CN102089363A - 将两个塑料表面粘合在一起的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及将两个塑料表面粘合在一起的方法。所述粘合通过热可活化粘合剂产生。所述发明的特征在于:用作热可活化粘合剂的所述类型的粘合剂基于i)至少一种热塑性材料,其具有90-120℃的软化温度或熔融温度。进行粘合的塑料表面中的至少一个是具有导热性的基底的一部分,所述导热性足够高,以向热可活化粘合剂传递粘合所需的活化能。

Description

将两个塑料表面粘合在一起的方法
本发明涉及具体地在高达+85℃的温度具有高的耐排斥性(repulsionresistance)的热可活化粘合剂,以及涉及其在消费电子元件中的塑料/塑料粘接中的用途。
对于消费电子设备中的塑料元件的粘接,通常使用双面压敏胶带。为此目的而需要的粘合强度是足以固定和紧固。然而,对于便携消费电子设备制品,所述要求正变得越来越严格。第一,这些制品正变得越来越小,所以粘接面积也正在变小。第二,所述粘接不得不满足另外的要求,这是由于便携制品可在相对宽的温度范围内使用,而且,可经历机械负荷(冲击、掉落等)。另一个趋势是使用挠性电路板。与现有稳固电路板相比,这些电路板的优点是它们显著更平以及能够使大量的挠性电子元件彼此组合。例如,FPC(挠性印刷电路板;挠性电路板)经常用于驱动显示装置,所述显示装置具体地在笔记本的情况中以及在折叠式移动电话的情况中是挠性的。挠性电路板也用于驱动相机镜头或用于LCD显示装置(液晶显示装置,液晶数据显示装置)的背光单元。这种趋势提高了设计自由度,这是由于越来越多的元件可挠性设计同时仍可保持电连接。然而,挠性电路板的使用也需要新的胶带解决方案,这是由于挠性电路板也经常在外壳中部分固定。因此,通常使用压敏粘合剂(PSA)和/或双面压敏胶带。然而,这里的要求是比较严格的,这是由于所述挠性电路板的挠曲刚度产生持续的排斥力,其必须由压敏粘合剂抵消。另一因素是,为了模拟气候效应,消费电子设备也经常经历气候条件改变的考验。这里通常覆盖-40℃-+85℃的温度范围。虽然较低温度不成为问题(由于在这些温度,PSA硬化并因此内部强度升高),但是特别地,高温是问题,由于在这些温度,压敏粘合剂变得逐渐更有流动性,失去内部强度,以及压敏粘合剂或压敏胶带在排斥力下内聚裂开。虽然存在这种困难情况,但是已经开发了多种压敏胶带。例如,Nitto Denko的产品5606R或5608R可用于该用途。另外,也存在提高PSA或压敏胶带的膜厚的可能性,这是由于单位面积的重量增加时粘合性也增加。
对于消费电子设备部分中的元件的粘接,热可活化薄片提供了另一可能性。热可活化粘合剂可分成两类:
a)热塑性热可活化薄片
b)反应性热可活化薄片。
热可活化薄片具有特别高的粘合强度,但是需要活化热。因此,它们通常用于金属/金属或金属/塑料粘接。在该粘合中,金属侧允许引入活化过程所需要的热。在塑料/塑料粘接的情况中这是不可能的,因为塑料充当热阻挡体,通常在所需的热到达热可活化粘合剂之前变形。
所述的说明显示,仍需要这样的粘合剂或胶带,即,所述粘合剂或胶带能够用于FPC的粘合并且能够吸收排斥力,并甚至在层厚低于100μm时能够做到这一点,这是因为所述消费电子设备正在变得甚至更小和更窄。
根据该现有技术,本发明的目的是提供使挠性电路板与便携消费电子设备制品的塑料元件固着的粘合剂薄片,所述薄片具体地
a)能够在-40至+85℃使用并且在该温度范围内经受挠性电路板的排斥力,
b)特征在于与聚酰亚胺的粘合强度超过15N/cm,以及
c)可通过热活化,而不会对需要粘接的塑料造成表面损害。
根据本发明,该目的借助于使用粘合剂或包含至少一种热可活化粘合剂的粘合剂薄片对两个塑料表面进行粘接的方法实现。
在这种情况中,所述塑料表面中的至少一个应非常优选属于这样的物质,即,所述物质的导热性高到足以向热可活化粘合剂传递粘接所需要的活化能。
非常优选地,所述粘合剂基于
i)至少一种热塑性材料(thermoplastic),其软化点或熔点为90-120℃,
ii)任选的至多20重量%的至少一种增粘树脂,和/或
iii)任选的至多30重量%的一种或多种反应性树脂,即,能够与本身,与其它反应性树脂和/或与该热塑性材料反应的树脂。
在一个有利的实施方案中,所述粘合剂局限于上述组分,但是在本发明中,所述粘合剂包含其它组分也可以是有利的。
