CN112534013A - 特别地用于油性表面的胶带 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及胶带,其包括至少一个第一可热固化胶粘剂物质的层以及在所述可热固化胶粘剂物质的层的表面之一上的第二压敏胶粘剂物质的层,其特征在于所述第二压敏胶粘剂物质基于一种或多种具有基于聚亚甲基型的饱和碳链的橡胶。

Description

特别地用于油性表面的胶带
具有被油覆盖的表面的基材的粘合在工业(例如汽车制造)中是困难的。一方面,需要胶带呈现出对基材表面的立即粘附以制造可在进一步的过程中处理的初步组件。另一方面,要在最终的部件中实现高的粘合强度。
被油污染或被油覆盖的表面(例如金属表面)对这两个要求而言都构成了挑战,因为胶粘剂物质(或胶粘剂)对油膜的粘附常常是不成功的,和/或油膜防止胶粘剂能够有效地流到实际的基材表面上和/或防止其与该表面形成有效的胶粘性相互作用。
汽车中车身部件和其他部件的振动以及与此相关的噪声的产生会损害驾驶舒适性。这种影响在技术界被称为“噪声振动危害”(NVH)。这样的振动尤其可由彼此接触的金属板零件(或钣金零件)的相对运动而触发。一种补救方法是使用胶带。胶带的使用尤其在制造折叠(卷边折叠或折边
Figure BDA0002931255260000012
)的情况下是有利的。
折叠过程详述于例如US10266809和US9944059B2的说明书中。WO2015002781A示出了合适的胶粘剂对镀锌钢的典型的粘合强度为约14MPa。也已知用于折叠粘合的基于环氧树脂的膜胶粘剂(参见EP 3 243 885 A)。其中还提到,待粘合的金属基材在汽车车身构造中例如被油脂或油污染。
EP 2 529 856A中公开了一种用于折叠粘合(或折边粘合)的基于环氧树脂的胶粘剂膜。它解决了金属基底被油污染以及由此引起的问题。寻求(除粘合)之外无需被夹持的折叠连接(或折边连接)。然而,公开的胶粘剂膜没有充分地解决这些问题,因为在方法部分中无论是在搭接剪切测试的准备还是在粘合力测量中,粘合都是被夹紧的。
通常作为在一面或两面上具有压敏胶粘性结构的可热活化反应性膜的反应性胶粘剂膜公开于EP 1 078 965A中。EP 1 557 449A还公开了具有压敏胶粘剂的畴区
Figure BDA0002931255260000011
和可活化胶粘剂畴区的结构化胶粘剂。然而,这些说明书中没有教导将这样的构造用于对受污染的金属基底的粘合,或者对此提供特别的优点。特别地,关于使其起作用需要何种压敏胶粘剂体系,没有给出教导。
WO 1994/008781A中公开了包括具有压敏胶粘性的不连续结构的可固化芯的产品构造,其可用于折边操作。其中的教导的核心是,结构化的压敏胶粘剂在固化步骤中溶解在环氧胶粘剂中,因此压敏胶粘剂被环氧胶粘剂吸收。没有描述对油性和/或涂油表面的粘合。这些胶带也不能对未清洁的金属基底产生任何初始粘附性,因为必须选择外层,使得其可与反应性环氧芯层共混。这意味着使用相对极性的胶粘剂,例如丙烯酸酯。
本发明的目的是,优化对油性和/或涂油基底的(尤其在汽车制造中的)粘合。关于在折叠(折边)制造中的粘合,希望能够省略迄今为止使用的夹持。为此,如下是合乎期望的:用于这些目的的胶带不仅实现高的最终粘合强度,而且对油性或涂油表面已经具有有效的初始粘附性。如果对基底的初始粘合力高于从胶带除去衬垫所必须花费的力,则是有利的。
借助于如总体上在独立权利要求中以及以有利的设计在从属权利要求中被更详细地限定的胶带,可实现该目的。
因此,本发明涉及胶带,其包括:至少一个第一可热固化的胶粘剂的层以及在所述可热固化的胶粘剂的层的表面之一上的第二压敏胶粘剂的层,其中所述第二压敏胶粘剂基于一种或多种具有聚亚甲基型饱和碳链的橡胶。
在本发明的意义上,胶带应涵盖在一侧或两侧上完全或部分地涂覆有压敏胶粘剂的所有片状或带状载体结构体,其中载体被理解为是指第一热固化的胶粘剂层。
因此,该术语不仅包括常规带,还包括标签、部分(段)、模切件(涂覆有压敏胶粘剂的经冲压的片状载体结构体)、二维延伸的结构体(例如膜)等,还有多层布置体。
在本发明的胶带的优选的设计中,在第一可热固化的胶粘剂的层的另一表面上,存在第三压敏胶粘剂的层。第二和第三压敏胶粘剂可彼此不同,但更特别地也可在化学上相同。
第二胶粘剂层的另外的实施方式根据本发明可独立于是否存在或不存在第三胶粘剂层来实现。当然,第三胶粘剂层的另外的实施方式仅涉及其中确实存在这样的第三胶粘剂层的根据本发明的胶带的那些实施方式。
第一可热固化的胶粘剂的层在此还充当压敏胶粘剂层的载体层,且因此优选作为固有连贯的(不间断的,在整个面上的)层存在,特别优选地所述层具有基本上恒定的厚度。
优选地,第二压敏胶粘剂不存在于第一可热固化的胶粘剂的层的整个面上,从而在胶带的相应表面上存在一个或多个第二胶粘剂的区域以及一个或多个不含第二胶粘剂的区域。
进一步非常优选地,第三压敏胶粘剂也不存在于第一可热固化的胶粘剂的层(的相反表面)的整个面上,从而在胶带的相应相反的表面上存在一个或多个第三胶粘剂的区域以及一个或多个不含第三胶粘剂的区域。因此,胶带的相应侧于是具有相应的结构化构造。
因此,在本说明书的意义上,术语“层”不一定意味着该层是固有连贯的(不间断的,在整个面上的)层,而是由所讨论的胶粘剂形成的在整个面上的、间断的或由部分区域形成的几何形状在一个平面内基本上平坦地(或二维地,
Figure BDA0002931255260000031
)延伸。第一压敏胶粘剂层和(如果存在的话)第二压敏胶粘剂层在此例如有利地位于这样的平面中,所述平面通过将这些压敏胶粘剂施加在第一可热固化的胶粘剂层上而形成。
第二压敏胶粘剂和第三压敏胶粘剂的层在其层厚和/或其在可热固化的胶粘剂层上的几何布置和构造方面可不同或相同。在有利的实施方式中,第一和/或第二压敏胶粘剂层的厚度范围(或厚度尺寸)(在中断的或部分面上的层的情况下在其中存在胶粘剂的区域中)基本上恒定。然而,第一和/或第二胶粘剂层也可具有不同厚度的区域和/或(在于部分面上形成的层的情况下)具有不同厚度的部分区域。
取决于应用,第一反应性胶粘剂层有利地为50μm-3000μm厚。
对于汽车车身壳体中的应用(其中在一些情况下在粘合结合部(Klebefuge)中必须桥接相对大的公差),在大于250μm、优选地大于450μm、更特别地在350μm和1000μm之间的范围内的较厚反应性层是特别有用的。对于具有过大间隙尺寸的特定应用,在1000μm和3000μm之间的反应性层是特别合适的。
优选地第二压敏胶粘剂和(如果存在的话)第三压敏胶粘剂的层的层厚小于50μm、优选地小于30μm。特别值得注意的是在10μm至45μm范围内的结构化压敏胶粘剂层,因为一方面它们使得快速附着到涂油基底成为可能,而另一方面,它们令人惊讶地对固化的胶带的粘合强度几乎没有不利影响。如果有更多的时间可用于附着过程,则在5-25μm范围内的层厚也是合适的。
