用于粘結(jié)玻璃基底的無(wú)底漆的多層粘合劑膜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種多層壓敏粘合劑(PSA)膜，所述多層壓敏粘合劑膜具有用于粘結(jié)玻璃基底的第一壓敏粘合劑層和至少第二相對(duì)層，所述第一壓敏粘合劑層為前體的聚合反應(yīng)產(chǎn)物，所述前體包含具有可固化的烯屬不飽和基團(tuán)的單體或部分預(yù)聚合的單體，特別是(甲基)丙烯酸酯基單體，然而所述前體還包含具有至少2個(gè)Si原子，特別是2至10個(gè)Si原子的低聚有機(jī)官能硅烷，其中具有可固化烯屬不飽和基團(tuán)的所述單體還具有含有Zerewitinow活性的H原子的偶合基團(tuán)，并且其中所述低聚有機(jī)官能硅烷具有至少一個(gè)偶合基團(tuán)，所述偶合基團(tuán)對(duì)具有可固化的烯屬不飽和基團(tuán)的所述單體的所述偶合基團(tuán)為反應(yīng)性的，或其中所述低聚有機(jī)官能硅烷具有至少一個(gè)含有Zerewitinow活性的H原子的偶合基團(tuán)，并且其中具有可固化的烯屬不飽和基團(tuán)的所述單體還具有偶合基團(tuán)，所述偶合基團(tuán)對(duì)所述低聚有機(jī)官能硅烷的所述偶合基團(tuán)為反應(yīng)性的；前提條件是如果具有可固化的烯屬不飽和基團(tuán)的所述單體還具有含有Zerewitinow活性H原子的選擇為–OH的偶合基團(tuán)，那么對(duì)具有可固化的乙烯基團(tuán)的所述單體的所述偶合基團(tuán)為反應(yīng)性的所述低聚有機(jī)官能硅烷的所述偶合基團(tuán)不能選擇為氨基。
【專利說(shuō)明】用于粘結(jié)玻璃基底的無(wú)底漆的多層粘合劑膜
[0001]相關(guān)專利申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求于2011年10月14日提交的歐洲專利申請(qǐng)11185273.7的優(yōu)先權(quán)，該專利的公開(kāi)內(nèi)容以引用的方式全文并入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及具有用于粘結(jié)玻璃基底的第一壓敏粘合劑層和至少第二相對(duì)層的多層壓敏粘合劑(PSA)膜，其中至少第一壓敏粘合劑層包含壓敏粘合劑和低聚硅烷。本發(fā)明還涉及一種形成包括至少兩個(gè)疊置的聚合物層的多層膜的連續(xù)方法并涉及可通過(guò)本公開(kāi)的方法獲得的多層膜。
【背景技術(shù)】
[0004]針對(duì)粘結(jié)具有粘合劑(特別具有膠帶)的玻璃基底，通常預(yù)先處理玻璃表面以便提高粘合劑的粘結(jié)強(qiáng)度。這通過(guò)在施用膠帶之前施用底漆來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如在US2005/0081993A1 (Ilkka等人)中引用了此類兩步法，其中使用硅烷底漆以制備玻璃表面。在以下步驟中，施用丙烯酸PSA-帶以預(yù)先處理表面，然而膠帶可以為雙層膜。另一可能性為在施用玻 璃表面之前預(yù)先處理PSA-帶的表面。或者，可以通過(guò)將其混入PSA制劑而將硅烷摻入到膜的粘合劑層。
[0005]在EP0889106A1 (Johnson等人)中，引用了單層粘合劑膜,其通過(guò)包含丙烯酸酯和環(huán)氧樹(shù)脂的單體混合物的光聚合獲得，然而該組合物可還包含有機(jī)官能硅烷。
[0006]然而，單層膜可能不能滿足對(duì)不同基底的粘結(jié)需求，然而這對(duì)于粘結(jié)太陽(yáng)能板經(jīng)常為必需的，太陽(yáng)能板通常具有玻璃背面。此外，在上述文件中引用的硅烷浸潰的帶示出有限的儲(chǔ)存壽命。此外，至玻璃表面的粘結(jié)強(qiáng)度可在環(huán)境影響下隨時(shí)間推移強(qiáng)烈地降低，特別地濕度可最終導(dǎo)致粘結(jié)斷裂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供先前提及類型的自粘的粘合劑膜，該粘合劑膜形成至玻璃表面的強(qiáng)效粘結(jié)，然而該粘結(jié)對(duì)氣候影響(特別在潮濕環(huán)境中)示出較高抗性。
