TW202104510A - 多成分黏著劑組合物及其用途 - Google Patents

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歐莉薇爾 拉佛特
克萊爾 卡尼爾
瑞吉斯 居洛特
珍 瑪莉 波戴特
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Abstract

本發明係關於一種多成分黏著劑組合物,其包括: -  組合物A,其包括: ○   至少一種包括至少一個可水解烷氧基矽烷基團之矽基聚合物; ○   至少一種增黏樹脂; -  組合物B,其包括: ○   至少一種觸媒; ○   至少一種選自以下之化合物C: ▪     化合物C1,其數量平均分子質量介於300 g/mol至500 000 g/mol之間;及 ▪     化合物C2,其在20℃下之蒸氣壓大於或等於0.08 kPa; ▪     及其混合物; 組合物A:組合物B質量比介於99.98:0.02至60:40之間, 相對於該黏著劑組合物之總重量,觸媒之總含量介於0.01%至10%之間。

Description

多成分黏著劑組合物及其用途
本發明係關於多成分黏著劑組合物及該黏著劑組合物用於製備自黏著物件之用途。
本發明亦係關於用於熱施加該組合物之製程。
熱熔壓敏性黏著劑(HMPSA)係賦予所塗覆支撐體即時室溫黏著之組合物,該即刻室溫黏著有利地容許其在輕微短暫壓力之效應下瞬間黏著至基板。HMPSA廣泛用於製造自黏著物件,例如連接至用於資訊呈現目的(例如條形碼、名字、價格)及/或用於裝飾目的之物件之自黏著標記,不論係在最終或暫時黏接操作期間。HMPSA亦用於製造不同應用之自黏著膠帶。舉例而言,除廣泛用於日常生活中之透明黏著膠帶,亦可提及以下應用:形成及組裝紙板包裝;在建造時保護用於噴塗操作之表面;在建造建築或大廈時固定及維持各種元件(例如嵌板、磚、突出物);固定及維持平坦或具有特定特徵之金屬、塑膠或玻璃部分(例如電纜、塑膠膜、窗玻璃、金屬板、碑文、標誌、座位部件、儀錶板、塑膠或織物壁、用於循環流體之導管或管子),尤其係在運輸工業中;在建築業中藉由雙側黏著膠帶黏接訂製地毯。
出於製造自黏著物件(例如自黏著標記及/或膠帶)之目的,通常藉由連續塗覆製程以藉由術語「重量/單位面積」表示之量(通常以g/m2 表示)來將HMPSA施加於大型支撐層之整個表面上(在適當時可印刷)。支撐層由紙或具有一或多個層之聚合材料膜製得。覆蓋支撐層之黏著層可本身覆蓋有(例如)由聚矽氧膜組成之保護性非黏著層(通常稱為釋放襯裡)。通常藉由以最高具有2 m寬度及1 m直徑之較大捲筒形式進行纏繞來包裝所獲得多層系統,該形式可加以儲存且運輸。
可隨後將該等多層系統轉換成可藉由終端使用者藉助轉變製程施加之自黏著標記,該等轉變製程包含將期望資訊性及/或裝飾性元件印刷於支撐層之可印刷表面上,隨後切割成期望形狀及大小。可易於去除保護性非黏著層而不改質黏著層,該黏著層保持連接至支撐層。在與保護性非黏著層分離之後,手動或藉助標記機器在自動化包裝線上將標記施加至擬塗覆物件。
亦可藉由切割且包裝為具有給定寬度及長度之捲筒形式來將該等多層系統轉換成自黏著膠帶,其中切割或預切割可用於電子工業中之最終應用(例如用於組裝具有可變大小及可變形狀之部件)之特定形狀,不論係用於工業應用抑或用於消費者目的。
HMPSA藉助其高室溫黏性有利地容許自黏著物件(例如自黏著標記及/或膠帶)快速安置或連接至擬塗覆基板(例如(就標記而言於)瓶或(就膠帶而言)擬形成包裝盒)上。
在某些應用中,期望獲得在室溫下或在升高溫度下具有高機械強度之黏接體。可經由各種技術來固化熱熔組合物。眾所周知,紫外(UV)或電子光束(EB)輻射之發射可形成共價鍵,該等共價鍵容許聚合物鏈或分子接合至一起且由此產生較大強度之自黏著材料。已知稱為「化學反應性」系統之其他系統,其使得可經由自由基反應或經由陽離子催化、加成、縮合等在黏著劑材料中產生共價鍵。舉例而言,在已知實踐中於HMPSA中使用矽基聚合物,藉由矽烷反應性官能基之水解及縮合,將有利地容許在化合物之間形成矽氧烷型橋。
該等「化學反應性」系統之塗覆通常伴有固化反應性官能基之步驟(通常實施於烘箱中)。獲得黏著性質所需之固化時間對於自黏著物件之工業生產而言係尤其重要之參數。具體而言,在(例如)含有矽基聚合物之可固化系統之情形下,其決定了烘箱之尺寸亦及經塗覆支撐層之相應滯留時間,此將決定能量消耗且由此決定製程之整體生產效率。
因此,需要具有較迅速固化時間且由此使得可在具有較高線速之生產線上製備自黏著物件之新穎黏著劑組合物。
亦需要用於以高工業生產速率製備自黏著物件且同時在固化之後具有良好黏著性質之新穎黏著劑組合物。
亦需要產生不具有光學及/或物理缺陷之自黏著物件之新穎黏著劑組合物。
本發明係關於一種多成分黏著劑組合物、較佳地熱熔壓敏性黏著劑組合物,其包括: -  組合物A,其包括: ○   至少一種包括至少一個可水解烷氧基矽烷基團之矽基聚合物; ○   至少一種增黏樹脂; -  組合物B,其包括: ○   至少一種觸媒; ○   至少一種選自以下之化合物C: ▪     化合物C1,其數量平均分子質量介於300 g/mol至500 000 g/mol之間;及 ▪     化合物C2,其在20℃下之蒸氣壓大於或等於0.08 kPa; ▪     及其混合物; 組合物A:組合物B質量比介於99.98:0.02至60:40、較佳地99.95:0.05至60:40及優先地99.95:0.05至80:20及甚至更優先地99.95:0.05至90:10之間; 相對於該黏著劑組合物之總重量,觸媒之總含量介於0.01重量%至10重量%及較佳地0.01重量%至5重量%之間。
較佳地,本發明組合物係兩成分組合物。
在本專利申請案中,使用布魯克菲爾德(Brookfield) CAP2000+錐板式黏度計來量測所指示黏度。
組合物 A 1. 矽基聚合物 矽基聚合物包括至少一個可水解烷氧基矽烷基團(較佳地作為端基)及較佳地至少兩個可水解烷氧基矽烷基團(優先地作為端基)。
矽基聚合物可為包括至少一個、較佳地至少兩個尤其作為端基之式(I)基團之聚合物: -Si(R4 )p (OR5 )3-p (I) 其中: -  R4 及R5 可相同或不同,其各自代表包括1至4個碳原子之直鏈或具支鏈烷基; -  p係等於0、1或2之整數。 在p = 2時,基團R4 可相同或不同。 在p = 1或p = 0時,基團R5 可相同或不同。
根據本發明,包括至少一個、較佳地至少兩個可水解烷氧基矽烷基團之矽基聚合物可具有聚醚主鏈、聚酯主鏈、聚酯-聚醚-聚酯主鏈、聚醚-聚酯-聚醚主鏈、聚烯烴主鏈、聚己內酯主鏈、聚丙烯酸酯主鏈、聚碳酸酯主鏈、聚醚-聚碳酸酯主鏈、聚酯-聚碳酸酯主鏈、聚縮醛主鏈、聚酯-聚醯胺主鏈、聚硫醚主鏈、聚胺基甲酸酯主鏈、聚酯-聚胺基甲酸酯主鏈、聚醚-聚胺基甲酸酯主鏈、聚醚-聚酯-聚胺基甲酸酯主鏈、聚烯烴-聚胺基甲酸酯主鏈、聚醚-聚烯烴-聚胺基甲酸酯主鏈。
較佳地,包含至少一個可水解烷氧基矽烷基團之矽基聚合物係選自矽基聚醚-聚胺基甲酸酯、矽基聚醚、矽基聚酯、矽基聚酯-聚胺基甲酸酯及其混合物。
矽基聚合物之數量平均分子質量可介於500 g/mol至50 000 g/mol之間、較佳地介於700 g/mol至30 000 g/mol之間、有利地1000 g/mol至25 000 g/mol、尤其1000 g/mol至21 000 g/mol。
可藉由熟習此項技術者熟知之方法(例如藉由粒徑篩析層析)使用聚苯乙烯標準物來量測矽基聚合物之數量平均分子質量。
根據一實施例,包含至少一個可水解烷氧基矽烷基團之矽基聚合物係選自如下文所定義之式(II)、(III)、(IV)或(V)之聚合物及其混合物:
Figure 02_image001
其中: -   R1 代表包括5至15個碳原子之二價基於烴之基團,其可為芳香族或脂肪族、直鏈、具支鏈或環狀, -   R0 代表包括3至6個碳原子之直鏈或具支鏈二價伸烷基, -   R3 代表包括1至6個碳原子之直鏈或具支鏈二價伸烷基,R3 較佳地代表亞甲基或伸正丙基, -   R2 代表包括2至4個碳原子之直鏈或具支鏈二價伸烷基, -   R4 及R5 可相同或不同,其各自代表包括1至4個碳原子之直鏈或具支鏈烷基, -   R6 代表氫原子、苯基、包括1至6個碳原子之直鏈、具支鏈或環狀烷基或下式之2-琥珀酸酯基:
Figure 02_image003
其中R7 係包括1至6個碳原子之直鏈或具支鏈烷基, -   n係使得在式(II)、(III)及(IV)之聚合物中式-[OR2 ]n -之聚醚嵌段之數量平均分子質量介於300 g/mol至40 000 g/mol之間的整數, -   m1 係0或整數, -   n及m1 使得式(III)聚合物之數量平均分子質量介於500 g/mol至50 000 g/mol、較佳地700 g/mol至20 000 g/mol之間, -   m係不為0之整數, -   n及m使得式(IV)聚合物之數量平均分子質量介於500 g/mol至50 000 g/mol、較佳地700 g/mol至20 000 g/mol之間, -   p係等於0、1或2之整數,p較佳為0或1, -   Ral 代表藉由使用自由價代替兩個羥基中之每一者而自二醇衍生之二價基於烴之基團; -   Rac 代表藉由使用自由價代替兩個羧基-COOH中之每一者而自二羧酸衍生之二價基於烴之基團; -   t係使得式(VI)之聚酯二醇具有介於4 mg KOH/g與60 mg KOH/g之間之羥基數IOH 之數值:
Figure 02_image005
; - q係不為0之整數, - t及q使得式(V)聚合物之數量平均分子質量介於400 g/mol與50 000 g/mol之間。
較佳地,式(II)、(III)、(IV)及(V)之基團R1 係選自下列二價基團中之一者,下文之各式展示兩個自由價: - a)衍生自異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)之二價基團:
Figure 02_image007
- b)衍生自4,4'-及2,4'-二環己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)之二價基團
Figure 02_image009
Figure 02_image011
- c)衍生自2,4-及2,6-甲苯二異氰酸酯(TDI)之基團
Figure 02_image013
Figure 02_image015
- d)衍生自4,4'-及2,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)之基團
Figure 02_image017
Figure 02_image019
- e)衍生自間-伸二甲苯基二異氰酸酯(m-XDI)之基團
Figure 02_image021
- f)衍生自六亞甲基二異氰酸酯(IPDI)之基團 -(CH2 )6 - 較佳地,式(II)、(III)、(IV)及(V)之基團R1 係衍生自異佛爾酮二異氰酸酯或伸二甲苯基二異氰酸酯之二價基團。
可根據EP 2336208及WO 2009/106699中所闡述之製程來獲得式(III)聚合物。
關於對應於式(III)之聚合物,可提及實例包含: -  Geniosil® STP-E10 (可自Wacker獲得):包括兩個二甲氧基型基團(I)之聚醚(m1 等於0,p等於1且R4 及R5 代表甲基),其數量平均分子質量為約8889 g/mol,其中R3 代表亞甲基; -  Geniosil® STP-E30 (可自Wacker獲得):包括兩個二甲氧基型基團(I)之聚醚(m1 等於0,p等於1且R4 及R5 代表甲基),其數量平均分子質量為約14 493 g/mol,其中R3 代表亞甲基; -  Spur+® 1050MM (可自Momentive獲得):包括兩個三甲氧基型式(I)基團之聚醚-聚胺基甲酸酯(m1 不為0,p等於0且R5 代表甲基),其數量平均分子質量為約16 393 g/mol,其中R3 代表伸正丙基; -  SPUR+ ® Y-19116 (可自Momentive獲得):包括兩個三甲氧基型式(I)基團之聚醚-聚胺基甲酸酯(m1 不為0且R5 代表甲基),其數量平均分子質量介於15 000 g/mol至17 000 g/mol之間,其中R3 代表伸正丙基; -  Desmoseal® S XP 2636 (可自Bayer獲得):包括兩個三甲氧基型式(I)基團之聚醚(m1 等於0,p等於0且R5 代表甲基),其數量平均分子質量為約15 038 g/mol,其中R3 代表伸正丙基。
可藉由聚醚二烯丙基醚之矽氫化根據(例如) EP 1 829 928中所闡述之製程來獲得式(II)聚合物。
關於對應於式(II)之聚合物,可提及以下各項: - MS PolymerTM S303H (可自Kaneka獲得),其對應於包括兩個二甲氧基型式(I)基團之聚醚(p等於1且R4 代表甲基),數量平均分子質量為約22 000 g/mol且在23℃下之黏度為12.5 Pa.s; - MS PolymerTM S227 (可自Kaneka獲得),其對應於包括兩個二甲氧基型式(I)基團之聚醚(p等於1且R5 及R4 各自代表甲基),數量平均分子質量為約27 000 g/mol且在23℃下之黏度為34 Pa.s。
可根據下列製程來獲得式(IV)聚合物: a) 使具有下式之聚醚多元醇:
Figure 02_image023
與化學計量過量具有下式:NCO-R1 -NCO之二異氰酸酯進行反應以形成具有至少兩個-NCO端基之聚胺基甲酸酯-聚醚嵌段,該阻斷較佳地包括1.5重量%至1.9重量%之-NCO基團,且然後 b)      使前述步驟中所獲得之嵌段與化學計量量或略微過量之具有下式之α-、β-或γ-胺基矽烷進行反應: (R5 O)3-p (R4 )p Si-R3 -NHR6 此一製程闡述於(例如) WO 2013/136108中。
關於對應於式(IV)之聚合物,可提及實例包含: -  Spur+ 1015 LM (可自Momentive獲得),其對應於包括兩個三甲氧基型式(I)基團之聚醚-聚胺基甲酸酯(p等於0且R5 代表甲基),數量平均分子質量為約25 000 g/mol且在23℃下之黏度為50 Pa.s。
式(V)聚合物可為專利申請案EP 2 865 694中所闡述者。其可根據該專利申請案中所闡述之製程來製備。
根據一實施例,式(V)聚合物係式(V-A)聚合物,其中: - Ral 代表衍生自藉由使用自由價代替兩個羥基中之每一者發生二聚合之脂肪醇之二價基於烴之基團,該醇具有介於200 mg KOH/g與220 mg KOH/g之間之羥基數IOH ;且 - Rac 代表衍生自藉由使用自由價代替兩個羧基-COOH中之每一者發生二聚合之脂肪酸之二價基於烴之基團,該酸具有介於190 mg KOH/g與200 mg KOH/g之間之酸值IA
較佳地,在式(V-A)聚合物中,t係使得式(VI)之聚酯二醇具有介於45 mg KOH/g與55 mg KOH/g之間之羥基數IOH 之數值:
Figure 02_image025
可根據專利申請案EP 2 865 728 (尤其在第5至9頁)中所闡述之製程來獲得式(V-A)聚合物。
較佳地,式(V-A)聚合物具有介於900 g/mol至15 000 g/mol之間之數量平均分子質量。
根據一實施例,式(V)聚合物係式(V-B)聚合物,其中: - Ral 代表藉由使用自由價代替兩個羥基中之每一者而自飽和二醇衍生之二價基於烴之基團,該二醇具有大於220 mg KOH/g之羥基數IOH ;且 - Rac 代表藉由使用自由價代替兩個羧基-COOH中之每一者而自飽和二羧酸衍生之二價基於烴之基團,該酸具有大於200 mg KOH/g之酸值IA
較佳地,在式(V-B)聚合物中,t係使得式(VI)之聚酯二醇具有介於4 KOH/g與24 mg KOH/g之間、尤其介於9 mg KOH/g與24 mg KOH/g之間之羥基數IOH 之數值:
Figure 02_image027
可經由包括以下若干順序步驟之製程來獲得式(V-B)聚合物: 1 步驟 :製備羥基數IOH 介於4 mg KOH/g與24 mg KOH/g之間之式(VI)聚酯 式(VI)聚酯可經由以下物質之間之縮聚反應來製備: -  (i)至少一種酸值IA 大於200 mg KOH/g之飽和二羧酸;及 -  (ii)至少一種羥基數IOH 大於220 mg KOH/g之飽和二醇; 較佳地,條件係至少一種組合物(A-1-1)之飽和二羧酸或至少一種組合物(A-1-2)之飽和二醇係具支鏈的。