如果要粘合这种相对较粗糙的结构元件(其可能携带大量的油(例如大于6g/m2)),则如下可为有利的:设计稍微较厚的油-胶粘剂层(第二压敏胶粘剂和(如果存在的话)第三压敏胶粘剂的层)。具有30μm-150μm、更特别地大于45μm和优选地小于150μm的层厚的结构体适合用于该目的。
在几何布置体的相同设计的情况下,所述层可仅满足相同的基本原理,尤其是如下文展示的有利设计中描述的,或它们可被相同地(镜像对称地、点对称地和/或投影相同地(即,在垂直于可热固化胶粘剂层的投影上一致))布置。
在有利的设计中,第二压敏胶粘剂的层在第一可热固化的胶粘剂的层上的表面覆盖率在5%和50%之间。在更有利的设计中,第三压敏胶粘剂的层在第一可热固化的胶粘剂的层上的表面覆盖率也在5%和50%之间。
在有利的设计中,第二压敏胶粘剂的层以规则的几何结构存在于第一可热固化的胶粘剂的层上。在更有利的设计中,第三压敏胶粘剂的层也以规则的几何结构存在于第一可热固化的胶粘剂的层上。
在另一有利的设计中,第二压敏胶粘剂的层以不规则的几何结构存在于第一可热固化的胶粘剂的层上。在更有利的设计中,第三压敏胶粘剂的层也以不规则的几何结构存在于第一可热固化的胶粘剂的层上。在有利的设计中,第二压敏胶粘剂的层以在至少一个方向上连续地在第一可热固化的胶粘剂的层的相应表面上延伸的几何形状的形式存在。这可特别地呈线的形式,例如呈直线、波浪线或其他设计的压敏胶粘剂线的形式,其从胶带的一个边缘延伸到胶带的相对边缘,例如以平行于胶带边缘之一的方式、在胶带上对角线地或以其他方式布置。在另一有利的设计中,第三压敏胶粘剂的层以在至少一个方向上连续地在第一可热固化的胶粘剂的层的相应的相反表面上延伸的几何形状的形式存在。再次地,这可特别地呈线的形式,例如呈直线、波浪线或其他设计的压敏胶粘剂线的形式,其从胶带的一个边缘延伸到胶带的相对边缘,例如以平行于胶带边缘之一的方式、在胶带上对角线地或以其他方式布置。
在另一有利的设计中,第二压敏胶粘剂的层为不连续地布置在第一可热固化的胶粘剂的层的相应表面上的几何形状的形式,例如为点的形式,为环的形式,为菱形、星形或线段的形式,仅示例性地提及一些几何形状。以上叙述绝不意味着是限制性的。
在进一步的设计中,第三压敏胶粘剂的层也以不连续地布置在第一可热固化的胶粘剂的层的相应的相反表面上的几何形状的形式存在。
在本发明的胶带的表面上,第二压敏胶粘剂的层和/或第三压敏胶粘剂的层也可不仅以连续地在第一可热固化的胶粘剂的层的相应表面上延伸的几何形状的形式存在,而且还以不连续地布置在第一可热固化的胶粘剂的层的(相应)表面上的几何形状的形式存在。
如下是有利的:第二压敏胶粘剂的层和/或第三压敏胶粘剂的层以不间断和/或间断的线的形式存在于第一可热固化的胶粘剂的层的相应表面上,所述线具有不超过1.5mm的宽度。
在胶带的组装中,有利的是,不形成这样的切口边缘,所述切口边缘根本不具有施加的压敏胶粘剂(因此其仅在第一可热固化的胶粘剂的区域中延伸),或者仅以使得距下一个压敏胶粘剂区域的距离小的方式形成切口边缘。否则,在施加胶带时,会有这样的边缘区域,所述边缘区域初始没有粘附至基底或没有足够好地粘附至基底。
为此,有利的是,第二压敏胶粘剂的层和/或第三压敏胶粘剂的层以这样的方式布置在第一可热固化的胶粘剂的层上,使得不存在第一胶粘剂的层的相应表面的具有长于5cm、优选地3cm、非常优选地1cm的最长尺寸的未被第二和/或第三胶粘剂覆盖的区域。
将第二压敏胶粘剂层和/或第三压敏胶粘剂层施加至第一热固化的胶粘剂层或将各层层压在一起可通过本领域技术人员已知的方法完成。
因此,例如,第一和/或第二压敏胶粘剂层(特别地甚至在这些层的不连续的设计下)可使用具有垫片插入物(间隔片)的模头(或碰嘴)和/或使用网纹辊(或雕花辊)和/或通过丝网印刷来施加,仅示例性地给出一些方法。
因此,本发明的另一主题是前述用于制造胶带、尤其是根据本发明描述的胶带、和优选地用于折叠粘合(或折边粘合)的具有对涂油金属的初始粘附性的胶带的方法。
图1和2中示例性地示出了这样的几何形状,其中第二压敏胶粘剂层和/或第三压敏胶粘剂层可有利地布置在第一可热固化的胶粘剂层的相应表面上。一部分附图在此示出了这样的布置,其中切断胶带总是也切割压敏胶粘性的区域,因此,对所述布置而言,不能在不接触压敏胶粘性的区域的情况下放置任何直线贯穿整个图。在图2中,形成几何图案的线本身被栅格化(或矩阵化)。
显示的所有图式仅是举例性的,并且不将本发明构思限于这些几何形状。
胶粘剂物质
在本说明书的范围内,术语“胶粘剂”和“胶粘剂物质”被同义地使用。
反应性胶粘剂是如下的胶粘剂:对其而言,仅通过胶粘剂组分的固化反应产生最终的粘合强度。因此,反应性胶粘剂通常包括至少一种反应性聚合物组分和至少一种固化剂组分。
反应性胶粘剂对各种基底表面的非常好的胶粘性质和强度性质特别地通过在固化过程中形成分子间键来决定。在此,固化反应通常根据聚合、加聚或缩聚的基本原理进行。
固化反应通常通过外部能量供应来活化,尽管也可简单地通过反应性组分的聚集而开始。外部能量供应可例如以高能辐射(例如,光、UV光、激光、电子束)的形式和/或通过机械能(例如,摇动、搅拌、超声)和/或通过热能供应(加热)来进行;相应的反应性胶粘剂的另外的活化可能性可为微波或等离子体处理。通常,尽管不是强制性的,但是固化也在压力下进行,以例如除去溶剂残留物的低分子量的分解产物,从而实现改善的胶粘性和粘附强度,以及提高粘合强度。
如果固化反应需要供热,则将这样的胶粘剂称为暖固化和热固化的胶粘剂。在本说明书的上下文中,不在暖固化的胶粘剂和热固化的胶粘剂之间进行语言上的区分,因此术语“热固化的胶粘剂”根本上包括所有需要热活化以进行固化反应的反应性胶粘剂。狭义上的热固化的胶粘剂特别地理解为是指如下的那些反应性胶粘剂:对其而言,固化反应的活化温度为至少50℃、优选地至少80℃、进一步优选地至少100℃、仍更进一步优选地至少150℃。
由于反应性热固化的胶粘剂的固化反应是化学交联反应,因此该过程可使用动态扫描量热法(DSC)通过相关焓变的方式来检测,更特别地根据DIN53765:1994-03(参见其中的第2.2.5、7.3和8.4节)在动态过程中通过DSC测量来检测。在该情况下,首先,在高达100℃的加热程序中进行调节(在具有低于120℃的活化温度的体系的情况下,低于最低活化温度最多达约20℃),随后冷却至-140℃,并且第二次加热过程运行至高于活化范围。除非特别地另外指明,否则本说明书中的活化温度数据理解为在第二次加热过程中的根据DIN53765:1994-03的外推起始温度TRO E
室温下的反应性胶粘剂可为完全非胶粘性的,或者可具有或多或少的压敏胶粘剂性质,但是该压敏胶粘剂性质与通过固化反应产生的胶粘剂性质不同。
压敏胶粘性是物质的如下性质,其在应用温度下、通常甚至在室温(在此定义为23℃)下在相对弱的施加压力下就已对基底形成永久粘合。具有该性质的物质被称为压敏胶粘剂。压敏胶粘剂已久为人知。在使用后,它们常常可被再次从基底基本无残留地剥离。压敏胶粘剂通常在室温下具有永久的固有粘性,因此具有一定的粘度和接触粘性,使得它们即使在低的施加压力下也能够润湿相应基底的表面。压敏胶粘剂粘附到材料和传递力的能力得自压敏胶粘剂的胶粘能力和内聚性。
