CN110520496B - 可交联的压敏胶粘剂物质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及压敏胶粘剂物质,其包括:a)至少一种可交联聚合物,其中该聚合物至少由如下构建:(i)至少两种单体A和B、例如三种单体A、B和C,其彼此独立地包括烯属不饱和脂族烃或脂环族烃,以及(ii)至少一种共聚单体D,其为具有至少一个羧酸基团和/或羧酸酐基团的烯属不饱和单体,b)至少一种式(1)的有机硅烷R1‑Si(OR2)nR3 m(1),其中R1为能够与羧酸基团或羧酸酐基团形成化学键的基团,基团R2彼此独立地为氢、烷基、环烷基、芳基或酰基,R3为氢、烷基、环烷基或芳基,n代表2或3,并且m代表得自3‑n的数字,以及c)至少一种胶粘树脂。本发明还涉及能通过使所述压敏胶粘剂物质交联而获得的交联的压敏胶粘剂物质、所述压敏胶粘剂物质用于制造胶带的用途、以及包括至少一个所述交联的压敏胶粘剂物质的层的胶带。

Description

可交联的压敏胶粘剂物质
本发明涉及压敏胶粘剂组合物(物质),其包括具有羧酸基团和/或羧酸酐基团的可交联的聚合物、至少一种能够与羧酸基团或与羧酸酐基团形成化学键的有机硅烷、以及增粘剂树脂。本发明进一步涉及能通过压敏胶粘剂组合物的热交联而获得的可交联的压敏胶粘剂组合物、所述压敏胶粘剂组合物用于制造胶带的用途、以及包括至少一个交联的压敏胶粘剂组合物的层的胶带。
压敏胶粘剂组合物(PSA)已为人所知很长时间。PSA是如下的胶粘剂组合物:其即使在相对弱的施加压力下也允许与基材持久粘合,并且在使用后可被基本上无残留地再次从基材分离。PSA在室温下是永久粘性的,因此具有足够低的粘度和高粘性,使得即使在低的施加压力下它们也润湿相应的粘合基底的表面。胶粘剂的可粘合性和可再分离性得自其胶粘性质和其内聚性质。多种化合物是用于PSA的合适的基础物。
配备有PSA的胶带(称为压敏胶带)目前多种多样地用于工业和家庭领域中。压敏胶带通常由在一侧或两侧上配备有PSA的载体膜组成。还存在仅由PSA层组成且无载体膜的压敏胶带,这些被称为转移带。压敏胶带的组成可大大不同,并且受不同应用的特定要求的指导。载体通常由塑料膜如聚丙烯、聚乙烯、聚酯,或纸,织造织物或非织造物组成。
自胶粘剂或压敏胶粘剂组合物通常由丙烯酸酯共聚物、硅酮(有机硅)、天然橡胶、合成橡胶、苯乙烯嵌段共聚物或聚氨酯组成。
为了配制适合于应用的性质,可通过掺混增粘剂树脂、增塑剂、交联剂或填料来改性PSA。
例如,使用填料来提高PSA的内聚性。在该情况下,填料/填料相互作用和填料/聚合物相互作用的组合经常导致聚合物基质的所需增强。为了增加纸、塑料、以及胶粘剂和涂层和其它产品的重量和/或体积,也掺混填料。添加填料常常改善产品的技术可用性并且对其品质(例如,强度、硬度等)产生影响。天然、无机和有机填料如碳酸钙、高岭土、滑石、白云石等以机械的方式制造。在橡胶和合成弹性体的情况下,也可使用合适的填料来改善品质,例如硬度、强度、弹性和伸长率。广泛使用的填料是碳酸盐、特别地碳酸钙、以及硅酸盐(滑石、粘土、云母)、硅质土、硫酸钙和硫酸钡、氢氧化铝、玻璃纤维和玻璃球、以及炭黑。无机和有机填料也可根据其密度进行区分。例如,常常用于塑料以及胶粘剂中的无机填料如白垩、二氧化钛、硫酸钙和硫酸钡增加复合物的密度,因为它们本身具有高于聚合物的密度的密度。在相同的层厚下于是基重更高。还存在能够减少复合物的总密度的填料。这些包括中空微球,即非常庞大的轻重量填料。该球填充有空气、氮气或二氧化碳;该球的壳由玻璃组成或者在某些产品的情况下由热塑性塑料构成。
特别是在汽车领域中的应用的情况下,越来越频繁地使用塑料代替金属。这些塑料通常具有低表面能,这使得与这些基材的粘合更加困难。而且,胶粘粘合对于老化和热应尽可能稳定。迄今为止,使用的产品主要基于丙烯酸酯(对老化稳定,但未良好地粘附至具有低表面能的表面(称为LSE表面)、SBC合成橡胶(良好地粘附至LSE表面,但不耐热)或天然橡胶(良好地粘附至LSE表面,但对老化不稳定)。LSE表面特别地包括PVA、聚苯乙烯、PE、PP、EVA或Teflon。然而,仍然缺乏结合所有良好性质的方案。
如果表面能为50mN/m或更低、优选地低于40mN/m、特别地35mN/m或更低,则认为表面能低。如果在本文中提及具有非极性表面或低能表面的材料的情况下,则所讨论的材料是具有50mN/m或更低、优选地低于40mN/m、又更优选地35mN/m或更低的相应低表面能的材料。本文中的表面能数据基于通过“测量方法”部分中指定的方法的测定。
EPDM胶粘剂在现有技术中是已知的。它们通常是EPDM/热塑性塑料共混物,因此是热熔性胶粘剂,而不是本申请意义上的PSA。还已知基于EPDM的PSA,其需要另外的聚合物来设定(调节)压敏胶粘性,因此代表共混物。一般而言,仅通过随后的交联(通常地硫-硫化、过氧化物交联或酚醛树脂交联)才能实现足够的剪切强度。
因此,DE 10 2009 046 362 A1涉及压敏胶粘剂,其包括可交联的聚烯烃和至少一种增粘剂树脂,其中聚烯烃由至少两种单体A和B以及至少一种适于交联的共聚单体C构成,其中单体A和B选自α-烯烃,乙酸乙烯酯,丙烯酸正丁酯和甲基丙烯酸甲酯,或者在EPDM的情况下选自二烯如5-亚乙基-2-降冰片烯、二环戊二烯或5-乙烯基-2降冰片烯。DE 10 2009046 363 A1涉及用于内装的组装胶带,其由载体和胶粘剂构成,该胶粘剂从熔体涂覆到所述载体的至少一侧上并且包括具有在0.86和0.89g/cm3之间的密度的乙烯-丙烯橡胶如EPDM以及增粘剂树脂。在这些申请中公开的胶粘剂即使对LSE表面也确实具有高的剥离粘附性(粘合力)并且还具有高的老化稳定性,但是即使在它们已经交联之后它们的剪切强度也需要进一步改善。
尚未公开的申请DE 10 2015 217 376涉及包括作为基础物的至少一种或多种固体EPDM橡胶以及增粘剂树脂的PSA,其中增粘剂树脂的分数为30至130phr,并且该胶粘剂不含增塑剂。
同样尚未公开的申请DE 10 2015 224 734涉及用于制造压敏胶粘剂组合物的组合物,其包括
a)至少一种可交联的聚(甲基)丙烯酸酯,
b)至少一种符合式(1)的有机硅烷
R1-Si(OR2)nR3 m (1),
其中R1为含有环醚官能团的基团,
基团R2彼此独立地各自为烷基或酰基基团,
R3为羟基或烷基基团,
n为2或3,且m为得自3–n的数字;以及
c)至少一种促进可交联聚(甲基)丙烯酸酯与环醚官能团的反应的物质。由于聚(甲基)丙烯酸酯的酯官能团,基于(甲基)丙烯酸酯的PSA通常对非极性基材具有不足的剥离粘附性。
相对于在先公开的现有技术,本发明的目的是提供用于例如胶带的压敏胶粘剂组合物,其具有高的剥离粘附性,尤其是对LSE表面,且通常具有高的老化稳定性,并且其通过交联(包括特别地在热的条件下)进一步导致具有良好剪切强度的胶粘剂。
该目的借助于根据权利要求1的压敏胶粘剂组合物实现。该压敏胶粘剂组合物包括:
a)至少一种可交联聚合物,其中该聚合物至少由如下构建:(i)至少两种单体A和B、例如三种单体A、B和C,其在各自的情况下彼此独立地包括烯属不饱和脂族烃或脂环族烃,以及(ii)至少一种共聚单体D,其包括具有至少一个羧酸基团和/或羧酸酐基团的烯属不饱和单体,
b)至少一种符合式(1)的有机硅烷
R1-Si(OR2)nR3 m (1),
其中R1为能够与羧酸基团或与羧酸酐基团形成化学键的基团,
基团R2彼此独立地各自为氢、烷基、环烷基、芳基或酰基基团,
R3为氢、烷基、环烷基或芳基基团,
n为2或3,并且
m为得自3-n的数字,以及
c)至少一种增粘剂树脂。
PSA使得能够制造对LSE表面和极性表面(例如金属、PVC、聚碳酸酯、树脂玻璃或漆表面)二者均具有高的剥离粘附性的胶带。因此,基于本发明的PSA的胶带特别地呈现高剥离强度。此外,胶带对老化稳定。而且,PSA的交联使得能够提供具有高剪切强度的胶带。基于本发明的PSA的胶带即使在高温下也具有高剪切强度,因此是热稳定的。
在从属权利要求中发现本发明的PSA的优选实施方式。
本发明还涉及可通过本发明的PSA的热交联获得的交联的PSA。
本发明进一步涉及本发明的PSA用于制造胶带的用途,其中用PSA涂覆载体并且使PSA热交联,以得到交联的PSA的层。
此外,本发明涉及胶带,其包括至少一个交联的本发明的PSA的层。
根据本发明,“压敏胶粘剂组合物”理解为(如在通常用途内惯常的)如下的材料:其特别地在室温下为永久粘性的以及胶粘性的。压敏胶粘剂的特性是它可通过压力施加到基材并且保持粘附在那里,其中不对要施加的压力和该压力作用的时间作详细限定。在某些情况下,取决于压敏胶粘剂的精确性质、温度、和大气湿度以及基材,不超过温和接触短暂时间的短时的最小压力足以实现粘附效果,而在其它情况下长时间暴露于高压力可为必要的。
压敏胶粘剂具有特定的特征性的粘弹性性质,其导致永久的粘性和胶粘性。这些胶粘剂的特性是,当它们机械变形时,存在粘性流动过程并且还存在弹性恢复力的形成。所述两种过程就它们各自的比例而言彼此成特定关系,这不仅取决于压敏胶粘剂的精确组成、结构和交联度,还取决于变形的速率和持续时间,以及取决于温度。
成比例(按一定比例)的粘性流动对于粘附性的实现是必要的。仅由具有相对高迁移率的大分子产生的粘性分量(组分)允许有效润湿要进行粘合的基材并有效地流动到要进行粘合的基材上。高粘性流动分量导致高的压敏胶粘性(也称为粘性或表面胶粘性),因此常常也导致高的剥离粘附性。高度交联的体系、结晶的或玻璃状固化的聚合物缺乏可流动分量,因此通常缺乏压敏胶粘性或至少仅略有压敏胶粘性。
成比例(按一定比例)的弹性恢复力对于内聚性的实现是必要的。它们例如由链非常长的且高缠结度的大分子以及由物理或化学交联的大分子产生,并且它们允许传递作用在胶粘粘合上的力。作为这些恢复力的结果,胶粘粘合能够充分地承受作用在其上的长期载荷(例如以长期的剪切载荷的形式)相对长的时间。
为了更精确地描述和量化弹性和粘性分量的程度、以及分量之间的关系,可使用储能模量(G‘)和损耗模量(G“)的参数,其可借助于动态机械分析(DMA)测定。G‘是物质的弹性分量的量度,G“是物质的粘性分量的量度。两个参数都取决于形变频率和温度。
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/板装置中暴露于正弦振荡的剪切应力。在使用剪切应力控制操作的仪器的情况下,作为时间的函数测量形变,并且相对于剪切应力的引入测量该形变的时间偏移。该时间偏移被称为相位角δ。
储能模量G‘如下定义:G'=(τ/γ)·cos(δ)(τ=剪切应力,γ=形变,δ=相位角=剪切应力向量和形变向量之间的相位移)。损耗模量G"的定义如下:G”=(τ/γ)·sin(δ)(τ=剪切应力,γ=形变,δ=相位角=剪切应力向量和形变向量之间的相位移)。
如果在室温下(在此根据定义在23℃下),在100-101rad/秒(弧度/秒)的形变频率范围内G‘至少部分地位于103-107Pa的范围内并且如果G“同样至少部分地位于该范围内,则物质通常被认为是压敏胶粘性的并且对于本发明被定义为压敏胶粘性的。“部分地”意味着,G‘曲线的至少一部分位于由100(包括端点)直至101(包括端点)rad/秒的形变频率范围(横坐标)以及由103(包括端点)直至107Pa(包括端点)的G‘值范围(纵坐标)跨越的窗口之内。对于G“,这相应地适用。
根据本发明,“烃”为由碳和氢组成的化合物。
“烯属不饱和”化合物(例如,“烯属不饱和”烃或“烯属不饱和”单体)是指具有至少一个C=C双键的化合物(因此,芳族化合物如苯或炔烃如乙炔不是根据本发明的烯属不饱和化合物)。
有机硅烷的基团R1能够与羧酸基团或与羧酸酐基团形成化学键,优选地在升高的温度下。在本上下文中的“化学键”特别地是指主要为共价的键。当键的共价分数大于其离子分数或当其共价分数为100%时,其主要为共价的。存在于本发明的PSA中的有机硅烷的基团R1与同样存在于PSA中的可交联聚合物的羧酸基团或羧酸酐基团形成这样的化学键与有机硅烷的可水解的甲硅烷基彼此的缩合反应一起导致PSA的交联。
本发明的PSA不需要水的任何进一步添加或暴露于大气水分以进行交联;在仅短时间后,实现所需的产品的交联度。因此,如果交联需要,典型地存在于可交联聚合物中的残余水分对于交联是足够的。此外,有机硅烷的基团R1与可交联聚合物的羧酸或羧酸酐的反应可导致水的形成,这加速交联。在储存期间增加大气水分同样导致交联反应的加速。作为替代,可将水添加到本发明的PSA。这种本发明的含水PSA同样可加速地交联。
在本发明的PSA的可交联聚合物中,至少两种单体A和B、例如三种单体A、B和C彼此独立地优选为具有2-8个碳原子的α-烯烃如乙烯、丙烯、1-己烯或1-辛烯,或者二烯如5-亚乙基-2-降冰片烯(ENB)、二环戊二烯或5-乙烯基-2-降冰片烯。特别地,单体A为乙烯,单体B为丙烯且如果存在的话,单体C为二烯如5-亚乙基-2-降冰片烯(ENB)、二环戊二烯或5-乙烯基-2-降冰片烯,其中5-亚乙基-2-降冰片烯(ENB)是特别优选的二烯。这意味着根据本发明,可交联聚合物特别地为基于EPDM或EPM的聚合物。可交联聚合物典型地为弹性体聚合物。该聚合物通常具有极低的结晶度,并且不具有任何确定的熔点,例如热塑性聚合物就是这样。特别地,可交联聚合物是无定形的。
