CN111263689A - 在行星辊式挤出机中引入固体以制造热敏聚合物的方法 - Google Patents

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Abstract

在行星辊式挤出机中引入固体以制造热敏聚合物的方法,其中所述行星辊式挤出机由以下组成:常压运行的填充和分散区,其由至少一个辊筒组成;位于下游的在真空下运行的脱气和冷却区,其由至少一个另外的辊筒组成,其中填充和分散区的至少一个辊筒通过位于辊筒之间的挡环与脱气和冷却区的至少一个辊筒分隔开,其中将经增塑的聚合物送入填充和分散区的辊筒的前三分之一内,其中在填充和分散区的下游通过至少一个辊筒的开口向经增塑的聚合物添加固体,其中所述固体至少包含热交联剂,其中将填充和分散区内的中心轴和至少一个辊筒的进给温度设定为,使得与热交联剂混合的经增塑的聚合物不发生胶凝,以及其中将混合物进料至涂覆单元。

Description

在行星辊式挤出机中引入固体以制造热敏聚合物的方法
本发明涉及在行星辊式挤出机中引入固体以制造热敏聚合物的方法。
已知许多用于连续制造和加工无溶剂和/或可热交联的聚合物体系的单元。通常使用各种加工长度和组装方式(Bestückung)的螺杆机,例如单螺杆挤出机、双螺杆挤出机或行星辊式挤出机(Planetwalzenextruder)。然而,各种设计方式的连续工作的捏合机例如捏合机和螺杆机的组合也用于该任务。
挤出机(单螺杆和双螺杆挤出机、行星辊式挤出机)特别用于塑料加工。在此,塑料通常以颗粒(或料粒)形式使用,并通过挤出机进行塑化并通过喷嘴排出,所述喷嘴将经塑化的塑料制成所需的形状。
在塑料加工中,塑化被理解为是指粉末状或颗粒状塑料通过温度和压力而进行的转化,也就是说,材料粘度的降低。在此,在加工机器例如挤出机中,将塑料加热到高于其特定的熔化温度,以使它们形成热的均匀的塑料物料(Kunststoffmasse)。如果塑料随后被塑化,则可在进一步的工艺中将其成形为例如管、板、箔或注塑件。也可在基底例如载体材料上进行涂覆。
另外,塑化是在塑料中添加增塑剂(或塑化剂),即影响材料弹性的化学物质。
此外,通常可将固体和/或液体添加到经塑化的塑料中。
除塑化外,挤出机的任务是将熔体均质化。在大多数情况下,必须将添加剂和掺和物
Figure BDA0002463197740000011
引入(或掺入)塑料基质中。在这种情况下,挤出机的任务是使添加剂和掺和物均匀地分布。
单螺杆挤出机由旋转螺杆和周围的壳体组成。使用单螺杆挤出机可实现高的增压和大的输送作用。然而,单螺杆挤出机中的均质化和分散性差。但是,单螺杆挤出机仍然是使用最广泛的挤出机。
双螺杆挤出机由两个彼此平行并相互啮合的螺杆以及周围的壳体组成。使用双螺杆挤出机同样可实现高的增压和高的输送作用。双螺杆挤出机的混合效果远大于单螺杆挤出机中的情形,但是由于双螺杆挤出机中的机械应力,塑料的分子链或多或少地发生大的改变。存在其中可忽略这一点的应用。对于其他应用,分子链的保持很重要。那么,行星辊式挤出机是正确的选择。
行星辊式挤出机(或行星辊筒挤出机)由更多个部件组成,即旋转的中心轴(主轴)、以一定距离包围中心轴的带有内齿的壳体和在中心轴与带有内齿的壳体之间的空腔中像行星一样围绕中心轴旋转的行星轴。就下文中提到的壳体的内齿而言,这还包括具有衬套的多件式壳体,该衬套形成壳体的内齿。在行星辊式挤出机中,行星轴既与中心轴又与带有内齿的壳体啮合。同时,行星主轴以指向输送方向的端部在止推环(Anlaufring)上滑动。与所有其他类型的挤出机相比,行星辊式挤出机具有极佳的混合效果,但输送作用却低得多。
行星辊式挤出机最初用于加工热塑性材料例如PVC,其中它们主要用于为下游单元例如压延机或辊磨机供料。由于它们的优点在于用于材料和热交换的大面积的表面更新,利用所述交换能够快速且有效地消散通过摩擦引入的能量,以及短的停留时间和窄的停留时间范围,它们最近已经将其使用领域扩展至尤其包括需要特别温度受控的运行方式的配混过程。
根据制造商,行星辊式挤出机在尺寸和设计上不同。取决于所需的产量(或通过量),辊筒的直径通常在70mm和400mm之间。
对于塑料的加工,行星辊式挤出机通常具有填充部和配混部。
填充部由输送螺杆组成,待塑化的聚合物以及任选地至少一部分其他固体组分被连续地计量添加至所述输送螺杆上。然后,输送螺杆将材料转移至配混部。如有必要,可向配混部内添加其他固体,这优选通过侧螺杆给料器完成,该侧螺杆给料器通过辊筒外壳上的开口将材料输送到行星辊式挤出机中并防止已经增塑的(经塑化的)聚合物溢出。
液体配方组分的添加通常不是通过行星辊式挤出机的填充部进行,而是在下游在配混部中进行,因为液体通常不利地影响聚合物的塑化过程。液体组分的添加在此可通过辊筒之间的开口或辊筒套中的特定孔进行。
优选地冷却具有螺杆的填充部的区域以避免在螺杆上的材料结块。但是,也有一些实施方式没有螺杆段,其中直接在中心轴和行星轴之间进给材料。
配混部由驱动中心轴和多个行星轴组成,所述行星轴在一个或多个具有内部螺旋齿轮的辊筒内围绕中心轴旋转。中心轴的转速以及因此行星轴的旋转速度可变化,并因此是用于控制配混过程的重要参数。
周围的壳体在当代设计中具有双夹套。内夹套由衬套形成,所述衬套设有内齿。在内夹套和外夹套之间设置行星辊式挤出机的重要的冷却部。
行星轴不需要沿圆周方向的任何引导。通过齿轮来确保行星轴之间的距离在圆周方向上保持相同。可以说,它们是自引导的。
材料在中心轴和行星轴之间或在行星轴和辊段的螺旋齿轮之间循环,使得在剪切能量和外部加热的影响下将材料分散成均匀的配混物。
在各辊筒中旋转的行星轴的数量可变化并因此适应过程要求。轴数量影响行星辊式挤出机内的自由体积和材料在过程中的停留时间,并且还决定用于热交换和材料交换的面积大小。行星轴的数量通过引入的剪切能量对配混结果产生影响。在恒定的辊筒直径下,可使用更多数量的轴来获得更好的均质化和分散性能或更高的产量。
可安装在中心轴和辊筒之间的行星轴的最大数量取决于辊筒的直径和使用的行星轴的直径。在使用较大的辊筒直径的情况下,如在生产规模上为实现生产率所必需的那种,或者在使用较小的行星轴的直径的情况下,辊筒可装配有更多数量的行星轴。通常,在D=70mm的辊筒直径下,使用最多达7个行星轴,而在D=200mm的辊筒直径下,使用例如10个行星轴,并且在D=400mm的辊筒直径下,例如可使用24个行星轴。
行星辊式挤出机相对于上述其他挤出机具有极大的塑化效果。这为加工在其他挤出机中根本无法使用或只能少量使用的原料提供了可能性。然而,行星辊式挤出机也可用于显著提高产量。
合适的行星辊式挤出机例如描述于EP 2 098 354 A1、WO 2017/050400 A1、WO2016/124310 A1和WO 2014/056553 A1中。
所有的挤出机都具有如下的问题,即在熔体中会出现气态成分,该气态成分是不希望的或者在进一步的加工过程中会对待制造的产品的品质产生不利影响。
这样的成分可以是例如水、空气或(残留)溶剂。一些聚合物或填料吸收水。要么必须将这些聚合物或填料预干燥,要么必须排出挤出机中产生的蒸汽。
在开始时需要的并且在进一步的加工操作中不需要的气态成分可以是有机溶剂、水、空气、反应促进剂或反应抑制剂或者惰性气体,例如氮气、氩气或二氧化碳。如果这些气体没有完全化学转化,则残留有单体、低聚的降解产物和分解产物。
行星辊式挤出机在模块化设计中由单个辊筒组成。每个模块均由所有模块共有的中心轴、围绕中心轴旋转的行星轴和外壳组成。在每个模块中,行星轴的数量和类型可不同,并且可适应模块的特定过程任务。模块的外壳在端部设有法兰,通过该法兰可将模块彼此连接在一起。模块的端面通过中间环相互连接,该中间环有不同的实施方式。例如,存在一些中间环,其可减小辊筒端部的自由横截面,从而影响在上游辊筒中的停留时间并因此对分散过程产生影响。还存在如下的中间环的实施方式,其不影响行星辊式挤出机内的材料的输送特性。
为了在行星辊式挤出机中脱气,选择中间环,使得它们在期望的脱气点处具有至少一个径向孔,气态成分可通过该径向孔逸出。
根据DE 100 54 854 A1,在被设计成止推环的中间环的区域中还设有挡板,使得熔体在穿过挡板之后从较高压力的区域进入较低压力的区域。较低压力的区域在挤出机输送方向上位于挡板后面。
较低的压力通过低压力作用区来实现。例如,这可通过中断行星轴的齿来实现。可如下实现没有压力作用的区域,即所述区中的行星轴没有齿,或者由于行星轴在离挡板一定距离处开始而形成体积扩大部。
根据DE 198 56 235 A1提出了一种用于脱气的变型方案,其单独对熔体或另外反向脱气。通过如下方式进行反向脱气:在填充部的压缩区中发生防止气体穿过的材料压缩之前进行排气。取决于防止气体穿过的材料压缩的距离,反向脱气可例如在材料的进给方向上距离材料进给最多80cm。
本发明的目的是克服先前的用于制造热敏聚合物的方法的缺点,使得可以限定的量将热交联剂引入那些经增塑的聚合物中,从而无需进一步的方法步骤就可实现联机涂布。
