專利名稱：粘合帶和用于粘合帶的基材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粘合帶和用于粘合帶的基材，該基材用于所述粘合帶。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，為了電絕緣和粘合用途，通常使用含有軟聚氯乙烯(PVC)膜作為粘合帶用基材的粘合帶(以下稱作“PVC帶”)。PVC帶是高度撓性的(即低起始彈性模量)，并且當(dāng)例如用電纜連接部件的絕緣處理時，顯示出對不規(guī)則的優(yōu)良順從性(followability)。當(dāng)用于粘合幾根電纜等時，需要緊緊纏繞帶子以固定電纜，并且經(jīng)常在纏繞的同時拉伸約100％。由于強度相對于伸長的斜率在接近100％伸長率的范圍內(nèi)陡峭，PVC帶顯示出高拉緊力。另外，由于PVC帶顯示高斷裂強度，它們即使在緊緊纏繞時也不破裂。但是，許多用于軟PVC膜的材料被懷疑產(chǎn)生環(huán)境負(fù)擔(dān)。例如，已經(jīng)報道PVC在低溫焚化時可能產(chǎn)生二噁英(dioxin)。而且，在燃燒過程中，PVC產(chǎn)生大量的有毒氯化氫氣體和一氧化碳。此外，已經(jīng)報道一些為了使其具有撓性而加入的增塑劑懷疑為內(nèi)分泌破壞劑。另外，鉛和鎘可以用作穩(wěn)定劑，而這兩種金屬可能對人體產(chǎn)生不利影響。
在這些情況下，已經(jīng)研究了許多粘合帶用基材的代用品，這些代用品使用相對較軟的烯烴聚聚合物代替軟PVC(JP-A-2003-178628)。但是，由于烯烴聚合物通常含有晶體組分，屈服點存在于50％伸長率附近，在拉伸試驗中，一旦達(dá)到此處，強度下降。屈服點的存在使穩(wěn)定纏繞不能實現(xiàn)，并且降低纏繞后的粘合力。因此，烯烴聚合物不適合粘合用途。而且，烯烴聚合物通常具有較高的斷裂強度和高伸長率。結(jié)果，在使用粘合帶后需要稱作手切斷性(在不使用切割工具的情況下用手切斷帶子)的應(yīng)用中，取出部分在切斷后變得完全拉伸，這不便于最后處理。因此，含有烯烴聚合物作為粘合帶用基材的粘合帶不能滿足PVC帶的粘合性和手切斷性特性，特別是，由于存在屈服點，這樣的粘合帶注定不能作為PVC帶的代用品。
為了改善撓性和手切斷性，已經(jīng)提出具有由樹脂組合物制成的基材的粘合帶，所述樹脂組合物包含聚烯烴聚合物和用硅烷偶合劑處理過的金屬氫氧化物(JP-A-2004-115714)。盡管JP-A-2004-115714所述的粘合帶可能消除屈服點，但是與PVC帶相比，對于接近100％伸長率處的彈性變形和斷裂強度還有改進(jìn)空間。而且，當(dāng)無機金屬化合物含有作為雜質(zhì)的(重)金屬離子時，耐熱壽命往往縮短。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是考慮這樣的情況而進(jìn)行的，旨在提供一種在拉伸試驗中沒有屈服點的粘合帶，并且即使這種粘合帶包含烯烴聚合物作為構(gòu)成粘合帶用基材的聚合物組分，也具有與PVC帶可比的高強度、粘合性、手切斷性和長期耐熱性，以及提供一種用于粘合帶的基材，該基材用于所述粘合帶。
本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行了深入細(xì)致的研究以力圖解決上述問題，并且發(fā)現(xiàn)可以通過以下方法獲得適合粘合用途的粘合帶，這種粘合帶沒有屈服點，并且具有撓性、高斷裂強度、手切斷性和長期耐熱性使用分子骨架中含有羰基氧原子的烯烴聚合物作為聚合物組分，該烯烴聚合物與用硅烷偶合劑和水楊酸化合物處理過的無機金屬化合物組合，并且將它們以特定量混合，形成粘合帶用基材，這樣的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致了本發(fā)明的完成。