根据本发明使用的可交联聚合物的共聚单体D优选地为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、富马酸酐、甲基马来酸、甲基富马酸、衣康酸、巴豆酸、巴豆酸酐、4-甲基环己-4-烯-1,2-二羧酸酐、双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酸酐、双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酸、双环[2.2.2]辛-5-烯-2,3-二羧酸、双环[2.2.2]辛-5-烯-2,3-二羧酸酐、双环[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸、双环[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸酐、5-降冰片烯-2,3-二羧酸、降冰片-5-烯-2,3-二羧酸酐、四氢邻苯二甲酸或四氢邻苯二甲酸酐,优选地丙烯酸、马来酸、马来酸酐、富马酸或富马酸酐、和特别地马来酸酐。可交联聚合物中的高的羧酸基团分数导致获得的PSA对极性基材的特别高的粘附性和导致高的交联度。这样的PSA通常不可能再次剥离。含羧酸酐的可交联聚合物通常具有低的酸含量,因此获得的PSA潜在地也能够再次从极性基材剥离。
可交联聚合物可例如通过如下获得:至少使至少两种单体A和B、例如三种单体A、B和C共聚以得到聚合物,并且将共聚单体D接枝到聚合物上。这意味着在所得聚合物中,共聚单体D接枝在至少由至少两种单体A和B、例如三种单体A、B和C构成的聚合物上。接枝可通过技术人员熟悉的方法进行。在这方面,参考教科书M.D.Lechner,K.Gehrke,E.H.Nordmeier:“Makromolekulare Chemie”,第5版,Springer Verlag Berlin Heidelberg,2014,第27页和第147至150页,该内容在此并入本申请中。此外,关于将烯属不饱和羧酸和/或羧酸衍生物接枝到聚烯烃上,参考US 6,894,115B2、US 5,604,033、和EP 0369604A2,其内容同样在此并入本申请中。在这方面,还参考Oostenbrink,A.J.,Gaymanns,R.J.:“maleicanhydride grafting on EPDM Rubber in the melt”,Twente University ofTechnology,1990年10月以及Kang等:“Preparation of maleated ethylene-propylene-diene terpolymer modified with a,o-Aminopropyl polydimethylsiloxane”,Journalof industrial and engineering chemistry,第6卷,第4号,2000年7月,270-275,其内容同样在此并入本申请中。
作为替代,可交联聚合物可例如通过如下获得:至少使至少两种单体A和B、例如三种单体A、B和C与共聚单体D共聚。这意味着在所得聚合物中,共聚单体D通过聚合被引入聚合物中,该聚合物至少由至少两种单体A和B、例如三种单体A、B和C构成。
单体A、B和任选地C和/或D的共聚可同样通过技术人员熟悉的方法进行,更特别地通过茂金属催化的或齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)催化的聚合和经由烷基铝化合物的活化进行。在该情况下,聚合在压力下、例如在低沸点溶剂(特别地烃)中进行或在液化单体之一(例如丙烯)中作为悬浮聚合进行。而且,另一可能性是在催化剂的固定床上在气相中使单体聚合。在所有情况下,随后可通过反应混合物的膨胀而有效地除去过量的单体和所用的任何溶剂。
可交联聚合物优选地由如下构成:45-99.9重量%、更优选地70-99.5重量%的至少两种单体A和B,例如三种单体A、B和C,0.1-15重量%、更优选地0.5-5重量%、特别地1-3重量%的共聚单体D,以及0-40重量%、更优选地0-20重量%的至少一种可与其它单体共聚的另外的烯属不饱和单体E,在各自的情况下基于构成基础的单体组成(组合物)的总重量。
原则上,作为单体E,可使用任何可与其它单体共聚的乙烯基官能化化合物。单体E优选地选自丙烯酸甲酯、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、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环戊酯、丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸2-丁氧基乙酯、丙烯酸2-丁氧基乙酯、丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯、丙烯酸3,5-二甲基金刚烷基酯、甲基丙烯酸4-枯基苯基酯、丙烯酸氰乙酯、甲基丙烯酸氰乙酯、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N,N-二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸N,N-二乙基氨基乙酯、丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、3-甲氧基丙烯酸甲酯、丙烯酸3-甲氧基丁酯、甲基丙烯酸丁基二甘醇酯、丙烯酸乙二醇酯、单甲基丙烯酸乙二醇酯、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、单甲基丙烯酸丙二醇酯、甲基丙烯酸丁氧基二甘醇酯、甲基丙烯酸乙氧基三甘醇酯、丙烯酸八氟戊酯、甲基丙烯酸八氟戊酯、甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、丙烯酸1,1,1,3,3,3-六氟异丙酯、甲基丙烯酸1,1,1,3,3,3-六氟异丙酯、甲基丙烯酸2,2,3,3,3-五氟丙酯、甲基丙烯酸2,2,3,3,4,4-六氟丁酯、丙烯酸2,2,3,3,4,4,4-七氟丁酯、甲基丙烯酸2,2,3,3,4,4,4-七氟丁酯、甲基丙烯酸2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十五氟辛酯、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;N,N-二烷基取代的酰胺如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;乙烯基醚如乙烯基甲基醚、乙基乙烯基醚、乙烯基异丁基醚、乙烯基酯如乙酸乙烯酯;氯乙烯、乙烯基卤化物、偏氯乙烯、偏卤乙烯、乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基邻苯二甲酰亚胺、N-乙烯基内酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、苯乙烯、邻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、大分子单体如2-聚苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯、和聚(甲基丙烯酸甲酯)-甲基丙烯酸乙酯。
单体E还可有利地选择成含有一个或多个支持随后的辐射交联(例如,通过电子束、UV)的官能团。合适的可共聚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单体、丙烯酸四氢糠基酯、N-叔丁基丙烯酰胺和丙烯酸烯丙基酯。
存在于本发明的PSA中的可交联聚合物优选地在达到30-80重量%、更优选地40-70重量%、特别地45-60重量%的程度上由乙烯构成,在各自的情况下基于构成基础的单体组成的总重量。
同样优选地,可交联聚合物在达到20-60重量%、优选地30-50重量%的程度上由丙烯构成,在各自的情况下基于构成基础的单体组成的总重量。
此外,可交联聚合物优选地在达到0-20重量%、更优选地5-10重量%的程度上由二烯构成,在各自的情况下基于构成基础的单体组成的总重量。
可交联聚合物优选地具有超过25、优选地超过30、又更优选地超过45、特别地超过55的门尼粘度(ML 1+4/125℃)。门尼粘度(ML 1+4/125℃)在此在各自的情况下是根据DIN53523测量的。
在PSA中,存在优选地25-60重量%、更优选地30-50重量%的可交联聚合物,在各自的情况下基于PSA的总重量。
本发明的PSA包括至少一种符合式(1)的有机硅烷
R1-Si(OR2)nR3 m (1),
其中R1为能够与羧酸基团或与羧酸酐基团形成化学键的基团,
基团R2彼此独立地各自为氢、烷基、环烷基、芳基或酰基基团,
R3为氢、烷基、环烷基或芳基基团,
n为2或3,并且
m为得自3-n的数字。
这种有机硅烷能够优选地在升高的温度下与可交联聚合物的羧酸基团或羧酸酐基团反应,即与可交联聚合物的羧酸基团或羧酸酐基团形成化学键,例如更特别地主要是共价键。因此,取决于基团R1,可交联聚合物的羧酸酐基团可本身已经与基团R1反应和/或可经由酸酐的开环形式与基团R1反应。该形式特别地可通过水解获得,即通过与存在于PSA中的水反应获得。有机硅烷的基团R1与可交联聚合物的羧酸基团或羧酸酐基团形成这种化学键与有机硅烷的可水解甲硅烷基彼此的缩合反应一起导致PSA的交联。根据本发明,不仅存在可交联聚合物的羧酸基团和/或羧酸酐基团与有机硅烷的基团R1的连接,而且存在符合式(1)的有机硅烷的可水解的甲硅烷基基团彼此的缩合反应。以这种方式,符合式(1)的有机硅烷能够实现聚合物彼此的连接,并且在这种情况下被引入到形成的网络中。
式(1)的有机硅烷的基团R2彼此独立地优选地各自为烷基或乙酰基、更优选地烷基,其中该烷基优选为甲基、乙基、丙基或异丙基,更优选地甲基或乙基,特别地乙基。烷氧基、特别地甲氧基和乙氧基快速且容易水解,并且形成裂解产物的醇相对容易从组合物除去,并且通常没有临界毒性。
如果存在的话,式(1)的有机硅烷的基团R3优选地为烷基,其中该烷基优选为甲基、乙基、丙基或异丙基、特别地甲基。
式(1)的有机硅烷的基团R1优选地含有至少一个羟基、至少一个硫基(巯基)、至少一个氨基NHR4、或其混合物,其中R4是氢、烷基、环烷基或芳基基团,其中如果R4是烷基或环烷基基团,则该基团任选地包括至少一个另外的氨基NHR4、至少一个羟基、至少一个硫基或其混合物。更优选地,R1含有至少一个氨基NHR4。所述基团R1特别地即使在没有预先开环的情况下也能够与羧酸酐基团反应。而且,含有包括氨基NHR4的基团R1的有机硅烷与根据本发明的可交联聚合物的反应得到酰胺化合物,其被认为是特别稳定的。
基团R1在此优选为X-(CH2)-(CH2)p基团,其中X为羟基、硫基或氨基NHR4,其中R4是氢、烷基、环烷基或芳基基团,并且p为0-10、特别地0-2的整数,其中如果R4是烷基或环烷基基团,则该基团任选地包括至少一个另外的氨基NHR4、至少一个羟基、至少一个硫基或其混合物。更优选地,式(1)的有机硅烷为N-环己基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(CAS No.3068-78-8,例如来自Wacker)、N-环己基氨基甲基三乙氧基硅烷(CAS No.26495-91-0,例如来自Wacker)、3-氨基丙基三甲氧基硅烷(CAS No.13822-56-5,例如来自Gelest Inc.)、3-氨基丙基三乙氧基硅烷(CAS No.919-30-2,例如来自Gelest Inc.)、3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷(CAS No.3179-76-8,例如来自Gelest Inc)、3-(2-氨基甲基氨基)丙基三乙氧基硅烷(CAS No.5089-72-5,例如来自Wacker)或其混合物。
作为替代,式(1)的有机硅烷的基团R1可为例如含有至少一个环醚官能团的基团。R1优选地含有至少一个环氧基团、至少一个氧杂环丁烷基团或其混合物、更优选地至少一个环氧基团。又更优选地,R1含有至少一个缩水甘油氧基、至少一个环氧基环己基如3,4-环氧基环己基、至少一个环氧基己基如5,6-环氧基己基、至少一个氧杂环丁烷基甲氧基如3-氧杂环丁烷基甲氧基或其混合物;基团R1在此优选地为Y-(CH2)-(CH2)q基团,其中Y为这样的基团且q为0-10、特别地0-2的整数。更优选地,式(1)的有机硅烷为(3-缩水甘油氧基-丙基)三甲氧基硅烷(CAS No.2530-83-8,例如
Figure BDA0002227909960000111
GLYMO,Evonik)、(3-缩水甘油氧基丙基)三乙氧基硅烷(CAS No.2602-34-8,例如
Figure BDA0002227909960000112
