载体加强的热活化粘合剂化合物的制作方法

文档序号:3772819阅读:205来源:国知局

专利名称::载体加强的热活化粘合剂化合物的制作方法载体加强的热活化粘合剂化合物本发明涉及粘合片材,其包含纤网载体(fleececarrier)和两层热可活化粘合剂,更具体地,其用于使金属部件与塑料、玻璃或金属结合。对于使金属部件与塑料、玻璃或金属粘结,通常使用双面压敏胶带。对于使金属构件与各种基底固定和附着,用这种胶带可达到的粘结强度在许多情况中令人满意。所用金属的实例包括铝、镁、钢、不锈钢和铬化的钢。粘结的塑料例如为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物、聚碳酸酯(PC)、聚己二酸丙二醇酯(PPA)、聚酰胺(PA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)或基于这些塑料的共混物。然而,特别是对于可携带消费类电子制品,在上述要求方面不断提高。一方面,这些制品正在变得越来越小,因此,粘结区域也变得甚至更小。另一方面,逐渐地,对粘结提出了另外的要求,因为可携带设备在相对宽的温度范围内使用,而且需要经受机械载荷(例如来自于撞击或掉落)。这些条件对于金属-金属结合和金属与塑料的结合特别容易出现问题。在掉落的情况中,塑料能够吸收一些能量,而刚性金属部件仅能够耗散很少的能量。而且,趋势是越来越硬的塑料和/或用玻璃纤维加强的塑料,这些塑料尽管更稳定,但是具有较低冲击吸收能力;同样的情况也适用于玻璃。在这些情况中,需要胶带吸收大部分引入的能量。此外,特别是在使不同材料彼此粘结的情况中,不同的热膨胀系数会引起问题。例如,在快速温度变化的场合,在所述构件之间可出现应力。改进与上面确认的问题有关的设备的性能的一种可能性在于使用热可活化片材来粘结。热可活化粘合剂原则上可分为两类a)热塑性热可活化粘合剂,更具体为片材b)反应性热可活化粘合剂,更具体为片材术语“热可活化粘合剂”(在文献中也称为“热可活化粘合剂(thermalIyactivatableadhesive)")是指通过提供热能和任选(但是通常)暴露于压力进行活化的粘合剂。施用可特别从熔体或在较低温度时以片材形式进行,并且所述片材与基底的固定(粘附)通过加热和任选在压力下进行。在冷却时,产生粘结,具体地,在两种系统之间区别如下热塑性热可活化系统(热熔粘合剂)在冷却时以物理方式固化(通常可逆),而热可活化弹性体/反应性组分系统以化学方式固化(并且通常不可逆)。通过将反应性组分添加至热塑性热可活化系统,这里也可产生化学固化,除了物理固化之外,也可进行该化学固化。热可活化粘合剂通常以片材形式提供,在室温无粘性(由于热可活化粘合剂在室温或多或少固化的性质,它们通常可作为含载体的系统和作为不含载体的系统制造)。因此,可使粘合剂甚至在粘结之前适应于粘结位置的形状(例如,通过提供符合粘结位置形状的片材模切物)。通过供应热能和任选地另外暴露于压力,如上所述产生粘结。根据现有技术用于这些应用的基于热可活化粘合剂的粘合片材系统有一些缺点。为了实现高耐冲击性(在移动电话掉落至地上的情形中),使用较软和弹性的热塑性材料3粘结。柔软性和弹性给予这些热塑性片材较差的模切质量。这些热塑性材料的其它缺点也表现在热粘结操作中。由于暴露于热能导致粘度急剧降低,在压力下的粘结操作伴随着将塑化材料不合需要地挤压出接合处。这通常带来厚度减少和片材变形。因此,需要-优选热塑性的-热可活化粘合剂系统,其具有良好的施用性能,在使用中(甚至在压力的影响下)呈现出很少或没有挤出行为,以及在粘结状态确保非常良好的冲击吸收和机械应力补偿。本发明的目的是提供这种系统。所述目的借助于粘合片材实现,所述粘合片材包含纤网载体和设置在所述纤网载体两面上的两层热可活化粘合剂,其特征在于两层粘合剂已渗入纤网载体,使得粘合片材组合件中的纤网载体的纤维间隙体积的总共20%-92%充满粘合剂(充满程度为20%-92%),条件是在纤网载体两面上渗入的粘合剂各自占粘合片材组合件中的纤网载体的纤维间隙体积的至少10%。纤网载体的纤维间隙体积是粘合片材组合件中的纤网载体总体积(浸渍的和未浸渍的区域)减去纤网纤维体积。粘合片材组合件是包含纤网载体和两个热可活化粘合剂层的组合件,更具体地,除非另外指出,为未粘结状态(即,为展示状态(presentationstate);在使用后,由于基底的压缩,厚度和粘合剂组合件的体积均降低)。