胶带的制作方法
【专利摘要】公开了包括由箔组成的载体的胶带,胶粘剂物质施用至所述载体的一侧。所述胶粘剂物质包含聚异戊二烯橡胶和一种或多种胶粘剂树脂,橡胶对胶粘剂树脂的重量比大于1.10。将基于有机硅的隔离剂施用至载体的未设置有胶粘剂物质的侧。
【专利说明】胶带
[0001] 本发明涉及胶带。
[0002] 所谓的捆扎胶带特别合适用于捆绑制品。这样的制品的实例包括管子、型材、或堆 叠的纸板箱(捆扎应用)。
[0003] 所述捆扎应用进一步包括将移动部件固定在白色物品(例如冰箱或冰柜和空调装 置)上、在红色物品例如(燃气)炉上、和通常在电子设备例如打印机上。
[0004] 在技术术语中,行业(领域)指定如下:
[0005] ?器具行业:冰箱和冰柜和其它家用器具例如燃气炉等的移动部件的固定。
[0006] ?办公自动化行业:打印机、复印机等的移动部件的固定。
[0007] 这种胶带的另外的典型应用为
[0008] a)相对大的组件例如汽车挡风玻璃(在嵌入框中后直到液体PU胶粘剂已固化)的 临时固定,以防止固化操作期间的滑移。
[0009] b)金属线圈的末端接线(endtabbing)(末端层粘结),其中要求即使在低温下也无 残留的可再拆除性
[0010] c)容器的临时密封或全面粘结至表面,其中要求即使在低温下也无残留的可再拆 除性
[0011] (捆扎)带从各种基底的无残留的可移除性(可再拆除性)基本上取决于当将带从 所研究的基底拆除时在不同时间段之后形成的剥离力。理想地,剥离力相比于初始力仅略 微地增加或甚至根本不增加,因为伴随增加的剥离力,存在载体撕裂或残留物剩余的风险 的增加。因此,在过高的力的情况下,膜载体可失效和撕裂和/或分离。过度高的剥离力的其 它结果可为作为从载体拆除的结果的胶粘剂的胶粘性失效或者胶粘剂的内聚性分离。
[0012] 在所有情况下,均在基底上产生胶带的不期望的残留物,无论是以带自身的部分 的形式还是以胶粘剂的部分的形式。
[0013] 因此,对于如下的(捆扎)胶带存在需要:其可遍及与应用有关的所有基底(实例是 塑料ABS、PS、PP、PE、PC和POM,以及各种金属,和含溶剂、含水、和粉末施用的涂层和其它不 含溶剂的涂层(例如,UV固化涂层))普遍地使用,该带同时牢固地粘结至这些基底,通常具 有至少2.5N/cm的足够高的粘结强度,但即使在UV辐射下在不同温度(温度范围:-20°C至+ 60°C)下在延长的存储之后也仍然为可无残留或无损坏地移除的。
[0014] 虽然捆扎胶带的使用遍及多种多样的应用,但是它们具有某些关键性质,所述性 质容许它们满足它们所经受的特定要求。这些性质(未对完整性作任何要求)包括非常高的 拉伸强度(极限拉伸力)、非常良好的抗拉伸性(对应于低伸长水平下的高模量)、和低的断 裂伸长率、足够但不过度的粘结强度、对所述带自身的反面的分度的(graduated)粘结强 度、在应用自身的应力之后的无残留的可再拆除性、对于机械载荷的载体的坚固性,以及对 于某些应用,胶带对于UV辐射和对多种化学品的抗性。
[0015] 然而一些性质可归咎于胶粘剂或胶带的其它功能层,可拉伸性和拉伸强度基本上 基于所使用的载体材料的物理性质。
[0016] 在这点上不提及捆扎胶带的增加的粘结强度的另一个缺点则将是疏失的。那个缺 点是,粘结强度的增加伴随着增加的在移除(例如通过提起漆涂层)时损坏基底的风险。
[0017] 特别在以锐角快速移除(这尽管是不利的,但仍然在实际中遭遇到)的情况下,如 下是可能的:在(捆扎)胶带的情况下,即使在超过约lON/cm的速率相关的粘结强度下,胶带 载体也可在z-方向上撕裂并且分离。同时,这样的粘结强度也对底漆(底涂剂)的效用和/或 对胶粘剂在膜载体上的锚定、和对胶粘剂的内聚性施加了提高的要求。
[0018] 因此,意图用作(捆扎)胶带的胶带应该显示下列性质:
[0019] ?胶带必须在运输期间固定松散的部件;即胶带应该具有高的抗撕裂性和足够的 粘结强度。
[0020] ?胶带不得在载荷下很大地伸展;即胶带应该具有高的F卜F10%值(高的在1%和 10%伸长率下的拉伸强度的值)或高的弹性模量。
[0021] ?胶带必须在多种气候条件下起作用;即胶带应该在-20°C至40°C的温度范围内 和最高达95%的相对湿度下具有耐气候性。
[0022] ?胶带应该在_20°C至40°C的温度范围内和最高达95%的相对湿度下是可再剥离 的;即,不应观察到作为胶粘剂的内聚性失效、胶粘剂的转移(不良的胶粘剂锚定)、或载体 分离的结果的残留物。
[0023] ?胶带应该易于使用;即胶带优选地应该具有低的展开力,特征为可确保的,特别 是经由氨基甲酸酯或有机硅剥离物的使用。
[0024] ?胶带应该很好地粘结至多种基底,并且具有足够的内聚力以固定运输中的物 品;即胶带可具有基于天然橡胶、SIS橡胶或丙烯酸酯的胶粘剂。
[0025] 现有技术包括这样的胶带:所述胶带用于捆扎(捆绑)、器具(可移动部件例如抽 屉、架子、活板(特别地在家用器具中)等的运输中的固定)的行业中和用于家具工业中并且 当用于其它应用时在所述胶带在较低的温度范围(低于约l〇°C)从基底剥离时其显示出弱 点。
