CN104140552B - 制备复合发泡的聚合物组合物的方法，实施该方法的设备，挤出物和自粘性胶带 - Google Patents
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Abstract
制备复合发泡的聚合物组合物的方法，其中a)通过将可膨胀的微球体引入到基质材料中然后混合，得到了至少大多数闭合的泡沫体孔隙，和b)所述可膨胀的微球体的膨胀发生在将它们引入到基质材料中之后，c)其中混合机器(1)中的温度分布在垂直于该机器(1)的运输方向的平面上是不均匀的，其特征在于d)限定混合机器(1)的混合空间(2)的第一表面(3)在垂直于混合机器(1)的运输方向的平面上应该保持在下述温度，只要包含微球体的聚合物组合物接触到该第一限定表面(3)，该温度对于该包含微球体的聚合物组合物足够高到达到足以开始膨胀和持续膨胀的温度(TE)；同时在垂直于混合机器(1)的运输方向的相同平面上，限定混合机器(1)的混合空间(2)的第二表面(4)保持在下述温度，只要包含微球体的聚合物组合物接触到该第一限定表面(4)，该温度对于该包含微球体的聚合物组合物足够低到未达到足以开始膨胀和持续膨胀的温度(Te)。
Description
技术领域
本发明描述了制备复合发泡的聚合物组合物、优选为压敏粘合剂组合物的方法，其中
a)通过将可膨胀的微球体引入到基质材料中然后混合，得到了至少大多数闭合的泡沫体孔隙，和
b)所述可膨胀的微球体的膨胀发生在将它们引入到基质材料中之后，
c)其中混合机器(1)中的温度分布在垂直于该机器(1)的运输方向的平面上是不均匀的。
本发明也描述了实施上述方法的两种设备，挤出物以及通过上述方法制造的自粘性胶带。
措词“复合”表示至少远离外围的泡沫体孔隙由基质材料完全包围并由此隔离。
背景技术
借助于可膨胀的微球体发泡的自粘性粘合剂组合物是已知的。与开孔发泡的自粘性粘合剂组合物相比，它们由于其闭合的孔而获得较好的对抗灰尘和液体的密封性。与未发泡的自粘性粘合剂组合物相比，它们可较好地适应待粘接基底的粗糙度。与借助于空心玻璃球发泡的自粘性粘合剂组合物相比，它们更易变形且可较好地均衡在温度变动和衰减振动的情况下各种粘接材料之间的热膨胀差异，因此可较好地隔离振动。
微球体的外壳的厚度和微球体中包含的热塑性聚合物的厚度对泡沫体机械性质的影响与微球体的未膨胀直径和存在于其内部的发泡剂的类型对泡沫体机械性质的的影响同样多。这些参数也影响微球体的膨胀起始温度、膨胀速率、最大膨胀能力和坚固性。
很多类型的可膨胀的微球体是可商购的；针对本发明的目的优选使用未膨胀类型，因为它们具有比之前膨胀的类型大的膨胀能力。在未膨胀微球体的类别中，由于制造商不同也存在很多类型；它们在直径(在最小类型的Expancel，即461DU20的情况下为6至9μm，在最大类型的Expancel，即920-、930-、和951DU120的情况下为28至38μm)和开始膨胀所需的温度(从75至220℃)方面显著不同。可商购微球体的一个实例是得自Akzo Nobel的DU等级(DU＝干燥未膨胀的)。
措词“均一”(＝“均匀”)用于本申请，表示从产品获取的特定质量的试样，其边缘长度自然必须显著大于(即，为至少约30倍)其中最大可膨胀微球体的直径，与在产品何处取下试样本质上无关。该措词因此不意味着，例如，所有的可膨胀的微球体必须具有相同尺寸；它们可以不具有相同的尺寸，因为它们的前体(即，未膨胀的微球体)是以随机方法制备的，因此单个微球体之间在它们的直径和壁厚方面具有一定波动。
可膨胀的微球体的生产原则上描述于Dow的美国专利3,615,972。
DE 21 05 877C公开了具有载体的自粘性胶带，该载体在至少一个面上涂布有微孔自粘性粘合剂组合物(也称为“压敏粘合剂”)。粘合剂层包含成核剂，粘合剂层的孔是闭合的并且在粘合剂层中“均匀”分布。
对应于EP 1 102 809 B1的美国专利6,103,152和6,797,371教导了通过可膨胀的微球体制备聚合物泡沫体的方法。在对该欧洲专利的德语部分的公众无效诉讼中，专利权人陈述了表述“在离开模头之前开始发泡”，从上下文可明白无误地表示在第二挤出机末端的成型模头实际上旨在表示在该模头中开始发泡。德国联邦法庭已经在其2012年7月17日的判决“Polymerschaum”(文件编号：XZR117/11，第31段，最后一句)中接受了这一说法。
EP 0 257 984 A1描述了自粘性胶带，其在至少一个面上具有包含微球体的发泡的粘合剂层。根据第3页第38至41行，可以将微球体以其未膨胀状态混入到粘合剂组合物中并通过之后的加热膨胀，或优选地首先膨胀然后混入到粘合剂组合物中。
其它文献DE 35 37 433 A1、WO 95/31225A1、WO 95/32851A1、EP 0 693 097A1、WO98/18878A1和DE 197 30 854 A1似乎是不太相关。
DE 10 2008 004 388 A1教导了使用天然橡胶作为基础聚合物制备未发泡的自粘性粘合剂组合物的方法。在这些内容中，第23和24页中的实施例5和6尤其教导了使用行星齿轮挤出机的生产方法。当其中指示的“加热区域”是两模件行星齿轮挤出机的两个径向最外面的直立空心齿轮时，提出在两个模件中空心齿轮的温度都保持在50℃，而中心齿轮(＝心轴)仅保持在10℃。
发明内容
本发明的目的是保持微球体和基质混合体的混合物的均匀性，在使基质聚合物经受较小的热和机械应力的方法中，至少与迄今已知的产品相比，按照EP 1 102 809 B1所述制备的那些似乎是最接近的。寻找的混合方法应该不会增加毁坏的微球体的比例，优选地进一步减小该比例。发泡的挤出物的峰谷高度优选应该减小。
出乎发明人的意料，发明人通过探究最初认为是测量误差的现象已经发现，当混合机器中的温度分布在垂直于该机器的运输方向上不均一时，可以特别充分和有效地实现微球体的均匀分布。特别地，根据本发明，
d)限定混合机器(1)的混合空间(2)的第一表面(3)在垂直于混合机器(1)的运输方向的平面上应该保持在下述温度，只要包含微球体的聚合物组合物接触到该第一限定表面(3)，该温度对于该包含微球体的聚合物组合物足够高到达到足以开始膨胀和持续膨胀的温度(TE)，
e)同时在垂直于混合机器(1)的运输方向的相同平面上，限定混合机器(1)的混合空间(2)的第二表面(4)保持在下述温度，只要包含微球体的聚合物组合物接触到该第二限定表面(4)，该温度对于该包含微球体的聚合物组合物足够低到未达到足以开始膨胀和持续膨胀的温度(Te)。
本发明包括：
1.制备复合发泡的聚合物组合物、优选为压敏粘合剂组合物的方法，其中
a)通过将可膨胀的微球体引入到基质材料中然后混合，得到了至少大多数闭合的泡沫体孔隙，和
b)所述可膨胀的微球体的膨胀发生在将它们引入到基质材料中之后，
c)其中混合机器(1)中的温度分布在垂直于该机器(1)的运输方向的平面上是不均匀的，
其特征在于
d)限定混合机器(1)的混合空间(2)的第一表面(3)在垂直于混合机器(1)的运输方向的平面上应该保持在下述温度，只要包含微球体的聚合物组合物接触到该第一限定表面(3)，该温度对于该包含微球体的聚合物组合物足够高到使其达到足以开始膨胀和持续膨胀的温度(TE)，
e)同时在垂直于混合机器(1)的运输方向的相同平面上，限定混合机器(1)的混合空间(2)的第二表面(4)保持在下述温度，只要包含微球体的聚合物组合物接触到该第一限定表面(4)，该温度对于该包含微球体的聚合物组合物足够低到未达到足以开始膨胀和持续膨胀的温度(Te)。
2.根据项1的方法，其特征在于
f)该混合机器(1)是行星齿轮挤出机
c’)及其外部锯齿状心轴(5)和其内部锯齿状空心齿轮(7)在至少一个横截面平面上保持在不同温度，使得
d’)只要包含微球体的聚合物组合物接触到这两个部件中的第一个(5或7)，所述包含微球体的聚合物组合物达到足以开始膨胀和持续膨胀的温度(Te)，
e’)同时只要包含微球体的聚合物组合物接触到这两个部件中的第二个(7或5)，所述包含微球体的聚合物组合物未达到足以开始膨胀和持续膨胀的温度(Te)。
3.根据项2的方法，其特征在于
