使熔融的粘合劑定量穿過(guò)受熱軟管(175℃),從而在擠出機(jī)(175℃)和涂覆模具之間建立接合部。表皮4具有約90μm的厚度。
泡沫粘合劑層
泡沫粘合劑層制劑在表7中有所描述,并且在具有11個(gè)加熱區(qū)且l/d(長(zhǎng)度/直徑)比率為46的25mm同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)(得自德國(guó)斯圖加特的維爾納和普夫萊德雷爾公司(werner&pfleiderer,stuttgart,germany)的zsk25)中配混。
表7
對(duì)于泡沫1和2的制備,擠出機(jī)的溫度分布和擠出條件在表8中有所描述,而泡沫3和4的擠出條件在表9中列出。對(duì)于泡沫1和2,雙螺桿擠出機(jī)以370rpm的速度操作。在第一步驟中,將kratond1340與irganox1010在轉(zhuǎn)鼓混合器中共混,從而得到共混物5。然后使用重量損失進(jìn)料器(k-tron公司(k-tron))在區(qū)域z2處將共混物5送入雙螺桿擠出機(jī)中。同樣使用得自布拉本德公司(brabender)的重量損失螺桿進(jìn)料器在區(qū)域z2中添加烴增粘劑樹(shù)脂escorez5615。在區(qū)域z7中,使用20l鼓式卸載機(jī)(得自smklebetechnik公司(smklebetechnik)的gx23)送入增塑劑oppanolb12n。然后通過(guò)得自維爾納和普夫萊德雷爾公司(werner&pfleiderer)的側(cè)充填機(jī)在區(qū)域z10中最終添加可膨脹微球體fn100md,由重量損失雙螺桿進(jìn)料器(得自布拉本德公司(brabender)的minitwin)送入。在擠出機(jī)和模具之間,通過(guò)齒輪泵(150℃)使熔融的粘合劑定量穿過(guò)受熱軟管(150℃),從而在擠出機(jī)和模具之間建立接合部。涂覆模具的溫度對(duì)于泡沫3設(shè)定為160℃,對(duì)于泡沫4設(shè)定為170℃??膳蛎浳⑶蝮w僅在擠出線結(jié)束時(shí)穿過(guò)3層模具之后才允許膨脹,從而產(chǎn)生3層多層壓敏組件。
表8
對(duì)于泡沫3和4的制備,將螺桿速度設(shè)定為350rpm。將kratond1340與irganox1010在轉(zhuǎn)鼓混合器中共混,從而得到共混物6。然后使用重量損失進(jìn)料器(k-tron公司(k-tron))在區(qū)域z1中以2.16kg/h的通量將共混物6送入雙螺桿擠出機(jī)中。同樣使用振動(dòng)進(jìn)料器(得自k-tron公司(k-tron)的k-sfs-24)以3.00kg/h的通量在區(qū)域z1中添加烴樹(shù)脂增粘劑escorez5615。接下來(lái)使用20l鼓式卸載機(jī)(robatechrmc20)以0.90kg/h的通量在區(qū)域z4中送入增塑劑oppanolb12n。使用重量損失雙螺桿進(jìn)料器(得自布拉本德公司(brabender)的minitwin)以180g/h的通量在區(qū)域z9中添加可膨脹微球體fn100md。通過(guò)擠出機(jī)螺桿立即輸送可膨脹微球體并且可膨脹微球體僅在擠出工藝結(jié)束時(shí)穿過(guò)旋轉(zhuǎn)桿模具之后才可膨脹,從而產(chǎn)生單個(gè)泡沫層。
在擠出機(jī)和模具之間,通過(guò)齒輪泵(150℃)使熔融的粘合劑定量并且泵送穿過(guò)受熱軟管(150℃),從而在擠出機(jī)(160℃)和涂覆模具之間建立接合部。
表9
實(shí)施例制備:
