具有含有机硅的嵌段共聚物芯的芯-鞘丝制造技术

提供了一种具有压敏粘合剂芯和包围芯的非粘性热塑性鞘的芯

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有含有机硅的嵌段共聚物芯的芯
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鞘丝


[0001]描述了一种具有压敏粘合剂芯和非粘性鞘的芯
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鞘丝、制造该芯
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鞘丝的方法以及使用该芯
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鞘丝打印压敏粘合剂的方法。

技术介绍

[0002]长期以来已知使用熔融丝加工(FFF)来生产三维制品，并且这些工艺一般被称为所谓的3D打印(或增材制造)的方法。在FFF中，塑料丝在运动的打印头中熔融以逐层、增材方式形成打印制品。丝通常由聚乳酸、尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯(通常为二醇改性的)或丙烯腈丁二烯苯乙烯构成。
[0003]基于有机硅的压敏粘合剂已用于各种应用中。

技术实现思路

[0004]提供了一种具有压敏粘合剂芯和非粘性鞘的芯
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鞘丝。芯中的压敏粘合剂包括有机硅类压敏粘合剂。另外，描述了制造该芯
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鞘丝的方法和使用该芯
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鞘丝打印压敏粘合剂的方法。具有压敏粘合剂芯的芯
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鞘丝可用于取代转移粘合剂以将一个基底附接到另一个基底上。这些芯
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鞘丝的使用可以消除与转移粘合剂所需的剥离衬垫相关联的成本和废物。
[0005]在第一方面，提供了一种芯
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鞘丝，其包括a)含有压敏粘合剂的芯和b)包围芯的鞘。基于芯的总重量计，芯中的压敏粘合剂含有1)45重量％至80重量％的含有机硅的嵌段共聚物和2)20重量％至55重量％的有机硅增粘树脂。含有机硅的嵌段共聚物包括含有聚二有机硅氧烷的第一嵌段和不含有机硅的第二嵌段。鞘含有不含有机硅的非粘性热塑性材料。芯
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鞘丝具有在1毫米至20毫米范围内的最长横截面距离。
[0006]在第二方面，提供了一种制造芯
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鞘丝的方法。该方法包括形成是压敏粘合剂的芯组合物。基于芯的总重量计，压敏粘合剂含有1)45重量％至80重量％的含有机硅的嵌段共聚物和2)20重量％至55重量％的有机硅增粘树脂。含有机硅的嵌段共聚物包括含有聚二有机硅氧烷的第一嵌段和不含有机硅的第二嵌段。该方法还包括形成鞘组合物，其包含不含有机硅的非粘性热塑性材料。该方法还包括围绕芯组合物包裹鞘组合物，其中芯
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鞘丝具有在1毫米至20毫米范围内的最长横截面距离。
[0007]在第三方面，提供了一种打印压敏粘合剂的方法。该方法包括形成如上文第二方面中所述的芯
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鞘丝，熔融并混合芯
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鞘丝以形成熔融组合物，并且将熔融组合物分配到基底上。基底通常不是剥离衬件。
[0008]本公开的上述概述并非旨在描述本公开的每个公开实施方案或每种实现方式。以下描述更具体地举例说明了例示性实施方案。在本申请全文的若干处，通过实施例列表提供了指导，这些实施例能够以各种组合使用。在每种情况下，所引用的列表都只用作代表性的组，并且不应被理解为排他性列表。
附图说明
[0009]图1是根据本公开的实施方案的芯
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鞘丝的节段的示意性分解透视图。
[0010]图2是根据本公开的实施方案的芯
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鞘丝的示意性剖视图。
具体实施方式
[0011]提供了一种具有压敏粘合剂芯和包围芯的非粘性鞘的芯
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鞘丝。压敏粘合剂芯包括a)具有多个聚二有机硅氧烷链段的含有机硅的嵌段共聚物加上b)有机硅增粘树脂。鞘含有不含有机硅的热塑性材料。芯
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鞘丝可用于取代转移粘合剂以将一个基底附接到另一个基底上。这些芯
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鞘丝的使用可以消除与转移粘合剂所需的剥离衬垫相关联的成本和废物。
[0012]粘合剂转移胶带已经广泛用于将第一基底粘附到第二基底。粘合剂转移胶带通常以辊的形式提供，并且含有位于两侧涂覆的差异剥离衬垫上的或两个剥离衬垫之间的压敏粘合剂层。与可以邻接粘合剂转移胶带构造中相对廉价的剥离衬垫放置的基于橡胶的或基于(甲基)丙烯酸的压敏粘合剂不同，基于有机硅的压敏粘合剂通常需要相对昂贵的氟化剥离衬垫，诸如含氟有机硅或基于含氟聚合物的剥离衬垫。当从有机硅类压敏粘合剂层去除氟化剥离衬垫时，一些氟化材料可以转移到基于有机硅的压敏粘合剂层，而不是保持与氟化剥离衬垫粘结。这种转移会大幅减少压敏粘合剂层的后续粘合强度(随后从基底剥离)，也称为再粘附。还显示，许多基于有机硅的压敏粘合剂随时间推移趋于具有增加的粘附，从而导致无法接受的高剥离力。找到合适的、又高性价比的剥离材料的难题已被证明是抑制基于有机硅的压敏粘合剂的广泛采用的主要问题之一。因此，避免使用用于基于有机硅的压敏粘合剂的剥离衬垫可能是高度期望的。本文所述的芯
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鞘丝可以用于在不使用剥离衬垫的情况下递送基于有机硅的压敏粘合剂。非粘性鞘允许基于有机硅的压敏粘合剂在沉积在基底上之前容易处置。
[0013]粘合剂转移胶带已经广泛用于将第一基底粘附到第二基底。粘合剂转移胶带通常以辊的形式提供，并且含有位于两侧涂覆的差异剥离衬垫上的或两个剥离衬垫之间的压敏粘合剂层。转移粘合剂胶带通常需要在施加到基底之前被模切成期望的大小和形状。模切区域之外的转移粘合剂胶带作为废物被丢弃。使用本文所述的芯
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鞘丝作为粘合剂组合物可以大幅减少通常与粘合剂转移胶带相关联的废物。不需要模切，因为粘合剂可以仅在期望区域中沉积(例如，打印)。
[0014]芯
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鞘丝可用于使用熔融丝加工(FFF)打印压敏粘合剂。FFF分配所需的材料特性通常与压敏粘合剂组合物的热熔融分配所需要的材料性质显著不同。例如，在传统的热熔融粘合剂分配的情况下，粘合剂在罐内被熔融成液体并且通过软管和喷嘴泵送出去。因此，传统的热熔融粘合剂分配需要低熔体粘度粘合剂，其通常被量化为高熔体流动指数(“MFI”)粘合剂。如果粘度太高(或MFI太低)，则无法有效地将热熔融粘合剂从罐输送到喷嘴。相比之下，FFF涉及在分配时使丝仅在喷嘴内熔融，并且因此不限于可以容易地泵送的低熔体粘度粘合剂(高熔体流动指数粘合剂)。事实上，高熔体粘度粘合剂(低熔体流动指数粘合剂)可在分配之后有利地提供压敏粘合剂的几何稳定性，这允许对粘合剂进行精准和受控放置。粘合剂在打印后不会过度扩散。
[0015]此外，FFF通常需要合适的丝以具有至少一定的最小拉伸强度，使得可将大卷轴的丝连续地馈送至喷嘴而不会断裂。FFF丝通常卷绕成水平缠绕的辊。如果将芯
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鞘丝卷绕成
水平缠绕的辊，则最靠近芯的材料可能会经受高压缩力。优选地，芯
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鞘丝耐受永久性横截面变形(即，压缩永久变形)和自粘性(即，在储存期间成块)。
[0016]包括基于有机硅的嵌段共聚物的压敏粘合剂趋于耐水并且非常适用于高湿度环境。此外，这些压敏粘合剂可以配制成透明的(或甚至光学透明的)，并且可以在特性有利的各种应用中使用。
[0017]定义
[0018]术语“一个”、“一种”和“该”、“所述”可互换使用，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种芯
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鞘丝，所述芯
