压敏粘合剂组合物和红外透明黑色胶带、其制备方法及其用图

压敏粘合剂组合物和红外透明黑色胶带、其制备方法及其用图
【专利摘要】本发明涉及压敏粘合剂组合物和红外透明黑色胶带、其制备方法及其用途。具体地，本发明涉及粘合技术领域，涉及一种红外透明黑色的压敏粘合剂，还涉及包含所述压敏粘合剂的胶带，特别是红外透明黑色的胶带。所述压敏粘合剂和胶带在可见光区域400至780nm中的透明度显著低于在780至1000nm近红外区域中的透明度。另外，本发明涉及所述压敏粘合剂和所述胶带的制备方法和用途，例如其在光电子学的许多领域中的用途。
【专利说明】
压敏粘合剂组合物和红外透明黑色胶带、其制备方法及其 用途
技术领域
[0001] 本发明涉及粘合技术领域，具体地说涉及一种压敏粘合剂组合物，可以从其制备 红外透明黑色的压敏粘合剂。本发明还涉及包含所述压敏粘合剂的胶带，特别是涉及红外 透明黑色胶带。另外，本发明涉及所述压敏粘合剂组合物和所述胶带的制备方法和用途，例 如其在光电子学领域中的用途。
【背景技术】
[0002] 光学传感装置要么在特定的不连续波长范围中工作，要么其工作范围在更宽的电 磁辐射波长范围上延伸。为了把这种传感装置集成到为此设计的结构中，需要兼容传感装 置工作范围内使用的特殊材料和制作技术。所述传感装置大多由发射器和接收器组成，它 们分别在限定的波长范围内进行发射或接收。
[0003] 在视频监控技术中，通常使用CCTV或网路摄影机，它们应当在日间和夜间给观察 者或监测软件提供可靠的高质量图像。此外，这些视频监控设备应当是不为公众所见的，或 者至少应当是不起眼的，并且应当加以保护免遭破坏。这三个要求通过巧妙地集成在摄像 机中相应的传感装置实现。在黑暗中的夜视功能通过发射例如在850nm或940nm波长下的 近红外辐射完成，所有物体都反射近红外辐射，并且可以被传感装置检测到。为了隐藏监控 设备，外壳必须覆有黑色层，该黑色层使得足够量的可见光和尽可能多（"越多越好"）的红 外辐射透过。
[0004] 为了检测破坏行为，可以使用由红外发光二极管以及红外接收二极管组成的测距 仪，其也被称为接近传感器或接近检测装置，其中红外发光二极管和红外接收二极管以不 同的角度放置。一旦不期望的物体进入非常接近该传感器的区域，该物体就将红外发光二 极管发射的近红外辐射反射至红外接收二极管处，并且因此触发无声破坏报警器。该物体 可以是为了破坏监控粘合在摄像机上的袋子或者喷涂在器件上的颜色。因为该安全机制应 当在对方不注意的情况下激活，所以为此所需的传感装置必须不显眼地集成到装置上。防 破坏传感装置的位置应当不为对手所知，从而对手不能采取有针对性的应对措施以破坏该 安全机制，或者不会被警觉以采取所述应对措施而破坏所述装置。通常，这种摄像机的外观 是黑色的，因此需要一种在可见光范围中几乎不透光但在近红外范围中几乎完全透光的滤 光器。此外，这种滤光器应当在结构上以及在工艺技术上能够简单地集成到所述装置中，例 如监控器中。有时这些器件的功能要求视觉透明度为5至20%。
[0005] 迄今，公知以下类型的滤光器，即，通过把红外透明黑色的涂料涂覆在可见光和红 外透明的板或薄膜上制造。因为这种类型的提供光学功能的有色颜料大多是粗颗粒的，所 以这些公知的涂料必须通过丝网印刷以厚层涂覆。该丝网印刷工艺复杂并且昂贵，而且涂 层质量低劣。特别地，这些涂层的厚度公差很差，并且因此均匀性也很差，可能导致由此制 成传感器的功能性故障。
[0006] 通过制造固有黑色、红外透明膜提供了另外一种可能性，其中颜料均匀分布在膜 树脂本身中。但这种方法的缺点是，膜的最小厚度非常大。通过提高熔体流动指数，可以在 混合情况下获得高剪切力，这有益于将颜料均匀分布在树脂中，从而获得非常均匀的膜。然 而，一旦把高浓度的颜料或染料混入膜树脂中，就在膜的取向过程中由于颜料引发的临近 膜撕裂而形成小的缺陷。另外，由于断裂拉伸强度非常低，这些膜的稳定性也不令人满意。 为了即使在薄膜的情况下也能获得高黑色值，必须使用非常高颜料填充的树脂，这会使得 膜非常易损坏和不稳定。这种高填充膜缺乏内聚力，将在胶带的后续应用过程中导致撕裂。 由于如上提及的原因，这种类型的膜目前是没有市售的。这种高厚度使得膜刚性很强，导 致胶带的柔性损失，因此胶带不能适应弯曲表面，且胶带由于刚性膜的永久应变而缓慢脱 落。这种刚性膜也不能适应粗糙表面，甚至不能适应部分涂覆有或印刷有一些染料的平坦 表面。
[0007] 现有技术公知的是，高含量的任何颗粒添加剂例如颜料会显著降低或完全破坏剥 离粘合力，另外颜料通常与粘合剂的许多交联剂不相容，因此本领域普通技术人员通常不 会想到使正常透明的基材掺杂功能性的、红外透明黑色粘合剂。此外，这种功能性的粘合剂 开发周期长并且成本高。特别地，最具挑战性的是如何获得足够的均匀性，这是因为与粘合 剂相比，颜料具有较高的密度，因此较重的颜料会沉降至容器的底部。特别是粘合剂的低粘 度不适于将所需颜料分散在粘合剂中，例如PET或PMMA树脂熔融物中。

【发明内容】

[0008] 本发明的目的在于，提供红外透明黑色压敏粘合剂组合物和红外透明黑色胶带。
[0009] 本发明进一步的目的在于，提供如下的压敏粘合剂组合物和胶带，其在850-950nm 红外范围内的透明度为在400-700nm可见光范围内透明度的二倍以上，优选三倍以上、更 优选四倍以上。
