專利名稱:膠粘膜在將電模塊植入卡體中的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及膠粘膜在將電模塊(electrical module)(芯片)粘結(jié)在卡體中的的用途。
關(guān)于在卡體中植入電模塊,現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)披露了大量的膠粘膜或連接方法。這種植入的目的是為了制得電話卡、信用卡、停車機(jī)(parking machine)卡、保險卡等。在例如專利EP 0842995、EP 1078965和DE 19948560中可以找到相應(yīng)的膠接方法的實例。
在膠接領(lǐng)域中,關(guān)于對粘合劑體系的要求,不斷出現(xiàn)障礙(bar)。例如,粘合劑必須很好地粘附在聚碳酸酯、ABS、PVC和PET,以及電模塊上。在此,通常與環(huán)氧材料或聚酰亞胺粘合。氰基丙烯酸酯曾經(jīng)被用作液體粘合劑,并且在卡體和電芯片(electrical chip)兩者的最佳濕潤上具有優(yōu)勢。然而,由于操作非常慢,因此逐漸不再采用該技術(shù)。溶劑從卡體的空腔中揮發(fā)緩慢,溶劑干燥的結(jié)果,使得停工期間計量噴嘴堵塞,計量能力也變差;液體粘合劑同樣需要一定的固化時間。結(jié)果,膠接品質(zhì)毫無疑問地變差。
此處已證實壓敏熱熔性粘合劑明顯優(yōu)于液體粘合劑。然而,由于對該連接技術(shù)的要求極其苛刻,因此合適的化合物的選擇非常有限。其中一個限制由必須被粘結(jié)的顯著不同的材料所導(dǎo)致。由于PC(聚碳酸酯)、PVC(聚氯乙烯)、PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、環(huán)氧材料和聚酰亞胺的極性相差很大,因此找到能夠同等地良好粘結(jié)所有材料的單一聚合物是不可能的。
而且,終端消費(fèi)者的要求變得日益嚴(yán)格。例如,電模塊與卡體的平面性是重要的標(biāo)準(zhǔn),因為否則卡就不再可讀。這對植入溫度提出了上限,因為否則會發(fā)生形變。
另一個標(biāo)準(zhǔn)是來自銀行業(yè)的需要,即在不被破壞的情況下電模塊不應(yīng)當(dāng)是可移動的。因此,粘合劑的內(nèi)聚力必須非常高,以至于中間不分離,且對任一側(cè)(卡體和電模塊)的粘結(jié)力都非常高。同時,還需要粘合劑表現(xiàn)出非常高的撓性,因為植入之后卡要經(jīng)歷扭力試驗和撓曲試驗。卡材料應(yīng)當(dāng)優(yōu)選在與卡體和與電模塊的粘結(jié)失敗之前首先斷裂。通常,甚至不能承受翹邊(edge lifting)。
另一個應(yīng)用的重要標(biāo)準(zhǔn)是溫度波動和濕氣的影響,因為在后續(xù)的使用過程中,這些卡需要經(jīng)受高溫和低溫,甚至在某些情況下,需要耐清洗。因此,粘合劑在低溫下不應(yīng)變脆,在高溫下不應(yīng)變成液體,并且應(yīng)該不易吸收水。
另一個要求標(biāo)準(zhǔn)是加工速率,這是對卡的需要量增加的結(jié)果。粘合劑應(yīng)當(dāng)非常快地軟化或熔化,從而能夠在很短時間內(nèi)完成植入操作。
根據(jù)本領(lǐng)域的現(xiàn)狀,本發(fā)明基于這樣的目的改善在卡體中植入電模塊,其中滿足上述標(biāo)準(zhǔn)且其中特別地實現(xiàn)對不同卡體和電模塊的非常高水平的粘結(jié)。
根據(jù)本發(fā)明,該目的是通過使用被設(shè)計成兩層的膠粘膜實現(xiàn)的,其中一層具有對不同卡體的非常好的粘附力,另一層表現(xiàn)出對電模塊的非常好的粘附力。關(guān)于這一點(diǎn),參見
圖1,該圖示出1 電模塊(芯片)2 卡體3 粘結(jié)層(i)4 粘結(jié)層(ii)粘結(jié)層(i)和(ii)可以具有相同或不同的厚度。在一個優(yōu)選實施方案中,這些粘結(jié)組合體總體上具有10-125μm的層厚。在另一個優(yōu)選實施方案中,粘結(jié)層(i)表現(xiàn)出5-90μm的層厚,粘結(jié)層(ii)同樣具有5-90μm的層厚。
在本發(fā)明的另一個實施方案中,兩個粘結(jié)層(i)和(ii)之間可以存在其他(“第三”)層(在下文中這些層也可以稱作“夾層”),特別是打底劑(primer),阻擋劑(barrier)和/或載體層,還可以在一個或多個其他層中將這些功能組合在一起。關(guān)于這一點(diǎn),比較圖2,其中標(biāo)記相應(yīng)于圖1中所使用的,且5是夾層(打底劑/阻擋劑/載體)。
在一個優(yōu)選實施方案中,夾層厚度為0.5-100μm。粘結(jié)層(i)和(ii)和其他層的化學(xué)組成不同。
粘結(jié)層(i)與電模塊的連接對準(zhǔn)(aligned to the bonding)的粘結(jié)層(i)需要表現(xiàn)出對環(huán)氧材料和聚酰亞胺的良好粘附力。
在一個優(yōu)選方案中,使用熱塑性材料用于該目的,因為它們?nèi)廴谟行У貪駶櫗h(huán)氧或聚酰亞胺表面。這里特別優(yōu)選使用下面的聚合物聚酯、聚酰胺、共聚酰胺和共聚酯。
但是,適用于本發(fā)明目的的例如是聚氨酯;乙烯-乙酸乙烯酯;合成橡膠,例如苯乙烯-異戊二烯二嵌段和三嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-丁二烯二嵌段和三嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-乙烯-丁二烯二嵌段和三嵌段共聚物(SEBS);聚乙酸乙烯酯;聚酰亞胺;聚醚;共聚酰胺;共聚酯;聚烯烴,例如聚乙烯、聚丙烯或聚(甲基)丙烯酸酯。
因此,層(i)包含以下粘合劑,其在溫度暴露和任選壓力下變得發(fā)粘,且在粘結(jié)和冷卻后,因固化表現(xiàn)出對聚酰亞胺或環(huán)氧材料的高粘結(jié)強(qiáng)度(bondstrength)。優(yōu)選該粘結(jié)強(qiáng)度較高,以至于在植入操作后,在不被破壞的情況下不能再移動電模塊。根據(jù)植入溫度,這些可熱活化的粘合劑具有不同的靜態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg,A或熔點(diǎn)Tm,A。在一個非常優(yōu)選的范圍內(nèi),Tg,A或Tm,A為+550℃至150℃。
為了優(yōu)化技術(shù)粘結(jié)性能和活化范圍,可以加入增強(qiáng)粘結(jié)強(qiáng)度的樹脂或反應(yīng)性樹脂,優(yōu)選不會因此導(dǎo)致這些樹脂與粘合劑之間的反應(yīng)。
可以使用的用于添加的增粘樹脂為已知的和文獻(xiàn)中描述的增粘樹脂??商峒暗拇砦锇ㄝ逑渲④針渲退上?,它們的歧化衍生物、氫化衍生物、聚合衍生物和/或酯化衍生物和鹽,脂肪烴樹脂和芳烴樹脂、萜烯樹脂和萜烯-酚醛樹脂,以及C5、C9和其它烴樹脂。為了根據(jù)需要調(diào)節(jié)所得的粘合劑的性質(zhì),可以使用這些樹脂和其它樹脂的任意所需組合。一般來說,可以使用與相應(yīng)的熱塑性材料相容(溶解)的任何樹脂;特別是可以提及全部的脂肪烴、芳香烴、烷基芳香烴樹脂,基于單一單體的烴樹脂、氫化的烴樹脂、功能烴樹脂和天然樹脂。特別參見Donatas Statas的“Handbookof Pressure Sensitive Adhesive Technology”(van Nostrand,1989)中對本領(lǐng)域的狀態(tài)的描述。
