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可缠绕和冲压的用于选择性UV活化的粘合带的制作方法

2021-02-02 18:02:18|353|起点商标网
可缠绕和冲压的用于选择性UV活化的粘合带的制作方法
本发明涉及一种可缠绕和冲压的用于选择性uv活化的粘合带,所述粘合带包括至少一种基于环氧化物的可uv活化的第一粘合料和载体,并且本发明涉及一种用于借助于可缠绕和冲压的粘合带来粘合地连接两个接合部分的方法。
背景技术:
:在接下来的实施方案中使用的术语在此如下理解:“粘合膜”在下文中表示任何形式的面状地粘合的体系,即不仅表示狭义的胶带,而且表示粘合薄膜、粘合带、粘合板或者粘合冲压件。“压敏粘合”是指如下粘合连接,其中两个接合配对件通过位于其间的粘合层并且在压力下彼此连接。所述连接以如下方式是可逆的:所述连接在不损坏这两个接合配对件的情况下能够再次脱开,因为粘合接缝是接合连接中的最薄弱的部位。如下粘合连接称为“结构性的”,在所述粘合连接中,接合配对件以如下方式彼此连接:在分开时所述连接不一定在粘合接缝处脱开,而是可能所述接合配对件中的一个也可以是所述连接中的最薄弱的部位并且随后因断开而损坏。也就是说,结构性粘合连接具有高的强度。在准静态拉伸试验中测量的强度在结构性连接中超过6mpa。对于环氧化物粘合剂的结构性粘合连接而言力求达到的常见值为10mpa至20mpa。“射线硬化”表示如下工艺,在所述工艺中,借助于富含能量的辐射将反应性材料从低分子状态转化为高分子状态。在当前情况下将uv(紫外)辐射理解为“uva”或者“uvc”光。uva辐射位于大约380纳米(nm)至315纳米(nm)的波长范围内,uvc辐射位于大约280nm至100nm的波长范围内。普遍来说,这两者都是波长与可见光相比更短的电磁辐射。在uva光中能量输入为大约3.26电子伏特至3.95电子伏特(ev),在uvc光中能量输入为大约4.43ev至12.40ev。“活化”表示,粘合剂在用uv光辐照之后开始硬化,也就是说,位于粘合剂中的光敏引发剂通过光入射活化并且推动硬化过程,其方式是:所述光敏引发剂使聚合物链开始形成。通常,uv硬化的粘合剂在粘合配对件接合之后被辐照。为此需要如下基底,所述基底对于所使用的uv辐射是充分可穿透的。粘合部位于是长时间地被辐照,直至硬化已经充分地进行。不利的是,一方面,不可穿透的基底因此无法粘接,并且另一方面,辐照时间是相对长的。“开放的时间”或“开放时间”是在粘合剂涂覆和粘接之间的时间。在开放时间中,液态的熔融粘合剂例如分布在待连接的表面上并且用于必要的附着(粘附)。因为粘合剂的粘性,即黏性在涂覆之后通常提高,所以在粘合剂处的开放时间在时间上是有限的。“硬化时间”是在接合配对件接合和连接的最终强度之间的时间段。“暗反应”在下文中表示如下事实:硬化反应通过用uv光短暂地辐照粘合剂来推动(触发)并且随后在不继续辐照的情况下完全硬化。wo2017/174303a1示出具有暗反应的可射线活化的附着粘合带和其应用。根据已知的附着粘合带,附着粘合带的所有粘合料通过借助于uv光的辐照而活化。附着粘合带的施用那么限于借助uv光开始的开放时间。由此,应用领域受限和尤其在其中能够施用附着粘合带例如以将两个接合部分彼此连接的时间段受限。技术实现要素:基于已知的现有技术,本发明的目的是,提供具有更大的应用范围的改进的粘合带。所述目的通过具有权利要求1的特征的粘合带来实现。有利的改进方案在从属权利要求中得出。对应地,提出用于选择性uv活化的可缠绕和冲压的粘合带,所述粘合带包括至少一种基于环氧化物的可uv活化的第一粘合料和载体。通过uv不透明的载体,可uv活化的第一粘合料可以有针对性地活化。uv不透明的载体的背离第一粘合料的表面不受第一粘合料的活化、即uv辐照影响。第一粘合料的uv处理因此能够与uv不透明的载体的背离第一粘合料的表面的可能的uv处理脱耦。