[0008]在一個(gè)方面，本發(fā)明涉及具有用于粘結(jié)玻璃基底的第一壓敏粘合劑層和至少第二相對(duì)層的多層壓敏粘合劑(PSA)膜，第一壓敏粘合劑層為前體的聚合反應(yīng)產(chǎn)物，該前體包含具有可固化的烯屬不飽和基團(tuán)的單體或部分預(yù)聚合的單體，然而前體還包含具有至少2個(gè)Si原子，特別是2至10個(gè)Si原子的低聚有機(jī)官能硅烷，
[0009]其中具有可固化的烯屬不飽和基團(tuán)的單體還具有含有Zerewitinow活性的H原子的偶合基團(tuán)，并且其中低聚有機(jī)官能硅烷具有至少一個(gè)偶合基團(tuán)，該偶合基團(tuán)對(duì)具有可固化的烯屬不飽和基團(tuán)的單體的偶合基團(tuán)為反應(yīng)性的，
[0010]或
[0011]其中低聚有機(jī)官能硅烷具有至少一個(gè)含有Zerewitinow活性的H原子的偶合基團(tuán)，并且其中具有可固化的烯屬不飽和基團(tuán)的單體還具有偶合基團(tuán)，該偶合基團(tuán)對(duì)低聚有機(jī)官能硅烷的偶合基團(tuán)為反應(yīng)性的；
[0012]前提條件是如果具有可固化的烯屬不飽和基團(tuán)的單體還具有含有Zerewitinow活性的H原子的選擇為-OH的偶合基團(tuán)，那么對(duì)具有可固化的乙烯基團(tuán)的單體的偶合基團(tuán)為反應(yīng)性的低聚有機(jī)官能硅烷的偶合基團(tuán)不能選擇為氨基。
[0013]在另一方面，提供了形成具有壓敏特性且包含至少兩個(gè)疊置的聚合物層的多層膜的連續(xù)自定量方法，其中該方法包括以下步驟:
[0014](i)提供基底；
[0015](ii)提供兩個(gè)或更多個(gè)涂布刀，該兩個(gè)或更多個(gè)涂布刀彼此獨(dú)立地從所述基底偏置以形成垂直于基底的表面的間隙；
[0016](iii)在下游方向上相對(duì)于涂布刀移動(dòng)基底；
[0017](iv)向涂布刀的上游側(cè)提供聚合物的可固化液體前體從而將兩個(gè)或更多個(gè)前體通過(guò)各自的間隙作為疊置的層涂布到基底上，前體包含單體或部分預(yù)聚合的單體，單體具有可固化的烯屬不飽和基團(tuán)，然而前體還包含具有至少2個(gè)Si原子，特別是2至10個(gè)Si原子的低聚有機(jī)官能硅烷，
[0018]其中具有可固化的烯屬不飽和基團(tuán)的單體還具有含有Zerewitinow活性的H原子的偶合基團(tuán)，并且其中低聚有機(jī)官能硅烷具有至少一個(gè)偶合基團(tuán)，該偶合基團(tuán)對(duì)具有可固化的烯屬不飽和基團(tuán)的單體的偶合基團(tuán)為反應(yīng)性的，
[0019]或
[0020]其中低聚有機(jī)官能硅烷具有至少一個(gè)含有Zerewitinow活性的H原子的偶合基團(tuán)，并且其中具有可固化的烯屬不飽和基團(tuán)的單體還具有偶合基團(tuán)，該偶合基團(tuán)對(duì)低聚有機(jī)官能硅烷的偶合基團(tuán)為反應(yīng)性的；
[0021]前提條件是如果具有可固化的烯屬不飽和基團(tuán)的單體進(jìn)一步具有含有Zerewitinow活性H原子的選擇為_(kāi) OH的偶合基團(tuán),那么對(duì)具有可固化的乙烯基團(tuán)的單體的偶合基團(tuán)為反應(yīng)性的低聚有機(jī)官能硅烷的偶合基團(tuán)不能選擇為氨基；
[0022](V)任選地提供一個(gè)或多個(gè)固體膜，并基本上在形成相鄰的聚合物下層的同時(shí)施加這些固體膜，以及
[0023](vi)固化由此獲得的多層膜的前體；
[0024]其中可固化的液體前體的下層分別由可固化的液體前體的相鄰上層或膜覆蓋，
[0025]然而，
[0026]前體中的至少一者在固化步驟(Vi)之后具有壓敏特性，特別是包含低聚硅烷的前體。
[0027]在又一方面，本發(fā)明涉及可通過(guò)上述方法獲得的多層壓敏粘合劑膜。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了一種組件，該組件包括基底和上文描述的多層PSA膜，所述基底具有300m J/m2或更高的表面能，特別是玻璃基底，其中多層PSA膜以其第一壓敏粘合劑層附接至基底表面。
