TW201912369A - 於行星螺桿式擠出機中加入固體來製備熱敏性聚合物之方法 - Google Patents

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Abstract

本發明關於一種於行星螺桿式擠出機中製備熱交聯型聚合物之方法,其中a)該行星螺桿式擠出機具有一填充部與一混練部,該混練部係由一螺桿機筒區形成,該螺桿機筒區係由至少兩個,較佳為至少三個成對的螺桿機筒構成,它們的行星螺桿係藉由單一個共同的中心螺桿驅動,b)將該聚合物在塑化狀態下輸送至行星螺桿式擠出機,c)將該塑化聚合物送進第一螺桿機筒,即第一螺桿機筒的上半部內,d)行星螺桿式擠出機的填充部係施佳真空,e)若該螺桿機筒區係由兩個螺桿機筒構成,則第二個螺桿機筒的套筒具有一個開口,塑化聚合物藉由真空透過該開口排除空氣與可能的其他揮發性組分,或者若該螺桿機筒區係由多於兩個螺桿機筒構成,則至少三個螺桿機筒的第二個螺桿機筒的套筒或是下游接下去的螺桿機筒的套筒具有一個開口,塑化聚合物藉由真空透過該開口排除空氣 與可能的其他揮發性組分,f)中心螺桿與真空下的至少兩個螺桿機筒之流動溫度係調整成待排氣的聚合物保持在塑化狀態下,g)藉由真空排氣的下游,也就是在第二螺桿機筒中,或在一個以上可能存在的其他螺桿機筒中,或在第二與第三螺桿機筒之間或是第三與第四螺桿機筒之間(...以此類推)的中間環中,於塑化聚合物連續加入一種以上液體,如熱交聯劑、交聯加速劑、染料溶液或染料分散,h)於螺桿機筒區(液體於該區被加入塑化聚合物中)中,將由塑化聚合物與液體構成的混合物冷卻,使混合物自行星螺桿式擠出機排出後,較佳地均勻混合於塑化聚合物中的液體不會蒸發,i)螺桿機筒區中塑化聚合物藉由真空進行排氣的長度,在整個螺桿機筒區的長度中係在50%以上與80%之間,較佳係在60%與70%之間,j)將由塑化聚合物與改性液體所形成的混合物較佳沒有進一步額外加工地輸送至一塗布設備,更佳為在線的輸送,也就是沒有間歇的填充或倒出隨後重新熔化。

Description

於行星螺桿式擠出機中加入固體來製備熱敏性聚合物之方法
本發明係關於一種在行星螺桿式擠出機中加入固體以製造熱敏性聚合物之方法。
許多用於無溶劑及/或熱交聯型聚合物系統之連續製造與加工之裝置已為人熟知。最常使用的是螺桿機械,如各種機筒長度與各種內腔之單螺桿擠出機、雙螺桿擠出機或行星螺桿式擠出機。但為此任務,也使用連續作業的各種結構類型之捏合機,例如由捏合機與螺桿機械形成的組合。
擠出機(單螺桿與雙螺桿擠出機、行星螺桿式擠出機)特別用於塑料加工。其中塑料通常以丸粒的形式使用,並藉由擠出機加以塑化然後通過一噴嘴排出,該噴嘴使塑化的塑料成為期望的形狀。
於塑料加工中,塑化係理解為因溫度與壓力粉狀或丸粒狀的塑料之轉變,也就是材料的黏度之下降。在此情形,於加工機械例如擠出機中,塑料被加熱超過其特定熔化溫度,使其形成一熱的均勻塑料材料。若塑料為塑化的,則其能在進一步的加工中成形為例如 管子、薄板、薄膜或注塑部件。也可以是在一基底(如載體材料)上的塗層。
此外,人們將對塑料添加軟化劑(塑化劑、可塑劑、增塑劑),也就是影響材料的彈性之化學物質,稱為塑化。
此外,通常可將固體及/或液體添加進塑化的塑料。
除了塑化以外,擠出機的任務為將熔體均勻化。大多必須將添加劑與粒料加入塑料基質中。在此情形擠出機具有均勻分配粒料與添加劑的任務。
單螺桿擠出機係由一支旋轉的螺桿與一個包圍的殼體所構成。以單螺桿擠出機能達到高壓力上升與高運輸效果。但在單螺桿擠出中均勻化與分散是弱的。然而單螺桿擠出機仍然是最常使用的擠出機。
雙螺桿擠出機係由兩支彼此平行且相互嚙合的螺桿與一個包圍的殼體所構成。以雙螺桿擠出機同樣能達到高壓力上升與高運輸效果。雙螺桿擠出機的混合效果遠大於單螺桿擠出機,然而由於在雙螺桿擠出機的機械應力,塑料或多或少在其分子鏈上會經歷大幅變化。有些應用能接受這些變化。對於其他應用,保持分子鏈是重要的。於是提供行星螺桿式擠出機。
行星螺桿式擠出機係由多個部件所構成,也就是一支旋轉的中心螺桿、一個具有內齒輪與行星螺桿的包圍該中心螺桿一段距離之殼體,其中該等行星螺桿係在中心螺桿與內部齒狀的殼體之間的空腔如行星般繞 著中心螺桿旋轉。只要在下文中提到殼體的內齒輪,則其包括具有一套管之多部位殼體,該套管形成殼體的內齒輪。行星螺桿式擠出機中行星螺桿與中心螺桿以及內部齒狀的殼體嚙合。同時,行星螺桿以朝向輸送方向的末端於推力環上滑動。行星螺桿式擠出機相較於所有其他擠出機結構係具有極佳的混合效果但輸送效果低很多。
行星螺桿式擠出機最初使用於熱塑性塑料(例如PVC)之加工,其主要用於給接下來的設備(例如壓延機或輥磨機)餵料。由於其對材料交換與熱交換來說高表面更新率之優點,能讓透過摩擦導入的能量快速且有效率地排出,以及由於滯留時間短與滯留時間譜窄的優點,讓其應用領域在近期還拓展至包括需要特別的溫度控制方式之混練製程。
依照製造商,行星螺桿式擠出機有各種設計與尺寸。依據期望的生產量,螺桿機筒的直徑通常在70mm與400mm之間。
對於塑料之加工,行星螺桿式擠出機通常具有一填充部與一混練部。
填充部係由一輸送螺桿構成,待塑化的聚合物以及視需要的至少一部份其他固體組分連續供給至該輸送螺桿。然後該輸送螺桿將材料轉移至該混練部。於混練部內可依需求添加其他固體,這較佳係透過側邊螺桿給料機進行,其透過螺桿機筒的套筒上的開口將材料送進行星螺桿式擠出機中,並防止已經塑化的聚合物排出。
液態的配方組分之添加通常不是透過行星螺桿式擠出機的填充部進行,而是在混練部下游才進行,因為液體經常對聚合物的塑化過程產生不良影響。在此情形,液態組分之添加可透過螺桿機筒之間的開口或透過螺桿機筒的套筒上之特定開孔進行。
具螺桿之填充部範圍較佳為冷卻的,以避免材料的沉澱物累積在螺桿上。但也可以是無螺桿部件的實施型態,此時材料直接添加在中心螺桿與行星螺桿之間。
混練部係由一支驅動的中心螺桿與多支行星螺桿所構成,其在一個以上具內螺旋齒輪之螺桿機筒內繞著中心螺桿轉動。中心螺桿的轉數與因此產生的行星螺桿的轉速可變動,因此為控制混練製程之重要參數。
於現在的設計中,圍繞的殼體具有雙層套筒。內層套筒係由一備有內齒輪的套管所形成。在內層套筒與外層套筒之間提供行星螺桿式擠出機重要的冷卻。
行星螺桿在圓周方向不需要引導。藉由齒輪即確保行星螺桿的間距在圓周方向保持相同。其可以說是自動導向。
材料在中心螺桿與行星螺桿之間或是行星螺桿與機筒部的螺旋齒輪之間循環,而在剪切能量與外部溫度的影響下使材料分散為均勻的配料。
在各螺桿機筒中旋轉的行星螺桿之數量可變動,並藉此符合製程的要求。螺桿數影響行星螺桿式擠 出機內的自由體積、製程中材料的滯留時間,此外還決定用於熱交換與材料交換之面積大小。行星螺桿的數量行星螺桿的數量透過引入的剪切能量而對混練結果有影響。在螺桿機筒直徑固定之情形下,螺桿數越大能達到更佳的均質化能力與分散能力,或是達到更大的製品生產量。
能組裝在中心螺桿與螺桿機筒之間的行星螺桿之最大數量係取決於螺桿機筒的直徑與所使用的行星機筒之直徑。在使用較大的機筒直徑(如為了達到在生產規模之產出率所需)或在對行星螺桿使用較小的直徑之情形,螺桿機筒可安裝更大量的行星螺桿。一般來說,於機筒直徑D=70mm的情形使用至多7支行星螺桿,而在機筒直徑D=200mm的情形可使用例如10支,而在機筒直徑D=400mm的情形可使用例如24支行星螺桿。
行星螺桿式擠出機相較於其他提到的擠出機係具有極大的塑化效果。這開啟了處理那些在其他擠出機中完全無法使用或僅能不佳地使用之原料的可能性。此外行星螺桿式擠出機還能使用來大幅提高產量。
適合的行星螺桿式擠出機敘述於例如EP 2 098 354 A1、WO 2017/050400 A1、WO 2016/124310 A1與WO 2014/056553 A1中。
所有擠出機都有一個問題,也就是在熔體中遇到氣態組分,其為不期望的或是在進一步的加工製程中會負面影響生產的製品的品質。
此種組分可為例如水、空氣或(殘餘)溶劑。一些聚合物材料或填料會吸收水分。這些聚合物或填料不是必須預先乾燥,就是必須在排出在擠出機中產生的蒸汽。
一開始期望並在之後的加工過程中不期望的氣態組分可為有機溶劑、水、空氣、反應加速劑或反應起始劑或惰氣,例如氮氣、氬氣或二氧化碳。除非這些氣體完全化學轉化,否則殘留物會留在單體的降解產物與分解產物、寡聚物的降解產物與分解產物中。
行星螺桿式擠出機係以模組化結構的方式由數個螺桿機筒構成。每個模組都是由一支所有模組共同的中心螺桿、繞著中心螺桿旋轉的行星螺桿與一殼體所構成。各模組中行星螺桿的數量與種類可以不同,並符合模組的特定加工任務。
模組的殼體在末端設置有凸緣,透過該凸緣能將模組彼此聯結。模組的端面係透過中間環彼此連接,其有不同的設計。例如有減少螺桿機筒的端面上的自由橫截面之中間環,如此影響在上游的螺桿機筒之滯留時間,並因此能例如影響到分散製程。此外也有不會影響到行星螺桿式擠出機中材料的輸送特性之中間環的設計型態。
對於在行星螺桿式擠出機中脫氣,係選擇在期望的脫氣位置具有至少一個徑向的孔洞之中間環,氣態的組分能透過該孔洞逸出。
依據DE 100 54 854 A1,在作為推力環的中 間環之範圍同時設計有擋板,使熔體在通過擋板後從較高壓力的區域進入較低壓力的區域。較低壓力的區域係位在擋板後面之擠出機的輸送方向。
較低的壓力係藉由較低的壓力作用之區域達成。這能例如藉由中斷行星螺桿式擠出機的齒來達成。無壓力作用的區域能藉由行星螺桿在該區域沒有齒來達成,或是藉由在離擋板一定距離的地方開始行星螺桿來形成體積增加而達成。
依據DE 198 56 235 A1建議一用於脫氣的變體,將熔體單獨脫氣或額外反向脫氣。反向脫氣係藉由在填充部的壓縮區域中發生氣體通道阻止材料壓縮之前進行除氣來完成。依據氣體通道阻止材料壓縮的距離,可例如在材料的進料方向離材料進入80cm的距離反向脫氣。
本發明之課題為克服過去製造熱敏性聚合物之方法的缺點,而能將指定量的交聯劑加入在那些塑化的聚合物中,如此就可以在線塗布而沒有進一步的加工步驟。
此課題係藉由一種如申請專利範圍獨立項所示的熱交聯型聚合物之製造方法解決。附屬項之客體為本發明之客體的較佳實施形態。
因此,本發明係關於一種於行星螺桿式擠出機中加入固體來製備熱敏性聚合物之方法,其具有以下步驟:
a)該行星螺桿式擠出機係由一在大氣下作業的之填充與分散區以及一位在下游的在真空下作業之脫氣與冷卻區所構成,其中該填充與分散區係由至少一個螺桿機筒形成,該脫氣與冷卻區係由至少一個另外的螺桿機筒形成。