作為用于層(i)的粘合劑,還可以使用可熱活化粘合劑,其包括彈性體和至少一種反應(yīng)性樹脂。這里使用的彈性體優(yōu)選是橡膠,聚氯異戊二烯、聚丙烯酸酯、腈橡膠、環(huán)氧化腈橡膠等。合適的反應(yīng)性樹脂的實例包括酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、蜜胺樹脂、具有異氰酸酯功能(function)的樹脂,或者上述樹脂的混合物。還可以加入以下的多種其他樹脂、填充材料、催化劑、老化抑制劑等,與反應(yīng)性體系組合。
一個非常優(yōu)選的組包括環(huán)氧樹脂。對于聚合的環(huán)氧樹脂,環(huán)氧樹脂的分子量(重均Mw)為100g/mol至最大10,000g/mol。
環(huán)氧樹脂包括例如雙酚A和表氯醇的反應(yīng)產(chǎn)物,苯酚和甲醛(酚醛清漆樹脂)和表氯醇、縮水甘油酯的反應(yīng)產(chǎn)物,以及表氯醇和對氨基苯酚的反應(yīng)產(chǎn)物。
優(yōu)選可購買的實例有購自Ciba Geigy的AralditeTM6010、CY-281TM、ECNTM1273、ECNTM1280、MY720、RD-2,購自Dow Chemical的DERTM331、DERTM732、DERTM736、DENTM432、DENTM438、DENTM485,購自ShellChemical的EponTM812、825、826、828、830、834、836、871、872、1001、1004、1031等,以及購自Shell Chemical的HPTTM1071、HPTTM1079等。
可購買的脂族環(huán)氧樹脂的實例為乙烯基環(huán)己烷二氧化物,如購自UnionCarbide Corp.的ERL-4206、ERL-4221、ERL4201、ERL-4289或ERL-0400。
可以使用的酚醛清漆樹脂的實例包括購自Celanese的Epi-RezTM5132,購自Sumitomo Chemical的ESCN-001,購自Ciba Geigy的CY-281,購自Dow Chemical的DENTM431、DENTM438、Quatrex5010,購自Nippon Kayaku的RE305S,購自DaiNippon Ink Chemistry的EpiclonTMN673,或者購自ShellChemical的EpickteTM152。
作為反應(yīng)性樹脂,另外還可以使用蜜胺樹脂,例如購自Cytec的CymelTM327和323。
作為反應(yīng)性樹脂,另外還可以使用萜烯-酚醛樹脂,如購自ArizonaChemical的NIREZTM2019。
作為反應(yīng)性樹脂,另外還可以使用酚醛樹脂,例如購自Toto Kasei的YP 50,購自Union Carbide Corp的PKHC,以及購自Showa Union Gosei Corp.的BKR2620。
作為反應(yīng)性樹脂,另外還可以使用聚異氰酸酯,如購自NipponPolyurethan Ind.的CoronateTML,購自Bayer的DesmodurTMN3300或MondurTM489。
在另一個優(yōu)選方案中,使用基于聚(甲基)丙烯酸酯的粘合劑。優(yōu)選使用包括由至少以下單體形成的聚合物的聚合物a1)70%-100%重量的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯和/或其游離酸,其具有以下通式CH2=CH(R1)(COOR2),其中R1=H和/或CM3,且R2=H和/或具有1-30個碳原子的烷基鏈。
而且,為了制備聚合物,可以任選加入以下單體a2)至多30%重量的具有官能團(tuán)的烯鍵式不飽和單體。
在一個非常優(yōu)選的方案中,所使用的單體a1)是丙烯酸(酯)類單體,其包含具有1-14個碳原子的烷基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。不被該列舉所限制,其具體實例是丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸正己酯、丙烯酸正庚酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸正壬酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十八烷酯、甲基丙烯酸十八烷酯、丙烯酸山萮醇酯,及其支化異構(gòu)體,例如丙烯酸2-乙基己酯。同樣可以作為a1)使用以少量加入的其他類型的化合物是甲基丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸異冰片酯和甲基丙烯酸異冰片酯。
在一個有利方案中,使用符合以下通式的丙烯酸(酯)類單體作為a2) 其中R1=H和/或CH3,且基團(tuán)-OR2表示或包括有助于壓敏粘合劑的后續(xù)UV交聯(lián)的官能團(tuán),例如在一個特別優(yōu)選的方案中,其具有供氫作用。
用于組分a2)的特別優(yōu)選的實例是丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、烯丙醇、馬來酸酐、衣康酸酐、衣康酸、丙烯酰胺、甘油酯基甲基丙烯酸酯(glyceridyl methacrylate)、丙烯酸芐酯、甲基丙烯酸芐酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸叔丁基苯酯、甲基丙烯酸叔丁基苯酯、丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸2-丁氧基乙酯、丙烯酸2-丁氧基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯、丙烯酸二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸氰乙酯、丙烯酸氰乙酯、甲基丙烯酸甘油酯、甲基丙烯酸6-羥己酯、N-叔丁基丙烯酰胺、N-羥甲基甲基丙烯酰胺、N-(丁氧基甲基)甲基丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、N-(乙氧基甲基)丙烯酰胺、N-異丙基丙烯酰胺、乙烯基乙酸、丙烯酸四氫化糠基酯、β-丙烯酰氧基丙酸、三氯丙烯酸、富馬酸、巴豆酸、烏頭酸和二甲基丙烯酸,這些列舉并非全部。
在另一個優(yōu)選方案中,芳族乙烯基化合物用于化合物a2),芳核優(yōu)選由C4-C18單元組成且還可以包括雜原子。特別優(yōu)選的實例是苯乙烯、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基鄰苯二甲酰亞胺、甲基苯乙烯、3,4-二甲氧基苯乙烯和4-乙烯基苯甲酸,這些列舉并非全部。
為了進(jìn)行聚合反應(yīng),選擇單體,使得到的聚合物可以用作可熱活化的粘合劑,特別是使得到的聚合物具有根據(jù)Donatas Satas的“Handbook ofPressure Sensitive Adhesive Technology”(Van Nostrand,New York 1989)的粘結(jié)性能。為了進(jìn)行所述應(yīng)用,得到的聚合物的靜態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度有利地高于30℃。
根據(jù)以上所述,為了獲得Tg,A≥30℃的聚合物玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg,A),特別優(yōu)選選擇單體并有利地選擇單體混合物的數(shù)量組成,從而根據(jù)Fox方程(E1)(cf.T.G.Fox,Bull.Am.Phys.Am.Phys.Soc.1(1956)123)得到用于聚合物的所需Tg,A值。