GLYEO,Evonik)、(3-缩水甘油氧基丙基)甲基二甲氧基硅烷(CAS No.65799-47-5,例如来自Gelest Inc.)、(3-缩水甘油氧基丙基)甲基二乙氧基硅烷(CAS No.2897-60-1,例如来自Gelest Inc.)、5,6-环氧基己基三乙氧基硅烷(CAS No.86138-01-4,例如来自Gelest Inc.)、[2-(3,4-环氧基环己基)乙基]三甲氧基硅烷(CAS No.3388-04-3,例如来自Sigma-Aldrich)、[2-(3,4-环氧基环己基)乙基]三乙氧基硅烷(CAS No.10217-34-2,例如来自ABCR GmbH)、三乙氧基[3-[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]丙基]硅烷(CAS No.220520-33-2,例如Aron Oxetane OXT-610,Toagosei Co.,Ltd.)或其混合物。具有环醚官能团的有机硅烷特别地具有如下优势:它们呈现显著的稳定性。
根据一种优选实施方式,除了(i)至少一种其基团R1包括至少一个羟基、至少一个硫基、至少一个氨基NHR4(其中R4如上定义)或其混合物的有机硅烷之外,本发明的PSA还包括(ii)至少一种其基团R1为含有至少一个环醚官能团的基团的有机硅烷。
PSA优选地以总共0.05-2重量%、更优选地以总共0.2-1重量%和特别地以0.5-0.8重量%包括至少一种符合式(1)的有机硅烷,在各自的情况下基于PSA的总重量。
根据本发明,除了至少一种符合式(1)的有机硅烷之外,在本发明的PSA中还可存在多官能环氧化物或氧杂环丁烷作为交联剂。这些化合物优选地选自1,4-丁二醇二缩水甘油醚、聚甘油-3缩水甘油醚、环己烷二甲醇二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、季戊四醇四缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、双[1-乙基(3-氧杂环丁烷基)]甲基醚、2,4:3,5-二酐-1,6-二-O-苯甲酰基甘露醇、和1,4-双[2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基]-3,3-二甲基-2,5-二氧杂双环[2.1.0]戊烷。
根据本发明,除了至少一种符合式(1)的有机硅烷之外,作为替代在本发明的PSA中还可存在多官能胺、醇或硫醇、优选地多官能胺如二亚乙基三胺或三亚乙基四胺作为交联剂。
本发明的PSA可进一步包括至少一种促进交联的物质(促进剂)。具有促进作用的物质特别地意味着该物质支持第一交联反应(基团R1连接到聚合物)以实现提高的反应速率。这种促进剂本身也能够在水分的存在下促进有机硅烷的水解、以及随后的由此产生的硅烷醇的缩合反应。因此,促进剂能够提供在交联反应动力学方面的显著改善。根据本发明,这可以催化的方式进行,但也可通过引入反应过程中而进行。因此,如果存在的话,促进剂物质对整个交联机理具有促进作用。
特别地如果式(1)的有机硅烷的基团R1是含有至少一个环醚官能团的基团,则促进物质(如果存在的话)优选地包括至少一个碱性官能团、更优选地至少一个氨基基团,或者为有机胺。在有机胺的情况下,从氨开始,至少一个氢原子被有机基团、特别地被烷基替代。氨基和/或胺中优选的是与可交联聚合物、特别地其羧酸基团或羧酸酐基团不形成化学键、或仅非常缓慢地形成这样的键的那些。在本上下文中,化学键的缓慢形成意味着,与环醚官能团的活化相比,化学键显著更慢地形成。原则上合适的是伯胺(NRH2)、仲胺(NR2H)和叔胺(NR3),当然包括具有两个或更多个伯氨基和/或仲氨基和/或叔氨基的那些,例如二胺、三胺和/或四胺。合适的促进剂的实例是吡啶、咪唑(如2-甲基咪唑)、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯、环脂族多胺、异佛尔酮二胺或基于磷酸盐的促进剂如膦和/或
Figure BDA0002227909960000131
化合物,例如三苯基膦或四苯基硼酸四苯基
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特别地如果式(1)的有机硅烷的基团R1包括至少一个羟基、至少一个硫基、至少一个氨基NHR4(其中R4如上定义)、或其混合物,则促进物质(如果存在的话)优选地包括至少一个酸性官能团。
如果本发明的PSA包括促进物质,则该物质优选地以0.05至1重量%的量存在于PSA中,基于PSA的总重量。
对于交联比例的陈述,特别地可采用符合式(1)的有机硅烷的基团R1中的能够与羧酸或羧酸酐形成化学键的官能团的数量对可交联聚合物中的羧酸基团或羧酸酐基团的数量的比率。原则上该比率是可自由选择的,因此存在就可交联聚合物而言的过量的羧酸(酐)基团、数值相等的基团、或有机硅烷的基团R1中的过量的官能团。优选地选择该比率,使得符合式(1)的有机硅烷的能够与羧酸或羧酸酐形成化学键的官能团以不足至最多数值相等的方式存在。特别优选地,符合式(1)的有机硅烷的所述官能团的总数对可交联聚合物的对这些官能团具有反应性的羧酸或羧酸酐基团的数量的比率为0.05:1至1:1。此外,在已经进行交联之后获得的PSA的性质、特别地其弹性也可通过符合式(1)的有机硅烷中的可消除水的基团的数量来调节,以及如果存在的话还通过多官能环氧化物或氧杂环丁烷、多官能胺、醇或硫醇、或促进剂物质的量来调节。
本发明的PSA包括至少一种增粘剂树脂。根据技术人员的一般理解,“增粘剂树脂(增粘剂)”通常是指低分子量、低聚物或聚合物树脂,与不含增粘剂树脂但在其它方面相同的PSA相比其提高PSA的粘附性(粘性,固有粘着性)。增粘剂树脂优选地选自脂族、芳族和烷基芳族烃树脂、至少部分氢化的烃树脂、官能烃树脂和天然树脂。烃树脂是高度相容的。更优选地,增粘剂树脂选自蒎烯树脂、茚树脂和松香,它们的歧化、氢化、二聚、聚合和/或酯化的衍生物和盐,萜烯树脂和萜烯-酚醛树脂以及C5、C9和其它烃树脂。这些和其它树脂的组合也可有利地用于使获得的PSA的性质符合要求。基于松香或松香衍生物的树脂(优选地部分或完全氢化的)是特别合适的。在所有增粘剂树脂中它们具有最大粘性(粘着性,抓取力)。萜烯-酚醛树脂同样是特别合适的;虽然它们导致适中的粘性,但其导致了非常好的剪切强度和抗老化性。特别地,增粘剂树脂与本发明的PSA的可交联聚合物相容(意味着基本上“可溶于”本发明的PSA的可交联聚合物)。
本发明的PSA优选地包括30至70重量%、更优选地40至60重量%、特别地40至50重量%的增粘剂树脂,在各自的情况下基于PSA的总重量。
如果PSA要为特别粘性的,其可包括优选地液体增塑剂,例如脂族(链烷烃(石蜡)或支化的)、脂环族(环烷烃)或芳族矿物油,邻苯二甲酸、偏苯三酸、柠檬酸或己二酸的酯,液体橡胶(例如低分子量腈橡胶、丁二烯橡胶或聚异戊二烯橡胶),异丁烯和/或丁烯的液体聚合物,或具有低于40℃的软化点的液体树脂或增塑树脂,基于增粘剂树脂的原料,特别地基于上述增粘剂树脂类别。特别优选的是使用液体异丁烯聚合物,例如异丁烯均聚物或异丁烯-丁烯共聚物,或具有低于40℃的软化点的液体树脂或增塑树脂。矿物油非常便宜并且非常适合于调节可交联聚合物的粘性,但是可迁移到待粘合的基材如纸中;因此,在一种实施方式中,压敏胶粘剂基本上不含矿物油。
在一种优选实施方式中,本发明的PSA包括5-25重量%、更优选地10-20重量%、特别地10-15重量%的增塑剂、特别地液体增塑剂,在各自的情况下基于PSA的总重量。
在另一优选实施方式中,本发明的PSA不仅可包括至少一种可交联聚合物,还可另外包括至少一种其它聚合物,其作为与可交联聚合物的混合物或共混物存在。例如,PSA可包括至少一种选自天然橡胶、合成橡胶、EVA、硅酮橡胶、丙烯酸类橡胶和聚乙烯醚的聚合物。优选地在添加热交联剂之前添加这些聚合物。聚合物共混物优选地在挤出机中、更优选地在多螺杆挤出机中或在行星式辊混合机中制备,如例如DE 19806609 A1中所述。
特别地,除了至少一种可交联聚合物之外,本发明的PSA还可包括至少一种如下的聚合物:其至少由如权利要求1至4任一项中所定义的至少两种单体A和B、例如三种单体A、B和C构成。在该情况下,单体A优选地为乙烯,单体B优选地为丙烯且单体C,如果存在的话,优选地为二烯如5-亚乙基-2-降冰片烯(ENB)、二环戊二烯或5-乙烯基-2-降冰片烯。更特别地,另外的聚合物由乙烯、丙烯和任选地二烯构成,其中二烯(如果存在的话)优选为5-亚乙基-2-降冰片烯(ENB)、二环戊二烯或5-乙烯基-2-降冰片烯、特别地5-亚乙基-2-降冰片烯(ENB)。这意味着另外的聚合物优选为EPM或EPDM橡胶而没有进一步官能化。
任选地另外存在于PSA中的聚合物优选地在达到30-80重量%、更优选地40-70重量%、特别地45-60重量%的程度上由乙烯构成,在各自的情况下基于构成基础的单体组成的总重量。还优选地,该聚合物在达到20-60重量%、优选地30-50重量%的程度上由丙烯构成,在各自的情况下基于构成基础的单体组成的总重量。还优选地,该聚合物在达到0-20重量%、更优选地5-10重量%的程度上由二烯构成,在各自的情况下基于构成基础的单体组成的总重量。
除了可交联聚合物之外任选地另外存在于本发明的PSA中的聚合物可为固体或液体。它优选地具有低于25的门尼粘度(ML 1+4/125℃)。该门尼粘度(ML 1+4/125℃)是根据DIN 53523测量的。特别优选地,该聚合物为液体。
通过除了可交联聚合物之外任选地另外存在于PSA中并且至少由如权利要求1-4任一项中所定义的至少两种单体A和B、例如三种单体A、B和C构成的聚合物,可在PSA已经交联之前和之后调节其性质、特别地其粘性。特别地由乙烯、丙烯和任选地二烯构成的液体聚合物,换言之没有进一步官能化的液体EPM或EPDM橡胶,可赋予PSA优异的粘性。相对于其中使用其它增塑剂的PSA,典型地这样的PSA的粘性被进一步改善。
在一种优选实施方式中,除了可交联聚合物之外,本发明的PSA包括5-30重量%、更优选地10-25重量%、特别地10-20重量%的由乙烯、丙烯和任选地二烯构成的液体聚合物,在各自的情况下基于PSA的总重量。
此外,本发明的PSA可包括一种或多种添加剂。它可例如包括填料、染料或颜料,例如白垩(CaCO3)、二氧化钛、氧化锌和/或炭黑。这些物质特别地以其增强和/或研磨效果为特征。所述物质也可以高比例(换言之,最高达50重量%)存在于PSA中,基于PSA的总重量。
本发明的PSA可进一步包括例如以下作为添加剂:低可燃性填料,例如多磷酸铵和二乙基次膦酸铝;导电填料,例如导电炭黑、碳纤维和/或镀银珠;导热材料,例如氮化硼、氧化铝、碳化硅;铁磁性添加剂,例如氧化铁(III);用于增加体积的添加剂,其特别地用于制造发泡层,例如膨胀剂、实心玻璃球体、中空玻璃球体、由其它材料制成的微球体、可膨胀微球、硅石、硅酸盐、有机可再生原料如木粉、有机和/或无机纳米颗粒、纤维、老化抑制剂、光稳定剂、抗臭氧剂和/或配混剂。中空玻璃球体和可膨胀微球是优选的添加剂,其中可膨胀微球是特别优选的。可使用的老化抑制剂包括主老化抑制剂(例如,4-甲氧基苯酚)和辅老化抑制剂(例如来自BASF的
Figure BDA0002227909960000161
TNPP)二者,包括彼此组合;以及在氧气存在下的氢醌甲醚或吩噻嗪(C自由基清除剂),以及氧气本身。
本发明的另一方面涉及用于制造和交联本发明的压敏胶粘剂组合物的方法,其中所述方法包括将本发明的压敏胶粘剂组合物加热至足以引发交联反应的温度。相应地,本发明的另一方面是能通过本发明的压敏胶粘剂组合物的热交联获得的交联的压敏胶粘剂组合物。
在本发明的方法内,优选地在本发明的PSA的熔体中引发交联,之后将熔体在其尚未过于粘稠且因此可易于加工(即,例如,适于均匀涂覆和/或成形)的时间点进一步处理。特别地对于胶带,需要均匀的一致的涂层图案,其中在胶粘剂层中不应发现块状物、斑点等。对于其它形式的应用,也需要相应的均匀聚合物。
在本专利申请中,术语“熔体(熔融)”特别是指其中混合物可塑性变形的状态。在该状态下,例如在挤出机或密炼机中,可制造均匀的混合物或使混合物成形。由于混合物中的聚合物的典型弹性性质,并且由于缺乏热塑性行为,在该情况下达到的状态不是其中混合物达到液体行为的熔融状态。该行为在此涉及均匀混合物而不涉及混合物的单独组分,其实际上可以液体或熔融状态存在。因此,例如,根据本发明使用的树脂通常具有确定的熔点。
用于本发明的PSA中的可交联聚合物在其尚未交联或仅在低程度上交联时是可加工的(例如,可涂覆的和/或可成形的);可交联聚合物的交联度在加工(例如涂覆或成形)开始时优选地不超过所需最终交联度的10%、更优选地不超过所需最终交联度的3%、特别地不超过所需最终交联度的1%。交联反应优选地在PSA的冷却之后还继续,直至达到最终交联度。
术语“冷却”在此和在下文中还包括通过去除加热进行的被动冷却。
在本发明的方法的情况下,优选地在进一步处理之前、更特别地在成形或涂覆之前不久的时间点引发交联。这通常在处理反应器(配混器,例如挤出机)中进行。然后将组合物从配混器取出并且根据需要进行进一步处理。在进一步处理的过程中或之后,通过主动冷却和/或调节加热,或者如果不打算将温度降至室温的话,通过将PSA加热至低于加工温度的温度(此处也任选地在预先主动冷却之后),将PSA冷却。
进一步的处理特别地可包括涂覆到永久或临时载体上的操作。
