具有提高的热剪切强度的基于聚乙烯基芳族化合物-聚二烯-嵌段共聚物的胶粘剂物质的制作方法

文档序号:35642127发布日期:2023-10-06 07:48阅读:113来源:国知局
具有提高的热剪切强度的基于聚乙烯基芳族化合物-聚二烯-嵌段共聚物的胶粘剂物质的制作方法
377 a1和de 10 2015 212 058 a1获知。这里主张的配制物基于聚苯乙烯-聚异丁烯嵌段共聚物,特别是用于水蒸气阻隔胶粘剂。环氧化物被描述为反应性稀释剂,其在固化之前导致胶带的非常良好的可层压性,并且其通过固化构建它们最终的技术应用性能属性。这里的固化以辐射化学或热的方式进行。在这些文献中没有公开基于聚二烯的胶粘剂。没有提及基于聚乙烯基芳族化合物-聚二烯嵌段共聚物的配制物。
10.jp 2000/290 619 a1描述了具有弹性体(100重量份)、阳离子可固化材料例如环氧化物(10至200重量份)和光阳离子(photokationischen)聚合引发剂的配制物。具体给出的组合为100重量份的sbs(tufprene a和/或epofriend a1010)与120重量份的缩水甘油醚epicoat 828的组合。tufprene a和epofriend a1010具有40%的聚苯乙烯(ps)分数。该公开内容指出,所述胶带为反应性胶带,使其在目标组件的粘附之前立即固化。这类配制物的固化,独立于随后立即的层压,可能导致不再是压敏胶粘性的层。该公开内容没有教导表现出高的热剪切强度和良好的剥离粘附性之间的优异的平衡的用于自粘胶带的组合物。
11.jp 2018/02 950a1主张用于热密封膜的基于苯乙烯嵌段共聚物的胶粘剂,其具有环氧树脂、固化剂和作为环氧树脂用的固化促进剂的1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑。
12.wo 1999/009101 a1和us 7,429,419 b2公开了具有环氧树脂和经环氧基团官能化的嵌段共聚物的胶粘剂。
13.de 10 2018 202 545 a1主张特别地基于聚苯乙烯-聚异丁烯嵌段共聚物的特定配制物,其同样包含环氧化物。然而,有利地,这些环氧化物在层压之前就可被热固化和/或以辐射化学的方式固化。没有阐述基于聚乙烯基芳族化合物-聚二烯嵌段共聚物的配制物。
14.目的仍然是提供用于自粘胶带的配制物,所述自粘胶带表现出高的热剪切强度、更具体地至少150℃的根据测试i的saft温度与至少4n/cm的良好的根据测试ii的剥离粘附性之间的优异的平衡。
15.尽管所提出的包括嵌段共聚物和环氧树脂的组合的配制物可从多种来源获得,但对用于自粘胶带的配制物提出的要求,即高的热剪切强度和良好的剥离粘附性之间的优异的平衡,不能通过嵌段共聚物和环氧树脂的任意选择来实现。更令人惊讶的是,所提出的要求可通过具有包含如下的基础配制物的配制物(即压敏胶粘剂)来实现:
16.(i)25至45重量%、优选30至40重量%的包含至少一种聚乙烯基芳族化合物-聚二烯嵌段共聚物的至少一种弹性体组分,
17.其中所述聚乙烯基芳族化合物-聚二烯嵌段共聚物至少部分地(按比例地,成比例地,anteilig)具有a-b-a、(a-b)n、(a-b)nx或(a-b-a)nx结构,其中
[0018]-嵌段a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;
[0019]-嵌段b彼此独立地为通过具有4至18个碳原子的共轭二烯的聚合形成的聚合物,或为在聚二烯嵌段中部分氢化的这种聚合物的衍生物;
[0020]-x为偶联试剂或引发剂的残基;和
[0021]-n为≥2的整数,
[0022]
其中所述至少一种聚乙烯基芳族化合物-聚二烯嵌段共聚物根据测试iva的峰值摩尔质量为至少160 000g/mol、优选至少200 000g/mol,
[0023]
其中所述至少一种聚乙烯基芳族化合物-聚二烯嵌段共聚物中的a嵌段的分数为至少8重量%且至多25重量%,并且
[0024]
其中任选地可存在至多25重量%的包含如上文定义的嵌段a和b的二嵌段共聚物a-b的分数,基于总弹性体组分计,
[0025]
(ii)33至55重量%、优选40至50重量%的具有至少一种增粘剂树脂的至少一种增粘剂树脂组分,其中所述至少一种增粘剂树脂具有≥80℃、优选≥100℃且典型地最高达130℃的软化温度(环球法,测试vii),和
[0026]
(iii)13至30重量%、优选16至25重量%的至少一种反应性树脂组分,其包含至少70重量%的具有17.82至17.50mpa
1/2
、优选17.80至17.70mpa
1/2
的汉森参数的色散分量δd的至少一种基于环醚的反应性树脂,
[0027]
在各自的情况下基于所述基础配制物计,其中所述弹性体组分和所述反应性树脂组分的总和为至少38重量%且至多68重量%。
[0028]
在本发明的基础配制物中,弹性体组分、增粘剂树脂组分和反应性树脂组分的重量分数总计为100重量%。此外,弹性体组分和反应性树脂组分的总和为至少38重量%且至多68重量%、优选至少50重量%且至多60重量%,在各自的情况下基于本发明的基础配制物计。如在本发明中优选的,如果所述基础配制物含有溶剂,则在报告重量分数时忽略所述溶剂。
[0029]
所述配制物还含有用于所述反应性树脂组分的阳离子固化(固化组分)的引发剂,以及任选的另外的成分例如增塑剂和/或添加剂。因此,总压敏胶粘剂配制物由基础配制物、固化组分和任选的另外的成分组成。在本说明书的范围内,术语“压敏胶粘剂(压敏胶粘剂物质、压敏胶粘剂组合物)”和“自粘组合物”同义地使用。
[0030]
此外,本发明涉及通过固化如上所述的压敏胶粘剂可获得或获得的经固化的压敏胶粘剂。
[0031]
本发明还涉及胶带,其包含至少一个如上所述的压敏胶粘剂的层或经固化的压敏胶粘剂的层。如果所述胶带包含载体,则所述压敏胶粘剂优选施加在其整个区域上。然而,本发明还涵盖其中仅部分地施加压敏胶粘剂的实施方式。
[0032]
此外,本发明还涉及用于制备这种胶带的方法,其中涂布并干燥溶剂型(含溶剂的)胶粘剂,并且在干燥操作期间进行或引发所述胶粘剂的热固化。
[0033]
所述主题的优选实施方式在从属权利要求中找到。
[0034]
压敏胶粘剂:
[0035]
下面更详细地阐述本发明的压敏胶粘剂的成分。
[0036]
(a)基础配制物-(i)弹性体组分:
[0037]
弹性体组分包含至少一种聚乙烯基芳族化合物-聚二烯嵌段共聚物。所述聚乙烯基芳族化合物-聚二烯嵌段共聚物优选地为聚苯乙烯-聚二烯嵌段共聚物,并且在此尤其是聚苯乙烯-聚丁二烯、聚苯乙烯-聚异戊二烯或聚苯乙烯-聚法呢烯嵌段共聚物,例如更特别地聚苯乙烯-聚丁二烯嵌段共聚物。
[0038]
所述聚乙烯基芳族化合物-聚二烯嵌段共聚物具有至少按比例的a-b-a、(a-b)n、(a-b)nx或(a-b-a)nx结构,其中
[0039]-嵌段a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;
[0040]-嵌段b彼此独立地为通过具有4至18个碳原子的共轭二烯的聚合形成的聚合物,或为在聚二烯嵌段中部分氢化的这种聚合物的衍生物;
[0041]-x为偶联试剂或引发剂的残基;和
[0042]-n为≥2的整数。
[0043]
