具有折边机构的用于可等离子体引发的胶带的施加器的制作方法

文档序号:18635811发布日期:2019-09-11 22:14阅读:178来源:国知局
具有折边机构的用于可等离子体引发的胶带的施加器的制作方法

胶带当然在现有技术中是众所周知的。在一些工业应用中,例如在汽车领域中,粘合接头也必须能够桥接几毫米的在被粘物之间的间隔。此外,对于许多应用,需要双组分胶粘剂体系。然而,根据现有技术,难以提供这样的厚层产品,因此通常必须通过施加多个层形式的胶带来桥接几毫米的不同的粘合接头。

迄今为止,宽度不同的粘合接头仅能借助于胶粘剂珠形式的胶粘剂完全地且几乎不含空气夹杂物地填充。只有这样才能确保被粘物之间的最佳粘合。取决于粘度和几何条件,在这样的情况下可存在胶粘剂严重渗出或流出的情况,这意味着它们无法在任何情况下施用,并且需要特定的技术,因为否则将会污染敏感区域。

在双组份或多组分的体系的情况下,必须确保各组分的充分混合和/或精确的施加速率(auflagen)。

因此,本发明的目的是提供用于折边的可等离子体引发的单组分胶带的具有等离子体单元的施加器、以及用于制造可等离子体引发的折边的胶带的方法。

关于装置,该目的通过具有权利要求1的特征的前述施加器来实现。

本发明结合以下方面:一方面,借助于等离子体活化胶带的粘合剂层的方法以及另一方面,胶带的后续和/或在先(vorfolgende)折边以形成折边的且因此较厚的胶带。

本发明的用于具有可等离子体引发的单组分粘合体系的折边的胶带的施加器包括:具有胶带的胶带卷,所述胶带包括具有反应性胶粘剂组分和反应性外侧的胶粘剂膜;供给装置;具有富含反应性材料的工艺气体的等离子体源,其被引导到粘合剂层的反应性外侧上,其中粘合剂层包括至少一种物质,所述物质触发由展开的胶带的胶粘剂膜的反应性外侧上的反应性胶粘剂组分引发的形成活化的胶带的交联反应,并且活化所述粘合剂层;以及用于活化的胶带的折边装置,其沿活化的胶带的行进方向设置在供给装置和等离子体源的下游,所述折边装置用于制造折边的胶带。

这里胶带是指具有显著(即,多倍地)大于宽度和高度的纵向范围(尺寸)的片状结构体,其中胶带的宽度也可显著(即,多倍)地大于胶带的高度。

胶带可包括衬垫,其为使该带稳定化的载体层;然而,它也可包括两个衬垫层,或任选地甚至更多个衬垫层。衬垫优选地由如下组成:硅化聚酯或硅化纸,有时还有硅化或未硅化的聚烯烃。

胶带的胶粘剂膜可为单层或多层构造,这里,对于本发明必要的是,胶粘剂膜包括胶粘剂组分或者由胶粘剂组分形成,所述胶粘剂组分初始为仍未聚合的、未交联的或未完全交联的;但也可为压敏胶粘性的,并且其完全交联(即,充分固化/完全固化)不去其与被粘物表面的牢固的胶粘粘合仅通过如下产生:借助于暴露于等离子体而活化胶粘剂组分。这里活化意味着在胶粘剂中引发聚合反应。聚合反应在等离子体首先撞击的胶粘剂层的外侧上开始,并且在胶粘剂层中继续。这里聚合反应特别地直接在外侧引发,以及在粘合剂层的内部中在距外侧的距离增加的同时程度降低。

计算聚合反应的持续时间,使得在引发聚合反应之后胶带仍然可被折边,因此折边的胶带具有比胶带大的厚度,于是可将折边的胶带施加至被粘物表面以用于桥接粘合(连接)组件之间的大的间隙,并且仅在施加至被粘物表面之后才完全固化。

在下文中阐述胶粘剂组分以及用于在胶粘剂层中引发聚合反应的添加至工艺气体的反应性材料的化学组成。

胶带包括具有反应性胶粘剂组分的胶粘剂;反应性胶粘剂组分包括聚合物成膜剂基质、至少一种反应性单体或反应性树脂、和至少一种引发剂、更特别地自由基引发剂。

成膜剂基质优选地包括来自如下的热塑性聚合物:聚酯或共聚酯、聚酰胺或共聚酰亚胺、聚丙烯酸酯、丙烯酸酯共聚物、聚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯共聚物、热塑性聚氨酯、以及前述化合物的化学或物理交联的物质。