在一个优选的实施方式中,载体具有第一表面和第二表面,其中可uv活化的第一粘合料设置在载体的第一表面的侧上,并且第二粘合料设置在载体的第二表面的侧上。通过uv不透明的载体,硬化能够在两级的、彼此脱耦的工艺中执行。因此,例如在由uv不透明的载体和两个同类的可uv活化的粘合料构成的对称的双侧的粘合带中,可能的用户将粘合带在一侧活化并且施加在第一接合部分上,而由此不活化第二粘合料。这两个粘合料在所述实例中能够在粘合带的使用期之内在最终用户处在包含预装配的第一接合部分的情况下活化和固定。粘合带能够由在一侧由粘合料覆层的uv不透明的载体(例如由薄膜、泡沫、纸或织物构成)或由在两侧覆层的uv不透明的载体构成。替选地,粘合带能够由两个彼此相叠的不同类型的粘合料层构成,其中第二粘合料是uv不透明的。此外,上述粘合带与不同的粘合性的层、如例如附着粘合的或熔化粘合的层的组合也能够再与uv不透明的载体一起提供。通常,覆盖件(离型膜)也是粘合带的组成部分。在此,原则上能够使用所有普遍已知的类型的离型膜。粘合料的加工和覆层能够经由溶剂或热熔工艺进行。经由所谓的糖浆技术也能够实现加工和覆层,在所述糖浆技术中,成膜组分在覆层时才由单聚物或低聚物构造。粘合带在非活化状态中是附着粘合的从而在加工时例如可以处理“正常的”附着粘合带,即其能够低附着性地施加并且必要时也重新定位。可以由粘合带制成冲压件,所述冲压件在施加到相应的要粘合的部分之前能够通过uv光活化,以便在交联之后产生(半)结构化的复合物。粘合带和冲压件的硬化最后通过uv光活化,优选地通过uva光或uvc光活化。然后才将接合配对件最终地并且结构化地接合。因为硬化反应在多个步骤中进行,所以在活化之后仍存在一定的时间间隔,在所述时间间隔期间能够将接合部分最终定向和接合,在推动通过uv光的硬化之后不再需要其他活化。暗反应的进程的持续时间强烈地与不同因素相关,所述因素例如是所使用的树脂组分(脂环族的或芳族的环氧树脂)、链长、引发剂类型、辐照时间、辐照剂量(uv波长)或还有温度。在辐照之后的硬化时间能够与所述因素和其相互作用相关地在10秒和60分钟之间。在另一优选的设计方案中,第二粘合料与可uv活化的第一粘合料相同。这尤其在相同类型的接合配对件中是有利的。在一个优选的改进方案中,第二粘合料与可uv活化的第一粘合料不同,其中第二粘合料是可uv活化的。由此可能的是,符合不同特性的两个接合配对件的要求。例如如果第一接合配对件具有尤其粗糙的表面并且第二接合配对件具有尤其光滑的表面,那么能够与对应的接合配对件的表面相关地选择第一粘合料和第二粘合料。在另一优选的设计方案中,载体是uv不透明的粘合料。由此,得到传送膜,其中第二基底在uv不透明的粘合料上的施加与第一基底在第一粘合料上的施加能够脱耦。uv不透明的粘合料例如在de102012018076a1中示出。例如,粘合料能够由生物兼容的基于溶剂的聚丙烯酸酯粘合剂构成,所述聚丙烯酸酯粘合剂包括丙烯酸酯溶液和交联溶液。在另一实施方式中,可缠绕和冲压的粘合带具有在6mpa和20mpa之间的粘合强度。粘合强度与配方细节、uv射线剂量和要粘合的基底相关。在一个优选的设计方案中,可uv活化的第一粘合料包括:2-40重量%的成膜剂;10-70重量%的芳族环氧树脂、脂环族环氧树脂,其中脂环族环氧树脂不超过35重量%;0.5-7重量%阳离子引发剂;0-50重量%环氧化聚醚化合物;和0-20重量%多元醇,其中这些份额相加为100%。根据上述组成的粘合料的硬化能够在开放状态中通过uv辐照来推动。粘合料能够在10秒至60分钟的开放时间之后接合并且最后提供结构复合强度。此外,粘合料在正常条件下是稳定的。这表示,制造和处理无需其他uv保护在室内光条件下是可实现的。在uv保护封装的情况下,粘合料在室温下在数月内是贮存稳定的。在另一优选的改进方案中,第二粘合料与可uv活化的第一粘合料不同,其中第二粘合料是不可uv活化的。