在本说明书中,三嵌段共聚物典型地理解为是指具有a-b-a或(a-b)2x结构的嵌段共聚物。类似地,在本说明书中,径向嵌段共聚物典型地理解为是指具有(a-b)nx或(a-b-a)nx结构的嵌段共聚物,其中n为≥3的整数。此处优选的径向嵌段共聚物具有结构(a-b)nx,其中n为≥3的整数。在本说明书中,术语“径向”、“星形”和“多臂”同义地使用。
[0044]
因此,合适的嵌段共聚物(乙烯基芳族化合物嵌段共聚物)包含一个或多个橡胶状嵌段b(软嵌段)。至少一种嵌段共聚物具有两个或更多个玻璃状嵌段a(硬嵌段)。弹性体组分优选含有至少一种三嵌段共聚物a-b-a或(a-b)2x和/或至少一种径向(a-b)nx嵌段共聚物,其中n为≥3的整数。此处特别优选至少一种三嵌段共聚物a-b-a或(a-b)2x和至少一种径向(a-b)nx嵌段共聚物的混合物。在径向(a-b)nx嵌段共聚物中,n优选为3或4。据此,所述至少一种嵌段共聚物优选具有a-b-a、(a-b)2x、(a-b)3x或(a-b)4x结构,其中a、b和x符合以上定义。在一个有利的方案中,所有嵌段共聚物具有a-b-a、(a-b)2x、(a-b)3x或(a-b)4x结构,其中a、b和x符合以上定义。然而,如果弹性体组分由具有a-b-a、(a-b)2x、(a-b)3x或(a-b)4x结构的嵌段共聚物和少量的具有不同构造的嵌段共聚物例如二嵌段共聚物a-b的混合物组成,则也是有利的。
[0045]
a嵌段在本发明的上下文中也被称为“硬嵌段”。相应地,b嵌段也被称为“软嵌段”或“弹性体嵌段”。根据本发明,这反映了根据本发明的对应于其玻璃化转变温度(对于a嵌段为至少25℃、优选至少50℃且更特别地至少75℃,并且对于b嵌段为至多0℃、更特别地至多-50℃,例如至多-75℃,在各自的情况下经由dsc、测试iii测定)的嵌段选择。
[0046]
还可将二嵌段共聚物a-b与所述嵌段共聚物组合使用。然而,已经发现,过高分数的二嵌段共聚物导致不符合要求的热剪切强度。因此,弹性体组分中二嵌段共聚物的分数为至多25重量%、非常优选至多20重量%。也可在完全没有二嵌段共聚物的情况下进行。例如,由于添加富二嵌段的乙烯基芳族化合物嵌段共聚物而导致的高的二嵌段分数令人惊讶地不仅导致热剪切强度的劣化,而且导致剥离粘附性的降低。
[0047]
所述至少一种嵌段共聚物典型地含有一方面主要由乙烯基芳族化合物、优选聚苯乙烯形成的聚合物嵌段(a嵌段),以及另一方面主要由1,3-二烯例如丁二烯和异戊二烯的聚合或其共聚物形成的那些嵌段(b嵌段)。此处的产物也可在二烯嵌段中部分氢化。关于部分氢化的衍生物特别合适的嵌段共聚物为其中特别是任意乙烯基基团(即在侧链中以不饱和的形式存在的重复单元,例如1,2-聚丁二烯、1,2-聚异戊二烯或3,4-聚异戊二烯)已被氢化(即最终以氢化的形式存在)的那些。这种部分氢化的嵌段共聚物的实例为聚苯乙烯-聚丁烯-丁二烯嵌段共聚物(sbbs)。
[0048]
压敏胶粘剂的嵌段共聚物优选具有聚苯乙烯末端嵌段。
[0049]
用于构建嵌段a的乙烯基芳族化合物优选包含苯乙烯、α-甲基苯乙烯和/或其它苯乙烯衍生物。所述嵌段a可呈均聚物或共聚物的形式。所述嵌段a更优选为聚苯乙烯。
[0050]
代替优选的聚苯乙烯嵌段,还可使用玻璃化转变温度大于75℃的基于其它含芳族化合物(优选c8至c
12
芳族化合物)的均聚物和共聚物的聚合物嵌段例如含α-甲基苯乙烯的芳族化合物嵌段作为乙烯基芳族化合物。另外,还可存在相同或不同的a嵌段。
[0051]
弹性体组分的至少一种嵌段共聚物中的a嵌段的分数为至少8重量%且至多25重
量%。
[0052]
作为软嵌段b的单体的优选共轭二烯特别地选自丁二烯、异戊二烯、法呢烯、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。所述嵌段b也可采用均聚物或共聚物的形式。
[0053]
作为软嵌段b的单体的共轭二烯更优选选自丁二烯和异戊二烯。例如,所述软嵌段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,例如特别是聚丁烯-丁二烯;或者为丁二烯和异戊二烯的混合物的聚合物。非常优选地,所述嵌段b为聚丁二烯。
[0054]
所述至少一种聚乙烯基芳族化合物-聚二烯嵌段共聚物根据测试iva的峰值摩尔质量为至少160 000g/mol,优选地——并且尤其是在选择聚苯乙烯-聚丁二烯嵌段共聚物时——至少200 000g/mol。
[0055]
(a)基础配制物-(ii)增粘剂树脂组分:
[0056]
根据本领域技术人员的一般理解,“增粘剂树脂”理解为与不含增粘剂树脂但在其它方面相同的压敏胶粘剂相比提高压敏胶粘剂的粘附性(粘性、固有粘性)的低聚物或聚合物树脂。
[0057]
增粘剂树脂的摩尔质量(根据测试ivb)惯常地为在500至5000g/mol之间。
[0058]
在本发明中使用的增粘剂树脂有利地为与弹性体组分的聚乙烯基芳族化合物-聚二烯嵌段共聚物的软嵌段相容的那些。
[0059]
因此,在优选至少90重量%、更优选至少95重量%(基于所述增粘剂树脂组分计)的程度上,选择具有大于+5℃、优选大于+10℃且小于+65℃(如果在弹性体部分中存在聚异戊二烯嵌段共聚物)、优选小于+50℃(如果在弹性体部分中不存在聚异戊二烯嵌段共聚物)的dacp(二丙酮醇浊点,测试v)的增粘剂树脂。同样优选地,所述至少一种增粘剂树脂的mmap(混合的甲基环己烷苯胺点,测试vi)为至少+50℃、更优选至少+60℃、并且至多+100℃(如果在弹性体部分中存在聚异戊二烯嵌段共聚物)、更优选至多+90℃(如果在弹性体部分中不存在聚异戊二烯嵌段共聚物)。所述至少一种增粘剂树脂具有≥80℃、优选≥100℃并且更优选最高达130℃的软化温度(环球法,测试vii)。
[0060]
已经发现,作为用于压敏胶粘剂的增粘剂树脂,可有利地特别使用非极性烃树脂,例如二环戊二烯的氢化的和非氢化的聚合物,基于c5、c5/c9或c9单体流的非氢化的或这部分地、选择性地或完全地氢化的烃树脂,基于α-蒎烯和/或β-蒎烯和/或δ-柠檬烯的多萜烯树脂。上述增粘剂树脂可单独使用或以混合物使用。烃树脂或多萜烯树脂优选以至少90重量%的程度使用。还含有氧的氢化的或非氢化的增粘剂树脂可任选地在胶粘剂中以最高达10%的最大分数使用,基于所述增粘剂树脂组分计。
[0061]
更优选地,所述增粘剂树脂仅为烃树脂或萜烯树脂或其混合物。
[0062]
(a)基础配制物-(iii)反应性树脂组分:
[0063]
本发明所基于的目的是通过特定的聚乙烯基芳族化合物-聚二烯嵌段共聚物与特定的反应性树脂的组合来实现的。不受理论束缚,对两组原料中只有特定的代表物导致有利的胶粘剂性质这一事实的可能的解释涉及反应性树脂与富聚乙烯基芳族化合物的域的选择性相容性,其中在经固化的形式下,它们即使在升高的温度下也使由于微相分离而形成的交联状态稳定。
[0064]
相应地,所述反应性树脂组分含有至少70重量%的具有17.82至17.50mpa
1/2
、优选
17.80至17.70mpa
1/2
的汉森参数的色散分量δd的至少一种基于环醚的反应性树脂。此处,所述反应性树脂的汉森参数的色散分量δd与所述至少一种聚乙烯基芳族化合物-聚二烯嵌段共聚物的聚乙烯基芳族化合物的汉森参数的色散分量δd优选相差至多2mpa