因此，本發(fā)明的特征在于下面(1)一種粘合帶，該粘合帶包含在基材的至少一個表面上的粘合層，其特征在于所述的基材至少包含在分子骨架中含有羰基氧原子的烯烴聚合物、用硅烷偶合劑進(jìn)行過表面處理的無機金屬化合物和水楊酸化合物而成的，其中相對于構(gòu)成所述基材的聚合物組分的總重量，所述烯烴聚合物的含量為10-60重量％，相對于100重量份的構(gòu)成所述基材的聚合物組分，所述用硅烷偶合劑進(jìn)行過表面處理的無機金屬化合物的含量為10-200重量份，并且相對于100重量份的構(gòu)成所述基材的聚合物組分，所述水楊酸化合物的含量為0.05-10.0重量份。
(2)根據(jù)上述(1)所述的粘合帶，其特征在于所述基材免除了用電離輻射和/或交聯(lián)劑進(jìn)行的交聯(lián)處理。
(3)根據(jù)上述(1)或(2)所述的粘合帶，其特征在于所述粘合帶在100℃的熱變形率不超過65％。
(4)一種用于粘合帶的基材，其特征在于該基材至少包含在分子骨架中含有羰基氧原子的烯烴聚合物、用硅烷偶合劑進(jìn)行過表面處理的無機金屬化合物和水楊酸化合物而成的，其中相對于構(gòu)成該基材的聚合物組分的總重量，所述烯烴聚合物的含量為10-60重量％，相對于100重量份的構(gòu)成該基材的聚合物組分，所述用硅烷偶合劑進(jìn)行過表面處理的無機金屬化合物的含量為10-200重量份，并且相對于100重量份的構(gòu)成該基材的聚合物組分，所述水楊酸化合物的含量為0.05-10.0重量份。
(5)根據(jù)上述(4)所述的基材，其特征在于該基材免除了用電離輻射和/或交聯(lián)劑進(jìn)行的交聯(lián)處理。


圖1解釋了粘合帶熱變形率評估測試的方法，其中圖1(a)是測試體的側(cè)視圖，圖1(b)是測試設(shè)備的側(cè)視圖。圖中，每個符號含義如下1圓桿，2壓力板，3平行板，10測試體，T粘合帶。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種在拉伸試驗中沒有屈服點的粘合帶，這種粘合帶具有高強度、并且具有與PVC帶可比的粘合性、手切斷性和長期耐熱性，以及提供一種用于所述粘合帶的粘合帶用基材。本發(fā)明的粘合帶可用于粘合用途。
具體實施例方式
下面將參考優(yōu)選實施方案詳細(xì)解釋本發(fā)明。
在本發(fā)明的粘合帶中，基材包含特定量的以下每種組分作為必要組分在分子骨架中含有羰基氧原子的烯烴聚合物、用硅烷偶合劑和水楊酸化合物進(jìn)行過表面處理的無機金屬化合物。通過采用上述構(gòu)造，本發(fā)明的粘合帶沒有屈服點，并且具有和PVC帶可比的撓性、粘合性和手切斷性。這些特性是用如下基于拉伸試驗中的起始彈性模量、斷裂強度和斷裂伸長率的數(shù)值作為指數(shù)而表示的。
拉伸試驗的起始彈性模量對應(yīng)于粘合帶的撓性。本發(fā)明粘合帶的起始彈性模量為10-150MPa，優(yōu)選30-140MPa，更優(yōu)選50-130MPa。當(dāng)其低于10MPa時，粘合帶在重繞過程趨于易拉伸并且變形。當(dāng)其大于150MPa時，不規(guī)則的順從性趨于降低。
為了得到粘合性，需要沒有屈服點并且有高斷裂強度。屈服點的存在與否可以通過將拉伸試驗的輸出數(shù)據(jù)作圖而確定。沒有屈服點的評估要求強度不降低并且在圖中強度隨著拉伸性增加而持續(xù)提高作為必要條件。本發(fā)明粘合帶的斷裂強度為6-30MPa，優(yōu)選8-27MPa，更優(yōu)選10-24MPa。當(dāng)其低于6MPa時，粘合帶在纏繞過程中可能破裂。當(dāng)其大于30MPa時，纏繞操作需要高強力，并且在操作完成后粘合帶趨向于不易用手切斷。
