TW201922997A - 具經部分發泡過的自黏性黏著劑之壓敏膠條 - Google Patents

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法蘭西斯卡 羅曼
阿克塞 布梅斯特
安娜 布拉吉傑斯基
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Abstract

本發明係關於一種壓敏膠條、一種製造該壓敏膠條之方法、以及一種該壓敏膠條之用途,其中該壓敏膠條係包含至少一個由以微氣球部分發泡過的自黏性黏著劑形成之層SK1,其中該層SK1的發泡程度達至少20%且小於100%,而該壓敏膠條之用途係用於黏合組件,特別是蓄電池與電子裝置,特別是如行動裝置。

Description

具經部分發泡過的自黏性黏著劑之壓敏膠條
本發明係關於一種具經部分發泡過的自黏性黏著劑之壓敏膠條、一種製造該壓敏膠條之方法、以及一種該壓敏膠條之用途,其係用於黏合組件,特別是如蓄電池與電子裝置,特別是如行動裝置。
膠帶經常被使用於小型組件之黏合,例如在消費電子產業中的裝置中之小型組件。而為了讓這件事情可行,膠帶切段的形狀需要符合構件的形狀。於此經常還需要複雜的幾何形狀,其藉由沖壓膠帶而得。因此在沖壓件不難見到數毫米或甚至更小的框緣寬度。在將此敏感的膠帶施加於組件上時經常會遇到沖壓件變型。
為了抑制或至少減少變形,已證實在膠帶中併入一薄膜(例如一PET膜)作為中間層來吸收施用時的拉伸力為有利的。
當組件暴露於衝擊應力下時也越來越常使用此種膠帶黏合。已證實,用具有一黏彈性的合成發泡芯材、一穩定膜與在外層上的兩個自黏性黏著層之壓敏膠條來黏合為特別耐震的。
此種壓敏膠條係有效到在衝擊應力下會在壓 敏膠條內觀察到內聚破壞。經發泡過的芯材與穩定膜之間的黏結失效,且發泡體與薄膜彼此分開。
經發泡過的壓敏性黏著劑系統為人所知已久,並敘述於現行技術中。
基本上能以兩種方式來製造聚合物發泡體。一種為藉由推進氣體(其係將推進氣體按原樣加入或是由化學反應產生推進氣體)的作用,另一種為藉由在材料基質中摻入空心球。以後者的方式製造的發泡體被稱為複合微球泡材。
在複合微球泡材的情形,係於聚合物基質中併入了空心球,如玻璃球或陶瓷空心球(微球),或微氣球。藉此,在複合微球泡材中空穴彼此分開來,且在空穴中的物質(氣體、空氣)藉由隔膜和周遭的基質分開來。
以微空心球發泡過的黏著劑之特徵為發泡體孔洞之具有大小分布均勻的特定孔洞結構。以微空心球得到無空穴之閉孔的發泡體,其相較於開孔的變體,特徵包括對粉塵與液態媒體的密封效果更佳。此外,經化學或物理發泡過的材料對於壓力與溫度下的不可逆崩塌更為敏感,並經常顯示較低的內聚強度。
當使用可膨脹的微球(也稱為「微氣球」)來作為用於發泡之微球時,可得到特佳的性質。藉由其可撓性、熱塑性之聚合物外殼,比起填充了不能膨脹、非聚合物之微空心球(例如玻璃空心球)的發泡體,此種發泡體具有更高的適應性。其更適合補償生產容許誤差,例如注塑件通常的生產容許誤差,且基於其發泡特性也 能更佳地補償熱應力。
此外,能藉由聚合物外殼的熱塑性樹脂之選擇來進一步影響發泡體的機械性質。因此,當發泡體具有低於基質之密度時,在此情形發泡體本身甚至能例如具有比單獨以聚合物基質產生的內聚強度更高的內聚強度。如此能將一般的發泡體性質(如對粗糙基底的適應性)與自黏性發泡體的高內聚強度組合起來。
本申請案中的電子、光學及精密機械之裝置,特別為如歸類於商標註冊用商品及服務之國際分類(尼斯分類);第10版,NCL(10-2013)版)的第9類中;其中關於電子、光學或精密機械之裝置,還有如第14類(NCL(10-2013))之鐘錶及計時裝置,像特別是:●科學、航海、量測、照相、攝影、光學、秤重、測量、信號、控制、救援及教學之設備及儀器;●用於傳導、開關、轉換、儲存、調節及控制電力之設備及儀器;●圖像儲存裝置、圖像處理裝置、圖像傳輸裝置、及圖像播放裝置,像例如電視機之類;●音響儲存裝置、音響處理裝置、音響傳輸裝置、及音響播放裝置,像例如收音機之類;●電腦、計算機與數據處理裝置、數理裝置與儀器、電腦配件、辦公室裝置,像例如印表機、傳真機、影印機、打字機,數據儲存裝置;●遠距離通訊裝置與具有遠距離通訊功能之多功能裝 置,像例如電話、答錄機;●化學與物理測量裝置、控制裝置與儀器,像例如蓄電池充電器、萬用電表、燈具、流速計;●航海裝置與儀器;●光學裝置與儀器;●醫療裝置與儀器及運動員用之醫療裝置與儀器;●鐘錶與精密計時器;●太陽電池模組,如電化學染料太陽電池、有機太陽電池、薄膜電池;●滅火裝置。
技術發展日益朝向設計為越來越小且越來越輕的裝置,藉此讓其擁有者能隨時帶著走,且通常為經常性的帶著走。而這現在越來越多係藉由實現該種裝置之低重量及/或適當的大小來達成。此種裝置於本說明書上下文中也稱為行動裝置或可攜式裝置。隨著此發展趨勢,精密機械裝置與光學裝置(也)配置越來越多的電子組件,用來提升最小化的可能性。由於行動裝置帶著走,其越來越常暴露於(特別是機械性的)應力,如碰撞到邊緣、掉落、與口袋中的其他堅硬物品碰觸,當然還有由於帶著走本身的永久性動作。此外,行動裝置相較於通常安裝在室內且無法移動或幾乎不移動之「非行動」裝置,還暴露在基於濕氣影響、溫度影響等等的更強之應力下。
因此,本發明特佳係關於行動裝置,因為依據本發明使用之壓敏膠條於此基於未預料到的良好的、 進一步提升之性質(極高的耐震性)而有特別的好處。以下列舉一些可攜式裝置,但無意以在此清單中具體提出的代表來對本發明之客體作不必要的限制。
●相機、數位相機、攝影器材配件(如曝光計、閃光裝置、光圈葉、相機殼、鏡頭等等)、底片相機、攝影機
●小型電腦(行動電腦、口袋電腦、口袋型計算器)、膝上型電腦、筆記型電腦、小筆電、超輕薄筆電、平板電腦、手持式電腦、電子約會行事曆暨記事本(所謂的「電子記事本」或「個人數位助理」、PDA、Palmtops)、數據機,
●電腦配件與電子裝置用控制元件,如滑鼠、數字鍵盤、繪圖板、麥克風、揚聲器、遊戲機、遊戲搖桿、無線電遙控器、遙控器、觸控板(「Touchpads」)
●監視器、顯示器、螢幕、觸摸感應式螢幕(感應螢幕、「觸控面板裝置」)、投影機
●電子書(「E-Books」)用閱讀器,
●小型電視、口袋電視、膠卷電影播放器、影音播放器
●收音機(包括小型與口袋型收音機)、隨身聽、CD隨身聽、如CD、DVD、藍光、卡帶、USB、MP3等用之音樂播放裝置、耳機
●無線電話、行動電話、智慧型手機、對講機、免持聽筒、個人傳呼裝置(呼叫器、B.B.Call)
●行動除顫器、血糖計、血壓計、計步器、心率監視器
●手電筒、雷射筆
●移動偵測器、光學放大裝置、遠視裝置、夜視裝置
●GPS裝置、導航裝置、衛星通訊之可攜式介面裝置
●資料儲存裝置(USB隨身碟、外接式硬碟、記憶卡)
●腕錶、數位手錶、懷錶、帶鍊懷錶、碼錶。
對於這些裝置,特別需要具有高固定能力之膠帶。
此外重要的是,膠帶的固定能力在行動裝置(例如手機)掉落並撞擊到地上時不會失效。膠條也必須具有極高的耐震性。
EP 2 832 780 A1係關於一種壓敏性黏著發泡體,其包含一橡膠彈性體、至少一種烴增黏劑與一從多官能(甲基)丙烯酸酯化合物之群組中所選出的交聯劑。
JP 2010/070,655 A係關於一種組成物,其包含一苯乙烯系熱塑性彈性體(A)、一增黏劑(B)、與熱膨脹型微膠囊狀的發泡劑。
DE 10 2008 056 980 A1係關於一種自黏性黏著劑,其係由包含下列之混合物所構成:
●一由熱塑性及/或非熱塑性的具有至少一種乙烯基芳烴嵌段共聚物之彈性體所構成之聚合物摻合物,其在彈性體嵌段中包含比例大於30重量%之1,2-連接的二烯,
●至少一種增黏樹脂
●膨脹的聚合物微球。
WO 2009/090119 A1係關於一種壓敏性黏著劑,其包含膨脹的微氣球,其中包含膨脹的微氣球之黏著劑的黏著力相較於單位面積重量與配方相同之黏著劑 (其係藉由破壞藉由膨脹的微氣球所形成之空穴而消泡)的黏著力係降低了約最高30%。
WO 2003/011954 A1係關於一種經發泡過的壓敏黏著劑製品,其中該製品包含:a)一聚合物混合物,其包含至少一種苯乙烯的嵌段共聚物與至少一種聚亞芳基氧化物;b)一種以上具發泡能力的聚合物微球。
WO 00/006637 A1係關於一種包含一聚合物發泡體之製品,其中該聚合物發泡體具有一實質上光滑的表面,該表面的Ra值係小於約75μm,又其中該發泡體包含多種微球,其中至少一種為可膨脹的聚合物微球。
WO 2010/147888 A2係關於一種發泡劑,其包含一聚合物、多種至少經部分膨脹的可膨脹之聚合物微球、與0.3至1.5重量%的二氧化矽,該二氧化矽依照ASTM D1993-03(2008)具有每克至少300平方米之面積。
DE 10 2015 206 076 A1係關於一種壓敏膠條,其能藉由延展拉伸實質上於黏著面上無殘膠且無破壞地再次剝離,該壓敏膠條係由一層以上的黏著劑層(該等黏著劑層全都是由一種壓敏黏著劑所構成,該壓敏黏著劑係以微氣球發泡)與視需要的一層以上的中間載體層所構成,其特徵在於:該壓敏膠條僅由上述黏著劑層與視需要存在之中間載體層所構成,且壓敏膠條的最上面與最下面係由上述黏著劑層所構成。該可再次剝離的壓敏膠條之特徵為其顯著的耐震性。
DE 10 2016 202 479 A1中說明一種四層膠帶,其中經發泡過的內層額外藉由一層PET穩定膜強 化。藉由此種結構能提供特別耐震的膠帶。
與本說明書相同申請人之尚未公開的專利申請案DE 10 2016 209 707中說明一種由三層所構成之壓敏膠條,其包含一由不可延展的薄膜載體所構成之內層F、一由自黏性黏著劑所構成之層SK1(該層SK1係配置在薄膜載體層F的一表面上,而該自黏性黏著劑係基於經發泡過的丙烯酸酯黏著劑),與一由自黏性黏著劑所構成之層SK2(該層SK2係配置在薄膜載體層F的面對層SK1之表面上,而該自黏性黏著劑係基於經發泡過的丙烯酸酯黏著劑)。藉由此種結構同樣能提供特別耐震之膠帶。
同樣尚未公開的EP 17 182 443係關於一種由至少三層所構成之壓敏膠條,其包含至少一由不可延展的薄膜載體構成之內層F、一由自黏性黏著劑構成之層SK1(其係設置在薄膜載體層F的一表面上,且其係基於以微氣球發泡過的乙烯基芳烴嵌段共聚物黏著劑)、與一由自黏性黏著劑構成之層SK2(其係設置在薄膜載體層F的面對層SK1之表面上,且其係基於以微氣球發泡過的乙烯基芳烴嵌段共聚物黏著劑),其中在自黏性黏著劑層SK1與SK2中由微氣球形成的空穴之平均直徑係各自獨立地達20至60μm。該壓敏膠條具有高耐震性。
同樣尚未公開的EP 17 182 447係關於一種壓敏膠條,其包含至少一由自黏性黏著劑構成之層SK1,其係基於以微氣球發泡過的乙烯基芳烴嵌段共聚物黏著劑,其中在自黏性黏著劑層SK1中由微氣球形成 的空穴之平均直徑達45至110μm。該壓敏膠條特別具有提升的熱剪切強度。
相對於現行技術,本發明之課題為提供另一種具高耐震性之壓敏膠條,較佳應進一步提升耐震性。在行動裝置之製造中特別有此種壓敏膠條之需求,於其中應實現具高耐震性之黏著複合體。
此課題依據本發明令人訝異地以如申請專利範圍獨立項中所述的一般壓敏膠條得以解決。其中附屬項的客體係該壓敏膠條之較佳實施形態。
因此,本發明係關於一種壓敏膠條,其包含至少一層SK1,較佳為正好一層SK1,其係由以微氣球(MBs)部分發泡過的自黏性黏著劑所構成,其中該層SK1的發泡程度達至少20%且小於100%。
依據本發明之具經部分發泡過的自黏性黏著劑之壓敏膠條,相對於出自先前技術之對應的具經完全發泡過的自黏性黏著劑之壓敏膠條,令人驚訝地係具有相似的耐震性,且經常甚至是提升的耐震性。也就是在z方向的懸臂樑式衝擊強度(縱向懸臂樑式衝擊強度)及較佳還有在x,y方向的懸臂樑式衝擊強度(橫向懸臂樑式衝擊強度)為相似的或經常甚至為提升的。此外,該具經部分發泡過的自黏性黏著劑之壓敏膠條,相對於出自先前技術之對應的具經完全發泡過的自黏性黏著劑之壓敏膠條,一般具有提升的黏著強度(黏著力)。
此外,本發明關於一種製造此種壓敏膠條之 方法,其中以微氣球部分發泡過的自黏性黏著劑層SK1與視需要的SK2係如下製造:將相應的包含未膨脹的微氣球之自黏性黏著劑層在適合發泡之溫度下熱處理一段時間,使該等層在接下來的冷卻後達到期望的部分發泡程度。
此外,本發明關於一種壓敏黏著劑之用途,其係用於黏合組件,特別是如蓄電池與電子裝置,特別是如行動裝置,例如手機。此外就其性質數據來看,依據本發明之膠帶在汽車工業領域、建築業與印刷業之用途特別令人感興趣。
1‧‧‧薄膜載體
2、3‧‧‧自黏性黏著劑層
4、5‧‧‧裱紙
圖1中以橫截面顯示由三層1、2、3組成的依據本發明之三層壓敏膠條。
圖2進一步以橫截面顯示由層2構成的依據本發明之單面膠條之示意結構。
圖3a顯示出自實施例4的依據本發明之經部分發泡過的乙烯基芳烴嵌段共聚物系自黏性黏著劑層SK1之反光顯微鏡圖像。
圖3b顯示出自實施例5的依據本發明之經部分發泡過的乙烯基芳烴嵌段共聚物系自黏性黏著劑層SK1之反光顯微鏡圖像。
圖3c顯示出自比較例6(非依據本發明)的未發泡的乙烯基芳烴嵌段共聚物系自黏性黏著劑層之反光顯微鏡圖像。
圖3d顯示出自比較例7(非依據本發明)的完全發泡的乙烯基芳烴嵌段共聚物系自黏性黏著劑層之反光顯微鏡圖像。
圖3e顯示出自比較例8(非依據本發明)的過度膨脹的乙烯基芳烴嵌段共聚物系自黏性黏著劑層之反光顯微鏡圖像。
圖4a顯示出自實施例9的依據本發明之經部分發泡過的乙烯基芳烴嵌段共聚物系自黏性黏著劑層SK1之反光顯微鏡圖像。
圖4b顯示出自實施例10的依據本發明之經部分發泡過的乙烯基芳烴嵌段共聚物系自黏性黏著劑層SK1之反光顯微鏡圖像。
圖4c顯示出自比較例11(非依據本發明)的未發泡的乙烯基芳烴嵌段共聚物系自黏性黏著劑層之反光顯微鏡圖像。
圖4d顯示出自比較例12(非依據本發明)的完全發泡的乙烯基芳烴嵌段共聚物系自黏性黏著劑層之反光顯微鏡圖像。
圖4e顯示出自比較例13(非依據本發明)的過度膨脹的乙烯基芳烴嵌段共聚物系自黏性黏著劑層之反光顯微鏡圖像。
圖5a顯示出自實施例17的依據本發明之經部分發泡過的乙烯基芳烴嵌段共聚物系自黏性黏著劑層SK1之冷凍破壞邊緣的REM圖像。
圖5b顯示微氣球的單層的草圖。
圖6a顯示出自實施例17的依據本發明之經部分發泡過的乙烯基芳烴嵌段共聚物系自黏性黏著劑層SK1之另一個冷凍破壞邊緣的REM圖像。
圖6b顯示微氣球的單層的草圖。
若讓包含未膨脹的微氣球(本發明中也被稱為「未發泡過的」自黏性黏著劑層)接受適合的升溫,使微氣球膨脹,層會因此發泡。藉由加熱微氣球,位於其中的推進劑的內壓上升,及在進一步的升溫下殼體軟化,於是微氣球膨脹。若溫度保持恆定或進一步上升,藉由不斷的膨脹,這導致層變得越來越薄且微氣球直徑越來越大。市面上可得到多種未膨脹的微氣球類型,它們實質上在其大小與要膨脹所需的起始溫度(75至220℃)上不同。熟習本技藝者知道,選擇用來發泡的溫度除了微氣球類型以外還進一步取決於期望的發泡速度。層的絕對密度經由在一段時間內不斷的發泡而下降。最低密度的狀態被定義為完全膨脹、完全發泡、100%膨脹或100%發泡。在先前技術之方法中含微氣球的層通常為完全膨脹,因為在此情形係假設以盡可能低的微氣球比例來達到層期望的性質,或是在所給的微氣球比例下來最佳化層的性質。因此完全膨脹被認為在經濟上或技術上有利的。然而接下來膨脹的微氣球在所選擇的發泡溫度下又收縮在一起並達到過度膨脹的狀態,其中層的密度在過度膨脹狀態下又更大。過度膨脹的原因是推進劑開始越來越多擴散通過殼體並在周圍的聚合物內形成自由的氣 泡。過度膨脹係不期望的,特別是因為洩漏的氣體集結在周遭的聚合物中,並在該處隨著時間增加而形成越來越大的自由的氣泡,其會降低內聚力。此外,這些自由的氣體隨著時間過去會擴散通過周圍的聚合物進入環境中,使聚合物失去發泡體部分。
相對於此,若層在達到完全發泡前冷卻,使微氣球的膨脹停滯不前,隨之而來的是層密度下降。術語「冷卻」在這裡以及之後也包括藉由去除加熱之被動靜置冷卻,即一般在室溫下(20℃)冷卻。此外,術語「冷卻」依據本發明還包括在較低的溫度下加熱。這產生一經部分發泡過的層。以微氣球發泡的過程,藉由適當選擇參數溫度與時間,能平滑的調整微氣球的膨脹程度,這當然也包括100%的膨脹程度,即完全膨脹。此外,要達到期望的膨脹程度所需的能量輸入取決於待發泡的黏著層之密度,其中隨著密度增加需要的能量輸入越高。然而於實務中一般係反覆改變各種參數直到到達期望的發泡程度。圖3a至4e顯示反光顯微鏡下之未發泡的、經部分發泡過的、完全膨脹的與過度膨脹的自黏性黏著劑層。
經部分發泡過的層之發泡程度(膨脹程度)現在可如下計算: 發泡程度=(包含未膨脹的微氣球的層之密度減去經部分膨脹過的層之密度)/(包含未膨脹的微氣球的層之密度減去經完全發泡過的層之密度)。
因此,發泡程度為以下形成的商數 (i)包含未膨脹的微氣球的層之密度與經部分發泡過的層之密度的差,與(ii)包含未膨脹的微氣球的層之密度與經完全發泡過的層之密度的差。
作為透過未發泡的、經部分發泡過的與經完全發泡過的層之密度來確定發泡程度之替代方案,也可透過未發泡的、經部分發泡過的與經完全發泡過的層之厚度來類似地確定發泡程度。
在此情形發泡程度係作為以下形成的商數確定:(i)經部分發泡過的層之厚度與包含未膨脹的微氣球的層之厚度的差,與(ii)經完全發泡過的層之厚度與包含未膨脹的微氣球的層之厚度的差。
包含未膨脹的微氣球的層、經部分發泡過的層與經完全發泡過的層,在這些計算公式中當然為基重與配方相同的層,即,經部分發泡過的層以及經完全發泡過的層能藉由讓包含未膨脹的微氣球的層在適合的溫度及適合的時間下發泡來提供。
或者,經部分發泡過的層之發泡程度也能回溯確定,即,從已經完成的經部分發泡過的製品開始。 此處也能使用上述計算公式。在此情形經完全發泡過的層能藉由經部分發泡過的層在適合的溫度與適合的時間下的後續發泡來提供。但在計算公式中,分別以那些藉由破壞經部分發泡過的層之藉由膨脹的微氣球形成的空 穴而消泡之基重與配方相同的層,來替代包含未膨脹的微氣球之層。為了破壞經部分發泡過的層之起泡的微氣球,於真空下擠壓待測的試樣。其中擠壓的參數如下:
- 溫度:150℃
- 接觸壓力:10kN
- 真空:-0.9bar(即0.9bar負壓或100mbar殘壓)
- 施壓時間:90s
因此完全膨脹的層之發泡程度達100%。於過度膨脹的層之情形會給出負的發泡程度。其中確定,在從未膨脹狀態轉變為完全膨脹狀態時發生的厚度上升或密度下降之比例,藉由接下來的過度膨脹再次失去或獲得的比例是多少。