1/2

[0065]
三维汉森(hansen)溶解度空间中的溶解度参数δ定义如下(eric a.grulke在“polymer handbook”,第3版,第vii章,第519-559页中):
[0066]
δ=(δ
d2

p2

h2
)
1/2
,其中
[0067]-δd描述了由于颗粒的自发聚合以及因此在相邻颗粒中诱导的偶极子而引起的吸引力(参见伦敦色散(london-dispersion)),
[0068]-δ
p
涉及永久偶极子的德拜(debye)吸引力,和
[0069]-δh描述了特定的相互作用,例如氢键或酸-碱相互作用。
[0070]
在本发明中借助于hspip软件(http://hansen-solubility.com)进行与hansen参数相关的计算。该软件使用基于分子的官能单元的基团贡献法。
[0071]
基于环醚的反应性树脂优选用于热固化和/或辐射化学固化,即通过光引发剂。所述反应性树脂为阳离子可固化的。基于环醚的反应性树脂优选为环氧化物,即携带至少一个环氧乙烷基团的化合物,或氧杂环丁烷。环氧化物是特别优选的。所述环醚在性质上典型地为脂族或脂环族的,特别优选脂环族环氧化物。“环醚在性质上为脂环族的”在本发明中典型地是指所述环醚与脂环族部分稠合。可使用的反应性树脂可为单官能的、二官能的、三官能的、四官能的或最高达多官能的更高官能度的,其中官能度是指所述环醚基团。二环氧化物是特别优选的。不希望施加任意限制,优选的实例为3,4-环氧基环己基甲基3’,4
’‑
环氧基环己烷羧酸酯(eec)和衍生物。反应性树脂可以其单体或二聚体、三聚体等直至其低聚体形式使用。非常优选地,使用eec。
[0072]
研究显示,(3,4-环氧基环己基)甲基3,4-环氧基环己基羧酸酯的溶解性性质对于嵌入到合成橡胶的苯乙烯域中是特别有利的。表1显示了聚苯乙烯和多种二环氧化物的汉森参数,以及所述二环氧化物与聚苯乙烯相比的汉森参数的δ值的差δ。
[0073][0074]
表1:聚苯乙烯和多种二环氧化物的汉森参数和与其相关的δ值。
[0075]
脂环族环氧化物在苯乙烯域中的交联随着与理想的(3,4-环氧基环己基)甲基3,4-环氧基环己基羧酸酯的距离而降低。这意味着试样的内聚力降低。
[0076]
关于所述目的芳族环氧树脂令人惊讶地不适合于掺入苯乙烯域中并且在sbc环氧共混物中形成第三相。这可从afm图像得出结论,并且以试样的严重浊度呈现。关于共混物形成,结果是特别令人惊讶的,因为预期可能是芳族环氧化物将与芳族苯乙烯域具有特别好的相容性,因此应当在所述目的的意义上具有积极效果。然而,不能显示这一点。
[0077]
反应性树脂彼此或与其它共反应性化合物例如醇(单官能的或多官能的)或乙烯基醚(单官能的或多官能的)的混合物同样是可能的。
[0078]
(b)用于所述至少一种反应性树脂的阳离子固化的引发剂:
[0079]
本发明的压敏胶粘剂进一步包含引发剂,也称为活化剂,没有该引发剂,则反应性树脂在经济合理的条件下的固化是不可能的。所述引发剂典型地以0.1至5重量%的量存在,基于所述反应性树脂组分的量计。
[0080]
所述引发剂典型地选自用于引发阳离子固化的可热活化的引发剂、用于引发阳离子固化的光引发剂(即可辐射活化的引发剂,例如特别是uv引发剂)和这些的混合物。这些类型的引发剂是技术人员已知的。此处,所述可热活化的引发剂相对于所述反应性树脂组分的分数优选为至少0.2重量%且至多4.0重量%、并且更优选至少0.3重量%且至多2.5重量%。此处,所述可辐射活化的引发剂相对于所述反应性树脂的分数优选为至少0.2重量%且至多5重量%、并且更优选至少0.5重量%且至多4重量%。
[0081]
为反应性树脂的阳离子固化选择合适的热引发剂(如果使用这种引发剂)提出了特别的挑战。活化热引发剂需要的温度应当位于胶粘剂可在足够短的时间内固化的范围内。因此,它应当与用于自粘胶带的生产工艺一致。
[0082]
这可特别地通过胶粘剂配制物的基于溶剂的涂层来完成。用于阳离子固化的可热活化的引发剂应当有利地导致反应性树脂在溶剂型涂层的干燥操作的温度范围内固化。在这种情况下,活化温度应当为至多150℃,优选地,实际上至多100℃。
[0083]
在过去已经描述了一系列用于例如环氧化物的阳离子固化的可热活化的引发剂。在本上下文中,经常也使用术语(固化)催化剂代替引发剂。然而,用于环氧化物的多种常见固化体系典型地在本发明的意义上是不合适的。这些包括bf
3-胺络合物、酸酐、咪唑、胺、dicy、二烷基苯基酰基硫鎓盐、三苯基苄基鏻盐和胺封端的苯基锍酸对于这些固化体系中的多种,活化特性和/或固化特性不能适当地适应用于自粘胶带的制造方法。例如,适用期不足或未达到所需的固化时间或技术应用性能属性。
[0084]
可在本发明的意义上用于环醚的阳离子固化的可热活化的引发剂特别地为吡啶鎓盐例如n-苄基吡啶鎓盐或苄基吡啶鎓盐,铵盐例如苯胺鎓盐(例如n-茴香基甲基-n,n-二甲基苯胺鎓盐),硫鎓盐例如环己基二苯基硫鎓盐、二环戊烯基二丙基硫鎓盐、对甲氧基苄基四氢噻吩鎓(thiophenium)盐、环戊基二苯基硫鎓盐或特别是硫醇鎓(thiolanium)盐,三氟甲磺酸金属盐例如钙、锌、铝、或稀土或镧系元素的三氟甲磺酸盐或其混合物。非常有利的是n-苄基吡啶鎓盐和苄基吡啶鎓盐,其中芳族化合物可例如被烷基、烷氧基、卤素或氰基基团取代。j.polym.sci.a,1995,33,第505页及其后、us 2014/0367670a1、us 5,242,715、j.polym.sci.b,2001,39,第2397页及其后、ep 393893a1、macromolecules,1990,23,第431及其后、macromolecules,1991,24,2689、macromol.chem.phys.,2001,202,第2554页及其后、wo 2013/156509a和jp 2014/062057 a1提及了在本发明的意义上可优选使用的相应的化合物。在市售可获得的引发剂体系中,作为可非常有利地使用的化合物的实例,可提及来自sanshin的san-aid si 60l、san-aid si 80l、san-aid si 100l、san-aid si 35 110l、san-aid b2a、san-aid b3a、san-aid b3,来自adeka的opton cp-66和opton cp-77,来自synlab gmbh的uvc 511、uvc 522、uvc 531、uvc 542、uvc 560,以及来自king industries
的k-pure tag 2678、k-pure cxc 1612、k-pure cxc 1613和k-pure cxc 1614。还能够非常有利地使用的为镧系元素三氟甲磺酸盐,例如可从sigma aldrich获得的钐(iii)三氟甲磺酸盐、镱(iii)三氟甲磺酸盐、铒(iii)三氟甲磺酸盐、镝(iii)三氟甲磺酸盐,以及可从alfa aesar获得的镧(iii)三氟甲磺酸盐。适用于可使用的引发剂的阴离子包括六氟锑酸根、六氟磷酸根、六氟砷酸根、四氟硼酸根和四(五氟苯基)硼酸根以及三氟甲磺酸根。另外可用的是根据jp 2012-056915 a1和ep 393893 a1的阴离子。技术人员意识到可同样在本发明中使用的另外的体系。
