膠帶的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及具有由膜制成的載體的膠帶,膠粘劑物質(zhì)施加至其至少一側(cè)。所述膜是單軸拉伸的膜,所述膜由至少50重量%的聚丙烯均聚物和10?25重量%,優(yōu)選地15%的由乙烯和2?6摩爾%的α?烯烴制成的共聚物形成。所述α?烯烴為具有至少四個碳原子的二烯,所述膠粘劑物質(zhì)包含聚異戊二烯橡膠和一種或多種膠粘劑樹脂,橡膠/膠粘劑樹脂重量比高于1.10。
【專利說明】膠帶
[0001] 本發(fā)明設(shè)及膠帶。
[0002] 所謂的捆扎膠帶特別合適用于捆綁制品。運樣的制品的實例包括管子、型材、或堆 疊的紙板箱(捆扎應(yīng)用)。
[0003] 所述捆扎應(yīng)用進(jìn)一步包括將移動部件固定在白色物品(例如冰箱或冰柜和空調(diào)裝 置)上、在紅色物品例如(燃?xì)?爐上、和通常在電子設(shè)備例如打印機上。
[0004] 在技術(shù)術(shù)語中,行業(yè)(領(lǐng)域)指定如下:
[0005] .器具行業(yè):冰箱和冰柜和其它家用器具例如燃?xì)鉅t等的移動部件的固定。
[0006] .辦公自動化行業(yè):打印機、復(fù)印機等的移動部件的固定。運種膠帶的另外的應(yīng)用 為
[0007] a)相對大的組件例如汽車擋風(fēng)玻璃(在嵌入框中后直到液體PU膠粘劑已固化)的 臨時固定,W防止固化操作期間的滑移。
[000引b)金屬線圈的末端接線(emit油bing)(末端層粘結(jié)),其中要求即使在低溫下也無 殘留的可再拆除性
[0009] C)容器的臨時密封或全面粘結(jié)至表面,其中要求即使在低溫下也無殘留的可再拆 除性
[0010] (捆扎)帶從各種基底的無殘留的可移除性(可再拆除性)基本上取決于當(dāng)將帶從 所研究的基底拆除時在不同時間段之后形成的剝離力。理想地,剝離力相比于初始力僅略 微地增加或甚至根本不增加,因為伴隨增加的剝離力,存在載體撕裂或殘留物剩余的風(fēng)險 的增加。因此,在過高的力的情況下,膜載體可失效和撕裂和/或分離。過度高的剝離力的其 它結(jié)果可為作為從載體拆除的結(jié)果的膠粘劑的膠粘性失效或者膠粘劑的內(nèi)聚性分離。
[0011] 在所有情況下,均在基底上產(chǎn)生膠帶的不期望的殘留物,無論是W帶自身的部分 的形式還是W膠粘劑的部分的形式。
[0012] 因此,對于如下的捆扎膠帶存在需要:其可遍及與應(yīng)用有關(guān)的所有基底(實例是塑 料八85、?5、??、?6、?(:和?01,^及各種金屬,和含溶劑、含水、和粉末施用的涂層和其它不含 溶劑的涂層(例如,UV固化涂層))普遍地使用,該帶同時牢固地粘結(jié)至運些基底,通常具有 至少2.5N/cm的足夠高的粘結(jié)強度,但即使在UV福射下在不同溫度(溫度范圍:-20°C至+60 °C)下在延長的存儲之后也仍然為可無殘留或無損壞地移除的。
[0013] 雖然捆扎膠帶的使用遍及多種多樣的應(yīng)用,但是它們具有某些關(guān)鍵性質(zhì),所述性 質(zhì)容許它們滿足它們所經(jīng)受的特定要求。運些性質(zhì)(未對完整性作任何要求)包括非常高的 拉伸強度(極限拉伸力)、非常良好的抗拉伸性(對應(yīng)于低伸長水平下的高模量)、和低的斷 裂伸長率、足夠但不過度的粘結(jié)強度、對所述帶自身的反面的分度的(graduated)粘結(jié)強 度、在應(yīng)用自身的應(yīng)力之后的無殘留的可再拆除性、對于機械載荷的載體的堅固性,W及對 于某些應(yīng)用,膠帶對于UV福射和對多種化學(xué)品的抗性。
[0014] 然而一些性質(zhì)可歸咎于膠粘劑或膠帶的其它功能層,可拉伸性和拉伸強度基本上 基于所使用的載體材料的物理性質(zhì)。
[0015] 在運點上不提及捆扎膠帶的增加的粘結(jié)強度的另一個缺點則將是疏失的。那個缺 點是,粘結(jié)強度的增加伴隨著增加的在移除(例如通過提起漆涂層)時損壞基底的風(fēng)險。
[0016] 特別在W銳角快速移除(運盡管是不利的,但仍然在實際中遭遇到)的情況下,如 下是可能的:在捆扎膠帶的情況下,即使在超過約lON/cm的速率相關(guān)的粘結(jié)強度下,膠帶載 體也可在Z-方向上撕裂并且分離。同時,運樣的粘結(jié)強度也對底漆(底涂劑)的效用和/或?qū)?膠粘劑在膜載體上的錯定、和對膠粘劑的內(nèi)聚性施加了提高的要求。
[0017] 因此,意圖用作(捆扎)膠帶的膠帶應(yīng)該顯示下列性質(zhì):
[0018] ?膠帶必須在運輸期間固定松散的部件;即膠帶應(yīng)該具有高的抗撕裂性和足夠的 粘結(jié)強度。
[0019] ?膠帶不得在載荷下很大地伸展;即膠帶應(yīng)該具有高的F1-F10%值(高的在1%和 10%伸長率下的拉伸強度的值)或高的彈性模量。
[0020] ?膠帶必須在多種氣候條件下起作用;即膠帶應(yīng)該在-20°C至40°C的溫度范圍內(nèi) 和最高達(dá)95 %的相對濕度下具有耐氣候性。
[0021] .膠帶應(yīng)該在-20°C至40°C的溫度范圍內(nèi)和最高達(dá)95%的相對濕度下是可再剝離 的。
[0022] .當(dāng)在制造膠帶的操作中干燥膠粘劑的涂層時,膠帶應(yīng)該是耐熱的。
[0023] .膠帶應(yīng)該易于使用;即膠帶優(yōu)選地應(yīng)該具有低的展開力,特征為可確保的,特別 是經(jīng)由氨基甲酸醋或有機娃剝離物的使用。