在本文中: -二羧酸之酸值IA 係每克酸之羧酸官能基之數量,該數量係以中和1 g酸之酸度所需KOH之當量(以毫克形式)之形式來表示且藉由滴定分析法來測定,該數量藉由下列關係與該酸之數量平均分子質量M相關: IA = (56.1 × 2 × 1000) / M -二醇之羥基數IOH 係每克二醇之羥基官能基之數量,該數量係以用於羥基官能基分析之KOH之當量(以毫克形式)之形式來表示且藉由滴定分析法根據標準ISO 14900:2001來測定,該數量藉由下列關係與該二醇之數量平均分子質量M'相關: IOH = (56.1 × 2 × 1000)/ M' 較佳地,飽和二羧酸之酸值IA 大於或等於300 mg KOH/g、較佳地大於或等於400 mg KOH/g、優先地大於或等於500 mg KOH/g、尤其大於或等於700 mg KOH/g及有利地大於或等於800 mg KOH/g。較佳地,飽和二羧酸之酸值IA 等於555 mg KOH/g或等於768 mg KOH/g。
二羧酸可為直鏈或具支鏈、較佳地直鏈脂肪族或環脂族二羧酸。
本發明二羧酸可選自由以下組成之群:丙二酸、琥珀酸、富馬酸、戊二酸、己二酸、1,3-或1,4-環己烷二甲酸、3-甲基-1,5-戊烷二甲酸、1,10-癸烷二甲酸、1,12-十二烷二甲酸、1,18-十八烷二甲酸、甲基四氫鄰苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸、壬二酸、癸二酸及其混合物。較佳地,二羧酸係己二酸或癸二酸。
較佳地,飽和二醇之羥基數IOH 大於或等於500 mg KOH/g、較佳地大於或等於700 mg KOH/g、甚至更優先地大於或等於900 mg KOH/g。較佳地,組合物(A-1-2)之飽和二醇之羥基數IOH 等於950 mg KOH/g或等於1078 mg KOH/g或等於1808 mg KOH/g。
所用二醇可為芳香族或脂肪族(較佳地脂肪族)、直鏈或具支鏈、較佳地具支鏈二醇。
本發明二醇可選自由以下組成之群:乙二醇(CAS: 107-21-1)、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、1,2-丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇、1,6-己二醇、3-乙基-2-甲基-1,5-戊二醇、2-乙基-3-丙基-1,5-戊二醇、2,4-二甲基-3-乙基-1,5-戊二醇、2-乙基-4-甲基-3-丙基-1,5-戊二醇、2,3-二乙基-4-甲基-1,5-戊二醇、3-乙基-2,2,4-三甲基-1,5-戊二醇、2,2-二甲基-4-乙基-3-丙基-1,5-戊二醇、2-甲基-2-丙基-1,5-戊二醇、2,4-二甲基-3-乙基-2-丙基-1,5-戊二醇、2,3-二丙基-4-乙基-2-甲基-1,5-戊二醇、2-丁基-2-乙基-1,5-戊二醇、2-丁基-2,3-二乙基-4-甲基-1,5-戊二醇、2-丁基-2,4-二乙基-3-丙基-1,5-戊二醇、3-丁基-2-丙基-1,5-戊二醇、2-甲基-1,5-戊二醇(CAS: 42856-62-2)、3-甲基-1,5-戊二醇(MPD,CAS: 4457-71-0)、2,2-二甲基-1,3-戊二醇(CAS: 2157-31-5)、2,2-二甲基-1,5-戊二醇(CAS: 3121-82-2)、3,3-二甲基-1,5-戊二醇(CAS: 53120-74-4)、2,3-二甲基-1,5-戊二醇(CAS: 81554-20-3)、2,2-二甲基-1,3-丙二醇(新戊二醇- NPG,CAS: 126-30-7)、2,2-二乙基-1,3-丙二醇(CAS: 115-76-4)、2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇(CAS: 78-26-2)、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇(CAS: 115-84-4)、2-甲基-1,3-丙二醇(CAS: 2163-42-0)、2-苄基氧基-1,3-丙二醇(CAS: 14690-00-7)、2,2-二苄基-1,3-丙二醇(CAS: 31952-16-6)、2,2-二丁基-1,3-丙二醇(CAS: 24765-57-9)、2,2-二異丁基-1,3-丙二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、2-乙基-1,6-己二醇(CAS: 15208-19-2)、2,5-二甲基-1,6-己二醇(CAS: 49623-11-2)、5-甲基-2-(1-甲基乙基)-1,3-己二醇(CAS: 80220-07-1)、1,4-二甲基-1,4-丁二醇、1,5-己二醇(CAS: 928-40-5)、3-甲基-1,6-己二醇(CAS: 4089-71-8)、3-第三丁基-1,6-己二醇(CAS: 82111-97-5)、1,3-庚二醇(CAS: 23433-04-7)、1,2-辛二醇(CAS: 1117-86-8)、1,3-辛二醇(CAS: 23433-05-8)、2,2,7,7-四甲基-1,8-辛二醇(CAS: 27143-31-3)、2-甲基-1,8-辛二醇(CAS: 109359-36-6)、2,6-二甲基-1,8-辛二醇(CAS: 75656-41-6)、1,7-辛二醇(CAS: 3207-95-2)、4,4,5,5-四甲基-3,6-二氧雜-1,8-辛二醇(CAS: 76779-60-7)、2,2,8,8-四甲基-1,9-壬二醇(CAS: 85018-58-2)、1,2-壬二醇(CAS: 42789-13-9)、2,8-二甲基-1,9-壬二醇(CAS: 40326-00-9)、1,5-壬二醇(CAS: 13686-96-9)、2,9-二甲基-2,9-二丙基-1,10-癸二醇(CAS: 85018-64-0)、2,9-二丁基-2,9-二甲基-1,10-癸二醇(CAS: 85018-65-1)、2,9-二甲基-2,9-二丙基-1,10-癸二醇(CAS: 85018-64-0)、2,9-二乙基-2,9-二甲基-1,10-癸二醇(CAS: 85018-63-9)、2,2,9,9-四甲基-1,10-癸二醇(CAS: 35449-36-6)、2-壬基-1,10-癸二醇(CAS: 48074-20-0)、1,9-癸二醇(CAS: 128705-94-2)、2,2,6,6,10,10-六甲基-4,8-二氧雜-1,11-十一烷二醇(CAS: 112548-49-9)、1-苯基-1,11-十一烷二醇(CAS: 109217-58-5)、2-辛基-1,11-十一烷二醇(CAS: 48074-21-1)、2,10-二乙基-2,10-二甲基-1,11-十一烷二醇(CAS: 85018-66-2)、2,2,10,10-四甲基-1,11-十一烷二醇(CAS: 35449-37-7)、1-苯基-1,11-十一烷二醇(CAS: 109217-58-5)、1,2-十一烷二醇(CAS: 13006-29-6)、1,2-十二烷二醇(CAS: 1119-87-5)、2,11-十二烷二醇(CAS: 33666-71-6)、2,11-二乙基-2,11-二甲基-1,12-十二烷二醇(CAS: 85018-68-4)、2,11-二甲基-2,11-二丙基-1,12-十二烷二醇(CAS: 85018-69-5)、2,11-二丁基-2,11-二甲基-1,12-十二烷二醇(CAS: 85018-70-8)、2,2,11,11-四甲基-1,12-十二烷二醇(CAS: 5658-47-9)、1,11-十二烷二醇(CAS: 80158-99-2)、11-甲基-1,7-十二烷二醇(CAS: 62870-49-9)、1,4-十二烷二醇(CAS: 38146-95-1)、1,3-十二烷二醇(CAS: 39516-24-0)、1,10-十二烷二醇(CAS: 39516-27-3)、2,11-二甲基-2,11-十二烷二醇(CAS: 22092-59-7)、1,5-十二烷二醇(CAS: 20999-41-1)、6,7-十二烷二醇(CAS: 91635-53-9)及其混合物。
較佳地,二醇係選自由以下組成之群:乙二醇(CAS: 107-21-1)、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇(MPD, CAS: 4457-71-0)、2,2-二甲基-1,3-丙二醇(新戊二醇- NPG, CAS: 126-30-7)及其混合物。
較佳地,藉由以下物質之間之縮聚反應來獲得式(VI)聚酯: -己二酸;及 -新戊二醇、乙二醇及1,6-己二醇之混合物; 或者: -己二酸;及 - 3-甲基-1,5-戊二醇。
較佳地,式(VI)之聚酯二醇之羥基數IOH 介於4 mg KOH/g與24 mg KOH/g之間、優先地介於7 mg KOH/g與24 mg KOH/g之間、較佳地介於7 mg KOH/g與20 mg KOH/g之間及尤其介於9 mg KOH/g與19 mg KOH/g之間。較佳地,羥基數IOH 介於9 mg KOH/g與24 mg KOH/g之間。
式(VI)之聚酯二醇之玻璃轉變溫度Tg 可小於0℃、較佳地小於或等於-20℃、較佳地小於或等於-40℃、優先地小於或等於-50℃、尤其小於或等於-60℃、例如小於或等於-64℃。
式(VI)之聚酯二醇之數量平均分子質量可大於或等於5500 g/mol、較佳地大於或等於6000 g/mol、尤其嚴格地大於6000 g/mol、優先地大於或等於8000 g/mol、尤其大於或等於9000 g/mol、例如大於或等於10 000 g/mol、有利地大於或等於12 000 g/mol及尤其大於或等於18 000 g/mol。
可自IOH 及官能度來測定式(VI)之聚酯二醇之數量平均分子質量。
關於式(VI)之非晶形聚酯二醇,可提及實例包含由Evonik出售之Dynacoll ® 7250 (23℃下黏度為180 Pa.s、數量平均分子質量Mn等於5500 g/mol且Tg等於-50℃之聚酯多元醇)、由Kuraray出售之Kuraray® P-6010 (23℃下黏度為68 Pa.s、數量平均分子質量Mn等於6000 g/mol且Tg 等於-64℃之聚酯多元醇)或由Kuraray出售之Kuraray ® P-10010 (23℃下黏度為687 Pa.s、數量平均分子質量Mn等於10 000 g/mol之聚酯多元醇)。
2 步驟 :式(V)聚合物之製備 根據第一變體,可使上文所提及之聚酯(VI)與式(VII)之異氰酸基矽烷進行反應: NCO-R3 -Si(R4 )p (OR5 )3-p (VII) 其使用量對應於介於0.90與1.05之間且較佳地等於約1之NCO/OH官能基數量之莫耳當量比率。
此步驟尤其實施於無水條件下以避免烷氧基矽烷基團之水解。用於實施此反應步驟之典型溫度範圍為30℃至120℃及更特定而言60℃至105℃。
上文所提及之式(VII)之異氰酸基矽烷廣泛市面有售。可尤其提及Silquest ® A-Link 35 (亦即可自Momentive獲得之(3-異氰酸基丙基)三甲氧基矽烷))、Silquest ® A-Link 25 (亦即可自Momentive獲得之(3-異氰酸基丙基)三乙氧基矽烷))、可自Gelest獲得之(3-異氰酸基丙基)甲基二甲氧基矽烷、Geniosil ® XL 42 (亦即可自Wacker獲得之(3-異氰酸基甲基)甲基二甲氧基矽烷)及Geniosil ® XL 43 (亦即可自Wacker獲得之(3-異氰酸基甲基)三甲氧基矽烷)。
根據第二變體,可在兩個步驟中自組合物(A-1)來獲得組合物(A): - a)使式(VI)之聚酯多元醇與式NCO-R1 -NCO之二異氰酸酯以對應於NCO/OH官能基數量介於0.3與0.7之間且較佳地等於約0.5之莫耳當量比率的量進行反應以形成聚酯-聚胺基甲酸酯嵌段; - b)使前述步驟中所獲得嵌段與具有下式NCO-R3 -Si(R4 )p (OR5 )3-p 異氰酸基矽烷以對應於NCO/OH官能基數量介於0.90與1.05之間且較佳地等於約1之莫耳當量比率的量進行反應。
異氰酸基矽烷可為上文所提及者。
較佳地,本發明之矽基聚合物係式(III)聚合物,其中: -   m1 係等於0之整數, -   p = 1, -   R4 及R5 各自代表甲基, -   R3 代表二價亞甲基, -  該聚合物之數量平均莫耳質量介於5000 g/mol至30 000 g/mol、優先地10 000 g/mol至20 000 g/mol、尤其14 000 g/mol至15 000 g/mol之間。
較佳地,本發明之矽基聚合物係式(III)聚合物,其中: -  m1 係不為0之整數, -  p = 0, -   R3 代表二價伸丙基, -  R5 代表甲基, -  該聚合物之數量平均分子質量介於5000 g/mol至30 000 g/mol、優先地10 000 g/mol至30 000 g/mol、尤其15 000 g/mol至25 000 g/mol之間。
較佳地,本發明之矽基聚合物係式(IV)聚合物,其中: -  q係不為0之整數, -  p = 0, -   R3 代表二價伸丙基, -  R5 代表甲基, -  該聚合物之數量平均分子質量介於5000 g/mol至30 000 g/mol、優先地10 000 g/mol至30 000 g/mol、尤其15 000 g/mol至25 000 g/mol之間。
根據一實施例,相對於上文所提及之組合物A之總重量,該組合物A包括3重量%至90重量%、較佳地5重量%至80重量%、優先地10重量%至70重量%、有利地20重量%至60重量%之至少一種包括至少一個烷氧基矽烷基團之矽基聚合物,該矽基聚合物較佳地選自上文所提及之式(II)、(III)、(IV)、(V)或(VI)之聚合物及其混合物。
根據一實施例,相對於本發明之多成分黏著劑組合物之總重量,該黏著劑組合物包括3重量%至90重量%、較佳地5重量%至80重量%、優先地10重量%至70重量%、有利地20重量%至60重量%之至少一種包括至少一個烷氧基矽烷基團之矽基聚合物,該矽基聚合物較佳地選自上文所提及之式(II)、(III)、(IV)、(V)或(VI)之聚合物及其混合物。
2. 增黏樹脂 可用於本發明之黏著劑組合物中之增黏樹脂可為任一與矽基聚合物相容之樹脂。
術語「相容增黏樹脂」意指在以50%/50%重量比例與矽基聚合物混合時得到實質上均質混合物(無目測觀察之相分離)之增黏樹脂。
增黏樹脂有利地選自: - (i)藉由萜烴及酚在夫裡德耳-誇夫特觸媒(Friedel-Crafts catalyst)存在下之聚合獲得之樹脂; - (ii)經由包括使α-甲基苯乙烯視情況在酚存在下進行聚合之製程獲得之樹脂; - (iii)天然源松香或改質松香(例如自松脂提取之松香、自樹根提取之木松香)及其氫化、二聚合、聚合或酯化(使用單醇或多元醇,例如甘油或異戊四醇)衍生物; - (iv) 100℃下黏度小於100 Pa.s之特定丙烯酸樹脂; - (v)萜樹脂; - (vi)基於天然萜之共聚物,例如苯乙烯/萜、α-甲基苯乙烯/萜及乙烯基甲苯/萜;及 - (viii)其混合物。
該等樹脂市面有售且關於具有類型(i)、(ii)、(iii)或(iv)者,可提及實例包含下列產品: -(i)型樹脂:Dertophene® 1510,其可自公司DRT獲得且數量平均分子質量Mn 為約870 Da;Dertophene® H150,其可自公司DRT獲得且數量平均分子質量Mn 為約630 Da;Sylvarez® TP 95,其可自公司Arizona Chemical獲得且數量平均分子質量Mn為約1200 Da; -(ii)型樹脂:可自公司Cray Valley獲得之Cleartack® W100,其係藉由α-甲基苯乙烯在無酚作用下之聚合獲得且數量平均分子質量為900 Da;可自公司Arizona Chemical獲得之Sylvarez® 510,其數量平均分子質量Mn為約1740 Da且其產生製程包括酚加成; -(iii)型樹脂:Sylvalite® RE 100,其係松香及異戊四醇之酯,可自公司Arizona Chemical獲得且數量平均分子質量為約1700 Da。
根據一較佳實施例,增黏樹脂係選自(i)型樹脂。
增黏樹脂較佳地具有介於100 g/mol至6000 g/mol、較佳地300 g/mol至4000 g/mol、優先地500 g/mol至2000 g/mol之間之數量平均分子質量。