[0085]
用于阳离子固化的可热活化的引发剂以未组合的形式或作为两种或更多种可热固化引发剂的组合使用。在本发明的意义上有利的为可热活化的引发剂,其具有至少25℃且至多200℃、优选至少50℃且至多150℃的活化温度,在该温度下可引发反应性树脂的阳离子固化。这里的活化时间可为15秒或更长和15分钟或更短,尽管不排除更短或更长的活化时间。固化操作也可在活化时间之后继续运行。
[0086]
在本发明的一个有利的方案中,在固化反应可达到的转化率方面,在层压的时间点胶带的固化反应基本结束。在固化反应可达到的转化率方面,在层压的时间点固化操作也可尚未结束。
[0087]
作为光引发剂,即可辐射活化的引发剂,可例如使用吸收在350nm以下的uv光并允许阳离子固化的化合物,其中光引发剂特别选自基于硫鎓、碘鎓和茂金属的光引发剂及其混合物。基于硫鎓的光引发剂是特别优选的。作为硫鎓基阳离子的实例,可参考us 6,908,722 b1(尤其是第10至21栏)中的观察结果。用作上述阳离子的抗衡离子的阴离子的实例包括四氟硼酸根、四苯基硼酸根、六氟磷酸根、高氯酸根、四氯高铁酸根、六氟砷酸根、六氟锑酸根、五氟羟基锑酸根、六氯锑酸根、四-五氟苯基硼酸根、四(五氟甲基苯基)硼酸根、二-(三氟甲基磺酰基)酰胺和三(三氟甲基磺酰基)甲基化物。特别地对于基于碘鎓的引发剂,其它可想到的阴离子为氯根、溴根或碘根,尽管优选的引发剂基本上不含氯和溴。更具体地,可使用的体系包括:硫鎓盐(参见例如us 4,231,951 a、us 4,256,828 a、us 4,058,401 a、us 4,138,255 a和us2010/063221 a1)例如三苯基硫鎓六氟砷酸盐、三苯基硫鎓六氟硼酸盐、三苯基硫鎓四氟硼酸盐、三苯基硫鎓四(五氟苄基)硼酸盐、甲基二苯基硫鎓四氟硼酸盐、甲基二苯基硫鎓四(五氟苄基)硼酸盐、二甲基苯基硫鎓六氟磷酸盐、三苯基硫鎓六氟磷酸盐、三苯基硫鎓六氟锑酸盐、二苯基萘基硫鎓六氟砷酸盐、三甲苯基硫鎓六氟磷酸盐、茴香基二苯基硫鎓六氟锑酸盐、4-丁氧基苯基二苯基硫鎓四氟硼酸盐、4-丁氧基苯基二苯基硫鎓四(五氟苄基)硼酸盐、4-氯苯基二苯基硫鎓六氟锑酸盐、三(4-苯氧基苯基)硫鎓六氟磷酸盐、二-(4-乙氧基苯基)甲基硫鎓六氟砷酸盐、4-乙酰基苯基二苯基硫鎓四氟硼酸盐、4-乙酰基苯基二苯基硫鎓四(五氟苄基)硼酸盐、三(4-硫代甲氧基苯基)硫鎓六氟磷酸盐、二(甲氧基磺酰基苯基)甲基硫鎓六氟锑酸盐、二(甲氧基萘基)甲基硫鎓四氟硼酸盐、二(甲氧基萘基)甲基硫鎓四(五氟苄基)硼酸盐、二(甲氧羰基苯基)甲基硫鎓六氟磷酸盐、(4-辛氧基苯基)二苯基硫鎓四(3,5-双(三氟甲基)苯基)硼酸盐、三[4-(4-乙酰基苯基)硫代苯基]硫鎓四(五氟苯基)硼酸盐、三(十二烷基苯基)硫鎓四(3,5-双-三氟甲基苯基)硼酸盐、4-乙酰氨基苯基二苯基硫鎓四氟硼酸盐、4-乙酰氨基苯基二苯基硫鎓四(五氟苄基)硼酸盐、二甲基萘基硫鎓六氟磷酸盐、三氟甲基二苯基硫鎓四氟硼酸盐、三氟甲基二苯基硫鎓四(五氟苄基)硼酸盐、苯基甲基苄基硫鎓六氟磷酸盐、5-甲基噻蒽鎓(thianthrenium)六氟磷
酸盐、1-o-苯基-9,9-二甲基噻吨鎓(thioxanthenium)六氟磷酸盐、1-o-苯基-9-氧代噻吨鎓四氟硼酸盐、1-o-苯基-9-氧代噻吨鎓四(五氟苄基)硼酸盐、5-甲基-10-氧代噻蒽鎓四氟硼酸盐、5-甲基-10-氧代噻蒽鎓四(五氟苄基)硼酸盐、和5-甲基-10,10-二氧代噻蒽鎓六氟磷酸盐,碘鎓盐(参见例如us 3,729,313 a、us 3,741,769 a、us 4,250,053 a、us 4,394,403 a和us2010/063221 a1)例如二苯基碘鎓四氟硼酸盐、二(4-甲基苯基)碘鎓四氟硼酸盐、苯基-4-甲基苯基碘鎓四氟硼酸盐、二(4-氯苯基)碘鎓六氟磷酸盐、二萘基碘鎓四氟硼酸盐、二(4-三氟甲基苯基)碘鎓四氟硼酸盐、二苯基碘鎓六氟磷酸盐、二(4-甲基苯基)碘鎓六氟磷酸盐、二苯基碘鎓六氟砷酸盐、二(4-苯氧基苯基)碘鎓四氟硼酸盐、苯基-2-噻吩基碘鎓六氟磷酸盐、3,5-二甲基吡唑基-4-苯基碘鎓六氟磷酸盐、二苯基碘鎓六氟锑酸盐、2,2'-二苯基碘鎓四氟硼酸盐、二(2,4-二氯苯基)碘鎓六氟磷酸盐、二(4-溴苯基)碘鎓六氟磷酸盐、二(4-甲氧基苯基)碘鎓六氟磷酸盐、二(3-羧基苯基)碘鎓六氟磷酸盐、二(3-甲氧基羰基苯基)碘鎓六氟磷酸盐、二(3-甲氧基磺酰基苯基)碘鎓六氟磷酸盐、二(4-乙酰氨基苯基)碘鎓六氟磷酸盐、二(2-苯并噻吩基)碘鎓六氟磷酸盐、二芳基碘鎓三三氟甲磺酰基甲基化物例如二苯基碘鎓六氟锑酸盐、二芳基碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐例如二苯基碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐、(4-n-二甲硅烷氧基(desiloxy)苯基)苯基碘鎓六氟锑酸盐、[4-(2-羟基-n-四二甲硅烷氧基)苯基]苯基碘鎓六氟锑酸盐、[4-(2-羟基-n-四二甲硅烷氧基)苯基]苯基碘鎓三氟磺酸盐、[4-(2-羟基-n-四二甲硅烷氧基)苯基]苯基碘鎓六氟磷酸盐、[4-(2-羟基-n-四二甲硅烷氧基)苯基]苯基碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘鎓六氟锑酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘鎓六氟磷酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘鎓三氟磺酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘鎓四氟硼酸盐、双(十二烷基苯基)碘鎓六氟锑酸盐、双(十二烷基苯基)碘鎓四氟硼酸盐、双(十二烷基苯基)碘鎓六氟磷酸盐、双(十二烷基苯基)碘鎓三氟甲磺酸盐、二(十二烷基苯基)碘鎓六氟锑酸盐、二(十二烷基苯基)碘鎓三氟甲磺酸盐、二苯基碘鎓硫酸氢盐、4,4'-二氯二苯基碘鎓硫酸氢盐、4,4'-二溴二苯基碘鎓硫酸氢盐、3,3'-二硝基二苯基碘鎓硫酸氢盐、4,4'-二甲基二苯基碘鎓硫酸氢盐、4,4'-双琥珀酰亚氨基二苯基碘鎓硫酸氢盐、3-硝基二苯基碘鎓硫酸氢盐、4,4'-二甲氧基二苯基碘鎓硫酸氢盐、双(十二烷基苯基)碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐、(4-辛氧基苯基)苯基碘鎓四(3,5-双-三氟甲基苯基)硼酸盐和(甲苯基枯基)碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐,以及二茂铁盐(参见例如ep 0 542 716 b1)例如η5-(2,4-环戊二烯-1-基)-[(1,2,3,4,5,6,9)(1-甲基乙基)苯]铁。
[0088]