活化剂由胺、二氢吡啶衍生物、过渡金属盐或过渡金属络合物形成。

引发剂由反应性等离子体组分形成。

在一种优选实施方式中,施加器的折边装置包括用于衬垫或用于衬垫残余物的剥离装置,其中剥离装置可由多个单独的剥离装置组成,其各自从胶带剥离衬垫残余物,因此可从胶带连续地除去不同的衬垫残余物。

折边装置同样可包括多个单独的折边装置,从而可用它将胶带沿着在纵向方向上行进的折边线多次地、单次地、双重地或者甚至以任何所需的更高次数折边。单独的折边装置和剥离装置也可交替设置。优选地,首先将胶带折边一次,然后从单次折边的胶带剥离第一衬垫残余物,任选地将胶带第二次折边,并且从双重折边的胶带剥离第二衬垫残余物;原则上可根据需要重复该过程。

在本发明的一种特别优选的实施方式中,施加器包括把手并且施加器是能手动引导的。

胶粘剂膜优选地包括至少一种聚合物成膜剂基质、至少一种反应性单体或反应性树脂、至少一种引发剂、更特别地自由基引发剂,而另外的胶粘剂膜包括聚合物成膜剂基质、至少一种反应性单体或反应性树脂、和至少一种活化剂。在这里使用的理解中的各术语稍后在下面定义。

关于方法,所述目的通过具有权利要求9的特征的方法来实现。

该方法特别适合于用前述施加器之一实施。

根据本发明,优选地,将包括具有反应性胶粘剂组分和反应性外侧的胶粘剂膜的胶带的端部部分从胶带卷展开并且借助于供给装置供给。通过与合适的等离子体气氛接触/用合适的等离子体气氛处理而使胶粘剂膜活化。

在使胶粘剂膜活化之后,借助于折边装置将胶带折边。优选地,将胶带沿着在纵向方向上行进的折边线折边至少一次。在此,它可被折边一次、两次或任何更高的次数,由此可将胶带的厚度调节至所需的预定厚度。

在单独的折边步骤之间,可在已经部分折边的胶带的一侧或另一侧上进行另外的等离子体处理。

折边的胶带的厚度优选地适应于两个被粘物之间的间隙宽度。

当然,如上所述,也可制造多个折边,使得折边的胶带具有对应于叠置(叠加)的胶粘剂层的整体数量(整数数量)的厚度。在每次折边时,将胶带沿着在纵向方向上行进的折边线折边;在每次折边操作之后或之前,可借助于剥离装置从折边的胶带剥离衬垫残余物。

成膜剂基质

合适的用于本发明的成膜剂基质优选地选自以下列表:热塑性聚合物如聚酯或共聚酯、聚酰胺或共聚酰胺、聚丙烯酸酯、丙烯酸酯共聚物、聚脲、聚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯共聚物、热塑性聚氨酯、以及上述化合物的化学或物理交联的物质。此外,还可使用不同热塑性聚合物的共混物。

此外,还可想到的是弹性体和热塑性弹性体单独地或以混合物形式作为聚合物成膜剂基质。热塑性聚合物、特别地半结晶的热塑性聚合物是优选的。

特别优选的是具有低于100℃的软化温度的热塑性聚合物。在本上下文中,术语“软化点”代表如下的温度:高于该温度,热塑性颗粒粘至自身。在聚合物成膜剂基质的组分是半结晶热塑性聚合物的情况下,除了其软化温度(其与微晶的熔融有关)之外,它还非常优选地具有不超过25℃、优选地不超过0℃的玻璃化转变温度。

在根据本发明的一种优选实施方式中,使用热塑性聚氨酯。热塑性聚氨酯优选地具有低于100℃、更特别地低于80℃的软化温度。

在根据本发明的一种特别优选的实施方式中,使用的聚合物成膜剂基质包括desmomelt其可商购自bayermaterialscienceag,51358leverkusen,germany。desmomelt是羟基封端的大致线性的热塑性的高度结晶的聚氨酯弹性体。

根据本发明,聚合物成膜剂基质的量在约20至80重量%、优选地约30至50重量%的范围内,基于反应性胶粘剂膜30的组分的总混合物。最优选使用的是35至45重量%、优选地约40重量%的聚合物成膜剂基质,基于反应性胶粘剂膜30的组分的总混合物。这里反应性胶粘剂膜30的组分的总混合物是所使用的聚合物成膜剂基质(a)、反应性单体或反应性树脂(b)、反应试剂(c)、以及任选存在的另外的组分的总量,其作为总和(以重量%计)获得。

反应性单体或反应性树脂

如本文中使用的,反应性单体或反应性树脂应为特别地能够自由基链增长聚合的单体或树脂。根据本发明,合适的反应性单体选自丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、乙烯基化合物和/或具有碳-碳双键的低聚物和/或聚合物化合物。