可藉由熟習此項技術者熟知之方法(例如藉由粒徑篩析層析)使用聚苯乙烯型標準物來量測增黏樹脂之數量平均分子質量。
增黏樹脂之羥基數IOH 可介於10 mg KOH/g至300 mg KOH/g之間,較佳地介於100 mg KOH/g至200 mg KOH/g之間,優先地介於140 mg KOH/g至160 mg KOH/g之間。特定而言,增黏樹脂具有145 mg KOH/g之羥基數。
增黏樹脂之羥基數代表每克增黏樹脂之羥基官能基數量,且在羥基功能分析中係以每克增黏樹脂之氫氧化鉀等效毫克數(mg KOH/g)之形式來表示。
上文所提及之組合物A可包括15重量%至80重量%、較佳地20重量%至70重量%、優先地25重量%至70重量%、尤其30重量%至60重量%、有利地40重量%至60重量%之至少一種增黏樹脂。
增黏樹脂之含量可為佔多成分黏著劑組合物之重量之15%至80%、較佳地20%至70%、優先地25%至70%、尤其30%至60%、有利地40%至60%。
3. 其他添加劑 上文所提及之組合物A可包括至少一種其他選自(例如)由以下組成之群之添加劑:增塑劑、溶劑、顏料、染料、黏著增強劑、水分吸收劑、UV穩定劑、抗氧化劑、閃光片、螢光材料、流變添加劑、填充劑、阻燃劑、蠟及其混合物。
填充劑可選自有機填充劑、無機填充劑及其混合物。
對於有機填充劑而言,可使用任一有機填充劑及尤其常用於黏著劑領域中之聚合填充劑。可使用(例如)聚乙烯氯(PVC)、一或多種聚烯烴、橡膠、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、聚芳醯胺纖維(例如Kevlar®)、由可膨脹或不可膨脹熱塑性聚合物製得之空心微球體(例如空心二氯亞乙烯/丙烯腈微球體)、一或多種選自用於製備HMPSA者之熱塑性聚合物(例如乙烯-乙酸乙烯酯(EVA))或苯乙烯嵌段共聚物(例如SIS、SBS、SIBS、SEBS、SEPS及其(例如)經馬來酸酐接枝之衍生物)。
填充劑可為膨脹劑(亦稱為溶脹劑)。
填充劑可呈空心珠粒(亦即含有氣體之珠粒)或可膨脹以形成空心珠粒之珠粒(亦即含有空隙或氣體之珠粒)之形式。
較佳地,填充劑係無機填充劑。
根據一實施例,填充劑係選自砂、沈澱及/或發煙二氧化矽、沸石、玻璃珠粒、玻璃、石英、重晶石、氧化鋁、雲母、滑石粉、鹼金屬或鹼土金屬碳酸鹽(例如碳酸鈣)。
相對於組合物A之總重量,填充劑較佳地佔0重量%至15重量%、較佳地0重量%至10重量%、優先地0重量%至5重量%。
根據一實施例,組合物A不包括任一填充劑。
組合物A亦可包括至少一種增塑劑。相對於該組合物A之總重量,組合物A中之增塑劑之總含量可介於0重量%至30重量%、較佳地1重量%至30重量%或甚至(例如) 1重量%至15重量%之間。
關於可使用之增塑劑之實例,可使用任一通常用於黏著劑領域中之增塑劑,例如鄰苯二甲酸酯、苯甲酸酯、三羥甲基丙烷酯、三羥甲基乙烷酯、三羥甲基甲烷酯、甘油酯、異戊四醇酯、環烷烴礦物油、己二酸酯、環己基二甲酸酯、石蠟油、天然油(視情況經環氧化)、聚丙烯、聚丁烯、氫化聚異戊二烯及其混合物。
關於鄰苯二甲酸酯,可提及實例包含鄰苯二甲酸二異壬基酯、鄰苯二甲酸二異丁基酯、鄰苯二甲酸二辛基酯、鄰苯二甲酸二環己基酯、鄰苯二甲酸二異辛基酯、鄰苯二甲酸二異十二烷基酯、鄰苯二甲酸二苄基酯或鄰苯二甲酸丁基苄基酯。
關於苯甲酸酯,可提及實例包含:新戊二醇二苯甲酸酯(可例如以名稱Uniplex® 512自Lanxess獲得)、二丙二醇二苯甲酸酯(可例如以名稱Benzoflex® 9-88SG自Eastman獲得)、二乙二醇二苯甲酸酯及二丙二醇二苯甲酸酯之混合物(可例如以名稱K-Flex® 850 S自Kalama Chemical獲得)或二乙二醇二苯甲酸酯、二丙二醇二苯甲酸酯及三乙二醇二苯甲酸酯之混合物(可例如以名稱Benzoflex® 2088自Eastman獲得)。
關於異戊四醇酯,可提及實例包含戊赤蘚醇四戊酸酯(可例如以名稱PevalenTM 自公司Pestorp獲得)。
關於環己烷二甲酸酯,可提及實例係1,2-環己烷二甲酸二異壬基酯(可例如以名稱Hexamoll Dinch®自BASF獲得)。
組合物A亦可包括至少一種流變劑。
關於可使用之流變劑之實例,可提及任一通常用於黏著劑領域中之流變劑。
較佳使用一或多種選自觸變劑之流變劑,且更優先地選自: -  PVC塑性溶膠,其對應於PVC於可與PVC混溶之增塑劑中之懸浮液,且藉由加熱至介於60℃至80℃之間之溫度原位獲得。該等塑性溶膠可為尤其闡述於公開案Polyurethane Sealants , Robert M. Evans, ISBN 087762-998-6中者; -  發煙二氧化矽; -  衍生自芳香族二異氰酸酯單體(例如4,4'-MDI)與脂肪族胺(例如丁胺)之反應之脲衍生物。該等脲衍生物之製備尤其闡述於專利申請案FR 1 591 172中; -  微粉化醯胺之蠟,例如由Arkema出售之Crayvallac ® SL、Crayvallac ® SLX、Crayvallac ® SLT。
相對於組合物A之總重量,可使用之流變劑之總含量可介於0重量%至30重量%、較佳地0.1重量%至20重量%、更優先地1重量%至10重量%之間。
在顏料存在於組合物A中時,其相對於組合物之總重量之含量較佳地小於或等於3重量%、更佳地小於或等於2重量%。在存在時,相對於組合物A之總重量,顏料可佔(例如) 0.1重量%至3重量%或0.4重量%至2重量%。
顏料可為有機或無機顏料。
舉例而言,顏料係TiO2 ,尤其係由公司Kronos出售之Kronos ® 2059。
水分吸收劑(若存在)可選自(例如)分子質量小於500 g/mol之非聚合可水解烷氧基矽烷衍生物、較佳地選自三甲氧基矽烷及三乙氧基矽烷衍生物。此一試劑可通常在使用組合物之前之儲存及運輸期間延長組合物之儲存壽命。可提及實例包含γ-甲基丙烯醯基氧基丙基三甲氧基矽烷(可例如以名稱Silquest® A-174自公司Momentive獲得)、甲基丙烯醯基氧基甲基三甲氧基矽烷(可例如以名稱Geniosil® XL33自Wacker獲得)、乙烯基三甲氧基矽烷、異辛基三甲氧基矽烷或苯基三甲氧基矽烷。
相對於組合物A之總重量,水分吸收劑之含量較佳地小於或等於3重量%、更佳地小於或等於2重量%。在存在時,相對於組合物A之總重量,水分吸收劑可佔(例如) 0.1重量%至3重量%或1重量%至2重量%。
組合物A可包括0.1重量%至3重量%、較佳地1重量%至3重量%之量之至少一種UV穩定劑或抗氧化劑。通常引入該等化合物以保護組合物免於源自與氧(其易於藉由熱或光之作用形成)之反應之降解。該等化合物可包含捕集自由基之一級抗氧化劑。一級抗氧化劑可單獨使用或與其他二級抗氧化劑或UV穩定劑組合使用。
可提及實例包含由BASF出售之Irganox® 1010、Irganox® B561、Irganox® 245、Irgafos® 168。
根據一實施例,上文所提及之組合物A實質上不含共觸媒,亦即組合物A中之共觸媒之總含量小於或等於1000 ppm、較佳地小於或等於500 ppm、優先地小於或等於200 ppm、有利地小於或等於100 ppm或甚至小於或等於50 ppm。較佳地,組合物A中之共觸媒之含量等於0 ppm。
在本發明上下文中,術語「共觸媒」用於係指除組合物B之觸媒外之觸媒。共觸媒之性質可與組合物B之觸媒相同或不同。
組合物A可含有可用於除由矽烷官能基彼此所誘導之固化外之固化之系統的成分。其可為(例如)包括丙烯酸或環氧化物官能基之成分。出於此替代固化之目的,該等成分可與組合物B中所含之其他成分進行反應。
組合物A可藉由混合該組合物A之所有成分來製備,不論各種成分之納入順序如何。可將組合物A之若干成分混合至一起,且然後與該組合物A之其他成分混合。
可在介於23℃至200℃之間之溫度下實施混合。
組合物 B 1. 觸媒 觸媒通常係固化觸媒。
組合物B之觸媒可選自由以下組成之群:胺、有機金屬化合物、酸及其衍生物及其混合物。
其可為相同家族觸媒之混合物(例如若干胺之混合物)或不同家族觸媒之混合物(例如胺及有機金屬化合物之混合物)。
在本發明之上下文中,術語「有機金屬化合物」意指包括有機基團及至少一種金屬之化合物。
在本發明之上下文中,術語「有機基團」意指包括至少一個碳原子之基團。
有機金屬化合物可包括有機金屬化合物(包括至少一個金屬-碳共價鍵之化合物)、金屬醇鹽、金屬羧酸鹽及含有一或多個有機配體之金屬配位錯合物。
可提及之有機配體之實例包含乙醯丙酮酸鹽及肟。
有機金屬化合物之金屬原子可為熟習此項技術者已知之任一金屬原子,且可尤其選自錫、鋁、鋅、鈷、鐵、鎳、鉍、鈦或鋯。有機金屬化合物可另外包括若干金屬原子。
有機金屬化合物(包括至少一個金屬-碳共價鍵之化合物)可為有機金屬化合物之羧酸鹽。
有機金屬化合物可選自由以下組成之群:二月桂酸二丁基錫(DBTL)、二乙酸二丁基錫、二乙基己酸二丁基錫、二新癸酸二辛基錫(可例如以名稱TIB KAT® 223自公司TIB Chemicals獲得)、二油酸二丁基錫、苄基馬來酸二丁基錫、二乙酸二苯基錫及其混合物。
金屬醇鹽可選自由以下組成之群:四丁醇鈦、四異丙醇鈦、四丁醇鋯、四異丙醇鋯及其混合物。
金屬羧酸鹽可選自由以下組成之群:2-乙基己酸鋅、二乙酸鋅、二新癸酸鋅、二-十一烷酸鋅、二甲基丙烯酸鋅、乙醯基丙酮酸鈷、二乙酸鈷、乙醯基丙酮酸鐵、二乙酸鐵、乙醯基丙酮酸鎳、二乙酸鎳、乙酸鉍、三辛酸鉍、二新癸酸鉍、二新癸酸鋅鉍及其混合物。
含有一或多個有機配體之金屬配位錯合物可選自由以下組成之群:乙醯基丙酮酸鋅、乙醯基丙酮酸鈦(可例如以名稱Tyzor ® AA75自公司Dorf Ketal購得)、四乙醯基丙酮酸鈦、參乙醯基丙酮酸鋁、鋁螯合物(例如雙(乙基乙醯乙酸)單乙醯基丙酮酸鹽(可例如以名稱K-KAT® 5218自公司King Industries購得))、四乙醯基丙酮酸鋯、二異丙氧基雙(乙基丙酮酸)鈦及其混合物。
胺可為一級胺、二級胺或三級胺。
胺可為胺基矽烷,例如胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、胺基丙基三乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、雙(γ-三甲氧基矽基丙基)胺、N-乙基-γ-胺基異丁基三甲氧基矽烷或N-苯基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷。
較佳地,觸媒並非胺基矽烷。
較佳地,胺係選自由以下組成之群:三乙胺、三丁胺、四甲基胍、1,8-二氮雜雙環[5.4.0]-7-十一烯、1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷、1,5-二氮雜雙環[4.3.0]壬-5-烯、N,N-雙(N,N-二甲基-2-胺基乙基)甲基胺、N,N-二甲基環己基胺、N,N-二甲基苯基胺、N-乙基嗎啉及其混合物。
酸觸媒可選自有機酸觸媒、無機酸觸媒及其混合物。
無機酸觸媒當中,可提及實例包含磷酸或正磷酸、亞磷酸、次磷酸或硫酸。
較佳地,有機酸觸媒之pKa小於或等於6、較佳地小於或等於4、有利地小於或等於2、有利地小於或等於0。
有機酸觸媒可選自磺酸、羧酸、酸式有機磷酸酯(organophosphate acid)、酸式有機膦酸酯(organophosphonate acid)、膦酸及其混合物。
磺酸可為脂肪族或芳香族,視情況經取代(例如經至少一個選自鹵素(例如氟)、羥基、烷基、胺及其混合物之取代基取代),且可為單磺酸或二磺酸。
磺酸可選自N -烷基胺基烷基磺酸及N ,N -二烷基胺基烷基磺酸(兩性離子),例如2-(N-嗎啉基)乙磺酸、3-(N-嗎啉基)丙磺酸、4-[N-嗎啉基]丁磺酸 1,4-六氫吡嗪二乙磺酸、N-2-羥乙基六氫吡嗪-Nʹ-2-乙磺酸、2-(N-嗎啉基)乙磺酸、N-嗎啉基甲磺酸、N-(2-羥乙基)六氫吡嗪-N'-甲磺酸、六氫吡嗪-N,N'-雙(甲磺酸)、環己基胺基甲磺酸、N-[參(羥甲基)甲基]胺基甲磺酸、N,N-雙(2-羥乙基)胺基甲磺酸;對甲苯磺酸;苯磺酸;甲磺酸;十二烷基苯磺酸;十二烷基苯二磺酸;二壬基萘二磺酸;二壬基萘磺酸;三氟甲基磺酸;及其混合物。
特定而言,磺酸係選自對甲苯磺酸、苯磺酸、甲磺酸、十二烷基苯磺酸、十二烷基苯二磺酸、二壬基萘二磺酸、二壬基萘磺酸、三氟甲基磺酸及其混合物。
關於羧酸觸媒,可提及實例包含丙二酸、琥珀酸、馬來酸、草酸、乙酸、乳酸、苯甲酸、檸檬酸、羥乙酸及其混合物。
在本發明之上下文中,且除非另外提及,否則術語「酸式有機磷酸酯」意指包括至少一個-OH基團之磷酸酯。舉例而言,磷酸甲酯係包括兩個-OH基團之酸式有機磷酸酯且具有下列結構:
Figure 02_image029
特定而言,酸式有機磷酸酯具有下式: (RO)g -(P=O)-(OH)h 其中: -  R係有機基團、尤其選自直鏈或具支鏈C1-C22烷基、環烷基、芳基及其混合物之基團(該等烷基、環烷基及芳基視情況經取代);且 -  g及h係整數,其中g + h = 3且h = 1或2。 酸式有機磷酸酯可選自(例如)由以下組成之群:酸式磷酸C1-C22單-或二烷基酯及其混合物,例如磷酸丁酯、磷酸二丁酯、磷酸雙(2-乙基己基)酯、磷酸2-乙基己基酯及其混合物;磷酸單-或二芳基酯及其混合物,例如磷酸單苯基酯、磷酸二苯基酯及其混合物;磷酸烷基酯苯基酯;及其混合物。
在本發明之上下文中,且除非另外提及,否則術語「酸式有機膦酸酯」意指具有下列通式之基於磷之化合物: R'-(P=O)-(OH)(OR'') 其中R'及R''係較佳地彼此獨立地選自直鏈或具支鏈C1-C22烷基、環烷基、芳基及其混合物之有機基團(該等烷基、環烷基及芳基視情況經取代)。
關於酸式有機膦酸酯,可提及實例包含C1-C22單烷基膦酸酯。
在本發明之上下文中,且除非另外提及,否則術語「膦酸」意指具有下列通式之基於磷之化合物: R'''-(P=O)-(OH)2 其中R'''係較佳地選自直鏈或具支鏈C1-C22烷基、環烷基、芳基及其混合物之有機基團(該等烷基、環烷基及芳基視情況經取代)。
關於膦酸,可提及實例包含N-烷基胺基烷基膦酸(兩性離子)、N,N-二烷基胺基烷基膦酸(兩性離子)、C1-C20烷基膦酸(例如甲基膦酸、乙基膦酸、丙基膦酸、丁基膦酸、第三丁基膦酸、異丁基膦酸、己基膦酸、2-乙基己基膦酸及直鏈或具支鏈更高級同系物)、苄基膦酸、苯基膦酸、甲苯基膦酸、二甲苯基膦酸。
可提及之有機酸觸媒之實例包含由King工業出售之Nacure® 155 (二壬基萘二磺酸,含有於異丁醇中之55%活性材料)、由King工業出售之Nacure® 1051 (二壬基萘磺酸,含有於2-丁氧基乙醇中之50%活性材料)、由King工業出售之Nacure® 5076 (十二烷基苯磺酸,含有於異丙醇中之70%活性材料)、由King工業出售之K-Cure® 1040 (對甲苯磺酸,含有於異丙醇中之40%活性材料)、由King工業出售之Nacure® 4000 (酸式磷酸單-及二烷基酯之混合物,100%活性材料)。
本發明之酸衍生物可為酸酐、酸酯、酸銨鹽,酸係如上文所闡述。
酸衍生物尤其係「遮蔽性」或「潛在性」酸,該等酸有利地使得可藉由熱活化(例如在介於70℃至170℃之間之溫度下,較佳地在介於90℃至120℃之間之溫度下)或藉由水解或藉由光活化、較佳地藉由熱活化來釋放酸。遮蔽性酸有利地使得可釋放係具有催化活性之物質之酸。舉例而言,在胺基甲基丙醇與對甲苯磺酸之間形成之銨鹽係遮蔽性酸(酸衍生物),其可藉由熱活化來釋放對甲苯磺酸。
可經由熟習此項技術者已知之任一方式自相應酸開始(例如)藉由使用典型酸/鹼反應來製備酸衍生物。舉例而言,製備酯之製程通常涉及使酸化合物與包括羥基之化合物(例如醇)或與環氧乙烷型化合物進行縮合。銨鹽可自任一上文所提及酸以及氨或一級、二級或三級胺製得。胺可視情況包括至少一個官能基,例如羥基(烷醇胺)、C1-C4烷基。亦可藉由改變含有(例如) N-烷基胺基烷基膦酸、N,N-二烷基胺基烷基膦酸、N-烷基胺基烷基磺酸或N,N-二烷基胺基烷基磺酸之溶液之pH來製備銨鹽(兩性離子)。
較佳地,觸媒係磺酸(磺酸係如上文所闡述)之銨鹽、膦酸(膦酸係如上文所闡述)之銨鹽、酸式有機膦酸酯(酸式有機膦酸酯係如上文所闡述)之銨鹽或酸式有機磷酸酯(酸式有機磷酸酯係如上文所闡述)之銨鹽。
關於用於製備銨鹽之胺,可提及實例包含2-胺基-2-甲基-1-丙醇、三乙胺、苯胺、吡啶、二甲基胺基乙醇、烷基吡啶、二異丙醇胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺、噁唑啶、雙環噁唑啶、脒、二氮雜雙環辛烷、胍、N-烷基嗎啉、胺基吡啶、胺基烷基吡啶、胺基吡咯啶、吲唑、咪唑、吡唑、吡嗪、嘧啶、嘌呤、咪唑啉、吡唑啉、六氫吡嗪、胺基嗎啉、胺基烷基嗎啉及其混合物。較佳地,胺係三級胺。
