多层压敏粘合剂组件制造技术

本发明专利技术公开了一种多层压敏粘合剂组件，该多层压敏粘合剂组件包括叠加至第二聚合物层的至少第一压敏粘合剂层，其中第一压敏粘合剂聚合物层的可固化液体前体包含低Tg(甲基)丙烯酸酯共聚物和具有高于20,000道尔顿的重均分子量(Mw)的高Tg(甲基)丙烯酸酯共聚物。本发明专利技术还公开了制造此类压敏粘合剂组件的方法及其用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多层压敏粘合剂组件相关申请的交叉引用本专利申请要求于2013年5月17日提交的美国临时申请61/824536和2013年5月30日提交的欧洲专利申请13169915.9的优先权，它们的公开内容以引用方式全文并入本文。
本专利技术整体涉及粘合剂领域，更具体地讲涉及压敏粘合剂(PSA)组件领域。本公开还涉及制造此类压敏粘合剂组件的方法及其用途。
技术介绍
粘合剂已用于各种标记、固定、保护、密封和掩蔽用途。粘合剂带材通常包括背衬或基底以及粘合剂。压敏粘合剂代表尤其优选地用于许多用途的一种类型的粘合剂。本领域中的普通技术人员熟知，压敏粘合剂(PSA)具有包括以下的某些性能：(1)强力且持久的粘着力，(2)使用不超过指压的压力粘附，(3)足以保持在粘附体上的能力，以及(4)足够的内聚强度。随着近年来压敏粘合剂的应用大量增加，性能要求已变得愈发苛刻。已发现可很好地用作压敏粘合剂的材料为经设计和配制而表现出所需粘弹性，从而使得粘着力、剥离粘附力和剪切强度达到所需平衡的聚合物。用于制备压敏粘合剂的最常用的聚合物为各种(甲基)丙烯酸酯类共聚物、天然橡胶、合成橡胶以及硅氧烷。现有技术已知的压敏粘合剂材料不常向各种类型的基底，包括所谓的LSE和MSE基底，即分别具有低表面能和中表面能的基底，提供足够的粘性。特别地，抗粘(challenging-to-bond)基底(具体地LSE和MSE基底)上的剥离力或剪切阻力通常不满足要求，尤其在类似变化的温度和湿度的环境压力下。这种不足可通过添加较高含量的增粘剂而部分地克服。然而，增粘剂的过度使用可常常不利地影响压敏粘合剂的关键特性，诸如例如剪切阻力和内聚强度，并且可使对应的粘合剂的玻璃化转变温度上升。此外，增粘剂可迁移到其上粘结粘合剂带材的基底中，并可导致不可取的变色或降低的稳定性。不质疑与本领域中已知的压敏粘合剂膜相关的技术优点，仍存在对稳定且有成本效益的压敏粘合剂组件的需求，该压敏粘合剂组件具有改善的且多用途的粘附特性，具体地关于各种类型的难于粘附的表面(诸如具体地LSE和MSE基底)上的剥离力和剪切阻力。根据以下说明书，本公开的多层压敏粘合剂(PSA)组件和方法的其他优点将显而易见。
技术实现思路
根据一个方面，本公开涉及一种用于制造包括叠加至第二聚合物层的至少第一压敏粘合剂聚合物泡沫层的多层压敏粘合剂组件的方法，该方法包括以下步骤：a)提供基底；b)将第一压敏粘合剂聚合物层的可固化液体前体和第二聚合物层的可固化液体前体作为叠加层提供到基底上；c)任选地，提供一个或多个固体膜，并且基本上在形成相邻的聚合物下层的同时施加这些固体膜；以及d)固化由此获得的多层压敏粘合剂组件的前体；其中第一压敏粘合剂聚合物层的可固化液体前体包含：a)60重量份或更大的低Tg(甲基)丙烯酸酯共聚物，该共聚物包含：i.C1-C32(甲基)丙烯酸酯单体单元；ii.任选地，酸官能烯属不饱和单体单元；iii.任选地，非酸官能烯属不饱和极性单体单元；iv.任选地，乙烯基单体单元；和v.任选地，多官能(甲基)丙烯酸酯单体单元，以及b)多至40重量份的高Tg(甲基)丙烯酸酯共聚物，该共聚物具有高于20,000道尔顿的重均分子量(Mw)，并且包含：i.高Tg(甲基)丙烯酸酯单体单元；ii)任选地，酸官能烯属不饱和单体单元；iii)任选地，低Tg(甲基)丙烯酸酯单体单元；iv)任选地，非酸官能烯属不饱和极性单体单元；v)任选地，乙烯基单体单元；以及c)任选地，以100重量份的共聚物a)和b)计，至多20重量份的氢化的烃增粘剂。在另一方面，本公开涉及一种可通过上述方法获得的多层压敏粘合剂组件。本公开的多层压敏粘合剂组件尤其可用于粘结低表面能(LSE)基底，并且尤其是在升高的温度下提供高剥离值。