d’1)行星齿轮挤出机(1)的内部锯齿状空心齿轮(7)保持在下述温度，只要包含微球体的聚合物组合物接触到该空心齿轮(7)，该温度足够高到使该包含微球体的聚合物组合物达到足以开始膨胀和持续膨胀的温度(Te)，
e’1)同时外部锯齿状中心齿轮(5)保持在下述温度，只要包含微球体的聚合物组合物接触到该中心齿轮(5)，该温度足够低到使该包含微球体的聚合物组合物未达到足以开始膨胀或持续膨胀的温度(Te)。
4.根据项2的方法，其特征在于
d’2)行星齿轮挤出机(1)的内部锯齿状空心齿轮(7)保持在下述温度，，只要包含微球体的聚合物组合物接触到该空心齿轮(7)，该温度足够低到使该包含微球体的聚合物组合物未达到足以开始膨胀或持续膨胀的温度(Te)，
e’2)同时外部锯齿状中心齿轮(5)保持在下述温度，只要包含微球体的聚合物组合物接触到该中心齿轮(5)，该温度足够低到使该包含微球体的聚合物组合物未达到足以开始膨胀和持续膨胀的温度(Te)。
5.根据项1的方法，其特征在于限定混合机器的混合空间(2)的第一表面(3)和限定混合机器的混合空间(2)的第二表面(4)之间的温度差为至少50℃，优选为65℃至90℃。
6.根据项1和2和3和5中任一项的方法，其特征在于较热的空心齿轮和较冷的中心齿轮之间的温度差为至少50℃，优选为65℃至90℃。
7.根据项6的方法，其特征在于丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯任选与增粘树脂一起用作基质基础聚合物。
8.根据项1和2和4和5中任一项的方法，其特征在于较冷的空心齿轮和较热的中心齿轮之间的温度差为至少50℃，优选为65℃至90℃。
9.根据项8的方法，其特征在于聚乙烯和/或聚丙烯和/或聚乙烯-乙酸乙烯基酯和/或聚丙烯-乙酸乙烯基酯和/或所述单体中一些或所有的共聚物任选与增粘树脂一起用作基质基础聚合物。
10.作为实施项2的方法的设备的行星齿轮挤出机(1)，其特征在于其心轴(5)在其入口区域不具有在其上滚动的行星辊(6)，行星辊(6)因此仅起始于在运输方向上的更下游处。
11.根据项7的方法，其特征在于将所述基质基础聚合物引入到行星齿轮挤出机(1)的入口区域中的冷的心轴5上。
12.根据项9的方法，其特征在于将所述基质基础聚合物引入到行星齿轮挤出机(1)的入口区域中的热的心轴5上。
13.根据项1的方法，其特征在于在将所述可膨胀的微球体引入到聚合物组合物中之前首先使其悬浮在水中，在将该水-微球体悬浮液引入到形成基质的聚合物组合物中并与所述形成基质的聚合物组合物混合之前在该水性环境保持至少12h。
14.根据项13的方法，其中将炭黑混合到所述聚合物组合物中，其特征在于首先使炭黑在水中乳化或悬浮在水中，然后使微球体悬浮在该炭黑-水乳液或悬浮液中，然后将该炭黑-水-微球体悬浮液引入到形成基质的聚合物中并与形成基质的聚合物组合物混合。
15.根据项13或14的方法，其特征在于微球体的膨胀在下述温度开始，该温度低于微球体制造商指示使用的微球体的膨胀起始温度。
16.根据项15的方法，其特征在于微球体的膨胀在比其膨胀起始温度低至少8℃、优选低10℃至25℃的温度开始。
17.根据项13或14或15或16的方法，其特征在于在将微球体的含水分散体引入到基质材料之后、优选为仅在混合快结束时或即将成型之前的任何时间，进一步降低混合物的水含量。
18.根据项17的方法，其特征在于仅在实现微球体在形成基质的组合物中均匀分布之后通过施加低于大气压的压力来促使水的蒸发。
19.前述任一项的方法，其特征在于将包含微球体的聚合物组合物
f)作为单个层施用于待形成的单面自粘性胶带的载体上或
g)作为单个层施用于待形成的双面自粘性胶带的载体两面中的每一面或
h)作为单个层施用于衬垫，之后将该复合材料与在第一反射涂层之后的复合材料层压，或者该复合材料本身形成双面、无载体的自粘性胶带。
20.根据项3的方法，其特征在于中心辊(5)内部的冷却液与聚合物运输方向反向流动。
21.根据项4的方法，其特征在于空心辊(7)中的冷却液与聚合物运输方向反向流动。
22.实施项18的方法的设备，其特征在于其在行星齿轮挤出机的下游和第一或唯一成型设备的上游具有压力低于大气压的区域。
23.借助于可膨胀的微球体发泡的挤出物，其特征在于其平均峰谷高度低于12μm，优选低于5μm。
24.自粘性胶带，其特征在于其包含发泡的粘合剂组合物，或由发泡的粘合剂组合物组成，所述发泡的粘合剂组合物通过项1的方法制得。
25.根据项24的自粘性胶带，其特征在于单面自粘性胶带的粘合剂层或双面自粘性胶带的两个粘合剂层由单个层构成。
26.根据项24或25的自粘性胶带，其特征在于至少一个自粘性表面的平均峰谷高度低于12μm，优选低于5μm。
附图说明
图1A示意性地显示了通过行星齿轮挤出机1的第一模件(＝模件1)的横截面和其中设置的温度受控的水的温度。
图1B示意性地显示了通过行星齿轮挤出机1的第二模件(＝模件2)的横截面和其中设置的温度受控的水的温度。
图1C示意性地显示了通过行星齿轮挤出机1的第三模件(＝模件3)的横截面和其中设置的温度受控的水的温度。
图1D示意性地显示了通过行星齿轮挤出机1的第四模件(＝模件4)的横截面和其中设置的温度受控的水的温度。
在以下给出附图标记的清单作为说明书的一部分：
1.混合机器，行星齿轮挤出机
2.混合机器1中的混合空间
3.具有温度T3并限定混合空间2的第一表面
4.具有温度T4并限定混合空间2的第二表面
5.行星齿轮挤出机的心轴＝中心齿轮＝中心辊
5.15中的冷却通道
6.行星齿轮挤出机的行星辊
7.行星齿轮挤出机的内部锯齿状空心齿轮＝空心辊
7.17中的冷却通道
TE膨胀温度
具体实施方式
当单螺杆挤出机作为混合机器时，明智的是根据本发明提供螺杆和机筒之间的温度差。当丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯任选与增粘树脂一起用作基质基础聚合物时，明智的是该温度差使得
I：螺杆的温度比机筒低，优选低至少50℃，特别优选低65℃至90℃。
但是，当聚乙烯和/或聚丙烯和/或聚乙烯-乙酸乙烯基酯和/或聚丙烯-乙酸乙烯基酯和/或所述单体中一些或所有的共聚物任选与增粘树脂一起用作基质基础聚合物时，明智的是该温度差相反地使得
II：螺杆的温度比机筒高；但是该温度差的优选的绝对值保持相同，即至少50℃，特别优选为65℃至90℃。
在双螺杆挤出机用作混合机器时，所需不均匀温度场在垂直于运输方向的平面上的配置存在很多可行方式，即，仅在热和冷之间进行区别：
III：一个螺杆冷，另一个螺杆热，机筒冷，
IV：一个螺杆冷，另一个螺杆热，机筒热，
V：两个螺杆都冷，机筒热，
VI：两个螺杆都热，机筒冷。
针对本发明的目的，“热”表示加热包含可膨胀的微球体并与组件接触的组合物足以发生膨胀的组件温度，而“冷”表示使包含可膨胀的微球体并与组件接触的组合物保持在低到不至于发生膨胀的温度的组件温度。
当丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯任选与增粘树脂一起用作基质基础聚合物时，可行方式V是优选的。此处，同样，优选的温度差绝对值为至少50℃，特别优选为65℃至90℃。
另一方面，当聚乙烯和/或聚丙烯和/或聚乙烯-乙酸乙烯基酯和/或聚丙烯-乙酸乙烯基酯和/或所述单体中一些或所有的共聚物任选与增粘树脂一起用作基质基础聚合物时，可行方式VI是优选的。此处，同样，优选的温度差绝对值为至少50℃，特别优选为65℃至90℃。
这种配置的选择不但避免螺杆或心轴的轴承的干扰，而且避免进料杆的堵塞。
在对本发明的工业实施优选的行星齿轮挤出机中，首先因为其具有紧凑的构造但具有温度控制可用的大的表面积，且所需的温度不均匀性可在特别宽的范围内再现设置，其次因为尽管分布不均匀但该类型设备的环形结构可避免发生由于不同热膨胀带来的轴承的干扰(jamming)，所以存在很多不同的可以产生温度差的构造。当省略行星齿轮的活跃温度控制(“温度控制”针对本专利申请的目的用作“加热”和“冷却”的集合术语)时，行星齿轮挤出机的构造保持得特别简单。尽管非常多可能的构造消失了，但是保留了以下两种：