可提及之酸衍生物之實例包含由King工業出售之Nacure® 3327或Nacure® 3525 (經胺遮蔽之二壬基萘二磺酸,含有於異丙醇及異丁醇中之25%活性材料)、由King工業出售之Nacure® 1557或Nacure® 1953 (經胺遮蔽之二壬基萘磺酸,含有於丁醇及2-丁氧基乙醇之混合物中之25%活性材料)、由King工業出售之Nacure® 5225或Nacure® 5528或Nacure® 5925 (經胺遮蔽之十二烷基苯磺酸,含有於異丙醇中之25%活性材料)、由King工業出售之Nacure® 2107或Nacure® 2500 (經胺遮蔽之對甲苯磺酸,含有於異丙醇中之25%或26%活性材料)、由King工業出售之Nacure® 2501或Nacure® 2530 (經胺遮蔽之對甲苯磺酸,含有於異丙醇及甲醇之混合物中之25%活性材料)、由King工業出售之Nacure® 4167 (經有機胺遮蔽之二烷基磷酸鹽,含有於異丙醇及異丁醇之混合物中之25%活性材料)、由King工業出售之Nacure® 4575 (經胺阻斷之磷酸酯,含有於甲醇及丁醇之混合物中之25%活性材料)。
較佳地,觸媒係選自由以下組成之群:有機金屬化合物(尤其基於鋁之配位錯合物)、正磷酸、酸式有機磷酸酯(較佳地酸式磷酸C1-C22單-或二烷基酯及其混合物)、銨鹽(尤其磺酸或酸式有機磷酸酯之銨鹽)及其混合物。甚至更佳地,觸媒係選自由以下組成之群:正磷酸、酸式有機磷酸酯(較佳地酸式磷酸C1-C22單-或二烷基酯及其混合物)、銨鹽(尤其磺酸或酸式有機磷酸酯之銨鹽)。
相對於組合物B之總重量,組合物B中之觸媒之質量含量介於0.01重量%至95重量%、較佳地1重量%至90重量%、優先地5重量%至90重量、更優先地10重量%至80重量%、甚至更優先地10重量%至70重量%、有利地20重量%至60重量%、尤其20重量%至50重量%之間。
在本發明之上下文中,且除非另外提及,否則觸媒之質量含量係固體含量(稱為活性材料)。
組合物B中之觸媒含量可為(例如)下列含量中之一者:0.01%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%或80%。
較佳地,在觸媒係選自有機金屬化合物時,相對於組合物B之總重量,組合物B中之觸媒之含量介於20重量%至90重量%、較佳地30重量%至60重量%、有利地45重量%至55重量%之間。
較佳地,在觸媒係選自酸及尤其無機酸時,相對於組合物B之總重量,組合物B中之觸媒之含量介於2重量%至60重量%、較佳地5重量%至50重量%、尤其5重量%至30重量%、有利地5重量%至20重量%之間。
較佳地,在觸媒係選自酸衍生物及尤其磺酸之銨鹽或酸式有機磷酸酯之銨鹽時,相對於組合物B之總重量,組合物B中之觸媒之含量介於5重量%至60重量%、較佳地10重量%至50重量%、有利地15重量%至40重量%、尤其20重量%至30重量%之間。
2. 化合物 C 上文所提及之組合物B包括至少一種選自以下之化合物C: ▪  化合物C1,其數量平均分子質量介於300 g/mol至50,000 g/mol之間;及 ▪  化合物C2,其在20℃下之蒸氣壓大於或等於0.08 kPa; ▪  及其混合物。 根據一實施例,組合物B包括: -  化合物C1; -  不同化合物C1之混合物; -  化合物C2; -  不同化合物C2之混合物;或 -  至少一種化合物C1及至少一種化合物C2之混合物。
化合物C1較佳地展現以下範圍之數量平均分子質量:1000 g/mol至50 000 g/mol、較佳地1000 g/mol至20 000 g/mol、尤其2000 g/mol至20 000 g/mol、優先地3000 g/mol至20 000 g/mol、例如4000 g/mol至18 000 g/mol、有利地5000 g/mol至10 000 g/mol及尤其7000 g/mol至9000 g/mol。
可藉由熟習此項技術者熟知之方法(例如藉由粒徑篩析層析)使用聚苯乙烯標準物來量測化合物C1之數量平均分子質量。
化合物C1較佳地在23℃下具有以下範圍內之黏度:10 mPa.s至100 000 mPa.s、尤其500 mPa.s至50 000 mPa.s、較佳地500 mPa.s至20 000 mPa.s、優先地500 mPa.s至15 000 mPa.s、有利地500 mPa.s至10 000 mPa.s、例如1000 mPa.s至5000 mPa.s、較佳地1000 mPa.s至3000 mPa.s。
根據本發明,化合物C1可選自由以下組成之群:多元醇、增黏樹脂、有機矽烷、單-或二矽基聚合物、多元醇酯、聚醚胺及其混合物。
較佳地,化合物C1可選自由以下組成之群:多元醇、增黏樹脂、有機矽烷、單-或二矽基聚合物、多元醇酯及其混合物。
較佳地,化合物C1可選自由以下組成之群:多元醇、增黏樹脂、有機矽烷、單-或聚矽基聚合物、多元醇酯及其混合物。
根據本發明,化合物C1可為反應性或非反應性化合物。術語「反應性」意指,其包括至少一個可與組合物A之矽基聚合物之烷氧基矽烷官能基在其混合期間發生反應之官能基。舉例而言,多元醇、增黏樹脂、多元醇酯係非反應性化合物。舉例而言,有機矽烷及單-或二矽基聚合物係反應性化合物。
使用反應性化合物C1有利地使得可在混合之後產生具有較佳抗熱性之黏著劑組合物。
根據一實施例,化合物C1係選自由以下組成之群之多元醇:聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚四氫呋喃多元醇、聚丙烯酸酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚醚碳酸酯多元醇、聚酯碳酸酯多元醇、聚縮醛多元醇、聚(酯-醯胺)多元醇、聚硫醚多元醇、聚烯烴多元醇及其混合物,化合物C1較佳地選自聚醚多元醇、聚酯多元醇及其混合物。
在本發明之上下文中,術語「多元醇」意指包括至少兩個羥基(OH)官能基之任一直鏈或具支鏈、環狀或非環狀、飽和或不飽和、芳香族或脂肪族之基於烴之化合物。多元醇可視情況經一定官能基取代,且/或可包括一或多個選自醚(-O-)及羧基(-C(=O)O-或-OC(=O)-)基團之二價基團。
多元醇可選自二醇、三醇及其混合物。
根據一實施例,化合物C1係選自由IOH 介於5 mg KOH/g至500 mg KOH/g、較佳地5 mg KOH/g至250 mg KOH/g、優先地6 mg KOH/g至50 mg KOH/g、尤其10 mg KOH/g至28 mg KOH/g之間之多元醇組成之群的多元醇。
多元醇之羥基數IOH 代表每克多元醇之羥基官能基之數量,且係以用於羥基官能基分析中之氫氧化鉀(KOH)之等效毫克數之形式來表示,如以實驗方式藉由滴定分析法根據標準ISO 14900:2001所測定。在多元醇之混合物之情形下,亦可自每一多元醇之已知IOH 值及該混合物中之其各別重量含量來計算IOH
聚縮醛多元醇可為(例如)藉由二醇(例如二乙二醇)與甲醛之間之反應製得者。亦可藉由環狀縮醛之聚合來製備聚縮醛。
聚烯烴多元醇可為包括羥基端基之丁二烯均聚物及共聚物。
聚碳酸酯多元醇可為藉由至少一種包括2至10個碳原子之二醇(例如1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、二乙二醇或四乙二醇)與至少一種包括3至20個碳原子之碳酸二芳基酯(例如碳酸二苯基酯)或與光氣之間之反應獲得者。
聚酯多元醇可為: -  天然來源之聚酯多元醇,例如蓖麻油; -  衍生自至少一種內酯環(較佳地包括3至7個碳原子)與至少二醇之開環聚合之聚酯二醇,例如聚己內酯多元醇; -  源自以下各項之縮合之聚酯多元醇: ○   至少一種二羧酸或至少一種其相應酐或二酯;及 ○   至少一種二胺。
可用於合成上文所提及之聚酯多元醇之二羧酸較佳地包括3至40個碳原子及優先地6至10個碳原子。
較佳地,可用於合成上文所提及之聚酯多元醇之二羧酸係選自由以下組成之群:丙二酸、琥珀酸、富馬酸、戊二酸、己二酸、1,3-或1,4-環己烷二甲酸、3-甲基-1,5-戊烷二甲酸、1,10-癸烷二甲酸、1,12-十二烷二甲酸、1,18-十八烷二甲酸、甲基四氫鄰苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸、壬二酸、癸二酸及其混合物。
可用於合成上文所提及之聚酯多元醇之二醇可選自聚伸烷基二醇、聚氧基伸烷基二醇及其混合物,該等化合物之伸烷基(飽和)部分較佳係直鏈或具支鏈且較佳地包括2至40個碳原子及更優先地2至8個碳原子。
較佳地,可用於合成上文所提及之聚酯多元醇之二醇係選自由以下組成之群:乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、丁二醇、丙二醇、二丙二醇、四乙二醇、三丙二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇及其混合物。
關於聚酯多元醇,可提及實例包含羥基官能度等於2之下列產品: -  Tone® 0240 (可自Union Carbide獲得),其係數量平均分子質量為約2000 Da、IOH 等於56且熔點為約50℃之己內酯; -  Dynacoll ® 7381 (可自Evonik獲得),其數量平均分子質量為約3500 Da,IOH 等於30,且熔點為約65℃; -  Dynacoll® 7360 (可自Evonik獲得),其源自己二酸縮合,數量平均分子質量為約3500 Da,IOH 等於30,且熔點為約55℃; -  Dynacoll ® 7330 (可自Evonik獲得),其數量平均分子質量為約3500 Da,IOH 等於30,且熔點為約85℃; -  Dynacoll ® 7363 (可自Evonik獲得),其源自己二酸與己二醇之縮合,數量平均分子質量為約5500 Da,IOH 等於21,且熔點為約57℃。
在本發明之上下文中,術語「聚酯多元醇之羥基官能度」意指每莫耳聚酯多元醇之羥基官能基之平均數量。
聚酯多元醇可為非晶形或結晶,較佳係非晶形。
較佳地,聚酯多元醇係藉由己二酸與新戊二醇、乙二醇及1,6-己二醇之混合物之間或己二酸與3-甲基-1,5-戊二醇之間之縮合反應獲得者。
聚醚多元醇可為二醇(例如乙二醇、丙二醇、新戊二醇)、三醇(例如甘油、三羥甲基丙烷、己烷-1,2,6-三醇)或四醇(例如異戊四醇)之氧基烷基衍生物。可藉由相應環氧烷基在觸媒存在下之聚合來獲得聚醚多元醇。
較佳地,聚醚多元醇係尤其羥基官能度等於2或3且較佳地多分散性指數介於1至1.6、較佳地1至1.4之間之聚丙二醇(或PPG)。
在本發明之上下文中,術語「多分散性指數」意指重量平均分子質量與數量平均分子質量之間之比率,如尤其藉由GC所測定。
關於羥基官能度等於2之聚丙二醇,可提及以下各項: -  Voranol ® EP 1900:數量平均分子質量為約4008 g/mol且羥基數IOH 等於28 mg KOH/g之二官能PPG; -  Acclaim® 8200:數量平均分子質量為約8016 g/mol且羥基數IOH 等於14 mg KOH/g之二官能PPG; -  Acclaim® 12200:數量平均分子質量為約11 222 g/mol且羥基數IOH 等於10 mg KOH/g之二官能PPG; -  Acclaim® 18200:數量平均分子質量為約17 265 g/mol且羥基數IOH 等於6.5 mg KOH/g之二官能PPG。
關於羥基官能度等於3之聚丙二醇,可提及以下各項: -  Voranol ® CP 755:數量平均分子質量為約710 g/mol且羥基數IOH 等於237 mg KOH/g之三官能PPG; -  Voranol ® CP 3355:數量平均分子質量為約3544 g/mol且羥基數IOH 等於47.5 mg KOH/g之三官能PPG; -  Acclaim® 6300:數量平均分子質量為約5948 g/mol且羥基數IOH 等於28.3 mg KOH/g之三官能PPG。
在本發明之上下文中,術語「聚醚多元醇之羥基官能度」意指每莫耳聚醚多元醇之羥基官能基之平均數量。
根據一較佳實施例,聚醚多元醇之官能度等於2且數量平均分子質量較佳地介於3000 g/mol至20 000 g/mol、優先地4000 g/mol至19 000 g/mol、尤其5000 g/mol至15 000 g/mol及有利地7000 g/mol至13 000 g/mol之間。
根據一較佳實施例,聚醚多元醇之官能度等於3且數量平均分子質量較佳地介於500 g/mol至20 000 g/mol、優先地500 g/mol至10 000 g/mol、尤其500 g/mol至5000 g/mol及有利地500 g/mol至4000 g/mol之間。
根據一較佳實施例,聚醚多元醇之羥基數IOH 介於5 mg KOH/g至500 mg KOH/g、較佳地6 mg KOH/g至200 mg KOH/g、優先地6 mg KOH/g至100 mg KOH/g、尤其6 mg KOH/g至50 mg KOH/g、有利地6 mg KOH/g至40 mg KOH/g及例如6 mg KOH/g至20 mg KOH/g之間。
根據一實施例,化合物C1係選自尤其選自由以下組成之群之有機矽烷:胺基矽烷、巰基矽烷、縮水甘油氧基矽烷、乙烯基矽烷、環氧矽烷、(甲基)丙烯酸酯矽烷、甘氧基矽烷、無水矽烷及其混合物。
在本發明之上下文中,術語「有機矽烷」意指包括藉助Si-C鍵鍵結至Si原子之有機基團之化合物。
較佳地,有機矽烷包括至少一個、較佳地至少兩個或甚至三個藉助Si-O鍵連結至Si原子之烷氧基。
有機矽烷可為單體或寡聚物。
關於有機矽烷,可提及實例包含3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷(例如可以名稱Silquest ® A1110自公司Momentive獲得)、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷(例如可以名稱Silquest ® A-187自公司Momentive獲得)、3-巰基丙基三甲氧基矽烷(例如可以名稱Silquest ® A-189自公司Momentive獲得)、巰基丙基三乙氧基矽烷、巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、巰基丙基甲基二乙氧基矽烷、巰基甲基三甲氧基矽烷、巰基甲基三乙氧基矽烷、N-胺基乙基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯基氧基丙基三甲氧基矽烷(例如可以名稱Silquest ® A-174NT自公司Momentive獲得)、參(3-三甲氧基矽基丙基)異氰酸酯(例如可以名稱Silquest ® Y-11597自公司Momentive獲得)、雙(3-三乙氧基矽基丙基)多硫化物(例如可以名稱Silquest ® A-1289自公司Momentive獲得)、雙(3-三乙氧基矽基)二硫化物(例如可以名稱Silquest ® A-1589自公司Momentive獲得)、β-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷(例如可以名稱Silquest ® A-186自公司Momentive獲得)、雙(三乙氧基矽基)乙烷(例如可以名稱Silquest ® Y-9805自公司Momentive獲得)、γ-異氰酸基丙基三甲氧基矽烷(例如可以名稱Silquest ® A-Link 35自公司Momentive獲得)、(甲基丙烯醯基氧基甲基)三(甲)乙氧基矽烷(例如可以名稱Geniosil ® XL 33或Geniosil ® XL 36自公司Wacker獲得)、(甲基丙烯醯基氧基甲基)(甲)乙基二甲氧基矽烷(例如可以名稱Geniosil ® XL 32、或Geniosil ® XL34自公司Wacker獲得)、(異氰酸基甲基)甲基二甲氧基矽烷(例如可以名稱Geniosil ® XL 42自公司Wacker獲得)、(異氰酸基甲基)三甲氧基矽烷(例如可以名稱Geniosil ® XL 43自公司Wacker獲得)、(甲基丙烯醯基氧基甲基)甲基二乙氧基矽烷、2-丙烯醯基氧基乙基甲基二甲氧基矽烷、2-甲基丙烯醯基氧基乙基三甲氧基矽烷、3-丙烯醯基氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、2-丙烯醯基氧基乙基三甲氧基矽烷、2-甲基丙烯醯基氧基乙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯基氧基丙基三甲氧基矽烷、3-丙烯醯基氧基丙基三丙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯基氧基丙基三乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯基氧基丙基三乙醯氧基矽烷、3-甲基丙烯醯基氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、衍生自2-甲基-1,3-丙二醇與乙烯基三甲氧基矽烷之間之反應之甘氧基矽烷及其混合物。