根据本发明,渗入纤网载体的粘合剂的体积总计为粘合片材中的纤网载体的纤维间隙体积的至少20%,优选至少40%,更优选至少50%,且不超过92%,优选不超过80%。相应地,未浸渍粘合剂的纤网载体区域的体积总计为粘合片材组合件中的纤网载体的纤维间隙体积的8%-80%,优选20%-60%。根据本发明,在纤网载体的两面上渗入的粘合剂的体积在每种情况中为载体材料的纤维间隙体积的至少10%,更优选为至少20%。在载体表面处渗入的粘合剂的量越大,粘合剂层在载体上的锚定就越好。本发明主题的发明原理以图解的方式通过图1和2示出,不意在对其中示出的产品结构施加任何不必要的限制。本发明粘合片材包含纤网载体T和两层热可活化粘合剂1和2,其形成热可活化粘合片材的表面。两层粘合剂1和2在载体表面处渗入纤网载体T中,由此产生载体T的两个粘合剂浸渍区域Tl和T2(下面也称为渗入区域Tl和T2;Tl是指用粘合剂1浸渍的载体区域,以及T2是指用粘合剂2浸渍的载体区域)。根据本发明,在浸渍的载体区域Tl和T2之间,应留下未用粘合剂浸渍的区域TO。在粘合片材的外面上,留下两层粘合剂,Ia和2a,其位于载体材料的外面。实际上,在渗入区域Tl和未浸渍区域TO之间的边界处,以及在渗入区域T2和未浸渍区域TO之间的边界处,存在从充分浸渍的载体材料至未浸渍的载体材料的或多或少急剧的过渡。而且,所述边界将仅为或多或少的平面,其尤其可归因于纤网材料的纤维的致密度的波动。所述边界的实际轮廓这里取决于以下因素将粘合剂施用于载体的性质和伴随所述施用的条件。应将上面给出的与渗入区域相关的百分数值理解为带有这种误差幅度。根据本发明,优选的是,作为理想优选实施方式,目标是获得这样的胶带,即,其中渗入区域Tl和T2用粘合剂完全浸渍,以及未浸渍载体区域TO—点都没有用粘合剂浸渍,以及其中特别优选的边界具有平面轮廓。—般而言,可设想在纤网材料中纤维的分布非常均勻。本发明还提供了粘合片材,其包含纤网载体和设置在纤网载体两面上的两层热可活化粘合剂,其中两层粘合剂通过以下方式渗入纤网载体粘合片材组合件中的纤网载体的层厚的总共20%_92%,优选40%-80%充满粘合剂,条件是在纤网载体的两面上在每种情况中至少10%的纤网载体厚度被充满。比例图在这里基于纤网载体的浸渍区域和未浸渍区域之间的平面归一化边界。在载体纤网中,优选存在未充满粘合剂之一的条带,厚度为载体纤网层厚的8%-80%,更特别为载体纤网层厚的20%-60%。在本发明的一种优选优选实施方式中,载体纤网T被对称地充满,即,在顶面和底面上的渗入深度(渗入区域Tl和T2的厚度)相同。将这种优选实施方式以图解的方式和通过图1中的实例示出。渗入深度的差可例如通过载体纤网结构和/或粘合剂施用期间的操作模式(proceduralregime)引起。因此,本发明的另一有利优选实施方式的渗入区域(T1,T2)的厚度不同。图2以图解的方式示出本发明一种这样的优选实施方式。除非另外指出或根据上下文显而易见,与本发明粘合片材相关的所有细节涉及所述的两个优选实施方式。在本说明书的上下文中,术语“粘合片材”意在涵盖所有片状结构(包括例如胶带),因此更具体地涵盖其中纵向和相对于纵向延伸的横向显著大于结构厚度的结构。未用粘合剂浸渍的纤网载体T的区域TO优选构成连续区域,即,不包含多个分离的体积区域。对于本发明热可活化粘合剂,原则上,不仅可使用热塑性热可活化系统,而且可使用热可活化弹性体/反应性组分系统。然而,双面热塑性热可活化系统是非常优选的,由于这些系统更适于本发明热可活化粘合片材的预期使用领域,并且特别是包含更大的使用范围。也可制造这样的系统,即,其在一面上具有热塑性热可活化粘合剂以及在另一面上具有热可活化弹性体/反应性组分粘合剂。在本发明的一种优选优选实施方式中,在纤网载体一面上的热可活化粘合剂1和热可活化粘合剂2是相同的,但是它们也可彼此独立地选择。因此,在纤网载体另一面上的涂层可在化学上相同,在化学上类似(例如,相同的化学基础,但是不同的平均分子量和/或添加剂),或在化学上不同(例如,不同的化学基础)。热可活化热塑性材料本发明粘合片材的热可活化粘合剂非常优选基于热塑性聚合物。热塑性材料作为热可活化粘合剂使用,这些系统是现有技术中熟知的。对于本发明,原则上可使用所有的无定形和半结晶热塑性材料,其在热活化下适于使金属部件与塑料、金属部件或玻璃粘结。