制備復(fù)合發(fā)泡的聚合物組合物的方法,實(shí)施該方法的設(shè)備,擠出物和自粘性膠帶的制作方法
【專利摘要】制備復(fù)合發(fā)泡的聚合物組合物的方法,其中a)通過(guò)將可膨脹的微球體引入到基質(zhì)材料中然后混合,得到了至少大多數(shù)閉合的泡沫體孔隙,和b)所述可膨脹的微球體的膨脹發(fā)生在將它們引入到基質(zhì)材料中之后,c)其中混合機(jī)器(1)中的溫度分布在垂直于該機(jī)器(1)的運(yùn)輸方向的平面上是不均勻的,其特征在于d)限定混合機(jī)器(1)的混合空間(2)的第一表面(3)在垂直于混合機(jī)器(1)的運(yùn)輸方向的平面上應(yīng)該保持在下述溫度,只要包含微球體的聚合物組合物接觸到該第一限定表面(3),該溫度對(duì)于該包含微球體的聚合物組合物足夠高到達(dá)到足以開(kāi)始膨脹和持續(xù)膨脹的溫度(TE);同時(shí)在垂直于混合機(jī)器(1)的運(yùn)輸方向的相同平面上,限定混合機(jī)器(1)的混合空間(2)的第二表面(4)保持在下述溫度,只要包含微球體的聚合物組合物接觸到該第一限定表面(4),該溫度對(duì)于該包含微球體的聚合物組合物足夠低到未達(dá)到足以開(kāi)始膨脹和持續(xù)膨脹的溫度(Te)。
【專利說(shuō)明】制備復(fù)合發(fā)泡的聚合物組合物的方法,實(shí)施該方法的設(shè)備, 擠出物和自粘性膠帶
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明描述了制備復(fù)合發(fā)泡的聚合物組合物、優(yōu)選為壓敏粘合劑組合物的方法, 其中
[0002] a)通過(guò)將可膨脹的微球體引入到基質(zhì)材料中然后混合,得到了至少大多數(shù)閉合的 泡沫體孔隙,和
[0003] b)所述可膨脹的微球體的膨脹發(fā)生在將它們引入到基質(zhì)材料中之后,
[0004] C)其中混合機(jī)器(1)中的溫度分布在垂直于該機(jī)器(1)的運(yùn)輸方向的平面上是不 均勻的。
[0005] 本發(fā)明也描述了實(shí)施上述方法的兩種設(shè)備,擠出物以及通過(guò)上述方法制造的自粘 性膠帶。
[0006] 措詞"復(fù)合"表示至少遠(yuǎn)離外圍的泡沫體孔隙由基質(zhì)材料完全包圍并由此隔離。
【背景技術(shù)】
[0007] 借助于可膨脹的微球體發(fā)泡的自粘性粘合劑組合物是已知的。與開(kāi)孔發(fā)泡的自粘 性粘合劑組合物相比,它們由于其閉合的孔而獲得較好的對(duì)抗灰塵和液體的密封性。與未 發(fā)泡的自粘性粘合劑組合物相比,它們可較好地適應(yīng)待粘接基底的粗糙度。與借助于空心 玻璃球發(fā)泡的自粘性粘合劑組合物相比,它們更易變形且可較好地均衡在溫度變動(dòng)和衰減 振動(dòng)的情況下各種粘接材料之間的熱膨脹差異,因此可較好地隔離振動(dòng)。
[0008] 微球體的外殼的厚度和微球體中包含的熱塑性聚合物的厚度對(duì)泡沫體機(jī)械性質(zhì) 的影響與微球體的未膨脹直徑和存在于其內(nèi)部的發(fā)泡劑的類型對(duì)泡沫體機(jī)械性質(zhì)的的影 響同樣多。這些參數(shù)也影響微球體的膨脹起始溫度、膨脹速率、最大膨脹能力和堅(jiān)固性。
[0009] 很多類型的可膨脹的微球體是可商購(gòu)的;針對(duì)本發(fā)明的目的優(yōu)選使用未膨脹類 型,因?yàn)樗鼈兙哂斜戎芭蛎浀念愋痛蟮呐蛎浤芰?。在未膨脹微球體的類別中,由于制造商 不同也存在很多類型;它們?cè)谥睆剑ㄔ谧钚☆愋偷腅xpancel,即461DU20的情況下為6至 9μm,在最大類型的Expancel,即 920-、930-、和951DU120的情況下為28至38μm)和開(kāi)始 膨脹所需的溫度(從75至220°C )方面顯著不同??缮藤?gòu)微球體的一個(gè)實(shí)例是得自Akzo Nobel的「xpaucclDU等級(jí)(DU =干燥未膨脹的)。
[0010] 措詞"均一"均勻")用于本申請(qǐng),表示從產(chǎn)品獲取的特定質(zhì)量的試樣,其邊 緣長(zhǎng)度自然必須顯著大于(即,為至少約30倍)其中最大可膨脹微球體的直徑,與在產(chǎn)品 何處取下試樣本質(zhì)上無(wú)關(guān)。該措詞因此不意味著,例如,所有的可膨脹的微球體必須具有相 同尺寸;它們可以不具有相同的尺寸,因?yàn)樗鼈兊那绑w(即,未膨脹的微球體)是以隨機(jī)方 法制備的,因此單個(gè)微球體之間在它們的直徑和壁厚方面具有一定波動(dòng)。
[0011] 可膨脹的微球體的生產(chǎn)原則上描述于Dow的美國(guó)專利3, 615, 972。
[0012] DE 21 05 877C公開(kāi)了具有載體的自粘性膠帶,該載體在至少一個(gè)面上涂布有微孔 自粘性粘合劑組合物(也稱為"壓敏粘合劑")。粘合劑層包含成核劑,粘合劑層的孔是閉 合的并且在粘合劑層中"均勻"分布。
[0013] 對(duì)應(yīng)于EP 1 102 809 B1的美國(guó)專利6, 103, 152和6, 797, 371教導(dǎo)了通過(guò)可膨脹的 微球體制備聚合物泡沫體的方法。在對(duì)該歐洲專利的德語(yǔ)部分的公眾無(wú)效訴訟中,專利權(quán) 人陳述了表述"在離開(kāi)模頭之前開(kāi)始發(fā)泡",從上下文可明白無(wú)誤地表示在第二擠出機(jī)末端 的成型模頭實(shí)際上旨在表示在該模頭中開(kāi)始發(fā)泡。德國(guó)聯(lián)邦法庭已經(jīng)在其2012年7月17 日的判決"Polymerschaum"(文件編號(hào):XZR117/11,第31段,最后一句)中接受了這一說(shuō) 法。
[0014] EP 0 257 984 A1描述了自粘性膠帶,其在至少一個(gè)面上具有包含微球體的發(fā)泡的 粘合劑層。根據(jù)第3頁(yè)第38至41行,可以將微球體以其未膨脹狀態(tài)混入到粘合劑組合物 中并通過(guò)之后的加熱膨脹,或優(yōu)選地首先膨脹然后混入到粘合劑組合物中。
[0015] 其它文獻(xiàn) DE 35 37 433 Al、WO 95/31225A1、WO 95/32851A1、EP 0 693 097A1、W0 98/18878A1和DE 197 30 854 A1似乎是不太相關(guān)。
[0016] DE 10 2008 004 388 A1教導(dǎo)了使用天然橡膠作為基礎(chǔ)聚合物制備未發(fā)泡的自粘性 粘合劑組合物的方法。在這些內(nèi)容中,第23和24頁(yè)中的實(shí)施例5和6尤其教導(dǎo)了使用行 星齒輪擠出機(jī)的生產(chǎn)方法。當(dāng)其中指示的"加熱區(qū)域"是兩模件行星齒輪擠出機(jī)的兩個(gè)徑 向最外面的直立空心齒輪時(shí),提出在兩個(gè)模件中空心齒輪的溫度都保持在50°C,而中心齒 輪(=心軸)僅保持在10 Γ。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0017] 本發(fā)明的目的是保持微球體和基質(zhì)混合體的混合物的均勻性,在使基質(zhì)聚合物經(jīng) 受較小的熱和機(jī)械應(yīng)力的方法中,至少與迄今已知的產(chǎn)品相比,按照EP 1 102 809 B1所述 制備的那些似乎是最接近的。尋找的混合方法應(yīng)該不會(huì)增加毀壞的微球體的比例,優(yōu)選地 進(jìn)一步減小該比例。發(fā)泡的擠出物的峰谷高度優(yōu)選應(yīng)該減小。
[0018] 出乎發(fā)明人的意料,發(fā)明人通過(guò)探究最初認(rèn)為是測(cè)量誤差的現(xiàn)象已經(jīng)發(fā)現(xiàn),當(dāng)混 合機(jī)器中的溫度分布在垂直于該機(jī)器的運(yùn)輸方向上不均一時(shí),可以特別充分和有效地實(shí)現(xiàn) 微球體的均勻分布。特別地,根據(jù)本發(fā)明,
[0019] d)限定混合機(jī)器⑴的混合空間⑵的第一表面(3)在垂直于混合機(jī)器⑴的運(yùn) 輸方向的平面上應(yīng)該保持在下述溫度,只要包含微球體的聚合物組合物接觸到該第一限定 表面(3),該溫度對(duì)于該包含微球體的聚合物組合物足夠高到達(dá)到足以開(kāi)始膨脹和持續(xù)膨 脹的溫度(T E),
[0020] e)同時(shí)在垂直于混合機(jī)器(1)的運(yùn)輸方向的相同平面上,限定混合機(jī)器(1)的混 合空間(2)的第二表面(4)保持在下述溫度,只要包含微球體的聚合物組合物接觸到該第 二限定表面(4),該溫度對(duì)于該包含微球體的聚合物組合物足夠低到未達(dá)到足以開(kāi)始膨脹 和持續(xù)膨脹的溫度α)。
[0021] 本發(fā)明包括:
[0022] 1.制備復(fù)合發(fā)泡的聚合物組合物、優(yōu)選為壓敏粘合劑組合物的方法,其中
[0023] a)通過(guò)將可膨脹的微球體引入到基質(zhì)材料中然后混合,得到了至少大多數(shù)閉合的 泡沫體孔隙,和
[0024] b)所述可膨脹的微球體的膨脹發(fā)生在將它們引入到基質(zhì)材料中之后,
[0025] c)其中混合機(jī)器(1)中的溫度分布在垂直于該機(jī)器(1)的運(yùn)輸方向的平面上是不 均勻的,
[0026] 其特征在于
[0027] d)限定混合機(jī)器⑴的混合空間⑵的第一表面(3)在垂直于混合機(jī)器⑴的運(yùn) 輸方向的平面上應(yīng)該保持在下述溫度,只要包含微球體的聚合物組合物接觸到該第一限定 表面(3),該溫度對(duì)于該包含微球體的聚合物組合物足夠高到使其達(dá)到足以開(kāi)始膨脹和持 續(xù)膨脹的溫度(T E),