依據本發明的具20至小於100%之發泡程度的經部分發泡過的自黏性黏著劑層,具有相較於相應的完全膨脹之層來說相似或甚至(明顯取決於所選擇的部分發泡程度)提升的耐震性的這件事特別令人驚訝,因為在經部分發泡過的系統中微氣球比起在經完全發泡過的系統中係較弱發泡的。因此熟習本技藝者反而會預期經部分發泡過的自黏性黏著劑層,比起相應的經完全發報過的自黏性黏著劑層,一定具有較差的耐震性。
依據本發明之具有至少一種以微氣球部分發泡過的自黏性黏著劑之壓敏膠條一般為保存上安定的。依據本發明,這表示包含在壓敏膠條中的經部分發泡過的自黏性黏著劑之部分發泡程度,於室溫(20℃)下在10分鐘內上升小於5個相對百分比,較佳為小於1個相對 百分比。
較佳為壓敏膠條係由單一層自黏性黏著劑層SK1所形成,也就是說壓敏膠條為一單層系統。此種雙面自黏性的單層膠帶,即雙面膠帶,也被稱為「轉移膠帶」。
依據本發明之壓敏膠條的自黏性黏著劑層一般具有10至2000μm之厚度。在一較佳實施形態中其具有小於75μm之厚度,較佳為小於20μm,更佳為最高15μm,例如10μm。在另一個同樣較佳的實施形態中自黏性黏著劑層也可具有80μm至2000μm之厚度,特別是100至300μm,例如150μm。
在另一較佳實施形態中壓敏膠條除了層SK1以外還進一步包含一由(永久性)載體,特別是薄膜載體,所形成的層T,其中該層SK1係設置在該載體層T的一表面上。此種壓敏膠條為單面膠帶。特佳為該單面膠帶僅由層SK1與載體層T組成。依據本申請案,術語「壓敏膠條」與「膠帶」被同義地使用。
由載體形成的層T在本說明書上下文中也同義地被簡稱為載體或載體層。
在一特佳實施形態中,壓敏膠條進一步包含一由自黏性黏著劑形成之層SK2,其係設置在載體層T的與層SK1對立之表面上。較佳為層SK2係基於以微氣球部分發泡過的黏著劑,其中層SK2的發泡程度達至少20%且小於100%。此種壓敏膠條為一雙面膠帶。該雙面膠帶特別是僅由層SK1、SK2與載體層T組成。
於此單面或雙面膠帶中,(薄膜)載體層較家具有5至150μm之厚度。薄膜載體層可為不可延展的,其中其較佳具有5至125μm之厚度,較佳為5至40μm,特別是小於10μm,例如6μm。或者薄膜載體層可為可延展的,在此情形薄膜載體層較家具有50至150μm之厚度,較佳為60至100μm,特別是70μm至75μm,例如70μm。
「不可延展的薄膜載體」依據本發明特別係表示一種較佳在縱向以及橫向都具有小於300%之斷裂伸長率的薄膜載體。此外,不可延展的薄膜載體較佳在縱向以及橫向各自獨立地具有小於200%之斷裂伸長率,更佳為小於150%,再更佳為小於100%,特別是小於70%,例如小於50%。所給數值均係參照之後所給的測試方法R1。
「可延展的薄膜載體」依據本發明特別係表示一種較佳在縱向以及橫向都具有至少300%之斷裂伸長率的薄膜載體。此外,可延展的薄膜載體較佳在縱向以及橫向各自獨立地具有至少500%之斷裂伸長率,例如至少800%。所給數值均係參照之後所給的測試方法R1。
部分發泡能製造一種壓敏膠條,其含微氣球的自黏性黏著劑層具有特別是小於20μm的最低厚度,例如10至15μm。在此種經部分發泡過的自黏性載體層中,由微氣球形成的空穴之平均直徑一般小於20μm,較佳最高為15μm,例如10μm。於一自黏性黏著劑層中由微氣球形成的空穴之平均直徑的測定係基於壓敏膠條 在掃描式電子顯微鏡(REM)中於500倍放大下的冷凍破邊緣完成。分別對從壓敏膠條的5個不同冷凍破壞邊緣之REM圖像上看到的待測自黏性黏著劑層之微氣球在圖像上測定直徑,其中於本申請案的所有測定的直徑之算術平均係代表自黏性黏著劑層的由微氣球形成之空穴的平均直徑。在圖像上看到的微氣球之直徑係以下述方式由圖像測定:從REM圖像分別對待測自黏性黏著劑層的每個微氣球採取其在任意(二維)方向上的最大伸度,並當成其直徑。特別是對於其中僅有少許空間能用於黏合的組件與電子裝置(特別是像在行動裝置中,例如手機)之黏合來說,此種薄壓敏膠條的用途係令人感興趣的。
因此,單面膠帶形式的壓敏膠條較佳具有15至2150μm之厚度。因此,具(永久性)載體的雙面膠帶形式的壓敏膠條較佳具有2至2300μm之厚度。
於本申請案中,層SK1或SK2「設置」在載體層T的表面上可以表示層SK1及/或SK2直接接觸載體層T的表面,即,直接設置在表面上。或者,其也可以表示在層SK1與載體層T的表面之間及/或在層SK2與載體層T的與層SK1對立的表面之間有至少一層其他層。較佳為在依據本發明之具載體層T的壓敏膠條中,層SK1與(若存在)SK2係與載體層T的表面或與載體層T的和層SK1對立的表面直接接觸。
壓敏膠條的外側用於黏合的面較佳係由依據本發明的具有20%至小於100%的發泡程度之經部分發泡過的自黏性黏著劑所形成。藉此,特別好地實現了本 發明發現之高耐震性的優點。其中對於耐震性來說最重要的是位於自黏性黏著劑層SK1或SK2中的部分發泡。
因此,依據本發明之單面膠帶較佳為由載體層T與設置在該載體層T的一表面上的自黏性黏著劑層SK1所組成之壓敏膠條。其中,壓敏膠條的外側用於黏合的表面係由依據本發明經部分發泡過的自黏性黏著劑層SK1形成。
因此同樣地,依據本發明之具載體的雙面膠帶較佳為由載體層T、與設置在該載體層T的一表面上的自黏性黏著劑層SK1、與設置在載體層T的和層SK1對立的表面上的自黏性黏著劑層SK2所組成之壓敏膠條。其中壓敏膠條的兩個外側用於黏合的面之一是由依據本發明經部分發泡過的自黏性黏著劑SK1形成。特佳為層SK2也是基於具有至少20%且小於100%的發泡程度之以微氣球部分發泡過的黏著劑。
在依據本發明之具有多於一層由自黏性黏著劑形成的層之壓敏膠條中,較佳為所有包含的自黏性黏著劑層都是基於以微氣球發泡過的黏著劑,其中層的發泡程度達至少20%且小於100%。此種壓敏膠條具有特別高的耐震性。依據本發明之具有載體的雙面膠帶,其中兩個自黏性黏著劑層SK1與SK2係以微氣球部分發泡至至少20%且小於100%之發泡程度,因此具有特別高的耐震性。
由自黏性黏著劑形成的層SK1與SK2在本說明書上下文中也稱為自黏性黏著劑層SK1與SK2,簡稱 為層SK1與SK2,或也稱為外側層、黏著劑層或自黏性黏著劑層SK1與SK2。其中術語「外側」特別是說依據本發明之由(永久性)載體層與經部分發泡過的層SK1與SK2所形成的雙面膠帶之較佳三層結構,不管可能提供在自黏性黏著劑層的外面上之裱紙(參見後文)。
較佳為經部分發泡過的自黏性黏著劑層SK1及/或SK2的發泡程度,較佳為兩個層SK1與SK2的發泡程度各自獨立地均達25至98%,較佳為35至95%,更佳達50至90%,特別是65至90%,例如70至80%。包含此種經部分發泡個的自黏性壓敏黏著劑層之壓敏膠條具有特別高的耐震性。
較佳為在經部分發泡過的自黏性黏著劑層SK1及/或SK2中的微氣球的比例,較佳為在兩個層SK1與SK2中的微氣球的比例各自獨立地均為至多12重量%,較佳為0.25重量%至5重量%,更佳為0.5至4重量%,再更佳為0.8至3重量%,特別是1至2.5重量%,例如1至2重量%,以上均基於自黏性黏著劑層之所有組成物。在此範圍內可提供具有特佳的耐震性之自黏性黏著劑層或包含此種自黏性黏著劑層之壓敏膠條。
藉此,一般產生的經部分發泡過的自黏性黏著劑層SK1及/或SK2具有絕對密度在400至990kg/m3,較佳為500至900kg/m3,更佳為600至850kg/m3,特別是650至800kg/m3,例如700至800kg/m3,及/或具有相對密度在0.35至0.99,較佳為0.45至0.90,特別是0.50至0.85。相對密度說明經部分發泡過的自黏性黏著劑之 密度相對於配方相同之未發泡的自黏性黏著劑之密度的比例。在此範圍內可提供具有特佳的耐震性之自黏性黏著劑層或包含此種自黏性黏著劑層之壓敏膠條。
在具載體之雙面膠帶中,自黏性黏著劑層SK2較佳係基於一種以微氣球部分發泡過的黏著劑,其中層SK2的發泡程度達至少20%且低於100%。在壓敏膠條一特佳實施形態中,其具有在層的組成物上對稱的結構,其中兩個自黏性黏著劑層SK1與SK2的經部分發泡過的黏著劑在化學上為相同的,且若在其中有加入添加劑,則較佳這些添加劑也是相同的,並係以相同的量使用。壓敏膠條特別是建構為完全對稱的,即,在兩個經部分發泡過的自黏性層SK1與SK2之化學組成物(包括其視需要存在的添加劑)上以及在其結構性構造上都對稱,其中載體T的兩個表面係經過相同的預處理,且兩個自黏性黏著劑層SK1與SK2具有相同的厚度與密度。其中「完全對稱」特別是說壓敏膠條的z方向(「厚度」,垂直壓敏膠條平面的方向,但此外當然也可以是面內的幾何(x與y方向,也就是壓敏膠條的長度與寬度)。
較佳為具載體的雙面膠帶在z方向具有結構上對稱的構造,其中兩個自黏性黏著劑層SK1與SK2為等厚及/或具有相同密度。依據本發明也可實現一種雙面膠帶,其中自黏性黏著劑層SK1與SK2為等厚及/或具有相同密度,但在化學上不同。
以下說明清楚無誤地是說依據本發明之雙面膠帶的完全對稱之實施變體。
層SK1與SK2的自黏性的黏著劑均為壓敏黏著劑(PSA;英文:「pressure sensitive adhesives」)。術語「自黏性」與「壓敏黏著性」在本說明書上下文中係當成同義詞使用。
壓敏黏著劑特別為一種聚合物的黏著劑,其(視需要藉由添加其他組分,例如增黏樹脂)於使用溫度(只要沒有另外定義,則都是在室溫下,也就是20℃)下為永久黏性且具黏著能力,並在接觸後黏附在各種表面上,特別是立即黏附(具有所謂的「初期黏著力」[黏性或觸黏性])。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,其只能黏著一次並永久黏著,即黏結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劑(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,即20℃)的玻璃轉移溫度(依據DIN 53765)。
視需要較佳可藉由適合的內聚力提升措施,例如交聯反應(在巨分子之間形成橋聯的連結),擴大及/或移動聚合物黏著劑具有壓敏黏著性質之溫度範圍。如此壓敏黏著劑的使用溫度能藉由在黏著劑的流動性與內聚性之間調整來最佳化。
壓敏黏著劑於室溫(20℃)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。黏著劑的黏著性取決於其附著性質,而再剝離性則取決於其內聚性質。
於一較佳實施形態中,壓敏膠條能藉由延展拉伸實質上於黏著面上無殘膠且無破壞地再次剝離。壓敏膠條之「無殘膠地剝離」依據本發明係表示在剝離時於組件的黏著表面上沒有留下黏著劑殘膠。此外,壓敏膠條之「無破壞地剝離」依據本發明係表示在剝離時組件的黏著表面不會損傷,例如破壞。
壓敏膠條要能藉由延展拉伸於黏著面無殘膠及無破壞地再次剝離,其必須具有特定黏著性質。也就是在拉伸時壓敏膠條的黏性必須顯著下降。於拉伸狀態下的黏著能力越低,於剝離時基底損傷程度越低,或是形成殘膠留在黏著基材上的風險越不明顯。此性質在壓敏黏著劑係基於乙烯基芳烴嵌段共聚物時特別明顯,其 在接近降伏極限時黏性降到低於10%。
壓敏膠條要能藉由延展拉伸輕易且無殘膠地再次剝離,其除了上述黏著性質以外還必須具有特定機械性質。特佳為撕裂力(撕裂強度)與剝離力的比例大於2,較佳為大於3。其中剝離力係為了在黏合面藉由延展拉伸將壓敏膠條自黏接處再次剝離所必須施加的力。此剝離力係由如上所述的為了自黏著基底剝離壓敏膠條所需要的力,以及要讓壓敏膠條變形所必須施加的力所組成。要讓壓敏膠條變形所需的力係取決於壓敏膠條的厚度。相對於此,在所考慮的壓敏膠條之厚度範圍內,要剝離所需的力係與壓敏膠條的厚度無關。
當在以下說明中提到本發明「自黏性黏著劑層」之較佳實施形態時,只要沒有另外說明,則其可以是指層SK1、層SK2或這兩個層。
可依據本發明使用之自黏性黏著劑層
依據本發明之壓敏膠條的層SK1係基於一以微氣球部分發泡過的自黏性黏著劑。在具載體層的雙面膠帶形式中之依據本發明之壓敏膠條的層SK2也是基於一種自黏性黏著劑,其較佳以微氣球部分發泡過。
在依據本發明之壓敏膠條中所包含的壓敏黏著劑層可基於各種聚合物黏著劑,通常與增黏樹脂一起。在此意義上,基於聚合物或特定聚合物黏著劑通常意指所述聚合物主要負責彈性體組分的功能。較佳為只有所述聚合物提供作為彈性體組分,或是基於所有彈性組分的總比例提供至少50重量%。
較佳為其係基於化學或物理交聯的合成橡膠黏著劑,例如乙烯基芳烴嵌段共聚物黏著劑。一般合成橡膠具有高黏性(藉由增黏樹脂),特徵為對極性與非極性基材如聚丙烯與聚乙烯的黏著力極佳,以及適合廣泛的應用範圍。
該等壓敏黏著劑層也可基於丙烯酸酯黏著劑。一般其為透明的,對老化、溫度、UV輻射、臭氧、濕氣、溶劑或軟化劑有良好的抗性,以及對極性基材有極佳的黏著力。
可以想到的還有基於天然橡膠黏著劑之壓敏黏著劑層。其特徵一般為高黏性(藉由增黏樹脂)、對極性與非極性基材的黏著力極佳以及無殘膠的剝離性。
(a)基於乙烯基芳烴嵌段共聚物黏著劑之自黏性黏著劑層
層SK1及/或SK2可基於乙烯基芳烴共聚物黏著劑。
較佳為作為在層SK1及/或在層SK2中的乙烯基芳烴嵌段共聚物係使用至少一種具A-B、A-B-A、(A-B)n、(A-B)nX或(A-B-A)nX結構的嵌段共聚物形式之合成橡膠,其中- 嵌段A係各自獨立地表示一種藉由聚合至少一種乙烯基芳烴所形成之聚合物,- 嵌段B係各自獨立地表示一種藉由聚合具4至18個碳原子之共軛二烯所形成之聚合物,或此種聚合物之部 分氫化衍生物,- X表示偶合劑或起始劑之殘基,與- n表示2之整數。
特佳為所有依據本發明之自黏性黏著劑層的合成橡膠均為具有如上所述的A-B、A-B-A、(A-B)n、(A-B)nX或(A-B-A)nX結構之嵌段共聚物。因此,依據本發明之自黏性黏著劑層也可包含各種具如上所述之結構的嵌段共聚物之混合物。
適合的嵌段共聚物(乙烯基芳烴嵌段共聚物)較佳還包含一個以上橡膠態嵌段B(軟質嵌段)與一個以上玻璃態嵌段A(硬質嵌段)。特佳為依據本發明之自黏性黏著劑層的至少一種合成橡膠係具有結構A-B、A-B-A、(A-B)2X、(A-B)3X或(A-B)4X之嵌段共聚物,其中A、B與X適用前述含義。更特佳為依據本發明之自黏性黏著劑層的所有合成橡膠係具有結構A-B、A-B-A、(A-B)2X、(A-B)3X或(A-B)4X之嵌段共聚物,其中A、B與X適用前述含義。依據本發明之自黏性黏著劑層的合成橡膠特別是由具有結構A-B、A-B-A、(A-B)2X、(A-B)3X或(A-B)4X之嵌段共聚物所構成之混合物,其較佳至少包含二嵌段共聚物A-B及/或三嵌段共聚物A-B-A及/或(A-B)2X。
進一步較佳為一由二嵌段共聚物與三嵌段共聚物組成的混合物,且(A-B)n嵌段共聚物或(A-B)nX嵌段共聚物具有大於等於3的n。
進一步較佳為一由二嵌段共聚物與多嵌段共 聚物組成的混合物,且(A-B)n嵌段共聚物或(A-B)nX嵌段共聚物具有大於等於3的n。
因此,作為乙烯基芳烴嵌段共聚物可使用例如二嵌段共聚物組合其他上述嵌段共聚物。透過二嵌段共聚物的比例可調整自黏性黏著劑的流動行為以及其黏著強度。依據本發明使用之乙烯基芳烴嵌段共聚物較佳具有0重量%至70重量%的二嵌段共聚物比例,更佳為15重量%至50重量%。在乙烯基芳烴嵌段共聚物中較高比例的二嵌段共聚物會導致黏著劑的內聚力明顯下降。
作為自黏性黏著劑較佳使用基於包含聚合物嵌段(i)以及聚合物嵌段(ii)之嵌段共聚物的自黏性黏著劑,其中該聚合物嵌段(i)主要係由乙烯基芳烴(較佳為苯乙烯)所形成(A嵌段),該聚合物嵌段(ii)主要係由1,3-二烯(例如丁二烯與異戊二烯或二者之共聚物)之聚合所形成(B嵌段)。
特佳為依據本發明之自黏性黏著劑係基於苯乙烯嵌段共聚物,例如自黏性黏著劑的嵌段共聚物具有聚苯乙烯末端嵌段。
由A嵌段與B嵌段產生的嵌段共聚物能包含相同或相異的B嵌段。嵌段共聚物可具有線形的A-B-A結構。也可使用輻射狀的嵌段共聚物以及星形與線形的多嵌段共聚物。作為其它組分可為A-B二嵌段共聚物。上述聚合物全都能單獨使用或彼此混合使用。
於一依據本發明使用之乙烯基芳烴嵌段共聚物(特別是如苯乙烯嵌段共聚物)中,聚乙烯基芳烴(特別 是如聚苯乙烯)的比例較佳為至少12重量%,更佳為至少18重量%,且特佳為至少25重量%,以及同樣較佳為最高45重量%,更佳為最高35重量%。
除了較佳的聚苯乙烯嵌段,作為乙烯基芳烴也可使用具有大於75℃的玻璃轉移溫度的基於其它含芳烴的均聚物與共聚物(較佳為C8至C12芳烴)之聚合物嵌段,例如含α-甲基苯乙烯之芳烴嵌段。更進一步也可包含相同或相異的A嵌段。
其中較佳為構成嵌段A的乙烯基芳烴包含苯乙烯、α-甲基苯乙烯及/或其它苯乙烯衍生物。因此嵌段A能以均聚物或共聚物的形式存在。特佳為嵌段A係聚苯乙烯。
作為用於軟質嵌段B的單體之較佳的共軛二烯特別係自包含下列之群組中選出:丁二烯、異戊二烯、乙基丁二烯、苯基丁二烯、1,3-戊二烯、戊二烯、己二烯、乙基己二烯與二甲基丁二烯,以及這些單體的任意混合物。嵌段B也能以均聚物或共聚物的形式存在。
特佳為作為用於軟質嵌段B的單體之共軛二烯係選自丁二烯與異戊二烯。例如軟質嵌段B為聚異戊二烯、聚丁二烯或這兩種聚合物的部分氫化衍生物,特別是如丁烯-丁二烯共聚物,或由丁二烯與異戊二烯組成之混合物所構成之聚合物。更特佳為嵌段B係聚丁二烯。
A嵌段於本發明上下文中也稱為「硬質嵌段」。B嵌段相應地也稱為「軟質嵌段」或「彈性體嵌段」。這反映出依據本發明根據嵌段的玻璃轉移溫度來 選擇嵌段(對於A嵌段為至少25℃,特別是至少50℃,對於B嵌段為最高25℃,特別是最高-25℃)。
乙烯基芳烴嵌段共聚物(特別是如苯乙烯嵌段共聚物)的比例,基於整個自黏性黏著劑層,較佳總計為至少20重量%,較佳為至少30重量%,更佳為至少35重量%。過低比例的乙烯基芳烴嵌段共聚物會導致壓敏黏著劑的內聚力相對較低。
乙烯基芳烴嵌段共聚物(特別是如苯乙烯嵌段共聚物)的最高比例,基於整個自黏性黏著劑,總計為最高75重量%,較佳為最高65重量%,更特佳為最高55重量%。過高比例的乙烯基芳烴嵌段共聚物也會導致壓敏黏著劑幾乎沒有壓敏黏著性。
因此,乙烯基芳烴嵌段共聚物(特別是如苯乙烯嵌段共聚物)的比例,基於整個自黏性黏著劑,總計較佳為至少20重量%,更佳為至少30重量%,再更佳為至少35重量%,同時最高75重量%,更佳為最高65重量%,更特佳為最高55重量%。
自黏性黏著劑的壓敏黏著性能藉由添加能與彈性體相混合之增黏樹脂來達成。自黏性黏著劑通常除了至少一種乙烯基芳烴嵌段共聚物以外還具有至少一種增黏樹脂,以便以期望的方式來提高黏附力。增黏樹脂應與嵌段共聚物的彈性體嵌段相容。
「增黏樹脂」(增黏劑)依照熟習本技藝者之一般知識係理解為一種低分子量的寡聚物或聚合物之樹脂,相較於不含增黏樹脂,但除此之外都相同的壓敏黏 著劑,其提升壓敏黏著劑的黏附力(初期黏著力、固有黏性)。
於自黏性黏著劑中包含增黏樹脂之情形,基於總樹脂比例,較佳至少75重量%之所選擇的樹脂係具有大於0℃,較佳為大於10℃之DACP(二丙酮醇濁點),至少50℃,較佳為至少60℃之MMAP(混合的甲基環己烷與苯胺之濁點),及/或大於等於70℃,較佳為大於等於100℃之軟化溫度(環球法)者。特佳為上述增黏樹脂同時具有小於50℃之DACP值(若在彈性體相中沒有異戊二烯嵌段),或是小於65℃(若在彈性體相中有異戊二烯嵌段)。同樣特佳為上述增黏樹脂同時具有最高90℃之MMAP值(若在彈性體相中沒有異戊二烯嵌段),或是最高100℃(若在彈性體相中有異戊二烯嵌段)。同樣特佳為上述增黏樹脂的軟化溫度為至高150℃。
特佳為增黏樹脂,基於總樹脂比例特別有至少75重量%係烴樹脂或萜烯樹脂或是其混合物。
已發現,作為壓敏黏著劑用之增黏劑特別能較佳地使用非極性烴樹脂,例如雙環戊二烯的氫化與未氫化之聚合產物、基於C5、C5/C9或C9單體流的未氫化、部分氫化、選擇性氫化或完全氫化之烴樹脂、基於α-蒎烯及/或β-蒎烯及/或δ-薴烯之聚萜烯樹脂。上述增黏樹脂使用能單獨或以混合物使用。其中可使用在室溫(20℃)為固態或是液態之樹脂。基於黏著劑中的樹脂之總質量,可任選地使用較佳為至多25%之最高比例的含有氧之增黏樹脂(氫化或未氫化),例如松香樹脂及/或松香酯 樹脂及/或萜烯酚醛樹脂。
於室溫(20℃)能任選地使用之液態樹脂或軟化劑的比例,基於整個自黏性黏著劑,依照一較佳變體係至多15重量%,較佳為至多10重量%。
於一較佳實施形態中,基於自黏性黏著劑層的總重量,在自黏性黏著劑層中包含20至60重量%的至少一種增黏樹脂,基於自黏性黏著劑層的總重量,較佳為30至50重量%的至少一種增黏樹脂。
作為其它添加劑一般可使用:˙塑化劑,例如軟化油或低分子量液態聚合物,例如低分子量聚丁烯,基於自黏性黏著劑的總重量,較佳比例為0.2至5重量%˙一級抗氧化劑,例如位阻酚,基於自黏性黏著劑的總重量,較佳比例為0.2至1重量%˙二級抗氧化劑,例如亞磷酸酯、硫酯或硫醚,基於自黏性黏著劑的總重量,較佳比例為0.2至1重量%˙加工穩定劑,例如碳自由基捕獲劑,基於自黏性黏著劑的總重量,較佳比例為0.2至1重量%˙光穩定劑,例如UV吸收劑或位阻胺,基於自黏性黏著劑的總重量,較佳比例為0.2至1重量%˙加工助劑,基於自黏性黏著劑的總重量,較佳比例為0.2至1重量%˙末端嵌段強化樹脂,基於自黏性黏著劑的總重量,較佳比例為0.2至10重量%,以及 ˙視需要的其它較佳為彈性體性質之聚合物;相應地可使用之彈性體特別包含基於純烴類之彈性體,例如不飽和聚二烯,如天然或合成產生的聚異戊二烯或聚丁二烯,化學上實質飽和之彈性體,例如飽和的乙烯-丙烯共聚物、α-烯烴共聚物;聚異丁烯、丁基橡膠、乙烯-丙烯橡膠、以及化學官能化之烴類,例如含鹵素的、含丙烯酸酯的、含烯丙基醚或含乙烯基醚的聚烯烴,基於自黏性黏著劑的總重量,較佳比例為0.2至10重量%。
混合組分的種類與量可依需求選擇。當黏著劑不具有幾個,較佳為全部的上述添加劑時,也是符合本發明的。
於本發明一實施形態中,自黏性黏著劑還含有其他添加劑,例如(但不限於):結晶或非晶的氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、氮化物、鹵化物、碳化物或混合的鋁、矽、鋯、鈦、錫、鋅、鐵或鹼(土)金屬之氧化/氫氧化/鹵化化合物。於此其基本上為黏土,例如氧化鋁、軟水鋁石、α-三水鋁石、水鋁石、一水硬鋁石等等。更特別適合的為層狀矽酸鹽,例如膨土、蒙脫石、水滑石、鋰膨潤石、高嶺石、軟水鋁石、雲母、蛭石或其混合物。但也可使用碳黑或其它碳的變體,如碳奈米管。
黏著劑也能以染料或顏料上色。黏著劑可為白色、黑色或彩色的。
作為軟化劑可例如加入礦物油、(甲基)丙烯酸酯寡聚物、酞酸酯、環己二甲酸酯、水溶性軟化劑、 軟化樹脂、磷酸酯或聚磷酸酯。
矽酸之添加能較佳地使用以二甲基二氯矽烷表面改質之沉澱二氧化矽,以更進一步提升自黏性黏著劑的熱剪切強度。
依據本發明一較佳實施形態,黏著劑僅由乙烯基芳烴嵌段共聚物、增黏樹脂、微氣球與視需要的上述添加劑構成。
更佳為黏著劑係由下列組成物構成:
更佳為黏著劑係由下列組成物構成:
更佳為黏著劑係由下列組成物構成:
依據本發明之自黏性黏著劑SK1係以微氣球部分發泡過的,且依據本發明之自黏性黏著劑SK2較佳也是以微氣球發泡過的。部分發泡一般均係藉由加入微氣球並接下去的膨脹來進行。
「微氣球」係理解為彈性並因此在其基態可膨脹的微空心球,其具有熱塑性的聚合物殼體。此球係填充了低沸點的液體或液化的氣體。作為殼體材料特別係使用聚丙烯腈、PVDC、PVC或聚丙烯酸酯。作為低沸點的液體特別適合為低級烷類的烴,例如異丁烷或異戊烷,其係作為液化的氣體在壓力下封入聚合物殼體中。
藉由對微氣球作用,特別是藉由熱作用,外部的聚合物殼體軟化。同時位在殼體內的液態推進氣體轉變為其氣態。藉此,微氣球不可逆的伸展開並三維地膨脹。在內壓與外壓平衡時達到完全膨脹。依據本發明膨脹係在藉由冷卻或放置冷卻前就被停止,如此產生至少20%至小於100%之發泡程度。由於聚合物殼體保持完整,因此得到閉孔發泡體。
市面上可購得許多種在實質上於其大小與其膨脹所需的起始溫度(75至220℃)上不同之未膨脹的微氣球類型。市面上可得到之未膨脹的微氣球的範例之一為Akzo Nobel公司的Expancel® DU型(DU=dry unexpanded(乾燥未膨脹))。在型號標示中Expancel xxx DU yy(Dry unexpended)其中「xxx」表示微氣球混合物的組成物,以及「yy」表示微氣球在膨脹狀態下的大小。
未膨脹的微氣球類型還可作為具約40至45重量%之固形物比例或微氣球比例的水性分散液,此外也可作為結合聚合物之微氣球(母料),例如在乙烯-乙酸乙烯酯中具有約65重量%之微氣球濃度。微氣球分散液以及母料都如DU型適用於製造發泡的依據本發明之自 黏性黏著劑。
經部分發泡過的依據本發明之自黏性黏著劑SK1及/或SK2也能以預膨脹至期望的程度的微氣球,即經部分膨脹過的微氣球來產生。此群組在混合進聚合物基質前就已經發生過部分膨脹。
在加工已部分膨脹過的微氣球類型時,微氣球基於其在其應摻入的聚合物基質中之低密度而傾向於浮起,也就是在加工過程於聚合物基質中「向上」浮起。這會導致微氣球在層中不均勻的分布。於層的上面部分(z方向)比起層的下面部分會找到更多微氣球,如此在整個層厚建立一密度梯度。
為了大部分避免或幾乎完全避免此種密度梯度,依據本發明較佳為在層SK1或層SK2或較佳為兩個層SK1與SK2的聚合物基質中摻入沒有預膨脹或僅少許預膨脹的微氣球。微氣球在摻入層中後才膨脹至期望的發泡程度。以此方式在聚合物基質中產生微氣球更均勻的分布。
較佳微氣球係選擇成讓聚合物基質之密度相對於摻入於聚合物基質中的(沒有或僅少許預膨脹的)微氣球之密度的比例介於1與1:6。於摻入後才進行膨脹或是直接在摻入時進行部分膨脹。在含溶劑的黏著劑之情形,微氣球較佳在摻入、塗布、乾燥(蒸發溶劑)後才膨脹。因此依據本發明較佳使用DU型。
若藉由微氣球部分發泡,在此情形微氣球能作為調配物的批料、漿料或作為調配物的未摻合或摻合 粉末添加。此外,其可懸浮存在於溶劑中。
依據本發明之包含可膨脹的微空心球之自黏性黏著劑SK1或SK2也能額外包含不可膨脹的微空心球。重要的是只要幾乎所有含氣體的空穴都被永久密閉的隔膜所封住,無論此隔膜係由彈性且可熱塑性地延伸之聚合物混合物所構成,或是像由彈性且(在塑膠可加工的溫度範圍內)非熱塑性的玻璃所構成都可以。
(b)基於丙烯酸酯黏著劑之自黏性黏著劑層
在另一較佳實施形態中,自黏性黏著劑層SK1及/或SK2,較佳為兩個層SK1與SK2,係基於丙烯酸酯黏著劑。
在一實施形態中,作為自黏性黏著劑係使用由以下形成的共聚產物:(甲基)炳烯酸及其具1至25個碳原子的酯類;順丁烯二酸、反丁烯二酸及/或伊康酸及/或其酯類;經取代的(甲基)丙烯醯胺、順丁烯二酸酐與其他乙烯化合物,如乙烯酯(特別是乙酸乙烯酯)、乙烯醇及/或乙烯醚。殘餘溶劑含量應低於1重量%。
另一較佳實施形態為包含聚丙烯酸酯聚合產物之壓敏黏著劑。其中聚合產物係藉由丙烯酸單體(其也被理解為甲基丙烯酸單體)與視需要的其他可共聚合的單體之自由基聚合而得。
依據本發明其可為能以環氧基交聯之聚丙烯酸酯。相應的作為單體或共聚單體較佳使用能與環氧基交聯的功能性單體,在此特別使用具以下官能基之單體:酸基(特別是羧酸基、磺酸基或膦酸基)及/或羥基及/或酸 酐基及/或環氧基及/或胺基;較佳為含羧酸基之單體。當聚丙烯酸酯具有共聚之丙烯酸及/或甲基丙烯酸時為特佳的。
能被使用作為用於聚丙烯酸酯之共聚單體的其他單體例如有:具至多30個碳原子之丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯、包含至多20個碳原子之羧酸的乙烯酯、具至多20個碳原子之乙烯基芳烴、乙烯性不飽和腈、乙烯鹵化物、包含1至10個碳原子之醇的乙烯醚、具2至8個碳原子與1或2個雙鍵之脂族烴或是這些單體之混合物。
較佳為使用一種能源自以下單體組成物之聚丙烯酸酯來用於形成自黏性黏著劑層之丙烯酸酯黏著劑:i)下式之丙烯酸(酯)及/或甲基丙烯酸(酯)CH2=C(R1)(COOR2)其中R1=H或CH3及R2=H或線形、分枝狀或環狀的飽和或不飽和之具有1至30個碳原子,特別是4至18個碳原子之烷基殘基,ii)任選的具有帶來與環氧基的可交聯性之官能基的烯烴性不飽和共聚單體,iii)任選的其他丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯及/或烯烴性不飽和單體,其能與組分(i)共聚合。
較佳(i)為上式之丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯。
要使用聚丙酸酯作為壓敏黏著劑,更佳為相 關組分(i)、(ii)與(iii)的比例係選擇成讓聚合產物特別具有小於等於15℃之玻璃轉移溫度。
要製造壓敏黏著劑,特佳選擇比例在45至99重量%的組分(i)之單體、比例在1至15重量%的組分(ii)之單體及比例在0至40重量%的組分(iii)之單體(數值係基於用於「基礎聚合物」之單體混合物,也就是沒有對完成的聚合物添加可能的添加劑,例如樹脂)。
組分(i)之單體特別為軟化及/或非極性的單體。較佳為單體(i)使用丙烯酸單體,其包含具有由4至18個碳原子,較佳為4至9個碳原子組成的烷基之丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯。此種單體的範例有: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、甲基丙烯酸己酯、丙基酸正庚酯、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、甲基丙烯酸異辛酯與其分枝異構物,例如丙烯酸2-乙基己酯或甲基丙烯酸2-乙基己酯。
較佳為組分(ii)使用的單體具有自以下列表所選出的官能基:羥基、羧酸基、磺酸基或膦酸基、酸酐、環氧化物、胺。
組分(ii)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、乙烯基乙酸、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。
舉例來說用於組分(iii)之單體為: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、丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸苯甲酯、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、甲基丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸異癸酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸正十一烷基酯、丙烯酸硬脂酯、丙烯酸十三烷基酯、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N,N-二乙胺基乙酯、甲基丙烯酸N,N-二乙胺基乙酯、丙烯酸N,N-二甲胺基乙酯、甲基丙烯酸N,N-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、乙二醇單甲基醚丙烯酸酯、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、三乙二醇單***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、二甲胺基丙基丙烯醯胺、二甲胺基丙基甲基丙烯醯胺、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-二烷基取代醯胺(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、鹵化乙烯、偏二氯乙烯、偏二鹵化乙烯、乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基鄰苯二甲醯亞胺、N-乙烯基內醯胺、N-乙烯基吡咯烷酮、苯乙烯、α-甲基苯乙烯與對甲基苯乙烯、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,巨單體如甲基丙烯酸2-聚苯乙烯乙酯與聚(甲基丙烯酸甲酯)甲基丙烯酸乙酯。
組分(iii)之單體能較佳選擇包含促進以下的 輻射化學交聯(例如藉由電子束、UV)之官能基者。適合的可共聚之光起始劑為例如:苯偶姻丙烯酸酯與丙烯酸酯官能化之二苯基酮衍生物。藉由照射電子束促進交聯之單體例如有: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,惟此列表並非詳盡無遺。
此外壓敏黏著劑可包含特別是基於環氧化物之交聯劑。作為含環氧基的物質特別使用多官能環氧化物,也就是每分子具有至少兩個環氧基單元的物質(也就是至少雙官能的)。其可為芳香族或是脂肪族化合物。環氧化物系交聯劑也能以寡聚物或聚合物形式使用。
由丙烯酸酯所形成的混合物另一方面更佳可具有以下成分:(I)90至99重量%的丙烯酸正丁酯及/或丙烯酸2-乙基己酯(II)1至10重量%的具有酸或酸酐官能基之乙烯性不飽和單體,其中較佳為(I)與(II)添加至100重量%。
較佳為單體(I)形成由丙烯酸2-乙基己酯與丙烯酸正丁酯所組成之混合物,更佳為係用相等分量。
作為單體(II)較佳可考慮例如丙烯酸、甲基丙烯酸、伊康酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、及/或順丁烯二酸酐。較佳為丙烯酸或甲基丙烯酸,視需要為由這兩者形成的混合物。
為了實現壓敏黏著性質,黏著劑的加工溫度應高於其玻璃溫度,以具有黏彈性質。因此,壓敏黏著 劑調配物(聚合物-增黏劑混合物)之玻璃轉移溫度較佳為低於+15℃。
經由可能添加的增黏劑,依照添加量、相容性與軟化溫度,玻璃轉移溫度不可避免的會提升約5至40K。因此具有最高0℃之玻璃轉移溫度的丙烯酸酯共聚物為較佳的。
同樣較佳為壓敏黏著劑至少包含下列兩種組分:(P)聚丙烯酸酯系之第一聚合物組分,即聚丙烯酸酯組分,以及(E)與聚丙烯酸酯組分實質上不可混合之基於彈性體的第二聚合物組分,即彈性體組分,其較佳係由一種以上合成橡膠形成,或包含一種以上合成橡膠。
在聚丙烯酸酯組分(P)與彈性體組分(E)的總和(100%)中,基於聚丙烯酸酯的聚合物組分(P)較佳比例為60重量%至90重量%,更佳為65重量%至85重量%,而基於彈性體的聚合物組分(E)較佳比例為10重量%至40重量%,更佳為15重量%至35重量%。黏著劑的總組成物可特別限縮於此兩種組分,但也可添加如添加劑等等的其他組分。
第二聚合物組分(彈性體組分(E))依據本發明係與第一聚合物組分(聚丙烯酸酯組分(P))實質上不可混合,使黏著劑層中的黏著劑以至少兩個分散相存在。具體來說一相係形成一基質,而另一相係由散佈在該基質中的許多域形成。
均勻混合物係在分子層級上混合之物質,相應地均勻系統為單相系統。基礎物質於本說明書上下文中係同義地稱為彼此「能均勻混合」和「相容」。相應地,當兩種以上組分在仔細混合後沒有形成均勻系統而是形成至少兩相,則兩種以上組分係與「不可均勻混合」和「不相容」是同義的。當組分在彼此仔細混合(例如藉由在熔體或在溶液中剪切,並跟著去除溶劑)後形成至少兩相,其都富有其中一種組分,但其中該等相中的一或兩者都能具有一大部分或多或少均勻混入了另一組份時,則該等組分被視為是與「可部分均勻混合」和「部分相容」是同義的。
聚丙烯酸酯組分(P)較佳自身為一均勻相。彈性體組分(E)可以自己均勻地存在或是本身具有多相性,如已知的微相分離之嵌段共聚物。聚丙烯酸酯組分與彈性體組分係選擇成使它們(在仔細混合後)在20℃(也是黏著劑通常的使用溫度)實質上不可混合。「實質上不可混合」意指組分完全不可彼此均勻混合,使得沒有任何相具有均勻混入了第二組份之部分,或者是該等組分僅些微部分互容(也就是說組分中的一種或兩種僅能以極低的比例均勻接受另一種組分),該部分互容性對於本發明來說為可忽略不計的,也就是說依據本發明之教示不是有害的。而本說明書中相關的組分係被視為「實質上沒有」另一種組分的。
因此依據本發明使用之黏著劑至少在室溫(20℃)以至少兩相之形態存在。特佳為聚丙烯酸酯組分 (P)與彈性體組分(E)在0℃至50℃,再更佳在-30℃至80℃之溫度範圍為實質上不可均勻混合的。
當物理上及/或化學上可證實形成了至少兩個穩定的相,其中一相富有一種組分(聚丙烯酸酯組分(P))而第二相富有另一種組分(彈性體組分(E))時,在此情形該等組分於本說明書中特別定義為「實質上不能彼此混合的」。適用於相分離之分析系統之一為例如掃描電子顯微鏡。但也可藉由例如不同的相具有兩種各自獨立的玻璃轉移溫度來得知相分離。當能藉由至少一種分析方法清楚顯示相分離時,則依據本發明相分離係存在的。