该目的通过如独立权利要求中所述的用于制造可热交联的聚合物的方法来实现。从属权利要求的主题涉及本发明主题的有利的实施方式。
因此,本发明涉及在行星辊式挤出机中引入固体以制造热敏聚合物的方法,该方法具有以下步骤:
a)所述行星辊式挤出机由以下组成:常压运行的填充和分散区,其由至少一个辊筒组成;以及位于下游的在真空下运行的脱气和冷却区,其由至少一个另外的辊筒组成。
b)所述填充和分散区的至少一个辊筒通过位于辊筒之间的挡环(Stauring)与所述脱气和冷却区的至少一个辊筒分隔开,所述挡环的自由横截面被选择成,使得在那里聚集的熔体将填充和分散区与脱气和冷却区气密地分隔开,由此两个区可以不同的压力运行。
c)将聚合物在经塑化的状态下进料到行星辊式挤出机中。
d)将经增塑的聚合物送入填充和分散区的至少一个辊筒中,特别是(更确切地说)在所述辊筒的前三分之一内。
e)在添加经增塑的聚合物的下游,在填充和分散区中将固体如热交联剂特别地借助于侧螺杆计量器经由至少一个辊筒的开口添加到经增塑的聚合物中。
f)在填充和分散区中将所述固体分散在经增塑的聚合物中。
分散或分散体是用于描述制造配制物中的工艺步骤的术语,所述配制物例如尤其是在清漆、印刷油墨、塑料或颜料制备常见的那些。制造分散体,即将固相分布在液相中。除了在液相中的均匀分布之外,分散还描述了用液相润湿待分散的固体以及将待分散的固体粉碎。
g)所述固体至少包含热交联剂,其可使经增塑的聚合物交联以增加聚合物的分子量(或称为摩尔质量)。
交联优选主要地在行星辊式挤出机外部进行。在本文中,“主要地”是指在行星辊式挤出机内使用少于50重量%的热交联剂。
h)将所述填充和分散区内的中心轴和至少一个辊筒的进给温度(Vorlauftemperatur)设定为使得与所述热交联剂混合的经增塑的聚合物不出现胶凝,从而保持流动性。
i)所述脱气和冷却区的至少一个辊筒在外壳中具有至少一个开口,借助该开口使与固体、优选热交联剂混合的经增塑的聚合物在真空的作用下排出(befreit)空气和任选其他挥发性物质。
根据本发明,真空被理解为是指小于50毫巴的压力,优选地小于10毫巴的压力。
j)用于在脱气和冷却区中施加真空的至少一个开口的面积是该区域内的被行星轴辊压(或轧制,überwalzten)的面积的至少5%。
所述辊压的面积被定义为脱气和冷却区中的辊筒的被行星轴辊压的整个表面(表面积),即,开口位于其中的辊筒的内表面(内表面积)。
k)将经增塑的聚合物和固体、优选热交联剂的混合物进料至涂覆单元,进一步优选联机地(inline),也就是说,没有中间填充或倾析与随后的重熔。更优选地,进料至涂覆单元无需其它另外的准备即可进行。
根据一种优选的实施方式,在脱气和冷却区中的至少一个辊筒中的行星轴至少部分地在其圆周上具有中断。
通过这些中断增加了经增塑的聚合物和固体的混合物的停留时间。这使脱气更为有效,因为气体有更多的时间逸出。
根据一种优选的变型,填充和分散区由优选至少两个连接(或耦连)的辊筒组成,所述辊筒经由带齿的中间环彼此连接。
进一步优选地,填充和分散区的至少一个辊筒的行星轴以及位于下游的脱气和冷却区的至少一个辊筒的行星轴由共同的中心轴驱动。
进一步优选地,填充和分散区的至少一个辊筒、特别是所有辊筒配备有如下数量的行星轴,该数量占最大可能的行星轴数量的70%以上、优选80%以上。
最大可能的行星轴数量是一个工艺技术变量(或参数)。从一定数量的行星轴起就不再能确定工艺(或过程)中的任何变化。最大可能的行星轴数量对应于如下的行星轴的数量,直至该数量每个行星轴对工艺的影响均是可证实的。在极端情况下,最大可能的行星轴数量的增加甚至会导致工艺控制变差。
进一步优选地,脱气和冷却区的至少一个辊筒、特别是所有辊筒配备有如下数量的行星轴,该数量占最大可能的行星轴数量的75%以下、优选60%以下。
根据特别优选的变型,对于所有的辊筒,同时实现上述两个特征。
根据一种优选的变型,脱气和冷却区的辊筒区域由至少两个、更优选正好两个连接的辊筒组成,所述辊筒经由带齿的中间环彼此连接并且各自在外壳中具有至少一个开口,借助该开口使与固体、尤其是热交联剂混合的经增塑的聚合物在真空的作用下排出空气和任选地其他挥发性物质。
根据本发明的另一优选的实施方式,第二辊筒的外壳中的开口配备有产品压紧装置(Produktniederhaltewerk),该产品压紧装置防止经增塑的聚合物从行星辊式挤出机溢出。
至少一个形成脱气和冷却区的辊筒的辊筒开口有利地在各自的情况下配备有产品压紧装置,该产品压紧装置防止经增塑的聚合物从行星辊式挤出机溢出,其中所述产品压紧装置优选地被设计成啮合的双螺杆对,通过其自由侧面(Flanken)在热和真空的影响下从热敏聚合物去除空气以及任选地其他挥发性成分。
进一步优选地,形成脱气和冷却区的辊筒的每个辊筒开口均配备有所述产品压紧装置。
根据本发明的另一优选的实施方式,将在下游计量加入到经增塑的聚合物中的固体连续地计量加入并通过中心轴和行星轴尽可能均匀地混入经增塑的聚合物中。如果存在两个或更多的辊筒,则也可将所述固体计量加入到两个或全部中。
在本发明的意义上,均匀(或称为均质)在此是指在介观和宏观上均匀并且在性质上是与方向无关的。
根据本发明的另一优选的实施方式,在行星辊式挤出机的上游设置单螺杆输送部件,该单螺杆输送部件使得能够进行常压反向脱气。
任选地,也可将未塑化的聚合物送入单螺杆输送部件中,该非塑化的聚合物在进入填充和分散区的至少一个辊筒之前被塑化。
将经增塑的聚合物进料到行星辊式挤出机中通过至少一个辊筒壁中的至少一个开口进行,更确切地说在填充和分散区的前三分之一内。
作为替代,将经增塑的聚合物进料到行星辊式挤出机中可通过中间环进行,该中间环位于单螺杆输送部件和第一辊筒之间并且具有用于经增塑的聚合物的进料目的的至少一个径向孔。
固体、优选地形成固体的热交联剂的添加有利地在填充和分散区的前三分之二内、优选前半部分内进行。
除了热交联剂之外,可通过用于固体的添加开口添加另外的固体例如染料、颜料或对聚合物进行改性的其他填料。
行星辊式挤出机中的热交换优选地通过中心轴和/或辊筒进行,所述中心轴和/或辊筒为此通过带有温度控制介质的加热/冷却装置进行操作。
为了能够实施各种各样的配方以及能够有针对性地调节聚合物的性能,必须进行灵活的温度控制;因此,有利的是,对中心轴和辊筒使用单独的温度控制回路,并且任选地还为辊筒配备多于一个的温度控制回路。
由于热力学原因,优选水或加压水作为温度控制介质,但是该方法不限于此。
根据本发明的另一优选的变型,在脱气和冷却区中的每个辊筒均具有至少两个分开的用于液体温度控制的回路。利用所述回路在辊筒的温度控制期间设定下降的温度梯度,通过该温度梯度防止热敏聚合物的胶凝(Vergelen)。
优选地,将经增塑的聚合物进料到行星辊式挤出机中通过熔体泵、通过单轴或多轴挤出机或者通过桶式熔化单元或罐式熔化单元进行。
进一步优选地,从行星辊式挤出机中排出热敏聚合物混合物借助于连接在最后的辊筒区域的端部处的熔体泵进行。
进一步优选地,涂覆单元为压延机或喷嘴,通过该压延机或喷嘴将热敏聚合物混合物施加到载体材料上。
根据本发明提出,优选地制造的胶粘剂的涂覆使用多辊涂覆器来实施。这些可为由至少两个具有至少一个辊隙的辊至五个具有三个辊隙的辊组成的涂覆器。
也可考虑诸如压延机(I,F,L-压延机)的涂覆单元,从而当优选的胶粘剂通过一个或多个辊隙时成型为所需的厚度。
为了改善成型的物料层(或组合物层)从一个辊到另一个辊上的转移性能,可进一步使用抗胶粘配置的辊(或防粘辊)或网纹辊。为了产生足够精确成型的胶粘剂膜,辊的圆周速度可具有差异。
优选的四辊涂覆器由计量辊、确定载体材料上的层的厚度且平行于计量辊布置的刮刀辊和位于计量辊下方的转移辊形成。在铺设辊上将物料(或组合物)和幅面形式材料合并,所述铺设辊与转移辊一起形成第二辊隙。
取决于待涂覆的幅面形式的载体材料的性质,涂覆可以同向旋转或反向旋转的过程进行。
成型单元还可由在辊和固定刮刀之间产生的辊隙形成。固定刮刀可为刀型刮刀或静止(半)辊。
在图4中,在特别有利的设计中示出了根据本发明的行星辊式挤出机。
在此,将经增塑的聚合物通过第一辊筒(1)中的开口(8)送入行星辊式挤出机中。固体通过侧进料挤出机(9)添加到行星辊式挤出机的第二辊筒(2)中。带齿的中间环(12)位于第一辊筒(1)和第二辊筒(2)之间,与固体一起引入的空气可通过该中间环向上游逸出至单螺杆输送部件(6),在此处它可通过常压运行的脱气竖井(7)离开行星辊式挤出机。
在第三辊筒(3)和第四辊筒(4)中,除了将固体引入经增塑的聚合物之外,还在真空下对该聚合物脱气。为此,这两个辊筒(3和4)设置有孔。为了防止聚合物从行星辊式挤出机溢出,不将真空直接施加到这些孔上,而是通过所谓的捣固装置(Stopfwerke)(10和11)施加。在此,其优选为小的双螺杆,处于聚合物中的空气通过该双螺杆沿真空泵的方向排出,同时所述双螺杆通过适当的旋转将聚合物沿行星辊式挤出机的方向输送。带齿的中间环位于两个在真空下运行的辊筒(3和4)之间,其可防止聚合物卡在辊筒(3和4)之间。