VII：冷的中心齿轮和热的空心齿轮或
VIII：热的中心齿轮和冷的空心齿轮。
按照在单螺杆挤出机的情况下类似于可行方式I的方式和在双螺杆挤出机的情况下类似于可行方式V的方式，当丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯任选与增粘树脂一起用作基质基础聚合物时，可行方式VII在行星齿轮挤出机的情况下是优选的。此处，同样，优选的温度差绝对值为至少50℃，特别优选为65℃至90℃。
此外，按照在单螺杆挤出机的情况下类似于可行方式II的方式和在双螺杆挤出机的情况下类似于可行方式VI的方式，当聚乙烯和/或聚丙烯和/或聚乙烯-乙酸乙烯基酯和/或聚丙烯-乙酸乙烯基酯和/或所述单体中一些或所有的共聚物任选与增粘树脂一起用作基质基础聚合物时，可行方式VIII在行星齿轮挤出机的情况下是优选的。此处，同样，优选的温度差绝对值为至少50℃，特别优选为65℃至90℃。
发明人已经发现，可行方式VII允许微球体在行星齿轮挤出机中显著膨胀，甚至在混合过程中也如此。迄今认为这样的早期膨胀是不可能发生的，因为担心出现过多数目毁坏的微球体，所述微球体在膨胀状态的外壳厚度仅为约0.02μm。针对该目的，使行星齿轮挤出机的内部锯齿状空心齿轮达到足够高的温度，只要包含微球体的聚合物组合物接触到该空心齿轮，该温度高到可使该包含微球体的聚合物组合物达到足以开始膨胀和持续膨胀的温度。同时，应该使外部锯齿状中心齿轮达到下述温度，只要包含微球体的聚合物组合物接触到该中心齿轮，该温度足够低到使该包含微球体的聚合物组合物未达到足以开始膨胀或持续膨胀的温度。
如果稍后针对其它目的，不管是否用于驱除残留气体例如空气、残留的溶剂蒸气、残留单体、水蒸汽，组合物的温度无需这样高，施加于其的压力无需这样低，使得微球体的进一步膨胀不可避免，可以选择在行星齿轮挤出机中混合的过程中的工艺条件(特别是机筒温度，心轴温度，旋转速度，填充程度和压力)以使平均技术可行的膨胀能力(按达到最大体积的约3/4给出，这可以在最精细的实验室条件下实现)已经通过混合的结束而完全耗尽。
根据使用的微球体类型以及其发泡温度，因此可以在混合过程中使用径向和纵向上的温度分布，这使得在混合过程中至少开始发泡。发明人通过在行星齿轮和空心齿轮之间存在的特别温和的接触解释了令人惊讶的效果，也就是说，微球体历经在混合过程中开始膨胀后仍保持未损伤。与相互啮合的两个外齿相比，行星齿轮的齿逐渐且温和地(特别是以较温和的剪切峰)陷入空心齿轮的齿之间的间隙并在最深侵入点之后再次同等温和地抽出。上述类似地适用于陷入和离开行星齿轮的齿之间的间隙的空心齿轮的齿。
此外，发明人假设，行星齿轮与中心齿轮的较粗糙啮合对微球体几乎没有任何不利影响，因为在该接触区中，待混合的组合物(至少在仅针对该目的测试的丙烯酸酯和丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯粘合剂组合物的情况下)以较小的程度粘着，这是由于在那里的温度较低，因此在那里保持较少的组合物。而且，即使在剪切峰的高度方面该接触不与同向旋转的双螺杆挤出机相比较，而仅与反向旋转的挤出机相比较，由此在径向平面且不在明显变松弛的双螺杆挤出机中啮合，这并非常规做法，除了对PVC加工之外。在反向旋转的挤出机中发生堵塞的倾向在行星齿轮挤出机的情况下并未观察到(发明人假设：这是由于缺少行星齿轮和中心齿轮的刚性罩)，并且通常令人遗憾的降低的混合作用不会与本发明的非均匀温度分布一起发生，该非均匀温度分布在垂直于混合机器的运输方向的平面中。
当较热的空心齿轮和较冷的中心齿轮之间的温度差为至少50℃时，特别清楚的是可较易实现均匀混合。特别优选的温度差的范围是65℃至90℃，尤其是因为膨胀的起始在混合过程中可以特别可靠地得到控制。另一方面，已经发现甚至更高的温度差对于待实现的效果是多余的且仅代表不必要的金钱费用于不必要的强烈加热和特别不必要的强烈冷却。
在接受用于冷却和加热的另外费用的情况下，本发明得到可行的特别高的混合物的均匀性，在本发明优选的实施方式中，得到特别早开始的膨胀以及对膨胀程度特别精确的控制和特别低比例的毁坏的微球体。较早开始的膨胀也允许较早结束膨胀；这不仅具有成本优势，而且形成通过成型挤出模头的较冷通道，而这带来最终产品中较低尺寸公差和较光滑表面的优势。即使没有另外的修平措施，例如之后用超滑衬垫的层压和/或压延(这可能紧随施用衬垫之后)，在挤出物上也可实现小于12μm的峰谷高度(peak-to-valleyheight)，特别仔细的情况下可小至5μm。
由于根据本发明的温度不均匀性带来较容易和改善的混合不仅在微球体上是温和的，而且正如所意图的也在聚合物基质上是温和的，这是由于总体较低的机械压制和较低的热应力。因此，聚合物的降解保持较低。通过较迅速停止混合和膨胀的能力实现成本优势，获得的品质优势超过由于较高加热和冷却成本带来的成本劣势。
根据本发明的产品中围绕微球体的基质本质上包含聚合物。当基质将是自粘性的时，其优选包含丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯和/或聚烯烃和/或天然橡胶和/或苯乙烯-丁二烯橡胶，优选也包含一种或多种促粘树脂。也可以使用热塑性弹性体例如苯乙烯嵌段共聚物，例如苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)等级。
作为促粘树脂，可以使用数均分子量Mn为至多5000g/mol的低聚化合物和低聚合化合物。特别可使用蒎烯，茚和松香树脂，其歧化、氢化、聚合、酯化的衍生物和盐，脂族和芳族烃树脂，萜烯树脂和萜烯-苯酚树脂以及C5-、C9-和其它烃树脂，在每种情况下为它们本身或它们彼此之间的组合。可以特别有利地使用溶解于聚合物组合物中的所有树脂，例如所有脂族、芳族、烷基芳族烃树脂，和基于纯单体的烃树脂，氢化烃树脂，官能的烃树脂和天然树脂。优选的萜烯-苯酚树脂是Dertophene T105和Dertophene T110；优选的氢化松香衍生物是Foral85。使树脂的比例尽可能的低以便于可实现剪切残存时间(shear survivaltime)，而使该比例尽可能的高以便于存在使用时所必需的粘性和振动阻尼。
此外，可以添加增塑剂例如低分子量聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、邻苯二甲酸酯和多磷酸盐以便于实现可变形能力、冲击韧性和振动阻尼的进一步增加，这通常与粘性的较小增加有关。
对于大多数应用，基质材料的交联也是有利的。即使这样的交联仅在工艺末端有利地进行，但在开始时要考虑选择使用的材料。因此，当使用天然的异戊二烯或SBR橡胶和/或优选在开始向用于聚合物生产的单体中引入在使用其它聚合物的情况下可能稍后彼此交联的官能团时，添加交联剂例如硫或过氧化物可能是有用的。这里可以特别使用具有可与环氧基团反应的官能团的烯键式不饱和单体。优选具有选自以下基团的官能团的单体：羟基，羧基，磺酸基团，膦酸基团，酸酐，环氧化物和胺。这样的单体的特别优选的实例是丙烯酸，甲基丙烯酸，衣康酸，马来酸，富马酸，巴豆酸，乌头酸，二甲基丙烯酸，β-丙烯酰氧基丙酸，三氯丙烯酸，乙烯基乙酸，乙烯基膦酸，衣康酸，马来酸酐，丙烯酸羟基乙基酯，丙烯酸羟基丙基酯，甲基丙烯酸羟基乙基酯，甲基丙烯酸羟基丙基酯，甲基丙烯酸6-羟基己基酯，烯丙基醇，丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯。
正如本身所知，交联反应可以通过引入能量，即借助于UV辐射、电子束或加热来引发。待混入到基质中的交联引发剂应该根据所需能量类型选择。当交联反应将用热触发时(这在以下两种情况下对于产品的生产是优选的：在有色的且因此具有极小或不具有透明度的组合物待加工的情况下，或在高于约160μm的层厚度待制备的情况下)，则使用的微球体类型、温度分布以及添加引发剂的位置应该优选地彼此匹配，使得交联不会在成型之前很早开始，而不管后者是在模具、压延辊和/或挤出模头中发生。对于特别优选的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯而言适宜的可热活化的交联剂特别为异氰酸酯和环氧化物化合物。