所述塑料表面中的至少一个必须属于这样的物质,即,所述物质的导热性高到足以向热可活化粘合剂传递粘接所需要的活化能。
热塑性材料是在
Figure BDA0000043650520000031
(在线版(Online Version);2008版,文件代码RD-20-01271)中定义的化合物。
所述粘合剂应非常优选地具有通过试验方法C(参见实验部分)测量的高于100℃和低于125℃的交叉点(在该处储能模量和损耗模量相同)。储能模量G’和损耗模量G”的曲线在交叉点相交;按物理学观点,可将这解释为从弹性行为向粘性行为过渡。
在一种优选设计中,使用了热塑性材料,其借助于它们的熔融实现了关于塑料表面良好的湿润。这里特别优选使用下列聚合物,但是该名单不是穷尽性的:聚氨酯、聚酯、聚酰胺、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、共聚酰胺、共聚酯和聚烯烃。
聚烯烃的实例是聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚己烯,和聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯或聚己烯的共聚物。Degussa供应具有商标VestoplastTM的各种聚烯烃,以及这里在丙烯富集等级和丁烯富集等级之间进行了区别。
聚酰胺和共聚酰胺是另一种优选使用的物质类别。聚酰胺或共聚酰胺也可按混合物的形式使用。聚酰胺或共聚酰胺通常基于二羧酸和二胺,通过缩聚反应制备。为了实现要求的熔融范围,优选使用的二羧酸是己二酸、壬二酸、癸二酸或二聚脂肪酸。也可将上述二羧酸与彼此组合。优选使用的二胺是乙二胺、六亚甲基二胺、2,2,4-三甲基六亚甲基二胺、哌嗪或异佛尔酮二胺。这里再次可将各种二胺与彼此组合。例如,聚酰胺和共聚酰胺可按商标
Figure BDA0000043650520000032
从Arkema商购或者按商标
Figure BDA0000043650520000033
从Evonik Degussa商购。
聚酯和共聚酯是另一种优选使用的物质类别。聚酯或共聚酯基于二羧酸和二醇,然后使其在缩聚反应中反应。为了达到优选的活化范围,特别优选的是,使用的二羧酸包括邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸或己二酸。也可将上述二羧酸与彼此组合。特别优选使用的二醇包括1,2-乙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、环己烷二甲醇或二甘醇。也可将上述二醇与彼此组合。例如,共聚酯可按商标
Figure BDA0000043650520000034
S从Evonik商购。
为了实现希望的静态玻璃化转变温度(static glass transitiontemperature)TG,A或熔点TM,A,这里再次优选选择使用的单体以及这些单体的量,使得Fox方程(E1)给出希望的温度。
为了控制玻璃化转变温度,不仅可改变单体和各自的共聚单体组成,而且可改变分子量。为了调节至低静态玻璃化转变温度TG,A或熔点TM,A,使用具有中等或低分子量的聚合物。也可将低分子量和高分子量聚合物与彼此混合。特别优选的体系使用聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚己烯,或者聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯或聚己烯的共聚物。
为了使热塑性材料的理论粘合性和/或活化范围最佳化,可添加增粘树脂或反应性树脂。
可用于添加的增粘树脂是文献中所述的任何已知增粘树脂(无例外)。可提及的代表性材料是蒎烯树脂、茚树脂和松香树脂(kolophony resins),以及它们的歧化的,氢化的,聚合的和酯化的衍生物和盐,脂族和芳族烃树脂、萜烯树脂和萜烯酚醛树脂,以及C5烃树脂、C9烃树脂和其它烃树脂。可使用这些树脂和其它树脂的任何希望的组合,以根据需要调节所得粘合剂的性质。大体上,可使用与相应热塑性材料相容(可溶)的任何树脂,以及具体地,可提及所有的脂族、芳族和烷基芳族烃树脂,基于纯单体的烃树脂、氢化烃树脂、功能性烃树脂和天然树脂。详细的参考可参见在Donatas Satas的“Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology”(van Nostrand,1989)中的可利用知识的描述。