中心轴以及前两个辊筒(1和2)各自配备有至少一个温度控制回路(17至19),利用该温度控制回路可单独地设定中心轴以及辊筒的温度。第三和第四辊筒(3和4)优选地各自具有至少两个单独的温度控制回路(20至23),利用该温度控制回路可实现分级的温度控制,这对于例如将热交联剂引入经增塑的聚合物中是必需的。
与固体混合的聚合物(16)借助于熔体泵(5)进料以进行进一步的处理。
根据本发明的方法的特征在于,将经增塑的聚合物和热交联剂和/或交联促进剂的混合物在辊筒区域中冷却,使得交联主要在行星辊式挤出机外进行,在所述辊筒区域中将热交联剂和/或交联促进剂引入经增塑的聚合物中。
此外,聚合物总是必须在单独的后续步骤中被脱气。根据本发明,配混和脱气在单个装置中进行。
根据本发明的一种优选的实施方式,经增塑的聚合物是选自以下的聚合物:非热塑性弹性体、热塑性合成橡胶,聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚环氧化物及其任何比例的混合物。
进一步优选地,将经增塑的聚合物与例如增粘树脂、填料、增塑剂、油、触变剂和任选其他添加剂混合。
特别优选地,来自行星辊式挤出机的混合物是自胶粘组合物或可固化的结构胶粘剂。
术语“胶粘(或粘合)”通常描述用于基材的材料粘接式接合的制造过程。在胶粘时,胶粘剂通过物理相互作用(有时也通过化学相互作用),即所谓的粘合,粘附到基材上并通常持久地连接该基材。由于一方面胶粘允许接合件(或被粘物)的大面积的且摩擦配合式(kraftschlüssig)的连接,以及另一方面由于其具有不损伤材料的特性,它适合于将几乎所有材料彼此连接,因此胶粘方法可用于家庭和工业用途两者。其他接合方法例如焊接或钎焊以及螺纹连接越来越多地被胶粘方法取代。现在,德国生产的商品中约50%与胶粘剂有关。
在这种情况下,压敏胶粘剂的重要性日益增加,压敏胶粘剂是非固化的、永久胶粘性的胶粘剂,其化学状态在胶粘剂组合物制备完成后不会改变或仅略有改变。压敏胶粘剂具有永久性的表面胶粘性,即所谓的粘性,由此可通过轻压进行粘合而无需提供热能并且没有化学反应。压敏胶粘剂通常具有动态的粘合结构
Figure BDA0002463197740000101
这意味着胶粘连接的最终强度只有在几分钟甚至几天后才能达到。根据其特殊的应用类型,压敏胶粘剂在此被分为三个组别:
压敏胶粘剂的广泛的使用可能性是可再粘合的产品,其中胶粘剂仅具有低粘合力(或粘合强度)。胶粘剂体系在剥离或者说分离时不会损坏并且可多次粘合。实例在此为便签或密封带,例如纸巾包装或湿纸巾包装的密封带。
压敏胶粘剂的另一广泛的使用可能性是可剥离的产品,其中压敏胶粘剂具有中等至高的粘合力。在这些产品的情况下,可再次剥离设计用于永久性粘合的胶粘连接,其中通常甚至可实现胶粘连接的无残留的剥离。从这个意义上讲,可剥离的产品包括创口贴、贴纸、标签、自粘膜和包装带。
最后,压敏胶粘剂也越来越多地用于永久性粘合的产品,其中压敏胶粘剂在这种情况下具有特别高的粘合力并且适合于半结构性的应用。因此,具有压敏粘合剂的永久粘合的产品通常用于工业应用,例如在车辆结构中安装外后视镜、保护条或阻尼加强元件。其他应用为窗户和外墙施工、镜面胶合,以及电子产品例如手机的制造,或者在剥离时应有意可见地改变或破坏的自胶粘产品例如铭牌或
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徽章。
特别优选地,用其制造tesa公司的ACXplus系列的胶带卷。
这种胶带包括载体层,其也称为硬相。硬相的聚合物基础物优选地选自聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氨酯、聚烯烃、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、离聚物和两种或更多种上述聚合物的混合物。特别优选地,硬相的聚合物基础物选自聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、聚烯烃和两种或更多种上述聚合物的混合物。硬相基本上(主要)为聚合物膜,其聚合物基础物选自以上材料。“聚合物膜”是指薄的、片状的、柔性的、可卷绕的幅面,其材料基础物基本上由一种或多种聚合物形成。
“聚氨酯”在宽泛的意义上被理解为如下的聚合物型物质,其中重复单元通过–NH-CO-O-氨基甲酸酯部分(基团)彼此连接。
“聚烯烃”是指以物质的量计含有至少50%的通式结构–[-CH2-CR1R2-]n-(其中R1代表氢原子以及R2代表氢原子或者直链或支链的饱和脂族或脂环族基团)的重复单元的聚合物。当硬相的聚合物基础物包括聚烯烃时,该聚烯烃特别优选地为聚乙烯、更特别地为超高分子量的聚乙烯(UHMWPE)。
“聚合物基础物”是指如下的一种或多种聚合物:其占相关层或相中包含的所有聚合物的最大重量分数。
硬相的厚度为特别地≤150μm。优选地,硬相的厚度为10至150μm、特别优选地30至120μm、更特别地50至100μm、例如70至85μm。“厚度”是指沿着假想坐标系的z坐标的相关层或相的范围(尺寸),其中由机器方向和横向于机器方向的横向限定的平面形成x-y平面。通过如下方式测定厚度:在至少五个不同的位置处测量相关层或相,然后由获得的测量值形成算术平均值。对硬相的厚度测量在此根据DIN EN ISO 4593进行。
这种胶带还可具有包括聚合物泡沫体、粘弹性物质(组合物)和/或弹性体物质(组合物)的软相。软相的聚合物基础物优选地选自聚烯烃、聚丙烯酸酯、聚氨酯、以及两种或更多种上述聚合物的混合物。
在最简单的变型中,胶带仅由软相组成。
“聚合物泡沫体”是指由气体填充的球形或多面体形孔构成的结构体,所述孔由液体、半液体、高粘度或固体孔壁界定;此外,孔壁的主要成分是一种聚合物或者多种聚合物的混合物。
“粘弹性物质”是指除了显示纯弹性(在外部机械作用后回复到初始状态)的特征之外还显示粘性液体(例如,形变期间内部摩擦的发生)的特征的材料。特别地,基于聚合物基础物的压敏胶粘剂被认为是粘弹性物质。
“弹性体物质”是指如下的材料,其具有橡胶弹性行为并且在20℃下可重复延伸至其长度的至少两倍,并且在除去延伸所需的力之后立即再次大致地呈现其原始尺寸。
关于术语“聚合物基础物”、“聚氨酯”和“聚烯烃”的理解适用上面的陈述。“聚丙烯酸酯”是指如下的聚合物,其以物质的量计的单体基础物由至少50%的丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯组成,其中至少按比例地、通常且优选地包括至少50%的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。“聚丙烯酸酯”更特别地为可通过丙烯酸类和/或甲基丙烯酸类单体以及任选地其它可共聚单体的自由基聚合获得的聚合物。
软相的聚合物基础物特别优选地选自聚烯烃、聚丙烯酸酯和两种或更多种上述聚合物的混合物。当软相的聚合物基础物包括聚烯烃时,它们优选地选自聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、以及聚乙烯和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的混合物(PE/EVA共混物)。在此,聚乙烯可为多种聚乙烯类型,实例为HDPE、LDPE、LLDPE、这些聚乙烯类型的共混物、和/或其混合物。
在一种实施方式中,软相包括泡沫体以及相应地布置在发泡层之上和之下的压敏胶粘剂层,其中泡沫体的聚合物基础物由一种或多种聚烯烃组成,并且压敏胶粘剂层的聚合物基础物由一种或多种聚丙烯酸酯组成。特别优选地,泡沫体的聚合物基础物在此由一种或多种聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物以及一种或多种聚乙烯和/或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的混合物组成。非常优选地,泡沫体的聚合物基础物在此由一种或多种聚乙烯组成。
基于聚烯烃的泡沫体本身不具有压敏胶粘性或仅具有非常小的压敏胶粘性。因此,有利地通过压敏胶粘剂层实现与硬相或与基底(基材)的粘合。泡沫体的基于聚烯烃的原料的发泡优选地通过在物理发泡的意义上添加的推进剂(发泡气体)和/或借助于化学发泡剂例如通过偶氮二甲酰胺来实现。
在另一实施方式中,软相是压敏胶粘性聚合物泡沫体,其聚合物基础物由一种或多种聚丙烯酸酯组成。“压敏胶粘性泡沫体”意味着泡沫体本身是压敏胶粘剂,因此不需要施加额外的压敏胶粘剂层。这是有利的,因为在制造过程中,要组装的层较少,并且降低了在层边界处的剥离现象和其它不希望的现象的风险。