相分離特別能以離散區域(「局部區域(domain)」)存在於連續基質中之方式來實現,其中該離散區域係富有一種組分(也就是實質上由一種組分所構成,且沒有另一種組分),而該連續基質係富有另一種組分(也就是實質上由另一種組分所構成,且沒有第一種組分)。
對於依據本發明使用之黏著劑來說,相分離特別係以彈性體組分(E)分散在聚丙烯酸酯組分(P)的連續基質中的方式產生。藉由彈性體組分(E)形成的區域(局部區域)較佳實質上以球狀存在。藉由彈性體組分(E)形成的區域(局部區域)也能偏離球狀,特別是扭曲,例如在塗層方向延長並配向。彈性體局部區域的大小其最大伸度一般(但非一定)在介於0.5μm與150μm之間,特別是介於1μm與30μm之間。其他局部區域形狀也是 可能的,例如層狀或棒狀,在此情形其形狀也能偏離理想結構,例如能彎曲或扭曲。
聚丙烯酸酯組分(P)與彈性體組分(E)分別係由一基礎聚合物組分與視需要的添加物(共聚組分、添加劑)形成,其中基礎聚合物組分可為均聚物、共聚物或聚合物(均聚物及/或共聚物)形成的混合物。基礎聚合物組分在以下簡單稱為「基礎聚合物」,但不應以此對各基礎聚合物組分排除聚合物混合物;相應地「聚丙烯酸酯基礎聚合物」係被理解為聚丙烯酸酯組分之基礎聚合物組分,而「彈性體基礎聚合物」係被理解為黏著劑的彈性體組分之基礎聚合物組分。
聚丙烯酸酯組分(P)及/或彈性體組分(E)均可為100%系統,即僅基於其各自的基礎聚合物組分,沒有進一步混合樹脂、添加劑等。於另一較佳方式中,這兩個組分中的一或二者除了基礎聚合物組分以外還混合了其它組分,例如樹脂。
於本發明一較佳實施形態中,聚丙烯酸酯組分(P)與彈性體組分(E)僅由其各自的基礎聚合物組分組成,也就是沒有其他聚合物組分,特別是沒有樹脂存在。於進一步發展中整個黏著劑除了兩種基礎聚合物組分以外沒有其他組成成分。
基於聚丙烯酸酯的黏著劑或聚丙烯酸酯組分(P)特佳混合一種以上用於化學及/或物理交聯之交聯劑。由於原則上聚丙烯酸酯組成物(P)之輻射化學交聯也是可能的,所以不一定存在交聯劑。
交聯劑係一種(特別為雙官能或多官能的大多為低分子量之)化合物,其在所選擇的交聯條件下能與待交聯的聚合物之適合的(特別是官能的)基團反應,藉此將兩個以上聚合物或聚合物位置彼此連結(形成「橋」),並藉此完成由待交聯的聚合物形成的網絡。藉此通常帶來內聚力上升。交聯度取決於形成的橋之數量。
作為交聯劑原則上所有現在熟習本技藝者所熟知的,用於與依照所選擇的聚合物之性質與其官能基而相應地配置之(甲基)丙烯酸酯單體,形成特別是共價、配位或締合鍵結系統之交聯劑系統都適合。化學交聯系統的範例有:雙或多官能異氰酸酯,或是雙或多官能環氧化物,或是雙或多官能氫氧化物,或是雙或多官能胺,或是雙或多官能酸酐。也可考慮不同交聯劑之組合。
其他適合的交聯劑有螯合劑,其與聚合物鏈中的酸官能基組合形成錯合物,其發揮交聯點之功用。
為了有效率的交聯,當至少一部分聚丙烯酸酯具有能與各交聯劑反應之官能基時為特別有利的。為此較佳為所使用的單體帶有的官能基係從下列群組所包括之官能基中選出:羥基、羧基、磺酸基或膦酸基、酸酐、環氧化物、胺。
用於聚丙烯酸酯之單體的特佳範例有: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、乙烯基乙酸、乙烯基膦酸、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。
已證實基於100重量份的聚丙烯酸酯基礎聚合物,特佳係使用0.03至0.2重量份,特別是0.04至0.15重量份的N,N,N’,N’-肆(2,3-環氧丙基)間二甲苯-α,α’-二胺(四環氧丙基間苯二甲胺;CAS 63738-22-7)來作為交聯劑。
較佳能替代性的或額外的以輻射化學來交聯黏著劑。為此提供紫外線(特別是當調配物添加了合適的光起始劑,或丙烯酸酯組分中的至少一種聚合物具有帶光起始官能性之單元的共聚單體時)及/或電子輻射作為輻射。
對於輻射誘導交聯來說,當所使用的單體的一部分包含促進以下的輻射化學交聯之官能基時係有利的。合適之可共聚的光起始劑有例如:丙烯酸安息香酯與丙烯酸酯官能化二苯甲酮衍生物。藉由電子輻射促進交聯之單體有例如: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。
對於化學交聯及/或物理交聯及/或輻射誘導交聯,特別參照相關的現行技術。
為了達到壓敏黏著劑的期望之特性,例如為了達到壓敏黏著劑之充分的內聚力,通常將壓敏黏著劑加以交聯,也就是說將各個巨分子藉由橋聯彼此連結。交聯能以各種方式完成,例如有物理交聯法、化學交聯 法或熱交聯法。
聚合物之交聯特別係指一種反應,於該反應中許多原本為線形或分枝狀的巨分子藉由各個巨分子間的橋聯連結成或多或少分枝的網絡。其中橋聯的發生特別為通過適當的化學分子(所謂的交聯劑或交聯物質)與巨分子反應,例如與巨分子的特定官能基反應(其對於各交聯劑分子來說為特別可攻擊的)。交聯劑分子的用來攻擊巨分子的位置通常被稱為「反應中心」。交聯劑分子能通過一個相同的交聯劑分子與兩個不同的巨分子反應,也就是特別具有至少兩個反應中心,將兩個巨分子彼此連結,或是交聯劑分子也可具有兩個以上反應中心,在此情形單一個交聯劑分子也能將三個以上巨分子彼此連結。當一個相同的交聯劑分子以其至少兩個反應中心攻擊一個相同的巨分子時,可能發生分子內反應作為副反應。對於聚合物之有效率的交聯來說,此種副反應通常為不期望的。
在交聯劑的各種類型之間可區分為:
1.)共價交聯劑,也就是共價地攻擊欲連結的巨分子,並藉此在其相應的反應中心與巨分子上的攻擊位置(特別是官能基)之間形成共價的化學鍵之交聯劑。基本上所有可想到的形成共價鍵之化學反應都可行。
2.)配位交聯劑,也就是配位地攻擊欲連結的巨分子,並藉此在其相應的反應中心與巨分子上的攻擊位置(特別是官能基)之間形成配位鍵之交聯劑。基本上所有可想到的形成配位鍵之化學反應都可行。
本發明進一步關於一種經交聯之壓敏膠條,其係藉由將自黏性黏著劑層SK1及/或SK2加以交聯,較佳為將兩個層SK1與SK2都加以交聯而得。
基於丙烯酸酯黏著劑之自黏性黏著劑層可包含其他組成成分,例如微氣球、增黏樹脂及/或添加劑。關於其種類與份量係類比適用對基於乙烯基芳烴嵌段共聚物黏著劑的自黏性黏著劑層所作的說明。
(b.1)基於丙烯酸酯黏著劑之自黏性黏著劑層之特殊實施形態
層SK1、層SK2或較佳為兩個層SK1與SK2之黏著劑,依據本發明一特佳實施形態(以下稱為特殊實施形態),係可交聯的黏著劑,其較佳包含:(a)至少一種第一基礎組分,包含:(a1)作為第一聚合物組分之由以下組成:一均聚物、一共聚物或由多種均聚物、多種共聚物或一種以上均聚物與一種以上共聚物所形成之均勻混合物,其中該至少一種均聚物或該至少一種共聚物,特別是基礎聚合物組分的所有聚合物係具有發揮特別是與環氧基之可交聯性的官能基,及(a2)視需要能進一步與基礎聚合物均勻混合或溶解於其中之組成成分,例如樹脂、添加劑、單體殘留物、作為副產物之短鏈的聚合產物、及/或雜質,(b)任選的一第二組分,包含:(b1)作為其他聚合物組分的與基礎聚合物組分實質上不可均勻混合之聚合物,特別是沒有能交聯的基團 之聚合物,及(b2)視需要的其他與基礎聚合物不能均勻混合或不能溶解於其中之組成成分,例如特定樹脂或添加劑,其中該組分(b2)係特別可完全或部分與該其他聚合物組分(b1)均勻混合,(c)交聯劑,及(c1)至少一種共價交聯劑,特別是基於環氧化物者,及/或(c2)至少一種配位交聯劑,及(d)視需要的溶劑或溶劑殘留物。
該可交聯的自黏性黏著劑層SK1及/或SK1特別係由所述組成成分(a)、(b)、(c)與視需要的(d)所構成。
其中在上述說明的意涵中,該第一基礎聚合物(a)特別可為一聚丙烯酸酯組分(P),而該第二組分(b)特別可為一彈性體組分(E)。
作為用於特殊實施形態用的基礎聚合物組分(al)之聚合物,特別可為能藉由共價交聯劑與配位交聯劑交聯之聚合物與聚合物混合物。此特別為具有用於交聯之自由的酸基之聚合物。作為較佳的基礎聚合物可使用丙烯酸酯共聚物,特別是至少50重量%源自丙烯酸單體之聚合物(共聚物、聚合物混合物)。在此情形作為用於引入可交聯的基團之共聚單體,係選擇具有自由的酸基之可共聚的單體,特佳為使用丙烯酸。包含酸基的單體,例如丙烯酸,具有影響壓敏黏著劑的壓敏黏著性之 性質。若使用丙烯酸,則基於基礎聚合物組分的全部單體,其使用的比例較佳最高為12.5重量%。在此情形共聚合的丙烯酸的量,取決於所使用的交聯劑份量,較佳係至少有足夠的酸基讓起始劑能實質上完全反應。
特殊實施形態的較佳壓敏黏著劑之聚丙烯酸酯組分(a)較佳為一均勻相。彈性體組分(b)能均勻存在或是本身具有多相,如已知的微相分離之嵌段共聚物。在此情形聚丙烯酸酯組分與彈性體組分係選擇成讓它們(在均勻混合後)於20℃(也是黏著劑通常的使用溫度)實質上不可混合。「實質上不可混合」意指組分完全不可彼此均勻混合,使得沒有任何相具有均勻混入了第二組份之部分,或者是該等組分僅些微部分互容(也就是說組分中的一種或兩種僅能以極低的比例均勻接受另一種組分),該部分互容性對於本發明來說為可忽略不計的,也就是說依據本發明之教示不是有害的。相關的組分在本說明書中係被視為「實質上沒有」另一種組分的。
因此特殊實施形態之較佳壓敏黏著劑至少在室溫(20℃)以至少兩相之形態存在。特佳為聚丙烯酸酯組分與彈性體組分在0℃至50℃,再更佳在-30°至80℃之溫度範圍為實質上不可均勻混合的。
聚丙烯酸酯組分及/或彈性體組分均可為100%系統,即僅基於其各自的聚合物組分((a1)或(b1)),沒有進一步混合樹脂、添加劑等。於另一較佳方式中,這兩個組分中的一或二者除了基礎聚合物組分以外還混合了其它組分,例如樹脂。於進一步發展中整個黏著劑 的聚合物部分除了兩種聚合物組分(a1)與(b1)以外沒有其他組成成分(無損組分(c)的意義上之交聯劑與視需要存在的溶劑(殘留物)(d))。
特殊實施形態的較佳黏著劑之聚丙烯酸酯組分(a)特別包含一種以上代表基礎聚合物組分(a1)之聚丙烯酸酯系聚合物。
聚丙烯酸酯系聚合物特別為至少大部分(特別是大於60重量%)源自以丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯,視需要以及它們的酸,作為單體(以下稱為「丙烯酸單體」)之聚合物。聚丙烯酸酯較佳係藉由自由基聚合而得。聚丙烯酸酯能視需要包含基於其他非丙烯酸的可共聚之單體的嵌段。其中聚丙烯酸酯可為均聚物及/或特別是共聚物。術語「共聚物」於本發明中係包括一種在聚合時所使用的共聚單體係以純粹隨機的方式排列之共聚物,以及一種在共聚單體組成物中有梯度,及/或在聚合物鏈中有單一單體物種之局部集中以及有一種單體的整個嵌段之共聚物。可想到的還有交替的共聚單體鏈段。
該聚丙烯酸酯可例如為線形、分枝、星形或接枝結構的,其可為均聚物或共聚物。較佳為聚丙烯酸酯基礎聚合物的至少一種聚丙烯酸酯之平均分子量(重量平均MW),在有多種聚丙烯酸酯的情形較佳為聚丙烯酸酯的大多數的重量份之平均分子量,特別是所有聚丙烯酸酯之平均分子量,係在250000g/mol至10000000g/mol之範圍,較佳為在500000g/mol至5000000g/mol之範圍。
於特佳的方式中,特定實施形態的組分(c)的交聯劑能與基礎組分均勻混合,視需要在適當溶劑中的前述溶液後。
作為用於特殊實施形態之共價交聯劑(組分(c1))較佳係使用環氧丙胺。作為依據本發明之特佳的交聯劑,舉例來說有N,N,N',N'-肆(2,3-環氧丙基)環己-1,3-二甲胺與N,N,N',N'-肆(2,3-環氧丙基)間二甲苯-α,α’-二胺。
此外較佳能使用多官能環氧化物,特別是環氧環己甲酸酯來作為共價交聯劑。此處舉例來說特別有2,2-雙(羥甲基)-1,3-丙二醇或3,4-環氧環己甲酸(3,4-環氧環己)甲酯。
此外依據本發明能使用多官能吖環丙烷。其例如為三羥甲基丙烷參(2-甲基-1-吖環丙基丙酸酯)。作為共價交聯劑更佳能使用異氰酸酯,特別是多官能異氰酸酯化合物。作為多官能異氰酸酯化合物可使用例如:甲苯二異氰酸酯(TDI)、2,4-甲苯二異氰酸酯二聚物、萘-1,5-二異氰酸酯(NDI)、聯鄰甲苯二異氰酸酯(TODI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、三苯基甲烷三異氰酸酯、硫代亞膦酸參(對異氰酸酯苯酯)、聚亞甲基聚苯基異氰酸酯。其可單獨使用或是其中兩種以上的物種組合使用。
於特殊實施形態中,依據本發明係使用至少一種共價交聯劑,但也可使用兩種以上共價交聯劑,如兩種上述二胺化合物相互組合。
作為用於特殊實施形態之配位交聯劑(組分 (c2)),特別可為螯合物,特別是多價金屬螯合物。術語「多價金屬螯合物」係理解為一種化合物,其中一個多價金屬配位鍵結至一個以上有機化合物上。作為多價的金屬原子可使用:Al(III)、Zr(IV)、Co(II)、Cu(I)、Cu(II)、Fe(II)、Fe(III)、Ni(II)、V(II)、V(III)、V(IV)、V(V)、Zn(II)、In(III)、Ca(II)、Mg(II)、Mn(II)、Y(III)、Ce(II)、Ce(IV)、St(II)、Ba(II)、Mo(II)、Mo(IV)、Mo(VI)、La(III)、Sn(II)、Sn(IV)、Ti(IV)等等。其中較佳為Al(III),Zr(IV)und與Ti(IV)。
作為特殊實施形態的配位交聯劑之配位子基本上可使用所有已知的配位子。但使用於有機化合物的配位鍵之原子特別可為具有孤電子對之原子,例如氧原子、硫原子、氮原子等等。作為有機化合物可使用例如:烷基酯、醇化合物、羧酸化合物、醚化合物、酮化合物等等。舉例來說可列出特別是鈦螯合物,如雙(乙醯丙酮)二丙氧鈦、雙(辛二醇酸)二丁氧鈦、雙(乙醯乙酸乙酯)二丙氧鈦、雙(乳酸)二丙氧鈦、雙(三乙醇胺)二丙氧鈦、雙(三乙醇胺)二正丁氧鈦、單硬脂酸三正丁氧鈦、鈦酸丁酯二聚物、聚(乙醯丙酮鈦)等等;鋁螯合物,如單乙酸乙酯二異丙氧鋁、單乙醯乙酸甲酯二正丁氧鋁、單乙醯乙酸甲酯二異丁氧鋁、單乙醯乙酸乙酯二正丁氧鋁、單乙醯乙酸乙酯二(二級丁氧)鋁、三(乙醯丙酮)鋁、參(乙醯丙酮乙酯)鋁、雙(乙醯丙酮乙酯)單乙醯丙酮鋁等等,及鋯螯合物,如四(乙醯丙酮)鋯等等。這些之中較佳為參(乙醯丙酮)鋁及二丙氧鋁。其可單獨使用或是以其中 的兩種以上之組合使用。
於特殊實施形態中配位交聯劑(c1),基於100重量份的基礎聚合物組分(a1),較佳使用的總量為0.015至0.04,較佳為0.02至0.035重量份,特佳為量在0.03重量%。
於特殊實施形態中配位交聯劑(c2),基於100重量份的基礎聚合物組分(a1),較佳使用的量為0.03至0.15,較佳為0.004至0.1重量份。
更佳為在特殊實施形態中,共價交聯劑與配位交聯劑係以配位交聯劑(基於共價交聯劑)在莫耳數上過量的方式使用。較佳為交聯劑在上述份量範圍內使用,即共價交聯劑對配位交聯劑的莫耳比(也就是共價交聯劑所使用的劑量nkov對配位交聯劑所使用的劑量nkoord)在1:1.3至1:4.5之範圍,因此1.3nkoord/nkov 4.5。特佳為共價交聯劑對配位交聯劑的莫耳比在1:2至1:4。
(b.2)基於丙烯酸酯黏著劑的自黏性黏著劑層之彈性體組分
如上所述,依據本發明使用之黏著劑,在其特殊實施形態的形態中,可包含與聚丙烯酸酯組分或是基礎聚合物實質上不可均勻混合之聚合物,特別是彈性體組分。另一方面,與聚丙烯酸酯組分實質上不相容的彈性體組分較佳包含一種或各自獨立地選擇多種合成橡膠,來作為基礎聚合物組分。
較佳為使用至少一種具有A-B、A-B-A、 (A-B)n、(A-B)nX或(A-B-A)nX、A-B-X(A‘-B‘)n結構之嵌段共聚物形式的乙烯基芳烴嵌段共聚物來作為合成橡膠,其中- 嵌段A或A’各自獨立地表示藉由至少一種乙烯基芳烴(例如苯乙烯或α-甲基苯乙烯)的聚合所形成之聚合物;- 嵌段B或B’係各自獨立地表示:藉由聚合具有4至18個C原子的共軛二烯所形成之聚合物,及/或由異戊二烯、丁二烯、菌綠烯異構物、或是丁二烯與異戊二烯之混合物、或是丁二烯與苯乙烯之混合物、或是包含乙烯、丙烯、丁烯及/或異丁烯中的部分或全部之混合物所構成之聚合物,及/或這些聚合物之部分或完全氫化衍生物;- X為偶合劑或起始劑的殘基,及- n為2之整數。
特別是所有的合成橡膠為具有如上述結構的嵌段共聚物。因此合成橡膠還可包含具有如上述結構的各種嵌段共聚物之混合物。
適合的嵌段共聚物(乙烯基芳烴嵌段共聚物)包括一種以上橡膠態嵌段B或B‘(軟質嵌段)及一種以上玻璃態嵌段A或A‘(硬質嵌段)。特佳為嵌段共聚物具有結構A-B、A-B-A、(A-B)3X或(A-B)4X,其中A、B與X表示上述涵意。更特佳為所有合成橡膠係具有A-B、A-B-A、(A-B)3X或(A-B)4X之結構的嵌段共聚物,其中A、B與X表示上述涵意。合成橡膠特別是由具有A-B、 A-B-A、(A-B)3X或(A-B)4X之結構的嵌段共聚物所組成的混合物,其較佳至少包含二嵌段共聚物A-B及/或三嵌段共聚物A-B-A。
更特佳係由二嵌段共聚物與三嵌段共聚物及n大於等於3的(A-B)n嵌段共聚物或(A-B)nX嵌段共聚物所組成之混合物。
於一些較佳實施形態中,還額外使用多臂嵌段共聚物或是僅使用多臂嵌段共聚物。其係用以下通式表示 Qm-Y
其中Q表示多臂嵌段共聚物的手臂,而m則表示手臂的數量,其中m為至少3之整數。Y為多官能連接劑之殘基,其係來自例如偶合劑或多官能起始劑。特別是各手臂Q各自獨立地具有式A*-B*,其中A*與B*係各自獨立於其他手臂,對應於上述A或A’與B或B’的定義來選擇,使各A*代表玻璃態嵌段而B*代表軟質嵌段。不用說,也可為多個手臂Q或所有的手臂Q選擇相同的A*及/或相同的B*。
嵌段A、A‘與A*在下面統稱為A嵌段。嵌段B、B‘與B*在下面相應地統稱為B嵌段。
A嵌段通常為分別具有高於室溫(於本發明上下文中室溫係理解為20℃)的玻璃轉移溫度之玻璃態嵌段。於一些較佳實施形態中玻璃態嵌段的玻璃轉移溫度為至少40℃,較佳為至少60℃,更佳為至少80℃,或特佳為至少100℃。
此外,乙烯基芳烴嵌段共聚物通常具有一種以上具有低於室溫(20℃)的玻璃轉移溫度之橡膠態B嵌段。於一些實施形態中軟質嵌段的Tg係低於-30℃或甚至低於-60℃。
除了上述依據本發明之特佳用於B嵌段之單體以外,其他較佳的實施形態還包括聚合的共軛二烯、聚合的共軛二烯之氫化衍生物或其組合。於一些實施形態中,共軛二烯包含4至18個碳原子。