压敏胶粘剂可被认为是具有弹性分量(组分)的粘度极高的液体。因此,压敏胶粘剂具有特定的特征性粘弹性性质,其导致持久的固有粘性和胶粘性。
这些胶粘剂的特征是,当它们发生机械形变时,存在粘性流动过程并且还存在弹性恢复力的产生。这两种过程在它们各自的比例方面彼此具有一定的关系,这不仅取决于所讨论的压敏胶粘剂的精确组成、结构和交联程度,还取决于形变的速率和持续时间,以及取决于温度。
成比例的(一定比例的)粘性流动对于实现粘附性是必要的。仅由具有相对高的移动性的大分子产生的粘性分量(组分)才允许有效地润湿待粘合的基底并且有效地流动到其上。高的粘性流动分量导致高的压敏胶粘性(也称为粘性或表面粘着性)并且因此常常也导致高的粘合力。高度交联的体系、结晶聚合物或具有玻璃状固化的聚合物缺乏可流动分量并因此通常没有粘性或至少仅略有粘性。
成比例的(一定比例的)弹性恢复力对于实现内聚性是必要的。它们例如由链非常长的具有高缠结度的大分子以及由物理或化学交联的大分子产生,并且它们容许传递作用于胶粘粘合上的力。它们导致,胶粘粘合能够在相对长的时间段内在足够的程度上承受作用在其上的长期载荷(例如,以持续剪切载荷的形式)。
为了更精确地描述和量化弹性分量和粘性分量的程度以及所述分量之间的关系,使用可借助于动态机械分析(DMA)测定的储能模量(G')和损耗模量(G″)的变量。G'是物质的弹性分量的量度,G″是物质的粘性分量的量度。两个变量取决于形变频率和温度。
可使用流变仪测定所述变量。在这种情况下,例如,为此使平面-平行层形式的待研究材料以板/板布置暴露于正弦振荡剪切应力。在采用剪切应力控制的仪器的情况下,作为时间的函数测量形变,并且测量该形变相对于剪切应力的引入的时间偏移。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=剪切应力向量与形变向量之间的相移)。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=剪切应力向量与形变向量之间的相移)。
当在室温下(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的范围内时并且当G″同样至少部分地位于该范围内时,则物质和由其制成的层通常被认为是压敏胶粘性的,并且对于本说明书而言如此定义。“部分地”意味着,G'曲线的至少一段在由100rad/秒(包括端点)至101rad/秒(包括端点)的形变频率范围(横坐标)以及由103Pa(包括端点)至107Pa(包括端点)的G'值范围(纵坐标)所跨越的窗口内,并且如果G″曲线的至少一段同样位于该窗口内。
在该区域(其在G'和G“的矩阵图(G'作为G″的函数绘制)中也可被称为压敏胶粘剂应用的粘弹性窗口或根据粘弹性标准的压敏胶粘剂窗口)内,又存在不同的扇区和象限,其更详细地表征各相关物质所预期的压敏胶粘剂性质。在该窗口内,具有高G″和低G'的物质例如通常以高的粘合力和低的剪切强度为特征,而具有高G″和高G'的物质以高的粘合力和高的剪切强度二者为特征。
通常,关于流变学和压敏胶粘性之间的关系的知识是现有技术,并且描述于例如“Satas,Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology,第3版,(1999),第153-203页”中。
第一可热固化的胶粘剂
在本发明的胶带的一种优选的实施方式中,第一可热固化的胶粘剂还具有压敏胶粘剂性质。
有利的可热固化的胶粘剂是例如基于反应性环氧体系的那些。因此,第一可热固化的胶粘剂可优选地包含环氧树脂以及至少一种环氧树脂固化剂。
优选地,第一可热固化的胶粘剂包括一种或多种聚合物、任选的一种或多种增粘树脂、一种或多种反应性树脂(特别有利地,环氧树脂)、以及至少一种引发剂和/或固化剂和/或促进剂(更特别地,环氧树脂固化剂),其中所述反应性树脂相对于聚合物和任选的增粘剂树脂之和以重量过量存在,并且其中至少一种聚合物在胶粘剂的未固化的状态下作为连续的聚合物相存在。
本领域技术人员理解名称“增粘树脂”或“增粘剂树脂”是指增强粘性的基于树脂的物质。
可用作自胶粘剂组合物中的主要组分的增粘树脂例如特别地包括氢化和未氢化的烃树脂和聚萜烯树脂。优选合适的那些包括二环戊二烯的氢化的聚合物(例如,Escorez5300er系列;Exxon Chemicals)、优选地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)。这些树脂可来自得自纯芳族化合物物流的聚合物的氢化,或者可通过基于不同芳族化合物的混合物的聚合物的氢化而建立。也合适的是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系列;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,Escorez5600er系列;Exxon Chemicals)。上述增粘树脂可单独使用或以混合物使用。
氢化的烃树脂是特别合适的共混组分,如例如EP 0 447 855A1、US4,133,731A和US 4,820,746A中所述,因为不存在双键意味着交联无法被破坏,而且实现了高的耐老化性。
然而,此外,如果使用交联促进剂例如多官能丙烯酸酯,也可使用未氢化的树脂。
也可使用其他未氢化的烃树脂、上述氢化树脂的未氢化的类似物。
另外,可使用基于松香的树脂(例如,Foral,Foralyn)。
前述松香树脂包括例如天然松香、聚合的松香、部分氢化的松香、完全氢化的松香、这些松香品种的酯化产物(例如甘油酯、季戊四醇酯、乙二醇酯和甲酯)、和松香衍生物(例如歧化的松香、富马酸改性的松香和石灰改性的松香(mit Kalk modifiziertesKolophonium))。
任选地,增粘树脂是基于α-蒎烯和/或β-蒎烯和/或δ-柠檬烯的聚萜烯树脂或萜烯酚醛树脂。
可使用这些的任何期望的组合以根据要求调节所得压敏胶粘剂的性质。可明确提及在Donatas Satas的“Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology”(vanNostrand,1989)中的知识状态的陈述。
特别优选使用的树脂是例如由Eastman公司以商标名Eastotac和Regalite出售的那种(部分)氢化的烃树脂。
树脂的重量量为30-130phr、优选地50-120phr、更优选地60-110phr。
在本说明书的上下文中给出的以phr计的信息表示相关组分的重量份,基于100重量份的压敏胶粘剂的所有EPDM聚合物组分,即,例如不考虑增粘树脂。这些EPDM聚合物组分在此包括所有固体EPDM橡胶以及任选存在的(在室温下)液体EPDM橡胶。
重量%信息总是基于整个压敏胶粘剂的组成。
Die Angabe Gew.-%ist stets bezogen auf die Zusammensetzung dergesamten Haftklebemasse.
