用于改进胶带在潮湿和湿润条件下对亲水性表面的粘合的底胶溶液制造技术

本发明专利技术涉及特别地用于预处理表面的溶液，其含有，优选由以下组成：I)至少一种式(I)的第一硅烷，其中R

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于改进胶带在潮湿和湿润条件下对亲水性表面的粘合的底胶溶液本专利技术涉及一种溶液以及其用于预处理亲水性基底(如玻璃)的用途，以改进粘合剂在潮湿和湿润条件下对该基底的粘合。家居中的轻质物品的粘合通常使用胶带、热熔胶粘剂或反应性胶粘剂来进行。由于相对于可切割的(可分裂的)基底对固体基底的持粘力会增加，所以如果可能的话，粘合发生在金属、瓷砖或玻璃上。除了其在居家方面的用途外，粘合剂还在工业生产中用于粘合玻璃、金属等。陶瓷和玻璃表面的常见特征是其可被归类为亲水的。亲水性基底的一个特性是通常具有粘结在表面上的非常薄的吸附水的层，所述层只有在非常高的温度下才可被除去。该层可特别地在高的空气湿度下或在暴露于水的情况下吸收更多的水，从而降低粘合性能，直至粘合完全失效。如果这种胶粘剂需要与表面形成共价键来实现其功能，则胶粘剂的反应可被湿气抑制。压敏胶粘剂(PSA)通常基于丙烯酸酯、天然橡胶或苯乙烯嵌段共聚物。用于双面胶带的PSA特别地主要由丙烯酸酯或苯乙烯嵌段共聚物组成，其中在丙烯酸酯的情况下持粘力通常稍低。尤其在潮湿条件下，这些胶粘剂表现出完全相反的行为(性能)：与嵌段共聚物组合物相比，丙烯酸酯PSA明显更不易受湿润和湿度的影响。胶带的构造也影响其对潮湿的敏感性：硬胶粘剂和具有刚性载体的胶带通常比具有高度柔性的载体的胶带更易受影响。具有中间泡沫载体的双面胶带在其与亲水性基底粘合时尤其对潮湿反应敏感。热熔胶粘剂通常由苯乙烯嵌段共聚物或由乙烯-乙酸乙烯酯组成。两种类型的热熔胶粘剂都易受潮湿影响。对于基底粘合不足的问题，有已知的工业解决方案。例如，在粘合之前，在玻璃上施加粘合促进剂，其使表面疏水化从而消除所提及的的水层。为了进行疏水化而使用有机硅烷。在该情况下最经常使用的是以下的有机硅烷：(RO)3Si-(CH2)n-X其中R＝CH3或C2H5，n＝1至12，以及官能团X。在将硅烷施用至亲水性表面之后，在表面和硅烷之间形成共价键。如果表面完全被硅烷化，则上述的水膜会被除去并且也不能再次形成，因此水不再能够在粘合剂背后流动。存在着与胶粘剂和表面反应的硅烷以及仅使表面疏水化的硅烷，从而有助于随后的粘合以及增强胶粘剂粘结。这样的硅烷的应用记载于例如WO2005/040296A1中，其中在粘合之前将硅烷施用至PSA。粘合之后需要等待至少24小时，直到达到最终粘合强度。此外，这些硅烷可以细分为反应性和中等反应性硅烷。反应性硅烷在几分钟内引起表面的有效疏水化，用中等反应性硅烷要在数小时后才能实现这种效果。然而，中等反应性硅烷的优点在于其在溶液中的超过六个月的长的储存稳定性(保质期)。反应性硅烷的基团包括例如γ-氨基丙基-三乙氧基硅烷。相比之下，3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷被归类为中等反应性。然后，WO2005/040296A1中示出了3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷的溶液用于改进丙烯酸酯胶粘剂对玻璃表面的粘合的应用。在该应用中，胶粘剂和表面之间的接触在溶剂蒸发之前产生，从而以此方式实现硅烷与玻璃表面和胶粘剂两者的共价结合(键合)。在接触产生后，需要等待72小时才能使粘合承受任何负荷。如果可等待72小时的等待时间，则WO2005/040296A1中所提出的方法是可接受的。然而在很多情况下，该等待时间会导致生产过程的延迟。此外，如果表面的预处理由最终使用者进行，则在家庭应用的情况下缩短等待时间是绝对必要的。使用反应性硅烷(例如在DE19813081A1中记载的γ-氨基丙基三乙氧基硅烷)也不能解决这个问题，因为在这种情况下，保质期太短。例如，消费品在使用前通常处于卖场(储藏室)或在消费者的场所中相当长的一段时间。在生产和使用之间，两年的储存时间并不少见。储存稳定性的首次改进已通过更特别地用于预处理亲水性表面以进行疏水化的溶液而已知，如DE102007030196A1中所公开那样。该溶液包含下式的硅烷其中R1、R2和R3彼此独立地选自：甲基、乙基、2-甲氧基乙基和异丙基m＝0或1n＝0至12p＝1或2并且如果p＝1Y＝选自以下的官能团：烷基、乙烯基、苯基、环丁基、环戊基、环己基、缩水甘油基、缩水甘油氧基、异氰酸酯基、脲基、-CF3、-(CF2)qCF3(其中q＝1至12)、氰基、卤素、(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基、-NH-CH2-CH2-NR4R5、-NR4R5(其中R4和R5彼此独立地选自：H、烷基、苯基、苄基、环戊基和环烷基)或如果p＝2Y＝O、S或NH，并且还包含如下的组分，该组分导致亲水性表面的pH范围偏离中性范围至少两个单位。DE102007030196A1教导了包含少量水(高最达5重量％)而又对储存稳定性没有不利影响的溶液的可能性。根据DE102007030196A1，显著更高比例的水大大缩短了储存期。DE102009007930A1中提出了通过使用提高老化稳定性的第二硅烷来提高高反应性硅烷—即反应速度非常快的硅烷——的储存期的进一步改进。在溶剂方面教导了，如果其含有至少30重量％的羧酸酯，则被认为是有利的。通过两个说明书DE102007030196A1和DE102009007930A1的改进，确实可实现在很大程度上可行的结果；然而，底胶(底漆)溶液的储存稳定性仍不完全令人满意。因此，例如，已发现在40℃下在5个月的储存时间之后，溶液有时不再像原来那样起作用。此后形成白色沉淀物，当将其施用于瓷砖时，会有油腻效果，并且不再具有任何粘合促进效果。本专利技术的一个目的是增加用于预处理潮湿瓷砖和其它亲水性表面的高反应性——即反应非常快速——的底胶溶液的储存期，使得产品可使用更长的时间。最终目的是通过用这种底胶溶液进行预处理来进一步提高“tesa和其它胶粘剂产品对潮湿基底的粘合，即使在底胶溶液长时间储存之后以及在相对较高的温度下储存之后，粘合产生速度和持粘力也得以改进。在此，底胶溶液的反应性应高至如下的程度，即，使得在施用底胶后最迟10分钟就可发生粘合，并且在条件如下的对瓷砖的尖剪切粘合测试(Kippscher-Verklebungstest，英语：tip-shearbondingtest)中()，该粘合可在尽可能短的时间之后，尽可能持久地负载，所述测试使用在1kg的尖剪切负荷下以50mm的杠杆臂在湿热条件下(35℃，相对湿度85％)。该目的通过如在独立权利要求中记载的溶液来实现。从属权利要求的主题是本专利技术主题的有利发展。本专利技术进一步涉及根据本专利技术的溶液的用途，并且还涉及包括本专利技术的溶液和胶粘剂膜胶粘剂膜的套件(Set)。因此本专利技术涉及如下的溶液、特别地出于疏水化目的用于预处理亲水性表面的溶液，其包括I.至少一种下式的第一硅烷：其中R1、R2和R3彼此独立地选自：甲基、乙基、2-甲氧基乙基、丙基、异丙基、丁基和苄基m＝0或1n＝3至12p＝1或2并且如果p＝1Y＝选自以下的官能团：(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基、巯基、脲基、-NH-CH2-CH2-NR4R5、-NR4R5(其中R4和R5彼此独立地选自：H、烷基、苯基、苄基和环烷基)，或如果p＝2Y＝NH，以及II.至少一种下式的第二硅烷：其中R1、R2和R3彼此独立地选自：甲基、乙基、2-甲氧基乙基、丙基、异丙基、丁基和苄基m＝0或1R8＝H、烷基、苯基、苄基或环本文档来自技高网...