适合的反应性树脂的实例是酚醛树脂、环氧树脂、蜜胺树脂、具有异氰酸酯官能团的树脂和上述树脂的混合物。也可添加很多种其它树脂、填料材料、催化剂、抗氧化剂等与所述反应性体系组合。
一个非常优选的组由环氧树脂组成。对于聚合环氧树脂,环氧树脂的摩尔质量从100g/mol至最高10000g/mol。
所述环氧树脂包括,例如,双酚A和表氯醇的反应产物、苯酚和甲醛(线型酚醛清漆树脂(novolak resins))以及表氯醇、缩水甘油基酯的反应产物,以及表氯醇和对氨基苯酚的反应产物。
优选的商业实例是,例如,AralditeTM 6010、CY-281TM、ECNTM 1273、ECNTM 1280、MY 720、RD-2(来自于Ciba Geigy)、DERTM 331、DERTM 732、DERTM 736、DENTM 432、DENTM 438、DENTM 485(来自于Dow Chemical)、EponTM 812、825、826、828、830、834、836、871、872、1001、1004、1031等(来自于Shell Chemical)和HPTTM 1071、HPTTM 1079(同样来自于ShellChemical)。
商业脂族环氧树脂的实例是,例如,乙烯基环己烷二氧化物(vinylcyclohexane dioxides),例如ERL-4206、ERL-4221、ERL-4201、ERL-4289和ERL-0400(来自于Union Carbide Corp)。
可使用的线型酚醛清漆树脂的实例是Epi-RezTM 5132(来自于Celanese)、ESCN-001(来自于Sumitomo Chemical)、CY-281(来自于Ciba Geigy)、DENTM431、DENTM 438、Quatrex 5010(来自于Dow Chemical)、RE 305S(来自于Nippon Kayaku)、EpiclonTM N673(来自于DaiNipon Ink Chemistry)和EpicoteTM152(来自于Shell Chemical)。
使用的反应性树脂也可包括蜜胺树脂,例如CymelTM 327和323(来自于Cytec)。
使用的反应性树脂也可包括萜烯酚醛树脂,例如NIREZTM 2019(来自于Arizona Chemical)。
使用的反应性树脂也可包括酚醛树脂,例如YP 50(来自于Toto Kasei)、PKHC(来自于Union Carbide Corp.)和BKR 2620(来自于Showa Union GoseiCorp.)。
使用的反应性树脂也可包括聚异氰酸酯,例如CoronateTM L(来自于Nippon Polyurethane Ind.)、DesmodurTM N3300和MondurTM 489(来自于Bayer)。
为了加速在所述两种组分之间的反应,也可将交联剂和促进剂添加至混合物中。
适合的促进剂的实例是咪唑,可作为2M7、2E4MN、2PZ-CN、2PZ-CNS、P0505、L07N(来自于Shikoku Chem.Corp.)和Curezol 2MZ(来自于AirProducts)商购。
而且,为了加速,也可使用胺,尤其是叔胺。
制备方法
为了进一步加工和为了粘接,所述热可活化粘合剂在隔离纸或隔离膜上提供。
涂覆可从溶液或从熔体进行。在从溶液涂覆的情况中,操作优选使用刮涂技术(doctor technique)(对于从溶液加工粘合剂而言,这是惯用的),在这种情况中可使用本领域技术人员已知的所有刮涂技术。对于从熔体涂覆,如果聚合物存在于溶液中,则优选在减压下在排气式挤出机中除去溶剂,为此目的,例如,可使用单螺杆或双螺杆挤出机,这些挤出机优选在不同真空段或相同真空段馏出溶剂,并拥有进料预热器。然后经由熔融模头(melt die)或挤出模头进行涂覆,如果希望的话,将粘合剂薄片拉伸以实现最佳涂层厚度。对于混合过程,可使用捏合机或双螺杆挤出机混合树脂。
用于粘合剂的临时背衬材料包括本领域技术人员熟悉的常规材料,例如膜(聚酯、PET、PE、PP、BOPP、PVC、聚酰亚胺)和隔离纸(玻璃纸、HDPE、LDPE)。所述背衬材料应具有隔离层。在本发明的一个非常优选的设计中,所述隔离层由有机硅隔离层或氟化隔离层组成。
