具有平面气体渗透性的双面胶带的制作方法

1.本发明涉及具有高平面气体渗透性的双面胶带。还公开了相应的双面胶带用于通过气体可渗透的胶粘接合部粘合两个或更多个部件、特别是电子设备的部件的用途，以及包括具有相应的双面胶带的胶粘连接的电子设备。


背景技术：

2.接合独立元件是制造技术的核心过程之一。在此，除诸如焊接和钎焊的其他方法以外，粘合，即利用胶粘剂的接合现如今特别重要。作为使用无形状的胶粘剂(例如从管中施加)的备选，还有所谓的胶带，其粘合效果基于使用的胶粘剂。
3.使用胶粘剂和胶带关联着许多优势，这些优势注定了这项技术特别适用于电子工业，其中它在其他领域例如电动汽车行业的使用也很有利。在这里，电子设备的各个部件，例如便携式移动电话，但也包括所谓的信息娱乐系统，例如那些安装在汽车中的设备，其中的各个部件都是通过胶带相互连接的。例如，显示器或显示元件可以这种方式固定在为其提供的框架元件中。然而，此外，电子设备的其他部件例如电池、照相机、麦克风、扬声器、控制单元或处理器也经常用胶带快速且有效地固定。
4.电子部件的通常敏感的性质特别要求在随后形成电子设备的外表面的那些元件的连接中，例如在外壳部件和显示器的连接中，产生的连接不仅具有高的机械稳定性，而且还要是不透液体的、特别是防水的。为了在日常生活中可靠地保护位于电子设备内部的电子器件免受天气影响，这是特别必要的。
5.使用现有技术中已知的胶带，通常可毫无问题地实现耐用和流体密封的连接。例如，所谓的双面胶带可用胶粘剂层之一连接到框架元件上，并且显示元件可放置在第二胶粘剂层上。以这种方式粘合的两个元件然后被两个胶粘剂层和布置在两个胶粘剂层之间的双面胶带的载体相互分开，每个胶粘剂层都被设计成基本上不透流体的。
6.然而，基于这种确保有利的粘合强度和必要的防水性的结构，经常出现的问题是，在许多情况下，使用的双面胶带的功效在另一重要性能方面被评估为不利的。现有技术中已知的双面胶带通常不仅能确保可靠的防潮密封，而且往往还能实现基本不透气的连接。因此，使用现有技术中已知的双面胶带有可能创造一个基本气密的内部空间，例如，在将显示器、照相机或麦克风插入原本密封的外壳时。
7.然而，这种气密性封闭通常被认为是不利的，因为在这种情况下，需要采取复杂的额外措施对内部进行通风或排气，因为通风和排气的可能性通常是期望的。这在不同的外部压力下或因温差而产生的压力差下能实现压力补偿，否则造成外壳和内部电子元件的变形和/或不可逆转的损坏，由此可导致泄漏和意外渗水。此外，在制造过程中已经需要相应的通风和排气能力，以便能够将产生的反应产物，例如在电子设备内的反应性胶粘剂固化过程中可产生的反应产物，引出电子设备。此外，现代电子设备内的电子元件经常需要足够的通风和基于此的有效热管理。
8.因此，现代双面胶带的固有的高功效当在电子设备中使用时使得设备的通风和排
气更加困难，特别是在通过粘合形成基本密封的内部的那种情况下。因此，在电子工业中使用现有技术已知的双面胶带通常在制造的时间和成本效率方面和/或在待粘合的部件的构造设计方面造成不利影响，因为必须提供额外的用于通气和排气措施，例如压力平衡阀，所述措施通常比较复杂，因为它们同时不能对必要的水密性产生不利影响。


技术实现要素：

9.本发明的主要目的是消除或至少减少上述现有技术的缺点。
10.特别是，本发明的目的是确定如下的可能性：即使没有复杂的额外措施，也能确保电子设备中所需的通风和排气的调节。
11.在这方面，本发明的目的是提供如下的双面胶带，该双面胶带在用于粘合部件、特别是用于电子设备的部件时，能够对粘合产生的夹杂物的通气和排气做出有利的贡献。
12.在此背景下，本发明的目的是提供如下的双面胶带，在电子设备的制造中使用这种双面胶带可提高时间和成本效率，其中特别地应减少对单独的构造性通风和排气措施的需求。