[0024] .膠帶應(yīng)該很好地粘結(jié)至多種基底,并且具有足夠的內(nèi)聚力W固定運輸中的物 品;即膠帶可具有基于天然橡膠、SIS橡膠或丙締酸醋的膠粘劑。
[0025] 現(xiàn)有技術(shù)包括運樣的膠帶:所述膠帶用于捆扎(捆綁)、器具(可移動部件例如抽 屜、架子、活板(特別地在家用器具中)等的運輸中的固定)的行業(yè)中和用于家具工業(yè)中并且 當(dāng)用于其它應(yīng)用時在所述膠帶在較低的溫度范圍(低于約l〇°C)從基底剝離時其顯示出弱 點。
[0026] 主要存在兩種不同的用作捆扎膠帶的載體材料的膜:
[0027] i)具有30至60WI1的厚度的雙軸取向的PET膜 [002引 ii)具有40至150WI1的厚度的單軸取向的PP膜
[0029]眾所周知,雙軸取向的PET載體憑借在低溫下的更大的抗分離性而證實相對于單 軸取向的PP(MOPP)載體是有利的,但是它們在機器方向(MD;縱向)上比M0PP更早撕裂、并且 W其通常的市場形式是無色的和更昂貴的。經(jīng)由隨后的印刷操作或通過膠粘劑的著色完成 為基于PET膜的膠帶著色。另一方面,單軸取向的PP膜是價格更有利的且易于著色(可容易 察覺的),運是對于將再次移除的膠帶的通常要求。在應(yīng)用中,對于兩種類型的膜,高的彈性 模量和拉伸載荷使它們是較少拉伸的,且因此是極為合適的。M0PP捆扎膠帶通常用于堆煤 的紙板箱的包扎;膜在拆除時不分離,因為紙容易在表面處分離。將M0PP膜用于表面保護膠 帶至今已經(jīng)是可能的,只要膠粘劑的粘附足夠弱W使得膠粘劑或膠帶殘留物不留有膜部 分。因此,需要提供用于表面保護應(yīng)用的膠帶,如例如作為用于PC打印機、冰箱、電爐和燃?xì)?爐或家具的運輸中的固定物,所述膠帶具有高的粘附力但是可無殘留地移除且還特別地在 低于通常的室溫(換而言之例如-20°C至+15°C)下具有運些品質(zhì)。降溫伴隨著聚丙締膜的初 性方面的下降且同時伴隨著膠粘劑的粘結(jié)強度方面的增加。挑戰(zhàn)是將該低溫行為最小化和 通過膜和膠粘劑的合適組合尋找實現(xiàn)所述技術(shù)目標(biāo)的解決方案。
[0030] 對于膠帶的功能,就使用的MOPP載體而言的極其良好的在低溫下的內(nèi)部強度、和 合適的膠粘劑的選擇是非常重要的。一方面,膠粘劑必須允許牢固的粘結(jié),意思是對各種基 底的粘結(jié)強度不得下降到低于某一水平。另一方面,膠帶從不同基底的無殘留的可再拆除 性是絕對必要的,意思是膠粘劑在剝離時不得經(jīng)歷內(nèi)聚性失效、不得留下沉積物、和不得引 起膠帶的分離或撕裂(作為過度的剝離增加的結(jié)果)。
[0031] 如果在冷的條件下剝離,對于低溫可再拆除性未優(yōu)化的現(xiàn)有的膠粘劑在一些情況 下造成膠帶的載體分離或撕裂。運些膠粘劑常常擁有動態(tài)Tg,所述動態(tài)Tg高于在一些情況下 非常低的應(yīng)用溫度,膠帶將在所述應(yīng)用溫度下被剝離。
[0032] 本發(fā)明的目標(biāo)是獲得相對于現(xiàn)有技術(shù)的顯著改善和提供如下的膠帶:當(dāng)在-2(TC 至最高達(dá)+15°C的溫度范圍內(nèi)在冷的條件下將膠帶剝離時其顯示減少的分離,意圖更特別 地是當(dāng)突然加載載體時改善在橫向和Z-方向上的低溫抗分離性。
[0033] 該目標(biāo)通過如在獨立權(quán)利要求中更嚴(yán)密表征的膠帶來實現(xiàn)。從屬權(quán)利要求描述本 發(fā)明的有利實施方案。同樣包含的是本發(fā)明的膠帶的用途。
[0034] 因此,本發(fā)明設(shè)及具有包括膜的(由膜構(gòu)成的)載體的膠帶,所述載體至少在一側(cè) 上承載施用的膠粘劑,其中所述膜是單軸取向的膜,所述單軸取向的膜包括達(dá)到至少50重 量%的程度的聚丙締均聚物和達(dá)到10-25重量%、優(yōu)選地12-20重量%、更優(yōu)選地15重量% 的程度的乙締和2-6摩爾%的〇-締控的共聚物(由達(dá)到至少50重量%的程度的聚丙締均聚 物和達(dá)到10-25重量%、優(yōu)選地12-20重量%、更優(yōu)選地15重量%的程度的乙締和2-6摩爾% 的曰-締控的共聚物組成),所述共聚物的a-締控是具有至少四個碳原子的二締并且優(yōu)選地 選自下締、己締和/或辛締。
[0035] 所述膠粘劑包括聚異戊二締橡膠和一種或多種增粘樹脂,橡膠/增粘樹脂重量比 大于1.10。
[0036] 本發(fā)明的膠帶的膜通過使用作為常識的慣常方法擠出和在機器方向上拉伸而獲 得。
[0037] 優(yōu)選地用作聚丙締均聚物的是粒料,所述粒料的唯一聚合物為聚丙締。
[0038] 所述聚丙締均聚物也可W聚丙締反應(yīng)器共混物的形式使用。運樣的反應(yīng)器共混物 的制造描述于 EP 0 808 870 A1、EP 0 877 039 A1 和 M.Pires 等, J.Appl.化ly.Sci.vol.92,第2155至2162頁(2004)。它們由在聚合期間形成的聚丙締均聚 物和基本上非晶體的乙締-丙締共聚物化PR,乙丙橡膠)的細(xì)碎的混合物組成。
[0039] 具有高的Era共聚物比例、即具有5-12重量%的比例的反應(yīng)器共混物(意思是原材 料的曉曲模量或膜的彈性模量小于1250MPa)當(dāng)與乙締和辛締的共聚物共混時,產(chǎn)生柔性 膜。