在一种优选实施方式中,反应性单体是选自如下的一种或多种代表物:甲基丙烯酸甲酯(casno.80-62-6)、甲基丙烯酸(casno.79-41-4)、甲基丙烯酸环己酯(casno.101-43-9)、甲基丙烯酸四氢糠基酯(casno.2455-24-5)、甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯(casno.10595-06-9)、二(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯(casno.45103-58-0)和/或二甲基丙烯酸乙二醇酯(casno.97-90-5)。

在根据本发明的进一步优选的实施方式中,反应性胶粘剂膜30包括甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸四氢糠基酯、甲基丙烯酸和二甲基丙烯酸乙二醇酯的混合物作为待聚合的反应性单体。

在根据本发明的进一步优选的实施方式中,反应性胶粘剂膜30包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸和二甲基丙烯酸乙二醇酯的混合物作为待聚合的反应性单体。

在根据本发明的进一步优选的实施方式中,反应性胶粘剂膜30包括甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯和二甲基丙烯酸乙二醇酯的混合物作为待聚合的反应性单体。

在根据本发明的进一步优选的实施方式中,反应性胶粘剂膜30包括二(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯和二甲基丙烯酸乙二醇酯的混合物作为待聚合的反应性单体。

作为反应性树脂,可选择单官能化、二官能化、三官能化和更高官能化的低聚物(甲基)丙烯酸酯。非常有利地,它们以与至少一种反应性单体的混合物使用,所述反应性单体为来自由如下组成的组的一种或多种单体的形式:丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯和乙烯基化合物。

根据本发明,这些优选实施方式各自可与作为聚合物成膜剂基质的热塑性聚氨酯如desmomelt组合。

根据本发明的反应性单体/反应性树脂的量在约20至80重量%、优选地约40至60重量%的范围内,基于反应性胶粘剂膜30的组分的总混合物。最优选使用的是约40至50重量%的反应性单体/反应性树脂,基于反应性胶粘剂膜30的组分的总混合物。这里反应性胶粘剂膜30的组分的总混合物代表所使用的聚合物成膜剂基质(a)、反应性单体或反应性树脂(b)、反应试剂(c)、以及任选存在的另外的组分的总量,其作为总和(以重量%计)获得。

活化剂

如本文中使用的,术语“活化剂”代表即使在非常低的浓度下实际上也能够实现或促进聚合过程的化合物。活化剂也可称为促进剂。

在本发明中,将活化剂添加至胶粘剂膜7。

如果要活化可自由基聚合的体系,合适的用于本发明的活化剂例如选自:胺、二氢吡啶衍生物、过渡金属盐或过渡金属络合物。

特别地,使用叔胺来活化形成自由基的物质。

催化活性物质的至少一种选自金属酞菁和金属卟啉。有利地,所使用的所有催化活性物质选自金属酞菁和/或金属卟啉。

非常优选地,金属酞菁(在使用这样的络合物的情况下)的金属选自铁、钴、铜、镍、铝、镁、锰、锡和锌。

非常优选地,金属卟啉(在使用这样的络合物的情况下)的金属选自铁、钴、铜、镍、铝、镁、锰、锡和锌。

在非常优选的程序中,作为催化活性物质的铁(ii)酞菁[c32h16fen8](casno.132-16-1)(特别地,唯一地,但也可能与一种或多种另外的金属酞菁和/或一种或多种另外的金属卟啉组合)用作催化活性物质。催化活性物质的有利组合是例如由铁酞菁和一种或多种铁卟啉组成的催化活性物质。

催化活性物质,例如铁(ii)酞菁,优选地以每100重量份反应性单体的至多2重量份的量、更优选地以每100重量份反应性单体的0.1至1重量份的量使用。

交联剂

如本文中使用的,术语“交联剂”代表如下的化合物:其能够提供具有反应性官能团的线性分子链,由此可经由分子间桥的形成而由二维结构形成三维交联结构。

交联剂的典型实例是如下的化合物:其在分子内或在分子的两端处具有两个或更多个相同或不同的官能团,因此能够使相同或不同结构的分子彼此交联。此外,交联剂能够与如上定义的反应性单体或反应性树脂反应,而该反应不产生真正意义上的聚合。原因在于,与活化剂不同,如上所述,交联剂可被引入聚合物网络中。在一个有利的程序中,在自由基聚合反应中呈反应性的物质用于成膜剂基质中,从而得到包括至少基质和胶粘剂的粘合剂。成膜剂基质可非常有利地由聚合物形成,因此可采用聚合物成膜剂基质的形式。包括在基质中的是反应性单体、催化活性物质、以及任何另外的胶粘剂组分。在根据本发明的一种优选实施方式中,基质仅含有反应性单体和催化活性物质。