也可以有利地添加用于交联反应的加速剂和/或阻滞剂，当在挤出机开始处添加交联剂以使在时间和设备方面的混合费用最小化时，尤其添加阻滞剂，假设其在行星齿轮挤出机的径向上最外部区域中经受的混合过程中是均匀的，优选使用允许交联开始的温度。作为使用阻滞剂的替代方案或除了使用阻滞剂之外，可以例如借助于醇、酚衍生物或胺将封闭或位阻引入到交联的异氰酸酯中。特别是当一些变黄趋势在实施的应用中不是问题时，优选使用比针对上述目的所需稍微多的延迟，以便于能够通过混合物中的少量交联加速剂如胺抵消该超额部分。通常，这会降低交联过程随时间对于波动的敏感性，从而甚至在产品品质方面降低波动，该波动在工艺顺序中从来不可能完全避免。
当将行星齿轮挤出机分成多个模件且必须将交联剂热活化，以及该交联剂也可以在短的混合距离内充分均匀地分布时，而由于特别有利于混合和发泡的工艺条件不得不较少考虑交联剂以及考虑与交联剂过早交联和/或过分剧烈交联有关的粘度增加，在行星齿轮挤出机的稍后模件之一中或甚至在另外的下游挤出机中添加交联剂是优选的。
关于在其中啮合的各空心齿轮和行星齿轮的配置，多模件行星齿轮挤出机的各模件看起来似乎是独立的(单模件)行星齿轮挤出机，但是单个心轴运行通过每个模件。与四个串联布置的单模件行星齿轮挤出机(其中四个心轴的每一个都需要发动机和变速箱)相反，四模件行星齿轮挤出机仅需要一个发动机和一个变速箱。即使必须相应地将这些模件制得更牢固，单个较强的驱动器比四个较弱的驱动器得到的效率要高，这是由于出故障的风险降低且维护成本较低。
聚合物泡沫体基于其总重量优选包含至少25重量％的丙烯酸类聚合物，或为聚丙烯酸酯或为聚甲基丙烯酸酯或为聚(丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸酯)或为可归于以下单体组成的共聚物：
(a)下式的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯
CH2＝C(RI)(COORII)，
其中RI＝H或CH3，RII是具有4至14个碳原子的烷基，
(b)相对少量的具有下述官能团的烯键式不饱和单体，所述官能团与交联剂物质或一部分交联剂物质具有反应性，如上面两段前的段落所详细列出的，
(c)任选的相对少量的不同于(a)的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯和/或
(d)任选的其它单体，该其它单体为烯键式不饱和的并且可与组分(a)共聚。
措词“相对少量的”表示所添加组分的重量比例小于组分(a)重量比例的四分之一的添加量。
针对本专利申请的目的，集合(a)的化合物称为“丙烯酸类单体”。优选使用其烷基包含4至9个碳原子的丙烯酸类单体。这样的单体的实例是丙烯酸正丁酯，甲基丙烯酸正丁酯，丙烯酸正戊酯，甲基丙烯酸正戊酯，丙烯酸正戊酯，丙烯酸正己酯，甲基丙烯酸正己酯，丙烯酸正庚酯，丙烯酸正辛酯，甲基丙烯酸正辛酯，丙烯酸正壬酯，甲基丙烯酸正壬酯，丙烯酸异丁酯，甲基丙烯酸异丁酯，丙烯酸异辛酯，甲基丙烯酸异辛酯，及其支化异构体，例如丙烯酸2-乙基己基酯和甲基丙烯酸2-乙基己基酯。
此外，集合(a)也包括甲基丙烯酸十二烷基酯，丙烯酸月桂基酯，丙烯酸正十一烷基酯，丙烯酸正十三烷基酯，丙烯酸仲丁基酯，丙烯酸叔丁基酯，丙烯酸异癸基酯；这些单体也可以用于构建共聚物。
对于包含组分(c)和/或(d)的聚合物，原则上可以使用可以与组分(a)和/或组分(b)共聚的所有乙烯基官能化的化合物。这些单体优选也用于调节所得聚合物泡沫体的性质。作为实例可以提及单体(c)的以下单体：
丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丙酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，丙烯酸苄基酯，甲基丙烯酸苄基酯，丙烯酸苯基酯，甲基丙烯酸苯基酯，丙烯酸异冰片基酯，甲基丙烯酸异冰片基酯，丙烯酸叔丁基苯基酯，甲基丙烯酸叔丁基苯基酯，丙烯酸硬脂基酯，丙烯酸山嵛基酯，甲基丙烯酸环己基酯，甲基丙烯酸环戊基酯，丙烯酸苯氧基乙基酯，甲基丙烯酸苯氧基乙基酯，甲基丙烯酸2-丁氧基乙基酯，丙烯酸2-丁氧基乙基酯，丙烯酸3,3,5-三甲基环己基酯，丙烯酸3,5-二甲基金刚烷基酯，甲基丙烯酸4-枯基苯基酯，丙烯酸氰基乙基酯，甲基丙烯酸氰基乙基酯，丙烯酸4-联苯基酯，甲基丙烯酸4-联苯基酯，丙烯酸2-萘基酯，甲基丙烯酸2-萘基酯，丙烯酸四氢糠基酯，丙烯酸二乙基氨基乙基酯，甲基丙烯酸二乙基氨基乙基酯，丙烯酸二甲基氨基乙基酯，甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯，丙烯酸2-丁氧基乙基酯，甲基丙烯酸2-丁氧基乙基酯，3-甲氧基丙烯酸甲酯，3-甲氧基丁基丙烯酸酯，丙烯酸苯氧基乙基酯，甲基丙烯酸苯氧基乙基酯，甲基丙烯酸2-苯氧基乙基酯，甲基丙烯酸丁二醇酯，丙烯酸乙二醇酯，乙二醇单甲基丙烯酸酯，甲氧基-聚乙二醇甲基丙烯酸酯350，甲氧基-聚乙二醇甲基丙烯酸酯500，丙二醇单甲基丙烯酸酯，丁氧基二甘醇甲基丙烯酸酯，乙氧基三甘醇甲基丙烯酸酯，丙烯酸八氟戊基酯，甲基丙烯酸八氟戊基酯，甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙基酯，丙烯酸1,1,1,3,3,3-六氟异丙基酯，甲基丙烯酸1,1,1,3,3,3-六氟异丙基酯，甲基丙烯酸2,2,3,3,3-五氟丙基酯，甲基丙烯酸2,2,3,4,4,4-六氟丁基酯，丙烯酸2,2,3,3,4,4,4-七氟丁基酯，甲基丙烯酸2,2,3,3,4,4,4-七氟丁基酯，甲基丙烯酸2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十五氟辛基酯或大分子单体例如2-聚苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯(分子量Mw为4000至13000g/mol)，聚(甲基丙烯酸甲酯)-甲基丙烯酸乙酯(Mw为2000至8000g/mol)。
作为实例可以提及组分(d)的以下单体：
二甲基氨基丙基丙烯酰胺，二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺，N-(1-甲基十一烷基)丙烯酰胺，N-(正-丁氧基甲基)丙烯酰胺，N-(丁氧基甲基)甲基丙烯酰胺，N-(乙氧基甲基)丙烯酰胺，N-(正-十八烷基)丙烯酰胺，以及N,N-二烷基-取代的酰胺，例如N,N-二甲基丙烯酰胺，N,N-二甲基甲基丙烯酰胺，N-苄基丙烯酰胺，N-异丙基丙烯酰胺，N-叔丁基丙烯酰胺，N-叔辛基丙烯酰胺，N-羟甲基丙烯酰胺，N-羟甲基甲基丙烯酰胺，丙烯腈，甲基丙烯腈，乙烯基醚，例如乙烯基甲基醚，乙基乙烯基醚，乙烯基异丁基醚，乙烯基酯，例如乙酸乙烯基酯，氯乙烯，卤乙烯，偏二氯乙烯，偏二卤乙烯，乙烯基吡啶，4-乙烯基吡啶，N-乙烯基邻苯二甲酰胺，N-乙烯基内酰胺，N-乙烯基吡咯烷酮，苯乙烯，α-甲基苯乙烯和对-甲基苯乙烯，α-丁基苯乙烯，4-正丁基苯乙烯，4-正癸基苯乙烯，3,4-二甲氧基苯乙烯。
也可以有利地选择组分(c)的单体，使得它们包含有助于之后的辐射-化学交联(例如借助于电子束，UV)的官能团。适宜的可共聚的光引发剂是，例如，苯偶姻丙烯酸酯和丙烯酸酯官能化的二苯甲酮衍生物。通过电子束辅助交联的单体是，例如，丙烯酸四氢糠基酯，N-叔丁基丙烯酰胺和丙烯酸烯丙基酯。
形成基质的聚合物特别有利地也包含共聚形式的丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
对于优选使用聚合物泡沫体作为压敏粘合剂，优选地选择各组分(a)、(b)、(c)和(d)的比例使得聚合产物的玻璃化转变温度≤15℃(在低频的DMA)。针对该目的，有利地使用比例为45至99重量％的组分(a)的单体，比例为1至15重量％的组分(b)，和比例为0至40重量％的组分(c)和(d)，其中所指示的量基于“基础聚合物”的单体混合物，即没有添加任何添加剂例如树脂等到最终的聚合物中。