根据本发明的“永久载体”是如下的载体:该载体通过其性质牢固地并且因此永久地与相邻的PSA连接。因此,在应用中,永久载体也保持与相邻的PSA层连接。可使用的永久载体是所有已知的载体,实例为铺设的稀松布,织造、针织和非织造的织物,膜,纸,薄纸,泡沫体和发泡膜,优选地泡沫体。合适的膜是例如如下的膜:聚丙烯(优选地取向的)、聚酯如PET、或未增塑和/或增塑的PVC。还优选聚烯烃泡沫体、聚氨酯泡沫体、EPDM泡沫体和氯丁二烯泡沫体、特别地EPDM泡沫体。聚烯烃在此特别是指聚乙烯和聚丙烯,其中考虑到柔性,聚乙烯是优选的。术语“聚乙烯”包括LDPE、以及乙烯共聚物如LLDPE和EVA。特别合适的是交联的聚乙烯泡沫体或粘弹性载体。粘弹性载体优选地由聚丙烯酸酯或交联的EPDM制成,特别地由交联的EPDM制成,其中该交联的EPDM优选地具有非常低的粘性。粘弹性载体进一步优选地填充有中空玻璃体或中空聚合物体,特别地填充有中空玻璃球体或膨胀微球,例如膨胀微球。
根据本发明,可在与PSA组合之前,通过底涂(施胶,priming)、通过物理预处理如电晕或通过化学预处理如蚀刻来预备永久载体。
根据本发明,“临时载体”是指如下的载体:其凭借其性质可再次从相邻的PSA移除。这种临时载体典型地为双面经抗粘附涂覆的材料,例如具有抗胶粘剥离涂层、优选地具有硅酮涂层的剥离纸(例如压延纸)或(例如聚酯或聚丙烯的)剥离膜。临时载体也被称为“衬垫”。如果进一步的处理过程中已从PSA层移除衬垫,则其也被称为“工艺衬垫”。
在本发明方法的一种有利变型中,将本发明的PSA在从处理反应器移出期间或之后涂覆到永久或临时载体上,并且在涂覆期间或之后冷却至室温(或在室温附近的温度),特别地在涂覆之后立即冷却。
“在”进一步处理“之前不久”引发特别地意味着,将交联所需的式(1)的有机硅烷尽可能晚地,但如为实现与聚合物物质的有效均匀化而必需的那么早地添加到热熔体中(因此添加到熔体中)。
优选选择交联剂,使得交联反应在低于本发明的PSA中存在的聚合物材料的熔融温度的温度下、特别地在室温下进行。在室温下交联的可能性在此提供如下的优点:在进一步处理期间和/或之后不需要供应额外的能量以实现最终的交联度。因此,例如,在室温下储存期间并且在不供应能量的情况下也可实现最终交联度。
术语“在室温下交联”在此特别是指在胶带、粘弹性的非胶粘性材料等的在通常储存温度下的交联,并且因此不限于20℃。当然,根据本发明还可想到,由于天气相关或其它的温度波动,储存温度偏离20℃,或者考虑到当地情况,室温不同于20℃,并且在没有进一步供应能量的情况下进行交联。
根据本发明使用的配混器特别地可为挤出机,例如行星式辊挤出机和/或双螺杆挤出机。可交联聚合物和增粘剂树脂的混合物在已经将其以熔融状态添加之后或在配混器中将其加热至熔融状态之后以熔体存在于配混器中。在后一种情况下,增粘剂树脂也可以两个或更多个部分添加。在配混器中,通过加热将混合物保持为熔体。
只要交联剂即符合式(1)的有机硅烷尚未存在于混合物中,熔体中的可能温度受到聚合物和/或增粘剂树脂的分解温度的限制。配混器中的工艺温度通常在80和180℃之间、优选地在100和150℃之间、例如140℃。
如果在本发明的方法中使用促进剂,则优选在促进剂之前或与促进剂一起将交联剂添加至聚合物。
将交联剂物质和(如果提供的话)促进剂物质优选地在进一步处理之前不久、特别地在涂覆或其它成形之前不久添加至聚合物。在涂覆之前添加的时间窗口特别地取决于:可用的适用期、换言之在没有不利地改变得到的产物的性质的情况下在熔体中(以熔体的形式)的加工时间。采用本发明的方法,可实现几分钟直至几十分钟的适用期(根据所选的实验参数),因此交联剂和(如果提供的话)加速剂应在涂覆之前在该时间跨度内添加。理想地,将交联剂和/或促进剂尽可能晚地、但如仍然为确保与聚合物材料的有效均匀化而必需的那么早地添加到热熔体。
为此,在100-150℃、例如140℃的工艺温度下,已经显现为非常有利的时间跨度是2至10分钟、更特别地超过5分钟。
也可将交联剂和(如果提供的话)促进剂二者在聚合物的进一步处理之前不久添加。为此,如下是有利的:将交联剂和任选的促进剂在同一位置同时引入到操作中。
原则上,也可根据以上评述而改变交联剂和任选的促进剂的添加时间和/或添加位置,使得在交联剂物质之前添加促进剂。
在配混操作中,在添加交联剂和/或促进剂时的聚合物温度在50和180℃之间、优选地在80和150℃之间、更优选地在100和150℃之间、特别地为约140℃。
在将组合物配混后,将其进一步处理,特别地将其涂覆到永久或临时载体上。
PSA的涂覆可例如用技术人员已知的热熔体涂覆喷嘴进行,或优选地用辊施加器(包括涂覆压延机)进行。涂覆压延机可有利地由两个、三个、四个或更多个辊组成。
优选地,与组合物接触的辊的至少一个、优选地全部设有抗胶粘辊表面。因此,压延机的所有辊都可以抗胶粘的方式配备。使用的抗胶粘辊表面优选为钢-陶瓷-硅酮复合物。这种辊表面对热和机械载荷是耐受的。使用具有表面结构的辊表面,更特别地将辊表面设计成不与待处理的PSA层产生完全接触是特别有利的。这意味着与平滑辊相比,接触面积较小。特别有利的是结构化的辊,例如雕刻的金属辊如雕刻的钢辊。
涂覆特别地可根据WO 2006/027387 A1第12页第5行至第20页第13行中所述的涂覆技术进行。因此,WO 2006/027387 A1的相关公开内容明确地包括在本说明书的公开内容中。
通过使用配备有抗胶粘或改性表面的压延机辊(特别优选的是雕刻的金属辊),采用双辊和三辊压延机实现了特别好的结果。这些雕刻的金属辊具有规则的几何中断的表面结构。这特别有利地适用于转移辊
Figure BDA0002227909960000191
特定表面以特别有利的方式对涂覆过程的成功做贡献,因为抗胶粘和结构化的表面允许PSA甚至转移到以抗胶粘方式配备的载体表面。多种抗胶粘表面涂层可用于压延机辊。已证明特别合适的那些是例如来自Pallas
Figure BDA0002227909960000201
GmbH,Germany的金属-陶瓷-硅酮复合物Pallas SK-B-012/5、以及来自Advanced Surface Technologies,Germany的AST 9984-B。
在涂覆过程中,特别地当使用多辊压延机时,可实现最高达300m/分钟的涂覆速度。
以举例的方式示于本说明书的图1中的是基于连续过程的配混和涂覆操作。将聚合物和增粘剂树脂在第一进料点1.1处引入配混器1.3(在此例如挤出机)中。引入已经在熔体中(以熔体的形式)进行,或者将聚合物和增粘剂树脂在配混器中加热直至达到熔融状态。
在进行涂覆之前不久,将符合式(1)的有机硅烷和(如果提供的话)促进剂在第二进料点1.2处添加。其成功之处是直到涂覆之前不久才将交联剂和任选的促进剂添加到聚合物,并且在熔体中的反应时间短。
反应方案也可为不连续的。在相应的配混器如反应器罐中,聚合物、增粘剂树脂、交联剂和任选的促进剂的添加可在不同的时间且不是如图1中所示那样在不同的位置处进行。
然后可使用辊施加器(在图1中由刮刀辊2和涂覆辊3表示)将组合物涂覆到衬垫或其它合适的载体上。优选地彼此独立使用的辊具有100-150℃、更优选地110℃-140℃的温度。例如,刮刀辊可具有140℃的温度,且涂覆辊可具有120℃的温度。直接在涂覆施加之后,可交联聚合物仅轻微交联,但尚未充分交联。交联反应有利地在载体上进行。
在涂覆操作之后,将PSA相对快速地冷却,实际上冷却至储存温度,通常冷却至室温。本发明的交联剂或交联剂-促进剂体系优选地适合于允许交联反应继续而无需供应进一步的热能(没有供热)。
在可交联聚合物的羧酸或羧酸酐基团与交联剂的基团R1之间以及在交联剂的可水解的甲硅烷基之间的交联反应优选地在标准条件(室温)下甚至在没有供热的情况下也完全进行。由于仅在进行上述两种反应时才发生交联,故而如下可为有利的:两种反应之一以使得其在配混器中部分地或完全地进行的速率进行。一般而言,在不超过5至14天的储存时间之后,在足以达到如下的程度上结束交联:存在功能性产品,更特别地基于聚合物的胶带或功能性载体层。取决于聚合物和交联剂或交联剂-促进剂体系的选择,在室温下在特别地5至14天的储存时间之后、有利地在5至10天的储存时间之后,达到聚合物的最终状态以及因此的最终内聚性,并且(如预期的那样)在更高的储存温度下会更早。
作为替代,本发明的PSA可以溶液的形式提供和处理,例如,涂覆在载体上,该溶液优选地具有25-40重量%的固含量,更优选地具有30-35重量%、例如32重量%的固含量,之后在优选地100-150℃、例如120℃的升高温度下蒸发掉溶剂,并且使PSA交联。所讨论溶液优选地为在汽油和异丙醇的混合物中的溶液,其中使用的汽油特别地为汽油60-95。载体可为永久或临时载体。在优选地100-150℃、例如120℃的升高温度下,交联反应优选地进行直至达到最终交联度。为此,PSA典型地经受所述温度5至15分钟、更特别地10分钟的时间。作为替代,即使在达到最终交联度之前,也可将PSA冷却至例如室温,然后进一步交联直至达到最终交联度,例如在5至14天的时间内。
交联提高聚合物的内聚性以及因此的剪切强度(也在热条件下)。连接是非常稳定的。这使得能够实现非常老化稳定和耐热的产品,例如特别地胶带。
最终产品的物理性质、特别地其粘度、剥离粘附性和粘性可通过交联度来影响,使得可通过反应条件的适当选择来优化最终产品。多种因素决定该过程的操作窗口。最重要的影响变量是交联剂和任选的促进剂的量(相对于彼此的浓度和比例)和化学性质、操作温度和涂覆温度、在配混器(特别地挤出机)中和在涂覆组件中的停留时间、可交联聚合物中的官能团(即羧酸或羧酸酐基团的)的分数、以及可交联聚合物的平均分子量。
下面描述的是涉及本发明交联的PSA的制造的许多相关信息,其更接近地表征制造方法。
对于在恒定温度下的交联时间对促进剂浓度的依赖性,发现交联度的最终值几乎保持恒定;然而,在高的促进剂浓度下,该值比在低的促进剂浓度的情况下更快地实现。
此外,如果需要,特别地如果在标准条件下的储存过程中“固有交联”的优点不起作用,则交联反应的反应性可另外地通过改变温度来影响。在恒定的交联剂和任选的促进剂浓度下,操作温度的升高导致降低的粘度,这增强组合物的可涂覆性,但减少加工时间。
通过促进剂浓度的降低、聚合物分子量的降低、聚合物中官能团(即羧酸/酸酐基团)浓度的降低、不那么具有反应性的交联剂或不那么具有反应性的交联剂-促进剂体系的使用、和/或操作温度的降低获得加工时间的增加。
可通过多种途径而获得在组合物的内聚性方面的改善。可增加促进剂浓度,这减少加工时间。此外,在恒定的促进剂浓度下,还可提高使用的聚合物的分子量。在本发明的意义上,在任何情况下提高交联剂的浓度是有利的。
取决于组合物或产品的所需要求概况,以合适的方式调整上述参数是必要的。
本发明的PSA特别地可用于制造胶带。在本发明的意义上表述“胶带”包括所有片状结构体,例如二维延伸的膜或膜部分(段)、具有延伸长度和有限宽度的带、带部分、模切件、标签等。胶带优选为作为连续的幅材以卷的形式而不是模切件或标签的形式存在。胶带可例如以卷的形式制造,换言之,以卷绕到自身上的阿基米德螺旋的形式制造。对于本发明,与永久载体相反,临时载体不被认为是胶带的构成部分,而仅仅被认为是用于其制造的辅助物(工艺衬垫)或用于其衬里的手段。
在使用本发明的PSA来制造胶带中,用PSA涂覆载体,并使PSA热交联以得到交联的本发明的PSA的层。载体可为永久载体或临时载体。在本专利申请的上下文中,“用PSA涂覆载体”特别是指用PSA涂覆现成的载体。然而,它也可指PSA与载体共挤出。在本专利申请中,“用PSA涂覆载体”进一步可指使PSA与载体的一个表面直接接触,即直接设置在载体的一个表面上。然而,作为替代,也可指不使PSA直接与载体表面接触,而是在用PSA涂覆载体时,将至少一个另外的层设置在载体和PSA之间。优选地,对于“用PSA涂覆载体”,使PSA与载体的一个表面直接接触。载体可选择性地在一侧上或在两侧上用本发明的PSA涂覆,其中使本发明的PSA进一步热交联。如果载体在两侧上用本发明的PSA涂覆,则载体的两侧可用在组成上相同的本发明的PSA涂覆,或者用在其组成上不同的本发明的PSA涂覆;优选地,本发明的PSA在组成上是相同的。如上面已经更详细地阐述的,取决于用于制造胶带的方法,本发明的PSA的热交联可仅在用PSA涂覆载体之后进行,或者可甚至在用PSA涂覆载体之前或期间开始。
本发明的PSA可以多种方法施加至载体材料。取决于存在的设备、目标涂层重量、交联的反应速率和可交联聚合物的溶解度,PSA一方面可从溶液或从熔体、以及另一方面通过涂覆到载体上或与载体共挤出来制造和涂覆。
本发明的PSA优选地以熔体的形式使用。由于发生如起泡、非常低的涂覆速度、成本高昂的薄层彼此的层叠、以及层组件中的薄弱点等问题而难以通过溶剂技术制造具有超过约80μm的厚度的PSA层。适合于熔体的制造程序包括间歇法和连续法二者。
作为替代,本发明的PSA可以溶液(优选地在汽油和异丙醇的混合物中,其中使用的汽油优选为汽油60-95)的形式使用。
如果要从溶液涂覆本发明的PSA,则预先根据现有技术中已知的方法制造溶液。特别地,例如,在合适的捏合机(例如,双西格玛捏合机)中,将聚合物在溶剂的第一部分中消化并预溶胀。随后,在时间上同时或以时间上交错的方式添加其余助剂,最后建立均匀混合物的所需固含量。添加到本发明的PSA的有机硅烷和任选的促进剂直到涂覆操作之前不久才均匀地引入,以防止过早交联。然后必须在适用期或开放时间内进行涂覆,即,在交联已经发展到即使在薄的涂层重量下也不再可能均匀涂覆的程度之前。
含溶剂的本发明的PSA可用于通过常规方法进行涂覆。特别地,PSA可通过逗式刮刀(刮板)或Meyer刮刀(刮板)或通过雕刻辊施加至载体。作为替代,也可使用喷嘴进行涂覆,或者通过喷涂或以丝网印刷工艺施加PSA。然后在合适的干燥通道中除去溶剂。本发明的PSA的交联典型地大致在干燥操作期间就已完成,但也可单独地进行,例如,在干燥通道的末端,通过红外辐射进行。