[0010] 本发明更进一步的目的在于，提供如下的压敏粘合剂组合物和胶带，其能够克服 如上提及的现有技术中的缺陷，例如低拉伸断裂强度、低剥离粘合力、过大厚度、差的均匀 性、高的制造成本以及不能应用于粗糙和弯曲表面等。
[0011] 本发明的上述目的通过如下实施方式实现：
[0012] 在本发明中公开了一种压敏粘合剂组合物，其包含基础聚合物、颜料和任选的增 粘剂树脂，其中所述颜料的含量为〇. l_20wt %，所述增粘剂树脂的含量为0_33wt %，且从 所述压敏粘合剂组合物可以制得红外透明黑色压敏粘合剂。
[0013] 根据本发明的一个方面，所述颜料的含量为0. l-10wt%、优选0. l_5wt%、更优选 0? 5-3. 5wt%、最优选1-3. 5wt%，所述增粘剂树脂的含量为l-33wt%、优选5-30wt%、更优 选 10-25wt%、最优选 15-23wt%。
[0014] 根据本发明的另一方面，所述红外透明黑色压敏粘合剂在850-950nm红外范围内 透明度为在400-700nm可见光范围内透明度的二倍以上，优选三倍以上、更优选四倍以上。
[0015] 根据本发明的又一方面，所述增粘剂树脂具有在50至150°C之间、优选80至 145°C之间的软化点和在400至20000g/mol之间、优选500至2000g/mol之间的分子量。
[0016] 根据本发明的又一另外的方面，所述增粘剂树脂选自萜烯酚醛树脂、松香酯、氢化 的萜烯酚醛树脂、聚萜烯树脂、烃类树脂和丙烯酸类树脂，优选选自萜烯酚醛树脂和丙烯酸 类树脂。
[0017] 根据本发明的另一方面，所述颜料为黑色颜料、红色颜料、黄色颜料、蓝色颜料、棕 色颜料或其组合，优选为黑色颜料、红色颜料或其组合。
[0018] 根据本发明的又一方面，所述颜料包含HPP Black 8230、Paliogen Black L0086、 Lumogen Black FK428〇、HPP Black 823、颜料黑 32、Neozapon Black X55、Lumogen Black FK4281、Neptune Red NR543、Sicopal Yellow K1160FG、Sicopal Blue K6310、Sicopal Brown K2595或其组合。
[0019] 根据本发明的又一另外的方面，所述基础聚合物选自丙烯酸类聚合物、有机硅、聚 氨酯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物以及聚酯，优选 为丙烯酸类聚合物。
[0020] 本发明还公开了制备如前所述的压敏粘合剂组合物的方法，该方法包括如下的步 骤：
[0021] 1)将颜料与增粘剂树脂混合获得均一的母料；
[0022] 2)将该母料与基础聚合物和任选的另外的增粘剂树脂混合。
[0023] 在本发明的一个实施方式中，使用如下设备进行第一步混合：挤出机、捏合机、球 磨机、分散器、叶片式搅拌器或储罐混合器。
[0024] 在本发明的另一实施方式中，在室温下在加入溶剂的情况下进行第一步混合。
[0025] 在本发明的又一实施方式中，在较高温度下，使用熔融的增粘剂树脂进行混合。
[0026] 本发明公开了一种红外透明黑色的胶带，其包含至少一个粘合剂层和任选的基 材，所述粘合剂层由根据如前所述的压敏粘合剂组合物制得。
[0027] 在本发明的一个实施方式中，所述胶带在400_700nm可见光范围内的透明度小于 40%、优选小于20%、更优选小于15%、最优选小于12%，且在850_950nm红外范围内的透 明度大于60 %、优选大于70 %、更优选大于75 %。
[0028] 在本发明的另一实施方式中，所述基材包含红外透明的、能够被加工成膜的聚合 物。
[0029] 在本发明的又一实施方式中，所述基材包含聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚 碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚萘二酸乙二醇酯、聚丙烯酸酯，聚烯烃，例如聚丙烯、聚乙烯、 聚苯乙烯，聚酰亚胺，三醋酸纤维素，聚砜，乙烯丙烯共聚物，优选包含聚对苯二甲酸乙二醇 酯和聚甲基丙烯酸甲酯。
[0030] 在本发明的一个实施方式中，所述胶带具有大于80N/mm2,优选大于100N/mm 2、更 优选大于150N/mm2、最优选大于160N/mm2的拉伸断裂强度。
[0031] 在本发明的又一实施方式中，所述胶带具有大于5N/cm，优选大于7N/cm、更优选 大于7. 5N/cm、最优选大于8N/cm的剥离粘合力。
[0032] 在本发明的又一另外的实施方式中，所述胶带在400至950nm范围内、特别是 850nm处具有小于5、优选小于4、更优选小于3、最优选小于2的雾度。
[0033] 在本发明的一个实施方式中，所述胶带为由基材和涂覆在其上的粘合剂层组成的 单面粘合的胶带。所述基材的厚度为1-500 ym，优选为1-100 ym，更优选为2-50 ym，最优 选为2-12 y m，所述粘合剂层的厚度为1-2000 y m，优选为5-50 y m，最优选为10-30 y m。所 述胶带的厚度为12-80 y m，优选12-42 y m。