根据本发明有利的热固化的胶粘剂为例如如DE 10 2015 217 860A中所述的那些。该说明书描述了包括热固化的胶粘剂的胶带,该热固化的胶粘剂包括至少一种聚合物、任选的增粘树脂和至少一种反应性树脂,其中基于100份的聚合物和增粘树脂,胶粘剂包含至少104份的所述至少一种反应性树脂,并且还包含至少一种引发剂和/或固化剂和/或促进剂,其中所述胶粘剂是压敏胶粘剂,其中所述至少一种聚合物在压敏胶粘剂的未固化的状态下作为连续的聚合物相存在。对于100份的聚合物,胶粘剂优选地包含至少120份的反应性树脂、更优选地至少200份的反应性树脂、更特别地至少300份的反应性树脂。有利地作为反应性树脂存在的是至少一种环氧树脂,优选地至少一种基于双酚A、双酚S、双酚F、环氧酚醛清漆、环氧-甲酚酚醛清漆或环氧化的腈橡胶的环氧树脂。该聚合物可为例如弹性体或热塑性材料。在非常优选的程序中,与任选的增粘树脂一起的所述一种聚合物本身不是压敏胶粘性的。所述至少一种反应性树脂优选至少部分地、优选完全地均匀溶解于连续的聚合物相中。所述聚合物可例如选自聚氨酯、丁腈橡胶、聚酰胺、聚(醚醚酮)(PEEK)、聚(砜)(PSU)和聚(醚砜)(PES)。未固化的胶带的短期温度耐受性有利地大于35℃、优选地45℃、更优选地大于50℃。所述至少一种反应性树脂的至少一种优选为具有至少45℃的软化温度的固体或具有至少20Pa s、优选地50Pa s、更特别地至少150Pa s的在25℃下的粘度。所述至少一种环氧树脂的至少一种优选地每分子平均具有超过两个环氧基团。未固化的压敏胶粘剂对钢的粘合力有利地为至少1N/cm;通过动态剪切测试测量的对钢的粘合强度为至少5MPa、优选地10MPa、更特别地大于15MPa。
所述聚合物有利地选自聚氨酯,其中聚氨酯是半结晶的且在DSC测量中呈现出对应于至少5J/g、优选地25J/g、更优选地40J/g的熔融焓的熔融峰或结晶峰。
可根据本发明有利地使用的热固化的胶粘剂为DE 10 2015 217 860 A中的实施例K1-K6,其组成明确地并入本说明书的公开内容中。
第二压敏胶粘剂和任选的第三压敏胶粘剂
压敏胶粘剂由如下组成:决定内聚性的聚合物组分(基础聚合物组分),其特别地为弹性体的;以及任选的其他组分,例如增粘树脂(增粘剂树脂)和/或增塑剂(作为决定胶粘性的组分);和常常的用于产生压敏胶粘剂的特定性质的其他助剂。作为该组成的结果,压敏胶粘剂具有粘弹性性质。通过基础聚合物组分的交联,可对压敏胶粘剂的内聚性产生关键影响。
根据本发明,第二压敏胶粘剂基于一种或多种具有聚亚甲基型饱和碳链的橡胶。在此,“基于”特别地表示所讨论的压敏胶粘剂的基础聚合物组分全部或至少主要地(即,特别地大于50重量%)由相应的聚亚甲基型橡胶提供。
橡胶根据主链中杂原子的性质分类,分为不同的组。根据本发明用于基础聚合物的聚亚甲基型橡胶更特别地为“M型”的那些,即具有饱和链的合成橡胶。
根据本发明可有利地使用的M型橡胶例如选自以下列表:
ACM 丙烯酸乙酯(或其他丙烯酸酯)和小部分(少量)促进硫化的单体的共聚物(典型地称为丙烯酸酯橡胶)
AEM 丙烯酸乙酯(或其他丙烯酸酯)和乙烯的共聚物
ANM 丙烯酸乙酯(或其他丙烯酸酯)和丙烯腈的共聚物
BIMSM 异丁烯、对甲基苯乙烯和对溴乙基苯乙烯的三元共聚物
CM 氯化聚乙烯1)
CSM 氯磺化聚乙烯
EBM 乙烯-丁烯共聚物
EOM 乙烯-辛烯共聚物
EPDM 乙烯、丙烯和二烯的三元共聚物,在侧链中具有聚合的二烯的不饱和部分
EPM 乙烯-丙烯共聚物
EVM 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物2)
FEPM 四氟乙烯和丙烯的共聚物
FFKM 全氟化橡胶,其中聚合物链的所有取代基均为氟、全氟烷基或全氟烷氧基
FKM 在聚合物链上具有氟、全氟烷基或全氟烷氧基基团的氟化橡胶
IM 聚异丁烯3)
NBM 完全氢化的丙烯腈-丁二烯共聚物(参见3.4.2)
SEBM 苯乙烯-乙烯-丁烯三元共聚物
SEPM 苯乙烯-乙烯-丙烯三元共聚物
从这些中优选地选择的是非极性M型橡胶,即一种或多种彼此独立地选自以下的橡胶:EBM、EOM、EPDM、EPM、FEPM、FFKM、FKM、IM、SEBM、SEPM。
在这些之中,又特别优选地选择聚α-烯烃橡胶,即一种或多种彼此独立地选自以下的橡胶:EBM、EOM、EPDM、EPM、SEBM、SEPM、IM。
以上列表的甚至更优选的橡胶是采用二烯的乙烯-α-烯烃共聚物和/或乙烯-α-烯烃三元共聚物。这些包括EBM、EOM、EPDM、EPM。
根据本发明,第三压敏胶粘剂可同样符合以上针对第二压敏胶粘剂的标准,并且有利地可与该胶粘剂相同。在一种优选的程序中,第二压敏胶粘剂和/或第三压敏胶粘剂均基于一种或多种乙烯-丙烯弹性体(EPM)和/或EPDM橡胶;因此,第二压敏胶粘剂和/或第三压敏胶粘剂特别地为如下的胶粘剂:对其而言,压敏胶粘剂的弹性体组分是EPM橡胶、或更优选地EPDM橡胶。非常优选的用于第二压敏胶粘剂和/或第三压敏胶粘剂的压敏胶粘剂由在室温下为固体的EPDM聚合物和固体增粘树脂组成。
优选地,EPDM橡胶除乙烯和丙烯之外还包含二环戊二烯或5-乙烯基-2-降冰片烯作为二烯,非常优选亚乙基-降冰片烯(ENB)。
用于第二压敏胶粘剂和/或第三压敏胶粘剂的增粘树脂优选具有大于60℃、优选地大于80℃、更特别地大于90℃的软化温度。以这样的方式进行是更为特别有利的,使得第二压敏胶粘剂和/或第三压敏胶粘剂(在各自的情况下相对于100份的固体聚合物)包含50-300份、特别优选地60-200份的固体增粘树脂、更特别地具有上述软化温度的那些。如果基于100份聚亚甲基型固体橡胶、更特别地基于100份固体EPDM聚合物,存在在80和150份之间的固体增粘树脂,则获得特别良好平衡的压敏胶粘剂。
对于在涂油基底上的粘合,特别地已经显现,除了聚亚甲基型固体橡胶、特别地固体EPDM聚合物之外,添加聚亚甲基型液体橡胶、特别地液体EPDM聚合物是有利的,更特别地以30-100份的量,基于100份的固体聚亚甲基型橡胶、特别地固体EPDM聚合物。
第二压敏胶粘剂和/或第三压敏胶粘剂可为不含增塑剂的,或者根据本发明,有利地可已经添加增塑剂。增塑剂理解为从胶带技术已知的低分子量的增塑物质。增塑剂更特别地为如下的那些物质(聚亚甲基型(液体)橡胶除外,更特别地(液体)EPDM橡胶除外):其具有低于60℃、优选地低于40℃的软化点。