在本发明的胶带的制造中,除了至少一种本发明的PSA之外,还可任选地使用至少一种另外的任意PSA。另外的PSA可任选地特别为可热交联的。它可进一步包括一种或多种添加剂。优选的添加剂是也优选地存在于本发明的PSA中的添加剂。因此,关于本发明的PSA的优选添加剂所做的陈述类似地对于另外的PSA有效。如果在本发明的胶带的制造中使用至少一种另外的PSA,则载体优选地在一侧上用本发明的PSA涂覆,并且使该PSA热交联,以及在与本发明的PSA相对的一侧上用另外的PSA涂覆,并且如果该另外的PSA是可交联的PSA,则使其交联。
本发明的PSA特别地用于制造转移带、单面胶带或双面胶带、更特别地双面胶带形式的胶带。
本发明的“转移带”是指单层的交联的本发明的PSA。因此,它构成单层的双面自胶粘带。转移带典型地在一侧或两侧上涂覆有临时载体,即涂覆有衬垫。
根据本发明,转移带优选地通过如下制造:用本发明的PSA涂覆临时载体,使PSA热交联,和任选地在PSA层的与临时载体相对的表面上施加另外的临时载体。
本发明的“单面胶带”是如下的胶带:其中永久载体在其表面之一上涂覆有交联的本发明的PSA。优选地,单面胶带仅由永久载体和交联的本发明的PSA层组成。任选地,在交联的PSA层的与永久载体相对的表面上施加临时载体。
根据本发明,单面胶带优选地通过如下制造:
(i)用本发明的PSA涂覆永久载体,使PSA热交联,并且任选地在获得的交联的PSA层的与永久载体相对的表面上施加临时载体,或者
(ii)用PSA涂覆临时载体,使PSA热交联,并且在获得的交联的PSA层的与临时载体相对的表面上施加永久载体。
本发明的“双面胶带”是如下的胶带:其中永久载体在其两个表面上都涂覆有PSA,其中两种PSA中的至少一种是交联的本发明的PSA。优选地两种PSA均为交联的本发明的PSA。在后一种情况下,交联的PSA在其组成上可相同或不同;优选地它们在其组成上相同。同样优选地,双面胶带仅由永久载体和两个PSA层组成。任选地,在各自的情况下,将临时载体施加在PSA层的与永久载体相对的表面上。
根据本发明的双面胶带的一种实施方式,永久载体在其两个表面之一上涂覆有交联的本发明的PSA,并且在其两个表面的另一个上涂覆有任何其它PSA。该其它PSA同样可交联,特别地可热交联。它可进一步包括一种或多种添加剂。在该情况下,优选的添加剂是也优选地存在于本发明的PSA中的添加剂。因此,关于本发明的PSA的优选添加剂所做的陈述类似地对于其它PSA有效。
根据本发明,本发明的双面胶带优选地通过如下制造:各自彼此独立地用本发明的PSA涂覆两个临时载体,使PSA热交联,和进一步将获得的交联的PSA层的与临时载体相对的表面施加至永久载体的两个表面。在此,使用的两种本发明的PSA可在其组成上相同或不同,并且优选地具有相同的组成。制造方法的替代实施方式可在如下方面不同:使用的两种PSA之一是任意其它PSA而不是本发明的PSA。如果所述其它PSA同样是可交联的(例如可热交联的),则也使它在胶带的制造期间交联。
在本发明的胶带的制造中,本发明的PSA层的涂层重量优选为10-5000g/m2、更优选地15-3000g/m2、又更优选地20-75g/m2、特别地约50g/m2(在各自的情况下基于最终产生的交联的PSA层)。特别是由于交联后的高剪切强度,本发明的PSA也适合用于具有超过100g/m2、例如超过200g/m2的高涂层重量的胶带。即使对于这样高的PSA层的涂层重量,根据本发明的方法也可在整个层中实现均匀的交联。特定应用的实例包括工业胶带、特别地用于建筑工业,实例为绝缘带、抗腐蚀带、铝粘合带、织物增强的膜胶带(管道带)、专用结构胶带如蒸气阻挡物、组装胶带、电缆缠绕带;自胶粘膜和/或纸标签。
因此,本发明还涉及胶带,其包括至少一个交联的本发明的PSA(即,能通过使本发明的PSA热交联而获得的PSA)的层。本发明的胶带优选地包括涂覆有至少一个交联的本发明的PSA的层的永久载体。“涂覆有PSA的载体”根据本发明特别是指,现成的载体已经涂覆有PSA。然而,它也可指PSA与载体共挤出。此外,根据本发明,“涂覆有PSA的载体”在一种情况下可意味着,PSA层与载体的一个表面直接接触,即直接设置在载体的一个表面上。然而,根据本发明作为替代,其也可意味着PSA层不与载体表面直接接触,而是在PSA层和载体之间设置至少一个另外的层。在“涂覆有PSA的载体”的情况下,优选地,PSA层与载体的一个表面直接接触,即,它优选地直接设置在载体的一个表面上。永久载体可选择性地在一侧或两侧上涂覆有交联的本发明的PSA。如果载体在两侧上都涂覆有交联的本发明的PSA,则载体的两侧可涂覆有在其组成上相同的交联的本发明的PSA或在其组成上不同的交联的本发明的PSA;优选地,交联的本发明的PSA在其组成上是相同的。
除了至少一个交联的本发明的PSA层之外,本发明的胶带可任选地包括至少一个另外的任意PSA层。另外的PSA层可任选地特别为热交联的PSA层。它可进一步包括一种或多种添加剂。在该情况下,优选的添加剂是也优选地存在于交联的本发明的PSA层中的添加剂。因此,关于交联的本发明的PSA的优选添加剂所做的陈述类似地对于另外的PSA有效。如果本发明的胶带包括至少一个另外的PSA层,则载体优选地在一侧上涂覆有交联的本发明的PSA,并且在与交联的本发明的PSA层相对的一侧上涂覆有另外的PSA,其中另外的PSA任选为特别地热交联的PSA。
本发明的胶带典型地为转移带、单面胶带或双面胶带,特别优选双面胶带。在该情况下,转移带、单面胶带和双面胶带如上定义。
在本发明的胶带中,存在于其中的至少一个交联的本发明的PSA层的涂层重量彼此独立地为10-5000g/m2、优选地15-3000g/m2、更优选地20-75g/m2、特别地约50g/m2
交联的本发明的PSA和包括至少一个这种交联的PSA的层的胶带非常适合于粘合低能表面如非极性涂料、印刷板、聚乙烯、聚丙烯或EPDM,换言之,例如,适合于封闭或捆扎聚烯烃袋或适合于将由烯烃塑料或弹性体制成的部件、特别地塑料部件紧固到机动车。因此,它们对于化妆品包装(例如,对于身体乳液瓶或洗发水瓶)上的标签是理想的,因为它们是高度透明的,良好地粘附至塑料瓶,并且是耐水的和对老化稳定的。在安全标签如磁性警报标签或数据载体如
Figure BDA0002227909960000261
(tesa
Figure BDA0002227909960000262
是自胶粘聚合物标签,其包含仅几平方毫米尺寸的信息区域;标签牢固地粘附至产品并且包含多种使用高分辨率激光预先写入信息区域中的明显和隐蔽的安全特征)的情况下,它们解决常规胶粘剂对非极性基材的差粘附性的问题。它们还适合于作为包装胶带粘合到皮肤和建筑领域中的粗糙基材,以及适合于缠绕应用。皮肤上的应用实例是卷和单独形式的膏药、用于粘合结肠造口袋(Kolostomiebeuteln)和电极的模切件、活性成分贴剂(透皮贴剂)和绷带。由于老化稳定性,它们提供避免引起皮肤刺激或具有其它化学作用的物质的可能性。因此,它们也适合于构造卫生产品,例如尿布封口、婴儿尿布或卫生巾;此外,它们特别地粘附至在这些情况下使用的聚烯烃膜和聚烯烃非织造材料,并且具有比包括氢化的苯乙烯嵌段共聚物的常规组合物低的成本和高的耐热性。缠绕应用的实例是电绝缘和汽车电缆线束的制造。交联的本发明的PSA和本发明的胶带甚至在高温下也与PP、PE和PVC绝缘线相容。在作为用于粘合屋顶隔热(绝缘)膜(水蒸汽或液体水阻挡膜)的抹灰带和作为用于密封应用的沥青胶带的建筑应用、以及其它户外应用中,它们被发现在低温条件下呈现有效粘合行为和相对好的UV稳定性。另外的应用是作为用于连续粘合印刷或未印刷的膜幅材的拼接胶带、以及作为在光伏模块或电子组件中针对水分和氧气的扩散的阻挡胶带。
本发明的胶带中的PSA层可例如填充有有机或无机填料。也可能的是通过已知方法以开孔或闭孔形式发泡的层。可能的发泡方法是如下的发泡方法:使用压缩气体如氮气或CO2发泡,或使用膨胀剂如肼或可膨胀微球发泡。在使用膨胀微球的情况下,PSA或成形层有利地通过引入热量而被适当地活化。发泡可在挤出机中或在涂覆后进行。如下可为有用的:使用合适的辊或剥离膜使发泡层平滑。为了制造泡沫体类似层,也可将中空玻璃球体或已经膨胀的聚合物微球添加到本发明的PSA。本发明的胶带的PSA层也可不为发泡的。
实施例
使用的可商购化学品
Figure BDA0002227909960000271
Figure BDA0002227909960000281
PSA的制造及其性质
本发明的实施例1-3描述了制造基于溶液形式的马来酸酐接枝的EPDM的本发明的PSA,将其从溶液涂覆到载体上,并且使PSA交联以得到交联的本发明的PSA层。
对比例4描述了制造基于溶液形式的马来酸酐接枝的EPDM的不含交联剂的PSA,以及将其从溶液涂覆到载体上。
对比例5和6描述了制造基于溶液形式的EPDM的含有甲阶酚醛树脂(Resol)的PSA,将该其从溶液涂覆到载体上,并且使PSA交联以得到交联的PSA层。
对比例7和8描述了制造基于溶液形式的EPDM的含有过氧化物的PSA,将其从溶液涂覆到载体上,并且使PSA交联以得到交联的PSA层。
本发明的实施例1:
将120g
Figure BDA0002227909960000282
1519r、242g汽油60-95和13g异丙醇组合,在23℃下预溶胀24小时,然后在具有双西格玛捏合钩的捏合机中以35rpm捏合15分钟。然后添加133.2g
Figure BDA0002227909960000283
R1100,并且将获得的组合物以35rpm捏合60分钟。然后添加45g
Figure BDA0002227909960000284
933并且将获得的组合物以35rpm捏合10分钟。随后添加364g汽油60-95和19g异丙醇,并且将获得的组合物以35rpm捏合30分钟。然后添加1.3g 3-氨基丙基三乙氧基硅烷在42g汽油60-95中的溶液并进行搅拌1分钟。随即添加0.5g 3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷在16g汽油60-95中的溶液并进行搅拌1分钟。
在标准商业实验室涂覆工作台(例如,来自Sondermaschinen OscherslebenGmbH)上借助于涂覆刀将获得的PSA涂覆到已用三氯乙酸蚀刻的23μm厚的PET膜上。在强制空气干燥箱中在120℃下蒸发掉溶剂10分钟,在此期间PSA开始交联。设定涂覆期间的狭缝宽度,使得在溶剂蒸发后达到的涂层重量为50g/m2。结果是交联的PSA层。
本发明的实施例2:
如实施例1中所述的制造交联的PSA层,但是添加47g
Figure BDA0002227909960000291
67,而非45g
Figure BDA0002227909960000292
933。
本发明的实施例3:
如实施例1中所述的制造交联的PSA层,但是添加47g
Figure BDA0002227909960000293
67,而非45g
Figure BDA0002227909960000294
933。进一步地,与实施例1不同的是,不使用(3-缩水甘油氧基丙基)三乙氧基硅烷交联剂,而仅使用3-氨基丙基三乙氧基硅烷。为此,添加2.1g 3-氨基丙基三乙氧基硅烷在68g汽油60-95中的溶液并进行搅拌1分钟。
对比例4:
将120g
Figure BDA0002227909960000295
1519r、242g汽油60-95和13g异丙醇组合,在23℃下预溶胀24小时,然后在具有双西格玛捏合钩的捏合机中以35rpm捏合15分钟。然后添加133.2g
Figure BDA0002227909960000296
R1100,并且将获得的组合物以35rpm捏合60分钟。然后添加45g
Figure BDA0002227909960000297
933并且将获得的组合物以35rpm捏合10分钟。随后添加364g汽油60-95和19g异丙醇,并且将获得的组合物以35rpm捏合30分钟。然后添加1.3g 3-氨基丙基三乙氧基硅烷在42g汽油60-95中的溶液并进行搅拌1分钟。随即添加0.5g 3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷在16g汽油60-95中的溶液并进行搅拌1分钟。
在标准商业实验室涂覆工作台(例如,来自Sondermaschinen OscherslebenGmbH)上借助于涂覆刀将获得的PSA涂覆到已用三氯乙酸蚀刻的23μm厚的PET膜上。在强制空气干燥箱中在120℃下蒸发掉溶剂10分钟,因此获得的PSA层基本上不含溶剂。设定涂覆期间的狭缝宽度,使得溶剂蒸发后达到的涂层重量为50g/m2
对比例5:
将115.5g
Figure BDA0002227909960000301
6602和213g汽油60-95组合,在23℃下预溶胀48小时,然后在具有双西格玛捏合钩的捏合机中以35rpm捏合15分钟。然后添加125.4g
Figure BDA0002227909960000302
R1100,并且将获得的组合物以35rpm捏合60分钟。然后添加39g
Figure BDA0002227909960000303
933并且将获得的组合物以35rpm捏合10分钟。将14.1g
Figure BDA0002227909960000304
1045(交联剂树脂)和5.9g