[0028] e)同時(shí)在垂直于混合機(jī)器(1)的運(yùn)輸方向的相同平面上,限定混合機(jī)器(1)的混 合空間(2)的第二表面(4)保持在下述溫度,只要包含微球體的聚合物組合物接觸到該第 一限定表面(4),該溫度對(duì)于該包含微球體的聚合物組合物足夠低到未達(dá)到足以開(kāi)始膨脹 和持續(xù)膨脹的溫度CU。
[0029] 2.根據(jù)項(xiàng)1的方法,其特征在于
[0030] f)該混合機(jī)器(1)是行星齒輪擠出機(jī)
[0031] C')及其外部鋸齒狀心軸(5)和其內(nèi)部鋸齒狀空心齒輪(7)在至少一個(gè)橫截面平 面上保持在不同溫度,使得
[0032] d')只要包含微球體的聚合物組合物接觸到這兩個(gè)部件中的第一個(gè)(5或7),所述 包含微球體的聚合物組合物達(dá)到足以開(kāi)始膨脹和持續(xù)膨脹的溫度ου,
[0033] e')同時(shí)只要包含微球體的聚合物組合物接觸到這兩個(gè)部件中的第二個(gè)(7或5), 所述包含微球體的聚合物組合物未達(dá)到足以開(kāi)始膨脹和持續(xù)膨脹的溫度0;)。
[0034] 3.根據(jù)項(xiàng)2的方法,其特征在于
[0035] d'l)行星齒輪擠出機(jī)(1)的內(nèi)部鋸齒狀空心齒輪(7)保持在下述溫度,只要包含 微球體的聚合物組合物接觸到該空心齒輪(7),該溫度足夠高到使該包含微球體的聚合物 組合物達(dá)到足以開(kāi)始膨脹和持續(xù)膨脹的溫度(Τ ε),
[0036] e'l)同時(shí)外部鋸齒狀中心齒輪(5)保持在下述溫度,只要包含微球體的聚合物組 合物接觸到該中心齒輪(5),該溫度足夠低到使該包含微球體的聚合物組合物未達(dá)到足以 開(kāi)始膨脹或持續(xù)膨脹的溫度α)。
[0037] 4.根據(jù)項(xiàng)2的方法,其特征在于
[0038] d' 2)行星齒輪擠出機(jī)(1)的內(nèi)部鋸齒狀空心齒輪(7)保持在下述溫度,,只要包 含微球體的聚合物組合物接觸到該空心齒輪(7),該溫度足夠低到使該包含微球體的聚合 物組合物未達(dá)到足以開(kāi)始膨脹或持續(xù)膨脹的溫度0;),
[0039] e'2)同時(shí)外部鋸齒狀中心齒輪(5)保持在下述溫度,只要包含微球體的聚合物組 合物接觸到該中心齒輪(5),該溫度足夠低到使該包含微球體的聚合物組合物未達(dá)到足以 開(kāi)始膨脹和持續(xù)膨脹的溫度α)。
[0040] 5.根據(jù)項(xiàng)1的方法,其特征在于限定混合機(jī)器的混合空間(2)的第一表面(3)和 限定混合機(jī)器的混合空間(2)的第二表面(4)之間的溫度差為至少50°C,優(yōu)選為65°C至 90。。。
[0041] 6.根據(jù)項(xiàng)1和2和3和5中任一項(xiàng)的方法,其特征在于較熱的空心齒輪和較冷的 中心齒輪之間的溫度差為至少50°C,優(yōu)選為65°C至90°C。
[0042] 7.根據(jù)項(xiàng)6的方法,其特征在于丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯任選與增粘樹(shù)脂一 起用作基質(zhì)基礎(chǔ)聚合物。
[0043] 8.根據(jù)項(xiàng)1和2和4和5中任一項(xiàng)的方法,其特征在于較冷的空心齒輪和較熱的 中心齒輪之間的溫度差為至少50°C,優(yōu)選為65°C至90°C。
[0044] 9.根據(jù)項(xiàng)8的方法,其特征在于聚乙烯和/或聚丙烯和/或聚乙烯-乙酸乙烯基 酯和/或聚丙烯-乙酸乙烯基酯和/或所述單體中一些或所有的共聚物任選與增粘樹(shù)脂一 起用作基質(zhì)基礎(chǔ)聚合物。
[0045] 10.作為實(shí)施項(xiàng)2的方法的設(shè)備的行星齒輪擠出機(jī)(1),其特征在于其心軸(5)在 其入口區(qū)域不具有在其上滾動(dòng)的行星輥(6),行星輥(6)因此僅起始于在運(yùn)輸方向上的更 下游處。
[0046] 11.根據(jù)項(xiàng)7的方法,其特征在于將所述基質(zhì)基礎(chǔ)聚合物引入到行星齒輪擠出機(jī) (1)的入口區(qū)域中的冷的心軸5上。
[0047] 12.根據(jù)項(xiàng)9的方法,其特征在于將所述基質(zhì)基礎(chǔ)聚合物引入到行星齒輪擠出機(jī) (1)的入口區(qū)域中的熱的心軸5上。
[0048] 13.根據(jù)項(xiàng)1的方法,其特征在于在將所述可膨脹的微球體引入到聚合物組合物 中之前首先使其懸浮在水中,在將該水-微球體懸浮液引入到形成基質(zhì)的聚合物組合物中 并與所述形成基質(zhì)的聚合物組合物混合之前在該水性環(huán)境保持至少12h。
[0049] 14.根據(jù)項(xiàng)13的方法,其中將炭黑混合到所述聚合物組合物中,其特征在于首先 使炭黑在水中乳化或懸浮在水中,然后使微球體懸浮在該炭黑-水乳液或懸浮液中,然后 將該炭黑-水-微球體懸浮液引入到形成基質(zhì)的聚合物中并與形成基質(zhì)的聚合物組合物混 合。
[0050] 15.根據(jù)項(xiàng)13或14的方法,其特征在于微球體的膨脹在下述溫度開(kāi)始,該溫度低 于微球體制造商指示使用的微球體的膨脹起始溫度。
[0051] 16.根據(jù)項(xiàng)15的方法,其特征在于微球體的膨脹在比其膨脹起始溫度低至少8°C、 優(yōu)選低10°c至25°C的溫度開(kāi)始。
[0052] 17.根據(jù)項(xiàng)13或14或15或16的方法,其特征在于在將微球體的含水分散體引入 到基質(zhì)材料之后、優(yōu)選為僅在混合快結(jié)束時(shí)或即將成型之前的任何時(shí)間,進(jìn)一步降低混合 物的水含量。
[0053] 18.根據(jù)項(xiàng)17的方法,其特征在于僅在實(shí)現(xiàn)微球體在形成基質(zhì)的組合物中均勻分 布之后通過(guò)施加低于大氣壓的壓力來(lái)促使水的蒸發(fā)。
[0054] 19.前述任一項(xiàng)的方法,其特征在于將包含微球體的聚合物組合物
[0055] f)作為單個(gè)層施用于待形成的單面自粘性膠帶的載體上或
[0056] g)作為單個(gè)層施用于待形成的雙面自粘性膠帶的載體兩面中的每一面或
[0057] h)作為單個(gè)層施用于襯墊,之后將該復(fù)合材料與在第一反射涂層之后的復(fù)合材料 層壓,或者該復(fù)合材料本身形成雙面、無(wú)載體的自粘性膠帶。
[0058] 20.根據(jù)項(xiàng)3的方法,其特征在于中心輥(5)內(nèi)部的冷卻液與聚合物運(yùn)輸方向反向 流動(dòng)。
[0059] 21.根據(jù)項(xiàng)4的方法,其特征在于空心輥(7)中的冷卻液與聚合物運(yùn)輸方向反向流 動(dòng)。
[0060] 22.實(shí)施項(xiàng)18的方法的設(shè)備,其特征在于其在行星齒輪擠出機(jī)的下游和第一或唯 一成型設(shè)備的上游具有壓力低于大氣壓的區(qū)域。
[0061] 23.借助于可膨脹的微球體發(fā)泡的擠出物,其特征在于其平均峰谷高度低于 12 μ m,優(yōu)選低于5 μ m。
[0062] 24.自粘性膠帶,其特征在于其包含發(fā)泡的粘合劑組合物,或由發(fā)泡的粘合劑組合 物組成,所述發(fā)泡的粘合劑組合物通過(guò)項(xiàng)1的方法制得。
[0063] 25.根據(jù)項(xiàng)24的自粘性膠帶,其特征在于單面自粘性膠帶的粘合劑層或雙面自粘 性膠帶的兩個(gè)粘合劑層由單個(gè)層構(gòu)成。
[0064] 26.根據(jù)項(xiàng)24或25的自粘性膠帶,其特征在于至少一個(gè)自粘性表面的平均峰谷高 度低于12 μ m,優(yōu)選低于5 μ m。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0065] 圖1A示意性地顯示了通過(guò)行星齒輪擠出機(jī)1的第一模件(=模件1)的橫截面和 其中設(shè)置的溫度受控的水的溫度。
[0066] 圖1B示意性地顯示了通過(guò)行星齒輪擠出機(jī)1的第二模件(=模件2)的橫截面和 其中設(shè)置的溫度受控的水的溫度。
[0067] 圖1C示意性地顯示了通過(guò)行星齒輪擠出機(jī)1的第三模件(=模件3)的橫截面和 其中設(shè)置的溫度受控的水的溫度。
[0068] 圖1D示意性地顯示了通過(guò)行星齒輪擠出機(jī)1的第四模件(=模件4)的橫截面和 其中設(shè)置的溫度受控的水的溫度。
[0069] 在以下給出附圖標(biāo)記的清單作為說(shuō)明書(shū)的一部分:
[0070] 1.混合機(jī)器,行星齒輪擠出機(jī)
[0071] 2.混合機(jī)器1中的混合空間
[0072] 3.具有溫度T3并限定混合空間2的第一表面
[0073] 4.具有溫度Τ4并限定混合空間2的第二表面
[0074] 5.行星齒輪擠出機(jī)的心軸=中心齒輪=中心輥
[0075] 5. 15中的冷卻通道
[0076] 6.行星齒輪擠出機(jī)的行星輥
[0077] 7.行星齒輪擠出機(jī)的內(nèi)部鋸齒狀空心齒輪=空心輥
[0078] 7. 17中的冷卻通道
[0079] ΤΕ膨脹溫度
【具體實(shí)施方式】
[0080] 當(dāng)單螺桿擠出機(jī)作為混合機(jī)器時(shí),明智的是根據(jù)本發(fā)明提供螺桿和機(jī)筒之間的溫 度差。當(dāng)丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯任選與增粘樹(shù)脂一起用作基質(zhì)基礎(chǔ)聚合物時(shí),明智 的是該溫度差使得