本发明方法特别适于粘接挠性电路板,尤其是在电子元件或设备的塑料外壳中。挠性电路板的导热性高到足以向热可活化粘合剂传递粘接所需要的活化能。
产品结构:
所述热可活化薄片优选具有图1中所示的设计,其中:
1=热可活化粘合剂
2=背衬材料
3=热可活化粘合剂
4=临时背衬。
图1中所示的产品构造包括在背衬材料(2)上的热可活化粘合剂双面涂层(1,3)。优选用至少一个临时背衬(4)保护整个复合材料,以允许热可活化粘合剂从所述卷退卷。在另一实施方案中,用临时背衬(这里未示出)保护地覆盖粘合剂的两面(1,3)。对于背衬材料(2),又一可能性是具有一个或多个功能涂层(例如,底漆、粘合促进剂等)。具体地,在它们的化学组成和/或厚度方面,在背衬材料(2)两面上的粘合剂层可具有相同的性质;然而,所述两个粘合剂层也可不同。
每个面上施用的粘合剂量优选为5-250g/m2
图2中示出的产品构造包括热可活化粘合剂在临时背衬上的单面涂层。在这种情况中,参考符号的释义与图1中的相同(1=热可活化粘合剂,4=临时背衬)。优选用至少一个临时背衬(4)保护地覆盖热可活化粘合剂(1),以允许胶带的退卷和改善冲压性能(punching performance)。在另一实施方案中,两面均用临时背衬(这里未示出)保护地覆盖。施用的粘合剂量优选为5-250g/m2
这里可使用的背衬材料包括本领域技术人员熟悉的惯用材料,例如膜(聚酯、PET、PE、PP、BOPP、PVC、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸酯类(polymethacrylate)、PEN、PVB、PVF、聚酰胺)、非织造布、泡沫体、织物和织物薄片。
用途:
挠性电路板存在于大量电子设备中,例如移动电话、汽车用收音机、计算机等。一般而言,它们由铜或铝(导电体)和聚酰亚胺(电绝缘体)的层组成。然而,也使用其它塑料作为电绝缘体,例如聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和液晶聚合物(LCP)。因为在挠性电子元件之间存在连接,它们在设计上必须是挠性的。然而,多个电子元件必须总是彼此连接的事实导致挠性电路板需要的功率级(power level)提高,这导致多层装置(multilayer embodiments)。因此,挠性电路板的层厚可为50μm-500μm。由于挠性电路板由绝缘体和导电体的复合材料组成,并且两种材料具有不同性质,所述挠性电路板的挠曲刚度较高。通过添加的元件,例如IC,或者通过部分加固,所述挠性电路板的挠曲刚度可进一步提高。然后,为了防止非受控移动,或者为了最小化空间需求,将挠性电路板粘接在电子设备外壳中。在这种情况中,通常,存在各种可用作粘接材料的塑料,经常使用的实例是聚碳酸酯(PC)、ABS、ABS/PC共混物、聚酰胺、玻璃纤维增强的聚酰胺、聚醚砜或聚苯乙烯等。然而,尽管不是在本发明的意义上使用,也可使用玻璃或金属作为基底,例如铝或不锈钢。
如图3中所示,挠性电路板在LCD显示器背光单元上的粘接代表一个典型的用途。紧紧的弯曲(tight curve)产生了持续的挠曲力,其必须由热可活化粘合剂吸收。在电子元件中的挠性电路板的挠曲角通常为至少90°,更特别为180°。
图3示出用热可活化粘合剂对挠性电路板进行粘接的实例,所述挠性电路板的挠曲角为180°。
图释:
31=用于所述背光单元的外壳
32=LCD板
33=挠性电路板
34=热可活化粘合剂或热可活化胶带(本发明用途)
35=光学膜。
另外,必须考虑到,所述电子设备经常暴露于波动气候条件。这意味着,在极端情况中,甚至在85℃的粘合强度必须足够高,以防止挠性电路板分离。
而且,所述热可活化薄片应能够在较窄加工范围中加工,使得首先在85℃存在足够高的残留刚度,但是其次也可进行加热活化。需要粘接的基底通常仅在130℃以下具有温度稳定性。必须考虑的另一个因素是,已经将电子元件添加至挠性电路板中,这些电子元件也是温度敏感的。这使所述操作不同于,例如,用于部分硬化的硬化材料的粘接,该过程实际上在制造挠性电路板的操作期间进行。最后,还必须考虑到高单元数目限制加工范围-即,热必须较快引入。
粘接:
预层压
通常制造热可活化粘合剂的冲切部分,并将这些冲切部分通常置于塑料部件上。在最简单的情况中,将冲切部分手工置于塑料部件上,例如用镊子。冲切部分的形状可不同。因为与设计相关的原因,使用全表面积冲切部分也可能是必须的。在又一实施方案中,在手工定位后用热源处理热可活化冲切胶带部分,在最简单的情况中,例如,用熨斗。这提高与塑料的粘合性。为此目的,冲切部分还具有临时背衬也是有利的。