[0034] 在本发明的另一实施方式中，所述胶带为由基材和涂覆在其两侧的两个粘合剂 层组成的双面粘合的胶带。每个粘合剂层的厚度为1-2000 ym、优选为5-125 ym、更优选 为5-50 ym、最优选为10-30 ym，所述基材的厚度为1-500 ym、优选为2-50 ym、最优选为 2-12 y m。所述胶带的厚度为5-4500 y m、优选12-150 y m、特别优选22-72 y m。
[0035] 在本发明的又一实施方式中，所述胶带为仅由粘合剂本身组成的无基材胶带。所 述胶带的厚度为1-2000 ym、优选为5-150 ym、更优选为5-100 ym、最优选为10-50 ym。
[0036] 本发明还涉及一种制备红外透明黑色胶带的方法，其中将如前所述的压敏粘合剂 组合物涂覆在基材或背衬上进行制备。
[0037] 根据本发明的一方面，所述方法还包括在涂覆之后的干燥步骤。
[0038] 本发明还涉及如前所述的压敏粘合剂组合物或者如前所述的胶带用于光电子学 领域中的用途。
[0039] 根据本发明的一方面，所述压敏粘合剂或所述胶带的应用领域如下：视频监测技 术，消费电子产品，特别是遥控装置、手持设备、手机，汽车工业，例如包含显示器和传感器 的仪表盘，建筑物中的装置，例如门禁系统。
[0040] 本发明的压敏粘合剂组合物和胶带具有所希望的光学性质，即，其为红外透明、视 觉黑色的。
[0041 ] 本发明的压敏粘合剂组合物和胶带还具有低雾度。
[0042] 另外，通过本发明的压敏粘合剂组合物和胶带还能够达到如下的技术效果：高拉 伸断裂强度、高均匀性、足够和稳定的剥离粘合力、简单的低成本制造工艺和低的胶带总厚 度。
[0043] 发明详述
[0044] 令人惊讶的是，可以制造出适当的红外透明黑色的压敏粘合剂，其中在压敏粘合 剂中并入足够高含量的颜料，且同时保持了足够高的剥离粘合力。
[0045] 本发明的压敏粘合剂组合物包含基础聚合物、颜料和任选的增粘剂树脂，其中所 述颜料的含量为〇. l_20wt%，所述增粘剂树脂的含量为0_33wt%，且从所述压敏粘合剂组 合物可以制得红外透明黑色压敏粘合剂。
[0046] 优选地，所述颜料的含量为0. l-10wt%、优选0. l_5wt%、更优选0. 5-3. 5wt%、最 优选1-3. 5wt %，所述增粘剂树脂的含量为l-33wt %、优选5-30wt %、更优选10-25wt %、最 优选 15-23wt。
[0047] 原则上，可以使用任何类型的增粘剂树脂与颜料混合，然后将该混合物加入粘合 剂的基础聚合物中。特别地，所述增粘剂树脂具有在50至150°C之间、优选80至145°C之 间的软化点和在400至20000g/mol之间、优选500至2000g/mol之间的分子量。可以使用 萜烯酚醛树脂、松香酯、氢化的萜烯酚醛树脂、聚萜烯树脂、烃类树脂和丙烯酸类树脂作为 所述增粘剂树脂。最优选的是具有低雾度和色值的水白树脂例如萜烯酚醛树脂和丙烯酸类 树脂。
[0048] 原则上，可以使用任何种类的基础聚合物，例如丙烯酸类聚合物、有机硅、聚氨酯、 SIS (苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物）、SBC(苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物）以及聚 酯。特别适合地，粘合剂是基于丙烯酸类聚合物，原因是基于丙烯酸类聚合物的粘合剂具有 有利性质，特别是光学透明性。
[0049] 所述颜料为黑色颜料、红色颜料、黄色颜料、蓝色颜料、棕色颜料或其组合，优选黑 色颜料、红色颜料或其组合。
[0050] 作为颜料，基于多环芳香烃化合物茈的颜料被证明是特别有利的，其中，茈可 以通过以不同的官能团取代来获得所期望的光学特性。2, 9-双[(4-甲氧基苯基）甲 基]-蒽[2, 1，9-d, e, f:6, 5, 10-d'，e'，f ]二异喹啉-1，3, 8, 10(2H, 9H)-四酮（HPP Black 8230, K-lmaxs)是一个合适的示例。也可以使用商购颜料Paliogen Black L0086(BASF)、 Lumogen Black FK4280(BASF)或 Lumogen Black FK4281 (BASF)。另外的可以单独使用 或组合使用的颜料包括 Sicopal Yellow K1160FG(BASF)、Sicopal Blue K6310(BASF)和 Sicopal Brown K2595(BASF)。所述颜料的粒径优选低于50ym，特别优选低于lOym。
[0051]
[0052] HPP Black 8230 ;Paliogen Black L0086,CAS 83524-75-8
[0053] 然而，还可以使用具有相应的光学特性的其它颜料和染料，例如HPP Black 823 (K-lmaxs)、颜料黑32 (联港）或Neozapon Black X55 (BASF)。以下显不了一种基于络 的金属络合物染料，其中可以在芳族基础结构上引入不同的有机取代基。可以使用有色颜 料例如N印tune Red (BASF)获得红外透明红色胶带，因为纯的N印tune Red NR-543颜料给 出视觉红色的粘合剂层。也可以使用其它颜色的颜料以获得任何其它可视的颜色。另外， 可以使用Neptune Red NR-543以调整红外透明黑色胶带的颜色。如果着色粘合剂层的外 观不是完全深灰色或黑色的，例如含有蓝色或红色组分，可以使用足量的另外的单色颜料 以补偿所述着色组分，以得到深黑色的外观。