根據一實施例,化合物C1係選自尤其具有介於100 g/mol至6000 g/mol、較佳地300 g/mol至4000 g/mol之間之數量平均分子質量之增黏樹脂。
增黏樹脂可為(例如)針對本發明組合物A之任一上文所提及之增黏樹脂。
特定而言,增黏樹脂係先前所提及之(iii)型樹脂、尤其松香酯。可提及(例如)由Arizona Chemical出售之Silvalite® RE 100 (松香及異戊四醇之酯,數量平均分子質量為約1700 Da,Tg = 48℃)或由Arizona Chemical出售之Sylvatac® RE 12 (液體松香酯,Tg = -24℃)。
根據一實施例,化合物C1係選自多元醇酯。可(例如)藉由多元醇(例如四醇,例如異戊四醇)之酯化反應來製備多元醇酯。
可提及之多元醇酯之一實例係戊赤蘚醇四戊酸酯。
根據一實施例,化合物C1係選自單矽基聚合物、二矽基聚合物及其混合物。
二矽基聚合物可為先前針對上文所提及之組合物A所提及之任一者,尤其係上文所提及之式(II)、(III)、(IV)或(V)之聚合物。
較佳地,單矽基聚合物包括上文所提及之式(I)之基團。
較佳地,單矽基聚合物對應於下列各式中之一者或其混合物: -式(IX):
Figure 02_image031
   其中: -  R10 代表包括1至60個碳原子之二價基於烴之基團,其可為芳香族或脂肪族、直鏈、具支鏈或環狀, -  R3 代表包括1至6個碳原子之直鏈或具支鏈二價伸烷基, -  R'2 代表包括2至4個碳原子之直鏈或具支鏈二價伸烷基, -  R4 及R5 可相同或不同,其各自代表包括1至4個碳原子之直鏈或具支鏈烷基,R4 可能咬合於環中;較佳地,R4 係甲基, -  n'''為零或非零整數,從而式-[OR'2 ]n -之聚醚嵌段之數量平均分子質量介於0 g/mol至20 000 g/mol之間, -  p係等於0、1或2之整數, -  R10 及n'''使得單矽基聚合物之數量平均分子質量為至少1000 g/mol; -式(X):
Figure 02_image033
   其中: -  R10 代表包括1至60個碳原子之二價基於烴之基團,其可為直鏈、具支鏈或環狀之芳香族、脂肪族或芳香族烷基, -  R1 代表包括5至15個碳原子之二價基於烴之基團,其可為芳香族或脂肪族、直鏈、具支鏈或環狀, -  R3 代表包括1至6個碳原子之直鏈或具支鏈二價伸烷基, -  R2 及R’2 可相同或不同,其各自代表包括2至4個碳原子之直鏈或具支鏈二價伸烷基, -  R4 及R5 可相同或不同,其各自代表包括1至4個碳原子之直鏈或具支鏈烷基,R4 可能咬合於環中;較佳地,R4 係甲基, -  n係整數,從而式-[OR2 ]n -之聚醚嵌段之數量平均分子質量介於300 g/mol至40 000 g/mol之間, -  n'''為零或非零整數,從而式-[OR'2 ]n -之聚醚嵌段之數量平均分子質量介於0 g/mol至20 000 g/mol之間, -  m1 為零或非零整數, -  p係等於0、1或2之整數, -  R10 及指數m1 、n及n'''使得單矽基聚合物之數量平均分子質量為至少1000 g/mol。
較佳地,在上文之式(IX)及(X)中,p係等於0或1之整數。更優先地,p等於1。
較佳地,單矽基聚合物具有介於1000 g/mol至55 000 g/mol、較佳地2000 g/mol至45 000 g/mol、更優先地3000 g/mol至35 000 g/mol之間之數量平均分子質量Mn。
關於式(IX)之單矽基聚合物,可提及實例包含: -  由Kaneka出售之SAT ® 145:包括聚醚型主鏈及可水解-甲基二甲氧基矽烷端基之單矽基聚合物。其尤其對應於R3 係伸丙基且p = 1之式(IX)聚合物; -  由Kaneka出售之SAX ® 015:包括聚醚型主鏈及可水解-三甲氧基矽烷端基之單矽基聚合物。其尤其對應於R3 係伸丙基且p = 0之式(IX)聚合物; 關於式(X)之單矽基聚合物,可提及實例包含: -  由Wacker出售之Geniosil ® XM20:數量平均分子質量為約6000 g/mol之單矽基聚合物。其包括聚醚型主鏈及可水解亞甲基-甲基二甲氧基矽烷端基。其尤其對應於m1 = 0且p = 1之式(X)聚合物; -  由Wacker出售之Geniosil ® XM25:數量平均分子質量為約6000 g/mol之單矽基聚合物。其包括聚醚型主鏈及可水解伸丙基-甲基二甲氧基矽烷端基。其尤其對應於m1 = 0且p = 0之式(X)聚合物。
在本發明之上下文中,且除非另外提及,否則術語「聚醚胺」意指包括聚醚主鏈及至少一個胺官能基(或甚至至少兩個胺官能基)之化合物。
根據一實施例,化合物C1係選自聚醚胺。
關於聚醚胺,可尤其提及由公司Huntsman出售之Jeffamine,例如式:H2 N-CH2 -CH2 -O-CH2 -CH2 -O-CH2 -CH2 -NH2 之具有13.49 meq/g之一級鹼度之聚醚二胺(可例如以名稱Jeffamine® ED 148自公司Huntsman獲得)。
化合物C2在20℃下之蒸氣壓較佳地大於或等於0.08 kPa,優先地介於0.08 kPa與13 kPa之間,甚至更優先地介於0.08 kPa與8 kPa之間,尤其介於0.1 kPa與5 kPa之間。
較佳地,化合物C2在大氣壓下之沸點小於或等於171℃、較佳地小於或等於110℃、有利地小於或等於85℃、尤其小於或等於79℃。
化合物C2係選自醇,例如選自異丙醇、異丁醇、丁醇、甲醇、2-丁氧基乙醇及其混合物。
有利的是,在將黏著劑組合物施加至支撐層期間蒸發化合物C2。
根據一較佳實施例,在觸媒係如上文所闡述之酸衍生物時,化合物C係化合物C2。
根據一較佳實施例,在觸媒並非如上文所闡述之酸衍生物時,化合物C係化合物C1。
較佳地,在觸媒係無機酸(例如正磷酸)時,化合物C並非選自多元醇。
根據一實施例,組合物B中之觸媒:化合物C比率介於0.01:99.99至95:5、較佳地5:95至95:5、尤其5:95至60:40、優先地10:90至50:50、有利地20:80至50:50之間。
相對於組合物B之總重量,組合物B中之化合物C之含量可介於5重量%至99.99重量%、較佳地10重量%至99重量%、例如10重量%至95重量%、優先地20重量%至90重量%、甚至更優先地30重量%至80重量%、有利地40重量%至70重量%之間。
化合物C之存在使得觸媒稀釋於組合物B中,且由此有利地增加該組合物B之閃點。此具有尤其有利地改良製備自黏著物件之製程之安全性之效應。
另外,化合物C之存在(尤其在含量大於或等於佔組合物B之50重量%時)有利地使得可減小在使用(例如)有機金屬觸媒期間之毒性風險。
此外,組合物B中之該(等)化合物C之存在有利地使得觸媒較佳分散於黏著劑組合物(在混合組合物A及B之後獲得)中。此較佳分散有利地產生具有均勻黏著層之塗層,該塗層不存在任何形成損害最終塗層之光學品質之顆粒及/或凝膠之問題,或阻止了塗層在擬結合表面上之無缺陷施加。
另外,組合物B中之化合物C之存在有利地使得可添加極少量觸媒。
化合物C有利地關於觸媒係惰性,亦即其不與觸媒反應。
3 添加劑 組合物B可包括水。水可源自組合物B之化合物,且/或可添加至組合物B中。
相對於組合物B之總質量,組合物B之水含量可介於0.05質量%至50質量%、較佳地0.1質量%至30質量%、優先地0.5質量%至15質量%、有利地0.5質量%至10質量%、尤其0.5質量%至5質量%之間。
根據一實施例,組合物B包括水,尤其在化合物C包括至少一種並非有機矽烷或單-或二矽基聚合物之化合物C1時。
根據一實施例,組合物B包括水,尤其在化合物C係化合物C2時。
根據一實施例,組合物B不含水。術語「不含水」意指水含量小於或等於200 ppm、較佳地小於或等於100 ppm、例如小於或等於50 ppm或甚至小於或等於20 ppm。較佳地,在化合物C包括至少一種選自有機矽烷、單-或二矽基聚合物及其混合物之化合物C1時,組合物B不含水。
可(例如)藉由卡爾費歇爾分析(Karl Fisher assay)根據標準ISO 760來量測水含量。
組合物B中所含之水可呈液體或氣態形式,或囊封或吸收於或含於可隨後使其游離且可用之成分之化學結構中。 水可衍生自該組合物B之一或多種成分。
組合物B可包括至少一種添加劑,例如先前針對組合物A所提及者。特定而言,組合物B可含有在存在或不存在組合物A之另一成分下參與除涉及矽烷官能基者外之固化之添加劑。
組合物B可較佳地以相對於組合物B之總重量小於或等於15%、較佳地小於或等於10重量%之含量包括至少一種填充劑。
較佳地,組合物B不包括任一填充劑。
組合物B可含有選自以下之化合物:NH4 F、Bu4 NF、HF、BF3 、Et2 NSF3 、HSO3 F、諸如包括至少一個氟基團之聚醚多元醇PPG等類型之聚合物、具有至少一個Si-F鍵之化合物及其混合物。
4 組合物 B 根據一實施例,組合物B在23℃下具有在以下範圍內之黏度:3 mPa.s至50 000 mPa.s、較佳地600 mPa.s至25 000 mPa.s、優先地800 mPa.s至16 000 mPa.s、有利地1000 mPa.s至5000 mPa.s、例如1100 mPa.s至2000 mPa.s、尤其1200 mPa.s至1500 mPa.s。
根據一實施例,組合物B在介於40℃至160℃、較佳地60℃至100℃之間之溫度下之黏度在以下範圍內:50 mPa.s至500 000 mPa.s、較佳地600 mPa.s至100 000 mPa.s、優先地1200 mPa.s至50 000 mPa.s、有利地1200 mPa.s至10 000 mPa.s、例如1200 mPa.s至5000 mPa.s。
組合物B之成分較佳地經選擇以便組合物B有利地隨時間穩定。較佳地,在組合物B中,比率 (V最終 - V初始 )/V初始 小於或等於30%、較佳地小於或等於20%、優先地小於或等於10%,其中: -  V最終 係組合物B在40℃下加熱28天之後之黏度,如在23℃下所量測; -  V初始 係組合物B在該加熱之前之黏度,如在23℃下所量測。
有利地選擇觸媒以溶於上文所提及之化合物C中,且有利地形成尤其在儲存於23℃下或在40℃下加熱28天之後均質之組合物B。術語「均質」意指,組合物B中之觸媒與化合物C之間並無相分離(絮凝或沉降)。
多成分黏著劑組合物 除組合物A及B外,多成分、較佳地兩成分黏著劑組合物可包括一或多種其他組合物,該(等)其他組合物可能包括任一類型之化合物。舉例而言,多成分黏著劑組合物可包括其他組合物D,該組合物D包括至少一種選自(例如)上文針對組合物A及B所闡述者之增黏樹脂。本發明之多成分組合物亦可包括含水組合物D。水可呈液體或氣態形式,或囊封或吸收於或含於成分之化學結構中。水可衍生自一或多種可隨後使其游離且可用之成分。
根據一實施例,本發明之黏著劑組合物係由上文所提及之組合物A及B組成之兩成分組合物。
多成分黏著劑組合物中之觸媒係衍生自組合物B之觸媒。
相對於多成分黏著劑組合物之總重量,本發明之多成分及較佳地兩成分黏著劑組合物中之觸媒之總含量可選自下列含量中之一者:0.01重量%、0.02重量%、0.03重量%、0.04重量%、0.05重量%、0.06重量%、0.07重量%、0.08重量%、0.09重量%、0.1重量%、0.2重量%、0.3重量%、0.4重量%、0.5重量%、0.6重量%、0.7重量%、0.8重量%、0.9重量%、1重量%、1.1重量%、1.2重量%、1.3重量%、1.4重量%、1.5重量%、1.6重量%、1.7重量%、1.8重量%、1.9重量%、2.0重量%、2.1重量%、2.2重量%、2.3重量%、2.4重量%、2.5重量%、2.6重量%、2.7重量%、2.8重量%、2.9重量%、3.0重量%、3.1重量%、3.2重量%、3.3重量%、3.4重量%、3.5重量%、3.6重量%、3.7重量%、3.8重量%、4.0重量%、4.1重量%、4.2重量%、4.3重量%、4.4重量%、4.5重量%、4.6重量%、4.7重量%、4.8重量%、4.9重量%、5重量%、5.1重量%、5.2重量%、5.3重量%、5.4重量%、5.5重量%、5.6重量%、5.7重量%、5.8重量%、5.9重量%、6重量%、6.1重量%、6.2重量%、6.3重量%、6.4重量%、6.5重量%、6.6重量%、6.7重量%、6.8重量%、6.9重量%、7重量%、7.1重量%、7.2重量%、7.3重量%、7.4重量%、7.5重量%、7.6重量%、7.7重量%、7.8重量%、7.9重量%、8重量%、8.1重量%、8.2重量%、8.3重量%、8.4重量%、8.5重量%、8.6重量%、8.7重量%、8.8重量%、8.9重量%、9重量%、9.1重量%、9.2重量%、9.3重量%、9.4重量%、9.5重量%、9.6重量%、9.7重量%、9.8重量%、9.9重量%或10重量%。
本發明之多成分及較佳地兩成分黏著劑組合物中之觸媒之總含量可介於0.01重量%至10重量%、較佳地0.01重量%至5重量%、優先地0.05重量%至4重量%、有利地0.1重量%至3重量%、尤其0.5重量%至2重量%之間(相對於該兩成分黏著劑組合物之總重量)。
本發明之多成分、較佳地兩成分黏著劑組合物可包括至少一種共觸媒(除衍生自組合物B之觸媒外)。
根據一實施例,在觸媒係選自酸及其衍生物時,相對於多成分、較佳地兩成分黏著劑組合物之總重量,其在該組合物中之總含量小於或等於1%、較佳地小於或等於0.5%、有利地小於或等於0.2%、優先地小於或等於0.1%或甚至小於或等於0.05%。
較佳地,在多成分、較佳地上文所提及之兩成分黏著劑組合物中,組合物A:組合物B質量比介於99.95:0.05至90:10、較佳地99.95:0.05至95:5、優先地99.5:0.5至95:5、有利地99:1至95:5之間。
本發明之組合物A:組合物B比率可選自下列比率中之一者:99.95:0.05、99.5:0.5、99:1、98:2、97:3、96:4或95:5。
根據一較佳實施例,多成分、較佳地兩成分黏著劑組合物係熱熔壓敏性組合物,亦稱為熱熔壓敏性黏著劑(或HMPSA)。
通常,熱熔壓敏性黏著劑組合物在室溫下係固體組合物或高黏度(糊狀組合物),其以液體形式沈積(或塗覆)於支撐體上,且在室溫下於冷卻之後賦予該支撐體即時結合力(或黏性),此有利地容許其在光及短暫壓力之效應下瞬時黏著至基板。
HMPSA與熱熔黏著劑或HM黏著劑尤其不同,該等熱熔黏著劑或HM黏著劑係賦予其所塗覆支撐體相對較硬性質且在室溫下缺乏「黏性」之組合物。
本發明之多成分、較佳地兩成分黏著劑組合物有利地熱可固化及/或水分可固化。
根據一較佳實施例,本發明之多成分、較佳地兩成分黏著劑組合物包括: -  組合物A,其包括: ○   至少一種較佳地具有式(II)、(III)、(IV)或(V)之矽基聚合物、有利地式(III)聚合物、尤其式(III)聚合物,其中m1 等於0,R4 及R5 代表甲基,p等於1且R3 代表亞甲基;及 ○   至少一種增黏樹脂,其較佳地選自藉由萜烴及酚在夫裡德耳-誇夫特觸媒存在下之聚合獲得之樹脂; -  組合物B,其包括: ○   至少一種選自由以下組成之群之化合物C1:聚醚胺、多元醇及其混合物;特定而言,化合物C1係選自聚醚多元醇,例如尤其係羥基官能度等於2或3且較佳地多分散性指數介於1至1.6、較佳地1至1.4之間之聚丙二醇;及 ○   選自尤其基於鋁之有機金屬化合物之觸媒,例如鋁螯合物; ○   視情況水,較佳地其相對於組合物B之總重量之含量小於10重量%、例如小於1重量%; 組合物A:組合物B比率較佳地介於99:1至95:5之間、優先地99:1至98:2且 相對於該黏著劑組合物之總重量,觸媒之總含量較佳地介於0.5重量%至5重量%之間;較佳地,觸媒之總含量為1重量%、2重量%或3重量%, 該黏著劑組合物較佳係熱熔壓敏性黏著劑組合物。較佳地,在此實施例中,化合物C1相對於組合物B之總重量之含量介於30重量%至75重量%、較佳地40重量%至70重量%之間,且觸媒相對於組合物B之總重量之含量介於25重量%至70重量%、較佳地30重量%至60重量%之間。
