CN105705601A - 反应性双组分胶粘剂体系 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及新型、反应性的双组分胶粘剂体系,优选地以膜形式,用于粘接多种材料,如例如金属、木材、玻璃和/或塑料。
Description
技术领域
本发明涉及双组分胶粘剂体系,优选地以膜形式,用于粘接各种材料,如例如金属、木材、玻璃和/或塑料材料。该双组分胶粘剂体系包括两种反应性胶粘剂组分A和B,优选地以膜形式,其各自包括至少一种反应性单体或反应性树脂(a),其中所述第一胶粘剂组分另外地包括至少一种自由基引发剂(c)并且所述第二胶粘剂组分另外地包括至少一种活化剂(b)。替代地,该双组分胶粘剂体系可包括两种反应性胶粘剂组分A和B,优选地以膜形式,其中第一胶粘剂包括(a)至少一种反应性单体和至少一种自由基引发剂(c)并且第二胶粘剂组分B包括活化剂(b)。根据本发明,提供各自具有选自以下的化合物作为配体的锰(II)络合物、铁(II)络合物或钴(II)络合物作为活化剂:卟啉、紫菜嗪或酞菁或这些化合物之一的衍生物。
根据本发明的双组分胶粘剂体系可以胶粘剂组合物或优选地以膜形式使用。如果以膜的形式使用双组分胶粘剂体系,则将聚合物成膜剂基质(polymereFilmbildner-Matrix)添加至如上所述的两个反应性胶粘剂组分A和B。
另外地,提供用于制备如上所述的根据本发明的反应性胶粘剂体系的方法,和用于制备根据本发明的反应性胶粘剂体系的成套材料,所述胶粘剂体系包括如上所述的第一和第二反应性胶粘剂组分。
常规现有技术
双组分胶粘剂体系已经被广泛熟知多年并且被详细描述在专业文献中。在这样的体系中,将由两个组分组成的胶粘剂体系施加至待粘接的部分,其中通常使用两个液体组分。例如,对于起化学反应的双组分聚合胶粘剂体系,一个组分包含待聚合的单体和活化剂以及另一组分包含自由基形成物质(亦被称为固化剂或引发剂)和待聚合的单体。在两个组分已经混合或至少进行接触并(在大多数情况下以加热的方式)活化之后,自由基形成物质被活化剂裂解成两个自由基以及待聚合的单体的聚合反应开始。然后,单体的自由基链聚合直到链终止发生,并且胶粘剂组合物固化,从而实现待粘接部分的永久粘合。
这样的液体双组分聚合胶粘剂体系的缺点是:它们的使用常常是不干净的,因为在大多数情况下必须以液体状至糊状将两个组分施加至待粘接的部分。尤其是在大面积粘接的情况下和/或在其中表面不平坦(例如倾斜)的应用中有这种问题。此外,所述胶粘剂体系的活化通常在升高的温度下进行,这对于敏感性基底如阳极化铝而言会成问题。这类体系的又一缺点是,长的固化时间可限制应用并且两个组分的贮存稳定性可为至关重要的。而且,在它们已充分固化之后,常规的双组分聚合胶粘剂体系常牵涉仅在振动的情况下才暴露出来的问题。由此,对于现有技术的体系,由于猛烈振动而会在粘接区域中出现裂缝或破损。
发明目的
因此,本发明的目的在于提供改善的反应性双组分胶粘剂体系。在此背景下,本发明提出用于粘接各种材料的反应性双组分胶粘剂体系,以避免已知的液体双组分胶粘剂体系的上述问题。
特别地,提供了反应性双组分胶粘剂体系,其易于操控并且理想地已呈现粘着性,从而当它被施加至待粘合的基底时不会出现滑动,并且使得与在现有技术中已知的液体双组分聚合胶粘剂体系相比更为精确的粘合成为可能。
发明内容
本发明涉及包括至少两种反应性胶粘剂组分A和B的反应性胶粘剂体系,其中第一胶粘剂组分A包括至少一种反应性单体或反应性树脂(a)和自由基引发剂(c)并且第二胶粘剂组分B包括至少一种反应性单体或反应性树脂(a)和活化剂(b),其中活化剂(b)包括各自具有选自以下的化合物作为配体的锰(II)络合物、铁(II)络合物或钴(II)络合物:卟啉、紫菜嗪或酞菁或这化合物之一的衍生物。
替代地,提供了包括至少两种反应性胶粘剂组分A和B的反应性胶粘剂体系,其中第一胶粘剂组分A包括至少一种反应性单体或反应性树脂(a)和自由基引发剂(c)并且第二胶粘剂组分B仅包括活化剂(b),其中活化剂(b)包括各自具有选自以下的化合物作为配体的锰(II)络合物、铁(II)络合物或钴(II)络合物:卟啉、紫菜嗪或酞菁或这些化合物之一的衍生物。
优选地,提供膜形式的根据本发明的反应性胶粘剂体系。这是由包括至少两种反应性胶粘剂组分(或胶粘剂膜)A和B的反应性胶粘剂体系得以实现的,其中第一胶粘剂组分A包括至少一种反应性单体或反应性树脂(a),自由基引发剂(c)和聚合物成膜剂基质(d)并且第二胶粘剂组分B包括至少一种反应性单体或反应性树脂(a),活化剂(b)和聚合物成膜剂基质(d),其中活化剂(b)包括各自具有选自以下的化合物作为配体的锰(II)络合物、铁(II)络合物或钴(II)络合物:卟啉、紫菜嗪或酞菁或这些化合物之一的衍生物。
根据本发明,锰(II)酞菁、铁(II)酞菁或钴(II)酞菁特别优选地在以上所述的反应性胶粘剂体系中用作活化剂(c)。
该反应性胶粘剂体系合适作为双组分聚合胶粘剂体系,优选地以膜形式,用于各种材料的改善的粘接。
具体实施方式
根据本发明,上述目的通过包括两种反应性胶粘剂组分、优选地两种反应性胶粘剂膜的反应性胶粘剂体系得以实现,其特征在于:使用特点的活化剂(b),即各自具有选自以下的化合物作为配体的锰(II)络合物、铁(II)络合物或钴(II)络合物:卟啉、紫菜嗪或酞菁或这些化合物之一的衍生物。特别优选地使用锰(II)酞菁、铁(II)酞菁或钴(II)酞菁。
在根据本发明的一个实施方案中,反应性胶粘剂体系包括至少两种反应性胶粘剂组分A和B,其中第一胶粘剂组分A包括至少一种反应性单体或反应性树脂(a)和自由基引发剂(c)并且第二胶粘剂组分包括至少一种反应性单体或反应性树脂(a)和活化剂(b)和其中活化剂(b)包括各自具有选自以下的化合物作为配体的锰(II)络合物、铁(II)络合物或钴(II)络合物:卟啉、紫菜嗪或酞菁或这些化合物之一的衍生物。
在根据本发明的替代的实施方案中,反应性胶粘剂体系包括至少两种反应性胶粘剂组分A和B,其中第一反应性胶粘剂组分A包括至少一种反应性单体或反应性树脂(a)和自由基引发剂(c)并且第二胶粘剂组分包括活化剂(b)和其中活化剂(b)包括各自具有选自以下的化合物作为配体的锰(II)络合物、铁(II)络合物或钴(II)络合物:卟啉、紫菜嗪或酞菁或这些化合物之一的衍生物。
在优选的实施方案中以膜形式提供本发明的反应性胶粘剂体系:
在一个实施方案中的这种胶粘剂膜体系包括至少两个反应性胶粘剂组分或胶粘剂膜A和B,其中第一胶粘剂组分A包括至少一种反应性单体或反应性树脂(a)、自由基引发剂(c)和聚合物成膜剂基质(d)并且第二胶粘剂组分包括至少一种反应性单体或反应性树脂(a)、活化剂(b)和聚合物成膜剂基质(d)和其中活化剂(b)包括各自具有选自以下的化合物作为配体的锰(II)络合物、铁(II)络合物或钴(II)络合物:卟啉、紫菜嗪或酞菁或这些化合物之一的衍生物。