1Tg=ΣnWnTg,n---(E1)]]>在該方程中,n代表所用單體的序號,Wn代表相應(yīng)單體n的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%重量),Tg,n代表相應(yīng)單體n的均聚物的各自的玻璃轉(zhuǎn)化溫度,單位為K。
為了固定層(i)的可熱活化聚合物,在涂布前通過電暈或等離子處理該聚合物是有利的。適用于大氣等離子處理的儀器的實例是來自Plasmatreat的那些。此外,為了操作并將層(i)固定至層(ii),借助例如打底劑實現(xiàn)化學(xué)固定是有利的。
在本發(fā)明的壓敏膠粘帶的另一個優(yōu)選實施方案中,使用聚烯烴,特別是聚-α-烯烴用于層(i),其軟化范圍為大于30℃且小于150℃且同樣在粘結(jié)后在冷卻過程中再次固化。在一個優(yōu)選實施方案中,可聚烯烴活化的壓敏粘合劑具有+65℃至140℃的靜態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg,A或熔點(diǎn)Tm,A??梢酝ㄟ^靶向添加(targeted additizing)增大這些聚合物的粘結(jié)強(qiáng)度。因此,例如,可以使用聚亞胺或聚乙酸乙烯酯共聚物作為粘結(jié)強(qiáng)度促進(jìn)劑添加劑。
為了獲得所需的靜態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg,A或熔點(diǎn)Tm,A,再次優(yōu)選選擇所用單體以及它們的量,使得當(dāng)使用Fox方程(E1)時獲得所需溫度結(jié)果。
除了單體或共聚單體組成以外,為了控制玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,可以變化分子量(重均Mw)。為了設(shè)定低的靜態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg,A或熔點(diǎn)Tm,A,使用具有中等或低分子量(重均Mw)的聚合物。還可以將低分子量聚合物與高分子量聚合物混合在一起。在特別優(yōu)選的方案中,使用聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚己烯,或聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯或聚己烯的共聚物。
可以以商品名VestoplastTM從Degussa購買各種可熱活化的聚-α-烯烴。富含丙烯的等級以商品名VestoplastTM703、704、708、750、751、792、828、888或891提供。它們具有99-162℃的熔點(diǎn)。而且,富含丁烯的等級也可以以商品名VestoplastTM308、408、508、520和608購買到。它們具有84-157℃的熔點(diǎn)。
專利US 3,326,741、US 3,639,500、US 4,404,246、US 4,452,955、US4,545,843、US 4,880,683和US 5,593,759中描述了可熱活化的壓敏粘合劑的其他實例。在這些專利中,同樣提到其他可溫度活化的壓敏粘合劑。
粘合劑(ii)選擇粘結(jié)層(ii),使得其化學(xué)組成與層(i)不同。粘結(jié)層(ii)對PC和/或ABS和/或PET和/或PVC具有非常好的粘附力。在一個非常優(yōu)選的方案中,粘結(jié)層(ii)對這些材料的粘附力高,以至于在不被破壞的情況下不能再將電模塊從卡體中移動。根據(jù)植入溫度,用于粘結(jié)層(ii)的可熱活化粘合劑具有不同的靜態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg,A或熔點(diǎn)Tm,A。在一個非常優(yōu)選的范圍內(nèi),Tg,A或Tm,A為+55℃至150℃。
在一個優(yōu)選方案中,使用熱塑性材料用于該目的,因為利用它們?nèi)廴谟行У貪駶櫩ū砻妗_@里特別優(yōu)選使用下面的聚合物聚氨酯和/或合成橡膠,例如苯乙烯-異戊二烯二嵌段和三嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-丁二烯二嵌段和三嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-乙烯-丁二烯二嵌段和三嵌段共聚物(SEBS)。
此外,根據(jù)本發(fā)明還可以使用聚酯、聚酰胺、乙烯-乙酸乙烯酯、聚乙酸乙烯酯、聚酰亞胺、聚醚、共聚酰胺、聚酯和聚烯烴,例如聚乙烯、聚丙烯和/或聚(甲基)丙烯酸酯。
為了優(yōu)化技術(shù)粘結(jié)性能和活化范圍,可以加入增強(qiáng)粘結(jié)強(qiáng)度的樹脂或反應(yīng)性樹脂。
可以使用的用于添加的增粘樹脂為已知的和文獻(xiàn)中描述的所有增粘樹脂,沒有例外??商峒暗拇砦锇ㄝ逑渲?、茚樹脂和松香,它們的歧化衍生物、氫化衍生物、聚合衍生物和酯化衍生物和鹽,脂肪烴樹脂和芳烴樹脂、萜烯樹脂和萜烯-酚醛樹脂,以及C5、C9和其它烴樹脂。為了根據(jù)需要調(diào)節(jié)所得的粘合劑的性質(zhì),可以使用這些樹脂和其它樹脂的任意所需組合。一般來說,可以使用與相應(yīng)的熱塑性材料相容(溶解)的任何樹脂;特別是可以提及全部的脂肪烴、芳香烴、烷基芳香烴樹脂,基于單一單體的烴樹脂、氫化的烴樹脂、功能烴樹脂和天然樹脂。特別參見Donatas Statas的“Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology”(van Nostrand,1989)中對本領(lǐng)域的狀態(tài)的描述。
在另一個優(yōu)選實施方案中,使用可熱活化粘合劑,其包括彈性體和至少一種反應(yīng)性樹脂。這里使用的彈性體優(yōu)選是橡膠,聚氯異戊二烯、聚丙烯酸酯、腈橡膠、環(huán)氧化腈橡膠等。合適的反應(yīng)性樹脂的實例包括酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、蜜胺樹脂、具有異氰酸酯功能的樹脂,或者上述樹脂的混合物。還可以加入下面的多種其他樹脂、填充材料、催化劑、老化抑制劑等,與反應(yīng)性體系組合。
一個非常優(yōu)選的組包括環(huán)氧樹脂。對于聚合的環(huán)氧樹脂,環(huán)氧樹脂的分子量(重均Mw)為100g/mol至最大10,000g/mol。
環(huán)氧樹脂包括例如雙酚A和表氯醇的反應(yīng)產(chǎn)物,苯酚和甲醛(酚醛清漆樹脂)和表氯醇、縮水甘油酯的反應(yīng)產(chǎn)物,以及表氯醇和對氨基苯酚的反應(yīng)產(chǎn)物。
優(yōu)選可購買的實例有購自Ciba Geigy的AralditeTM6010、CY-281TM、ECNTM1273、ECNTM1280、MY720、RD-2,購自Dow Chemical的DERTM331、DERTM732、DERTM736、DENTM432、DENTM438、DENTM485,購自ShellChemical的EponTM812、825、826、828、830、834、836、871、872、1001、1004、1031等,以及購自Shell Chemical的HPTTM1071、HPTTM1079等。