本文所述的多层PSA组件另外提供总体平衡的粘合特性和内聚特性，具体关于在各种类型的难粘表面，诸如具体地LSE和MSE基底上的剥离力和静态剪切阻力。根据另一个方面，本公开涉及如上述用于粘合至低表面能基底和/或中表面能基底和/或高表面能基底的压敏粘合剂组件的使用。附图说明图1是实现用于制造根据本公开的一个方面的多层压敏粘合剂组件的方法的一个示例性实施例的涂覆装置的示意性剖面图。图2是根据本公开的另一个方面的多层压敏粘合剂组件的示例性实施例的示意性剖面图，其中所描绘的PSA组件为夹在两个不同基底之间的双面双层组件。图3是实现用于制造多层压敏粘合剂组件的方法的另一个示例性实施例的涂覆装置的示意性剖面图。具体实施方式根据第一方面，本公开涉及一种用于制造包括叠加至第二聚合物层的至少第一压敏粘合剂聚合物泡沫层的多层压敏粘合剂组件的方法，该方法包括以下步骤：a)提供基底；b)将第一压敏粘合剂聚合物层的可固化液体前体和第二聚合物层的可固化液体前体作为叠加层提供到基底上；c)任选地，提供一个或多个固体膜，并且基本上在形成相邻的聚合物下层的同时施加该一个或多个固体膜；以及d)固化由此获得的多层压敏粘合剂组件的前体；其中第一压敏粘合剂聚合物层的可固化液体前体包含：a)60重量份或更大的低Tg(甲基)丙烯酸酯共聚物(组分)，该共聚物包含：i.C1-C32(甲基)丙烯酸酯单体单元；ii.任选地，酸官能烯属不饱和单体单元；iii.任选地，非酸官能烯属不饱和极性单体单元；iv.任选地，乙烯基单体单元；和v.任选地，多官能(甲基)丙烯酸酯单体单元，以及b)多至40重量份的高Tg(甲基)丙烯酸酯共聚物，该共聚物具有高于20,000道尔顿的重均分子量(Mw)，并且包含：i.高Tg(甲基)丙烯酸酯单体单元；ii)任选地，酸官能烯属不饱和单体单元；iii)任选地，低Tg(甲基)丙烯酸酯单体单元；iv)任选地，非酸官能烯属不饱和极性单体单元；v)任选地，乙烯基单体单元；以及c)任选地，以100重量份的共聚物a)和b)计，至多20重量份的氢化的烃增粘剂。已出人意料地发现，可通过上述方法获得的多层PSA组件在各种类型的基底上结合高剥离力与高剪切阻力。具体地，此类有利性能可如低表面能、中表面能和/或高表面能基底那样多样化地在基底上获得。这是特别令人意外的发现，因为LSE、MSE和HSE基底通常表现出完全不同的表面化学和能量。根据本公开的多层压敏粘合剂组件可用于特定的用途，用于粘附例如汽车车身侧模塑件、挡风雨条、道路标志、商业标志、结构体、电气柜、型壳、机器零件、接线盒、或用于光伏模块的背板解决方案。根据本公开的多层压敏粘合剂组件特别适合于粘结至低能表面，诸如聚烯烃表面和清漆涂层表面。更具体地，本文所公开的多层PSA组件可有利地粘结到机动车清漆涂层表面。根据本公开的多层PSA组件与单层压敏粘合剂相比是尤其有利的，益处在于粘附力(快速粘附力)可通过压敏粘合剂层(通常也称为表皮层)的配方来调节，同时整体组件的其他性能/需求，诸如应用问题、变形问题和能量分布，可通过聚合物泡沫层(通常也称为芯层)的恰当配方来解决。根据本公开的多层PSA组件的性能可通过例如改变层的组成、在多层组件中层的顺序或层的相应厚度而广泛地变化。因此根据本公开的多层PSA组件可在不同
中为多种应用而定制。与已知的通过例如用常规层合设备层合对应的单个层所获得的多层组件相比，当受到剥离力和/或剪切力时，尤其在升高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造多层压敏粘合剂组件的方法，所述多层压敏粘合剂组件包括叠加至第二聚合物层的至少第一压敏粘合剂聚合物泡沫层，所述方法包括以下步骤：a)提供基底；b)将所述第一压敏粘合剂聚合物层的可固化液体前体和所述第二聚合物层的可固化液体前体作为叠加层提供到所述基底上；c)任选地，提供一个或多个固体膜，并且基本上在形成相邻的聚合物下层的同时施加所述一个或多个固体膜；以及d)固化由此获得的所述多层压敏粘合剂组件的前体；其中所述第一压敏粘合剂聚合物层的所述可固化液体前体包含：a)60重量份或更大的低Tg(甲基)丙烯酸酯共聚物(组分)，所述低Tg(甲基)丙烯酸酯共聚物包含：i.C1‑C32(甲基)丙烯酸酯单体单元；ii.任选地，酸官能烯属不饱和单体单元；iii.