[发明专利]高性能压敏胶带的制造方法

说明书

本发明涉及压敏胶带，更具体地说，涉及电子束固化的，双涂层的，丙烯酸类和橡胶基压敏粘胶泡沫状带，以及这种带的制备方法。

在某些应用中，很多双面（涂层）泡沫胶带代替点焊、平头焊或铆钉来进行构件的连结。这些应用包括例如将模塑构件连结在汽车上，将玻璃纤维板连结在马达底座上，以及将有机玻璃观察窗安装在仪器壳体上等。这些胶带的泡沫层通常具有聚合物基体，如聚乙烯、聚尿烷、聚氯乙烯或聚氯丙烯。这些胶带对于曲面基板的适应性很差。

已转让给Minnesota  Mining  and  Manufacturing  Co.的Levens的U.S.专利4223067号描述了一种使用Web-聚合技术来制备适应性好的泡沫丙烯酸压敏胶带的方法。在该方法中，是先将单体和20～70%（v）的玻璃微球的混合物涂在一个底片上，然后，聚合为压敏粘胶状态。该聚合可以用紫外光来引发。另外，虽然不是最好的，但如果该混合物含有热活性聚合引发剂，也可用加热来引发。

Levens公开的胶带在短暂的挤压应力下有相当的弹性，但在长时间应力下其弹性低，所以它可以粘着在粗糙及非平表面上。该胶带显示出了高抗剥离粘胶作用。但是，Levens的方法需要很长的时间来完成聚合，这样胶带的生产成本增高。另外涂层的厚度超过约0.2mm，纯单体就有可能造成过多气泡。如果聚合是用紫外光来进行的话，则所述组合物必须是紫外光透明的。也就是说，组合物中不能含有有色颜料或其他吸收紫外光的填料。由于该方法需要含有光引发剂的组合物，所以该组合物随时间会变黄。

转让给Minnesota  Manufacturing  Co.的Vesley等的U.S.专利第4612242号指出，Levens的胶带由于不加颜料，其白色可在某些用途中造成其不希望的可见性。但如果加足够的碳黑使其具有所希望的黑色，又会阻碍混合物聚合中的紫外光的辐射。Vesley等的解决方案是在玻璃微球上涂一层无机膜（如银），其厚度不能过分削弱聚合。

虽然Vesley等的方法确实使胶带有了一定的颜色，但它还有缺点。该方法中的聚合时间还是长，而使胶带成本增加。另外，具有无机涂层的玻璃微球是很贵的，这又增加了胶带的生产成本。此外，在该方法中只能得到有限的几种颜色。

本发明提供了一种压敏胶（PSA）带，该胶带包括至少一层载层，所述载层含有包括一种交联的聚合物基体（较好的是交联的PSA聚合物基体，最好是电子束固化的PSA聚合物基体）的组合物。该载层还含有低密度微球以及至少一种颜料。该载层最好在其每一面都涂上具有不含刚性低密度微球的粘胶聚合物表层。

所述载层的聚合物基体最好是丙烯酸（并不仅仅指丙烯酸）基的PSA聚合物基体或橡胶基的PSA聚合物基体。该聚合物基体占载层的约30～约90%（体积），较好约55～约90%（体积），最好约75～约85%，其余为填料。

载层的底密度微球其尺寸一般为约10微米～约300微米，并由陶瓷、聚合物、玻璃、碳或其他合适的材料制成。也可使用这些低密度微球的混合物。该低密度微球可以是实心，空心或多孔的，刚性或弹性的，粘性或非粘性的。如果需要，选择的低密度微球材料可以使其在固化过程中与聚合物基体进行交联。

载层中低密度微球的用量为约5%～约70%（体），较好为约5%～约45%（体），最好为约10%～约20%（体）。

颜料的数量应足以使胶带具有希望的颜色，该颜料可以是固体无机填料如碳黑，二氧化钛或其他，也可以是有机染料。

最好，载层中应包括最高可达约5%（重），最好约1%～约2%（重）的气相法二氧化硅。

载层的厚度不严格，但宜在约0.25mm～约4.0mm，最好在约0.25mm～约2.0mm的范围内。不含刚性低密度微球的表层的涂层厚度最好为约25～约125克/平方米。

本发明的泡沫胶带显示出高适应性，这是由于载层具有低的弹性回复性。该胶带同时还具有高破坏应力，高的断裂剥离强度和抗张粘结力，以及良好的抗油及抗潮性。如果使用固有粘性的PSA低密度微球，该胶带还会显示出大大改善的低温性能。

本发明提供了一种易于制备任何可能的实用厚度的可固化不含气泡PSA胶带。胶粘层材料是由含有约40%～约80%（体）固体，即含约20%～约60%（体）溶剂的胶粘组合物制备的。该胶粘组合物的“固体部分”包括可固化的胶粘聚合物基体，以及还可含有一种或多种填料，例如颜料，实心、空心或多孔微球等。可固化的胶粘聚合物基体含有一种或多种至少是已部分聚合，最好是已完全聚合的单体。