[0081] I :螺桿的溫度比機(jī)筒低,優(yōu)選低至少50°C,特別優(yōu)選低65°C至90°C。
[0082] 但是,當(dāng)聚乙烯和/或聚丙烯和/或聚乙烯-乙酸乙烯基酯和/或聚丙烯-乙酸 乙烯基酯和/或所述單體中一些或所有的共聚物任選與增粘樹(shù)脂一起用作基質(zhì)基礎(chǔ)聚合 物時(shí),明智的是該溫度差相反地使得
[0083] II :螺桿的溫度比機(jī)筒高;但是該溫度差的優(yōu)選的絕對(duì)值保持相同,即至少50°C, 特別優(yōu)選為65°C至90°C。
[0084] 在雙螺桿擠出機(jī)用作混合機(jī)器時(shí),所需不均勻溫度場(chǎng)在垂直于運(yùn)輸方向的平面上 的配置存在很多可行方式,即,僅在熱和冷之間進(jìn)行區(qū)別:
[0085] III :一個(gè)螺桿冷,另一個(gè)螺桿熱,機(jī)筒冷,
[0086] IV :-個(gè)螺桿冷,另一個(gè)螺桿熱,機(jī)筒熱,
[0087] V:兩個(gè)螺桿都冷,機(jī)筒熱,
[0088] VI :兩個(gè)螺桿都熱,機(jī)筒冷。
[0089] 針對(duì)本發(fā)明的目的,"熱"表示加熱包含可膨脹的微球體并與組件接觸的組合物足 以發(fā)生膨脹的組件溫度,而"冷"表示使包含可膨脹的微球體并與組件接觸的組合物保持在 低到不至于發(fā)生膨脹的溫度的組件溫度。
[0090] 當(dāng)丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯任選與增粘樹(shù)脂一起用作基質(zhì)基礎(chǔ)聚合物時(shí),可 行方式V是優(yōu)選的。此處,同樣,優(yōu)選的溫度差絕對(duì)值為至少50°C,特別優(yōu)選為65°C至90°C。
[0091] 另一方面,當(dāng)聚乙烯和/或聚丙烯和/或聚乙烯-乙酸乙烯基酯和/或聚丙烯-乙 酸乙烯基酯和/或所述單體中一些或所有的共聚物任選與增粘樹(shù)脂一起用作基質(zhì)基礎(chǔ)聚 合物時(shí),可行方式VI是優(yōu)選的。此處,同樣,優(yōu)選的溫度差絕對(duì)值為至少50°C,特別優(yōu)選為 65°C至 90°C。
[0092] 這種配置的選擇不但避免螺桿或心軸的軸承的干擾,而且避免進(jìn)料桿的堵塞。
[0093] 在對(duì)本發(fā)明的工業(yè)實(shí)施優(yōu)選的行星齒輪擠出機(jī)中,首先因?yàn)槠渚哂芯o湊的構(gòu)造但 具有溫度控制可用的大的表面積,且所需的溫度不均勻性可在特別寬的范圍內(nèi)再現(xiàn)設(shè)置, 其次因?yàn)楸M管分布不均勻但該類型設(shè)備的環(huán)形結(jié)構(gòu)可避免發(fā)生由于不同熱膨脹帶來(lái)的軸 承的干擾(jamming),所以存在很多不同的可以產(chǎn)生溫度差的構(gòu)造。當(dāng)省略行星齒輪的活躍 溫度控制("溫度控制"針對(duì)本專利申請(qǐng)的目的用作"加熱"和"冷卻"的集合術(shù)語(yǔ))時(shí),行 星齒輪擠出機(jī)的構(gòu)造保持得特別簡(jiǎn)單。盡管非常多可能的構(gòu)造消失了,但是保留了以下兩 種:
[0094] VII :冷的中心齒輪和熱的空心齒輪或
[0095] VIII :熱的中心齒輪和冷的空心齒輪。
[0096] 按照在單螺桿擠出機(jī)的情況下類似于可行方式I的方式和在雙螺桿擠出機(jī)的情 況下類似于可行方式V的方式,當(dāng)丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯任選與增粘樹(shù)脂一起用作 基質(zhì)基礎(chǔ)聚合物時(shí),可行方式VII在行星齒輪擠出機(jī)的情況下是優(yōu)選的。此處,同樣,優(yōu)選 的溫度差絕對(duì)值為至少50°C,特別優(yōu)選為65°C至90°C。
[0097] 此外,按照在單螺桿擠出機(jī)的情況下類似于可行方式II的方式和在雙螺桿擠出 機(jī)的情況下類似于可行方式VI的方式,當(dāng)聚乙烯和/或聚丙烯和/或聚乙烯-乙酸乙烯基 酯和/或聚丙烯-乙酸乙烯基酯和/或所述單體中一些或所有的共聚物任選與增粘樹(shù)脂一 起用作基質(zhì)基礎(chǔ)聚合物時(shí),可行方式VIII在行星齒輪擠出機(jī)的情況下是優(yōu)選的。此處,同 樣,優(yōu)選的溫度差絕對(duì)值為至少50°C,特別優(yōu)選為65°C至90°C。
[0098] 發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),可行方式VII允許微球體在行星齒輪擠出機(jī)中顯著膨脹,甚至 在混合過(guò)程中也如此。迄今認(rèn)為這樣的早期膨脹是不可能發(fā)生的,因?yàn)閾?dān)心出現(xiàn)過(guò)多數(shù)目 毀壞的微球體,所述微球體在膨脹狀態(tài)的外殼厚度僅為約0. 02 μ m。針對(duì)該目的,使行星齒 輪擠出機(jī)的內(nèi)部鋸齒狀空心齒輪達(dá)到足夠高的溫度,只要包含微球體的聚合物組合物接觸 到該空心齒輪,該溫度高到可使該包含微球體的聚合物組合物達(dá)到足以開(kāi)始膨脹和持續(xù)膨 脹的溫度。同時(shí),應(yīng)該使外部鋸齒狀中心齒輪達(dá)到下述溫度,只要包含微球體的聚合物組合 物接觸到該中心齒輪,該溫度足夠低到使該包含微球體的聚合物組合物未達(dá)到足以開(kāi)始膨 脹或持續(xù)膨脹的溫度。
[0099] 如果稍后針對(duì)其它目的,不管是否用于驅(qū)除殘留氣體例如空氣、殘留的溶劑蒸氣、 殘留單體、水蒸汽,組合物的溫度無(wú)需這樣高,施加于其的壓力無(wú)需這樣低,使得微球體的 進(jìn)一步膨脹不可避免,可以選擇在行星齒輪擠出機(jī)中混合的過(guò)程中的工藝條件(特別是機(jī) 筒溫度,心軸溫度,旋轉(zhuǎn)速度,填充程度和壓力)以使平均技術(shù)可行的膨脹能力(按達(dá)到最 大體積的約3/4給出,這可以在最精細(xì)的實(shí)驗(yàn)室條件下實(shí)現(xiàn))已經(jīng)通過(guò)混合的結(jié)束而完全 耗盡。
[0100] 根據(jù)使用的微球體類型以及其發(fā)泡溫度,因此可以在混合過(guò)程中使用徑向和縱向 上的溫度分布,這使得在混合過(guò)程中至少開(kāi)始發(fā)泡。發(fā)明人通過(guò)在行星齒輪和空心齒輪之 間存在的特別溫和的接觸解釋了令人驚訝的效果,也就是說(shuō),微球體歷經(jīng)在混合過(guò)程中開(kāi) 始膨脹后仍保持未損傷。與相互嚙合的兩個(gè)外齒相比,行星齒輪的齒逐漸且溫和地(特別 是以較溫和的剪切峰)陷入空心齒輪的齒之間的間隙并在最深侵入點(diǎn)之后再次同等溫和 地抽出。上述類似地適用于陷入和離開(kāi)行星齒輪的齒之間的間隙的空心齒輪的齒。
[0101] 此外,發(fā)明人假設(shè),行星齒輪與中心齒輪的較粗糙嚙合對(duì)微球體幾乎沒(méi)有任何不 利影響,因?yàn)樵谠摻佑|區(qū)中,待混合的組合物(至少在僅針對(duì)該目的測(cè)試的丙烯酸酯和丙 烯酸酯-甲基丙烯酸酯粘合劑組合物的情況下)以較小的程度粘著,這是由于在那里的溫 度較低,因此在那里保持較少的組合物。而且,即使在剪切峰的高度方面該接觸不與同向旋 轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)相比較,而僅與反向旋轉(zhuǎn)的擠出機(jī)相比較,由此在徑向平面且不在明顯 變松弛的雙螺桿擠出機(jī)中嚙合,這并非常規(guī)做法,除了對(duì)PVC加工之夕卜。在反向旋轉(zhuǎn)的擠出 機(jī)中發(fā)生堵塞的傾向在行星齒輪擠出機(jī)的情況下并未觀察到(發(fā)明人假設(shè):這是由于缺少 行星齒輪和中心齒輪的剛性罩),并且通常令人遺憾的降低的混合作用不會(huì)與本發(fā)明的非 均勻溫度分布一起發(fā)生,該非均勻溫度分布在垂直于混合機(jī)器的運(yùn)輸方向的平面中。
[0102] 當(dāng)較熱的空心齒輪和較冷的中心齒輪之間的溫度差為至少50°C時(shí),特別清楚的是 可較易實(shí)現(xiàn)均勻混合。特別優(yōu)選的溫度差的范圍是65°C至90°C,尤其是因?yàn)榕蛎浀钠鹗荚?混合過(guò)程中可以特別可靠地得到控制。另一方面,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)甚至更高的溫度差對(duì)于待實(shí)現(xiàn) 的效果是多余的且僅代表不必要的金錢(qián)費(fèi)用于不必要的強(qiáng)烈加熱和特別不必要的強(qiáng)烈冷 卻。
[0103] 在接受用于冷卻和加熱的另外費(fèi)用的情況下,本發(fā)明得到可行的特別高的混合 物的均勻性,在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中,得到特別早開(kāi)始的膨脹以及對(duì)膨脹程度特別 精確的控制和特別低比例的毀壞的微球體。較早開(kāi)始的膨脹也允許較早結(jié)束膨脹;這 不僅具有成本優(yōu)勢(shì),而且形成通過(guò)成型擠出模頭的較冷通道,而這帶來(lái)最終產(chǎn)品中較低 尺寸公差和較光滑表面的優(yōu)勢(shì)。即使沒(méi)有另外的修平措施,例如之后用超滑襯墊的層壓 和/或壓延(這可能緊隨施用襯墊之后),在擠出物上也可實(shí)現(xiàn)小于12 μ m的峰谷高度 (peak-to-valleyheight),特別仔細(xì)的情況下可小至5 μ m。