任选地，非酸官能烯属不饱和极性单体单元；iv.任选地，乙烯基单体单元；和v.任选地，多官能(甲基)丙烯酸酯单体单元，以及b)多至40重量份的高Tg(甲基)丙烯酸酯共聚物，所述高Tg(甲基)丙烯酸酯共聚物具有高于20,000道尔顿的重均分子量(Mw)，并且包含：i.高Tg(甲基)丙烯酸酯单体单元；ii)任选地，酸官能烯属不饱和单体单元；iii)任选地，低Tg(甲基)丙烯酸酯单体单元；iv)任选地，非酸官能烯属不饱和极性单体单元；v)任选地，乙烯基单体单元；以及c)任选地，基于100重量份的共聚物a)和b)计，至多20重量份的氢化的烃增粘剂。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.05.30 EP 13169915.9;2013.05.17 US 61/824,5361.一种用于制造多层压敏粘合剂组件的方法，所述多层压敏粘合剂组件包括叠加至第二聚合物层的至少第一压敏粘合剂聚合物泡沫层，所述方法包括以下步骤：a)提供基底；b)将所述第一压敏粘合剂聚合物层的可固化液体前体和所述第二聚合物层的可固化液体前体作为叠加层提供到所述基底上；c)任选地，提供一个或多个固体膜，并且基本上在形成相邻的聚合物下层的同时施加所述一个或多个固体膜；以及d)固化由此获得的所述多层压敏粘合剂组件的前体；其中所述第一压敏粘合剂聚合物层的所述可固化液体前体包含：a)60重量份或更大的低Tg(甲基)丙烯酸酯共聚物，所述低Tg(甲基)丙烯酸酯共聚物包含：i.C1-C32(甲基)丙烯酸酯单体单元；ii.任选地，酸官能烯属不饱和单体单元；iii.任选地，非酸官能烯属不饱和极性单体单元；iv.任选地，乙烯基单体单元；和v.任选地，多官能(甲基)丙烯酸酯单体单元，以及b)多至40重量份的高Tg(甲基)丙烯酸酯共聚物，所述高Tg(甲基)丙烯酸酯共聚物具有高于20,000道尔顿至低于100,000道尔顿的重均分子量(Mw)以及高于50℃的玻璃化转变温度，并且包含：i.高Tg(甲基)丙烯酸酯单体单元；ii)任选地，酸官能烯属不饱和单体单元；iii)任选地，低Tg(甲基)丙烯酸酯单体单元；iv)任选地，非酸官能烯属不饱和极性单体单元；v)任选地，乙烯基单体单元；以及c)基于100重量份的共聚物a)和b)计，0.5至20重量份的氢化的烃增粘剂。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述低Tg(甲基)丙烯酸酯共聚物包含C1-C24(甲基)丙烯酸酯单体单元、或甚至C1-C18(甲基)丙烯酸酯单体单元。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二聚合物层的可固化液体前体的层分别被相邻的所述第一压敏粘合剂聚合物层的可固化液体前体的层覆盖，基本上不暴露所述第二聚合物层的可固化液体前体的层。4.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：e)提供两个或更多个涂覆刀，所述两个或更多个涂覆刀彼此独立地从所述基底偏置，以形成垂直于所述基底的表面的间隙；f)在下游方向上相对于所述涂覆刀移动所述基底；g)将所述第一压敏粘合剂聚合物层的可固化液体前体和所述第二聚合物层的可固化液体前体提供至所述涂覆刀的上游侧，从而通过相应的间隙将两个或更多个可固化液体前体作为叠加层涂覆到所述基底上。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述高Tg(甲基)丙烯酸酯共聚物具有高于25,000道尔顿、高于30,000道尔顿、高于35,000道尔顿、或甚至高于40,000道尔顿的重均分子量(Mw)。6.根据权利要求1所述的方法，其中基于低Tg(甲基)丙烯酸酯共聚物的10...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·U·维内克，F·屈斯特，陈中，马京晶，K·翁弗豪，D·埃克哈特，C·托尔，J·E·贾诺斯基，J·塞斯，A·L·韦克尔，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US