[0054]

[0057] 络配位的Neozapon Black X55的基础结构
[0058]
[0059] Neptune Red NR-543(BASF, CAS 509-34-2)
[0060] 优选具有优异的稳定性以及与基于基质颜料的颜色相互作用低的颜料。所用颜料 通常在近红外区域中比在可见光区域中具有更好的透明度。颜料含量必须精确地按如下 方式调整，即，透明度在可见光区域中足够低但是又不过分的低，而在近红外区域中还足够 的高，从而能够将其用于制造在可见光区域中具有一定可视性的传感器（例如环境光源传 感器，其用于使颜色在黑色/白色模式之间转换）。在近红外区域中的透明度是在可见光 区域中透明度的二倍以上，更优选地，在红外区域中的透明度高于40%，且可见光透明度低 于20%，更优选地，在红外区域中的透明度高于70%，且可见光透明度低于15%。另外，优 选在可见光区域中的透明度以平直曲线保持在相同水平上，特别是在2%和20%之间，更 优选在5%和15%之间，且最优选在6%和11%之间。在近红外区域中，透明度也优选显示 为平直曲线，且在800nm以上波长处，一旦透明度达到其恒定水平，其应当不会从该恒定水 平偏离100%透明度的10%以上（例如，当所述恒定水平为80%时，所述曲线不包括高于 90%或低于70%透明度的点）。
[0061] 另外，特别有利的是使用颜料的组合，该颜料的组合在可见光区域中400至780nm 波长范围内的透明度为非常平的曲线。可以通过在50 ym厚的红外透明黑色粘合剂层中使 用 Paliogen Black LO〇86(0.8wt%)和 Neozapon Black X55(BASF，0.8wt%)的组合达到 上述目的。可以使用任何其它的可见光透明度为5至15%且具有非常好的黑色外观的颜料 组合。
[0062] 特别地，本发明的压敏粘合剂在850-950nm红外范围内透明度为400-700nm可见 光范围内透明度的二倍以上，优选三倍以上、更优选四倍以上。
[0063] 被证明为特别有利的是，首先将颜料与增粘剂树脂混合获得均一的增粘剂树脂/ 颜料母料，然后将该母料和另外的增粘剂树脂加入粘合剂基础聚合物溶液中，以制备均一 的、功能性压敏粘合剂组合物。关于第一步混合，可以使用不同的混合设备，例如挤出机、捏 合机、球磨机、分散器、叶片式搅拌器和储罐混合器以将颜料分散在增粘剂树脂中；可以在 室温下，在加入溶剂的情况下进行混合，或者在较高温度下，使用熔融的增粘剂树脂进行混 合。
[0064] 特别有利的是，将萜烯酚醛树脂/颜料母料以粉末形式加入到纯的基础聚合物溶 液中或包含增粘剂树脂的基础聚合物溶液中，以获得非常均一的红外透明黑色粘合剂涂 层。
[0065] 本发明的红外透明黑色胶带包含如上所述本发明的压敏粘合剂，其可以以多种 实施方式制造，以实现产品的多元化的设计方案。在一个实施方式中，单面粘合的胶带由 基材和涂覆在其上的粘合剂层组成。该基材厚度为1-500 ym，优选为1-100 ym，更优选 为2-50 ym，最优选为2-12 ym。在其上涂覆的粘合剂层厚度一般为1-2000 ym，优选为 5-50 ym，更优选为10-30 ym。在有利的实施方式中，红外透明黑色的胶带具有12-80 ym、 优选12-42 ym的总厚度。
[0066] 在另一实施方式中，双面粘合的胶带由基材和涂覆在其两侧的两个红外透明黑色 粘合剂层组成。每个粘合剂层的厚度为1-2000 y m，优选为5-125 y m，更优选为5-50 y m，并 且最优选为10-30 ym。两个粘合剂层也可以具有在如上提及范围中的不同厚度。基材厚度 为1-500 y m，优选为2-50 y m，最优选为2-12 y m。在有利的实施方式中，上述由三个层组成 的双面粘合的胶带的总厚度为5-4500 y m，优选为12-150 y m，最优选为22-72 y m。
[0067] 在另一实施方式中，胶带仅由粘合剂本身组成，其也被称为无基材胶带。这种无基 材胶带的厚度为1-2000 y m，优选为5-150 y m，更优选为5-100 y m，最优选为10-50 y m。
[0068] 为使得胶带可以被打开和容易地处理，胶带可以包括至少一个背衬。对于仅包括 粘合剂层的无基材胶带，所述至少一个背衬位于粘合剂层的任一侧或两侧。对于包括基材 和粘合剂层的胶带，所述至少一个背衬位于粘合剂层的与基材相反的一侧。可选地，单面粘 合的胶带的基材可以涂覆有脱模剂。背衬和脱模剂通常为本领域普通技术人员已知。
[0069] 原则上，所有红外透明的、能够通过例如挤出或其它膜形成工艺被加工成膜的聚 合物都可作为基材，可以使用聚酯，例如PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PC (聚碳酸酯）、 PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯）、PEN(聚萘二酸乙二醇酯）、聚丙烯酸酯，聚烯烃，例如PP (聚丙 烯）、PE (聚乙烯）、PS (聚苯乙烯），PI (聚酰亚胺），三醋酸纤维素，聚砜，乙烯丙烯共聚物， 然而特别优选PMMA和PET，因为由PMMA和PET可以制造具有优异机械特性和非常低雾度的 基材。优选使用在400-1000nm的整个波长范围内具有小于20%、优选小于10%、最优选小 于5%的雾度的光学透明基材。因为可以使用任何种类的未填充的标准基材与红外透明黑 色粘合剂涂层相结合以获得红外透明黑色胶带，所以可以以低成本制造机械稳定性非常好 的胶带。由于机械稳定性好，这些胶带可以容易地被并入任何适用于普通胶带的现有生产 线中。所述基材的抗拉强度大于30N/mm 2,优选大于80N/mm2,更优选大于100N/mm2,最优选 大于150N/mm 2。在另一实施方式中，可以将部分或高度填充的红外透明黑色基材与红外透 明黑色粘合剂组合使用，其中所组合的基材和粘合剂中的颜料的种类和比例可以相同或不 同。
[0070] 在50 ym厚的无基材胶带中，对于颜料Paliogen Black L0086,证明可行的是颜料 含量为〇. l-5wt%的，特别是0. 5-3wt%，尤其是1-1. 5wt%。当胶带的粘合剂层厚度降低 时，必须提高颜料含量，从而使胶带的光学特性不发生改变。
[0071] 本发明的红外透明黑色胶带在400-700nm可见光范围内的透明度小于40%、优选 小于20%、更优选小于15%、最优选小于12%，且在850_950nm红外范围内的透明度大于 60 %、优选大于70 %、更优选大于75 %。
[0072] 本发明的红外透明黑色胶带具有大于80N/mm2,优选大于100N/mm 2、更优选大于 150N/mm2、最优选大于160N/mm2的拉伸断裂强度。
[0073] 本发明的红外透明黑色胶带具有大于5N/cm，优选大于7N/cm、更优选大于7. 5N/ cm、最优选大于8N/cm的剥离粘合力。
[0074] 本发明的红外透明黑色胶带在400至950nm波长范围内、特别是850nm处具有小 于5、优选小于4、更优选小于3、最优选小于2的雾度。 实施例
[0075] A)合成基础聚合物AC-1
[0076] 将3. 14kg丙稀酸、58. 4kg丙稀酸-2-乙基己酯、11kg丙稀酸甲酯以及53. 3kg丙酮 /汽油/异丙醇（49:49:2)添加到适用于自由基聚合的常规200L反应釜中。在搅拌下通入 氮气45分钟之后，把反应釜加热到58°(：并且添加4(^2,2'-偶氮二异丁腈仏18吣。随后把 外部加热浴升温到75°C并且使反应恒定地在该外部温度下。在lh的反应时间之后，再次添 加40g AIBN。在5h以及10h后将反应混合物用15kg丙酮/异丙醇（90:10)稀释。在另外 6h以及8h之后添加溶解在800g丙酮中的100g二环己基过氧化二碳酸酯（Perkadox 1愚⑩， Akzo Nobel公司）。在24h的反应时间后终止反应并且将反应混合物冷却到室温。
[0077] B)制造粘合剂涂料溶液的方法
[0078] 将27wt %的颜料或颜料混合物以及73wt %的增粘剂树脂在双螺杆挤出机 (Coperion ZSK l8MEGAlab，l8mm Da螺纹外径，ll.7kW发动机电力）中，在 l〇5°C和 lOOOrpm 以及3kg/h的输出量下混配以得到颜料/增粘剂树脂母料，并且对该母料进行造粒。将所 获得的粒料和另外的增粘剂树脂与基础聚合物（例如基础聚合物AC-1)混合30分钟。按 照如下方式调整所述另外的增粘剂树脂与颜料/增粘剂树脂母料的比率：基础聚合物和增 粘剂树脂总量的比率满足恒定的与颜料浓度无关的目标比率。最后，在所得混合物中加入 三（2, 4-戊二酮基）铝并混合，其中基于100重量份基础聚合物，三（2, 4-戊二酮基）铝的 量为0. 3重量份。
[0079] C)制造粘合剂层的方法
[0080] 把如此获得的粘合剂涂料溶液涂覆在基材或背衬上（取决于胶带是单面粘合 的胶带还是无基材胶带），在120°C下在烘箱中干燥15分钟，以获得干燥厚度为50或 25 ym(具体厚度请参见下表）的粘合剂层。并且在干燥之后，在粘合剂层的空白面上层压 50 y m厚的硅化的聚酯背衬。
[0081] D)制造基材T3的方法（丝网印刷的PET)
[0082] 使用丝网印刷，在23 y m厚的聚酯膜（Mitsubishi Hostaphan RNK23)上涂覆8g/ m2(干燥涂覆量）的Teikoku IPX-HF 30821涂层，并将其在120°C下在烘箱中干燥15分钟。
[0083] E)制造基材T4的方法（着色的PET)
[0084] 将 97. 8kg 干燥的聚酯粒料（Invista 6020)和 2. 2kg Paliogen Black L0086(BASF)在挤出机中在180°C下熔融并混合。在265°C下，将熔融物浇铸到冷却辊上，并 在90°C下在纵向拉伸三次，然后横向拉伸三次。最终，在230°C下热固化8秒。
[0085] F)所使用的原料列表
[0086] T1 〖Mitsubishi Hostaphan RNK 23
[0087] T2 ：Evonik Plexiglas 9F001
[0088] 0066J :基于基础碳黑 BASF Microlith Black 0066J 的颜料