由此,在不可uv活化的粘合料上施加第二基底能够与在第一粘合料上施加第一基底脱耦。在上文中提出的目的还通过具有权利要求9的特征的用于粘合地连接两个接合部分的方法来实现。方法的有利的改进方案在从属权利要求以及本说明书和附图中得出。对应地,提出一种用于借助于可缠绕和冲压的粘合带粘合地连接两个接合部分的方法,所述方法包括如下步骤:uv活化可缠绕和冲压的粘合带的可uv活化的第一粘合料,借助于活化的第一粘合料将可缠绕和冲压的粘合带在第一粘合料的开放时间之内施加在第一接合部分上,贮存或运输第一接合部分和可缠绕和冲压的粘合带,将活化的第二粘合料在第二粘合料的开放时间之内施加到第二接合部分上。通过uv不透明的载体,能够在两级的、彼此脱耦的工艺中进行硬化。因此,例如在由uv不透明的载体和两个同类的可uv活化的粘合料构成的对称的双侧的粘合带中,可能的用户能够将粘合带在一侧活化并且施加在第一接合部分上,而由此不进行第二粘合料的活化。这两个粘合料在所述实例中能够在粘合带的使用期之内在最终用户处在包含预装配的第一接合部分的情况下活化和固定。在一个优选的实施方式中,在每个施加步骤中借助于uv辐射来辐照仅一种可uv活化的粘合料。由此可能的是,首先活化粘合带的仅一种粘合料。在一个优选的改进方案中,接合部分包括较高能的表面,优选金属表面、纤维复合材料表面和/或玻璃表面。在另一优选的设计方案中,接合部分包括较低能的表面,优选塑料表面。附图说明本发明的优选的其他实施方式通过下面对附图的描述详细阐述。在此示出:图1示意地示出在两侧具有uv不透明的载体和可uv活化的粘合料的对称的双侧的粘合带;图2示意地示出具有uv不透明的载体和可uv活化的和不可uv活化的粘合料的不对称的双侧的粘合带;图3示意地示出由可uv活化的粘合料和uv不透明的粘合料构成的传送膜;图4示意地示出由uv不透明的载体和可uv活化的粘合料构成的单侧的粘合带;图5示意地示出图1中的第一粘合料的uv活化;图6示意地示出图5中的uv活化的第一粘合料在开放时间之内施加到接合部分上;图7示意地示出根据图6的预装配的接合部分的第二粘合料的uv活化;和图8示意地示出图7中的uv活化的第二粘合料在开放时间之内施加到第二接合部分上。具体实施方式下面根据附图描述优选的实施例。在此,相同的、相似的或起相同作用的元件在不同的图中设有相同的附图标记,并且部分地放弃对所述元件的重复描述,以便避免冗余。在图1中示意地示出具有uv不透明的载体2和可uv活化的粘合料1、1’的双侧的粘合带10的对称的构造。可uv活化的粘合料1、1’能够在其组成成分和其机械特性方面不同。任意uv不透明的面状材料能够用作为载体2。在图2中示意地示出具有uv不透明的载体2和可uv活化的粘合料1以及不可uv活化的粘合料3的双侧的粘合带10的不对称的构造。在此,不可活化的粘合料3例如能够是任意附着粘合料。在图3中示意地示出由uv不透明的粘合料4和可uv活化的粘合料1构成的构造。粘合带能够用作为传送膜。对于uv不透明的粘合料4能够使用具有uv不透明特性的任意附着粘合料。在图4中示意地示出由uv不透明的载体2和可uv活化的粘合料1构成的单侧的粘合带10的构造。图5示意地示出图1中的对称的双侧的粘合带10借助于uv辐射源5的单侧的即选择性uv活化。uv辐射源5设置成,使得其仅辐照粘合料1。uv不透明的载体2防止,uv射线也到达粘合料1’。粘合料1’因此在第一粘合料活化时不被活化并且能够在随后的时刻单独活化。在图6中示意地示出图5中的粘合带10的uv活化的第一粘合料1施加到接合部分6上。接合在uv活化的第一粘合料1的开放时间之内进行。随后,能够类似地贮存或运输预装配的接合部分6。图7示意地示出图6中的与接合部分6连接的粘合带10。尤其地,示出可uv活化的第二粘合料1’的uv活化的状态。对应地,uv辐射源5对准可uv活化的第二粘合料1’。