13.在这方面，理想的是，待规定的双面胶带本身理想地应当是特别轻和可靠的，以及至少部分地是使用如今在胶粘剂技术领域中已经使用的那些胶粘剂和装置可制造的。
14.本发明的发明人现在已经意识到，上述目的能令人惊讶地如下来实现：通过在载体层中使用特定的排气层来设计双面胶带，使得该排气层在与胶粘剂层平行延伸的xy平面中是气体渗透性的，如权利要求中所定义的那样。因此，用这些双面胶带形成的胶粘接合部，取决于在两个胶粘剂层之间布置载体层或被其包围的排气层，有利地适用于确保如此粘合的电子设备中的通风和排气，在大多数情况下甚至不需要额外的构造措施。由此显著增加了电子设备制造的时间和成本效率。此外，使用适当的双面胶带使得改善电子设备中的温度管理成为可能，由此可增加相应设备的寿命。在这方面，本发明人发现，尽管具有有利的气体渗透性，但在相应的双面胶带中，通过对排气层的特定材料选择，也可有利地在xy平面中确保必要的防水性，使得能以协同的方式获得特别高性能的双面胶带。
15.上述目的通过权利要求书中定义的本发明的主题相应地实现。根据本发明的优选实施方式由从属权利要求和以下解释给出。
16.这种在下文中被指定为优选的实施方式，在特别优选的实施方式中与被指定为优选的其他实施方式的特征相组合。因此，下面指定为特别优选的两种或更多种实施方式的组合是特别优选的。同样优选的是如下的实施方式，其中一种实施方式中被指定为在任何程度上优选的特征与其他实施方式中被指定为在任何程度上优选的一个或多个另外的特征相结合。优选的方法、用途和电子设备的特征来自于优选的双面胶带的特征。
17.本发明涉及双面胶带，包括：
18.a)载体层，
19.b)沿z方向布置在载体层上方的第一胶粘剂层，其包括第一胶粘剂，和
20.c)沿z方向布置在载体层下方的第二胶粘剂层，其包括第二胶粘剂，
21.其中载体层包括至少一个排气层，其中所述排气层由具有开放孔隙的多孔塑料材料形成，其中所述排气层被设计成允许气体在与z方向正交的xy平面中穿过载体层传输。
22.双面胶带原则上为胶粘剂技术领域的技术人员所熟知，并且通常包括载体层，其
在两侧上覆盖有由胶粘剂形成的胶粘剂层。根据本发明的双面胶带特别适用于电子工业中，即用于粘合电子设备的元件，特别是显示器和外壳的元件，但也适用于汽车工业、特别是电动汽车工业中。
23.根据本发明的双面胶带的基本结构在这方面与现有技术中已知的结构相对应。根据本发明的双面胶带包括载体层以及第一和第二胶粘剂层。为了定义结构，在此定义了z方向，根据专业的理解，z方向基本上与三个层正交，或穿过这三个层延伸。根据这一定义，分别布置在载体层不同侧的胶粘剂层在z方向上位于载体层的上方或下方。在双面胶带卷成卷的情况下，z方向因此基本上对应于径向方向。
24.根据本发明的双面胶带的特征在于，载体层包括至少一个排气层。根据本发明，该排气层由多孔塑料材料形成，所述材料具有开放的孔隙，即塑料材料中的没有被其他物质填充的空腔。该排气层设置成，使得特别地通过开放孔隙之间的气体渗透性连接，在xy平面中气体能够穿过载体层传输。根据专业的理解，该xy平面与z方向正交，并相应地从双面胶带的一侧向另一侧基本平行于胶粘剂层延伸。因此，排气层决定载体层的气体渗透性，其中这由此使得，气体分子能够穿过排气层的开放孔隙从双面胶带的一侧进入另一侧。在此，根据技术人员的理解和技术人员的解释，排气层被设置成允许气体在实践中相关的穿过载体层的传输，从而技术人员例如并不将气体分子穿过固体载体层的扩散理解为本发明意义上的气体传输，所述扩散在室温下例如在几天、几个月或几年的时间范围内进行。优选的是，排气层被布置成允许气体在与z方向正交的xy平面中传输，通过该气体传输，在23℃下，在仅由1cm