市售可得的光引发剂的实例为来自union carbide的cyracure uvi-6990、cyracure uvi-6992、cyracure uvi-6974和cyracure uvi-6976,来自adeka的optomer sp-55、optomer sp-150、optomer sp-151、optomer sp-170和optomer sp-172,来自sanshin chemical的san-aid si-45l、san-aid si-60l、san-aid si-sol、san-aid sl-1 ool、san-aid si-110l、san-aid si-150l和san-aid si-180l,来自sartomer的sarcat cd-1010、sarcat cd-1011和sarcat cd-1012,来自degussa的degacure k185,来自rhodia的rhodorsil photoinitiator 2074,来自nippon soda的ci-2481、ci-2624、ci-2639、ci-2064、ci-2734、ci-2855、ci-2823和ci-2758,来自igm resins的omnicat 320、omnicat 430、omnicat 432、omnicat 440、omnicat 445、omnicat 550、omnicat 550bl和omnicat 650,来自daicel的daicat ii,来自daicel-cytec的uvac 1591,来自3m的ffc 509,来自midori kagaku的bbl-102、bbl-103、bbl-105、bbl-106、bbl-109、bbl-110、bbl-201、bbi、
301、bl-105、dpl-105、dpl-106、dpl-109、dpi-201、dts-102、dts-103、dts-105、nds-103、nds-105、nds-155、nds-159、nds-165、tps-102、tps-103、tps-105、tps-106、tps-109、tps-1000、mds-103、mds-105、mds-109、mds-205、mpl-103、mpl-105、mpl-106、mpl-109、ds-100、ds-101、mbz-101、mbz-201、mbz-301、nal-20 100、nal-101、nal-105、nal-106、nal-109、nal-1002、nal-1003、nai-1004、nb-101、nb-201、ndl-101、ndl-105、ndl-106、ndl-109、pal-01、pal-101、pal-106、p al-1001、pl-105、pl-106、pl-109、pyr-100、sl-101、sl-105、sl-106和sl-109,来自nippon kayaku的kayacure pci-204、kayacure pci-205、kayacure pci-615、kayacure pci-625、kayarad 220和kayarad 620、pci-061t、pci-062t、pci-020t、pci-022t,来自sanwa chemical的ts-01和ts-91,来自deuteron的deuteron uv 1240,来自evonik的tego photocompound 1465n,来自ge bayer silicones的uv 9380c-d1,来自cytec的fx 512,来自bluestar silicones的silicolease uv cata 211以及来自basf的irgacure 250、irgacure261、irgacure 270、irgacure pag 103、irgacure pag 121、irgacure pag 203、irgacure pag 290、irgacure cgi 725、irgacure cgi 1380、irgacure cgi 1907和irgacure gsid 26-1,来自synlab的uv 387c、uv 1240、uv 1242、uv 1244、uv 1707、uv 1708、uv 2257。本领域技术人员知晓在本发明中可同样使用的其它体系。
[0089]
光引发剂可以未组合的形式或作为两种或更多种光引发剂和/或热引发剂的组合使用。有利的光引发剂为具有小于350nm并且有利地大于250nm的吸收的那些。同样可使用例如在紫光范围内吸收350nm以上的引发剂。特别优选使用基于硫鎓的光引发剂,因为它们具有有利的uv吸收特性。在这种情况下,活化时间通常大于1秒并且典型地小于5分钟,尽管不排除更短或更长的活化时间。固化过程也可在活化时间之后继续。在本发明的一个有利的实施方式中,在固化反应中可达到的转化率方面,在层压的时间点胶带的固化反应基本上完成。在固化反应中可达到的转化率方面,在层压的时间点固化过程也可尚未结束。如果涂布溶剂型配制物,则在干燥操作之后有利地活化光引发剂。
[0090]
(c)任选的进一步的成分:
[0091]
在选择使用的另外的材料时,注意确保没有成分和化学结构基团如此强地影响反应性树脂组分的固化过程,以至于在固化操作后不能确保配制物的所需性能能力。例如,特别地,(强)亲核试剂或具有碱性活性的物质被避开。
[0092]
任选地可例如使用至少一种增塑剂。这些更特别地为增塑树脂,并且非常优选在室温下为液体的多萜烯树脂或烃树脂,优选地以1至5重量%的分数,基于总压敏胶粘剂的总重量计。
[0093]
可任选典型地使用的添加剂如下:
[0094]
·
主抗氧化剂,例如空间位阻酚,优选地以0.2至1重量%的分数,基于总压敏胶粘剂的总重量计;
[0095]
·
辅抗氧化剂,例如亚磷酸酯、硫酯或硫醚,优选地以0.2至1重量%的分数,基于总压敏胶粘剂的总重量计;
[0096]
·
工艺稳定剂,例如c自由基清除剂,优选地以0.2至1重量%的分数,基于总压敏胶粘剂的总重量计;
[0097]
·
光稳定剂,例如uv吸收剂或空间位阻胺,优选地以0.2至1重量%的分数,基于总压敏胶粘剂的总重量计;
[0098]
·
加工助剂,优选地以0.2至1重量%的分数,基于总压敏胶粘剂的总重量计,以及
[0099]
任选地优选弹性体性质的另外的聚合物;相应可使用的弹性体尤其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,化学上基本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、和乙烯丙烯橡胶,以及经化学官能化的烃例如含卤素、含丙烯酸酯和含烯丙基或乙烯基醚的聚烯烃,优选地以0.2至10重量%的分数,基于总压敏胶粘剂的总重量计。
[0100]
在本发明的一种实施方式中,压敏胶粘剂还包含另外的添加剂;非限制性实例包括铝、硅、锆、钛、锡、锌、铁或碱金属/碱土金属的结晶或无定形氧化物、氢氧化物、碳酸盐、氮化物、卤化物、碳化物或混合氧化物/氢氧化物/卤化化合物。这些基本上为氧化铝,例如铝氧化物、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,实例为膨润土、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。另外,炭黑或碳的其它改性物,例如碳纳米管。可能还有二氧化硅,有利地经沉淀的二氧化硅、用二甲基二氯硅烷表面改性的二氧化硅。
[0101]
胶粘剂也可用染料或颜料着色。胶粘剂可为白色、黑色或彩色的。
[0102]
