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切向接合方法

阅读:947发布:2023-01-25

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1.接合方法,其中
通过提供具有第一侧(4)和第二侧(7)的胶带(3)使第一被粘物(1)的第一表面(2)和第二被粘物(6)的第二表面(8)彼此粘合,在第一侧(4)上设置第一可活化的胶粘剂并且在第二侧(7)上设置第二可活化的胶粘剂,该第二可活化的胶粘剂为可活化的压敏胶粘剂,使胶带(3)的第一侧(4)与第一被粘物(1)的第一表面(2)接触以产生预备组件,将第二被粘物(6)的第二表面(8)以接合运动的方式接合至胶带(3)的第二侧(7),该接合运动具有相对于胶带(3)的第二侧(7)的切向分量和垂直分量,其中切向分量和垂直分量之间的比率大于0.5,
其特征在于第二被粘物(6)的第二表面(8)和胶带(3)的第二侧(7)之间的接触区域设有非润滑剂,其在室温下为流体形式并且其动态粘度为至少5mPa s。
2.如权利要求1中所述的接合方法,
其特征在于润滑剂选自下组:油、润滑脂、矿脂、热熔性润滑剂、低分子量聚合物增塑剂、液体树脂反应性树脂、多元醇、脂肪酸及其酯、和油。
3.接合方法,其中
通过提供具有第一侧(4)和第二侧(7)的胶带(3)使第一被粘物(1)的第一表面(2)和第二被粘物(6)的第二表面(8)彼此粘合,在第一侧(4)上设置第一可活化的胶粘剂并且在第二侧(7)上设置第二可活化的胶粘剂,该第二可活化的胶粘剂为可活化的压敏胶粘剂,使胶带(3)的第一侧(4)与第一被粘物(1)的第一表面(2)接触以产生预备组件,将第二被粘物(6)的第二表面(8)以接合运动的方式接合至胶带(3)的第二侧(7),该接合运动具有相对于胶带(3)的第二侧(7)的切向分量和垂直分量,其中切向分量和垂直分量之间的比率大于0.5,
其特征在于第二被粘物(6)的第二表面(8)和胶带(3)的第二侧(7)之间的接触区域设有非水润滑剂,其选自下组:润滑脂、矿脂、热熔性润滑剂、低分子量聚合物、增塑剂、反应性树脂、多元醇、和脂肪酸及其酯。
4.如权利要求1至3中所述的接合方法,
其特征在于接合运动的切向分量和垂直分量之间的所选择的比率大于1、优选地大于
4。
5.如权利要求1至4中所述的接合方法,
其特征在于将胶带(3)的第二侧(7)的第二胶粘剂活化。
6.如前述权利要求任一项中所述的接合方法,
其特征在于将第一可活化的胶粘剂施加至胶带(3)的第一侧(4)以及将第二可活化的胶粘剂施加至第二侧(7),并且第一可活化的胶粘剂粘合至第一被粘物(1)的涂油的第一表面(2)比第二可活化的胶粘剂粘合至第二被粘物(6)的第二表面(8)快。
7.如前述权利要求任一项中所述的接合方法,
其特征在于首先用润滑剂分别涂覆第一和第二被粘物(1,6)的第一和第二表面(2,8),然后使其彼此粘合。
8.如前述权利要求任一项中所述的接合方法,
其特征在于以200μm的厚度施加至胶带的第二侧的第二可活化的胶粘剂呈现出如下的在300mm/分钟的移除速度下的对涂覆有1g/m2的油的基底的剥离粘附:在23℃和50%的相对大气湿度下储存一小时后的剥离粘附力是在储存24小时后的剥离粘附力的少于
50%、更特别地少于30%。
9.如前述权利要求任一项中所述的接合方法,
其特征在于第二可活化的胶粘剂包括基础聚合物和反应性树脂。
10.如权利要求9中所述的接合方法,
其特征在于所述基础聚合物为选自下组的弹性体:丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、聚酯、天然橡胶、合成橡胶例如丁基橡胶、(异)丁基橡胶、丁腈橡胶或丁二烯或乙烯-丙烯-二烯橡胶;具有由不饱和或者部分或完全氢化的聚二烯嵌段组成的弹性体嵌段的苯乙烯嵌段共聚物,所述弹性体嵌段包括聚丁二烯、聚异戊二烯、聚(异)丁烯或它们的共聚物;聚烯、含氟聚合物、硅、聚酰胺、特别地其弹性共聚物,或聚羟基醚,包括苯基树脂。
11.如权利要求9和10任一项中所述的接合方法,
其特征在于反应性树脂是对于来自下组的聚合物的成分:聚环氧化物、聚酯、聚醚、聚氨酯,基于树脂、甲酚或酚醛清漆的聚合物、聚硫化物、聚硅氧烷、或丙烯酸聚合物(丙烯酸类、甲基丙烯酸类)。
12.如前述权利要求任一项中所述的接合方法,
其特征在于胶带(3)包括选自下组的载体层:聚乙烯、聚丙烯、取向聚丙烯(OPP)、环烯烃共聚物(COC)、聚氯乙烯(PVC)、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚二甲酸乙二醇酯(PEN)、乙烯-乙烯醇(EVOH)、聚偏氯乙烯(PVDC)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈(PAN)、聚酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚醚砜(PES)或聚酰亚胺(PI)。
13.如前述权利要求任一项中所述的接合方法,
其特征在于对于第一和/或第二胶粘剂,吸油剂选自下组:页状硅酸盐、沸石、硅石、石墨、石灰、聚合物、纤维素及其衍生物、气凝胶、聚氨酯、聚烯烃、丙烯酸酯-腈-醇聚合物、氨基甲酸酯-异氰酸酯-醇聚合物、珍珠岩、丝植物泥炭、稻草和橡胶。
14.如前述权利要求任一项中所述的接合方法,
其特征在于首先将润滑剂施加到胶带(3)的第二侧(7),然后使胶带(3)的第二侧(7)与第二被粘物(6)的第二表面(8)接触。
15.如权利要求1至13任一项中所述的接合方法,
其特征在于首先将润滑剂施加到第二被粘物(6)的第二表面(8),然后与胶带(3)的第二侧(7)接触。
16.如前述权利要求任一项中所述的接合方法,
其特征在于使用的润滑剂具有大于120℃、更特别地大于150℃、且特别地大于200℃的在环境压力下的沸点温度
17.如前述权利要求任一项中所述的接合方法,
其特征在于使用的润滑剂在25℃的测量温度和1s-1的剪切速率下具有超过100mPa s的动态粘度。
18.如前述权利要求任一项中所述的接合方法,
其特征在于使用的润滑剂在第二胶粘剂上具有在23℃和50%的相对大气湿度下测量的小于或等于60°、更特别地小于或等于40°、非常优选地小于或等于15°的静态接触
19.如前述权利要求任一项中所述的接合方法,
其特征在于使用的润滑剂具有小于或等于10Pa s的动态粘度。
20.如前述权利要求任一项中所述的接合方法,
其特征在于第一可活化的胶粘剂上的润滑剂的接触角大于30°和/或第二可活化的胶粘剂上的润滑剂的接触角优选地小于30°。
21.如前述权利要求任一项中所述的接合方法,
其特征在于在润滑剂的液滴和位于该液滴下方的第一和第二胶粘剂之间测量的接触角相差至少10°、优选地超过20°。
22.如前述权利要求任一项中所述的接合方法,