液体增塑剂可有助于对涂油基底的初始粘附性。增塑剂在第二压敏胶粘剂和/或第三压敏胶粘剂中的分数(比例)(如果存在的话)有利地小于30重量%,并且更优选地在5重量%和20重量%之间、更特别地在8重量%和15重量%之间的范围内,基于总的压敏胶粘剂配制物。
根据DIN 53523测量的EPDM橡胶的门尼粘度(ML 1+4/125℃)在本发明的一种优选实施方式中为至少20-120、更优选地40-90、更特别地50-80。
基础聚合物优选仅由EPDM橡胶组成,更优选地,在压敏胶粘剂中除了EPDM橡胶以外没有另外的聚合物。
作为压敏胶粘剂,例如也可使用在DE 10 2015 217 376A中或在DE 10 2017 202668中描述的那种胶粘剂。
根据DE 10 2015 217 376A的可有利地使用的压敏胶粘剂至少包括作为基础聚合物的一种或多种固体EPDM橡胶、以及增粘树脂,其中增粘树脂的分数为30-130phr、有利地50-120phr、更优选地60-110phr,并且优选地增塑剂含量低(在胶粘剂中最高达1重量%)或不含增塑剂。
特别地,压敏胶粘剂以不超过1重量%的分数包括以下或根本不包括以下:石蜡油和环烷油,(官能化的)低聚物例如低聚丁二烯、低聚异戊二烯、液体腈橡胶、液体萜烯树脂、植物油和动物油以及脂肪、邻苯二甲酸酯和/或官能化丙烯酸酯。
增粘树脂在压敏胶粘剂中的分数为。
压敏胶粘剂中有利地包括至少一种液体EPDM橡胶。液体EPDM橡胶的分数可优选地为最高达40重量%、更优选地在5和35重量%之间、仍然更优选地在10和25重量%之间。
在一种有利实施方式中,压敏胶粘剂由以下组成:仅包括固体EPDM橡胶或者仅包括固体和液体EPDM橡胶的成分以及增粘树脂,其中可另外地、任选地掺混老化抑制剂。
有利地,所有添加的物质(除了EPDM橡胶和增粘树脂之外)例如合成橡胶和/或热塑性弹性体和/或填料和/或染料和/或老化抑制剂的分数共计不超过5重量%、优选地2重量%。
适合作为本发明的胶带的第二压敏胶粘剂和/或第三压敏胶粘剂的胶粘剂的实例为DE 10 2015 217 376A的实施例1、2、3、4、5和6的胶粘剂,如所述说明书的第11页上在其中的表格中所公开的。相应的胶粘剂组合物明确地被视为公开用于本发明。明确地参考DE10 2015 217 376A的其余公开内容。
根据本发明同样可使用的DE 10 2017 202 668的胶粘剂是特别地可热交联的压敏胶粘剂,其包括:
a)至少一种可交联的聚合物,其中所述聚合物至少由以下构成:(i)至少两种单体A和B,例如三种单体A、B和C,它们各自彼此独立地为烯属不饱和的脂族或脂环族烃,和(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)至少一种对应于式R1-Si(OR2)nR3 m的有机硅烷,其中R1是能够与羧酸基团或羧酸酐基团形成化学键的基团;基团R2彼此独立地各自为氢、烷基、环烷基、芳基或酰基;R3是氢、烷基、环烷基或芳基;n为2或3;和m为得自3-n的数字,以及
c)至少一种增粘树脂。
可交联的聚合物的至少两种单体A和B,例如三种单体A、B和C可彼此独立地为例如具有2-8个C原子的α-烯烃如乙烯、丙烯、1-己烯或1-辛烯,或二烯如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。
有利地,单体A是乙烯,单体B是丙烯,并且如果存在的话,单体C是二烯例如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。非常优选地,二烯可为5-亚乙基-2-降冰片烯(ENB)。这意味着可交联的聚合物是根据本发明的,特别地基于EPDM或EPM的聚合物。可交联聚合物通常是弹性体聚合物。所述聚合物通常具有至多低的结晶度,并且不具有规定的熔点,如例如在热塑性聚合物的情况中那样。更特别地,可交联聚合物是无定形的。
选择作为共聚单体D的可为例如丙烯酸、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,优选丙烯酸、马来酸、马来酸酐、富马酸或富马酸酐,更特别地马来酸酐。
可交联的聚合物特别地可通过如下方式获得:至少使至少两种单体A和B,例如三种单体A、B和C进行共聚,由此生成聚合物,并且将共聚单体D接枝到该聚合物上。
可交联的聚合物也可通过如下方式获得: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。
可交联的聚合物优选具有大于25、优选地大于30、仍然更优选地大于45、更特别地大于55的根据DIN 53523测量的门尼粘度(ML 1+4/125℃)。
根据本发明有利地,式R1-Si(OR2)nR3 m的有机硅烷的基团R2可彼此独立地各自为烷基或乙酰基。烷基优选为甲基、乙基、丙基或异丙基,更优选地甲基或乙基,更特别地乙基。
如果存在的话,式R1-Si(OR2)nR3 m的有机硅烷的基团R3优选为烷基,其中该烷基优选为甲基、乙基、丙基或异丙基,更特别地甲基。
式R1-Si(OR2)nR3 m的有机硅烷的基团R1优选地包含至少一个羟基、至少一个硫基、至少一个氨基NHR4,其中R4是氢、烷基、环烷基或芳基基团、或其混合。非常优选地,R1包含至少一个氨基NHR4
如果R4是烷基或环烷基基团,则所述基团任选地包含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。
基团R1可为例如基团X-(CH2)-(CH2)p,其中X是羟基、硫基或氨基NHR4,其中R4是氢、烷基、环烷基或芳基基团,和p是0-10、更特别地0-2的整数。如果R4是烷基或环烷基基团,则所述基团任选地包含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。
式R1-Si(OR2)nR3 m的有机硅烷可为例如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。
另一方面,式R1-Si(OR2)nR3 m的有机硅烷的基团R1也可为包含至少一个环醚官能团的基团。特别有利地,在该情况下,R1包含至少一个环氧基团、至少一个氧杂环丁烷基团或其混合,并且优选包含至少一个环氧基团例如缩水甘油氧基、至少一个环氧基环己基例如3,4-环氧基环己基、至少一个环氧基己基例如5,6-环氧基己基、至少一个氧杂环丁烷基甲氧基例如3-氧杂环丁烷基甲氧基、或其混合。更特别地,基团R1可为基团Y-(CH2)-(CH2)q,其中Y是如上定义的环氧基团,并且q是0-10、更特别地0-2的整数。