可購買的脂族環(huán)氧樹脂的實例為乙烯基環(huán)己烷二氧化物,如購自UnionCarbide Corp.的ERL-4206、ERL-4221、ERL4201、ERL-4289或ERL-0400。
可以使用的酚醛清漆樹脂的實例包括購自Celanese的Epi-RezTM5132,購自Sumitomo Chemical的ESCN-001,購自Ciba Geigy的CY-281,購自Dow Chemical的DENTM431、DENTM438、Quatrex5010,購自Nippon Kayaku的RE305S,購自DaiNippon Ink Chemistry的EpiclonTMN673,或者購自ShellChemical的EpickteTM152。
作為反應(yīng)性樹脂,另外還可以使用蜜胺樹脂,例如購自Cytec的CymelTM327和323。
作為反應(yīng)性樹脂,另外還可以使用萜烯-酚醛樹脂,如購自ArizonaChemical的NIREZTM2019。
作為反應(yīng)性樹脂,另外還可以使用酚醛樹脂,例如購自Toto Kasei的YP 50,購自Union Carbide Corp的PKHC,以及購自Showa Union Gosei Corp.的BKR2620。
作為反應(yīng)性樹脂,另外還可以使用聚異氰酸酯,如購自NipponPolyurethan Ind.的CoronateTML,購自Bayer的DesmodurTMN3300或MondurTM489。
為了加速兩組分之間的反應(yīng),還可以向混合物中添加交聯(lián)劑和促進(jìn)劑。
合適的促進(jìn)劑的實例包括咪唑,可以以商品名2M7、2E4MN、2PZ-CN、2PZ-CNS、P0505和L07N購自Shikoku Chem.Corp.或者以商品名Curezol2MZ購自Air Products。
此外,還可以使用胺,特別是叔胺,用于加速反應(yīng)。
在另一個優(yōu)選方案中,使用基于聚(甲基)丙烯酸酯的粘合劑。優(yōu)選使用包括由至少以下單體形成的聚合物的聚合物a3)70%-100%重量的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯和/或其游離酸,其具有以下通式CH2=CH(R1)(COOR2),其中R1=H和/或CH3,且R2=H和/或具有1-30個碳原子的烷基鏈。
而且,為了制備聚合物,可以任選加入以下單體a4)至多30%重量的具有官能團(tuán)的烯鍵式不飽和單體。
在一個非常優(yōu)選的方案中,所使用的單體a3)是丙烯酸(酯)類單體,其包含具有1-14個碳原子的烷基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。不被該列舉所限制,其具體實例是丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸正己酯、丙烯酸正庚酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸正壬酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十八烷酯、甲基丙烯酸十八烷酯、丙烯酸山萮醇酯,及其支化異構(gòu)體,例如丙烯酸2-乙基己酯。同樣可以作為a3)使用以少量加入的其他類型的化合物是甲基丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸異冰片酯和甲基丙烯酸異冰片酯。
在一個有利方案中,使用符合以下通式的丙烯酸(酯)類單體作為a4) 其中R1=H和/或CH3,且基團(tuán)-OR2表示或包括有助于壓敏粘合劑的后續(xù)UV交聯(lián)的官能團(tuán),例如在一個特別優(yōu)選的方案中,其具有供氫作用。
用于組分a4)的特別優(yōu)選的實例是丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、烯丙醇、馬來酸酐、衣康酸酐、衣康酸、丙烯酰胺、甘油酯基甲基丙烯酸酯、丙烯酸芐酯、甲基丙烯酸芐酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸叔丁基苯酯、甲基丙烯酸叔丁基苯酯、丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸2-丁氧基乙酯、丙烯酸2-丁氧基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯、丙烯酸二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸氰乙酯、丙烯酸氰乙酯、甲基丙烯酸甘油酯、甲基丙烯酸6-羥己酯、N-叔丁基丙烯酰胺、N-羥甲基甲基丙烯酰胺、N-(丁氧基甲基)甲基丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、N-(乙氧基甲基)丙烯酰胺、N-異丙基丙烯酰胺、乙烯基乙酸、丙烯酸四氫化糠基酯、β-丙烯酰氧基丙酸、三氯丙烯酸、富馬酸、巴豆酸、烏頭酸和二甲基丙烯酸,這些列舉并非全部。
在另一個優(yōu)選方案中,芳族乙烯基化合物用于化合物a4),芳核優(yōu)選由C4-C18單元(unit)組成且還可以包括雜原子。特別優(yōu)選的實例是苯乙烯、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基鄰苯二甲酰亞胺、甲基苯乙烯、3,4-二甲氧基苯乙烯和4-乙烯基苯甲酸,這些列舉并非全部。
為了進(jìn)行聚合反應(yīng),選擇單體,使得到的聚合物可以用作可熱活化的粘合劑,特別是使得到的聚合物具有根據(jù)Donatas Satas的“Handbook ofPressure Sensitive Adhesive Technology”(Van Nostrand,New York 1989)的粘結(jié)性能。為了進(jìn)行所述應(yīng)用,得到的聚合物的靜態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度有利地高于30℃。
根據(jù)以上所述,為了獲得所需的玻璃轉(zhuǎn)化溫度Tg,A或熔點(diǎn)Tm,A≥30℃,特別優(yōu)選選擇單體并有利地選擇單體混合物的數(shù)量組成,從而根據(jù)Fox方程(E1)(cf.T.G.Fox,Bull.Am.Phys.Am.Phys.Soc.1(1956)123)得到用于聚合物的所需Tg,A值。
1Tg=ΣnWnTg,n---(E1)]]>在該方程中,n代表所用單體的序號,Wn代表相應(yīng)單體n的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%重量),Tg,n代表相應(yīng)單體n的均聚物的各自的玻璃轉(zhuǎn)化溫度,單位為K。
在本發(fā)明的壓敏膠粘帶的另一個優(yōu)選實施方案中,使用聚烯烴,特別是聚-α-烯烴用于層(i),其軟化范圍為大于30℃且小于150℃且同樣在粘結(jié)后在冷卻過程中再次固化。在一個優(yōu)選實施方案中,可聚烯烴活化的壓敏粘合劑具有+65℃至140℃的靜態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg,A或熔點(diǎn)Tm,A。可以通過靶向添加增大這些聚合物的粘結(jié)強(qiáng)度。因此,例如,可以使用聚亞胺或聚乙酸乙烯酯共聚物作為粘結(jié)強(qiáng)度促進(jìn)劑添加劑。
為了獲得所需的靜態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg,A或熔點(diǎn)Tm,A,再次優(yōu)選選擇所用單體以及它們的量,使得當(dāng)使用Fox方程(E1)時獲得所需溫度結(jié)果。