自胶粘剂,也称为压敏胶粘剂,在本发明的意义上特别为如下的聚合物组合物(或聚合物物质),其(任选地通过适当添加另外的组分,例如增粘树脂)在使用温度下(除非另外规定,否则在室温下)是永久粘性和胶粘性的并且在接触时粘附至多种表面、特别地立即粘附(具有所谓的“粘性”[初粘性或触摸粘性])。在使用温度下在没有通过溶剂或通过加热活化的情况下(但典型地经由或大或小的压力的影响),它们就已经能够充分润湿待粘合的基底,使得可在组合物和基底之间形成足够的用于粘附的相互作用。对此必不可少的影响参数包括压力和接触时间。压敏胶粘剂的特定性能尤其特别地得自其粘弹性性质。例如,可制造弱或强粘附的胶粘剂;此外,可仅一次并永久地粘合使得粘合不能在不破坏胶粘剂和/或基底的情况下剥离的那些,或者可容易地再次剥离并且任选地重复粘合的那些。
原则上可基于不同化学性质的聚合物制备压敏胶粘剂。压敏胶粘剂性质受尤其包括如下的因素影响:构成压敏胶粘剂的基础的聚合物的聚合中使用的单体的性质和量比、其平均分子量和分子量分布、以及压敏胶粘剂的添加剂如增粘树脂、增塑剂等的性质和量。
为了实现粘弹性性质,特别地选择构成压敏胶粘剂的聚合物所基于的单体以及任选存在于压敏胶粘剂中的其它组分,使得压敏胶粘剂具有低于使用温度(即,典型地低于室温)的玻璃化转变温度(根据DIN 53765)。
借助于合适的内聚性提高措施例如交联反应(大分子之间的成桥连接的形成),可扩大和/或改变如下的温度范围:在该温度范围内聚合物组合物具有压敏胶粘性性质。因此,可经由组合物的可流动性和内聚性之间的设置(调节)而优化压敏胶粘剂的应用范围。
压敏胶粘剂在室温下具有永久的压敏粘附性,即具有足够低的粘度和高的触摸粘性,使得它即使在低的接触压力下也润湿相应的胶粘基底的表面。胶粘剂的可粘合性基于其胶粘性性质,并且可再剥离性基于其内聚性性质。
聚丙烯酸酯优选地可经由能与环氧基团交联的官能性单体的至少按比例的聚合而获得。特别优选地,这些在此为具有酸基团(特别是羧酸基团、磺酸基团或膦酸基团)和/或羟基和/或酸酐基团和/或环氧基团和/或胺基团的单体;特别优选地是含羧酸基团的单体。聚丙烯酸酯包括聚合的丙烯酸和/或甲基丙烯酸是非常特别有利的。所有这些基团都具有与环氧基团交联的能力,从而使得聚丙烯酸酯有利地与引入的环氧化物进行热交联。
除具有最高达30个碳原子的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯之外,可用作聚丙烯酸酯的共聚单体的其它单体还为例如包含最高达20个碳原子的羧酸的乙烯酯、具有最高达20个碳原子的乙烯基芳族化合物、烯属不饱和腈、乙烯基卤化物、包括1至10个碳原子的醇的乙烯基醚、具有2至8个碳原子和1或2个双键的脂族烃、或所述单体的混合物。
所讨论的聚丙烯酸酯的性质特别地可通过如下来影响:使用不同重量比例的各种单体以改变聚合物的玻璃化转变温度。聚丙烯酸酯优选地可得自以下单体组成:
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且RII为具有4-14个碳原子的烷基基团,
b)具有先前对与环氧基团的反应性所限定的类型的官能团的烯属不饱和单体,
c)任选地,其它丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯和/或可与组分(a)共聚的烯属不饱和单体。
优选地,聚丙烯酸酯得自如下的单体组成,其中组分(a)的单体以45至99重量%的比例,组分(b)的单体以1至15重量%的比例以及组分(c)的单体以0至40重量%的比例存在(数值基于用于“基础聚合物”(即没有向成品聚合物添加任何可能的添加剂例如树脂等)的单体混合物)。在该情况下,聚合产物具有≤15℃的玻璃化转变温度(在低频率下的DMA)和压敏胶粘性性质。
组分(a)的单体特别地为增塑和/或非极性单体。作为单体(a),优选地使用具有包括4-14个碳原子、特别优选4-9个碳原子的烷基基团的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。这种类型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、丙烯酸异丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、及其支链异构体如丙烯酸2-乙基己酯或甲基丙烯酸2-乙基己酯。
组分(b)的单体特别地为具有官能团、特别地具有可与环氧基团反应的官能团的烯属不饱和单体。
对于组分(b),优选地使用具有选自以下的官能团的单体:羟基、羧基、磺酸基团或膦酸基团、酸酐、环氧化物、胺。
组分(b)的单体的特别优选的实例为丙烯酸、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、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸6-羟己酯、烯丙醇、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯。
原则上,可与组分(a)和/或与组分(b)共聚的所有乙烯基官能化的化合物均可用作组分(c)。组分(c)的单体可用于调节所得压敏胶粘剂的性质。
组分(c)的单体的实例为:
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、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸叔丁基苯酯、甲基丙烯酸叔丁基苯酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸正十一烷基酯、丙烯酸硬脂基酯、丙烯酸十三烷基酯、丙烯酸二十二烷基酯、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-枯基苯酯、丙烯酸氰乙酯、甲基丙烯酸氰乙酯、丙烯酸4-联苯酯、甲基丙烯酸4-联苯酯、丙烯酸2-萘酯、甲基丙烯酸2-萘酯、丙烯酸四氢糠酯、丙烯酸二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酸2-丁氧基乙酯、甲基丙烯酸2-丁氧基乙酯、3-甲氧基丙烯酸甲酯、丙烯酸3-甲氧基丁酯、丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯、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2,2,3,4,4,4-六氟丁酯、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、以及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、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,大分子单体如2-聚苯乙烯甲基丙烯酸乙酯(4000-13000g/mol的分子量Mw)、聚(甲基丙烯酸甲酯)甲基丙烯酸乙酯(2000-8000g/mol的Mw)。
也可有利地选择组分(c)的单体,使得它们包含有助于随后的辐射化学交联(例如经由电子束或UV)的官能团。合适的可共聚光引发剂的实例为苯偶姻丙烯酸酯和丙烯酸酯官能化的二苯甲酮衍生物。有助于经由用电子照射而交联的单体的实例为丙烯酸四氢糠酯、N-叔丁基丙烯酰胺和丙烯酸烯丙酯。
聚丙烯酸酯(在本发明的上下文中,将“聚丙烯酸酯”同义地理解为“聚(甲基)丙烯酸酯”)可通过本领域技术人员熟悉的方法制备、特别有利地经由常规的自由基聚合方法或受控的自由基聚合方法制备。聚丙烯酸酯可通过如下方式制备:在使用常见聚合引发剂以及任选地调节剂的情况下使单体组分共聚,其中在通常的温度下在本体中(以本体)、在乳液中例如在水或液体烃中、或在溶液中进行聚合。
优选地,聚丙烯酸酯通过如下方式制备:在溶剂中、特别地在具有50至150℃、优选60至120℃的沸程的溶剂中在使用通常量的聚合引发剂(该量通常为0.01至5重量%、特别是0.1至2重量%(基于单体的总重量))的情况下使单体聚合。
原则上,本领域技术人员熟悉的任何常见引发剂都是合适的。自由基源的实例是过氧化物、氢过氧化物和偶氮化合物,例如过氧化二苯甲酰、氢过氧化枯烯、过氧化环己酮、过氧化二叔丁基、环己基磺基乙酰基过氧化物、过碳酸二异丙酯、过辛酸叔丁酯、苯频哪醇。在一种非常优选的方法中使用2,2’-偶氮二(2-甲基丁腈)(DuPont公司的
Figure BDA0002463197740000161
67TM)或2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)(2,2’-偶氮二异丁腈;AIBN;DuPont公司的
Figure BDA0002463197740000162