替代地,在另一实施方案中膜形式的反应性胶粘剂体系包括至少两种反应性胶粘剂组分或胶粘剂膜A和B,其中第一胶粘剂组分A包括活化剂(b)和任选地聚合物成膜剂基质(d)并且第二胶粘剂组分包括至少一种反应性单体或反应性树脂(a)、自由基引发剂(c)和聚合物成膜剂基质(d)和其中活化剂(c)包括各自具有选自以下的化合物作为配体的锰(II)络合物、铁(II)络合物或钴(II)络合物:卟啉、紫菜嗪或酞菁或这些化合物之一的衍生物。
因此,在根据本发明的一个实施方案中,提供包括至少一种反应性单体或反应性树脂(a)和活化剂(b)的反应性胶粘剂组分,其中活化剂(b)包括各自具有选自以下的化合物作为配体的锰(II)络合物、铁(II)络合物或钴(II)络合物:卟啉、紫菜嗪或酞菁或这些化合物之一衍生物。
在根据本发明的替代的实施方案中,提供包括活化剂(b)的反应性胶粘剂组分,其中活化剂(b)包括各自具有选自以下的化合物作为配体的锰(II)络合物、铁(II)络合物或钴(II)络合物:卟啉、紫菜嗪或酞菁或这些化合物之一的衍生物。
在以上所述的根据本发明的实施方案中,特别优选地使用锰(II)酞菁、铁(II)酞菁或钴(II)酞菁作为活化剂(b)。
在根据本发明的其它实施方案中,公开了制备膜形式的根据本发明的反应性胶粘剂体系的方法,其中该方法包括下列步骤:
1.将成分溶解和/或微细分布在一种或多种溶剂和/或水中;
2.混合溶解的或微细分布的成分;
3.用根据步骤2的溶解或分布的成分的混合物涂布剥离衬或剥离纸、背衬材料或压敏胶粘剂;
4.蒸发所述溶剂和/或水;和
5.任选地将所述反应性胶粘剂组分卷绕成卷;
其中成分包括
(A)至少一种反应性单体(a)、自由基引发剂(b)和聚合物成膜剂基质(d);或
(B)至少一种反应性单体(a)、活化剂(b)和聚合物成膜剂基质(d);
和任选地另外的添加剂和/或辅助物质。
在根据本发明的另一实施方案中,提供用于制备根据本发明的双胶粘剂体系的成套材料。
在根据本发明的又一实施方案中,公开了复合体,其利用根据本发明的反应性胶粘剂体系或利用根据本发明的试剂来粘接。
根据本发明的胶粘剂组分、优选地胶粘剂膜、或根据本发明的胶粘剂体系的组分将在下面被详述。
反应性单体或反应性树脂(a)
如本文中使用的,反应性单体或反应性树脂(a)指的是能够特别地自由基链聚合的单体或树脂。
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、二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸酯、三丙烯酸酯、三甲基丙烯酸酯、更高官能度的丙烯酸酯、更高官能度的甲基丙烯酸酯、乙烯基化合物和/或具有碳碳双键的低聚或聚合化合物。
在优选的实施方案中,反应性单体是选自以下的一种或多种代表:甲基丙烯酸甲酯(CAS号80-62-6)、甲基丙烯酸(CAS号79-41-4)、甲基丙烯酸环己基酯(CAS号101-43-9)、甲基丙烯酸四氢糠基酯(CAS号2455-24-5)、甲基丙烯酸2-苯氧基乙基酯(CAS号10595-06-9)、甲基丙烯酸羟基烷基酯、特别地甲基丙烯酸2-羟基乙基酯(CAS号868-77-9)、甲基丙烯酸2-羟基丙基酯(CAS号923-26-2和27813-02-1)、甲基丙烯酸4-羟基丁基酯(CAS号29008-35-3和997-46-6)、二(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯(CAS号45103-58-0)和/或二甲基丙烯酸乙二醇酯(CAS号97-90-5)。
在根据本发明的又一优选实施方案中,反应性胶粘剂组分包括甲基丙烯酸环己基酯、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。
在根据本发明的又一优选实施方案中,反应性胶粘剂组分包括甲基丙烯酸2-苯氧基乙基酯、甲基丙烯酸2-羟基乙基酯、甲基丙烯酸2-羟基丙基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。
在根据本发明的又一优选实施方案中,反应性胶粘剂组分包括甲基丙烯酸2-苯氧基乙基酯、甲基丙烯酸2-羟乙基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。
在根据本发明的又一优选实施方案中,反应性胶粘剂组分包括甲基丙烯酸2-苯氧基乙基酯作为待聚合的反应性单体。
在根据本发明的又一优选实施方案中,反应性胶粘剂组分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。
在根据本发明的又一优选实施方案中,反应性胶粘剂组分包括甲基丙烯酸2-苯氧基乙基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。
在根据本发明的又一优选实施方案中,反应性胶粘剂组分包括二(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。
可选择低聚的单、二、三和更高官能度的(mono-,di-,tri-andhigher-functionalized)(甲基)丙烯酸酯作为反应性树脂。非常有利地,这些在具有至少一种反应性单体的混合物中使用。
根据本发明,这些优选的实施方案中的每一个可与作为聚合物成膜剂基质(d)的热塑性聚氨酯(例如,Desmomelt)组合,如下所述。
根据本发明,一种反应性单体/多种反应性单体/一种反应性树脂/多种反应性树脂的量在约20-80重量%、优选地约40-60重量%的范围内,基于反应性胶粘剂组分的各组分的总混合物。最优选地使用约40-50重量%的一种反应性单体/多种反应性单体/一种反应性树脂/多种反应性树脂,基于反应性胶粘剂组分的各组分的总混合物。反应性胶粘剂组分的各组分的总混合物在这里指的是所使用的组分的总量,其包括反应性单体或反应性树脂(a)、活化剂(b)、自由基引发剂(c)、聚合物成膜剂基质(d)和/或任选存在的其它组分,其作为总数得到(以重量%计)。
活化剂(b)
如本文中使用的,术语活化剂指的是这样的化合物,其甚至在非常低的浓度也首先允许或促进聚合的进行。也可将活化剂称为促进剂或加速剂。
在本发明中,将活化剂添加至反应性胶粘剂组分B,在优选的实施方案中添加至反应性胶粘剂膜B,所述活化剂包括具有锰、铁或钴离子作为中心原子和含碳氮双键的化合物作为配体的络合物化合物。这种情况下,含碳氮双键的化合物在所述络合物化合物中以阴离子形式存在。锰、铁或钴离子在所述络合物化合物中带两个正电荷,而含碳氮双键的化合物带两个负电荷。锰、铁或钴离子在所述络合物化合物中各自代替配体在反应成该络合物化合物前在氮原子上带着的两个氢原子。