除了單體或共聚單體組成以外,為了控制玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,可以變化分子量(重均Mw)。為了設(shè)定低的靜態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg,A或熔點(diǎn)Tm,A,使用具有中等或低分子量(重均Mw)的聚合物。還可以將低分子量聚合物與高分子量聚合物混合在一起。在特別優(yōu)選的方案中,使用聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚己烯,或聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯或聚己烯的共聚物。
可以以商品名VestoplastTM從Degussa購買各種可熱活化的聚-α-烯烴。富含丙烯的等級以商品名VestoplastTM703、704、708、750、751、792、828、888或891提供。它們具有99-162℃的熔點(diǎn)。而且,富含丁烯的等級也可以以商品名VestoplastTM308、408、508、520和608購買到。它們具有84-157℃的熔點(diǎn)。
專利US 3,326,741、US 3,639,500、US 4,404,246、US 4,452,955、US4,545,843、US 4,404,345、US 4,880,683和US 5,593,759中描述了可熱活化的壓敏粘合劑的其他實例。在這些專利中,同樣提到其他可溫度活化的壓敏粘合劑。
夾層(打底劑層/阻擋層/載體)除了層(i)和(ii)以外,可以存在一個或多個其他層(“夾層”),特別是打底劑、阻擋劑和/或載體層,可以在一個或多個其他層中將這些功能結(jié)合在一起。提供夾層是特別有利的。
夾層必須牢固粘結(jié)至粘結(jié)層(i)和(ii)。為此,可以使用壓敏粘合劑材料或熱塑性材料。在另一個優(yōu)選方案中使用打底劑。
合適的打底劑是熟練技術(shù)人員已知的且可以商業(yè)獲得的所有打底劑。這樣,在一個優(yōu)選方案中,使用莎綸(Saran)、氮丙啶或異氰酸酯,還可以彼此組合。作為反應(yīng)性打底劑,優(yōu)選使用雙官能或多官能氮丙啶或異氰酸酯,可以通過在母體中攪拌從而引入打底劑。
作為具有打底劑適宜性的聚合物或預(yù)聚物化合物,額外地可以使用具有羧酸基團(tuán)的化合物。合適的聚合物的實例包括聚氨酯、聚氨酯/丙烯酸酯共聚物、聚烯烴的共聚物或三聚物、聚二烯烴、聚丙烯酸酯、聚烷基酯、聚乙烯基酯、丙烯酸或甲基丙烯酸的乙烯基類聚合物。
共聚物的實例是聚乙烯/丙烯酸共聚物、聚乙烯/甲基丙烯酸共聚物、聚乙烯/甲基丙烯酸/丙烯酸三聚物、甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸共聚物、聚丁二烯/甲基丙烯酸共聚物、氯乙烯/丙烯酸(酯)類共聚物,及其混合物。優(yōu)選的聚合物和共聚物是聚氨酯、聚乙烯/丙烯酸共聚物和聚乙烯/甲基丙烯酸共聚物。可以借助羧酸基團(tuán)的數(shù)目改變所述性能。
額外地,所述打底劑可以具有反應(yīng)性基團(tuán)。用于相應(yīng)共混物的交聯(lián)化合物優(yōu)選具有多官能基團(tuán)。多官能表示化合物具有大于或等于2的官能度。
合適的交聯(lián)劑包括例如多官能氮丙啶、多官能碳二亞胺、多官能環(huán)氧樹脂和蜜胺樹脂。優(yōu)選交聯(lián)劑是多官能氮丙啶,例如三甲基丙烷三(B-(N-氮丙啶基)丙酸酯、季戊四醇三(B-(N-氮丙啶基)丙酸酯和2-甲基-2-乙基-((3-(2-甲基-1-氮丙啶基)-1-氧代丙氧基)甲基)-1,3-丙二基酯。
或者,也可以使用具有羥基或胺基的打底劑。
為了進(jìn)行固化,此外還可以使用粘合劑。液體粘合劑可以以在水或有機(jī)溶劑中的溶液或者分散體的形式施用。為進(jìn)行粘合劑固化,主要選擇粘合分散體具有酚醛樹脂或蜜胺樹脂分散體形式的熱固樹脂、作為天然或合成橡膠的分散體或通常地?zé)崴苄詷渲?例如丙烯酸酯、乙酸乙烯酯、聚氨酯、苯乙烯-丁二烯體系、PVC等以及它們的共聚物)的分散體的彈性體。通常,所述分散體是陰離子或非離子穩(wěn)定的分散體,盡管在特定情況下陽離子分散體也可能是有利的。
作為用于夾層的載體材料,例如,在本文中可以使用常規(guī)的且熟練技術(shù)人員熟悉的材料,例如膜(聚酯、PET、PE、PP、BOPP、PVC、聚酰亞胺、聚甲基丙烯酸酯、PEN、PVB、PVF、聚酰胺)、無紡織物、泡沫體、紡織織物以及編織膜。
對于熱塑性材料,特別優(yōu)選使用以下聚合物,以下列舉并非全部聚氨酯、聚酯、聚酰胺、乙烯-乙酸乙烯酯、合成橡膠,例如苯乙烯-異戊二烯二嵌段和三嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-丁二烯二嵌段和三嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-乙烯-丁二烯二嵌段和三嵌段共聚物(SEBS);聚乙酸乙烯酯;聚酰亞胺;聚醚;共聚酰胺;共聚酯;聚烯烴,例如聚乙烯、聚丙烯或聚(甲基)丙烯酸酯。
因此,夾層(打底劑/阻擋層/載體)進(jìn)一步包含以下粘合劑,其在溫度暴露和任選壓力下變得發(fā)粘,且在粘結(jié)和冷卻后,因固化表現(xiàn)出對粘結(jié)層(i)和(ii)的高粘結(jié)強(qiáng)度。
這些可熱活化粘合劑具有不同的靜態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg,A或熔點(diǎn)Tm,A。在一個非常優(yōu)選的范圍內(nèi),Tg,A或Tm,A為+25℃至250℃。
為了優(yōu)化技術(shù)粘附力能和活化范圍,可以加入增強(qiáng)粘結(jié)強(qiáng)度的樹脂或反應(yīng)性樹脂。
可以使用的用于添加的增粘樹脂為已知的和文獻(xiàn)中描述的所有增粘樹脂,沒有例外??商峒暗拇砦锇ㄝ逑渲?、茚樹脂和松香,它們的歧化衍生物、氫化衍生物、聚合衍生物和/或酯化衍生物和鹽,脂肪烴樹脂和芳烴樹脂、萜烯樹脂和萜烯-酚醛樹脂,以及C5、C9和其它烴樹脂。為了根據(jù)需要調(diào)節(jié)所得的粘合劑的性質(zhì),可以使用這些樹脂和其它樹脂的任意所需組合。一般來說,可以使用與相應(yīng)的熱塑性材料相容(溶解)的任何樹脂;特別是可以提及全部的脂肪烴、芳香烴、烷基芳香烴樹脂,基于單一單體的烴樹脂、氫化的烴樹脂、功能烴樹脂和天然樹脂。特別參見Donatas Statas的“Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology”(van Nostrand,1989)中對本領(lǐng)域的狀態(tài)的描述。
在另一個優(yōu)選實施方案中,使用可熱活化粘合劑用于夾層,其包括彈性體和至少一種反應(yīng)性樹脂。這里使用的彈性體優(yōu)選是橡膠,聚氯異戊二烯、聚丙烯酸酯、腈橡膠、環(huán)氧化腈橡膠等。合適的反應(yīng)性樹脂的實例包括酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、蜜胺樹脂、具有異氰酸酯功能的樹脂,或者上述樹脂的混合物。還可以加入下面的多種其他樹脂、填充材料、催化劑、老化抑制劑等,與反應(yīng)性樹脂組合。
一個非常優(yōu)選的組包括環(huán)氧樹脂。對于聚合的環(huán)氧樹脂,環(huán)氧樹脂的分子量(重均Mw)為100g/mol至最大10,000g/mol。