64TM)作为自由基引发剂。
可作为用于制备聚丙烯酸酯的溶剂的是醇如甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇、正丁醇和异丁醇、优选异丙醇和/或异丁醇,以及烃如甲苯和特别地具有60至120℃的沸程的汽油(石油精油)。还可使用酮如优选丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮和酯如乙酸乙酯,以及所述类型的溶剂的混合物,其中优选包括异丙醇的混合物,特别地以2至15重量%、优选3至10重量%的量,基于使用的溶剂混合物。
优选地在聚丙烯酸酯的制备(聚合)之后进行浓缩,并且聚丙烯酸酯的进一步加工基本上在没有溶剂的情况下进行。聚合物的浓缩可在不存在交联剂物质和促进剂物质的情况下进行。然而,也可在浓缩过程开始之前将这些类别的化合物之一添加至聚合物,使得浓缩随后在所述物质存在下进行。
在浓缩步骤之后,可将聚合物转移至配混机。任选地,浓缩和配混也可在相同的反应器中进行。
聚丙烯酸酯的重均分子量Mw优选地在20 000至2 000 000g/mol的范围内、非常优选地在100 000至1 000 000g/mol的范围内、最优选地在150 000至500 000g/mol的范围内(在本说明书中平均分子量Mw和多分散性PD的数值基于经由凝胶渗透色谱法的测定。所用的洗脱液为具有0.1体积%三氟乙酸的THF。在25℃下进行测量。使用的预柱(或保护柱)为PSS-SDV,5μm,
Figure BDA0002463197740000175
ID 8.0mm x 50mm。使用如下的柱进行分离:PSS-SDV,5μm,
Figure BDA0002463197740000176
Figure BDA0002463197740000177
Figure BDA0002463197740000178
各自具有ID 8.0mm×300mm。样品浓度为4g/l,流速为1.0ml/分钟。对照PMMA标准物进行测量。
重均分子量Mw在此借助于凝胶渗透色谱法(GPC)测定。所用的洗脱液为具有0.1体积%三氟乙酸的THF。在25℃下进行测量。使用的预柱(或保护柱)为PSS-SDV,5μm,
Figure BDA0002463197740000171
ID8.0mmx 50mm。使用如下的柱进行分离:PSS-SDV,5μ,
Figure BDA0002463197740000172
Figure BDA0002463197740000173
各自具有ID8.0mm×300mm。样品浓度为4g/l,流速为1.0ml/分钟。对照PMMA标准物进行测量。(μ=μm;
Figure BDA0002463197740000174
m)。为此,如下可为有利的:在合适的聚合调节剂如硫醇、卤素化合物和/或醇的存在下进行聚合,以建立所需的平均分子量。
聚丙烯酸酯的K值优选地为30至90、特别优选地40至70,在甲苯中(1%浓度的溶液,21℃)测量。根据Fikentscher的K值是聚合物的分子量和粘度的量度。
特别合适的是具有窄的分子量分布(多分散性PD<4)的聚丙烯酸酯。尽管具有相对低的分子量,但是这些组合物(或物质)在交联后具有特别好的剪切强度。此外,相对低的多分散性允许更容易从熔体加工,因为在大致相同的应用性能下流动粘度低于更宽分布的聚丙烯酸酯的流动粘度。窄分布的聚(甲基)丙烯酸酯可有利地经由阴离子聚合或经由受控的自由基聚合方法制备,其中后者具有特别好的适合性。根据RAFT方法制备的这种类型的聚丙烯酸酯的实例描述于US 6,765,078 B2和US 6,720,399 B2中。也可通过N-氧基制备适当的聚丙烯酸酯,如例如EP 1 311 555 B1中所述。原子转移自由基聚合(ATRP)也可有利地用于合成窄分布的聚丙烯酸酯,其中优选使用单官能或双官能的仲或叔卤化物作为引发剂,并且使用Cu-、Ni-、Fe-、Pd-、Pt-、Ru-、Os-、Rh-、Co-、Ir-、Ag-或Au-络合物以提取卤化物。ATRP的各种可能性在以下说明书中描述:US 5,945,491 A、US 5,854,364 A和US 5,789,487 A。
用于制备聚丙烯酸酯的单体优选地包括一定含量(按比例)的适合于与环氧基团进行连接反应的官能团。这有利地允许聚丙烯酸酯经由与环氧化物的反应进行热交联。连接反应特别地是指加成反应和取代反应。因此,优选地进行携带官能团的单元与携带环氧基团的单元的连接,特别地采取携带官能团的聚合物单元通过携带环氧基团的交联剂分子(作为连接桥)而交联的形式。含环氧基团的物质优选地为多官能环氧化物,即具有至少两个环氧基团的环氧化物;因此,总体上优选地出现携带官能团的单元的间接连接。
聚丙烯酸酯优选地经由其中存在的官能团与热交联剂的连接反应(特别地采取加成反应或取代反应的形式)而交联。可使用所有如下的热交联剂,该热交联剂导致聚合物的快速后交联在低于加工温度的温度下、特别地在室温下达到所需的交联程度。可能的实例是包括羧基、胺基和/或羟基的聚合物和作为交联剂的异氰酸酯、特别地EP 1 791 922 A1中描述的脂族或胺失活的三聚异氰酸酯的组合。
特别地,合适的异氰酸酯为MDI的三聚衍生物[4,4-亚甲基二(苯基异氰酸酯)]、HDI[六亚甲基二异氰酸酯、1,6-亚己基二异氰酸酯]和/或IPDI[异佛尔酮二异氰酸酯、5-异氰酸基-1-异氰酸基甲基-1,3,3-三甲基环己烷],例如
Figure BDA0002463197740000181
N3600和XP2410型号(分别来自BAYER AG:脂族聚异氰酸酯、低粘度HDI三聚体)。同样合适的产品为微粉化的三聚的IPDI BUEJ
Figure BDA0002463197740000182
(现在为
Figure BDA0002463197740000183
)(BAYER AG)的表面失活的分散体。
然而,还存在原则上合适用于交联过程的其它异氰酸酯,例如Desmodur VL 50(基于MDI的聚异氰酸酯,Bayer AG)、Basonat F200WD(脂族聚异氰酸酯,BASF AG)、BasonatHW100(水可乳化的多官能的、基于HDI的异氰酸酯,BASF AG)、Basonat HA 300(基于异氰脲酸酯/HDI的脲基甲酸酯改性的聚异氰酸酯,BASF)或Bayhydur VPLS2150/1(亲水改性的IPDI,Bayer AG)。
热交联剂例如三聚异氰酸酯的用量优选地为0.1-5重量%、特别地为0.2-1重量%,基于待交联的聚合物的总量。
热交联剂优选地包括至少一种含环氧基团的物质。特别地,含环氧基团的物质为多官能的环氧化物,即具有至少两个环氧基团的环氧化物;因此,总体上出现携带官能团的单元的间接连接。含环氧基团的物质可为芳族化合物和脂族化合物两者。
具有优异适合性的多官能环氧化物为表氯醇的低聚物,多元醇(特别是乙二醇、丙二醇和丁二醇、聚二醇、硫二甘醇、甘油、季戊四醇、山梨糖醇、聚乙烯醇、聚烯丙醇等)的环氧醚、多元酚[更特别地间苯二酚、对苯二酚、双(4-羟苯基)甲烷、双(4-羟基-3-甲苯基)甲烷、双(4-羟基-3,5-二溴苯基)甲烷、双(4-羟基-3,5-二氟苯基)甲烷、1,1-双(4-羟苯基)乙烷、2,2-双(4-羟苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-甲苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-氯苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二氯苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二氯苯基)丙烷、双(4-羟苯基)苯基甲烷、双(4-羟苯基)二苯基甲烷、双(4-羟苯基)-4'-甲苯基甲烷、1,1-双(4-羟苯基)-2,2,2-三氯乙烷、双(4-羟苯基)-(4-氯苯基)甲烷、1,1-双(4-羟苯基)环己烷、双(4-羟苯基)环己基甲烷、4,4'-二羟基联苯基、2,2'-二羟基联苯基、4,4'-二羟基二苯砜]的环氧醚、以及这些的羟乙基醚、苯酚-甲醛缩合产物如苯酚醇、酚醛树脂等、含S的环氧化物和含N的环氧化物(例如N,N-二缩水甘油基苯胺、N,N'-二甲基二缩水甘油基-4,4-二氨基二苯基甲烷)、以及通过常规方法由不饱和醇的单不饱和羧酸酯或多不饱和羧酸制备的环氧化物、缩水甘油酯、聚缩水甘油酯(其可经由不饱和酸的缩水甘油酯的聚合或共聚获得或由其它酸性化合物(氰尿酸、二缩水甘油基硫化物、环状三亚甲基三砜或者这些的衍生物和其它化合物)获得)。
非常合适的醚为例如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、季戊四醇四缩水甘油醚、双酚A二缩水甘油醚和双酚F二缩水甘油醚。