作為根據(jù)本公開(kāi)的多層壓敏粘合劑組件,3層共擠出帶通過(guò)將第一壓敏粘合劑層和第二壓敏粘合劑層通過(guò)3層多歧管膜模具共擠出到聚合物泡沫層的相對(duì)側(cè)上來(lái)制備。將3層共擠出壓敏粘合劑組件澆鑄在有機(jī)硅涂覆的鑄輥和由第二冷卻輥夾帶的硅化紙襯件之間。用在約13℃的溫度下的水對(duì)冷卻輥進(jìn)行冷卻。一旦冷卻共擠出的壓敏粘合劑組件,便據(jù)此將有機(jī)硅剝離涂覆輥粘附到有機(jī)硅涂覆的紙襯件上,然后在卷繞工位中卷起。3層共擠出的壓敏粘合劑組件在卷起時(shí)已具有足夠的尺寸穩(wěn)定性,從而認(rèn)為額外的內(nèi)嵌式電子束交聯(lián)是可選的。
用于機(jī)械測(cè)試以及vda278測(cè)試的3層壓敏粘合劑組件實(shí)施例稍后在表10中有所描述。據(jù)此,將不具有電子束交聯(lián)的3層共擠出壓敏粘合劑組件與暴露于兩種不同類型的電子束條件:閉合面電子束(cf)和開(kāi)放面電子束(of)的那些進(jìn)行比較。在閉合面(cf)處理中,每個(gè)3層共擠出多層壓敏粘合劑組件的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面用有機(jī)硅涂覆的聚乙烯剝離襯件覆蓋,并且psa組件從兩側(cè)穿過(guò)襯件被電子束照射。在開(kāi)放面電子束處理中,在除去第一壓敏粘合劑層的頂部上的剝離襯件之后,psa組件從兩側(cè)被電子束照射。電子束照射以265kv的加速?gòu)埩?00kgy的劑量從兩側(cè)進(jìn)行。
表10還包括兩個(gè)層合的3層壓敏粘合劑組件的結(jié)構(gòu),其中第一壓敏粘合劑層和第二壓敏粘合劑層在第一步驟中層合到所選擇的聚合物泡沫層的相對(duì)側(cè)上。然后將這些層合的3層psa組件用雙面有機(jī)硅涂覆的聚乙烯剝離襯件覆蓋在兩側(cè)上。然后在280kv的加速?gòu)埩ο?,?00kgy的電子束劑量將樣本從兩側(cè)穿過(guò)剝離襯件照射。
表10
多層psa組件實(shí)施例的機(jī)械測(cè)試結(jié)果:
室溫(rt)下和70℃下的90°剝離和靜態(tài)剪切(ss)測(cè)試結(jié)果
實(shí)施例在rt下和在70℃下的90°剝離測(cè)試結(jié)果和靜態(tài)剪切測(cè)試結(jié)果在下表11中示出。
表11:在rt下和70℃下的90°剝離和靜態(tài)剪切測(cè)試結(jié)果。
2b代表芯的表皮的兩個(gè)粘結(jié)分層。
所有共擠出實(shí)施例的剝離性能-無(wú)論它們是否經(jīng)歷電子束加工,在兩個(gè)機(jī)動(dòng)車清漆涂層(uregloss,ceramiclear5)上都非常高。共擠出實(shí)施例的剝離性能在諸如pp的低表面能基底上也非常高。對(duì)于電子束交聯(lián)構(gòu)造,在70℃下的靜態(tài)剪切達(dá)到>10000分鐘。
相比之下,比較例c1和c2不是共擠出而是層合的3層psa組件,在2次粘結(jié)失效的幾分鐘后,該構(gòu)造在70℃靜態(tài)剪切測(cè)試中失效。這是由于層合的表皮在高溫下與芯分層。
3層壓敏粘合劑組件實(shí)施例的vda278分析
表12提供了根據(jù)vda278測(cè)試方法測(cè)量的本公開(kāi)的3層壓敏粘合劑組件中的一些的voc和fog水平的概覽。對(duì)于丙烯酸類psa泡沫帶acx7065,voc和fog水平非常高(分別為2540ppm和7870ppm),而對(duì)于根據(jù)本公開(kāi)的壓敏粘合劑組件實(shí)施例,voc和fog水平非常低,所有測(cè)試的實(shí)施例均低于500ppm。
表12