【技术保护点】
溶液，特别地用于预处理表面，其包含，优选由以下组成：I.至少一种下式的第一硅烷：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.20 DE 102015215879.91.溶液，特别地用于预处理表面，其包含，优选由以下组成：I.至少一种下式的第一硅烷：其中R1、R2和R3彼此独立地选自甲基、乙基、2-甲氧基乙基、丙基、异丙基、丁基和苄基m＝0或1n＝3至12p＝1或2并且对于p＝1Y＝选自以下的官能团：(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基、巯基、脲基、-NH-CH2-CH2-NR4R5、-NR4R5(其中R4和R5彼此独立地选自H、烷基、苯基、苄基和环烷基)，或对于p＝2Y＝NH，以及II.至少一种下式的第二硅烷：其中R1、R2和R3彼此独立地选自甲基、乙基、2-甲氧基乙基、丙基、异丙基、丁基和苄基m＝0或1R8＝H、烷基、苯基、苄基或环烷基，以及III.至少一种醇，和IV.水。2.如权利要求1所述的溶液，其特征在于所述第一硅烷是氨基官能化的硅烷，优选地3-氨基丙基三甲氧基硅烷或3-氨基丙基三乙氧基硅烷。3.如权利要求1或2所述的溶液，其特征在于所述第二硅烷是乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷。4.如权利要求1至3中至少一项所述的溶液，其特征在于所述硅烷总计以0.01至8.0重量％、优选地0.05至5.0重量％、更优选地0.1至3.0重量％、非常优选地0.1至1.0重量％的浓度存在于溶液中。5.如权利要求1至4中至少一项所述的溶液，其特征在于所述溶液具有以下组成：·硅烷I：0.01至3.0重量％·硅烷II：0.05至5.0重量％·水：5.0至30.0重量％·醇：72至94.94重量％。6.如前述权利要求中至少一项所述的溶液，其特征在于所述第二硅烷以比第一硅烷更高的重量浓度存在，优选地以1.20至10.0倍重量浓度、更优选地以2.0至6.0倍...

【专利技术属性】
技术研发人员：S迪策，U舒曼，T阿尔滕韦格纳，E塞贝尔，
申请(专利权)人：德莎欧洲股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE