通过可热活化的胶粘剂化合物胶粘粘合的方法
【专利说明】通过可热活化的胶粘剂化合物胶粘粘合的方法
[0001] 本发明设及通过可热活化粘合的胶粘剂膜将两个基底（substrate)胶粘粘合（粘 接，a化esivelybonding)的方法，并且也设及该方法用于胶粘粘合电子装置的部件的应 用。
[0002] 在胶粘剂技术中，对非常稳定、持久的胶粘粘合的需求日益增加。可热活化粘合体 系（运些为仅在热条件下形成胶粘粘合所需的粘合强度的体系）在已经超出活化溫度或活 化-溫度范围后相较于在室溫下为压敏的胶粘剂（通常称为自胶粘剂或者压敏胶粘剂PSA) 常常呈现出显著的优势。通过可热活化体系带来的粘合通常具有更高的粘合强度且更稳 定。
[0003] 可将可热活化胶粘剂基本上分为两类：热塑性可热活化胶粘剂和反应性可热活化 胶粘剂。
[0004]a)热塑忡可热活化胺粘剂 阳0化]运种胶粘剂通过热量活化，变为自粘的。对此负责的因素为由胶粘剂表现出的适 当高的玻璃化转变溫度，并且因此用于实现足够的粘性的活化溫度（通常几十至上百摄氏 度）高于室溫。甚至在胶粘剂已经固化（set)之前，胶粘效果也存在，其归因于在热条件下 形成的自粘性质。在已经组装被粘物之后，热塑性可热活化胶粘剂在冷却凝固时物理固化 (使用合适的热塑性材料作为胶粘剂，通常导致可逆的粘合），和任选的化学固化（使用合 适的热塑性反应性材料作为胶粘剂，通常导致不可逆的粘合），并且因此在冷却状态下保持 胶粘效果，其中它已经形成实际的粘合强度。
[0006] 为所述粘合而耗费的热量、压力和/或时间的程度越大，通常待粘合的两种材料 之间的连接越强。常规上，通过运种方式可在技术上简单的加工条件下实现最大的粘合强 度。 阳007] 热塑性材料理解为如在R6mpp(在线版本；2008版，文件编码畑-20-01271)中 定义的那些化合物。
[000引用于本说明书的目的，热塑性可热活化胶粘剂理解为如上所述的胶粘剂。
[0009]b)巧麻忡可热活化胺粘剂（热香联胺粘剂）
[0010] 该标题涵盖如下类型的聚合物体系：其具有官能团，使得在提供热量时化学反应 发生，其中胶粘剂经历化学固化并且由此实现胶粘效果。反应性可热活化胶粘剂在提供热 量时通常不变为自粘的，并且因此胶粘效果只有在固化已经发生之后相继发生。在许多情 形中，反应性可热活化胶粘剂不是热塑性的，而是通过弹性体/反应性树脂体系（然而，比 较通过热塑性反应性材料的可热活化片材，参见上文）实现。玻璃化转变溫度对于反应性 体系的功能性（官能度）并不重要。
[0011] 包括热交联胶粘剂的反应性可热活化胶粘剂在本说明书的上下文中理解为如上 所述的胶粘剂。
[0012] 然而，可热活化粘合的体系相较于自胶粘剂也具有许多劣势。相应地，粘合程序在 技术上更复杂。由于在室溫下不存在粘合强度，必须首先将使用的胶粘剂膜在加热时预层 合在具有良好导热性的材料上。典型地，为此使用l〇(TC左右的溫度。将通常仍旧存在于胶 粘剂自由侧（未固定侧，化eeside)上的衬里从预层合的组合体移除，并施加待粘合的第 二基底。然后在施加高溫（在例如150°C至200°C范围内的溫度是常规的）并且还施加压 力（在粘合操作期间的常规压力在10己区域内）的情况下合适的粘合发生。在该操作期 间，产生对待粘合的两个基底的粘合的最终强度。作为该过程的结果，不是所有的材料可通 过可热活化粘合的胶粘剂膜粘合。特别是当粘合大量塑料时出现困难。
[0013] 此外，为了制造尺寸精确的胶粘组合体，在一步中进行通过加热和压力的粘合的 活化（通常在热压机中）常常是困难的。因此，待粘合的第二基底的定位与最终粘合至最 后强度同时进行，意味着不可能纠正定位。特别是在其中非常精确的尺寸设计成问题的产 品的情形中，运导致在制造中相对高的废品率。
