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用于制造用微球发泡的自胶粘剂组合物层的方法与流程

2021-02-02 17:02:45|341|起点商标网
用于制造用微球发泡的自胶粘剂组合物层的方法与流程

本发明涉及用于制造用微球至少部分地发泡的自胶粘剂组合物层的方法。本发明还涉及包括至少一个能通过这样的方法获得的自胶粘剂组合物层的胶带。另外,本发明涉及这样的胶带用于粘合部件例如特别地蓄电池(可再充电电池)和电子设备例如特别地移动设备例如移动电话的用途。

胶带经常被用于粘合例如消费者电子行业中的设备中的小型部件。为了使之成为可能,使胶带部分(段)的形状适配于部件的形状是必要的。在该情况下通常需要甚至是困难的几何形状,其通过模切胶带而获得。因此,在模切件中的几毫米或甚至更小的边界宽度并不少见。在将这些敏感的胶带施用至部件时经常出现模切件的变形。

为了防止或至少减少所述变形,如下已显现为有利的:将膜例如pet膜作为中间层整合到胶带中以吸收在施用时的拉伸力。

当部件经受冲击载荷时,利用这些种类的胶带的粘合也正在越来越多地被使用。已经证实为特别耐冲击的粘合为使用如下的压敏胶粘条的那些:所述压敏胶粘条包括粘弹性的复合式(syntaktisch)发泡的芯、稳定化膜和在外层上的两个自胶粘剂层。

这些压敏胶粘条是如此有效的,以至于在冲击载荷下在该压敏胶条内观察到内聚性破裂。发泡的芯和稳定化膜之间的粘合失效,并且泡沫体和膜彼此分离。

发泡的压敏胶粘剂体系已为人所知相当长的一段时间并且描述于现有技术中。

原则上,存在两种可制造聚合物泡沫体的方式。一种通过原样添加或由化学反应产生的发泡气体的作用;另一种通过将空心球引入材料基体中。以后一种方式制造的泡沫体被称为复合泡沫体。

对于复合泡沫体,空心球例如玻璃球或空心陶瓷球(微珠)或微球被引入聚合物基体中。结果,在复合泡沫体的情况下,空隙彼此分离,并且存在于空隙中的物质(气体、空气)通过膜与周围的基体分隔。

使用空心微珠发泡的物质(组合物)的特征在于具有均匀的泡孔尺寸分布的限定的孔结构。使用空心微珠,获得没有空腔的闭孔泡沫体,其与开孔变型相比尤其以对灰尘和液体介质更有好的密封效果为特征。此外,化学或物理发泡的材料在压力和温度下更易于不可逆地坍塌,并且经常呈现出较低的内聚强度。

如果使用可膨胀微珠(亦称作“微球”)作为用于发泡的微珠,可实现特别有利的性质。由于其柔性的热塑性聚合物壳,这种泡沫体具有比填充有不可膨胀的非聚合物的空心微球(例如空心玻璃球)的那些更高的适应能力。它们更有效地适合于补偿制造公差,如它们例如在注塑件的情况下通常的那样,并且由于其泡沫体特性,其也能够更好地补偿热应力。

此外,通过选择聚合物壳的热塑性树脂,可对泡沫体的机械性质施加进一步的影响。因此,即使泡沫体具有比基体低的密度,也可例如制造与使用单独的聚合物基体相比具有更高的内聚强度的泡沫体。因此,典型的泡沫体性质例如对粗糙基底的适应能力可与自胶粘剂泡沫体的高内聚强度组合。

消费者电子行业中的设备包括电子、光学和精密机械设备,对于本说明书而言,更特别是归类在用于商标注册的商品和服务的国际分类(尼斯分类),第10版(ncl(10-2013))的类别9中的设备,只要它们在此为电子、光学或精密机械设备即可;以及根据类别14(ncl(10-2013))的钟表和计时设备,

例如特别地

·科学、航海、测量、照相、电影、光学、称重、计量、发信号、监控、救生和教学器械和仪器;

·用于传导、开关、转换、存储、调节和监控电力的器械和仪器;

·图像记录、处理、传送、和复制设备,例如电视等;

·声学记录、处理、传送、和复制设备,例如广播设备等;

·计算机、计算器和数据处理设备、数学设备和仪器、计算机配件、办公仪器(例如打印机、传真机、复印机、打字机)、数据存储设备;

·远程通讯设备和具有远程通讯功能的多功能设备,例如电话和应答机

·化学和物理测量设备、控制设备和仪器,例如电池充电器、万用表、灯、和转速表;

·航海设备和仪器;

·光学设备和仪器;

·医学设备和仪器以及运动人士用的那些;

·钟表和精密时计;

·太阳能电池模块,例如电化学染料敏化太阳能电池、有机太阳能电池、薄膜电池;

·灭火设备。

技术发展越来越朝着如下的设备的方向:其在设计上越来越小和越来越轻,由此它们可被其拥有者随时携带并且一般被定期携带。如今这越来越多地通过如下完成:实现这样的设备的低重量和/或合适的尺寸。就本说明书而言,这样的设备也被称作移动设备或便携式设备。在这种发展趋势中,精密机械和光学设备(也)正越来越多地设有电子部件,这提高小型化的可能性。因为移动设备被携带,故而它们经受增加的载荷、特别是机械负荷,例如由于边缘碰撞、由于掉落、由于在包中与其它硬的物品接触、而且还由于被携带本身所涉及的长久运动。然而,与通常安装在内部且很少移动或根本不移动的那些“非移动(固定)”设备相比,移动设备还由于水分暴露、温度影响等而还在更大的程度上经受载荷。

因此,本发明特别优选地涉及移动设备,因为根据本发明使用的压敏胶粘条由于其出乎预料地好的(即,进一步改善的)性质(非常高的耐冲击性)而在此具有特别的益处。以下列出的是一些便携式设备,但不希望在该列表中具体指明的代表物对于本发明的主题加以任何非必要的限制。

·照相机、数码照相机、摄像配件(如曝光表、闪光灯、光圈、照相机外壳、镜头等)、胶片照相机、摄影机

·小型计算机(移动计算机、掌上计算机、掌上计算器)、膝上型电脑、笔记本电脑、上网本、超极本、平板电脑、手持设备、电子记事簿和管理器(所谓的“电子管理器”或“个人数字助手”,pda,掌上电脑)、调制解调器

·计算机配件和用于电子设备的操作单元,如鼠标、绘图垫、绘图板、麦克风、扬声器、游戏操纵台、游戏杆、远程控制器、遥控器、触摸板

·监视器、显示器、屏幕、触敏屏幕(传感器屏幕、触摸屏设备)、投影机

·电子书(e-books)阅读设备

·迷你电视、袖珍电视、用于播放电影的设备、视频播放器

·收音机(包括迷你收音机和袖珍收音机)、随身听、光碟随身听(discmans)、音乐播放器(用于例如cd、dvd、蓝光、磁带、usb、mp3)、耳机

·无绳电话、移动电话、智能电话、对讲机(双向无线电)、免提设备、呼叫器(寻呼机、传呼机)

·移动除颤器、血糖仪、血压监测器、计步器、脉搏计

·手电筒、激光指示器

·移动检测器、光学放大器、远距离视觉设备、夜视设备

·gps设备、导航设备、用于卫星通讯的便携式接口(界面)设备

·数据存储设备(usb棒、外置硬盘驱动器、记忆卡)

·手表、电子表、怀表、链表、秒表。

对于这些设备,特别的要求是具有高保持力的胶带。

而且,以下是重要的:当移动设备例如移动电话掉落并且撞击地面时,胶带在其保持力方面不失效。于是,要求胶粘条呈现出非常高的耐冲击性。

ep2832780a1涉及压敏胶粘剂泡沫体,其包括橡胶弹性体、至少一种烃增粘剂和选自多官能的(甲基)丙烯酸酯化合物的交联剂。

jp2010/070,655a涉及包括基于苯乙烯的热塑性弹性体(a)、增粘剂(b)和微胶囊形式的可热膨胀发泡剂的组合物。

de102008056980a1涉及由包括以下的混合物组成的自胶粘剂组合物:

·由具有至少一种乙烯基芳族嵌段共聚物的热塑性和/或非热塑性弹性体构成的聚合物共混物,所述乙烯基芳族嵌段共聚物在弹性体嵌段中包含大于30重量%的1,2-连接的二烯的分数(比例),

·至少一种增粘树脂,

·膨胀的聚合物微珠。

wo2009/090119a1涉及包括膨胀的微球的压敏胶粘剂组合物,其中包括膨胀的微球的胶粘剂组合物的粘合力(剥离粘附性)与通过破坏由膨胀的微球形成的空隙而消泡的配方相同的和每单位面积的重量相同的胶粘剂组合物的粘合力相比降低不超过30%。

wo2003/011954a1涉及发泡的压敏胶粘剂制品,其中所述制品包括:a)包括至少一种苯乙烯类嵌段共聚物和至少一种聚亚芳基氧化物的聚合物混合物,和b)一种或多种可发泡的聚合物微珠。

wo00/006637a1涉及包括以下的制品:具有ra值小于约75μm的基本上光滑的表面的聚合物泡沫体,其中该泡沫体包含大量微珠,其中的至少一种是可膨胀的聚合物微珠。

wo2010/147888a2涉及包括以下的泡沫材料:聚合物,多个至少部分膨胀的可膨胀聚合物微珠和0.3重量%至1.5重量%的具有根据astmd1993-03(2008)的至少300平方米/克的表面积的二氧化硅。

de102015206076a1涉及压敏胶粘条,其可通过基本上在粘合平面内的延展拉伸而被无残留或破坏地再次分离,该压敏胶粘条包括:一个或多个胶粘剂层,其全部由用微球发泡的压敏胶粘剂组成;和任选地一个或多个中间载体层,特征在于压敏胶粘条仅由所述的胶粘剂层和任选存在的中间载体层组成,并且压敏胶粘条的一个外部上面和一个外部下面由所述胶粘剂层形成。可再分离的压敏胶粘条的特征在于其出色的耐冲击性。

de102016202479a1描述了四层胶带,其中通过pet稳定化膜另外增强了发泡的内层。通过这样的构造,可提供特别耐冲击的胶带。

de102016209707a1描述了由三个层构成的压敏胶粘条,其包括:由非可延展的膜载体构成的内层f;由自胶粘剂组合物构成的层sk1,其设置在膜载体层f的表面之一上且基于发泡的丙烯酸酯组合物;和由自胶粘剂组合物构成的层sk2,其设置在膜载体层f的与层sk1相反的表面上并且基于发泡的丙烯酸酯组合物。通过这样的构造,同样可提供特别耐冲击的胶带。

de102016207822a1涉及由包括以下的混合物组成的自胶粘剂组合物:橡胶、更特别地天然橡胶;至少一种增粘树脂,其中增粘树脂的分数为40至130phr;和膨胀的聚合物微珠。自胶粘剂组合物的密度低于常规的胶粘剂的密度,并且呈现出足够的粘合力,典型地可无残留地再分离,并且显示出阻燃性方面的改善。

来自与本说明书相同的申请人的尚未公开的ep17182443涉及由至少三个层构成的压敏胶粘条,其包括:由不可延展的膜载体构成的内层f;由自胶粘剂组合物构成的层sk1,该层sk1设置在膜载体层f的表面之一上并且基于用微球发泡的乙烯基芳族嵌段共聚物组合物;和由自胶粘剂组合物构成的层sk2,该层sk2设置在膜载体层f的与层sk1相反的表面上并且基于用微球发泡的乙烯基芳族嵌段共聚物组合物,其中在自胶粘剂组合物层sk1和sk2中由微球形成的空隙的平均直径在各自的情况下彼此独立地为20-60μm。该压敏胶粘条具有高的耐冲击性。

来自与本说明书相同的申请人的同样尚未公开的ep17182447涉及包括以下的压敏胶粘条:至少一个由自胶粘剂组合物构成的层sk1,其基于用微球发泡的乙烯基芳族嵌段共聚物组合物,其中在自胶粘剂组合物层sk1中由微球形成的空隙的平均直径为45-110μm。该压敏胶粘条特别地具有改善的热剪切强度。

来自与本说明书相同的申请人的同样尚未公开的de102018200957涉及压敏胶粘条、其制造方法、及其用于粘合部件例如特别地可再充电电池和电子设备例如特别地移动设备的用途,所述压敏胶粘条包括:至少一个用微球部分发泡的自胶粘剂组合物的层sk1,其中层sk1的发泡度为至少20%且小于100%。该压敏胶粘条具有高的耐冲击性。

以下两个申请描述了能够制造合适的发泡的压敏胶粘条的方法。

wo2009/090119a1涉及包括膨胀的微球的压敏胶粘剂,其中与通过破坏由膨胀的微球产生的空隙而消泡的配方相同和每单位面积的重量相同的胶粘剂的粘合力相比,包括膨胀的微球的胶粘剂的粘合力降低不超过30%。在该情况下,借助于至少两个辊,在两个衬垫之间使至少部分发泡的压敏胶粘剂成形。辊隙中的高压将透过表面的微球压回到聚合物基体中以形成光滑的表面而不产生干扰的穿透的破坏性微球。

wo00/006637a1涉及包括聚合物泡沫体的制品,所述聚合物泡沫体具有ra值小于约75μm的基本上光滑的表面,其中所述泡沫体包括多种微珠,其中的至少一种是可膨胀的聚合物微珠。该说明书教导在挤出模头的模隙中进行微球的膨胀。在此利用模头中的高压以将膨胀的微球压入聚合物基体中。

两种方法仅适合用于无溶剂的自胶粘剂组合物。

相对于现有技术,本发明所要解决的技术问题在于提供典型地从溶液制造发泡的自胶粘剂组合物层的方法,其中发泡过程可在大气压下进行,其中发泡的自胶粘剂组合物层应具有高的耐冲击性。

令人惊讶地,所述技术问题通过如独立权利要求即权利要求1中所述的方法实现。在从属权利要求中发现该方法的有利实施方式。

因此,本发明涉及用于制造用微球至少部分地发泡的自胶粘剂组合物层的方法,其中通过适当的能量输入在适合于发泡的温度下对包括可膨胀的微球的可发泡的自胶粘剂组合物层进行热处理一段时间,使得在随后冷却所述层之后达到期望的发泡度,所述可发泡的自胶粘剂组合物层设置在