[0089] X55 ：BASF Neozapon Black X55
[0090] GA-90 :Arakawa Pensel GA-90 松香酯基增粘剂树脂
[0091] 543 :BASF Neptune Red Base 543 (基于氧杂蒽，罗丹明 B)
[0092] UP-1010 :Toagosei UP-1010 丙烯酸树脂
[0093] TF-95 :信宜松原化工有限公司（Xinyi Songyuan)TF-95萜烯酚醛树脂，
[0094] 丙烯酸-2-乙基己基酯：TCI精细化工产品，A0144(丙烯酸-2-乙基己基酯单体， CAS 103-11-7)
[0095] 丙烯酸甲酯：TCI精细化工产品，A0145(丙烯酸甲酯，CAS 96-33-3)
[0096] 丙烯酸：TCI精细化工产品，A0141 (丙烯酸，CAS 79-10-7)
[0097] 丙酮：Sigma-Alddrich，V0800022VETEC (丙酮 >99%，CAS 67-64-1)
[0098] 汽油：Shell Chemicals Q2266(SBP 60/95LNH 或者 Shellsol 60/95 LNH)
[0099] 异丙醇：Shell Chemicals Sllll (CAS 67-63-0)
[0100] Perkadox :Akzo Nobel，Perkadox 16 (二（4_ 叔丁基环己基）过氧化二碳酸酯，粉 末，CAS 15520-11-3)
[0101] AIBN :Sigma-Aldrich，441090,2, 2，-偶氮双（2-甲丙腈），CAS 78-67-1
[0102] G)测试方法
[0103] 透明度（总透射率）
[0104] 使用具有集光球的UVVIS光谱仪以类似于方法ASTM D1003的方法测量透明度，与 该方法不同之处仅在于，不将不同波长的值进行计算以匹配CIE标准光源C或A。在550和 850nm的不同波长处观察透明度。所述透明度涉及所有角度的光的总透射率。
[0105] 均匀性
[0106] 在一个A4片材样品的表面上随机选择10个点，使用UVVIS光谱仪Analytic Jena Specord 250Plus BU在550nm的透射模式下测量上述10个点的透射率。从最大值减去最 小值，并使其除以透射率以得到以透射率的百分比表示的均匀性。低于2的值表示样品具 有高度的均匀性和良好的质量。
[0107] 雾度85〇nm (漫透射率）
[0108] 使用具有集光球的UVVIS光谱仪以类似于方法ASTM D1003的方法测量透明度，与 该方法不同之处仅在于，不将不同波长的值进行计算以匹配CIE标准光源C或A。在850nm 波长处观察雾度。所述雾度涉及大于2. 5°的角度的光透射率。
[0109] 视觉黑色
[0110] 通过将样品放置在白色不透明表面上并通过人眼评判是否为黑色来评判视觉黑 色。如果可以观察到黑色外观，样品被标记为" + "。如果显现为任何其它颜色例如发黄色或 发蓝色或为灰色，则样品被标记为
[0111] 剥离粘合力（对钢板）
[0112] 根据PSTC-1测试剥离粘合力（粘合强度）。将压敏粘合剂层施加至23 ym厚的 PET膜以制备条带样品。通过使5kg的辊在2cm宽的条带样品上来回碾压5次，将该条带样 品粘合至砂钢板。将钢板夹住，并在张力测试机上，在180°的剥离角度和300毫米/分钟 的速度下从条带的自由端脱除自粘性的条带。以单位N/cm报道所得结果。
[0113] 表1 :根据步骤A-E制备样品S1-S5所需原料的列表
[0116] 表2 :样品S1-S5的测量结果
[0118] 由上表能够看出，用于对比例S2的红外透明黑色基材，得自Evonik的PMMA膜具 有过低的拉伸断裂强度（57N/mm 2)，并且还具有75 ym的过大厚度。在涂覆50 ym厚的粘合 剂层之后，总胶带厚度为125 y m，其太厚而不能用于多数设计间隙中。另外，这样厚的胶带 柔性不够，因而不容易粘附至粗糙或弯曲表面。由于如上所述的两个原因，对比例S2不适 用所需应用。关于对比例S3,使用薄的23 ym的PET基材，在其上印刷红外透明的黑色漆， 该胶带厚度薄，且具有良好的拉伸断裂强度，但是均匀性差，且需要另外的昂贵处理步骤。 并且染料与粘合剂基本不相容，特别是染料影响粘合剂的交联机制且在中期至长期看来破 坏胶带的剥离粘合力。由于差的均匀性，对比例S3也不适用所需应用。关于对比例S4,使 用红外透明黑色PET基材，与S2相比，该胶带具有较好的拉伸断裂强度，但是拉伸断裂强度 仍不够。
[0119] 只有根据本发明的实施例S1满足如下的需求：高拉伸断裂强度、高均匀性、足够 和稳定的剥离粘合力、简单的制造工艺和低的胶带总厚度。如果不需要基材，则可以使用根 据实施例S5的无基材胶带。原则上，可以将S5层压至任何适当的基材例如PET或PMMA或 任何其它膜材料。
[0120] 如下列出了根据本申请的使用不同颜料、粘合剂层厚度和颜料浓度的实施例。
[0121] 表 3 :基于 Paliogen Black L0086 的粘合剂层（厚度 25 y m)
[0122]
[0124] 表 4 :基于 Paliogen Black L0086 的粘合剂层（厚度 50 u m)