反应性胶粘剂膜30的另外的组分

为了在等离子体活化之后并且直至所需的粘合强度的形成使本发明的粘合体系与被粘物的粘合稳定化,如下可为有利的:使基质为压敏胶粘性的,换言之,使得基质本身具有固有胶粘性、特别地在室温下。为此,可诉诸于技术人员熟悉的压敏胶粘剂体系,例如,相应的聚丙烯酸酯、硅酮(有机硅)和聚氨酯。

在根据本发明的一种优选实施方式中,使用热塑性聚氨酯。热塑性聚氨酯优选地具有低于100℃、更特别地低于80℃的软化温度。

这里粘合剂的总混合物是所使用的成膜剂基质、反应性单体、催化活性物质的总量。在另一有利的程序中,用增稠剂来显著提高在自由基聚合反应中呈反应性的物质的粘度。原则上,这里可选择技术人员熟悉的所有增稠剂,条件是它们与聚合物基质、单体和溶剂是相容的。所使用的增稠剂的量取决于其性质,并且可由技术人员根据所需的粘度等级来选择。

本发明的胶粘剂可任选地包括现有技术中已知的另外的添加剂和/或助剂。例如,这里值得提及的是填料、染料、成核剂、流变添加剂、膨胀剂、粘附促进添加剂(粘附促进剂、增粘剂树脂)、配混剂、增塑剂和/或抗老化剂、光稳定剂和uv稳定剂,例如主和辅抗氧化剂的形式。

根据本发明已经证实非常有利的是,将胶粘剂与一种或多种能够吸附可渗透物质(如水蒸气或氧气)的物质掺混。这样的材料称为吸气剂材料,或者简称为吸气剂。因此,本说明书中的吸气剂材料被理解为能够选择性地吸收至少一种可渗透物质的材料。因此,吸气剂材料也可称为“吸收剂”或“吸附剂”。吸气剂材料优选地至少能够吸附水。

通过添加吸气剂,可显著缩短胶粘剂固化所用时间,而不严重降低加工时间。

根据它们的功能,吸气剂材料优选地用作基本上不含渗透物(例如,不含水)的材料。这将吸气剂材料与用作填料的类似材料区分开来。例如,热解法二氧化硅形式的二氧化硅经常用作填料。然而,如果这种填料在环境条件下以常规方式储存,则它已经从环境吸收水并且不再能够作为吸气剂材料在技术上可利用的程度上起作用。仅干燥的二氧化硅或保持干燥的二氧化硅可用作吸气剂材料。然而,根据本发明,还可使用已经与渗透物部分复合的材料,实例为caso4*1/2h2o(硫酸钙半水合物)或部分氢化的二氧化硅,其根据定义作为通式(sio2)m*nh2o的化合物存在。

吸气剂材料的实例如下:盐如氯化钴、氯化钙、溴化钙、氯化锂、溴化锂、氯化镁、高氯酸钡、高氯酸镁、氯化锌、溴化锌、二氧化硅(例如、硅胶)、硫酸铝、硫酸钙、硫酸铜、硫酸钡、硫酸镁、硫酸锂、硫酸钠、硫酸钴、硫酸钛、连二亚硫酸钠、碳酸钠、硫酸钠、焦亚硫酸钾、碳酸钾、碳酸镁、二氧化钛、硅藻土、沸石、页硅酸盐如蒙脱石和膨润土、金属氧化物如钡氧化物、钙氧化物、铁氧化物、镁氧化物、钠氧化物、钾氧化物、锶氧化物、铝氧化物(活性铝);另外地,碳纳米管、活性炭、五氧化二磷和硅烷;可容易氧化的金属如铁、钙、钠和镁;金属氢化物如氢化钙、氢化钡、氢化锶、氢化钠和氢化铝锂;氢氧化物如氢氧化钾和氢氧化钠、金属络合物如乙酰丙酮铝;此外,有机吸收剂,实例为聚烯烃共聚物、聚酰胺共聚物、pet共聚酯、单羧酸和多元羧酸的酸酐如乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐或甲基四氢邻苯二甲酸酐、异氰酸酯、或基于杂化聚合物的其它吸收剂,其主要与催化剂如钴组合使用;另外的有机吸收剂,例如弱交联的聚丙烯酸、聚乙烯醇、抗坏血酸盐(酯)、葡萄糖、没食子酸或不饱和脂肪和油。