[0026] 主要存在两种不同的用作捆扎胶带的载体材料的膜:
[0027] i)具有30至60μπι的厚度的双轴取向的PET膜
[0028] ii)具有40至150μπι的厚度的单轴取向的PP膜
[0029]众所周知,双轴取向的PET载体凭借在低温下的更大的抗分离性而证实相对于单 轴取向的PP(MOPP)载体是有利的,但是它们在机器方向(MD;纵向)上比M0PP更早撕裂、并且 以其通常的市场形式是无色的和更昂贵的。经由随后的印刷操作或通过胶粘剂的着色完成 为基于PET膜的胶带着色。另一方面,单轴取向的PP膜是价格更有利的且易于着色(可容易 察觉的),这是对于将再次移除的胶带的通常要求。在应用中,对于两种类型的膜,高的弹性 模量和拉伸载荷使它们是较少拉伸的,且因此是极为合适的。Μ0ΡΡ捆扎胶带通常用于堆垛 的纸板箱的包扎;膜在拆除时不分离,因为纸容易在表面处分离。将Μ0ΡΡ膜用于表面保护胶 带至今已经是可能的,只要胶粘剂的粘附足够弱以使得胶粘剂或胶带残留物不留有膜部 分。因此,需要提供用于表面保护应用的胶带,如例如作为用于PC打印机、冰箱、电炉和燃气 炉或家具的运输中的固定物,所述胶带具有高的粘附力但是可无残留地移除且还特别地在 低于通常的室温(换而言之例如_20°C至+15°C)下具有这些品质。降温伴随着聚丙烯膜的韧 性方面的下降且同时伴随着胶粘剂的粘结强度方面的增加。挑战是将该低温行为最小化和 通过膜和胶粘剂的合适组合寻找实现所述技术目标的解决方案。
[0030] 对于胶带的功能,就使用的载体而言的极其良好的在低温下的内部强度、和合适 的胶粘剂的选择是非常重要的。一方面,胶粘剂必须允许牢固的粘结,意思是对各种基底的 粘结强度不得下降到低于某一水平。另一方面,胶带从不同基底的无残留的可再拆除性是 绝对必要的,意思是胶粘剂在剥离时不得经历内聚性失效、不得留下沉积物、和不得引起胶 带的分离或撕裂(作为过度的剥离增加的结果)。
[0031] 如果在冷的条件下剥离,对于低温可再拆除性未优化的现有的胶粘剂在一些情况 下造成胶带的载体分离或撕裂。这些胶粘剂常常拥有动态T g,所述动态Tg高于在一些情况下 非常低的应用温度,胶带将在所述应用温度下被剥离。
[0032] 剥离剂是防止或减少对材料的粘附的涂层材料。施用至胶带载体的反面的层例如 称为剥离剂。该层提高卷绕成卷的胶带的展开性能,相对于未配置的载体减小展开力。 [0033]已知的剥离剂包括有机硅、氟化的有机硅、有机硅共聚物、蜡、氨基甲酸酯、或所述 物质的两种或更多种的混合物。
[0034]对于单面胶带例如捆扎胶带,氨基甲酸酯清漆和有机硅清漆通常是使用的剥离 物。
[0035]氨基甲酸酯清漆对于胶粘剂性质没有显著影响。
[0036] 本发明的目标是获得相对于现有技术的显著改善和提供如下的胶带:当在-20°C 至最高达+15°C的温度范围内在冷的条件下将胶带剥离时其显示减少的分离,意图更特别 地是当突然加载载体时改善在横向和z-方向上的低温抗分离性。
[0037] 该目标通过如在独立权利要求中更严密表征的胶带来实现。从属权利要求描述本 发明的有利实施方案。同样包含的是本发明的胶带的用途。
[0038] 因此,本发明涉及具有包括膜的(由膜构成的)载体的胶带,所述载体在一侧上承 载施用的胶粘剂,其中所述胶粘剂包括聚异戊二烯橡胶和一种或多种增粘树脂,橡胶/增粘 树脂重量比大于1.10,并且载体的未配置有胶粘剂的侧承载施用的、基于有机硅的剥离剂。 [0039] 适用于胶带的载体材料包括膜,如例如BOPP、MOPP、PP、PE、聚酯例如PET、PA、PU、 PVC、膜层压物、其它泡沫体、和发泡的或金属化的膜。膜自身可继而由多个单独的层(例如 被共挤出以形成膜的层)组成。
[0040] 优选的膜材料为聚烯烃,然而也包括乙烯和极性单体例如苯乙烯、乙酸乙烯酯、甲 基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸的共聚物。所述材料可为均聚物例如HDPE,LDPE,MDPE, 或乙烯另外的烯烃例如丙烯、丁烯、己烯或辛烯(例如LLDPE、VLLDE)的共聚物。还合适的是 聚丙烯(例如聚丙烯均聚物、无规聚丙烯共聚物、或嵌段聚丙烯共聚物)。
[0041] 根据本发明尤其可用作膜的是单轴和双轴取向的膜。单轴取向的聚丙烯因其非常 高的撕裂强度和低的在机器方向上的拉伸而引人注目并且被用于例如制造捆扎带。
[0042]特别优选的是基于聚酯、优选地聚对苯二甲酸乙二醇酯、或特别地基于聚丙烯的 膜。
[0043]根据一个优选的实施方案,载体由膜组成,所述膜是单轴取向的膜,所述单轴取向 的膜包括达到至少50重量%的程度的聚丙烯均聚物和达到10-25重量%、优选地12-20重 量%、更优选地15重量%的程度的乙烯和2-6摩尔%的α-烯烃的共聚物(由达到至少50重 量%的程度的聚丙烯均聚物和达到10-25重量%、优选地12-20重量%、更优选地15重量% 的程度的乙烯和2-6摩尔%的 〇-烯烃的共聚物组成),所述共聚物的α-烯烃是具有至少四个 碳原子的二烯并且优选地选自丁烯、己烯和/或辛烯。
[0044] 优选地用作聚丙烯均聚物的是粒料,所述粒料的唯一聚合物为聚丙烯。