×
1cm尺寸胶带的排气层的xy平面连接并且在其他方面气密性的两个测试室之间的40kpa的压力差在1小时或更短、特别优选1分钟或更短、非特别优选15秒或更短的时间内得到补偿(平衡)。
25.根据技术人员的知识，大多数气体在其热力学特性方面仅有微小的差异，气体渗透性也是基本上以相同方式适用于所有气体的特性。在有疑问的情况下，用空气、水蒸气、氧气、氮气或惰性气体、优选惰性气体来评估排气层的气体渗透性。
26.通过排气层和由此的载体层的这种气体渗透性(其有时也被称为渗透性或
–
特别是在服装行业中
–
称为透气性)获得有利的双面胶带，其在这方面与现有技术的胶带有根本不同。
27.据本发明人所知，在现有技术中，多孔塑料材料偶尔也被用于载体层中，然而，对于主要源自服装业领域的应用来说，重点不是气体分子在平坦的(片状的)排气层中的可迁移性，而是确保包边(
ü
berklebten)织物的透气性和因此其实是在z方向上的高气体渗透性，该z方向上的高气体渗透性由于相应材料的必要取向而在很大程度上阻碍了xy平面中的气体渗透性并且对本发明来说既不必要也不可取。此外，在现有技术中，在许多情况下使用多孔载体材料，以能够在载体的孔隙中至少部分地吸收聚合物或胶粘剂物质，其中以这种方式填充胶粘剂的孔隙通常不允许有气体渗透性。现有技术中已知体系的示例性披露尤其可在us 8790432 b2、ep 786505a2、us5512360 a、us 5162149a、wo 1991007278 a1、wo2015123007 a1或us 20150225614 a1中找到。
28.如下的根据本发明的双面胶带是优选的，其中载体层在z方向上不具有透气性或者是气密性的。
29.可看作根据本发明的双面胶带的优点的是，可基本上独立于使用的胶粘剂的特性
实现有利特性，使得本发明的教导可应用于本领域技术人员由其一般专业知识而认识的胶粘剂技术领域中常用的多种胶粘剂。载体层原则上可在多种实施方式中实施，例如下面公开的那些。然而，在最简单的实施方式中，载体层完全由排气层组成，即，其本身由具有开放空隙的多孔塑料材料形成。
30.为了实现根据本发明的双面胶带，原则上可使用不同的排气层，其用于确保气体在xy平面中传输的适用性在此可由本领域技术人员通过常规实验来测试，从而例如也考虑所谓的超滤膜或微滤膜，以及基于例如聚氨酯(pu)或硅酮(si)的至少按比例地开孔的塑料泡沫，条件是其泡孔结构是至少按比例地以这样的方式开孔，使得在xy平面中有足够数量的允许气体在排气层内无障碍渗透的通道。然而，在发明人看来，特别是这样的排气层是特别合适的，其由单轴或双轴拉伸的塑料材料形成，即，塑料材料，其中多孔结构在塑料材料的制造中通过沿一个或沿两个轴拉伸而实现。该过程导致与典型的泡沫结构显著不同的多孔材料结构。得到的原纤化结构包括由塑料材料制成的多个节点，所述节点与塑料线(所谓的原纤)相互连接。在这些中，产生特别开放的由原纤和节点之间的自由空间形成的孔隙，其中经常获得特别大的平均自由程长度。利用这些对于所有实施方式来说都是特别优选的材料可在xy平面中实现特别大的气体渗透性，该气体渗透性是如此明显，以至于排气层的厚度和由此间接地还有整个载体层的厚度可选择得特别小，使得可实现特别窄的胶粘接合部，这可看作是根据本发明的双面胶带的巨大优势。因此，如下的根据本发明的双面胶带是优选的，其中排气层由单轴或双轴拉伸的多孔塑料材料形成。因此，还如下的根据本发明的双面胶带是优选的，其中多孔塑料材料优选至少部分地、特别优选基本完全地具有纤维化结构，并且具有多个与塑料线连接的节点。相应的多孔塑料材料原则上是市售可获得的，并且其制造是已知的，例如对于聚四氟乙烯或聚乙稀。