為了得到手切斷性，合適的伸長率是必須的。本發(fā)明粘合帶的斷裂伸長率為80-600％，優(yōu)選100-450％，更優(yōu)選120-350％。當(dāng)其低于80％時，粘合帶可能在纏繞過程中易于破裂。當(dāng)其大于600％時，在完成纏繞后切割帶時，粘合帶拉伸太多，并且取出部分(broken-out section)變得退化，這趨向于導(dǎo)致末端粘合性變低。
此處，起始彈性模量、斷裂強度和斷裂伸長率是通過在23℃的氣氛、50％RH(相對濕度)下，使用JIS B 7721限定的拉伸試驗儀或者等價的拉伸試驗儀，在夾盤間距離50mm和拉伸速度300mm/min下對取自粘合帶的試樣進(jìn)行拉伸而測量的。
用于PVC帶的PVC是非晶性聚合物，但是在分子間具有高相互作用。盡管塑化溫度根據(jù)分子量和加入的增塑劑的量而變化，但是塑化溫度通常為約120℃。因此，即使在100℃下也可以充分保持形狀。經(jīng)常在高溫條件下使用PVC帶來連接電纜、電氣設(shè)備中的粘合、汽車發(fā)動機附近電纜的粘合等。因此，作為粘合帶的一個功能，在高溫條件下的形狀保持力是高度重要的。為了證實形狀保持力，從常規(guī)采用的溫度條件中采用更嚴(yán)格的100℃條件，并且按照UL510標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行熱變形測試。本發(fā)明的粘合帶顯示100℃的熱變形率不大于65％，優(yōu)選不大于50％，更優(yōu)選不大于40％。因此，本發(fā)明的粘合帶在使用過程中在100℃的條件下顯示出優(yōu)良的形狀保持力。
下面解釋本發(fā)明粘合帶的構(gòu)成材料。
首先解釋本發(fā)明的粘合帶用基材。本發(fā)明的粘合帶用基材包含烯烴聚合物作為聚合物組分，所述烯烴聚合物在分子骨架中含有羰基氧原子(屬于羰基的氧原子)。烯烴聚合物是主要使粘合帶具有撓性和拉伸性的組分。當(dāng)和表面用硅烷偶合劑處理過的無機金屬化合物組合時，烯烴聚合物提供強的界面粘合力，改善粘合帶用基材的機械性能，消除拉伸試驗中的屈服點，并且提供合適的伸長率和強度(能夠使粘合帶具有優(yōu)良的纏繞可用性和手切斷性的伸長率和強度)。
至于烯烴聚合物，優(yōu)選使用分子骨架中含有羰基氧原子的軟聚烯烴樹脂。至于軟聚烯烴樹脂，可以提及使用乙烯基酯化合物和/或α，β-不飽和羧酸或其衍生物作為共聚單體的乙烯共聚物，或者其金屬鹽(離子交聯(lián)聚合物)等，其熔點通常不超過100℃。在本發(fā)明中，熔點是指用差示掃描量熱計(DSC)測量的數(shù)值。
至于上述乙烯共聚物及其金屬鹽(離子交聯(lián)聚合物)中的乙烯基酯化合物，可以提及例如乙烯醇的飽和羧酸酯，如乙酸乙烯酯等。至于α，β-不飽和羧酸或其衍生物，可以提及例如，不飽和羧酸及其酐，如丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、富馬酸、馬來酸酐、衣康酸酐等；不飽和羧酸酯，如丙烯酸甲酯、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、丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸環(huán)己酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸十八烷酯、甲基丙烯酸十八烷酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、馬來酸一甲酯、馬來酸一乙酯、馬來酸二乙酯、富馬酸一甲酯、丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯等；等等。其中，優(yōu)選(甲基)丙烯酸(烷基)酯，特別優(yōu)選丙烯酸乙酯。
