压敏胶粘剂制造技术

本发明专利技术将提供具有高的粘附力和可调节的内聚失效特性的强力压敏胶粘剂。这使用包含以下的压敏胶粘剂来实现：- 30-90重量％的至少一种聚(甲基)丙烯酸酯；- 10-60重量％的具有40-300μm的最大尺寸的由无机材料制成的三维体K；和- 0.1-10重量％的至少部分膨胀的微球M，各自基于所述压敏胶粘剂的总重量。本发明专利技术的另一主题是包含这种压敏胶粘剂的胶带。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及如在胶带中用于暂时或永久地接合基材(例如组件)的压敏胶粘剂的
更特别地提出将高的粘附力与强的内聚力以及可调节的内聚失效特性组合的压敏胶粘剂。
技术介绍
对于压敏胶粘剂体系和用这样的体系制造的压敏胶粘剂制品的应用技术上的要求，粘附力和内聚力这两个物理参数是至关重要的。粘附力在技术术语中以术语“即时粘合强度”(粘性)和“粘合强度”(剥离粘附力)来看待，且为在术语如“自胶粘剂”和“压敏胶粘剂”之后的物理变量，以其来描述在温和的施加压力下的或多或少的“永久粘接”的实现。内聚力对压敏胶粘剂的内部强度负责。其赋予体系对剪切应力的耐受性，所述剪切应力出现在例如在相对高的温度和/或机械载荷下使用相应的产品的情况下。因此压敏胶粘剂的性能能力基本上由其粘附力和内聚力性质之间的关系决定。这些性质继而由胶粘剂成分的性质、相容性、均匀性和稳定性决定。为了在压敏胶粘剂中获得特定的性质如高的粘合强度，现有技术实践已知使用较高分子量的且高度交联的聚合物嵌段和/或包含填料的体系。例如，EP 0 818 521 A2描述了三层胶带，其具有基于交联的橡胶的载体层。而且，可将增强填料添加至载体的橡胶中。具有良好的对剥离力和剪切力的耐受性的压敏胶粘剂层呈现在DE 28 21 606 A1中。胶粘剂层具有超过200μm的厚度，并且包括分散在整个层中的中空玻璃微珠。EP 1 995 282 A1以包含微粒的粘弹性层为主题，其中90％的微粒具有30μm或更小的直径。所述粘弹性层可用作压敏胶粘剂层或用作胶带的基材。US 2007/0104943 A1描述了以中空微结构体填充的树脂或聚合物组合物，其中所述中空微结构体的D50直径为25μm或更小。据说该组合物呈现出高于平均水平的冲击强度和伸长率。对于压敏胶粘剂体系的多种应用，发泡体系已被证实是越来越重要的。泡沫体例如能够通过吸收动能发挥缓冲效果；它们还能补偿粘结界面上的不均匀性，因为它们通常易于变形。为了使泡沫体能用于压敏胶粘剂制品，可使用发泡的载体材料和发泡的压敏胶粘剂二者。DE 10 2009 015 233 A1描述了用于制造包含热敏物质的发泡的胶粘剂体系的方法。在第一步骤中使胶粘剂体系于第一温度发泡，和在随后的步骤中于较低的温度将该热敏物质添加至胶粘剂体系。还描述了以这种方式获得的胶粘剂体系作为用于胶带的自胶粘剂材料的用途。使用可膨胀的中空微珠的发泡方法描述于DE 10 2010 062 669 A1中，所述可膨胀的中空微珠在混合装置内的膨胀被大大地抑制。描述于该说明书中的材料还意图用作胶带的载体和/或用作胶带的永久粘性表面层。WO 2010/147888 A2描述了包含聚合物、多种的至少部分膨胀的可膨胀的聚合物微珠、和0.3-1.5重量％的具有至少300m2/g的表面积的二氧化硅的泡沫体。对于具有特定的、针对具体应用的性质的胶带存在持续的需要。例如对于在建筑行业中的户外应用而言，感兴趣的是如下的粘接：提供对风载(换言之对在短时间内出现的载荷峰)的耐受性、以及对在其自身重量下的移除的耐受性、并且另外地能够良好地补偿热应力。在此重要的是，这样的粘接的性能能力可被可靠地计算和预测。与那些也或甚至主要地呈现胶粘失效的胶带的情况相比，这可在具有可预测的内聚失效的胶带的情况下显著更有效地进行。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供用于发泡的单层或多层胶带的基础组合物，其赋予这些体系以高的粘附力、特别地总是比内聚力更高的粘附力，以及因此的所谓的内聚性破裂(即在粘合剂层内的破裂而不是在其与基材的界面中的破坏)形式的可调节的、可预测的失效特性。尽管有这些预订的失效特性，但是该组合物自然应当将允许稳定的高性能的粘接。作为本专利技术的中心构思，该目的的实现是基于至少部分膨胀的微球与无机填料的组合。本专利技术的第一总主题是压敏胶粘剂，其包含：-30–90重量％的至少一种聚(甲基)丙烯酸酯；-10–60重量％的具有40-300μm的最大尺寸的由无机材料制成的三维体K；和-0.1–10重量％的至少部分膨胀的微球M，各自基于所述压敏胶粘剂的总重量，其中各组分的比例之和等于100％。具体实施方式如在一般的说法中常见的，根据本专利技术将压敏粘合剂理解为至少在室温下永久粘性以及胶粘性的材料。压敏胶粘剂的特性为其可通过压力施加至基材并且在那里保持粘附，其中没有对所施加的压力或暴露于该压力的时间的进一步定义。总的来说，尽管原则上取决于压敏胶粘剂的确切性质、温度、大气湿度、和基材，但是短时间的最小压力(其不超出一瞬间的轻触)的作用足以实现粘附效果，而在其它情况下长时间的暴露于较高的压力可以是必要的。压敏胶粘剂具有特别的、特征性粘弹性性质，其导致永久粘性和胶粘性。这些胶粘剂的特性是，当它们机械形变时，既存在粘性流动过程又存在弹性恢复力的形成。这两个过程在其各自的比例方面彼此具有一定的关系，不仅取决于压敏胶粘剂的精确组成、结构和交联程度，还取决于形变的速率和持续时间，以及取决于温度。成比例的粘性流动对于粘附力的实现是必要的。仅(由具有相对高的迁移性的大分子产生的)粘性组分允许有效地润湿待粘合的基材和有效地流动到待粘合的基材上。高的粘性流动组分导致高的粘性(也称为表面胶粘性)并因此还经常导致高的剥离强度。高度交联的体系、结晶或玻璃状的固化的聚合物缺乏可流动的组分并因此通常没有粘性或至少仅略有粘性。成比例的弹性恢复力对于内聚力的获得是必要的。其例如通过具有高卷曲度的非常长的链的大分子、以及通过物理或化学交联的大分子产生，并且其允许传递作用于粘接的力。作为这些回弹力的结果，粘接能够例如足以在相对长的时间内经受长期剪切载荷形式的作用于其的长期载荷。为了更准确地描述和量化弹性和粘性组分的程度以及组分彼此的比率，使用可通过动态机械分析(DMA)测定的储能模量(G’)和损耗模量(G”)的变量。G’是弹性组分的量度，G”是物质的粘性组分的量度。两个变量均取决于形变频率和温度。该变量可借助于流变仪测定。在该情况下，例如，将待研究的材料在板/板布置中暴露于正弦振荡剪切应力。在用剪切应力操作的仪器的情况下，形变作为时间的函数被测量，并且相对于剪切应力的引入测量所述形变的时间偏移。该时间偏移称为相角δ。储能模量G’定义如下：G'＝(τ/γ)·cos(δ)(τ＝剪切应力，γ＝形变，δ＝相角＝在剪切应力向量和形变向量之间的相移)。损耗模量G”的定义如下：G”＝(τ/γ)·sin(δ)(τ＝剪切应力，γ＝形变，δ＝相角＝在剪切应力向量和形变向量之间的相移)。如果于23℃在100-101rad/sec的形变频率范围内G‘和G“二者均至少部分地处于103-107Pa的范围内，则组合物通常被认为是压敏胶粘剂，且在本专利技术的意义中被如此定义。“部分地”意为G’曲线的至少一部分处于由从100(包括100)至101(包括101)rad/sec的形变频率范围(横坐标)和从103(包括103)至107(包括107)Pa的G‘值范围(纵坐标)描述的窗口内，且如果G”曲线的至少一部分同样处于相应的窗口内。本专利技术的压敏胶粘剂优选为片状结构体的形式。这是指这样的三维结构体，其在两个空间方向上的尺寸(广度)远远大于其在第三个空间方向上的尺寸(广度)。更特本文档来自技高网...