其特征在于润滑剂选自下组:矿物油、石蜡油和环烷油、合成油、硅油,来自防腐油和成型油的组或来自液体增粘树脂和反应性树脂的组。
23.如权利要求22中所述的接合方法,
其特征在于防腐油选自预润滑油、热熔体和现场润滑剂。
24.如前述权利要求中任一项所述的接合方法,
其特征在于可活化的胶粘剂和润滑剂选自以下组合:
●包括环氧化物单体和/或环氧树脂的可活化的胶粘剂,与基于矿物油和/或合成油的润滑剂,
●包括吸油剂的可活化的胶粘剂,与基于矿物油和/或合成油的润滑剂,
●包括天然或合成橡胶的可活化的胶粘剂,与基于矿物油和/或合成油的润滑剂,●包括天然或合成橡胶的可活化的胶粘剂,与由基于烃的液体树脂组成的润滑剂,●包括粒状吸油剂的可活化的胶粘剂,与基于反应性树脂或液体树脂的润滑剂,●包括至少一种反应性树脂的可活化的胶粘剂,与来自与反应性树脂相同的化学基团的润滑剂。
25.如前述权利要求任一项中所述的接合方法,
其特征在于使用如下润滑剂,其包括来自也用于配制设置在第二侧(7)上的第二胶粘剂的相同化学基团的成分,或来自低分子量聚合物、液体树脂、反应性树脂和吸收剂的组的成分。
26.如前述权利要求任一项中所述的接合方法,
其特征在于以在0.1和10g/m2之间、优选地在0.5和5g/m2之间的量施用润滑剂。

说明书全文

切向接合方法

[0001] 本发明涉及根据权利要求1的接合方法。
[0002] 为了在车身中制造支撑结构,尤其是在汽车工程中,通常使型材(轮廓)彼此嵌套。这意味着第一型材具有铣削凹槽或其他凹槽,相应成形的第二型材插入或啮合到其中。因此,这两个型材一起构成支撑体的部分外壳。支撑结构本身可被配置为开放型材或者中空型材并且可包含两个部分。嵌套的目的通常是加固或密封整体结构。用于这些目的的型材可例如由挤出的合金制成,或者可由金属板坯成形。
[0003] 在嵌套布置的制造过程中,型材在很多情况下彼此错开地布置(移置),使得连接面至少部分地相对于彼此切向运动(移动)。连接面可以是型材体的一部分,或者可以是成形的法兰(凸缘),它们的关键功能是连接型材。
[0004] 在现有技术中,用于嵌套布置的型材通常在连接面处被相互焊接。在这种情况下采用的主要方法是点焊工艺(Punktschweiβverfahren)。替代地,型材可通过钎焊、压接、咬合(geclincht)或铆接而彼此接合。还使用这些方法的组合。
[0005] 除了上面提到的接合技术之外,胶粘粘合也越来越多地用于接合型材。胶粘粘合不仅增加了连接的刚度,而且特别适用于不同材料的接合。在车身中的其它位置处,胶粘剂的珠被用于密封、热绝缘和电绝缘以及降噪。通过胶粘剂将例如在接合连接处隔开确保在该位置处不发生电化腐蚀
[0006] 用于制造支撑结构的胶粘剂是高粘度的可活化的结构胶粘剂。这些胶粘剂通常以珠的形式施加。在活化过程中和/或之后,胶粘剂通常通过化学反应固化。活化可通过供热或通过湿气、辐射(例如UV辐射)、排或其它已知机制来实现。
[0007] 在作为车身的壳结构的一部分的两个或更多个型材例如以使得存在用结构胶粘剂的珠涂覆的连接面的切向运动的方式嵌套的情况中,结构粘合剂则从其位置处移动并以不受控制的方式涂抹。结果,不再保证粘合可靠性。相关的现有技术以例如在Bad Nauheim 2015年3月24-26日举行的Fügen im Karosseriebau[Joining in vehicle body construction]会议上发表的论文Joining with adhesive tapes in car body manufacture,Alexander Wieczorek为代表。
[0008] 本文提出使用胶带来粘合车辆车身部件。
[0009] 胶带也是已知的,其通常通过物理或化学固化过程获得适合于制造支撑结构的强度。胶带可具有或不具有压敏胶粘粘性。在那种情况下,胶带通常不具有额外的载体。通常首先通过加热将非粘性的胶带接合至第一型材,以产生预备组件。由于胶带具有足够的粘度,因而嵌套过程可在没有胶粘剂几何形状的位移下进行,而不管切向运动。接合后,进一步的加热则引发胶粘剂流动到第二型材上和在适当的情况下的化学固化。这里的缺点是制造预备组件所涉及的高成本和工作量。
[0010] 在粘性胶带的情况下,预备组件可通过自胶粘性简单地制造。然而,在接合操作期间的切向运动的情况下,胶带附着在第二型材上,因此阻碍接合过程并破坏胶粘接缝的清洁形成。在接合发生后,然后化学固化通常通过进一步加热或大气分的进入来引发。在所提及的论文中,提出使用具有粘性侧和非粘性侧的混合式胶带。该实施方式的缺点是胶带不可避免地具有复杂的多层结构。而且,被粘物部件和非粘性侧之间的组件只有在体系被加热后才出现。在此之前,所述组件没有强度。
[0011] 当以切向运动接合压敏胶带时,已知的做法是在有或没有表面活性剂的情况下使用水作为润滑剂。然后水慢慢地从粘合接头中扩散出来,从而发展与基材表面的粘合。然而,在使用反应性胶带(用于制造支撑结构的那种)时,这具有以下缺点:在固化反应期间高水平的水分会妨碍完全固化。例如,常见的环氧树脂胶粘剂就是这种情况。粘合于是丧失强度。在湿固化胶粘剂的情况下,接合期间的活性润湿将在胶带表面上过早地触发固化反应,损害胶粘剂对型材表面的附着。而且,高的水分含量可导致在后续加热过程中胶粘剂的不希望的起泡。最后但并非不重要的是,相对高的水量可导致腐蚀。
[0012] 因此,本发明的目的在于提供接合方法,其中两个被粘物可通过粘性胶带以被粘物的至少部分的切向运动更容易地粘合。在这种情况下,以至少部分的切向运动的接合过程在没有胶带几何形状的实质变形或预先固定的胶带的移位的情况下实施。
[0013] 本发明的目的还在于提供具有所述优点的胶粘粘合的组件。
[0014] 关于所述方法,所述目的第一方面通过开头所述的具有权利要求1的特征的方法来实现。
[0015] 在第二方面,所述目的还通过开头所述的具有权利要求3的特征的方法来实现。
[0016] 根据本发明,两个被粘物通过胶带彼此粘合。首先将胶带的第一侧粘合到第一被粘物的第一表面。在胶带的第一侧上设置第一可活化的胶粘剂。在第二侧上设置第二可活化的胶粘剂,其为可活化的压敏胶粘剂。第一和第二胶粘剂可彼此相同或不同。优选地,第一胶粘剂同样是可活化的压敏胶粘剂。首先,由第一被粘物和胶带制造预备组件。该预备组件然后通过胶带的第二胶粘剂施加于其上的自由第二侧与第二被粘物的第二表面接触。这种“接触”通过如下的接合运动来实现,该接合运动包括相对于胶带的第二侧的垂直分量和切向分量,其中特别地相对于胶带的第二侧的至少部分,切向分量和垂直分量之间的比率大于0.5、优选地大于1、特别优选地大于4。
[0017] 在大于0.5的比率下,接合运动的切向分量已经大得足以发生压敏胶粘剂的第二侧与第二被粘物的显著的粘附,从而阻碍接合运动的最终位置的实现(达到接合运动的最终位置)。在大于1的比率下,切向分量占主导地位;在4以上的比率下,所述运动如此大地由切向分量确定,使得无法使用例如糊状胶粘剂(参见Wieczorek loc.sit.),因此本发明的方法可特别有利地使用。