可以提及的乙烯共聚物或其金屬鹽(離子交聯(lián)聚合物)的具體優(yōu)選實例包括乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯-丙烯酸乙酯共聚物以及它們的金屬鹽(離子交聯(lián)聚合物)等，它們是單獨使用的，或者兩種或多種一起使用。
相對于構(gòu)成粘合帶用基材的聚合物組分的總重量，分子骨架中含有羰基氧原子的烯烴聚合物的量通常為10-60重量％，優(yōu)選15-50重量％，更優(yōu)選20-40重量％。當(dāng)分子骨架中含有羰基氧原子的烯烴聚合物的量小于該范圍時，不能提供足夠的強度，而當(dāng)其量高于該范圍時，不能獲得足夠的抗100℃熱變形性。
至于分子骨架中含有羰基氧原子的烯烴聚合物以外的聚合物組分，熔點不小于100℃的樹脂對于滿足抗熱變形性是適宜的。當(dāng)整個聚合物組分中缺少熔點至少為100℃的聚合物時，不能獲得抗100℃熱變形性。至于這樣的聚合物，含有烯烴樹脂作為主要組分的樹脂對于獲得和PVC帶可比的撓性是適宜的。例如，優(yōu)選包括均聚物如聚乙烯和聚丙烯的聚烯烴樹脂，含有乙烯組分和丙烯組分的聚合物合金等。
對含有乙烯組分和丙烯組分的聚合物合金的構(gòu)成(形式)沒有特別限制，例如不同的構(gòu)造(形式)是可接受的，如(1)聚合物共混物(物理混合物)，其中兩種或多種聚合物是物理混合的，(2)嵌段共聚物和接枝共聚物，其中兩種或多種聚合物是通過共價鍵結(jié)合的，(3)IPN(互穿聚合物網(wǎng)絡(luò))結(jié)構(gòu)，其中兩種或多種聚合物在沒有通過共價鍵相互結(jié)合的情況下糾纏在一起，等。另外，聚合物合金組成不必是均勻的(可以有分布)，并且可以是其中兩種或多種聚合物是相容化的聚合物合金(相容的聚合物合金)，或者其中兩種或多種聚合物是不相容的以形成相分離結(jié)構(gòu)的聚合物合金(不相容的聚合物合金)。
本發(fā)明的粘合帶用基材含有表面用硅烷偶合劑處理過的無機金屬化合物。盡管對表面用硅烷偶合劑處理過的無機金屬化合物沒有特別限制，例如，可以提及已知的無機金屬化合物，如硅藻土、滑石、粘土、硅酸鈣、沸石、礬土、硫酸鋁、硫酸鋇、硫酸鈣、氧化鎂、硅石、云母、硅灰石、晶須(whisker)、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鋯、氫氧化鈣、碳酸鈣、堿性碳酸鎂、白云石、水滑石、硼砂等，這些化合物用硅烷偶合劑進(jìn)行過表面處理。用硅烷偶合劑進(jìn)行過表面處理的無機金屬化合物可以單獨使用或者兩種或多種組合使用。
為了提高和聚合物的界面結(jié)合力，較小的無機金屬化合物粒度是有利的。但是，由于較小粒度容易出現(xiàn)由于分散不充分造成的粒子凝結(jié)和機械物理性能的下降。因此，無機金屬化合物的粒度通常約0.05-50μm，優(yōu)選約0.1-20μm，更優(yōu)選約0.5-10μm。粒度是用激光衍射方法測量的二級粒子的平均粒度。
硅烷偶合劑是具有這樣結(jié)構(gòu)的硅烷化合物，其中將對有機樹脂具有親合力或反應(yīng)性的有機官能團(tuán)化學(xué)結(jié)合到對無機材料具有親合力或反應(yīng)性的可水解的甲硅烷基上。至于硅烷偶合劑的可水解基團(tuán)，可以提及烷氧基、乙酰氧基等。至于烷氧基，通常使用甲氧基和乙氧基。至于有機官能團(tuán)，通常使用氨基、甲基丙烯?；?、乙烯基、環(huán)氧基、巰基等，并且考慮消除屈服點和獲得高強度，氨基是最優(yōu)的。
可以提及的氨基硅烷偶合劑的具體實例包括γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷等。這些氨基硅烷偶合劑的一種或多種可以組合使用。