較佳的作為用於軟質嵌段B的單體之共軛二烯特別係從由以下所組成之群組中選出:丁二烯、異戊二烯、乙基丁二烯、苯基丁二烯、1,3-戊二烯、戊二烯、己二烯、乙基己二烯與二甲基丁二烯以及這些單體的任意混合物。嵌段B也能以均聚物或共聚物的形式存在。
其他較佳的用於B嵌段之共軛二烯例如還有乙基丁二烯、苯基丁二烯、1,3-戊二烯、戊二烯、己二烯、乙基己二烯與二甲基丁二烯,其中聚合的共軛二烯能以均聚物或共聚物的形式存在。
特佳為作為用於軟質嵌段B的單體之共軛二烯係選自丁二烯與異戊二烯。舉例來說軟質嵌段B為聚異戊二烯、聚丁二烯、或這兩種聚合物之部分或完全氫化之衍生物,特別是如丁烯-丁二烯共聚物;或是由丁二烯與異戊二烯所組成的混合物所形成之聚合物。更特佳為嵌段B係聚丁二烯。
其中基於整個嵌段共聚物,A嵌段的比例平均較佳為10至40重量%,更佳為15至33重量%。
作為用於A嵌段之聚合物較佳為聚苯乙烯。作為用於B嵌段之聚合物較佳為聚丁二烯、聚異戊二烯、聚菌綠烯與其部分或完全氫化衍生物,如乙烯-丁烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-乙烯-丙烯共聚物或丁烯-丁二烯共聚物或聚異丁烯。特佳為聚丁二烯。
可使用各種嵌段共聚物之混合物。較佳為使用三嵌段共聚物ABA及/或二嵌段共聚物AB。
嵌段共聚物可為線形、放射狀或星形(多臂)的。
(b.3)基於丙烯酸酯黏著劑的自黏性黏著劑層之交聯
基於丙烯酸黏著劑之層SK1、層SK2或較佳為兩個層SK1與SK2在依據本發明之壓敏膠條中較佳交聯過。其中交聯較佳在形成層或薄膜之壓敏黏著劑發生。
其中交聯反應特別可如下進行:於一較佳方法中,兩種物質係作為純物質或預先溶解於適當溶劑中加入存在於溶液中之聚合物,然後將聚合物與交聯劑均勻混合,塗布於暫時性或永久性的載體上,然後在適當條件下乾燥,於此時發生交聯。
在一任選的,特別是適合極為反應性的系統之方法中,交聯劑之一先以純的形式添加於聚合物溶液中或是預先溶解再添加於聚合物溶液中。第二交聯劑在接近塗布前才加入,例如透過用下游的動態或靜態之混合器的在線給藥,並跟著塗布與乾燥。
配位交聯劑的適用期(加工時間)可藉由對聚 合物-交聯劑溶液添加前述的配位子來增加。之後過量的配位子於乾燥去除;在那之前配位交聯劑為(完全)反應性的。
乾燥條件(溫度與留置時間)特佳係選擇成不僅讓溶劑被去除,還讓交聯大部分完成,如此達到穩定的交聯水平(特別是在較高的溫度下)。特別是黏著劑完全交聯。
「黏著劑的完全交聯」依據本發明係理解為當黏著劑儲放於室溫下(20℃)或是標準條件下時,在微剪切距離測試中,於所述的測量條件下,在48小時的期間內重複的(例如每天)微剪切距離測量之最大剪切距離「max」係在測量方法的精度範圍內變動(如最多5%)。
完全交聯之證實能依照黏著劑的使用領域對其他溫度進行(例如40℃,特別是對應於各使用溫度之溫度)。
於較佳方法中,依據本發明之壓敏膠條可使用於精密機械、光學、電氣及/或電子裝置的組件之黏合,例如在其製造、修繕、裝飾等等。其中可黏貼材料如塑膠、玻璃、金屬等等。
載體
作為任選的存在於依據本發明的壓敏膠條中之載體材料,基本上可使用所有已知的(永久性)載體,例如多軸向織物、梭織物、針織物、非織物、紙張、棉紙與薄膜。一般係使用薄膜,其可為發泡過的(例如熱塑性發泡)或未發泡過的。為了製造薄膜載體,一般使用可 額外單軸或雙軸配向的成膜聚合物或可擠出的聚合物。
薄膜載體可為單層或多層的,較佳其為單層的。此外,薄膜載體可具有面層,例如阻隔層,其防止組成物從黏著劑進入薄膜,反之亦然。這些面層也可具有阻隔性質,以防止水蒸氣及/或氧氣擴散通過。
薄膜層的背面可為接受過抗黏物理處理或塗布的。
為了製造薄膜載體可適當添加提升成膜性質、減少形成結晶區段的傾向及/或具體提升或視需要劣化機械性質之添加劑與其它組分。
任選地包含在依據本發明之壓敏膠條中的載體薄膜可為不可延展的薄膜載體或可延展的薄膜載體。
藉由在依據本發明之壓敏膠條中使用不可延展的薄膜載體,簡化了產生的壓敏膠條之加工性,特別是能簡化沖壓過程。此外,在依據本發明之壓敏膠條中使用不可延展的薄膜載體(例如由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)形成者),相對於使用可延展的薄膜載體,能使耐震性提升。依據本發明之壓敏膠條的耐震性不僅能藉由經部分發泡過的自黏性黏著劑,還能藉由所使用的薄膜載體之種類與其厚度來影響。
作為用於不可延展的薄膜載體T之薄膜的材料,較佳使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚醯胺(PA)、聚醯亞胺(PI)或是單軸或雙軸拉伸之聚丙烯(PP)。特佳為不可延展的薄膜載體係由聚對苯二甲酸乙二酯形成。使用多層的積層體或共擠出物也是可行的,特別是由上述 材料形成者。較佳為不可延展的薄膜載體係單層的。
於較佳方式中,不可延展的薄膜載體層T的一或兩面為物理及/或化學預處理過的。此預處理能例如藉由蝕刻及/或電暈處理及/或電漿處理及/或塗底漆來進行,較佳為藉由蝕刻進行。若載體層的兩個表面為欲處理過的,則各表面可進行不同的預處理,或兩個表面特別可進行相同的預處理。
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氯乙酸(Cl3C-COOH)或是三氯乙酸與惰性粉狀化合物組合,較佳為矽化合物,特佳為[SiO2]x。惰性化合物的目的是嵌入薄膜表面,特別是PET膜的表面,以此方式提高粗度與表面能量。
電暈處理為用於提升聚合物基材的表面張力/表面能之化學-熱能方法。在兩電極之間,於高壓放電中電子被高度加速,這會導致空氣離子化。若將塑膠基材放到此加速電子的路徑上,則產生之加速的電子會以2~3倍的能量撞擊到基材表面上,若有需要,以此將大多數基材表面上的分子鍵斷開。這會導致形成氣態的反應產物與高反應性的自由基。這些自由基在氧氣與反應產物存在下能激烈反應,並在基材表面上形成各種化學官能基。由此氧化反應產生的官能基大多會有助於提升表面能。電暈處理能以雙電極裝置進行,但也能以單電極裝置進行。在電暈預處理時(除了通常的空氣外還)可使用各種形成保護氣體環境或是支持電暈預處理之加工氣體如氮氣。
電漿處理(特別是低壓電漿處理)為一種用於黏著劑的表面預處理之已知方法。電漿會促使表面的活化,意指更高的反應性。其中涉及表面的化學變化,藉此能例如影響黏著劑對極性與非極性表面的行為。此預處理實質上為表面現象。
通常的塗層或底塗被稱為底漆,其特別具有改善黏附及/或鈍化及/或抑制腐蝕之效果。於本發明上下文中特別是關於改善黏附之效果。改善黏附的底漆,經常也稱為黏著促進劑(adhesion promoter),經常以市售產品的形式或是從技術文獻所為人熟知。
適合的不可延展之薄膜載體可得自商標名Hostaphan ® RNK。此薄膜為高透明性、雙軸配向且由三層共擠出的層構成。
不可延展的薄膜載體之抗拉強度依據本發明較佳在縱向係大於100N/mm2,更佳為大於150N/mm2,再更佳為大於180N/mm2,特別是大於200N/mm2,例如大於250N/mm2,且較佳在橫向係大於100N/mm2,更佳為大於150N/mm2,再更佳為大於180N/mm2,特別是大於200N/mm2,例如大於250N/mm2(所列數值均係參照後述之測量方法R1)。薄膜很大程度上決定了壓敏膠條的抗拉強度。較佳為壓敏膠條在抗拉強度上具有與使用之薄膜載體相同的數值。
不可延展的薄膜之彈性模數較佳為大於0.5GPa,更佳為大於1GPa,特別是大於2.5GPa,較佳為在縱向還有在橫向都是。
若在依據本發明之壓敏膠條中使用可延展的薄膜載體,則薄膜載體的延展性一般足以確保讓壓敏膠條藉由延展拉伸實質上於黏著面移除。較佳為該可延展的薄膜載體具有至少500%,特別是至少800%的斷裂伸長率,以及視需要具有超過50%的彈性能。其中較佳為薄膜載體在縱向以及橫向都具有列出的斷裂拉伸率值及/或列出的彈性能。作為薄膜載體可例如提供極能伸展的薄膜。可較佳地使用之可延展的薄膜載體的範例為出自WO 2011/124782 A1、DE 10 2012 223 670 A1、WO 2009/114683 A1、WO 2010/077541 A1、WO 2010/078396 A1之說明。較佳為可延展的載體材料之抗拉強度被調整成讓壓敏膠條能藉由從黏著複合體延展拉伸而無殘膠且無破壞的再次剝離。
於可延展的薄膜載體之一較佳實施形態中係使用聚烯烴。較佳的聚烯烴係由乙烯、丙烯、丁烯及/或己烯製造,其中能聚合純的單體或是能共聚合上述單體形成之混合物。藉由聚合方法與單體之選擇,能控制聚合物膜的物理與機械性質,例如軟化溫度及/或撕裂強度。特佳為聚乙烯,特別是聚乙烯發泡體。
此外,聚胺甲酸酯可較佳地使用作為可延展的薄膜載體之起始材料。聚胺甲酸酯為化學及/或物理交聯之聚縮合產物,其一般係由多元醇與異氰酸酯構成。依據各組分的種類與使用比例,可得到能有利地使用於本發明中之可延展材料。調配者可使用之原料係例如在EP 0 894 841 B1與EP 1 308 492 B1有提到。熟習本技 藝者熟知能自其構成依據本發明之可延展薄膜載體的其它原料。特佳為聚胺甲酸酯發泡體。
此外,較佳在可延展的薄膜載體中使用基於橡膠之材料以實現延展性。作為可延展的薄膜載體用之起始材料的橡膠或合成橡膠或由此產生的摻合物,可選擇天然橡膠與合成橡膠,天然橡膠依據需要的純度等級及黏度等級基本上可得自所有可用的品質,例如生膠(crepe)型、RSS型、ADS型、TSR型或CV型,合成橡膠能從由以下所構成之群組中選出:隨機共聚之苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)、苯乙烯嵌段共聚物(SBC)、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)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)與聚胺甲酸酯及/或其摻合物。
嵌段共聚物可特佳地使用作為可延展的薄膜載體用之材料。其中各聚合物嵌段彼此共價鍵聯。嵌段鍵聯能以線形存在,也能以星型或接枝共聚物變體存在。能較佳地使用之嵌段共聚物的一範例為一線形三嵌段共聚物,其兩個末端嵌段具有至少40℃之軟化溫度,較佳為至少70℃,其中間嵌段具有最高0℃之軟化溫度,較佳為最高-30℃。也可使用更多嵌段的共聚物,如四嵌段共聚物。重要的是,在嵌段共聚物中包含至少兩個相同或不同種類之聚合物嵌段,其分別具有至少40℃,較佳為至少70℃之軟化溫度,且該等聚合物嵌段係透過至少一個具最高0℃,較佳為最高-30℃之軟化溫度的聚合物嵌段,在聚合物鏈中將彼此隔開。聚合物嵌 段的範例有:聚醚,例如聚乙二醇、聚丙二醇或聚四氫呋喃;聚二烯,例如聚丁二烯或聚異戊二烯;氫化聚二烯,例如乙烯-丁烯共聚物或乙烯-丙烯共聚物;聚酯,例如聚對苯二甲酸乙二酯、聚丁二醇己二酸酯或聚己二醇己二酸酯、聚碳酸酯、聚己內酯;乙烯基芳烴單體之聚合物嵌段,例如聚苯乙烯或聚α-甲基苯乙烯、聚烷基乙烯基醚、聚乙酸乙烯酯。熟習本技藝者已知其相應的軟化溫度。或者可查自例如「Polymer Handbook」[J.Brandrup、E.H.Immergut、E.A.Grulke(編輯),Polymer Handbook,第4版,1999,Wiley出版社,New York]。聚合物嵌段可由共聚物構成。
特別是當在依據本發明之壓敏膠條中自黏性黏著劑層係基於乙烯基芳烴嵌段共聚物如苯乙烯嵌段共聚物時,可延展的薄膜載體較佳係基於聚乙烯基芳烴-聚二烯嵌段共聚物,特別是基於聚乙烯基芳烴-聚丁二烯嵌段共聚物,以及一般基於增黏樹脂。此種薄膜載體於再次剝離壓敏膠條時相信會有低剝離力(其能讓壓敏膠條容易再次剝離)以及低撕裂敏感性。
此外,作為可延展的薄膜載體還可想到帶狀發泡材料(例如由聚乙烯或聚胺甲酸酯形成)。
此外,作為可延展的薄膜載體還可想到聚丙烯酸酯芯材。依據本發明其為未發泡過的。
為了讓自黏性黏著劑層更佳地錨固在可延展的薄膜載體上,薄膜載體能用已知的措施如電暈、電漿或火焰來預處理。使用底漆也是可行的。但理想上可免 去預處理。
壓敏膠條之較佳實施形態
較佳為依據本發明之外側的壓敏黏著劑層之朝外的空置面配備有抗黏材料,如離型紙或離型膜,也稱為裱紙以及暫時性載體。裱紙也可以是雙面塗布成抗黏的材料,例如雙面矽化材料。裱紙(離型紙、離型膜)不適壓敏黏著劑的組件,而僅是其製造、儲放及/或藉由沖壓進一步加工之輔助物。此外,裱紙相對於膠帶載體不能牢固地與黏著劑層結合。
依據本發明之壓敏膠條的一般生產形狀為膠帶卷(壓敏膠條,特別是帶狀者,能製成卷的形狀,也就是自身卷成阿基米德螺旋的形狀)以及膠條,例如以沖壓件的形式所得到者。
較佳為所有的層實質上具有長方體的形狀。更佳為所有的層整面地彼此連結。此結合能藉由薄膜表面之預處理來最佳化。
於本發明中一般術語「膠條」(壓敏膠條),與「膠帶」(壓敏膠帶)同義,係包括所有平面結構物,如在二維上延伸之薄膜或薄膜切片、具延伸的長度與有限的寬度之帶子、帶子切段等等,最後還有沖壓件或標籤。
因此壓敏膠條具有長度伸度(x方向)與寬度伸度(y方向)。壓敏膠條還具有垂直於兩伸度延伸之厚度(z方向),其中寬度伸度與長度伸度大於厚度數倍。厚度在整個由壓敏膠條的長度與寬度所決定之平面伸度為幾 乎相同的,較佳為完全相同的。
依據本發明之壓敏膠條特別係以帶狀存在。「帶」係理解為一種物體,其長度(在x方向延伸)大於寬度(在y方向延伸)數倍,且寬度沿著整個長度較佳形成為差不多或是保持完全相同的。
在依據本發明之壓敏膠條中使用不可延展的薄膜載體促使壓敏膠條的操作性較佳,特別是易損壞的沖壓件。能使用於依據本發明之壓敏膠條中的不可延展之薄膜載體在沖壓件中產生明顯的韌性,讓沖壓件的沖壓過程以及定位變容易。由具有不可延展的薄膜載體之依據本發明的壓敏膠條所形成之沖壓件可特別具有外側沖壓邊緣與內部凹槽,也就是說其為框架狀。其中各框緣具有小於5mm之寬度,或小於2.5mm,或甚至小於1mm。
於依據本發明之壓敏膠條中使用可延展的薄膜載體能有其它有利的產品設計。其特別能得到可藉由延展性拉伸而無殘膠且無破壞地自黏合剝離開之壓敏膠條。
依據本發明特佳為一種壓敏膠條,其包含一薄膜載體層T、一自黏性黏著劑層SK1與視需要的自黏性黏著劑層SK2,該壓敏膠條能藉由延展拉伸實質上於黏著面無殘膠且無破損地再次剝離,其中該層SK1及/或SK2,較佳為兩個層SK1與SK2包含:- 一彈性體組分(a1),其基於至少一種聚乙烯基芳烴-聚二烯嵌段共聚物,較佳為一種聚乙烯基芳烴-聚丁 二烯嵌段共聚物,其中該彈性體組分(a1)有至少90重量%係由聚乙烯基芳烴-聚二烯嵌段共聚物所組成,聚乙烯基芳烴-聚二烯嵌段共聚物中聚乙烯基芳烴的含量為至少12重量%且最高35重量%,較佳為至少20重量%且最高32重量%,而基於對應的層SK1或SK2,彈性體組分(a1)的比例為至少40重量%且最高55重量%,較佳為至少45重量%,以及- 一增黏樹脂組分(a2),其具有至少一種增黏樹脂,其中該增黏樹脂組分(a2)有至少90重量%,較佳為至少95重量%係由與聚二烯嵌段實質上相容且與聚乙烯基芳烴嵌段實質上不相容之烴樹脂所組成,而基於對應的層SK1或SK2,增黏樹脂組分(a2)的比例為至少40重量%且最高60重量%,以及- 任選的一軟質樹脂組分(a3),其中基於對應的層SK1或SK2,軟質樹脂組分(a3)係0重量%至最高5重量%,以及- 任選的其他添加劑(a4),及其中該較佳未發泡過的薄膜載體層T包含:- 一彈性體組分(b1),其係基於至少一種聚乙烯基芳烴-聚二烯嵌段共聚物,其中該彈性體組分(b1)有至少90重量%係由聚乙烯基芳烴-聚二烯嵌段共聚物(較佳為聚乙烯基芳烴-聚丁二烯嵌段共聚物及/或聚乙烯基芳烴-聚異戊二烯嵌段共聚物)組成,聚乙烯基芳烴-聚二烯嵌段共聚物中聚乙烯基芳烴的含量為至少20重量%且最高45重量%,較佳為至少25重量%且最 高35重量%,彈性體組分中至少一種三嵌段共聚物或線形或放射狀的多嵌段共聚物為至少80重量%,較佳為至少90重量%,其中該三嵌段共聚物或多嵌段共聚物的分子量(依據GPC的峰值分子量MP)為至少85000g/mol,且二嵌段共聚物的含量係低於20重量%,較佳為最高10重量%,特別是0重量%,且彈性體(b1)的比例,基於薄膜載體層T的配方,為至少40重量%且最高60重量%,較佳為至少45重量%且最高55重量%,以及- 一增黏樹脂組分(b2),其具有至少一種增黏樹脂,其中該增黏樹脂(b2)有至少90重量%,較佳為至少95重量%係由與聚二烯嵌段實質上相容且與聚乙烯基芳烴嵌段實質上不相容的烴樹脂組成,且增黏樹脂組分(b2)的比例,基於薄膜載體層T的總配方,為至少40重量%且最高60重量%,以及- 任選的一軟質樹脂組分(b3),其中軟質樹脂組分(b3),基於薄膜載體層T的總配方,為0重量%至最高5重量%,- 及任選的其他添加劑(b4),及其中該薄膜載體層T的密度為至少950g/cm3
較佳為增黏樹脂組分(a2)與增黏樹脂組分(b2)為化學上相同的。
壓敏膠條之製造
能依據本發明使用之自黏性黏著劑層SK1或SKS2之製造與加工能由溶液與熔體(熱熔膠)進行。將能 依據本發明使用之自黏性黏著劑層SK1或SK2施加在載體層上能藉由直接塗布或積層(特別是熱積層)來進行。
在依據本發明之自黏性黏著劑層的一般製造方法中,係將黏著劑的所有組成成分溶解於例如石油醚/甲苯/丙酮中。微氣球係被漿化在石油醚中然後拌入溶解的黏著劑中。為此基本上能使用已知的混練單元與攪拌單元,其中要注意的是微氣球在混合時還沒膨脹。只要微氣球均勻分散在溶液中,即可塗布黏著劑,其中同樣能使用如先前技術之塗布系統。舉例來說,塗布可藉由刮刀對傳統的PET裱紙完成。於下一個步驟中,塗布的黏著劑例如在100℃乾燥15分鐘,並視需要交聯。在上述步驟中沒有任何一個發生微氣球之膨脹。在乾燥後以兩層PET裱紙或以一載體覆蓋黏著層,並在適合的溫度窗中,例如在130℃至180℃,於烘箱中部份發泡,並覆蓋在兩個裱紙之間或是在裱紙與載體之間,以產生特別光滑的表面。部分發泡係藉由例如在室溫(20℃)及時冷卻來達成,如此調整期望的發泡程度。
若乾燥的黏著層在兩裱紙之間發泡,則會產生由該自黏性黏著層形成的依據本發明之壓敏膠條。若自黏性黏著層在裱紙與載體之間發泡,則會產生單面膠帶形式之依據本發明之壓敏膠條。
或者可以在位於裱紙與載體之間的乾燥之自黏性黏著層發泡前,於載體的與乾燥的自黏性黏著層的對立面上積層第二個同樣乾燥過的含微氣球之自黏性黏著層,其另一面施加上一裱紙,如此可提供由內層的載 體與兩層與該載體直接接觸之自黏性黏著層(其在其外面再配置裱紙)所組成之為發泡的三層複合體。此種三層複合體能如下提供:將載體T同時或相繼直接塗布含微氣球的未發泡之自黏性黏著劑,然後將該自黏性黏著劑層在例如100℃下乾燥15分鐘,然後覆蓋裱紙。於乾燥後將黏著層在適合的溫度-時間-窗內於烘箱中部份發泡(見前文),並覆蓋在兩個裱紙之間,以產生特別光滑的表面。其產生具載體之雙面膠帶形式的依據本發明之壓敏膠條。
依照溶劑法產生的部分發泡的自黏性黏著劑層之表面一般具有的粗度Ra係小於15μm,較佳為小於10μm,更佳為小於5μm,更特佳為小於3μm。表面粗糙度Ra係對於表面最終處理的品質之產業標準的單位,代表粗度的平均高度,特別是評估範圍內粗度輪廓的中線之平均絕對距離。換句話說,Ra為算術平均粗度,即粗度輪廓的所有輪廓值的算術平均值。Ra係藉由雷射三角測量來測定。低表面粗糙度特別具有讓壓敏膠條的耐震性提升之優點。此外一般會提升黏著力。
一般小於3μm,較佳為小於2μm,特別是小於1μm之經部分膨脹過的自黏性黏著劑層之特別低的表面粗糙度Ra,令人驚訝地特別是在當自黏性黏著劑層具有單層的微氣球時,能依照溶劑法藉由選擇適合的發泡程度來產生。當自黏性黏著劑層內沒有多個微氣球彼此重疊時,在此情形自黏性黏著劑層具有單層的微氣球。在此情形於自黏性黏著劑層中微氣球較佳係在一平 面上(參見圖5a與6a)。此種單層能例如在自黏性黏著劑層具有的塗布量(以g/m2測量)低於在自黏性黏著劑層中的微氣球形成的空穴之平均直徑(以μm測量)時來提供。其中於本申請案中塗布量係指施加的黏著混合物之乾重。較佳為黏著劑層的塗布量(以g/m2計)相對於微氣球形成的空穴之平均直徑(以μm計)的比例為0.6~0.9,特佳為0.7~0.8。藉由黏著劑、裱紙與發泡過程之適當選擇與組合,在光滑的製品表面的情形,由於粒徑分布而同樣存在於黏著劑層中的較大的微氣球還是保留在膠帶中。在兩裱紙之間發泡促進了例如具有特別光滑的表面之壓敏膠條的製造。因此,本發明能提供一種壓敏膠條,其在薄的同時還具有低表面粗糙度Ra並因此具有高黏著力與耐震性。此種壓敏膠條對於其中僅有少許空間能用於黏合的組件與電子裝置之黏合來說特別感興趣,例如在行動裝置中,例如手機。
相對於此,特別不適合的發泡參數會導致微氣球從黏著劑凸出,並跟著導致一粗糙表面。於自黏性黏著劑層的厚度低時,高發泡程度(如特別是完全發泡)首先會導致微氣球在發泡後自黏著層凸出並因此導致粗度Ra上升。此現象特別能藉由適合的部分發泡程度來防止,該適合的部分發泡程度熟習本技藝者已藉由一些實驗於相應的塗布量或相應的微氣球類型下探索出來。
膨脹溫度係特別選擇程高於乾燥溫度,以避免微氣球在乾燥時膨脹。
或者,自黏性黏著劑層SK1或SK2之製造可 由熔體進行。在此情形發泡程度一般係藉由黏著混合物在擠出機中的溫度與滯留時間來調整。
因此,本發明包含例如一種依據本發明的自黏性黏著劑層之製造方法,其中˙把用於形成黏著劑之組成成分如聚合物、樹脂或填料與未膨脹的微氣球在一第一混合裝置中混合,並加熱至膨脹溫度,˙微氣球於混合時部分膨脹,˙把黏著劑混合物與經部分膨脹過的微氣球一起在一輥輪塗布機中成形為層狀,及˙把黏著劑混合物與經部分膨脹過的微氣球一起視需要施加在帶狀的載體材料或離型材料上。
本發明更進一步包含一種依據本發明的自黏性黏著劑之製造方法,其中˙把用於形成黏著劑之組成成分如聚合物、樹脂或填料與未膨脹的微氣球在一第一混合裝置中混合,並在超壓下加熱至膨脹溫度,˙微氣球在自混合裝置排出時部分膨脹,˙把黏著劑混合物與經部分發泡過的微氣球一起在一輥輪塗布機中成形為層狀,及˙把黏著劑混合物與經部分膨脹過的微氣球一起視需要施加在帶狀的載體材料或離型材料上。
本發明還包含一種依據本發明的自黏性黏著劑層之製造方法,其中˙把用於形成黏著劑之組成成分如聚合物、樹脂或填料 與未膨脹的微氣球在一第一混合裝置中於超壓下混合,並把溫度控制到低於微氣球的膨脹溫度之溫度,˙把經混合的,特別是均勻的黏著劑從第一混合裝置送進一第二裝置中,並加熱至膨脹溫度,˙微氣球在第二裝置中或是在從第二裝置排出時部分膨脹,˙把黏著劑混合物與經部分發泡過的微氣球一起在一輥輪塗布機中成形為層狀,及˙把黏著劑混合物與經部分膨脹過的微氣球一起視需要施加在帶狀的載體材料或離型材料上。
本發明還關於一種依據本發明的壓敏黏著劑層之製造方法,其中˙把用於形成黏著劑之組成成分如聚合物、樹脂或填料在一第一混合裝置混合,˙把經混合的,特別是均勻的黏著劑層第一混合裝置送進一第二混合裝置中,於其中還加入未膨脹的微氣球,˙微氣球於第二混合裝置中或是在從第二混合裝置排出時部分膨脹,˙把黏著劑混合物與經部分發泡過的微氣球一起在一輥輪塗布機中成形為層狀,及˙把黏著劑混合物與經部分膨脹過的微氣球一起視需要施加在帶狀的載體材料或離型材料上。
因此,上述用於製造依據本發明的自黏性黏著劑層之熱熔膠法為一種方法,其能提供一種壓敏膠條, 該壓敏膠條係由單一層自黏性黏著劑層形成,即一轉移膠帶。其中自黏性黏著劑層能任選地覆蓋帶狀離型材料,即裱紙。較佳為自黏性黏著劑層在兩面上覆蓋裱紙。
若在上述方法中把所得到的自黏性黏著劑層施加在一帶狀載體材料(例如一薄膜載體)上,則會產生單面膠帶。接下來任選地可在自黏性黏著劑層的與載體層T對立的表面覆蓋上帶狀離型材料,即裱紙。
若在由載體層T、自黏性黏著劑層與裱紙所組成的三層系統中接下來在載體層T的與自黏性黏著劑層對立的表面施加上另一個自黏性黏著劑層,則會產生依據本發明之具載體的雙面膠帶。接下來自黏性黏著劑層的與載體層T對立的表面能任選地覆蓋帶狀的離型材料,即裱紙。
以微氣球部分發泡過的黏著劑通常不必在塗布前除氣,以得到均勻、封閉的塗層外觀。經部分膨脹過的微氣球在混練時將陷入黏著劑中的空氣趕出。然而在高吞吐量時為了在輥隙得到均勻的黏著劑配料,還是能夠在塗布前將黏著劑除氣。除氣在理想上係在接近輥輪塗布機前,於混合溫度及相對於環境壓力至少200mbar的壓力差下進行。
此外,較佳為:˙第一混合裝置為一連續的裝置,特別是一行星螺桿式擠出機、一雙螺桿擠出機或一銷式擠出機,˙第一混合裝置為一不連續的裝置,特別是一Z型捏合機或密閉式混練機, ˙第二混合裝置為一行星螺桿式擠出機、一單螺桿或雙螺桿擠出機或一銷式擠出機,及/或˙成形裝置(於其中黏著劑與經部分膨脹過的微氣球一起成形為層)為一壓延機、一輥輪塗布機或一縫隙,該縫隙係由一滾筒與一固定的刮刀所形成。
以依據本發明之熱熔膠法,所有過去已知的與文獻中所述的黏著劑(特別是自黏性的黏著劑)之組成物均可無溶劑地加工。
已知多種用於無溶劑的聚合物系統之連續製造與加工的裝置。大多為使用螺桿機械,如不同加工長度與裝備之單螺桿與雙螺桿擠出機。但對於此作業還可使用不同結構設計之連續作業的捏合機,例如由捏合機與螺桿機械或甚至行星螺桿式擠出機構成的組合。
行星螺桿式擠出機已為人熟知已久,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區間窄的優點,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,螺桿機筒的直徑一般在70mm與400mm之間。
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,所有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。具螺桿的填充部範圍較佳為冷卻的,以避免材料在螺桿上結塊。但也有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。但這對於依據本發明之方法的效果來說不重要。
混練部係由一支驅動的中心螺桿與多支行星螺桿所構成,該等行星螺桿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。
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。
依據本發明,建議以多輥塗布機無溶劑地進行經部分發泡過的黏著劑之塗布。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組成之塗布機。
可以想到的還有如壓延機(I、F、L型壓延機)之塗布機,如此,經部分發泡過的黏著劑在通過一個以上輥隙時被成形為期望的厚度。
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計量輥設置)與一傳送輥(其位在計量輥下)組成。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。
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。
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。
在黏著劑混合物於滾輪塗布機中成形為層 時,經部分膨脹過的微氣球又被壓進黏著劑的聚合物基質中,並因此產生光滑表面。藉此能明顯減少因微氣球造成的黏著力下降。如此產生的自黏性黏著劑層之表面,一般具有小於15μm之粗度Ra,特佳為小於10μm,更特佳為小於3μm。
已證實將輥輪的溫度調整為微氣球的發泡溫度。理想上第一輥輪的輥輪溫度係超過微氣球的發泡溫度,以實現讓微氣球後發泡到期望的發泡程度,而不會破掉。最後的輥輪應具有等於或低於膨脹溫度之溫度,藉此能固化微氣球殼體並形成依據本發明之光滑表面。
或者,所有輥輪的輥輪溫度可在微氣球的膨脹溫度或是低於微氣球的膨脹溫度,讓微氣球殼體能及早固化,藉此最小化後發泡。以此方式也能形成依據本發明之光滑表面。
已證實,特佳為各輥輪的溫度調控以後述方式選擇成能視需要產生受控的後續發泡,即傳輸輥輪能具有高於或等於所選擇的微氣球種類之發泡溫度,同時接收輥輪應具有低於或等於發泡溫度之溫度,以避免不受控的發泡,其中所有輥輪能各別地調整為30至220℃之溫度。
圖式
依據下述圖式進一步說明本發明特佳實施形態,但無意以此不必要地限縮本發明。
圖1中以橫截面顯示由三層1、2、3組成的依據本發明之三層壓敏膠條。
該膠條包含一可延展的薄膜載體1(層T),例如基於乙烯基芳烴嵌段共聚物。或者該膠條包含一不可延展的薄膜載體1(層T),例如以透明的PET膜之形態。於該薄膜載體1的上面與下面有兩層位於外側的經部分發泡過的自黏性黏著劑層2、3(層SK1與層SK2),較佳均基於乙烯基芳烴嵌段共聚物。自黏性黏著劑層2、3(層SK1與SK2)在展示的示範性實施形態中本身各覆蓋一裱紙4、5。
圖2進一步以橫截面顯示由層2構成的依據本發明之單面膠條之示意結構。
該膠條包含一經部分發泡過的自黏性黏著劑層2(層SK1),較佳為基於乙烯基芳烴嵌段共聚物。該自黏性黏著劑層2(層SK1)在展示的示範性實施形態中分別覆蓋一裱紙4、5。
圖3a顯示出自實施例4的依據本發明之經部分發泡過的乙烯基芳烴嵌段共聚物系自黏性黏著劑層SK1之反光顯微鏡圖像(微氣球類型:Expancel 920 DU20,膨脹程度:44%)。
圖3b顯示出自實施例5的依據本發明之經部分發泡過的乙烯基芳烴嵌段共聚物系自黏性黏著劑層SK1之反光顯微鏡圖像(微氣球類型:Expancel 920 DU20,膨脹程度:49%)。
圖3c顯示出自比較例6(非依據本發明)的未發泡的乙烯基芳烴嵌段共聚物系自黏性黏著劑層之反光顯微鏡圖像(微氣球類型:Expancel 920 DU20,膨脹程度: 0%)。
圖3d顯示出自比較例7(非依據本發明)的完全發泡的乙烯基芳烴嵌段共聚物系自黏性黏著劑層之反光顯微鏡圖像(微氣球類型:Expancel 920 DU20,膨脹程度:100%)。
圖3e顯示出自比較例8(非依據本發明)的過度膨脹的乙烯基芳烴嵌段共聚物系自黏性黏著劑層之反光顯微鏡圖像(微氣球類型:Expancel 920 DU20,膨脹程度:-88%)。
圖4a顯示出自實施例9的依據本發明之經部分發泡過的乙烯基芳烴嵌段共聚物系自黏性黏著劑層SK1之反光顯微鏡圖像(微氣球類型:Expancel 920 DU40,膨脹程度:29%)。
圖4b顯示出自實施例10的依據本發明之經部分發泡過的乙烯基芳烴嵌段共聚物系自黏性黏著劑層SK1之反光顯微鏡圖像(微氣球類型:Expancel 920 DU40,膨脹程度:69%)。
圖4c顯示出自比較例11(非依據本發明)的未發泡的乙烯基芳烴嵌段共聚物系自黏性黏著劑層之反光顯微鏡圖像(微氣球類型:Expancel 920 DU40,膨脹程度:0%)。
圖4d顯示出自比較例12(非依據本發明)的完全發泡的乙烯基芳烴嵌段共聚物系自黏性黏著劑層之反光顯微鏡圖像(微氣球類型:Expancel 920 DU40,膨脹程度:100%)。
圖4e顯示出自比較例13(非依據本發明)的過度膨脹的乙烯基芳烴嵌段共聚物系自黏性黏著劑層之反光顯微鏡圖像(微氣球類型:Expancel 920 DU40,膨脹程度:-12%)。
圖5a顯示出自實施例17的依據本發明之經部分發泡過的乙烯基芳烴嵌段共聚物系自黏性黏著劑層SK1之冷凍破壞邊緣的REM圖像(微氣球類型:Expancel 920 DU20,膨脹程度:73%,塗布量:10g/m2,厚度:13μm)。其中微氣球以單層存在。層SK1的表面為光滑的。微氣球的單層也由出自圖5b的自黏性黏著劑層SK1之草圖闡明。
圖6a顯示出自實施例17的依據本發明之經部分發泡過的乙烯基芳烴嵌段共聚物系自黏性黏著劑層SK1之另一個冷凍破壞邊緣的REM圖像(微氣球類型:Expancel 920 DU20,膨脹程度:73%,塗布量:10g/m2,厚度:13μm)。其中微氣球也是以單層存在。引人注目的是,即便在光滑的製品表面的情形,由於粒徑分布而同樣存在於黏著劑層中之較大的微氣球還是被保留在膠帶中。微氣球的單層也由出自圖6b的自黏性黏著劑層SK1之草圖闡明。
以下藉由一些實施例進一步說明本發明。依據下述實施例進一步說明本發明之特佳實施形態,但無意以此對本發明作不必要的限縮。
[實施例]
以下說明依據本發明之壓敏膠條之製造,期 均係由單一層自黏性黏著劑層SK1構成,其係基於以微氣球(MB)部分發泡過的黏著劑。其中改變基礎黏著劑、微氣球類型與含量、以及塗布量。其中塗布量係指施加的黏著劑溶液的之乾重。
實施例1:
製造依據本發明之基於苯乙烯嵌段共聚物(SBC)黏著劑之壓敏膠條。
為此,首先在石油醚/甲苯/丙酮中由50.0重量% Kraton D1102AS、45.0重量% Dercolyte A115、4.5重量% Wingtack 10與0.5重量%抗老化劑Irganox 1010製造40重量%之黏著劑溶液(也稱為黏著劑溶液1)。其中溶解的組成成分之重量比都是基於產生的溶液之乾重。上述黏著劑的組成成分表徵如下:
Kraton D1102AS:苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物,Kraton Polymers公司,具17重量%二嵌段,嵌段聚苯乙烯含量:30重量%
Dercolyte A115:固態α-蒎烯增黏樹脂,環球法軟化溫度為115℃,DACP為35℃
Wingtack 10:液態烴樹脂,Cray Valley公司
Irganox 1010:新戊四醇肆(3-(3,5-二(三級丁基)-4-羥苯基)丙酸酯),BASF SE
該溶液接下來與3.3重量%的未膨脹微氣球Expancel 920 DU20混合,其中該微氣球係以石油醚中的漿料之形式被使用。實施例中微氣球的重量比均係基於所使用的溶液之乾重(即,所使用的溶液之乾重被設為 100%)。然後以一塗布棒將所得到的混合物塗布在配備有離型的聚矽氧之PET裱紙上,其中塗布的層厚係讓在接下來於100℃下15分鐘蒸發溶劑後,因此乾燥的黏著劑層有75g/m2的塗布量。
接下來,在製成並乾燥的黏著劑層的空置表面積層上第二PET裱紙,接下來讓該黏著劑層於兩片裱紙之間在烘箱中於140℃下30秒來部分發泡。於室溫下(20℃)冷卻後,黏著劑層(無PET裱紙)具有76%的發泡程度、111μm的厚度、674kg/m3的密度以及小於10μm的表面粗糙度Ra。藉由沖壓得到所期望尺寸的依據本發明之壓敏膠條。
比較例2與3:
將出自實施例1的壓敏膠條作為比較例2,然而是在發泡前。該黏著劑層(無PET裱紙)具有75μm之厚度、1000kg/m3之密度以及小於10μm之粗度Ra
將出自實施例1的壓敏膠條作為比較例3,其中在製造時與實施例1不同的是黏著劑層在兩片裱紙之間於烘箱中在175℃下30秒完全膨脹,也就是說完全膨脹至100%的膨脹程度。於室溫下(20℃)冷卻後,黏著劑層(無PET裱紙)具有131μm的厚度、572kg/m3的密度以及小於10μm的粗度Ra
藉由沖壓得到所期望尺寸的壓敏膠條。
實施例4與5:
將黏著劑溶液1(出自實施例1)與1重量%未膨脹的微氣球Expancel 920 DU20混合,其中該微氣 球係以在石油醚中的漿料之形式被使用。然後以一塗布棒將所得到的混合物塗布在配備有離型的聚矽氧之PET裱紙上,其中塗布的層厚係讓在接下來於100℃下15分鐘蒸發溶劑後,因此乾燥的黏著劑層有38g/m2的塗布量。
接下來,在製成並乾燥的黏著劑層的空置表面積層上第二PET裱紙,接下來讓該黏著劑層於兩片裱紙之間在烘箱中於140℃下30秒(實施例4)或是於175℃下10秒(實施例5)來部分發泡。於室溫下(20℃)冷卻後,出自實施例4的黏著劑層(無PET裱紙)具有44%的發泡程度、42μm的厚度、906kg/m3的密度以及小於10μm的表面粗糙度Ra;自實施例5的黏著劑層(無PET裱紙)具有49%的發泡程度、42μm的厚度、895kg/m3的密度以及小於10μm的表面粗糙度Ra
藉由沖壓分別得到所期望尺寸的依據本發明之壓敏膠條。
比較例6至8:
將出自實施例4或5之壓敏膠條作為比較例6,然而是在發泡前。該黏著劑層(無PET裱紙)具有38μm之厚度、1000kg/m3之密度以及小於10μm之粗度Ra
將出自實施例4或5的壓敏膠條作為比較例7,其中在製造時與實施例4或5不同的是黏著劑層在兩片裱紙之間於烘箱中在175℃下15秒完全膨脹,也就是說完全膨脹至100%的膨脹程度。於室溫下(20℃)冷卻後,黏著劑層(無PET裱紙)具有48μm的厚度、 786kg/m3的密度以及小於10μm的粗度Ra
將出自實施例4或5的壓敏膠條作為比較例8,其中在製造時與實施例4或5不同的是黏著劑層在兩片裱紙之間於烘箱中在175℃下120秒過度膨脹到-88%。其中數值「-88%」意指完全膨脹的壓敏膠條上之未膨脹的壓敏膠條的厚度增長因過度膨脹又損失至88%。於室溫下(20℃)冷卻後,黏著劑層(無PET裱紙)具有39μm的厚度、975kg/m3的密度以及小於10μm的粗度Ra