根据本发明,还可使用两种或更多种吸气剂材料的混合物。

如上所述,二氧化硅是通式(sio2)m*nh2o的化合物。它们包括通过湿化学、热或热解过程制备的二氧化硅。二氧化硅当中特别合适的吸气剂材料是硅胶,实例是浸渍有作为水分指示剂的钴化合物的硅胶(蓝色凝胶)和热解法二氧化硅。此外,在sio2化合物中,硅藻土是合适的,但通常不认为是二氧化硅之一。

“硅烷”是指通式ra-si-x4-a的化合物或其部分缩合产物。在该式中,a为0至3、优选地0或1的整数。x为可水解基团,例如并且优选卤素原子、更特别地氯,烷氧基如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基或叔丁氧基或乙酰氧基。对于本发明而言同样可使用技术人员已知的可水解基团的其它实例。在存在两个或更多个取代基x的情况下,它们可彼此相同或不同。r为任选取代的烃基。在存在两个或更多个取代基r的情况下,它们可彼此相同或不同。

“碳二亚胺”为通式r1-n=c=n-r2的化合物,其中r1和r2是有机基团、更特别地烷基或芳基,其可相同或不同。

优选地,所使用的吸气剂材料选自:

-氯化钴、氯化钙、溴化钙、氯化锂、溴化锂、氯化镁、高氯酸钡、高氯酸镁、氯化锌、溴化锌、硫酸铝、硫酸钙、硫酸铜、硫酸钡、硫酸镁、硫酸锂、硫酸钠、硫酸钴、硫酸钛、碳酸钠、硫酸钠、碳酸钾、碳酸镁

-硅藻土、二氧化硅(硅石)、沸石、页硅酸盐

-铁、钙、钠、镁、钡氧化物、钙氧化物、铁氧化物、镁氧化物、钠氧化物、二氧化钛、钾氧化物、锶氧化物、活性铝氧化物

-碳纳米管、活性炭、五氧化二磷、硅烷

-氢化钙、氢化钡、氢化锶、氢化钠和氢化铝锂、氢氧化钾、氢氧化钠、和乙酰丙酮铝

-聚烯烃共聚物、聚酰胺共聚物、pet共聚酯;

-乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐,

-聚丙烯酸和聚乙烯醇,

因为这些材料特别适合作为吸水剂。

非常特别优选地,所使用的吸气剂材料选自氧化钙、硫酸钙、氯化钙和沸石、以及以上物质的两种或更多种的混合物。这些材料具有特别高的吸收水和其它渗透物的容量,在很大程度上是可再生的,可很好地引入胶粘剂中,并且以根据本发明的量对该层的功能仅具有可忽略的不利影响,或者根本没有影响。

胶粘剂中的吸气剂材料的分数有利地不超过5重量%、优选地不超过1重量%。

对于其替代地或除其之外,基质还可包括吸气剂材料、非常优选地前述吸气剂的一种或多种。

等离子体,引发剂

通过在催化活性物质存在下将粘合剂暴露于等离子体而引发反应性单体的聚合反应,导致胶粘剂组合物的固化,因此导致胶粘粘合组件的制造。

等离子体是其分子完全或部分地为电离形式的气体。电离在电场的影响下进行,并且其结果之一是自由基的形成(特别地通过气体分子的碎片化)。除了化学物种之外,还可产生多种辐射组分(例如,vuv、uv、可见光、ir)。

根据本发明,等离子体产生原则上可用所有常见的等离子体源进行。根据本发明优选的是使用方法如介质阻挡放电(dbd)、电晕放电或排出(吹扫)的等离子体的产生。在许多情况下也可使用通过微波的激发。

排出的等离子体被理解为是指其中通过来自产生其的电极几何体的气流将等离子体排出的任何系统。这样的方法以名称(尤其是)等离子体冲击波(blaster)、电晕枪(作为排出的电晕)已知,仅举数例,没有限制。

原则上,可使用低压等离子体、大气压等离子体(标准压力等离子体)和高压等离子体。在500和1200hpa之间的范围内的压力下、更优选地在大气压下操作方面存在优点。在大气压等离子体的情况下,压力基本上对应于周围大气的压力,而不使用设备升高或降低压力,因此,取决于气候条件,压力通常大约在1013±60hpa的范围内(海平面;标准压力=1013.25hpa)。

在低压等离子体的情况下,有利地应注意:确保通常为液体形式的单体不沸腾。典型的工业低压等离子体在数个(最高达几百)帕斯卡的压力范围内操作,换句话说,在比标准气压低100到10000倍的压力下操作。