[0029]在又一方面，本發(fā)明涉及如上所述的多層PSA膜在結(jié)構(gòu)窗用玻璃應(yīng)用中的用途，特別是將玻璃基底粘結(jié)性地粘結(jié)至金屬表面，所述金屬表面優(yōu)選為包含選自以下的材料的金屬框架:鋁、鋼、不銹鋼、PVC,復(fù)合材料以及其任何組合或混合物?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0030]用以下實(shí)例和附圖更詳細(xì)地描述了本發(fā)明。
[0031]圖1是實(shí)施本發(fā)明方法的涂布裝置的示意性橫截面示圖。
[0032]圖2是雙面雙層PSA膜的截面SEM-照片。
[0033]圖3是在粘合到金屬表面的玻璃基底上組裝有雙面雙層PSA示意性橫截面視圖。
[0034]圖4示出了雙層PSA膜的老化特性。[0035]圖5至7示出了包含N-乙烯基已內(nèi)酰胺的雙層PSA膜的老化特性。
【具體實(shí)施方式】
[0036]本發(fā)明的多層PSA膜可用于多個(gè)技術(shù)應(yīng)用，特別在需要將至少一個(gè)玻璃基底粘結(jié)至表面的此類情況下。應(yīng)用的特別領(lǐng)域?yàn)閷⑻?yáng)能板的玻璃背部粘結(jié)至安裝的建筑物上，該建筑物經(jīng)常由金屬材料制成或具有涂布的金屬表面，特別在戶外應(yīng)用中。
[0037]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是通過(guò)將低聚有機(jī)官能硅烷并入壓敏粘合劑前體，在施用膜之后獲得具有增長(zhǎng)的儲(chǔ)存壽命且對(duì)濕度敏感性降低的多層PSA膜。有機(jī)官能硅烷在本領(lǐng)域?yàn)槿藗兯熘矣袡C(jī)官能硅烷的典型通式描述于例如EP0889106B1 (Johnson等人)，段落[0020]-[0021]中。低聚硅烷的偶合基團(tuán)使得硅烷化學(xué)偶聯(lián)至實(shí)際PSA聚合物的聚合物鏈。就前述現(xiàn)有技術(shù)的一些應(yīng)用而言，施用此類條帶至無(wú)底漆處理的基底表面或膜為必要的，因?yàn)楣柰闉榫酆衔镦湹囊徊糠帧⒐柰楣倌軋F(tuán)化學(xué)整合至實(shí)際的PSA聚合物進(jìn)一步增加了此類產(chǎn)物的儲(chǔ)存壽命。
[0038]根據(jù)本發(fā)明，具有可固化的烯屬不飽和基團(tuán)或低聚硅烷的單體中的一者包含具有Zerewitinow活性的H原子的偶合基團(tuán)。Zerewitinow活性的H原子為酸性H原子或“活性” H原子,如通常已知的,其可通過(guò)其相對(duì)于格氏組合物(Grignard compositions)反應(yīng)性而確定。Zerewitinow-活性的H原子的量通常由根據(jù)以下反應(yīng)式的待測(cè)量物質(zhì)與甲基溴化鎂(CH3-MgBr)的反應(yīng)產(chǎn)生的甲烷放出進(jìn)行測(cè)量:
[0039]CH3-MgBr+R0H — CH4+Mg (OR) Br
[0040]具有Zerewitinow活性的H原子的基團(tuán)可選自例如C-H酸性有機(jī)基團(tuán)、-OH、-SH、-C00H、- NH2或R為有機(jī)剩余物的-NHR。
[0041]低聚硅烷可僅包含兩種以上提及類型中的任一者的一個(gè)偶合基團(tuán)。然而，優(yōu)選低聚硅烷具有至少一個(gè)偶合基團(tuán)/Si原子。
[0042]在上下文中，尤其優(yōu)選的具有可固化的烯屬不飽和基團(tuán)和具有Zerewitinow活性的H原子的偶合基團(tuán)的單體選自丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
[0043]與具有Zerewitinow活性H原子的基團(tuán)反應(yīng)的相應(yīng)基團(tuán)可以選自如環(huán)氧基、-NCO、- SCO或氮丙啶基團(tuán)。