[0125]

[0126] 表4显示，在5. 0 %的颜料/增粘剂树脂母料含量（对应于1. 41wt %的颜料含量） 下，红外透明度是足够的（大于75% )，同时，粘合剂也是视觉黑色的。在3%的颜料/增粘 剂树脂母料含量的情况下，视觉上的透明度这么大（20. 6%)，以至于不是视觉黑色的。因 此，特别适用的颜料/增粘剂树脂母料含量为5%。另外，所获得的产品具有优异的均匀性、 雾度和剥离粘合力。
[0127] 表5 :对比例，基于碳黑的粘合剂层（厚度25 ym)
[0128]

[0129] 表6 :对比例，基于碳黑的粘合剂层（厚度50 ym)
[0130]

[0131] 表5和表6表明，使用基于碳黑颜料0066J制造的粘合剂，通过匹配地选择浓度， 可以得到视觉黑色的效果，然而在红外范围中的透明度（参见透明度850nm)在任何情况下 都是不充分的。另外，均匀性和剥离粘合力较差。
[0132] 如下表7和表8显示了基于红色颜料Neptune Red NR543的实验结果。
[0133] 表7 :基于N印tune Red NR543的粘合剂层（厚度25 y m)
[0134]

[0135] 表8 :基于Neptune Red NR543的粘合剂层（厚度50 u m)
[0136]

[0137] 表7和表8显示，使用红色颜料N印tune Red NR543,在红外区的透明度（透明度 85〇111]1)远高于在可见光区域的透明度（透明度55〇111]1)。但是，仅在5〇111]1厚粘合剂层、12% 颜料/增粘剂树脂母料含量（对应于3.31wt%的颜料含量）下，获得视觉黑色的效果。另 外，所获得的产品具有优异的剥离粘合力。
[0138] 如下表9和表10显示了基于黑色颜料BASF X55的实验结果。
[0139] 表9 :基于BASF X55的粘合剂层（厚度25 y m)
[0140]

[0141] 表10 :基于BASF X55的粘合剂层（厚度50 ym)
[0142]

[0143] 表9和表10显示，使用黑色颜料BASF X55获得了与使用黑色颜料L0086相似的 优异效果。在25 y m厚粘合剂层、7. 0%的颜料/增粘剂树脂母料含量（对应于1. 96wt%的 颜料含量）下，红外透明度是足够的（91%)，同时，粘合剂也是视觉黑色的。另外，在50ym 厚粘合剂层、5. 0%的颜料/增粘剂树脂母料含量（对应于1. 4lwt %的颜料含量）下，红外 透明度是足够的（86%)，同时，粘合剂也是视觉黑色的。另外，所获得的产品具有优异的均 匀性、雾度和剥离粘合力。
[0144] 如下表11和表12显示了基于黑色颜料L0086和增粘剂树脂GA-90的实验结果。
[0145] 表11 :基于BASF Paliogen Black L0086和增粘剂树脂GA-90的粘合剂层（厚度 25 y m)
[0146]

[0147] 表12 :基于BASF Paliogen Black L0086和增粘剂树脂GA-90的粘合剂层（厚度 50 y m)
[0149] 如下表13和表14显示了基于颜料L0086和增粘剂树脂UP-1010的实验结果。
[0150] 表13 :基于BASF Paliogen Black L0086和增粘剂树脂UP-1010的粘合剂层（厚 度 25 y m)
[0151]

[0152] 表14 :基于BASF Paliogen Black L0086和增粘剂树脂UP-1010的粘合剂层（厚 度 50 y m)
[0154] 表11-14显示，使用增粘剂树脂GA-90和UP-1010获得了与使用增粘剂树脂TF-95 相似的优异效果。
【主权项】
1. 一种压敏粘合剂组合物，其包含基础聚合物、颜料和任选的增粘剂树脂，其中所述颜 料的含量为0. l-20wt%，所述增粘剂树脂的含量为0-33wt %，且从所述压敏粘合剂组合物 可以制得红外透明黑色压敏粘合剂。2. 根据权利要求1所述的压敏粘合剂组合物，其中所述颜料的含量为0. 1-lOwt%、 优选0. l-5wt%、更优选0. 5-3. 5wt%、最优选1-3. 5wt%，所述增粘剂树脂的含量为 l_33wt%、优选 5_30wt%、更优选 10_25wt%、最优选 15_23wt%。3. 根据权利要求1或2所述的压敏粘合剂组合物，其中所述红外透明黑色压敏粘合剂 在850-950nm红外范围内透明度为在400-700nm可见光范围内透明度的二倍以上，优选三 倍以上、更优选四倍以上。4. 根据权利要求1-3中任一项所述的压敏粘合剂组合物，其中所述增粘剂树脂具有在 50至150°C之间、优选80至145°C之间的软化点和在400至20000g/mol之间、优选500至 2000g/mol之间的分子量。5. 根据权利要求1-4中任一项所述的压敏粘合剂组合物，其中所述增粘剂树脂选自萜 烯酚醛树脂、松香酯、氢化的萜烯酚醛树脂、聚萜烯树脂、烃类树脂和丙烯酸类树脂，优选选 自萜烯酚醛树脂和丙烯酸类树脂。6. 根据权利要求1-5中任一项所述的压敏粘合剂组合物，其中所述颜料为黑色颜料、 红色颜料、黄色颜料、蓝色颜料、棕色颜料或其组合，优选为黑色颜料、红色颜料或其组合。7. 