取决于来源和等离子体产生条件,在待用等离子体处理的粘合剂组合物(成分)(或者更确切地说,其表面)和等离子体源之间选择数十毫米直至几厘米的距离,或者粘合剂组合物穿过等离子体源的电极布置体。

用于等离子体处理的工艺气体可为通常的工艺气体。特别有利地,可使用含氧工艺气体,例如(纯)氧气、空气、水蒸汽、或前述气体的两种或更多种的混合物,和/或与其它气体如氮气、惰性气体(如氩气)等的混合物。特别有利地使用的是潮湿气体(即,含有水蒸气的气体混合物)。

优选地,应如此进行等离子体处理,使得工艺气体不加热至超过150℃、优选地不超过60℃,以保护胶粘剂系统和/或待粘合的基材。这特别地可通过如下实现:以这样的方式来产生等离子体,使得电极不加热至高于这些温度。

用于有效引发聚合反应的等离子体处理的持续时间通常为数秒,例如最长达60秒。最长达15秒、更特别地3至10秒的持续时间的用等离子体处理表面的时长已证实为非常有利的,以确保胶粘粘合的最佳强度。

市场上有多种等离子发生器,其在等离子体产生技术和气氛方面不同。尽管处理在包括效率在内的因素方面不同,但基本效果通常是相似的,并且特别地由所用的气氛决定。根据本发明,原则上对等离子体发生器的选择没有限制,条件是可实现前述条件。

原则上,还可将大气与反应性气态物质如氧气、氢气、氨气、乙烯、co2、硅氧烷、丙烯酸和/或溶剂、以及涂覆或聚合组分掺混。

为了使粘合强度最大化,使聚合反应达到反应性单体基本上完全的转化率。然而,通过等离子体处理的时间和强度和/或通过所用催化剂的量,本发明的方法也开启了使最终粘合强度变化并调节至所需水平的可能性。

胶粘剂中的增稠剂的量优选地使得胶粘剂形成粘合剂层;粘合剂层设置在衬垫上以获得更大的耐久性。

折边装置同样可包括两个或更多个单独的折边装置,使得施加器是能手动引导的;现代等离子体源可具有数千克的重量,使得施加器可很好地具有仅在5kg和20kg之间的重量,因此也可很好地用携带带(背带)固定或者简单地由使用者通过把手携带,并且因此将胶带施加到被粘物表面。

特别优选使用的是介质阻挡放电、等离子喷嘴系统或电晕系统,其工艺气体是空气、氮气、惰性气体或水蒸汽;这些为成本有利的且能容易制造的。工艺气体可优选地与反应性材料如氧气、氢气、氨气、乙烯、二氧化碳、硅氧烷、丙烯酸、过氧化物和/或溶剂掺混。工艺气体的反应性材料特别在与包括如下的粘合剂的胶带的相互作用方面是合适的:所述粘合剂包括催化活性物质和至少一种在自由基聚合反应中呈反应性的物质,其中催化活性物质包括至少一种来自金属酞菁(oxtanine)的组或金属卟啉的组的金属络合物。

在由胶带制造折边的胶带的方法中,将包括粘合剂层的胶带从胶带卷展开,将胶带的粘合剂层的反应性外侧输送通过或穿过等离子体源,等离子体源用富含反应性材料的工艺气体进行操作,其中粘合剂层设有至少一种触发由反应性材料引发的交联反应的物质,并且将胶带折边,使得折边的胶带具有对应于一个于另一个之上(叠置)折边的胶粘剂层的整体数量的厚度。在每次折边时,将胶带沿着在纵向方向上行进的折边线折边;在每次折边操作之后或之前,可借助于剥离装置从折边的胶带剥离衬垫残余物。

在本发明的一种优选实施方式中,胶粘剂膜30包括下列组分的混合物:热塑性聚氨酯、特别地desmomelt甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸四氢糠基酯、甲基丙烯酸、二甲基丙烯酸乙二醇酯和pdhp。

在本发明的另一优选实施方式中,胶粘剂膜30包括下列组分的混合物:热塑性聚氨酯、特别地desmomelt甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、二甲基丙烯酸乙二醇酯和pdhp。

在本发明的另一优选实施方式中,胶粘剂膜30包括下列组分的混合物:热塑性聚氨酯、特别地desmomelt甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯和pdhp。

在本发明的另一优选实施方式中,胶粘剂膜30包括下列组分的混合物:热塑性聚氨酯、特别地desmomelt二(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯和pdhp。

本发明的这些优选实施方式各自包含约20至80重量%的热塑性聚氨酯、约20至80重量%的反应性单体、和大于0至约40重量%的pdhp,优选地约30至50重量%的热塑性聚氨酯、约40至60重量%的反应性单体、和约15至25重量%的pdhp,基于反应性胶粘剂膜30的组分的总混合物。