相应的披露例如在sen,a.k.,coated textiles:principles and applications,第二版,第145-148页；scott,r.a.,coated and laminated fabrics,in chemistry of the textile industry,carr,c.m.,ed.,blackie academic,london,1995.第239页；或mayer,w.,mohr,u.和schuirer,m.,intnl.text.bull.,no.2,35,16,1989；以及在us 8795565 b2、us 2007/0196638 a1、us 6057061、us 8790432 b2、ep 786505a2、us5512360 a、us 5162149 a和wo 1991007278 a1中找到。
31.微孔ptfe例如从挤出的ptfe膜开始制造。ptfe分散体和油的糊状物在此通过扁平的喷嘴被涂覆。在洗掉油之后进行膜的单轴或双轴拉伸。如在众所周知的单轴拉伸的聚丙烯(mopp)中那样，拉伸是在低于聚合物熔点的高温和高拉伸率下进行的。该工艺步骤造成微裂缝或纤维，从而产生具有约20nm至3μm的直径的孔隙。术语膨胀也常用于拉伸。特别是单轴或双轴取向的ptfe，通常也被称为膨胀的ptfe(eptfe)。相应的多孔塑料也可从许多制造商那里市售获得，例如以商品名称或产品名称accurel(3m)、micropes&durapes(3m)、hipore(asahi kasei)、celgard(polypore)、nomex(dupont)、purity(dyneema)、micropore(limburg)、porelle(pil membranes limited)、miraim(teijin)、teflon(toray)、setela(toray)、libsf(semcorp)或eptfe(w.l.gore&associates inc.)。
32.发明人能够在自己的实验中为优选的原纤化结构确定原纤维或节点的最佳尺寸，在其设置在多孔塑料材料中时，可实现结构稳定性和xy平面中的高气体渗透性之间的优良比例，技术人员通过选择合适的材料或调整制造工艺、特别是拉伸来实现这一点。事实上，
如下的根据本发明的双面胶带是优选的，其中塑料线具有在1nm至10μm的范围内、优选地在10nm至1μm的范围内、特别优选地在20nm至500nm的范围内的直径，和/或其中所述塑料线具有小于500nm、优选小于200nm、特别优选小于100nm的平均直径。事实上，如下的根据本发明的双面胶带也是优选的，其中节点具有在100nm至20μm的范围内、优选在150nm至10μm的范围内、特别优选在200nm至1μm的范围的直径，和/或其中节点具有在150nm至400nm的范围内、优选在200nm至300nm的范围内的平均直径。
33.即使对于许多应用已经能利用相对低的xy平面中的气体渗透性实现良好的效果(例如因为如此至少可实现缓慢的压力平衡或缓慢的通气和排气)，但本发明人认为，非常优选的是，尽可能充分地利用根据本发明的双面胶带的优点，并为此设定明显的气体渗透性，其例如可用所谓的hamron试验来测定，方式是评估充气的压力室中的相对压力损失，该充气的压力室除粘合之外是气密的。在此，示例性的是如下的根据本发明的双面胶带，其中载体层如此设计，使得根据hamron测试其在xy平面中具有在10至100％的范围内、优选在30至100％的范围内、特别优选在50至100％的范围内、非常特别优选在58至98％的范围内的气体渗透率(或称为气体穿透率)。然而，气体渗透性的定性评估原则上也很容易利用类似的测试装置来实现，即，利用其中通过用根据本发明的双面胶带粘合来密封压力室的测试装置。在该压力室中，可在相同的结构参数、特别是粘合面积、初始压力和温度基础上确定一定时间后出现的相对压力损失。