b)該填充與分散區的至少一個螺桿機筒與該脫氣與冷卻區的至少一個螺桿機筒係透過一位在螺桿機筒之間的阻隔環分隔開,該阻隔環的自由截面積係選擇成使堆積在該處的熔體將填充與分散區氣密地和脫氣與冷卻區分隔開,藉此兩個區域能在不同的壓力下作業。
c)將聚合物在塑化狀態下輸送進行星螺桿式擠出機。
d)將塑化聚合物注入填充與分散區的至少一個螺桿機筒中,且在螺桿機筒的前三分之一內。
e)在添加塑化聚合物的下游,將固體如熱交聯劑,特別是借助側邊螺桿給料機,透過至少一個螺桿機筒的開口,加進塑化聚合物。
f)在填充與分散區中將該固體分散於塑化聚合物中。
分散係指在製造如包括清漆、印刷油墨、塑料或顏料製劑等等的調配物時常見的加工步驟。其係製造分散液,也就是將固相分散於液體中。除了在液相中均勻分散以外,分散還表示待分散的固體被液相潤濕,以及待分散的固體 粉碎。
g)該固體至少包含熱交聯劑,其能為了提升聚合物分子量之目的讓塑化聚合物交聯。
較佳為交聯主要發生在行星螺桿式擠出機外。「主要」在此背景下係指小於50重量%的熱交聯劑係在行星螺桿式擠出機內消耗掉。
h)中心螺桿和填充與分散區內的至少一個螺桿機筒之流動溫度係調整成讓與熱交聯劑混合的塑化聚合物不會發生膠凝,使其保持可流動。
i)脫氣與冷卻區的至少一個螺桿機筒在套筒具有至少一個開口,透過該開口該與固體混合的,較佳為與熱交聯劑混合的塑化聚合物借助真空排除空氣與可能的其他揮發物質。
真空依據本發明係理解為低於50mbar之壓力,較佳為低於10mbar之壓力。
j)於脫氣與冷卻區中用於施加真空的至少一個開口具有的面積為在此範圍內被行星螺桿輾過的面積之至少5%。
輾過的面積係定義為在排氣與冷卻區中,被行星螺桿輾過之螺桿機筒的總面積,也就是開口所在的螺桿機筒之內部面積。
k)將由塑化聚合物與固體,較佳為熱交聯劑,所形成的混合物輸送至一塗布設備,更佳為在線的輸送,也就是沒有間歇的填充或倒出隨後重新熔化。更佳為無其他額外處理地輸送至塗布 設備。
圖1~3
1‧‧‧壓敏膠帶
2‧‧‧黏著層
3‧‧‧載體
4‧‧‧離型膜
圖4
1‧‧‧螺桿機筒1:於大氣下作業之塑化聚合物用填充區
2‧‧‧螺桿機筒2:於大氣下作業之固體用填充與分散區
3‧‧‧螺桿機筒3:於真空下作業之脫氣區
4‧‧‧螺桿機筒4:於真空下作業之脫氣區
5‧‧‧產物排放熔體泵
6‧‧‧用於在大氣下的反向脫氣之單螺桿輸送部件
7‧‧‧脫氣管道
8‧‧‧塑化聚合物用添加開口
9‧‧‧具有用於添加固體之側邊進料裝置的螺桿機筒中之開口
10‧‧‧具有用於真空脫氣之稠化器的螺桿機筒3中之開口
11‧‧‧具有用於真空脫氣之稠化器的螺桿機筒4中 之開口
12‧‧‧齒狀中間環
13‧‧‧阻隔環
14‧‧‧齒狀中間環
15‧‧‧真空泵
16‧‧‧熱敏性聚合物的出口
17‧‧‧中心螺桿用溫度控制電路
18‧‧‧螺桿機筒1用溫度控制電路
19‧‧‧螺桿機筒2用溫度控制電路
20‧‧‧螺桿機筒3用第一溫度控制電路
21‧‧‧螺桿機筒3用第二溫度控制電路
22‧‧‧螺桿機筒4用第一溫度控制電路
23‧‧‧螺桿機筒4用第二溫度控制電路
圖1為一單面壓敏膠帶。
圖2為一雙面壓敏膠帶。
圖3為一無載體膠帶(轉移膠帶)。
圖4顯示依據本發明之行星螺桿式擠出機之特佳組態。
於脫器與冷卻區的範圍內之至少一個螺桿機筒中的行星螺桿依據一較佳實施形態至少在其部分圓周上有中斷。
由於此中斷提高了由塑化聚合物與固體所形成的混合物之滯留時間。藉此脫氣變得更有效率,因為氣體有更多時間逸出。
依據一較佳變體,填充與分散區較佳係由至少兩個聯結的螺桿機筒所構成,其係透過一齒狀中間環彼此連接。
更佳為填充與分散區的至少一個螺桿機筒之行星螺桿以及位在下游的脫氣與冷卻區的至少一個螺桿機筒之行星螺桿係透過一支共同的中心螺桿驅動。
更佳為填充與分散區的至少一個螺桿機筒,特別是所有螺桿機筒組裝的行星螺桿的數量係大於最大可能的行星螺桿數的70%,較佳為大於80%。
最大可能的行星螺桿數為一製程變數。從行星螺桿 的某個數量起不再能偵測到製程的變化。最大可能的行星螺桿數為行星螺桿的數量,直到該數量為止,可偵測到每支行星螺桿對製程的影響。
在極端情況下,最大可能的行星螺桿數的增加甚至會導致製程控制變差。
更佳為脫氣與冷卻區的至少一個螺桿機筒,特別是所有的螺桿機筒組裝的行星螺桿的數量係小於最大可能的行星螺桿數的75%,較佳為小於60%。
依據一特佳變體,所有螺桿機筒同時滿足上述兩個特徵。
依據一較佳變體,脫氣與冷卻區的螺桿機筒範圍係由至少兩個,更佳為正好兩個聯結的螺桿機筒所形成,其透過一齒狀中間環彼此連接,且分別在套筒上有至少一個開口,透過該開口與固體混合的,特別是與熱交聯劑混合的塑化聚合物借助真空排除空氣與可能的其他揮發物質。
依據本發明另一較佳實施形態,第二螺桿機筒的套筒上的開口係裝備了一製品壓緊裝置,其防止塑化聚合物自行星螺桿式擠出機洩出。
至少一個形成脫氣與冷卻區的螺桿機筒之螺桿機筒開口較佳均裝備有製品壓緊裝置,其防止塑化聚合物自行星螺桿式擠出機洩出,在此情形製品壓緊裝置較佳用嚙合的雙螺桿對,透過其自由的齒腹,空氣和可能的其他揮發性組分在熱以及真空的影響下自熱敏性聚合物被抽除。
更佳為形成排氣與冷卻區的螺桿機筒之每一個螺桿機筒開口均裝備有製品壓緊裝置。
依據本發明另一較佳實施形態,於下游加進塑化聚合物的固體係被連續的添加,並藉由中心螺桿與行星螺桿盡可能均勻的混合進塑化聚合物中。若有兩個以上螺桿機筒,可於兩個螺桿機筒添加固體,也可於所有螺桿機筒添加固體。
其中均勻在本發明中係指在介觀上與巨觀上均勻以及在性質上為等向性。
依據本發明另一較佳實施形態,係在行星螺桿式擠出機上游裝備一單螺桿輸送部件,其能夠在大氣下反向脫氣。
於該單螺桿輸送部件中也能視需要加入非塑化的聚合物,其係在進入填充與分散區的至少一個螺感機筒前塑化。
塑化聚合物於行星螺桿式擠出機中之饋入係通過填充與分散區的前三分之一內的至少一個螺桿機筒之外壁上的至少一個開口進行。
或者,塑化聚合物於行星螺桿式擠出機中之饋入能透過一中間環進行,該中間環位於單螺桿輸送部件與第一螺桿機筒之間,且為了饋入塑化聚合物之目的具有至少一個徑向孔洞。
固體之添加,較佳為形成固體的熱交聯劑之添加,較佳係在填充與分散區的前三分之二內,更佳係在前二分之一內進行。
透過固體用添加開口,除了熱交聯劑以外可添加其他固體,如染料、彩色顏料或其他聚合物改性填料。
行星螺桿式擠出機中的熱交換較佳係透過中心螺桿及/或螺桿機筒進行,其為此係透過具溫控介質之加熱/冷卻裝置作業。
為了能運行廣範圍的配方以及依照目標調整聚合產物的性質,需要彈性的溫度控制;因此較佳為對中心螺桿與螺桿機筒使用分別的溫度控制電路,此外,螺桿機筒視需要裝備用一個以上溫度控制電路。
作為溫控介質出於熱動力學的原因較佳為水或重水,但本方法不限於此。
依據本發明另一較佳變體,於脫氣與冷卻區的各螺桿機筒具有至少兩個分開的用於控制液體溫度之電路。以這些電路調整在控制螺桿機筒溫度時下降的溫度梯度,藉此避免熱敏性聚合物凝膠化。
較佳為塑化聚合物於行星螺桿式擠出機中的饋入係藉由熔體泵、單或多螺桿擠出機、或者桶狀或槽狀熔化設備進行。
更佳為熱敏性聚合物混合物自行星螺桿式擠出機之排出係藉由聯結在最後一個螺桿機筒範圍的末端上之熔體泵進行。
更佳為塗布裝置為壓延機或噴嘴,熱敏性聚合物混合物透過它被施加在載體材料上。
依據本發明,建議以多輥塗布機進行較佳地 製造的黏著劑之塗布。其可為由具有至少一個輥隙的至少兩支輥到具有三個輥隙的至多五支輥所構成之塗布機。
可以想到的還有如壓延機(I、F、L型壓延機)之塗布機,如此,較佳的黏著劑在通過一個以上輥隙時被成形為期望的厚度。
為了改善成形的黏著劑層從一個輥輪到另一個輥輪之輸送行為,可進一步使用裝備成抗黏的輥輪或網紋輥。為了能產生充分精確成形的膠膜,輥輪的傳送速度有差異。
較佳的4輥塗布機係由一計量輥、一刮刀輥(其確定層在載體材料上的厚度且係平行於塗膠輥設置)與一傳送輥(其位在計量輥下)。於壓帶輪上(其與傳送輥一起形成第二輥隙)黏著劑與帶狀材料結合在一起。
依據待塗布的帶狀載體材料之種類,塗布能以同向旋轉法或反向旋轉法進行。
成形裝置也能藉由一狹縫形成,該狹縫在一輥輪與一固定的刮刀之間產生。固定的刮刀可為刀具刮刀或固定的(半)輥輪。
圖4顯示依據本發明之行星螺桿式擠出機之特佳組態。
在此情形,塑化聚合物係透過第一螺桿機筒(1)上的開口(8)送進行星螺桿式擠出機。固體之添加係透過行星螺桿式擠出機的第二螺桿機筒(2)中的側邊進料擠出機(9)進行。在第一螺桿機筒(1)與第二螺桿機筒(2) 之間有一齒狀中間環(12),透過該中間環,與固體一起加入的空氣能逆流至單螺桿輸送部件(6)逸出,於該處其能透過一在大氣下作業的脫氣管道(7)離開行星螺桿式擠出機。
於第三螺桿機筒(3)與第四螺桿機筒(4),除了在塑化聚合物中拌入固體以外,還在真空下進行聚合物之脫氣。為此,這兩個螺桿機筒(3與4)設有孔洞。為了避免聚合物自行星螺桿式擠出機洩出,不是直接對此孔洞施加真空,而是透過所謂的稠化器(10與11)進行。在此情形其較佳為小的雙螺桿,透過它,位在聚合物中的空氣被送往真空泵的方向,它藉由適合的旋轉,同時將聚合物往行星螺桿式擠出機的方向輸送。在兩個於真空下作業的螺桿機筒(3與4)之間有一齒狀中間環,其避免聚合物推積在螺桿機筒(3與4)之間。
中心螺桿以及前兩個螺桿機筒(1與2)都各配置有至少一個溫度控制電路(17至19),用它們能分別調整中心螺桿以及螺桿機筒的溫度。第三與第四螺桿機筒(3與4)較加個具有至少兩個分開的溫度控制電路(20至23),藉由它們能夠有步進的溫度控制,如對於在塑化聚合物中添加例如熱交聯劑所需要的溫度控制。
與固體混合的聚合物(16)借助熔體泵(5)被輸送至進一步的加工。
依據本發明之方法的特徵為:由塑化聚合物與熱交聯劑及/或交聯加速劑所形成的混合物在螺桿機桶範圍內(於該範圍內熱交聯劑或交聯起始劑被拌入塑 化聚合物中)被冷卻,使交聯主要在行星螺桿式擠出機外進行。
此外,聚合物過去一直都必須在一個另外的接續步驟中脫氣。依據本發明,混練與脫氣係在單一設備中進行。
依據本發明一較佳實施形態,塑化聚合物係出自以下群組之聚合物:非熱塑性彈性體、熱塑性合成橡膠、聚丙烯酸酯、聚胺甲酸酯、聚環氧化物以及它們以任意比例的混合物。
更佳為塑化聚合物混合例如增黏樹脂、填料、軟化劑、油、觸變劑與視需要的其他添加物。
特佳為自行星螺桿式擠出機產生的混合物係自黏性壓敏黏著劑或可固化的結構膠。