[0040] 在一個優(yōu)選的實施方案中,所述膜不僅包括純的聚丙締均聚物W及乙締和辛締的 共聚物,而且包括作為第=聚合物組分的聚丙締反應(yīng)器共混物。聚丙締和聚乙締的相容性 是有限的(意思是兩相彼此的粘附是不良的),并且因此本發(fā)明的聚合物混合物中的反應(yīng)器 共混物可充當(dāng)相容劑且從而提高機械性質(zhì)。
[0041] 根據(jù)本發(fā)明,一種特別優(yōu)選的膜包括55-80重量%的聚丙締均聚物、10-25重量% (優(yōu)選地15重量% )的乙締和辛締的共聚物、和10-20重量% (優(yōu)選地15重量% )的EPR。除了 根據(jù)本發(fā)明的主要組分之外,也可將EPR作為獨立的原材料添加;商標(biāo)名的實例為 Vistamaxx? 和 Versify?*。
[0042] 根據(jù)本發(fā)明,另一特別優(yōu)選的膜包括75-90重量%的聚丙締抗沖擊共聚物、10-25 重量%(優(yōu)選地15重量%)的乙締和辛締的共聚物。
[0043] 考慮到膜中更均勻的分布,將EPR優(yōu)選地用作聚丙締反應(yīng)器共混物的一部分。還合 適作為用于根據(jù)本發(fā)明的主要組分的相容劑的是無規(guī)聚丙締共聚物,然而考慮到它們較低 的熱穩(wěn)定性,在用膠粘劑涂布的情況下它們是更不利的。為此,本發(fā)明的膜也基本上由均聚 物或由聚丙締抗沖擊共聚物且非由無規(guī)共聚物組成。本發(fā)明的聚丙締的烙體指數(shù)(230°C) 優(yōu)選地在〇.5-5dg/分鐘(g/10分鐘)的范圍內(nèi)且微晶烙點為至少158°C和曉曲模量為優(yōu)選地 至少HOOMPa。乙締和辛締的共聚物優(yōu)選地具有0.5-5dg/分鐘(190°C)的烙體指數(shù)和優(yōu)選地 0.895-0.925g/cm3 的密度。
[0044] 乙締共聚物也可為具有四、五、六、屯、九或更多個碳原子的a-締控。然而,所述共 聚物的a-締控不是丙締(具有S個碳原子),因為運樣的混合物導(dǎo)致在剝除時的載體分離, 可能是由于比本發(fā)明的共聚物顯著更高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
[0045] 膜也可與基于陽和PP的著色母料例如得自Techmer PM的PM297犯4混合。母料或顏 色顆粒是W顆粒形式的塑料添加劑,其W比最終應(yīng)用中高的水平包含添加劑或著色劑。將 它們混合至天然塑料(粗聚合物)W用于著色或用于改性性質(zhì)。相比于糊料、粉末、或液體助 劑,母料增加了操作可靠性并且具有非常良好的加工品質(zhì)。
[0046] 在機器方向(縱向)上取向擠出的原膜時的拉伸比為優(yōu)選地1: 5至1: 9、更優(yōu)選地1: 6至1:7.5、非常優(yōu)選地1:6至1:6.5。1:6的拉伸比指的是,由具有例如Im的長度的膜的部分 產(chǎn)生取向膜的長度6m的部分。取向僅在膜的厚度的廣度上發(fā)生,而在原膜的寬度上沒有任 何實質(zhì)的減少。
[0047] 取向之后的慣常的膜厚度為40至150皿。優(yōu)選的是50至100皿。
[004引通常,存在對膜載體的側(cè)的至少一種電暈預(yù)處理或者火焰預(yù)處理,所述膜載體意 圖用于隨后采用膠粘劑涂布,W更有效地將膠粘劑錯定在載體上。等同于膠粘劑在載體上 的錯定的粘附的另一改進(jìn)可通過底漆的使用而實現(xiàn)。借助運些,首先可有目標(biāo)地調(diào)節(jié)表面 能,并且其次,例如當(dāng)使用包含異氯酸醋的底漆時,可進(jìn)行彈性體膠粘劑組分對載體的化學(xué) 連接。
[0049] 施用底漆的慣常的重量/單位面積為0.1至lOg/m2。增強錯定的另一方式是使用如 下的載體膜:將其在膜制造商處有意地通過共擠出裝配有對于與壓敏膠粘劑的連接有利的 聚合物表面。
[0050] 本發(fā)明的膠粘劑包括聚異戊二締橡膠和一種或多種增粘樹脂,橡膠/增粘樹脂重 量比大于1.10。有利地,橡膠/增粘樹脂重量比為1.10-1.60、優(yōu)選地1.30-1.50。優(yōu)選的聚異 戊二締橡膠為天然橡膠。它的口尼粘度(條件1+4,125°C)為優(yōu)選地50-110、更優(yōu)選地55-75、 更優(yōu)選地75。
[0051] 在一個有利的實施方案中,所述膠粘劑僅由橡膠和增粘樹脂組成、更優(yōu)選地僅由 添加最高達(dá)20重量% (基于總的組合物)的老化抑制劑的增粘樹脂和橡膠組成。
[0052] 根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選的實施方案,所述膠粘劑僅由作為彈性體組分的聚異戊 二締橡膠組成、更優(yōu)選地僅由可將慣常和已知的添加劑(除了增粘樹脂之外)添加至其的天 然橡膠組成。
[0053] 優(yōu)選的是使用膠粘劑,所述膠粘劑的彈性體由天然橡膠的組或天然橡膠和/或合 成橡膠的共混物組成,根據(jù)一個優(yōu)選的變型,共混物中合成橡膠的比例至多不大于天然橡 膠的比例。
[0054] 根據(jù)純度和粘度的必需水平,天然橡膠原則上可選自所有可用的等級如例如給 布、RSS、ADS、TSR或CV類型,并且合成橡膠可選自:無規(guī)共聚的苯乙締-下二締橡膠(SBR)、下 二締橡膠(BR)、合成的聚異戊二締(IR)、下基橡膠(IIR)、面化的下基橡膠(XIIR)、丙締酸醋 橡膠(ACM)、乙締-乙酸乙締醋共聚物化VA)和聚氨醋、和/或其共混物。