Figure BDA0002227909960000305
3050(树脂酸锌)溶解在20g乙醇中,与第一稀释剂量的192g汽油60-95一起添加,并且将获得的组合物以35rpm捏合20分钟。之后添加第二稀释剂量的213g汽油60-95并且将其通过以35rpm捏合30分钟而引入。
在标准商业实验室涂覆工作台(例如,来自Sondermaschinen OscherslebenGmbH)上借助于涂覆刀将获得的PSA涂覆到已用三氯乙酸蚀刻的23μm厚的PET膜上。在强制空气干燥箱中在105℃下蒸发掉溶剂10分钟。设定涂覆期间的狭缝宽度,使得溶剂蒸发后达到的涂层重量为50g/m2。随后,将除去溶剂的膜在180℃下交联40分钟。结果是甲阶酚醛树脂交联的PSA层。
对比例6:
将87.3g
Figure BDA0002227909960000306
6602和213g汽油60-95组合,在23℃下预溶胀48小时,然后在具有双西格玛捏合钩的捏合机中以35rpm捏合15分钟。然后添加132.6g
Figure BDA0002227909960000307
R1100,并且将获得的组合物以35rpm捏合60分钟。然后添加60g
Figure BDA0002227909960000308
67并且将获得的组合物以35rpm捏合10分钟。将14.1g
Figure BDA00022279099600003010
1045(交联剂树脂)和5.9g
Figure BDA0002227909960000309
3050(树脂酸锌)溶解在20g乙醇中,与第一稀释剂量的192g汽油60-95一起添加,并且将获得的组合物以35rpm捏合20分钟。之后添加第二稀释剂量的213g汽油60-95并且将其通过以35rpm捏合30分钟而引入。
在标准商业实验室涂覆工作台(例如,来自Sondermaschinen OscherslebenGmbH)上借助于涂覆刀将获得的PSA涂覆到已用三氯乙酸蚀刻的23μm厚的PET膜上。在强制空气干燥箱中在105℃下蒸发掉溶剂10分钟。设定涂覆期间的狭缝宽度,使得溶剂蒸发后达到的涂层重量为50g/m2。随后,将除去溶剂的膜在180℃下交联40分钟。结果是甲阶酚醛树脂交联的PSA层。
对比例7:
将121.2g
Figure BDA0002227909960000311
6602和213g汽油60-95组合,并且在23℃下预溶胀48小时。然后添加127.2g
Figure BDA0002227909960000312
R1100,并且将获得的组合物以35rpm捏合60分钟。然后添加39.9g
Figure BDA0002227909960000313
933并且将获得的组合物以35rpm捏合10分钟。用212g汽油60-95进行第一次稀释,将其通过以35rpm捏合20分钟而引入。与213g汽油60-95的第二次稀释液一起,添加2.9g TMPTA,并且将获得的组合物以35rpm捏合30分钟。在涂覆之前不久,添加作为在丙酮中的10重量%浓度溶液的8.7g BPO,并且将其通过捏合20分钟而引入。
在标准商业实验室涂覆工作台(例如,来自Sondermaschinen OscherslebenGmbH)上借助于涂覆刀将获得的PSA涂覆到已用三氯乙酸蚀刻的23μm厚的PET膜上。在强制空气干燥箱中在120℃下蒸发掉溶剂10分钟,在此期间PSA开始交联。设定涂覆期间的狭缝宽度,使得溶剂蒸发后达到的涂层重量为50g/m2。结果是过氧化物交联的PSA层。
对比例8:
将90g
Figure BDA0002227909960000314
6602和213g汽油60-95组合,并且在23℃下预溶胀48小时。然后添加138.3g
Figure BDA0002227909960000315
R1100,并且将获得的组合物以35rpm捏合60分钟。然后添加60g
Figure BDA0002227909960000316
67并且将获得的组合物以35rpm捏合10分钟。用212g汽油进行第一次稀释,将其通过以35rpm捏合20分钟而引入。与213g汽油60-95的第二次稀释液一起,添加2.9g TMPTA,并且将获得的组合物以35rpm捏合30分钟。在涂覆之前不久,添加作为在丙酮中的10重量%浓度溶液的8.7g BPO,并且将其通过捏合20分钟而引入。
在标准商业实验室涂覆工作台(例如,来自Sondermaschinen OscherslebenGmbH)上借助于涂覆刀将获得的PSA涂覆到已用三氯乙酸蚀刻的23μm厚的PET膜上。在强制空气干燥箱中在120℃下蒸发掉溶剂10分钟,在此期间PSA开始交联。设定涂覆期间的狭缝宽度,使得溶剂蒸发后达到的涂层重量为50g/m2。结果是过氧化物交联的PSA层。
本发明的实施例9-11:
作为替代,将本发明的实施例1-3根据DE19806609A1中描述的方法同样在挤出机中无溶剂地制造(本发明的实施例9-11)。这是使用具有三个辊筒的来自ENTEX Rust&Mitschke的行星式辊挤出机完成的。辊筒的直径为70mm,且其工艺长度为1200mm。将中心主轴调节至18℃,将辊筒调节至90℃。输送螺杆以75转/分钟运转,且各辊筒包含7个行星式主轴。
将固体EPDM橡胶经由填充口进料至输送螺杆。在第二辊筒开始处经由熔体泵添加熔融的增粘剂树脂,而将增塑剂进料至在第二和第三辊筒之间的止推环中。随后将均匀混合物转移到脱气双螺杆挤出机中以进行脱气。在该挤出机中添加和引入有机硅烷。脱气后,将挤出物添加到辊施加器上以进行PSA的涂覆。
以热熔工艺制造的试样的性质对应于如上所述的来自溶剂工艺的试样的性质(本发明的实施例1-3)。
结果:
表1提供来自本发明的实施例1-3的交联的本发明的PSA的胶粘性性质和机械性质、以及来自对比例4-8的对比胶粘剂的胶粘性性质和机械性质的概述。
Figure BDA0002227909960000321
Figure BDA0002227909960000331
1:比例=交联前的PSA中的重量比例(以重量%计,基于无溶剂的部分);
2:MST(200g)=在负载有200g重物时的微剪切行程;3:MST(1000g)=在负载有1000g重物时的微剪切行程;4:SAFT=剪切粘附失效温度(tesa-SAFT),耐热性
来自本发明的实施例1至3的胶带的基于马来酸酐接枝的EPDM的有机硅烷交联的本发明的PSA具有比存在于来自对比例4的胶带中的那种同样基于马来酸酐接枝的EPDM的相应的非交联PSA高得多的剪切强度(甚至在热的条件下)。因此它们显著更耐热。这显示来自本发明的实施例1-3的本发明的胶带相对于对比例4降低的在40℃下的微剪切行程(即使在不同的力暴露水平下也是如此)、以及增加的SAFT温度(“剪切粘附失效温度”)。来自本发明的实施例1-3的胶带的耐热性另外显示,可通过使用的增塑剂的性质和/或使用的有机硅烷交联剂的性质和量而另外调节耐热性。
比较来自本发明的实施例1-3的本发明胶带的剥离粘附性(即剥离强度)与来自对比例4的胶带的剥离粘附性,进一步发现,对于基于马来酸酐接枝的EPDM的有机硅烷交联的本发明的PSA层,尽管有交联,但可获得与同样基于马来酸酐接枝的EPDM的相应的非交联PSA层相当的剥离粘附性。此外,来自本发明的实施例1的胶带与来自本发明的实施例2和3的胶带的比较显示,通过在PSA中使用液体EPDM,可进一步显著提高剥离粘附性。由于在各自的情况下相对于聚丙烯板并且因此相对于LSE表面测定了剥离粘附性,故而进一步清楚的是,与相应的非交联的胶粘剂组合物层一样,本发明的有机硅烷交联的胶粘剂组合物层非常适合于胶粘粘合,包括对LSE表面的胶粘粘合。
来自本发明的实施例1-3的基于马来酸酐接枝的EPDM的有机硅烷交联的本发明的PSA也显著优于来自对比例5-8的基于EPDM的甲阶酚醛树脂交联和过氧化物交联的PSA,这种优势在剥离粘附性和耐热性(即,在升高温度下的剪切力)两方面都存在。这从如下明晰:有机硅烷交联的本发明的PSA相对于甲阶酚醛树脂交联和过氧化物交联的PSA低数倍的微观剪切行程值以及升高的SAFT值。
测量方法:
除非另外指出,否则在23℃和50%相对湿度下进行所有测量。在下述测试之前,将试样在23℃和50%相对湿度下储存7天以确保完全的后交联。
数据如下测定:
固含量
固含量是PSA中不可蒸发成分的分数的量度。其通过如下以重量分析法测定:称量出PSA,然后在120℃的干燥箱中蒸发可蒸发组分2小时并且重新称重残余物。
厚度
PSA层的厚度可通过如下测定:测定施加到载体或衬垫的这样的胶粘剂层的部分(段)的厚度(所述部分具有限定的长度和限定的宽度),其中减去具有与使用的载体或衬垫相同的尺寸的部分的厚度(已知的或可单独确定的)。可使用具有小于1μm偏差的精度的商业厚度计(传感器仪器)确定胶粘剂层的厚度。在发现厚度波动的情况下,报告的值是在不少于三个代表位置处的测量结果的平均值,因而,特别地不测量褶皱、折痕、斑点等。
涂层重量
以g/m2计的PSA层的涂层重量可通过如下测定:测定施加到载体或衬垫的这样的胶粘剂层的部分(段)的质量(所述部分具有限定的长度和限定的宽度),减去具有与使用的载体或衬垫相同的尺寸的部分的质量(已知的或可单独确定的)。
软化点
树脂的软化点(也称为软化温度)根据称为环与球并且根据ASTM E28标准化的相关方法学进行。
180°剥离粘附性测试
以基于PSTC-1的方法测试剥离强度(剥离粘附性)。
将2cm宽的条形式的单面胶带通过使用4kg辊来回辊压5次以自由的PSA侧粘附到5mm厚的聚丙烯板。将该板夹在拉伸测试机中,并且在拉伸测试机上以180°的剥离角以300mm/分钟的速度将胶带以其自由端拉出(剥离)。测量结果以N/cm报告,并且是来自三次测量的平均值。
剪切粘附失效温度(SAFT),耐热性
该测试用于在温度载荷下的胶带的剪切强度的加速测试。为此,将所研究的单面胶带以PSA侧粘附到负载有重物(50g)的可加热的钢板,并记录剪切行程。
样品制备:
将单面胶带切割成10mm*50mm的尺寸。
以这样的方式将按尺寸切割的胶带以自由PSA侧粘合到用丙酮清洁的抛光的钢测试板(钢材料1.4301,DIN EN 10088-2,表面2R,表面粗糙度Ra=30-60nm,尺寸50mm*13mm*1.5mm),使得样品的粘合面积为13mm*10mm(高度*宽度)并且钢测试板在上边缘突出2mm。然后用2kg钢辊以10m/分钟的速度在其上滚动六次以进行固定。在顶部处,将样品用稳定的胶粘剂条齐平地增强,该胶粘剂条充当行程传感器的支撑物。然后使用钢板悬挂样品,使得胶带的较长的突出端垂直向下。
测量:
将用于测量的样品在底端处负载50g重物。将具有粘合样品的钢测试板加热至200℃的最终温度(开始于30℃并且以9K/分钟的速率)。
通过行程传感器观察样品的作为温度和时间的函数的滑移行程。最大滑移行程设定为1000μm(1mm);如果超过,则停止测试并记录失效温度。
测试条件:室温23+/-3℃,相对湿度50+/-5%。
微剪切测试
该测试用于在温度载荷下的胶带的剪切强度的加速测试。
用于微剪切测试的样品制备:
将从相应的样品试样切割的单面胶带(长度约50mm,宽度10mm)以PSA侧粘附到已用丙酮清洁的钢测试板,使得钢板向右和向左突出在胶带之外,且胶带在上边缘处突出在测试板之外2mm。样品的粘合面积为高度x宽度=13mm x 10mm。随后用2kg钢辊以10m/分钟的速度将粘合位点滚压六次。将胶带用稳定的胶粘剂条齐平地增强,该胶粘剂条充当行程传感器的支撑物。通过测试板垂直悬挂样品。
微剪切测试:
将用于测量的样品试样在底端处负载200g(变型1)或1000g(变型2)的重物。在各自的情况下测试温度为40℃,测试负载持续时间为15分钟。将在恒定温度下预定测试持续时间之后的剪切行程报告为以μm计的结果。
表面能
表面能(表面张力)根据DIN ISO 8296测定。为此,可使用例如来自Softal的测试墨进行。该墨在30至72mN/m的范围内是可用的。将该墨在23℃和50%相对湿度下以墨线施加到表面。如果墨线在少于2秒内收缩,则用更低表面能的墨重复测量,直到达到2秒。如果墨线保持不变长于2秒,则用更高表面能的墨重复测量,直到达到2秒。于是,相应墨瓶上指示的数字对应于基材的表面能。

Claims (107)

1.压敏胶粘剂组合物,包括:
a) 至少一种可交联聚合物,该聚合物至少由如下构建:(i)至少两种单体A和B,其在各自的情况下彼此独立地包括烯属不饱和脂族烃或脂环族烃,以及(ii)至少一种共聚单体D,其包括具有至少一个羧酸基团和/或羧酸酐基团的烯属不饱和单体,
b) 至少一种符合式(1)的有机硅烷
R1-Si(OR2)nR3 m (1),
其中R1为能够与羧酸基团或与羧酸酐基团形成化学键的基团,
基团R2彼此独立地各自为氢、烷基、环烷基、芳基或酰基基团,
R3为氢、烷基、环烷基或芳基基团,
n为2或3,并且
m为得自3-n的数字,以及
c) 至少一种增粘剂树脂,
其中所述压敏胶粘剂组合物另外包括至少一种由乙烯、丙烯和任选地二烯构建的液体聚合物。
2.如权利要求1所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于所述聚合物至少由如下构建:(i)三种单体A、B和C,其在各自的情况下彼此独立地包括烯属不饱和脂族烃或脂环族烃,以及(ii)至少一种共聚单体D。
3.如权利要求1所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于可交联聚合物的至少两种单体A和B彼此独立地为具有2-8个碳原子的α-烯烃或者二烯。