術語「黏合」通常敘述一種用於牢固接合基材之製造方法。於黏合時,黏著劑藉由所謂附著力之物理交互作用(偶爾也會藉由化學交互作用)附著在基材上,並大多將它們永久結合。由於黏合一方面允許部件之大面積的接合與由摩擦力產生的接合,另一方面基於其節省材料的特性,其係適合將幾乎所有材料彼此接合,黏合法被廣泛使用於家庭需求以及工業應用。其他結合方法,例如熔接或焊接還有栓固,越來越常被黏合法取代。如現在德國生產的商品中有接近50%與黏著劑有關。
在此背景下,化學狀態在黏著劑完工後不會改變或僅略微改變之,未完全固化的、永久黏性之壓敏 黏著劑越來越重要。壓敏黏著劑具有永久的表面黏性,所謂的初期黏著力,藉此能經由輕微的觸壓進行黏貼,而不用施加熱能且無化學反應。通常壓敏黏著劑具有動態附著結構,也就是說在數分鐘或甚至數天後才達到黏結的最終強度。基於其具體應用類別,壓敏黏著劑分為三種:壓敏黏著劑的一廣泛應用領域為可重新黏貼之產品,其中黏著劑僅具有低黏著力。該黏著劑系統於拆除時不會受損且能多次黏貼。其範例有便利貼或密封膠,例如紙巾包裝或濕紙巾包裝的密封膠。
壓敏黏著劑的另一種廣泛應用領域為可拆卸的產品,其中壓敏黏著劑具有中等至高度的黏著力。於此產品,設計用於永久結合的黏結能再次拆除,在此情形經常甚至能無殘膠地拆除黏結。在此意義上,可拆除的產品為例如:絆創膏、貼紙、標籤、自黏性薄膜與打包膠帶。
最後,壓敏黏著劑也越來越常使用於永久黏合性產品,在此情形壓敏黏著劑具有特別高的黏著力,且適用於半結構的應用。以壓敏黏著劑永久黏合的產品因而經常被使用於工業應用,例如在汽車結構中固定外部的鏡子、防護條或阻尼強化元件。其他應用有窗子與外觀結構、鏡子黏合、還有電子商品(如行動電話)或是自黏性產品(其在拆除時應被故意明顯改變或是破壞,如銘板或驗車標記)。
於此特佳為以出自tesa公司的ACXplus系列 產品之膠帶卷來製造。
此種膠帶包含一載體層,其也被稱為硬質相。硬質相的聚合物基質較佳係自包含下列之群組中所選出:聚氯乙烯(PVC)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚胺甲酸酯、聚烯烴、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、與由兩種以上前列聚合物所構成的離聚物與混合物。特佳為硬質相的聚合物基質係自包含下列的群組中所選出:聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚胺甲酸酯、聚烯烴、與由兩種以上前列聚合物所構成的混合物。硬質相實質上為一聚合物膜,其聚合物基質係自上述材料所選出。「聚合物膜」係理解為一種薄的、平面的、可撓的、可捲繞的帶材,其材料基質實質上係由一種以上的聚合物所形成。
「聚胺甲酸酯」係理解為一種廣義的聚合物質,其中重複單元係藉由胺甲酸酯基-NH-CO-O-彼此連結。
「聚烯烴」係理解為一種聚合物,其基於物質總量包含至少50%之通式-[-CH2-CR1R2-]n-的重複單元,其中R1係表示氫原子,而R2係表示氫原子或線形或分枝的飽和脂肪基或脂環基。若硬質相的聚合物基質中包含聚烯烴,則其特佳為聚乙烯,特別是具有超高分子量之聚乙烯(UHMWPE)。
「聚合物基質」係理解為一種聚合物或多種聚合物,其在相關層或相中所包含的所有聚合物中佔最 大的重量比。
硬質相的厚度特別為150μm。硬質相的厚度較佳為10至150μm,特佳為30至120μm,特別是50至100μm,例如70至85μm。「厚度」係理解為相關層或相沿著想像的座標系統中的z軸之伸度,於該座標系統係由機械方向及相對於機械方向之橫向延展開的平面形成x-y平面。厚度係藉由測量相關層或相的至少5處不同位置,然後由所得到之測量結果計算算數平均來獲得。其中,硬質相之厚度測量係依據DIN EN ISO 4593進行。
此種膠帶能進一步具有一軟質相,其包含一聚合物發泡體、一黏彈性體及/或一彈性體。軟質相的聚合物基質較佳係選自:聚烯烴、聚丙烯酸酯、聚胺甲酸酯及兩種以上前列聚合物之混合物。
於最簡單的變體中,膠帶僅包含一軟質相。
「聚合物發泡體」係理解為由填充了氣體的球狀或多面體狀單元所構成之成形體,其係被液態、半液態、高黏度或固態之單元壁所限制住;此外,單元壁之主要組成成分係一種聚合物或多種聚合物之混合物。
「黏彈性體」係理解為一種材料,其除了純粹的彈性特徵(在受到外來機械性影響後,回復為初始狀態)以外,還顯示出黏性液體特徵,例如變形時出現的內部摩擦力。基於聚合物基質之壓敏黏著劑特別被視為黏彈性體。
「彈性體」係理解為一種材料,其具有橡膠 彈性行為,並在20℃能被重複拉伸到其至少2倍長度,及並在拉伸所需的強制力消失後,立即再次回到其大概的初始尺寸。
關於術語「聚合物基質」、「聚胺甲酸酯」及「聚烯烴」之意涵係適用於上述說明。「聚丙烯酸酯」係理解為一種聚合物,其單體基質基於物質總量有至少50%係由丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯構成,其中通常至少包含部分的丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯,較佳為包含至少50%。「聚丙烯酸酯」特別被理解為一種聚合產物,其係藉由丙烯酸單體及/或甲基丙烯酸單體以及視需要的其他可共聚的單體之自由基聚合而得。
特佳為軟質相的聚合物基質係選自:聚烯烴、聚丙烯酸酯及兩種以上前列聚合物之混合物。若軟質相的聚合物基質中含有聚烯烴,則其較佳係選自:聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、及由聚乙烯與乙烯-乙酸乙烯酯共聚物所形成的混合物(PE/EVA摻合物)。其中聚乙烯可以是各種聚乙烯類型,例如:HDPE、LDPE、LLDPE、這些聚乙烯類型的摻合物及/或其混合物。
於一實施形態中,軟質相係包含一發泡體及分別設置在該發泡層的上面及下面之壓敏黏著層,其中發泡體的聚合物基質係包含一種以上聚烯烴,而壓敏黏著層的聚合物基質係包含一種以上聚丙烯酸酯。其中發泡體的聚合物基質特佳包含一種以上聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、及由一種以上聚乙烯及/或乙烯-乙酸乙 烯酯共聚物所構成之混合物。發泡體的聚合物基質更特佳係包含一種以上聚乙烯。
聚烯烴系發泡體本身沒有或只有極些微的壓敏黏著性。因此,與硬質相或基材的接合較佳係藉由壓敏黏著層達成。發泡體的聚烯烴系起始材料之發泡較佳係藉由添加的推進氣體以物理概念發泡及/或藉由化學發泡劑(例如藉由偶氮二甲醯胺)產生。
於另一實施形態中,軟質相係一壓敏黏著性聚合物發泡體,其聚合物基質包含一種以上聚丙烯酸酯。「壓敏黏著性發泡體」意指發泡體本身為壓敏黏著劑,因此不需要施用額外的壓敏黏著層。這是較佳的,因為製程中必需合併的層較少,且降低剝離現象及其它在層邊界不期望的現象之風險。
自黏性黏著劑,也稱為壓敏黏著劑,在本發明中特別為一種聚合物材料,其(視需要藉由適當添加其它組分,例如增黏樹脂)在使用溫度(只要沒有另外定義,則都是在室溫)下為永久黏著性且具黏著能力的,並在接觸時黏附於大多數的表面上,特別是立即黏附(具有所謂的「初期黏著力」[黏著性或觸黏性])。其在使用溫度下不用藉由溶劑或藉由加熱來活化(但通常或多或少在高壓的影響下)即能充分潤濕待黏合的基材,藉此能在黏著劑與基材之間為附著力形成充足的交互作用。對此重要的影響參數包括壓力以及接觸時間。壓敏黏著劑的特殊性質特別歸因於包括其黏彈性性質。所以可例如製備弱黏附或強黏附之黏著劑;此外還有一種黏著劑,其 只能單次且永久的黏著,使黏合在沒有破壞黏著劑及/或基材的情形下不能被分開;或是還有一種黏著劑,其能輕易地再次分開並能視需要多次黏合。
壓敏黏著劑基本上能基於各種化學性質之聚合物來製備。壓敏黏著性性質受到包括在聚合壓敏黏著劑的基礎之聚合物時所使用的單體之種類與份量比例、其平均分子量與分子量分布、以及壓敏黏著劑的添加物(如增黏樹脂、軟化劑等等)之種類與份量所影響。
為了達到黏彈性性質,單體(壓敏黏著劑的基礎之聚合物係基於該單體)以及視需要存在之壓敏黏著劑的其他組分,特別係選擇成使壓敏黏著劑具有低於使用溫度(通常為低於室溫)的玻璃轉移溫度(依據DIN 53765)。
藉由合適的內聚力提升措施,例如交聯反應(在巨分子間形成架橋的連結)能擴大及/或移動聚合物料具有壓敏黏著特性之溫度範圍。因此壓敏黏著劑的使用範圍能藉由黏著劑的流動性與內聚性之間的調整來最佳化。
壓敏黏著劑於室溫發揮永久性的壓敏黏著性,還具有足夠低的黏度與高觸黏性,使其在低接觸壓力下就已經濕潤各黏著基底的表面。黏著劑的可黏性取決於其附著性質,而可再分離性則取決於其內聚性質。
聚丙烯酸酯較佳係藉由至少部分共聚合能與環氧基交聯之功能性單體而得。在此情形特佳為具酸基(特別是羧酸基、磺酸基或磷酸基)及/或羥基及/或酸酐基及/或環氧基及/或胺基之單體;特佳為含羧酸基之單體。當聚丙烯酸酯具有共聚的丙烯酸及/或甲基丙烯酸時 為更佳的。這些基全都有與環氧基交聯的能力,藉此聚丙烯酸酯能較佳地與加入的環氧化物進行熱交聯。
能作為共聚單體用於聚丙烯酸酯之其它單體,除了每分子具有至多30個C原子之丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯以外,例如有:包含至多20個C原子之羧酸的乙烯酯、具有至多20個C原子之乙烯基芳烴、乙烯不飽和腈類、乙烯鹵化物、包含1至10個C原子之醇類的乙烯基醚、具2至8個C原子與1或2個雙鍵之脂族烴類、或這些單體之混合物。
相關的聚丙烯酸酯之特性,可特別透過藉由各單體不同的重量比,來改變聚合物的玻璃轉移溫度來影響。聚丙烯酸酯較佳可歸屬於以下單體組成成分:a)下式之丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯CH2=C(RI)(COORII)其中RI=H或CH3,而RII為具4至14個C原子之烷基殘基,b)具有已定義為與環氧基具反應性之類型的官能基之烯烴不飽和單體,c)任選的其它丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯及/或烯烴不飽和單體,其能與組分(a)共聚合。
較佳為聚丙烯酸酯係基於一種單體組成物,其中包含比例為45至99重量%之組分(a)的單體、比例為1至15重量%之組分(b)的單體、及比例為0至40重量%之組分(c)的單體(數據係基於用於「基礎聚合物」(也就是沒有對完成的聚合物添加任何添加劑(如樹脂等))之 單體混合物)。在此情形,聚合產物具有15℃(於低頻下的DMA)之玻璃轉移溫度與壓敏黏著性質。