在现有技术中,粘接通常在金属基底上进行。为此,首先将金属部件置于热可活化冲切胶带部分上。放置过程在敞开侧(open side)上进行。反面仍具有临时背衬。随后,使用热源将热通过所述金属引入热可活化胶带中。由此使胶带变粘,并且与临时背衬相比,它与金属的粘合更牢固。
对于本发明方法,热量必须是适当的。对于热塑性粘合剂,必须达到软化点,使得冲切胶带部分开始粘着。在一个优选设计中,使用加热压机引入热量。加热压机的柱塞(ram)例如由铝、黄铜或青铜制成,采取冲切部分的外部形状。而且,柱塞可具有针对例如避免部分热损害的设计特征。压力和热量尽可能均匀引入。压力、温度和时间适应于材料(金属、金属厚度、热可活化薄片的性质)调节并改变。
用于预层压的典型加工范围为1.5-10秒的活化时间,1.5bar-5bar的施加压力和100℃-150℃的加热柱塞温度。
基底的粘接
在挠性电路板和塑料部件之间的粘接工艺优选用加热压机进行。这里优选从挠性电路板侧将热引入,这是由于挠性电路板通常具有较好导热性。
一般而言,压力和热量同时施用。这借助于由具有良好导热性的材料组成的加热柱塞进行。典型材料的实例为铜、黄铜、青铜和铝。然而,也可使用其它合金。而且,加热压机柱塞应优选采取粘接区域顶面的形状。该形状又可为2-维或3-维的。通常经由压力缸施加压力。然而,施用不需要一定经由气压进行。其它可能的实例为液压设备或机电设备(芯轴(spindles)、控制传动(control drives)或致动元件(actuators))。而且,重复引入压力和温度可为有利的,以例如借助于串联或旋转原理提高操作处理量。在这种情况中,加热压机的柱塞不需要均用相同温度和/或用相同压力操作。另一可能性是接触时间不同(尽管不总是有利)。而且,在最终操作步骤中,用冷却的压机柱塞或用冷却至室温的压机柱塞仅引入压力也可为有利的。
操作时间通常为每压机柱塞步骤2.5-15s,或者更优选为至多5s。而且,改变压力也可为必需的。非常高的压力可导致热可活化薄片的位移。一般而言,理想的是最小化该位移。适合的压力为1.5-10bar(基于粘接面积)。这里,材料稳定性和热可活化薄片流动行为再次对选择的压力产生大的影响。
实验部分
测试方法:
排斥测试(repulsion test)A
将100μm厚的聚酰亚胺薄片切割成10cm×1cm的尺寸,作为挠性电路板替代物。然后,使聚酰亚胺薄片的一端与聚碳酸酯(3mm厚,1cm宽,3.5cm长)粘接。粘接使用
Figure BDA0000043650520000091
4965进行。然后,将聚酰亚胺薄片以环状围绕聚碳酸酯板弯曲,并使用热可活化薄片距离末端20mm粘接。用于粘接过程的热可活化薄片具有10mm宽度和3mm长度。在粘接后,将组合体以85℃或以-40℃贮存在烘箱中。如果历时72小时由聚酰亚胺薄片的挠曲刚度导致的粘接分离被可靠地避免,则通过测试。
90°粘合强度测试B
用所述热可活化薄片,使1cm宽,100μm厚和10cm长的聚酰亚胺薄片的条与3mm厚,5cm宽和20cm长的聚碳酸酯片材粘合。
随后,使用拉伸测试机(来自于Zwick),以90°的恒定剥离角和以50mm/min的速度剥离聚酰亚胺薄片,并测量以N/cm计的力。测量在23℃和在50%湿度进行。测定三个测量值并取平均值。
流变学试验C
用Rheometrics Dynamic Systems的流变仪(RDA II)进行该测量。试样直径为8mm,试样厚度为1-2mm。使用板重叠构型(Plate-on-plate configuration)进行改测量。选择以10rad/s的频率从0℃至150℃的温度扫描(temperaturesweep)。测量热塑性材料的流变学,并测定交叉点。
粘接
热塑性热可活化薄片的粘接在加热压机中进行,柱塞温度为150℃,接触时间为10秒,以及压力为5bar(基于粘接面积)。
参照例1)
在两片硅化玻璃纸隔离纸之间,在140℃,将
Figure BDA0000043650520000101
S EP 1408(来自于Evonik的共聚酯,熔融温度80℃)压成100μm。根据测试方法C测定的交叉点为91℃。
参照例2)
在两片硅化玻璃纸隔离纸之间,在230℃,将
Figure BDA0000043650520000102