在另一有利的实施方式中,式R1-Si(OR2)nR3 m的有机硅烷可为(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。
压敏胶粘剂还可包括两种或更多种上述定义的有机硅烷,包括彼此不同的那些。
另外,压敏胶粘剂可另外包括至少一种由乙烯、丙烯和任选的二烯构成的聚合物,其中二烯(如果存在的话)优选地为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,更特别地为5-亚乙基-2-降冰片烯(ENB)。另外的聚合物可为固体或液体,其中所述另外的聚合物优选地具有小于25的根据DIN 53523测量的门尼粘度(ML 1+4/125℃),并且更特别地为液体。
明确地参考DE 10 2017 202 668的其余公开内容。
本发明的另一主题是在本说明书的上下文中描述为根据本发明或有利地实施的胶带,其中根据测试方法A“粘合力”测量,胶带对样品基底的初始粘合力为至少0.05N/cm,并且其中根据测试方法B“粘合强度”测量,样品基底和固化的胶带的组件具有至少10MPa的粘合强度,其中所述样品基底由覆盖有连续的油层(覆盖率4g/m2)的钢表面组成。
本发明的胶带具有两种基本的独立的令人惊讶的性质。
一方面,根据本发明,已经显现,在对应于本发明的至少两层的体系(其中压敏胶粘剂以层的形式存在于可热固化的胶粘剂上)的情况下,压敏胶粘剂对基底的初始粘合力高于相应的不具有设置于其下的相应的可热固化的层的压敏胶粘剂层的情况。
如果在该情况下将压敏胶粘剂不完全地施加到可热固化的胶粘剂层,则观察到的效果是,以较小的压敏胶粘剂面积可获得基本相同的对待粘合的基底的初始粘合力(或通过施加程度的选择而满足相应的期望要求的初始粘合力)。而且,在压敏胶粘剂仅被局部地施加到可热固化的胶粘层的情况下,同样可使可热固化的压敏胶粘剂与待粘合的基底接触并且可在其上充当固化的结构胶粘剂。在该情况下,对于本发明的胶带令人惊讶地已经显现,这样的组件的最终粘合强度仅略低于相应的但不覆盖有压敏胶粘剂的可热固化的胶粘剂层的粘合组件在相应基底上并且在其它方面对应的条件下的粘合强度。这完全无法被预料到,因为压敏胶粘剂覆盖可热固化的胶粘层的表面的一部分且因此根据预期,应使粘合失活。在该情况下减损显著低于相应地由表面积减小所预期的减损。因此,例如,尽管热固化的胶粘层被压敏胶粘剂覆盖达50%或更多的面积,但是观察到小于总粘合力的10%的减损。在此,对于芯层(即,热固化的胶粘剂层)的较低覆盖度,粘合力甚至更低。通常可观察到总粘合力的减损,其数值百分比为压敏胶粘剂层覆盖芯层的百分比的仅最高达20%(即,不超过五分之一)、优选地最高达15%(即,不超过7.5分之一)、更优选地仅最高达10%(即,不超过十分之一)。
在实验中,已发现固化的胶带对涂油钢的粘合强度大于10MPa,同时未固化的胶带良好地初始粘合至涂油的金属,其中已经发现对以4g/m2涂油的金属的初始粘合力在2分钟的费时内大于0.05N/cm。因此,这些初始粘合力大于在胶带上除去衬垫的力(更特别地,大于从胶带除去硅化的聚酯膜所需的力)。
本发明的胶带具有如下的优点:它保持永久粘性。更特别地,第二压敏胶粘剂层具有与第一可热固化的胶粘剂层基本不同的极性以及(如果存在的话)第三压敏胶粘剂层有利地也具有与第一可热固化的胶粘剂层基本不同的极性;因此相应的层不溶于彼此。
本发明最后包括本发明的胶带在带油(受油影响)和/或带油脂(受油脂影响)的金属上、更特别地在带油和/或带油脂的钢或镀锌钢上的用途,其中金属覆盖有至少0.5g油/m2和/或0.5g油脂/m2和/或0.5g的油和油脂的混合物/m2、更特别地至少2g/m2的所述化学品、特别地超过3g/m2的所述化学品的连贯的油层和/或油脂层和/或油和油脂的层。
特别优选的是,本发明的胶带用于在汽车制造中在车身壳体的情况下粘合金属板零件的用途,尤其是如果那里使用的材料具有上述污染物的话。
这样的用途例如为与金属板的卷边折叠粘合有关的用途、以及与其它部件的粘合有关的用途;本发明的胶带的使用特别地有助于减少制造的汽车中的与振动相关的干扰影响。
参考方法
A.粘合力
A1.对于未固化的胶粘剂和/或胶带,在23℃和50%相对湿度下以300mm/分钟的剥离速度和180°的剥离角度类似于ISO 29862(方法3)测定对钢的粘合力。作为增强膜,使用具有36μm厚度的经蚀刻的PET膜,如可从Coveme公司(Italy)获得的。通过在23℃的温度下用4kg的机器辊压而将测量条粘合。在施加后恰好2分钟将胶带剥离。作为得自三次单独测量的平均值获得测量值(以N/cm计)。
A2.为了评价对涂油金属基底的粘合力,将钢板用4g/m2的Quaker61AUS涂油。该程序在其它方面与子方法A1一致。
B.粘合强度:搭接剪切测试(或拉伸剪切测试)
作为获得粘合的品质的特征,对于各种胶带确定了通过本发明的方法制造的固化的组件的粘合强度。在23℃和50%相对湿度下以10mm/分钟的测试速度在基于DIN-EN 1465的动态搭接剪切测试中在各自的情况下定量地测定粘合强度(以N/mm2=MPa计的结果)。所用的测试棒是在粘合之前用丙酮清洁的钢棒。胶带的层厚在各自的情况下对应于100μm±10μm。作为得自三次测量的平均值报告结果。测量采用固化的胶粘剂的粘合。在180℃±2℃下进行固化30分钟。在各自的情况下a)采用两个经丙酮清洁的钢板,b)采用两个带油的钢板(4g/m2的Quaker 61AUS),和c)采用一个涂油的钢基底和一个不涂油的钢基底进行测量。
为了评价对涂油金属基底的粘合强度,将在第一测量系列中的经丙酮清洁的钢板和在第二测量系列中的镀锌钢板用4g/m2的Quaker 61AUS涂油。
实施例
用于第一可固化的胶粘剂(胶粘剂K0)的层的原料
Breon N41H80 来自Zeon Chemicals(London,UK)的具有41重量%的丙烯腈分数的热聚合的丁腈橡胶。根据技术数据表,门尼粘度为70-95。根据对于热塑性的测试方法E的最高达250℃的非热塑性材料。
PolyDis PD3691 基于双酚A二缩水甘油醚的腈橡胶改性的环氧树脂,具有5重量%的弹性体含量和205g/eq的每环氧化物的重量,来自Schill+Seilacher“Struktol”。在25℃下的粘度为300Pa s。
PolyDis PD3611 基于双酚F二缩水甘油醚的腈橡胶改性的环氧树脂,具有40重量%的弹性体含量和550g/eq的每环氧化物的重量,来自Schill+Seilacher“Struktol”。在25℃下的粘度为10 000Pa s。