如这里使用的,反应性胶粘剂膜30的组分的总混合物涉及所使用的聚合物成膜剂基质、反应性单体和/或反应性树脂、反应试剂以及任选存在的另外的组分的总量,其作为总和获得(以重量%计)。

在六个附图中参照工作实施例描述本发明,其中

图1以示意性内部视图显示手动引导的施加器,

图2显示具有用于限定的工艺气体组分的进料装置的等离子体源,

图3显示用于图1中的施加器中的胶带的截面图,

图4a至4c显示胶带的非偶数次的折边的方法步骤,

图5a至5c显示胶带的偶数次的折边的方法步骤,

图6a、6b显示折边机构(机理)。

图1中所示的第一实施方式中的手动引导的施加器1具有壳体和把手2,壳体包括彼此成角度布置的两个部分,把手2通过相应的端部安装在所述两个部分之一上并且可被人用来携带施加器1。

在图1中以内部视图显示的是施加器1的基本部件。在施加器1的一端处有胶带出口3,单次或多次折边的胶带8从胶带出口3输出,并且可借助于施加器1施加(即,粘合)至被粘物(未显示)的表面。借助于折边装置10将胶带7折边一次、两次或更多次。将折边的胶带8根据需要折边多次以呈现预定的厚度。在与胶带出口3相反的端部处,设有用于胶带卷6的支架4。胶带7卷绕在胶带卷6上。在折边的胶带8的行进方向上,在胶带出口3上游存在切割装置12,其将折边的胶带8切割成所需的长度。

将胶带7的自由端通过展开装置(未更详细地显示)。通过展开装置从胶带卷6连续地拉出离开胶带卷6的端部部分。

折边的胶带8由卷绕在胶带卷6上的胶带7制造。这里折边的胶带8是指具有大于胶带7的厚度的胶带。

在图2中示意性地显示的是根据图1的施加器1中使用的等离子体源20。

图2显示胶带7;等离子体源20具有基本上对应于胶带7的宽度b的宽度b;胶带的移动方向在图2中垂直于图的平面,换言之,在纵向方向l上,在等离子体源20下方仿佛将胶带7从从图纸向上拉出。胶带7具有面向等离子体源20的自由的可活化的胶带侧31以及背离等离子体源20的衬有衬垫32的胶带侧。

借助于等离子体源20,在胶带7的胶粘剂层30的胶粘剂中引发交联工序;尽管胶粘剂层30是压敏胶粘性的,但是胶粘剂层30的聚合物仍未完全交联,因此胶粘剂层30未完全固化并且也不能与被粘物的表面形成永久粘合。通过采用与胶粘剂适配的等离子体的处理来引发交联工序;就其持续时间而言,调整交联工序,使得折边的胶带在折边后仍然还可施加至被粘物。

等离子体源20具有用于工艺气体22的入口21。这里工艺气体是空气或水蒸汽,尽管也可使用氮气、惰性气体或所述物质的混合物。工艺气体22被输送通过电极尖端23;电极尖端23连接到几kv的和频率为约50hz至50khz的高频ac电压24。在电极23和对电极25之间产生强的交变电场,并导致放电。流过电极23和25的工艺气体22被电离并且形成典型的等离子体气氛26,其取决于工艺气体和放电参数。由前体单元27,等离子体气氛26与反应性材料如氧气、氢气、氨气、乙烯、二氧化碳、硅氧烷、丙烯酸、过氧化物和/或溶剂掺混。根据胶带7的胶粘剂层30的胶粘剂调整反应性材料。富含前体的等离子体撞击在可活化的自由胶带侧31上,在那里它引发胶粘剂层30中的链连接过程。

在图3中以横截面垂直于其纵向方向l显示的胶带7首先被卷绕在胶带卷6上;胶带7包括具有自由的反应性外侧31的胶粘剂膜30和衬垫32,衬垫32沿着与自由的反应性外侧31相反的侧设置在胶粘剂膜30上。胶粘剂膜30的自由的反应性外侧31是压敏胶粘性的。

在折边操作之前或在单独的折边操作之间,也可从胶带7移除衬垫32或衬垫32的至少一部分。邻近于折边装置10存在用于衬垫32的衬垫残余物43、51、54的储存容器11。

在单次或多次折边操作之后,折边的胶带8离开折边装置10;在外侧上,折边的胶带8继续用在折边操作和衬垫部分的分离操作之后剩余的衬垫部分的保护,而与剩余的衬垫部分相反的外侧保持活化。通过折边产生的折边的胶带8的厚度对应于胶带7的厚度的两倍、三倍、四倍或任何更高的整数倍。折边的胶带8与剩余的衬垫42一起离开施加出口。