用于压敏胶粘剂层的压敏胶粘剂可为可发泡的或可以发泡的形式存在。为此,可在配制物中提供发泡剂。对于用作发泡剂非常优选的是膨胀的或可膨胀的形式的微球。然而,也可单独使用化学发泡剂或与其它发泡剂组合使用。压敏胶粘剂也可为物理发泡的或已物理发泡的,即通过掺入气态或超临界流体物质或组合物。
[0103]
在设想发泡的情况下,特别地通过引入微球并随后使之膨胀来进行发泡。
[0104]“微球”被理解为弹性的并且因此在其基础状态下可膨胀的中空微球体(mikrohohlkugeln),其具有热塑性聚合物壳。这些球体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。
[0105]
对微球的作用、特别是由于热暴露,造成外部聚合物壳软化。同时,处于壳内的液态推进剂转变成其气态状态。此时微球经历不可逆地拉伸和三维膨胀。当内压和外压平衡时,结束膨胀。由于聚合物壳得以保留,因而所获得的为闭孔泡沫。
[0106]
许多类型的微球是市售可获得的,并且在其尺寸(在未膨胀状态下的直径:6至45μm)和其膨胀所需的起始温度(75至220℃)方面显著不同。例如,市售可获得的微球的实例为来自nouryon的du产品(du=干的未膨胀的)。
[0107]
未膨胀的微球产品也可以聚合物结合的形式用作母料,例如在乙基-乙酸乙烯酯中以约65重量%的微球浓度。与du产品一样,母料适用于制造本发明的发泡的压敏胶粘剂。
[0108]
本发明的发泡的压敏胶粘剂也可用所谓的预膨胀的微球来生产。在该组别的情况下,在引入到聚合物基质之前发生膨胀。预膨胀的微球可例如从nouryon以名称或以产品名称expancel de(干膨胀的)市售获得。
[0109]
根据本发明,所有由微球形成的空隙的至少90%优选具有20至75μm、更优选25至65μm的最大直径。“最大直径”是指微球在任意空间方向上的最大范围。
[0110]
基于冷冻断裂边缘在500倍放大倍率的扫描电子显微镜(sem)下测定直径。对于每个单独的微球,用图形确定直径。
[0111]
在使用微球进行发泡的情况下,微球可作为批料、糊剂或共混的或未共混的粉末供应给配制物。它们还可以溶剂中的悬浮液存在。
[0112]
胶粘剂中微球的分数在0.5重量%和5重量%之间、更特别地在1.0重量%和2.5重量%之间,在各自的情况下基于总压敏胶粘剂的总组成计。所述数据涉及未膨胀的微球。
[0113]
用于本发明中并且包含可膨胀的中空微球体的聚合物组合物可另外包括不可膨胀(非可膨胀)的中空微球体。唯一的关键因素是几乎所有的气体容纳腔都被永久不可渗透的膜封闭,无论该膜是否仅由弹性的和热塑性可拉伸的聚合物混合物组成,还是例如由弹性的并且——在塑料加工中可能的温度范围内——非热塑性的玻璃组成。
[0114]
另外的——独立于其它添加剂选择——适用于本发明的压敏胶粘剂的是实心聚合物球体、中空玻璃球体、实心玻璃球体、中空陶瓷球体、实心陶瓷球体和/或实心碳球体(“碳微球”)。
[0115]
任选地可使用的另外的成分的总和为最高达约20重量%,但也可为最高达15重量%或最高达10重量%或最高达5重量%,基于总压敏胶粘剂的总重量计。
[0116]
本发明还涵盖通过固化如上所述的压敏胶粘剂可获得或获得的经固化的压敏胶粘剂。
[0117]
胶带:
[0118]
本发明还涵盖胶带,所述胶带包括在各自的情况下如上所述的本发明的压敏胶粘剂或经固化的压敏胶粘剂的至少一个层。
[0119]
在一种优选的实施方式中,胶带为转移胶带,其优选由在各自的情况下如上所述的压敏胶粘剂或经固化的压敏胶粘剂的单个层组成。
[0120]
在替代地优选实施方式中,胶带包含至少一个载体,即永久载体,其在至少一侧、优选两侧上施加有在各自的情况下如上所述的压敏胶粘剂或经固化的压敏胶粘剂的层。载体优选为发泡载体、更特别地聚烯烃、聚氨酯或聚丙烯酸酯泡沫载体。进一步优选的永久载体为膜载体,其特别地含有热塑性聚合物例如聚酯或聚丙烯。这种永久载体可为单轴或双轴取向的。
[0121]
在胶带中,胶粘剂外层的外部暴露面可配备有双面抗粘性(不粘)的涂布材料例如剥离纸或剥离膜,也称衬垫。衬垫(剥离纸、剥离膜)不是胶带的一部分,而仅仅是其制造、储存和/或用于通过模切进行进一步加工的手段。此外,与胶带载体相反,衬垫不非固定地(牢固地)接合到胶粘剂层。
[0122]
优选地,所有层基本上具有长方体的形式。进一步优选地,所有层在其整个区域上彼此连接。这种连接可通过载体表面的预处理来优化。
[0123]
在本发明意义上的一般表述“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(膜段)、具有延伸的长度和有限的宽度的带、带部分(带段)等,并且最后还有模切件或标签。因此,压敏胶粘剂条具有纵向范围(x方向)和横向范围(y方向)。压敏胶粘剂条还具有垂直于两个范围延伸的厚度(z方向),其中宽度范围和长度范围比厚度大数倍。厚度在压敏胶粘剂条的整个由长度和宽度限定的面的范围上尽可能相同、优选完全相同。
[0124]
本发明的胶带更特别地以幅材形式存在。幅材为这样的物体,其长度(在x方向上的范围)比宽度(在y方向上的范围)大数倍,并且宽度沿整个长度保持大致相同并且优选完全相同。
[0125]
根据本发明的配制物以良好的剥离粘附性和同时提高的热剪切强度为特征,并且因此特别适用于待在应用这些要求的应用中使用的压敏胶带。这些应用为例如机动车辆的内部和外部区域中的应用、在炎热国家销售的装置的电子应用以及用作在夏季暴露于酷热的建筑胶带。如果胶带实现以下性能属性,则它们是特别有利的(表2):
[0126]
ꢀꢀꢀ
需要的性能范围优选的性能范围saft测试i热剪切强度最小150℃最小170℃剥离粘附性测试ii粘合强度最小4n/cm最小7n/cm
[0127]
表2:胶带的优选性能属性。
[0128]
制造方法:
[0129]
本发明还涉及用于制造本发明的胶带的方法,其中涂布并干燥溶剂型胶粘剂,并且在干燥操作期间进行或引发胶粘剂的热固化。因此,热固化或其引发优选在干燥操作期间发生。替代地,固化可通过辐射例如特别是uv辐射来实现。uv引发可独立于干燥进行。技术人员知晓,在各自的情况下,将使用适合于热固化或光化学固化的引发剂。
[0130]
因此,用于制备胶带的方法优选为基于溶剂的。优选使用至少一种溶剂,其在1013毫巴的压力下具有至少75℃、优选至少90℃的沸点,并且还具有大于7.5cal
1/2
cm-3/2
且小于10cal
1/2
cm-3/2
的希尔德布兰德(hildebrand)参数。
[0131]
作为溶剂,可另外地且优选地使用极性溶剂(例如乙酸乙酯、甲基乙基酮(mek)、甲基异丁基酮(mibk)、2-戊酮和/或乙酸丁酯)和非极性溶剂(例如甲苯、甲基环己烷和/或轻质汽油)的混合物。在选择用于制造基于溶剂的胶粘剂的溶剂时,在涂布之前,使用典型地为技术人员已知的选择构思。
[0132]
尽管基于溶剂的制造方法提供了优点,但也可想到无溶剂的制造方法、特别是涵盖连续混合组件例如挤出机的那些方法。
实施例:
[0133]
在实施例和对比例中,除非另有说明,否则百分比是指重量%。配制物成分在各自的情况下合计为100重量%,其中溶剂被忽略。与此不同,对于所用引发剂的量的数字基于所用反应性树脂组分的量计。
[0134]
原料:
[0135]
在实施例和对比例中使用的原料如下(表3)。