環(huán)氧樹脂包括例如雙酚A和表氯醇的反應(yīng)產(chǎn)物,苯酚和甲醛(酚醛清漆樹脂)和表氯醇、縮水甘油酯的反應(yīng)產(chǎn)物,以及表氯醇和對氨基苯酚的反應(yīng)產(chǎn)物。
優(yōu)選可購買的實例有購自Ciba Geigy的AralditeTM6010、CY-281TM、ECNTM1273、ECNTM1280、MY720、RD-2,購自Dow Chemical的DERTM331、DERTM732、DERTM736、DENTM432、DENTM438、DENTM485,購自ShellChemical的EponTM812、825、826、828、830、834、836、871、872、1001、1004、1031等,以及購自Shell Chemical的HPTTM1071、HPTTM1079等。
可購買的脂族環(huán)氧樹脂的實例為乙烯基環(huán)己烷二氧化物,如購自UnionCarbide Corp.的ERL-4206、ERL-4221、ERL4201、ERL-4289或ERL-0400。
可以使用的酚醛清漆樹脂的實例包括購自Celanese的Epi-RezTM5132,購自Sumitomo Chemical的ESCN-001,購自Ciba Geigy的CY-281,購自Dow Chemical的DENTM431、DENTM438、Quatrex5010,購自Nippon Kayaku的RE305S,購自DaiNippon Ink Chemistry的EpiclonTMN673,或者購自ShellChemical的EpicoteTM152。
作為反應(yīng)性樹脂,另外還可以使用蜜胺樹脂,例如購自Cytec的CymelTM327和323。
作為反應(yīng)性樹脂,另外還可以使用萜烯-酚醛樹脂,如購自ArizonaChemical的NIREZTM2019。
作為反應(yīng)性樹脂,另外還可以使用酚醛樹脂,例如購自Toto Kasei的YP 50,購自Union Carbide Corp的PKHC,以及購自Showa Union Gosei Corp.的BKR2620。
作為反應(yīng)性樹脂,另外還可以使用聚異氰酸酯樹脂,如購自NipponPolyurethan Ind.的CoronateTML,購自Bayer的DesmodurTMN3300或MondurTM489。
為了加速兩組分之間的反應(yīng),還可以向混合物中添加交聯(lián)劑和促進(jìn)劑。
合適的促進(jìn)劑的實例包括咪唑,可以以商品名2M7、2E4MN、2PZ-CN、2PZ-CNS、P0505和L07N購自Shikoku Chem.Corp.或者以商品名Curezol2MZ購自Air Products。
此外,還可以使用胺,特別是叔胺,用于加速反應(yīng)。
在另一個優(yōu)選方案中,使用基于聚(甲基)丙烯酸酯的夾層粘合劑或可熱活化的粘合劑。優(yōu)選使用包括由至少以下單體形成的聚合物的聚合物a5)70%-100%重量的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯和/或其游離酸,其具有以下通式CH2=CH(R1)(COOR2),其中R1=H和/或CH3,且R2=H和/或具有1-30個碳原子的烷基鏈。
而且,為了制備聚合物,可以任選加入以下單體a6)至多30%重量的具有官能團(tuán)的烯鍵式不飽和單體。
在一個非常優(yōu)選的方案中,所使用的單體a5)是丙烯酸(酯)類單體,其包含具有1-14個碳原子的烷基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。不被該列舉所限制,其具體實例是丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸正己酯、丙烯酸正庚酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸正壬酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十八烷酯、甲基丙烯酸十八烷酯、丙烯酸山萮醇酯,及其支化異構(gòu)體,例如丙烯酸2-乙基己酯。同樣可以作為a1)以少量加入的其他類型的所用化合物是甲基丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸異冰片酯和甲基丙烯酸異冰片酯。
在一個有利方案中,使用符合以下通式的丙烯酸(酯)類單體作為a5) 其中R1=H和/或CH3,且基團(tuán)-OR2表示或包括有助于壓敏粘合劑的后續(xù)UV交聯(lián)的官能團(tuán),例如在一個特別優(yōu)選的方案中,其具有供氫作用。
用于組分a6)的特別優(yōu)選的實例是丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、烯丙醇、馬來酸酐、衣康酸酐、衣康酸、丙烯酰胺、甘油酯基甲基丙烯酸酯、丙烯酸芐酯、甲基丙烯酸芐酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸叔丁基苯酯、甲基丙烯酸叔丁基苯酯、丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸2-丁氧基乙酯、丙烯酸2-丁氧基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯、丙烯酸二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸氰乙酯、丙烯酸氰乙酯、甲基丙烯酸甘油酯、甲基丙烯酸6-羥己酯、N-叔丁基丙烯酰胺、N-羥甲基甲基丙烯酰胺、N-(丁氧基甲基)甲基丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、N-(乙氧基甲基)丙烯酰胺、N-異丙基丙烯酰胺、乙烯基乙酸、丙烯酸四氫化糠基酯、β-丙烯酰氧基丙酸、三氯丙烯酸、富馬酸、巴豆酸、烏頭酸和二甲基丙烯酸,這些列舉并非全部。
在另一個優(yōu)選方案中,芳族乙烯基化合物用于化合物a6),芳核優(yōu)選由C4-C18單元組成且還可以包括雜原子。特別優(yōu)選的實例是苯乙烯、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基鄰苯二甲酰亞胺、甲基苯乙烯、3,4-二甲氧基苯乙烯和4-乙烯基苯甲酸,這些列舉并非全部。
為了進(jìn)行聚合反應(yīng),選擇單體,使得得到的聚合物可以用作可熱活化的粘合劑,特別是使得得到的聚合物具有根據(jù)Donatas Satas的“Handbook ofPressure Sensitive Adhesive Technology”(Van Nostrand,New York 1989)的粘結(jié)性能。為了進(jìn)行作為可熱活化粘合劑的所述應(yīng)用,得到的聚合物的靜態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度有利地高于30℃。為了進(jìn)行作為可熱活化粘合劑的所述應(yīng)用,所需的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度有利地低于15℃。
根據(jù)以上所述,為了獲得所需玻璃轉(zhuǎn)化溫度,特別優(yōu)選選擇單體并有利地選擇單體混合物的數(shù)量組成,從而根據(jù)Fox方程(E1)(cf.T.G.Fox,Bull.Am.Phys.Am.Phys.Soc.1(1956)123)制備出具有所需Tg,A值的聚合物。