(i)两个衬垫之间,

(ii)衬垫和载体之间,或

(iii)衬垫和另外的自胶粘剂组合物层之间,所述另外的自胶粘剂组合物层(a)为不可发泡的或(b)为可发泡的并且典型地包括可膨胀的微球,

其特征在于

所述两个衬垫或一个衬垫在发泡期间保持基本上完全地粘附在所述可发泡的自胶粘剂组合物层的在其上设置所述两个衬垫或一个衬垫的相应表面上。

因此,本发明的方法制造如下的至少部分发泡的自胶粘剂组合物层:相对于通过现有技术方法制造的自胶粘剂组合物层,其具有改善的耐冲击性。典型地,至少部分发泡的自胶粘剂组合物层具有小于3μm、优选地小于2μm、更特别地小于1μm的表面粗糙度ra。在本申请中,ra是借助于激光三角测量法测量的。低表面粗糙度的特别地具有如下优点:压敏胶粘条的改善的耐冲击性。此外,典型地获得改善的粘合力。

本发明还涉及胶带,其包括至少一个用微球至少部分地发泡并且能通过这样的方法获得的自胶粘剂组合物层。

此外,本发明涉及这种胶带用于粘合部件例如特别地可再充电电池和电子设备例如特别地移动设备例如移动电话的用途。

在本说明书中,载体是指永久性载体。永久性载体牢固地连接到相应的胶粘剂层。这意味着在将胶粘剂层设置在载体表面上之后,在不对载体和/或胶粘剂层造成损坏例如变形的情况下,载体不再能够与胶粘剂层分离。在不影响这一点的情况下,可将永久性载体在背离胶粘剂层的一侧上进行防胶粘涂覆以使例如能够卷起所得的胶带。

与此相反,在本说明书中衬垫应理解为临时载体。与(永久性)载体相反,衬垫没有牢固地连接到胶粘剂层。在该情况下,实际的衬垫材料可已经是本身防胶粘的,或者其例如通过硅化在至少一侧上、优选地在两侧上进行防胶粘涂覆。衬垫例如剥离纸或剥离膜不是压敏胶粘条的组成部分,而仅仅是用于其制造、储存和/或用于通过模切进一步加工的辅助手段。

因此,根据本发明,还存在如下的载体:其取决于胶粘剂层被施加到哪一侧而充当临时载体(衬垫)或充当永久性载体(即,在本说明书的意义上的载体)。在载体仅具有单个防胶粘表面,而相反的表面不是防胶粘(例如,单面硅化的pet载体)的情况下,当将胶粘剂层施加到防胶粘表面时它充当衬垫,而当将胶粘剂层施加到非防胶粘的表面时它充当载体。

在本说明书中,可发泡的自胶粘剂组合物层“设置(布置)”在两个衬垫之间、在衬垫和载体之间、或在衬垫和另外的自胶粘剂组合物层之间是指其中可发泡的自胶粘剂组合物层与衬垫、载体和/或另外的自胶粘剂组合物层的表面直接接触的设置。

根据本说明书,术语“压敏胶粘剂”和“自胶粘剂”组合物(psa)同义地使用。术语“胶粘条”和“胶带”也是如此。对于本发明而言,一般表述“胶粘条”(压敏胶粘条)或“胶带”(压敏胶带)涵盖所有片状结构体例如二维延伸的膜或膜部分(段)、具有延伸的长度和有限的宽度的带、带部分等、以及最终的模切件或标签。另一典型的加工形式是胶带卷。

在一种优选的实施方式中,通过如下方式使可发泡的自胶粘剂组合物层设置在(i)两个衬垫之间:将包括可膨胀的微球的自胶粘剂组合物从溶液施加至第一衬垫并且在低于发泡温度下将其干燥,以及将第二衬垫层压至经干燥的自胶粘剂组合物层的与所述第一衬垫相反的那个表面。

在另一优选的实施方式中,通过如下方式使可发泡的自胶粘剂组合物层设置在(ii)衬垫和载体之间:将包括可膨胀的微球的自胶粘剂组合物从溶液施加至衬垫或载体并且在低于发泡温度下将其干燥,以及将载体或衬垫层压至经干燥的自胶粘剂组合物层的与所述衬垫或载体相反的那个表面。

在另一优选的实施方式中,通过如下方式使可发泡的自胶粘剂组合物层设置在(iii)衬垫和另外的自胶粘剂组合物层之间:将包括可膨胀的微球的自胶粘剂组合物从溶液施加至衬垫并且在低于发泡温度下将其干燥,以及将通常施加至衬垫或载体的另外的自胶粘剂组合物层层压至经干燥的自胶粘剂组合物层的与所述衬垫相反的那个表面。

所述另外的自胶粘剂组合物层在此可(a)为非可发泡的自胶粘剂组合物层。在该情况下,在已经实施本发明的方法之后,所述另外的自胶粘剂组合物层因而以未发泡的自胶粘剂组合物层的形式存在。

作为替代,所述另外的自胶粘剂组合物层也可(b)同样为可发泡的自胶粘剂组合物层,其中自胶粘剂组合物层通常包括可膨胀的微球。通过这种构造,可在发泡之后产生较高的层厚,并且所得产品具有显著更少的视觉上可感知的缺陷例如针孔或颜色阴影。通常,在本发明的方法中,所述另外的自胶粘剂组合物层在与邻近的可发泡的自胶粘剂组合物层相同的条件下并且因此在相同的方法步骤中发泡。

除非另外指出,否则包括可膨胀的微球的可发泡的自胶粘剂组合物层以及在本发明的方法中由其产生的至少部分发泡的自胶粘剂组合物层的优选实施方式根据本发明对于所述另外的自胶粘剂组合物层(在发泡之前和之后)也适用。

所述可发泡的自胶粘剂组合物层和所述另外的自胶粘剂组合物层的化学组成可相同或不同,优选地相同。而且,所述可发泡的自胶粘剂组合物层和所述另外的自胶粘剂组合物层的厚度可相同或不同,优选地相同。

此外,作为替代,可通过如下方式将所述可发泡的自胶粘剂组合物层设置在(i)两个衬垫之间,(ii)衬垫和载体之间,或(iii)衬垫和另外的自胶粘剂组合物层之间:将所述两个衬垫、所述衬垫和所述载体、或所述衬垫和典型地施加至衬垫或载体的所述另外的自胶粘剂组合物层层压至所述可发泡的自胶粘剂组合物层。该替代方案使得例如可在制造可发泡的自胶粘剂组合物层之后,换言之在发泡之前,用其它衬垫和/或用载体和/或用另外的自胶粘剂组合物层代替衬垫。

层压在此在各自的情况下优选地在没有空气夹杂的情况下进行。

如果使包括可膨胀的微球的自胶粘剂组合物层(在本发明的意义上也称为可发泡的自胶粘剂组合物层)暴露于合适的升高的温度,则微球膨胀,这导致该层发泡。通过加热微球使包括在其中的发泡剂的内部压力升高,并且在温度进一步升高时,壳软化,于是微球膨胀。如果温度保持恒定或进一步升高,则通过持续膨胀而导致越来越薄的壳和越来越大的微球直径。许多未膨胀的(并且因此可膨胀的)微球类型是可商购的,其基本上经由它们的尺寸和它们膨胀所需的起始温度(75-220℃)进行区分。本领域技术人员知道,为发泡而选择的温度不仅取决于微球的类型,而且还取决于期望的发泡速率。作为在一定时间段内持续发泡的结果,该层的绝对密度降低。最低密度的状态被定义为完全膨胀、完全发泡、100%膨胀或100%发泡。由于在此假定该层的期望性质可以尽可能低的微球分数(比例)来实现和/或该层的性质在给定的微球分数下被优化,因而包含微球的层通常为完全膨胀的。因此,完全膨胀被认为是在经济上和/或在技术上有利的。然而,膨胀的微球随后在选定的发泡温度下再次收缩,并且达到过膨胀状态,其中该层在过膨胀状态下的密度再次变大。过膨胀的原因是,发泡剂开始逐渐扩散穿过壳,并在周围的聚合物中形成游离的气泡。过膨胀是不希望的,尤其是因为逸出的气体聚集在周围的聚合物中,并且在该聚合物中随着时间的增加,它形成越来越大的游离气泡,该气泡降低内聚性。此外,这些游离气体随着时间的流逝穿过周围的聚合物扩散到环境中,并且聚合物遭受泡沫体分数的损失。

根据本发明,包括可膨胀的微球的可发泡的自胶粘剂组合物层不一定需要是包括未膨胀的微球的自胶粘剂组合物层。作为可发泡的自胶粘剂组合物层,也可替代地使用已经经历部分发泡并因此包括可膨胀的微球的自胶粘剂组合物层。在后一种情况下,使部分发泡并且因此可发泡的自胶粘剂组合物层经受进一步发泡。

如果将本发明的方法中的自胶粘剂组合物层在达到完全发泡之前冷却,则微球的膨胀出现停滞,并且与其伴随地,层密度降低。术语“冷却”在此和在下文中还包括通过去除加热而发生的被动冷却,即典型地在室温(20℃)下冷却。此外,根据本发明,术语“冷却”还包括在较低温度下加热。结果是部分发泡的层。通过对于温度和时间的参数的合适选择,使用微球的发泡操作允许无级地(无限地)调节微球的膨胀度,这当然还包括100%的膨胀度,即完全发泡。此外,实现期望的膨胀度所需的能量输入取决于待发泡的胶粘剂层的厚度,其中随着厚度增加,需要更高的能量输入。在实践中,典型地,反复地(迭代地)改变多种参数,直到实现期望的发泡度。

于是,部分发泡的层的发泡度(膨胀度)可如下计算:

发泡度=(包括未膨胀的微球的层的密度减去部分发泡的层的密度)/(包括未膨胀的微球的层的密度减去完全发泡的层的密度)。

由此发泡度为由以下形成的商:

(i)包括未膨胀的微球的层的密度与部分发泡的层的密度的差,和

(ii)包括未膨胀的微球的层的密度与完全发泡的层的密度的差。

作为经由未发泡的、部分发泡的和完全发泡的层的密度来确定发泡度的替代,也可类似地通过未发泡的、部分发泡的和完全发泡的层的厚度来确定发泡度。

在该情况下,将发泡度确定为由以下形成的商:

(i)部分发泡的层的厚度与包括未膨胀的微球的层的厚度的差,和

(ii)完全发泡的层的厚度与包括未膨胀的微球的层的厚度的差。

在这些计算公式中,包括未膨胀的微球的层、部分发泡的层和完全发泡的层当然是指配方相同和每单位面积的重量相同的层;换言之,可通过以下方式提供部分发泡和完全发泡的层:在适当的温度下使包括未膨胀的微球的层发泡达适当的时间。

替代地,也可事后确定部分发泡的层的发泡度,换言之从已经完成的部分发泡的产品开始。在此也可使用以上计算公式之一。可通过如下方式提供完全发泡的层:在适当的温度下使部分发泡的层后发泡达适当的时间。然而,替代包括未膨胀的微球的层,在计算公式中相应地出现如下的配方相同和每单位面积的重量相同的层,其已经通过破坏由膨胀的微球产生的部分发泡的层中的空隙而消泡。为了破坏部分发泡的层中的发泡的微球,将待检查的试样在真空(减压)下压制。在该情况下,压机参数如下:

–温度:典型地高于发泡温度至少30k,例如150℃

–压制力:10kn

–真空:-0.9巴(即,0.9巴真空计压力或100毫巴剩余压力)

–压制时间:90秒

因此,完全膨胀的层的发泡度为100%。在过膨胀的层的情况下,报告负的发泡度。在该情况下确定的是在从未膨胀状态到完全膨胀状态的过渡期间发生的厚度增加或密度降低由于随后的过膨胀而再次损失或获得的程度(比例)。

令人惊讶地,具有20%至小于100%、优选地25%至98%、更优选地35%至95%、仍然更优选地50%至90%和更特别地65%至90%、例如70%至80%的发泡度的通过本发明的方法制造的部分发泡的自胶粘剂组合物层具有与相应的完全膨胀的层的耐冲击性相当或甚至改善的耐冲击性。

而且,部分发泡使得可制造具有特别地小于20μm、例如10至15μm的极低厚度的自胶粘剂组合物层。在这种部分发泡的自胶粘剂组合物层中,由微球形成的空隙的平均直径典型地小于20μm、更优选地至多15μm、例如10μm。这样的薄的自胶粘剂组合物层的使用对于其中仅存在很小的可用于粘合的空间的那些部件和电子设备、例如特别地在移动设备如移动电话中的粘合是特别令人感兴趣的。

在选择合适的发泡度的情况下,尤其是当自胶粘剂组合物层具有单层微球时,换言之如果在自胶粘剂组合物层内不存在彼此叠置的多个微球时,则可产生部分发泡的自胶粘剂组合物层的特别低的表面粗糙度ra。在该情况下,优选地,微球在自胶粘剂组合物层中大致存在于一个平面中。这样的单层可例如借助于具有以g/m2度量的如下的涂层重量的自胶粘剂组合物层来提供:该涂层重量小于以μm度量的在部分发泡的自胶粘剂组合物层中由微球形成的空隙的平均直径。在本说明书的上下文中,涂层重量是指所施加的胶粘剂混合物的干重。胶粘剂层的涂层重量(以g/m2计)与由微球形成的空隙的平均直径(以μm计)之比优选为0.6-0.9、更优选地0.7-0.8。

根据本发明使用的衬垫优选地在发泡期间是重量稳定的,并且更特别地,它们在发泡期间损失小于2%、例如小于1%的重量,例如以水的形式。这对于将衬垫粘附到可发泡的自胶粘剂组合物层的衬垫在发泡期间设置于其上的相应表面是有利的。大量重量损失的常见后果特别地为衬垫从胶粘剂抬起(翘起)。

而且,关于衬垫粘附性,如果在发泡期间衬垫在横向和纵向二者上的收缩率均小于2%、更优选地小于1%、仍然更优选地小于0.5%,并且如果在横向或纵向上均未能发现衬垫在发泡期间的收缩,则为有利的。

此外,关于衬垫粘附性,如果在发泡期间衬垫始终采取平面状态(平坦状态,planlage),则为有利的。这意味着衬垫在整个发泡过程中都位于一个平面中。对于许多衬垫,存在的问题是,由于在常规发泡温度下缺乏温度稳定性,它们失去其平面状态并且特别地呈现波状形式,可能同时收缩。这常常导致,胶粘剂层至少部分地从波状衬垫分离。在波状衬垫的情况下,替代地或另外地,还存在胶粘剂经历从位于胶粘剂层的与所述波状衬垫相反的那侧上的衬垫至少部分地分离的风险。

然而,如果使用的衬垫在发泡条件下不具有完全的尺寸稳定性,则两个衬垫都应具有相同的特性,例如相同的收缩行为,因为否则的话一个衬垫将抬起。

发泡所需的能量典型地通过对流、辐射例如ir或uv辐射、或者通过热传导传递到由可发泡的自胶粘剂组合物层、衬垫和任选地载体和/或另外的自胶粘剂组合物层形成的组件。特别优选地,所需的能量通过热传导在整个幅面宽度上均匀地传递到组件,更特别地借助于一个或多个加热的辊。在该情况下,特别地使用至少两个加热的辊的序列,其中组件以这样的方式被引导在所述至少两个辊上,使得组件的表面与辊表面形成相互接触。