[0045] 所述聚丙烯均聚物也可以聚丙烯反应器共混物的形式使用。这样的反应器共混物 的制造描述于 EP 0 808 870 A1、EP 0 877 039 A1 和 M.Pires 等, 】·Αρρ1·Ρο1ι3(?·νο1·92,第2155至2162页(2004)。它们由在聚合期间形成的聚丙烯均聚 物和基本上非晶体的乙烯-丙烯共聚物(EPR,乙丙橡胶)的细碎的混合物组成。
[0046]具有高的EPR共聚物比例、即具有5-12重量%的比例的反应器共混物(意思是原材 料的挠曲模量或膜的弹性模量小于1250MPa)当与乙烯和辛烯的共聚物共混时,产生柔性 膜。
[0047]在一个优选的实施方案中,所述膜不仅包括纯的聚丙烯均聚物以及乙烯和辛烯的 共聚物,而且包括作为第三聚合物组分的聚丙烯反应器共混物。聚丙烯和聚乙烯的相容性 是有限的(意思是两相彼此的粘附是不良的),并且因此本发明的聚合物混合物中的反应器 共混物可充当相容剂且从而提高机械性质。
[0048]根据本发明,一种特别优选的膜包括55-80重量%的聚丙烯均聚物、10-25重量% (优选地15重量% )的乙烯和辛烯的共聚物、和10-20重量% (优选地15重量% )的EPR。除了 根据本发明的主要组分之外,也可将EPR作为独立的原材料添加;商标名的实例为 Vistamaxx? 和 Versify?。
[0049]根据本发明,另一特别优选的膜包括75-90重量%的聚丙烯抗冲击共聚物、10-25 重量%(优选地15重量%)的乙烯和辛烯的共聚物。
[0050] 考虑到膜中更均匀的分布,将EPR优选地用作聚丙烯反应器共混物的一部分。还合 适作为用于根据本发明的主要组分的相容剂的是无规聚丙烯共聚物,然而考虑到它们较低 的热稳定性,在用胶粘剂涂布的情况下它们是更不利的。为此,本发明的膜也基本上由均聚 物或由聚丙烯抗冲击共聚物且非由无规共聚物组成。本发明的聚丙烯的熔体指数(230°C) 优选地在0.5-5dg/分钟(g/10分钟)的范围内且微晶熔点为至少158°C和挠曲模量为优选地 至少1400MPa。乙烯和辛烯的共聚物优选地具有0.5-5dg/分钟(190°C)的熔体指数和优选地 0 · 895-0 · 925g/cm3 的密度。
[0051] 乙烯共聚物也可为具有四、五、六、七、九或更多个碳原子的α-烯烃。然而,所述共 聚物的烯烃不是丙烯(具有三个碳原子),因为这样的混合物导致在剥除时的载体分离, 可能是由于比本发明的共聚物显著更高的玻璃化转变温度。
[0052] 膜也可与基于ΡΕ和ΡΡ的着色母料例如得自Techmer ΡΜ的ΡΜ2979Ε4混合。母料或颜 色颗粒是以颗粒形式的塑料添加剂,其以比最终应用中高的水平包含添加剂或着色剂。将 它们混合至天然塑料(粗聚合物)以用于着色或用于改性性质。相比于糊料、粉末、或液体助 剂,母料增加了操作可靠性并且具有非常良好的加工品质。
[0053] 本发明的胶带的膜通过使用作为常识的惯常方法挤出和在机器方向上拉伸而获 得。膜可为未拉伸的。
[0054]所述膜可为有色的和/或透明的。
[0055] 在机器方向(纵向)上取向挤出的原膜时的拉伸比为优选地1: 5至1: 9、更优选地1: 6至1:7.5、非常优选地1:6至1:6.5。1:6的拉伸比指的是,由具有例如lm的长度的膜的部分 产生取向膜的长度6m的部分。取向仅在膜的厚度的广度上发生,而在原膜的宽度上没有任 何实质的减少。
[0056] 取向之后的惯常的膜厚度为40至150μπι。优选的是50至100μπι。
[0057] 通常,存在对膜载体的侧的至少一种电晕预处理或者火焰预处理,所述膜载体的 侧意图用于随后采用胶粘剂涂布,以更有效地将胶粘剂锚定在载体上。等同于胶粘剂在载 体上的锚定的粘附的另一改进可通过底漆的使用而实现。借助这些,首先可有目标地调节 表面能,并且其次,例如当使用包含异氰酸酯的底漆时,可进行弹性体胶粘剂组分对载体的 化学连接。
[0058]施用底漆的惯常的重量/单位面积为0.1至10g/m2。增强锚定的另一方式是使用如 下的载体膜:将其在膜制造商处有意地通过共挤出装配有对于与压敏胶粘剂的连接有利的 聚合物表面。
[0059] 所述胶粘剂包括聚异戊二烯橡胶和一种或多种增粘树脂,橡胶/增粘树脂重量比 大于1.10。有利地,橡胶/增粘树脂重量比为1.10-1.60、优选地1.30-1.50。优选的聚异戊二 烯橡胶为天然橡胶。它的门尼粘度(条件1+4,125°C)为优选地50-110、更优选地55-75、更优 选地75。
[0060] 在一个有利的实施方案中,所述胶粘剂仅由橡胶和增粘树脂组成、更优选地仅由 添加最高达20重量% (基于总的组合物)的老化抑制剂的增粘树脂和橡胶组成。
[0061] 根据本发明的进一步优选的实施方案,所述胶粘剂仅由作为弹性体组分的聚异戊 二烯橡胶组成、更优选地仅由可将惯常和已知的添加剂(除了增粘树脂之外)添加至其的天 然橡胶组成。
[0062] 优选的是使用胶粘剂,所述胶粘剂的弹性体由天然橡胶的组或天然橡胶和/或合 成橡胶的共混物组成,根据一个优选的变型,共混物中合成橡胶的比例至多不大于天然橡 胶的比例。