在优选的实施方案中,配体具有环状结构,优选地卟啉、紫菜嗪或酞菁环结构。这些结构应被理解为框架结构。配体可任选地在键合至碳原子的氢原子的位置上携带取代基。在该情况下,它们被称作这些化合物的衍生物。合适的取代基选自:氟、氯、溴、碘、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、-OH、-NH2-、-NO2。
特别地合适的活化剂包括铁(II)酞菁(CAS号132-16-1)。
根据本发明,活化剂的量在大于0至约10重量%、优选地约0.1-5.0重量%的范围。最优选地使用约0.2-3.0重量%、甚至更优选地0.5-2.0重量%的活化剂,基于反应性胶粘剂组分的各组分的总混合物。反应性胶粘剂组分的各组分的总混合物在这里指的是所使用的组分的总量,其包括反应性单体或反应性树脂(a)、活化剂(b)、自由基引发剂(c)、聚合物成膜剂基质(d)和/或任选存在的其它组分,其作为总数得到(以重量%计)。
自由基引发剂(K)
如本文中使用的,术语引发剂,特别地自由基引发剂或自由基形成物质(或还为固化剂)指的是能够引发胶粘剂的聚合反应或交联的化合物。然而,引发剂(特别地自由基引发剂)以非常小的份额(含量)参与反应的发生并因此不形成决定粘合性质的聚合物组分。
在本发明中,引发剂(特别地自由基引发剂)被添加至胶粘剂体系的至少一种第一反应性胶粘剂组分中。
自由基引发剂是优选的。可使用本领域已知的所有自由基引发剂。优选的自由基引发剂为过氧化物、氢过氧化物和偶氮化合物。
在根据本发明的特别优选的实施方案中,自由基引发剂是有机过氧化物或氢过氧化物。α,α-二甲基苄基氢过氧化物是特别优选的,其还已知为氢过氧化枯烯(CAS号80-15-9)。还优选的为二异丙基苯基氢过氧化物(CAS号26762-93-6)、对薄荷烷氢过氧化物(CAS号26762-92-5)和1,1,3,3-四甲基丁基氢过氧化物(CAS号5809-08-5)。
根据本发明,自由基引发剂的量在约3-30重量%、优选地约8-15重量%的范围内,基于反应性胶粘剂组分的各组分的总混合物。最优选地使用约9-11重量%的自由基引发剂,基于反应性胶粘剂组分的各组分的总混合物。反应性胶粘剂组分的各组分的总混合物在这里是指所使用的组分的总量,其包括反应性单体或反应性树脂(a)、活化剂(b)、自由基引发剂(c)、聚合物成膜剂基质(d)和/或任选存在的其它组分,其作为总数得到(以重量%计)。
聚合物成膜剂基质(d)
根据本发明的胶粘剂膜组分可替代地由基质组成,下文被称为聚合物成膜剂基质,其中含有待聚合的反应性单体和/或反应性树脂。这样的胶粘剂组分以膜的形式存在并因此也称为胶粘剂膜。该基质的目的是形成反应性单体和/或增粘树脂的惰性基础结构(主链,Grundgerüst),因而它们不像在现有技术中那样呈液体的形式并由此导致所述问题,而是结合在膜或箔中。由此确保更容易的操控。
在这种情况下,惰性意为所述反应性单体和/或反应性树脂在适当选择的条件下(例如在足够低的温度)基本上不与所述聚合物成膜剂基质反应。
适用于本发明的成膜剂基质优选地选自下列名单:热塑性聚合物,例如聚酯或共聚酯,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,还可使用不同的热塑性聚合物的共混物。
此外,作为聚合物成膜剂基质,弹性体和热塑性弹性体(本身或在混合物中)也是可想到的。热塑性聚合物,特别地半结晶的热塑性聚合物是优选的。
软化温度小于100℃的热塑性聚合物是特别优选的。在这方面,术语软化点指的是热塑性颗粒开始与自身粘合的温度。如果聚合物成膜剂基质的组分为半结晶的热塑性聚合物,那么除了它的软化温度(其与晶体的熔化有关)之外,非常优选的是,它的玻璃化转变温度不超过25℃、优选地不超过0℃。
在根据本发明的一个优选实施方案中,使用热塑性聚氨酯。热塑性聚氨酯优选地具有小于100℃、特别地小于80℃的软化温度。
在根据本发明的一个特别优选实施方案中,Desmomelt(其可从BayerMaterialScienceAG,51358Leverkusen,德国商购)被用作聚合物成膜剂基质。Desmomelt为羟基封端的、基本上为线性的、高度结晶的热塑性聚氨酯弹性体。
根据本发明,聚合物成膜剂基质的量在约20-80重量%、优选地约30-50重量%的范围内,基于反应性胶粘剂组分的各组分的总混合物。最优选地使用35-45重量%、优选地约40重量%的聚合物成膜剂基质,基于反应性胶粘剂组分的各组分的总混合物。反应性胶粘剂组分的各组分的总混合物在这里是指所使用的组分的总量,其包括反应性单体或反应性树脂(a)、活化剂(b)、自由基引发剂(c)、聚合物成膜剂基质(d)和/或任选存在的其它组分,其作为总数得到(以重量%计)。
交联剂
如本文中使用的,术语交联剂是指这样的化学化合物:其能够提供具有反应性官能团的线性分子链,因而通过分子间桥的形成可由二维结构形成三维交联结构。
交联剂的典型实例为这样的化学化合物:其在分子内或在两个分子末端具有两个或更多个相同或不同的官能团,并因此能够使相同或不同结构的分子彼此交联。此外,交联剂可与上面所定义的反应性单体或反应性树脂反应而不发生真正意义上的聚合。因为与如上所述的活化剂不同,交联剂可结合进聚合物网络中。
在根据本发明的特别优选的实施方案中,将二甲基丙烯酸乙二醇酯(CAS号97-90-5)用作交联剂和/或反应性单体(见上面)。
优选交联剂还有二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸酯、三丙烯酸酯,三甲基丙烯酸酯、更高官能度的丙烯酸酯和/或更高官能度的甲基丙烯酸酯。
反应性胶粘剂组分A和/或B的其它组分
本发明的反应性胶粘剂膜可任选包含在现有技术中已知的另外的添加剂和/或辅助物质。这里可提及的实例包括填料、染料、颜料、成核剂、流变添加剂、发泡剂、粘合增强添加剂(粘合促进剂、增粘树脂、胶粘剂、压敏胶粘剂)、混配剂、增塑剂和/或抗老化剂、光稳定剂和防紫外线剂(UV-Schutzmittel),例如以主和辅抗氧化剂(primaryandsecondaryantioxidants)的形式。
反应性胶粘剂组分A和B
在根据本发明的一个优选实施方案中,至少一种第一胶粘剂组分A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-苯氧基乙基酯、甲基丙烯酸2-羟基乙基酯、甲基丙烯酸2-羟基丙基酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯和氢过氧化枯烯。
在根据本发明的又一优选实施方案中,至少一种第一胶粘剂组分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-苯氧基乙基酯、甲基丙烯酸2-羟基乙基酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯和氢过氧化枯烯。