[0044]在本發(fā)明的整篇說(shuō)明書(shū)中，措辭“可固化的烯屬不飽和基團(tuán)”和“可固化的乙烯基團(tuán)”可以互換使用。
[0045]單體的偶合基團(tuán)和羧基之間的反應(yīng)應(yīng)以作為偶合基團(tuán)的環(huán)氧基和(甲基)丙烯酸進(jìn)行解釋:
[0046]
【權(quán)利要求】
1.一種多層壓敏粘合劑(PSA)膜，其具有用于粘結(jié)玻璃基底的第一壓敏粘合劑層和至少第二相對(duì)層，所述第一壓敏粘合劑層為前體的聚合反應(yīng)產(chǎn)物，所述前體包含具有可固化的烯屬不飽和基團(tuán)的單體或部分預(yù)聚合的單體，然而所述前體還包含具有至少2個(gè)Si原子，特別是2至10個(gè)Si原子的低聚有機(jī)官能硅烷， 其中具有可固化的烯屬不飽和基團(tuán)的所述單體還具有含有Zerewitinow活性的H原子的偶合基團(tuán)，并且其中所述低聚有機(jī)官能硅烷具有至少一個(gè)偶合基團(tuán)，所述偶合基團(tuán)對(duì)具有可固化的烯屬不飽和基團(tuán)的所述單體的所述偶合基團(tuán)為反應(yīng)性的， 或 其中所述低聚有機(jī)官能硅烷具有至少一個(gè)含有Zerewitinow活性的H原子的偶合基團(tuán)，并且其中具有可固化的烯屬不飽和基團(tuán)的所述單體還具有偶合基團(tuán)，所述偶合基團(tuán)對(duì)所述低聚有機(jī)官能硅烷的偶合基團(tuán)為反應(yīng)性的； 前提條件是如果具有可固化的烯屬不飽和基團(tuán)的所述單體還具有含有Zerewitinow活性的H原子的選擇為-OH的偶合基團(tuán)，那么對(duì)具有可固化的乙烯基團(tuán)的所述單體的所述偶合基團(tuán)為反應(yīng)性的所述低聚有機(jī)官能硅烷的所述偶合基團(tuán)不能選擇為氨基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PSA膜,其中含有Zerewitinow活性的H原子的所述偶合基團(tuán)選自C-H酸性有機(jī)基團(tuán)、-OH、- SH、- C00H、- NH2或R為有機(jī)剩余部分的_ NHR。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的PSA膜，其中對(duì)含有Zerewitinow活性的H原子的所述偶合基團(tuán)具有反應(yīng)性的所述偶合基團(tuán)選自環(huán)氧基團(tuán)、-NCO、-SCO或氮丙啶基團(tuán)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的PSA膜，其中所述硅烷具有以下通式(I):
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的PSA膜，其中R1包含環(huán)氧基團(tuán)、羥基、伯胺或仲胺基團(tuán)或氮丙啶基團(tuán)作為偶合基團(tuán)，其中R2特別是氫原子和/或其中Y-R1特別地由下式(II)的基團(tuán)表示:
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的PSA膜，其中具有所述可固化的烯屬不飽和基團(tuán)和含有Zerewitinow活性的H原子的所述偶合基團(tuán)的所述單體選自丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的PSA膜，其中所述第一壓敏粘合劑包含0.05至2重量％的所述低聚有機(jī)官能硅烷。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的PSA膜，其中所述第一壓敏粘合劑層的所述前體包含丙烯酸單體或部分預(yù)聚合的丙烯酸單體。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的PSA膜，其中包含所述硅烷的所述第一壓敏粘合劑層基本上不含填料粒子、微球形式的腔、可膨脹微球，特別是戊烷填充的可膨脹微球或氣體腔或玻璃泡。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的PSA膜，其中所述第二相對(duì)層包含填料粒子、微球形式的腔、可膨脹微球，特別是戊烷填充的可膨脹微球或氣體腔、玻璃泡或它們的組合。