图8示意地示出,图7中的粘合带10如何施加到第二接合部分7上。尤其地,将可uv活化的第二粘合料1’施加到接合部分7上。接合料1’到第二接合部分7上的接合在可uv活化的第二粘合料1’的开放时间之内进行。在完成硬化之后,接合部分6、7借助于粘合带10连接。第一接合部分6和第二接合部分7能够是相同类型或不同类型的。例如从wo2017/174303a1中能够得出在上面的图中示出的粘合带的制造和尤其对此使用的材料。为了制造粘合带,将含溶剂的粘合料借助于刮板涂覆到硅化的聚合物薄膜(厚度50μm)上。此后,在室温下干燥10分钟并且随后在80℃下在循环空气炉中干燥10分钟。将涂覆量设定成,使得在干燥(移除溶剂混合物)之后,得出150μm的层厚度。得到厚度大约为150μm的粘附性的(粘性的)膜。为了处理粘合剂的原料并且为了涂层不需要针对uv光的保护措施。足够的是,在正常的实验室环境中,远离uv灯工作。不进行其他屏蔽。随后,将涂层的粘合膜层压到uv不透明的载体或uv不透明的第二粘合层上。将粘附性的膜在轻微的按压压力下施加到uv不透明的载体或uv不透明的第二粘合层上。这能够借助于30℃至40℃的温度进行(例如借助于可加热的辊),以便确保粘附性的可uv活化的载体的更好的加热和润湿。此外,通过物理表面预处理(等离子、电晕、火焰等)可以实现在uv不透明的载体或uv不透明的第二粘合层上的附着的改善。粘附性的膜的活化借助于uv灯辐照进行。可uv活化的粘附性的膜(粘合料)1借助于uv光(出自放电灯的uv-c光或出自uv-a-led源的uv-a光)的活化在粘合带10具有根据图1的对称的构造或根据图4的单侧的粘合带10的情况下仅从一侧进行,即从开放的粘合剂层的一侧进行。随后,将粘附性的膜在实验装置中以大约312mm2(25mm宽,12.5mm长)的大小在开放时间之内粘接到第一基底6上(由玻璃纤维增强的塑料gfk构成,100mm长,25mm宽,2mm厚)。在根据图1的双侧的粘合带10的情况下,可uv活化的第二粘合料1’的辐照与之前的工艺脱耦。出于所述原因,辐照能够直接进行或者在粘合带10的贮存时间之内进行。在辐照第二侧之后,在开放时间期间和在辐照区之外将第二基底7按压到开放的粘合膜、即第二粘合料1’上(粘合膜在辐照之后也仍是粘附性的),使得两个基底6、7重叠并且粘接面为25mm×12.5mm。两个基底6、7借助夹子固定并且在室温下贮存。拉伸抗切强度的测量借助所述试样进行,只要没有另作说明,在接合第二基底7之后24小时再进行。在根据图3的具有uv不透明的载体2或根据图3具有uv不透明的第二粘合层4的不对称的构造的情况下,可uv活化的粘合料1借助于uv光辐照并且在开放时间之内施加到第一基底上。第二基底到不可uv活化的粘合料3或uv不透明的粘合料4上的施加同样能够与所述第一工艺步骤脱耦。uv辐照只要没有另作说明就借助好乐公司的led聚光灯100进行。所述灯包括uv-led(波长365nm)和辐照腔。试样在辐照腔中被辐照15秒。借助eit仪器市场集团(eitinstrumentmarketgroup)的uvpowerpuckii测量的辐照剂量为5000mj/cm2。借助uv-c灯的实验借助贝尔公司(beltron)的具有运输带的uv实验室设施和辐射最大值为256nm的uv-c辐射器执行。运输带以2m/min运行。uv-c范围内的借助eit仪器市场集团的uvpowerpuckii测量的辐照剂量为197mj/cm2。虽然其波长明显更高,粘合料也能够借助uv-led设施活化。类似的辐照时间、如在uv-c设施中的类似的辐照时间是可能的并且开放时间的结果和粘合强度处于相同的范围内。将开放时间理解成在取下辐照带(uv-c)或从辐照腔(uv-a)中取出和与第二基底接合的时刻之间的最大可能的持续时间。在该时间内能够将接合部分接合。所述接合部分因此定义成,在所述时间内,粘合层还是粘附性的(粘的)。通过如下方式确定开放时间,即在粘合膜中在辐照之后用手指检查其表面的粘附性。