[0018] 如果接合运动几乎与胶带的第二侧切向地发生,则两个分量相对于彼此的比率可非常大。在极端情况下,接合运动也可完全地与胶带的第二侧切向地发生。
[0019] 为了防止第一和第二被粘物之间的胶带的移位或变形,第二被粘物的第二表面和胶带的第二侧之间的接触区域具有非水(非水性)润滑剂。作为非水润滑剂的结果,胶带的粘性第二侧在首先与第二被粘物的第二表面接触时不立即附着至第二表面,而是能够沿着它滑动直到它到达第一和第二被粘物相对于彼此的端部位置处。
[0020] 特别地,胶带的第二侧面具有粘性胶粘剂。胶粘剂以层状或片状方式成形。胶带可由单一的均质胶粘剂组成,但也可设想胶带具有多层结构,特别地具有内部载体层,该内部载体层在每一侧上涂布有相应的胶粘剂。
[0021] 然而,优选的是胶带具有单层结构并且胶带由单层压敏胶粘剂(PSA)、优选地可活化的PSA组成。因此,预备组件可容易地制造,并且所述胶带简单且便宜地制造。
[0022] 胶带的厚度对应于胶带的常用厚度,换句话说,例如1μm至5mm。优选用于汽车部分中的结构胶粘粘合的厚度为50μm至5mm、更特别地150μm至2mm。对于200μm至5mm、更特别地500μm至5mm的大的胶带厚度,第二胶带侧与第二被粘物表面的过早的附着尤其是不利的,因为在这种情况下,胶粘粘合的位置误差变得特别大。因此,在此厚度范围内的胶带优选地用于本发明的方法中。
[0023] 胶带可具有单层或多层结构。在胶带的多层结构的情况下,还可存在另外的层,即胶带领域的技术人员熟知的那种类型:实例为另外的胶粘剂的层或另外的载体层、底漆层或剥离层(脱模层)、或具有特定物理功能的层例如具有光学效应的层或者促进或抑制渗透的层、具有导热性或导电性的层等。
[0024] 胶带通常作为长胶带的一部分(一段)提供。胶带可例如作为片材或作为卷的一部分提供,或者有利地作为模切件提供。胶带可具有简单的连贯结构,或者在胶带中可存在孔或开口。胶带可完全地覆盖由其外周界定的表面,或者如果它具有开口,则也可仅覆盖其一部分或让一部分露出。胶带在两个维度上比在第三维度上实质地大。然而,在前两个维度中,它也可具有大致相同的尺寸,因此具有圆形、方形或其它外部片状形式。
[0025] 根据本发明,第二侧设置有可活化的压敏胶粘剂。有利地,胶带的第一侧和第二侧均设置有可活化的压敏胶粘剂。在具体的实施方式中,第一和第二侧还可包括相同的胶粘剂。
[0026] 作为可活化的PSA,原则上可使用所有具有活化粘合的常规PSA体系。例如,活化通常通过输入能量、例如借助于光化辐射或热或机械能、例如超声或摩擦来实现。然而,也可使用通过如下的化学活化:例如水分或氧气或者不存在水分或氧气下,或通过其它化学活化剂例如过氧化物。
[0027] 热活化粘合的PSA可从根本上分为两类:热塑性热活化粘合的PSA(热熔PSA)和反应性热活化粘合的PSA(反应性PSA)。这种分类还包括那些可同时划为这两类的PSA,即反应性且同时热塑性热活化粘合的PSA(反应性热熔PSA)。为了从嵌套型材制造支撑结构,优选反应性PSA。
[0028] 热塑性PSA基于如下聚合物,其在加热时经历可逆软化并且在冷却过程中再次固化。已经显现为有利的热塑性PSA特别地为基于以下的那些:丙烯酸酯、聚烯和聚烯烃共聚物、及其酸改性的衍生物、热塑性聚酯、聚酯及其共聚物、以及嵌段共聚物例如苯乙烯嵌段共聚物。
[0029] “以…为基础”、“基于”或“在…的基础上”目前指的是,胶粘剂的性质至少在很大程度上由一种组分(称为基础聚合物)的基本性质决定,尽管不排除通过在组合物中使用改性助剂或辅料或另外的组分对基础聚合物的额外的影响。特别地,这可意味着,在热塑性PSA的总物质中,基础聚合物的分数大于50重量%。
[0030] 相比之下,反应性热活化粘合的PSA包括反应性组分以及基础聚合物。反应性组分也被称为“反应性树脂”,其中通过加热过程引发交联过程,交联过程在交联反应结束后确保永久稳定的连接。
[0031] 这样的胶粘剂的基础聚合物优选地包括弹性组分,例如合成丁腈橡胶、聚氨酯、丙烯酸酯或苯乙烯嵌段共聚物。由于其高的流动粘度,这些类型的弹性组分即使在压下也使热活化粘合的胶粘剂具有特别高的尺寸稳定性。在反应性热活化PSA的总物质中,基础聚合物的分数还可小于50重量%,但通常大于10重量%。
[0032] 辐射可活化的PSA同样基于反应性组分。反应性组分可包括例如聚合物或反应性树脂,其中辐射引发交联过程,其在交联反应结束时确保永久的稳定的连接。这种胶粘剂优选地也包括上述类型的弹性组分。
[0033] 辐射可活化的PSA与辐射交联的PSA不同,在辐射交联的PSA中压敏胶粘的性质通过在制造胶带期间的辐射交联来设定。使用辐射可活化的PSA,辐射活化发生在应用时。在辐射活化之后,胶粘剂通常不再是粘性的。
[0034] 可活化的压敏胶带还包括由两个或更多个胶粘剂膜组装的压敏胶带,如在DE 10 2013 222739A1中所述的。
[0035] 它们通过使两个或更多个胶粘剂膜接触而活化。
[0036] 作为反应性树脂,原则上可使用所有如下的反应性成分,其为PSA或反应性胶粘剂领域的技术人员已知的并且形成交联反应性成分和/或形成大分子的反应性成分,例如描述于Gerd Habenicht:Kleben-Grundlagen,Technologien,Anwendungen[“Adhesive bonding–Principles,technologies,applications”],第6版,Springer,2009中的那种。举例而言,这些为形成以下的成分:聚环氧化物、聚酯、聚醚、聚氨酯,以及基于树脂、甲酚或酚醛清漆的聚合物,和聚硫化物、聚氧烷(优选地由硅烷封端的聚合物(STP)构造)或丙烯酸类聚合物(丙烯酸类、甲基丙烯酸类)。
[0037] 在可活化的PSA的总物质中,反应性树脂的分数也可小于50重量%,但通常大于10重量%,基于选择的反应性树脂。
[0038] 可使用的弹性体原则上是PSA领域中的所有常规弹性体,例如由Donatas Satas在"Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology"(Satas&Associates,Warwick 1999)中所描述的那种。
[0039] 这些为例如基于以下的弹性体:丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯、聚氨酯、天然橡胶、合成橡胶例如丁基、(异)丁基、腈或丁二烯和乙烯-丙烯-二烯橡胶,具有由不饱和或者部分或完全氢化的聚二烯嵌段组成的弹性体嵌段(聚丁二烯、聚异戊二烯、聚(异)丁烯、这些的共聚物、以及本领域技术人员熟知的其它弹性嵌段)的苯乙烯嵌段共聚物、聚烯烃、含氟聚合物和/或硅。还已知使用聚酰胺、特别地它们的弹性共聚物(Pebax)、或聚羟基醚(例如苯氧基树脂)。