[0055] 進(jìn)一步優(yōu)選的是,出于改善它們的加工性質(zhì)的目的,可將橡膠與10-20重量%的重 量分?jǐn)?shù)的熱塑性彈性體混合,基于總的彈性體組分。
[0056] 在運點上代表性地可特別提到尤其相容的苯乙締-異戊二締-苯乙締(SIS)和苯乙 締-下二締-苯乙締(SBS)類型。
[0057] 橡膠膠粘劑對幾乎所有相關(guān)基底呈現(xiàn)粘結(jié)強度、粘性、和內(nèi)聚力、W及平衡的膠粘 性能的良好組合,并且因此是預(yù)定的。關(guān)于橡膠膠粘劑的通常信息可得于包括膠帶的標(biāo)準(zhǔn) 出版物(例如Donatas Satas的 "Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology")的資源中。
[0058] 作為增粘樹脂,例如在(自)膠粘劑的情況下,可使用特別地氨化的和未氨化的控 樹脂和多祗樹脂作為主要組分。也可使用未氨化的控樹脂和基于松香的增粘樹脂。通過使 用具有不同軟化點的不同增粘樹脂,除了 R/^比率之外可經(jīng)由高軟化點的樹脂對低軟化點 的樹脂的比率引導(dǎo)Tg的調(diào)節(jié)。
[0059] 技術(shù)人員理解,術(shù)語"增粘樹脂"指的是增加粘性的基于樹脂的物質(zhì)。
[0060] 優(yōu)選的使用的樹脂為C5控樹脂。
[0061] 作為增粘樹脂,例如在自膠粘劑的情況下,可使用特別地氨化的和未氨化的控樹 脂和多祗樹脂作為主要組分。其中優(yōu)選合適的是二環(huán)戊二締的氨化的聚合物(例如Escorez 5300系列;Exxon Chemicals)、優(yōu)選地Cs和C9芳族化合物的氨化的聚合物(例如Regalite和 Regalrez系列;Eastman Inc.或Arkon P系列;Arakawa)。運些可通過來自純芳族流的聚合 物的氨化產(chǎn)生或者可通過基于不同芳族化合物的混合物的聚合物的氨化為基礎(chǔ)。還合適的 是Cs和C9芳族化合物的部分氨化的聚合物(例如Regalite和Regalrez系列;Eastman Inc.或 Arkon M;Arakawa)、氨化的多祗樹脂(例如Clearon M;化suhara)、氨化的C日/C9聚合物(例如 ECR-373;Exxon化emicals)、芳族改性的選擇性氨化的二環(huán)戊二締衍生物(例如Escorez 5600系列;Exxon化emicals)。前述增粘樹脂可單獨地和W混合物使用。
[0062] 氨化的控樹脂特別合適作為用于可交聯(lián)的苯乙締嵌段共聚物的共混物組分,如描 述于例如EP 0 447 855 A1、US 4 133 731 A、和US 4,820,746 A中的,因為不存在雙鍵意 思是不能破壞交聯(lián)。
[0063] 此外,然而,如果使用交聯(lián)促進(jìn)劑例如多官能的丙締酸醋,則也可使用未氨化的樹 脂。
[0064] 也可使用其它未氨化的控樹脂、上述氨化的樹脂的未氨化的類似物。
[0065] 而且,可使用基于松香的樹脂(例如化ral Joralyn)。
[0066] W上提到的松香包括例如,天然松香、聚合的松香、部分氨化的松香、完全氨化的 松香、運些種類的松香的醋化產(chǎn)物(例如甘油醋、季戊四醇醋、乙二醇醋、和甲基醋)、和松香 衍生物(例如歧化松香、富馬酸改性的松香、和石灰改性的松香)。
[0067] 包括生物基原材料(由生物基原材料構(gòu)成)的增粘樹脂可為基于a-羨締和/或0-羨 締和/或S-巧樣締的多祗樹脂、或祗締-酪醒樹脂。
[0068] 可使用運些的任何期望的組合W根據(jù)要求調(diào)節(jié)所得的壓敏膠粘劑的性質(zhì)??擅鞔_ 地參考Donatas Satas的('Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology" (van Nos trand,1989)中的知識狀態(tài)的描述。
[0069] 樹脂的按重量計的量為最大90.91(更精確地100/1. l)phr(即,每100重量份的異 戊二締橡膠)、優(yōu)選地60-9化虹。
[0070] 出于穩(wěn)定的目的,可將慣常的助劑添加至膠粘劑,例如老化抑制劑(抗臭氧劑、抗 氧化劑、光穩(wěn)定劑等)。
[0071 ]典型使用的用于膠粘劑的添加劑為如下:
[0072] ?增塑劑,如例如增塑劑油或低分子量液體聚合物例如低分子量聚下締
[007引 ?主抗氧化劑,例如空間位阻酪
[0074] ?輔抗氧化劑,例如亞憐酸醋或含硫增效劑(硫酸)
[00巧].工藝穩(wěn)定劑,例如C自由基清除劑
[0076] ?光穩(wěn)定劑,例如UV吸收劑或空間位阻胺
[0077] .加工助劑
[0078] ?潤濕添加劑 [00巧].粘附促進(jìn)劑
[0080] ?末端嵌段增強劑樹脂和/或
[0081] ?任選地另外的聚合物,優(yōu)選地性質(zhì)上為彈性體的;因此,可使用的彈性體尤其包 括基于純控的那些,例如不飽和的聚二締例如天然或合成地產(chǎn)生的聚異戊二締或聚下二 締,化學(xué)上基本飽和的彈性體例如飽和的乙締-丙締共聚物、S-締控共聚物、聚異下締、下基 橡膠、乙締-丙締橡膠,W及化學(xué)官能化的控例如包含面素、包含丙締酸醋、包含締丙基或乙 締基酸的聚締控
[0082] ?填料例如纖維、炭黑、氧化鋒、二氧化鐵、實屯、微球、實屯、或中空玻璃球、二氧化 娃、娃酸鹽、白聖。
[0083] 列舉的物質(zhì)繼而不是強制性的;在未單獨地或W任何組合地添加運些物質(zhì)的情況 下,并且因此在沒有助劑的情況下,所述膠粘劑也起作用。