特别优选使用例如EP 1 978 069 A1中描述的交联剂-促进剂体系(“交联体系”),以获得不仅对于加工时间和交联动力学而且还对于交联程度的更好的控制。该交联剂-促进剂体系包括至少一种含环氧基团的物质作为交联剂和至少一种如下的物质作为促进剂:其借助于含环氧基团的化合物在低于待交联的聚合物的熔融温度的温度下对于交联反应具有促进效果。
使用的促进剂特别优选地为胺(形式上被认为是氨的取代产品;在下式中,所述取代基由“R”表示并且特别地包括烷基和/或芳基基团和/或其它有机基团),并且特别优选不参与与待交联聚合物的单元的反应或仅在很小的程度上参与与待交联聚合物的单元的反应的那些胺。
原则上,可选择的促进剂是伯胺(NRH2)、仲胺(NR2H)和叔胺(NR3),当然还有具有多个伯胺和/或仲胺和/或叔胺基团的那些。然而,特别优选的促进剂是叔胺,如三乙胺、三亚乙基二胺、苄基二甲胺、二甲基氨基甲基苯酚、2,4,6-三(N,N-二甲基氨基甲基)苯酚、N,N'-双(3-(二甲基氨基)丙基)脲。多官能胺如二胺、三胺和/或四胺也可有利地用作促进剂。举例而言,二亚乙基三胺、三亚乙基四胺和三甲基六亚甲基二胺具有优异的适合性。
此外,优选使用的促进剂是氨基醇。特别优选地使用仲氨基醇和/或叔氨基醇,其中在每分子具有多个胺官能团(官能度)的情况下,优选的是至少一个胺官能团、优选所有胺官能团为仲胺官能团和/或叔胺官能团。优选使用的氨基醇促进剂可为三乙醇胺、N,N-双(2-羟丙基)乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、2-氨基环己醇、双(2-羟基环己基)甲胺、2-(二异丙基氨基)乙醇、2-(二丁基氨基)乙醇、N-丁基二乙醇胺、N-丁基乙醇胺、2-[双(2-羟乙基)氨基]-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇、1-[双(2-羟乙基)氨基]-2-丙醇、三异丙醇胺、2-(二甲基氨基)乙醇、2-(二乙基氨基)乙醇、2-(2-二甲基氨基乙氧基)乙醇、N,N,N'-三甲基-N'-羟乙基双氨基乙基醚、N,N,N'-三甲基氨基乙基乙醇胺和/或N,N,N'-三甲基氨基丙基乙醇胺。
其它合适的促进剂为吡啶、咪唑(如2-甲基咪唑)和1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯。脂环族聚胺也可用作促进剂。其它合适的是基于磷酸盐的促进剂如膦和/或磷鎓化合物,例如三苯基膦或四苯基磷鎓四苯基硼酸盐。
如下也是可能的:具有由聚丙烯酸酯组成的聚合物基础物的本身为压敏粘附性质的聚合物泡沫体也可在其上侧和/或下侧上涂覆有压敏胶粘剂,其中所述压敏胶粘剂的聚合物基础物优选地同样由聚丙烯酸酯组成。作为替代,可将其它胶粘剂层和/或不同地预处理的胶粘剂层(即,举例而言,基于除聚(甲基)丙烯酸酯之外的聚合物的可热活化层和/或压敏胶粘剂层)层压至发泡层。合适的基础聚合物是天然橡胶、合成橡胶、丙烯酸酯嵌段共聚物、乙烯基芳族嵌段共聚物、特别是苯乙烯嵌段共聚物、EVA、聚烯烃、聚氨酯、聚乙烯基醚和硅酮。优选地,所述层不包括明显含量的可迁移成分,该可迁移成分与发泡层材料的相容性好得足以使其以显著的量扩散到发泡层中并在那里使性质改变。
胶带的软相通常可包括至少一种增粘树脂。
本领域技术人员将术语“粘合剂树脂”(英语“Tackifier Resins”)理解为增加胶粘性的基于树脂的物质。
作为增粘剂树脂,在自胶粘物质的情况下,例如,可特别地使用氢化和非氢化的烃树脂和聚萜烯树脂作为主要组分。优选适合的尤其是二环戊二烯的氢化的聚合物(例如,Escorez 5300系列;Exxon Chemicals),优选C8和C9芳族化合物的氢化的聚合物(例如,Regalite和Regalrez系列;Eastman Inc.,或Arkon P系列;Arakawa)。这些可作为通过来自纯芳族化合物物流的聚合物的氢化的流而出现,或者可基于基于不同芳族化合物的混合物的聚合物的氢化而出现。还合适的是C8和C9芳族化合物的部分氢化的聚合物(例如,Regalite和Regalrez系列;Eastman Inc.,或Arkon M;Arakawa),氢化的聚萜烯树脂(例如,Clearon M;Yasuhara),氢化的C5/C9聚合物(例如,ECR 373;Exxon Chemicals),芳族改性的、选择性氢化的二环戊二烯衍生物(例如Escorez 5600系列,Exxon Chemicals)。上述增粘剂树脂可单独地使用或混合使用。
还可使用其他非氢化的烃树脂,上述氢化的树脂的非氢化的类似物。
此外,可以使用基于松香的树脂(例如,Foral、Foralyn)。
上述松香树脂包括,例如,天然松香、聚合松香、部分氢化的松香、完全氢化的松香、这些种类的松香的酯化产物(如甘油酯、季戊四醇酯、乙二醇酯和甲酯)和松香衍生物(例如歧化松香、富马酸改性的松香和石灰改性的松香)。
根据本发明优选的增粘剂树脂是基于C5、C5/C9或C9的(部分)氢化的烃树脂,以及基于α-蒎烯和/或β-蒎烯和/或δ-柠檬烯的聚萜烯树脂,以及萜烯酚醛树脂。
特别优选的是萜烯酚醛树脂,且更特别是仅萜烯酚醛树脂,而不使用其他类型的树脂。
为了稳定压敏胶粘剂,通常添加主抗氧化剂例如空间位阻酚,辅(次)抗氧化剂例如亚磷酸酯(盐)或硫醚和/或C-自由基清除剂。
压敏胶粘剂可包括添加剂例如填料、染料或老化抑制剂(抗臭氧剂、光稳定剂等)以调节光学和技术胶粘性质。
通常使用的胶粘剂的添加剂如下:
·主抗氧化剂,例如空间位阻酚
·次抗氧化剂,例如亚磷酸酯或硫醚
·光稳定剂,例如UV吸收剂或空间位阻胺
填料可以是增强的或非增强的。此处特别值得注意的是二氧化硅(球形、针状或不规则的,如热解二氧化硅)、碳酸钙、氧化锌、二氧化钛、氧化铝或氧化铝氢氧化物。
影响光学和技术胶粘性质的添加剂的浓度优选为最高达20重量%、更优选最高达15重量%。
所列物质不是强制性的,胶粘剂也可在不单独添加或以任何期望的组合添加这些物质的情况下,换句话说,在没有填料和/或染料和/或老化抑制剂的情况下起作用。
胶带的软相可包括一种或多种添加剂。添加剂可存在于软相的一个或多个层中。
优选地,软相包括聚合物泡沫体,并且聚合物泡沫体包括部分或完全膨胀的微球,特别地如果聚合物泡沫体的聚合物基础物包括一种或多种聚丙烯酸酯,并且非常特别优选地如果聚合物泡沫体的聚合物基础物由一种或多种聚丙烯酸酯组成。微球是具有热塑性聚合物壳的弹性中空珠;因此,它们也称为可膨胀的聚合物微球体或中空微珠。所述微球或微珠用低沸点液体或液化气体填充。所用的壳材料特别为聚丙烯腈、聚二氯乙烯(PVDC)、聚氯乙烯(PVC)、聚酰胺或聚丙烯酸酯。特别合适的低沸点液体是低级烷烃如异丁烷或异戊烷,其在压力下以液化气体的形式被包封在聚合物壳内。将微球暴露于物理作用,例如暴露于热,特别地经由热引入或热产生(举例而言经由超声或微波辐射实现),首先引起外部聚合物壳的软化,同时位于壳内的液体推进剂(发泡气体)转化为其气态。在压力和温度的特定组合(也称为临界组合)下,微球经历不可逆的尺寸增加并三维地膨胀。当内部和外部压力相等时,膨胀结束。由于聚合物壳被保留,故所得产品是闭孔泡沫体。
可市售获得广泛多种类型的微球,例如Akzo Nobel公司的Expancel DU(干燥未膨胀的)产品,其本质上通过其尺寸(在未膨胀状态下为6至45μm直径)和其膨胀所需的起始温度(75℃至220℃)区分。
另外,还可获得具有约40-45重量%的固含量或微球含量的水分散体形式、此外还有聚合物结合的微球(母料)形式(例如以约65重量%的微球浓度在乙烯-乙酸乙烯酯中)的未膨胀微球产品。还可获得所谓的微球浆料体系,其中微球以具有60-80重量%的固含量的水分散体的形式存在。与DU产品一样,微球分散体、微球浆料以及母料适合于胶带软相中存在的聚合物泡沫体的发泡。
特别优选地,聚合物泡沫体包括如下的微球,其在未膨胀状态下在25℃下具有3μm至40μm、特别是5μm至20μm的直径,和/或其在膨胀之后具有10μm至200μm、特别是15μm至90μm的直径。
优选地,聚合物泡沫体包括最高达30重量%、特别是0.5重量%至10重量%的微球,在各自的情况下基于聚合物泡沫体的总组成。
优选地,胶带软相的聚合物泡沫体(如果该相包括聚合物泡沫体的话)的特征在于基本上没有开孔空腔。特别优选地,聚合物泡沫体具有不超过2体积%、特别地不超过0.5体积%的没有自身的聚合物壳(即开孔)的空腔的比例。因此,聚合物泡沫体优选地是闭孔泡沫体。
包括膨胀的聚合物微球的压敏胶粘剂还可部分包括未完全膨胀或根本未膨胀的微球。相反,在操作中,建立了不同膨胀状态的分布。
在本发明的意义上意味着,膨胀的微球包括完全和部分膨胀的微球。还可存在未膨胀的微球。
包括可膨胀的空心微球的聚合物组合物还可另外包括不可膨胀的空心微球。关键之处仅在于,几乎所有含气体的空腔都被永久不可渗透的膜封闭,无论该膜是由弹性和热塑性可拉伸的聚合物混合物组成,还是由例如弹性的和/或在塑料加工中的可能的温度范围内为非热塑性的玻璃组成。