对于将聚合物泡沫体用作热熔融粘合剂，即用作仅由于加热而变粘的材料，优选地选择各组分(a)、(b)、(c)和任选的(d)的比例使得共聚物的玻璃化转变温度(TG)为15℃至100℃，更优选为30℃至80℃，特别优选为40℃至60℃。
基质也可以包含填料，例如二氧化钛，氧化锌，炭黑，白垩(＝碳酸钙，CaCO3)和其它添加剂，例如老化抑制剂、阻燃剂、杀真菌剂等。而且，除了可膨胀的微球体(即具有聚合物外壳和其中的发泡剂的那些，其优选通过蒸发尽可能增大体积)之外，可以使用不可膨胀的微球体，例如，空心玻璃微球体。
习惯首先将上述组分(与微球体相比，它们对工艺中出现的温度、压力和剪切应力较不敏感)混合并将认为较敏感的微球体任选与同样热敏感的交联剂和之后的任何交联阻滞剂混合在一起。但是，对微球体这种类型的温和处理并不会节省制造者的预算，因为这使得所需的总混合时间和总的混合机器长度相当长，特别是这不会节省经受相对较长的机械应力和热应力的基质聚合物。
在描述了本发明方法的基本和重要实施方式之后，以下将描述适用于该目的的设备：
行星齿轮挤出机的空心齿轮也称为“锯齿状机筒”或“机筒”或“空心辊”或“辊壳体”、“内部锯齿状滚筒”等；存在相当多的术语。不管其使用什么名称，其固定性质辅助加热和冷却两者。为加热空心齿轮，特别是优选用于处理作为基础聚合物的任何类型的丙烯酸酯，如在较早的观点所更详细描述的，由于足够的热水或蒸汽在任何情况下可来源于其它工艺，因此应该使用热水或蒸汽，否则使用电加热线。为冷却空心齿轮，特别是优选用于处理主要的聚烯烃类组合物，如在较早的观点所更详细描述的，流动通过串联连接的冷却设备(优选为根据Linde法则操作的冷却设备)和循环泵的冷水应该循环通过机筒的液体通道。
为在挤出机的径向平面产生根据本发明的温度梯度，应该有利地也能够积极控制中心齿轮(＝中心辊＝心轴)的温度；特别是用于处理作为基础聚合物的任何类型的丙烯酸酯，应该从中心齿轮撤出热量，正如在较早的观点所详细描述的。针对该目的，冷却装置，优选为冷水通道，应该安排在其中。这些冷水通道应该连接于优选根据Linde法则操作的外部电冰箱。
在用于冷却空心齿轮(正如首先描述)或中心齿轮(正如最后描述)的控制设备中，测得的温度波动有利地具有频率范围，通过影响电冰箱的驱动功率使低频温度波动变平坦，通过影响电冰箱和空心齿轮或中心齿轮之间的循环泵的驱动功率使较高频的温度波动变平坦，因为循环泵功率可以用比电冰箱中的压缩机功率延迟的响应调节。
回到方法：
在本发明的研究之路上，发明人认识到，达到工艺中的特定点的均匀程度愈高，则改进达到该点的均匀程度变得愈难。因此从“不令人满意”进步到“可接受”比从“可接受”进步到“令人满意”要容易，这进而要比达到评价“优良”的进一步的步骤容易。发明人也已经认识到，在混合过程中重要的事情是材料例如微球体的实质上单独的均匀分布，而非每一项在不同温度的均匀分布，不管它们是在聚合物和树脂情况下的分子还是在微球体的情况下的一块相同材料。基于此，发明人提出了以下概念，即，使待混合材料经受显著不同的温度。由此增加的通向自然温度均衡的驱动力也促进了材料的混合。该优点在微球体的混合中是特别突出的，因为这些相对于聚合物分子尺寸的影响是巨大的。
尽管根据本发明的加热/冷却差异在待混合流的早期接合点延伸的横截面平面中是有益的，但是其在用于混合的最终模件中甚至是更重要的。热组分和冷组分之间设定的温度差因此在那里优选是最大的。因为本发明最重要的目标是降低基质聚合物上的机械应力和热应力，似乎可取的是将冷组分在发生最终混合的挤出机区域中冷却至特别大的程度，较不可取的是将热组分加热至特别大的程度。
在非均匀温度场的构造(其优选用于处理待发泡的所有类型的丙烯酸酯，即，用与空心齿轮相比显著较冷的心轴)中，发明人也已经推断出，中心辊(＝中心齿轮)的冷却会增加混合动力，空心齿轮的同时加热在混合的最终阶段应该是特别大的(在混合机器的纵向平面上观察)。因此优选冷却液在与聚合物运输方向相反的方向上流入中心辊的内部。
本发明方法的另一种实施方式的特征在于首先将可膨胀的微球体悬浮在水中，然后引入。与该悬浮液(即，并非干燥的微球体)组合，即首先将其引入到形成基质的聚合物组合物中，然后在其中混合，则微球体的稍后膨胀有利地在低于膨胀起始温度的温度(由微球体制造商指示)开始。根据新的认知，该制造商的数据仅适用于干燥微球体。
现有在水中悬浮的措施由此不仅降低了在进料微球体之处形成灰尘和爆炸的危险，而且其可用作微球体的外壳的增塑剂，特别是当该外壳包含聚丙烯腈橡胶时更是如此。尽管可膨胀的微球体在水中的悬浮是已知的(这种糊状物可按其最终形式以商业名称从Akzo Nobel购买)，但是此悬浮步骤对微球体膨胀性质的影响以及基于该认知的教导，膨胀应该在低于膨胀起始温度时开始并不是已知的。在进一步发展的方法中在膨胀过程中较低的温度水平甚至进一步节省基质聚合物。
发明人认识到，在水中悬浮可按下述方式将水引入到混合物中，该方式使得，除了扩散进和穿过微球体外壳的水之外，在混合物中实际上没有形成独立的水滴，而是微球体表面由水润湿。这在具有基本上由聚丙烯腈组成的外壳的微球体的情况下是成功的。发明人预期，该效应在使用其它类型的微球体时同样是成功的，只要仅外壳材料的极性与水的极性匹配。发明人发现，这种对微球体表面的润湿产生润滑性并导致微球体和基质材料之间的粘合性降低，这有助于进一步混合，同时降低混合过程中微球体上的剪切应力。
内部制得的水-微球体乳液和购买的成品乳液都遭遇以下问题，即，当将其静置时会发生分层，这是因为水和微球体的比重并不相同。发明人在辛勤的工作中认识到，这样的分层是在微球体引入中随着挤出物长度变化发生的低频干扰的原因，由此这些干扰不再能够由混合补偿，并且反映为最终产品的密度波动。明显的解决方案(即连续搅拌原料乳液的解决方案)或以搅拌器动力(其对于消除该缺陷而言过于微弱)发生，或提供过高比例的微球体(其在该搅拌过程中被毁坏)发生。至少在组合物(其在任何情况下被制成为黑色)的情况下，发明人想到简单但有效的教导，即，应该通过引入作为第三材料的炭黑而将两材料系统改变为三材料系统。已经发现以下做法特别有效，首先使炭黑在水中乳化，得到充分流动的黑色糊状物，仅在此之后再添加微球体，随后即获得较稠的黑色糊状物。
为了在最终的挤出产品中实现最大可能的强度，有时在引入炭黑-微球体的含水悬浮液之后，应该再次降低混合物(即，优选为自粘性粘合剂组合物)的水含量；这是优选的，从而长时间保持水的润滑效果，并且尽可能地利用该效果，仅在已经极大地实现微球体在形成基质的组合物中的均匀分布之后实施。施加低于大气压的压力(其促使水的移除)因此优选仅在加工组合物的后阶段实施。水的移除可以安排在行星齿轮挤出机的最后模件中，但是也可以安排在进一步下游的单独设备(例如单螺杆挤出机)中。
在除水过程中，无论安排在何处，应该施加低于大气压的压力以促使该移除。为促使进一步移除水，接近于100℃或刚好高于100℃的温度也是有利的；特别是当选择微球体类型使得膨胀起始温度高于100℃时，可以容易地采用该优选特征。
本申请公开的概念和之前六段所公开的概念(通过在水中乳化而软化微球体，由此降低它们的膨胀起始温度，并且也在低于由制造商先前仅针对干燥微球体指示的膨胀起始温度的温度进行至少相当部分的膨胀)也可以独立地实现，即，与本专利申请的主要发明的横截面中的温度场的任何不均匀性无关。同样也适用于该第二概念的优选实施方式，即，首先使炭黑在水中乳化，然后仅将微球体引入到乳液中，并除去与乳液一起引入到组合物中的至少大部分水，从而在混合结束时或混合之后再次被挤出。
但是，当水的移除与根据所述主要发明的不均匀温度场组合实施时，混合空间的两个限定表面的至少之一应该具有接近于或高于100℃的温度；在与行星齿轮挤出机中的工艺组合实施和与作为待加工组合物的基础聚合物的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯组合实施时，至少空心齿轮在水移除区域应该具有接近于或高于100℃的温度。在刚好低于100℃、优选为约95℃的空心齿轮温度下脱水的特殊优点是，仅由于另外引入的捏合热，超过了待脱水组合物的沸点。但是，该捏合也确保没有大的水蒸气巨穴，而这样的巨穴会削弱形成的最终产品的品质。如果该捏合不发生，不管是由于操作故障还是由于人事管理使工厂停工，蒸发不会按非受控方式进行。由此也自动防止了危险的蒸气压的形成。
