[發明專利]熱活化可膠合表面元件

有效

• 申請號: 201080064370.1
• 申請日: 2010-12-07
• 公開（公告）號: CN102762681A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: H.K.安格爾丁格;J.格魯瑙爾;K.凱特-特爾根布舍
• 申請（專利權）人: 德莎歐洲公司
• 主分類號: C09J5/06
• 分類號: C09J5/06;C09J11/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 沈斌

本發明涉及熱活化可粘合片狀元件，更具體涉及針對塑料/塑料粘合具有高的粘合力的熱活化可粘合片狀元件，本發明還涉及用于所述粘合的方法。

使用熱活化可粘合片狀元件(熱可活化片狀元件)以在粘附體之間得到高強度連接。尤其適合的是這樣的片狀元件，這些片狀元件用于在相對薄的粘合層(bondline)的情況中獲得與只含壓敏粘合劑體系的片狀元件可得到的強度相比相當或更高的強度。這種高強度粘合(bond)是重要的，特別是考慮到例如在消費電子設備、娛樂電子設備或通訊電子設備領域進行中的電子設備(例如移動電話、PDAs、便攜式電腦和其它計算機、數碼相機和顯示設備如顯示器和數字閱讀器)的小型化。

對粘結的加工性能和穩定性的要求提高了，特別是在可攜帶消費電子制品中。一個原因是，這種制品的尺寸正在變得越來越小，所以可用于粘結的區域也減少。另一個原因是，在這種設備中的粘結必須特別穩定，這是由于例如需要可攜帶制品經受苛刻的機械載荷如沖擊或掉落，而且，將在寬溫度范圍內使用。

因此，在這種產品中，優選使用熱活化可粘合片狀元件，所述熱活化可粘合片狀元件具有熱活化粘合的粘合劑(heat-activated?bonding?adhesives)，即，這樣的粘合劑：其在室溫沒有固有粘著性，或者至多稍有固有粘著性，但是當暴露于熱時，其生成與相應的粘合基底(粘附體，粘合基體)粘合所需要的粘合強度。在室溫，這種熱活化粘合的粘合劑經常呈固體形式，但是在粘合過程中，作為暴露于溫度的結果，可逆地或不可逆地轉化成高粘合強度的狀態。可逆熱活化粘合的粘合劑例如為基于熱塑性聚合物的粘合劑，而不可逆熱活化粘合的粘合劑例如為反應性粘合劑，其中熱活化觸發化學反應如交聯反應，由此使得這些粘合劑特別適于永久性高強度粘合。

在該上下文中，更具體而言存在更加薄的膠帶的要求，而不降低強度的要求。熱可活化膜目前可在非常寬的厚度范圍內獲得-因此30~250μm的厚度是非不尋常的。

所有熱活化粘合的粘合劑體系的共同特征是，為了粘合，必須將它們加熱。特別是在粘合劑體系在其整個區域上被粘合基底從外面遮蔽的粘合的情況中，將使粘合劑熔融或活化必需的熱迅速傳輸至粘合區域是特別重要的。如果這里的粘合基底中的一個是良好的熱導體，那么可借助于外部熱源(例如通過直接傳熱介質、紅外加熱器等)加熱該粘合基底。

然而，在這種直接加熱或接觸加熱的情況中，快速均勻地加熱已知粘合劑所需要的短加熱時間僅在熱源和粘合基底之間存在大溫度梯度的情況下才能實現。結果，欲加熱的粘合基底本身應對溫度不敏感，該溫度在一些情況中甚至可遠遠高于熔融或活化粘合劑實際所需要的溫度。因此，可熱活化粘合劑膜用于塑料/塑料粘合是成問題的。在消費電子產品中使用的塑料包括例如聚氯乙烯(PVC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)或者基于這些塑料的共混物。

如果沒有粘合基底為足夠良好的熱導體或者如果粘合基底對較高溫度敏感，那么情況就不同了，例如，如以下情況：許多塑料，以及電子部件如半導體部件或液晶模塊。因此，對于粘合由低導熱材料或熱敏材料制成的粘合基底，適合的是配備本身具有內在加熱機制的熱活化可粘合片狀元件，由此粘合所需要的熱不需要從外部引入，而是在片狀元件本身的內部直接產生。在現有技術中，已知存在各種實現這種內部加熱的機制，例如呈以下形式：借助于電阻式加熱器加熱，通過磁感應加熱或通過與微波輻射的相互作用加熱。

在交變磁場中加熱一方面通過感應渦流在導電感受器(electrically?conductive?receptor)中實現，另一方面(給予基于模型的解釋)通過周圍的單元磁鐵在交變磁場中的磁滯損失實現。然而，為了發展渦流，導電區域要求具有某一最小尺寸。交變磁場的頻率越低，這一最小尺寸就越大。取決于感受器材料，兩種效果共同發生(例如，磁性金屬)，或者在每一種情況中僅發生一種效果(例如，僅在鋁的情況下發生渦流；僅在氧化鐵粒子的情況下發生磁滯)。

原則上，已知多種用于感應加熱的加熱設備；可用于區分它們的一個參數是使用所述加熱設備產生的交變磁場的頻率。例如，感應加熱可通過頻率為約100Hz至約200kHz(所謂的中頻；MF)的磁場進行，或者通過頻率為約300kHz至約100MHz(所謂的高頻；HF)的磁場進行。另外，作為特例，也存在磁場具有微波頻率如2.45GHz的標準微波頻率的已知加熱設備。