另外适合用于压敏胶粘剂(独立于其他添加剂选择)的是实心聚合物球,例如PMMA球、空心玻璃球、实心玻璃球、酚醛树脂球、空心陶瓷球、实心陶瓷球和/或实心碳球(“碳微球体”),优选地,压敏胶粘剂不含有所述成分。
发泡的压敏胶粘剂代表复合泡沫体。在复合泡沫体中,空隙相互分隔,并且存在于空隙中的物质(气体、空气)通过膜与周围基质分隔。结果,该材料明显强于具有未增强的气体夹杂物的常规泡沫体。
胶带的软相还可任选地包括粉状和/或粒状填料、染料和颜料、特别地还有磨料和增强填料如白垩(CaCO3)、二氧化钛、氧化锌和炭黑,甚至以高的比例,即0.1至50重量%,基于软相的总组成。
此外软相中可包含低可燃性填料,例如多磷酸铵;导电填料,例如导电炭黑、碳纤维和/或镀银珠;导热材料,如氮化硼、氧化铝、碳化硅;铁磁性添加剂,如铁(III)氧化物;其它用于增加体积的添加剂,例如发泡剂,实心玻璃珠、中空玻璃珠、碳化微珠、中空酚醛微珠、由其它材料制成的微珠;二氧化硅、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。使用的老化抑制剂可优选地为主老化抑制剂如4-甲氧基苯酚或
Figure BDA0002463197740000241
1076和辅老化抑制剂例如BASF公司的
Figure BDA0002463197740000242
TNPP或
Figure BDA0002463197740000243
168(任选地也彼此组合)。使用的其它老化抑制剂可以是吩噻嗪(C自由基清除剂)、以及在氧气存在下的氢醌甲醚、以及氧气本身。
软相的厚度优选地为200至1800μm、特别优选地为300至1500μm、特别是400至1000μm。软相的厚度根据ISO 1923测定。
将硬相和软相彼此结合或者将在软相和/或硬相中提供的层彼此结合以得到胶带可例如经由层合、层压或共挤出来进行。硬相和软相可直接地(即紧挨着地)彼此结合。同样可能的是,在硬相和软相之间布置一个或多个粘附促进层。此外,胶带可包括其它层。
优选地,使用电晕预处理方法(使用空气或氮气)、等离子体预处理方法(空气、氮气或其它反应性气体、或可以气溶胶形式使用的反应性化合物)、或火焰预处理方法来预处理待彼此粘合的层的至少一个、更优选待彼此粘合的多个层、和非常特别优选所有待彼此粘合的层。
在硬相的背面上,即在硬相的背离基底的一侧上,优选施加功能层,其例如具有剥离性质或UV稳定性质。所述功能层优选由厚度≤20μm、特别优选地≤10μm、特别地≤8μm、例如≤5μm的箔构成,或者由厚度≤10μm、特别优选地≤6μm、特别地≤3μm、例如≤1.5μm的涂层材料构成。箔和涂层材料二者均优选地包括UV吸收剂,和/或箔或涂层材料的聚合物基础物包括UV吸收基团和/或UV偏转基团。
可经由层合、层压或共挤出将箔施加至硬相的背面。箔优选地为金属化箔。箔的聚合物基础物优选地选自:聚亚芳基、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氨酯、聚烯烃、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、离聚物和两种或更多种上面列出的聚合物的混合物。“主要成分”在此意味着“具有最大重量比例的成分,基于箔的总重量”。除了聚亚芳基之外,列举的所有箔的材料优选地具有高的UV稳定剂含量。
在一种具体实施方式中,胶带按朝向基底的顺序由以下构成:功能层(如上所述);硬相和由压敏胶粘剂层、聚合物泡沫体(其聚合物基础物由一种或多种聚烯烃构成)、和另外的压敏胶粘剂层构成的软相。下部的压敏胶粘剂层可用剥离衬垫覆盖,然而剥离衬垫不认为是胶带的一部分。
在另一具体实施方式中,胶带按朝向基底的顺序由以下构成:功能层(如上所述);硬相和其聚合物基础物由一种或多种聚丙烯酸酯构成的具有压敏粘附性质的软相。在该实施方式中,软相的下侧,即面向基底的一侧也可用剥离衬垫覆盖,然而该剥离衬垫不认为是胶带的一部分。
胶带优选地包括发泡的丙烯酸酯组合物、更特别地包括上述类型的发泡的丙烯酸酯组合物,其可另外地具有一个(或更多个)中间载体。
作为非热塑性弹性体,胶粘剂可包括橡胶、特别是天然橡胶。另外,胶粘剂可包括合成橡胶,例如选自以下的一种合成橡胶或多种合成橡胶:无规共聚的苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶(BR)、合成聚异戊二烯(IR)、丁基橡胶(IIR)、卤化丁基橡胶(XIIR)、聚丙烯酸酯、丙烯酸酯橡胶(ACM)、聚丁二烯(PB)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)和聚氨酯,和/或其共混物,单独地或以任何期望的与天然橡胶共混的形式。
根据所需的纯度水平和粘度水平,特别优选的一种天然橡胶或多种天然橡胶原则上可以选自所有可用的等级,例如,绉纱、RSS、ADS、TSR或CV类型。
为了改善可加工性,热塑性弹性体(例如合成橡胶)可优选以最高达5重量%的份数添加到天然橡胶中。
此处可提及的特定代表是特别相容的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)类型。
压敏胶粘剂的基础聚合物优选地由天然橡胶组成,更优选地除天然橡胶外,压敏胶粘剂中不存在其他弹性体聚合物。
在这种情况下,压敏胶粘剂是由天然橡胶、一种或多种增粘剂树脂、优选老化抑制剂和膨胀的聚合物微球构成的组合物,这代表一种优选实施方式。另外,还可任选地少量地包括将稍后阐明的填料和/或染料。
压敏胶粘剂优选地用于胶带中。
在本发明意义上,胶带在此应理解为在一侧或两侧上涂覆有根据本发明的胶粘剂的所有片状或带状载体结构体,因此除了常规的带之外还包括标签、段(Abschnitte)、模切件(涂覆有胶粘剂的冲孔的片状载体结构体)、二维延伸的结构体(例如箔)等,以及多层布置。
此外,表述“胶带”还包括所谓的“转移胶带”,换句话说,没有载体的胶带。相反,在转移胶带的情况下,在施加之前将胶粘剂施加在柔性衬垫之间,这些衬垫设置有剥离层和/或具有防粘性质。对于应用,一般而言,先移除一个衬垫,施加胶粘剂,然后移除第二衬垫。
衬垫(剥离纸,剥离膜)不是胶带或标签的一部分,而仅是用于其制备、储存或用于通过模切进一步加工的工具。此外,与胶带载体相比,衬垫没有牢固地与胶粘剂层连接。
除了所述转移胶带之外,优选双面胶带,其中载体、更特别地载体膜,在两侧都配备有根据本发明的压敏胶粘剂。
胶带可以固定的长度提供,例如以米长度产品的形式,或者作为在卷上的连续产品(阿基米德螺旋)提供。
作为用于压敏胶带的载体材料,使用本领域技术人员熟知的并且常规的载体材料,例如纸、织造织物、非织造物,或由例如聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯、拉伸聚丙烯、聚氯乙烯制成的膜。特别优选的载体材料是仅具有非常小的拉伸性或不具有拉伸性的载体材料,例如BOPP,且特别是PET。
作为用于膜(或称为箔)的材料,使用聚酯、特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚酰亚胺、或者单轴或双轴拉伸的聚丙烯。同样,还可使用多层层压材料或共挤出物。
膜优选地是单层的。
为了实现非常良好的粗糙化结果,作为用于膜的蚀刻的试剂,建议使用三氯乙酸(Cl3C-COOH)或三氯乙酸与惰性结晶化合物、优选硅化合物、更优选[SiO2]x的组合。
惰性结晶化合物的目的是引入到PET膜的表面中,从而增加粗糙度和表面能。
根据一种优选实施方式,膜的厚度为5至250μm、优选6至120μm、更特别是12至100μm、非常特别是12至50μm。
优选地,膜由聚对苯二甲酸乙二醇酯组成,并且厚度为12至50μm。
此外,载体膜可以包含其他添加剂,例如UV保护剂或不含卤素的阻燃剂。
为了制备膜,可适当地添加添加剂和其他组分,其改进成膜性质、降低结晶片段形成的趋势和/或有针对地改进或者如果需要的话使机械性质劣化。
载体材料可在一侧或优选地在两侧上配备有根据本发明的压敏胶粘剂。在两侧配备有根据本发明的压敏胶粘剂的胶带的情况下,根据本发明的压敏胶粘剂形成至少一层。
通过将胶粘剂部分地或在整个区域上施加到载体上来形成压敏胶带。涂覆还可在长度方向(机器方向)上以一个或多个条带的形式进行,任选地在横向上进行,但涂覆更特别地在整个区域上进行。此外,胶粘剂可通过丝网印刷以网格点形式施加,其中胶粘剂点的尺寸和/或分布也可以不同;或者通过凹版印刷在长度方向和横向上以连续的接片(Stegen)施加;或通过丝网印刷或柔版印刷施加。胶粘剂可以是圆顶状形式(通过丝网印刷制备)或者是其它图案的形式例如格子、条纹、之字形线。此外,例如,其还可通过喷涂施加,这产生或多或少不规则的施加图案。
在载体和胶粘剂之间使用粘附促进剂(所谓的底漆层)或使用载体表面的物理预处理来改进胶粘剂对载体的粘附是有利的。