Dyhard 100S 来自AlzChem的用于环氧体系的潜在性固化剂,由其中98%的颗粒小于10μm的微粉化的双氰胺组成。
Dyhard UR500 用于环氧体系的潜在性糖醛(Uron)促进剂,其中98%的颗粒小于10μm。
胶粘剂K0的制备:
以重量份计的胶粘剂K0的组成的说明:
Angabe der Zusammensetzung der Klebmasse K0 in Gew.-Teilen:
Figure BDA0002931255260000191
Figure BDA0002931255260000201
在Haake公司的测量捏合机(Messkneter)中以75±5%的捏合机填充水平制备胶粘剂K0。为此,引入腈橡胶和PolyDis PD3611并在60℃下用辊式叶片进行捏合,直到扭矩恒定。然后添加其他原料并进行捏合。最后,添加固化剂和促进剂并且在约80℃物料温度(Massetemperatur)下捏合约5分钟。
在真空压机中在两个硅化的PET膜之间将获得的胶粘剂物质无气泡地压成500μm厚的转移胶粘膜。
根据参考方法A(变体A1)“粘合力”的粘合力为9N/cm。
用于第二压敏胶粘剂的层和第三压敏胶粘剂的层(胶粘剂K1-K7;油-胶粘剂功能 层)以及对比胶粘剂V1的原料
Vistalon 6602 来自ExxonMobil的EPDM橡胶,具有55%的乙烯分数和5.2%的降冰片烯分数和80MU的门尼粘度(ML 1+4,125℃)。
Keltan 8550C 来自Arlanxeo的EPDM橡胶,具有48%的乙烯分数和5.5%的降冰片烯分数和80MU的门尼粘度(ML 1+4,125℃)。
Vistalon 7700 来自ExxonMobil的EPDM橡胶,具有55.5%的乙烯分数和7%的降冰片烯分数和83MU的门尼粘度(ML 1+8,150℃)。
Keltan 1519R 来自Lanxess的乙烯-丙烯共聚物,接枝有1.9重量%的马来酸酐。乙烯分数为49重量%。
Trilene 67 来自Lion Elastomers的液体EPDM,具有39kDa的分子量(GPC)和9.5%的亚乙基-降冰片烯分数。乙烯与丙烯之比为46/54。
Royalene 547 来自Lion Elastomers的液体EPDM,具有57MU的门尼粘度(ML 1+4,150℃)和10重量%的亚乙基-降冰片烯分数。乙烯与丙烯之比为63/37。
Escorez 1304 来自ExxonMobil的烃树脂(环与球100℃,Tg=53℃)。
Dercolyte A115 来自DRT的α-蒎烯增粘树脂(环与球115℃,Tg=70℃)。
Regalite R1100 来自Eastman的完全氢化的烃树脂(环与球100℃,Tg=50℃)。
Escorez 1310 来自ExxonMobil的烃树脂(环与球94℃,Tg=47℃)
Ondina 933 来自Shell的在20℃下具有212mPa s的动态粘度的增塑剂油。
Catenex T121 来自Shell的在20℃下具有46mPa s的动态粘度的无色增塑剂油。
天然橡胶SMR L L型“标准马来西亚橡胶”;标准化的
Oppanol B150 来自BASF的聚异丁烯,摩尔质量:数均Mn约425 000g/mol,粘均Mη约2 600 000g/mol
氧化锌
Lanolin 羊毛-蜡
Dertophene T 来自DRT的萜烯-酚醛树脂;软化点约95℃;MW~500–800g/mol;羟值20–50mg KOH/g
Catenex T121 来自Shell的加工石蜡油,规格根据数据表“Shell Catenex T121,08.07.2009版”
胶粘剂K1-K7的制备:
在各自的情况下以重量份计的胶粘剂K1-K7的组成的说明(共计达到100重量份)。
K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7
Vistalon 6602 33 30
Keltan 8550 40 50 60
Keltan 7700 25 20
Trilene 67 23 20
Royalene 547 35 30
Dercolyte A115 20 20
Escorez 1304 20 20
Escorez 1310 44 40
Regalite 1100 60 50 40
Ondina 933 10
Catenex T121 10
对比胶粘剂V1的制备
对比胶粘剂V1的组成的说明,重量份。
V1
天然橡胶SMR L 19
Oppanol B150 9
氧化锌 20
Lanolin 16
Dertophene T 30
Catenex T121 6
根据常规制备模式在Haake公司的测量捏合机中以75±5%的捏合机填充水平制备胶粘剂K1-K7和V1,其中组合的组分用辊式叶片进行捏合,直到扭矩恒定。
对涂油金属的粘合力的研究
连续的转移胶带的制造
为了制造胶粘剂层,使用实验室涂覆设备将各种胶粘剂由在矿物油精(或汽油)中的溶液施加到常规衬垫(硅化的聚酯膜),并且进行干燥。以50g/m2+/-5%的涂层重量(对应于约54μm的厚度)制造胶粘剂涂片(Klebemassenausstriche)。在各自的情况下,初始在室温下进行干燥10分钟并且在实验室烘箱中在105℃下进行干燥10分钟。在干燥之后立即将经干燥的胶粘剂层分别在开放侧上用第二衬垫(具有较低剥离力的硅化聚酯膜)进行层压。
根据参考方法A(变体A2)的粘合力的说明。
K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 V1
对(涂油的)钢的粘合力/N cm<sup>-1</sup> 1.75 2.2 0.88 0.91 0.1 0.43 0.68 0.26
不连续的压敏胶粘剂结构体的制造
将压敏胶粘剂(K1-K7)稀释至25%固含量并且经由用计量添加自动操作装置驱动的针施加到硅化的PET膜。以此方式,由压敏胶粘剂产生规则结构体[点和条纹图案:点:以正方形网格形式排布(在每个网格线相交处的点);条纹:平行,等距排布]。涂层重量在1–21g/m2的范围内变化且表面占有率在2%-60%的范围内变化。
结构构造 S1 S2 S3 S4 S5 VS1 VS2
点间距*/mm 2.5 5 10
点直径/mm 1.7 1.7 1.7
线间距**/mm 5 10 0 5
线宽/mm 1.3 1.3 0 3
占有密度/% 16 5.8 2.1 15 6.3 100 60
涂层重量/g m<sup>-2</sup> 6.6 3.3 0.6 5.2 4.6 34 21