本发明的方法典型地制造具有10-2000μm的厚度的至少部分发泡的自胶粘剂组合物层。

特别地,如果本发明的方法产生发泡的转移带,即包括至少一个用微球至少部分地发泡的自胶粘剂组合物层的无载体压敏胶带,则发泡的自胶粘剂组合物层优选地具有30-300μm、例如150μm的厚度。由在两个衬垫之间的可发泡的自胶粘剂组合物层组成的组件构成优选的转移带。根据本发明,在衬垫之间的自胶粘剂组合物层的发泡于是产生发泡的转移带。相应地,本发明涉及用于制造用微球至少部分地发泡的自胶粘剂组合物层形式的转移带的方法,其中将包括可膨胀的微球并且设置在两个衬垫之间的可发泡的自胶粘剂组合物层在适合于发泡的温度下进行热处理一段时间,使得在随后冷却所述层之后,达到期望的发泡度,其特征在于,在发泡期间,所述两个衬垫保持基本上完全地粘附在可发泡的自胶粘剂组合物层的在其上设置所述衬垫的相应表面上。在用于制造发泡的转移带的方法的替代实施方式中,除了包括可膨胀的微球的可发泡的自胶粘剂组合物层之外,在发泡之前在衬垫之间设置另外的自胶粘剂组合物层,其可为可发泡的或不可发泡的,其中它优选地包括可膨胀的微球。

由在衬垫和载体(作为外层)之间的可发泡的自胶粘剂组合物层形成的组件构成单面胶带。根据本发明,自胶粘剂组合物层的发泡于是导致发泡的单面胶带。因此,本发明还涉及用于制造单面胶带的方法,所述单面胶带包括用微球至少部分地发泡的自胶粘剂组合物层,其中将包括可膨胀的微球并且设置在衬垫和载体之间的可发泡的自胶粘剂组合物层在适合于发泡的温度下进行热处理一段时间,使得在随后冷却所述层之后达到期望的发泡度,其特征在于,在发泡期间,衬垫保持基本上完全地粘附在可发泡的自胶粘剂组合物层的在其上设置所述衬垫的表面上。在用于制造单面胶带的方法的替代实施方式中,除了包括可膨胀的微球的可发泡的自胶粘剂组合物层之外,在发泡之前在衬垫和载体之间与载体相邻地设置另外的自胶粘剂组合物层,其可为可发泡的或不可发泡的,其中它优选地包括可膨胀的微球。

替代地,可在载体的两侧上各自设置可发泡的自胶粘剂组合物层,其中衬垫继而在各自的情况下设置在自胶粘剂组合物层的与载体相反的侧上。如已经在转移带的情况下那样,该组件也将构成双面胶带,尽管为包含载体的双面胶带。根据本发明,自胶粘剂组合物层的发泡于是导致发泡的包含载体的双面胶带。相应地,本发明还涉及用于制造包含载体的双面胶带的方法,所述胶带包括用微球至少部分地发泡的自胶粘剂组合物层,其中将两个包括可膨胀的微球并且设置在载体的相反侧上的可发泡的自胶粘剂组合物层(其中分别将衬垫设置在自胶粘剂组合物层的与载体相反的侧上)在适合于发泡的温度下进行热处理一段时间,使得在随后冷却所述层之后达到期望的发泡度,其特征在于,在发泡期间,衬垫保持基本上完全地粘附在可发泡的自胶粘剂组合物层的在其上设置所述衬垫的相应表面上。在用于制造双面胶带的方法的替代实施方式中,除了包括可膨胀的微球的可发泡的自胶粘剂组合物层之外,在发泡之前在衬垫和载体之间与载体相邻地设置另外的自胶粘剂组合物层,其可为可发泡的或不可发泡的,其中它优选地包括可膨胀的微球。

在包含载体的双面胶带中,两个可发泡的自胶粘剂组合物层的化学组成优选是相同的。更特别地,通过对载体t的两个表面进行相同的预处理并且通过两个具有相同厚度的可发泡的自胶粘剂组合物层,胶带在构造上是完全对称的,换言之关于两个可发泡的自胶粘剂组合物层的化学组成及其结构组成二者都是完全对称的。然而,也根据本发明的是这样的包含载体的双面胶带,其中两个可发泡的自胶粘剂组合物层具有不同的化学组成和/或不同的厚度。以上评述类似地对于可通过本发明的方法获得的发泡的包含载体的双面胶带适用。

因此,本发明的胶带可为转移带、单面胶带或双面胶带,其包括至少一个用微球至少部分地发泡的自胶粘剂组合物层,该层可通过本发明的方法获得。

在可发泡的自胶粘剂组合物层中的微球的分数优选为最高达12重量%、更优选地0.25重量%-5重量%、甚至更优选地0.5-4重量%、仍然更优选地0.8-3重量%、更特别地1-2.5重量%、例如1-2重量%,在各自的情况下基于可发泡的自胶粘剂组合物层的总组成。在这些范围内,可使用本发明的方法来制造至少部分发泡的自胶粘剂组合物层和/或包括这样的至少部分发泡的自胶粘剂组合物层的压敏胶粘条,其具有特别良好的耐冲击性。由所述微球分数典型地导致这样的至少部分发泡的自胶粘剂组合物层,其具有400-990kg/m3、优选地500-900kg/m3、更优选地600-850kg/m3、更特别地650-800kg/m3、例如700-800kg/m3的绝对密度。本发明的方法还允许使用高的微球分数。因此,还尤其优选的是大于0.5重量%、更特别地大于1重量%、例如大于2重量%的微球分数。

自胶粘剂或压敏胶粘剂组合物特别地为这种聚合物组合物,其(在适当的情况下,通过合适地添加有另外的组分例如增粘树脂)在使用温度下(除非另外定义,否则在室温即20℃下)是永久粘性的和胶粘性的,并且在接触时粘附至多种表面,更特别地立即粘附(呈现出所谓的“初粘性”[粘性或触摸粘性])。即使在使用温度下,在没有通过溶剂或通过加热活化的情况下(但典型地通过或大或小的压力的影响),它们也能够充分地润湿待粘合的基底,使得能够在组合物和基底之间形成足以用于粘附的相互作用。在这方面重要的影响参数尤其为压力和接触时间。特别地,压敏胶粘剂的特别性质尤其可归咎于其粘弹性性质。因此,例如,可产生弱或强粘附的胶粘剂,也可产生可仅一次和永久地粘合使得在不破坏粘合剂和/或基底的情况下就无法分离粘合的那些,或者可容易地再分离并且任选地可重复粘合的粘合。

压敏胶粘剂原则上可基于各种化学性质的聚合物来制造。压敏胶粘剂性质受包括以下在内的因素影响:在形成压敏胶粘剂的基础聚合物的聚合中使用的单体的性质和比例,这些聚合物的平均摩尔质量和摩尔质量分布,以及用于压敏胶粘剂的添加剂如增粘树脂、增塑剂等的性质和量。

为了实现粘弹性品质,形成压敏胶粘剂的基础聚合物所基于的单体以及任选存在的压敏胶粘剂的另外的组分特别地选择成使得该压敏胶粘剂具有低于使用温度(也就是说,通常低于室温,即20℃)的玻璃化转变温度(根据din53765:1994-03)。

在适当的情况下,使用合适的内聚性增强措施例如交联反应(在大分子之间形成成桥连接)以扩大和/或移动如下的温度范围可为有利的:在该温度范围内,聚合物组合物呈现出压敏性质。因此,可通过在组合物的可流动性和内聚性之间进行调节来优化压敏胶粘剂的使用范围。

压敏胶粘剂在室温(20℃)下具有永久的压敏粘附性,因而具有足够低的粘度和高的触摸粘性,使得即使在低接触压力下它也润湿相应的粘合基底的表面。胶粘剂的可粘合性得自其胶粘性性质,而可再分离性得自其内聚性性质。

在一种优选实施方式中,可用本发明的方法获得的压敏胶粘条可通过基本上在粘合平面内的延展拉伸而无残留且无破坏地被再次分离。根据本发明,压敏胶粘条的“无残留地分离”意指,它在分离时在经粘合的部件表面上不留下胶粘剂残留物。此外,根据本发明,压敏胶粘条的“无破坏地分离”意指,它在分离时不损坏例如破坏经粘合的部件表面。

为了使压敏胶粘条能够通过在粘合平面内的延展拉伸而无残留且无破坏地被再次分离,它们需要具有一定的技术胶粘性性质。因此,在拉伸期间,压敏胶粘条的粘性必须显著下降。在拉伸状态下的粘合性能越低,在分离期间对基底的损坏程度越小,或者残留物残留在粘合基底上的风险越低。对于其中在屈服点附近粘性下降至低于10%的基于乙烯基芳族嵌段共聚物的压敏胶粘剂,该品质特别显著。

为了使压敏胶粘条能够通过延展拉伸而容易地且无残留地被再次分离,除了上述技术胶粘性性质之外,它们还必须具有一定的机械性质。特别有利地,撕裂力(撕裂强度)与剥离力之比大于2,优选大于3。剥离力在此是为了使压敏胶粘条通过在粘合平面内的延展拉伸从胶粘接合处再分离而必须消耗的力。该剥离力由以下构成:如上所述为了将压敏胶粘条从粘合基底分离所需的力、以及为了使压敏胶粘条变形而必须消耗的力。为了使压敏胶粘条变形所需的力取决于压敏胶粘条的厚度。相反,在所考虑的压敏胶粘条的厚度范围内,分离所需的力与压敏胶粘条的厚度无关。

如果在本发明的方法中使用载体,则原则上考虑所有已知的(永久性)载体例如非织造稀松布、织造物、针织、非织造织物、纸、棉纸和膜载体。典型地使用膜载体,其中这些可为已经发泡的(例如热塑性泡沫体)或可为未发泡的。膜载体典型地使用成膜或可挤出的聚合物制造,所述成膜或可挤出的聚合物可另外地已经经历单轴或双轴取向。典型的载体厚度在5-150μm的范围内。

膜载体可为单层或多层;优选地其为单层。此外,膜载体可具有外层,例如阻挡层,其防止组分从胶粘剂渗透到膜中,反之亦然。这些外层还可具有阻挡性质,从而防止水蒸气和/或氧气扩散通过所述层。膜载体的背面可已经经历防胶粘物理处理或涂覆。

为了制造膜载体,如下可为适当的:添加添加剂和另外的组分,其改善成膜性质,减少形成结晶段(链段)的趋势和/或针对性地改善或者任选地削弱机械性质。

膜载体可为不可拉伸的,优选地具有5-125μm、更优选地5-40μm和更特别地小于10μm的厚度。替代地,膜载体可为可拉伸的、优选地粘弹性的,其中可拉伸的膜载体优选地具有50-150μm、更优选地60-100μm和更特别地70μm-75μm的厚度。

根据本发明,“不可拉伸的膜载体”特别地是指(优选地在纵向和横向两者上)具有小于300%的断裂伸长率的膜载体。不可拉伸的膜载体(优选地在纵向和横向二者上彼此独立地)还具有小于200%、更优选地小于150%、仍然更优选地小于100%、和更特别地小于50%的优选的断裂伸长率。所陈述的值在各自的情况下基于下面稍后指定的测试方法r1。

根据本发明,“可拉伸的膜载体”特别地是指(优选地在纵向和横向二者上)具有至少300%的断裂伸长率的膜载体。可拉伸的膜载体(优选地在纵向和横向二者上彼此独立地)还具有至少500%、例如至少800%的断裂伸长率。所陈述的值在各自的情况下基于下面稍后指定的测试方法r1。

在本发明的方法中使用不可拉伸的膜载体使得更容易处理所得的胶带,并且更特别地可促进模切操作。在模切中,不可拉伸的膜载体产生明显的刚度,从而简化模切操作和模切件的安置。

用于不可拉伸的膜载体的膜的材料优选地为聚酯、更特别地聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚酰胺(pa)、聚酰亚胺(pi)或者单轴或双轴取向的聚丙烯(pp)。特别优选地,不可拉伸的膜载体由聚对苯二甲酸乙二醇酯组成。同样也可使用多层层压体或共挤出物,其特别地由前述材料组成。优选地,不可拉伸的膜载体是单层的。

在有利的程序中,不可拉伸的膜载体的一个或两个表面被物理和/或化学预处理。这样的预处理可例如通过以下进行:蚀刻和/或电晕处理和/或等离子体预处理和/或底漆处理、优选地借助于蚀刻。如果对载体的两个表面都进行预处理,则各表面的预处理可以不同方式进行或者特别地,两个表面可以相同的方式被预处理。

为了获得非常好的粗糙化结果,建议使用三氯乙酸(cl3c–cooh)或与惰性粉状化合物、优选地硅化合物、更优选地[sio2]x组合的三氯乙酸作为用于膜的蚀刻的试剂。惰性化合物的目的是被引入膜、更特别地pet膜的表面中,从而以这种方式提高粗糙度和表面能。

电晕处理是用于提高聚合物基底的表面张力/表面能的化学/热方法。在两个电极之间,电子在高压放电中被大大加速,这导致空气的电离。如果将塑料基底引入这些加速电子的路径中,则由此产生的加速电子以破坏大多数基底表面的分子键所需的能量的2-3倍撞击基底表面。这导致形成气态反应产物和高反应性的自由基。这些自由基可在氧气和反应产物的存在下快速反应,并在基底表面上形成多种化学官能团。由这些氧化反应产生的官能团对增加表面能做出最大贡献。电晕处理可用双电极系统或者用单电极系统进行。在电晕预处理期间,(除了通常的空气之外)可使用不同的工艺气体如氮气,其形成保护性气体气氛和/或促进电晕预处理。

等离子体处理、更特别地低压等离子体处理是已知的用于胶粘剂的表面预处理的方法。在较高反应性的意义上,等离子体导致表面活化。在此,表面发生化学变化,从而使得可例如影响胶粘剂对于极性和非极性表面的行为。该预处理基本上产生表面现象。

底漆通常是涂层或底涂层,其特别地具有促进粘附和/或钝化和/或腐蚀抑制作用。在本发明的上下文中,促进粘附作用是特别重要的。促进粘附的底漆,常常也称为粘附促进剂,以商业产品的形式或从技术文献广为人知。