S 361(来自于Evonik的共聚酯,熔融温度175℃)压成100μm。根据测试方法C测定的交叉点为178℃。
参照例3)
同时使用
Figure BDA0000043650520000103
4982(100μm厚,12μm PET背衬,树脂改性的压敏丙烯酸酯类粘合剂,2×46g/m2)作为PSA进行了测试。在23℃施用产品,但是用5bar压力和10秒的粘接时间。
实施例1)
在两片硅化玻璃纸隔离纸之间,在160℃,将
Figure BDA0000043650520000104
S 1218(来自于Evonik的共聚酯,熔点115℃)压成100μm。通过试验方法C测定的交叉点为110℃。
实施例2)
在两片硅化玻璃纸隔离纸之间,在160℃,将
Figure BDA0000043650520000105
470AG(来自于Evonik Degussa的共聚酰胺,熔点112℃)压成100μm。通过试验方法C测定的交叉点为108℃。
结果:
首先用所有实施例实施了排斥测试A。表1示出了结果。
表1
*热可活化薄片不可熔
**粘接在此时限内分离
结果显示,在热可活化实施例1和2的情况中,在85℃和在-40℃可实现非常良好的耐排斥性。在所有情况中,粘接保持超过72小时。相反,参照例3显示,压敏粘合剂不具有非常良好的适用性。在该情况中,粘接在85℃在仅2小时内分离。参照例2在标准条件下不可熔。仅在温度升至210℃后才实现熔融。然而,在该温度,聚碳酸酯已变形,因此这种热塑性材料不能在不损害基底的情况下施用。参照例1在这里显示明显较早的熔融,但是粘接在85℃在仅6小时后打开。该热塑性材料对于这种应用而言太软。
在又一测试中,通过测试方法B测定了粘接强度。结果总结在表2中。
表2
  实施例   90°粘合强度测试B
  1   19.0N/cm
  2   20.3N/cm
  参照1   17.4N/cm
  参照2   未测定*
  参照3   7.2N/cm
*热可活化薄片不可熔
表2中的值显示,在所有本发明实施例1和2的情况中,实现了非常高的粘合强度,因此在聚酰亚胺上和在聚碳酸酯上提供了非常良好的粘合。参照例3表明,用PSA获得明显较低的粘合强度。
参照例2在标准条件下不可熔。仅在温度升至210℃后才实现熔融。然而,在该温度,聚碳酸酯已开始变形,因此这种热塑性材料不能在不损害基底的情况下施用。
所述测量值显示:所有本发明实施例满足对于挠性电路板粘接而言最重要的标准。因此本发明实施例非常适于所述应用。

Claims (8)

1.使两个塑料表面彼此粘接的方法,所述粘接由热可活化粘合剂引起,其特征在于
所使用的热可活化粘合剂包括基于以下物质的粘合剂
i)至少一种热塑性材料,其具有90-120℃的软化点或熔点,
其中
所述需要粘接的塑料表面中的至少一个属于这样的基底,即,所述基底的导热性高到足以向所述热可活化粘合剂传递粘接所需要的活化能。
2.权利要求1的方法,其特征在于所述粘合剂包含
ii)最多20重量%的一种或多种增粘树脂,和/或
iii)最多30重量%的一种或多种反应性树脂。
3.前述权利要求中的任意一项的方法,其特征在于所述需要粘接的塑料表面中的一个属于挠性电路板。
4.前述权利要求中的任意一项的方法,其特征在于所述挠性电路板的挠曲角为至少90°,更特别为180°。
5.前述权利要求中的任意一项的方法,其特征在于所述至少一种热塑性材料选自:聚氨酯、聚酯、聚酰胺、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、共聚酰胺、共聚酯和聚烯烃。
6.前述权利要求中的任意一项的方法,其特征在于所述至少一种反应性树脂组分选自包括酚醛树脂、环氧树脂、蜜胺树脂和线型酚醛清漆树脂的反应性树脂。
7.前述权利要求中的任意一项的方法,其特征在于所述用于粘接的活化能的传递以及所述粘接在不超过15秒的期限内,特别是在不超过5秒的期限内进行。
8.可通过前述权利要求中的任意一项的方法得到的粘接。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105637051A (zh) * 2013-01-29 2016-06-01 赢创德固赛有限公司 用于金属-塑料-混合部件的粘附力增强剂组合物和底漆组合物
CN110177985A (zh) * 2017-01-23 2019-08-27 利勃海尔-家用电器利恩茨有限责任公司 制造制冷机单元和/或冷冻机单元的方法