*从点中心到最近的点中心的相应距离
**条纹中间到直接相邻的条纹中间的相应距离
分别由七个示例性压敏胶粘剂(K1-K7)在衬垫上制造七个结构体S1-S5和VS1、VS2(参见上文)。使用辊式层压机将它们层压到500μm厚的反应性芯层K0。这49个实施例的命名由所用的EPDM胶粘剂(K1-K7)以及所施加的结构体S1-S5、VS1、VS2组成。因此,名称K1S1是如下的产品构造的代号:其包括具有EPDM压敏胶粘剂K1的500μm反应性芯层K,所述EPDM压敏胶粘剂K1以点的形式施加,其中点间距为2.5mm且涂层重量为6.6g/m2(S1)。
本发明的产品构造满足以下条件:在两分钟后对涂油钢的初始粘合力(根据测试方法A“粘合力”,变体A2)为至少0.05N/cm。而且,本发明的构造体具有至少10MPa的粘合强度(通过测试方法B“粘合强度”测量)。结果在下表中清楚地列出。
对涂油的钢的初始粘合力>0.05N/cm /粘合强度>10MPa
Figure BDA0002931255260000231
在该表中,在各栏中的斜线之前的符号涉及初始粘合力,斜线之后的符号涉及粘合强度,即,根据模式初始粘合力/粘合强度。在各自的情况下,用钩号(√)表示符合上述条件,用破折号(-)表示不满足条件。
在各自的情况下具有结构体S1至S5的产品构造K1-K7(K1S1-K7S5)通过了测试。
实际上,在各自的情况下具有结构构造VS1和VS2的对比例构造K1-K7(K1VS1-K7VS2)确实也通过了初始粘合力测试;然而,功能层的占有密度大于50%,由此大大降低了固化状态下的粘合强度。
对于所有的结构构造(V1S1至V1VS2),使用另一种常规压敏胶粘剂(基于天然橡胶的)V1的产品构造显示出非常低的对涂油的钢的初始粘合力。

Claims (22)

1.胶带,包括:
-至少一个第一可热固化的胶粘剂的层
-以及在所述可热固化的胶粘剂层的表面之一上的第二压敏胶粘剂的层
其特征在于,
-所述第二压敏胶粘剂基于一种或多种具有聚亚甲基型饱和碳链的橡胶。
2.如权利要求1所述的胶带,其特征在于,在所述第一可热固化的胶粘剂的层的另一表面上存在第三压敏胶粘剂的层。
3.如权利要求2所述的胶带,其特征在于,所述第二和第三压敏胶粘剂在化学上相同。
4.如前述权利要求任一项所述的胶带,其特征在于,所述第二压敏胶粘剂和/或所述第三压敏胶粘剂不存在于所述第一可热固化的胶粘剂的层的整个面上,从而在所述胶带的-相应的-侧上,存在一个或多个第二胶粘剂的区域以及一个或多个不含第二胶粘剂的区域、和/或一个或多个第三胶粘剂的区域以及一个或多个不含第三胶粘剂的区域。
5.如权利要求2所述的胶带,其特征在于,所述第二压敏胶粘剂的层在所述第一可热固化的胶粘剂的层上的表面覆盖率和/或所述第三压敏胶粘剂的层在所述第一可热固化的胶粘剂的层上的表面覆盖率在5%和50%之间。
6.如权利要求2和3任一项所述的胶带,其特征在于,所述第二压敏胶粘剂的层和/或所述第三压敏胶粘剂的层以规则的几何结构存在于所述第一可热固化的胶粘剂的层上。
7.如权利要求2和3任一项所述的胶带,其特征在于,所述第二压敏胶粘剂的层和/或所述第三压敏胶粘剂的层以不规则的几何结构存在于所述第一可热固化的胶粘剂的层上。
8.如权利要求2-5任一项所述的胶带,其特征在于,所述第二压敏胶粘剂的层和/或所述第三压敏胶粘剂的层以在至少一个方向上连续地在所述第一可热固化的胶粘剂的层的相应表面上延伸的几何形状的形式、更特别地以线的形式存在。
9.如权利要求2-5任一项所述的胶带,其特征在于,所述第二压敏胶粘剂的层和/或所述第三压敏胶粘剂的层以不连续地布置在所述第一可热固化的胶粘剂的层的相应表面上的几何形状的形式、更特别地以点的形式存在。
10.如权利要求2-7任一项所述的胶带,其特征在于,所述第二压敏胶粘剂的层和/或所述第三压敏胶粘剂的层以形式既以连续地在所述第一可热固化的胶粘剂的层的相应表面上延伸的几何形状的形式又以不连续地布置在所述第一可热固化的胶粘剂的层的相应表面上的几何形状的形式存在。
11.如权利要求2-8任一项所述的胶带,其特征在于,所述第二压敏胶粘剂的层和/或所述第三压敏胶粘剂的层以这样的方式布置在所述第一可热固化的胶粘剂的层上,使得不存在第一胶粘剂的层的相应表面的具有长于5cm、优选地3cm、非常优选地1cm的最长尺寸的未被所述第二和/或第三胶粘剂覆盖的区域。
12.如前述权利要求任一项所述的胶带,其特征在于,所述第二压敏胶粘剂的层和/或所述第三压敏胶粘剂的层以不间断和/或间断的线的形式存在于所述第一可热固化的胶粘剂的层上,所述线具有不超过1.5mm的宽度。
13.如前述权利要求任一项所述的胶带,其特征在于,所述第一可热固化的胶粘剂包括环氧树脂以及至少一种环氧树脂固化剂。
14.如前述权利要求任一项所述的胶带,其特征在于,所述第一可热固化的胶粘剂包括一种或多种聚合物、任选的一种或多种增粘树脂、一种或多种反应性树脂、以及至少一种引发剂和/或固化剂和/或促进剂,其中所述反应性树脂相对于所述聚合物和所述任选的增粘树脂之和以重量过量存在,并且其中至少一种聚合物在所述胶粘剂的未固化的状态下作为连续的聚合物相存在。
15.如前述权利要求任一项所述的胶带,其特征在于,所述第一可热固化的胶粘剂也是压敏胶粘性的。
16.如前述权利要求任一项所述的胶带,其特征在于,所述第二和/或第三压敏胶粘剂基于一种或多种M型橡胶。
17.如权利要求16所述的胶带,其特征在于,所述第二和/或第三压敏胶粘剂基于一种或多种乙烯-丙烯弹性体(EPM和/或EPDM橡胶)。
18.如前述权利要求任一项所述的胶带,其特征在于
-根据测试方法A“粘合力”测量,所述胶带对样品基材的初始粘合力为至少0.05N/cm,
-根据测试方法B“粘合强度”测量,所述样品基材和固化的胶带的组件具有至少10MPa的粘合强度,
其中所述样品基材由覆盖有连续的油层(覆盖率4g/m2)的钢表面组成。
19.如前述权利要求任一项所述的胶带在带油的金属上、更特别地在带油的钢或镀锌钢上的用途,所述金属覆盖有至少0.5g油/m2、更特别地至少2g/m2、特别地超过3g/m2的连贯的油层。
20.如前述权利要求任一项所述的胶带用于在汽车制造中在车身壳体的情况下粘合金属板零件的用途。
21.如权利要求19或20所述的用途,其用于金属板的卷边折叠粘合。
22.如权利要求21所述的用途,其用于减少制造的汽车中的与振动相关的干扰影响。
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