一种合适的不可拉伸的膜载体可以商品名rnk获得。该膜是高度透明和双轴取向的并且由三个共挤出层组成。

根据本发明的不可拉伸的膜载体的拉伸强度在纵向上优选地大于100n/mm2、更优选地大于150n/mm2、仍然更优选地大于180n/mm2、更特别地大于200n/mm2和在横向上优选地大于100n/mm2、更优选地大于150n/mm2、仍然更优选地大于180n/mm2、更特别地大于200n/mm2(所陈述的值各自与下面稍后指定的测试方法r1有关)。膜载体在很大程度上决定产生的胶带的拉伸强度。而且,不可拉伸的膜载体的弹性模量优选地超过0.5gpa、更优选地超过1gpa、更特别地超过2.5gpa,优选地在纵向和横向两者上。

可拉伸的膜载体的使用允许其它有利的产品构造。如果本发明的方法使用可拉伸的膜载体,则膜载体的可拉伸性典型地足以确保压敏胶粘条通过基本上在粘合平面内的延展拉伸而分离。可拉伸的膜载体(优选地在纵向和横向二者上)优选地具有超过50%的回弹性。可拉伸的载体材料的拉伸强度优选地设置成使得压敏胶粘条能借助于延展拉伸而从胶粘粘合件无残留且无破坏地再次分离。

在可拉伸的膜载体的一种优选实施方式中,使用聚烯烃。优选的聚烯烃由乙烯、丙烯、丁烯和/或己烯制备,其中在各自的情况下可使纯单体聚合或使所提及的单体的混合物共聚。通过聚合过程和通过选择单体,可控制聚合物膜的物理和机械性质,例如软化温度和/或撕裂强度。特别优选聚乙烯、更特别地聚乙烯泡沫体。

此外,可有利地使用聚氨酯作为用于可拉伸的膜载体的起始材料。聚氨酯是化学和/或物理交联的缩聚物,其典型地由多元醇和异氰酸酯构建。取决于各组分的性质及其使用比率,可获得对于本发明而言可有利地使用的可拉伸材料。特别优选聚氨酯泡沫体。

另外,如下是有利的:在可拉伸的膜载体中使用基于橡胶的材料以实现可拉伸性。作为橡胶或合成橡胶或由其产生的共混物(作为用于可拉伸的膜载体的起始材料),天然橡胶原则上可根据所需的纯度水平和粘度水平从所有可获得的品级(例如,绉纱、rss、ads、tsr或cv产品)选择,并且合成橡胶可选自无规共聚的丁苯橡胶(sbr)、苯乙烯嵌段共聚物(sbc)、丁二烯橡胶(br)、合成聚异戊二烯(ir)、丁基橡胶(iir)、卤化丁基橡胶(xiir)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(eva)和聚氨酯和/或其共混物。

可特别有利地用作用于可拉伸膜载体的材料的是嵌段共聚物。在此,单独的聚合物嵌段彼此共价地连接。嵌段连接可以线性形式或者以星形或接枝共聚物变体的形式存在。可有利地使用的嵌段共聚物的一个实例是线性三嵌段共聚物,其两个末端嵌段具有至少40℃、优选地至少70℃的软化温度,并且其中间嵌段具有至多0℃、优选地至多-30℃的软化温度。更高级的嵌段共聚物如四嵌段共聚物同样是可使用的。重要的是:至少两个相同或不同种类的聚合物嵌段存在于嵌段共聚物中,并且在各自的情况下具有至少40℃、优选地至少70℃的软化温度,并且在聚合物链中通过至少一个具有至多0℃、优选地至多-30℃的软化温度的聚合物嵌段彼此分隔。聚合物嵌段的实例为聚醚如聚乙二醇、聚丙二醇或聚四氢呋喃,聚二烯如聚丁二烯或聚异戊二烯,氢化聚二烯如聚乙烯-丁烯或聚乙烯-丙烯,聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯或聚己二酸己二醇酯、聚碳酸酯、聚己内酯,乙烯基芳族单体的聚合物嵌段如聚苯乙烯或聚-[α]-甲基苯乙烯,聚烷基乙烯基醚和聚乙酸乙烯酯。聚合物嵌段可由共聚物构建。

特别是如果自胶粘剂组合物层基于乙烯基芳族嵌段共聚物如苯乙烯嵌段共聚物,可拉伸的膜载体优选地基于聚乙烯基芳族化合物-聚二烯嵌段共聚物,更特别地基于聚乙烯基芳族化合物-聚丁二烯嵌段共聚物,以及典型地基于增粘树脂。这种膜载体特别地由于以下而令人印象深刻:低的剥离力,其允许压敏胶粘条的容易的可再分离性;以及压敏胶粘条在再次分离时低的易撕裂性。

作为可拉伸的膜载体另外可想到的是幅面形式的非复合泡沫体(例如,由聚乙烯或聚氨酯制成)。

作为可拉伸的膜载体另外可想到的是聚丙烯酸酯芯。根据本发明,其为未发泡的。

为了更好地将自胶粘剂组合物锚固在可拉伸的膜载体上,可通过已知的措施例如电晕、等离子体或火焰而对膜载体进行预处理。底漆的利用也是可能的。然而,理想地,无需预处理。

用于自粘胶带的衬垫常常基于双轴或单轴取向的聚丙烯、聚乙烯或其它聚烯烃、纸或聚酯。这样的衬垫常常也具有多层构造或涂层。常常,这样的衬垫在一侧或两侧被硅化。在本发明的方法中使用的衬垫优选地为聚酯衬垫,例如特别地pet衬垫,其至少一面、典型地两面为防胶粘涂覆的,例如被硅化。聚酯衬垫典型地具有大于12μm且最高达200μm、优选地40至小于100μm、更特别地50至75μm的厚度。所描述的聚酯衬垫在发泡期间特别好地粘附至在其上设置所述衬垫的可发泡的自胶粘剂组合物层。然而,在本发明的方法中,还可使用其他衬垫,条件是它们在发泡期间保持完全地粘附至在其上设置所述衬垫的可发泡的自胶粘剂组合物层。适合性特别受到衬垫材料的性质以及衬垫厚度的影响。

在本发明的方法中优选使用的是以下的包括可膨胀的微球的可发泡的自胶粘剂组合物层,下面也称为自胶粘剂组合物或自胶粘剂组合物层。

自胶粘剂组合物层可基于各种聚合物或聚合物组合物。在此意义上,基于聚合物或基于限定的聚合物组合物典型地意指所述聚合物在至少50重量%的程度上承担弹性体组分的功能,基于所有弹性体组分的总分数。优选地,仅提供所述聚合物作为弹性体组分。该基础聚合物在此也可为聚合物混合物。而且,基础聚合物优选地占存在于胶粘剂组合物中的聚合物的至少50重量%,并且还可例如构成胶粘剂组合物的唯一聚合物。在本上下文中,存在于胶粘剂组合物中的任何增粘树脂均不视为聚合物。

自胶粘剂组合物层优选地基于合成橡胶组合物,例如乙烯基芳族嵌段共聚物组合物,其特别地为化学或物理交联的。合成橡胶典型地具有高粘性(作为增粘树脂的结果),以对极性和非极性基底例如聚丙烯和聚乙烯的非常好的粘合力为特征,并且适合用于广泛的应用范围。

自胶粘剂组合物层也可优选地基于丙烯酸酯组合物。这些典型地为透明的,对老化、温度、uv辐照、臭氧、湿气、溶剂和/或增塑剂是高度稳定的,并且对极性基底具有非常好的粘合力。在本说明书中,术语“丙烯酸酯”和“聚丙烯酸酯”同义地使用。在各自的情况下,这是指源自(甲基)丙烯酸、其酯或前述单体的混合物、以及任选地另外的可共聚单体的聚合的聚合物。而且,术语“(甲基)丙烯酸”包括丙烯酸和甲基丙烯酸二者。典型地,聚丙烯酸酯是共聚物。

也根据本发明的是基于以下的共混物的自胶粘剂组合物层:丙烯酸酯和特别地化学或物理交联的合成橡胶例如乙烯基芳族嵌段共聚物。

此外,根据本发明的是基于天然橡胶组合物的自胶粘剂组合物层。所述天然橡胶组合物典型地以高粘性(作为增粘树脂的结果)、对极性和非极性基底的非常好的粘合力、以及无残留的可移除性为特征。

当自胶粘剂组合物层基于乙烯基芳族嵌段共聚物组合物时,则使用的乙烯基芳族嵌段共聚物优选地为至少一种具有a-b、a-b-a、(a-b)n、(a-b)nx或(a-b-a)nx结构的嵌段共聚物形式的合成橡胶,

其中

-a嵌段彼此独立地为通过至少一种乙烯基芳族化合物的聚合形成的聚合物;

-b嵌段彼此独立地为通过具有4-18个碳原子的共轭二烯的聚合形成的聚合物,或这样的聚合物的部分氢化的衍生物;

-x为偶联剂或引发剂的基团;和

-n为≥2的整数。

更优选地,本发明的自胶粘剂组合物层的所有合成橡胶为如上所阐述的具有a-b、a-b-a、(a-b)n、(a-b)nx或(a-b-a)nx结构的嵌段共聚物。因此,本发明的自胶粘剂组合物层还可包括具有如上所述结构的不同嵌段共聚物的混合物。

因此,合适的嵌段共聚物(乙烯基芳族嵌段共聚物)包括一种或多种橡胶状(橡胶态)嵌段b(软嵌段)和一种或多种玻璃状(玻璃态)嵌段a(硬嵌段)。更优选地,本发明的自胶粘剂组合物层的至少一种合成橡胶为具有a-b、a-b-a、(a-b)2x、(a-b)3x或(a-b)4x结构的嵌段共聚物,其中以上含义可适用于a、b和x。最优选地,本发明的自胶粘剂组合物层的所有合成橡胶为具有a-b、a-b-a、(a-b)2x、(a-b)3x或(a-b)4x结构的嵌段共聚物,其中以上含义可适用于a、b和x。更特别地,本发明的自胶粘剂组合物层的合成橡胶为具有a-b、a-b-a、(a-b)2x、(a-b)3x或(a-b)4x结构的嵌段共聚物的混合物,其优选地包括至少二嵌段共聚物a-b和/或三嵌段共聚物a-b-a和/或(a-b)2x。

还有利的是二嵌段和三嵌段共聚物以及(a-b)n或(a-b)nx嵌段共聚物(其中n不小于3)的混合物。

还有利的是二嵌段和多嵌段共聚物以及(a-b)n或(a-b)nx嵌段共聚物(其中n不小于3)的混合物。

因此,所使用的乙烯基芳族嵌段共聚物可例如为与所提及的嵌段共聚物当中的其它嵌段共聚物组合的二嵌段共聚物a-b。通过二嵌段共聚物的比例可调节自胶粘剂组合物的流动(flow-on)特性及其粘合强度。根据本发明使用的乙烯基芳族嵌段共聚物优选地具有0重量%至70重量%且更优选地15重量%至50重量%的二嵌段共聚物含量。二嵌段共聚物在乙烯基芳族嵌段共聚物中的较高比例导致胶粘剂组合物的内聚性方面的明显降低。

所使用的自胶粘剂组合物优选地为基于包括以下的嵌段共聚物的自胶粘剂组合物:(i)主要由乙烯基芳族化合物、优选地苯乙烯形成的聚合物嵌段(a嵌段),以及同时(ii)主要通过1,3-二烯、例如丁二烯和异戊二烯的聚合或这两者的共聚物形成的那些(b嵌段)。

更优选地,本发明的自胶粘剂组合物基于苯乙烯嵌段共聚物;例如,自胶粘剂组合物的嵌段共聚物具有聚苯乙烯末端嵌段。

由a和b嵌段产生的嵌段共聚物可包含相同或不同的b嵌段。嵌段共聚物可具有线性a-b-a结构。同样可使用放射形式的嵌段共聚物以及星形和线性的多嵌段共聚物。存在的另外的组分可为a-b二嵌段共聚物。所有的上述聚合物可单独地或以彼此的混合物使用。

在根据本发明使用的乙烯基芳族嵌段共聚物、特别地例如苯乙烯嵌段共聚物中,聚乙烯基芳族化合物、特别地例如聚苯乙烯的比例优选地为至少12重量%、更优选地至少18重量%且特别优选地至少25重量%以及同样优选地至多45重量%和更优选地至多35重量%。

所使用的乙烯基芳族化合物还可为具有大于75℃的玻璃化转变温度的基于其它含芳族化合物的均聚物和共聚物(优选地c8至c12芳族化合物)的聚合物嵌段、例如含α-甲基苯乙烯的芳族嵌段,而非优选的聚苯乙烯嵌段。此外,还可存在相同或不同的a嵌段。

优选地,用于形成a嵌段的乙烯基芳族化合物在此包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯和/或其它苯乙烯衍生物。因此,a嵌段可为均聚物或共聚物的形式。更优选地,a嵌段为聚苯乙烯。

作为用于软嵌段b的单体的优选的共轭二烯特别地选自:丁二烯、异戊二烯、乙基丁二烯、苯基丁二烯、戊间二烯、戊二烯、己二烯、乙基己二烯和二甲基丁二烯以及这些单体的任意期望的混合物。b嵌段也可为均聚物或共聚物的形式。

更优选地,作为用于软嵌段b的单体的共轭二烯选自丁二烯和异戊二烯。例如,软嵌段b为聚异戊二烯、聚丁二烯或这两种聚合物之一的部分氢化的衍生物例如特别地聚丁烯-丁二烯,或为由丁二烯和异戊二烯的混合物形成的聚合物。最优选地,b嵌段为聚丁二烯。

a嵌段在本发明的上下文中也被称为“硬嵌段”。b嵌段也被相应地称为“软嵌段”或“弹性体嵌段”。这反映了:本发明的嵌段的根据其玻璃化转变温度的选择(对于a嵌段,至少25℃、特别地至少50℃;以及对于b嵌段,至多25℃、特别地至多-25℃)。

乙烯基芳族嵌段共聚物例如特别地苯乙烯嵌段共聚物的比例优选地总计至少20重量%、优选地至少30重量%、进一步优选地至少35重量%,基于整个自胶粘剂组合物层。过低的乙烯基芳族嵌段共聚物的比例会导致相对低的自胶粘剂组合物的内聚性。

乙烯基芳族嵌段共聚物例如特别地苯乙烯嵌段共聚物的最高比例总计至多75重量%、优选地至多65重量%、进一步优选地至多55重量%,基于整个自胶粘剂组合物。过高的乙烯基芳族嵌段共聚物的比例又会导致自胶粘剂组合物几乎没有任何压敏粘附性。

基于乙烯基芳族嵌段共聚物的自胶粘剂组合物的压敏粘附性可通过添加与弹性体相可混溶(混合)的增粘树脂来实现。除至少一种乙烯基芳族嵌段共聚物之外,自胶粘剂组合物通常还包括至少一种增粘树脂,从而以期望的方式提高粘附性。增粘树脂应能与嵌段共聚物的弹性体嵌段相容。