[0040] 在使用橡胶或合成橡胶或由其产生的共混物作为PSA的基础材料的情况下,天然橡胶原则上可选自所有可获得的等级例如绉片、RSS、ADS、TSR或CV产品,取决于所需的纯度和粘度水平,并且合成橡胶可选自:无规共聚的苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶(BR)、合成的聚异戊二烯(IR)、丁基橡胶(IIR)、卤化丁基橡胶(XIIR)、丙烯酸酯橡胶(ACM)或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)和/或其共混物。
[0041] 弹性体在结构上可为线性的、支化的、星形或接枝的,仅给出几个实例,并且可构造为均聚物、无规共聚物、交替共聚物或嵌段共聚物。在本发明意义上的名称“无规共聚物”不仅包括在聚合中使用的共聚单体纯粹统计学地引入其中的共聚物,而且包括其中存在在共聚单体组成中的梯度和/或在聚合物链中的各种共聚单体的局部积聚的那些。各聚合物嵌段可具有共聚物嵌段(无规或交替地)构造。
[0042] 作为可用在胶带的第一侧上的那种非粘性的可活化的胶粘剂,原则上可使用所有常规的活化粘合的胶粘剂体系。至于可活化的PSA,活化通常通过输入能量、例如通过光化辐射或热来实现。然而,也可使用通过例如水分或氧气或者排除水分或氧气、或其它化学活化剂例如过氧化物的化学活化。
[0043] 进一步的描述对应于可活化的PSA的那些。
[0044] 可活化的PSA和/或可活化的胶粘剂也可以至少两种可活化的PSA和/或可活化的胶粘剂的不相容的共混物的形式来实施。
[0045] 在多层结构的情况下,胶带还可包括载体材料。
[0046] 载体材料包括所有片状结构体,例如二维延伸的膜或膜部分(段)、延伸长度且有限宽度的带、带部分(段)、模切件(例如以(光)电子装置的边缘围绕物或边界的形式)、多层布置等。对于不同的应用,可将各种不同的载体(例如膜、织造和非织造织物以及纸)的任一种例如与不同的胶粘剂组合。
[0047] 作为用于胶带的载体的材料,优选地使用聚合物膜、膜复合物、或具有有机和/或无机层的膜或膜复合物。这些类型的膜/膜复合物可由任何用于膜制造的普通塑料组成,实例包括但不限于:
[0048] 聚乙烯、聚丙烯(更具体地由单轴或双轴拉伸制得的取向聚丙烯(OPP))、环烯烃共聚物(COC)、聚氯乙烯(PVC)、聚酯(尤其是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚二甲酸乙二醇酯(PEN))、乙烯-乙烯醇(EVOH)、聚偏氯乙烯(PVDC)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈(PAN)、聚酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚醚砜(PES)或聚酰亚胺(PI)。
[0049] 此外,载体可与有机或无机涂层或层组合。这可通过常规技术来完成,例如表面涂布、印刷、蒸气涂布(蒸)、溅射、共挤出或层压。这里,实例(尽管非限制地)包括例如硅和铝的氧化物或氮化物、氧化铟(ITO)、或溶胶-凝胶涂层。
[0050] 优选的使用本发明的接合方法将第一和第二被粘物的两个涂油的第一和第二表面彼此粘合。
[0051] 特别地在汽车工业的车身构造中,被粘物采取涂有油的金属车身板的形式。因此,在可活化的PSA的一个有利实施方式中,PSA配备有至少一种吸油剂(油吸收剂)。吸油剂在胶粘剂与被粘物的表面接触时吸收油,并且PSA能够形成与接合表面的牢固连接。原则上,合适的吸油剂是本领域技术人员已知的所有吸油剂,并且可以采取颗粒状固体或液体的形式。所使用的吸油剂通常是来自无机固体、合成有机化合物和天然有机化合物的材料。
[0052] 在DIN 53206-1:1972-08的意义上,“颗粒”是指吸油剂的一次颗粒、聚集体和附聚物。“粒度(颗粒尺寸)”是指颗粒的最大程度(长度)。尽管本领域技术人员已知的其它方法也是适合的,但优选通过根据ISO13320的激光衍射(分散步骤分散附聚物而不是聚集体)来测定粒度。颗粒的可能形状非常多样化,例如球形、小棒形、纤维状或小片状。
[0053] 吸油剂优选地选自包含基于以下的材料的组:页状硅酸盐、沸石、硅石、石墨、石灰、聚合物、纤维素及其衍生物、气凝胶、聚氨酯、聚烯烃、丙烯酸酯-腈-醇聚合物、氨基甲酸酯-异氰酸酯-醇聚合物、珍珠岩、丝植物泥炭、稻草和橡胶。
[0054] 胶带的第一侧与第一被粘物的第一表面接触以产生预备组件。所述接触包括将可活化的压敏胶带的第一侧在至少部分区域上施加到第一被粘物的第一表面。在此步骤中,胶带(在胶带的第一侧上存在PSA时)通常未被活化。因此,该组件仅依靠胶带的粘性性质形成。然而,也可设想,可活化的压敏胶带被活化,甚至在接触之前或接触期间,例如如果化学反应非常慢并且到第二基底的接合时未结束。在胶带的第一侧带有非粘性的可活化的胶粘剂时,通常至少在第一侧上活化可活化的胶粘剂。替代地,第一被粘物的第一表面也可被活化,如果其设计成可活化的。
[0055] 所述接触可通过胶带施加中常用的任何方法来实现,例如通过手动施加、滚压、辊或非接触的方法如压缩空气施加。
[0056] 胶带的第二侧以接合运动的方式接合至第二被粘物的第二表面。所涉及的接合面是已经施加的胶带的第二侧、和在接合后位于该侧上的第二被粘物的表面。所述表面具有基本相同的尺寸和相同的几何形状。接合运动通常为线性运动,例如预备组件向第二被粘物的运动,或第二被粘物向预备组件的运动,这导致两个接合面进入其中相互叠置的位置。接合运动可分解成垂直于胶带的第二侧的分量和与胶带的第二侧成切向的分量,两个分量彼此垂直。切向运动和垂直运动之间的比率大于0.5、优选地大于1、更优选大于4。
[0057] 根据本发明,第二接合面与第二侧之间的接触区域设有非水润滑剂。润滑剂能够使第二被粘物的第二表面的表面在胶带的粘性表面上滑动。
[0058] 在PSA领域中,技术人员不会选择永久保留在PSA中的润滑剂,因为润滑剂会不利地影响PSA的粘合或内聚。因此,在现有技术中,选择尽可能与胶粘剂不相容的蒸发性液体例如水,使得润滑剂不溶于胶粘剂。然而,在可活化的胶粘剂的情况下,蒸发性液体将是一个缺点,因为在活化步骤期间液体的残留物会导致不希望的起泡,特别是在热活化的情况下。
[0059] 因此,在本发明的方法的情况下,有利地使用的润滑剂是在环境压力下具有超过120℃、更特别地超过150℃、并且非常优选地超过200℃的沸点温度的那些。
[0060] 由于润滑剂有利地不通过蒸发从粘合接头移除,因此有利的是,其与胶粘剂相容,特别地在胶带的第二侧上和/或在第二基底的材料上,优选地与胶粘剂相容,使得其可被胶粘剂吸收,例如通过扩散过程。结果,润滑剂从第二胶带表面和第二基底的表面之间的界面处被移除,因此允许更有效地形成胶粘粘合。
[0061] 为了促进扩散过程和滑动,根据本发明提供的润滑剂在室温下为流体。这里的室温是指15-30℃的温度,优选地25℃的温度。