仅当较热的限定表面也保持低于100℃时，如果其它表面(即丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯在行星齿轮挤出机的最后模件中脱水的情况下的心轴)没有冷却或至少没有冷却地那么多，则是有利的。因此，在横截面平面上高度不均匀的温度分布(这之前在混合模件中是非常有利的)由此在脱水步骤中不再是优选的。作为该问题进一步的解决方案，优选在该脱水区域中使心轴中的“冷却”通道足够大，从而使它们的内部能够衬有热绝缘套管。该措施同时实现了两个优点，即，首先，心轴在优选从后向前流动的冷却液处几乎不冷却，因此应该尚不能进行冷却；其次，由于冷却通道的内壁裸露，心轴在位于该脱水和脱气区域之前的混合区域中特别充分地冷却，因为冷却液在该穿过脱水和脱气区域的过程中几乎未被加热。热绝缘套管有利地由复合发泡的聚合物管构成。其中的高的气泡含量确保良好的热绝缘。
当使用其它挤出机类型时，发生相似的情形；当存在相反构造的温度场时，发生相反情形，该温度场对于加工聚烯烃类组合物是优选的；但是，在对于混合包含可膨胀的微球体的聚烯烃类组合物优选的混合模件(即热的中心心轴和冷的空心齿轮)中温度不均匀性配置的情况下，在脱水和脱气模件中实现该不均匀性的重要任务由于单独控制各模件的冷却通道的能力而可以特别简单和精确地完成，这是通过使热的而不是冷的水在其中相应的通道中循环所实现的。
为使微球体在该水的移除过程中不膨胀或至少不进一步过多膨胀，甚至在其悬浮状态的膨胀起始温度高于100℃的微球体类型特别适用于本发明的这种实施方式；根据发明人对外壳基本上由聚丙烯腈组成的微球体的经验，在使用干燥材料(即干燥微球，也即未在水中悬浮的微球)的情形中，其膨胀起始温度应该预期高25℃(与湿材料的膨胀起始温度相比)。
自粘性胶带优选通过上述方法和其优选实施方式制备。针对该目的，将包含微球体的聚合物组合物
-以单个层施用于待发泡的单面自粘性胶带的载体或
-以单个层施用于待发泡的双面自粘性胶带的载体的两个面的每一个或
-以单个层施用于衬垫，之后将该复合材料与在第一反射涂层之后的复合材料层压，或者该包含微球体的聚合物组合物本身形成双面、无载体的自粘性胶带。
关于适于实施该方法的设备：
为在行星齿轮挤出机中使用从热空心齿轮到较冷中心齿轮的温度梯度实施根据本发明的方法，有利地提供其中空心齿轮包含加热装置的行星齿轮挤出机。与具有仅由引入的捏合工件提供的热量的行星齿轮挤出机相比，当这不能够昼夜不停地操作时，实现了设备远远较短和更可再现的开机性质。而且，根据本发明的温度梯度的幅度可以在较宽界限内和以较大精确度设置。
为实现温度梯度的优选配置，即从热的空心齿轮到较冷的中心齿轮，对于中心齿轮而言绝对必要包含冷却装置。但是，具有逆向方向的温度梯度可以在中心齿轮中没有冷却装置的情况下产生。
为了在将微球体在水中的悬浮液引入之前使用该优选的悬浮液并在之后移除水而实施方法，有利的是提供制造设施，该设施在单模件或多模件行星齿轮挤出机的下游和在第一或唯一的成型设备(挤出模头和/或压延辊)上游具有低于大气压的区域。水的移除在低于大气压的区域进行地特别充分，水蒸气也是一样。
关于产品：
本发明也包括自粘性胶带，其包含发泡的自粘性粘合剂组合物，或仅由该自粘性粘合剂组合物组成，所述组合物通过本发明的方法制备。这些自粘性胶带在它们的自粘性粘合剂组合物中具有的摩尔质量分布特别接近于在工艺开始时使用的聚合物的摩尔质量分布。最大摩尔质量的下降和小摩尔质量的增加因此特别小。可以预期，在根据本发明的自粘性胶带的生产过程中较温和的聚合物处理得到该胶带较大的长期强度，即，导致只是到以后才发生的疲劳失效。
此外，根据本发明的自粘性胶带具有特别光滑的表面；根据所采取的考虑和环境空气的纯度、以及由此还有挤出模头，仅通过挤出制得的自粘性胶带达到的平均峰谷高度为12至2μm。与仅由组合物的流变学数据所预期的相比，这些自粘性胶带因此更容易粘结。这可用于允许设置较高程度的交联，也可在相当的程度容忍其粘性降低的次生效应，以便于达到较高的剪切残存时间。
由于根据本发明加工的自粘性粘合剂组合物特别高的疲劳强度，其足以生产大多数自粘性胶带，其一个或多个自粘性层以根据本发明加工的自粘性粘合剂组合物制备的层的形式制备。
以下借助于优选实例说明本发明：
首先，基础聚合物通过在常规反应器中的自由基聚合反应制备；针对该目的反应器装有
54.4kg的丙烯酸2-乙基己基酯，
20.0kg的丙烯酸甲酯，
5.6kg的丙烯酸和
53.3kg的丙酮/异丙醇溶剂混合物(94:6)。
在搅拌45分钟之后，在富含氮气以抑制燃烧和爆炸的危险的气氛下，将反应器加热至58℃，添加40g购自DuPont的67，即2,2’-偶氮二(2-甲基丁腈)。然后将外部加热浴加热至75℃，进行反应以维持该外部温度。在一小时之后，添加另外40g的Vazo67，在另外4小时之后用另外10kg溶剂(再一次为丙酮/异丙醇混合物(94:6))稀释溶液，从而有助于残留单体的转移，从而提高聚合程度，由此降低残留单体含量。在另外5小时之后以及在另外7小时之后，在每种情况下另外引入120g得自Akzo Nobel的16，即二(4-叔丁基环己基)过氧二碳酸酯，从而保持聚合反应进行下去。在另外5小时之后，即在22的小时总反应时间之后，停止聚合反应。直到该时刻，在反应器中达到55.9％的固含量。
在实验室中测量以这种方式获得的聚丙烯酸酯，用于内部质量控制。针对该目的，在真空干燥烘箱中将少量样品的残留溶剂含量降至低于1‰，之后将聚合物溶解于99重量％的甲苯(＝根据IUPAC命名法的甲基苯)。然后通过Fikentscher方法测量K-值，即，使用保持在25℃的Vogel-Ossag粘度计测量。以这种方式测得的K-值为58.8并用作高聚合物材料的平均分子尺寸的量度(也参见期刊Polymer，1967，number8，pages381ff.)。也测得平均分子量Mw＝746000g/mol，多分散性D(Mw/Mn)为8.9，静态玻璃化转变温度Tg为-35.6℃。
然后在单螺杆挤出机中将用作基准的该丙烯酸酯共聚物浓缩至残留溶剂含量低于0.3重量％。
除了上述基础聚合物的生产之外，也制备微球体；针对该目的，将购自Akzo Nobel的未膨胀直径为10至16μm的Expancel051DU40微球体引入到购自Lanxess DeutschlandGmbH的含水炭黑糊状物Levanyl Schwarz N-LF中。据我们所知，购得的Levanyl炭黑糊状物包含40％的炭黑和60％的水。水中的炭黑使得通过从开始将微球体添加到炭黑所制备的三组分乳液稳定化。这里的“稳定化”表示物理稳定化，即，防止三个组分由于它们的不同密度而分层。由于购得的炭黑糊状物的水含量在任何情况下都较高，因此在将微球体混入之前不添加另外的水。将69.5重量份Expancel051DU40微球体添加到100重量份Levanyl炭黑糊状物中。按这种方式制备的糊状物因此包含23.6％的炭黑、35.4％的水和41％的微球体。
为获得优选的膨胀起始所需温度降低的益处，在本发明进一步的实施方式中，将此包含微球体的糊状物首先在室温储存。尽管仅在几分钟的储存时间之后即可观察到所期望效果，为使该期望效果发展至最大可能的程度，特别是发展至随储存时间流逝而保持恒定，因此发展至数量上特别容易和可靠地再现，至少12小时的储存时间是可取的。在该时间之后，降低膨胀起始温度的影响渐进式地接近于t→∞的最大值的程度使得进一步延长的储存时间几乎不会增加该影响。
仅在水对微球体的外壳(其基本上包含腈橡胶)的增塑影响已经建立之后，才将包括炭黑、水和微球体的该糊状物混入到基础聚合物中，量为2.44重量份(基于100重量份聚合物)。将该糊状物在行星齿轮挤出机的进料杆引入。
此外，在该进料杆按基于100phr基础聚合物的重量比例将以下物质引入到行星齿轮挤出机中：
Polypox R16由Dow Chemical出售，用作交联剂，根据IUPAC为季戊四醇聚缩水甘油醚。