根据本领域技术人员的一般理解,“增粘树脂(增粘剂)”理解为是指低分子量的低聚物或聚合物树脂,其与不含任何增粘树脂但在其它方面相同的自胶粘剂组合物相比提高自胶粘剂组合物的胶粘性(粘性、固有粘性)。

如果在自胶粘剂组合物中存在增粘树脂,则在达到至少75重量%(基于总树脂含量)的程度上选择具有大于0℃、优选地大于10℃的dacp(二丙酮醇浊点),至少50℃、优选地至少60℃的mmap(混合甲基环己烷苯胺点),和/或不小于70℃、优选地不小于100℃的软化温度(环与球)的树脂。更优选地,所提及的增粘树脂同时具有小于50℃的dacp值,如果在弹性体相中不存在异戊二烯嵌段的话;或者小于65℃的dacp值,如果在弹性体相中存在异戊二烯嵌段的话。同样更优选地,提及的增粘树脂同时具有至多90℃的mmap,如果在弹性体相中不存在没有异戊二烯嵌段的话;或者至多100℃的mmap,如果在弹性体相中存在异戊二烯嵌段的话。同样更优选地,所提及的增粘树脂的软化温度不超过150℃。

更优选地,增粘树脂为,特别地在至少75重量%的程度上(基于总的树脂含量)为烃树脂或萜烯树脂或其混合物。

已发现,可有利地用于自胶粘剂组合物的增粘剂特别地为非极性烃树脂如二环戊二烯的氢化和非氢化的聚合物,基于c5、c5/c9或c9单体流(料流)的未氢化的、部分、选择性或完全氢化的烃树脂,以及基于α-蒎烯和/或β-蒎烯和/或δ-柠檬烯的聚萜烯树脂。上述增粘树脂可单独地或以混合物使用。在此,可使用在室温(20℃)下为固体和液体的树脂二者。任选地,在胶粘剂组合物中优选地以最高达25%的最高比例(基于树脂的总质量)使用还包含氧的氢化或非氢化形式的增粘树脂,例如松香和/或松香酯和/或萜烯-酚醛树脂。

在优选的变型中,在室温(20℃)下为液体的任选可使用的树脂或增塑剂的比例为最高达15重量%、优选地最高达10重量%,基于整个自胶粘剂组合物。

在优选实施方式中,在基于乙烯基芳族嵌段共聚物的自胶粘剂组合物层中存在20重量%至60重量%的至少一种增粘树脂,基于自胶粘剂组合物层的总重量;优选地30重量%至50重量%的至少一种增粘树脂,基于自胶粘剂组合物层的总重量。

可典型地使用的用于基于乙烯基芳族嵌段共聚物的自胶粘剂组合物的另外的添加剂为:

·增塑剂,例如增塑剂油、或低分子量的液体聚合物如低分子量的聚丁烯,优选地以0.2重量%至5重量%的比例,基于自胶粘剂组合物的总重量

·主抗氧化剂,例如位阻酚,优选地以0.2重量%至1重量%的比例,基于自胶粘剂组合物的总重量

·辅抗氧化剂,例如亚磷酸酯(盐)、硫酯或硫醚,优选地以0.2重量%至1重量%的比例,基于自胶粘剂组合物的总重量

·加工稳定剂,例如碳自由基清除剂,优选地以0.2重量%至1重量%的比例,基于自胶粘剂组合物的总重量

·光稳定剂,例如uv吸收剂或位阻胺,优选地以0.2重量%至1重量%的比例,基于自胶粘剂组合物的总重量

·加工助剂,优选地以0.2重量%至1重量%的比例,基于自胶粘剂组合物的总重量

·末端嵌段增强树脂,优选地以0.2重量%至10重量%的比例,基于自胶粘剂组合物的总重量,以及

·任选地,优选弹性体性质的另外的聚合物;可相应使用的弹性体包括基于纯烃的那些例如不饱和聚二烯如天然或合成产生的聚异戊二烯或聚丁二烯,基本化学上饱和的弹性体例如饱和的乙烯-丙烯共聚物、α-烯烃共聚物、聚异丁烯、丁基橡胶、乙烯-丙烯橡胶,以及化学官能化的烃例如卤化的、含丙烯酸酯的、含烯丙基或含乙烯基醚的聚烯烃;优选地以0.2重量%至10重量%的比例,基于自胶粘剂组合物的总重量。

可根据需要选择共混组分的性质和量。

当胶粘剂组合物不具有一些、优选地任意的所提及的掺混物时,也是根据本发明的。

在本发明的一种实施方式中,基于乙烯基芳族嵌段共聚物的自胶粘剂组合物还包括另外的添加剂;非限制性的实例包括铝、硅、锆、钛、锡、锌、铁或碱金属/碱土金属的结晶或无定形的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、氮化物、卤化物、碳化物、或混合的氧化物/氢氧化物/卤化物化合物。这些基本上是铝土例如氧化铝、勃姆石、三羟铝石、三水铝石、水铝石等。层状硅酸盐是非常特别合适的,例如膨润土、蒙脱石、水滑石、锂蒙脱石、高岭石、勃姆石、云母、蛭石或其混合物。但也可使用炭黑或碳的其它多形体例如碳纳米管。

胶粘剂组合物还可用颜料或染料来着色。胶粘剂组合物可为白色、黑色或有色的。计量加入的增塑剂可例如为矿物油、(甲基)丙烯酸酯低聚物、邻苯二甲酸酯、环己烷二羧酸酯、水溶性增塑剂、增塑树脂、磷酸酯(盐)或多磷酸酯(盐)。为了进一步提高自胶粘剂组合物的热剪切强度,可添加二氧化硅,有利地用二甲基二氯硅烷表面改性的沉淀二氧化硅的添加。

在本发明的优选实施方式中,胶粘剂组合物仅由乙烯基芳族嵌段共聚物、增粘树脂、微球和任选地上述添加剂组成。

典型地,本发明的发泡通过微球的引入和随后的膨胀来实现。

“微球”理解为是指弹性的并因此在其基态下为可膨胀的空心微珠,其具有热塑性的聚合物壳。这些珠填充有低沸点的液体或液化的气体。采用的壳材料特别地为聚丙烯腈、pvdc、pvc或聚丙烯酸酯。合适的低沸点的液体特别地为来自低级烷烃的烃,例如异丁烷或异戊烷,其作为液化的气体在压力下被包封在聚合物壳中。

对微球的外部作用(特别地通过热的作用)导致聚合物外壳的软化。同时,存在于壳内的液态发泡气转变为其气态状态。在此微球不可逆拉伸和三维膨胀。由于聚合物壳在发泡期间得以保留,因而所获得的是闭孔泡沫体。

许多未膨胀的微球类型是可商购获得的,其基本上在它们的尺寸以及它们膨胀所需的起始温度(75至220℃)方面不同。可商购获得的未膨胀微球的一个实例为来自akzonobel的du产品(du=干燥未膨胀的)。在产品名称expancelxxxduyy中,“xxx”代表微球共混物的组成,以及“yy”代表膨胀状态下的微球的尺寸。

未膨胀的微球产品也可以具有约40重量%至45重量%的固体/微球含量的水性(含水)分散体的形式获得,并且另外地也可以聚合物结合的微球(母料)(例如在乙烯-乙酸乙烯酯中以约65重量%的微球浓度)的形式获得。微球分散体和母料两者像du产品一样适合于制造发泡的自胶粘剂组合物。

在本发明的方法中,所用的可发泡的自胶粘剂组合物层也可为包括已经预膨胀到期望程度的微球(即,部分膨胀的微球)的自胶粘剂组合物层。典型地,在引入聚合物基体中之前进行部分膨胀。

在已经部分膨胀的微球类型的加工中,如下是可能的:微球因其在待将其引入的聚合物基体中的低密度而将具有漂浮(浮动)倾向,即在加工操作期间在聚合物基体中“向上”浮。这导致微球在层中的不均匀的分布。在层的上部区域(z方向)中将发现比在层的下部区域中更多的微球,使得建立横跨层厚的密度梯度。

为了很大程度上或几乎完全地防止这样的密度梯度,根据本发明优选未预膨胀的或仅略微预膨胀的微球引入自胶粘剂组合物层的聚合物基体中。仅在引入、涂覆、干燥(溶剂蒸发)后,才使微球膨胀至期望的发泡度。因此,根据本发明优选使用du产品。

可将微球以批料、糊料或者未混合或混合的粉末的形式供应至自胶粘剂组合物的配制物。它们也可以在溶剂中的悬浮液存在。

包括可膨胀的空心微珠的本发明的自胶粘剂组合物另外还可包括不可膨胀的空心微珠。至关重要的仅在于,几乎所有的含气体的空腔被永久不可渗透的膜所封闭,不管该膜是由弹性的和热塑性可延展的聚合物混合物组成,还是由弹性的且在塑料加工中可能的温度范围内为非热塑性的玻璃组成。

在另一优选实施方式中,自胶粘剂组合物层基于丙烯酸酯组合物。

为了实现压敏性质,胶粘剂应在高于其玻璃化转变温度的加工温度下以具有粘弹性性质。因此,压敏胶粘剂配制物(聚合物-增粘剂混合物)的玻璃化转变温度优选地低于+15℃。取决于添加量、相容性和软化温度,可能的增粘树脂的添加不可避免地将玻璃化转变温度提高约5-40k。因此,优选的聚丙烯酸酯为具有至多0℃的玻璃化转变温度的聚丙烯酸酯。

聚丙烯酸酯优选地通过(甲基)丙烯酸和/或其酯和任选地另外的可共聚单体的自由基聚合获得。

根据本发明,聚丙烯酸酯可为可与环氧基团交联的聚丙烯酸酯。相应地,优选使用的单体或共聚单体为可与环氧基团交联的官能单体。特别地,使用具有酸基团(特别地羧酸、磺酸或膦酸基团)和/或羟基和/或酸酐基团和/或环氧基团和/或胺基团的单体;优选含有羧酸基团的单体。如果聚丙烯酸酯包含共聚的丙烯酸和/或甲基丙烯酸则为特别有利的。可用作聚丙烯酸酯的共聚单体的其它单体是例如具有最高达30个碳原子的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯、含有最高达20个碳原子的羧酸的乙烯酯、具有最高达20个碳原子的乙烯基芳族化合物、(甲基)丙烯酰胺、马来酸酐、烯属不饱和腈、乙烯基卤化物、乙烯基酯、特别地乙酸乙烯酯、乙烯基醇、包含1-10个碳原子的醇的乙烯基醚、具有2-8个碳原子和1或2个双键的脂族烃、或这些单体的混合物。残余溶剂含量应低于1重量%。

优选使用的是可溯源自以下单体组成的聚丙烯酸酯:

(i)下式的丙烯酸(酯)和/或甲基丙烯酸(酯):

ch2=c(r1)(coor2)

其中r1为h或ch3和r2为h或具有1-30个、更特别地具有4-18个碳原子的线性、支化或环状的饱和或不饱和的烷基,

(ii)任选地具有产生与环氧基团的可交联性的官能团的烯属不饱和共聚单体,

(iii)任选地另外的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯和/或烯属不饱和单体,其可与组分(i)共聚。

为了制备聚丙烯酸酯,非常有利的是,选择具有45重量%-99重量%的分数的单体(i)、具有1重量%-15重量%的分数的单体(ii)和具有0重量%-40重量%的分数的组分(iii)的单体(所述数字基于所使用的单体混合物)。

组分(i)的单体特别地为增塑和/或非极性单体。单体(i)优选为具有4-18个碳原子、更优选地4-9个碳原子的烷基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。这样的单体的实例是丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸正戊酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸正庚酯、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸正辛酯、丙烯酸正壬酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯及其支化异构体如丙烯酸2-乙基己酯或甲基丙烯酸2-乙基己酯。

对于组分(ii),优选使用具有选自以下列表的官能团的单体:羟基、羧基、磺酸或膦酸基、酸酐、环氧化物、胺。单体(ii)的特别优选的实例为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸、乌头酸、二甲基丙烯酸、β-丙烯酰氧基丙酸、三氯丙烯酸、乙烯基乙酸、乙烯基膦酸、马来酸酐、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸6-羟己酯、烯丙醇、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯。

用于组分(iii)的示例性单体为:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸叔丁基苯酯、甲基丙烯酸叔丁基苯酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸正十一烷基酯、丙烯酸硬脂基酯、丙烯酸十三烷基酯、丙烯酸二十二烷基酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环戊酯、丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸2-丁氧基乙酯、丙烯酸2-丁氧基乙酯、丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯、丙烯酸3,5-二甲基金刚烷基酯、甲基丙烯酸4-枯基苯酯、丙烯酸氰乙酯、甲基丙烯酸氰乙酯、丙烯酸4-联苯酯、甲基丙烯酸4-联苯酯、丙烯酸2-萘酯、甲基丙烯酸2-萘酯、丙烯酸四氢糠基酯、丙烯酸二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酸2-丁氧基乙酯、甲基丙烯酸2-丁氧基乙酯、3-甲氧基丙烯酸甲酯、丙烯酸3-甲氧基丁酯、丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯、甲基丙烯酸丁基二甘醇酯、丙烯酸乙二醇酯、单甲基丙烯酸乙二醇酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯350、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯500、单甲基丙烯酸丙二醇酯、甲基丙烯酸丁氧基二甘醇酯、甲基丙烯酸乙氧基三甘醇酯、丙烯酸八氟戊酯、甲基丙烯酸八氟戊酯、甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、丙烯酸1,1,1,3,3,3-六氟异丙酯、甲基丙烯酸1,1,1,3,3,3-六氟异丙酯、甲基丙烯酸2,2,3,3,3-五氟丙酯、甲基丙烯酸2,2,3,4,4,4-六氟丁酯、丙烯酸2,2,3,3,4,4,4-七氟丁酯、甲基丙烯酸2,2,3,3,4,4,4-七氟丁酯、甲基丙烯酸2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十五氟辛酯、二甲基氨基丙基丙烯酰胺、二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺、n-(1-甲基十一烷基)丙烯酰胺、n-(正丁氧基甲基)丙烯酰胺、n-(丁氧基甲基)甲基丙烯酰胺、n-(乙氧基甲基)丙烯酰胺、n-(正十八烷基)丙烯酰胺、以及n,n-二烷基取代的酰胺如n,n-二甲基丙烯酰胺、n,n-二甲基甲基丙烯酰胺、n-苄基丙烯酰胺、n-异丙基丙烯酰胺、n-叔丁基丙烯酰胺、n-叔辛基丙烯酰胺、n-羟甲基丙烯酰胺、n-羟甲基甲基丙烯酰胺、丙烯腈、甲基丙烯腈、乙烯基醚如乙烯基甲基醚、乙基乙烯基醚、乙烯基异丁基醚、乙烯基酯如乙酸乙烯酯、氯乙烯、乙烯基卤化物、偏氯乙烯、偏卤乙烯、乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、n-乙烯基邻苯二甲酰亚胺、n-乙烯基内酰胺、n-乙烯基吡咯烷酮、苯乙烯、α-甲基苯乙烯和对甲基苯乙烯、α-丁基苯乙烯、4-正丁基苯乙烯、4-正癸基苯乙烯、3,4-二甲氧基苯乙烯、大分子单体如2-聚苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯和聚(甲基丙烯酸甲酯)甲基丙烯酸乙酯。