根據一實施例,本發明之多成分、較佳地兩成分黏著劑組合物包括: -  組合物A,其包括: ○   至少一種較佳地具有式(II)、(III)、(IV)或(V)之矽基聚合物、有利地式(III)聚合物、尤其式(III)聚合物,其中m1 等於0,R4 及R5 代表甲基,p等於1且R3 代表亞甲基;及 ○   至少一種增黏樹脂,其較佳地選自藉由萜烴及酚在夫裡德耳-誇夫特觸媒存在下之聚合獲得之樹脂; -  組合物B,其包括: ○   至少一種選自單-或二矽基聚合物及/或其混合物之化合物C1,尤其係上文所提及之式(X)之單矽基聚合物,其中較佳地,m1 = 0,R3 係亞甲基且p = 1;及 ○   選自尤其基於鋁之有機金屬化合物之觸媒,例如鋁螯合物; 組合物A:組合物B比率較佳地介於99:1至95:5之間、優先地99:1至98:2且 相對於該黏著劑組合物之總重量,觸媒之總含量較佳地介於0.5重量%至5重量%之間;較佳地,觸媒之總含量為1重量%、2重量%或3重量%, 該黏著劑組合物較佳係熱熔壓敏性黏著劑組合物。較佳地,在此實施例中,化合物C1相對於組合物B之總重量之含量介於30重量%至75重量%、較佳地40重量%至70重量%之間,且觸媒相對於組合物B之總重量之含量介於25重量%至70重量%、較佳地30重量%至60重量%之間。
根據一實施例,本發明之多成分、較佳地兩成分黏著劑組合物包括: -  組合物A,其包括: ○   至少一種較佳地具有式(II)、(III)、(IV)或(V)之矽基聚合物、有利地式(III)聚合物、尤其式(III)聚合物,其中m1 等於0,R4 及R5 代表甲基,p等於1且R3 代表亞甲基;及 ○   至少一種增黏樹脂,其較佳地選自藉由萜烴及酚在夫裡德耳-誇夫特觸媒存在下之聚合獲得之樹脂; -  組合物B,其包括: ○   至少一種選自增黏樹脂、較佳地選自天然起源松香或改質松香之化合物C1;及 ○   選自酸、尤其無機酸之觸媒,例如正磷酸, 組合物A:組合物B比率較佳地介於99.5:0.5至98:2之間且 相對於該黏著劑組合物之總重量,觸媒之總含量較佳地小於或等於1%、優先地小於或等於0.5%、有利地小於或等於0.2%、例如小於或等於0.1%, 該黏著劑組合物較佳係熱熔壓敏性黏著劑組合物。較佳地,在此實施例中,化合物C1相對於組合物B之總重量之含量介於50重量%至95重量%、較佳地70重量%至95重量%之間,且觸媒相對於組合物B之總重量之含量介於5重量%至50重量%、較佳地5重量%至30重量%之間。
根據一實施例,本發明之多成分、較佳地兩成分黏著劑組合物包括: -  組合物A,其包括: ○   至少一種較佳地具有式(II)、(III)、(IV)或(V)之矽基聚合物、有利地式(III)聚合物、尤其式(III)聚合物,其中m1 等於0,R4 及R5 代表甲基,p等於1且R3 代表亞甲基;及 ○   至少一種增黏樹脂,其較佳地選自藉由萜烴及酚在夫裡德耳-誇夫特觸媒存在下之聚合獲得之樹脂; -  組合物B,其包括: ○   至少一種選自多元醇、尤其選自聚醚多元醇之化合物C1,例如尤其具有等於2或3、較佳地3之羥基官能度之聚丙二醇;及 ○   選自酸、尤其酸式有機磷酸酯之觸媒, ○   視情況水,較佳地其相對於組合物B之總重量之含量小於10重量%、例如小於2重量%; 組合物A:組合物B比率較佳地介於99.5:0.5至98:2之間且 相對於該黏著劑組合物之總重量,觸媒之總含量較佳地小於或等於1重量%、優先地小於或等於0.5重量%、有利地小於或等於0.2重量%, 該黏著劑組合物較佳係熱熔壓敏性黏著劑組合物。較佳地,在此實施例中,化合物C1相對於組合物B之總重量之含量介於40重量%至90重量%、較佳地50重量%至80重量%之間,且觸媒相對於組合物B之總重量之含量介於10重量%至60重量%、較佳地20重量%至50重量%之間。
根據一實施例,本發明之多成分、較佳地兩成分黏著劑組合物包括: -  組合物A,其包括: ○   至少一種較佳地具有式(II)、(III)、(IV)或(V)之矽基聚合物、有利地式(III)聚合物、尤其式(III)聚合物,其中m1 等於0,R4 及R5 代表甲基,p等於1且R3 代表亞甲基;及 ○   至少一種增黏樹脂,其較佳地選自藉由萜烴及酚在夫裡德耳-誇夫特觸媒存在下之聚合獲得之樹脂; -  組合物B,其包括: ○   至少一種選自(例如)醇之化合物C2; ○   選自酸衍生物、尤其選自酸之銨鹽之觸媒,例如磺酸之銨鹽或酸式有機磷酸酯之銨鹽, ○   視情況水,較佳地其相對於組合物B之總重量之含量小於40重量%及較佳地大於2重量%; 組合物A:組合物B比率較佳地介於99.98:0.02至98:2之間且 相對於該黏著劑組合物之總重量,觸媒之總含量較佳地小於或等於2重量%、優先地小於或等於1重量%、有利地小於或等於0.5重量%, 該黏著劑組合物較佳係熱熔壓敏性黏著劑組合物。較佳地,在此實施例中,化合物C2相對於組合物B之總重量之含量介於40重量%至90重量%、較佳地50重量%至80重量%之間,且觸媒相對於組合物B之總重量之含量介於10重量%至50重量%、較佳地15重量%至40重量%之間。
在固化之前,多成分、較佳地兩成分黏著劑組合物可在23℃下係固體,或可在23℃下具有大於或等於100 000 mPa.s之黏度。
在固化之前,多成分、較佳地兩成分黏著劑組合物可在100℃下具有小於或等於50 000 mPa.s、較佳地小於或等於20 000 mPa.s之黏度。
本發明之黏著劑組合物有利地產生高固化速率。該等高固化速率有利地使得可避免烘箱中之處理,或減小在製備自黏著物件期間之溫度及/或濕度下於固化烘箱中之滯留時間,且由此在烘箱中達成短滯留時間(亦即,例如小於5分鐘、較佳地小於1分鐘、優先地小於30秒及有利地小於10秒)。本發明之黏著劑組合物由此有利地產生高工業生產速率。
本發明之黏著劑組合物有利地在固化之後具有良好自黏著性質。
該黏著劑組合物之組合物A及B (在混合之前)可穩定地儲存於升高溫度及/或升高水分含量下。在產生與熱施加之間,隨時間之較大穩定性有利地容許較長期地儲存及處置組合物A及B且具有減小之反應、降解或固化風險。
本發明之黏著劑組合物有利地容許形成不具有顆粒或凝膠之不受控及非均質形成之任何問題的均勻黏著層,且/或有利地容許均勻固化於整個支撐層上。
黏著劑組合物可有利地包括高含量之觸媒,而不會在生產自黏著物件期間在黏著劑成分在其中循環之管中凝固成固體。
較佳地,將本發明之黏著劑組合物包裝成套組,該套組包括至少兩個單獨腔室(亦即用於組合物A之第一腔室及用於組合物B之第二腔室)及視情況用於其他組合物之其他腔室。
套組 本發明亦係關於一種套組,其至少在兩個單獨腔室中包括上文所提及之組合物A及組合物B。腔室可(例如)為桶、筒、袋等。在多成分黏著劑組合物包括其他組合物時,其含於套組之其他腔室中。
自黏著物件 本發明之標的物亦係包括經自黏著層塗覆之支撐層之自黏著物件,該自黏著層由本發明之呈固化形式之黏著劑組合物組成。
出於本發明目的,術語「自黏著物件」包含任一可僅藉由壓力作用手動或使用設備零件且不使用其他結合劑或黏著劑結合於表面上之物件。
自黏著物件係壓敏性自黏著物件。
該等物件尤其旨在施加至擬結合表面上以彙集、維持、固定或簡單固定暴露形式、標誌、影像或資訊。該等物件可用於許多領域中,例如醫學領域、衣物、包裝、機動車輛(例如用於連接標誌、刻字、內部隔音、內部配合、駕駛室中之結合)或建築(例如用於聲音及熱絕緣、窗戶組裝)。其可隨其最終應用而成形為(例如)膠帶形式(例如用於工業應用之膠帶、用於自做工作或用於工地上固定應用之膠帶、單側或雙側膠帶)或標記、繃帶、敷料、貼片或圖形膜之形式。
根據一實施例,自黏著物件係自黏著多層系統,且尤其係自黏著標記或膠帶(其可為單側或雙側)。
可用於支撐層之材料可為(例如)任一類型之剛性或撓性支撐體。可提及實例包含諸如以下類型之支撐體:發泡體、氈、不織物支撐體、塑膠、膜、紙或具有一或多層之聚合物材料膜。
支撐層係由選自(例如)以下之材料製得:聚烯烴(例如聚乙烯,包含高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、直鏈低密度聚乙烯及直鏈超低密度聚乙烯;聚丙烯及聚丁烯;聚苯乙烯);天然或合成橡膠;乙烯基共聚物,例如聚氯乙烯(其可或可不塑化)及聚(乙酸乙烯酯);烯系共聚物,例如乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物及乙烯/丙烯共聚物;丙烯酸聚合物及共聚物;聚胺基甲酸酯;聚醚;聚酯;及其混合物。較佳地,支撐層係基於丙烯酸聚合物、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP) (其可為定向、非定向或雙定向)、聚醯亞胺、聚胺基甲酸酯、聚酯(例如聚對苯二甲酸乙二酯(PET))或紙。
根據一實施例,自本發明之黏著劑組合物獲得之自黏著物件包括經黏著層塗覆之永久性支撐層。較佳地,黏著層亦經非黏著、較佳地經聚矽氧處理之保護塑膠或紙膜塗覆。
作為非黏著保護膜之替代物,永久性支撐層中未經黏著層塗覆之後表面可具有非黏著表面(例如經聚矽氧處理之保護層)。
根據一實施例,永久性支撐層在兩個面上塗覆有可相同或不同之黏著劑組合物,兩種黏著劑組合物中之至少一者係本發明之黏著劑組合物。
較佳地,支撐層之厚度介於10微米至50 mm之間,更佳地介於10微米至20 mm之間,較佳地介於20微米至10 mm之間,更佳地介於20微米至1 mm之間。
在某些具體情形下,需要對支撐層實施表面處理以增加在其上之塗覆步驟期間之黏著層連接。
本發明之自黏著物件可由此結合兩個基板。意欲施加自黏著物件之基板(稱為「擬結合基板」)可為撓性或剛性。特定而言,其可與上述支撐層具有相同撓性性質以捲起且包裝成(例如)如先前所闡述之捲筒形式。或者,擬結合基板可為剛性。在此情形下,基板不能捲起且包裝成(例如)如先前所闡述之捲筒形式。擬結合基板可選自(例如)混凝土、紙、聚烯烴型基板等。
根據一實施例,自黏著物件亦包括保護性非黏著層(釋放襯裡)。
根據一實施例,在固化黏著劑組合物之後,將該非黏著層施加至黏著層上。
支撐層可在其兩個面中之一者(未經黏著層塗覆之後面)上覆蓋有保護性非黏著層(例如聚矽氧膜)。以此方式,自黏著物件可圍繞本身纏繞且然後展開,其中並無由不存在黏著層與聚矽氧處理面之黏著所致之任何問題。
本發明之自黏著物件能夠經由包括下列步驟之製程獲得: (a)     在介於40℃至130℃之間之溫度下混合如先前所定義本發明之黏著劑組合物之組合物A及B;且然後 (b)     使用步驟(a)中所獲得之黏著劑組合物塗覆承載面;且然後 (c)     藉由尤其在氣態環境(其中水分子以10 g/m3 至200 g/m3 氣體存在)中加熱至介於50℃至200℃之間之溫度來塗覆黏著劑組合物; (d)     將經固化黏著層層壓或轉移至支撐層或非黏著保護膜上,該支撐層或非黏著膜可能係承載面之反側。
出於本發明目的,術語「承載面」應理解為意指經非黏著層或非黏著保護膜(「釋放襯裡」)或支撐層塗覆之輸送帶。因此,承載面以非黏著保護膜形式或以支撐層形式變成自黏著物件之組成部分。
在承載面並非支撐層之情形下,獲得本發明之自黏著物件之製程包括將經固化黏著層轉移至支撐層上之步驟(d)。
在承載面係支撐層之情形下,獲得本發明之自黏著物件之製程可包括將黏著層層壓於非黏著保護膜上之步驟(d)。
根據本發明之一較佳變化形式,上述製程之步驟(d)包括:在將經固化黏著層冷卻至低於構成支撐層之材料之降解溫度或軟化點之溫度之後,將經固化黏著層轉移至撓性支撐層(其可為塑膠膜)上。
根據一實施例,可經由如先前所闡述不包括預處理支撐層表面之步驟之製程來獲得本發明之自黏著物件。該等預處理涉及以化學方式及/或物理方式改質該表面以增加該表面之表面能及/或粗糙度,且由此改良黏著層與該表面之黏著。關於已知表面處理之實例,可提及血漿、電暈處理、磨蝕或向該表面施加化學連接劑(亦稱為底漆) (其能夠賦予經該試劑塗覆之基板高表面能)。
根據一實施例,製造本發明之自黏著物件之製程亦包括步驟(e):將第二層之本發明之黏著劑組合物塗覆於支撐層上,隨後係步驟(f):藉由加熱至介於20℃至200℃之間之溫度來固化步驟(e)中所塗覆之黏著劑組合物。根據此實施例,獲得雙側自黏著物件。
可藉助已知塗覆裝置(例如唇形噴嘴或幕簾型噴嘴或另外使用輥)來實施塗層步驟(b)。其使用介於3 g/m²至5000 g/m²之間之每單位面積重量之黏著劑組合物。
製造自黏著標記所需之每單位面積重量之黏著劑組合物可介於10至100 g/m2 ,較佳地20至50 g/m2 之範圍。製造自黏著膠帶所需之黏著劑組合物可在每面3 g/m2 至5000 g/m2 、較佳地15 g/m2 至250 g/m2 之較寬範圍內有所變化。
根據一實施例,經塗覆黏著劑組合物(P)亦在步驟(c)期間於特徵在於濕度值之濕潤氣氛中經受處理。較佳地,濕潤氣氛係其中2%至100%之分子係水分子、較佳地3%至50%、更佳地3%至10%之分子係水分子之氣氛。
濕度值表示為每單位體積之水之百分比,其對應於水分子數除以單位體積中之分子總數。由於此標度之線性性質,可容易地藉由使用(例如) P.I.D (比例-積分-微分)型監測器來量測及監測濕度值。可藉由使水分子數相對於分子總數之百分比乘以0.622之因子來計算重量百分比。關於各種環境中之濕度值之一般資訊由W. Wagner等人闡述於International Steam Tables – Properties of Water and Steam based on the Industrial Formulation IAPWS-IF97 中。
熱固化步驟尤其產生以下效應:在黏著劑組合物之具有烷氧基矽烷端之可水解聚合物鏈之間且在大氣水分之作用下,產生使得形成三維聚合物網絡之矽氧烷型鍵。由此固化之黏著劑組合物尤其係壓敏性黏著劑,該壓敏性黏著劑賦予經其塗覆之支撐層期望黏著力及黏性。
較佳地,在支撐層上或在非黏著保護層上均勻實施塗覆,但塗層亦可適用於最終自黏著物件之期望形狀。
根據一實施例,在支撐層之兩個面之至少一部分上使用黏著劑組合物實施塗覆。若塗覆支撐層之兩個面,則兩個面上之黏著劑組合物可相同或不同且兩個面上之重量/單位面積可相同或不同。
根據本發明之一實施例,自黏著物件在支撐層中一個面之至少一部分上或兩個面之至少一部分上包括黏著層,該(等)黏著層視情況經非黏著保護層塗覆。根據一實施例,自黏著物件在兩個黏著層中之每一者上包括兩個非黏著保護層。在此情形下,兩個保護層可由相同或不同材料製得且/或其可具有相同或不同厚度。
本發明之自黏著物件可用於包括下列步驟之黏接方法中: a)去除非黏著保護層(在此一層存在時); b)將自黏著物件施加至產物之一個表面上;及 c)向該物件施加壓力。
在步驟b)中,施加自黏著物件,從而物件之自黏著部分(由自黏著層形成)面向產物表面。
根據自黏著物件係雙側物件之實施例,鍵結方法亦包括如下步驟:其中將產物之第二表面施加至結合至產物之第一表面之物件上,或將結合至產物之第一表面之物件施加至產物之第二表面上。
施加製程 本發明亦係關於將如先前所定義之多成分、較佳地兩成分黏著劑組合物(80)藉助用於熱施加該黏著劑組合物之設備(20)熱施加至支撐體(96)上之製程,該設備包括: -  噴嘴(50),其用於施加多成分黏著劑組合物; -  管線(88a),其用於饋入擬以流體形式施加之多成分黏著劑組合物之組合物A; -  管線(66a),其用於饋入擬以流體形式施加之多成分黏著劑組合物之組合物B; -  管線(88),其用於向噴嘴(50)饋入擬以流體形式施加之多成分黏著劑組合物; -  混合器(30),其用於混合多成分黏著劑組合物之至少組合物A及B; 該製程包括: -  向饋入管線(88a)供應多成分黏著劑組合物之至少組合物A; -  向饋入管線(66a)供應多成分黏著劑組合物之至少組合物B; -  使用混合器(30)混合多成分組合物之至少組合物A及組合物B; -  藉助施加噴嘴(50)將經混合多成分黏著劑組合物(80)熱施加於支撐體上。
本發明設備可包括其他饋入管線,尤其係用於向混合器(30)饋入多成分組合物之其他其他組合物之其他管線。舉例而言,若本發明之黏著劑組合物係三成分組合物,則該設備可包括用於尤其向混合器(30)饋入其他組合物D (除上文所提及之組合物A及B外)之管線(95)。
混合器可為靜態混合器或動態混合器。
較佳地,靜態或動態混合器必須能夠調控溫度。較佳地,混合器係動態混合器,從而有利地容許在高剪切下混合,且藉由混合多成分組合物之至少組合物A及B來獲得黏著劑組合物之較佳均質性。
混合器(30)可配置於用於饋入至少組合物A (88a)及組合物B (66a)之管線與饋入管線(88)之間,且可容許均質混合構成多成分黏著劑組合物之組合物。
本發明製程包括使用混合器(30)混合多成分組合物之至少組合物A及組合物B。混合步驟可為混合多成分組合物之組合物A與組合物B及視情況一或多種其他組合物。
該設備可包括在線加熱裝置(22),該在線加熱裝置位於至少組合物A與組合物B之混合點上游,且包含靜態混合器(30)及環繞靜態混合器之感應電纜(26)。
施加製程可包括在熱施加之前經由在線加熱裝置(22)之感應電纜(26)之電力供應將至少組合物A及B加熱至施加溫度。
該設備可包括加熱構件(44),該加熱構件適於置於包括多成分組合物之組合物A或組合物B或另一其他組合物之儲存槽(82)中且用以將該組合物升至泵送溫度;較佳地,將至少組合物A升至介於50℃與140℃之間、較佳地介於80℃與120℃之間、優先地介於90℃與110℃之間之泵送溫度。
較佳地,在介於50℃與140℃之間、較佳地介於80℃與120℃之間、更優先地介於90℃與110℃之間之溫度下施加多成分黏著劑組合物(在混合至少組合物A及B之後)。
圖1展示設備20之一實施例之示意圖示。
根據一實施例,因至少雙重供應,組合物B (66)與組合物A (68)單獨到達混合器(30),該混合器置於用於饋入至少組合物A (88a)及B (66a)之管線與用於饋入擬施加多成分黏著劑組合物之管線(88)之間。換言之,混合器(30)係在線式且容許均質混合單獨供應之組合物(66)及(68)之步驟。如(例如)圖1中所圖解說明,在混合器(30)中將組合物B (66)注入組合物A (68)中以容許立即混合該等組合物。
構成本發明之多成分黏著劑組合物之各種組合物可完全分離,亦即將每一組合物單獨供應至熱施加設備(20)。特定而言,在混合器(30)中注入多成分黏著劑組合物之組合物A (68)、組合物B (66)及可選其他組合物。
本發明設備可包括若干混合器(未展示於圖中)。該設備可在混合器(30)上游或混合器(30)下游、較佳地上游包括(例如)至少一個混合器。
根據一實施例,本發明設備包括至少兩個較佳地在線之混合器,第一混合器(M)用於混合單獨供應至該混合器(M)之至少組合物A (68)及B (66),且至少一個混合器(30)容許在施加之前混合(例如)混合器(M)中所獲得之混合物與多成分組合物之至少一種其他組合物(例如表示為D)。在此情形下,該設備亦包括用於向混合器(30)饋入其他組合物(例如D)之管線。在此情形下,在混合器(30)中將組合物D注入上游混合器(M)中所製得組合物A及組合物B之混合物中。
根據另一實施例,本發明設備包括至少兩個較佳地在線之混合器,第一混合器(M)用於混合單獨供應之至少組合物A (68)與多成分組合物之至少一種其他其他組合物(例如表示為D),且至少一個混合器(30)容許在施加之前混合(例如)在第一混合器(M)之出口處獲得之混合物與至少組合物B。在此情形下,該設備亦包括用於向混合器(M)饋入其他組合物(例如表示為D)之管線。在此情形下,在混合器(30)中將至少組合物B注入在上游混合器(M)中製得之組合物A及至少組合物D之混合物中。此一實施例亦可對應於在混合器(M)中預混合組合物B (66) (而非組合物A)與至少一種其他其他組合物,隨後混合在混合器(M)中獲得之混合物與組合物A (而非組合物B)。
不論實施例如何,可逐一或一起或藉由混合若干成分與其他成分來混合組合物A之成分。此同樣適用於組合物B及多成分黏著劑組合物之可選其他組合物。因此,該設備可在饋入管線(88a)、(66a)及用於饋入其他組合物之管線之上游提供其他混合器。
在本發明設備中,可在儲存槽(82)中藉助加熱構件(44)來加熱組合物A (68),其中因與包括至少固化觸媒之組合物B (66)分離而不固化組合物A (68)。在與單獨組合物B (66)進行任何接觸之前,在儲存槽(82) (以桶形式表示)加熱尤其使得可減小組合物A (68)之黏度以促進設備(20)中之泵送(例如藉助幫浦(46))。
此加熱構件(44) (較佳地熱板)尤其有助於在施加溫度下確立組合物A (68)。施加溫度尤其對應於擬施加之黏著劑組合物之黏度足夠低以容許施加(換言之將經混合多成分黏著劑組合物(80)塗覆於表面(96)上)之溫度。具體而言,在混合組合物B (66)及A (68)之後,構成多成分黏著劑組合物(80)且可藉助施加噴嘴(50)熱施加至支撐體(96)上。用於施加多成分黏著劑組合物(80)之溫度可由此對應於多成分黏著劑組合物之黏度小於或等於50 Pa.s、較佳地小於或等於10 Pa.s之溫度。舉例而言,多成分黏著劑組合物(80)在介於60℃至120℃之間之施加溫度下可具有5±1 Pa.s之黏度。將多成分黏著劑組合物(80)施加至表面(96)上後,使經塗覆支撐體(98)經受受控溫度及視情況受控程度之濕度以容許固化多成分黏著劑組合物。受控溫度可藉助烘箱或室獲得。受控溫度對應於多成分黏著劑組合物(80)之固化溫度且(例如)介於50℃與200℃之間、較佳地介於80℃與160℃之間、尤其介於100℃與150℃之間。
類似地,亦可在與組合物A (68)混合之前加熱組合物B (66)且並無在其混合之前固化之任何風險。此同樣適用於之本發明之多成分組合物之任一組合物。
在混合之前加熱所有單獨組合物B (66)及A (68)使得可尤其使該等成分達到施加溫度,且並無在其混合於混合器(30)中之前固化之任何風險。
藉由容許減小多成分黏著劑組合物(80)之熱滯留時間,所提出製程可確立多成分黏著劑組合物(80)之施加溫度,即使在施加溫度在多成分黏著劑組合物(80)之固化之溫度範圍內之情形下。端視固化溫度範圍內之預期施加溫度,可然後改變運動中之多成分黏著劑組合物(80)之熱滯留時間。可尤其使用多成分黏著劑組合物(80)之流速及饋入管線(88)自單獨組合物B (66)、A (68)之混合點至施加噴嘴(50)之體積來修改運動中之多成分黏著劑組合物的熱滯留時間。舉例而言,對於擬在100℃下施加且固化溫度介於100℃至120℃之間、固化時間為一至數分鐘之多成分黏著劑組合物(80)而言(在烘箱中無額外水分供應之情形下,此乃因水已存在於組合物B中),可調節在線多成分黏著劑組合物(80)之流速,從而固化反應保留受限以使設備並不經固化黏著劑組合物污染。
根據一實施例,在黏著劑物件生產線之期望或不期望停止期間,亦可修改組合物B之供應。
可參照根據下列方程式測得之設備中之固化反應之轉化程度來評價固化反應的進展:
Figure 02_image035
其中X係無單位轉化程度,ṁ0 係呈桶形式之儲存槽(82)中之未固化多成分黏著劑組合物之質量流速;ṁt 係噴嘴(50)中之未固化黏著劑組合物之質量流速。
可由此調節在線多成分黏著劑組合物(80)之流速,從而端視反應動力學及溫度,黏著劑組合物固化反應之轉化程度容許均質黏著層之塗覆。舉例而言,在線加熱裝置中之黏著劑組合物(80)之流速介於80 g.min-1 與1500 g.min-1 之間(亦即約4.8 kg/小時至90 kg/小時)、等於120 g.min-1 (亦即約7 kg/小時)。此流速尤其取決於固化烘箱之長度、黏著層之厚度及塗層寬度。
為允許以高流速混合各成分,混合器(30)及視情況混合器(M)可適用於極有效混合器且可使用若干饋入及混合系統來饋入塗層系統。混合器(30)可為動態混合器(40),如圖2中所圖解說明。或者,圖3展示呈靜態混合器(36)形式之混合器(30)之一實施例之內部結構之透視圖。靜態混合器尤其已知用於注入模製工業中以在注入模具中之前均質化材料。位於管線(88)中之靜態混合器(36)可包括至少一個混合元件,該混合元件具有旨在在短距離及低剪切下獲得均質流體混合物之流體偏轉表面(32)。混合元件可具有大於或等於5×103 m-1 、較佳地介於5×103 m-1 與10*103 m-1 之間之表面密度。表面密度對應於每體積之偏轉表面量且由此以m2 /m3 、亦即m-1 形式來表示。靜態混合器(36)亦可在組合物B (66)在管線(88)中之注入點處提供有適配器(52),如圖4中所圖解說明。此適配器(52)減小了用於組合物B (66)之自由通道(54)之橫截面,由此在組合物B與組合物A (68)混合期間局部增加其流速,從而使得其在通過適配器時自層流狀態連續變為中間或紊流狀態(促進組合物B (66)在組合物A (68)中之分散),且然後變為層流狀態。具體而言,在接觸點或混合點處,固化觸媒在局部處於高濃度下,從而大大增加了與組合物A (68)之反應之動力學。通過速率之局部增加然後使得可限制在注入點處組合物B (66)與組合物A (68)之間在其較均質混合之前的接觸時間,且由此在局部具有較小反應性。
如圖3中以虛線所圖解說明,靜態混合器之所有混合元件呈現為包括配置於殼體(34)中之偏轉表面(32)。殼體(34)形成循環黏著劑組合物(80)之管道。因混合器(36)配置成線形,故殼體(34) (作為混合器(36)之循環管道)係管線(88)之一部分。
靜態混合器(36)可具有包含導電材料之特定特徵。在本文中,術語「導電材料」意指電阻率小於10 Ω.m、較佳地小於10-6 Ω.m之材料。此特定特徵使得混合器(36)添加了感應加熱功能。在混合器係動態混合器時,亦可向混合器(36)增加此加熱功能。然而,因組合物B (66)及A (68)可在無任何固化風險下加熱至施加溫度,故增加加熱功能尤其具有維持混合器(36)中之施加溫度之優點。
參照圖5,呈靜態混合器形式之混合器(36)可部分地包含於在線加熱裝置(22)中,此裝置(22)包括環繞靜態混合器之感應電纜。在線加熱裝置較佳地配置於組合物B (66)及A (68)之混合點上游,靜態混合器部件(36)係配置於混合點下游。由環繞靜態混合器(36)之感應電纜(26)生成之磁場然後能夠在靜態混合器(36)之電導體中感應電流,稱為傅科電流(Foucault current)。電導體中所感應之傅科電流經由焦耳效應(Joule effect)來釋放熱量,該熱量經由靜態混合器(36)之組件擴散至多成分黏著劑組合物(80)。感應電纜(26)以(例如)較佳地大於或等於1 MHz、例如15 MHz提供高頻率電流。
根據在線加熱裝置(22)之一較佳實施例,殼體(34)係由電絕緣材料製得。在本文中,術語「電絕緣材料」意指電阻率大於或等於106 Ω.m之材料。殼體(34)之絕緣材料係(例如)玻璃或不含導電填充劑之預聚物。根據此較佳實施例,混合元件38係由導電材料製得以容許感應加熱靜態混合器(36)。具體而言,如先前所指示,感應電纜(26)能夠使用交流電電力供應在置於所產生磁場中之任一電導體中感應傅科電流。然後直接在混合元件(38)之偏轉表面(32)上感應傅科電流,且並不在置於感應電纜與混合元件(38)之間之殼體34中感應傅科電流。在偏轉表面(32)上產生感應及焦耳效應容許更有效地加熱在無媒介物下與該等偏轉表面(32)直接接觸之黏著劑組合物(80)。
根據較不有利之實施例,殼體(34)係由導電材料製得,從而傅科電流之感應僅滲透殼體(34)且並不滲透混合元件(38)。焦耳效應然後發生於殼體(34)中,且熱量藉由傳導經由偏轉表面(32)擴散至多成分黏著劑組合物(80)中。在此較不有利之所提出實施例中,熱交換較不有效,此乃因使用媒介物來傳導熱量。
根據所提出製程(20)之一較佳實施例,亦可加熱施加噴嘴(50)。加熱噴嘴(50)則有助於朝向確立黏著劑組合物(80)之施加溫度。因此,根據此實施例,施加噴嘴(50)形成用於加熱至施加溫度之裝置(22)之一部分。加熱噴嘴(50)使得可在管線(88)之末端供應熱能以使黏著劑組合物達到最終施加溫度。因在管線(88)之末端方達到此最終施加溫度,故此溫度下之滯留時間較短,由此限制了黏著劑組合物之固化風險。根據此實施例,可將組合物B (66)及A (68)加熱至略低於最終施加溫度之溫度(例如10℃或更低)。因靜態混合器(30)中之多成分黏著劑組合物(80)之溫度低於施加溫度,故此溫度下之固化時間較短且然後進一步減小在線堵塞風險。
所有上述實施例可彼此組合。特定而言,組合物之各種上文所提及成分及尤其組合物之較佳實施例可彼此組合。
在本發明之上下文中,術語「介於x與y之間」或「介於x至y之間」意指包含限值x及y之範圍。舉例而言,範圍「介於0%與25%之間」尤其包含值0%及25%。
下列實例僅係藉由闡釋之本發明方式給出且不應詮釋為限制其範圍。
實例 所用組分: -  Acclaim ® 8200,可自Covestro獲得:數量平均分子質量為8016 g/mol且羥基數IOH為14 mgKOH/g之聚丙二醇二醇; -  Geniosil ® STP-E30,可自Wacker獲得:經甲基二甲氧基型α矽烷官能基封端且數量平均分子質量為約14 493 g/mol之聚丙二醇; -  Geniosil ® XL-33,可自Wacker獲得:甲基丙烯醯基氧基甲基三甲氧基矽烷 -  Sylvatac RE-12,可自Kraton獲得:在室溫下係液體、酸值為12 mgKOH/g且玻璃轉變溫度為-25℃之松香酯; -  Mesamoll,可自Lanxess獲得:苯基烷基磺酸酯,增塑劑; -  K-KAT ® 5218,可自公司King Industries獲得:鋁螯合物型觸媒; -  正磷酸:可自Febex獲得,純度為99%; -  Dertophene® H150,可自DRT獲得:萜酚系型增黏樹脂; -  Irganox® 1010,可自BASF獲得:受阻酚型抗氧化劑; -  Irganox® 245,可自BASF獲得:受阻酚型抗氧化劑; -  Irganox® B561,可自BASF獲得:受阻酚類型及受阻亞磷酸酯類型之抗氧化劑之混合物。
聚合物P1係可自Wacker獲得之Geniosil ® STP-E30。
實例 1 黏著劑組合物之製備 實例 1a 組合物 A 之製備 藉由首先在真空下將增黏樹脂Dertophene® H150引入玻璃反應器中並加熱至大約160℃來製備黏著劑組合物之組合物A。然後,在樹脂完全熔化後,添加聚合物組合物、抗氧化劑(及其他可選化合物)。在混合物均質後,不再加熱反應器且維持適當體積攪拌直至混合物已冷卻至約80℃之溫度為止。然後排空反應器且將黏著劑組合物在鋁筒中儲存一週以保護其免於大氣水分且防止任何不期望固化。 組合物A之表格:
A1
Dertophene H150 46.1%
Irganox 1010 0.8%
Irganox B561 1.5%
Irganox 245 0.2%
聚合物P1 51.0%
Geniosil XL33 0.4%
百分比係相對於組合物 A 之總質量之質量百分比。
實例 1b :組合物 B 之製備 藉由首先在氮及23℃下將化合物C (如先前所定義)引入玻璃反應器中來製備黏著劑組合物之組合物B (B1、B2)。接下來,在氮下添加觸媒。可將該等組合物B儲存於聚乙烯或聚丙烯桶或袋中,或儲存於在氮下熱密封之鋁三層袋中。 組合物B之表格:
B1 B2
K-KAT 5218 (觸媒) 50
Acclaim 8200 50
正磷酸(99%) (觸媒) 5
Sylvatac RE12 75
Mesamoll    20
百分比係相對於組合物 B 之總質量之質量百分比。
實例 1c :黏著劑組合物之製備 藉由混合詳述於下表中之部分A及B來製備黏著劑組合物E1及E2。 將部分A在80℃下預加熱1小時且然後置於聚丙烯缽中,且最後添加處於室溫下之部分B。將聚丙烯缽置於下列攪拌條件下之實驗室速度混合器中:2000 rpm,5分鐘。獲取5 g量之所得混合物以立即實施實例2a中所闡述之測試。同時,獲取混合物之其餘部分以混合結束三分鐘內實施實例2b中所闡述之操作。
   組合物E1 (本發明) 組合物E2 (本發明)
組合物B B1 B2
最終黏著劑組合物中之觸媒之總含量(質量%) 1% 0.1%
比率A:B 98:2 98:2
實例 1d 對比黏著劑組合物 F (F1 F2) 之製備 藉由混合如實例1a中所闡述之各種組分來製備對比組合物F1及F2。在製備後,將組合物F1及F2儲存一週。該等組合物闡述於下表中。 組合物F之表格:
F1 F2
Dertophene H150 45.4% 45.2%