根据权利要求1-6中任一项所述的压敏粘合剂组合物，其中所述颜料包含HPP Black 8230、Paliogen Black L0086、Lumogen Black FK4280、HPP Black 823、颜料黑 32、Neozapon Black X55、Lumogen Black FK4281、Neptune Red NR543、Sicopal Yellow K1160FG、Sicopal Blue K6310、Sicopal Brown K2595 或其组合。8. 根据权利要求1-7中任一项所述的压敏粘合剂组合物，其中所述基础聚合物选自丙 烯酸类聚合物、有机硅、聚氨酯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌 段共聚物以及聚酯，优选为丙烯酸类聚合物。9. 制备如前述权利要求之一所述的压敏粘合剂组合物的方法，该方法包括如下的步 骤： 1) 将颜料与增粘剂树脂混合获得均一的母料； 2) 将该母料与基础聚合物和任选的另外的增粘剂树脂混合。10. 根据权利要求9所述的方法，其中使用如下设备进行第一步混合：挤出机、捏合机、 球磨机、分散器、叶片式搅拌器或储罐混合器。11. 根据权利要求9或10所述的方法，其中在室温下在加入溶剂的情况下进行第一步 混合。12. 根据权利要求9或10所述的方法，其中在较高温度下，使用熔融的增粘剂树脂进行 混合。13. -种红外透明黑色的胶带，其包含至少一个粘合剂层和任选的基材，所述粘合剂层 由根据权利要求1至8中任一项所述的压敏粘合剂组合物制得。14. 根据权利要求13所述的胶带，其在400-700nm可见光范围内的透明度小于40%、 优选小于20%、更优选小于15%、最优选小于12%，且在850_950nm红外范围内的透明度大 于60%、优选大于70%、更优选大于75%。15. 根据权利要求13或14所述的胶带，其中所述基材包含红外透明的、能够被加工成 膜的聚合物。16. 根据权利要求13-15中任一项所述的胶带，其中所述基材包含聚酯，例如聚对苯二 甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚萘二酸乙二醇酯、聚丙烯酸酯，聚烯烃，例 如聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯，聚酰亚胺，三醋酸纤维素，聚砜，乙烯丙烯共聚物，优选包含聚 对苯二甲酸乙二醇酯和聚甲基丙烯酸甲酯。17. 根据权利要求13-16中任一项所述的胶带，其具有大于80N/mm2,优选大于100N/ mm2、更优选大于150N/mm2、最优选大于160N/mm2的拉伸断裂强度。18. 根据权利要求13-17中任一项所述的胶带，其具有大于5N/cm，优选大于7N/cm、更 优选大于7. 5N/cm、最优选大于8N/cm的剥离粘合力。19. 根据权利要求13-18中任一项所述的胶带，其在400至950nm范围内、特别是850nm 处具有小于5、优选小于4、更优选小于3、最优选小于2的雾度。20. 根据权利要求13-19中任一项所述的胶带，所述胶带为由基材和涂覆在其上的粘 合剂层组成的单面粘合的胶带。21. 根据权利要求20所述的胶带，其中所述基材的厚度为1-500 μ m，优选为1-100 μ m， 更优选为2-50 μ m，最优选为2-12 μ m，所述粘合剂层的厚度为1-2000 μ m，优选为5-50 μ m， 最优选为1〇_30 μπι。22. 根据权利要求20所述的胶带，其中所述胶带的厚度为12-80 μ m，优选12-42 μ m。23. 根据利要求13-19中任一项所述的胶带，所述胶带为由基材和涂覆在其两侧的两 个粘合剂层组成的双面粘合的胶带。24. 根据权利要求23所述的胶带，其中每个粘合剂层的厚度为1-2000 μπκ优选为 5-125 μ m、更优选为5-50 μ m、最优选为10-30 μ m，所述基材的厚度为1-500 μ m、优选为 2-50 μ m、最优选为 2-12 μ m。25. 根据权利要求23所述的胶带，其中所述胶带的厚度为5-4500 μ m、优选12-150 μ m、 特别优选22-72 μ m。26. 根据权利要求13-19中任一项所述的胶带，其为仅由粘合剂本身组成的无基材胶 带。27. 根据权利要求26所述的胶带，其厚度为1-2000 μπκ优选为5-150 μπκ更优选为 5-100 μ m、最优选为 10-50 μ m。28. -种制备红外透明黑色胶带的方法，其中将根据权利要求1-8中任一项所述的压 敏粘合剂组合物涂覆在基材或背衬上进行制备。29. 根据权利要求28所述的方法，其中所述方法还包括在涂覆之后的干燥步骤。30. 根据权利要求1至8中任一项所述的压敏粘合剂组合物或者根据权利要求13至 27中任一项所述的胶带用于光电子学领域中的用途。31. 根据权利要求30所述的用途，应用领域如下：视频监测技术，消费电子产品，特别 是遥控装置、手持设备、手机，汽车工业，例如包含显示器和传感器的仪表盘，建筑物中的装 置，例如门禁系统。
【文档编号】C09J133/00GK106032458SQ201510111584
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2015年3月13日
【发明人】丹尼尔·克利尔
【申请人】德莎欧洲公司