在一种优选方案中,使用软化温度为至少85°C且不超过150°C的热塑性材料。所述热塑性材料的施用重量优选为10-250g/m2,更优选为20-150g/m2。在所有情况中,这些数字指的是涂布载体纤网的一面。适于作为热可活化粘合剂基础的热塑性聚合物例如且非排他性地为聚酯、共聚酯、聚酰胺、共聚酰胺、热塑性聚氨酯和聚烯烃[例如,聚乙烯(可商购的实例Hostalen,HostalenPolyethylenGmbH),聚丙烯(可商购的实例VestolenP,DSM)]。而且,也可使用不同热塑性材料的共混物,更特别为前述聚合物的共混物。在进一步的优选实施方式中,使用聚-α-烯烃。多种热可活化聚-α_烯烃可商购于Degussa公司,商品名为Vestoplast,。在最简单的方案中,所述粘合剂仅包含热塑性组分。然而,有利的发展方案的特征在于添加其它组分。为了优化工业粘合剂性质(technicaladhesiveproperties)和活化范围,可任选添加粘结强度增强树脂或反应性树脂。这些树脂的分数为2重量%-30重量%,基于热塑性材料或基于热塑性材料共混物。可使用的用于添加的增粘树脂包括(无例外地)已知的和在文献中已描述的所有增粘剂树脂。代表性实例包括菔烯树脂、茚树脂和松香(它们的歧化产物,水合、聚合和酯化的衍生物和盐),脂族和芳族的烃树脂、萜烯树脂和萜烯-酚类树脂,以及C5、C9和其它烃树脂。可使用这些和其它树脂的任何希望的组合以根据需要调节所得粘合剂的性质。一般而言,可使用与相关聚丙烯酸酯相容(可溶)的所有树脂;更具体地,可提及所有的脂族、芳族和烷基芳族烃树脂、基于纯单体的烃树脂、氢化烃树脂、官能化烃树脂和天然树脂。可清楚地参考在DonatasSatas(vanNostrand,1989)的"HandbookofPressureSensitiveAdhesiveTechnology”中的现有技术状态的描述。在进一步的优选实施方式中,将反应性树脂添加至热塑性材料。一个非常优选的组包括环氧树脂。对于聚合物环氧树脂,所述环氧树脂的分子量为lOOg/mol至最高lOOOOg/mol。所述环氧树脂包括,例如,双酚A和表氯醇的反应产物,苯酚和甲醛(线形酚醛树脂)和表氯醇、缩水甘油基酯的反应产物,表氯醇和对氨基苯酚的反应产物。优选的商业化实例为,例如,Araldite6010、CY-281、ECN1273、ECN1280,MY720、RD-2(来自CibaGeigy)、DER331、DERTM732、DER736、DEN432,DEN438,DEN485(来自DowChemical)、Epon812、825、826、828、830、834、836、871、872、1001、1004、1031等(来自ShellChemical)以及HPT1071和HPT1079(同样来自ShellChemical)。商业化脂族环氧树脂的实例为,例如,乙烯基环己烷二氧化物如ERL-4206、ERL-4221、ERL4201、ERL-4289或ERL-0400(来自UnionCarbideCorp)。作为线形酚醛树脂,可使用例如Epi-Rez5132(来自Celanese)、ESCN_001(来自SumitomoChemical)、CY-281(来自CibaGeigy)、DEN431、DEN438、Quatrex5010(来自DowChemical)、RE305S(来自NipponKayaku)、EpiclonN673(来自DaiNipponInkChemistry)或Epicote152(来自ShellChemical)。而且,所用的反应性树脂也可包括蜜胺树脂,例如Cymel327和323(来自Cytec)ο作为反应性树脂,还可使用萜烯-酚醛树脂,例如Nirez2019(来自ArizonaChemical)。而且,作为反应性树脂,也可使用酚醛树脂,例如,YP50(来自TotoKasei)、PKHC(来自UnionCarbideCorp.)和BKR2620(来自ShowaUnionGoseiCorp.)而且,作为反应性树脂,也可使用聚异氰酸酯,例如,CoronateL(来自NipponPolyurethaneInd.)、DesmodurN3300或Mondur489(来自Bayer)。而且,可任选添加填料(例如纤维、炭黑、氧化锌、二氧化钛、白垩、实心或中空玻璃珠粒、其它材料的微珠粒、二氧化硅、硅酸盐)、颜料、染料、成核剂、增充剂、配料剂和/或老化抑制剂,以例如主和辅抗氧化剂的形式或以光稳定剂的形式。载体纤网作为载体纤网,使用由单根纤维制成的片状结构。对于载体纤网而言,可使用根据标准DINEN29092定义的所有非织造网。纤网包含松散地铺置在一起的纤维(所述纤维未彼此连接)。强度来源于纤维中固有的粘合性。在加固的和未加固的纤网之间也存在区别。纤维随机分布。所述纤网可根据纤维材料区分。所用的纤维材料可为矿物纤维,例如,玻璃、玻璃棉或玄武岩,动物纤维,例如,蚕丝或羊毛,织物纤维,例如,棉花、纤维素,化学纤维,例如,聚酰胺、聚丙烯、聚苯硫醚、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、芳族聚酰胺或聚酯。所述纤维可通过针刺或通过喷水机械加固,通过添加粘合剂化学地加固,或者通过在适合的气流中、在加热的辊之间或在蒸汽流中软化以热方式加固。根据温度稳定性进行纤维材料的选择。相应地,对于基于聚合物的纤维,选择这样的聚合物,即,其软化温度比热塑性热可活化片材的软化温度优选高至少20°C,更优选高至少400Cο本发明的一种优选优选实施方式使用基于纤维素的纤网。所述纤网的基础重量优选为4-100g/m2,更优选为10-70g/m2。这种纤网可商购,例如,购自Glatfelter公司。根据本发明使用的纤网在嵌入粘合片材组合件之前(因此为自由形式)的厚度优选为20-100μm,非常优选为30-60μm。在施胶和浸渍热可活化粘合剂期间,特别是由于压缩,纤网载体的厚度会降低,所以在粘合片材组合件中的纤网载体的厚度通常低于自由纤网载体的厚度。方法热塑性膜的涂布优选从熔体进行。为了确保热塑性聚合物、任选添加的树脂和/或其它填料的均勻混合,事先进行单独的混料操作可能是必需的。这种混合操作可例如在双螺杆挤出机或捏合设备中进行。对于涂布纯的(非共混的)热塑性材料或预混料的混合物,单螺杆挤出机通常就足够了。这里,将挤出物分阶段地加热至挤出温度,即,通过加热操作塑化。根据所用热塑性材料的熔体流动指数(MFI)或熔体体积速率(MVR)选择温度。对于涂布操作,一般可分为接触法和非接触法。原则上,根据本发明这两种方法均可实施。对于挤出贴合,优选的是使用挤出模头(缝形模头),所述膜在其中成形。这种方案受贴合模头中的模头设计影响。所用的挤出模头可特别源自下列三种类型之一τ-模头、鱼尾模头和衣架式模头。各种类型区别在于它们的流动通道的设计。通过这些形式的挤出模头,可在热熔粘合剂中产生取向。在欲制备两层或多层热塑性热可活化粘合剂的情况下,也可使用共挤出模头。在一种优选方案中,在从模头中出来后,贴合至临时性载体如硅化剥离纸上。在贴合操作的过程中,可将热塑性热可活化粘合剂进行取向。在这种情况中取向的程度由包括模隙对膜厚的比率的因素决定。每当贴合的载体材料上的热熔粘合剂膜的层厚小于模隙时,发生取向。为了改善在临时性载体上的锚定,以静电方式施用热可活化片材可能是必需的。在随后的步骤中,将载体纤网层压到热可活化粘合剂上。该操作在热条件下进行。因此在层压之前加热热可活化片材可能是必需的。这可例如通过顶灯或加热辊完成。在一种优选方案中,热可活化粘合剂的层压温度在热可活化粘合剂的软化温度范围内或更高。通过选择温度和层压压力,可改变渗入到载体纤网中的深度。在第二步中,在对面上进行贴合。为此目的,可采用与第一涂层(包括剥离纸、热可活化粘合剂和载体纤网)的第一步骤的贴合相似的操作,然后在热的条件下层压到第二涂层上。可选择地,也可将热可活化粘合剂的第二涂层直接施用至第一涂层的载体纤网的另一面。同样,在载体纤网中的渗入深度可通过温度和层压压力改变。施用规则与第一层压物的施用规则相同。在另一优选实施方式中,所述热塑性热可活化片材不仅可配有一种临时性载体材料,而且可配有两种临时性载体材料。这种双层剥离衬的形式对于制造冲压产品(模切物)可以是有利的。粘结金属待粘结的金属构件通常可由所有的普通金属和金属合金制造。优选使用的是诸如以下的金属铝、不锈钢、钢、镁、锌、镍、黄铜、铜、钛、铁类金属和奥氏体合金。任何种类的添加(additizations)和合金化(alloyings)同样是常规的。而且,所述构件可具有包含不同金属的多层结构。由于光学原因和为了改善表面性质和表面质量,经常在金属构件上进行表面改性。因此,例如,经常使用刷过的(brushed)铝和不锈钢构件。对于铝和镁,阳极化是常规的,并且经常组合有赋予颜色的操作。除了铬化之外,所用的金属化也包括具有金或银的涂层,例如,用于钝化。任何种类的具有防护性和/或彩色涂布材料的涂层,以及借助于物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)施用的表面涂层也是常规的。金属部件可采取任何的非常宽范围的形状和尺寸,以及可为平面的或三维形状的。而且,功能也可非常不同,从装饰性元件变动至增强支撑体、框架构件、覆盖物等。本发明粘合片材特别适于粘结如上所述的金属部件。塑料部件用于消费电子构件的塑料部件经常基于可通过注塑加工的塑料。因此这种塑料包括,例如,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物、聚碳酸酯(PC)、ABS/PC共混物、PMMA、聚酰胺、玻璃纤维增强的聚酰胺、聚氯乙烯、聚1,2_二氟乙烯、乙酸纤维素、环烯烃共聚物、液晶聚合物(LCP)、聚丙交酯、聚醚酮、聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚甲基丙烯酰-甲基亚胺(polymethacryl-methylimide)、聚甲基戊烯(polynmethylpentene)、聚苯醚、聚苯硫醚、聚邻苯二甲酰胺、聚氨酯、聚乙酸乙烯酯、苯乙烯丙烯腈共聚物、聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯、聚甲醛、丙烯酸酯苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯或聚酯[例如,聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)]。所述构件可采取消费类电子制品的构件或外壳的制造所需要的任何希望的形式。在最简单的形式中,它们为平面的。然而,另外,3-维构件也是完全常规的。所述构件也可采取任何的非常宽范围的功能件,例如,外壳或观察窗,或加强元件等。本发明粘合片材同样特别适于粘结如上所述的塑料部件。玻璃对于窗口和显示应用,玻璃的使用正在增加。这些玻璃可例如由矿物玻璃(mineralglass)、石英玻璃或蓝宝石玻璃制造。通过各种改良,可对玻璃的光学和物理性质施加特殊影响。出于修饰性原因,例如使用烟色玻璃或有色玻璃。通过表面涂层或涂层系统(其可例如通过喷射施涂或经气相沉积操作施用),同样可对光学外观施加特殊影响。此外,抗反射层、抗刮涂层和其它功能性表面涂层是常见的。在它们的最简单的形式中,所述玻璃采取平板玻璃的平面形式,但是也可铸成三维窗口或构件。本发明的粘合片材也特别适于粘结如上所述的玻璃。方法-预层压对于在消费类电子制品中的用途,通常将所述热可活化片材进一步加工以形成模切物。这些模切物可选择地通过激光切割法或通过平板冲压或通过旋转冲压制造。还存在本领域技术人员已知的许多其它的模切制造方法。所述模切物通常具有金属部件的尺寸,但是也可稍小,以在粘结操作中允许轻微的挤出过程。另外,出于构造原因,也可能需要使用全面积模切物(full-areadiecuts)。在最简单的方案中,将热可活化片材的模切物在无临时性载体的情况下例如借助于镊子手工地置于金属部件上或置于待接合的构件之间。在进一步的优选实施方式中,将热可活化胶带模切物在置于金属上之后用热源处理,其导致模切物与金属的粘合性增加。在最简单的方案中,所用的热源可为顶灯、熨斗或热板。对于这种操作,有利的是所述模切物还配有临时性载体材料,以防止粘合剂膜与工具或与热源粘着。在进一步的非常普通的形式中,将金属部件置于热可活化胶带模切物上。在敞开面上放置。反面仍带有临时性载体材料。然后,借助于热源,将热能(热)通过金属引入到热塑性热可活化胶带中。结果,胶带变粘并与剥离衬相比更强地与金属粘附。通过金属将其加热。根据本发明有利的是,计量在预层压过程中引入热可活化膜的热量,以及应不超过所需温度25°C,以确保所述膜在金属构件上的可靠粘结。对于热的引入,在一种优选优选实施方式中,使用加热压机。在这种情况中加热压机的柱塞例如由铝、黄铜或青铜制造以及在成形中通常使其适应于金属部件外形或适应于模切物尺寸。为了防止局部热损害所述构件的情况,所述柱塞还可配置局部切口。压力和温度尽可能均勻地引入,优选将所有的参数(压力、温度、时间)设定为所用材料(金属性质、金属厚度、热塑性热可活化片材的性质等)的函数。