单体混合物可优选地进一步包括(i)90重量%-99重量%的丙烯酸正丁酯和/或丙烯酸2-乙基己酯,以及(ii)1重量%-10重量%的具有酸官能团或酸酐官能团的烯属不饱和单体,其中优选地(i)和(ii)共计为100重量%。单体(i)优选地形成丙烯酸2-乙基己酯和丙烯酸正丁酯(更优选地以相等的份数)的混合物。可有利地考虑例如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸和/或马来酸酐作为单体(ii)。优选丙烯酸或甲基丙烯酸、任选地两者的混合物。

在替代实施方式中,自胶粘剂组合物层基于丙烯酸酯和(优选地化学或物理交联的)合成橡胶例如乙烯基芳族嵌段共聚物的共混物。因此,自胶粘剂组合物层包括至少以下两种组分:

(p)聚丙烯酸酯组分,即聚丙烯酸酯,和

(e)与聚丙烯酸酯组分基本上不能混溶的弹性体组分,其由一种或多种合成橡胶例如乙烯基芳族嵌段共聚物形成;即,合成橡胶例如乙烯基芳族嵌段共聚物。关于聚丙烯酸酯和乙烯基芳族嵌段共聚物的优选构造,以上与基于乙烯基芳族嵌段共聚物组合物和基于丙烯酸酯组合物的自胶粘剂组合物层有关的评述类似地适用。因此,胶粘剂具有至少两个单独的相。更特别地,一个相形成基体以及另一个相形成设置在基体内的多个畴(域)。聚丙烯酸酯组分(p)本身优选地构成均相。弹性体组分(e)可本质上为均质(均匀)的或可本身具有多相,如由微观相分离的嵌段共聚物已知的。

合适的相分离分析系统的实例是扫描电子显微镜法。替代地,相分离可为例如可通过具有两个相互独立的玻璃化转变温度的不同相来识别的。

聚丙烯酸酯组分和弹性体组分目前选择成使得它们在充分混合后在20℃(即,胶粘剂的惯常使用温度)下是基本上不能混溶的。非常优选地,聚丙烯酸酯组分(p)和弹性体组分(e)在0℃至50℃、更优选地-30℃至80℃的温度范围内是基本上不能混溶的。“基本上不能混溶的”是指,组分根本不能均匀地彼此混合,使得没有相包含通过混合而均匀引入的一定比例的第二组分,或组分仅具有如此小的部分相容性(即,一种或两种组分仅能够均匀地吸收低比例的相应的另一组分),使得部分相容性对于本发明是可忽略不计的,换言之对根据本发明的教导是无害的。就本说明书而言,相应的组分于是被认为是“基本上不含”相应的另一组分。

聚丙烯酸酯组分(p)和/或弹性体组分(e)的相可以100%体系的形式存在,在该情况下意味着,它除了实际的聚丙烯酸酯组分(p)或弹性体组分(e)以外不包含另外的组分。除了两种组分(p)和(e)之外,例如整个胶粘剂不包括另外的成分。在替代实施方式中,组分(p)和(e)之一或两者包含进一步掺混的组分,例如树脂、添加剂等。

聚丙烯酸酯组分(p)优选地以60重量%-90重量%、更优选地65重量%-85重量%的比例存在,以及弹性体组分(e)优选地以10重量%-40重量%、更优选地15重量%-35重量%的分数存在,基于两种组分(p)和(e)的全部(100重量%)。

特别地发生根据本发明使用的胶粘剂的相分离,使得弹性体组分(e)分散地存在于聚丙烯酸酯组分(p)的连续的基体中。由弹性体组分(e)形成的区域(畴)优选地为基本上球形的。其它的畴形状同样是可能的,例如层形状或棒形状。

基于丙烯酸酯组合物或基于丙烯酸酯和合成橡胶的共混物的自胶粘剂组合物层优选地包括交联剂,典型地用于使丙烯酸酯交联的交联剂。为了获得所需的自胶粘剂组合物的性质,例如为了实现自胶粘剂组合物的足够的内聚性而进行交联。

交联剂是如下的化合物(更特别地双官能或多官能化合物,通常具有低分子量):其在选择的交联条件下能够与待交联聚合物中的合适的基团(特别地官能团)反应,并且因此将两个或更多个聚合物或聚合物位点彼此连接(形成“桥”),从而由待交联的聚合物产生网络。这通常导致内聚性的增加。交联度取决于形成的桥的数量。

目前,合适的交联剂原则上为本领域技术人员所知晓的用于与相应配备的聚丙烯酸酯特别地形成共价、配位或缔合结合体系(取决于存在于聚丙烯酸酯中的官能团的性质)的所有交联剂体系。化学交联体系的实例是双官能或多官能异氰酸酯、双官能或多官能环氧化物、双官能或多官能氢氧化物、双官能或多官能胺或者双官能或多官能团酸酐。不同交联剂的组合也是可想到的。特别优选的是双官能或多官能环氧化物;这些可为芳族和脂族化合物二者,此外,它们也可以低聚物或聚合物形式使用。其它合适的交联剂包括螯合剂,其与聚合物链中的酸官能团组合形成充当交联节点的络合物。

已经证实特别有利的是使用0.03-0.2重量份、更特别地0.04-0.15重量份的n,n,n',n'-四(2,3-环氧基丙基)-间-二甲苯-a,a'-二胺(四缩水甘油基-间-二甲苯二胺;cas63738-22-7)作为交联剂,基于100重量份的聚丙烯酸酯基础聚合物。

对于交联,如果至少一部分聚丙烯酸酯具有能够与相应的交联剂反应的官能团,则为有利的。为此,在制备聚丙烯酸酯期间,优选使用具有选自以下的官能团的单体:羟基、羧基、磺酸或膦酸基团、酸酐、环氧化物和胺。特别优选的用于可交联的聚丙烯酸酯的单体的实例是丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸、乌头酸、二甲基丙烯酸、β-丙烯酰氧基丙酸、三氯丙烯酸、乙烯基乙酸、乙烯基膦酸、马来酸酐、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸6-羟己酯、烯丙醇、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯。

然而,甚至由于原则上聚丙烯酸酯也可进行辐射诱导的交联,因而不一定存在交联剂。作为化学交联的替代或补充,如下可为有利的:进行胶粘剂的辐射诱导的交联。对此而言合适的辐射包括紫外光(特别是如果已将合适的光引发剂添加至配制物或如果至少一种聚丙烯酸酯包含具有拥有光引发官能团的单元的共聚单体)和/或电子束。对于辐射诱导的交联,如果在制备聚丙酸酯时使用的单体的一部分包含支持随后的辐射诱导的交联的官能团,则可为有利的。合适的可共聚的光引发剂是例如苯偶姻丙烯酸酯和丙烯酸酯官能化的二苯甲酮衍生物。支持通过电子束的交联的单体是例如丙烯酸四氢糠基酯、n-叔丁基丙烯酰胺和丙烯酸烯丙酯。

化学交联特别地可如下进行:

在一种有利的程序中,将交联剂作为纯材料或作为在合适溶剂中的预备溶液添加到包含聚丙烯酸酯的溶液,之后进行充分混合,随后将混合物涂覆在衬垫或载体上,然后在合适的条件下干燥,其中聚丙烯酸酯交联。

非常优选地将干燥条件(温度和停留时间)选择成使得不仅除去溶剂,而且在很大程度上完成交联,从而早在干燥期间就已实现稳定的交联水平,即使在相对高的使用温度下也是如此。在干燥之后,例如在随后的发泡和/或储存期间,胶粘剂经常经历进一步的交联。

基于丙烯酸酯组合物或基于丙烯酸酯和合成橡胶的共混物的本发明的自胶粘剂组合物层进一步包括可膨胀的微球和任选地另外的成分例如特别地增粘树脂和/或添加剂。对于微球和任何另外的成分的性质和量,关于基于乙烯基芳族嵌段共聚物组合物的自胶粘剂组合物层所做的评述类似地适用。

通常由溶液制备在本发明的方法中使用的包括可膨胀的微球的可发泡的自胶粘剂组合物层。

在典型的用于制造可发泡的自胶粘剂组合物层的方法中,将胶粘剂的成分(例如基础聚合物和任选地另外的组分例如增粘树脂、老化抑制剂、增塑剂、阻燃剂和/或交联剂)溶解在溶剂(溶剂混合物)例如汽油/甲苯/丙酮、汽油/丙酮或汽油中。在此常常使用捏合设备、搅拌器、辊床或类似的商业混合设备。在此,在一种实施方式中,基础聚合物可已经以在制备它的溶剂(溶剂混合物)中的溶液的形式提供。例如,聚丙烯酸酯可已经以在汽油/丙酮中的溶液的形式使用。将可膨胀的微球悬浮在例如汽油或汽油/丙酮中,并且通过搅拌将其引入胶粘剂溶液中,以形成均匀的可发泡的自胶粘剂组合物。为了防止形成微球聚集体,要仔细确保在悬浮期间可膨胀的微球被溶剂完全润湿。一旦微球均匀地分布在溶液中,就可将自胶粘剂组合物涂覆在适合用于本发明的方法的衬垫上,更特别地涂覆在具有50-75μm的厚度的双面硅化pet衬垫上。可使用根据现有技术的各种涂覆系统。例如,可使用(逗式)棒、涂覆棒或喷嘴进行涂覆。

在下一步中,将涂覆的胶粘剂在微球尚未膨胀的温度下干燥,并且任选地进行交联。膨胀所需的起始温度取决于微球类型并且可在75和220℃之间。例如,干燥在100℃下在烘箱中进行15分钟。替代地,在干燥步骤中,胶粘剂还可通过温度程序,典型地方式是胶粘剂以例如15m/分钟的幅面速行进通过具有多个不同温度(例如,30-120℃)的加热区的烘道。这种烘道可包括例如具有七个加热区和冷却区的烘道,每个区具有3m的长度。为了最佳的干燥,温度最高值在此典型地设定为正好低于微球膨胀所需的起始温度。因此,在任何上述步骤中,都没有任何微球的膨胀。

随后将经干燥的自胶粘剂组合物层的开放侧用适合用于本发明的方法的另外的衬垫加衬。这产生转移带。

替代地,可通过如下提供单面胶带:使用载体而不是在其上涂覆自胶粘剂组合物的衬垫或经干燥的自胶粘剂组合物层的开放侧用其加衬的衬垫。

如果在发泡之前,包括可膨胀微球的同样干燥的第二可发泡的自胶粘剂组合物层(其继而被施加至适合用于本发明的方法的衬垫)施加至单面胶带的载体的表面,则得到三层产品,其由内部载体和两个(与载体直接接触并且包括可膨胀的微球的)可发泡的自胶粘剂层组成,所述自胶粘剂层继而在其外面上设置有衬垫。在此,该产品是包含载体的双面胶带。第二可发泡的自胶粘剂组合物层可在此以与第一可发泡的自胶粘剂组合物层相同的方式制造。

替代地,可通过如下方式提供这种三层构造:同时或相继地直接用包括可膨胀的微球的可发泡的自胶粘剂组合物涂覆载体,之后将自胶粘剂组合物层例如在100℃下干燥15分钟,然后用于适合用于本发明的方法的衬垫加衬。

随后将设置在衬垫和/或载体之间的可发泡的自胶粘剂组合物层在适合于发泡的温度下进行热处理一段时间,使得在随后冷却所述层之后达到期望的发泡度。在此,如以上已经说明的,以这样的方式选择衬垫,使得它们在发泡期间保持基本上完全地粘附在可发泡的自胶粘剂组合物层的在其上设置所述衬垫的相应表面上。这导致用微球至少部分地发泡的自胶粘剂组合物层。

如以上已经描述的,作为替代,可通过如下方式使可发泡的自胶粘剂组合物层设置在衬垫和另外的自胶粘剂组合物层之间:将包括可膨胀的微球的自胶粘剂组合物从溶液施加至衬垫并且在低于发泡温度下将其干燥,并且将施加至衬垫或载体的另外的自胶粘剂组合物层层压至经干燥的可发泡的自胶粘剂组合物层的与所述衬垫相反的那个表面。所述另外的自胶粘剂组合物层可为可发泡的或不可发泡的其中它优选地包括可膨胀的微球。结果是可发泡的转移带或可发泡的单面胶带。如果将设置在衬垫上的已经干燥的可发泡的自胶粘剂组合物层层压到载体的两侧上,在载体上继而在两侧分别设置另外的自胶粘剂组合物层,则该产品也是具有载体的可发泡的双面胶带,即包含载体的胶带。如上所述,随后膨胀到期望的发泡度产生相应的发泡的胶带。

根据本发明,优选地通过对流、辐射例如(n)ir或uv辐射、或者通过热传导将发泡所需的能量传递至由可发泡的自胶粘剂组合物层、衬垫和任选地载体和/或另外的自胶粘剂组合物层组成的组件。

特别地,可通过热传导将发泡所需的能量在整个幅面宽度上均匀地传递至组件,例如借助于一个或多个加热的辊。在一种特别优选的实施方式中,在此使用至少两个加热的辊的序列,其中组件通过所述至少两个辊以这样的方式被引导,使得组件的表面与辊表面相互接触。在该情况下,辊之间的距离总是大于组件的厚度,并且更特别地,没有辊对对组件施加压力。

对于发泡,替代地,可使用烘箱或烘道。在该情况下,烘道可具有例如如上所述的用于干燥的构造。在烘道中发泡的情况下,也使用术语“烘道发泡”。

合适的发泡温度取决于所用微球的类型。如上所述,取决于所用微球的类型,膨胀所需的起始温度可在75和220℃之间。例如,发泡温度高于所用微球的类型膨胀所需的起始温度10-50℃。典型的发泡温度在130-180℃、例如160-170℃的范围内。除了发泡温度之外,决定发泡度的另一因素是发泡时间。典型的发泡时间在10至60秒的范围内。如果使用上述烘道来发泡,则七个加热区的温度程序可例如以40℃开始经由90℃经过140℃的2个区,然后是对于3个区的最高达170℃。典型的幅面速速在30m/分钟至100m/分钟的范围内。

附图

基于以下描述的附图,更详细地阐明本发明的特别有利的实施方式,而不意图由此使本发明受到不必要的限制。

图1以横截面显示本发明的包含载体的双面胶带的示意性构造。

胶带包括载体1。在载体1的顶侧上和底侧上,存在两个用微球至少部分地发泡的自胶粘剂组合物层2,3。自胶粘剂组合物层2,3继而各自用适合用于本发明的方法的衬垫4,5加衬,例如用75μm厚度的双面硅化pet衬垫加衬。