[0014] 特别地在制造电子装置（更特别地便携式装置）中，常常使用溫度敏感材料。例 如，在现代消费者电子产品中几乎所有的装置具有视觉显示系统W便显示该装置的运行状 态或者其它信息。在显示的事件相对复杂时，常常使用基于液晶化CD)或者有机发光二极 管（0LED)的显示模块进行显示。例如对于数码照相机、便携式超小型计算机和蜂窝式电 话，使用运种类型的显示。为了保护显示模块免受由外部机械事件导致的任何损害（例如 冲击），例如运些类型的显示系统常常具有透明的保护性窗口，其覆盖在显示模块的外部并 且因此降低模块直接暴露的风险。运种类型的保护在非电子视觉显示系统（例如对于机械 显示（如时钟）或在储存容器上的填充水平（filllevel)显示）中同样必要。使用的保 护性窗口常常是聚合物窗格（由例如聚碳酸醋（PC)、聚甲基丙締酸甲醋（PMMA)制成）和 玻璃窗格，其中两种系统均各有利弊，并因此根据具体应用进行选择。在电子装置外壳中的 保护性显示窗口或光学镜片（其通常由塑料或金属组成）的紧固现在主要通过双面胶带实 现。迄今为止，不可能达到可热活化胶粘剂体系的高粘合强度，因为大多数情形中使用的材 料自身是非常溫度敏感的（可导致例如部件变形的因素），和/或因为在热条件下不同材 料彼此的胶粘粘合导致所使用材料的不同膨胀（由于其部分地（在一定程度上，inpart) 非常不同的热膨胀系数），结果是变形、弯曲效应或者甚至裂纹可在冷却彼此胶粘粘合的部 件后出现。然而，由于对于所述装置而言，所述部件的可用于胶粘粘合的面积日益变小，所 W对粘合本身的要求前所未有地变得更高，从而导致在运里自胶粘剂达到其极限。本发明 的目的是指明使用非压敏胶粘性、可热活化粘合的胶粘剂膜胶粘粘合两个基底的方法，两 个基底的至少一个不是导热性的，其中然而所述方法并不限于所述基底的粘合。期望地，所 述方法原则上应当提供能够在适度溫度下操作的可能性，即避免对待粘合的基底的过度加 热。
[0015] 所述目的通过使用如下方法实现，其中首先将非压敏胶粘性、可热活化胶粘剂片 材预层合至待粘合的基底上，并且在第二步中，通过用近红外福射照射而实现粘合。
[0016] 相应地，本发明设及通过可热活化粘合的胶粘剂膜将两个基底胶粘粘合的方法， 所述胶粘剂膜在室溫下不是压敏胶粘性的。在第一步中，将加热状态的胶粘剂膜层合到待 粘合的第一基底上。在层合后，使胶粘剂膜的不与待粘合的第一基底接触的侧面在初始敞 开（暴露），W便能够与待粘合的第二基底接触。如果在层合阶段，胶粘剂膜的不与待粘合 的第一基底接触的侧面衬有衬里（正如通常是运种情形），则移除衬里使得胶粘剂膜敞开。
[0017] 在第二步中，将胶粘剂膜通过如下活化：用在近红外范围（NIR)内的电磁福射照 射，加热至至少高于最低活化溫度Τα,。、优选高于最高活化溫度Τα,。的溫度TK。借助于通过 NIR福射的活化，实现与待粘合的第二基底的粘合。
[0018] 热塑性材料的固化与其烙融和再凝固相关。该过程可通过动态扫描量热法值SC) W洽变检测。热塑性胶粘剂的活化溫度根据DIN53765:1994-03 (特别参见第2. 2. 2节的 7. 2和8. 2)在动态方法中经由DSC测量测定。在本说明书中活化溫度Τα的数字设及在第 二加热操作中根据DIN53765:1994-03的外推初始溫度Τ^Λ除非在个别情况中规定有所 不同。
[0019] 考虑到反应性可热活化胶粘剂中的固化过程是化学交联反应，该过程可使用动 态扫描量热法值SC)通过相关的洽变检测。热交联胶粘剂的活化溫度的测定按照DIN 53765:1994-03 (特别参见第2. 2. 5节的7. 3和8. 4)在动态方法中经由DSC测量实现。在 加热操作中将第一步调节至l〇〇°C(在活化溫度低于120°C、至多低于最低活化溫度约20°C 的系统的情形中），然后冷却至-140°C，并运行第二加热操作至高于活化范围。在本说明 书中活化溫度Τα的数字设及在第二加热操作中根据DIN53765:1994-03的外推初始溫度 Tj，除非在个别情况中规定有所不同。
[0020] 在可热活化粘合的胶粘剂中在加热时出现两个或更多个固化操作（过程）的情形 中，因为例如两个或更多个不同的交联反应发生（可能是运种情形，例如对于包括两种或 更多种不同的反应性树脂和/或两种或更多种不同的交联剂的反应性可热活化胶粘剂）， 则该体系通常具有相应数目的活化溫度。在下文中，在加热期间首先出现的固化操作的活 化溫度称为最低活化溫度Τα,。，并在加热期间最后出现的固化操作的活化溫度称为最高活 化溫度Τα,。。如果只有一个固化操作，则最低活化溫度Τα,。和最高活化溫度ΤΑ,。是相同的 (在该情形下，Τα=ΤA,u=ΤΑ,。)。 阳OW 压敏胶粘剂物质被裝如1 碟定义为那些粘弹性的胶粘剂（民0m睐化line2013， 文件编码RD-08-00162)，其室溫下的固化、干燥的膜是永久粘性的且保持胶粘性。通过立即 在几乎全部的基底上溫和施加的压力实现粘合。
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