對用硅烷偶合劑對無機金屬化合物進(jìn)行表面處理的方法沒有特別限制，可以采用常規(guī)的方法，如干處理法、濕處理法等。盡管附著在無機金屬化合物表面上的硅烷偶合劑的量根據(jù)偶合劑的種類、無機金屬化合物的種類和比表面積而變化，其量相對于無機金屬化合物通常為0.1-5.0重量％，優(yōu)選0.3-3.0重量％。
相對于100重量份的構(gòu)成粘合帶用基材的聚合物組分，表面用硅烷偶合劑處理過的無機金屬化合物的量為10-200重量份，優(yōu)選20-150重量份，更優(yōu)選30-120重量份。當(dāng)其小于10重量份時，對物理性能的改善效果變小，而當(dāng)其超過200重量份時，撓性降低并且斷裂強度趨向于下降。
本發(fā)明的粘合帶用基材還含有水楊酸化合物。水楊酸化合物的加入可以進(jìn)一步提高斷裂強度，從而改善本發(fā)明粘合帶用基材的物理性能以達(dá)到PVC帶的物理性能。盡管高強度的機理細(xì)節(jié)是未知的，本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)為吸附到無機金屬化合物表面上的水楊酸化合物和分子骨架中含有羰基氧原子的烯烴聚合物有一些相互作用，并且提供更高的強度。
由于水楊酸化合物吸附無機金屬化合物中的金屬離子雜質(zhì)并且提高抗氧化效果(重金屬滅活劑)，其同時提供增加粘合帶強度和延長耐熱性的效果。因此，在本發(fā)明中，分子骨架中含有羰基氧原子的烯烴聚合物、表面用硅烷偶合劑處理過的無機金屬化合物和水楊酸化合物是基本構(gòu)成材料。
至于水楊酸化合物，可以提及水楊酸和肼的反應(yīng)產(chǎn)物。具體地，可以提及N-水楊醛-N’-水楊酰、N，N’-雙(水楊酰)肼、3-水楊酰氨基-1，2，4-三唑、N，N’-雙(水楊酰)草酸二酰肼、N，N’-雙(水楊酰)草酰二酰肼、N，N’-雙(水楊酰)硫代丙?；ｋ?、N，N’-雙(水楊酰)二酰肼、十二亞甲基二羧酸二水楊酰肼以及它們的混合物等。
相對于100重量份的構(gòu)成粘合帶用基材的聚合物組分，加入的水楊酸化合物量為0.05-10.0重量份，優(yōu)選0.1-5.0重量份，更優(yōu)選0.2-2.0重量份。當(dāng)其小于0.05重量份時，沒有提高斷裂強度的效果并且延長耐熱性的效果較小。加入量超過10.0重量份不提高與加入量相應(yīng)的改善效果，并且在粘合帶用基材表面上的滲出量增加，可能導(dǎo)致對其它性質(zhì)的不利影響，另外，在膜形成過程中可能出現(xiàn)金屬輥表面的污染。
如果需要，本發(fā)明的粘合帶用基材可以含有胺抗老化劑和抗氧化劑、喹啉抗老化劑和抗氧化劑、氫醌抗老化劑和抗氧化劑、苯酚抗老化劑和抗氧化劑、含磷抗老化劑和抗氧化劑、亞磷酸酯(鹽)抗老化劑和抗氧化劑、二苯甲酮UV吸收劑、苯并三唑UV吸收劑、受阻胺UV吸收劑等，脂肪酸酰胺(例如，諸如脂肪酸一酰胺、不飽和脂肪酸酰胺等的酰胺；取代酰胺，羥甲基酰胺)，脂肪酸酯酰胺，諸如聚乙烯蠟等的潤滑劑，增塑劑等。將這些與粘合帶用基材的基本構(gòu)成材料，即烯烴聚合物、無機金屬化合物和水楊酸化合物，捏合在一起，并且以混合物形式成膜。
盡管對粘合帶用基材的成膜方法沒有特別限制，可以提及這樣一種方法，其中將原料在合適的混合設(shè)備如班伯里混煉機、加壓捏合機、混煉機、擠出機等中混合，并且采用已知的成膜方法，如壓縮成型、擠壓成型、砑光模塑、注塑等，將混合物形成膜。盡管粘合帶用基材的厚度根據(jù)粘合帶的用途而變化，但是其通常為0.01-1mm，優(yōu)選0.05-0.5mm。