[0104] 由于根據(jù)本發(fā)明的溫度不均勻性帶來(lái)較容易和改善的混合不僅在微球體上是溫 和的,而且正如所意圖的也在聚合物基質(zhì)上是溫和的,這是由于總體較低的機(jī)械壓制和較 低的熱應(yīng)力。因此,聚合物的降解保持較低。通過(guò)較迅速停止混合和膨脹的能力實(shí)現(xiàn)成本 優(yōu)勢(shì),獲得的品質(zhì)優(yōu)勢(shì)超過(guò)由于較高加熱和冷卻成本帶來(lái)的成本劣勢(shì)。
[0105] 根據(jù)本發(fā)明的產(chǎn)品中圍繞微球體的基質(zhì)本質(zhì)上包含聚合物。當(dāng)基質(zhì)將是自粘性 的時(shí),其優(yōu)選包含丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯和/或聚烯烴和/或天然橡膠和/或苯乙 烯-丁二烯橡膠,優(yōu)選也包含一種或多種促粘樹(shù)脂。也可以使用熱塑性彈性體例如苯乙烯 嵌段共聚物,例如苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯(SIS)和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)等 級(jí)。
[0106] 作為促粘樹(shù)脂,可以使用數(shù)均分子量Mn為至多5000g/mol的低聚化合物和低聚合 化合物。特別可使用菔烯,茚和松香樹(shù)脂,其歧化、氫化、聚合、酯化的衍生物和鹽,脂族和芳 族烴樹(shù)脂,萜烯樹(shù)脂和萜烯-苯酚樹(shù)脂以及C5-、C9-和其它烴樹(shù)脂,在每種情況下為它們本 身或它們彼此之間的組合??梢蕴貏e有利地使用溶解于聚合物組合物中的所有樹(shù)脂,例如 所有脂族、芳族、烷基芳族烴樹(shù)脂,和基于純單體的烴樹(shù)脂,氫化烴樹(shù)脂,官能的烴樹(shù)脂和天 然樹(shù)脂。優(yōu)選的廠烯-苯酚樹(shù)脂是Dertophene T105和Dertophene T110 ;優(yōu)選的氫化松香 衍生物是Foral85。使樹(shù)脂的比例盡可能的低以便于可實(shí)現(xiàn)剪切殘存時(shí)間(shear survival time),而使該比例盡可能的高以便于存在使用時(shí)所必需的粘性和振動(dòng)阻尼。
[0107] 此外,可以添加增塑劑例如低分子量聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、鄰苯二甲酸酯 和多磷酸鹽以便于實(shí)現(xiàn)可變形能力、沖擊韌性和振動(dòng)阻尼的進(jìn)一步增加,這通常與粘性的 較小增加有關(guān)。
[0108] 對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用,基質(zhì)材料的交聯(lián)也是有利的。即使這樣的交聯(lián)僅在工藝末端有 利地進(jìn)行,但在開(kāi)始時(shí)要考慮選擇使用的材料。因此,當(dāng)使用天然的異戊二烯或SBR橡膠和 /或優(yōu)選在開(kāi)始向用于聚合物生產(chǎn)的單體中引入在使用其它聚合物的情況下可能稍后彼此 交聯(lián)的官能團(tuán)時(shí),添加交聯(lián)劑例如硫或過(guò)氧化物可能是有用的。這里可以特別使用具有可 與環(huán)氧基團(tuán)反應(yīng)的官能團(tuán)的烯鍵式不飽和單體。優(yōu)選具有選自以下基團(tuán)的官能團(tuán)的單體: 羥基,羧基,磺酸基團(tuán),膦酸基團(tuán),酸酐,環(huán)氧化物和胺。這樣的單體的特別優(yōu)選的實(shí)例是丙 烯酸,甲基丙烯酸,衣康酸,馬來(lái)酸,富馬酸,巴豆酸,烏頭酸,二甲基丙烯酸,β -丙烯酰氧基 丙酸,三氯丙烯酸,乙烯基乙酸,乙烯基膦酸,衣康酸,馬來(lái)酸酐,丙烯酸羥基乙基酯,丙烯酸 羥基丙基酯,甲基丙烯酸羥基乙基酯,甲基丙烯酸羥基丙基酯,甲基丙烯酸6-羥基己基酯, 烯丙基醇,丙烯酸縮水甘油酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯。
[0109] 正如本身所知,交聯(lián)反應(yīng)可以通過(guò)引入能量,即借助于UV輻射、電子束或加熱來(lái) 引發(fā)。待混入到基質(zhì)中的交聯(lián)引發(fā)劑應(yīng)該根據(jù)所需能量類型選擇。當(dāng)交聯(lián)反應(yīng)將用熱觸發(fā) 時(shí)(這在以下兩種情況下對(duì)于產(chǎn)品的生產(chǎn)是優(yōu)選的:在有色的且因此具有極小或不具有透 明度的組合物待加工的情況下,或在高于約160 μ m的層厚度待制備的情況下),則使用的 微球體類型、溫度分布以及添加引發(fā)劑的位置應(yīng)該優(yōu)選地彼此匹配,使得交聯(lián)不會(huì)在成型 之前很早開(kāi)始,而不管后者是在模具、壓延輥和/或擠出模頭中發(fā)生。對(duì)于特別優(yōu)選的丙烯 酸酯和甲基丙烯酸酯而言適宜的可熱活化的交聯(lián)劑特別為異氰酸酯和環(huán)氧化物化合物。
[0110] 也可以有利地添加用于交聯(lián)反應(yīng)的加速劑和/或阻滯劑,當(dāng)在擠出機(jī)開(kāi)始處添 加交聯(lián)劑以使在時(shí)間和設(shè)備方面的混合費(fèi)用最小化時(shí),尤其添加阻滯劑,假設(shè)其在行星齒 輪擠出機(jī)的徑向上最外部區(qū)域中經(jīng)受的混合過(guò)程中是均勻的,優(yōu)選使用允許交聯(lián)開(kāi)始的溫 度。作為使用阻滯劑的替代方案或除了使用阻滯劑之外,可以例如借助于醇、酚衍生物或胺 將封閉或位阻引入到交聯(lián)的異氰酸酯中。特別是當(dāng)一些變黃趨勢(shì)在實(shí)施的應(yīng)用中不是問(wèn)題 時(shí),優(yōu)選使用比針對(duì)上述目的所需稍微多的延遲,以便于能夠通過(guò)混合物中的少量交聯(lián)加 速劑如胺抵消該超額部分。通常,這會(huì)降低交聯(lián)過(guò)程隨時(shí)間對(duì)于波動(dòng)的敏感性,從而甚至在 產(chǎn)品品質(zhì)方面降低波動(dòng),該波動(dòng)在工藝順序中從來(lái)不可能完全避免。
[0111] 當(dāng)將行星齒輪擠出機(jī)分成多個(gè)模件且必須將交聯(lián)劑熱活化,以及該交聯(lián)劑也可以 在短的混合距離內(nèi)充分均勻地分布時(shí),而由于特別有利于混合和發(fā)泡的工藝條件不得不較 少考慮交聯(lián)劑以及考慮與交聯(lián)劑過(guò)早交聯(lián)和/或過(guò)分劇烈交聯(lián)有關(guān)的粘度增加,在行星齒 輪擠出機(jī)的稍后模件之一中或甚至在另外的下游擠出機(jī)中添加交聯(lián)劑是優(yōu)選的。
[0112] 關(guān)于在其中嚙合的各空心齒輪和行星齒輪的配置,多模件行星齒輪擠出機(jī)的各模 件看起來(lái)似乎是獨(dú)立的(單模件)行星齒輪擠出機(jī),但是單個(gè)心軸運(yùn)行通過(guò)每個(gè)模件。與 四個(gè)串聯(lián)布置的單模件行星齒輪擠出機(jī)(其中四個(gè)心軸的每一個(gè)都需要發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱) 相反,四模件行星齒輪擠出機(jī)僅需要一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)和一個(gè)變速箱。即使必須相應(yīng)地將這些模 件制得更牢固,單個(gè)較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)器比四個(gè)較弱的驅(qū)動(dòng)器得到的效率要高,這是由于出故障 的風(fēng)險(xiǎn)降低且維護(hù)成本較低。
[0113] 聚合物泡沫體基于其總重量?jī)?yōu)選包含至少25重量%的丙烯酸類聚合物,或?yàn)榫?丙烯酸酯或?yàn)榫奂谆┧狨セ驗(yàn)榫郏ū┧狨?共聚-甲基丙烯酸酯)或?yàn)榭蓺w于以下 單體組成的共聚物:
[0114] (a)下式的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯
[0115] CH2 = C (R1) (C00R11),
[0116] 其中R1 = Η或CH3, R11是具有4至14個(gè)碳原子的烷基,
[0117] (b)相對(duì)少量的具有下述官能團(tuán)的烯鍵式不飽和單體,所述官能團(tuán)與交聯(lián)劑物質(zhì) 或一部分交聯(lián)劑物質(zhì)具有反應(yīng)性,如上面兩段前的段落所詳細(xì)列出的,
[0118] (c)任選的相對(duì)少量的不同于(a)的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯和/或
[0119] (d)任選的其它單體,該其它單體為烯鍵式不飽和的并且可與組分(a)共聚。
[0120] 措詞"相對(duì)少量的"表示所添加組分的重量比例小于組分(a)重量比例的四分之 一的添加量。
[0121] 針對(duì)本專利申請(qǐng)的目的,集合(a)的化合物稱為"丙烯酸類單體"。優(yōu)選使用其烷 基包含4至9個(gè)碳原子的丙烯酸類單體。這樣的單體的實(shí)例是丙烯酸正丁酯,甲基丙烯酸 正丁酯,丙烯酸正戊酯,甲基丙烯酸正戊酯,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,甲基丙烯酸正辛酯,丙烯酸正壬酯,甲基丙烯酸正壬酯, 丙烯酸異丁酯,甲基丙烯酸異丁酯,丙烯酸異辛酯,甲基丙烯酸異辛酯,及其支化異構(gòu)體,例 如丙烯酸2-乙基己基酯和甲基丙烯酸2-乙基己基酯。