組分(a)之單體特別為軟化及/或非極性的單體。較佳為作為單體(a)係使用具有包含4至14個C原子,特佳為4至9個C原子之烷基的丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯。此種單體的範例為: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、丙烯酸異丁酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸異辛酯,及其分支異構物,例如:丙烯酸2-乙基己酯或甲基丙烯酸2-乙基己酯。
組分(b)之單體特別為具有官能基,特別是具有能與環氧基進行反應之官能基之烯烴不飽和單體。
較佳為對於組分(b)使用具有自包含下列之群組中所選出的官能基之單體:羥基、羧基、磺酸基或亞磷酸基、酸酐、環氧基、胺基。
組分(b)之單體的特佳範例為:丙烯酸、甲基丙烯酸、伊康酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、巴豆酸、烏頭酸、二甲基丙烯酸、β-丙烯醯氧基丙酸、三氯丙烯酸、3-丁烯酸、乙烯基膦酸、伊康酸、順丁烯二酸酐、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸6-羥己酯、烯丙醇、丙烯酸環氧丙酯、甲基丙烯酸環氧丙酯。
原則上作為組分(c)可使用所有能與組分(a) 及/或組分(b)共聚合的乙烯官能化之化合物。組分(c)之單體能提供用來調整產生的壓敏黏著劑之性質。
組分(c)的範例單體為: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、丙烯酸二級丁酯、丙烯酸三級丁酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸異莰酯、甲基丙烯酸異莰酯、丙烯酸三級丁基苯酯、甲基丙烯酸三級丁基苯酯、甲基丙烯酸十二酯、丙烯酸異癸酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸正十一酯、丙烯酸硬脂酯、丙烯酸十三酯、丙烯酸二十二酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸環戊酯、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3,3,5-三甲基環己酯、丙烯酸3,5-二甲基金剛烷酯、甲基丙烯酸4-異丙苯基苯酯、丙烯酸氰乙酯、甲基丙烯酸氰乙酯、丙烯酸4-聯苯酯、甲基丙烯酸4-聯苯酯、丙烯酸2-萘酯、甲基丙烯酸2-萘酯、丙烯酸四氫呋喃甲酯、丙烯酸二乙胺基乙酯、甲基丙烯酸二乙胺基乙酯、丙烯酸二甲胺基乙酯、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、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、二乙二醇單丁醚甲基丙烯酸酯、乙二醇丙烯酸酯、乙二醇單甲醚丙烯酸酯、聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯350、聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯500、丙二醇單甲基丙烯酸酯、二乙二醇單 丁醚甲基丙烯酸酯、三伸乙二醇單乙醚甲基丙烯酸酯、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1,1,1,3,3,3-六氟異丙酯、甲基丙烯酸1,1,1,3,3,3-六氟異丙酯、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、二甲胺丙基丙烯醯胺、二甲胺丙基甲基丙烯醯胺、N-(1-甲基十一基)丙烯醯胺、N-(正丁氧基甲基)丙烯醯胺、N-(丁氧基甲基)甲基丙烯醯胺、N-(乙氧基甲基)丙烯醯胺、N-(正十八基)丙烯醯胺,此外還有N,N-二烷基取代的胺,例如N,N-二甲基丙烯醯胺、N,N-二甲基甲基丙烯醯胺;N-苯甲基丙烯醯胺、N-異丙基丙烯醯胺、N-三級丁基丙烯醯胺、N-三級辛基丙烯醯胺、N-羥甲基丙烯醯胺、N-羥甲基甲基丙烯醯胺、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、乙烯基異丁基醚;乙烯基酯,如乙酸乙烯酯;氯乙烯、乙烯基鹵化物、1,1-二氯乙烯、亞乙烯鹵化物、乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基酞醯亞胺、N-乙烯內醯胺、N-乙烯吡咯啶酮、苯乙烯、α-與p-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。巨單體,如聚2-甲基丙烯酸苯乙烯酯(分子量Mw為4000至13000g/mol)、聚(甲基丙烯酸甲酯)甲基丙烯酸乙酯(Mw為2000至8000g/mol)。
組分c)之單體較佳能選擇包含支持接下去的 輻射化學交聯(例如藉由電子束、UV)之官能基的單體。合適的可共聚之光起始劑為例如丙烯酸安息香酯與丙烯酸酯官能化之二苯基酮衍生物。支持藉由照射電子束交聯之單體為例如丙烯酸四氫呋喃甲酯、N-三級丁基丙烯醯胺與丙烯酸烯丙酯。
聚丙烯酸酯(「聚丙烯酸酯」於本發明中理解為與「聚(甲基)丙烯酸酯」同義)之製造可依照熟習本技藝者所熟知的方法進行,特佳係藉由傳統的自由基聚合或受控自由基聚合。聚丙烯酸酯可藉由單體組分的共聚合,使用一般的聚合起始劑以及視需要的調節劑來製造,其中係在一般溫度下於本體中、於乳液(例如在水或液態烴)中、或於溶液中聚合。
較佳為聚丙烯酸酯係藉由使用一般量(基於單體的總重量,通常為0.01至5重量%,特別是0.1至2重量%)的聚合起始劑於溶劑中(特別是於沸點範圍在50至150℃,較佳為60至120℃之溶劑中)聚合單體來製造。
原則上熟習本技藝者所熟知的所有常見起始劑都適合。自由基源的範例有:過氧化物、氫過氧化物與偶氮化合物,例如過氧化二苯甲醯基、氫過氧化異丙苯、過氧化環己酮、過氧化二(三級丁基)、乙醯環己過磺酸、過氧二碳酸二異丙酯、過辛酸三級丁酯與四苯-1,2-乙二醇。於一特佳方法中,作為自由基起始劑係使用:2,2’-偶氮(2-甲基丁腈)(DuPont公司的Vazo® 67TM)或2,2’-偶氮雙(2-甲基丙腈)(2,2’-偶氮雙異丁腈;AIBN; Dupont公司的Vazo® 64TM)。
作為用於聚丙烯酸酯之製造的溶劑可為:醇類,如甲醇、乙醇、正丙醇與異丙醇、正丁醇與異丁醇,較佳為異丙醇及/或異丁醇;以及烴類,如甲苯與特別是沸點範圍60至120℃之石油醚。此外,可使用酮類,如較佳為丙酮、甲乙酮、甲基異丁基酮;酯類,如乙酸乙酯,以及上述類別的溶劑的混合液,其中基於所使用的溶劑混合液,特別包含量在2至15重量%,較佳為3至10重量%之異丙醇的混合液為較佳的。
較佳為在聚丙烯酸酯之製造(聚合)後進行濃縮,且聚丙烯酸酯之進一步加工係實質上無溶劑地進行。聚合產物之濃縮可在沒有交聯劑物質與加速劑物質下完成。但也可以是這些化合物類別在濃縮前就已經加入聚合產物中,然後在這些物質存在下進行濃縮。
聚合產物能在濃縮步驟後轉送至一混練機中。視需要也可在相同的反應器中進行濃縮與混練。
聚丙烯酸酯的重量平均分子量Mw較佳在20,000至2,000,000g/mol之範圍;特佳在100,000至1,000,000g/mol之範圍,最佳在150,000至500,000g/mol之範圍(本說明中平均分子量MW與多分散性PD之數據係參照用凝膠滲透層析之測定。作為沖提液係使用具0.1體積%的三氟乙酸之THF。測量係在25℃進行。作為保護管柱係使用PSS-SDV,5μm,103Å,ID 8.0mm x 50mm。分離係使用以下管柱:PSS-SDV,5μm,103Å、105Å與106Å,均具ID 8.0mm x 300mm。樣品濃度為4g/l,流 量為每分鐘1.0ml。其係相對於PMMA標準品測量。
其中重量平均分子量Mw係藉由凝膠滲透層析法(GPC)測定。作為沖提液係使用具0.1體積%的三氟乙酸之THF。測量係在25℃進行。作為保護管柱係使用PSS-SDV,5μ,103Å,ID 8.0mm x 50mm。分離係使用以下管柱:PSS-SDV,5μ,103Å、105Å與106Å,均具ID 8.0mm x 300mm。樣品濃度為4g/l,流量為每分鐘1.0ml。其係相對於PMMA標準品測量。(μ=μm;1Å=10-10m)。為此,較佳係在適合的聚合調節劑,如硫醇、鹵素化合物及/或醇,的存在下進行聚合,以調整期望的平均分子量。)
聚丙烯酸酯較佳具有30至90之K值,特佳為40至70,於甲苯中測量(1%溶液,21℃)。依據Fikentscher,K值為聚合產物之分子量與黏度之度量方法。
特別適合的聚丙烯酸酯係具有窄的分子量分布(多分散性PD<4)。此種物質雖然在交聯後分子量相當低,但具有特佳的剪切強度。此外,較低的多分散性能夠較容易地由熔體加工,因為相對於分布較廣的聚丙烯酸酯,在大體相同的應用特性下,流動黏度較低。分布窄的聚(甲基)丙烯酸酯能較佳地藉由陰離子聚合或藉由受控的自由基聚合方法來製造,其中以後者為特別適合的。此種依照RAFT法製造之聚丙烯酸酯的範例係敘述於US 6,765,078 B2與US 6,720,399 B2中。透過N-氧自由基(N-oxyl)也可製造相應的聚丙烯酸酯,例如 在EP 1 311 555 B1中所述。在較佳方式中也能以原子轉移自由基聚合(ATRP)來合成分布窄的聚丙烯酸酯,其中作為起始劑較佳使用單官能或雙官能的二級或三級之鹵化物與用於摘取鹵化物之Cu-、Ni-、Fe-、Pd-、Pt-、Ru-、Os-、Rh-、Co-、Ir-、Ag-或Au-錯合物。ATRP的不同可能性敘述於說明書US 5,945,491 A、US 5,854,364 A及US 5,789,487 A中。
用於製造聚丙烯酸酯之單體較佳部分包含適合與環氧基進行連接反應之官能基。這樣能夠藉由與環氧基反應較佳地熱交聯聚丙烯酸酯。連接反應係特別被理解為加成反應與取代反應。較佳為帶有官能基的單元與帶有環氧基的單元產生連結,特別是在帶有官能基的聚合物單元在交聯的意義上透過作為連結橋的帶有環氧基的交聯劑分子連結。其中含環氧基的物質較佳為多元環氧化物,也就是帶有至少兩個環氧基之環氧化物;相應地,整體上較佳產生帶有官能基的單元之間接連結。