CN110997312A (zh) * 2017-08-24 2020-04-10 巴斯夫涂料有限公司 由膜、固体粘合剂聚合物和聚氨酯层制得的复合材料的制备
CN112895639A (zh) * 2021-03-12 2021-06-04 杭州盛得新材料有限公司 一种改性再生pvb复合层压织物及其制备方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0441545A1 (en) * 1990-02-06 1991-08-14 Union Camp Corporation Two-component curable hot-melt resin compositions
DE4017145A1 (de) * 1990-05-28 1991-12-05 Leuna Werke Ag Thermoplastisches schweisshilfsmittel
WO2000001782A1 (de) * 1998-07-04 2000-01-13 Beiersdorf Ag Elektrisch leitfähige, thermoplastische und hitzeaktivierbare klebstofffolie
KR20050094048A (ko) * 2003-01-29 2005-09-26 테사 악티엔게젤샤프트 Fpcb 접합용의 열 활성화 접착 물질
DE10361538A1 (de) * 2003-12-23 2005-07-28 Tesa Ag Schmelzkleber zur Implantierung von elektrischen Modulen in einen Kartenkörper
DE10361537A1 (de) * 2003-12-23 2005-07-28 Tesa Ag Thermoplastische Blends zur Implantierung von elektrischen Modulen in einen Kartenkörper
DE102006047739A1 (de) * 2006-10-06 2008-04-17 Tesa Ag Hitzeaktivierbares Klebeband insbesondere für die Verklebung von elektronischen Bauteilen und Leiterbahnen

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105637051A (zh) * 2013-01-29 2016-06-01 赢创德固赛有限公司 用于金属-塑料-混合部件的粘附力增强剂组合物和底漆组合物
CN105637051B (zh) * 2013-01-29 2019-02-15 赢创德固赛有限公司 用于金属-塑料-混合部件的粘附力增强剂组合物和底漆组合物
US10273390B2 (en) 2013-01-29 2019-04-30 Evonik Degussa Gmbh Adhesion promoter compositions and primer compositions for metal-plastic hybrid components
US11078390B2 (en) 2013-01-29 2021-08-03 Evonik Operations Gmbh Adhesion promoter compositions and primer compositions for metal-plastic hybrid components
CN110177985A (zh) * 2017-01-23 2019-08-27 利勃海尔-家用电器利恩茨有限责任公司 制造制冷机单元和/或冷冻机单元的方法
CN110997312A (zh) * 2017-08-24 2020-04-10 巴斯夫涂料有限公司 由膜、固体粘合剂聚合物和聚氨酯层制得的复合材料的制备
CN112895639A (zh) * 2021-03-12 2021-06-04 杭州盛得新材料有限公司 一种改性再生pvb复合层压织物及其制备方法

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