藉由沖壓分別得到所期望尺寸的壓敏膠條。
實施例9與10:
將黏著劑溶液1(出自實施例1)與1.5重量%未膨脹的微氣球Expancel 920 DU40混合,其中該微氣球係以在石油醚中的漿料之形式被使用。然後以一塗布棒將所得到的混合物塗布在配備有離型的聚矽氧之PET裱紙上,其中塗布的層厚係讓在接下來於100℃下15分鐘蒸發溶劑後,因此乾燥的黏著劑層有60g/m2的塗布量。
接下來,在製成並乾燥的黏著劑層的空置表面積層上第二PET裱紙,接下來讓該黏著劑層於兩片裱紙之間在烘箱中於140℃下30秒(實施例9)或是於175℃下10秒(實施例10)來部分發泡。於室溫下(20℃)冷卻後,出自實施例9的黏著劑層(無PET裱紙)具有29%的發泡程度、71μm的厚度、885kg/m3的密度以及小於10μm的表面粗糙度Ra;出自實施例10的黏著劑層(無PET裱 紙)具有69%的發泡程度、89μm的厚度、722kg/m3的密度以及小於10μm的表面粗糙度Ra
藉由沖壓分別得到所期望尺寸的依據本發明之壓敏膠條。
比較例11至13:
將出自實施例9或10之壓敏膠條作為比較例11,然而是在發泡前。該黏著劑層(無PET裱紙)具有61μm之厚度、1000kg/m3之密度以及小於10μm之粗度Ra
將出自實施例9或10的壓敏膠條作為比較例12,其中在製造時與實施例9或10不同的是黏著劑層在兩片裱紙之間於烘箱中在175℃下15秒完全膨脹,也就是說完全膨脹至100%的膨脹程度。於室溫下(20℃)冷卻後,黏著劑層(無PET裱紙)具有103μm的厚度、595kg/m3的密度以及小於10μm的粗度Ra
將出自實施例9或10的壓敏膠條作為比較例13,其中在製造時與實施例9或10不同的是黏著劑層在兩片裱紙之間於烘箱中在175℃下60秒過度膨脹到-12%。其中數值「-12%」意指完全膨脹的壓敏膠條上之未膨脹的壓敏膠條的厚度增長因過度膨脹又損失至12%。於室溫下(20℃)冷卻後,黏著劑層(無PET裱紙)具有95μm的厚度、645kg/m3的密度以及小於10μm的粗度Ra
藉由沖壓分別得到所期望尺寸的壓敏膠條。
實施例14至18:
將黏著劑溶液1(出自實施例1)與1.5重量% 未膨脹的微氣球Expancel 920 DU20混合,其中該微氣球係以在石油醚中的漿料之形式被使用。然後以一塗布棒將所得到的混合物塗布在配備有離型的聚矽氧之PET裱紙上,其中塗布的層厚係讓在接下來於100℃下15分鐘蒸發溶劑後,因此乾燥的黏著劑層有10g/m2的塗布量。
接下來,在製成並乾燥的黏著劑層的空置表面積層上第二PET裱紙,接下來讓該黏著劑層於兩片裱紙之間在烘箱中於130℃下10秒(實施例14)、於130℃下20秒(實施例15)、於130℃下60秒(實施例16)、於140℃下20秒(實施例17)或是於150℃下60秒(實施例18)來部分發泡。於室溫下(20℃)冷卻後,出自實施例14的黏著劑層(無PET裱紙)具有27%的發泡程度、11μm的厚度、913kg/m3的密度以及小於10μm的表面粗糙度Ra;出自實施例15的黏著劑層(無PET裱紙)具有38%的發泡程度、11.5μm的厚度、878kg/m3的密度以及小於10μm的表面粗糙度Ra;出自實施例16的黏著劑層(無PET裱紙)具有59%的發泡程度、12.5μm的厚度、813kg/m3的密度以及小於10μm的表面粗糙度Ra;出自實施例17的黏著劑層(無PET裱紙)具有73%的發泡程度、13μm的厚度、768kg/m3的密度以及小於10μm的表面粗糙度Ra;出自實施例18的黏著劑層(無PET裱紙)具有86%的發泡程度、13.5μm的厚度、725kg/m3的密度以及小於10μm的表面粗糙度Ra
藉由沖壓分別得到所期望尺寸的依據本發明 之壓敏膠條。
比較例19至21:
將出自實施例14至18之壓敏膠條作為比較例19,然而是在發泡前。該黏著劑層(無PET裱紙)具有10μm之厚度、1000kg/m3之密度以及小於10μm之粗度Ra
將出自實施例14至18的壓敏膠條作為比較例20,其中在製造時與實施例14至18不同的是黏著劑層在兩片裱紙之間於烘箱中在170℃下20秒完全膨脹,也就是說完全膨脹至100%的膨脹程度。於室溫下(20℃)冷卻後,黏著劑層(無PET裱紙)具有14μm的厚度與680kg/m3的密度。
將出自實施例14至18的壓敏膠條作為比較例21,其中在製造時與實施例14至18不同的是黏著劑層在兩片裱紙之間於烘箱中在170℃下60秒過度膨脹到-62%。其中數值「-62%」意指完全膨脹的壓敏膠條上之未膨脹的壓敏膠條的厚度增長因過度膨脹又損失至62%。於室溫下(20℃)冷卻後,黏著劑層(無PET裱紙)具有11.5μm的厚度與880kg/m3的密度。
藉由沖壓分別得到所期望尺寸的壓敏膠條。
實施例22:
製造基於丙烯酸酯黏著劑的依據本發明之壓敏膠條。
為此首先透過於溶液中的自由基聚合製造基礎聚合物P1,即聚丙烯酸酯。於傳統用於自由基聚合的 反應器中填入47.5kg丙烯酸2-乙基己酯、47.5kg丙烯酸正丁酯、5kg丙烯酸與66kg石油醚/丙酮(70/30)。於攪拌下通入氮氣45分鐘後將反應器加熱至58℃並加入50g AIBN。接下來將外部加熱浴加熱至75℃並在此外部溫度下持續進行反應。在1小時後再加入50gAIBN,並於4小時後以20kg石油醚/丙酮混合液稀釋。在5.5小時以及7小時後分別以150g過氧二碳酸雙(4-三級丁基環己酯)後起始。在22小時的反應時間後中止聚合並冷卻至室溫(20℃)。該聚丙烯酸酯具有平均分子量Mw=386,000g/mol與聚合度分布性PD(Mw/Mn)=7.6。
基礎聚合物P1的100重量%接下來藉由添加石油醚與丙酮調整至38重量%之固體含量。接下來基於所使用的基礎聚合物之重量,加入0.075重量%的Emerald Performance Materials公司之共價交聯劑Erysis GA 240(N,N,N',N'-肆(2,3-環氧丙基)-間二甲苯-α,α’-二胺)。於室溫(20℃)一邊在混合物中添加2重量%在石油醚/丙酮中之未膨脹的微氣球Expancel 920 DU20,一邊攪拌15分鐘。然後以一塗布棒將所得到的混合物塗布在配備有離型的聚矽氧之PET裱紙上,其中塗布的層厚係讓在接下來於100℃下15分鐘蒸發溶劑後,因此乾燥的黏著劑層有85g/m2的塗布量。
接下來,在製成並乾燥的黏著劑層的空置表面積層上第二PET裱紙,接下來讓該黏著劑層於兩片裱紙之間在烘箱中於160℃下20秒來部分發泡。於室 溫下(20℃)冷卻後,該黏著劑層(無PET裱紙)具有78%的發泡程度、105μm的厚度、805kg/m3的密度以及小於10μm的表面粗糙度Ra。藉由沖壓得到所期望尺寸的依據本發明之壓敏膠條。
比較例23與24:
將出自實施例22之壓敏膠條作為比較例23,然而是在發泡前。該黏著劑層(無PET裱紙)具有80μm之厚度、1056kg/m3之密度以及小於10μm之粗度Ra
將出自實施例22的壓敏膠條作為比較例24,其中在製造時與實施例21不同的是黏著劑層在兩片裱紙之間於烘箱中在160℃下30秒完全膨脹,也就是說完全膨脹至100%的膨脹程度。於室溫下(20℃)冷卻後,黏著劑層(無PET裱紙)具有115μm的厚度、735kg/m3的密度以及小於10μm的表面粗糙度Ra
藉由沖壓分別得到所期望尺寸的壓敏膠條。
實施例25:
製造基於聚丙烯酸酯-苯乙烯嵌段共聚物(SBC)摻合物的依據本發明之壓敏膠條。
為此,製造包含42.425重量%如前面實施例21所述之基礎聚合物P1、37.5重量%樹脂Dertophene T以及20重量%Kraton D 1118之混合物。其中Dertophene T係DRT resins公司的萜烯酚醛樹脂(軟化點110℃;Mw=500至800g/mol;PD=1.50)。Kraton 1118係Kraton Polymers公司的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,具有78重量%的3嵌段、22重量%的2嵌段、33重量%的 嵌段聚苯乙烯含量以及150,000g/mol的3嵌段組分之分子量Mw。藉由添加石油醚將固體含量調整為38重量%。將由聚合物與樹脂形成的混合物攪拌到可以看見樹脂完全溶解。接下來加入0.075重量%的Emerald Performance Materials公司之共價交聯劑Erysis GA 240(N,N,N',N'-肆(2,3-環氧丙基)-間二甲苯-α,α’-二胺)。溶解的組成成分之重量比都是基於所產生的溶液之乾重。於室溫(20℃)下一邊在混合物中添加0.8重量%未膨脹的微氣球Expancel 920 DU20一邊攪拌15分鐘。然後以一塗布棒將所得到的混合物塗布在配備有離型的聚矽氧之PET裱紙上,其中塗布的層厚係讓在接下來於100℃下15分鐘蒸發溶劑後,因此乾燥的黏著劑層有130g/m2的塗布量。
接下來,在製成並乾燥的黏著劑層的空置表面積層上第二PET裱紙,接下來讓該黏著劑層於兩片裱紙之間在烘箱中於160℃下20秒來部分發泡。於室溫下(20℃)冷卻後,該黏著劑層(無PET裱紙)具有40%的發泡程度、105μm的厚度、963kg/m3的密度以及小於10μm的表面粗糙度Ra。藉由沖壓得到所期望尺寸的依據本發明之壓敏膠條。
比較例26與27:
將出自實施例25之壓敏膠條作為比較例26,然而是在發泡前。該黏著劑層(無PET裱紙)具有127μm之厚度、1024kg/m3之密度以及小於10μm之粗度Ra
將出自實施例25的壓敏膠條作為比較例27,其中在製造時與實施例24不同的是黏著劑層在兩片裱 紙之間於烘箱中在160℃下30秒完全膨脹,也就是說完全膨脹至100%的膨脹程度。於室溫下(20℃)冷卻後,黏著劑層(無PET裱紙)具有149μm的厚度、872kg/m3的密度以及小於10μm的表面粗糙度Ra
藉由沖壓得到所期望尺寸的壓敏膠條。
下表1顯示依據本發明之單面膠條(實施例)以及作為比較例的非依據本發明之單面膠條的耐震性(縱向懸臂樑式衝擊強度)以及對鋼材黏著力。
實施例的壓敏膠條顯示出:經部分發泡過的自黏性黏著劑相對於出自比較例的具有完全發泡的自黏 性黏著劑之對應壓敏膠條,令人驚訝地具有相近的,經常甚至為提升的耐震性。也就是在z方向的懸臂樑式衝擊強度(縱向懸臂樑式衝擊強度)相近或甚至經常為提升的。特別是在約65至約90%的發泡程度之情形,例如約70至約80%,與所使用的基礎聚合物、微氣球類型與含量以及塗布量無關,一般相對於完全發泡,再次出現明顯提升的縱向懸臂樑式衝擊強度。
此外,於在壓敏膠條中使用由聚丙烯酸酯與苯乙烯嵌段共聚物形成的摻合物之情形,在僅約40%的發泡程度下,相對於具完全發泡的對應之壓敏膠條,就已顯示出明顯提升的縱向懸臂樑式衝擊強度,參見實施例25與比較例27。
特別是具10g/m2之極低的塗布量之壓敏膠條,在適當的部分發泡程度下,相對於對應的完全發泡之壓敏膠條,在耐震性方面為較佳的,參見實施例17與18和比較例20。這點(不受此理論束縛)特別是歸因於微氣球在經部分發泡過的自黏性黏著劑層中明顯形成一單層(參見圖5a與6a)。相對於此,在此種低塗布量下即便是使用比較小的未發泡之微氣球Expancel 920 DU20,在完全發泡後經常還是從黏著劑凸出來,依據本發明這是不期望的。
此外,實施例的具經部分發泡過的自黏性黏著劑之壓敏膠條,相對於出自比較例的具完全發泡的自黏性黏著劑之對應的壓敏膠條,一般具有提升的黏著強度,即黏著力。
相對於此,出自比較例的未發泡以及過度膨脹的壓敏膠條,相對於對應的完全發泡之壓敏膠條,在縱向懸臂樑式衝擊強度方面下降。
以下進一步說明依據本發明的壓敏膠條之製造,其均係由一永久性載體所構成,該永久性載體在兩面上塗布有自黏性黏著劑層SK1,該自黏性黏著劑層SK1係基於以微氣球(MB)部分發泡過的乙烯基芳烴嵌段共聚物黏著劑。於製造自黏性黏著劑層時所使用的黏著劑溶液、微氣球類型(Expancel 920 DU20)與微氣球含量(1.5重量%)以及塗布量(10g/m2),只要沒有另外說明,均對應於實施例14至18。裱紙的種類與厚度被改變。
實施例28至30:
分別將包含未膨脹的微氣球之混合物以一塗布棒以10g/m2的塗布量塗布在配備有離型的聚矽氧之PET裱紙上,接下來於100℃下15分鐘蒸發溶劑,如此乾燥黏著劑層。
接下來,在如此製成並乾燥的黏著劑層的空置表面積層上一厚度36μm之透明的經蝕刻PET膜(實施例28)、一厚度23μm之透明的經蝕刻PET膜(實施例29)或一厚度12μm之黑色PET膜(實施例30)。
在其第二表面上積層第二個同樣地製造也乾燥之黏著劑層(同樣以10g/m2的塗布量),如此產生一對稱的由內層的薄膜層與兩層配置有裱紙的黏著劑層所組成之三層複合體。
於乾燥後,黏著層在兩片裱紙之間於烘箱中 在138℃下15秒部分發泡。於室溫下(20℃)冷卻後,該黏著劑層(無PET裱紙)具有88%的發泡程度與720kg/m3的密度(實施例28)、78%的發泡程度與750kg/m3的密度(實施例29)或94%的發泡程度與700kg/m3的密度(實施例28)。該等三層系統的厚度(無PET裱紙)為70μm(實施例28)、54μm(實施例29)或44μm(實施例30)。藉由沖壓得到所期望尺寸的依據本發明之壓敏膠條。
比較例31至33:
將出自實施例28至30之壓敏膠條作為比較例31至33,然而是在發泡前。該等黏著劑層均具有1000kg/m3的密度。該等壓敏膠條(無PET裱紙)具有之厚度為62μm(比較例31)、52μm(比較例32)或36μm(比較例33)。藉由沖壓分別得到所期望尺寸的壓敏膠條。
實施例34:
將出自實施例28之壓敏膠條作為實施例34,然而替代透明經蝕刻的PET膜,使用厚度30μm之無色的聚胺甲酸酯膜(PU膜)。於室溫下(20℃)冷卻後,該黏著劑層具有69%的發泡程度與780kg/m3的密度。該三層系統的厚度(無PET裱紙)為57μm。藉由沖壓得到所期望尺寸的依據本發明之壓敏膠條。
比較例35:
將出自實施例34之壓敏膠條作為比較例35,然而是在發泡前。該黏著劑層均具有1000kg/m3的密度。該壓敏膠條(無PET裱紙)具有54μm之厚度。藉由沖壓得到所期望尺寸的壓敏膠條。
實施例36:
將出自實施例28之壓敏膠條作為實施例36,然而替代透明經蝕刻的PET膜,使用厚度70μm之聚乙烯發泡芯材(PE發泡芯材)。於室溫下(20℃)冷卻後,該黏著劑層具有78%的發泡程度與750kg/m3的密度。該三層系統的厚度(無PET裱紙)為107μm。藉由沖壓得到所期望尺寸的依據本發明之壓敏膠條。
實施例37:
將出自實施例36之壓敏膠條作為實施例37,然而兩個黏著劑層的特徵為35g/m2的塗布量。於室溫下(20℃)冷卻後,該黏著劑層具有81%的發泡程度與740kg/m3的密度。該三層系統的厚度(無PET裱紙)為165μm。藉由沖壓得到所期望尺寸的依據本發明之壓敏膠條。
比較例38:
將出自實施例36之壓敏膠條作為比較例38,然而是在發泡前。該黏著劑層均具有1000kg/m3的密度。該壓敏膠條(無PET裱紙)具有97μm之厚度。藉由沖壓得到所期望尺寸的壓敏膠條。
實施例39:
將出自實施例28之壓敏膠條作為實施例39,然而替代透明經蝕刻的PET膜,使用厚度70μm之基於苯乙烯嵌段共聚物(SBC)之薄膜。此外替代在138℃下15秒,改成在150℃下20秒來部分發泡。於室溫下(20℃)冷卻後,該黏著劑層具有78%的發泡程度與750kg/m3 的密度。該三層系統的厚度(無PET裱紙)為100μm。藉由沖壓得到所期望尺寸的依據本發明之壓敏膠條。
比較例40至42:
將出自實施例39之壓敏膠條作為比較例40,然而是在發泡前。該黏著劑層均具有1000kg/m3的密度。該壓敏膠條(無PET裱紙)具有92μm之厚度。藉由沖壓得到所期望尺寸的壓敏膠條。
將出自實施例39之壓敏膠條作為比較例41與42,然而都是在170℃下20秒來完全發泡。此外在比較例42中使用具50μm的較薄厚度之基於苯乙烯嵌段共聚物的薄膜。該黏著劑層均具有680kg/m3之密度。該等壓敏膠條具有的厚度為111μm(比較例41)或100μm(比較例42)。藉由沖壓分別得到所期望尺寸的壓敏膠條。
下表2顯示依據本發明之三層的壓敏膠條(實施例)以及作為實施例之非依據本發明之三層的壓敏膠條的耐震性(縱向懸臂樑式衝擊強度)與破壞模式(其係在進行落塔測試(如測試方法部分所述)時紀錄下來)。
由表2的實施例或比較例之三層的壓敏膠條之性質,得到與表1之單層的壓敏膠條相同的結論。如特別是顯示出:具有經部分發泡過的自黏性黏著劑之三層的壓敏膠條相對於具有完全發泡的自黏性黏著劑之對應壓敏膠條,令人驚訝地具有相近的或是提升的耐震性(縱向懸臂樑式衝擊強度)。此外,具有未發泡的自黏性黏著劑之壓敏膠條,相對於具經部分發泡過的自黏性黏 著劑之對應的壓敏膠條,在縱向懸臂樑式衝擊強度方面明顯下降。
此外實施例36與37的比較顯示出:僅10g/m2的經部分發泡過的自黏性黏著劑層SK1之塗布量就能提供一種三層的壓敏膠條,其具有的耐震性與具有35g/m2的經部分發泡過的自黏性黏著劑層SK1之塗布量的相應之壓敏膠條的耐震性相近(特別是參見落塔測試之數值)。此處較薄的經部分發泡的自黏性黏著劑層SK1令人驚訝地沒有導致較差的衝擊值。
此外,提升自黏性黏著劑層的發泡程度的實驗,在落塔測試中顯示出發泡體分層而非黏附破壞的傾向(參見包含PET載體、PU載體或SBC載體之壓敏膠條)。此外令人感興趣的是在使用由PE發泡體形成的載體下已部分膨脹的外層(自黏性黏著劑層)促使整體結構從錨固破壞(即自黏性載體層與PE發泡載體之間破壞)轉變為PE發泡載體之分層。很明顯的,自黏性黏著劑層之部分發泡會促使其與PE發泡載體的錨固提升。實施例36還顯示:僅10g/m2的經部分發泡過的自黏性黏著劑層SK1之塗布量就已經提供一種具聚乙烯發泡載體的三層的壓敏膠條,其在落塔測試中的破壞模式為聚乙烯發泡體之分層(這在塗布量35g/m2的情形也是相同的,參見實施例37)。
此外,實驗還顯示出:在落塔測試中破壞模式不是僅取決於自黏性黏著劑層的發泡程度,而是還取決於所使用的載體的種類。如實施例29、36與39所顯示,於自黏性黏著劑層的相同發泡程度(與相同化學組成物)下,可以認為經部分發泡過的自黏性黏著劑層或發泡過的載體之分層或是內聚破壞係取決於所使用的載體。因此,期望的破壞模式可透過發泡程度還有透過使用的載體來調整。
測試方法
所有測量,只要沒有另外說明,則都是在23℃與50%相對濕度下進行。
機械與黏性資料係如下測量: 抗拉強度、撕裂強度(撕裂力)與斷裂拉伸率
(測試方法R1)