[0084] 與所述膜結(jié)合的膠粘劑允許在慣常的應(yīng)用溫度范圍內(nèi)(其為-2(TC至+4(TC)的無 殘留移除。
[0085] 施用干燥膠粘劑的慣常的重量/單位面積為10-50g/m2、優(yōu)選地20-40g/m2。
[0086] 根據(jù)本發(fā)明可顯示,隨著在橡膠/增粘樹脂重量比方面的增加,在膠粘劑內(nèi)導(dǎo)致動 態(tài)Tg的減少的變化,可實現(xiàn)在冷移除時載體分離的減少。
[0087] 相對于由現(xiàn)有技術(shù)已知的膠帶,粘結(jié)強度降低,但是該降低不是如此大W致于不 再提供足夠良好的粘結(jié)強度。
[008引運由圖1顯示。
[0089]圖1顯示作為測試溫度的函數(shù)的對聚苯乙締的粘結(jié)強度(v = 300mm/分鐘,W180° 的剝離角度,參見方法描述二粘結(jié)強度,具有集成的調(diào)節(jié)室的測量機器Zwick機器)。
[0090] 上面的曲線顯示,針對0.89(四舍五入為0.90)的R/^比率,對于具有+6 °C的膠粘劑 的在lOrad/s下的動態(tài)Tg的標(biāo)準(zhǔn)捆扎膠帶,在不同溫度下測量的對聚苯乙締的粘結(jié)強度。使 用的載體對應(yīng)于實施例中描述的載體膜1。
[0091] 下面的曲線顯示,對于不同的測試溫度,本發(fā)明的膠帶的對聚苯乙締的粘結(jié)強度。 對于1.4的R/^比率,膠粘劑具有-12°C的在lOrad/s下的動態(tài)Tg。使用的載體對應(yīng)于實施例 中描述的載體膜1。
[0092] 應(yīng)提及,對于BSPS〉13N/cm,參照產(chǎn)品的載體在Z-方向上分離。運在</ = -10°C的溫 度下是明顯的。
[0093] 隨著橡膠/增粘樹脂重量比(R/R比率)的提高,可實現(xiàn)動態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的降 低。
[0094] 運由圖2顯示。
[0095] 在其它方面相同的條件下,R/R比率的提高導(dǎo)致Tg的降低。
[0096] 根據(jù)本發(fā)明,R/R比率應(yīng)為1.1或更大,如圖3所示。作為該R/^比率的結(jié)果,膠粘劑 的動態(tài)Tg降低,因而顯著地降低在冷的條件下在從該情況下的聚苯乙締移除時的膠粘劑的 分離,并且因此其在創(chuàng)造性的意義上遠(yuǎn)高于迄今已知的水平。
[0097] 圖4顯示關(guān)于Tg的事實的相同狀況。0.85的RA比率對應(yīng)于6.8°C的動態(tài)Tg; 1.1的R/ R比率對應(yīng)于-3.6°C的動態(tài)Tg; 1.3的R/I?比率對應(yīng)于-9°C的動態(tài)Tg; 1.4的R/I?比率對應(yīng)于-12 °C的動態(tài)Tg。
[0098] 隨著Tg的降低,存在膠帶的分離行為(簡稱作載體分離)方面的改善。在1.4的R/R 比率下,載體分離不再是明顯的(載體分離是0 % )。
[0099] 出于本發(fā)明的目的的通常表述"膠帶"包括所有平面結(jié)構(gòu)體例如二維延伸的膜或 膜部分、具有延伸的長度和有限寬度的帶、帶部分等,W及最后的模切件或標(biāo)簽。
[0100] 膠帶可W卷的形式、換言之W卷繞在自身上的阿基米德螺線的形式制造,或者使 用剝離材料例如娃化紙或娃化膜覆蓋在膠粘劑側(cè)上(具有使用剝離材料例如娃化紙或娃化 膜的在膠粘劑側(cè)上的襯)。
[0101] 施用在膠帶的反面上的可為反面清漆,W有利地影響卷繞成阿基米德螺線的膠帶 的展開性質(zhì)。為此,該反面清漆可裝配有機娃或含氣有機娃化合物W及裝配有作為阻粘(抗 粘)物質(zhì)的聚乙締基硬脂基氨基甲酸醋、聚乙締亞胺硬脂基脈 (polyethyleniminstearylcarbamid)或有機氣化合物。
[0102] 合適的剝離劑包括基于長鏈烷基的表面活性劑類型的剝離體系例如硬脂基橫基 班巧酸鹽(醋)或硬脂基橫基班巧酷胺酸鹽(醋);W及聚合物,其可選自:聚乙締基硬脂基氨 基甲酸醋、聚乙締亞胺硬脂基脈、C14-C28脂肪酸的銘絡(luò)合物和硬脂基共聚物,如描述于例如 DE 28 45 541 A中。同樣合適的是基于具有全氣化的烷基的丙締酸類聚合物、有機娃或含 氣有機娃化合物、例如基于聚(二甲基硅氧烷)的剝離劑。特別優(yōu)選的是,剝離層包括基于有 機娃的聚合物。運種具有剝離活性的基于有機娃的聚合物的特別優(yōu)選的實例包括聚氨醋改 性的和/或聚脈改性的有機娃,優(yōu)選地有機基聚硅氧烷/聚脈/聚氨醋嵌段共聚物,更優(yōu)選地 如描述于EP 1 336 683 B1的實施例19中的那些,非常優(yōu)選地具有70%的有機娃重量分?jǐn)?shù) 和30mg KOH/g的酸值的陰離子穩(wěn)定的聚氨醋和脈改性的有機娃。使用聚氨醋和/或脈改性 的有機娃的效果是,本發(fā)明的產(chǎn)品在優(yōu)化的耐老化性和普遍的可寫性的同時還顯示優(yōu)化的 剝離行為。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,剝離層包括10-20重量%、更優(yōu)選地13-18重 量%的具有剝離活性的組分。
[0103] 本發(fā)明的膠帶優(yōu)選地W9-50mm、更特別地19-25mm的寬度使用,并且在那種情況下 擁有40-200皿、優(yōu)選地70-180皿、更優(yōu)選地75-120皿的優(yōu)選厚度。