[0062] 流动性在下文中由动态粘度来表示和描述。如此指定的流体是具有小于108Pa s的动态粘度的化合物。
[0063] 动态粘度通常根据DIN 53019测定。在25℃的测量温度和1s-1的剪切速率下,在具有根据DIN 53019-1的标准几何形状的圆柱型旋转粘度计中测量粘度。鉴于此方法无法测定非常高的粘度,因此在25℃和1弧度/s的频率下根据ISO 6721-10确定(复数)粘度也是通常的。
[0064] 流体在其流动性方面不受限制:它可例如包括顿流体、胀流型流体、假塑性流体、塑性流体(具有宾汉(Bingham)或卡森(Casson)流动性)、剪切时间依赖性的流体、触变性流体或震凝(触稠)液体。
[0065] 本发明方法中的润滑剂优选地具有根据DIN 53019-1在25℃的测量温度和1s-1的剪切速率下测量的小于或等于10Pa·s的动态粘度。
[0066] 此外,为了在至少一个接合面上形成润滑膜,根据本发明的第一方面规定,润滑剂具有根据DIN 53019-1在25℃的测量温度和1s-1的剪切速率下测量的超过5mPa s的动态粘度。如果粘度较低,则由于润滑剂的表面张力而存在形成液滴的险。润滑剂优选地具有超过100mPa s的动态粘度。
[0067] 为了在胶粘剂的表面上形成非常连贯的润滑膜,用润滑剂有效地润湿胶粘剂是有利的。因此,在本发明的方法的一个实施方式中,所使用的润滑剂优选地具有在润滑剂的液滴和位于液滴下方的胶带的第二侧之间测量的小于或等于60°的静态接触,其是在23℃和50%的相对大气湿度下通过滴加4μl润滑剂来测量的。所述接触角优选地小于或等于40°、更优选地小于或等于15°。低的接触角表示润滑剂对胶粘剂的有效润湿。
[0068] 在形成润滑膜时,必须防止润滑剂被PSA或被基底太早地吸收,这导致润滑效果的恶化。因此,润滑剂一方面必须与第二侧上的胶粘剂相容,但另一方面必须仅由其缓慢地吸收。这通过在23℃和50%的相对大气湿度下的对涂覆有1g/m2的润滑剂的钢基底的剥离粘附(剥离粘附力)的缓慢发展(形成)来验证。因此优选的是如下的胶粘剂和润滑剂的组合,其中在300mm/分钟的移除(剥离)速度下的可活化的PSA对这样的基底上的胶带的第二侧的剥离粘附力在储存1小时后不高于在储存24小时后的剥离粘附力的30%。
[0069] 根据与胶粘剂的相容性,以如下构思选择润滑剂:润滑剂首先在与第二基底的接合过程中允许基底在胶带的粘性第二侧上滑动,但之后通过扩散从接触表面移除。
[0070] 可使用的非水润滑剂是本领域技术人员已知的所有非水润滑剂或滑爽剂,除了作为颗粒存在的固体润滑剂(例如石墨)之外,且因此包括例如油、润滑脂、矿脂(凡士林)、热熔性润滑剂、以及它们的混合物。
[0071] 然而,作为非水润滑剂,也可使用用于配制胶粘剂或表面涂层材料的那种液体组分,例如低分子量聚合物、液体树脂(增塑树脂)或反应性树脂。例如,在基于硅酮的PSA的情况下,也可想到使用硅油。多元醇如甘油、相对高分子量的液体烃如石蜡增塑剂如邻苯二甲酸酯、以及脂肪酸和其酯也是合适的。根据本发明的这样的流体也可用作混合物、溶液或乳液的部分。
[0072] 特别合适的润滑剂是来自下组的那些:油、润滑脂、矿脂、热熔性润滑剂、低分子量聚合物、增塑剂、液体树脂、反应性树脂、多元醇、脂肪酸及其酯、和硅油。
[0073] 根据本发明的第二方面,根据本发明选择和使用的非水润滑剂是来自下组的那些:润滑脂、矿脂、热熔性润滑剂、低分子量聚合物、增塑剂、液体树脂、反应性树脂、多元醇、和脂肪酸及其酯。
[0074] 润滑剂优选地选自矿物油或合成油,因为它们经常用作PSA中的组分并因此与许多可活化的PSA相容。
[0075] 更优选地,润滑剂选自液体增粘剂树脂(液体树脂、增塑树脂;参见Satas)和反应性树脂,因为这样的树脂经常被包括在PSA中作为剥离粘附增强剂并因此也是高度相容的。
[0076] 例如,对于金属基底例如钢型材的接合,润滑剂特别优选地选自抗腐蚀油和成型油。这些油具有高的抗渣性(抗熔渣侵蚀能力),并因此基本上以所施加的层厚度保留在胶带或基底上。它们通常基于矿物油、合成油或聚合物(例如蜡或其它生物聚合物),并且经常含有添加剂。这样的油可从例如Quaker公司以品牌 从Rhenus公司以品牌从Fuchs公司以品牌 从Zeller&Gmehlin公司以品牌
以及从Wocklum公司以品牌 获得。
[0077] 非常特别优选地,润滑剂选自根据VDA 230-213(用于预润滑油、预润滑油2、热熔体和现场(点)润滑剂(Spot Lubricant)的产品类别的测试方法;德国汽车工业协会(VDA ),成形润滑剂技术组(Forming Lubricants Technical Group))批准(通过)的润滑剂。
[0078] 汽车制造商通常需要由铝涂覆和未经涂覆的钢板制成的拉伸部件、卷、坯、以及压制件在它们来自于轧制机(辊式磨机)时被保护免于腐蚀,并且用于这些目的的产品必须具有一系列的性能。
[0079] 这些产品需要保护金属表面处于所供给的状态,并保护由其制造的部件在相关气候条件下在规定时间内不被腐蚀,并且不会导致在冷轧机中的应用期间和在各汽车制造商中的后续制造步骤中的操作中断。
[0080] VDA 230-213中编制的测试方案以及其中在注释中确定的由汽车制造商规定的最低要求用于开发在VDA标准标题中标识的产品。满足这些最低要求的润滑剂是上述优选的产品类别的产品。
[0081] 在这种情况下,预润滑油是基于矿物油、合成油或来自可再生原料的防腐油,其具有提高的对深拉(深冲)和润滑性能的要求(相对于防腐油)以用作在所有目前已知的经涂覆和未经涂覆的钢金属片上的后处理油(罩光油)。
[0082] 热熔体为如下的润滑剂,其在室温(20℃-22℃)下形成不流动的糊状的触摸起来几近于坚固的薄膜,基于矿物油、合成油或来自可再生原料,具有与预润滑油相比,提高的对深拉和润滑性能的要求。这些产品必须适合用作在所有目前已知的基底、即未经涂覆或经涂覆的铝材料和钢的金属片上的最终(结束)涂层。
[0083] 现场润滑剂是基于矿物油、合成油或来自可再生原料的产品,其具有提高的对深拉和润滑性能的要求,并且仅在辊轧机处施用的后处理油被证明不足以成型时才在成型操作前不久施用。
[0084] 批准的润滑剂为例如来自Castrol的Rustilo S 40和Iloform 951HM,来自Fuchs的Anticorit RP 4107S、Anticorit PL 3802-39S、Anticorit PL 39SX、Renoform MCO 3802、Renoform MCO 3028、Anticorit PL 39SX、Anticorit PL3802-39LV,来自Oest的Platinol B 804 3COW,来自Pfinder的AP 170、AP 168/14、AP 167/22、AP 221、AP 227、AP 
228/2,来自Shell的Ensis PL 1608,来自Wilhelm Dietz的Wedolit N22-3和Wedolit N 