盡管可以在成型過程中用以下方法進(jìn)行交聯(lián)處理在形成膜后，用電子束、β射線、γ射線等對本發(fā)明粘合帶用基材進(jìn)行電離輻照，或者向構(gòu)成粘合帶用基材的樹脂組合物中加入交聯(lián)劑如有機過氧化物等，或者交聯(lián)助劑，但是從節(jié)約考慮，不進(jìn)行交聯(lián)的處理是優(yōu)選的。
本發(fā)明粘合帶是通過在上述粘合帶用基材的至少一個表面形成粘合層而制成的。至于用于形成粘合層的粘合劑，可以使用任何已有的粘合劑，如橡膠粘合劑、熱熔性粘合劑、丙烯酸類粘合劑、乳膠粘合劑等。至于橡膠粘合劑和熱熔性粘合劑的原料聚合物，天然橡膠、再生橡膠、硅橡膠、異戊二烯橡膠、苯乙烯丁二烯橡膠、聚異戊二烯、NBR、苯乙烯-異戊二烯共聚物、苯乙烯-異戊二烯-丁二烯共聚物等是優(yōu)選的。
至于用于粘合劑的增粘劑，例如，可以提及松香增粘劑、萜烯增粘劑、脂肪族石油烴(C5)增粘劑、脂肪族石油烴(C9)增粘劑、氫化的化合物等。粘合劑可以含有添加劑，如油、蠟、抗氧化劑等，這些通常加入其中的添加劑。
上述粘合劑中，丙烯酸類粘合劑是優(yōu)選的，并且作為丙烯酸類粘合劑，可以提及(甲基)丙烯酸酯的均聚物以及與可共聚單體的共聚物。至于(甲基)丙烯酸酯和可共聚單體，可以提及(甲基)丙烯酸(烷基)酯(例如甲酯、乙酯、丁酯、2-乙基己酯、辛酯等)，(甲基)丙烯酸縮水甘油酯，(甲基)丙烯酸，衣康酸，馬來酸酐，(甲基)丙烯酰胺，(甲基)丙烯酸N-羥基酰胺，(甲基)丙烯酸(烷基氨基烷基)酯(例如，甲基丙烯酸(二甲基氨基乙)酯、甲基丙烯酸(叔丁基氨基乙)酯等)，乙酸乙烯酯，苯乙烯，丙烯腈等。其中，作為主單體，優(yōu)選其均聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度通常不超過-50℃的丙烯酸烷基酯。
至于粘合劑的涂敷方法，可以采用常規(guī)已知的方法，如流延法、輥式涂布法、反向涂布法、刮刀法等。粘合層的厚度通常為約10-50μm，優(yōu)選約15-40μm。
實施例盡管下面將參考實施例進(jìn)一步解釋本發(fā)明，但是這些實施例不應(yīng)理解為限制性的。
如下顯示的是用于實施例和比較例的構(gòu)成材料。
1)至于“分子骨架中含有羰基氧原子的烯烴聚合物”(以下表示為“組分A”)，使用以下材料進(jìn)行評估A1乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)，熔點72℃[商品名EVAFLEXEV 270，DU PONT-MITSUI POLYCHEMICALS制造]A2乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)，熔點79℃[商品名EVAFLEXA-714，DU PONT-MITSUI POLYCHEMICALS制造]2)至于“除組分A外的烯烴聚合物”(以下表示為“組分B”)，使用以下材料進(jìn)行評估B1低密度聚乙烯(LDPE)，熔點110℃[商品名SUMIKATHENE G201，SUMITOMO CHEMICAL Co.，Ltd.制造]B2PP彈性體，熔點142℃[商品名ADFREX Q100F，SUNALLOMERLTD.制造]3)至于無機金屬化合物(以下表示為“組分C”)，使用以下材料進(jìn)行評估由于無機金屬化合物對耐熱壽命的影響非常大，此處使用的無機金屬化合物是相同種類的粘土以闡明對耐熱壽命的作用。
C1燒結(jié)粘土(平均粒度0.8μm)，將該燒結(jié)粘土按照濕法，用理論上足以100％覆蓋表面的量的乙烯基三乙氧基硅烷進(jìn)行表面處理。
C2燒結(jié)粘土(平均粒度0.8μm)，將該燒結(jié)粘土按照濕法，用理論上足以100％覆蓋表面的量的γ-氨基丙基三乙氧基硅烷進(jìn)行表面處理。
C3燒結(jié)粘土(平均粒度0.8μm)，該燒結(jié)粘土沒有進(jìn)行表面處理。