Epikure925由Hexion Specialty出售，同样用作交联剂，根据IUPAC为三亚乙基四胺。
基于总的100w％且糊状物分成其组分，这给出：
| 添加剂 | 添加剂的比例 |
| [w-％] | ||
| 丙烯酸酯聚合物 | 70.013 | |
| Dertophene T110 | 28.005 | |
| 含水的炭黑-微球体糊状物 | 1.709 | |
| 其中，水 | 0.605 | |
| Expancel051DU40 | 0.701 | |
| 炭黑 | 0.403 | |
| Epikure925 | 0.140 | |
| Polypox R16 | 0.133 |
得自Entex的4-模件行星齿轮挤出机1用于实施本发明方法的实施例。在第一模件之前，存在入口区域，在该区域中进料斗直接进料到心轴5上，并且在该区域中行星齿轮6也不绕心轴5旋转。
将上述丙烯酸酯聚合物和Dertophene T110树脂两者都在重力作用下进料到该进料杆。为提高进一步混合的效率，已经发现将树脂预加热至150℃是有利的。有利地将树脂作为来自上游单螺杆挤出机的挤出物进料。
可以将丙烯酸酯聚合物作为粒料引入。但是，并非针对技术原因而是针对经济原因(聚合物已经在发明人自己的生产设备中制备)，同样将该聚合物在本实施例中以来自另一挤出机的挤出物形式进料；因此，制粒步骤可以省略。在实施该方法最合理的方式中，该其它挤出机与在聚合物生产工艺末端的浓缩挤出机相同，以便于得到连续制造。已经发现特别有利的是，在140℃进料丙烯酸酯共聚物的挤出物。
从该入口区域向前，其中冷器通道5.1穿过心轴5，其中将冷却液从约41℃加热至44℃，并且其中通道(向其中引入冷却至50℃的水)穿过机筒和进料杆，然后组合物由于连续心轴5的斜齿的轴向行进而进入行星齿轮挤出机1的第一模件。不仅为了移除因捏合引入其中的热量，而且为了降低组合物温度，空心齿轮和心轴都在该第一模件中冷却。
使用的设备的四个模件的每一个的长度为约1.1m。空心齿轮的内部锯齿组的扇形直径为约550mm，行星齿轮的扇形直径为约50mm。心轴以30rpm转动。
图1A在左上方示意性地显示了通过行星齿轮挤出机1的第一模件(＝模件1)的横截面和其中设置的温度受控的水的温度。
与聚合物运输方向相反，将已经冷却至50℃的水泵送到冷却机筒7(＝内部锯齿状空心齿轮＝空心辊＝辊筒)的冷却通道7.1并在第一模件起始处在约55℃移除并传递到第一冷却设备(其中将水再次冷却至50℃)，以便于将其在该第一模件的末端再引入到机筒7。附图显示了在温度受控的介质的每种情况下的引入温度。
心轴5经冷却通道5.1冷却。不同于机筒7的温度受控通道7.1(其中模件之间分开)，冷却通道5.1不间断地运行通过心轴5，正像心轴5本身不间断一样。为此，仅可以直接控制在最后一个(这里为第四个)模件末端的入口处的冷却液温度。在该反向点，将心轴冷却水在30℃引入。正如通过中间测量和模型计算所指示的，该冷却水在37℃进入第一模件的末端并保持在41℃，以便于从那里流动进入上述入口区域并将其进一步加热至约44℃，然后最终从那里流动进入第二冷却设备(在其中将其再次冷却至30℃)，之后将其在第四模件的末端经由轴封件再次引入到冷却通道5.1。
从一个模件至下一个模件的移交点不具有在其中运行的行星齿轮。为此，在这些移交点可以特别容易地引入其它物质。在从第一模件至第二模件的移交点在重力作用下进料包含水、炭黑和微球体的三组分糊状物。
图1B在右上方示意性地显示了，其中设置了通过行星齿轮挤出机1的第二模件(＝模件2)的横截面和温度受控的水的温度。将在115℃(即在超过大气压的压力下)的水引入到该模件的机筒通道7.1中。与在入口区域中和在第一模件中受机筒温度控制的水相似，在这里，该水具有加热作用且没有冷却作用。心轴的冷却水在约34℃穿过第三模件和第二模件之间的边界而在约37℃朝第一模件的方向离开第二模件。
由于用于机筒和用于心轴的金属的良好导热性，因此在每种情况下各表面温度接近于使用的温度受控水的温度。在机筒7的内部，传热计算表明该第二模件中的平均表面温度为约112℃。在心轴5的外部，传热计算表明该模件中的平均表面温度为38℃。两个表面之间的温度差因此为约74℃。这导致在通过行星齿轮挤出机的该第二模件的横截面平面中根据本发明的显著不均匀的温度场。
为清楚起见而未在图中显示的行星辊6呈现这些端值(extreme)之间的温度。根据传热的模型计算，行星齿轮在面向空心齿轮7的一侧具有的温度为约80℃，在面向中心齿轮的一侧具有的温度为约79℃。
这些温度条件导致在远端组合物薄层膨胀，这类似于在Damascus钢刃(blade)中的碳分布。在空心齿轮7中和在行星齿轮6和空心齿轮7之间进行微球体的膨胀，但是仅在充分靠近空心齿轮表面的层中存在。对于总的组合物令人惊讶地具有在末端仍然非常精细地均匀膨胀的事实，发明人的解释为，由于大的温度差而实现格外良好的混合性能，该大的温度差也使得之前膨胀的部分量与还未膨胀的部分量进行混合。之前连续的膨胀过程在该情况下因此按时间和空间被分成多个膨胀部分。
在第二模件和第三模件之间的移交点，未进一步加入其它物质。相应的盖子保持关闭。
图1C在左下方示意性地显示了通过行星齿轮挤出机1的第三模件(＝模件3)的横截面和其中设置的温度受控的水的温度。将同样在115℃的热水引入到该模件的机筒通道7.1中。与在第二模件中相比，该水在这里具有较小的加热作用。心轴的冷却水在约32℃穿过第四模件和第三模件之间的边界而在约34℃朝第二模件的方向离开第三模件。
由于用于机筒和用于心轴的金属的良好导热性，因此各表面温度接近于各温度受控水的温度。在机筒7的内部，传热计算表明该第二模件中的平均表面温度为约113℃。在心轴5的外部，传热计算表明该模件中的平均表面温度为35℃。两个表面之间的温度差因此为约78℃。这导致，通过该第三模件的横截面中的温度场与在行星齿轮挤出机的第二模件中相比还稍微更不均匀。
同样，在该第三模件中，行星辊呈现上述端值之间的温度。根据传热的模型计算，行星齿轮在面向空心齿轮的一侧具有的温度为约79℃，在面向中心齿轮的一侧具有的温度为约78℃。
由于与第二模件相比仅稍微较严苛的温度条件，此处也发生组合物的薄层膨胀。在空心齿轮7中和在行星齿轮6和空心齿轮7之间进行微球体的膨胀，但是仅在充分靠近空心齿轮表面的层中存在。
在从第三模件至第四模件(＝模件4)的移交点，在重力作用下加入容易混入但是温度敏感的交联剂Polypox R16和Epikure925。
图1D在右下方示意性地显示了通过行星齿轮挤出机1的第四模件(＝模件4)的横截面和其中设置的温度受控的水的温度。将50℃的水引入到该模件的机筒通道7.1中并进行冷却。心轴的冷却水在一端在约30℃进入，且在约32℃穿过第四模件和第三模件之间的边界。
该模件中工艺温度的相当多的降低使得能够施加真空从而驱除空气和水蒸气，而不使微球体显著地进一步膨胀。同样，在该步骤中，实现两种交联剂的良好分布。
然后使组合物穿越常规加热/冷却的单螺杆挤出机，该挤出机将组合物重新加热至挤出温度，同时积累压力。尽管必须在该处设置刚好高于微球体的膨胀起始温度的温度以实现充分就绪的通过挤出模头的流动性，该单螺杆挤出机中的高压以及由于之前实现的膨胀所带来的微球体中降低的气压的组合仅导致膨胀有非常小的增加。挤出的型材表现出异乎寻常光滑的表面，其平均峰谷高度低于12μm。
在比较实验中省却行星齿轮挤出机的第二模件和第三模件中的高度不均匀的温度场得到较差的均匀性和较大的平均峰谷高度，这就是为什么认为该高度非均匀性是获得成功的原因。如果模件中的心轴温度和空心齿轮温度都高于微球体的膨胀起始温度(任选通过水的作用降低)，则不会得到泡沫体的良好的均匀性。另一方面，如果两个温度都低于膨胀起始温度，则根据不发生发泡。
Claims (39)
1.制备复合发泡的聚合物组合物的方法，其中
a)通过将可膨胀的微球体引入到基质材料中然后混合，得到了至少大多数闭合的泡沫体孔隙，和
b)所述可膨胀的微球体的膨胀发生在将它们引入到基质材料中之后，
c)其中混合机器(1)中的温度分布在垂直于该机器(1)的运输方向的平面上是不均匀的，