[0063] 根据纯度和粘度的必需水平,天然橡胶原则上可选自所有可用的等级如例如绉 布、RSS、ADS、TSR或CV类型,并且合成橡胶可选自:无规共聚的苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、丁 二烯橡胶(BR)、合成的聚异戊二烯(IR)、丁基橡胶(IIR)、卤化的丁基橡胶(XIIR)、丙烯酸酯 橡胶(ACM)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)和聚氨酯、和/或其共混物。
[0064] 进一步优选的是,出于改善它们的加工性质的目的,可将橡胶与10-20重量%的重 量分数的热塑性弹性体混合,基于总的弹性体组分。
[0065]在这点上代表性地可特别提到尤其相容的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)和苯乙 烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)类型。
[0066] 橡胶胶粘剂对几乎所有相关基底呈现粘结强度、粘性、和内聚力、以及平衡的胶粘 性能的良好组合,并且因此是预定的。关于橡胶胶粘剂的通常信息可得于包括胶带的标准 出版物(例如Donatas Satas的 "Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology")的资源中。
[0067] 作为增粘树脂,例如在(自)胶粘剂的情况下,可使用特别地氢化的和未氢化的烃 树脂和多萜树脂作为主要组分。也可使用未氢化的烃树脂和基于松香的增粘树脂。通过使 用具有不同软化点的不同增粘树脂,除了 R/R比率之外可经由高软化点的树脂对低软化点 的树脂的比率引导Tg的调节。
[0068] 技术人员理解,术语"增粘树脂"指的是增加粘性的基于树脂的物质。
[0069] 优选的使用的树脂为(:5烃树脂。
[0070] 作为增粘树脂,例如在自胶粘剂的情况下,可使用特别地氢化的和未氢化的烃树 脂和多萜树脂作为主要组分。其中优选合适的是二环戊二烯的氢化的聚合物(例如Escorez 5300系列;Exxon Chemicals)、优选地C8和C9芳族化合物的氢化的聚合物(例如Regalite和 Regalrez系列;Eastman Inc.或Arkon P系列;Arakawa)。这些可通过来自纯芳族流的聚合 物的氢化产生或者可通过基于不同芳族化合物的混合物的聚合物的氢化为基础。还合适的 是Cs和C9芳族化合物的部分氢化的聚合物(例如Regalite和Regalrez系列;Eastman Inc.或 Arkon M;Arakawa)、氢化的多砲树脂(例如Clearon M;Yasuhara)、氢化的C5/C9聚合物(例如 ECR-373;Exxon Chemicals)、芳族改性的选择性氢化的二环戊二稀衍生物(例如Escorez 5600系列;Exxon Chemicals)。前述增粘树脂可单独地和以混合物使用。
[0071]氢化的烃树脂特别合适作为用于可交联的苯乙烯嵌段共聚物的共混物组分,如描 述于例如EP 0 447 855 A1、US 4 133 731 A、和US 4,820,746 A中的,因为不存在双键意 思是不能破坏交联。
[0072] 此外,然而,如果使用交联促进剂例如多官能的丙烯酸酯,则也可使用未氢化的树 脂。
[0073] 也可使用其它未氢化的烃树脂、上述氢化的树脂的未氢化的类似物。
[0074] 而且,可使用基于松香的树脂(例如Foral、Foralyn)。
[0075] 以上提到的松香包括例如,天然松香、聚合的松香、部分氢化的松香、完全氢化的 松香、这些种类的松香的酯化产物(例如甘油酯、季戊四醇酯、乙二醇酯、和甲基酯)、和松香 衍生物(例如歧化松香、富马酸改性的松香、和石灰改性的松香)。
[0076] 包括生物基原材料(由生物基原材料构成)的增粘树脂可为基于α-蒎烯和/或β-蒎 烯和/或S-柠檬烯的多萜树脂、或萜烯-酚醛树脂。
[0077] 可使用这些的任何期望的组合以根据要求调节所得的压敏胶粘剂的性质。可明确 地参考Donatas Satas的 "Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology"(van Nos trand,1989)中的知识状态的描述。
[0078] 树脂的按重量计的量为最大90.91(更精确地100/1. l)phr(即,每100重量份的异 戊二稀橡胶)、优选地60_90phr。
[0079] 出于稳定的目的,可将惯常的助剂添加至胶粘剂,例如老化抑制剂(抗臭氧剂、抗 氧化剂、光稳定剂等)。
[0080] 典型使用的用于胶粘剂的添加剂为如下:
[0081] ?增塑剂,如例如增塑剂油或低分子量液体聚合物例如低分子量聚丁烯
[0082] ?主抗氧化剂,例如空间位阻酚
[0083] ?辅抗氧化剂,例如亚磷酸酯或含硫增效剂(硫醚)
[0084] ?工艺稳定剂,例如C自由基清除剂
[0085] ?光稳定剂,例如UV吸收剂或空间位阻胺