在根据本发明的又一优选实施方案中,至少一种第一胶粘剂组分A包括下列组分的混合物:甲基丙烯酸苯氧基乙基酯和氢过氧化枯烯。
在优选的实施方案中,第一胶粘剂组分A包括(i)20-80重量%的至少一种反应性单体或反应性树脂(a)和2-30重量%的自由基引发剂(c),优选地40-60重量%的至少一种反应性单体或反应性树脂(a)和8-15重量%的自由基引发剂(c),或(ii)20-80重量%的聚合物成膜剂基质(d),20-80重量%的至少一种反应性单体或反应性树脂(a)和2-30重量%的自由基引发剂(c),优选地30-50重量%的聚合物成膜剂基质(d),40-60重量%的至少一种反应性单体或反应性树脂(a)和8-15重量%的自由基引发剂(c),基于反应性胶粘剂组分的各组分的总混合物。这里反应性胶粘剂组分的各组分的总混合物表示使用的组分的总量,其包括反应性单体或反应性树脂(a)、活化剂(b)、自由基引发剂(c)、聚合物成膜剂基质(d)和/或任选地存在的其它组分,其作为总数得到(以重量%计)。
在根据本发明的一个优选实施方案中,至少一种第二胶粘剂组分B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-苯氧基乙基酯、甲基丙烯酸2-羟基乙基酯、甲基丙烯酸2-羟基丙基酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯和铁(II)酞菁。
在根据本发明的又一优选实施方案中,至少一种第二胶粘剂组分B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-苯氧基乙基酯、甲基丙烯酸2-羟基乙基酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯和铁(II)酞菁。
在根据本发明的又一优选实施方案中,至少一种第二胶粘剂组分B包括下列组分:铁(II)酞菁。
在优选的实施方案中,第二胶粘剂组分包括(i)0.1-5重量%的活化剂(b),优选地0.5-2重量%的活化剂(b),或(ii)20-80重量%的至少一种反应性单体或反应性树脂(a)和0.1-5重量%的活化剂(b),优选地40-60重量%的至少一种反应性单体或反应性树脂(a)和0.5-2重量%的活化剂(b),或(iii)20-80重量%的聚合物成膜剂基质(d),20-80重量%的至少一种反应性单体或反应性树脂(a)和0.1-5重量%的活化剂(b),优选地30-50重量%的聚合膜形成剂(d),40-60重量%的至少一种反应性单体或反应性树脂(a)和0.5-2重量%的活化剂(b),基于反应性胶粘剂组分的各组分的总混合物。这里反应性胶粘剂组分的各组分的总混合物表示使用的组分的总量,其包括反应性单体或反应性树脂(a)、活化剂(b)、自由基引发剂(c)、聚合物成膜剂基质(d)和/或任选地存在的其它组分,其作为总数得到(以重量%计)。
通常,膜形式的根据本发明的反应性胶粘剂组分A和/或B具有约20-200μm、优选地约30-100μm、更优选地约40-60μm和特别优选地约50μm的层厚度。为了产生较大的层厚度,有利的是将多个胶粘剂膜层层压在一起。
此外,根据本发明的反应性胶粘剂组分A和B的特征在于它们优选地具有压敏胶粘性质。根据(Online2013,文件标识RD-08-00162)将压敏胶粘性物质定义为这样的粘弹性的胶粘剂,其固化的干燥的膜在室温下是永久胶粘的并保持胶粘性。通过应用温和的压力,压敏胶粘立刻在几乎所有的基底上实现。在这里,温和的压力是指大于0巴的压力,其施加超过0秒。
反应性胶粘剂体系
根据本发明,如上所述的第一和第二反应性胶粘剂组分用于反应性胶粘剂体系,其特征在于:第一反应性胶粘剂组分A包括至少一种反应性单体或反应性树脂(a)和自由基引发剂(c)和第二胶粘剂组分B包括至少一种反应性单体或反应性树脂(a)和活化剂(b)和其中活化剂(b)包括各自具有选自以下的化合物作为配体的锰(II)络合物、铁(II)络合物或钴(II)络合物:卟啉、紫菜嗪或酞菁或这些化合物之一的衍生物。
替代地,根据本发明的反应性胶粘剂体系特征在于:其包括至少两种反应性胶粘剂组分A和B,其中第一胶粘剂组分A包括至少一种反应性单体或反应性树脂(a)和自由基引发剂(c)和第二胶粘剂组分包括活化剂(b)和其中活化剂(b)包括各自具有选自以下的化合物作为配体的锰(II)络合物、铁(II)络合物或钴(II)络合物:卟啉、紫菜嗪或酞菁或这些化合物之一的衍生物。
在优选的实施方案中,以膜形式提供本发明的反应性胶粘剂体系:
该胶粘剂膜体系特征在于:其包括至少两种反应性胶粘剂组分或胶粘剂膜A和B,其中第一胶粘剂组分A包括至少一种反应性单体或反应性树脂(a),自由基引发剂(c)和聚合物成膜剂基质(d)并且第二胶粘剂组分包括至少一种反应性单体或反应性树脂(a),活化剂(b)和聚合物成膜剂基质(d)和其中活化剂(b)包括各自具有选自以下的化合物作为配体的锰(II)络合物、铁(II)络合物或钴(II)络合物:卟啉、紫菜嗪或酞菁或这些化合物之一的衍生物。
替代地,根据本发明膜形式的反应性胶粘剂体系特征在于:其包括至少两种反应性胶粘剂组分或胶粘剂膜A和B,其中第一胶粘剂组分A包括至少一种反应性单体或反应性树脂(a),自由基引发剂(c)和聚合物成膜剂基质(d)和第二胶粘剂组分包括活化剂(b)和任选地聚合物成膜剂基质(d)和其中活化剂(c)包括各自具有选自以下的化合物作为配体的锰(II)络合物、铁(II)络合物或钴(II)络合物:卟啉、紫菜嗪或酞菁或这些化合物之一的衍生物。
根据本发明,另外地提供了包括如上定义的两种或更多种第一胶粘剂组分A或第二胶粘剂组分B、和任选地另外的背衬、剥离纸和/或剥离衬的反应性胶粘剂体系,
其中两种或更多种第一胶粘剂组分A或第二胶粘剂组分B各自交替地存在。
一旦在合适的压力下(特别地0.5-3巴,在室温(23℃))将第一和第二反应性胶粘剂组分A和B接触,它们就进行交联和固化。任选地,较高或较低温度也是可能的。提到的合适压力应是特别可实现的。根据本发明,在室温下的接触时间为几秒至几分钟、优选地10-60秒。可机械地或手动地施加压力。
如果如上所述的两种反应性胶粘剂组分A和B事先被施加至待粘接基底,那么上述交联的结果是发生基底的永久性粘接。替代地,首先也可施加胶粘剂组分A至第一待粘接的基底并且施加胶粘剂组分B至胶粘剂组分A。然后,将第二待粘接的基底施加至胶粘剂组分B。
此外,根据本发明的反应性胶粘剂体系可进一步包括膜、层、胶粘剂以及永久或临时背衬。
适合的背衬材料是本领域技术人员已知的。例如,膜(聚酯、PET、PE、PP、BOPP、PVC、聚酰亚胺)、无纺布、泡沫体、机织织物和/或织物箔片可用作永久背衬。临时背衬应设有剥离层,其中所述剥离层通常由有机硅剥离涂层或氟化的剥离涂层组成或本质上为聚烯烃(HDPE,LDPE)。