4.如权利要求2所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于可交联聚合物的三种单体A、B和C彼此独立地为具有2-8个碳原子的α-烯烃或者二烯。
5.如权利要求3或4所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于所述具有2-8个碳原子的α-烯烃为乙烯、丙烯、1-己烯或1-辛烯。
6.如权利要求3或4所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于所述二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(ENB)、二环戊二烯或5-乙烯基-2-降冰片烯。
7.如权利要求3或4所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于单体A为乙烯,单体B为丙烯且如果存在的话,单体C为二烯。
8.如权利要求7所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于所述二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(ENB)、二环戊二烯或5-乙烯基-2-降冰片烯。
9.如权利要求3所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于所述二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(ENB)。
10.如权利要求1至4中任一项所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于共聚单体D为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、富马酸酐、甲基马来酸、甲基富马酸、衣康酸、巴豆酸、巴豆酸酐、4-甲基环己-4-烯-1,2-二羧酸酐、双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酸酐、双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酸、双环[2.2.2]辛-5-烯-2,3-二羧酸、双环[2.2.2]辛-5-烯-2,3-二羧酸酐、双环[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸、双环[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸酐、5-降冰片烯-2,3-二羧酸、降冰片-5-烯-2,3-二羧酸酐、四氢邻苯二甲酸或四氢邻苯二甲酸酐。
11.如权利要求10所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于共聚单体D为丙烯酸、马来酸、马来酸酐、富马酸或富马酸酐。
12.如权利要求10所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于共聚单体D为马来酸酐。
13.如权利要求1所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于可交联聚合物能通过如下获得:至少使至少两种单体A和B共聚以得到聚合物,并且将共聚单体D接枝到聚合物上。
14.如权利要求2所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于可交联聚合物能通过如下获得:至少使三种单体A、B和C共聚以得到聚合物,并且将共聚单体D接枝到聚合物上。
15.如权利要求1项所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于可交联聚合物能通过如下获得:至少使至少两种单体A和B与共聚单体D共聚。
16.如权利要求2所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于可交联聚合物能通过如下获得:至少使三种单体A、B和C与共聚单体D共聚。
17.如权利要求1至4中任一项所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于可交联聚合物具有超过25的根据DIN 53523测量的门尼粘度ML 1+4/125°C。
18.如权利要求17所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于可交联聚合物具有超过30的根据DIN 53523测量的门尼粘度ML 1+4/125°C。
19.如权利要求17所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于可交联聚合物具有超过45的根据DIN 53523测量的门尼粘度ML 1+4/125°C。
20.如权利要求17所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于可交联聚合物具有超过55的根据DIN 53523测量的门尼粘度ML 1+4/125°C。
21.如权利要求1至4中任一项所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于式(1)的有机硅烷的基团R2彼此独立地各自为烷基或乙酰基。
22.如权利要求21所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于式(1)的有机硅烷的基团R2彼此独立地各自为烷基。
23.如权利要求22所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于所述烷基为甲基、乙基、丙基或异丙基。
24.如权利要求23所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于所述烷基为甲基或乙基。
25.如权利要求24所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于所述烷基为乙基。
26.如权利要求1至4中任一项所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于如果存在的话,式(1)的有机硅烷的基团R3为烷基。
27.如权利要求26所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于所述烷基为甲基、乙基、丙基或异丙基。
28.如权利要求26所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于所述烷基为甲基。
29.如权利要求1所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于式(1)的有机硅烷的基团R1包括至少一个羟基、至少一个硫基、至少一个氨基NHR4、或其混合物,其中R4是氢、烷基、环烷基或芳基基团,
其中如果R4是烷基或环烷基基团,该基团任选地包括至少一个另外的氨基NHR4、至少一个羟基、至少一个硫基或其混合物。
30.如权利要求29所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于R1包括至少一个氨基NHR4
31.如权利要求29所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于基团R1为X-(CH2)-(CH2)p基团,其中X为羟基、硫基或氨基NHR4,其中R4是氢、烷基、环烷基或芳基基团,并且p为0-10的整数,
其中如果R4是烷基或环烷基基团,该基团任选地包括至少一个另外的氨基NHR4、至少一个羟基、至少一个硫基或其混合物。
32.如权利要求31所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于p为0-2的整数。
33.如权利要求31所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于式(1)的有机硅烷为N-环己基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-环己基氨基甲基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-(2-氨基甲基氨基)丙基三乙氧基硅烷或其混合物。
34.如权利要求1所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于式(1)的有机硅烷的基团R1为包括至少一个环醚官能团的基团。
35.如权利要求34所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于R1包括至少一个环氧基、至少一个氧杂环丁烷基或其混合物。
36.如权利要求35所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于R1包括至少一个环氧基。
37.如权利要求35所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于R1包括至少一个缩水甘油氧基、至少一个环氧基环己基、至少一个环氧基己基、至少一个氧杂环丁烷基甲氧基或其混合物。
38.如权利要求37所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于所述环氧基环己基为3,4-环氧基环己基。
39.如权利要求37所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于所述环氧基己基为5,6-环氧基己基。
40.如权利要求37所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于所述氧杂环丁烷基甲氧基为3-氧杂环丁烷基甲氧基。
41.如权利要求37所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于基团R1为Y-(CH2)-(CH2)q基团,其中Y为如权利要求37中限定的基团且q为0-10的整数。
42.如权利要求35所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于q为0-2的整数。
43.如权利要求41所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于式(1)的有机硅烷为(3-缩水甘油氧基-丙基)三甲氧基硅烷、(3-缩水甘油氧基丙基)三乙氧基硅烷、(3-缩水甘油氧基丙基)甲基二甲氧基硅烷、(3-缩水甘油氧基丙基)甲基二乙氧基硅烷、5,6-环氧基己基三乙氧基硅烷、[2-(3,4-环氧基环己基)乙基]三甲氧基硅烷、[2-(3,4-环氧基环己基)乙基]三乙氧基硅烷、三乙氧基[3-[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]丙基]硅烷或其混合物。
44.如权利要求29至43中任一项所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于除了至少一种如权利要求30至34中任一项中限定的有机硅烷之外,该压敏胶粘剂组合物进一步包括至少一种如权利要求35至43任一项中限定的有机硅烷。
45.如权利要求1至4中任一项所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于如果存在的话,所述二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(ENB)、二环戊二烯或5-乙烯基-2-降冰片烯。
46.如权利要求45所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于所述二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(ENB)。
47.如权利要求45所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于另外的液体聚合物具有小于25的根据DIN 53523测量的门尼粘度ML 1+4/125°C。
48.如权利要求1至4中任一项所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于可交联聚合物由如下构成: 45-99.9重量%的至少两种单体A和B, 0.1-15重量%的共聚单体D,以及0-40重量%的至少一种可与其它单体共聚的另外的烯属不饱和单体E,在各自的情况下基于构成基础的单体组成的总重量。
49.如权利要求48所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于可交联聚合物由如下构成:45-99.9重量%的三种单体A、B和C,0.1-15重量%的共聚单体D,以及0-40重量%的至少一种可与其它单体共聚的另外的烯属不饱和单体E,在各自的情况下基于构成基础的单体组成的总重量。