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鞘丝包括：a)芯，所述芯包含压敏粘合剂，所述压敏粘合剂包含1)基于所述芯的总重量计45重量％至80重量％的含有机硅的嵌段共聚物，所述含有机硅的嵌段共聚物包含第一嵌段和第二嵌段，所述第一嵌段包含聚二有机硅氧烷，所述第二嵌段不含有机硅；以及2)基于所述芯的总重量计20重量％至55重量％的有机硅增粘树脂；以及b)包围所述芯的鞘，其中所述鞘包含不含有机硅的非粘性热塑性材料；其中所述芯
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鞘丝具有在1毫米至20毫米范围内的最长横截面距离。2.根据权利要求1所述的芯
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鞘丝，其中所述含有机硅的嵌段共聚物是聚二有机硅氧烷聚乙二酰胺、聚二有机硅氧烷聚脲、聚二有机硅氧烷聚酰胺或聚二有机硅氧烷聚氨酯。3.根据权利要求1或2所述的芯
‑
鞘丝，其中所述含有机硅的嵌段共聚物是具有至少两个式(II)的重复单元的聚二有机硅氧烷聚乙二酰胺*
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NR4‑
Q2‑
NR4‑
(CO)
‑
(CO)
‑
NR3‑
Q1‑
NR3‑
(CO)
‑
(CO)
‑
*
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(II)其中Q1是式
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R2‑
Si(R1)2‑
[O
‑
Si(R1)2]
n
‑
O
‑
Si(R1)2‑
R2‑
的聚二有机硅氧烷；每个R1独立地为烷基、卤代烷基、芳烷基、取代的芳烷基、芳基、取代的芳基或烯基；每个R2独立地为亚烷基、亚芳基
‑
亚烷基或它们的组合；每个R3独立地为氢、烷基、芳烷基或芳基；每个R4独立地为氢、烷基或具有基团Q2的环结构的一部分Q2是式R4HN
‑
Q2‑
NHR4的二胺减去两个氨基基团
‑
NHR4的残基；n为在1至1500范围内的整数；并且星号(*)指明与嵌段共聚物中的另一个基团的键合位点。4.根据权利要求1或2所述的芯
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鞘丝，其中所述含有机硅的嵌段共聚物是具有至少两个式(III)的重复单元的聚二有机硅氧烷聚脲*
‑
NH
‑
Q3‑
NH
‑
(CO)
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NR3‑
Q1‑
NR3‑
(CO)
‑
*
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(III)其中Q1是式
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R2‑
Si(R1)2‑
[O
‑
Si(R1)2]
n
‑
O
‑
Si(R1)2‑
R2‑
的聚二有机硅氧烷；R1独立地为烷基、卤代烷基、芳烷基、取代的芳烷基、芳基、取代的芳基或烯基；R2独立地为亚烷基、亚芳基
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亚烷基或它们的组合；R3独立地为氢、烷基、芳烷基或芳基；Q3是式OCN
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Q3‑
NCO的二异氰酸酯减去两个异氰酸根基团(
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NCO)的残基；n为在1至1500范围内的整数；并且星号(*)指明与嵌段共聚物中的另一个基团的键合位点。5.根据权利要求1或2所述的芯
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鞘丝，其中所述含有机硅的嵌段共聚物是具有至少两个式(IV)的重复单元的聚二有机硅氧烷聚酰胺*
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Q4‑
(CO)
‑
NR4‑
Q1‑
NR4‑
(CO)
‑
*
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(IV)
其中Q1是式
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R2‑
Si(R1)2‑
[O
‑
Si(R1)2]
n
‑
O
‑
Si(R1)2‑
R2‑
的聚二有机硅氧烷；R1独立地为烷基、卤代烷基、芳烷基、取代的芳烷基、芳基、...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗斯，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：