为了确保模切物在金属部件上的精确定位,通常使用适合于待粘结构件外形的模具部件(moldparts),由此防止滑动。借助于模具部件中的导销和热可活化片材的临时性载体材料中的相应的导孔,可确保在模切物和金属部件之间的精确定位。其它定位装置(positioningfacilities)也可实现。在热活化后,将其上层压有热可活化片材的金属部件从模具部件移除。也可将整个操作转换成自动过程。粘结过程在金属部件和塑料、玻璃或金属构件之间的粘结过程借助于下面的过程步骤1-5详细描述。1)使所述塑料、玻璃或金属构件固定于模具构件,2)将具有热可活化片材(无临时性载体)的待粘结的金属部件置于塑料、玻璃或金属构件上,3)通过加热压机柱塞施加压力和温度,4)任选的再冷却步骤,5)从模具构件移除粘结的构件。本发明涵盖金属构件与塑料构件、金属构件与玻璃,以及金属构件与其它金属构件的粘结(所述金属可具有相同或不同化学组成)。用于容纳塑料、玻璃或金属部件的模具构件特别是包含耐热材料。这种材料的实例包括金属。然而,也可使用塑料,例如氟化聚合物,或热固性材料,其也具有良好的硬度和难以变形。在过程步骤3中,施加压力和温度。这借助于加热柱塞(其由具有良好导热性的材料构成)完成。典型的材料为,例如,铜、黄铜、青铜或铝。然而,也可使用其它金属或合金。另外,所述加热压机柱塞应优选采取金属部件顶面的形状。该形状又可为二维的或三维的。压力经气压缸常规地施加。然而,不是必须经气压施加。例如,也可使用液压机设备或机电致动驱动装置(例如经芯轴操作)。此外,为了提高操作生产量,数次引入压力和温度可为有利的,例如借助于串联或旋转原理。在这种情况中,加热压机柱塞不需要全部在相同温度和/或相同压力操作。而且,也可不同地选择柱塞接触时间。对于本发明,在过程步骤3中,热塑性热可活化片材具有降低的挤出行为。对于给出的操作参数(温度,压力,时间),与具有相同结构和相同尺寸,但是具有完全纤网充满度的热可活化粘合片材相比,挤出行为降低至少10%,优选至少20%。根据本发明设计的模切物并非可预见地呈现以此方式优化的行为。作为降低的挤出行为的结果,所述模切物在粘结期间呈现出较好的模塑稳定性,这是有利的,特别是在例如可视构件如装饰性元件的粘结中,因为在这种情况中基于视觉原因不能容忍在实际接合处外面的粘合剂的不希望的残留。另外,在热粘合片材具有低挤出倾向的情况中,模切物的形状(更具体地,模切物的面积)可选择得较大,因为容许不想要的材料出现所需要的空间较小。因为相同的原因,对于这些系统而言,在许多情况中也可在模切物或被粘物本身上的构造方案(constructivesolutions)中不中断(interruptions)下进行,同样用于适应不想要的粘合剂出现。热塑性热可活化片材的挤出行为通过挤出试验(见实验部分)限定。这里,挤出率在标准条件下测定。再冷却步骤(过程步骤4)为任选的过程步骤以及用于优化粘结性能。而且,它允许较容易地手工移除所述构件。对于再冷却,通常使用金属压机柱塞,其形状类似于加热压机柱塞的形状,但是没有加热元件和在室温操作。在少数情况中,使用主动冷却压机柱塞或冷却系统(其借助于空气流从待冷却构件中吸取热)。然后,在最后的过程步骤中,将粘结的构件从模具构件移除。用于预层压和粘结的加热压机柱塞优选在60°C-300°C操作,取决于构件的温度稳定性以及取决于热塑性热可活化片材的活化温度或熔融温度。加工时间通常达到2.5s-15s/压机柱塞步骤。另外,改变压力也可能是必需的。由于非常高的压力,热塑性热可活化片材可经历增加的挤出,但具有本发明的性质。适合的压力达到1.5-lObar,基于粘结面积计算。这里,材料稳定性以及热可活化片材的流动行为再次对欲选择的压力具有很大影响。实验验证试验方法粘结强度(A)粘结强度借助于动态剪切试验测定。这种测量的原理示于图3a和北。借助于本发明热塑性热可活化片材(HAF)(厚度150μm),使铝板(Al)(厚度1.5mm;宽度2cm)与聚碳酸酯板(PC)(厚度3mm;宽度2cm)接合。粘结面积为2cm2。在第一步中,借助于热板(H),在120°C将热可活化片材层压到铝上。然后将剥离膜剥去。试样的粘结在加热压机中进行,其中经Al侧进行加热(图3a)。热活化用加热压机柱塞(S)进行,温度为150°C,压力(ρ)为^ar以及加压时间为k。