22NV,来自Zeller+Gmelin的Hotmelt E1、Multidraw PL 61、KTL N16、Drylube E1,和来自Quaker的Ferrocoat 6130。合适的润滑剂是选自该组的那些。
[0085] 施加到胶带或基底的表面的润滑剂的量优选地在0.1和10g/m2之间、优选在0.5和5g/m2之间。低于0.1g/m2的量存在滑动不足的风险,而高于10g/m2的量存在对胶粘粘合产生不利影响的风险。
[0086] 润滑剂可存在于胶带的第二侧上和/或第二被粘物的第二表面上。
[0087] 润滑剂有利地位于胶带的第二侧上,因为通过这种方式,仅需要提供通过润滑剂对本身为粘性的并与第二基底形成接触的所述表面的精确的润湿。
[0088] 进一步有利地,润滑剂在粘合之前位于第二被粘物的第二侧上。当用于基底的润滑剂实现另外的功能例如腐蚀控制的功能、以及润滑时,这是特别有利的。在这种情况下,一般而言,比在接合过程中为了润滑的目的所必需的大的基底的部分被润滑剂润湿。
[0089] 可通过技术人员已知的任何方法施加润滑剂,因此例如通过涂覆、印刷、喷射或浸渍。
[0090] 润滑剂和可活化的PSA的组合优选地如此选择,使得200μm厚的可活化的PSA的部分(段),在活化后,在23℃和50%的相对大气湿度下的拉伸剪切测试中的对涂覆有1g/m2的润滑剂的钢基底的在1mm/分钟的移除速度下的粘合强度比对未涂覆润滑剂的钢基底的情况低不超过15%、更优选地不超过10%。
[0091] 优选的组合如下:
[0092] ●包括环氧化物单体和/或环氧树脂的可活化的胶粘剂,与基于矿物油和/或合成油的润滑剂
[0093] ●包括吸油剂的可活化的胶粘剂,与基于矿物油和/或合成油的润滑剂[0094] ●包括天然或合成橡胶的可活化的胶粘剂,与基于矿物油和/或合成油的润滑剂[0095] ●包括天然或合成橡胶的可活化的胶粘剂,与由基于烃的液体树脂组成的润滑剂[0096] ●包括粒状吸油剂的可活化的胶粘剂,与基于反应性树脂或液体树脂的润滑剂[0097] ●包括至少一种反应性树脂的可活化的胶粘剂,与来自与反应性树脂相同的化学基团的润滑剂。
[0098] 这里来自相同的化学基团意指润滑剂含有反应性树脂也包含的反应性基团,例如环醚、羟基、羰基、胺、以及乙烯基或烯丙基。
[0099] 可活化的压敏胶带还可包括多个可活化的PSA的层。后者可为相同或不同的,并且优选不同的。那么优选地,胶带的第一侧包括第一可活化的PSA的层,以及胶带的第二侧包括第二可活化的PSA的层。层的厚度也可为相同或不同的。优选地,这些层具有不同的厚度,因为通过改变厚度可使对不同的基底的粘合性能以及相对于润滑剂的行为可变地适应。
[0100] 胶粘剂优选地在与润滑剂的相容性上不同。因此,优选,胶带的第一侧的第一可活化的PSA的200μm厚的部分(段)的在23℃和50%的相对大气湿度下的在300mm/分钟的移除速度下对涂覆有1g/m2的油的钢基底的在储存一小时后的剥离粘附力高于在储存24小时后的剥离粘附力的50%。
[0101] 大的接触角表示与润滑剂的低的可润湿性。在这种应用中,这意味着润滑剂仅部分地润湿胶粘剂表面,并因此在未被润湿的位置处发生对基底的粘附。因此,有利的是,润滑剂在第一可活化的PSA上的接触角大于30°。润滑剂在第二可活化的PSA上的接触角优选地小于30°。
[0102] 总的来说,优选,在润滑剂的液滴和位于该液滴下方的PSA之间测量的接触角相差至少10°、优选地大于20°。
[0103] 在使用来自矿物油或合成油的组的润滑剂且第一和第二基底用润滑剂涂覆时,在第一和第二可活化的PSA之间在各情况下本身优选的组合包括分别以聚合物和反应性树脂为基础的可活化的PSA,其在下表1中用X标记。
[0104]
[0105] 表1
[0106] 参照多个示例性实施例描述本发明,并且在这方面:
[0107] 图1示出具有施加到第一被粘物的第一表面的胶带的预备组件,
[0108] 图2示出图1中制造的预备组件,其以至少部分地切向运动的方式施加到第二被粘物的第二表面,
[0109] 图3示出以本发明的胶带粘合的第一和第二被粘物,
[0110] 图4a示出接合运动到相对于胶带的第二表面的切向分量和垂直分量的矢量分割,[0111] 图4b示出通过接合装配的第一和第二被粘物。
[0112] 所述附图不是按比例的。图1示出第一被粘物1。这是用于汽车的车身结构中的那种涂油的金属板。胶带3被粘贴到第一被粘物1的第一表面2。胶带3在第一方法步骤中被粘贴到第一被粘物1。胶带3具有粘合在第一被粘物的第一表面2上的第一侧4。胶带的第一侧涂覆有第一可活化的PSA。根据图1的胶带3和第一被粘物1的组合在这里也被称为预备组件。第一PSA的组成优选地使得在施用期间存在于金属板上的油被快速吸收或移置,并因此建立与第一被粘物1的胶粘粘合。
[0113] 图2示出第二方法步骤。第二被粘物6以包括相对于第一被粘物1的切向运动分量的接合运动与第一被粘物1接合。关于与第一胶带侧4相反的第二胶带侧7的至少一个区域5,接合运动包括在以下意义上的切向运动分量:第二被粘物6的第二表面8,作为具有切向运动分量的接合运动的结果,向区域5中的胶带的第二侧7运动。
[0114] 接合运动的切向分量及其与区域5中胶带3的第二侧7垂直的分量具有0.5、优选地1.0、更优选地大于4的比率。
[0115] 胶带3的第二侧7由第二可活化的PSA形成。第二被粘物6的第二表面8根据本发明涂覆有非水润滑剂。由于润滑剂的作用,第二被粘物6的第二表面8沿着胶带3的第二侧7滑动,而胶带3不滑动。因此,胶带3的第二侧7不在首先(第一)接触时立即粘附至第二被粘物6的第二表面8。
[0116] 图3示出第三方法步骤,其中第一和第二被粘物1、6和胶带3相对于彼此已到达其最终位置。在图3所示的位置中,两个PSA被活化并且产生第一被粘物1的第一表面2与第二被粘物6的第二表面8的强胶粘粘合。第二PSA的组成优选地使得其吸收施加到第二被粘物6的第二表面8的润滑剂,允许在活化PSA之后在被粘物1和6之间产生牢固的粘合连接。
[0117] 图4在部分a)中示出两个被粘物1和6,被粘物1具有粘在其上的两个胶带3以产生预备组件。胶带3的第二表面7装配有润滑剂。第二被粘物6以接合运动9被导向第一被粘物1。接合运动9可被分解成与胶带的第二表面成切向的分量10和与其垂直的分量11。切向分量10和垂直分量11之间的角度为90°。切向分量和垂直分量之间的比率大于0.5、特别地大于4。由于接合运动和随后的利用可活化的PSA的活化的胶粘结合,两个型材1和6嵌套,如图
4的部分b)中所示。
[0118] 表1示出第一可活化的PSA和第二可活化的PSA的初始优选的组合。该表背后的构思是:设计第一可活化的PSA使得其尽可能快地粘附至形成第一被粘物1的第一表面2的涂油金属片;第一可活化的PSA基于例如聚合物,所述聚合物基于合成橡胶或聚烯烃,而所选择的反应性树脂是环氧化物。