图3沿着胶带7的宽度b以横截面显示单个实施形式的胶带7。胶带7包括胶粘剂层30和与粘合剂层30的厚度相比较薄的衬垫;胶粘剂层30和衬垫32具有相同的宽度b,因此胶粘剂层30的一侧完全被衬垫32覆盖,而胶粘剂层30的与衬垫32相反的外侧31是自由的。

图4a、4b、4c的序列显示胶带7的单次折边,而图5a、5b、5c中所示的折边表示胶带分别沿着在纵向方向l上行进的一个或两个折边线的双重折边。

图系列4a、4b、4c的序列中的折边沿着单个的折边线进行,该折边线沿着胶带7在纵向方向l上居中地行进。胶粘剂层30的自由外侧31沿着折边线折于彼此之上,其中外面31的两个平行的纵向条折边于彼此之上(想折)并彼此粘合。折边操作期间的中间位置示于图4a中。图4b显示其中胶带7完全折边的状态。在单次折边之后,衬垫32围绕u形的单次折边的粘合剂层。折边装置10同样包括切割装置(未显示),采用切割装置将在垂直于纵向方向l的横截面中的l形的衬垫残余物43从单次折边的胶带7移除,并且剩余的衬垫42留在折边的粘合剂层30上,从而产生根据图4c的单次折边的胶带8,其在出口3处离开施加器1。在一侧上,单次折边的胶带8具有剩余的衬垫42,而双重胶粘剂层的与剩余的衬垫42相反的侧41是自由的。在本发明的其他实施方式中,可想到的是将折边的胶带用另外的等离子体源(未显示)再次活化。在该情况下,活化将在折边的胶带中新形成的自由外侧41上进行。

图5a、5b中显示的是双重折边;双重折边同样从根据图3的胶带7开始,其中胶带7不在纵向方向l上居中地进行,而是沿着在宽度b的三分之一处的沿纵向方向l行进的折边线进行。第一次折边的开始示于图5a中;图5b显示完全折边折过去的(umgefaltete)胶粘剂层30,已经从其移除了横截面为l形的衬垫残余物51。在第二次折边中,胶带7的第三个三分之一部分折边在胶带7的已经折边的部分上,如图5b中描绘的箭头所示,由此形成双重折边的胶带8,其由彼此层叠的三个胶粘剂层30组成。布置在折边的粘合剂层30的外侧上的是剩余的衬垫52,并且自由的外侧53保留在与剩余的衬垫52相反的侧上。在第二次折边之后,再次地,使用切割装置分离出衬垫残余物54。

因此,取决于折边的数量(次数),可以所需的预定厚度制造折边的胶带8。

这里胶粘剂膜30包括聚合物成膜剂基质、至少一种反应性单体或反应性树脂、和至少一种引发剂、更特别地自由基引发剂。

本发明的胶粘剂膜30基本上由基质(在下文中称为聚合物成膜剂基质)组成,待聚合的反应性单体和/或反应性树脂被包含在其中。该基质的功能是形成用于反应性单体和/或反应性树脂的惰性支架,使得这些单体/树脂不以液体(流动)形式存在,而是相反以膜或片引入。以这种方式,确保易于处理。

在本上下文中,惰性是指反应性单体和/或反应性树脂在适当选择的条件下(例如,在足够低的温度下)基本上不与聚合物成膜剂基质进行反应。

图6a、6b中显示的是折边机构10,从该折叠机构10供应由第一胶带7和等离子体引发组成的胶带80。借助于压辊13和轮廓轮15,胶带80在纵向方向l上移动时被压入导轨14中。导轨14相对于其中心线的角度在纵向方向l上具有变化的角度。在胶带到达层压辊16并形成折边的胶带8之前,使该角度(从入口开始到折边机构10中)连续地从180°的开口角到小于20°。切割元件可位于在轮廓轮下方,其沿着折边线切割衬垫32和/或胶带80。

附图标记列表

1施加器

2把手

3胶带出口

4支架

6胶带卷

7胶带

8胶带

9偏转辊

10折边装置

11储存容器

12切割装置

20等离子体源

21入口

22工艺气体

23电极尖端

24高频ac电压

25对电极

26等离子体气氛

27前体单元

30粘合剂层

31外侧

32衬垫

b宽度

l纵向方向

41相反侧

42剩余的衬垫

43衬垫残余物

51l形衬垫残余物

52衬垫

53自由外侧

54衬垫残余物

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