在热粘结后,粘结的质量(气泡的出现)可通过透明聚碳酸酯(PC)评价(见图3a)。对于测试,将试样(Al、HAF和PC的组合件)使用拉伸测试机以lOmm/min的测试速度拉开(见图北)。记录发生的力(F)。结果以N/mm2为单位记录,且为使试样(Al和PC)彼此分离所测量的相对于粘结面积的最大力F。所述测量在23°C和在50%相对湿度进行。挤出行为M将热塑性热可活化片材以直径为29.5mm的圆形模切物的形式冲切。在顶面和底面上,使所述片材衬有硅化玻璃纸衬。随后将该模切物引入到加热压机中并在150°C(加热压机温度,从两侧同时加热)施加75N/cm2的压力,保持10秒。由于施加压力和温度,热可活化片材遭受圆形挤出,导致表面积增加。挤出率可通过根据下式的定义计算AreaΛ—Area··,,OR=——^-=LxlOO%OR-以%计的挤出率Areaafter=在加压后的热塑性材料面积Areainitial=在加压前的热塑性材料面积掉落试验C)首先,如对测量方法A(粘结强度)所述,以相同方式制造试样;还参考图3a。然后,实施掉落试验(图4)。将50g的重物(G)固定至聚碳酸酯板(PC)。然后整个组合件从不同高度(h)掉落至钢板(Fe)上[掉落高度的基准包含粘结的组合件(Al,HAF,PC)和重物(G)的掉落体的重心]。测定掉落高度(h),在该掉落高度(h),用热可活化片材的粘结仍能够吸收撞击,以及包含铝板(Al)、热可活化片材(HAF)和聚碳酸酯板(PC)的粘结的组合件不分离。所述试验在不同温度进行。考察的样品在基于下面的两种不同热可活化粘合剂(HA物质)的热可活化片材上进行考察HA物质1热塑性的饱和线形共聚酯,基于47重量%对苯二甲酸、12重量%间苯二甲酸、9.5重量%1,4_丁二醇、31.5重量%己二醇熔点100°C(DIN53765);玻璃化转变温度10.0°C(DIN53765),在160°C的粘度MOOOOcP(DINISO1133),在160°C的熔体流动40.0g/120min(DINISO1133)(可商购,例如购自Degussa,商品名为DYNAPOLS1227)HA物质2热塑性共聚酯,基于10.5重量%己二酸、50重量%对苯二甲酸、13重量%1,4-丁二醇、26.5重量%己二醇;熔点109°C(DSC,平均);玻璃化转变温度_2°C(DSC,平均),在160°C的粘度650000cP(DINISO1133),在160°C的熔体流动16.0g/10min(DINISO1133)(可商购,例如购自EMSGriltech,商品名为GriltexD1442E)参考例1)在热压机中在140°C,将HA物质1在两层硅化玻璃纸制剥离纸之间压成150μm。共聚酯熔融范围为86°C-109°C。参考例2)在热压机中在150°C,将HA物质1在两层硅化玻璃纸制剥离纸之间压在13g/m2纤网(Glatfelter的茶袋纤网,基于纤维素)的两面上。双面胶带(不含玻璃纸制剥离纸)的层厚为150μm。共聚酯熔融范围为86°C-109°C。实施例1)在热压机中在140°C,将HA物质1在两层硅化玻璃纸制剥离纸之间压成65μm。共聚酯熔融范围为86°C-109°C。然后将13g/m2纤网(Glatfelter的茶袋纤网,基于纤维素)在两面上涂有65μπι厚的DynapolS1227。借助于加热辊层压机控制纤网中的渗入深度。相应地,在130°C以2m/min的速度层压该实施例。两面的渗入深度通过SEM显微照片测定。在该操作中,确定未被热熔粘合剂渗入的载体纤网的平均层厚。将该值除以(未粘结的)粘合片材组合件中的载体纤网的层厚,并以百分数记录。平均充满度通过以下方法给出100%减去对未浸渍区域确定的百分数。在该实施例中,发现平均充满度为56%。实施例2)在热压机中在140°C,将HA物质1在两层硅化玻璃纸制剥离纸之间压成65μm。共聚酯熔融范围为86°C-109°C。然后,将13g/m2纤网(Glatfelter的茶袋纤网,基于纤维素)在两面上涂有65μm厚的DynapolS1227。在纤网中的渗入深度借助于加热辊层压机控制。相应地,该实施例在130°C以0.5m/min的速度层压。采用如对实施例1中的测定模式所述的相同方式,发现平均充满度为75%。参考例R3)在热压机中在140°C,将HA物质2在两层硅化玻璃纸制剥离纸之间压成150μm。聚合物熔融范围为93°C-121°C。