【技术保护点】
压敏胶粘剂，其包含‑30‑90重量％的至少一种聚(甲基)丙烯酸酯；‑10‑60重量％的具有40‑300μm的最大尺寸的由无机材料制成的三维体K；和‑0.1‑10重量％的至少部分膨胀的微球M，各自基于所述压敏胶粘剂的总重量，其中各组分的比例之和等于100％。

【技术特征摘要】
2015.05.12 DE 102015208792.11.压敏胶粘剂，其包含-30-90重量％的至少一种聚(甲基)丙烯酸酯；-10-60重量％的具有40-300μm的最大尺寸的由无机材料制成的三维体K；和-0.1-10重量％的至少部分膨胀的微球M，各自基于所述压敏胶粘剂的总重量，其中各组分的比例之和等于100％。2.根据权利要求1的压敏胶粘剂，其特征在于，所述三维体K的无机材料为玻璃、陶瓷和/或飞灰。3.根据权利要求1的压敏胶粘剂，其特征在于，所述三维体K为实心玻璃珠、中空陶瓷珠和/或中空飞灰珠。4.根据前述权利要求中的至...

【专利技术属性】
技术研发人员：A梅尔尼科娃，S汉森，B米西格，SL塞巴斯蒂安，
申请(专利权)人：德莎欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE