[发明专利]用于粘结金属部件和塑料的基于丁腈橡胶共混物的胶粘片

说明书

本发明涉及用于便携式消费电子制品(portable consumer electronicsarticle)中粘结金属部件和塑料的、由反应性树脂和至少三种组成不同的丁腈橡胶构成的共混物，其随后的粘接即使在低于-15℃的低温下也具有高结合强度和抗震性。

使用双面压敏胶带粘结金属部件和塑料通常有效。为此需要的粘合力足以将金属组件固定和粘牢在塑料上。所用的金属优选为钢(包括不锈钢)和铝。所用的塑料为，例如，PVC、ABS、PC或基于这些塑料的共混物。然而，对于便携式消费电子制品，该要求在不断提高。一方面，这些制品变得更小，从而粘结面积也变得更小。另一方面，由于便携式制品在非常宽的温度范围内使用而且可能遇到坠落，该粘结还必须满足其他要求。这些要求对于金属和塑料的粘结尤其存在问题。在坠落的情况下，塑料可能吸收一些能量，而金属根本不变形。此时胶带必须吸收大部分能量。对此使用可热活性片材会特别有效，可热活性片材能够在活化后显示出特别高的粘合力。为了调节粘合剂的质量(用于形成粘合层)，可热活化胶粘片通常需要施加热-如在所有压敏粘合剂或对压力敏感的自粘结组合物的情形中-需要施加一定的压力(因此，不应和热固性反应性粘合剂混淆，该热固性反应性粘合剂在施加热时固化，从而不能看作是自粘结组合物)。

可热活化粘合剂可分为两类：

a)热塑性可热活化片材

b)反应性可热活化片材。

热塑性可热活化片材已长期为人所知，且基于例如聚酯或共聚酰胺。其商品实例为3M615，3M615S或tesa8440。然而，就在便携式消费电子制品中的应用而言，这些热塑性可热活化片材还有一些缺点。特别是涉及在一定温度和压力应用下的“渗出(oozing)”行为，因为在该应用中常常加工冲切物(diecut)，从而它们的形状发生改变。

还可以使用反应性可热活化片材。如果弹性体组件具有高弹性，这些片材具有明显较好的尺寸稳定性。然而，反应性树脂会发生交联反应，这显著增加了结合强度。因此，对于该粘结，可以使用，例如基于丁腈橡胶和酚醛树脂的可热活化片材，如，市售的tesa 8401。然而，这些反应性可热活化片材的缺点是，结合强度取决于固化条件。由于消费电子装置是大批量制造的，各组件的制造周期非常短，从而在此施加了特别苛刻的要求。

丁腈橡胶的高流动粘度赋予可热活化片材高的尺寸稳定性，并且，由于交联反应，在金属和塑料上还具有高粘合力。然而，高尺寸稳定性和低流动性能也有以下缺点：由于强度高，可热活化片材在低温下极快硬化且变得易碎，因此在非常低的温度下，该粘结变得对冲击敏感和易断裂。

迄今，在制造于高温和低温下均具有非常高的结合强度，从而适用宽温度范围的可热活化片材方面尚未取得成功。

考虑到现有技术，本发明的目的是提供用于便携式消费电子制品中将金属部件固定到塑料上的可热活化胶粘片，其耐受在-20℃下的冷冲击测试，并且其特征在于，在-20℃至+50℃的温度范围内具有高结合强度。

根据本发明，该目的可以通过一种配置有粘合剂的胶粘片而获得，所述粘合剂包含至少三种合成丁腈橡胶S1、S2和S3的共混物以及至少一种反应性树脂，所述反应性树脂能够自身交联，与其他反应性树脂交联，和/或与丁腈橡胶S1、S2和S3交联，其中：

a)该可热活化片的所述共混物是微相分离的，其特征在于，在DSC中具有至少三个不同的玻璃化转变温度

b)该可热活化片的所述共混物具有至少三个玻璃化转变温度，其中至少一个玻璃化转变温度大于10℃并且一个玻璃化转变温度小于-20℃

c)丁腈橡胶S1的丙烯腈分率大于或等于35％

d)丁腈橡胶S2的丙烯腈分率大于25％且小于35％

e)丁腈橡胶S3的丙烯腈分率小于或等于25％。

由于在不同聚合物之间通常存在不相容，在预先进行物理混合后，这些聚合物经历较大或较小程度的分离。形成包含单个大分子的或多或少的均一区域。结果是形成所谓的区域(相)，其中相同类型的两种或多种聚合物(“相容的”聚合物)聚集在一起。如果这些区域和最初的聚合物的数量级相同，则使用术语“微相分离”。

在本发明的一种优选方案中，本发明的组合物具有通过测试方法A测量得到的下落高度(drop height)，所述下落高度在室温(RT)大于1m，在-20℃大于25cm，和/或通过测试方法B测量得到的结合强度，所述结合强度在室温大于2N/mm²，在-20℃大于3N/mm²。