聚丙烯酸酯較佳係藉由連結反應(特別是在加成或取代反應意義上的連結反應)由其所包含的官能基與熱交聯劑交聯。所有在比加工溫度(特別是室溫)還低的溫度下使聚合物快速後交聯至期望的交聯度之熱交聯劑都能使用。舉例來說可以是由包含羧基、胺基及/或羥基之聚合物與作為交聯劑之異氰酸酯(特別是EP 1 791 922 A1中所述的脂族異氰酸酯或以胺去活化的三聚異氰酸酯)所形成的組合。
合適的異氰酸酯特別為MDI[4,4-亞甲基二 (苯基異氰酸酯)]、HDI[六亞甲基二異氰酸酯,1,6-伸己基二異氰酸酯]及/或IPDI[異佛酮二異氰酸酯,5-異氰酸基-1-異氰酸基甲基-1,3,3-三甲基環己烷]之三聚衍生物,舉例來說有型號Desmodur® N3600與XP2410(均為BAYER AG:脂肪族聚異氰酸酯,低黏度HDI-三聚物)。同樣適合的有微粉化的三聚IPDI BUEJ 339®(現為HF9 ®(BAYER AG))之表面去活化的分散體。
基本上適用於交聯的還有其他異氰酸酯,如Desmodur VL 50(MDI系之聚異氰酸酯,Bayer AG)、Basonat F200WD(脂肪族聚異氰酸酯,BASF AG)、Basonat HW100(基於HDI系之能與水乳化之多元異氰酸酯,BASF AG)、Basonat HA 300(基於異氰脲酸酯之脲甲酸酯改性聚異氰酸酯,HDI系,BASF)或Bayhydur VPLS2150/1(親水改性IPDI,Bayer AG)。
基於待交聯之聚合物的總量,較佳係使用0.1至5重量%,特別是0.2至1重量%之熱交聯劑(例如三聚化的異氰酸酯)。
熱交聯劑較佳包含至少一種含環氧基之物質。其中含環氧基之物質特別為多元環氧化物,也就是帶有至少兩個環氧基之環氧化物;相應地,整體上產生帶有官能基的單元之間接連結。含環氧基之物質可為芳香族化合物或脂肪族化合物。
極合適的多元環氧化物有:表氯醇之寡聚物、多元醇(特別是乙二醇、丙二醇及丁二醇、聚乙二醇、二乙醇硫醚、丙三醇、新戊四醇、山梨醇、聚乙烯醇、 聚烯丙醇等等)的環氧基醚、多元酚[特別是間苯二酚、氫醌、雙(4-羥基苯基)甲烷、雙(4-羥基-3-甲基苯基)甲烷、雙(4-羥基-3,5-二溴苯基)甲烷、雙(4-羥基-3,5-二氟苯基)甲烷、1,1-雙(4-羥基苯基)乙烷、2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3-氯苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-二氯苯基)-丙烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-二氯苯基)-丙烷、雙(4-羥基苯基)-苯基甲烷、雙(4-羥基苯基)-苯基甲烷、雙(4-羥基苯基)二苯基甲烷、雙(4-羥基苯基)-4'-甲基苯基甲烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-2,2,2-三氯乙烷、雙(4-羥基苯基)-(4-氯苯基)甲烷、1,1-雙(4-羥基苯基)環己烷、雙(4-羥基苯基)環己基甲烷、4,4'-二羥基二苯基、2,2'-二羥基二苯基、4,4'-二羥基二苯基碸]的環氧基醚以及其羥乙基醚;酚-甲醛縮合產物,如酚醇與酚醛樹脂等等;含S與含N之環氧化物,例如N,N-二環氧丙基苯胺與N,N'-二甲基二環氧丙基-4,4-二胺基二苯基甲烷;以及以一般方法由多元不飽和羧酸或不飽和醇的單元不飽和羧酸酯所製成的環氧化物;環氧丙基酯;聚環氧丙基酯,其可藉由不飽和酸的環氧丙基酯之聚合或共聚合來得到,或可得自其它酸性化合物(例如三聚氰酸、二環氧丙基硫醚或環化三亞甲基三碸或是其衍生物等等)。
非常適合的醚類係例如:1,4-丁二醇二環氧丙基醚、聚丙二醇-3-環氧丙基醚、環己二甲醇二環氧丙基醚、丙三醇三環氧丙基醚、新戊二醇二環氧丙基醚、新戊四醇四環氧丙基醚、1,6-己二醇二環氧丙基醚、聚 丙二醇二環氧丙基醚、三羥甲丙烷三環氧丙基醚、新戊四醇四環氧丙基醚、雙酚A二環氧丙基醚及雙酚F二環氧丙基醚。
特佳為使用例如敘述於EP 1 978 069 A1中的交聯劑/加速劑系統(「交聯系統」),以在加工時間、交聯動力學以及交聯度上得到更好的控制。該交聯劑/加速劑系統包含至少一種含環氧基之物質作為交聯劑,與至少一種在低於用在交聯反應之待交聯的聚合物的熔化溫度下,藉由含環氧基的化合物發揮加速效果的物質作為加速劑。
作為加速劑特佳為使用胺類(形式上被理解為氨的取代產物;在下式中這些取代基係以「R」表示,特別包括:烷基殘基及/或芳基殘基及/或其他有機殘基),特佳為與待交聯之聚合物不會或只會些微反應之胺類。
原則上作為加速劑可選擇一級胺(NRH2)、二級胺(NR2H)以及三級胺(NR3),當然也包含具有多個一級胺基及/或二級胺基及/或三級胺基者。特佳的加速劑係三級胺,例如:三乙胺、三伸乙二胺、苄基二甲基胺、二甲胺基甲基酚、2,4,6-參(N,N-二甲胺基甲基)酚、N,N'-雙(3-(二甲胺基)丙基)脲。作為加速劑,較佳還可使用多元胺,如二胺、三胺及/或四胺。極適合的有例如:二伸乙三胺、三伸乙四胺、三甲基伸己二胺。
此外,作為加速劑較佳使用胺基醇。特佳為使用二級及/或三級的胺基醇,其中在每分子內有多個胺 官能基之情形,較佳為至少一個,較佳為全部的胺官能基為二級及/或三級的。作為較佳的胺基醇加速劑,可使用:三乙醇胺、N,N-雙(2-羥丙基)乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、2-胺基環己醇、雙(2-羥環己基)甲胺、2-(二異丙胺基)乙醇、2-(二丁胺基)乙醇、N-丁基二乙醇胺、N-丁基乙醇胺、2-[雙(2-羥乙基)胺基]-2-(羥甲基)-1,3-丙二醇、1-[雙(2-羥乙基)胺基]-2-丙醇、三異丙醇胺、2-(二甲胺基)乙醇、2-(二乙胺基)乙醇、2-(2-二甲胺基乙氧基)乙醇、N,N,N'-三甲基-N'-羥乙基雙胺乙醚、N,N,N'-三甲基胺乙基乙醇胺及/或N,N,N'-三甲基胺丙基乙醇胺。
其他適合的加速劑有:吡啶、咪唑(例如2-甲基咪唑)、與1,8-二吖雙環[5.4.0]-十一-7-烯。也可使用環脂族多元胺作為加速劑。合適的還有基於磷酸鹽系之加速劑,如膦及/或鏻化合物,例如三苯膦或四苯硼酸四苯鏻。
此外,也可提供在頂部及/或底部塗布了壓敏黏著劑之具有由聚丙烯酸酯形成之聚合物基質的本身為壓敏黏著性的聚合物發泡體,其中此壓敏黏著劑的聚合物基質較佳也是由聚丙烯酸酯形成。或者可以將其它經過預處理之黏著層(也就是例如基於不同於聚(甲基)丙烯酸酯之其他聚合物的壓敏黏著層及/或熱活化型層)積層於發泡層。適合的基礎聚合物為:天然橡膠、合成橡膠、丙烯酸酯嵌段共聚物、乙烯基芳烴嵌段共聚物(特別是苯乙烯嵌段共聚物)、EVA、聚烯烴、聚胺甲酸酯、聚乙烯 醚及聚矽氧。這些層較佳不含大到可見之比例的可遷移的組成成分,此可遷移的組成成分與發泡層的材料相容性極好,而會以顯著的量擴散在發泡層中,並因此改變性質。
膠帶的軟質相通常可包含至少一種增黏樹脂。
術語「增黏樹脂」,英文「Tackifier Resins」,熟習本技藝者係理解為一種提升黏著性之基於樹脂的物質。
作為增黏樹脂,在自黏性黏著劑的情形,例如作為主要組分,能使用特別是氫化與未氫化的烴樹脂與聚萜烯樹脂。較佳適合的包括雙環戊二烯之氫化聚合產物(例如Escorez 5300系列;Exxon Chemicals)、較佳的C8與C9芳烴之氫化聚合產物(例如Regalite與Regalrez系列;Eastman Inc.或Arkon P系列;Arakawa)。其能藉由氫化由純的芳烴流形成之聚合產物流出,或是也可基於藉由氫化基於不同芳烴的混合物之聚合產物。適合的還有C8與C9芳烴之部分氫化聚合產物(例如Regalite與Regalrez系列;Eastman Inc.,或Arkon M;Arakawa)、氫化的聚萜烯樹脂(例如Clearon M;Yasuhara)、氫化的C5/C9聚合產物(例如ECR-373;Exxon Chemicals)、芳烴改性之選擇性氫化的雙環戊二烯衍生物(例如Escorez 5600系列;Exxon Chemicals)。上述增黏樹脂能單獨使用也可混合使用。
也可使用其他未氫化的烴樹脂、上述氫化樹 脂之未氫化的類似物。
此外可使用基於松香的樹脂(例如Foral、Foralyn)。
前面提到的松香樹脂包括例如:天然松香、聚合松香、部分氫化松香、完全氫化松香、這些松香物種的酯化產物(如丙三醇酯、新戊四醇酯、乙二醇酯與甲基酯)與松香衍生物(如歧化松香、以反丁烯二酸改性之松香與以石灰改性之松香)。
依據本發明較佳的增黏樹脂為基於C5、C5/C9或C9之(部分)氫化烴樹脂,以及基於α-蒎烯及/或ß-蒎烯及/或δ-薴烯之聚萜烯樹脂,以及萜烯酚醛樹脂。
更特佳為萜烯酚醛樹脂,特別是只使用萜烯酚醛樹脂,沒有其他樹脂類型。
為了穩定化壓敏黏著劑,通常添加一級抗氧化劑,例如立體位阻酚,二級抗氧化劑,例如亞磷酸鹽或硫醚及/或碳自由基捕捉劑。
壓敏黏著劑為了調整光學及黏著性質,可包含添加劑如填料、染料或抗老化劑(抗臭氧劑、光穩定劑等等)。
作為用於黏著劑之添加劑,一般使用:
˙一級抗氧化劑,例如立體位阻酚
˙二級抗氧化劑,例如亞磷酸鹽或硫醚
˙光穩定劑,例如UV吸收劑或立體位阻胺
填料可為強化用的或非強化用的。此處特別要提出:二氧化矽(球狀、針狀或不規則狀,如熱解二氧化矽)、碳酸鈣、氧化鋅、二氧化鈦、氧化鋁或羥基氧化 鋁。
影響光學與黏著性質之添加劑的濃度較佳為至多20重量%,更佳為至多15重量%。
以上列舉的物質並非強制性的,黏著劑就算沒有單獨或以任意組合添加這些物質,也就是沒有填料及/或染料及/或抗老化劑,仍然發揮功用。
膠帶的軟質相可包含一種以上添加劑。添加劑可存在於軟質相的一或多層中。
較佳為軟質相包含一聚合物發泡體,而該聚合物發泡體包含部分或完全膨脹之微氣球,特別是當聚合物發泡體的聚合物基質包含一種以上聚丙烯酸酯時,更特佳為當聚合物發泡體的聚合物基質係由一種以上聚丙烯酸酯構成時。其中微氣球係彈性空心球,其具有一熱塑性的聚合物殼體;因此其也被稱為可膨脹的聚合物微球或被稱為微空心球。此球係填充了低沸點的液體或液化的氣體。作為殼體材料,特別使用聚丙烯腈、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚氯乙烯(PVC)、聚醯胺或聚丙烯酸酯。作為低沸點的液體特別以低級烷(例如異丁烷或異戊烷)為適合的,其係在壓力下作為液化氣體封入聚合物殼體中。例如藉由對微氣球的物理作用,例如藉由熱作用,特別是藉由通過例如超音波或微波輻射產生之加熱或發熱,一方面軟化外部聚合物殼體,同時位於殼體內的液態推進氣體轉變為其氣體狀態。於一特定的壓力與溫度之配對(也稱為臨界配對)下微氣球不可逆地擴大並三維地膨脹。膨脹當內壓與外壓平衡時結束。由於聚合物殼 體保持,如此得到閉孔的發泡體。