利用物理、化学和/或物理-化学方法预处理待粘合接的的表面可为必需的。在该情况下,应用例如底漆或胶粘促进剂组合物是有利的。
基底
适合通过根据本发明的反应性胶粘剂体系粘接的合适的基底为金属、玻璃、木材、混凝土、石材、陶瓷、纺织品和/或塑料材料。待粘接的基质可相同或不同。
在优选的实施方案中,根据本发明的反应性胶粘剂体系用于粘接金属、玻璃和塑料材料。在根据本发明的特别优选的实施方案中,聚碳酸酯和阳极化铝被粘接。
待粘接的金属基底通常可由任何普通金属和金属合金制造。优选地,使用金属如铝、不锈钢、钢、镁、锌、镍、黄铜、铜、钛、含铁金属和合金。待粘接的部分可另外地由不同金属构成。
适合的塑料基质为例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚碳酸酯(PC)、ABS/PC共混物、PMMA、聚酰胺、玻璃纤维增强的聚酰胺、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯(Polyvinylenfluorid)、醋酸纤维素、环烯烃共聚物、液晶聚合物(LCP)、聚交酯、聚醚酮、聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚甲基丙烯酰基甲基酰亚胺(Polymethacrylmethylimid)、聚甲基戊烯、聚苯醚、聚苯硫醚、聚邻苯二甲酰亚胺、聚氨酯、聚乙酸乙烯酯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯、聚甲醛、丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯和/或聚酯,例如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
可对基底进行上漆、印刷、蒸镀或喷镀。
待粘合接的基质可具有获得的复合体的应用所需的任何希望的形式。在最简单的形式中,基底是平的。此外,也可使用根据本发明的反应性胶粘剂体系粘接三维基底(其例如为斜的)。待粘接的基低也可具有多种功能,例如,外壳、视窗、硬化元件等。
用于制备以膜形式的反应性胶粘剂组分的方法
通过下述方法制备根据本发明的反应性胶粘剂膜(胶粘剂组分以膜形式):
在第一步骤中,将成分溶解或微细分布在一种或多种溶剂和/或水中。替代地,不需要溶剂和/或水,因为所述成分已经全部溶解在彼此中(任选在热和/或剪切的作用下)。适合的溶剂是本领域已知的,其中优选使用在其中所述成分中的至少一种具有良好的溶解性的溶剂。丙酮是特别优选的。
如本申请使用的,术语成分包括至少一种反应性单体(a)、自由基引发剂(b)和聚合物成膜剂基质(d)或至少一种反应性单体(a)、活化剂(b)和聚合物成膜剂基质(d)以及上面所定义的任选地另外的添加剂和/或辅助物质。
然后在第二步骤中混合溶解或微细分布的成分。用常规搅拌装置制备混合物。另外地,溶液任选被加热。任选地,使成分同时溶解或微细分布和混合。
第一步骤和第二步骤还可以在一个步骤中进行,也就是说使成分同时溶解和/或微细分布。
然后,在第三步骤中,用根据步骤2的溶解或微细分布的成分的混合物涂布剥离纸、背衬材料或压敏胶粘剂。所述涂布通过本领域已知的常规技术来实施。
在涂布之后,在第四步骤中通过蒸发除去溶剂。
任选地,在其它步骤中可将反应性胶粘剂膜卷绕成卷。
为了存储,将根据本发明的反应性胶粘剂膜用剥离衬或剥离纸覆盖。
可替代地,根据本发明的反应性胶粘剂膜通过挤出、热熔融口模式涂布(hotmeltdiecoating)或压延以无溶剂和无水的方式制备。
用于制备根据本发明的双组分胶粘剂体系的成套材料
根据本发明,另外提供了成套材料,其用于提供优选地以膜的形式的反应性双组分胶粘剂体系。所述成套材料包含如上所述的至少一种第一反应性胶粘剂A,其包含引发剂、特别是自由基引发剂;和如上所述的至少一种第二反应性胶粘剂B,其包含活化剂。
根据本发明的成套材料通常如下使用:
将至少一种第一胶粘剂组分A施加至待粘接的基底的表面。此外,至少一种第二胶粘剂组分B施加至第二待粘接的基底的表面。使胶粘剂组分A和胶粘剂组分B接触并于室温(23℃)下在数秒至数分钟的加压时间内保持接触,由此聚合反应开始并且胶粘剂固化。替代地,也可将至少一种第二胶粘剂膜B施加至第一胶粘剂膜A,并且仅在此时施加至第二待粘接的基底的表面。
任选地,可重复上述方法以由此实现层基底-A-B-A-B-基底或基底-B-A-B-基底或基底-A-B-A-基底等的粘接。有利的是,待粘接基底以及第一和第二胶粘剂膜A和B之间的压敏胶粘的性质不同。
复合物
最后,根据本发明,提供了复合体,其利用如上限定的根据本发明的反应性胶粘剂体系或通过如上限定的根据本发明的成套材料来粘接。
实验部分
下面的实施例用于说明本发明,但是不应理解为以任何方式限制保护范围。
成膜剂聚合物的溶液的制备
PU溶液:
通过首先在螺旋口瓶中称重120g的Desmomelt和480g的丙酮并且封闭所述螺旋口瓶来制备成膜剂聚合物的20%的丙酮溶液溶液。通过在滚筒台上旋转所述螺旋口瓶数天使Desmomelt完全溶解。取决于滚动速度,操作持续约一至七天。替代地,利用商用实验室搅拌器通过搅拌丙酮中的Desmomelt颗粒也可制备所述丙酮溶液。
反应性组分A和B的制备
组分A1:
利用商用实验室搅拌器将100.0g的甲基丙烯酸2-苯氧基乙基酯与10.0g的氢过氧化枯烯混合10分钟,由此产生了均匀混合物。
组分B1:
组分B1是粉末形式的铁(II)酞菁(等级:Sigma-Aldrich,纯度约90%)。
组分B2:
利用商用实验室搅拌器将5.0g的铁(II)酞菁在50.0g的丙酮中搅拌10分钟,由此产生了具有溶解部分的混合物。
反应性组分A和B与成膜剂聚合物的制备:组分A-P和B-P
组分A-P1:
利用商用实验室搅拌器将150.0gDesmomelt的20%的丙酮溶液(PU溶液)与25.3g的甲基丙烯酸2-苯氧基乙基酯、19.0g的甲基丙烯酸2-羟基乙基酯、12.7g的甲基丙烯酸2-羟基丙基酯、3.0g的二甲基丙烯酸乙二醇酯和10.0g的氢过氧化枯烯混合10分钟,由此产生均匀混合物。
下表中一起给出了组分A-P1的百分比组成和所述称重:
在这里,固体*理解为非溶剂的所有物质。在这里,溶剂仅为丙酮。
组分A-P2:
利用商用实验室搅拌器将200.0gDesmomelt的20%的丙酮溶液(PU溶液)与20.9g的甲基丙烯酸2-苯氧基乙基酯、26.2g的甲基丙烯酸2-羟基乙基酯、3.0g的二甲基丙烯酸乙二醇酯和10.0g的氢过氧化枯烯混合10分钟,由此产生均匀混合物。
下表中一起给出了组分A-P2的百分比组成和所述称重:
在这里,固体*理解为非溶剂的所有物质。在这里,溶剂仅为丙酮。