1Tg=ΣnWnTg,n---(E1)]]>在該方程中,n代表所用單體的序號,Wn代表相應(yīng)單體n的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%重量),Tg,n代表相應(yīng)單體n的均聚物的各自的玻璃轉(zhuǎn)化溫度,單位為K。
為了固定,在涂布前使用電暈或等離子處理該聚合物是有利的。適用于大氣等離子處理的儀器包括,例如來自Plasmatreat的那些。
在本發(fā)明的壓敏膠粘帶的另一個優(yōu)選實施方案中,使用聚烯烴,特別是聚-α-烯烴用于夾層,其軟化范圍優(yōu)選為大于30℃且小于150℃且同樣在粘結(jié)后在冷卻過程中再次固化。在一個優(yōu)選實施方案中,可聚烯烴活化的壓敏粘合劑具有+65℃至140℃的靜態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg,A或熔點(diǎn)Tm,A??梢酝ㄟ^靶向添加增大這些聚合物的粘結(jié)強(qiáng)度。因此,例如,可以使用聚亞胺或聚乙酸乙烯酯共聚物作為粘結(jié)強(qiáng)度促進(jìn)劑添加劑。
為了獲得所需的靜態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg,A或熔點(diǎn)Tm,A,再次優(yōu)選選擇所用單體以及它們的量,使得當(dāng)使用Fox方程(E1)時獲得所需溫度結(jié)果。
除了單體或共聚單體組成以外,為了控制玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,可以變化分子量(重均Mw)。為了設(shè)定低的靜態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg,A或熔點(diǎn)Tm,A,使用具有中等或低分子量(重均Mw)的聚合物。還可以將低分子量聚合物與高分子量聚合物混合在一起。在特別優(yōu)選的方案中,使用聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚己烯,或聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯或聚己烯的共聚物。
可以以商品名VestoplastTM從Degussa購買各種可熱活化的聚-α-烯烴。富含丙烯的等級以商品名VestoplastTM703、704、708、750、751、792、828、888或891提供。它們具有99-162℃的熔點(diǎn)。而且,富含丁烯的等級也可以以商品名VestoplastTM308、408、508、520和608購買到。它們具有84-157℃的熔點(diǎn)。
專利US 3,326,741、US 3,639,500、US 4,404,246、US 4,452,955、US4,545,843、US 4,404,3345、US 4,880,683和US 5,593,759中描述了可熱活化的壓敏粘合劑的其他實例。在這些專利中,同樣提到其他可溫度活化的壓敏粘合劑。
制備方法可以通過多種方法制備多層可熱活化粘合劑。在一個非常優(yōu)選的方法中,使用共擠出模頭,將層(i)和(ii)以及夾層(一層或多層)一起同時引入共擠出工藝中。夾層(一層或多層)的共擠出是任選的-基于產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。
在另一個方法中,單獨(dú)施加粘合劑(i)、(ii)和夾層(一層或多層)。在第一步中,將粘合劑(i)涂布在隔離紙或脫模襯里或加工中的襯里(in-process liner)上??梢詮娜芤夯驈娜垠w中進(jìn)行涂布。對于從溶液中進(jìn)行涂布,優(yōu)選(這對于加工來自溶液的粘合劑是常見的)使用刮刀技術(shù)進(jìn)行操作,在此情況下可以使用熟練技術(shù)人員已知的所有刮刀技術(shù)。對于從熔體進(jìn)行的優(yōu)選施加,如果聚合物呈溶液形式,則優(yōu)選在濃縮擠出機(jī)中在減壓下除去溶劑,有時可以使用例如單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)完成,所述擠出機(jī)優(yōu)選在不同或相同真空階段除去溶劑且具有進(jìn)料預(yù)熱器。然后借助熔體模頭或擠出模頭進(jìn)行涂布,如果需要拉伸粘合劑膜,從而獲得最佳涂布厚度。在第二步中,從溶液或從熔體中將粘合劑(ii)施加至粘合劑(i)上。為了從溶液進(jìn)行涂布,優(yōu)選使用不活化或不溶解層(i)的溶劑。對于從溶液進(jìn)行涂布,優(yōu)選(這對于加工來自溶液的粘合劑是常見的)使用刮刀技術(shù)進(jìn)行涂布,在此情況下可以使用熟練技術(shù)人員已知的所有刮刀技術(shù)。對于從熔體進(jìn)行的優(yōu)選施加,如果聚合物呈溶液形式,則優(yōu)選在濃縮擠出機(jī)中在減壓下除去溶劑,有時可以使用例如單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)完成,所述擠出機(jī)優(yōu)選在不同或相同真空階段除去溶劑且具有進(jìn)料預(yù)熱器。然后借助熔體模頭或擠出模頭進(jìn)行涂布,如果需要,拉伸粘合劑膜,從而獲得最佳涂層厚度。
對于具有夾層(一層或多層)的多層結(jié)構(gòu),在第二步中,從溶液或從熔體中將夾層涂布在粘結(jié)層(i)上。任選在第二步中,還從溶液或從熔體中將其涂布在粘結(jié)層(ii)上,然后層壓在粘結(jié)層(i)上。
在又一方法中,單獨(dú)涂布各層,然后層壓在一起??梢詮娜芤夯驈娜垠w中根據(jù)上述方法單獨(dú)涂布粘合劑(i)和(ii)以及夾層(一層或多層)。然后將各層層壓在一起。為此,非常優(yōu)選使用可加熱輥體系。加熱的結(jié)果是,粘結(jié)層(i)和(ii)以及夾層(當(dāng)使用時)變得發(fā)粘且顯著提高固定效果。
通常,使用必需的電暈和/或等離子體和/或火焰來改善一層、兩層或所有層的固定是可行的。而且,還可以使用其他所有用于增加表面張力的方法,例如使用如鉻硫酸(chromosulfuric acid)、或三氯乙酸和/或三氟乙酸的處理方法。
在涂布粘合劑以提供層(i)和/或(ii)和/或夾層(一層或多層)后,可能需要交聯(lián)各層。
為了使用紫外光進(jìn)行任選地交聯(lián),可以向?qū)雍?或(ii)和/或夾層(一層或多層)的粘合劑中加入紫外吸收光引發(fā)劑。非常有效的可用的光引發(fā)劑是苯偶姻醚,例如苯偶姻甲醚和苯偶姻異丙醚;取代苯乙酮,例如2,2-二乙氧基苯乙酮(可以以商品名Irgacure 651購自Ciba Geigy)、2,2-二甲氧基-2-苯基-1-苯基乙酮(phenylethanone)、二甲氧基羥基苯乙酮;取代α-酮醇,例如2-甲氧基-2-羥基-苯丙酮;芳族磺酰氯,例如2-萘基磺酰氯;以及光活性肟,例如1-苯基-1,2-丙二酮2-(O-乙氧羰基)肟。
上述光引發(fā)劑和其他可以使用的光引發(fā)劑以及Norrish I或Norrish II類型的光引發(fā)劑可以含有以下基團(tuán)二苯甲酮、苯乙酮、苯偶酰、苯偶姻、羥基烷基苯酮(hydroxyalkylphenone)、苯基環(huán)己基酮、蒽醌、三甲基苯甲?;趸ⅰ⒓谆虼交鶈徇?、氨基酮、偶氮苯偶姻、噻噸酮、六芳基雙咪唑、三嗪或芴酮基團(tuán),這些基團(tuán)中的每一個可以額外被一個或多個鹵原子和/或一個或多個烷氧基和/或一個或多個氨基或羥基取代。Fouassier提供了代表性綜述“Photoinitiation,Photo-polymerization and PhotocuringFundamentals and Applications”,Hanser-Verlag,Munich 1995。為了獲得更多細(xì)節(jié),可以參考Carroy等人,“Chemistry and Technology of UV and ESFormulation for Coatings,Inks and Paints”,Oldring(ed.),1994,SITA,London。