市面上可購得許多種微氣球類型,例如Akzo Nobel公司的Expancel DU型(dry unexpanded(乾燥未膨脹)),其在實質上於其大小(於未膨脹狀態下直徑6至45μm)與其膨脹所需的起始溫度(75至220℃)上不同。
此外,未膨脹的微氣球類型也可為具約40至45重量%之固體比例或微氣球比例的水性分散液,另外也可為結合聚合物之微氣球(母料),例如乙烯-乙酸乙烯酯中具有約65重量%之微氣球濃度。此外,可為所謂的微氣球漿液系統,其中微氣球以60至80重量%的固體比例作為水性分散液存在。微氣球分散液、微氣球漿液以及母料都與DU型一樣,適用於在膠帶的軟質相中所包含的聚合物發泡體之發泡。
特佳為聚合物發泡體包含的微氣球在未膨脹狀態下於25℃具有3μm至40μm之直徑,特別是5μm至20μm,及/或在膨脹後具有10μm至200μm之直徑,特別是15μm至90μm。
較佳為基於聚合物發泡體的總重量,聚合物發泡體包含至多30重量%的微氣球,特別是在0.5重量%與10重量%之間。
膠帶(只要其包含聚合物發泡體)的軟質相之聚合物發泡體,較佳特徵為普遍沒有開孔的空腔。特佳為聚合物發泡體具有的沒有固有的聚合物殼體之空腔(也就是開孔的空穴)之比例係不大於2體積%,特別是不大於0.5體積%。因此聚合物發泡體較佳為閉孔的發泡 體。
包含膨脹的聚合物微球之壓敏黏著劑也可包含部分未完全膨脹或完全未膨脹的微球。於製程中反而出現不同膨脹程度之分布。
於本發明中,膨脹的微氣球意指包含完全膨脹還有部分膨脹的微氣球。另外還可以有未膨脹的微氣球。
包含可膨脹的微空心球之聚合物質也能額外包含不可膨脹的微空心球。唯一重要的是幾乎所有含氣體的空腔都是由永久密閉的隔膜封閉,無論此隔膜是否由彈性且可熱塑性地延展之聚合物混合物構成或像是由彈性且/或(在塑料能加工之溫度範圍內)非熱塑性的玻璃所構成都不重要。
此外(獨立於其他添加劑的選擇),適用於壓敏黏著劑的有聚合物實心球,如PMMA球、玻璃空心球、玻璃實心球、酚樹脂球、陶瓷空心球、陶瓷實心球及/或碳實心球(「碳微氣球」),較佳為上述組成成分不包含在壓敏黏著劑中。
發泡的壓敏黏著劑表示一種複合微球泡材。複合微球泡材係空腔彼此分開,且位於空腔內的物質(氣體、空氣)藉由隔膜與周遭的基質分開來。藉此材料比起傳統包藏氣體之未強化的發泡體明顯更強。
任選地,膠帶的軟質相,基於軟質相之總質量,還可包含高比例(即0.1至50重量%)之粉狀及/或丸粒狀的填料、染料及顏料,特別是研磨性及補強性填料,例如白堊(CaCO3)、二氧化鈦、氧化鋅及碳黑。
此外在軟質相中可包含:阻燃性填料例如多磷酸銨;導電填料例如導電碳黑、碳纖維及/或塗覆了銀的球;導熱性材料例如氮化硼、氧化鋁、碳化矽;鐵磁性添加劑例如氧化鐵(III);用於增加體積之其它添加劑,例如起泡劑、實心玻璃珠、空心玻璃球、碳化微珠、酚醛空心微球、由其他材料構成之微球;矽酸、矽酸鹽、有機再生原料例如木粉、有機及/或無機奈米粒子、纖維;抗老化劑、光穩定劑、抗臭氧劑及/或複合劑。作為抗老化劑較佳可使用一級抗老化劑(例如4-甲氧基酚或Irganox® 1076)與二級抗老化劑(例如BASF公司之Irgafos® TNPP或Irgafos® 168),視需要也能彼此組合使用。作為其它抗老化劑,在氧與氧氣本身存在下,能使用啡噻(碳自由基捕捉劑)以及氫醌甲基醚。
軟質相的厚度較佳為200至1800μm,特佳為300至1500μm,特別是400至1000μm。軟質相的厚度係依據ISO 1923測定。
將硬質相與軟質相或是還有提供於硬質相及/或軟質相中之層彼此結合為膠帶,能例如藉由層壓、積層或共擠來進行。硬質相與軟質相可直接,也就是不中斷的彼此結合。在硬質相及軟質相之間也可配置一層以上增黏層。此外,膠帶可包含其它層。
較佳為至少一層要結合在一起之層,更佳為多層要結合在一起之層,更特佳為所有要結合在一起之層,係以電暈預處理法(以空氣或氮氣)、電漿預處理法(空氣、氮氣、或其它反應性氣體、或能以氣溶膠型態使用 之反應性化合物)或火焰預處理法進行預處理。
於背側(也就是在硬質相的背離基材側)上較佳施加上一功能層,其具有例如分離性質或UV穩定性質。此功能層較佳係由一薄膜或一清漆所構成,其中該薄膜的厚度係20μm,特佳係10μm,特別是8μm,例如5μm,而該清漆的厚度係10μm,特佳係6μm,特別是3μm,例如1.5μm。薄膜及清漆較佳都包含UV吸收劑,及/或薄膜或清漆的聚合物基質包含吸收UV的基及/或抗UV的基。
薄膜可藉由層壓、積層或共擠施加於硬質相的背側。薄膜較佳為金屬化薄膜。薄膜之聚合物基質較佳係從包含下列之群組中所選出:聚亞芳基、聚氯乙烯(PVC)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚胺甲酸酯、聚烯烴、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、及由兩種以上前列聚合物所構成之離聚物與混合物。「主要成分」此處係意指「基於薄膜的總重量,佔最高重量比之成分」。除了聚亞芳基以外,所有上列之薄膜材料較佳具有高含量的UV穩定劑。
於一特殊實施形態中,膠帶以朝向基材的順序包含一功能層(如前所述)、一硬質相與一軟質相,該軟質相包含一層壓敏黏著層、一聚合物發泡體(其包含由一種以上的聚烯烴所構成之聚合物基質)、與另一層壓敏黏著層。底部的壓敏黏著層能覆蓋離型裱紙,但該離型裱紙不算是膠帶。
於另一特殊實施形態中,膠帶以朝向基材的順序包含一功能層(如前所述)、一硬質相與一壓敏黏著性的軟質相,該軟質相的聚合物基質係包含一種以上聚丙烯酸酯。此實施形態中也能以一離型裱紙覆蓋軟質相的底側(也就是面對基材側),但該離型裱紙不算是膠帶。
較佳為膠帶係發泡的丙烯酸酯材料,特別是上述的類別,其可額外具有一(或多個)中間載體。
黏著劑可包含橡膠,特別是天然橡膠來作為非熱塑性彈性體。此外,黏著劑可包含合成橡膠,例如出自以下群組之合成橡膠:隨機共聚之苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)、丁二烯橡膠(BR)、合成聚異戊二烯(IR)、丁基橡膠(IIR)、鹵化丁基橡膠(XIIR)、聚丙烯酸酯、丙烯酸酯橡膠(ACM)、聚丁二烯(PB)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)與聚胺甲酸酯及/或它們各自與天然橡膠之摻合物或作為任意混合物與天然橡膠之摻合物。
特佳的天然橡膠,依據需要的純度等級及黏度等級,基本上可自所有可用的品質中選出,例如生膠(crepe)型、RSS型、ADS型、TSR型或CV型。
為了提升加工性,較佳可在天然橡膠中加入熱塑性彈性體,例如以至多5重量%的比例加入合成橡膠。
舉例來說,在這裡包括特別相容之苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯(SIS)型與苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)型。
較佳為壓敏黏著劑的基礎聚合物係由天然橡膠所構成,更佳為除了天然橡膠以外在壓敏黏著劑中沒 有其他彈性體的聚合物。
在此情形,壓敏敏黏著劑為由天然橡膠、一種以上增黏樹脂、較佳的抗老化劑與膨脹的聚合物微球所形成之組成物,此為較佳的實施形態。此外可視需要額外包含少量之後說明的填料及染料。
較佳為該壓敏黏著劑係使用於膠帶中。
其中,在本發明中膠帶係理解為所有在一或兩側上塗布了依據本發明之黏著劑的平面或帶狀的載體結構物,也就是說除了傳統的帶子以外,還有標籤、切片、沖壓件(沖壓塗布了黏著劑之平面載體結構物)、二維延伸的結構物(例如薄膜)等等,還有多層配置體。
此外術語「膠帶」也包括所謂的「轉移膠帶」,也就是無載體的膠帶。在轉移膠帶中,黏著劑反而是在施用前塗布於可撓性裱紙之間,該等裱紙配置有一離型層及/或具有抗黏性質。為了施用,通常先移除裱紙、施用黏著劑,然後移除第二片裱紙。
裱紙(離型紙、離型膜)不是膠帶或標籤的構件,而僅是其製造、儲放或藉由沖壓進一步加工之輔具。此外,相對於膠帶載體,裱紙並非牢固地與黏著劑層連結。
除了上述轉移膠帶以外,較佳為雙面膠帶,其中載體,特別是載體膜係雙面配置依據本發明之壓敏黏著劑。
膠帶能以固定長度例如作為公尺計的商品提供,或是作為卷筒上之不斷的商品(阿基米德螺旋)提供。
作為用於壓敏膠帶之載體材料,係使用熟習 本技藝者所熟知且常見的載體材料,例如紙張、織物、非織物或由例如聚酯如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯、拉伸聚丙烯、聚氯乙烯所形成的薄膜。特佳為不具延展性或僅具有弱延展性之載體材料,如BOPP與特別是PET。
作為用於薄膜之材料,係使用聚酯(特別是聚對苯二甲酸乙二酯)、聚醯胺、聚醯亞胺或是單軸或雙軸拉伸之聚丙烯。也可以使用多層積層體或共擠物。
較佳為薄膜係單層的。
為了讓粗糙化達到極佳的結果,作為用於蝕刻薄膜的藥劑建議使用三氟乙酸(Cl3C-COOH)或是三氟乙酸與惰性結晶化合物組合,較佳為矽化合物,特佳為[SiO2]x
惰性結晶化合物的目的是嵌入PET膜的表面,以此方式提高粗度與表面能量。
依據一較佳實施形態,薄膜的厚度係在5與250μm之間,較佳在6與120μm之間,特別是在12與100μm之間,更特別係在12與50μm之間。
較佳為薄膜係由聚對苯二甲酸乙二酯所形成,且具有在12與50μm之間的厚度。
此外,載體膜可包含其他添加劑,如UV保護劑或無鹵素的阻燃劑。
為了製造薄膜,可加入改善成膜性質、降低形成結晶區塊的傾向、及/或針對性的提升或者視需要的劣化機械性質之添加劑與其他組分。
載體材料可單側或雙側地配置依據本發明之壓敏黏著劑。在雙面配置依據本發明之壓敏黏著劑之膠帶中,依據本發明之壓敏黏著劑係形成至少一層。
