[发明专利]制备化学交联的聚氨酯膜的热熔法

说明书

技术领域

本发明涉及连续制备化学交联的聚氨酯膜的热熔法，该聚氨酯膜的优 选用途是作为胶带或自粘合制品中的层。

背景技术

仅当胶带是化学交联时，胶带能够长时间地承受在粘附状态下作用于 其上的高剪切载荷或任何其它持久载荷(例如剥离载荷或尖端剪切载荷 (tip-shear load))，在较高的温度下尤其是这样。因为所有层都受到持久载荷 的作用，所以胶带的所有层都必须进行化学交联。

为了获得聚合物膜中的化学交联，特别是用作胶带的层的那些中的化 学交联，有各种已知技术。主要的技术或者是建立在基于溶剂类可交联的 涂层体系上，或者是建立在在室温下即使不添加溶剂也是液态、浆状 (syrup-like)或糊状(paste-like)的基于反应性体系上。对于在室温下为液态、 浆状或糊状的不含溶剂的反应性体系，通常直到在涂覆操作过程期间才形 成聚合物；而对于基于溶剂的体系，在涂覆操作之前聚合物通常以未交联 的形式早已存在于溶液中。

通过将在溶剂中的聚合物溶液涂布，接着蒸发溶剂获得聚合物膜，该 聚合物膜可以例如通过在涂布之前的短时间向该在溶剂中的聚合物溶液混 入化学交联剂而被交联。根据涂布操作的要求，该类体系在室温通常在足 够长的时间里是稳定。然后在相对高温的烘道中在蒸发溶剂的过程中开始 交联反应，因而最后聚合物膜经历化学交联。

但是，基于溶剂的技术具有根本性的缺点：它们不适合制备较厚的涂 层，当以经济上可接受的速度进行涂覆时尤其不适合。即使涂层厚度为约 100～150μm，由溶剂蒸发所形成的气泡的情形也会增加且可见，因此明显损 害品质，从而排除作为胶带的层的用途。即使在制备较薄的涂层时，由于 需要蒸发溶剂，所以涂布速度相当有限。此外，基于溶剂的涂覆操作由于 需要回收或焚烧溶剂而产生相当大的操作成本。

在不添加溶剂的情况下在室温是液态、浆状或糊状的反应性体系同样 受各种方式的交联的作用。许多通常已知的两组分聚氨酯、环氧树脂或有 机硅是液态不含溶剂的可交联的反应性体系的典型实例。例如在 EP 0 259 094 B1或EP 0305 161 B1中描述了基于浆状组分的胶带和胶带 层，其中通过光聚合获得聚合物的合成或交联。对于胶带层的制备方面， 例如在EP 0 894 841 B1或EP1 095 993 B1中描述了液态或糊状反应性体系。

使用所描述的这类不含溶剂的反应性体系，可以制备薄和厚的涂层， 这一事实表示具有优于基于溶剂的体系的很大优点。此外，使用所描述的 该体系，可以以各种方式调节和改变粘弹性，因此常常可以开发精确适应 特定的需求结构的定制胶带层。

但是，在室温为液态、浆状或糊状的物质具有这样的缺点，在这些状 态下它们不能卷绕，或者至少不以恒定的层厚卷绕。仅仅固态聚合物可以 卷绕成恒定的层厚。在室温为液体的不含溶剂的反应性体系的固化与化学 反应的进行(即，推进)有关。反应进行需要一定的等待时间。仅当在所述的 化学反应方面由于足够高的转化度而发生膜的固化时，才可以将已经涂覆 于辅助片材上的膜卷绕。这对该体系的涂布速率产生相当大的限制。

聚合物合成和交联是通过例如UV或EBC辐射从外部引发的体系通常 具有另外的缺点：仅当辐射在整个膜的厚度上均匀地到达聚合物合成所涉 及的所有分子时，才出现具有一致均匀特性的聚合物合成。通常并不是这 种情况，在涂层厚度高时或使用填充有填料的体系时尤其是这样，因而该 膜具有不均匀交联的聚合物结构(framework)。

为了能够获得高的涂布速度而没有对于厚度的基本限制，已经建立了 热熔涂覆操作，尤其是挤出操作。在该类操作中，使在室温是固体且是可 熔(热熔体)的聚合物在熔融状态下在较高的温度成型，从而形成膜，且通常 涂覆于辅助片材上。可以在冷却从而固化之后立即进行卷绕。卷绕能力 (windability)不依赖于化学反应的进行。在胶带区，含有苯乙烯嵌段共聚物 的压敏粘合剂(特别是例如在DE 10003318 A1或DE 10252088 A1中所描述 的)以这种方式涂覆。

热塑性聚氨酯也可以在热熔操作中加工。例如，DE-A 2059570描述了 无孔热塑性聚氨酯的连续一步法制备方法。