[0119] 选择第二可活化的PSA使得它仅延迟地粘附至第二被粘物6的第二表面8,其同样是涂油金属片;第二PSA优选地基于例如聚氨酯或丙烯酸酯,而所选择的可活化的部分又是环氧化物。每种PSA基于粘弹性部分和可活化部分,其中粘弹性部分基于上述聚合物之一以及可活化的部分基于反应性树脂,在开始给出的关于“基于”的定义的意义上。优选地根据表1将粘弹性部分与粘弹性部分、反应性部分与反应性部分、或反应性部分与粘弹性部分组合。
[0120] 这意味着,如果第一胶粘剂的反应性部分包括环氧树脂,则第二胶粘剂的弹性体优选地从表1中所示的组中自由选择,并且除环氧化物以外,来自所述组的任何树脂优选作为第二胶粘剂的反应性树脂,
[0121] 或者
[0122] 在粘弹性部分方面基于聚烯烃或合成橡胶的第一胶粘剂优选与基于聚氨酯或丙烯酸聚合物的第二胶粘剂组合,
[0123] 或者
[0124] 在粘弹性部分方面基于聚烯烃或合成橡胶的第一胶粘剂优选与其反应性部分基于环氧树脂的第二胶粘剂组合。
[0125] 在实验中,制造可活化的PSA K1至K4。可活化的PSA基于以下原料:
[0126] 使用的原料
[0127] 基础聚合物
[0128] Breon N41H80 具有41%的丙烯腈含量的丁腈橡胶,来自Zeon  Chemicals (London,UK)
[0129] Desmomelt 530 大部分直链羟基聚氨酯。Desmomelt 530为热塑性非常低的高度结晶的弹性聚氨酯,来自Bayer MaterialScience。通过DSC测量的熔化为54.7J/g。
[0130] Poly bd R 45 羟基封端的聚丁二烯,来自Cray Valley,具有约2800g/mol[0131] HTLO 的分子量Mw和约2.5的羟基官能度
[0132] Polyvest MA 75 来酸酐官能化的聚丁二烯,来自Evonik,具有约3000g/mol的分子量Mw和约80mg KOH/g的酸值
[0133] Azalt 50/70 沥青50/70(B65),来自Total
[0134] 反应性树脂
[0135] Epikote 828 双官能的双酚A/环氧氯丙烷液体环氧化物,具有约190g/eq的每环氧化物的重量,来自Momentive。在25℃下的粘度 约13Pas。
[0136] PolyDis PD3611 丁腈橡胶改性的基于双酚F二缩水甘油醚的环氧树脂,具有40%的弹性体含量和550g/eq的每环氧化物的重量,来自Schill+Seilacher"Struktol"。在25℃下的粘度10 000Pas。
[0137] PolyDis PD3691 丁腈橡胶改性的基于双酚A二缩水甘油醚的环氧树脂,具有5%的弹性体含量和205g/eq的每环氧化物的重量,来自Schill+Seilacher"Struktol"。在25℃下的粘度300Pa s。
[0138] Tactix 556 二环戊二烯-环氧-酚醛清漆树脂,具有215-235g/eq的每环氧化物的重量和53℃的软化点,来自Huntsman。
[0139] 固化剂
[0140] Dyhard 100S 用于环氧体系的潜在性固化剂,来自AlzChem,由微粉化的双氰胺组成,其中98%的颗粒小于10μm。
[0141] Dyhard UR500 用于环氧体系的潜在性uron促进剂,其中98%的颗粒小于10μm。
[0142] Mahlschwefel 精炼两次的具有至少99.9%的纯度的可溶性元素硫,来自[0143] 80/90° Avokal
[0144] MBTS 2,2'-二苯并噻唑基二硫化物,来自Weber&Schaer
[0145] TEDA 三亚乙基二胺晶体,来自Trigon(1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷)[0146] 填料
[0147] Weiβfeinkalk 氧化CL 90–Q-90,来自Rheinkalk
[0148] Talkum Pharma M Talc,来自Scheruhn,BET表面积约4.6m2/g
[0149] Printex 60 炉黑,油吸收No.118,BET表面积约115m2/g
[0150] 下表示出以上述原料为基础的胶粘剂K1至K4的以重量份计的组成:
[0151] 胶粘剂:
[0152]实施例: K1 K2 K3 K4
  以重量份计 以重量份计 以重量份计 以重量份计
Breon N41H80 20 20    
Desmomelt 530     20  
Epikote 828 80      
PolyDis PD3611   65 30  
PolyDis PD3691   15 10  
Tactix 556     40  
Dyhard 100S 5.56 2.49 3.51  
Dyhard UR500 0.56 0.25 0.35  
Poly bd R 45HTLO       28
Polyvest MA75       15.1
Azalt 50/70       15
Mahlschwefel 80/90°       16
MBTS       1.5
Weiβfeinkalk       3
Talkum       15
Printex 60       6.1
TEDA       3
[0153] 表2
[0154] 可活化的PSA K1至K4是在实验室通过如下制备的:将聚合物在23℃下溶解在丁酮中。接着加入反应性树脂。随后通过搅拌以剧烈的剪切加入固化剂。
[0155] 为了制造胶粘剂的层,通过实验室涂布设备将各种粘合剂从溶液涂覆到常规的衬垫(硅化的聚酯膜),并且进行干燥。干燥后的胶粘剂的层厚度为200±10μm。在每种情况下,在室温下开始干燥10分钟,并在实验室干燥箱中在105℃下干燥10分钟。在干燥后立即用第二衬垫(具有较低的剥离力的硅化的聚酯膜)在开放侧上各自加衬干燥的胶粘剂的层。
[0156] 对于K5,首先制备两种组分:通过在行星式混合器或溶解器中混合除Polyvest MA75以外的所示的原料两小时来制备A组分。为了获得无泡的产物,在混合过程的最后十分钟期间通过施加小于0.02巴(15托)的减压将混合物脱气。每种情况下的结果是可在室温下进一步处理的糊。B组分是Polyvest MA75。
[0157] 将A组分和B组分在2组分混合系统中混合在一起,并立即用常规的涂布装置涂布到双面剥离纸(脱模纸)上,得到厚度为200μm的糊状膜。在随后通过加热通道时,在70℃发生交联以形成压敏胶粘剂层。
[0158] 润滑剂
[0159] G1:Ferrocoat 6130,来自Quaker。石蜡油(CAS 64742-65-0),具有约150mPa s的粘度
[0160] G2:Anticorit PL 3802-39S,预润滑油,来自Fuchs。基于环烷油(CAS265-156-6),具有约300mPa s的粘度