[0086] ?加工助剂
[0087] ?润湿添加剂
[0088] ?粘附促进剂
[0089] ?末端嵌段增强剂树脂和/或
[0090] ?任选地另外的聚合物,优选地性质上为弹性体的;因此,可使用的弹性体尤其包 括基于纯烃的那些,例如不饱和的聚二烯例如天然或合成地产生的聚异戊二烯或聚丁二 烯,化学上基本饱和的弹性体例如饱和的乙烯-丙烯共聚物、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包含卤素、包含丙烯酸酯、包含烯丙基或乙 烯基醚的聚稀经
[0091] ?填料例如纤维、炭黑、氧化锌、二氧化钛、实心微球、实心或中空玻璃球、二氧化 硅、硅酸盐、白垩。
[0092] 列举的物质继而不是强制性的;在未单独地或以任何组合地添加这些物质的情况 下,并且因此在没有助剂的情况下,所述胶粘剂也起作用。
[0093] 与所述膜结合的胶粘剂允许在惯常的应用温度范围内(其为-20°C至+40Γ)的无 残留移除。
[0094]施用干燥胶粘剂的惯常的重量/单位面积为10_50g/m2、优选地20-40g/m2。
[0095] 位于载体的未装配胶粘剂的侧上的基于有机硅的剥离剂优选地选自:有机硅、氟 化的有机硅、有机硅共聚物和/或所述物质的两种或更多种的混合物。
[0096] 剥离剂可包括包含溶剂和/或不含溶剂的体系;优选的是不含溶剂的包含溶剂的 体系。
[0097] 剥离剂可为辐射-交联的(UV-或电子束-交联的)、缩合或加成-交联的,优选地其 为加成-交联的。
[0098] 使用的剥离剂为优选地可交联的有机硅体系。这些包括交联催化剂和所谓的可热 固化的缩合-或加成-交联的聚硅氧烷的混合物。对于缩合-交联的有机硅体系,锡化合物例 如二乙酸二丁基锡经常存在于组合物中作为交联催化剂。
[0099] 在加成-交联基础上的基于有机硅的剥离剂可通过氢化硅烷化固化。这些剥离剂 惯常地包括下列组分:
[0100] ?烯基化的聚二有机基硅氧烷(特别地,具有端烯基的线性聚合物),
[0101] ?聚有机基氢硅氧烷交联剂,和
[0102] ?氢化硅烷化催化剂。
[0103] 为加成-交联的有机硅体系确立的催化剂(氢化硅烷化催化剂)包括例如铂或铂的 化合物,例如Karstedt催化剂(Pt (0)络合物化合物)。
[0104] 而且,光活性催化剂(称为光引发剂)也可与基于环氧化物和/或基于乙烯基醚的 UV可固化的、阳离子交联的硅氧烷,和/或与UV-可固化的、自由基交联的硅氧烷例如丙烯酸 酯改性的硅氧烷组合使用。另一可能性是使用电子束-可固化的有机硅丙烯酸酯。取决于意 图的用途,这样的体系也可包括另外的添加,例如稳定剂或流动控制助剂。
[0105] 也可使用可光聚合的有机基聚硅氧烷组合物。实例包括如下的组合物:其是通过 在具有被(甲基)丙烯酸酯基团取代且直接键合至硅原子的烃基团的有机基聚硅氧烷之间 的反应且在光敏剂的存在下交联的(参见EP 0 168 713 B1或DE 38 20 294 C1)。同样可使 用的是如下的组合物:其中在光敏剂的存在下在具有直接键合至硅原子的巯基取代的烃的 有机基聚硅氧烷和具有直接键合至硅原子的乙烯基的有机基聚硅氧烷之间发生交联反应。 这样的组合物描述于例如US 4,725,630 A1中。
[0106] 当使用描述于例如DE 33 16 166 C1中的具有被环氧基团取代且直接键合至硅原 子的烃基团的有机基聚硅氧烷组合物时,交联反应通过催化量的酸的释放诱导、通过添加 的鑰盐催化剂的光分解获得。通过阳离子机理可固化的其它有机基聚硅氧烷组合物是具有 例如丙烯基氧基硅氧烷端基的材料。
[0107] 此外,可使用氟化的有机硅和/或有机硅共聚物。
[0108] 根据本发明的一个优选实施方案,用作剥离剂的是加成-交联有机硅体系,所述体 系包括如下的混合物或优选地由如下组成:作为基础聚合物的乙烯基-官能化的聚硅氧烷, 优选地以92.5-99.5重量%的分数,作为交联剂的甲基氢硅氧烷、和铂催化剂。
[0109] 任选地添加的是所谓的MQ树脂(作为剥离改性剂和锚定添加剂)。
[0110] 以下特别描述的是两种加成-交联有机硅体系,尽管它们不意图限制可能的体系 的范围。任选地,可向下述有机娃体系/锚定技术人员已知的剥离改性剂例如得自Wacker的 CRA 17(具有所谓MQ树脂结构的乙烯基官能化的硅氧烷)和/或添加剂例如得自Wacker的HF 86 (乙烯基官能化的环氧基硅烷)。
[0111] 有机硅体系A是得自Wacker的加成-交联有机硅体系。将9.751000g的DEH 9155(用 乙烯基官能化的聚二甲基硅氧烷)与〇.33022g的V24(甲基氢聚硅氧烷)和0.0846g的Kat 0L (钼催化剂,还以名称"Kar s t e d t催化剂"已知)和10 g的特殊沸点溶剂(汽油,s p i r i t) (6 0 / 95)混合。
[0112] 有机娃体系B是得自MomentiveDow Corning的加成-交联有机娃体系。将 9.751000g的SL 6961SB 7458(用乙烯基官能化的聚二甲基硅氧烷)与0.33031g的SL 43307672(甲基氢聚硅氧烷)和0.8030g的SL 6210SL 4000(铂催化剂,还以名称"Karstedt 催化剂"已知)和1 〇g的特殊沸点溶剂(60/95)混合。