此外,图2以横截面显示本发明的转移带的示意性构造。

胶带(转移带)包括用微球至少部分地发泡的自胶粘剂组合物层2。自胶粘剂组合物层2在两侧上用适合用于本发明的方法的衬垫4,5加衬,例如用75μm厚度的双面硅化pet衬垫加衬。

图3以横截面显示本发明的另一种转移带的示意性构造。

胶带(转移带)包括两个用微球至少部分地发泡的自胶粘剂组合物层2和3,所述层优选地在化学性质上相同,并且彼此叠置,即,彼此直接接触。自胶粘剂组合物层2和3在开放侧上各自用适合用于本发明的方法的衬垫4,5加衬,例如用75μm厚度的双面硅化pet衬垫加衬。

图4以横截面显示本发明的另一种转移带的示意性构造。

胶带(转移带)包括一个用微球至少部分地发泡的自胶粘剂组合物层2和一个非发泡的自胶粘剂组合物层6,这些层彼此叠置,即,彼此直接接触。自胶粘剂组合物层2和6在开放侧上各自用适合用于本发明的方法的衬垫4,5加衬,例如用75μm厚度的双面硅化pet衬垫加衬。

图5显示来自实施例1的根据本发明在两个各自具有75μm厚度的双面硅化pet衬垫之间的基于聚丙烯酸酯的发泡的自胶粘剂组合物层的冷冻断裂边缘的sem照片(300倍放大率)。自胶粘剂组合物层的表面是光滑的。特别地,没有发泡的微球从自胶粘剂组合物层突出。因此,在发泡期间,微球保留在自胶粘剂组合物层中,即,没有将自己从该层推出。

图6显示来自对比例4的在两个各自具有77μm厚度的剥离纸形式的衬垫之间的基于聚丙烯酸酯的发泡的自胶粘剂组合物层的冷冻断裂边缘的sem照片(300倍放大率)。在发泡期间在烘箱中,剥离纸在一侧上从自胶粘剂组合物层抬起(并且因此在照片中不再可见)。在自胶粘剂组合物层的于是开放的一侧上,膨胀的微球随后将自己从该组合物推出。因此,从自胶粘剂组合物层突出的发泡的微球是可见的,并且这使自胶粘剂组合物层的开放侧不平整。

图7显示来自对比例5的在两个各自具有100μm厚度的hdpe衬垫之间的基于聚丙烯酸酯的发泡的自胶粘剂组合物层的冷冻断裂边缘的sem照片(50倍放大率)。在自胶粘剂组合物层的发泡期间在烘箱中,hdpe衬垫不是温度稳定的。hdpe衬垫之一呈现波形状,换言之失去其平面状态。于是,自胶粘剂组合物层在两侧上至少部分地从相应的衬垫分离。如可另外从照片看出的,在发泡后自胶粘剂组合物层是不平整的,有时实际上是波状的。

图8显示用于通过辊接触发泡的示例性幅材路径。它采用五个加热的辊7的序列。由可发泡的自胶粘剂组合物层、衬垫和任选地载体和/或另外的自胶粘剂组合物层组成的组件8在此以这样的方式在辊7上被引导,使得组件8的表面与辊表面相互接触。

下面借助于多个实施例更详细地阐明本发明。使用以下描述的实施例更详细地阐明本发明的特别有利的实施方式,而不希望由此使本发明受到任何不必要的限制。

实施例

下面描述的是用于制造用微球发泡的自胶粘剂组合物层的示例性方法,其中在各自的情况下在两个衬垫之间进行发泡。

本发明的实施例1:

在第一步骤中,提供用于自胶粘剂组合物中的基础聚合物p1即聚丙烯酸酯(ac),经由在溶液中的自由基聚合制备。在此将常规用于自由基聚合的反应器装入60kg的丙烯酸2-乙基己酯、33kg的丙烯酸正丁酯、7kg的丙烯酸和66kg的汽油/丙酮(70/30)。在搅拌下使氮气通过反应器45分钟之后,将反应器加热直至58℃并且添加50gaibn。之后,将外部加热浴加热至75℃,并且在该外部温度下恒定地进行反应。在1小时后,再添加50gaibn,并且在4小时后用20kg的汽油/丙酮混合物进行稀释。在5.5小时后和再次地在7小时后,在各自的情况下用150g的过氧化二碳酸双(4-叔丁基环己基)酯进行后引发。在22小时的反应时间之后,聚合终止并且冷却至室温(20℃)。聚丙烯酸酯具有mw=450000g/mol的平均分子量和多分散性pd(mw/mn)=7.8。

随后,制备可发泡的自胶粘剂组合物。为此,通过添加汽油和丙酮(以1:1的重量比)将100重量%的基础聚合物p1调节至35重量%的固含量。此后,在室温(20℃)下并在搅拌下,将2.5重量%的expancel920du20型未膨胀的微球添加至在汽油/丙酮(重量比1:1)中的作为混合物的组合物。实施例中的微球的重量分数在各自的情况下基于向其添加微球的溶液的干重(即,所用溶液的干重设为100%)。将混合物搅拌15分钟,之后在搅拌下添加0.075重量%的来自emeraldperformancematerials的共价交联剂erysisga240(n,n,n',n'-四(2,3-环氧基丙基)-间-二甲苯-a,a'-二胺),基于所使用的基础聚合物的重量。将混合物再搅拌15分钟。

然后将所得混合物用搅拌器连续混合,泵送通过50μm过滤器,使用静态混合器再次混合,最后输送至涂覆台,在那里使用逗式棒在15m/分钟的幅面速度下将其以如下的层厚施加至75μm厚的在每一侧都配备有剥离硅酮(硅酮涂层重量:两面均为1g/m2)的pet衬垫(本发明的实施例1),所述层厚使得随后在烘箱中在100℃下蒸发溶剂15分钟并且因此干燥组合物层之后得到85g/m2的涂层重量。

然后将相同的第二pet衬垫层压到所制造和干燥的自胶粘剂组合物层的自由表面上,随后将自胶粘剂组合物层在163℃下在烘箱中在两个衬垫之间发泡30秒,然后在室温(20℃)下冷却。

在发泡期间,衬垫保持完全地粘附在可发泡的自胶粘剂组合物层的在其上设置所述衬垫的相应表面上。衬垫在发泡期间的收缩率在纵向和横向二者上均为0%;换言之,在横向上或在纵向上均未发现收缩。此外,在发泡期间,衬垫是重量稳定的,即不损失重量。而且,在发泡期间,衬垫始终采取平面状态。

如由来自图5的sem照片所示,自胶粘剂组合物层的表面是光滑的。特别地,无发泡的微球从自胶粘剂组合物层突出。因此,在发泡期间微球保留在自胶粘剂组合物层中,即没有将自己从该层推出。发泡的自胶粘剂组合物层的表面粗糙度ra为2.5μm。

本发明的实施例2:

用于制造用微球发泡的自胶粘剂组合物层的方法对应于本发明的实施例1,其中所使用的两个双面硅化pet衬垫具有仅50μm的厚度。

在发泡期间,衬垫保持完全地粘附在可发泡的自胶粘剂组合物层的在其上设置所述衬垫的相应表面上。在发泡期间衬垫的收缩率在纵向和横向二者上均为0%;换言之,在横向上或在纵向上均未发现收缩。此外,在发泡期间,衬垫是重量稳定的,即不损失重量。而且,在发泡期间,衬垫始终采取平面状态。

在sem照片中,对于自胶粘剂组合物层可看到光滑的表面。特别地,无发泡的微球从自胶粘剂组合物层突出。因此,在发泡期间微球保留在自胶粘剂组合物层中,即没有将自己从该层推出(未显示)。发泡的自胶粘剂组合物层的表面粗糙度ra为1.8μm。

对比例3:

用于制造用微球发泡的自胶粘剂组合物层的方法对应于本发明的实施例1,其中所使用的两个双面硅化pet衬垫具有仅12μm的厚度。

在发泡期间,衬垫失去其平面状态。发泡操作导致衬垫在纵向和横向上在各自的情况下收缩2%。因此,在发泡期间,衬垫没有保持完全地粘附在可发泡的自胶粘剂组合物层的在其上设置所述衬垫的相应表面上。因此,衬垫对于本发明的方法的适合性不仅取决于衬垫材料,还取决于衬垫厚度。在其中衬垫抬起的那些位置处,微球从胶粘剂组合物的表面露出,并且胶粘剂组合物的表面暗淡且粗糙。

对比例4:

用于制造用微球发泡的自胶粘剂组合物层的方法对应于本发明的实施例1,其中所使用的两个衬垫分别为在各自的情况下具有77μm的厚度的剥离纸(tp)。

在发泡期间,衬垫不是重量稳定的,而是由于水分丧失而损失约2重量%。在烘箱中发泡期间剥离纸之一从自胶粘剂组合物层抬起。在自胶粘剂组合物层的于是开放的一侧上,膨胀的微球随后将自己从该组合物推出。因此,在sem照片中,从自胶粘剂组合物层突出的发泡的微球是可见的,这使自胶粘剂组合物层的开放侧不平整(参见图6)。而且,发泡导致衬垫在纵向上收缩1%且在横向上收缩0%。

对比例5:

用于制造用微球发泡的自胶粘剂组合物层的方法对应于实施例1,其中所使用的两个衬垫分别为具有100μm的厚度的hdpe衬垫。

在自胶粘剂组合物层的发泡期间,由于聚乙烯的低熔融温度,衬垫熔融。如从来自图7的sem照片可看出的,hdpe衬垫之一在此采取浪形状,即失去其平面状态(另外,衬垫在纵向上收缩74%且在横向上收缩0%)。之后,自胶粘剂组合物层在两侧上至少部分地从相应的衬垫分离。如从照片还可看出的,在发泡后自胶粘剂组合物层是不平整的,有时实际上是波状的。

对比例6:

用于制造用微球发泡的自胶粘剂组合物层的方法对应于实施例1,其中所使用的两个衬垫分别为双面涂覆有聚乙烯(pe)的纸(tp)。

在自胶粘剂组合物层的发泡期间,由于聚乙烯的低熔融温度,衬垫的聚乙烯层熔融。因此,当在发泡后用肉眼观察时,衬垫看上去为起泡的和暗淡的。衬垫之一在发泡之后采取浪形状,即失去其平面状态(另外,衬垫在纵向上收缩1%且在横向上收缩0%)。之后,自胶粘剂组合物层在两侧上至少部分地从衬垫分离。在发泡后,自胶粘剂组合物层是不平整的,有时实际上是波状的。

本发明的实施例7:

基于苯乙烯嵌段共聚物(sbc)组合物制造本发明的压敏胶粘条。

为此,首先,由48.0重量%的kratond1102as、48.0重量%的piccolytea115、3.5重量%的wingtack10和0.5重量%的老化抑制剂irganox1010制备在汽油/甲苯/丙酮中的40重量%浓度的胶粘剂溶液(也称为胶粘剂溶液1)。在此,溶解的成分的重量分数在各自的情况下基于所得溶液的干重。所提及的胶粘剂组合物成分特征如下:

kratond1102as:来自kratonpolymers的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物,具有17重量%二嵌段,嵌段聚苯乙烯含量:30重量%

piccolytea115:固体α-蒎烯增粘树脂,具有115℃的环与球软化温度

wingtack10:来自crayvalley的液体烃树脂

irganox1010:来自basfse的季戊四醇四(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基-苯基)丙酸酯)

随后将该溶液与3.3重量%的expancel920du20未膨胀的微球掺混,其中微球以在汽油中的悬浮液的形式使用。在实施例中的微球的重量分数在各自的情况下基于向其添加微球的所用溶液的干重(即,所用溶液的干重设定为100%)。然后将所得混合物用涂覆棒以这样的层厚施加至如实施例1中所限定的75μmpet衬垫,使得在100℃下随后蒸发溶剂15分钟并且因此干燥组合物层之后得到75g/m2的涂层厚度。

随后,将这样的第二pet衬垫层压到所制造和干燥的自胶粘剂组合物层的自由表面上,之后将胶粘剂组合物层在163℃下在烘箱中在两个衬垫之间发泡30秒,然后在室温(20℃)下冷却。

在发泡期间,衬垫保持完全地粘附在可发泡的自胶粘剂组合物层的在其上设置所述衬垫的相应表面上。在发泡期间衬垫的收缩率在纵向和横向二者上均为0%;换言之,在横向上或在纵向上均未发现收缩。此外,在发泡期间,衬垫是重量稳定的,即不损失重量。而且,在发泡期间,衬垫始终采取平面状态。

自胶粘剂组合物层的表面是光滑的。特别地,无发泡的微球从自胶粘剂组合物层突出。因此,在发泡期间微球保留在自胶粘剂组合物层中,即没有将自己从该层推出。发泡的自胶粘剂组合物层的表面粗糙度ra为2.1μm。

本发明的实施例8:

基于聚丙烯酸酯(ac)-苯乙烯嵌段共聚物(sbc)共混物制造本发明的压敏胶粘条。

为此,制备包括如下的混合物:42.425重量%的如以上在本发明的实施例1中所述的基础聚合物p1、37.5重量%的dertophenet树脂以及20重量%的kratond1118。dertophenet是来自drt树脂的萜烯-酚醛树脂(软化点110℃;mw=500-800g/mol;pd=1.50)。kraton1118是来自kratonpolymers的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,其具有78重量%的3-嵌段、22重量%的2-嵌段、33重量%的嵌段聚苯乙烯含量、和150000g/mol的分子量mw(对于3嵌段组分)。添加汽油以设定38重量%的固含量。搅拌聚合物和树脂的混合物,直到树脂完全可见地溶解。然后,添加0.075重量%的来自emeraldperformancematerials的共价交联剂erysisga240(n,n,n',n'-四(2,3-环氧基丙基)-间-二甲苯-a,a'-二胺)。溶解的成分的重量分数在各自的情况下基于所得溶液的干重。将混合物在室温(20℃)下搅拌15分钟,伴随着添加0.8重量%的expancel920du20未膨胀的微球。然后将所得混合物用涂覆棒以这样的层厚施加至如实施例1中所限定的75μmpet衬垫,使得在100℃下随后蒸发溶剂15分钟并且因此干燥组合物层之后得到130g/m2的涂层厚度。

随后,将这样的第二pet衬垫层压到所制造和干燥的胶粘剂组合物层的自由表面上,之后将胶粘剂组合物层在163℃下在烘箱中在两个衬垫之间发泡30秒,然后在室温(20℃)下冷却。