50.如权利要求48所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于可交联聚合物由如下构成:70-99.5重量%的至少两种单体A和B,0.5-5重量%的共聚单体D,以及0-20重量%的至少一种可与其它单体共聚的另外的烯属不饱和单体E,在各自的情况下基于构成基础的单体组成的总重量,其中各单体的重量百分比相加达100%。
51.如权利要求50所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于可交联聚合物由如下构成:70-99.5重量%的至少两种单体A和B,1-3重量%的共聚单体D,以及0-20重量%的至少一种可与其它单体共聚的另外的烯属不饱和单体E,在各自的情况下基于构成基础的单体组成的总重量,其中各单体的重量百分比相加达100%。
52.如权利要求48所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于作为单体E,使用可与其它单体共聚的乙烯基官能化化合物。
53.如权利要求48所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于将单体E选择成含有一个或多个支持辐射交联的官能团。
54.如权利要求1至4中任一项所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于可交联聚合物在达到30-80重量%的程度上由乙烯构成,基于构成基础的单体组成的总重量。
55.如权利要求54所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于可交联聚合物在达到40-70重量%的程度上由乙烯构成,基于构成基础的单体组成的总重量。
56.如权利要求55所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于可交联聚合物在达到45-60重量%的程度上由乙烯构成,基于构成基础的单体组成的总重量。
57.如权利要求1至4中任一项所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于可交联聚合物在达到20-60重量%的程度上由丙烯构成,基于构成基础的单体组成的总重量。
58.如权利要求57所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于可交联聚合物在达到30-50重量%的程度上由丙烯构成,基于构成基础的单体组成的总重量。
59.如权利要求1至4中任一项所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于可交联聚合物在达到0-20重量%的程度上由二烯构成,基于构成基础的单体组成的总重量。
60.如权利要求59所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于可交联聚合物在达到5-10重量%的程度上由二烯构成,基于构成基础的单体组成的总重量。
61.如权利要求1至4中任一项所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于在压敏胶粘剂中,存在25-60重量%的可交联聚合物,基于压敏胶粘剂的总重量。
62.如权利要求61所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于在压敏胶粘剂中,存在30-50重量%的可交联聚合物,基于压敏胶粘剂的总重量。
63.如权利要求1至4中任一项所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于所述有机硅烷能够与可交联聚合物的羧酸基团和/或羧酸酐基团形成共价键。
64.如权利要求63所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于不仅存在可交联聚合物的羧酸基团和/或羧酸酐基团与有机硅烷的基团R1的连接,而且存在符合式(1)的有机硅烷的可水解的甲硅烷基基团彼此的缩合反应。
65.如权利要求1至4中任一项所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于压敏胶粘剂以总共0.05-2重量%包括至少一种符合式(1)的有机硅烷,基于压敏胶粘剂的总重量。
66.如权利要求65所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于压敏胶粘剂以总共0.2-1重量%包括至少一种符合式(1)的有机硅烷,基于压敏胶粘剂的总重量。
67.如权利要求66所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于压敏胶粘剂以总共0.5-0.8重量%包括至少一种符合式(1)的有机硅烷,基于压敏胶粘剂的总重量。
68.如权利要求1至4中任一项所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于在压敏胶粘剂中还存在多官能环氧化物或氧杂环丁烷作为交联剂。
69.如权利要求1至4中任一项所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于在压敏胶粘剂中还存在多官能胺、醇或硫醇作为交联剂。
70.如权利要求69所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于所述交联剂为二亚乙基三胺或三亚乙基四胺。
71.如权利要求34所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于压敏胶粘剂进一步包括至少一种促进交联的物质,该促进交联的物质包括至少一个碱性官能团。
72.如权利要求71所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于所述碱性官能团为氨基基团。
73.如权利要求71所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于所述促进交联的物质是吡啶、咪唑、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯、环脂族多胺、异佛尔酮二胺或基于磷酸盐的促进剂。
74.如权利要求73所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于所述咪唑为2-甲基咪唑。
75.如权利要求29所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于压敏胶粘剂进一步包括至少一种促进交联的物质,该促进交联的物质包括至少一个酸性官能团。
76.如权利要求71或75所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于促进交联的物质以0.05至1重量%的量存在于压敏胶粘剂中,基于压敏胶粘剂的总重量。
77.如权利要求63所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于符合式(1)的有机硅烷的基团R1中的能够与羧酸或羧酸酐形成化学键的官能团的总数对可交联聚合物的对这些官能团具有反应性的羧酸或羧酸酐基团的数量的比率为0.05:1至1:1。
78.如权利要求61所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于压敏胶粘剂包括30至70重量%的增粘剂树脂,基于压敏胶粘剂的总重量。
79.如权利要求78所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于压敏胶粘剂包括40至60重量%的增粘剂树脂,基于压敏胶粘剂的总重量。
80.如权利要求79所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于压敏胶粘剂包括40至50重量%的增粘剂树脂,基于压敏胶粘剂的总重量。
81.如权利要求61所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于压敏胶粘剂包括5-25重量%的增塑剂,基于压敏胶粘剂的总重量。
82.如权利要求81所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于压敏胶粘剂包括10-20重量%的增塑剂,基于压敏胶粘剂的总重量。
83.如权利要求82所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于压敏胶粘剂包括10-15重量%的增塑剂,基于压敏胶粘剂的总重量。
84.如权利要求81所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于所述增塑剂为液体增塑剂。
85.如权利要求47所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于所述另外的聚合物在达到30-80重量%的程度上由乙烯构成,基于构成基础的单体组成的总重量。
86.如权利要求48所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于所述另外的聚合物在达到40-70重量%的程度上由乙烯构成,基于构成基础的单体组成的总重量。
87.如权利要求86所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于所述另外的聚合物在达到45-60重量%的程度上由乙烯构成,基于构成基础的单体组成的总重量。
88.如权利要求47所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于所述另外的聚合物在达到20-60重量%的程度上由丙烯构成,基于构成基础的单体组成的总重量。
89.如权利要求88所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于所述另外的聚合物在达到30-50重量%的程度上由丙烯构成,基于构成基础的单体组成的总重量。
90.如权利要求47所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于所述另外的聚合物在达到0-20重量%的程度上由二烯构成,基于构成基础的单体组成的总重量。
91.如权利要求90所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于所述另外的聚合物在达到5-10重量%的程度上由二烯构成,基于构成基础的单体组成的总重量。
92.如权利要求47所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于压敏胶粘剂包括5-30重量%的由乙烯、丙烯和任选地二烯构成的液体聚合物,基于压敏胶粘剂的总重量。
93.如权利要求92所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于压敏胶粘剂包括10-25重量%的由乙烯、丙烯和任选地二烯构成的液体聚合物,基于压敏胶粘剂的总重量。
94.如权利要求93所述的压敏胶粘剂组合物,其特征在于压敏胶粘剂包括10-20重量%的由乙烯、丙烯和任选地二烯构成的液体聚合物,基于压敏胶粘剂的总重。
95.可交联的压敏胶粘剂组合物,其能通过使如权利要求1至94中任一项所述的压敏胶粘剂组合物热交联而获得。
96.如权利要求1至94中任一项所述的压敏胶粘剂组合物用于制造胶带的用途,其中将载体用所述压敏胶粘剂组合物涂覆且使所述压敏胶粘剂组合物热交联,以得到交联的压敏胶粘剂组合物的层。
97.如权利要求96所述的用途,其中所述载体包括织造和非织造的织物、膜、纸和泡沫体。
98.如权利要求97所述的用途,其中所述载体包括铺设的稀松布。
99.如权利要求97所述的用途,其中所述载体包括针织的织物。
100.如权利要求97所述的用途,其中所述载体包括薄纸。
101.如权利要求97所述的用途,其中所述载体包括发泡膜。
102.如权利要求96所述的用途,其中在与压敏胶粘剂组合物组合之前,通过底涂、通过物理预处理或通过化学预处理来预备所述载体。
103.如权利要求96所述的用途,其中所述压敏胶粘剂组合物的涂层重量为10-5000 g/m2,基于最终产生的交联的压敏胶粘剂层。
104.如权利要求103所述的用途,其中所述压敏胶粘剂组合物的涂层重量为15-3000g/m2,基于最终产生的交联的压敏胶粘剂层。
105.如权利要求104所述的用途,其中所述压敏胶粘剂组合物的涂层重量为20-75 g/m2,基于最终产生的交联的压敏胶粘剂层。
106.如权利要求105所述的用途,其中所述压敏胶粘剂组合物的涂层重量为50 g/m2,基于最终产生的交联的压敏胶粘剂层。
107.胶带,包括至少一个如权利要求95所述的交联的压敏胶粘剂组合物的层。
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