[0122] 此外,集合(a)也包括甲基丙烯酸十二烷基酯,丙烯酸月桂基酯,丙烯酸正十一烷 基酯,丙烯酸正十三烷基酯,丙烯酸仲丁基酯,丙烯酸叔丁基酯,丙烯酸異癸基酯;這些單體 也可以用于構(gòu)建共聚物。
[0123] 對(duì)于包含組分(c)和/或(d)的聚合物,原則上可以使用可以與組分(a)和/或 組分(b)共聚的所有乙烯基官能化的化合物。這些單體優(yōu)選也用于調(diào)節(jié)所得聚合物泡沫體 的性質(zhì)。作為實(shí)例可以提及單體(C)的以下單體:
[0124] 丙烯酸甲酯,丙烯酸乙酯,丙烯酸丙酯,甲基丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸乙酯,丙烯酸 芐基酯,甲基丙烯酸芐基酯,丙烯酸苯基酯,甲基丙烯酸苯基酯,丙烯酸異冰片基酯,甲基丙 烯酸異冰片基酯,丙烯酸叔丁基苯基酯,甲基丙烯酸叔丁基苯基酯,丙烯酸硬脂基酯,丙烯 酸山崳基酯,甲基丙烯酸環(huán)己基酯,甲基丙烯酸環(huán)戊基酯,丙烯酸苯氧基乙基酯,甲基丙烯 酸苯氧基乙基酯,甲基丙烯酸2- 丁氧基乙基酯,丙烯酸2- 丁氧基乙基酯,丙烯酸3, 3, 5-三 甲基環(huán)己基酯,丙烯酸3, 5-二甲基金剛烷基酯,甲基丙烯酸4-枯基苯基酯,丙烯酸氰基乙 基酯,甲基丙烯酸氰基乙基酯,丙烯酸4-聯(lián)苯基酯,甲基丙烯酸4-聯(lián)苯基酯,丙烯酸2-萘 基酯,甲基丙烯酸2-萘基酯,丙烯酸四氫糠基酯,丙烯酸二乙基氨基乙基酯,甲基丙烯酸二 乙基氨基乙基酯,丙烯酸二甲基氨基乙基酯,甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯,丙烯酸2- 丁 氧基乙基酯,甲基丙烯酸2-丁氧基乙基酯,3-甲氧基丙烯酸甲酯,3-甲氧基丁基丙烯酸 酯,丙烯酸苯氧基乙基酯,甲基丙烯酸苯氧基乙基酯,甲基丙烯酸2-苯氧基乙基酯,甲基丙 烯酸丁二醇酯,丙烯酸乙二醇酯,乙二醇單甲基丙烯酸酯,甲氧基-聚乙二醇甲基丙烯酸酯 350,甲氧基-聚乙二醇甲基丙烯酸酯500,丙二醇單甲基丙烯酸酯,丁氧基二甘醇甲基丙烯 酸酯,乙氧基三甘醇甲基丙烯酸酯,丙烯酸八氟戊基酯,甲基丙烯酸八氟戊基酯,甲基丙烯 酸2, 2, 2-三氟乙基酯,丙烯酸1,1,1,3, 3, 3-六氟異丙基酯,甲基丙烯酸1,1,1,3, 3, 3-六 氟異丙基酯,甲基丙烯酸2, 2, 3, 3, 3-五氟丙基酯,甲基丙烯酸2, 2, 3, 4, 4, 4-六氟丁基酯, 丙烯酸2, 2, 3, 3, 4, 4, 4-七氟丁基酯,甲基丙烯酸2, 2, 3, 3, 4, 4, 4-七氟丁基酯,甲基丙烯酸 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 8, 8, 8-十五氟辛基酯或大分子單體例如2-聚苯乙烯-甲基丙 烯酸乙酯(分子量Mw為4000至13000g/mol),聚(甲基丙烯酸甲酯)-甲基丙烯酸乙酯(Mw 為 2000 至 8000g/mol)。
[0125] 作為實(shí)例可以提及組分(d)的以下單體:
[0126] 二甲基氨基丙基丙烯酰胺,二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺,N-(l-甲基十一烷基) 丙烯酰胺,Ν-(正-丁氧基甲基)丙烯酰胺,Ν-(丁氧基甲基)甲基丙烯酰胺,Ν-(乙氧基甲 基)丙烯酰胺,Ν-(正-十八烷基)丙烯酰胺,以及Ν,Ν-二烷基-取代的酰胺,例如Ν,Ν-二 甲基丙烯酰胺,Ν,Ν-二甲基甲基丙烯酰胺,Ν-芐基丙烯酰胺,Ν-異丙基丙烯酰胺,Ν-叔丁基 丙烯酰胺,Ν-叔辛基丙烯酰胺,Ν-羥甲基丙烯酰胺,Ν-羥甲基甲基丙烯酰胺,丙烯腈,甲基 丙稀臆,乙稀基釀,例如乙稀基甲基釀,乙基乙稀基釀,乙稀基異丁基釀,乙稀基醋,例如乙 酸乙烯基酯,氯乙烯,齒乙烯,偏二氯乙烯,偏二齒乙烯,乙烯基批陡,4-乙烯基批陡,Ν-乙 烯基鄰苯二甲酰胺,Ν-乙烯基內(nèi)酰胺,Ν-乙烯基吡咯烷酮,苯乙烯,α -甲基苯乙烯和對(duì)-甲 基苯乙烯,α - 丁基苯乙烯,4-正丁基苯乙烯,4-正癸基苯乙烯,3, 4-二甲氧基苯乙烯。
[0127] 也可以有利地選擇組分(c)的單體,使得它們包含有助于之后的輻射-化學(xué)交聯(lián) (例如借助于電子束,UV)的官能團(tuán)。適宜的可共聚的光引發(fā)劑是,例如,苯偶姻丙烯酸酯和 丙烯酸酯官能化的二苯甲酮衍生物。通過(guò)電子束輔助交聯(lián)的單體是,例如,丙烯酸四氫糠基 酯,Ν-叔丁基丙烯酰胺和丙烯酸烯丙基酯。
[0128] 形成基質(zhì)的聚合物特別有利地也包含共聚形式的丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
[0129] 對(duì)于優(yōu)選使用聚合物泡沫體作為壓敏粘合劑,優(yōu)選地選擇各組分(a)、(b)、(c)和 (d)的比例使得聚合產(chǎn)物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度彡15°C (在低頻的DMA)。針對(duì)該目的,有利地 使用比例為45至99重量%的組分(a)的單體,比例為1至15重量%的組分(b),和比例 為0至40重量%的組分(C)和(d),其中所指示的量基于"基礎(chǔ)聚合物"的單體混合物,即 沒(méi)有添加任何添加劑例如樹(shù)脂等到最終的聚合物中。
[0130] 對(duì)于將聚合物泡沫體用作熱熔融粘合劑,即用作僅由于加熱而變粘的材料,優(yōu)選 地選擇各組分(a)、(b)、(c)和任選的(d)的比例使得共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Te)為15°C 至100°C,更優(yōu)選為30°C至80°C,特別優(yōu)選為40°C至60°C。
[0131] 基質(zhì)也可以包含填料,例如二氧化鈦,氧化鋅,炭黑,白堊(=碳酸鈣,CaC03)和其 它添加劑,例如老化抑制劑、阻燃齊?、殺真菌劑等。而且,除了可膨脹的微球體(即具有聚合 物外殼和其中的發(fā)泡劑的那些,其優(yōu)選通過(guò)蒸發(fā)盡可能增大體積)之外,可以使用不可膨 脹的微球體,例如,空心玻璃微球體。
[0132] 習(xí)慣首先將上述組分(與微球體相比,它們對(duì)工藝中出現(xiàn)的溫度、壓力和剪切應(yīng) 力較不敏感)混合并將認(rèn)為較敏感的微球體任選與同樣熱敏感的交聯(lián)劑和之后的任何交 聯(lián)阻滯劑混合在一起。但是,對(duì)微球體這種類型的溫和處理并不會(huì)節(jié)省制造者的預(yù)算,因?yàn)?這使得所需的總混合時(shí)間和總的混合機(jī)器長(zhǎng)度相當(dāng)長(zhǎng),特別是這不會(huì)節(jié)省經(jīng)受相對(duì)較長(zhǎng)的 機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力的基質(zhì)聚合物。
[0133] 在描述了本發(fā)明方法的基本和重要實(shí)施方式之后,以下將描述適用于該目的的設(shè) 備:
[0134] 行星齒輪擠出機(jī)的空心齒輪也稱為"鋸齒狀機(jī)筒"或"機(jī)筒"或"空心輥"或"輥殼 體"、"內(nèi)部鋸齒狀滾筒"等;存在相當(dāng)多的術(shù)語(yǔ)。不管其使用什么名稱,其固定性質(zhì)輔助加 熱和冷卻兩者。為加熱空心齒輪,特別是優(yōu)選用于處理作為基礎(chǔ)聚合物的任何類型的丙烯 酸酯,如在較早的觀點(diǎn)所更詳細(xì)描述的,由于足夠的熱水或蒸汽在任何情況下可來(lái)源于其 它工藝,因此應(yīng)該使用熱水或蒸汽,否則使用電加熱線。為冷卻空心齒輪,特別是優(yōu)選用于 處理主要的聚烯烴類組合物,如在較早的觀點(diǎn)所更詳細(xì)描述的,流動(dòng)通過(guò)串聯(lián)連接的冷卻 設(shè)備(優(yōu)選為根據(jù)Linde法則操作的冷卻設(shè)備)和循環(huán)泵的冷水應(yīng)該循環(huán)通過(guò)機(jī)筒的液體 通道。
[0135] 為在擠出機(jī)的徑向平面產(chǎn)生根據(jù)本發(fā)明的溫度梯度,應(yīng)該有利地也能夠積極控制 中心齒輪(=中心輥=心軸)的溫度;特別是用于處理作為基礎(chǔ)聚合物的任何類型的丙烯 酸酯,應(yīng)該從中心齒輪撤出熱量,正如在較早的觀點(diǎn)所詳細(xì)描述的。針對(duì)該目的,冷卻裝置, 優(yōu)選為冷水通道,應(yīng)該安排在其中。這些冷水通道應(yīng)該連接于優(yōu)選根據(jù)Linde法則操作的 外部電冰箱。
[0136] 在用于冷卻空心齒輪(正如首先描述)或中心齒輪(正如最后描述)的控制設(shè)備 中,測(cè)得的溫度波動(dòng)有利地具有頻率范圍,通過(guò)影響電冰箱的驅(qū)動(dòng)功率使低頻溫度波動(dòng)變 平坦,通過(guò)影響電冰箱和空心齒輪或中心齒輪之間的循環(huán)泵的驅(qū)動(dòng)功率使較高頻的溫度波 動(dòng)變平坦,因?yàn)檠h(huán)泵功率可以用比電冰箱中的壓縮機(jī)功率延遲的響應(yīng)調(diào)節(jié)。
[0137] 回到方法:
[0138] 在本發(fā)明的研究之路上,發(fā)明人認(rèn)識(shí)到,達(dá)到工藝中的特定點(diǎn)的均勻程度愈高,則 改進(jìn)達(dá)到該點(diǎn)的均勻程度變得愈難。因此從"不令人滿意"進(jìn)步到"可接受"比從"可接受" 進(jìn)步到"令人滿意"要容易,這進(jìn)而要比達(dá)到評(píng)價(jià)"優(yōu)良"的進(jìn)一步的步驟容易。發(fā)明人也 已經(jīng)認(rèn)識(shí)到,在混合過(guò)程中重要的事情是材料例如微球體的實(shí)質(zhì)上單獨(dú)的均勻分布,而非 每一項(xiàng)在不同溫度的均勻分布,不管它們是在聚合物和樹(shù)脂情況下的分子還是在微球體的 情況下的一塊相同材料?;诖耍l(fā)明人提出了以下概念,即,使待混合材料經(jīng)受顯著不同 的溫度。由此增加的通向自然溫度均衡的驅(qū)動(dòng)力也促進(jìn)了材料的混合。該優(yōu)點(diǎn)在微球體的 混合中是特別突出的,因?yàn)檫@些相對(duì)于聚合物分子尺寸的影響是巨大的。