例如薄膜載體的斷裂拉伸率、撕裂強度與抗拉強度係基於DIN EN ISO 527-3使用具20mm之寬度的測試條(測試體第2型),以每分鐘100mm的分離速度測量。夾具的起始間隔距離為100mm。測試環境為23℃與50%相對濕度。
撕除力
撕除力(剝離力或剝離張力)係使用具有50mm長x 20mm寬的尺寸並在上端具有非壓敏黏著性把持區塊之壓敏膠條測定。將壓敏膠條以50牛頓的接觸壓力黏貼在兩塊配置成彼此一致的具有50mm x 30mm之尺寸的鋼板之間。鋼板在其下端各具有用來接受S型鋼勾的孔洞。鋼勾下端吊著另一塊鋼板,測試裝置在測量時能透過它來固定在拉伸測試機的下夾具。將黏合體於+40℃存放24小時之時間。於室溫(20℃)下再調理後,以每分鐘1000mm的拉伸速度,平行於黏著面且不接觸兩個鋼板的邊緣區域地將壓敏膠條抽出。其中量測所需的撕除力,以牛頓(N)計。所列數值為拉伸張力值的平均值(以N/mm2計),其係在壓敏膠條以介於10mm與40mm之間的黏著長度從鋼基底撕除之範圍測量。
黏著力
如下進行黏著力之測定(依照AFERA 5001)。作為指定黏著基底,係使用具有2mm之厚度的電鍍鍍鋅鋼板(得自Rocholl GmbH公司)。將待測的壓敏 膠條裁切為寬20mm與長約25cm,設置一把持段,然後緊接著用4kg的鋼輥以10m/min的前進速度在所選擇的黏著基底上壓過五次。緊接著將壓敏膠條以180°之角度從黏著基底用拉伸測試機(Zwick公司)以v=300mm/min之速度撕起,量測為此在室溫(20℃)所需要的力。量測值(單位:N/cm)係取三次個別測量的平均值。
厚度
厚度,例如壓敏膠條、黏著劑層或載體層之厚度,可透過市售的具小於1μm的偏差之精度的厚度測量裝置(探針測量儀)測量。其中黏著劑層的厚度一般係藉由測定施加在載體或裱紙上的層之由其長度與其寬度定義的切片的厚度,減去(已知的或可分開測量的)所使用的載體或裱紙之相同尺寸的切片之厚度來測量。若檢測到厚度波動,則取測量至少***性位置之平均值,也就是不特別測量皺紋、摺痕、凹痕等等。於本申請案中對於厚度測量係使用精密測厚儀型號2000F,其具有一直徑10mm(平面)的圓形探針。測量力為4N。在施壓1秒後讀取數值。
密度
層的密度,像例如黏著劑層的密度,係藉由施加在載體或裱紙上的層之塗布量與厚度形成的商來確定。
層的塗布量,像例如黏著劑層的塗布量,可藉由測定施加在載體或裱紙上的層之由其長度與其寬度定義的切片的質量,減去(已知的或可分開測量的)所使 用的載體或裱紙之相同尺寸的切片之質量來測量。
層的厚度,例如黏著劑層的厚度,可藉由測定施加在載體或裱紙上的層之由其長度與其寬度定義的切片的厚度,減去(已知的或可分開測量的)所使用的載體或裱紙之相同尺寸的切片之厚度來測量。層的厚度可透過市售的具小於1μm的偏差之精度的厚度測量裝置(探針測量儀)測量。若檢測到厚度波動,則取測量至少***性位置之平均值,也就是不特別測量皺紋、摺痕、凹痕等等。於本申請案中對於厚度測量係使用精密測厚儀型號2000F,其具有一直徑10mm(平面)的圓形探針。測量力為4N。在施壓1秒後讀取數值。
於z方向的杜邦測試(縱向懸臂樑式衝擊強度)
從待測膠帶(壓敏膠條)剪裁出正方形框架狀的樣品(外圍尺寸33mm x 33mm,框寬2.0mm,內圍尺寸(窗口)29mm x 29mm)。將此樣品黏貼於PC框架(外圍尺寸45mm x 45mm,框寬10mm,內圍尺寸(窗口)25mm x 25mm,厚度3mm)上。在膠帶的另一面上貼上一35mm x 35mm的PC窗。PC框架、膠帶框架與PC窗之黏合,係以幾何中心及對角線均重疊(角對角)的方式進行。黏合面積達248mm2。以248N施壓黏合5秒,並在23℃/50%的相對濕度下調理存放24小時。
緊接著在存放後,將由PC框架、膠帶與PC窗所組成的黏著複合體與PC框架的突出邊緣以複合體水平對齊且PC窗位在框架下面的方式夾在樣品架上。接下來將樣品架安置在「杜邦衝擊試驗機」所提供的受台 中央上。使用190g重的衝頭,使具20mm之直徑的圓形衝擊幾何齊平地位在PC窗的窗口側中央。
讓在兩個導桿上前進的具有150g之質量的砝碼從5cm之高度垂直落下至如此設置的由樣品架、樣品與衝頭所組成的複合體上(測定條件:23℃,50%相對濕度)。落錘的高度每次提高5cm的高度,直到引入的衝擊能量藉由衝擊負載破壞樣品,且PC窗自PC框架上脫落。
為了能比較用不同樣品的測試,如下計算能量:E[J]=高度[m]*重量[kg]*9.81kg/m*s2
每個製品測試五個樣品,並將能量平均值作為縱向懸臂樑式衝擊強度的特徵值列出。
落塔測試法(縱向懸臂樑式衝擊強度)
落塔測試法作為儀器式落錘測試也提供來測量縱向懸臂樑式衝擊強度。
從待測膠帶剪裁出正方形框架狀的樣品(外圍尺寸33mm x 33mm,框寬2.0mm,內圍尺寸(窗口)29mm x 29mm)。將此樣品黏貼於以丙酮清潔過的鋼框架(外圍尺寸45mm x 45mm,框寬10mm,內圍尺寸(窗口)25mm x 25mm)上。在膠帶的另一面上貼上一以丙酮清潔過的鋼窗(外圍尺寸35mm x 35mm)。鋼框架、膠帶框架與鋼窗之黏合,係以幾何中心及對角線均重疊(角對角)的方式進行。黏合面積達248mm2。以248N施壓黏合5秒,並在23℃/50%的相對濕度下調理存放24小時。
緊接著在存放後,將測試體以複合體水平對齊往下配置的鋼窗之方式安置在儀器式落錘試驗器的樣品架中。測量係使用5kg的負載砝碼與10cm的掉落高度儀器地且自動地進行。藉由負載砝碼引入的動能,將黏合體藉由窗子與框架之間的膠帶破裂來破壞掉,其中的力係以壓電傳感器以μs鐘記錄下來。相關軟體據此在測量後產生力-時間曲線的圖表,由此能決定最大力Fmax
在矩形衝擊幾何體撞擊窗子之前,以兩個光電感應器測定落錘的速度。假設引入的能量比黏合體的縱向懸臂樑式衝擊強度大,則由力曲線、直到脫離所需的時間與落錘的速度,確定黏合體直到完全脫落的持續作用,也就是功函數。對每個樣本測試五個試驗體,縱向懸臂樑式衝擊強度的結果係由這五個樣本的功函數或最大力之平均值產生。
橫向懸臂樑式衝擊強度(x,y平面)
從待測膠帶(壓敏膠條)剪裁出正方形框架狀的樣品(外圍尺寸33mm x 33mm;框寬2.0mm;內圍尺寸(窗口)29mm x 29mm)。將此樣品黏貼於PC框架(外圍尺寸45mm x 45mm,框寬10mm,內圍尺寸(窗口)25mm x 25mm,厚度3mm)上。在雙面膠帶的另一面上貼上一35mm x 35mm的PC窗。PC框架、膠帶框架與PC窗之黏合,係以幾何中心及對角線均重疊(角對角)的方式進行。黏合面積達48mm2。以248N施壓黏合5秒,並在23℃/50%的相對濕度下調理存放24小時。
緊接著在存放後,將由PC框架、膠帶與PC 窗所組成的黏著複合體與PC框架的突出邊緣以複合體垂直對齊的方式夾在樣品架上。接下來將樣品架安置在「杜邦衝擊試驗機」所提供的受台中央上。使用300g重的衝頭,使具20mm x 3mm的大小的矩形衝擊幾何齊平地位在PC窗的面向上的端面中間。
讓在兩個導桿上前進的具有150g之質量的砝碼從5cm之高度垂直落下至如此設置的由樣品架、樣品與衝頭所組成的複合體上(測定條件:23℃,50%相對濕度)。落錘的高度每次提高5cm的高度,直到引入的衝擊能量藉由橫向衝擊負載破壞樣品,且PC窗自PC框架上脫落。
為了能比較用不同樣品的測試,如下計算能量:E[J]=高度[m]*重量[kg]*9.81kg/m*s2
每個製品測試五個樣品,並將能量平均值作為橫向懸臂樑式衝擊強度的特徵值列出。
直徑
自黏性黏著劑層中微氣球形成的空穴之平均直徑的測定係基於壓敏膠條在掃描式電子顯微鏡(REM)中於500倍放大下的冷凍破壞邊緣進行。分別對從壓敏膠條的5個不同冷凍破壞邊緣之REM圖像上看到的待測自黏性黏著劑層之微氣球在圖像上測定直徑,其中於本申請案的所有在5個REM圖像中測定的直徑之算術平均係代表自黏性黏著劑層的由微氣球形成之空穴的平均直徑。在圖像上看到的微氣球之直徑係以下述方式由圖像 測定:從REM圖像分別對待測自黏性黏著劑層的每個微氣球採取其在任意(二維)方向上的最大伸度,並當成其直徑。
靜態玻璃轉移溫度T g
玻璃轉移點(同義地稱為玻璃轉移溫度)係由藉由微差掃描熱量法DSC(Dynamic Scanning Calorimetry)依照DIN 53 765(特別是7.1節與8.1節)測量的結果給定,但在全部的加熱步驟與冷卻步驟係用10K/min之一致的加熱速率與冷卻速率(對比DIN 53 765,7.1節,注釋1)。樣品重量達20mg。
DACP
於一乾燥的取樣瓶中秤取5.0g的測試物質(待測的增黏樹脂試樣),並與5.0g的二甲苯(異構物混合物,CAS[1330-20-7],98.5%,Sigma-Aldrich #320579或類似物)混合。於130℃將測試物質溶解然後冷卻至80℃。任何漏出的二甲苯都以另外的二甲苯填充,所以還是存在5.0g的二甲苯。接下來加入5.0g的二丙酮醇(4-羥基-4-甲基-2-戊酮,CAS[123-42-2],99%,Aldrich #H41544或類似物)。搖動取樣瓶,直到測試樣本完全溶解。為此,將溶液加熱至100℃。接下來將具有樹脂溶液的取樣瓶放入濁點測量儀器Novomatics公司之Chemotronic Cool,並於其中升溫至110℃。以1.0K/min的冷卻速度冷卻。於光學上偵測濁點。為此,記錄下溶液達到70%的濁度之溫度。結果以℃表示。DACP值越低,則測試物質的極性越高。
MMAP
於一乾燥的取樣瓶中秤取5.0g的測試物質(待測的增黏樹脂試樣),並與10mL的乾燥苯胺(CAS[62-53-3],99.5%,Sigma-Aldrich #51788或類似物)與5mL的甲基環己烷(CAS[108-87-2],99%,Sigma-Aldrich #300306或類似物)混合。搖動取樣瓶,直到測試樣本完全溶解。為此,將溶液加熱至100℃。接下來將具有樹脂溶液的取樣瓶放入濁點測量儀器Novomatics公司之Chemotronic Cool,並於其中升溫至110℃。以1.0K/min的冷卻速度冷卻。於光學上偵測濁點。為此,記錄下溶液達到70%的濁度之溫度。結果以℃表示。MMAP值越低,則測試物質的芳香性越高。
軟化溫度
軟化溫度,例如增黏樹脂、聚合物或聚合物嵌段的軟化溫度,係依據相關方法進行,其以環球法所為人熟知,並依據ASTM E28標準化。
凝膠滲透層析法(GPC)
(i)MP:GPC被提供做為用於量測在各種聚合物的混合物中的各聚合物形式之分子量的計量方法。對於能使用於本發明的藉由活性陰離子聚合來製造之嵌段共聚物來說,分子量分布一般夠窄,使得聚合物形式(其能配置為三嵌段共聚物、二嵌段共聚物或多嵌段共聚物)在層析圖中充分地彼此區別開。在此情形能由層析圖讀取各聚合物形式的峰值分子量。峰值分子量MP係藉由凝膠滲透層析法(GPC)測定。作為溶析液係使用THF。量 測係於23℃進行。作為保護管柱係使用PSS-SDV,5μ,103Å,ID 8.0mm x 50mm。用於分離係使用管柱PSS-SDV,5μ,103Å以及104Å與106Å,各具ID 8.0mm x 300mm。樣品濃度為4g/l,每分鐘流量1.0ml。其係相對於PS標準品測量(μ=μm;1Å=10-10m)。
(ii)Mn、Mw、PD:數量平均分子量Mn、重量平均分子量Mw與聚合度分布性PD之數據係參照用凝膠滲透層析法之測定。測定係對100μL澄清過濾樣本(樣本濃度1g/L)進行。作為溶析液係使用具0.1體積%三氟乙酸之四氫呋喃。測量係在25℃進行。作為保護管柱係使用PSS-SDV型,5μ,103Å,ID 8.0mm x 50mm。用於分離係使用管柱PSS-SDV型,5μ,103Å以及105Å與106Å,各具ID 8.0mm x 300mm(Polymer Standards Service公司的管柱;藉由微差折射器Shodex RI71偵測)。流量為每分鐘1.0ml。校正係對PMMA標準品進行(聚甲基丙烯酸甲酯校正),或是在(合成)橡膠的情形對聚苯乙烯進行。
恢復性或彈性
要測量恢復性要將薄膜載體拉伸100%,在此伸度保持30秒然後放鬆。在1分鐘的等待時間後重新測量長度。
然後如下計算回復性:RV=((L100-Lend)/L0)*100
其中RV=回復性(%)
L100:拉伸約100%後的薄膜載體長度
L0:拉伸前的薄膜載體長度
Lend:鬆弛1分鐘後的薄膜載體長度。
其中回復性係等同於彈性。
彈性模數
彈性模數表示材料抵銷彈性變形的機械阻力。其係由需要的應力σ對達到的應變ε之比例來決定,其中ε為測試體在彈性變形範圍內之長度變化△L與長度L0之商數。彈性模數的定義係說明於例如Taschenbuch der Physik(H.Stöcker(編輯),Taschenbuch der Physik,第2版,1994,Verlag Harri Deutsch,Frankfurt,第102~110頁)中。
為了測定薄膜的彈性模數,係對第2型測試件(矩形之150mm長與15mm寬的薄膜測試條)依據DINEN ISO 527-3/2/300以300mm/min之測試速度、100mm之夾持長度與0.3N/cm之初負載測定拉伸行為,其中為了測定數據,以鋒利的刀具切割測試條。使用Zwick公司之拉伸試驗機(型號Z010)。拉伸伸長行為係在機械方向(MD)測量。使用1000 N(Zwick Roell Kap-Z型066080.03.00)或100 N(Zwick Roell Kap-Z型066110.03.00)測力器。彈性模數係從測量曲線,從圖像藉由確定曲線的特徵為彈性行為之初始區域的斜率來判定,並以GPa表示。
表面粗糙度R a
表面粗糙度Ra係藉由雷射三角測量來測定。
所使用的PRIMOS系統係由一發光單元與一 拍攝單元組成。該發光單元借助一數位微鏡投影器對表面投射光線。這些平行的投射光線被表面結構折射或調頻。為了記錄調頻的光線,使用設置在一定角度(所謂的三角測量角度)之CCD攝影機。
測量面積大小:14.5×23.4mm2
輪廓長度:20.0mm
表面粗糙度:離邊緣1.0mm(Xm=21.4mm;Ym=12.5mm)
濾波器:多項式濾波器3階
表面粗糙度Ra代表粗糙度的平均高度,特別是評量範圍內距離粗糙輪廓的平均線(回歸線)之平均絕對距離。換句話說,Ra是算術平均粗糙度,也就是粗糙輪廓的所有輪廓值之算術平均值。
相關測量裝置可得自包括德國Teltow的GFMesstechnik GmbH公司。

Claims (17)

  1. 一種壓敏膠條,其包含至少一層SK1,較佳為正好一層SK1,其係由以微氣球部分發泡過的自黏性黏著劑,其中該層SK1的發泡程度為至少20%且小於100%。
  2. 如請求項1之壓敏膠條,其中該壓敏膠條能藉由延展拉伸實質上於黏著面無殘膠且無破損地再次剝離。
  3. 如請求項1或2之壓敏膠條,其中該壓敏膠條係由該層SK1所構成。
  4. 如請求項1或2之壓敏膠條,其中該壓敏膠條包含一層SK1與進一步包含一由載體(特別是薄膜載體)所構成的層T,其中該層SK1係設置在該載體層T的一表面上。
  5. 如請求項4之壓敏膠條,其中該壓敏膠條進一步包含一由自黏性黏著劑所構成的層SK2,其係設置在載體層T的與層SK1對立之表面上,其中該層SK2較佳係基於以微氣球部分發泡過的黏著劑,其中該層SK2的發泡程度為至少20%且小於100%。
  6. 如上述請求項中任一項之壓敏膠條,其中該等自黏性黏著劑層SK1及/或SK2,較佳為兩個層SK1與SK2的發泡程度係各自獨立地均為25至98%,較佳為35至95%,更佳為50至90%,特別是65至90%,例如70至80%。
  7. 如上述請求項中任一項之壓敏膠條,其中在該等自黏性黏著劑層SK1及/或SK2中,較佳為在兩個層SK1 與SK2中的由微氣球形成之空穴的平均直徑係各自獨立地均小於20μm,較佳最高為15μm。
  8. 如上述請求項中任一項之壓敏膠條,其中該等自黏性黏著劑層SK1及/或SK2,較佳為兩個層SK1與SK2所具有的厚度係各自獨立地小於20μm,較佳最高為15μm。
  9. 如上述請求項中任一項之壓敏膠條,其中該等自黏性黏著劑層SK1及/或SK2,較佳為兩個層SK1與SK2所具有的塗布量(以g/m 2計)係小於在對應的自黏性黏著劑層中由微氣球形成的空穴之平均直徑(以μm計),其中塗布量(以g/m 2計)相對於由微氣球形成的空穴之平均直徑(以μm計)的比例較佳為0.6~0.9,特別是0.7~0.8。
  10. 如上述請求項中任一項之壓敏膠條,其中該等自黏性黏著劑層SK1及/或SK2,較佳為兩個層SK1與SK2具有單層的微氣球。
  11. 如上述請求項中任一項之壓敏膠條,其中該等自黏性黏著劑層SK1及/或SK2,較佳為兩個層SK1與SK2係各自獨立地具有小於15μm之表面粗糙度R a,較佳為小於10μm,更佳為小於5μm,再更佳為小於3μm,特別是小於2μm,例如小於1μm。
  12. 如請求項4至10中任一項之壓敏膠條,其中該薄膜載體層T為不可延展的,其中該薄膜載體T較佳具有的厚度為5至125μm,更佳為5至40μm,特別是5至小於10μm,例如6μm。
  13. 如請求項4至10中任一項之壓敏膠條,其中該薄膜載體層T為可延展的,其中該薄膜載體層T較佳具有的厚度為50至150μm,更佳為60至100μm,特別是70μm至75μm,例如70μm。
  14. 如請求項13之壓敏膠條,其中該可延展的薄膜載體層係基於乙烯基芳烴嵌段共聚物之薄膜,較佳為基於苯乙烯嵌段共聚物之薄膜,其中該薄膜較佳為未發泡的。
  15. 如上述請求項中任一項之壓敏膠條,其中該等自黏性黏著劑層SK1及/或SK2,較佳為兩個層SK1與SK2係基於乙烯基芳烴嵌段共聚物黏著劑或丙烯酸酯黏著劑,特別是基於乙烯基芳烴嵌段共聚物黏著劑。
  16. 一種如上述請求項中任一項的壓敏膠條之製造方法,其中以微氣球部分發泡過的自黏性黏著劑層SK1與視需要的SK2係如下製造:將相應的包含未膨脹的微氣球之自黏性黏著劑層在適合發泡之溫度下熱處理一段時間,使該等層在接下來的冷卻後達到期望的部分發泡程度。
  17. 一種如請求項1至15中任一項之壓敏膠條之用途,其係用於黏合組件,特別是如蓄電池與電子裝置,特別是如行動裝置,例如手機。
TW107135927A 2017-10-17 2018-10-12 具經部分發泡過的自黏性黏著劑之壓敏膠條 TW201922997A (zh)

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