4)至于水楊酸化合物(以下表示為“組分D”)，使用以下材料進(jìn)行評估D13-(N-水楊酰)氨基-1，2，4-三唑D2十二亞甲基二羧酸二水楊酰肼
5)至于抗氧化劑(以下表示為組分E)，使用以下材料進(jìn)行評估由于抗氧化劑對耐熱壽命的影響非常大，使用相同量的以下材料。
E1季戊四醇四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]E2亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯至于組分A、組分B、組分C、組分D和組分E，將下表1和2中所示的材料以其中所示的量加入，并且用以下制造方法制造粘合帶用基材和粘合帶。
將按照下表1和2所示加入的各種材料在加壓捏合機中捏合得到混合物。用砑光機將混合物形成0.15mm的厚膜作為粘合帶用基材。將粘合帶用基材的一個表面進(jìn)行電暈放電處理并且涂上丙烯酸類粘合劑(厚度0.030mm)，得到實施例1-5和比較例1-5的粘合帶。
表1

表2
將實施例1-5和比較例1-5獲得的粘合帶切成19mm，這是PVC帶的標(biāo)準(zhǔn)寬度，得到測試樣品，對其進(jìn)行下面所示的各種測試。在比較例6中，使用商購的PVC帶(商品名No.21，NITTO DENKO CORPORATION制造)進(jìn)行測試。評估結(jié)果顯示于表3和4。
(1)拉伸試驗將取自粘合帶的試樣在23℃的氣氛、50％RH下，使用拉伸試驗儀(AG-20KNG，SHIMADZU CORPORATION制造)，在夾盤之間距離為50mm、拉伸速度為300mm/min的條件下進(jìn)行拉伸，測量起始彈性模量、斷裂強度和斷裂伸長率。另外，在測量輸出圖中證實是否存在屈服點。上述測量是在粘合帶制造后在23℃的氣氛、50％RH下保存至少48小時后進(jìn)行的。
<評估標(biāo)準(zhǔn)>
起始彈性模量具有10-150MPa的合格。
屈服點相對于伸長率強度始終增加的合格。
斷裂強度具有6-30MPa的合格。
斷裂伸長率顯示80-600％的合格。
(2)熱變形試驗如圖1(a)所示，將粘合帶T纏繞在直徑(d)為2mm的導(dǎo)體圓桿1的外周上，至厚度(t)等于0.8mm，得到測試體10。用IS B7503限定的度盤式指示器、JIS B7507限定的游標(biāo)卡尺或者具有和上述相等的測量精度的測量工具在常溫下測量測試體10的外徑(Do)，并且將測試體10進(jìn)行處理，使其總厚度為3.6±0.5mm。將測試體10放入加熱到預(yù)定溫度(100.0±1.0℃)的測試儀中并且加熱60分鐘。如1(b)所示，將測試體10布置在測試設(shè)備的帶有保持器2a(直徑9.5±0.2mm)的加壓板2和平行板3之間，并且從垂直方向向板的平面施加預(yù)定的重量(4.90N)進(jìn)行加壓。然后，將測試體在預(yù)定溫度(100.0±1.0℃)下放置60分鐘，并且原樣測量測試體的外徑(D1)。加熱前帶的厚度(t0)和加熱前帶的厚度(t1)用下式(I)計算。然后根據(jù)下式(II)，從加熱前后的帶的厚度計算減小比率(熱變形率)(X)。
<評估標(biāo)準(zhǔn)>
減小比率(熱變形率)(X)在65％以內(nèi)的合格，超過65％的不合格。
t＝(D-d)/2 (I)其中D是測試體的外徑，d是圓桿的直徑。
X(％)＝((t0-t1)/t0)×100 (II)其中t0是加熱前厚度(mm)，t1是加熱后厚度(mm)。
(3)耐熱壽命的測量取粘合帶試樣(150mm)，并且將粘合帶試樣的粘合劑表面粘附在經(jīng)過防粘處理的聚酯膜的防粘表面上。將試樣在其上沒有施加負(fù)載的情況下懸掛在齒輪爐中，在以下條件下評估耐熱壽命。當(dāng)試樣的伸長率變得不超過50％時，確定試樣的耐熱壽命。
層中的溫度140℃空氣速率0.5m/sec.