[0136]
[0137]
[0138][0139]
表3:在本发明的实施例和对比例中使用的原料。
[0140]
胶带试样的制造和性质:
[0141]
为制造实施例e1至e18和对比例v1至v22的胶带试样,将各自的情况下所有所需的配制物成分(如表3中所示)溶解在乙酸乙酯/甲苯/轻质汽油(14重量%/30重量%/56重量%)的溶剂混合物中。将引发剂以供应的形式(k-pure cxc 1613溶液)或以内部溶解的形式(uvc 531或irgacure 290,各自作为甲基乙基酮中的33重量%强度的溶液)添加,并使用螺旋桨搅拌器掺混30分钟。在各自的情况下,所得溶液中的溶剂含量为40重量%。然后相应地将溶液涂布到硅化的pet膜上。
[0142]
除非另有说明,否则试样在室温下预干燥10分钟,然后在120℃下干燥15分钟。在干燥、或者干燥和发泡后,涂层的胶粘剂层厚度为50μm(在通常的容错范围内)。在24小时后,评估胶带试样。研究的细节可特别地在测试方法部分中找到。
[0143]
i:对比例v1至v22:
[0144]
a)配制物优化:
[0145]
在对比例v1至v10中,基础配制物的成分的用量(即弹性体组分、增粘剂树脂组分和反应性树脂组分以及用于所述反应性树脂的阳离子固化的引发剂的用量)是不同的,目的是优化在钢上的热剪切强度(saft)和剥离粘附性。来自对比例v1至v10的胶带的组成和它们的性质显示在表4中。
[0146][0147][0148]
表4:来自对比例v1至v10的胶带的组成和性质。
a k-pure cxc 1613溶液以重量%计的分数,基于反应性树脂uvacure 1500的量计。
[0149]
v1显示没有uvacure 1500且因此没有环氧化物固化的共混物。在此不能实现高于140℃的saft结果。
[0150]
v2另外显示,因为没有添加引发剂,环氧化物不能在热自固化的情况下反应。环氧化物不固化,因此热稳定性甚至比对比配制物v1的情况更差。环氧化物在此充当增塑剂。
[0151]
v3至v7特别清楚地表明,就各成分的分数而言,仅存在一个特定的通道(korridor),在该通道内可实现可接受的剥离粘附性结果和优异的热稳定性两者。使用这些原料组合的所有结果都表现出过低的热剪切强度。
[0152]
v8显示引发剂单独对性能要求的实现不施加任何影响。
[0153]
此外,v9和v10显示,过高的固化的反应性树脂的分数导致剥离粘附性急剧下降,使得胶带丧失其压敏胶粘特性。
[0154]
b)弹性体筛选:
[0155]
在对比例v11至v15中,改变所选择的弹性体。在此,除40重量%的相应的弹性体以外,分别使用40重量%的增粘剂树脂(piccolyte a 115)、20重量%的反应性树脂(uvacure 1500)和3重量%的引发剂溶液(k-pure cxc 1613溶液),基于uvacure 1500的量计。表5显示了相应使用的弹性体和所得胶带的saft温度。此外,还报告了当在各自的情况下从胶粘剂配制物中省去反应性树脂uvacure 1500时产生的saft温度(其中另外的成分的用量保持不变)。
[0156][0157][0158]
表5:对比例v11至v15中使用的弹性体和所得胶带的saft值。a有uvacure 1500;b没有uvacure 1500。
[0159]
v11至v15显示,对于弹性体仅存在小的性质通道,在该性质通道内可实现聚苯乙烯域的环氧化物相容性。
[0160]
c)环氧化物筛选:
[0161]
在对比例v16至v22中,改变所选择的环氧化物,即反应性树脂。在此,除20重量%的相应环氧化物以外,分别使用40重量%的弹性体(kraton d1116)、40重量%的增粘剂树脂(piccolyte a 115)和3重量%的引发剂溶液(k-pure cxc 1613溶液),基于环氧化物的
量计。表6显示了相应使用的环氧化物和所得胶带的saft温度。
[0162]
v16至v22表明环氧化物的溶解性在对实现性能要求的影响方面起着重要作用。
[0163][0164]
表6:对比例v16至v22中使用的环氧化物(反应性树脂)和所得胶带的saft值
[0165]
ii:根据本发明的实施例e1至e18:
[0166]
a)基于聚苯乙烯-聚丁二烯嵌段共聚物的本发明的压敏胶粘剂:
[0167]
表7显示了来自实施例e1至e14的根据本发明胶带的定量组成及其性质,所述胶带的弹性体在各自的情况下为kraton d1116形式的聚苯乙烯-聚丁二烯嵌段共聚物。
[0168][0169]
表7:来自实施例e1至e14的根据本发明的胶带的组成及其性质。ak-pure cxc 1613溶液以重量%计的分数,基于反应性树脂uvacure 1500的量计。b代替3重量%的k-pure cxc 1613溶液,此处使用1.5重量%的uvc 531溶液,同样基于uvacure 1500的量计。
[0170]
实施例e1至e14特别显示,根据本发明的反应性树脂在聚苯乙烯-聚丁二烯嵌段共聚物基质中的根据本发明的分数在固化后导致高的热剪切强度,但同时也满足对良好的剥离粘附性的要求。
[0171]
b)基于聚苯乙烯-聚异戊二烯嵌段共聚物的根据本发明的压敏胶粘剂:
[0172]
表8显示了来自实施例e15和e16的根据本发明的胶带的定量组成及其性质,所述
胶带的弹性体在各自的情况下为vector 4113形式的聚苯乙烯-聚异戊二烯嵌段共聚物。
[0173][0174]
表8:来自实施例e15和e16的根据本发明的胶带的组成及其性质。ak-pure cxc 1613溶液以重量%计的分数,基于uvacure 1500的量计。
[0175]
实施例e15和e16表明,该构思也可应用于作为基质聚合物的聚苯乙烯-聚异戊二烯嵌段共聚物。
[0176]
c)包含光引发剂的根据本发明的压敏胶粘剂:
[0177]
另外的胶带e17由作为弹性体的40重量%的kraton ht1200、作为增粘剂树脂的40重量%的regalite r1090和作为反应性树脂的20重量%的uvacure 1500制备,其中代替热引发剂,使用9重量%的irgacure 290溶液形式的光引发剂,基于反应性树脂uvacure 1500计。按照热固化的胶带那样制备胶带,其中通过随后在幅面速为4m/min的eltosch带单元(bandanlage)上使用功率为160w/cm的掺汞uv灯用uv光照射来进行固化。
[0178]
所得胶带的saft温度为212℃,并且在钢上的剥离粘附性为5.1n/cm。实施例e17显示,也可用光引发剂代替热引发剂进行固化。
[0179]
d)用微球发泡的根据本发明的压敏胶粘剂:
[0180]
胶带e18的制造与胶带e13的制造的不同之处在于,在涂布到硅化的pet膜之前,将胶粘剂溶液与1.5重量%的可膨胀微球expancel 920dut40混合,其中所述微球以在轻质汽油中的悬浮液形式使用。微球的重量分数在此基于它们被添加到的其中的所用溶液的干重计(即所用溶液的干重设定为100%)。在室温下预干燥10分钟并在100℃下干燥15分钟产生尚未发泡的胶带。然后将胶带的开放侧衬上另一层硅化的pet膜,并将胶带在170℃下发泡1分钟。
[0181]
经发泡的胶带的saft温度为180℃,并且在钢上的剥离粘附性为5.7n/cm。实施例e18显示,即使用微球发泡的胶带也能够具有期望的性能属性,例如特别是高的热剪切强度。