其特征在于
d)限定混合机器(1)的混合空间(2)的第一表面(3)在垂直于混合机器(1)的运输方向的平面上应该保持在下述温度，只要包含微球体的聚合物组合物接触到该第一表面(3)，该温度对于该包含微球体的聚合物组合物足够高到使其达到足以开始膨胀和持续膨胀的温度(TE)，
e)同时在垂直于混合机器(1)的运输方向的相同平面上，限定混合机器(1)的混合空间(2)的第二表面(4)保持在下述温度，只要包含微球体的聚合物组合物接触到该第二表面(4)，该温度对于该包含微球体的聚合物组合物足够低到未达到足以开始膨胀和持续膨胀的温度(TE)。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于所述聚合物组合物为压敏粘合剂组合物。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于
f)该混合机器(1)是行星齿轮挤出机
c’)及其外部锯齿状中心齿轮(5)和其内部锯齿状空心齿轮(7)在至少一个横截面平面上保持在不同温度，使得
d’)只要包含微球体的聚合物组合物接触到这两个部件中的第一个(5或7)，所述包含微球体的聚合物组合物达到足以开始膨胀和持续膨胀的温度(TE)，
e’)同时只要包含微球体的聚合物组合物接触到这两个部件中的第二个(7或5)，所述包含微球体的聚合物组合物未达到足以开始膨胀和持续膨胀的温度(TE)。
4.根据权利要求3的方法，其特征在于
d’1)行星齿轮挤出机(1)的内部锯齿状空心齿轮(7)保持在下述温度，只要包含微球体的聚合物组合物接触到该空心齿轮(7)，该温度足够高到使该包含微球体的聚合物组合物达到足以开始膨胀和持续膨胀的温度(TE)，
e’1)同时外部锯齿状中心齿轮(5)保持在下述温度，只要包含微球体的聚合物组合物接触到该中心齿轮(5)，该温度足够低到使该包含微球体的聚合物组合物未达到足以开始膨胀或持续膨胀的温度(TE)。
5.根据权利要求3的方法，其特征在于
d’2)行星齿轮挤出机(1)的内部锯齿状空心齿轮(7)保持在下述温度，只要包含微球体的聚合物组合物接触到该空心齿轮(7)，该温度足够低到使该包含微球体的聚合物组合物未达到足以开始膨胀或持续膨胀的温度(TE)，
e’2)同时外部锯齿状中心齿轮(5)保持在下述温度，只要包含微球体的聚合物组合物接触到该中心齿轮(5)，该温度足够高到使该包含微球体的聚合物组合物达到足以开始膨胀和持续膨胀的温度(TE)。
6.根据权利要求1的方法，其特征在于限定混合机器的混合空间(2)的第一表面(3)和限定混合机器的混合空间(2)的第二表面(4)之间的温度差为至少50℃。
7.根据权利要求1的方法，其特征在于限定混合机器的混合空间(2)的第一表面(3)和限定混合机器的混合空间(2)的第二表面(4)之间的温度差为65℃至90℃。
8.根据权利要求1和2和3和4和6和7中任一项的方法，其特征在于较热的空心齿轮和较冷的中心齿轮之间的温度差为至少50℃。
9.根据权利要求8的方法，其特征在于较热的空心齿轮和较冷的中心齿轮之间的温度差为65℃至90℃。
10.根据权利要求8的方法，其特征在于丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯任选与增粘树脂一起用作基质基础聚合物。
11.根据权利要求1和2和3和5和6和7中任一项的方法，其特征在于较冷的空心齿轮和较热的中心齿轮之间的温度差为至少50℃。
12.根据权利要求11的方法，其特征在于较冷的空心齿轮和较热的中心齿轮之间的温度差为65℃至90℃。
13.根据权利要求11的方法，其特征在于聚乙烯和/或聚丙烯和/或聚乙烯-乙酸乙烯基酯和/或聚丙烯-乙酸乙烯基酯和/或前述聚合物中使用的单体中一些或所有的共聚物任选与增粘树脂一起用作基质基础聚合物。
14.根据权利要求3的方法，其特征在于行星齿轮挤出机的中心齿轮(5)在其入口区域不具有在其上滚动的行星辊(6)，行星辊(6)因此仅起始于在运输方向上的更下游处。
15.根据权利要求10的方法，其特征在于将所述基质基础聚合物引入到行星齿轮挤出机(1)的入口区域中的冷的中心齿轮5上。
16.根据权利要求13的方法，其特征在于将所述基质基础聚合物引入到行星齿轮挤出机(1)的入口区域中的热的中心齿轮5上。
17.根据权利要求1的方法，其特征在于在将所述可膨胀的微球体引入到聚合物组合物中之前首先使其悬浮在水中，在将该水-微球体悬浮液引入到形成基质的聚合物组合物中并与所述形成基质的聚合物组合物混合之前在该水性环境保持至少12h。
18.根据权利要求17的方法，其中将炭黑混合到所述聚合物组合物中，其特征在于首先使炭黑在水中乳化或悬浮在水中，然后使微球体悬浮在该炭黑-水乳液或悬浮液中，然后将该炭黑-水-微球体悬浮液引入到形成基质的聚合物中并与形成基质的聚合物组合物混合。
19.根据权利要求17或18的方法，其特征在于微球体的膨胀在下述温度开始，该温度低于微球体制造商指示使用的微球体的膨胀起始温度。
20.根据权利要求19的方法，其特征在于微球体的膨胀在比其膨胀起始温度低至少8℃的温度开始。
21.根据权利要求20的方法，其特征在于微球体的膨胀在比其膨胀起始温度低10℃至25℃的温度开始。
22.根据权利要求17或18的方法，其特征在于在将微球体的含水悬浮液引入到基质材料之后的任何时间，进一步降低混合物的水含量。
23.根据权利要求22的方法，其特征在于仅在混合快结束时或即将成型之前，进一步降低混合物的水含量。
24.根据权利要求22的方法，其特征在于仅在实现微球体在形成基质的组合物中均匀分布之后通过施加低于大气压的压力来促使水的蒸发。
25.根据权利要求1-7任一项的方法，其特征在于将包含微球体的聚合物组合物
f)作为单个层施用于待形成的单面自粘性胶带的载体上或
g)作为单个层施用于待形成的双面自粘性胶带的载体两面中的每一面或
h)作为单个层施用于衬垫，之后将该复合材料与在第一反射涂层之后的复合材料层压，或者该复合材料本身形成双面、无载体的自粘性胶带。
26.根据权利要求4的方法，其特征在于中心齿轮(5)内部的冷却液与聚合物运输方向反向流动。
27.根据权利要求5的方法，其特征在于空心齿轮(7)中的冷却液与聚合物运输方向反向流动。
28.根据权利要求1或2的方法，其特征在于所述基质材料包含丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯和/或聚烯烃和/或天然橡胶和/或苯乙烯-丁二烯橡胶。
29.根据权利要求28的方法，其特征在于所述基质材料也包含一种或多种促粘树脂。
30.根据权利要求29的方法，其特征在于所述促粘树脂选自蒎烯，茚和松香树脂，其歧化、氢化、聚合、酯化的衍生物和盐，脂族和芳族烃树脂，萜烯树脂和萜烯-苯酚树脂以及C5-、C9-烃树脂。
31.根据权利要求3的方法，其特征在于在行星齿轮挤出机的稍后模件之一中或在另外的下游挤出机中添加交联剂。
32.根据权利要求1或2的方法，其特征在于所述微球体在其悬浮状态的膨胀起始温度高于100℃。
33.根据权利要求24的方法，其特征在于用于实施根据权利要求24的方法的设备在行星齿轮挤出机的下游和第一或唯一成型设备的上游具有压力低于大气压的区域。
34.借助于可膨胀的微球体发泡的挤出物，其特征在于其平均峰谷高度低于12μm，并且所述挤出物是通过根据权利要求1-33任一项的方法获得的。
35.根据权利要求34的借助于可膨胀的微球体发泡的挤出物，其特征在于其平均峰谷高度低于5μm。
36.自粘性胶带，其特征在于其包含发泡的粘合剂组合物，或由发泡的粘合剂组合物组成，所述发泡的粘合剂组合物通过权利要求1的方法制得。
37.根据权利要求36的自粘性胶带，其特征在于单面自粘性胶带的粘合剂层或双面自粘性胶带的两个粘合剂层由单个层构成。
38.根据权利要求36或37的自粘性胶带，其特征在于至少一个自粘性表面的平均峰谷高度低于12μm。
39.根据权利要求36或37的自粘性胶带，其特征在于至少一个自粘性表面的平均峰谷高度低于5μm。
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