组分B-P1:
利用商用实验室搅拌器将150.0gDesmomelt的20%的丙酮溶液(PU溶液)与29.3g的甲基丙烯酸2-苯氧基乙基酯、22.4g的甲基丙烯酸2-羟基乙基酯、14.3g的甲基丙烯酸2-羟基丙基酯、3.0g的二甲基丙烯酸乙二醇酯和1.0g的铁(II)酞菁混合10分钟,由此产生具有溶解部分的混合物。
下表中一起给出了组分B-P1的百分比组成和所述称重:
在这里,固体*理解为非溶剂的所有物质。在这里,溶剂仅为丙酮。
组分B-P2:
利用商用实验室搅拌器将200.0gDesmomelt的20%的丙酮溶液(PU溶液)与24.9g的甲基丙烯酸2-苯氧基乙基酯、31.1g的甲基丙烯酸2-羟基乙基酯、3.0g的二甲基丙烯酸乙二醇酯和1.0g的铁(II)酞菁混合10分钟,由此产生具有溶解部分的混合物。
下表中一起给出了组分B-P2的百分比组成和所述称重:
在这里,固体*理解为非溶剂的所有物质。在这里,溶剂仅为丙酮。
组分B-P3:
利用商用实验室搅拌器将150.0gDesmomelt的20%的丙酮溶液(PU溶液)与29.3g的甲基丙烯酸2-苯氧基乙基酯、22.4g的甲基丙烯酸2-羟基乙基酯、14.3g的甲基丙烯酸2-羟基丙基酯、3.0g的二甲基丙烯酸乙二醇酯和1.0g的锰(II)酞菁混合10分钟,由此产生具有溶解部分的混合物。
下表中一起给出了组分B-P3的百分比组成和所述称重:
在这里,固体*理解为非溶剂的所有物质。在这里,溶剂仅为丙酮。
组分B-P4:
利用商用实验室搅拌器将150.0gDesmomelt的20%的丙酮溶液(PU溶液)与29.3g的甲基丙烯酸2-苯氧基乙基酯、22.4g的甲基丙烯酸2-羟基乙基酯、14.3g的甲基丙烯酸2-羟基丙基酯、3.0g的二甲基丙烯酸乙二醇酯和1.0g的钴(II)酞菁混合10分钟,由此产生具有溶解部分的混合物。
下表中一起给出了组分B-P4的百分比组成和所述称重:
在这里,固体*理解为非溶剂的所有物质。在这里,溶剂仅为丙酮。
反应性胶粘剂膜KF-A-P和KF-B-P的生产
胶粘剂膜KF-A-P1:
用涂布刀利用商用实验室涂布桌(例如来自SMO(SondermaschinenOscherslebenGmbH))将组分A-P1施加至硅化的聚酯膜(剥离膜)。然后在循环空气干燥柜中于60℃使丙酮蒸发10分钟。涂布期间的隙宽被调节成在溶剂蒸发后得到50μm厚的膜。用第二硅化的聚酯膜覆盖得到的胶粘性的反应性胶粘剂膜KF-A-P1直至粘合并将其存储。
胶粘剂膜KF-A-P2:
用涂布刀利用商用实验室涂布桌(例如来自SMO(SondermaschinenOscherslebenGmbH))将组分A-P2施加至硅化的聚酯膜(剥离膜)。然后在循环空气干燥柜中于60℃使丙酮蒸发10分钟。涂布期间的隙宽被调节成在溶剂蒸发后得到50μm厚的膜。用第二硅化的聚酯膜覆盖得到的胶粘性的反应性胶粘剂膜KF-A-P2直至粘合并将其存储。
胶粘剂膜KF-B-P1:
用涂布刀利用商用实验室涂布桌(例如来自SMO(SondermaschinenOscherslebenGmbH))将组分B-P1施加至硅化的聚酯膜(剥离膜)。然后在循环空气干燥柜中于60℃使丙酮蒸发10分钟。涂布期间的隙宽被调节成在溶剂蒸发后得到50μm厚的膜。用第二硅化的聚酯膜覆盖得到的胶粘性的反应性胶粘剂膜KF-B-P1直至粘合并将其存储。
胶粘剂膜KF-B-P2:
用涂布刀利用商用实验室涂布桌(例如来自SMO(SondermaschinenOscherslebenGmbH))将组分B-P2施加至硅化的聚酯膜(剥离膜)。然后在循环空气干燥柜中于60℃使丙酮蒸发10分钟。涂布期间的隙宽被调节成在溶剂蒸发后得到50μm厚的膜。用第二硅化的聚酯膜覆盖得到的胶粘性的反应性胶粘剂膜KF-B-P2直至粘合并将其存储。
胶粘剂膜KF-B-P3:
用涂布刀利用商用实验室涂布桌(例如来自SMO(SondermaschinenOscherslebenGmbH))将组分B-P3施加至硅化的聚酯膜(剥离膜)。然后在循环空气干燥柜中于60℃使丙酮蒸发10分钟。涂布期间的隙宽被调节成在溶剂蒸发后得到50μm厚的膜。用第二硅化的聚酯膜覆盖得到的胶粘性的反应性胶粘剂膜KF-B-P3直至粘合并将其存储。
胶粘剂膜KF-B-P4:
用涂布刀利用商用实验室涂布桌(例如来自SMO(SondermaschinenOscherslebenGmbH))将组分B-P4施加至硅化的聚酯膜(剥离膜)。然后在循环空气干燥柜中于60℃使丙酮蒸发10分钟。涂布期间的隙宽被调节成在溶剂蒸发后得到50μm厚的膜。用第二硅化的聚酯膜覆盖得到的胶粘性的反应性胶粘剂膜KF-B-P4直至粘合并将其存储。
反应性可塑的(knetbar)胶粘剂KM-A-P和KM-B-P的制备
胶粘剂KM-A-P1:
通过捏合胶粘剂膜KF-A-P1得到胶粘剂KM-A-P1。通过手进行揉捏。其也可在商用捏合机中进行(例如来自Haake的实验室捏合机)。替代地,胶粘剂KM-A-P1也可通过先从组分除去溶剂后,由组分A-P1按挤出方法得到,例如在排气式挤出机中。用于制备胶粘剂KM-A-P1的所有操作均在室温(23℃)至最高50℃的温度范围内进行。
胶粘剂KM-B-P1:
通过捏合胶粘剂膜KM-B-P1得到胶粘剂KF-B-P1。通过手进行捏制。其也可在商用捏合机中进行(例如来自Haake的实验室捏合机)。替代地,胶粘剂KM-B-P1也可通过先从组分除去溶剂后,由组分B-P1按挤出方法得到,例如在排气式挤出机中。用于制备胶粘剂KM-B-P1的所有操作均在室温(23℃)至最高50℃的温度范围内进行。
制备用于推出试验的样品
从待测试的胶粘剂膜KF-A-P1、KF-A-P2、KF-B-P1和KF-B-P2冲压出具有21mm直径的圆冲切件,所述胶粘剂膜各自在两侧上覆盖有剥离衬。然后将所述剥离衬各自从冲切件的一侧上除去。各自将冲切件KF-A-P1和KF-A-P2准确地放置在同样具有21mm直径的圆样品盘上(“盘”,第一基底,第一测试样品)。冲切件KF-A-P1和KF-A-P2此时各自粘接至“盘”。以相同的方式制备具有聚碳酸酯、玻璃的样品盘的测试样品和具有钢的样品盘的那些测试样品(见表格)。然后将依然保留在冲切件KF-A-P1和KF-A-P2上的剥离纸除去。由此,提供此时具有KF-A-P1或具有KF-A-P2的盘。
将冲切件KF-B-P1以未覆盖侧各自放置在粘接至盘的冲切件KF-A-P1上,由此冲切件KF-B-P1各自粘接至冲切件KF-A-P1。以相同方式,将冲切件KF-B-P2以未覆盖侧各自放置在粘接至盘的冲切件KF-A-P2上,由此冲切件KF-B-P2各自粘接至冲切件KF-A-P2。在KF-A-P1与KF-B-P1、或KF-A-P2与KF-B-P2接触之后,接着必须在最多一小时内进行与第二基底的粘合。