排氣風(fēng)筒開口率50％
表3

表4

在比較例1中，加入的化合物C是過量的。證實了當(dāng)無機金屬化合物量過量時，即使當(dāng)基材包含基本組分，也可能不能保持粘合帶的物理性能。
在實施例2和比較例2中，檢驗依賴于水楊酸化合物存在與否的效果的變化。水楊酸化合物的加入導(dǎo)致斷裂強度提高了不小于10％和較小的斷裂伸長率，這些確定纏繞實用性的效力。而且，水楊酸化合物的加入提供了重金屬滅活效果，并且證實了耐熱壽命提高至約1.5倍。
在比較例3中，加入沒有進(jìn)行表面處理的無機金屬化合物。證實了當(dāng)無機金屬化合物沒有進(jìn)行表面處理時，即使含有給定的量的其它基本組分(組分A和組分D)，也產(chǎn)生屈服點并且斷裂伸長率變得非常高。
在比較例4中，減少了組分A的量。證實了產(chǎn)生屈服點并且伸長率趨向于增加。
在比較例5中，相反地增加了組分A的量。證實了盡管滿足了纏繞性能必需的所有物理性質(zhì)，但是抗100℃熱變形性不足。
上述結(jié)果證實，通過加入特定量的分子骨架中含有羰基氧原子的烯烴聚合物、表面用硅烷偶合劑處理過的無機金屬化合物和水楊酸化合物，可以獲得適合纏繞操作的具有高耐熱性和手切斷性的撓性和高強力粘合帶。
本申請基于在日本提交的專利申請No.2005-4534，其內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。
權(quán)利要求
1.一種粘合帶，該粘合帶包含在基材的至少一個表面上的粘合層，其特征在于，所述的基材至少包含在分子骨架中含有羰基氧原子的烯烴聚合物、用硅烷偶合劑進(jìn)行過表面處理的無機金屬化合物和水楊酸化合物而成的，其中相對于構(gòu)成所述基材的聚合物組分的總重量，所述烯烴聚合物的含量為10-60重量％，相對于100重量份的構(gòu)成所述基材的聚合物組分，所述用硅烷偶合劑進(jìn)行過表面處理的無機金屬化合物的含量為10-200重量份，并且相對于100重量份的構(gòu)成所述基材的聚合物組分，所述水楊酸化合物的含量為0.05-10.0重量份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合帶，其特征在于，所述基材免除了用電離輻射和/或交聯(lián)劑進(jìn)行的交聯(lián)處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的粘合帶，其特征在于，所述粘合帶在100℃的熱變形率不超過65％。
4.一種用于粘合帶的基材，其特征在于，該基材至少包含在分子骨架中含有羰基氧原子的烯烴聚合物、用硅烷偶合劑進(jìn)行過表面處理的無機金屬化合物和水楊酸化合物而成的，其中相對于構(gòu)成該基材的聚合物組分的總重量，所述烯烴聚合物的含量為10-60重量％，相對于100重量份的構(gòu)成該基材的聚合物組分，所述用硅烷偶合劑進(jìn)行過表面處理的無機金屬化合物的含量為10-200重量份，并且相對于100重量份的構(gòu)成該基材的聚合物組分，所述水楊酸化合物的含量為0.05-10.0重量份。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基材，其特征在于，該基材免除了用電離輻射和/或交聯(lián)劑進(jìn)行的交聯(lián)處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種粘合帶，該粘合帶包含在基材的至少一個表面上的粘合層，其中所述基材至少含有分子骨架中含有羰基氧原子的烯烴聚合物、表面用硅烷偶合劑處理過的無機金屬化合物和水楊酸化合物。根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種在拉伸試驗中沒有屈服點的粘合帶，該粘合帶具有高強度、并且具有與PVC帶可比的粘合性、手切斷性和長期耐熱性，以及可以提供一種用于所述粘合帶的粘合帶用基材。
文檔編號C09J7/02GK1803958SQ20061000369
公開日2006年7月19日 申請日期2006年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月11日
發(fā)明者石黑繁樹, 中川善夫, 白井稚人 申請人:日東電工株式會社