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的PSA膜，其中所述第二相對(duì)層為壓敏粘合劑層。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的PSA膜，其中至少一個(gè)壓敏粘合劑層的所述前體，尤其是所述第一壓敏粘合劑層的所述前體包含具有至少一個(gè)酰胺基的丙烯酸單體，特別是N-乙烯基己內(nèi)酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰氧基嗎啉、N-異丙基丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺或它們的混合物。
13.一種形成具有壓敏特性且包含至少兩個(gè)疊置的聚合物層的多層膜的連續(xù)自定量方法，其中所述方法包含以下步驟: (i)提供基底(4)； (ii)提供兩個(gè)或更多個(gè)涂布刀(2，3)，所述兩個(gè)或更多個(gè)涂布刀彼此獨(dú)立地從所述基底(4)偏置，以形成垂直于所述基底(4)的表面的間隙； (iii)在下游方向(5)上使所述基底(4)相對(duì)于所述涂布刀(2，3)移動(dòng)， (iv)向所述涂布刀(2，3)的上游側(cè)提供所述聚合物的可固化液體前體從而將所述兩個(gè)或更多個(gè)前體通過(guò)各自的間隙作為疊置的層(9，10)涂布到所述基底(4)上，所述前體包含單體或部分預(yù)聚合的單體，所述單體具有可固化的烯屬不飽和基團(tuán)，然而所述前體還包含具有至少2個(gè)Si原子，特別是2至10個(gè)Si原子的低聚有機(jī)官能硅烷， 其中具有可固化的烯屬不飽和基團(tuán)的所述單體還具有含有Zerewitinow活性的H原子的偶合基團(tuán)，并且其中所述低聚有機(jī)官能硅烷具有至少一個(gè)偶合基團(tuán)，所述偶合基團(tuán)對(duì)具有可固化的烯屬不飽和基團(tuán)的所述單體的所述偶合基團(tuán)為反應(yīng)性的， 或 其中所述低聚有機(jī)官能硅烷具有至少一個(gè)含有Zerewitinow活性的H原子的偶合基團(tuán)，并且其中具有可固化的烯屬不飽和基團(tuán)的所述單體還具有偶合基團(tuán)，所述偶合基團(tuán)對(duì)所述低聚有機(jī)官能硅烷的所述偶合基團(tuán)為反應(yīng)性的；前提條件是如果具有可固化的烯屬不飽和基團(tuán)的所述單體還具有含有Zerewitinow活性H原子的選擇為-OH的偶合基團(tuán)，那么對(duì)具有可固化的乙烯基團(tuán)的所述單體的所述偶合基團(tuán)為反應(yīng)性的所述低聚有機(jī)官能硅烷的所述偶合基團(tuán)不能選擇為氨基； (v)任選地提供一個(gè)或多個(gè)固體膜(8)，并基本上在形成相鄰的聚合物下層的同時(shí)施加這些固體膜；以及 (vi)固化由此獲得的所述多層膜的所述前體； 其中可固化的液體前體的下層分別由可固化的液體前體的相鄰上層或膜覆蓋， 然而 所述前體中的至少一者，特別是包含所述低聚硅烷的所述前體在固化步驟(vi)之后具有壓敏特性。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中在所述前體層已通過(guò)涂布裝置(I)的后壁之后，將所述前體層通過(guò)加熱來(lái)固化和/或通過(guò)將它們暴露于光化輻射來(lái)固化。
15.一種多層壓敏粘合劑膜，其能夠通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法獲得。
【文檔編號(hào)】C09J133/06GK103930498SQ201280049846
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2012年10月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月14日
【發(fā)明者】S·R·格布, S·D·梅徹尼施, S·特拉瑟, C·托爾 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司