参考例R4)在热压机中在150°C,将HA物质2在两层硅化玻璃纸制剥离纸之间压在13g/m2纤网(Glatfelter的茶袋纤网,基于纤维素)的两面上。双面胶带(不含玻璃纸制剥离纸)的层厚为150μπι。共聚酯熔融范围为93°C-121°C。借助于SEM显微相片,发现平均充满度为100%,S卩,所述试样被热熔粘合剂100%充满。实施例3)在热压机中在150°C,将HA物质2在两层硅化玻璃纸制剥离纸之间压成65μm。共聚酯熔融范围为93°C-121°C。然后,将13g/m2纤网(Glatfelter的茶袋纤网,基于纤维素)在两面上涂有65μπι厚的Grilltex1442E。在纤网中的渗入深度借助于加热辊层压机控制。相应地,该实施例在135°C以2m/min的速度层压。采用如对实施例1中的测定模式所述的相同方式,发现平均充满度为65%。实施例4)在热压机中在150°C,将HA物质2在两层硅化玻璃纸制剥离纸之间压成65μm。共聚酯熔融范围为93°C-121°C。然后,将13g/m2纤网(Glatfelter的茶袋纤网,基于纤维素)在两面上涂有65μπι厚的Grilltex1442E。采用如对实施例1中的测定模式所述的相同方式,发现平均充满度为80%。结果实施例1、2、3和4为具有本发明结构的热可活化片材的实施例。参考例Rl和参考例R2为具有实施例1和2中使用的热塑性材料的热可活化粘合片材的典型优选实施方式,以及具有相同层厚。参考例Rl不具有载体纤网。在参考例R2中,使用与实施例1和2中相同的载体纤网,但是此时被完全充满。参考例R3和参考例R4为具有实施例3和4中使用的热塑性材料的热可活化粘合片材的典型优选实施方式,以及具有相同层厚。参考例R3不具有载体纤网。在参考例R4中,所用载体纤网与实施例3和4中的相同,但是被完全充满。首先,测量所有实施例的粘结强度。为此目的,采用根据试验方法A的操作。结果在表1中列出。表1:权利要求1.粘合片材,其包含纤网载体和设置在所述纤网载体的两面上的两层热可活化粘合剂,其特征在于所述两层粘合剂渗入所述纤网载体,使得所述粘合片材组合件中的纤网载体的纤维间隙体积的总共20%-92%被所述粘合剂充满,条件是在所述纤网载体两面上渗入的粘合剂各自占所述组合件中的纤网载体的纤维间隙体积的至少10%。2.权利要求1的粘合片材,其特征在于所述粘合片材中的纤网载体的纤维间隙体积的总共40%-80%被所述粘合剂充满。3.权利要求1的粘合片材,其特征在于在所述纤网载体的两面上渗入的粘合剂各自占所述组合件中的纤网载体的纤维间隙体积的至少20%。4.前述权利要求中的任一项的粘合片材,其特征在于在所述纤网载体两面上的粘合剂相同。5.前述权利要求中的任一项的粘合片材,其特征在于在所述纤网载体两面上渗入的粘合剂各自占所述组合件中的纤网载体的纤维间隙体积的相等分数。6.粘合片材,其包含纤网载体和设置在所述纤网载体两面上的两层热可活化粘合剂,其特征在于所述两层粘合剂渗入所述纤网载体,使得所述纤网载体的层厚的总共20%-92%被所述粘合剂充满,条件是在所述纤网载体的两面上,在每种情况中所述纤网载体厚度的至少10%被充满。7.权利要求5的粘合片材,其特征在于所述纤网载体的层厚的总共40%-80%,优选50%-75%被所述粘合剂充满。8.前述权利要求中的任一项的粘合片材,其特征在于所述热可活化粘合剂为基于一种或多种热塑性聚合物的粘合剂。9.前述权利要求中的任一项的热可活化粘合片材用于使金属与塑料、玻璃或金属粘结的用途。10.权利要求9的用途,其用于粘结电子设备的构件,更特别是在通信电子和/或娱乐电子领域中。全文摘要本发明涉及包含纤网载体(T)和由设置在纤网载体的两面上的热活化粘合剂化合物(1,2)制成的两个层的粘合剂膜,其特征在于两层粘合剂化合物(1,2)渗入纤网载体中(渗入区域T1和T2),使得纤网载体(T)的纤维间隙体积的总共20%-92%被粘合剂化合物充满,条件是在纤网载体(T1,T2)的两面上渗入的粘合剂化合物(T1,T2)各自占组合件中的纤网载体(T)的纤维间隙体积的至少10%。文档编号C09J7/02GK102356136SQ201080012147公开日2012年2月15日申请日期2010年1月18日优先权日2009年1月30日发明者M.休斯曼,M.库普申请人:德莎欧洲公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1