[0104] 圖5顯示本發(fā)明的膠帶的典型構(gòu)造。
[0105] 產(chǎn)品包括膜(a)和膠粘劑(b)(由膜(a)和膠粘劑(b)組成)。另外地還可存在使用的 用于改善膠粘劑和載體之間的粘附的底漆(C)、W及反面剝離物(d)。
[0106] 載體(a)由具有30-150WI1的優(yōu)選厚度的單軸取向的聚丙締膜組成。
[0107] 膠粘劑(b)是天然橡膠或其它彈性體W及多種樹脂的混合物,并且任選地也可包 括增塑劑、填料和老化抑制劑。調(diào)節(jié)膠粘劑的配方使得運樣選擇彈性體/樹脂比率,W使總 混合物的Tg在應(yīng)用溫度的范圍內(nèi)或甚至低于最小應(yīng)用溫度。利用合適的具有低Tg的增塑劑 或樹脂進(jìn)一步降低Tg是可能的。
[0108] 可從溶液、分散體、和從烙體制造和加工壓敏膠粘劑。優(yōu)選的制造和加工過程從溶 液W及從烙體進(jìn)行。特別優(yōu)選的是從烙體制造膠粘劑,在該情況下,特別地,可使用間歇法 或連續(xù)法。使用擠出機的壓敏膠粘劑的連續(xù)制造是特別有利的。
[0109] 然后,可將W運種方式制造的壓敏膠粘劑通過作為常識的方法施用至載體。在從 烙體加工的情況下,運可設(shè)及經(jīng)由噴嘴或經(jīng)由壓延機的施用方法。
[0110] 在從溶液加工的情況下,僅舉數(shù)例來說,用刮刀、刀子或噴嘴涂布是已知的。
[0111] 本發(fā)明的膠帶在低至-2(TC的溫度下對多種多樣的基底顯示準(zhǔn)備好的(易于得到 的)可再拆除性。然而,另一方面,甚至在正的溫度(+40°C)下可再拆除性仍存在,意思是沒 有觀察到作為膠粘劑的內(nèi)聚性失效的結(jié)果的殘留物,沒有觀察到膠粘劑轉(zhuǎn)移(不良的膠粘 劑錯定)的情況,并且沒有觀察到載體分離。
[0112] 所述載體在所有=個空間方向上具有足夠的內(nèi)部強度,并且即使在低溫下也具有 高的沖擊初性。
[0113] 圖6全面地闡明了多種試樣的結(jié)果。
[0114] 具有0.92的RA比率的實施例1和4是非本發(fā)明的對比例。
[0115] 當(dāng)將用其制造的膠帶移除時,載體即使在0°C的相對高溫下也至少偶爾地失效,而 在-20°C下在所有情況下均觀察到幾乎完全的分離。
[0116] 隨著R/^比率上升,載體分離變得越來越少。在剛好1.2的R/^比率(實施例2和5) 下,在分離測試中的顯著改善是明顯的。
[0117] 粗體是實施例3,其顯示最好的結(jié)果。即使對困難的基底,顯著的改善也是明顯的。 R/R比率為1.38(四舍五入后為1.4)。而且,在表中變得清晰的是,膜的組成對抗分離性具有 顯著影響。僅如下的組合顯示期望的結(jié)果:就膠粘劑而言的高的R/^比率和向膜配方添加乙 締和2-6摩爾%的〇-締控的共聚物。運特別地通過實施例1-3與實施例4-6的比較而顯示。
[0118] 在實施例1和3中,膜組成的積極影響是明顯的,如由較低的載體分離所證明的。
[0119] 在概述的性質(zhì)的基礎(chǔ)上,即使在低溫下,該膠帶也可出色地用作用于捆綁和堆煤 紙板箱產(chǎn)品和其它物品的捆扎膠帶。
[0120] 此外,即使在低溫下,該膠帶也可在從制造商運輸至銷售商和/或向前至購買者的 過程中用于將移動部件例如口、活板等出色地固定在打印機或冰箱上。
[0121] 考慮到概述的性質(zhì),本發(fā)明的膠帶也可有利地用于下列應(yīng)用中:
[0122] a)相對大的組件例如汽車擋風(fēng)玻璃(在嵌入框中后直到液體PU膠粘劑已固化)的 臨時固定,W防止固化操作期間的滑移。
[0123] b)金屬線圈的末端接線(末端層粘結(jié)),其中要求即使在低溫下也無殘留的可再拆 除性
[0124] C)容器的臨時密封或全面粘結(jié)至表面,其中要求即使在低溫下也無殘留的可再拆 除性
[0125] 觀察到在低溫下顯著改善的載體的分離,而且,膠帶是無殘留地可再拆除的。
[0126] 下面通過許多實施例說明本發(fā)明,而不意圖由此對本發(fā)明施加限制。
[0127] 通過重量"pbw"給出的所有數(shù)量數(shù)據(jù)、比例、和百分?jǐn)?shù)比例表示重量份。
[012 引
[
[0130] a)膠粘劑:
[0131]
[0132] 6.2b)載體膜:
[0133] 載體膜1:
[0134] 85重量%Borealis 化askem C-154(PP抗沖擊共聚物)
[0135] 15重量%&igage 8150
[0136] 經(jīng)由狹縫模頭,將總共約550皿厚度和1400mm寬度的膜擠出在冷卻漉上。將該原膜 經(jīng)由預(yù)加熱漉供應(yīng)至慣常構(gòu)造的漉拉伸器并且在機器方向上Wl:6.5的比率在100°C-135 °C的溫度下拉伸。獲得的膜具有85WI1的厚度,并且在修邊后具有1200mm的寬度。
[0137] 載體膜2:
[0138] 100重量%^askem C-154(PP抗沖擊共聚物)
[0139] 關(guān)于載體膜1的載體制造。
[0140] C)膠帶:
[0141] 施用至膜的是來自具有85-110°C的烙點的聚乙締基硬脂基氨基甲酸醋類別的商 業(yè)氨基甲酸醋清漆。使用漉施涂器將剝離物質(zhì)作為在甲苯中的2%濃度溶液施用,并且然后 干燥。涂層厚度(干燥)為0.05g/m2。
[0142] 替代地,還可施用來自縮合-交聯(lián)雙組分體系、或加成-交聯(lián)有機娃體系的類別的 商業(yè)有機娃剝離清漆。使用漉施涂器將剝離物質(zhì)作為在甲苯中的5%濃度溶液施用。涂層厚 度巧燥)為〇.15g/m2。