可使用的底漆为已知的分散体系和溶剂体系,例如基于含异戊二烯或含丁二烯的橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚乙烯基、聚偏二乙烯(Polyvinyliden)和/或环橡胶。异氰酸酯或环氧树脂作为添加剂可提高压敏胶粘剂粘附力,在某些情况下还可提高剪切强度。粘附促进剂同样可通过共挤出层施加在载体膜的一侧上。合适的物理表面处理例如为火焰处理、电晕或等离子体或共挤出层。
此外,载体材料(在单面胶粘配备的胶带的情况下)在背侧或上侧,换句话说,与胶粘剂侧相反的一侧,可经受防粘物理处理或涂覆,更特别地可配备有剥离剂或脱模剂(任选地与其他聚合物共混)。
实例是硬脂基化合物(例如,聚乙烯基硬脂基氨基甲酸酯,过渡金属如Cr或Zr的硬脂基化合物,由聚乙烯亚胺和异氰酸硬脂酯形成的脲,或聚硅氧烷。术语硬脂基代表具有至少10的C数的所有直链或支链烷基或烯基的同义词,例如十八烷基。
合适的剥离剂还包括基于长链烷基的表面活性剂型剥离体系,例如硬脂基磺基琥珀酸酯(盐)或硬脂基磺基琥珀酰胺酸酯(盐),以及可选自以下的聚合物:聚乙烯基硬脂基氨基甲酸酯(盐)(例如来自Mayzo公司的Escoat 20)、聚乙烯亚胺硬脂基尿素、C14至C28脂肪酸的铬络合物和硬脂基共聚物,例如如DE 28 45 541 A中所述。同样合适的是基于具有全氟化烷基的丙烯酸类聚合物的剥离剂,例如基于聚(二甲基硅氧烷)的硅酮,或氟硅酮化合物。
载体材料可被进一步预处理和/或后处理。常见的预处理是疏水化、电晕预处理如N2电晕或等离子体预处理;熟知的后处理是压延、加热、层压、冲压和包封。
胶带同样可与市售剥离膜或剥离纸层压,其通常包括在一侧或两侧涂有聚硅氧烷的聚乙烯、聚丙烯、聚酯或纸的基础材料。
下面参考代表优选的示例性实施例的附图更详细地解释本发明的进一步的细节、目的、特征和优点。附图示出了:
图1单面压敏胶带,
图2双面压敏胶带,
图3无载体的压敏胶带(转移胶带)。
图1示出了单面胶粘的压敏胶带1。压敏胶带1具有通过将上述压敏胶粘剂中的一种涂覆到载体3上而制备的胶粘剂层2。
另外提供的可以是剥离膜(未示出),其在使用压敏胶带1之前覆盖并保护胶粘剂层2。然后在使用之前从粘合剂层2上移除剥离膜。
图2中所示的产品结构示出了具有载体3的压敏胶带1,其在两侧涂覆有压敏胶粘剂,因此具有两个胶粘剂层2。
同样在该实施方式中,至少一个胶粘剂层2优选地衬有剥离膜。在卷起的胶带的情况下,这样的一个剥离膜可任选地也覆盖第二胶粘剂层2。然而,还可设置多个剥离膜。
此外,载体膜可设置有一个或多个涂层。此外,压敏胶带的仅一侧可配备有根据本发明的压敏胶粘剂,而在另一侧使用不同的压敏胶粘剂。
图3中所示的产品结构示出了转移胶带形式的压敏胶带1,换句话说,无载体的压敏胶带1。对于这种结构,将压敏胶粘剂在一侧上涂覆在剥离膜4上,以形成压敏胶粘剂层2。
该压敏胶粘剂层2任选地还在其第二侧上衬有其他剥离膜。然后,为了使用压敏胶带而移除剥离膜。
作为剥离膜的替代方案,例如还可使用剥离纸等。然而,在这种情况下,应该减小剥离纸的表面粗糙度,以便实现尽可能光滑的压敏胶粘剂侧。
附图标记列表
1)辊筒1:用于经增塑的聚合物的、常压运行的填充区
2)辊筒2:用于固体的、常压运行的填充和分散域
3)辊筒3:在真空下运行的脱气区
4)辊筒4:在真空下运行的脱气区
5)用于产品排出的熔体泵
6)用于常压反向脱气的单螺杆输送部件
7)脱气竖井
8)用于经增塑的聚合物的进料口
9)带有侧进料装置的辊筒中的用于添加固体的开口
10)带有捣固装置的辊筒3中的用于真空脱气的开口
11)带有捣固装置的辊筒4中的用于真空脱气的开口
12)带齿的中间环
13)挡环
14)带齿的中间环
15)真空泵
16)热敏聚合物的出口
17)用于中心轴的温度控制回路
18)用于辊筒1的温度控制回路
19)用于辊筒2的温度控制回路
20)用于辊筒3的第一温度控制回路
21)用于辊筒3的第二温度控制回路
22)用于辊筒4的第一温度控制回路
23)用于辊筒4的第二温度控制回路

Claims (16)

1.在行星辊式挤出机中引入固体以制造热敏聚合物的方法,其特征在于
a)所述行星辊式挤出机由以下组成:常压运行的填充和分散区,其由至少一个辊筒组成;和位于下游的在真空下运行的脱气和冷却区,其由至少一个另外的辊筒组成,
b)所述填充和分散区的至少一个辊筒通过位于辊筒之间的挡环与所述脱气和冷却区的至少一个辊筒分隔开,所述挡环的自由横截面被选择成,使得在那里聚集的熔体将所述填充和分散区与所述脱气和冷却区气密地分隔开,将聚合物在经塑化的状态下进料到所述行星辊式挤出机中,
c)将聚合物在经塑化的状态下进料到所述行星辊式挤出机中,
d)将经增塑的聚合物送入所述填充和分散区的至少一个辊筒中,特别是在所述辊筒的前三分之一内,
e)在添加经增塑的聚合物的下游,在所述填充和分散区中将固体如热交联剂特别地借助于侧螺杆计量器经由至少一个辊筒的开口添加到经增塑的聚合物中,
f)在所述填充和分散区中将所述固体分散在经增塑的聚合物中,
g)所述固体至少包含热交联剂,其可使经增塑的聚合物交联以增加聚合物的分子量,
h)将所述填充和分散区内的中心轴和至少一个辊筒的进给温度设定为,使得与热交联剂混合的经增塑的聚合物不出现胶凝,
i)所述脱气和冷却区的至少一个辊筒在外壳中具有至少一个开口,借助该开口使与固体、优选地热交联剂混合的经增塑的聚合物在真空的作用下排出空气和任选其他挥发性物质,
j)用于在所述脱气和冷却区中施加真空的至少一个开口的面积是该区域内的被行星轴辊压的面积的至少5%,
k)将经增塑的聚合物和固体、优选热交联剂的混合物进料至涂覆单元,进一步优选地以联机的方式。
2.根据权利要求1所述的方法,
其特征在于,
所述填充和分散区由优选地至少两个连接的辊筒组成,所述辊筒经由带齿的中间环彼此连接。
3.根据权利要求1或2所述的方法,
其特征在于,
所述填充和分散区的至少一个辊筒的行星轴以及位于下游的所述脱气和冷却区的至少一个辊筒的行星轴由共同的中心轴驱动。
4.根据权利要求1至3之一所述的方法,
其特征在于,
所述填充和分散区的至少一个辊筒、特别是所有辊筒配备有占最大可能的行星轴数量的70%以上、优选80%以上的数量的行星轴。
5.根据前述权利要求之一所述的方法,
其特征在于,
所述脱气和冷却区的至少一个辊筒、特别是所有辊筒配备有占最大可能的行星轴数量的75%以下、优选60%以下的数量的行星轴。
6.根据前述权利要求之一所述的方法,
其特征在于,
所述填充和分散区的至少一个辊筒、特别是所有辊筒配备有占最大可能的行星轴数量的70%以上、优选80%以上的数量的行星轴,以及所述脱气和冷却区的至少一个辊筒、特别是所有辊筒配备有占最大可能的行星轴数量的75%以下、优选60%以下的数量的行星轴。
7.根据前述权利要求之一所述的方法,
其特征在于,
所述脱气和冷却区的辊筒区域由至少两个、更优选正好两个连接的辊筒组成,所述辊筒经由带齿的中间环彼此连接并且各自在外壳中具有至少一个开口。
8.根据前述权利要求之一所述的方法,
其特征在于,
在所述行星辊式挤出机的上游设置单螺杆输送部件。
9.根据前述权利要求之一所述的方法,
其特征在于,
至少一个形成所述脱气和冷却区的辊筒的辊筒开口在各自的情况下配备有产品压紧装置,其中所述产品压紧装置优选地被设计成啮合的双螺杆对。
10.根据前述权利要求之一所述的方法,
其特征在于,
将经增塑的聚合物进料到所述行星辊式挤出机中通过第一辊筒外壳的壁中的开口进行,或者
通过中间环进行,该中间环位于填充部和第一辊筒之间并且具有用于经增塑的聚合物的进料目的的至少一个径向孔。
11.根据前述权利要求之一所述的方法,
其特征在于,
将经增塑的聚合物进料到所述行星辊式挤出机中通过熔体泵、通过单轴或多轴挤出机或者通过桶式熔化单元或罐式熔化单元进行。
12.根据前述权利要求之一所述的方法,
其特征在于,
从所述行星辊式挤出机中排出热敏聚合物混合物借助于连接在最后的辊筒区域的端部处的熔体泵进行。
13.根据前述权利要求之一所述的方法,
其特征在于,
所述涂覆单元为压延机或喷嘴,通过该压延机或喷嘴将混合物施加到载体材料上。
14.根据前述权利要求之一所述的方法,
其特征在于,
经增塑的聚合物是选自以下的聚合物:非热塑性弹性体、热塑性合成橡胶,聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚环氧化物及其任何比例的混合物。
15.根据前述权利要求之一所述的方法,
其特征在于,
将经增塑的聚合物与例如增粘树脂、填料、增塑剂、油、触变剂和任选其他添加剂混合。
16.根据前述权利要求之一所述的方法,
其特征在于,
来自所述行星辊式挤出机的混合物是自胶粘组合物或可固化的结构胶粘剂。
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