直接在辐照之后,粘合膜仍是粘性的/粘的。在一定时间之后,注意到粘性的可感受到的减弱,所述粘性随后快速地最终下降至成为不粘的表面。开放时间在如下时刻固定,在所述时刻中,粘性明显下降,使得随后不再存在粘性。已证实的是,在表面仍有粘性期间,接合是可能的并且随后的硬化引起均匀的粘合连接。只要表面丧失粘性,那么硬化过程已经进展成,使得接合不再可能。这随后在对准静态的拉伸抗切强度测量的情况下显示为大幅减小的强度值。粘合膜的接合直接在uv活化之后进行。测试方法:a)准静态的拉伸抗切测试作为在玻璃纤维增强塑料(gfk)上粘合的强度的特征参数,根据dinen1465(2009)在23℃±2℃下和在50%±5%的相对空气湿度下以测试速度2mm/min执行拉伸抗切测试。将基底用异丙醇清洁并且随后接合。硬化通过借助uv灯的辐照进行并且在活化之后24小时进行机械测试。结果以mpa(n/mm2)给出。分别给出五次测量的平均值包括标准偏差。b)剥离测试玻璃上的硬化的粘合带的剥离阻力根据dinen1939(1996)在23℃±2℃下和在50%±5%的相对空气湿度下以100mm/min的测试速度和90°的撕开角确定。将试样借助于uv光硬化并且在活化24小时之后测试。结果以n/mm给出。分别给出五次测量的平均值包括标准偏差。c)拉伸测试作为用于在硬化状态中的纯的粘合膜的强度的特征变量,根据dineniso527(2012)在23℃±2℃下和在50%±5%的相对空气湿度下以10mm/min的测试速度执行拉伸测试。对此,从硬化的粘合膜中切下宽度为19mm并且长度为100mm的条带。层厚度在示出的结果中为0.2mm。将试样借助于uv光硬化并且在活化之后24小时测试。结果以mpa(n/mm2)给出。分别给出五次测量的平均值包括标准偏差。在下面的表格中详述关于粘合带构造的实例,其中k1-k4是根据本发明的构造并且v1是不具有uv不透明的载体的粘合的传送膜:在下面的表格中总结拉伸抗切测试、拉伸测试和剥离测试的结果。粘合膜k1和k2以及k3、k4和v1分别具有相同的可uv活化的粘合料。仅相应的载体被改变,以便示出在选择相应载体时的区别。根据k1、k3和v1的粘合膜在标准偏差的范围内在拉伸抗切强度和剥离阻力方面没有明显不同。在此,载体的影响与传送膜相比不是非常重要的。这在比较拉伸轻度时表现不同。在那里,载体的影响是重要的,使得在那里在根据k1和k3的实例中可能测量到与v1相比明显更高的拉伸强度。实例k2和k3的拉伸抗切强度在标准偏差的范围内没有明显不同。所述实例的拉伸强度处于根据v1的传送膜的水平。因此,可能提供关于不同的载体材料的影响的证据。实例k1和k3中的载体材料1与参考v1相比提高了拉伸强度,实例k2和k4中的载体材料2明显地提高了剥离阻力。在下面的表格中活化不同地进行。因此,在实例k5中将两种粘合料在时间上直接彼此跟随地活化并且随后接合。在实例k6中首先将第一粘合料活化和接合并且将第二粘合料在4天之后才活化和与第二拉伸抗切基底接合。实例:k5k6第1侧:粘合料(km);厚度:0.15mmkm2km2载体(t)t2t2第2侧:粘合料(km);厚度:0.15mmkm2km2在第1侧和第2侧活化之间的时间15秒4天在下面的表格中总结拉伸抗切测试的结果。根据k5和k6的拉伸抗切强度在标准偏差的范围内没有区别。因此,uv不透明的载体和与其脱耦的工艺链的有效性可以被认证和验证。只要可用,在实施例中示出的所有单独的特征可以彼此组合和/或互换,而不脱离本发明的范围。附图标记列表:10粘合带1可uv活化的第一粘合料1’可uv活化的第二粘合料2uv不透明的载体3不可uv活化的粘合料4uv不透明的粘合料5uv辐射源6第一接合部分7第二接合部分当前第1页1 2 3 

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