Irganox 1010 0.8% 0.8%
Irganox B561 1.5% 1.5%
Irganox 245 0.2% 0.2%
聚合物P1 50.2% 50.0%
Geniosil XL33 0.4% 0.4%
Acclaim 8200 1% 1%
K-KAT 5218 0.5% 1%
百分比係相對於組合物 F (F1 F2) 之總質量之質量百分比。
該等黏著劑組合物F1及F2係單成分組合物。其包括與本發明之組合物E1相同之組分。
實例 2 :測試 實例 2a 量測固化時間 ( 結皮時間 ) 之方法 對於每一者組合物而言,根據下列方法來量測在100℃下於在23℃及50%±5%相對濕度下進行空氣調節之室中在膜表面處形成表皮之時間: 進行結皮時間之第一近似量測。為此: -  在開始測試之前,將熱板在100℃ (± 5℃)下預加熱至少30分鐘。 -  在室溫下將5 g測試組合物之試樣稱取至鋁坩堝中。 -  檢查板表面溫度是否處於100℃下(使用IR槍)。 -  將含有上述試樣之坩堝置於100℃下熱板上。 -  開啟計時器。
每30秒將金屬點表面驅動至試樣之表面上。在達到結皮時間(ST) (其對應於開始在表面處形成表皮時)時,形成廣泛伸展之極細串;該串轉變成極快速破裂之小管。據信,在金屬點自左至右移動且並不破壞黏接至該點之此管時,形成表皮。
在第二階段中,獲取三個其他量測以細化藉由第一估計獲得之結皮時間之量測。為此,對於其他量測中之每一者而言,如先前一般實施製程:自與實例1中所闡述相同之組合物製備5 g新試樣,將含有試樣之坩堝置於100℃下熱板上,且然後開啟計時器。在第一測試期間發現之結皮時間之前30秒,每5秒如先前一般檢查試樣表面直至測得試樣之精確結皮時間為止。
以分鐘或秒形式來表示試樣之平均結皮時間: 結皮時間± 3 × σ,其中σ代表標準偏差(其對應於99.9%之置信區間)。 結果在下表1中給出。
實例 2b 50 g/m² 之重量 / 單位面積經固化黏著劑組合物塗覆之 PET 支撐層之製備 使用50 µm厚且尺寸為20 cm × 40 cm之聚對苯二甲酸乙二酯(PET)矩形薄片作為支撐層。在介於80℃與100℃之間之溫度下沈積黏著劑之最終混合物(實例1d及1c)。在黏著劑組合物F1之情形下,將實例1d中所獲得之筒預加熱至接近100℃之溫度,且自其擠出珠粒並沈積於薄片中平行於其寬度之邊緣附近。在黏著劑組合物E1及E2之情形下,在實例1c中所實施之混合之後立即沈積珠粒。隨後使珠粒擴散於薄片之整個表面上以獲得具有實質上恆定厚度之均勻層。使用膜擴散器(亦稱為膜圖)來實施此步驟,且以約10米/分鐘之速度自薄片之一個邊緣移動至相對邊緣。由此沈積厚度為約50 µm (對應於約50 g/m2 之重量/單位面積)之黏著劑組合物層。然後將由此塗覆之PET薄片置於120℃下烘箱中8分鐘以固化黏著劑組合物,且然後層壓於由相同尺寸之矩形聚矽氧處理膜薄片組成之保護性非黏著層上。
實例 2c 180 下於砂拋光不銹鋼上之剝離測試 藉由180°剝離測試如Finat No. 1方法(公開於Finat Technical Handbook,第6版,2001中)中所闡述在聚烯烴上來評估黏著力。FINAT係自黏著標記製造商及加工商國際聯合會(International Federation for Self-Adhesive Label Manufacturers and Converters)。此測試之原理如下:
在固化之後,立即自層經根據實例2b固化之組合物塗覆之PET支撐切割呈矩形條帶(25 mm × 175 mm)形式之樣品。在製備之後,將此樣品在23℃之溫度下且在50%相對濕度之氣氛下儲存24小時(「D+1」),或在50℃之溫度下儲存14天(「D+14」)。使其長度之2/3 (在去除相應部分之保護性非黏著層之後)連接至由不銹鋼薄片組成之基板上。將所獲得總成置於室溫下(23℃)保持20分鐘。然後將其置於拉伸測試裝置中,該拉伸測試裝置能夠自矩形條帶中保留自由之末端開始在180°角度下且以300 mm/分鐘之分離速率剝離或剝除條帶。該裝置量測在該等條件下剝除條帶所需之力。
實例 2d :結果 1 :結果
   單成分組合物F1 (對比) 單成分組合物F2 (對比) 組合物E1 (本發明) 組合物E2 (本發明)
組合物B - - B1 B2
最終黏著劑組合物中之觸媒之總含量(質量%) 0.5%    1% 1% 0.1%
比率A:B 不適用 不適用 98:2 98:2
目測外觀 小於100個缺陷*/m² 大於500個缺陷*/m² 小於20個缺陷*/m² 小於20個缺陷*/m²
100℃下結皮時間(以秒表示) 200 因過多缺陷而未量測 90 37
不銹鋼上之剝離測試(N/英吋)            
在23℃下D+1 24.5    因過多缺陷而未量測 23.6 22.7
在儲存於50℃下之後D+14 (在23℃下所獲得之量測) 18.0    因過多缺陷而未量測 20.6 21.1
*: 缺陷可為顆粒或較粗糙凝膠。
結果展示,組合物E1及E2有利地產生短於對比組合物F1之結皮時間,且亦產生良好目測外觀。此外,包括1%觸媒之單成分組合物F2不能獲得具有滿意外觀之HMPSA。此意味著,PSA塗層包括過多為終端使用者不可接受之外觀缺陷。此外,F1或F2型單成分調配物中之過高濃度之觸媒代表關於在儲存期間其包裝時之黏著劑穩定性及形成凝膠及過早表皮的風險。在包裝時所形成之所有該等缺陷易於在施加期間產生諸多問題(例如或多或少之固體或凝膠化產物之不受控釋放及管道或施加噴嘴之堵塞),從而使得在最終塗層中具有材料缺乏或厚度缺陷。
另外,在23℃下儲存一天或在50℃下儲存14天之後之剝離測試展示,組合物E1及E2容許黏著劑物件達成良好最終性能品質。
因此,組合物E1及E2有利地產生較短固化時間,且由此使得可製備具有較高工業生產速率之自黏著物件。
20:熱施加設備/製程 22:在線加熱裝置 26:感應電纜 30:靜態混合器 32:流體偏轉表面 34:殼體 36:靜態混合器/靜態混合器部件 38:混合元件 40:動態混合器 44:加熱構件 46:幫浦 50:施加噴嘴 52:適配器 54:自由通道 66:組合物B 66a:饋入管線 68:組合物A 80:多成分黏著劑組合物 82:儲存槽 88:管線 88a:饋入管線 96:支撐體/表面 98:經塗覆支撐體
圖1展示係適於實施施加本發明之黏著劑組合物之所提出製程之設備的一實施例。 圖2展示用於所提出製程中之動態混合器之一實施例。 圖3展示用於所提出製程中之靜態混合器之一實施例。 圖4展示在成分混合點處之減小橫截面之適配器。 圖5展示包括圖3之靜態混合器之加熱裝置。
20:熱施加設備/製程
30:靜態混合器
44:加熱構件
46:幫浦
50:施加噴嘴
66:組合物B
66a:饋入管線
68:組合物A
80:多成分黏著劑組合物
82:儲存槽
88:管線
88a:饋入管線
96:支撐體/表面
98:經塗覆支撐體

Claims (20)

  1. 一種多成分黏著劑組合物、較佳地熱熔壓敏性黏著劑組合物,其包括: 組合物A,其包括: 至少一種包括至少一個可水解烷氧基矽烷基團之矽基聚合物; 至少一種增黏樹脂; 組合物B,其包括: 至少一種觸媒; 至少一種選自以下之化合物C: 化合物C1,其數量平均分子質量介於300 g/mol至500 000 g/mol之間;及 化合物C2,其在20℃下之蒸氣壓大於或等於0.08 kPa; 及其混合物; 組合物A:組合物B質量比介於99.98:0.02至60:40、較佳地99.95:0.05至60:40及優先地99.95:0.05至80:20及甚至更優先地99.95:0.05至90:10之間; 相對於該黏著劑組合物之總重量,觸媒之總含量介於0.01重量%至10重量%及較佳地0.01重量%至5重量%之間。
  2. 如請求項1之組合物,其中組合物A之包含至少一個可水解烷氧基矽烷基團之該矽基聚合物係選自如下文所定義式(II)、(III)、(IV)或(V)之聚合物及其混合物:
    Figure 03_image037
    Figure 03_image039
    其中: R1 代表包括5至15個碳原子之二價基於烴之基團,其可為芳香族或脂肪族、直鏈、具支鏈或環狀, R0 代表包括3至6個碳原子之直鏈或具支鏈二價伸烷基, R3 代表包括1至6個碳原子之直鏈或具支鏈二價伸烷基,R3 較佳地代表亞甲基或伸正丙基, R2 代表包括2至4個碳原子之直鏈或具支鏈二價伸烷基, R4 及R5 可相同或不同,其各自代表包括1至4個碳原子之直鏈或具支鏈烷基, R6 代表氫原子、苯基、包括1至6個碳原子之直鏈、具支鏈或環狀烷基或下式之2-琥珀酸酯基:
    Figure 03_image041
    其中R7 係包括1至6個碳原子之直鏈或具支鏈烷基, n係使得在式(II)、(III)及(IV)之該等聚合物中式-[OR2 ]n -之聚醚嵌段之數量平均分子質量介於300 g/mol至40 000 g/mol之間的整數, m1 係0或整數, n及m1 使得該式(III)聚合物之數量平均分子質量介於500 g/mol至50 000 g/mol、較佳地700 g/mol至20 000 g/mol之間, m係不為0之整數, n及m使得該式(IV)聚合物之數量平均分子質量介於500 g/mol至50 000 g/mol、較佳地700 g/mol至20 000 g/mol之間, p係等於0、1或2之整數,p較佳為0或1, Ral 代表藉由使用自由價代替兩個羥基中之每一者而自二醇衍生之二價基於烴之基團; Rac 代表藉由使用自由價代替兩個羧基-COOH中之每一者而自二羧酸衍生之二價基於烴之基團; t係使得式(VI)之聚酯二醇具有介於4 mg KOH/g與60 mg KOH/g之間之羥基數IOH 之數值:
    Figure 03_image043
    ; q係不為0之整數, t及q使得該式(V)聚合物之數量平均分子質量介於400 g/mol與50 000 g/mol之間。
  3. 如請求項2之組合物,其中組合物A之該矽基聚合物係選自: 式(III)聚合物,其中: m1 係等於0之整數, p = 1, R4 及R5 各自代表甲基, R3 代表二價亞甲基, 該聚合物之數量平均莫耳質量介於5000 g/mol至30 000 g/mol、優先地10 000 g/mol至20 000 g/mol、尤其14 000 g/mol至15 000 g/mol之間; 式(III)聚合物,其中: m1 係不為0之整數, p = 0, R3 代表二價伸丙基, R5 代表甲基, 該聚合物之數量平均分子質量介於5000 g/mol至30 000 g/mol、優先地10 000 g/mol至30 000 g/mol、尤其15 000 g/mol至25 000 g/mol之間; 式(V)聚合物,其中: q係不為0之整數, p = 0, R3 代表二價伸丙基, R5 代表甲基, 該聚合物之數量平均分子質量介於5000 g/mol至30 000 g/mol、優先地10 000 g/mol至30 000 g/mol、尤其15 000 g/mol至25 000 g/mol之間。
  4. 如請求項1至3中任一項之組合物,其中組合物A亦包括至少一種例如選自由以下組成之群之添加劑:增塑劑、溶劑、顏料、染料、黏著增強劑、水分吸收劑、UV穩定劑、抗氧化劑、閃光片、螢光材料、流變添加劑、填充劑、阻燃劑、蠟及其混合物。
  5. 如請求項1至3中任一項之組合物,其中該觸媒係選自由以下組成之群:胺、有機金屬化合物、酸及其衍生物及其混合物。
  6. 如請求項5之組合物,其中該等胺係選自由以下組成之群:三乙胺、三丁胺、四甲基胍、1,8-二氮雜雙環[5.4.0]-7-十一烯、1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷、1,5-二氮雜雙環[4.3.0]壬-5-烯、N,N-雙(N,N-二甲基-2-胺基乙基)甲基胺、N,N-二甲基環己基胺、N,N-二甲基苯基胺、N-乙基嗎啉及其混合物。
  7. 如請求項5之組合物,其中該等酸係選自: 有機酸觸媒,其例如選自磺酸、羧酸、酸式有機磷酸酯(organophosphate acid)、酸式有機膦酸酯(organophosphonate acid)、膦酸及其混合物, 無機酸觸媒,其例如選自磷酸或正磷酸、亞磷酸、次磷酸或硫酸、尤其正磷酸, 及其混合物。
  8. 如請求項7之組合物,其中該等酸式有機磷酸酯係選自由以下組成之群:酸式磷酸C1-C22單-或二烷基酯及其混合物,例如磷酸丁酯、磷酸二丁酯、磷酸雙(2-乙基己基)酯、磷酸2-乙基己基酯及其混合物;磷酸單-或二芳基酯及其混合物,例如磷酸單苯基酯、磷酸二苯基酯及其混合物;磷酸烷基酯苯基酯;及其混合物。
  9. 如請求項7之組合物,其中該等磺酸係選自N -烷基胺基烷基磺酸及N ,N -二烷基胺基烷基磺酸,例如2-(N-嗎啉基)乙磺酸、3-(N-嗎啉基)丙磺酸、4-[N-嗎啉基]丁磺酸、1,4-六氫吡嗪二乙磺酸、N-2-羥乙基六氫吡嗪-Nʹ-2-乙磺酸、2-(N-嗎啉基)乙磺酸、N-嗎啉基甲磺酸、N-(2-羥乙基)六氫吡嗪-N'-甲磺酸、六氫吡嗪-N,N'-雙(甲磺酸)、環己基胺基甲磺酸、N-[參(羥甲基)甲基]胺基甲磺酸、N,N-雙(2-羥乙基)胺基甲磺酸;對甲苯磺酸;苯磺酸;甲磺酸;十二烷基苯磺酸;十二烷基苯二磺酸;二壬基萘二磺酸;二壬基萘磺酸;三氟甲基磺酸;及其混合物。
  10. 如請求項5之組合物,其中該等酸衍生物係酸酐、酸酯或酸銨鹽。
  11. 如請求項1至3中任一項之組合物,其中化合物C1係選自由以下組成之群:多元醇、聚醚胺、增黏樹脂、有機矽烷、單矽基或聚矽基聚合物、多元醇酯及其混合物。
  12. 如請求項1至3中任一項之組合物,其中化合物C2係選自醇,例如異丙醇、異丁醇、丁醇、甲醇、2-丁氧基乙醇及其混合物。
  13. 如請求項1至3中任一項之組合物,其中組合物B中之觸媒:化合物C比率介於0.01:99.99至95:5、較佳地5:95至95:5、尤其5:95至60:40、優先地10:90至50:50、有利地20:80至50:50之間。
  14. 如請求項1至3中任一項之組合物,其中相對於組合物B之總質量,組合物B包括的水含量介於0.05質量%至50質量%、較佳地0.1質量%至30質量%、優先地0.5質量%至15質量%、尤其0.5質量%至10質量%之間。
  15. 如請求項1至3中任一項之組合物,其中相對於該組合物之總重量,觸媒之總含量介於0.01重量%至10重量%、優先地0.05重量%至4重量%、有利地0.1重量%至3重量%、尤其0.5重量%至2重量%之間。
  16. 如請求項1至3中任一項之組合物,其中該組合物A:組合物B質量比介於99.95:0.05至90:10、較佳地99.95:0.05至95:5、優先地99.5:0.5至95:5、有利地99:1至95:5之間。
  17. 一種自黏著物件,其包括經自黏著層塗覆之支撐層,該自黏著層由呈固化形式之如請求項1至16中任一項之組合物組成。
  18. 一種將如請求項1至16中任一項之多成分黏著劑組合物(80)藉助用於熱施加該黏著劑組合物之設備(20)熱施加至支撐體(96)之方法,該設備包括: 噴嘴(50),其用於施加該多成分黏著劑組合物; 管線(88a),其用於饋入擬以流體形式施加之該多成分黏著劑組合物之組合物A; 管線(66a),其用於饋入擬以流體形式施加之該多成分黏著劑組合物之組合物B; 管線(88),其用於向該噴嘴(50)饋入擬以流體形式施加之該多成分黏著劑組合物(80); 混合器(30),其用於混合該多成分黏著劑組合物之至少組合物A及B; 該方法包括: 向該饋入管線(88a)供應該多成分黏著劑組合物之至少組合物A; 向該饋入管線(66a)供應該多成分黏著劑組合物之至少組合物B; 使用混合器(30)混合該多成分組合物之至少組合物A及組合物B; 藉助該施加噴嘴(50)將該經混合多成分黏著劑組合物(80)熱施加於支撐體上。
  19. 如請求項18之方法,其中該混合器係靜態混合器或動態混合器。
  20. 如請求項18及19之方法,其中該設備包括若干混合器。  
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CN113856964A (zh) * 2021-08-05 2021-12-31 杨戈 一种新型电子元器件制造用的注胶装置

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