原則上,還可以使用電子束交聯(lián)各層??梢允褂玫牡湫洼椛溲b置包括線性陰極體系、掃描儀體系或分段陰極體系(segmented cathode system),這些體系中包括電子束加速器。對于現(xiàn)有技術(shù)和最重要的工藝參數(shù)的詳盡描述參見Skelhorne,Electron Beam Processing,in Chemistry and Technology ofUV and EB Formulation for Coatings,Inks and Paints,Vol.1,1991,SITA,London。典型加速電壓為50kV-500kV,優(yōu)選80kV-300kV。使用的散射劑量(scatter dose)是5-150kGy,特別是20-100kGy。
在另一個實施方案中,有利地?zé)峤宦?lián)各層。
用于多層粘合劑的被襯材料是熟練技術(shù)人員熟悉的常規(guī)材料,例如膜(聚酯、PET、PE、PP、BOPP、PVC、聚酰亞胺)、無紡織物、泡沫體、纖維織物、編織膜,以及隔離紙(玻璃紙、HDPE、LDPE)。應(yīng)當(dāng)為被襯材料提供脫模層。在本發(fā)明的一個非常優(yōu)選的方案中,脫模層由有機(jī)硅脫模清漆或氟化脫模清漆組成。
本發(fā)明的另一個組成部分是粘性粘結(jié)元件,其包含卡體、如上所述用于本發(fā)明的至少兩層的膠粘膜以及芯片模塊(chip module)。
實施例試驗方法國際標(biāo)準(zhǔn)彎曲(Iso bending)A)類似于Iso/IEC 103731993(E)Section 6.1進(jìn)行國際標(biāo)準(zhǔn)彎曲試驗。如果實現(xiàn)總數(shù)大于4000次彎曲則通過試驗。
極限彎曲試驗B)在極限彎曲試驗中,從芯片卡(chip card)上切下3厘米寬的段,其中心設(shè)置有電模塊,然后將其從3厘米寬擠壓成2.5厘米寬10×。如果電模塊不出來則通過試驗。
徒手試驗C)在徒手試驗中,用手彎曲芯片卡,使兩個角的其中一個靠近電模塊,彎曲至卡斷裂或模塊斷裂(break)的程度。則通過試驗。如果電模塊分離(part)或掉落(jump out),則試驗失敗。
所有商品名表示在優(yōu)先權(quán)日購買的產(chǎn)品。
實施例1)使用SIG單螺桿擠出機(jī)和Breyer擠出模頭(300μm狹縫)在170℃下將tesa HAF 8405(30μm粘結(jié)層厚度,基于腈橡膠和酚醛樹脂,=粘結(jié)層(ii))與tesa HAF 8440(粘結(jié)層厚度45μm,基于非反應(yīng)活性的共聚酰胺,=粘結(jié)層(i))一起涂布。在卷繞之前,使該組合體通過冷卻輥。
實施例2)使用SIG單螺桿擠出機(jī)和Breyer擠出模頭(300μm狹縫)在170℃下將tesa HAF 8405(30μm粘結(jié)層厚度,基于腈橡膠和酚醛樹脂,=粘結(jié)層(ii))與共聚酯(GrilltexTM1616,EMS-Grilltex,=粘結(jié)層(i))一起涂布。后來,共聚酯的層厚為50μm。在卷繞之前,使該組合體通過冷卻輥。
實施例3)使用SIG單螺桿擠出機(jī)和Breyer擠出模頭(300μm狹縫)將聚氨酯(PearlthaneTMD 12F75,Danquinsa,=粘結(jié)層(ii))加熱至170℃,在壓力下將其涂布在涂布有約1.5g/m2聚二甲基硅氧烷的隔離紙上。涂布后,粘結(jié)層(ii)的層厚為40μm。接著,在第二步中,使用tesa HAF 8440(粘結(jié)層厚度45μm,基于共聚酰胺,=粘結(jié)層(i))在層(ii)上進(jìn)行涂布。在卷繞之前,使該組合體通過冷卻輥。
植入電模塊使用來自Ruhlamat Testplatz Modul的植入器將電模塊植入卡體中。所用材料如下。
電模塊Nedcard Dummy,帶型0232-10PVC卡CCDABS卡ORGA在第一步中,使用來自Storck GmbH的雙輥層壓裝置將實施例1-3層壓在具有2個條(bar)的Nedcard模塊帶(module belt)上。應(yīng)當(dāng)確保將粘結(jié)層(i)直接涂布在模塊帶上。
然后將電模塊植入卡體中匹配的空腔內(nèi)。
所有實施例中使用的參數(shù)如下加熱步驟2沖壓溫度190℃時間2×1s冷卻步驟1×800ms,25℃壓力70N/模塊結(jié)果根據(jù)試驗方法A、B和C,測試使用本發(fā)明的粘合劑制備的芯片卡。結(jié)果如表1所示。
表1表明,本發(fā)明的所有實施例都符合對于芯片卡的最重要的標(biāo)準(zhǔn)且因此非常適用于將電模塊膠接至卡體。
權(quán)利要求
1.膠粘膜用于將芯片模塊粘結(jié)在卡體中的用途,所述膠粘膜設(shè)有至少兩個粘結(jié)層(i)和(ii),膠粘膜的所述至少兩層(i)和(ii)在化學(xué)上是彼此不同的。
2.權(quán)利要求1的用途,其特征在于,層(i)和/或(ii)的粘合劑是壓敏粘合劑。
3.上述權(quán)利要求中任一項的用途,其特征在于,其中一層(i)對環(huán)氧材料和/或聚酰亞胺表現(xiàn)出高的粘結(jié)相容性,且另一層(ii)對聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物塑料、聚對苯二甲酸乙二醇酯和/或聚氯乙烯表現(xiàn)出高的粘結(jié)相容性。
4.上述權(quán)利要求中任一項的用途,其特征在于,層(i)基于熱塑性聚合物,特別是基于聚酯、聚酰胺、共聚酯和/或共聚酰胺。
5.上述權(quán)利要求中任一項的用途,其特征在于,層(ii)基于聚氨酯和/或橡膠,特別是合成橡膠。
6.上述權(quán)利要求中任一項的用途,其特征在于,層(ii)基于可熱活化體系,特別是由彈性體和至少一種反應(yīng)性樹脂構(gòu)成的可熱活化體系,其中,特別地,橡膠、聚氯異戊二烯、聚丙烯酸酯、腈橡膠和/或環(huán)氧化腈橡膠用作彈性體,和/或酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、蜜胺樹脂和/或具有異氰酸酯官能的樹脂單獨(dú)地用作反應(yīng)性樹脂或彼此組合用作反應(yīng)性樹脂。
7.上述權(quán)利要求中任一項的用途,其特征在于,在層(i)和層(ii)之間存在一個或多個其他層,特別是一個或多個打底劑、阻擋劑和/或載體層。
8.粘結(jié)元件,其包括卡體、上述權(quán)利要求中任一項的至少兩層的膠粘膜,以及芯片模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及膠粘膜用于將芯片模塊粘結(jié)在卡體中的用途。所述膠粘膜包含至少兩個粘結(jié)層(i)和(ii),它們在化學(xué)上是彼此不同的。
文檔編號G06K19/077GK1839188SQ200480024131
公開日2006年9月27日 申請日期2004年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月22日
發(fā)明者倫克·巴格曼, 馬克·休斯曼 申請人:蒂薩股份公司