[0113] 剥离涂层优选地以0.1-5. Ομπι、更优选地0.2-2.5μπι、非常优选地0.43-2. Ομπι的膜 厚度施用。
[0114]有机硅体系从溶液(二甲苯和脂族溶剂(优选地特殊沸点溶剂60/95)的混合物)施 用并且例如在ll〇°C下干燥超过2分钟30秒。
[0115] 出于本发明的目的的通常表述"胶带"包括所有平面结构体例如二维延伸的膜或 膜部分、具有延伸的长度和有限宽度的带、带部分等,以及最后的模切件或标签。
[0116] 胶带可以卷的形式、换言之以卷绕在自身上的阿基米德螺线的形式制造,或者另 外使用剥离材料例如硅化纸或硅化膜覆盖在胶粘剂侧上(具有使用剥离材料例如硅化纸或 硅化膜的在胶粘剂侧上的另外的衬)。
[0117] 本发明的胶带优选地以9-50mm、更特别地19-25mm的宽度使用,并且在那种情况下 拥有40-200μπι、优选地70-180μπι、更优选地75-120μπι的优选厚度。
[0118] 图1显示本发明的胶带的典型构造。
[0119] 产品由膜(a)和胶粘剂(b)组成。另外,还可存在使用的底漆(c)(用于改善胶粘剂 和载体之间的粘附)、以及反面剥离物(d)。
[0120]载体(a)由具有30_150μπι的优选厚度的单轴取向的聚丙烯膜组成。
[0121]胶粘剂(b)是天然橡胶或其它弹性体以及多种树脂的混合物,并且任选地也可包 括增塑剂、填料和老化抑制剂。调节胶粘剂的配方使得这样选择弹性体/树脂比率,以使总 混合物的!^在应用温度的范围内或甚至低于最小应用温度。利用合适的具有低仏的增塑剂 或树脂进一步降低T g是可能的。
[0122] 可从溶液、分散体、和从熔体制造和加工压敏胶粘剂。优选的制造和加工过程从溶 液以及从熔体进行。特别优选的是从熔体制造胶粘剂,在该情况下,特别地,可使用间歇法 或连续法。使用挤出机的压敏胶粘剂的连续制造是特别有利的。
[0123] 然后,可将以这种方式制造的压敏胶粘剂通过作为常识的方法施用至载体。在从 熔体加工的情况下,这可涉及经由喷嘴或经由压延机的施用方法。
[0124] 在从溶液加工的情况下,仅举数例来说,用刮刀、刀子或喷嘴涂布是已知的。
[0125] 本发明的胶带在低至_20°C的温度下对多种多样的基底显示准备好的(易于得到 的)可再拆除性。然而,另一方面,甚至在正的温度(+40°C)下可再拆除性仍存在,意思是没 有观察到作为胶粘剂的内聚性失效的结果的残留物,没有观察到胶粘剂转移(不良的胶粘 剂锚定)的情况,并且没有观察到载体分离。
[0126] 根据本发明,采用基于橡胶的胶粘剂和有机硅剥离剂的组合,观察到有机硅从载 体的反面部分转移至胶粘剂。
[0127] 应用于以存储的样品卷的胶粘剂的表面分析的EDX测量(能量色散X射线光谱法、 EDX、EDRS或EDS)显示21重量%的Si含量。
[0128] 这个非常高的数字意味着有机硅清漆的相对低的交联,容许相当大比例的有机硅 剥离剂从载体的反面迀移到位于其上的胶粘剂。
[0129] 在天然橡胶胶粘剂的情况下,未测量到粘结强度的显著损失。然而,可确定粘性方 面的降低。
[0130] 然而,在丙烯酸酯胶粘剂的情况下,并且当有机硅的交联不充分时,作为有机硅从 涂层转移进入胶粘剂层中的结果,有机硅清漆在一些情况下导致粘结强度的高度削弱。
[0131] 根据本发明,可创造性地使用技术人员已知的所有有机硅配制物,条件是它们确 保有机硅合适地转移至胶粘剂。
[0132] 在概述的性质的基础上,即使在低温下,该胶带也可出色地用作用于捆绑和堆垛 纸板箱产品和其它物品的捆扎胶带。
[0133] 此外,即使在低温下,该胶带也可在从制造商运输至销售商和/或向前至购买者的 过程中用于将移动部件例如门、活板等出色地固定在打印机或冰箱上。
[0134] 考虑到概述的性质,本发明的胶带也可有利地用于下列应用中:
[0135] a)相对大的组件例如汽车挡风玻璃(在嵌入框中后直到液体PU胶粘剂已固化)的 临时固定,以防止固化操作期间的滑移。
[0136] b)金属线圈的末端接线(末端层粘结),其中要求即使在低温下也无残留的可再拆 除性
[0137] c)容器的临时密封或全面粘结至表面,其中要求即使在低温下也无残留的可再拆 除性
[0138] 观察到在低温下显著改善的载体的分离,而且,胶带是无残留地可再拆除的。
[0139] 下面通过许多实施例说明本发明,而不意图由此对本发明施加限制。
[0140] 通过重量"pbw"给出的所有数量数据、比例、和百分数比例表示重量份。
[0143] a)胶粘剂:
[0144]
[0145] b)载体膜:
[0146] 载体膜1(载体A):
[0147] 73重量%Borealis HC600TF(PP均聚物(按照说明))
[0148] 12重量%Vistamax 6102
[0149] 15重量^Engage 8150