在发泡期间,衬垫保持完全地粘附在可发泡的自胶粘剂组合物层的在其上设置所述衬垫的相应表面上。在发泡期间衬垫的收缩率在纵向和横向二者上均为0%;换言之,在横向上或在纵向上均未发现收缩。此外,在发泡期间,衬垫是重量稳定的,即不损失重量。而且,在发泡期间,衬垫始终采取平面状态。

自胶粘剂组合物层的表面是光滑的。特别地,无发泡的微球从自胶粘剂组合物层突出。因此,在发泡期间微球保留在自胶粘剂组合物层中,即没有将自己从该层推出。发泡的自胶粘剂组合物层的表面粗糙度ra为2.9μm。

表1显示来自本发明的实施例和对比例的用微球发泡的自胶粘剂组合物层的多种性质。

*涉及发泡的自胶粘剂组合物层。

在各自的情况下使用本发明的合适的衬垫制造的来自本发明的实施例的发泡的自胶粘剂组合物层是光滑的,它们在各自的情况下具有小于3μm的表面粗糙度ra。如dupontz值所示,它们还具有高的穿透强度(耐穿透性、耐冲击性,)。另外,它们具有非常好的粘合力。如实施例1、7和8所示,不同的基础聚合物也是如此。

相反,来自对比例的发泡的自胶粘剂组合物层具有显著更高的表面粗糙度ra,以及显著降低的穿透强度和对钢的粘合力(或者自胶粘剂组合物在所述物理参数方面是如此差,以致于它们无法测量)。对比例显示,衬垫的根据本发明的适合性不仅受到衬垫材料的性质的影响,而且还受到衬垫的厚度的影响。

测试方法

除非另有说明,否则所有测量均在23℃和50%的相对空气湿度下进行。

机械和技术胶粘剂数据如下确定:

拉伸强度、撕裂强度(撕裂力)和断裂伸长率(测量方法r1)

使用样品条(试样类型2,具有20mm的宽度)在100mm/分钟的分离速率下根据dineniso527-3:2003-07测量例如膜载体的断裂伸长率、撕裂强度和拉伸强度。夹爪之间的初始距离为100mm。测试条件为23℃和50%相对空气湿度。

分离力

分离力(剥离力或剥离应变)使用如下确定:具有50mm长度×20mm宽度的尺寸的在上端部具有非胶粘性抓握耳片区域的压敏胶粘条。将压敏胶粘条在各自的情况下用50牛顿的压力粘附在两个相互叠合布置的具有50mm×30mm的尺寸的钢板之间,。所述钢板在其下端部各自具有用于容纳s形钢钩的钻孔。钢钩的下端部携带另外的钢板,经由所述另外的钢板可将用于测量的测试布置固定在拉伸测试机的下夹爪中。将粘合体在+40℃下存储24小时的时间。在室温(20℃)下再调节后,以1000mm/分钟的拉拔速率平行于粘合平面并且在不与两个钢板的边缘区域接触的情况下剥离压敏胶粘条。在该操作期间,测量所需的分离力,以牛顿(n)计。所报告的数字为剥离应变值的平均值(以n/mm2计),其在如下的区域内测量:其中胶粘条在10mm和40mm之间的粘合长度上从钢基底分离。

粘合力(剥离粘附性)

如下测定粘合力(根据afera5001):所使用的规定基底为具有2mm厚度的镀锌钢板(得自rochollgmbh)。将待研究的压敏胶粘条切成20mm的宽度和约25cm的长度,设置有抓握部,并且之后立刻使用4kg钢辊以10m/分钟的前进速率在所选择的基底上按压5次。紧接其后,将胶粘条以速度v=300mm/分钟使用拉伸测试设备(来自zwick)以180°的角度从基底拉离,并且在室温(20℃)下对为实现此所需的力进行测量。作为来自三次单独测量的平均值获得测量值(以n/cm计)。

厚度

例如压敏胶粘条、胶粘剂组合物层或载体层的厚度可借助于具有小于1μm偏差的精度的商业厚度测量仪器(卡尺测试仪器)测定。胶粘剂组合物层的厚度典型地通过如下确定:测定施加至载体或衬垫的这样的层的在其长度和宽度方面限定的部分(段)的厚度减去所使用的载体或衬垫的相同尺寸的部分的(已知的或可单独测定的)厚度。如果发现厚度的变化,则报告在至少三个代表性位点处的测量结果的平均值,即,更特别地不在褶皱、折痕、斑点等处测量。在本说明书中,使用mod.2000f精密厚度测量仪来测量厚度,其具有拥有10mm直径(平面)的圆形探针。测量力为4n。在负载后1秒读取该值。

密度

通过形成施加至载体或衬垫的胶粘剂组合物层的涂层重量与厚度的商而确定胶粘剂组合物层的密度。

胶粘剂组合物层的涂层重量可通过如下确定:测定施加至载体或衬垫的这样的层的在其长度和宽度方面限定的部分(段)的质量减去所使用的载体或衬垫的相同尺寸的部分的(已知的或可单独测定的)质量。

胶粘剂组合物层的厚度可通过如下确定:测定施加至载体或衬垫的这样的层的在其长度和宽度方面限定的部分(段)的厚度减去所使用的载体或衬垫的相同尺寸的部分的(已知的或可单独测定的)厚度。该层的厚度可借助于具有小于1μm偏差的精度的商业厚度测量仪器(卡尺测试仪器)测定。如果发现厚度的变化,则报告在至少三个代表性位点处的测量结果的平均值,即,更特别地不在褶皱、折痕、斑点等处测量。在本说明书中,使用mod.2000f精密厚度测量仪来测量厚度,其具有拥有10mm直径(平面)的圆形探针。测量力为4n。在负载后1秒读取该值。

在z方向上的dupont测试(耐穿透性)

从待检查的胶带(压敏胶粘条)切出正方形框状样品(外部尺寸33mm×33mm;边界宽度2.0mm;内部尺寸(窗口剪切块)29mmx29mm)。将该样品粘贴至pc框(外部尺寸45mmx45mm;边界宽度10mm;内部尺寸(窗口剪切块)25mmx25mm;厚度3mm)。将35mm×35mm的pc窗口粘贴至胶带的另一侧。进行pc框、胶带框和pc窗口的粘合,使得几何中心和对角线各自叠置于彼此之上(角对角)。粘合面积为248mm2。使粘合经受248n的压力5秒并且在23℃/50%相对湿度的条件下存储24小时。

在存储之后立即将由pc框、胶带和pc窗口构成的胶粘组件以pc框的突出边缘支撑在样品架中,使得该组件水平对准并且pc窗口在该框下方。然后将样品架居中地插在dupontimpacttester的预定接收器中。以这样的方式使用重量190g的冲击头,使得具有20mm直径的圆形冲击几何体居中地且齐平地撞击在pc窗口的窗口侧上。

让在两个导杆上引导的具有150g质量的重物从5cm高度垂直落到如此布置的且由样品架、样品和冲击头组成的组件上(测量条件:23℃,50%相对湿度)。重物掉落的高度以5cm增阶增加,直至作为冲击应力的结果,引入的冲击能量破坏样品,并且pc窗口从pc框分离。

为了能够比较采用不同样品的实验,能量如下计算:

e[j]=高度[m]*重量[kg]*9.81m/s2

每个产品测试五个样品,并且报告平均能量值作为耐穿透性的指标。

直径

使用在500倍放大率下的扫描电子显微镜(sem)中的压敏胶粘条的冷冻断裂边缘来测定自胶粘剂组合物层中的由微球形成的空隙的平均直径。在各自的情况下通过图像手段确定压敏胶粘条的5个不同的冷冻断裂边缘的sem照片中可见的待检查的自胶粘剂组合物层中的微球的直径,其中在5个sem照片中所确定的所有直径的算术平均值构成在本申请的情况下的自胶粘剂组合物层中的由微球形成的空隙的平均直径。在照片中可见的微球的直径以这样的方式通过图像手段确定,使得从待检查的自胶粘剂组合物层中的各单独的微球的sem照片获取在任何(二维)方向上的最大范围(尺寸)并且认作其直径。

静态玻璃化转变温度tg

作为根据din53765:1994-03、特别地7.1和8.1节、但在所有加热和冷却步骤中采用10k/分钟的均匀的加热和冷却速率(参见din53765:1994-03;7.1节;注释1)借助于动态扫描量热法(dsc)的测量结果报告玻璃化转变点(同义地称为玻璃化转变温度)。样品质量为20mg。

dacp

将5.0g测试物质(待检查的增粘树脂样品)称重到干燥的测试管中,并且添加5.0g二甲苯(异构体混合物,cas[1330-20-7],≥98.5%,sigma-aldrich#320579或相当物)。在130℃下溶解测试物质并且之后冷却至80℃。逸出的任何二甲苯用新鲜的二甲苯补足,使得再次存在5.0g二甲苯。随后,添加5.0g双丙酮醇(4-羟基-4-甲基-2-戊酮,cas[123-42-2],99%,aldrich#h41544或相当物)。振摇测试试管直至测试物质完全溶解。为此,将溶液加热至100℃。然后将包含树脂溶液的测试试管引入novomatics的chemotroniccool浊点测量仪器中,并且在其中加热至110℃。将其以1.0k/分钟的冷却速率冷却。以光学方式检测浊点。为此,记录在溶液的浑浊度为70%时的温度。结果以℃报告。dacp值越低,测试物质的极性就越高。

mmap

将5.0g测试物质(待检查的增粘树脂样品)称重到干燥的测试试管中,并且添加10ml干燥苯胺(cas[62-53-3],≥99.5%,sigma-aldrich#51788或相当物)和5ml干燥甲基环己烷(cas[108-87-2],≥99%,sigma-aldrich#300306或相当物)。振摇测试试管直至所述测试物质完全溶解。为此,将溶液加热至100℃。然后将包含树脂溶液的测试试管引入novomatics的chemotroniccool浊点测量仪器中,并且在其中加热至110℃。将其以1.0k/分钟的冷却速率冷却。以光学方式检测浊点。为此,记录在溶液的浑浊度为70%时的温度。结果以℃报告。mmap值越低,测试物质的芳香性就越高。

软化温度

根据称为环与球且按照astme28–14标准化的相关方法学进行例如增粘树脂、聚合物或聚合物嵌段的软化温度的测定。

凝胶渗透色谱法(gpc)

mn,mw,pd:数均摩尔质量mn、重均分子量mw和多分散性pd的数据基于通过凝胶渗透色谱法的测定。对经澄清过滤的100μl样品(样品浓度1g/l)进行测定。所用的洗脱液是具有0.1体积%的三氟乙酸的四氢呋喃。在25℃下进行测量。所使用的预柱是如下的柱:pss-sdv型,5μ,id8.0mmx50mm。分离使用如下的柱进行:pss-sdv型,5μ,各自具有id8.0mmx300mm(来自polymerstandardsservice的柱;使用shodexri71差示折光仪检测)。流速为1.0ml/分钟。对照pmma标准物(聚甲基丙烯酸甲酯校正)和/或在(合成)橡胶的情况下对照聚苯乙烯进行校正。

回弹性或弹性

为了测量回弹性,将膜载体拉伸(延展)100%,在该拉伸下保持30秒,然后释放。在等待1分钟的时间后,再次测量长度。

然后回弹性如下计算:

rv=((l100–l结束)/l0)*100

其中rv=以%计的回弹性

l100:膜载体在拉伸100%后的长度

l0:膜载体在拉伸之前的长度

l结束:膜载体在弛豫1分钟后的长度。

回弹性在此对应于弹性。

弹性模量

弹性模量表示材料抵抗弹性变形的机械阻力。它被确定为所需的应变σ对所实现的伸长ε的比率,其中ε是在测试试样的胡克变形状态中的长度变化δl和长度l0的商。弹性模量的定义阐释于例如taschenbuchderphysik(h.(ed.),taschenbuchderphysik,2ndedn.,1994,verlagharrideutsch,frankfurt,第102-110页)中。

为了测定膜的弹性模量,根据dineniso527-3:2003-07以300mm/分钟的测试速度、100mm的夹持长度和0.3n/cm的初始力使用型号2试样(150mm长度和15mm宽度的矩形膜测试条)确定拉伸应变特性,其中用于确定数据的测试条已经用锋利的刀片按尺寸切割。使用zwick拉伸测试机(型号z010)。在机器方向(md)上测量拉伸应变特性。使用1000n(zwickroellkap-z066080.03.00)或100n(zwickroellkap-z066110.03.00)称重传感器。弹性模量由测量曲线以图形手段通过如下方式确定并且以gpa报告:测定作为关于胡可定律的行为特性的曲线的起始区域的斜率。

表面粗糙度ra

表面粗糙度ra是通过激光三角剖分测定的。

所使用的primos系统由照明单元和记录单元组成。照明单元借助数字微镜投影仪将线条投射到表面上。这些投影的平行线被表面结构偏转或调制。使用以规定角度(称为三角剖分角度)布置的ccd相机记录调制线。

测量区域尺寸:14.5×23.4mm2

型材(轮廓)长度:20.0mm

面粗糙度:离边缘1.0mm(xm=21.4mm;ym=12.5mm)

滤波:三阶多项式滤波器

表面粗糙度ra表示粗糙度的平均高度,更特别地在待评价区域内距粗糙度轮廓的中心线(回归线)的平均绝对距离。换句话说,ra是算术平均粗糙度,即粗糙度轮廓的所有轮廓值的算术平均值。

可从包括gfmesstechnikgmbhofteltow,germany在内的公司获得相应的仪器。

收缩率

为了在根据本发明的方法的自胶粘剂组合物层的发泡期间普遍存在的条件下测定衬垫的收缩率,将衬垫的测试条在该方法中使用的发泡温度下储存达该方法中使用的发泡时间。在此使用的试样典型地为衬垫的布(lappen)样品或卷试样。在去除前三匝之后,从待测试卷取出原始宽度和各自具有15cm长度的测试条。然后,将测试条以自由悬挂(支持物(固定器):曲别针)的形式容纳在预加热的空气循环箱中,暴露在指定的测试温度(发泡温度)下达预定的时间(发泡时间),并且之后进行冷却。在储存之前和之后,确定该条在纵向和横向上的尺寸。为了测定尺寸,在各自的情况下使用钢尺(0.5mm分隔)。相对于测试条的原始尺寸,以%计算收缩率(在纵向和横向上)。在纵向和横向二者上计算三个测试条的单独的测量结果的平均值。

重量损失

为了测定在根据本发明的方法的自胶粘剂组合物层的发泡期间普遍存在的条件下衬垫的重量损失,将衬垫的测试条在该方法中使用的发泡温度下储存达该方法中使用的发泡时间,并且随后进行冷却。在储存之前和之后,确定测试条的重量。相对于原始重量计算以%计的重量损失。使用得自对不同测试条进行的三次测量的单独结果的平均值。

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