对于进一步粘合的制备,各自将依然保留在冲切件KF-B-P1和KF-B-P2上的最后的剥离衬除去,由此各自使将冲切件KF-B-P1和KF-B-P2暴露。在测试变型中,没有剥离衬的冲切件KF-A-P1再次被放置在暴露的冲切件KF-B-P1上,由此得到冲切件序列KF-A-P1/KF-B-P1/KF-A-P1。此时再次将剩余的剥离衬从冲切件KF-A-P1上除去,由此使冲切件KF-A-P1暴露并且可生产粘合测试样品/KF-A-P1/KF-B-P1/KF-A-P1/测试样品(见表格)。
用于推出试验的粘合
第二基底(第二测试样品)是由聚碳酸酯(PC)、玻璃或钢制成的正方形穿孔板(见表格);在各情况下边长为40mm,具有布置在正方形板中心的圆孔(孔直径9mm)。
设置有粘接在一起的冲切件KF-A-P1和KF-B-P1的圆测试样品、和设置有粘接在一起的冲切件KF-A-P2和KF-B-P2圆测试样品、以及在测试变型中设置有粘接在一起的冲切件KF-A-P1、KF-B-P1和KF-A-P1的圆测试样品与冲切件的各个暴露侧以这样的方式被放置在穿孔板上,使得圆测试样品的中心和在穿孔板的孔中心相叠。然后,由冲切件的胶粘性保持在一起的复合物由以下组成:正方形穿孔板、冲切件KF-A-P1、冲切件KF-B-P1和盘,或正方形穿孔板、冲切件KF-A-P2、冲切件KF-B-P2和盘,或者在测试变型中由正方形穿孔板、冲切件KF-A-P1、冲切件KF-B-P1、冲切件KF-A-P1和盘组成,其如此被放置在桌子上使得正方形穿孔板位于底部。2kg的重量被放置在盘上。在室温下,所述复合物被暴露至所述重量的永久压力下各自持续a)10秒和在第二测试系列中b)60秒(加压时间)。然后将该重量移除。随后将所述复合物在23℃和50%的相对湿度下存储24小时。在此期间,冲切件内发生逐步进行的固化反应和冲切件之间和基底(测试样品)之间产生逐渐增强的粘附力。因此,粘合随时间逐渐增强,其由于压敏粘附作用而显著地超过原始强度。然后进行推出试验。
推出试验
推出试验提供关于双面胶粘的胶粘产品在胶粘层的法线的方向上的粘合强度的信息。为此,通过穿孔板中的孔利用夹在拉伸测试机中的芯轴以10mm/分钟的恒定速率将压力垂直地施加在至圆形测试样品(“盘”)上(也就是说,平行于测试样品平面上的法向矢量;在孔的正中集中),直到粘合足够放松,因而记录到50%的压降。在压降之前即时作用的压力为最大压力P最大。该值对应于表中所示出的推出值[N/mm2]。所有测量在温度受控的室中于23℃和50%的相对湿度下进行。
制备用于测定拉伸剪切强度的样品
从待测试的胶粘剂膜KF-A-P1、KF-A-P2、KF-B-P1、KF-B-P2、KF-B-P3和KF-B-P4冲压出尺寸为25.0mm×12.5mm的矩形冲切件,所述胶粘剂膜各自用剥离纸覆盖在两侧上。然后将所述剥离纸各自从各冲切件的一侧上除去。
将冲切件KF-A-P1和KF-A-P2各自准确地放置在尺寸为100.0mm×25.0mm×3.0mm的第一测试样品(基底)的末端。冲切件KF-A-P1和KF-A-P2此时各自粘接至所述测试样品。以这种方式制备包括聚碳酸酯、玻璃和钢的第一测试样品的样品(见表格)。然后,将依然保留在冲切件KF-A-P1和KF-A-P2上的剥离纸除去。由此提供此时具有KF-A-P1或具有KF-A-P2的所述第一测试样品。
冲切件KF-B-P1、KF-B-P3和KF-B-P4未覆盖侧各自放置在粘接至第一测试样品的的冲切件KF-A-P1上,由此冲切件KF-B-P1、KF-B-P3和KF-B-P4各自粘接至冲切件KF-A-P1。以相同方式,冲切件KF-B-P2未覆盖侧各自放置在粘接至第一测试样品的的冲切件KF-A-P2上,由此冲切件KF-B-P2各自粘接至冲切件KF-A-P2。在KF-A-P1与KF-B-P1、或KF-A-P1与KF-B-P3、KF-A-P1与KF-B-P4以及KF-A-P2与KF-B-P2接触后,接着必须在最多一小时内进行与第二基底的粘合。
对于进一步粘合的制备,依然保留在冲切件KF-B-P1、KF-B-P2、KF-B-P3和KF-B-P4上的最后的剥离衬各自被除去,由此使冲切件KF-B-P1、KF-B-P2、KF-B-P3和KF-B-P4各自暴露。在测试变型中,没有剥离衬的冲切件KF-A-P1再次被放置在暴露的冲切件KF-B-P1上,由此得到冲切件序列KF-A-P1/KF-B-P1/KF-A-P1。然后再次将此时剩余的剥离衬从冲切件KF-A-P1上除去,由此使冲切件KF-A-P1暴露并且可产生第一测试样品/KF-A-P1/KF-B-P1/KF-A-P1/第二测试样品的粘合(见表格)。
替代地,对于冲切件KF-B-P1和KF-B-P2,还使用组分B1和B2来制备样品。为此,配备KF-A-P1和配备KF-A-P2的第一测试样品各自被薄而均匀地喷洒组分B1,由此使组分B1均匀分布在KF-A-P1或KF-A-P2的表面上,但是不覆盖表面。替代地,用组分B2薄薄地涂刷KF-A-P1和KF-A-P2。在喷洒或涂刷之后,接着必须在最多一小时内进行与第二测试样品的粘合。
替代地,对于冲切件KF-A-P1和KF-A-P2,还使用液体组分A1、A-P1和A-P2制备样品。为此,将液体组分A1、A-P1和A-P2各自涂刷在具有100.0mm×25.0mm×3.0mm的尺寸的第一测试样品的末端上,从而至少25.0mm×12.5mm的面积被各组分所覆盖。等待五分钟直到组分A-P1和A-P2的溶剂蒸发。接着组分B1被薄而均匀地喷洒在A1、A-P1和A-P2上,由此组分B1均匀分布在A1、A-P1和A-P2的表面上,但是不覆盖表面。
作为进一步的替代,在溶剂蒸发后将组分B-P1薄薄地涂刷在A-P1上。同样地,在溶剂蒸发后将组分B-P2薄薄地涂刷在A-P2上。再次,等待五分钟直到组分B-P1和B-P2的溶剂蒸发。在喷洒或涂刷之后,接着必须在最多一小时内进行与第二测试样品的粘合。
作为冲切件KF-A-P1和KF-A-P2的其它替代,使用胶粘剂KM-A-P1来制备样品。其被放置在具有尺寸100.0mm×25.0mm×3.0mm的第一测试样品的末端,由此该胶粘剂粘接至该末端并且覆盖至少25.0mm×12.5mm的面积。胶粘剂KM-A-P1的厚度为约0.5mm。然后将组分B1薄而均匀地洒在KM-A-P1上,由此使组分B1均匀分布在KM-A-P1的表面上,但是不覆盖表面。替代地,将约0.5mm厚度的层中存在的胶粘剂KM-B-P1以这样的方式放置在KM-A-P1上,使得两种胶粘剂彼此粘接。随后必须在最多一小时内进行与第二测试样品的粘合。
用于测定拉伸剪切强度的粘合
