[发明专利]包含热塑性填料材料的压敏粘合剂组件

说明书

技术领域

本公开整体涉及粘合剂领域，更具体地涉及压敏粘合剂(PSA)领域。本公开也涉及施加此类压敏粘合剂的方法及其用途。

背景技术

粘合剂已用于各种标记、固定、保护、密封和掩蔽目的。粘合带通常包括背衬或基底以及粘合剂。对于许多应用而言特别优选的一种类型的粘合剂由压敏粘合剂表示。

事实上，压敏带在家庭和工作场所中随处可见。在压敏带的最简单构造中，其包括粘合剂和背衬，并且整体构造在使用温度下是发粘的，并且仅使用适度压力来附着到多种基底以形成粘结。以此方式，压敏带构成了完整的、独立成套的粘结体系。

压敏粘合剂(PSA)对于本领域普通技术人员是熟知的，并且根据压敏带协会，PSA已知具有包括以下特性在内的特性：(1)有力而持久的粘着力；(2)用不超过指压的压力即可粘附；(3)足以保持在附着物上的能力；以及(4)足够的内聚强度以便使其从附着物干净地移除。已发现的作为PSA充分发挥作用的材料包括经设计和配制以表现出所需粘弹特性的聚合物，所述粘弹特性实现预期的粘着力、剥离粘附力与剪切保持力的平衡。PSA的特征在于通常在室温(例如20℃)下发粘。PSA不仅仅因为组合物是粘性的或能够粘附到某种表面而涵盖这些组合物。

这些要求通常使用被设计以单独地测量粘着力、粘附力(剥离强度)和内聚力(剪切保持力)的测试来进行评估，如A.V.Pocius在由俄亥俄州辛辛那提汉瑟加德纳出版社(Hanser Gardner Publication，Cincinnati，OH)于2002年出版的《粘附力和粘合剂技术：概论》(Adhesion and Adhesives Technology：An Introduction)第2版中所指明。这些测量合在一起构成了通常用于表征PSA的特性的平衡。

随着多年来压敏胶带使用的扩展，性能要求已变得更加苛刻。例如就操作温度和负载而言，对于许多应用来说，原来预期应用于在室温下支撑少量负载的剪切保持能力现已大幅度提高。实际上，许多应用需要压敏粘合剂支持升高的温度下的负载，这些升高的温度通常在70℃至90℃范围内，对于该高温需要高的内聚强度。所谓的高性能压敏带是能够在升高的温度下支撑负载达10,000分钟的那些。一般可通过使PSA交联来实现剪切保持能力的提高，但操作必须相当小心，以便保持高水平的粘着力和粘附力，从而保持前述的特性平衡。

此外，当用作多种组件和制造应用的附接装置时，诸如机动车内部或外部的面板和模制品装配，或在建筑工业中，压敏粘合剂还要求为不平整或不规则表面提供良好的粘附性能。在此上下文中，PSA泡沫带对不平整或不规则表面的应用是个公认的挑战，因为粘合带的适形能力是有限的。在一些专门应用(诸如针对机动车工业的车身上的带密封和挡风条带应用)中，成功的带施加(application)是相当具有挑战性的，特别是在机动车车身中的小的辐射部分(radii)和关键拓扑诸如点焊或其它表面结构中，因为粘附带需要结合两个相当矛盾的要求。在一方面，带必须抵抗高变形力，因此需要高的应力弛豫能力和良好的内聚强度。在另一方面，需要相同的唯一带对不平整或不规则表面提供足够的适形能力，并且因此对于带需要优异的表面湿润能力。

因此，提供将良好的粘附特性、良好的应力弛豫与良好的内聚特性相结合的压敏粘合剂组件是粘合带工业中公认且持续的挑战。为了优化PSA组件与不平整或不规则基底的粘附力，另外需要优异的表面湿润。

部分解决方案在本领域已有所述，其中将非交联粘合剂或交联度极低的粘合剂施加至某表面上，然后后固化，以便在充足的表面湿润后，可建立内聚强度。在此上下文中，例如US 5,721,289(Karim等人)中所述的所谓“半结构式带”已被采用。这些体系基于可后固化的环氧官能度，并且具体地要求将UV辐射激活的超酸用作触发能量。其它已知的可后固化体系基于所谓的例如EP-A1-0798354中所述的“DICY-chemistry”，其中环氧-胺固化反应通过加热触发。本领域中所述的可后固化体系通常需要预粘合剂组合物的复杂处理，包括小心控制的固化或交联步骤。另外，所述的部分解决方案通常没有为产生具有可接受特性的压敏粘合剂提供工业上可行的解决方案，具体地对于专门应用(诸如车上的带密封和挡风条带应用)而言，由此在挑战性拓扑(诸如点焊)上需要成功的带贴合。