[0150] 经由狭缝模头,将总共620-650μπι厚度和1400 mm宽度的膜挤出在冷却辊上。将该 原膜经由预加热辊供应至惯常构造的辊拉伸器并且在机器方向上以1:6.5的比率在100-135°C的温度下拉伸。获得的膜具有80-85μπι的厚度,并且在修边后具有1200 mm的宽度。
[0151] 经取向的整个膜在机器方向上具有40 N/4 mm的在10%伸长率下的拉伸力、85 N/ 4 mm的撕裂力和35%的断裂伸长率。
[0152]由该膜制造自胶粘带。
[0153]载体膜3(载体B):
[0154] 80重量%Braskem C-154(PP抗冲击共聚物)
[0155] 20重量^Engage 8150
[0156] 关于载体膜1的载体制造。
[0157] 所述载体在所有三个空间方向上具有足够的内部强度,并且即使在低温下也具有 高的冲击韧性。
[0158] c)胶带:
[0159] 施用至膜的一侧的是本发明的有机硅剥离清漆A,即以上所述的得自Wacker的加 成-交联有机硅体系。使用辊施涂器将剥离物质作为在二甲苯中的5%浓度溶液施用。涂层 厚度(干燥)为〇.15g/m 2。
[0160] 用作参照的是来自具有85-1HTC的熔点的聚乙烯基硬脂基氨基甲酸酯类别的商 业氨基甲酸酯清漆。使用辊施涂器将剥离物质作为在甲苯中的2%浓度溶液施用,并且然后 干燥。涂层厚度(干燥)为0.05g/m 2。
[0161] 施用至载体的第二侧的电晕预处理表面的是符合当前技术水平的底漆。
[0162] 施用在底漆上面的是压敏胶粘剂A。
[0163] 将胶粘剂作为在石油溶剂中的30%浓度溶液施用,随后进行干燥。胶粘剂的施用 速率为25g/m2。从熔体施用也是可能的。
[0164] 在进行涂布之后,在专门的分切机上将经涂布的载体幅面转换为19mm宽和66m长 的卷并且卷绕。
[0165]
[0166] 该表全面地阐述了不同试样的结果。
[0167] 测试方法
[0168] 在23±1°C和50±5%相对湿度的测试条件下进行测量(除非另外指出)。
[0169] 粘结强度
[0170] 粘结强度的测定(根据AFERA 5001)如下进行:使用的限定的基底是2mm厚度的镀 锌钢板(得自Rocholl GmbH)。将待测试的可粘结片状元件切成20mm的宽度和约25cm的长 度,设置有操作部分(手持部分,handling section),并且在其后立刻用4kg钢辑以10m/分 钟的前进速度在所选择的基底上压5次。在那之后立刻地,使用拉伸测试工具(得自Zwick) 以v = 300mm/分钟的速率以180°的角度将所述可粘结的片状元件从所述基底剥离,并且记 录在室温下实现这样所需要的力。测量值(以N/cm计)作为三次独立测量的平均值而获得。 [0171 ]动态玻璃化转变温度
[0172] 对于纯粹的结晶体系,在熔点1"处存在晶体和液体之间的热平衡。相反,非晶或半 结晶体系特征在于或多或少硬质的非晶或半结晶相向较软的(橡胶状至粘稠的)相的转变。 在玻璃化转变点处,特别是在聚合物体系的情况下,存在相对长链链节的布朗分子运动的 "解冻"(或在冷却时的"冻结")。
[0173] 因此,从熔点1"(也称作"熔融温度";实际上仅针对纯粹的结晶体系;"聚合物晶 体"定义)向玻璃化转变ATg(还称作"玻璃化转变温度")的转变可被认为是流体转变,取决 于所研究样品中的半结晶度的比例。
[0174] 根据它的测量,玻璃化转变温度可以动态或静态玻璃化转变温度报告。
[0175] 在该公开内容中所述的动态玻璃化转变温度涉及利用动态机械分析(DMA)在低频 率下的测定(温度扫描;测量频率:l〇rad/ S;温度范围:-35°C至最大80°C ;加热速率:2.5°C/ 分钟;流变科学DSR I;平行板布置,用标准力空气安装(air-mounted)的测量头200g;热调 节:珀尔帖元件;样品厚度1mm:样品直径25mm:具有3N的载荷的预张力;对于所有测量的试 样的应力2500Pa)。
[0176] 玻璃化转变温度对应于如下的温度:在该温度下损耗因子(tanS)具有其最大值。
[0177] 载体分离
[0178] 对于该测量,将30cm长和20mm宽的测试条无气泡地粘附至测试面,并且用橡胶覆 盖的2kg辊以10m/分钟的速率下压,过乳两次。
[0179]在限定的测试条件下将经粘结的测试板存储在加热箱(在43°C下1天)中,容许以 胶粘剂充分地润湿基底。此后,将测试板直接从干燥箱传送到在-10°c下的可进入的气氛受 控的室中,将它们在那里另外存储24小时。在24小时结束之后,在所选择的特定剥离温度(0 °C、-5 °C、-10 °C、和-20 °C)下在可进入的气氛受控的室中进行实际的剥离测试。
[0180] 相继地以90°C和然后180°C的剥离角度并以初始0.3m/分钟和然后30m/分钟的剥 离速度将粘附的胶带条从基底剥离。
[0181] 在将胶带剥离后,对具有胶带的残留物的粘结区域的百分数覆盖率进行评价。
[0182] 可能的变化是:例如压敏胶粘剂的残留物、作为载体分离的结果的胶带的残留物、 拖毛(ghosting) (即,可见的超薄带痕,非粘性的)、变色等。
[0183] 熔体指数"恪体流动比率"(MFR)
[0184] 熔体指数"熔体流动比率"(MFR)根据ISO 1133测量。对于聚乙烯,在190°C下且用 2.16kg的重量测量,对于聚丙烯在230°C的温度下测量。
[0185] 挠曲模量
[0186] 测试根据ASTM D 790A(2%正割)进行。
[0187]微晶熔点
[0188] 微晶熔点根据ISO 3146通过DSC用10K/分钟的加热速率以通常方式测定。
[0189] 密度
[0190] 密度根据ASTM D 792测量。
[0191] 增粘树脂软化温度
[0192] 增粘树脂软化温度根据称为环和球并且根据ASTM E28标准化的相关方法进行。
[0193] 为了测定树脂的增粘树脂软化温度,使用得自Herzog的HRB 754自动环&球装置。 首先将树脂试样精细研磨。将所得的粉末引入在基底具有孔的黄铜圆柱体(所述圆柱体的 上部处的内径20mm,所述圆柱体的基底孔的直径16mm,圆柱体高度6mm)中并且在热盘上熔 融。这样选择引入的量,使得在熔融之后,树脂完全填充所述圆柱体而没有凸出。
[0194] 将以圆柱体完成的所得的样品体插入HRB 754的样品架中。使用甘油填充加热浴, 其中增粘树脂软化温度为50°C至150°C。对于较低的增粘树脂软化温度,也可操作水浴。测 试球具有9.5mm的直径并且重3.5kg。根据HRB 754程序,将所述球布置在加热浴中的样品体 之上,并且向下放置在样品体上。位于所述圆柱体的基底下方25mm的是收集板,在其上2mm 具有挡光板。在测量程序期间,以5°C/分钟升高温度。在增粘树脂软化温度的温度范围内, 所述球开始移动通过所述圆柱体中的基底孔,直到最后在收集板上停止。在该位置,其通过 所述挡光板检测,并且在该点及时记录加热浴的温度。进行重复测定。增粘树脂软化温度是 得自两次独立测量的平均值。
【主权项】
1. 具有包括膜的载体的胶带,所述载体在一侧上承载施用的胶粘剂,其中 所述胶粘剂包括聚异戊二烯橡胶和一种或多种增粘树脂, 橡胶/增粘树脂重量比大于1.10,且 载体的未装配胶粘剂的侧承载施用的、基于有机硅的剥离剂。2. 如权利要求1中所述的胶带, 其特征在于, 所述膜是单轴取向的膜,所述单轴取向的膜包括达到至少50重量%的程度的聚丙烯均 聚物和达到10-25重量%、优选地15重量%的程度的乙烯和2-6摩尔%的<1-烯烃的共聚物, 所述烯烃是具有至少四个碳原子的二烯,优选地选自丁烯、己烯和/或辛烯。3. 如权利要求1或2中所述的胶带, 其特征在于, 聚丙烯均聚物包括颗粒,所述颗粒的唯一聚合物是聚丙烯。4. 如前述权利要求的至少一项中所述的胶带, 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摩尔%的〇-烯烃 的共聚物、和10-20重量%的EPR。5. 如前述权利要求的至少一项中所述的胶带, 其特征在于, 在机器方向上取向挤出的原膜时的拉伸比为1:5至1:9、优选地1:6至1: 7.5、更优选地 1:6 至 1:6.5。6. 如前述权利要求的至少一项中所述的胶带, 其特征在于, 取向之后的膜厚度为40至150μπι、优选地50至100μπι。7. 如前述权利要求的至少一项中所述的胶带, 其特征在于, 橡胶/增粘树脂重量比为1.10至1.60、优选地1.30至1.50。8. 如前述权利要求的至少一项中所述的胶带, 其特征在于, 聚异戊二烯橡胶是天然橡胶。9. 如前述权利要求的至少一项中所述的胶带, 其特征在于, 聚异戊二烯橡胶、优选地天然橡胶的门尼粘度(条件1+4,125°C)为50至110。10. 如前述权利要求的至少一项中所述的胶带, 其特征在于, 所述胶粘剂选自天然橡胶或选自天然橡胶和合成橡胶的任何所需的共混物。11. 如前述权利要求的至少一项中所述的胶带, 其特征在于, 位于载体的未配置胶粘剂的侧上的基于有机硅的剥离剂选自有机硅、氟化的有机硅、 有机硅共聚物和/或所述物质的两种或更多种的混合物。12. 如前述权利要求的至少一项中所述的胶带, 其特征在于, 使用的剥离剂包括可交联的有机硅体系。13. 如前述权利要求的至少一项中所述的胶带, 其特征在于, 使用的有机硅体系包括加成-交联的有机硅体系,所述加成-交联的有机硅体系包括用 乙烯基官能化的聚^甲基硅氧烷、甲基氣聚硅氧烷、和销催化剂的混合物。14. 如前述权利要求的至少一项中所述的胶带, 其特征在于, 使用的增粘树脂是基于氢化、部分氢化或未氢化的烃树脂、萜烯-酚醛、和松香酯的树 脂。15. 如前述权利要求的至少一项中所述的胶带作为固定胶带用于将可移动件固定在打 印机,复印机,家用器具例如冰箱和冰柜,电炉和燃气炉,和家具上的用途。16. 如前述权利要求的至少一项中所述的胶带作为捆扎胶带用于捆绑和堆垛纸板箱产 品和其它物品的用途。
【文档编号】C09J7/02GK105980502SQ201580008028
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2015年2月9日
【发明人】F.兰格, T.厄本
【申请人】德莎欧洲公司
再多了解一些
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