在如最后部分所述制备的样品的化学反应性胶粘剂体系上,第二测试样品各自被一端平齐放置,由此如DINEN1465中所述在各自情况下得到重叠复合物。重叠长度各自为12.5mm。重叠面积各自为300mm2。将由第一测试样品/反应胶粘剂体系/第二测试样品组成的重叠复合物放置在桌子上。各自将2kg的重量放置在第二测试样品上。在室温下,所述复合物被暴露在所述重量的永久压力下各自持续a)10秒和在第二测试系列中对于b)60秒(加压时间)。然后将该重量移除。随后各自将所述复合物在23℃和50%的相对湿度下存储24小时。在此期间,在胶粘剂体系内发生逐步进行的固化反应和各胶粘剂体系和各测试样品之间产生逐渐增强的粘附力。因此,粘合随时间逐渐增强,其由于压敏粘附作用而显著地超过原始强度。然后测定拉伸剪切强度。
测定拉伸剪切强度
测定重叠粘合的拉伸剪切强度给出了双面胶粘的胶粘产品的剪切强度的信息。所述测定根据DINEN1465利用拉伸试验机进行。试验速度为10mm/分钟。所有测量在气候受控的室中于23℃和50%的相对湿度下实施。
结果
推出试验
A=在冲压件和测试样品之间的胶粘失效。
C=在冲压件复合物内的内聚失效。
MB=测试样品的材料损坏。
n.b.=未测定的。
拉伸剪切强度测试
A=在冲压件和测试样品之间的胶粘失效。
C=在冲压件复合物内的内聚失效。
MB=测试样品的材料损坏。
n.b.=未测定的。
这些结果显示,利用根据本发明的反应性胶粘剂体系,两个基底(测试样品)在室温下进行短暂加压时间后可以远超于典型的压敏胶粘剂的强度的强度粘合。
根据本发明的反应性胶粘剂体系容许改善的粘合和同时改善的可使用性。不需要在粘合之前混合两组分。
Claims (15)
1.反应性胶粘剂组分,其包括至少一种反应性单体或反应性树脂(a)和活化剂(b),
其中活化剂(b)包括各自具有选自以下的化合物作为配体的锰(II)络合物、铁(II)络合物或钴(II)络合物:卟啉、紫菜嗪或酞菁或这些化合物之一的衍生物。
2.反应性胶粘剂组分,其包括活化剂(b),
其中活化剂(b)包括各自具有选自以下的化合物作为配体的锰(II)络合物、铁(II)络合物或钴(II)络合物:卟啉、紫菜嗪或酞菁或这些化合物之一的衍生物。
3.如权利要求1或2所述的反应性胶粘剂组分,其中活化剂(b)包括锰(II)酞菁、铁(II)酞菁或钴(II)酞菁。
4.反应性胶粘剂体系,其包括
(i)至少一种第一胶粘剂组分A,其包括至少一种反应性单体或反应性树脂(a)和自由基引发剂(K);和
(ii)如权利要求1-3之一所述的至少一种第二胶粘剂组分B。
5.如权利要求4所述的反应性胶粘剂体系,其中第一胶粘剂组分A和/或第二胶粘剂组分B进一步包括聚合物成膜剂基质(d)。
6.如权利要求5所述的反应性胶粘剂体系,其中第一胶粘剂组分A和第二胶粘剂组分B以膜形式存在。
7.如权利要求6所述的反应性胶粘剂体系,包括另外的背衬、剥离纸和/或剥离衬。
8.反应性胶粘剂体系,其包括如权利要求5-7之一所述的两种或更多种第一胶粘剂组分A或第二胶粘剂组分B和任选地另外的背衬、剥离纸和/或剥离衬,
其中两种或更多第一胶粘剂组分A或第二胶粘剂组分B各自交替地存在。
9.如权利要求4-8之一所述的反应性胶粘剂体系,其中
(A)第一胶粘剂组分A包括
(i)20-80重量%的至少一种反应性单体(a)和2-30重量%的自由基引发剂(K)、优选地40-60重量%的至少一种反应性单体(a)和8-15重量%的自由基引发剂(K);或
(ii)20-80重量%的聚合物成膜剂基质(d)、20-80重量%的至少一种反应性单体(a)和2-30重量%的自由基引发剂(K)、优选地30-50重量%的聚合物成膜剂基质(d)、40-60重量%的至少一种反应性单体(a)和8-15重量%的自由基引发剂(K);以及
(B)第二胶粘剂组分B包括
(i)0.1-5重量%的活化剂(b)、优选地0.5-2重量%的活化剂(b);或
(ii)20-80重量%的至少一种反应性单体(a)和0.1-5重量%的活化剂(b)、优选地40-60重量%的至少一种反应性单体(a)和0.5-2重量%的活化剂(b);或
(iii)20-80重量%的聚合物成膜剂基质(d)、20-80重量%的至少一种反应性单体(a)和0.1-5重量%的活化剂(b)、优选地30-50重量%的聚合物成膜剂基质(d)、40-60重量%的至少一种反应性单体(a)和0.5-2重量%的活化剂(b)。
10.如权利要求1-3之一所述的反应性胶粘剂组分或如权利要求4-9之一所述的反应性胶粘剂体系,其中,如果存在,则
(i)反应性单体(a)包括选自如下的至少一个代表:丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸酯、三丙烯酸酯、三甲基丙烯酸酯、更高官能度的丙烯酸酯、更高官能度的甲基丙烯酸酯、乙烯基化合物和/或具有碳碳双键的低聚或聚合化合物、优选地甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸环己基酯、甲基丙烯酸四氢糠基酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙基酯、二(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-羟基乙基酯、甲基丙烯酸2-羟基丙基酯、甲基丙烯酸4-羟基丁基酯和/或二甲基丙烯酸乙二醇酯;和/或
(ii)自由基引发剂(K)包括过氧化物、优选地α,α-二甲基苄基氢过氧化物;和/或
(iii)聚合物成膜剂基质(d)包括热塑性聚合物、优选地热塑性聚氨酯、弹性体和/或热塑性弹性体。
11.如权利要求4-10之一所述的反应性胶粘剂体系用于粘接包括金属、木材、玻璃和/或塑料的材料的用途。
12.具有选自卟啉、紫菜嗪或酞菁或这些化合物之一的衍生物的化合物作为配体的锰(II)络合物、铁(II)络合物或钴(II)络合物、特别地锰(II)酞菁、铁(II)酞菁或钴(II)酞菁、在反应性胶粘剂体系中作为活化剂的用途。
13.用于制造如权利要求5-10之一所述的反应性胶粘剂体系的方法,其中该方法包括下列步骤:
1.将成分溶解和/或微细分布在一种或多种溶剂和/或水中;
2.混合溶解的或微细分布的成分;
3.用根据步骤2的溶解或分布的成分的混合物涂布剥离衬或剥离纸、背衬材料或压敏胶粘剂;
4.蒸发所述溶剂和/或水;和
5.任选地将所述反应性胶粘剂组分卷绕成卷;
其中所述成分包括
(A)至少一种反应性单体(a)、自由基引发剂(b)和聚合物成膜剂基质(d);或
(B)至少一种反应性单体(a)、活化剂(b)和聚合物成膜剂基质(d);
以及任选地另外的添加剂和/或辅助物质。
14.用于制备如权利要求4-10之一中所述的双组分胶粘剂体系的成套材料,该成套材料包括含自由基引发剂的至少一种第一反应性胶粘剂组分,并且包括含活化剂的如权利要求1-3之一中所述的至少一种第二反应性胶粘剂组分。
15.利用如权利要求4-10之一所述的反应性胶粘剂体系或利用如权利要求14所述的成套材料粘接的复合体。
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