壓敏膠帶可藉由在載體上部分或整面地施加黏著劑來形成。塗布也能以長度方向(機械方向)上之一或多條帶的形式進行,視需要在橫向進行,特別是整面進行。此外,黏著劑可藉由網版印刷(其中黏著劑點能不同大小及/或不同分布)、藉由在縱向與橫向連接線的凹版印刷、藉由半色調印刷或柔版印刷來格點狀地施加。黏著劑能以半球狀形(藉由網版印刷製造)存在,也能以其他樣式存在如格狀、條狀、鋸齒狀。此外,其也可以例如噴塗,這或多或少會產生不均勻的塗布圖案。
較佳為在載體與黏著劑之間使用助黏劑(所謂的底漆層)或是使用載體表面之物理預處理來提升黏著劑對載體的附著。
作為底漆,可使用已知的分散液系統或溶劑系統,例如基於含異戊二烯或丁二烯之橡膠、丙烯酸酯橡膠、聚乙烯、聚亞乙烯及/或環化橡膠。異氰酸酯或環氧樹脂作為添加劑改善壓敏黏著劑的附著力,有時還提升壓敏黏著劑的抗剪切強度。助黏劑也可藉由共擠層施加於載體膜的一側上。作為物理表面處理,適合例如火焰、電暈或電漿或是共擠出層。
此外,載體材料(於單面膠帶的情形)可背面或正面(也就是面對壓敏黏著劑)接受抗黏物理處理或塗布,特別是配置離型劑或脫模劑(視需要與其他聚合物混 合)。
範例有:硬脂基化合物,例如聚硬脂胺甲酸乙烯酯、過渡金屬如Cr或Zr之硬脂基化合物、由聚乙烯亞胺與異氰酸硬脂酯所形成的尿素,或聚矽氧烷。術語硬脂基為所有具有碳數至少為10之直鏈或分支的烷類或烯類的同義詞,例如十八基。
適合的離型劑進一步包括基於長鏈烷基之界面活性劑的離型系統,如磺基琥珀酸硬脂酯或磺基琥珀酸單醯硬脂胺,但也可為自以下所組成之群組中所選出的聚合物:聚硬脂胺甲酸乙烯酯(例如Mayzo公司之Escoat 20)、聚硬脂胺甲醯胺乙烯亞胺、C14至C28脂肪酸的鉻錯合物與硬脂基共聚物,例如在DE 28 45 541 A中所述者。同樣適合的還有基於具全氟化的烷基之丙烯酸聚合物、聚矽氧(例如基於聚(二甲基矽氧烷))或氟矽氧烷化合物之離型劑。
此外,載體材料可被預處理或後處理。常見的預處理有:疏水化、電暈預處理如N2電暈、或電漿預處理;常見的後處理有:壓延、回火、積層、沖壓與堆疊。
膠帶也能積層市售的離型膜或離型紙,其通常係由以聚乙烯、聚丙烯、聚酯或單面或雙面塗布了聚矽氧之紙張形成之基礎材料所構成。
接下來參照幾張繪製出較佳實施例的圖式進一步詳細說明本發明之其他細節、目標、特徵與優點。
其中: 圖1為一單面壓敏膠帶,圖2為一雙面壓敏膠帶,圖3為一無載體膠帶(轉移膠帶)。
圖1顯示一單面壓敏膠帶1。該壓敏膠帶1具有一黏著層2,其係藉由將前述壓敏黏著劑塗布在載體3製得。
還可額外(未圖示)設置一離型膜,其在使用壓敏膠帶1前覆蓋並保護黏著層2。離型膜在使用黏著層2前才被移除。
示於圖2中的產品結構顯示一具有載體3之壓敏膠帶1,該載體3兩面塗布了壓敏黏著劑並因此具有兩個黏著層2。
於此組態中較佳以一離型膜覆蓋至少一個黏著層2。於捲起的膠帶之情形,此離型膜視需要也能覆蓋第二黏著層2。不過也能設置多個離型膜。
此外,載體膜能備有一個以上塗層。另外,也可以僅在壓敏膠帶的一側配置依據本發明之壓敏黏著劑,並在另一側使用另一種壓敏黏著劑。
圖3中顯示的產品結構顯示一轉移膠帶形式之壓敏膠帶1,也就是無載體的壓敏膠帶1。為此,係將壓敏黏著劑單面塗布在離型膜4上,並如此形成一壓敏黏著層2。
視需要此壓敏黏著層2還在其第二側上以另一離型膜覆蓋。然後在要使用壓敏膠帶時移除離型膜。
作為離型膜的替代方案,也可使用例如離型 紙等等。在此情形離型紙的表面粗度應降低,以盡可能實現平滑的壓敏黏著劑側。

Claims (16)

  1. 一種於行星螺桿式擠出機中加入固體來製備熱敏性聚合物之方法,其特徵為:a)該行星螺桿式擠出機係由一在大氣下作業的之填充與分散區以及一位在下游的在真空下作業之脫氣與冷卻區所構成,其中該填充與分散區係由至少一個螺桿機筒形成,該脫氣與冷卻區係由至少一個另外的螺桿機筒形成,b)該填充與分散區的至少一個螺桿機筒與該脫氣與冷卻區的至少一個螺桿機筒係透過一位在螺桿機筒之間的阻隔環分隔開,該阻隔環的自由截面積係選擇成使堆積在該處的熔體將填充與分散區氣密地和脫氣與冷卻區分隔開,將聚合物在塑化狀態下輸送進行星螺桿式擠出機,c)將聚合物在塑化狀態下輸送進行星螺桿式擠出機,d)將塑化聚合物注入該填充與分散區的至少一個螺桿機筒中,且在該螺桿機筒的前三分之一內,e)在添加該塑化聚合物的下游,將固體如熱交聯劑,特別是借助側邊螺桿給料機,透過至少一個螺桿機筒的開口,加進該塑化聚合物,f)在該填充與分散區中將該固體分散於該塑化聚合物中,g)該固體至少包含熱交聯劑,其能為了提升聚合物分子量之目的讓該塑化聚合物交聯,h)中心螺桿和該填充與分散區內的至少一個螺桿機筒 之流動溫度係調整成讓與該熱交聯劑混合的該塑化聚合物不會發生膠凝,i)脫氣與冷卻區的至少一個螺桿機筒在套筒具有至少一個開口,透過該開口該與固體混合的,較佳為與熱交聯劑混合的塑化聚合物借助真空排除空氣與可能的其他揮發物質,j)於脫氣與冷卻區中用於施加真空的至少一個開口具有的該面積為在此範圍內被行星螺桿輾過的面積之至少5%,k)將由塑化聚合物與固體,較佳為熱交聯劑,所形成的混合物輸送至一塗布設備,更佳為在線的輸送。
  2. 如請求項1之方法,其中該填充與分散區係由至少兩個聯結的螺桿機筒所構成,其係透過一齒狀中間環彼此連接。
  3. 如請求項1或2之方法,其中該填充與分散區的至少一個螺桿機筒之行星螺桿以及位在下游的該脫氣與冷卻區的至少一個螺桿機筒之行星螺桿係透過一支共同的中心螺桿驅動。
  4. 如請求項1至3中任一項之方法,其中該填充與分散區的至少一個螺桿機筒,特別是所有螺桿機筒組裝的行星螺桿的數量係大於最大可能的行星螺桿數的70%,較佳為大於80%。
  5. 如上述請求項中任一項之方法,其中該脫氣與冷卻區的至少一個螺桿機筒,特別是所有的螺桿機筒組裝的行星螺桿的數量係小於最大可能的行星螺桿數的 75%,較佳為小於60%。
  6. 如上述請求項中任一項之方法,其中該填充與分散區的至少一個螺桿機筒,特別是所有螺桿機筒組裝的行星螺桿的數量係大於最大可能的行星螺桿數的70%,較佳為大於80%,且該脫氣與冷卻區的至少一個螺桿機筒,特別是所有的螺桿機筒組裝的行星螺桿的數量係小於最大可能的行星螺桿數的75%,較佳為小於60%。
  7. 如上述請求項中任一項之方法,其中該脫氣與冷卻區的螺桿機筒範圍係由至少兩個,更佳為正好兩個聯結的螺桿機筒所形成,其透過一齒狀中間環彼此連接,且分別在套筒上有至少一個開口。
  8. 如上述請求項中任一項之方法,其中係在該行星螺桿式擠出機上游裝備一單螺桿輸送部件。
  9. 如上述請求項中任一項之方法,其中至少一個形成該脫氣與冷卻區的螺桿機筒之螺桿機筒開口較佳均裝備有製品壓緊裝置,其防止該塑化聚合物自該行星螺桿式擠出機洩出,其中製品壓緊裝置較佳用嚙合的雙螺桿對。
  10. 如上述請求項中任一項之方法,其中該塑化聚合物於該行星螺桿式擠出機中之饋入係通過在第一螺桿機筒套筒之外壁上的開口進行,或者該塑化聚合物於該行星螺桿式擠出機中之饋入能透過一中間環進行,該中間環位於填充部件與第一螺桿機筒之間,且為了饋入該塑化聚合物之目的具有至少一 個徑向孔洞。
  11. 如上述請求項中任一項之方法,其中該塑化聚合物於該行星螺桿式擠出機中的饋入係藉由熔體泵、單或多螺桿擠出機、或者桶狀或槽狀熔化設備進行。
  12. 如上述請求項中任一項之方法,其中熱敏性聚合物混合物自該行星螺桿式擠出機之排出係藉由聯結在最後一個螺桿機筒範圍的末端上之熔體泵進行。
  13. 如上述請求項中任一項之方法,其中塗布裝置為壓延機或噴嘴,熱敏性聚合物混合物透過它施加在載體材料上。
  14. 如上述請求項中任一項之方法,其中該塑化聚合物係出自以下群組之聚合物:非熱塑性彈性體、熱塑性合成橡膠、聚丙烯酸酯、聚胺甲酸酯、聚環氧化物以及它們以任意比例的混合物。
  15. 如上述請求項中任一項之方法,其中該塑化聚合物混合例如增黏樹脂、填料、軟化劑、油、觸變劑與視需要的其他添加物。
  16. 如上述請求項中任一項之方法,其中自該行星螺桿式擠出機產生的混合物係自黏性壓敏黏著劑或可固化的結構膠。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019121854A1 (de) * 2019-08-14 2021-02-18 Brückner Maschinenbau GmbH & Co. KG Anlage zur Herstellung einer Kunststoffschmelze und Verwendung einer solchen Anlage zur Herstellung einer Kunststoffschmelze für eine poröse Folie
EP3827962A1 (en) * 2019-11-26 2021-06-02 3M Innovative Properties Company Foamed polymeric composition

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2845541C3 (de) 1978-10-19 1981-04-02 Beiersdorf Ag, 2000 Hamburg Verfahren zur Herstellung von klebstoffabweisenden Beschichtungen auf flächigem, blatt- oder bahnförmigen Material
DE4017558C2 (de) * 1990-05-31 1999-11-04 Battenfeld Extrusionstech Verwendung von Drehkörpern zur Variation des Durchschnittsquerschnitts für das Kunststoffmaterial in Planetwalzen-Extrudern
US5789487A (en) 1996-07-10 1998-08-04 Carnegie-Mellon University Preparation of novel homo- and copolymers using atom transfer radical polymerization
FR2757865B1 (fr) 1996-12-26 1999-04-02 Atochem Elf Sa Procede de polymerisation ou copolymerisation radicalaire controlee de monomeres (meth)acryliques, vinyliques, vinylideniques et dieniques et (co)polymeres obtenus