[0139] 盡管根據(jù)本發(fā)明的加熱/冷卻差異在待混合流的早期接合點(diǎn)延伸的橫截面平面 中是有益的,但是其在用于混合的最終模件中甚至是更重要的。熱組分和冷組分之間設(shè)定 的溫度差因此在那里優(yōu)選是最大的。因?yàn)楸景l(fā)明最重要的目標(biāo)是降低基質(zhì)聚合物上的機(jī)械 應(yīng)力和熱應(yīng)力,似乎可取的是將冷組分在發(fā)生最終混合的擠出機(jī)區(qū)域中冷卻至特別大的程 度,較不可取的是將熱組分加熱至特別大的程度。
[0140] 在非均勻溫度場(chǎng)的構(gòu)造(其優(yōu)選用于處理待發(fā)泡的所有類型的丙烯酸酯,即,用 與空心齒輪相比顯著較冷的心軸)中,發(fā)明人也已經(jīng)推斷出,中心輥(=中心齒輪)的冷卻 會(huì)增加混合動(dòng)力,空心齒輪的同時(shí)加熱在混合的最終階段應(yīng)該是特別大的(在混合機(jī)器的 縱向平面上觀察)。因此優(yōu)選冷卻液在與聚合物運(yùn)輸方向相反的方向上流入中心輥的內(nèi)部。
[0141] 本發(fā)明方法的另一種實(shí)施方式的特征在于首先將可膨脹的微球體懸浮在水中,然 后引入。與該懸浮液(即,并非干燥的微球體)組合,即首先將其引入到形成基質(zhì)的聚合物 組合物中,然后在其中混合,則微球體的稍后膨脹有利地在低于膨脹起始溫度的溫度(由 微球體制造商指示)開(kāi)始。根據(jù)新的認(rèn)知,該制造商的數(shù)據(jù)僅適用于干燥微球體。
[0142] 現(xiàn)有在水中懸浮的措施由此不僅降低了在進(jìn)料微球體之處形成灰塵和爆炸的危 險(xiǎn),而且其可用作微球體的外殼的增塑劑,特別是當(dāng)該外殼包含聚丙烯腈橡膠時(shí)更是如 此。盡管可膨脹的微球體在水中的懸浮是已知的(這種糊狀物可按其最終形式以商業(yè)名稱 Expancel?從Akz〇 Nobel購(gòu)買(mǎi)),但是此懸浮步驟對(duì)微球體膨脹性質(zhì)的影響以及基于該認(rèn) 知的教導(dǎo),膨脹應(yīng)該在低于膨脹起始溫度時(shí)開(kāi)始并不是已知的。在進(jìn)一步發(fā)展的方法中在 膨脹過(guò)程中較低的溫度水平甚至進(jìn)一步節(jié)省基質(zhì)聚合物。
[0143] 發(fā)明人認(rèn)識(shí)到,在水中懸浮可按下述方式將水引入到混合物中,該方式使得,除了 擴(kuò)散進(jìn)和穿過(guò)微球體外殼的水之外,在混合物中實(shí)際上沒(méi)有形成獨(dú)立的水滴,而是微球體 表面由水潤(rùn)濕。這在具有基本上由聚丙烯腈組成的外殼的微球體的情況下是成功的。發(fā)明 人預(yù)期,該效應(yīng)在使用其它類型的微球體時(shí)同樣是成功的,只要僅外殼材料的極性與水的 極性匹配。發(fā)明人發(fā)現(xiàn),這種對(duì)微球體表面的潤(rùn)濕產(chǎn)生潤(rùn)滑性并導(dǎo)致微球體和基質(zhì)材料之 間的粘合性降低,這有助于進(jìn)一步混合,同時(shí)降低混合過(guò)程中微球體上的剪切應(yīng)力。
[0144] 內(nèi)部制得的水-微球體乳液和購(gòu)買(mǎi)的成品乳液都遭遇以下問(wèn)題,S卩,當(dāng)將其靜置 時(shí)會(huì)發(fā)生分層,這是因?yàn)樗臀⑶蝮w的比重并不相同。發(fā)明人在辛勤的工作中認(rèn)識(shí)到,這樣 的分層是在微球體引入中隨著擠出物長(zhǎng)度變化發(fā)生的低頻干擾的原因,由此這些干擾不再 能夠由混合補(bǔ)償,并且反映為最終產(chǎn)品的密度波動(dòng)。明顯的解決方案(即連續(xù)攪拌原料乳 液的解決方案)或以攪拌器動(dòng)力(其對(duì)于消除該缺陷而言過(guò)于微弱)發(fā)生,或提供過(guò)高比 例的微球體(其在該攪拌過(guò)程中被毀壞)發(fā)生。至少在組合物(其在任何情況下被制成為 黑色)的情況下,發(fā)明人想到簡(jiǎn)單但有效的教導(dǎo),即,應(yīng)該通過(guò)引入作為第三材料的炭黑而 將兩材料系統(tǒng)改變?yōu)槿牧舷到y(tǒng)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)以下做法特別有效,首先使炭黑在水中乳化,得 到充分流動(dòng)的黑色糊狀物,僅在此之后再添加微球體,隨后即獲得較稠的黑色糊狀物。
[0145] 為了在最終的擠出產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)最大可能的強(qiáng)度,有時(shí)在引入炭黑-微球體的含水 懸浮液之后,應(yīng)該再次降低混合物(即,優(yōu)選為自粘性粘合劑組合物)的水含量;這是優(yōu)選 的,從而長(zhǎng)時(shí)間保持水的潤(rùn)滑效果,并且盡可能地利用該效果,僅在已經(jīng)極大地實(shí)現(xiàn)微球體 在形成基質(zhì)的組合物中的均勻分布之后實(shí)施。施加低于大氣壓的壓力(其促使水的移除) 因此優(yōu)選僅在加工組合物的后階段實(shí)施。水的移除可以安排在行星齒輪擠出機(jī)的最后模件 中,但是也可以安排在進(jìn)一步下游的單獨(dú)設(shè)備(例如單螺桿擠出機(jī))中。
[0146] 在除水過(guò)程中,無(wú)論安排在何處,應(yīng)該施加低于大氣壓的壓力以促使該移除。為促 使進(jìn)一步移除水,接近于100°c或剛好高于100°C的溫度也是有利的;特別是當(dāng)選擇微球體 類型使得膨脹起始溫度高于KKTC時(shí),可以容易地采用該優(yōu)選特征。
[0147] 本申請(qǐng)公開(kāi)的概念和之前六段所公開(kāi)的概念(通過(guò)在水中乳化而軟化微球體,由 此降低它們的膨脹起始溫度,并且也在低于由制造商先前僅針對(duì)干燥微球體指示的膨脹起 始溫度的溫度進(jìn)行至少相當(dāng)部分的膨脹)也可以獨(dú)立地實(shí)現(xiàn),即,與本專利申請(qǐng)的主要發(fā) 明的橫截面中的溫度場(chǎng)的任何不均勻性無(wú)關(guān)。同樣也適用于該第二概念的優(yōu)選實(shí)施方式, 即,首先使炭黑在水中乳化,然后僅將微球體引入到乳液中,并除去與乳液一起引入到組合 物中的至少大部分水,從而在混合結(jié)束時(shí)或混合之后再次被擠出。
[0148] 但是,當(dāng)水的移除與根據(jù)所述主要發(fā)明的不均勻溫度場(chǎng)組合實(shí)施時(shí),混合空間的 兩個(gè)限定表面的至少之一應(yīng)該具有接近于或高于100°c的溫度;在與行星齒輪擠出機(jī)中 的工藝組合實(shí)施和與作為待加工組合物的基礎(chǔ)聚合物的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯組 合實(shí)施時(shí),至少空心齒輪在水移除區(qū)域應(yīng)該具有接近于或高于KKTC的溫度。在剛好低于 KKTC、優(yōu)選為約95°C的空心齒輪溫度下脫水的特殊優(yōu)點(diǎn)是,僅由于另外引入的捏合熱,超 過(guò)了待脫水組合物的沸點(diǎn)。但是,該捏合也確保沒(méi)有大的水蒸氣巨穴,而這樣的巨穴會(huì)削弱 形成的最終產(chǎn)品的品質(zhì)。如果該捏合不發(fā)生,不管是由于操作故障還是由于人事管理使工 廠停工,蒸發(fā)不會(huì)按非受控方式進(jìn)行。由此也自動(dòng)防止了危險(xiǎn)的蒸氣壓的形成。
[0149] 僅當(dāng)較熱的限定表面也保持低于KKTC時(shí),如果其它表面(即丙烯酸酯和/或甲 基丙烯酸酯在行星齒輪擠出機(jī)的最后模件中脫水的情況下的心軸)沒(méi)有冷卻或至少?zèng)]有 冷卻地那么多,則是有利的。因此,在橫截面平面上高度不均勻的溫度分布(這之前在混合 模件中是非常有利的)由此在脫水步驟中不再是優(yōu)選的。作為該問(wèn)題進(jìn)一步的解決方案, 優(yōu)選在該脫水區(qū)域中使心軸中的"冷卻"通道足夠大,從而使它們的內(nèi)部能夠襯有熱絕緣套 管。該措施同時(shí)實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)優(yōu)點(diǎn),即,首先,心軸在優(yōu)選從后向前流動(dòng)的冷卻液處幾乎不冷 卻,因此應(yīng)該尚不能進(jìn)行冷卻;其次,由于冷卻通道的內(nèi)壁裸露,心軸在位于該脫水和脫氣 區(qū)域之前的混合區(qū)域中特別充分地冷卻,因?yàn)槔鋮s液在該穿過(guò)脫水和脫氣區(qū)域的過(guò)程中幾 乎未被加熱。熱絕緣套管有利地由復(fù)合發(fā)泡的聚合物管構(gòu)成。其中的高的氣泡含量確保良 好的熱絕緣。
[0150] 當(dāng)使用其它擠出機(jī)類型時(shí),發(fā)生相似的情形;當(dāng)存在相反構(gòu)造的溫度場(chǎng)時(shí),發(fā)生相 反情形,該溫度場(chǎng)對(duì)于加工聚烯烴類組合物是優(yōu)選的;但是,在對(duì)于混合包含可膨脹的微球 體的聚烯烴類組合物優(yōu)選的混合模件(即熱的中心心軸和冷的空心齒輪)中溫度不均勻性 配置的情況下,在脫水和脫氣模件中實(shí)現(xiàn)該不均勻性的重要任務(wù)由于單獨(dú)控制各模件的冷 卻通道的能力而可以特別簡(jiǎn)單和精確地完成,這是通過(guò)使熱的而不是冷的水在其中相應(yīng)的 通道中循環(huán)所實(shí)現(xiàn)的。