[0182]
测试方法:
[0183]
除非另有说明,否则所有测量均在23℃和50%相对湿度下进行。
[0184]
胶粘剂的机械和技术数据如下确定:
[0185]
测试i

热剪切强度(saft)
[0186]
该测试用于快速测试胶带在温度载荷下的剪切强度。为此,将待研究的胶带粘附至温度可控的钢板,负载重物(50g),并且记录剪切距离。
[0187]
样品制备:
[0188]
将待研究的胶带(50μm转移带)以胶粘剂侧之一粘附至50μm厚的铝箔。将如此准备的胶带切成10mm*50mm的尺寸。
[0189]
将经修整的胶带以另一胶粘剂侧粘附至用丙酮清洁的抛光的钢测试板(材料1.4301,din en 10088-2,表面2r,表面粗糙度ra=30至60nm,尺寸50mm*13mm*1.5mm),进行
所述粘附使得样品的粘附面积在高度*宽度上=13mm*10mm,并且所述钢测试板突出上边缘2mm。随后,用2kg的钢辊和10m/分钟的速度辊压6次以使其固定。将该样品在上方用稳定的(牢固的)胶粘剂条齐平地进行加强,该胶粘剂条用作距离传感器的支撑物。然后借助于所述钢板悬挂该样品,使得胶带的较长的突出端垂直指向下。
[0190]
测量:
[0191]
将待测量的样品在底端处加载50g的重物。将具有粘附的样品的钢测试板在25℃开始以9k/分钟的速率加热至最终温度200℃。
[0192]
借助于距离传感器,观察作为温度和时间的函数的样品的滑移距离。最大的滑移距离被设定在1000μm(1mm);如果超过,则停止测试,并记下失效温度。测试条件:室温23+/-3℃,相对湿度50+/-5%。结果作为来自两次单独测量的平均值报告,以℃计。
[0193]
测试ii

剥离粘附性
[0194]
根据pstc-1进行研究。将厚度为50μm的胶带试样的2cm宽和15cm长的条在其胶粘剂侧之一上衬上25μm厚的pet膜,并通过另一个胶带侧粘附到抛光的钢板(astm)。通过用4kg辊来回辊压五次来确保限定的粘附。将板夹紧并在拉伸试验机上以180
°
的剥离角度和以300mm/min的速度经由自粘胶条的自由端剥离该自粘胶条。测试条件为23℃+/-3℃/50%+/-5%室内湿度(r.h)。结果以来自三次单独测量的平均值报告,以n/cm计。
[0195]
测试iii-聚合物嵌段的玻璃化转变温度,dsc
[0196]
嵌段共聚物中的聚合物嵌段的玻璃化转变温度借助于动态扫描量热法(dsc)测定。对于该测定,将约5mg未处理的嵌段共聚物样品称重到小的铝坩埚(体积25μl)中,并用带孔盖封闭。测量使用来自netzsch的dsc 204f1进行,在氮气下操作以惰性化。首先将样品冷却至-150℃,以10k/min的加热速率加热至+150℃,并且再次冷却至-150℃。随后的第二条加热曲线再次以10k/min运行,并记录热容量的变化。玻璃化转变被识别为热谱图中的台阶。如下评估玻璃化转变温度(对此参见图3):将切线在各自的情况下在台阶的1之前和2之后施加至热谱图的基线。在台阶区域中,将最佳拟合线3平行于纵坐标放置,使得两个切线相交,具体地使得形成相等面积的两个区域4和5(在相应切线、最佳拟合的线和测量绘图之间)。因此,相应定位的最佳拟合的线与测量绘图的交点给出玻璃化转变温度。
[0197]
测试iv-摩尔质量,gpc
[0198]
(a)单独的嵌段共聚物模式的峰值摩尔质量:
[0199]
gpc适合作为用于测定不同聚合物的混合物中的单独聚合物模式的摩尔质量的计量方法。对于通过活性阴离子聚合制备的可用于本发明的目的的嵌段共聚物,摩尔质量分布典型地窄到足以容许可分配给三嵌段共聚物、二嵌段共聚物或多嵌段共聚物的聚合物模式在洗脱谱中彼此以足够的分辨率出现。于是可从洗脱谱中读出单独的聚合物模式的峰值摩尔质量。
[0200]
峰值摩尔质量m
p
通过凝胶渗透色谱法(gpc)测定。使用的洗脱剂为thf。在25℃下进行测量。使用的预备柱为pss-sdv,10μ,id 8.0mm x 50mm。对于分离,使用的柱为pss-sdv,10μ,以及和各自具有id 8.0mm x 300mm。样品浓度为3g/l,流速为1.0ml/分钟。相对于ps标准物进行测量。使用来自pss polymer standard service gmbh,mainz的市售可获得的readycal kit poly(styrene)high进行校正(μ=μm;poly(styrene)high进行校正(μ=μm;)。
[0201]
(b)特别地增粘剂树脂的重均摩尔质量:
[0202]
重均分子量mw(m.w.)通过凝胶渗透色谱法(gpc)测定。使用的洗脱剂为thf。在25℃下进行测量。使用的预备柱为pss-sdv,10μ,id 8.0mm x 50mm。对于分离,使用的柱为pss-sdv,10μ,以及和各自具有id 8.0mm x 300mm。样品浓度为3g/l,流速为1.0ml/分钟。相对于ps标准物进行测量。使用来自pss polymer standard service gmbh,mainz的市售可得的readycal kit poly(styrene)high进行校正(μ=μm;)。
[0203]
测试v-树脂相容性,dacp
[0204]
称重5.0g的测试物质(待研究的增粘树脂试样)到干燥的试管中,并添加5.0g的二甲苯(异构体混合物,cas[1330-20-7],≥98.5%,sigma-aldrich#320579或类似物)。将测试物质在130℃下溶解,然后将溶液冷却至80℃。用另外的二甲苯补充已经逸出的任意二甲苯,使得再次存在5.0g的二甲苯。然后添加5.0g的二丙酮醇(4-羟基-4-甲基-2-戊酮,cas[123-42-2],99%,aldrich#h41544或类似物)。摇动试管直至测试物质已经完全溶解。为此,将溶液加热至100℃。然后将含有树脂溶液的试管引入到novomatics chemotronic cool浊点测量仪器中并在其中加热至110℃。以1.0k/分钟的冷却速率进行冷却。浊点用光学方法检测。为此,记录溶液浊度为70%时的温度。结果以℃报告。dacp越低,测试物质的极性越高。
[0205]
测试vi-树脂相容性,mmap
[0206]
称重5.0g的测试物质(待研究的增粘树脂试样)到干燥的试管中,并添加10ml的干苯胺(cas[62-53-3],≥99.5%,sigma-aldrich#51788或类似物)和5ml的干甲基环己烷(cas[108-87-2],≥99%,sigma-aldrich#300306或类似物)。摇动试管直至测试物质已经完全溶解。为此,将溶液加热至100℃。然后将含有树脂溶液的试管引入到novomatics chemotronic cool浊点测量仪器中并在其中加热至110℃。以1.0k/分钟的冷却速率进行冷却。浊点用光学方法检测。为此,记录溶液浊度为70%时的温度。结果以℃报告。mmap越低,测试物质的芳香性越高。
[0207]
测试vii-树脂软化温度
[0208]
增粘剂树脂软化温度是根据相关的方法学进行的,该方法学被称为环球法并且根据astm e28标准化。
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