[0161] G3:Wingtack 10,来自Cary Valley,脂族烃树脂,具有约30Pa s的粘度[0162] G4:Epikote 828,来自Momentive,基于双酚A的二缩水甘油醚的环氧树脂并且具有约190g的环氧当量,具有约13Pa s的粘度
[0163] G5:Uvacure 1500,来自Cytec,脂环族二环氧化物(3,4-环氧环己烷或3,4-环氧环己基羧酸甲酯),具有约275mPa s的粘度
[0164] G6:软化水,粘度约1mPa s
[0165] 润滑剂G1和G2是典型地用于汽车制造中的油,而润滑剂G3、G4和G5主要由作为(可活化的)PSA的组分的组分组成,因此PSA更容易吸收。G3是非反应性树脂,而润滑剂G4和G5包括反应性树脂。作为现有技术的比较物质,选择水(G6)
[0166] 测量值:
[0167]
[0168] 表3
[0169] 依照ISO 29862(方法3),在23℃和50%的相对大气湿度下以300mm/分钟的移除速度和180°的剥离角度测定表3中所示的未固化的胶带的剥离粘附力。在各情况下,胶粘剂的层的厚度为200μm。使用50μm厚的经蚀刻的PET膜作为加强膜,并可从Coveme(意大利)获得。
[0170] 所用基底包括符合标准的钢板。在一些情况下,这些板用润滑剂以约1g/m2的量涂覆。测量条在23℃的温度下使用滚压机器粘合。分别在施用后立即或在1小时或24小时的储存时间后移除胶带。测量值(以N/cm计)作为三次单独测量的平均值获得。
[0171] 在测定对涂油的钢基底的剥离粘附力时,使用具有约300mPa s的粘度的石蜡油(Ferrocoat 6130)。
[0172] 表3中所示的动态剪切值是在拉伸剪切测试中测定的。所获得的粘合品质的参数是对在由本发明的方法制造的组件上的各种胶带和润滑剂测定的粘合强度。为此目的,在各情况下,在基于DIN-EN 1465的动态拉伸剪切测试中在23℃和50%的相对湿度下以1mm/分钟的测试速度定量地测定粘合强度(结果以N/mm2=MPa计)。
[0173] 所用的测试棒由钢制成,并在粘合之前用丙酮清洗。润滑剂在使用时通过将测试棒浸入润滑剂溶液中以将其转移到测试元件之一的方式来施加。调节所述溶液以沉积约1g/m2的润滑剂的层。在各情况下,胶带的层厚度为约200μm。在已进行接合后,粘合的测试元件在23℃下储存24小时并且之后在180℃下固化30分钟。报告的数值为三次测量的平均值。
[0174] 表3中所示的润湿角度通过其它常规的测试方法来测定。润滑剂的静态接触角是以基于DIN EN 828的方法测量的,此处选择的液滴体积为约4μl。测量在23℃的温度下进行。这里报告的角度是三次测量的平均润湿角度。
[0175] 根据该标准,在计量结束后约10秒测量接触角。
[0176] 表3显示,由使用实施实验的润滑剂G1在24小时后和在1小时后产生的剥离粘附力一致地较低,但下降严重依赖于所用的具体胶粘剂。胶粘剂K1和K4比较快地吸收油,因此储存一小时后的剥离粘附力高于储存24小时后的剥离粘附力的50%,而胶粘剂K2和K3更缓慢地吸收油,使得储存一小时后的剥离粘附力不高于储存24小时后的剥离粘附力的30%。因此,优选地,胶粘剂K1或K4将被选择用于粘合两个涂油的金属片1和6的胶带3的第一侧4,而胶粘剂K2或K3将被选择用于胶带3的第二侧7。尽管在胶粘剂K2和K3的情况下剥离粘附的发展(形成)较慢,但活化后获得的剪切强度(如在胶粘剂K1和K4的情况中)仅略受润滑剂的影响,并且特别地剪切强度降低不超过15%,并且甚至在K2、K3和K4的情况下低于10%。
[0177] 评估应用于胶粘剂K1至K4的各种润滑剂G1至G6的润滑性是重要的。在这种情况下,选择的实验设计如下:
[0178] 为了模拟在切向接合方法中的滑动,在23℃和50%的相对大气湿度下,将制备的尺寸25×25mm2的胶粘剂的层的部分(段)以其第一侧层压到实验室中的干净钢板上。此后立即将涂覆有约2g/m2润滑剂的第二钢板垂直地施加到胶带部分的第二侧,并以约10N的力按压约1秒。此后立即以相对于彼此的切向运动手动地移动钢板,以测定润滑性。具有小的施加力的滑动被评估为非常好(++);具有小的施加力但具有起动(分离)转矩的滑动被评估为良好(+);具有中等施加力和较高的起动转矩的滑动被评价为令人满意(o);具有高的施加力的滑动被评价为足够的(适合的)(-);以及粘连被评估为非常差(-)。由于即使加入表面活性剂,润滑剂G6也不能被均匀地涂覆在钢板上,因而将约0.1ml的润滑剂液滴施加到胶粘剂的第二侧。通过压制在此未经处理的第二钢板,使润滑剂液滴分布在第二胶带表面上。
[0179] 下表总结结果:
[0180]
[0181]
[0182] 表4
[0183] (润滑性:++非常容易,没有起步转矩,+容易,低的起步转矩,o适中,较高的起步转矩,-高,--粘连,不可滑动)
[0184] 首先,在样品制备的早期就清楚,水在这里是不合适的润滑剂,因为它不可被均匀地分布在基底上或第二胶带表面上。润滑剂在此有利地是在胶粘剂上具有小于60°的接触角的那些,因为使用这些润滑剂更容易地产生均匀的膜。同样有利的是高于水的粘度的粘度(>5mPa s),更特别地高于100mPa s的粘度的效果。在以所描述的变型进行实验的情况下,水不显示润滑效果;其被从粘合接头压出,粘合面彼此粘住。
[0185] 清楚的是,低粘度的非水润滑剂G1、G2和G5表现出优异的润滑性能。具有大于10Pa s的粘度的润滑剂G3和G4表现出良好的润滑性能,但这些性能仅在起步转矩后才开始,因此将它们置于本发明的框架内。同时,以G1为例,证明润滑剂被胶粘剂K1、K2和K4非常好地耐受,并且在很短的时间后发展(形成)剥离粘附。润滑剂被胶粘剂K4更快地再吸收,导致在一小时后相对高的剥离粘附力。但是,这对润滑性仍然没有不利影响。润滑剂被胶粘剂K3更慢地再吸收,但同样仅导致剪切强度的轻微损失。
[0186] 在由K3的层和K4的层组成的双层胶带的粘合中利用再吸收率的差异。依照润滑性测试,将具有胶粘剂K4的胶带的第一侧层压到钢板上,所述钢板在此装配有2g/m2的润滑剂G1,并且在上述实验室条件下将层压组件储存一分钟。然后如上所述用润滑剂G1进行润滑性测试。在切向运动的情况下,在胶粘剂K3的表面上存在非常好的滑动,而胶粘剂K4已经在第一基底的同样上油的表面上表现出足够的粘附,意味着胶带部分(段)在那里没有位移。
[0187] 附图标记列表
[0188] 1 第一被粘物
[0189] 2 第一被粘物的第一表面
[0190] 3 胶带
[0191] 4 胶带的第一侧
[0192] 5 区域
[0193] 6 第二被粘物
[0194] 7 胶带的第二侧
[0195] 8 第二被粘物的第二表面
[0196] 9 接合运动
[0197] 10 接合运动的与胶带的第二侧成切向的分量
[0198] 11 接合运动的与胶带的第二侧垂直的分量
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