[0151] 為使微球體在該水的移除過(guò)程中不膨脹或至少不進(jìn)一步過(guò)多膨脹,甚至在其懸浮 狀態(tài)的膨脹起始溫度高于100°c的微球體類型特別適用于本發(fā)明的這種實(shí)施方式;根據(jù)發(fā) 明人對(duì)外殼基本上由聚丙烯腈組成的微球體的經(jīng)驗(yàn),在使用干燥材料(即干燥微球,也即 未在水中懸浮的微球)的情形中,其膨脹起始溫度應(yīng)該預(yù)期高25°C (與濕材料的膨脹起始 溫度相比)。
[0152] 自粘性膠帶優(yōu)選通過(guò)上述方法和其優(yōu)選實(shí)施方式制備。針對(duì)該目的,將包含微球 體的聚合物組合物
[0153] -以單個(gè)層施用于待發(fā)泡的單面自粘性膠帶的載體或
[0154] -以單個(gè)層施用于待發(fā)泡的雙面自粘性膠帶的載體的兩個(gè)面的每一個(gè)或
[0155] -以單個(gè)層施用于襯墊,之后將該復(fù)合材料與在第一反射涂層之后的復(fù)合材料層 壓,或者該包含微球體的聚合物組合物本身形成雙面、無(wú)載體的自粘性膠帶。
[0156] 關(guān)于適于實(shí)施該方法的設(shè)備:
[0157] 為在行星齒輪擠出機(jī)中使用從熱空心齒輪到較冷中心齒輪的溫度梯度實(shí)施根據(jù) 本發(fā)明的方法,有利地提供其中空心齒輪包含加熱裝置的行星齒輪擠出機(jī)。與具有僅由引 入的捏合工件提供的熱量的行星齒輪擠出機(jī)相比,當(dāng)這不能夠晝夜不停地操作時(shí),實(shí)現(xiàn)了 設(shè)備遠(yuǎn)遠(yuǎn)較短和更可再現(xiàn)的開(kāi)機(jī)性質(zhì)。而且,根據(jù)本發(fā)明的溫度梯度的幅度可以在較寬界 限內(nèi)和以較大精確度設(shè)置。
[0158] 為實(shí)現(xiàn)溫度梯度的優(yōu)選配置,即從熱的空心齒輪到較冷的中心齒輪,對(duì)于中心齒 輪而言絕對(duì)必要包含冷卻裝置。但是,具有逆向方向的溫度梯度可以在中心齒輪中沒(méi)有冷 卻裝置的情況下產(chǎn)生。
[0159] 為了在將微球體在水中的懸浮液引入之前使用該優(yōu)選的懸浮液并在之后移除水 而實(shí)施方法,有利的是提供制造設(shè)施,該設(shè)施在單模件或多模件行星齒輪擠出機(jī)的下游和 在第一或唯一的成型設(shè)備(擠出模頭和/或壓延棍)上游具有低于大氣壓的區(qū)域。水的移 除在低于大氣壓的區(qū)域進(jìn)行地特別充分,水蒸氣也是一樣。
[0160] 關(guān)于廣品:
[0161] 本發(fā)明也包括自粘性膠帶,其包含發(fā)泡的自粘性粘合劑組合物,或僅由該自粘性 粘合劑組合物組成,所述組合物通過(guò)本發(fā)明的方法制備。這些自粘性膠帶在它們的自粘性 粘合劑組合物中具有的摩爾質(zhì)量分布特別接近于在工藝開(kāi)始時(shí)使用的聚合物的摩爾質(zhì)量 分布。最大摩爾質(zhì)量的下降和小摩爾質(zhì)量的增加因此特別小??梢灶A(yù)期,在根據(jù)本發(fā)明的 自粘性膠帶的生產(chǎn)過(guò)程中較溫和的聚合物處理得到該膠帶較大的長(zhǎng)期強(qiáng)度,即,導(dǎo)致只是 到以后才發(fā)生的疲勞失效。
[0162] 此外,根據(jù)本發(fā)明的自粘性膠帶具有特別光滑的表面;根據(jù)所采取的考慮和環(huán)境 空氣的純度、以及由此還有擠出模頭,僅通過(guò)擠出制得的自粘性膠帶達(dá)到的平均峰谷高度 為12至2μπι。與僅由組合物的流變學(xué)數(shù)據(jù)所預(yù)期的相比,這些自粘性膠帶因此更容易粘 結(jié)。這可用于允許設(shè)置較高程度的交聯(lián),也可在相當(dāng)?shù)某潭热萑唐湔承越档偷拇紊?yīng),以 便于達(dá)到較高的剪切殘存時(shí)間。
[0163] 由于根據(jù)本發(fā)明加工的自粘性粘合劑組合物特別高的疲勞強(qiáng)度,其足以生產(chǎn)大多 數(shù)自粘性膠帶,其一個(gè)或多個(gè)自粘性層以根據(jù)本發(fā)明加工的自粘性粘合劑組合物制備的層 的形式制備。
[0164] 以下借助于優(yōu)選實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明:
[0165] 首先,基礎(chǔ)聚合物通過(guò)在常規(guī)反應(yīng)器中的自由基聚合反應(yīng)制備;針對(duì)該目的反應(yīng) 器裝有
[0166] 54. 4kg的丙烯酸2-乙基己基酯,
[0167] 20. 0kg的丙烯酸甲酯,
[0168] 5. 6kg的丙烯酸和
[0169] 53. 3kg的丙酮/異丙醇溶劑混合物(94:6)。
[0170] 在攪拌45分鐘之后,在富含氮?dú)庖砸种迫紵捅ǖ奈kU(xiǎn)的氣氛下,將反應(yīng)器加 熱至58 °C,添加40g購(gòu)自DuPont的Vazoκ 67,S卩2, 2 ' -偶氮二(2-甲基丁腈)。然后將外部 加熱浴加熱至75°C,進(jìn)行反應(yīng)以維持該外部溫度。在一小時(shí)之后,添加另外40g的Vaz〇67, 在另外4小時(shí)之后用另外10kg溶劑(再一次為丙酮/異丙醇混合物(94:6))稀釋溶液,從 而有助于殘留單體的轉(zhuǎn)移,從而提高聚合程度,由此降低殘留單體含量。在另外5小時(shí)之后 以及在另外7小時(shí)之后,在每種情況下另外引入120g得自Akzo Nobel的PcrkatJux..! ; 16, 即二(4-叔丁基環(huán)己基)過(guò)氧二碳酸酯,從而保持聚合反應(yīng)進(jìn)行下去。在另外5小時(shí)之后, 即在22的小時(shí)總反應(yīng)時(shí)間之后,停止聚合反應(yīng)。直到該時(shí)刻,在反應(yīng)器中達(dá)到55. 9%的固 含量。
[0171] 在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)量以這種方式獲得的聚丙烯酸酯,用于內(nèi)部質(zhì)量控制。針對(duì)該目的, 在真空干燥烘箱中將少量樣品的殘留溶劑含量降至低于1%。,之后將聚合物溶解于99重 量%的甲苯(=根據(jù)IUPAC命名法的甲基苯)。然后通過(guò)Fikentscher方法測(cè)量K-值,即, 使用保持在25°C的Vogel-Ossag粘度計(jì)測(cè)量。以這種方式測(cè)得的K-值為58. 8并用作高 聚合物材料的平均分子尺寸的量度(也參見(jiàn)期刊Polymer, 1967, number8, pages381ff.)。 也測(cè)得平均分子量Mw = 746000g/mol,多分散性D(MW/Mn)為8. 9,靜態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg 為-35. 6。。。
[0172] 然后在單螺桿擠出機(jī)中將用作基準(zhǔn)的該丙烯酸酯共聚物濃縮至殘留溶劑含量低 于0. 3重量%。
[0173] 除了上述基礎(chǔ)聚合物的生產(chǎn)之外,也制備微球體;針對(duì)該目的,將購(gòu)自Akzo Nobel 的未膨脹直徑為10至16 μ m的Expancel051DU40微球體引入到購(gòu)自Lanxess Deutschland GmbH的含水炭黑糊狀物L(fēng)evanyl Schwarz N-LF中。據(jù)我們所知,購(gòu)得的Levanyl炭黑糊狀 物包含40%的炭黑和60%的水。水中的炭黑使得通過(guò)從開(kāi)始將微球體添加到炭黑所制備 的三組分乳液穩(wěn)定化。這里的"穩(wěn)定化"表示物理穩(wěn)定化,即,防止三個(gè)組分由于它們的不同 密度而分層。由于購(gòu)得的炭黑糊狀物的水含量在任何情況下都較高,因此在將微球體混入 之前不添加另外的水。將69. 5重量份Expancel051DU40微球體添加到100重量份Levanyl 炭黑糊狀物中。按這種方式制備的糊狀物因此包含23. 6%的炭黑、35. 4%的水和41 %的微 球體。
[0174] 為獲得優(yōu)選的膨脹起始所需溫度降低的益處,在本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施方式中,將 此包含微球體的糊狀物首先在室溫儲(chǔ)存。盡管僅在幾分鐘的儲(chǔ)存時(shí)間之后即可觀察到所期 望效果,為使該期望效果發(fā)展至最大可能的程度,特別是發(fā)展至隨儲(chǔ)存時(shí)間流逝而保持恒 定,因此發(fā)展至數(shù)量上特別容易和可靠地再現(xiàn),至少12小時(shí)的儲(chǔ)存時(shí)間是可取的。在該時(shí) 間之后,降低膨脹起始溫度的影響漸進(jìn)式地接近于t -c?的最大值的程度使得進(jìn)一步延長(zhǎng) 的儲(chǔ)存時(shí)間幾乎不會(huì)增加該影響。
[0175] 僅在水對(duì)微球體的外殼(其基本上包含腈橡膠)的增塑影響已經(jīng)建立之后,才將 包括炭黑、水和微球體的該糊狀物混入到基礎(chǔ)聚合物中,量為2. 44重量份(基于100重量 份聚合物)。將該糊狀物在行星齒輪擠出機(jī)的進(jìn)料桿引入。
[0176] 此外,在該進(jìn)料桿按基于lOOphr基礎(chǔ)聚合物的重量比例將以下物質(zhì)引入到行星 齒輪擠出機(jī)中:
[0177]
【權(quán)利要求】