[0143] 施用至第二側(cè)的電暈預(yù)處理表面的是符合當(dāng)前技術(shù)水平的底漆。
[0144] 施用在底漆上面的是壓敏膠粘劑。
[0145] 將膠粘劑作為在石油溶劑中的30%濃度溶液施用,隨后進(jìn)行干燥。膠粘劑的施用 速率為25g/m2。從烙體施用也是可能的。
[0146] 在進(jìn)行涂布之后,在??诘姆智袡C上將經(jīng)涂布的載體幅面轉(zhuǎn)換為19mm寬和66m長 的卷并且卷繞。
[0147]測試方法
[014引在23±rc和50±5%相對濕度的巧聯(lián)條件下進(jìn)行測量(除非另外指出)。
[0149] 粘結(jié)強度
[0150] 粘結(jié)強度的測定(根據(jù)AFERA 5001)如下進(jìn)行:使用的限定的基底是2mm厚度的鍛 鋒鋼板(得自Rocholl GmbH)。將待測試的可粘結(jié)片狀元件切成20mm的寬度和約25cm的長 度,設(shè)置操作部分(手持部分,handling section),并且在其后立刻用4kg鋼漉W 10m/分鐘 的前進(jìn)速度在所選擇的基底上壓5次。在那之后立刻地,使用拉伸測試工具(得自Zwick)Wv = 300mm/分鐘的速率Wl80°的角度將所述可粘結(jié)的片狀元件從所述基底剝離,并且記錄在 室溫下實現(xiàn)運樣所需要的力。測量值(WN/cm計)作為S次獨立測量的平均值而獲得。
[0151] 動態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度
[0152] 對于純粹的結(jié)晶體系,在烙點Tm處存在晶體和液體之間的熱平衡。相反,非晶或半 結(jié)晶體系特征在于或多或少硬質(zhì)的非晶或半結(jié)晶相向較軟的(橡膠狀至粘稠的)相的轉(zhuǎn)變。 在玻璃化轉(zhuǎn)變點處,特別是在聚合物體系的情況下,存在相對長鏈鏈節(jié)的布朗分子運動的 "解凍"(或在冷卻時的"凍結(jié)")。
[0153] 因此,從烙點Tm(也稱作"烙融溫度";實際上僅針對純粹的結(jié)晶體系;"聚合物晶 體"定義)向玻璃化轉(zhuǎn)變點Tg(還稱作"玻璃化轉(zhuǎn)變溫度")的轉(zhuǎn)變可被認(rèn)為是流體轉(zhuǎn)變,取決 于所研究樣品中的半結(jié)晶度的比例。
[0154] 根據(jù)它的測量,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可W動態(tài)或靜態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度報告。
[0155] 在該公開內(nèi)容中所述的動態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度設(shè)及利用動態(tài)機械分析(DMA)在低頻 率下的測定(溫度掃描;現(xiàn)慢頻率:1化ad/s;溫度范圍:-35°C至最大80°C ;加熱速率:2.5°C/ 分鐘;流變科學(xué)DSR I;平行板布置,用標(biāo)準(zhǔn)力空氣安裝(air-mounted)的測量頭200g;熱調(diào) 節(jié):巧爾帖元件;樣品厚度1mm:樣品直徑25mm:具有3N的載荷的預(yù)張力;對于所有測量的試 樣的應(yīng)力2500化)。
[0156] 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度對應(yīng)于如下的溫度:在該溫度下?lián)p耗因子(tanS)具有其最大值。
[0157] 載體分離
[0158] 對于該測量,將30cm長和20mm寬的測試條無氣泡地粘附至測試面,并且用橡膠覆 蓋的化g漉WlOm/分鐘的速率下壓,過社兩次。
[0159] 在限定的測試條件下將經(jīng)粘結(jié)的測試板存儲在加熱箱(在43°C下1天)中,容許W 膠粘劑充分地潤濕基底。此后,將測試板直接從干燥箱傳送到在-i〇°c下的可進(jìn)入的氣氛受 控的室中,將它們在那里另外存儲24小時。在24小時結(jié)束之后,在所選擇的特定剝離溫度(0 °(:、-5°(:、-10°(:、和-20°(:)下在可進(jìn)入的氣氛受控的室中進(jìn)行實際的剝離測試。
[0160] 相繼地W90°C和然后180°C的剝離角度并W初始0.3m/分鐘和然后30m/分鐘的剝 離速度將粘附的膠帶條從基底剝離。
[0161] 在將膠帶剝離后,對具有膠帶的殘留物的粘結(jié)區(qū)域的百分?jǐn)?shù)覆蓋率進(jìn)行評價。
[0162] 可能的變化是:例如壓敏膠粘劑的殘留物、作為載體分離的結(jié)果的膠帶的殘留物、 拖毛(ghosting)(即,可見的超薄帶痕,非粘性的)、變色等。
[0163] 烙體指數(shù)"烙體流動比率"(MFR)
[0164] 烙體指數(shù)"烙體流動比率"(MFR)根據(jù)ISO 1133測量。對于聚乙締,在190°C下且用 2.16kg的重量測量,對于聚丙締在230°C的溫度下測量。
[01化]曉曲模量
[0166] 測試根據(jù)ASTM D 790A(2%正割)進(jìn)行。
[0167] 微晶烙點
[016引微晶烙點根據(jù)ISO 3146通過DSC用10K/分鐘的加熱速率W通常方式測定。
[0169] 密度
[0170] 密度根據(jù)ASTM D 792測量。
[0171] 增粘樹脂軟化溫度
[0172] 增粘樹脂軟化溫度根據(jù)稱為環(huán)和球并且根據(jù)ASTM E28標(biāo)準(zhǔn)化的相關(guān)方法進(jìn)行。
[0173] 為了測定樹脂的增粘樹脂軟化溫度,使用得自化rzog的HRB 754自動環(huán)&球裝置。 首先將樹脂試樣精細(xì)研磨。將所得的粉末引入在基底具有孔的黃銅圓柱體(所述圓柱體的 上部處的內(nèi)徑20mm,所述圓柱體的基底孔的直徑16mm,圓柱體高度6mm)中并且在熱盤上烙 融。運樣選擇引入的量,使得在烙融之后,樹脂完全填充所述圓柱體而沒有凸出。
[0174] 將W圓柱體完成的所得的樣品體插入HRB 754的樣品架中。使用甘油填充加熱浴, 其中增粘樹脂軟化溫度為50°C至150°C。對于較低的增粘樹脂軟化溫度,也可操作水浴。測 試球具有9.5mm的直徑并且重3.化g。根據(jù)HRB 754程序,將所述球布置在加熱浴中的樣品體 之上,并且向下放置在樣品體上。位于所述圓柱體的基底下方25mm的是收集板,在其上2mm 具有擋光板。在測量程序期間,W5TV分鐘升高溫度。在增粘樹脂軟化溫度的溫度范圍內(nèi), 所述球開始移動通過所述圓柱體中的基底孔,直到最后在收集板上停止。在該位置,其通過 所述擋光板檢測,并且在該點及時記錄加熱浴的溫度。進(jìn)行重復(fù)測定。增粘樹脂軟化溫度是 得自兩次獨立測量的平均值。
【主權(quán)項】
1. 具有包括膜的載體的膠帶,所述載體至少在一側(cè)上承載施用的膠粘劑,其中 所述膜是單軸取向的膜,所述單軸取向的膜包括達(dá)到至少50重量%的程度的聚丙烯均 聚物和達(dá)到10-25重量%、優(yōu)選地15重量%的程度的乙烯和2-6摩爾%的<1-烯烴的共聚物, 所述烯烴是具有至少四個碳原子的二烯, 所述膠粘劑包括聚異戊二烯橡膠和一種或多種增粘樹脂, 橡膠/增粘樹脂重量比大于1.10。2. 如權(quán)利要求1中所述的膠帶, 其特征在于, 共聚物的α-烯烴選自丁烯、己烯和/或辛烯。3. 如權(quán)利要求1或2中所述的膠帶, 其特征在于, 聚丙烯均聚物包括顆粒,所述顆粒的唯一聚合物是聚丙烯。4. 如前述權(quán)利要求的至少一項中所述的膠帶, 其特征在于, 聚丙烯均聚物是聚丙烯反應(yīng)器共混物,即,聚丙烯均聚物與基本上非晶的乙烯-丙烯共 聚物的混合物。5. 如前述權(quán)利要求的至少一項中所述的膠帶, 其特征在于, 除純的聚丙烯均聚物以及乙烯和2-6摩爾%的〇-烯烴的共聚物之外,聚丙烯反應(yīng)器共 混物被包括在膜中作為第三聚合物組分。6. 如前述權(quán)利要求的至少一項中所述的膠帶, 其特征在于, 所述膜包括55-80重量%的聚丙烯均聚物、10-25重量%的乙烯和2-6摩爾%的〇-烯烴 的共聚物、和10-20重量%的EPR。7. 如前述權(quán)利要求的至少一項中所述的膠帶, 其特征在于, 聚丙烯均聚物的熔體指數(shù)(230Γ)在0.5-5dg/分鐘(g/ΙΟ分鐘)的范圍內(nèi),微晶熔點為 至少158°C,且撓曲模量為至少1400MPa。8. 如前述權(quán)利要求的至少一項中所述的膠帶, 其特征在于, 乙烯和2-6摩爾%的€(-烯烴的共聚物具有〇 . 5-5dg/分鐘(190°C )的熔體指數(shù)和/或 0 · 895-0 · 925g/cm3 的密度。9. 如前述權(quán)利要求的至少一項中所述的膠帶, 其特征在于, 在機器方向上取向擠出的原膜時的拉伸比為1:5至1:9、優(yōu)選地1:6至1: 7.5、更優(yōu)選地 1:6 至 1:6.5。10. 如前述權(quán)利要求的至少一項中所述的膠帶, 其特征在于, 取向后的膜厚度為40至150μπι、優(yōu)選地50至1 ΟΟμπι。11. 如前述權(quán)利要求的至少一項中所述的膠帶, 其特征在于, 橡膠/增粘樹脂重量比為1.10至1.60、優(yōu)選地1.30至1.50。12. 如前述權(quán)利要求的至少一項中所述的膠帶, 其特征在于, 聚異戊二烯橡膠是天然橡膠。13. 如前述權(quán)利要求的至少一項中所述的膠帶, 其特征在于, 聚異戊二烯橡膠、優(yōu)選地天然橡膠的門尼粘度(條件1+4,125°C)為50至110。14. 如前述權(quán)利要求的至少一項中所述的膠帶, 其特征在于, 所述膠粘劑選自天然橡膠或選自天然橡膠和合成橡膠的任何期望的共混物。15. 如前述權(quán)利要求的至少一項中所述的膠帶, 其特征在于, 使用的增粘樹脂是基于氫化的、部分氫化的或未氫化的烴樹脂、萜烯-酚醛、和松香酯 的樹脂。16. 如前述權(quán)利要求的至少一項中所述的膠帶, 其特征在于, 所述膠粘劑包括至少一種UV保護劑和/或另外的共混物組分,更特別地塑化劑、老化抑 制劑、加工助劑、填料、染料、光學(xué)增亮劑、穩(wěn)定劑、末端嵌段增強劑樹脂。17. 如前述權(quán)利要求的至少一項中所述的膠帶作為固定膠帶用于將可移動部件固定在 打印機、復(fù)印機、家用器具例如冰箱和冰柜、電爐和燃?xì)鉅t、和家具上的用途。18. 如前述權(quán)利要求的至少一項中所述的膠帶作為捆扎膠帶用于捆綁和堆垛紙板箱產(chǎn) 品和其它物品的用途。
【文檔編號】C09J7/02GK106062112SQ201580008008
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年2月9日
【發(fā)明人】F.蘭格, P.克里普, B.米西格, T.厄本
【申請人】德莎歐洲公司