DE19806609A1 (de) 1998-02-18 1999-08-19 Beiersdorf Ag Verfahren zur kontinuierlichen, lösungsmittel- und mastikationsfreien Herstellung von druckempfindlichen Selbstklebemassen auf Basis von nicht-thermoplastischen Elastomeren sowie deren Beschichtung zur Herstellung von selbstklebenden Artikeln
DE19852493B4 (de) * 1998-11-15 2010-04-08 Entex Rust & Mitschke Gmbh Extruder mit Entgasung
DE19856235A1 (de) 1998-11-20 2000-05-31 Rust & Mitschke Entex Extruder mit Entgasung
DE19939073A1 (de) 1999-08-18 2001-02-22 Beiersdorf Ag Verfahren zur kontinuierlichen, lösungsmittel- und mastikationsfreien Herstellung von druckempfindlichen Selbstklebemassen auf Basis von nicht-thermoplastischen Elastomeren sowie deren Beschichtung zur Herstellung von selbstklebenden Artikeln
DE19939077A1 (de) 1999-08-18 2001-02-22 Beiersdorf Ag Verfahren zur kontinuierlichen, lösungsmittel- und mastikationsfreien Herstellung von druckempfindlichen Selbstklebemassen auf Basis von nicht-thermoplastischen Elastomeren sowie deren Beschichtung zur Herstellung von selbstklebenden Artikeln
DE19939075A1 (de) 1999-08-18 2001-02-22 Beiersdorf Ag Selbstklebendes Abdeckband unter Verwendung eines bahnförmigen Trägers auf Papier- oder Vliesbasis und einer lösungsmittelfrei und mastikationsfrei hergestellten und beschichteten druckempfindlichen Selbstklebemasse auf Basis nicht thermoplastischer Elastomere
DE10054854B4 (de) 1999-12-11 2008-01-10 Entex Rust & Mitschke Gmbh Extruder mit Entgasung
DE10030217A1 (de) 2000-06-20 2002-01-03 Beiersdorf Ag Verfahren zur Herstellung von Polyacrylaten
DE10036801A1 (de) 2000-07-28 2002-02-07 Tesa Ag Acrylathaftklebemassen mit enger Molekulargewichtsverteilung
DE10149084A1 (de) 2001-10-05 2003-06-18 Tesa Ag UV-vernetzbare Acrylathaftschmelzhaftkleber mit enger Molekulargewichtsverteilung
ES2455128T5 (es) * 2003-11-24 2020-11-16 Intertape Polymer Corp Proceso para la preparación de adhesivos utilizando una extrusora planetaria
DE102004044086A1 (de) 2004-09-09 2006-03-16 Tesa Ag Thermisch vernetzte Acrylat-Hotmelts
DE102006002176B4 (de) 2006-01-16 2018-03-08 Entex Rust & Mitschke Gmbh Planetwalzenextruder
DE102007016950A1 (de) 2007-04-05 2008-10-09 Tesa Ag Thermisch vernetzende Polyacrylate und Verfahren zu deren Herstellung
DE102009009775B4 (de) * 2008-02-22 2019-05-09 Entex Rust & Mitschke Gmbh Planetwalzenextruder mit gestückelten Planetwalzenspindeln
DE102008012326A1 (de) 2008-03-03 2009-09-17 Webasto Ag Rolloanordnung, insbesondere Sonnenschutz-Rolloanordnung für ein Fahrzeug
DE102008012185A1 (de) 2008-03-03 2009-09-10 Tesa Se Verfahren zur Herstellung einer hochkohäsiven Haftklebemasse
DE102009013839A1 (de) 2009-02-20 2010-09-23 Entex Rust & Mitschke Gmbh Planetenspindeln
DE102010030706A1 (de) * 2010-06-30 2012-01-05 Entex Rust & Mitschke Gmbh Reaktives Extrusionsverfahren zur chemischen Modifizierung von alkylgruppenhaltigen Polymeren oder Wachsen in einem Planetwalzen-Extruder
DE102010025995B4 (de) * 2010-07-04 2023-01-26 Entex Rust & Mitschke Gmbh Herstellung thermoplastischer Polyurethane in einem Extruder
DE102012008169A1 (de) * 2012-04-26 2013-10-31 Entex Rust & Mitschke Gmbh Extruder mit Materialeintrag durch Gehäuse
DE102012008170A1 (de) * 2012-04-26 2013-10-31 Entex Rust & Mitschke Gmbh Planetwalzenextruder mit Planetspindeln und Anlaufring
EP2906406B1 (de) 2012-10-11 2019-07-17 Entex Rust & Mitschke GmbH Extruder zur verarbeitung von kunststoffen, die zum verkleben neigen
DE102013208445A1 (de) * 2013-05-08 2014-11-13 Tesa Se Verfahren zum Herstellen einer syntaktisch geschäumten Polymermasse, vorzugsweise einer druckempfindlichen Klebemasse, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, Extrudat und Selbstklebeband
DE102013224774A1 (de) 2013-12-03 2015-06-03 Tesa Se Mehrschichtiges Produkt
DE102015001167A1 (de) 2015-02-02 2016-08-04 Entex Rust & Mitschke Gmbh Entgasen bei der Extrusion von Kunststoffen
DE102015008406A1 (de) * 2015-07-02 2017-04-13 Entex Rust & Mitschke Gmbh Verfahren zur Bearbeitung von Produkten im Extruder
DE102015010460A1 (de) * 2015-08-16 2017-03-02 Entex Rust & Mitschke Gmbh Starter für das Devulkanisieren von Altgummi
DE102015012435A1 (de) 2015-09-27 2017-03-30 Entex Rust & Mitschke Gmbh Planetwalzenextruder
DE102015224734A1 (de) * 2015-12-09 2017-06-14 Tesa Se Zusammensetzung zur Herstellung von Haftklebemassen

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