1. 制備復(fù)合發(fā)泡的聚合物組合物、優(yōu)選為壓敏粘合劑組合物的方法,其中 a) 通過(guò)將可膨脹的微球體引入到基質(zhì)材料中然后混合,得到了至少大多數(shù)閉合的泡沫 體孔隙,和 b) 所述可膨脹的微球體的膨脹發(fā)生在將它們引入到基質(zhì)材料中之后, c) 其中混合機(jī)器(1)中的溫度分布在垂直于該機(jī)器(1)的運(yùn)輸方向的平面上是不均勻 的, 其特征在于 d) 限定混合機(jī)器(1)的混合空間(2)的第一表面(3)在垂直于混合機(jī)器(1)的運(yùn)輸 方向的平面上應(yīng)該保持在下述溫度,只要包含微球體的聚合物組合物接觸到該第一限定表 面(3),該溫度對(duì)于該包含微球體的聚合物組合物足夠高到使其達(dá)到足以開(kāi)始膨脹和持續(xù) 膨脹的溫度(T E), e) 同時(shí)在垂直于混合機(jī)器(1)的運(yùn)輸方向的相同平面上,限定混合機(jī)器(1)的混合空 間(2)的第二表面(4)保持在下述溫度,只要包含微球體的聚合物組合物接觸到該第一限 定表面(4),該溫度對(duì)于該包含微球體的聚合物組合物足夠低到未達(dá)到足以開(kāi)始膨脹和持 續(xù)膨脹的溫度0;)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于 f) 該混合機(jī)器(1)是行星齒輪擠出機(jī) c')及其外部鋸齒狀心軸(5)和其內(nèi)部鋸齒狀空心齒輪(7)在至少一個(gè)橫截面平面上 保持在不同溫度,使得 d')只要包含微球體的聚合物組合物接觸到這兩個(gè)部件中的第一個(gè)(5或7),所述包含 微球體的聚合物組合物達(dá)到足以開(kāi)始膨脹和持續(xù)膨脹的溫度αυ, e')同時(shí)只要包含微球體的聚合物組合物接觸到這兩個(gè)部件中的第二個(gè)(7或5),所述 包含微球體的聚合物組合物未達(dá)到足以開(kāi)始膨脹和持續(xù)膨脹的溫度0;)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法,其特征在于 d'l)行星齒輪擠出機(jī)(1)的內(nèi)部鋸齒狀空心齒輪(7)保持在下述溫度,只要包含微球 體的聚合物組合物接觸到該空心齒輪(7),該溫度足夠高到使該包含微球體的聚合物組合 物達(dá)到足以開(kāi)始膨脹和持續(xù)膨脹的溫度(Τ ε), e'l)同時(shí)外部鋸齒狀中心齒輪(5)保持在下述溫度,只要包含微球體的聚合物組合物 接觸到該中心齒輪(5),該溫度足夠低到使該包含微球體的聚合物組合物未達(dá)到足以開(kāi)始 膨脹或持續(xù)膨脹的溫度CU。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法,其特征在于 d' 2)行星齒輪擠出機(jī)(1)的內(nèi)部鋸齒狀空心齒輪(7)保持在下述溫度,,只要包含微 球體的聚合物組合物接觸到該空心齒輪(7),該溫度足夠低到使該包含微球體的聚合物組 合物未達(dá)到足以開(kāi)始膨脹或持續(xù)膨脹的溫度0;), e'2)同時(shí)外部鋸齒狀中心齒輪(5)保持在下述溫度,只要包含微球體的聚合物組合物 接觸到該中心齒輪(5),該溫度足夠低到使該包含微球體的聚合物組合物未達(dá)到足以開(kāi)始 膨脹和持續(xù)膨脹的溫度α)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于限定混合機(jī)器的混合空間(2)的第一表面(3) 和限定混合機(jī)器的混合空間(2)的第二表面(4)之間的溫度差為至少50°C,優(yōu)選為65°C至 90。。。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1和2和3和5中任一項(xiàng)的方法,其特征在于較熱的空心齒輪和較冷 的中心齒輪之間的溫度差為至少50°C,優(yōu)選為65°C至90°C。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的方法,其特征在于丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯任選與增粘樹(shù)脂 一起用作基質(zhì)基礎(chǔ)聚合物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1和2和4和5中任一項(xiàng)的方法,其特征在于較冷的空心齒輪和較熱 的中心齒輪之間的溫度差為至少50°C,優(yōu)選為65°C至90°C。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的方法,其特征在于聚乙烯和/或聚丙烯和/或聚乙烯-乙酸乙烯 基酯和/或聚丙烯-乙酸乙烯基酯和/或所述單體中一些或所有的共聚物任選與增粘樹(shù)脂 一起用作基質(zhì)基礎(chǔ)聚合物。
10. 作為實(shí)施權(quán)利要求2的方法的設(shè)備的行星齒輪擠出機(jī)(1),其特征在于其心軸(5) 在其入口區(qū)域不具有在其上滾動(dòng)的行星輥(6),行星輥(6)因此僅起始于在運(yùn)輸方向上的 更下游處。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法,其特征在于將所述基質(zhì)基礎(chǔ)聚合物引入到行星齒輪擠出 機(jī)(1)的入口區(qū)域中的冷的心軸5上。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9的方法,其特征在于將所述基質(zhì)基礎(chǔ)聚合物引入到行星齒輪擠出 機(jī)(1)的入口區(qū)域中的熱的心軸5上。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于在將所述可膨脹的微球體引入到聚合物組合 物中之前首先使其懸浮在水中,在將該水-微球體懸浮液引入到形成基質(zhì)的聚合物組合物 中并與所述形成基質(zhì)的聚合物組合物混合之前在該水性環(huán)境保持至少12h。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13的方法,其中將炭黑混合到所述聚合物組合物中,其特征在于首 先使炭黑在水中乳化或懸浮在水中,然后使微球體懸浮在該炭黑-水乳液或懸浮液中,然 后將該炭黑-水-微球體懸浮液引入到形成基質(zhì)的聚合物中并與形成基質(zhì)的聚合物組合物 混合。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13或14的方法,其特征在于微球體的膨脹在下述溫度開(kāi)始,該溫度 低于微球體制造商指示使用的微球體的膨脹起始溫度。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15的方法,其特征在于微球體的膨脹在比其膨脹起始溫度低至少 8°C、優(yōu)選低10°C至25°C的溫度開(kāi)始。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13或14或15或16的方法,其特征在于在將微球體的含水分散體引 入到基質(zhì)材料之后、優(yōu)選為僅在混合快結(jié)束時(shí)或即將成型之前的任何時(shí)間,進(jìn)一步降低混 合物的水含量。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17的方法,其特征在于僅在實(shí)現(xiàn)微球體在形成基質(zhì)的組合物中均勻 分布之后通過(guò)施加低于大氣壓的壓力來(lái)促使水的蒸發(fā)。
19. 前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法,其特征在于將包含微球體的聚合物組合物 f) 作為單個(gè)層施用于待形成的單面自粘性膠帶的載體上或 g) 作為單個(gè)層施用于待形成的雙面自粘性膠帶的載體兩面中的每一面或 h) 作為單個(gè)層施用于襯墊,之后將該復(fù)合材料與在第一反射涂層之后的復(fù)合材料層 壓,或者該復(fù)合材料本身形成雙面、無(wú)載體的自粘性膠帶。
20. 根據(jù)權(quán)利要求3的方法,其特征在于中心輥(5)內(nèi)部的冷卻液與聚合物運(yùn)輸方向反 向流動(dòng)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求4的方法,其特征在于空心棍(7)中的冷卻液與聚合物運(yùn)輸方向反向 流動(dòng)。
22. 實(shí)施權(quán)利要求18的方法的設(shè)備,其特征在于其在行星齒輪擠出機(jī)的下游和第一或 唯一成型設(shè)備的上游具有壓力低于大氣壓的區(qū)域。
23. 借助于可膨脹的微球體發(fā)泡的擠出物,其特征在于其平均峰谷高度低于12 μ m,優(yōu) 選低于5 μ m。
24. 自粘性膠帶,其特征在于其包含發(fā)泡的粘合劑組合物,或由發(fā)泡的粘合劑組合物組 成,所述發(fā)泡的粘合劑組合物通過(guò)權(quán)利要求1的方法制得。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24的自粘性膠帶,其特征在于單面自粘性膠帶的粘合劑層或雙面自 粘性膠帶的兩個(gè)粘合劑層由單個(gè)層構(gòu)成。
26. 根據(jù)權(quán)利要求24或25的自粘性膠帶,其特征在于至少一個(gè)自粘性表面的平均峰谷 高度低于12 μ m,優(yōu)選低于5 μ m。
【文檔編號(hào)】C09J133/04GK104140552SQ201410191945
【公開(kāi)日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月8日
【發(fā)明者】A.伯邁斯特, F.克澤沃納蒂斯 申請(qǐng)人:德莎歐洲公司