34.根据本发明人的评估，大多数可用于相应的双面胶带并能实现必要的粘合强度的工业上相关的胶粘剂，在实践中本身在xy平面中也基本上是不透气的。然而，至少从理论上可设想，这些胶粘剂层中的一个或两个也允许气体在xy平面中传输。然而，在这种情况下，如果要在整个双面胶带中实现特别高的气体渗透性(这鉴于本发明中使用的排气层的已经很好的功效似乎关联着相当少的优势)，根据本发明的解决方案将尤其是有利的。因此，有利的是使用在粘合强度方面经常为优选的胶粘剂，所述胶粘剂自身在xy平面中不显示任何气体渗透性，因为根据本发明的双面胶带的优势在这些情况下特别明显。因此，如下的根据本发明的双面胶带是优选的，其中第一胶粘剂层和/或第二胶粘剂层、优选两个胶粘剂层，在xy平面中基本上不允许气体穿过双面胶带传输。
35.在这方面，已经证明，特别有利的是，多孔塑料材料被设计成微孔、介孔或大孔的，其中特别是介孔材料，由于有效地排除液体，同时具有足够的气体渗透性和良好的机械性能，从而显示出特别高的功效。术语微孔、介孔和大孔在此对于本领域的技术人员来说是清楚的。微孔具有小于2nm的孔径，而大孔具有大于50nm的孔径，并且介孔则位于这些直径之间。因此，如下的根据本发明的双面胶带是优选的，其中多孔塑料材料中的开放孔隙超过50％、优选超过70％是微孔或介孔或大孔，优选介孔或大孔，特别优选介孔，基于孔隙的数量。如下的根据本发明的双面胶带同样是优选的，其中多孔塑料材料中的开放孔隙具有在20nm至3μm的范围内、优选在20nm至3μm的范围内、特别优选在20nm至3μm的范围内的平均直径。
36.基于上述考虑，本发明人提议在使用的多孔塑料材料中设定一定的孔隙密度或孔隙率。这两个变量分别在穿过多孔塑料材料的截面中确定，例如使用典型的图像处理软件，其中孔隙密度是指每平方厘米的孔隙数量，并且孔隙率是指截面中孔隙的相对面积分数。因此，如下的根据本发明的双面胶带是优选的，其中多孔塑料材料具有在108孔/cm2或更大
的范围内、优选在109孔/cm2或更大的范围内、特别优选在10
10
孔/cm2或更大的范围内的孔隙密度。
37.如上所述，在胶带的载体层中使用多孔材料原则上是已知的，特别是对于单面的胶带。相应的多孔材料在机械性能和/或重量方面往往比实心的载体层有优势。如上所述，在本发明的背景下，正是用于实现气体在xy平面中的传输的多孔塑料材料的布置从根本上将排气层与其他用于胶带的多孔塑料材料区别开来。排气层的高气体渗透性意味着多孔塑料材料中的孔隙的连接，如通过优选的原纤化结构来实现的那样。技术人员理解，除了多孔塑料材料的基本结构外，气体渗透性还要求，塑料材料的孔隙不被填充，特别是不被胶粘剂填充，因为这减少或完全阻止xy平面中的气体渗透性，即使是基本合适的塑料材料。在此，载体材料的孔隙不被胶粘剂填充对技术人员来说实际上是非直觉的，因为当胶粘剂可渗入孔隙中以确保载体层和施加的胶粘剂之间的良好的连接以及大的接触面积和由此的在载体层和胶粘剂层之间的高的粘附力时，这在现有技术中被描述为是有利的，并且至少可预期改善的胶粘剂对载体的粘附力。然而，根据本发明人的评估，当排气层的开放孔隙恰好没有被其他材料填充时，是非常特别优选的。因此，当相比于经填充的空隙，尽可能大地选择开放空隙的比例时，被认为是特别有利的。因此，一种根据本发明的双面胶带是优选的，其中在排气层中，经填充的孔隙、特别是用第一或第二胶粘剂填充的孔隙与未填充的开放孔隙的比例为1:2或更少、优选1:4或更少、特别优选1:9或更少、非常特别优选1:19或更少，基于孔隙的体积。
38.根据发明人的评估，主要是多孔塑料材料的结构，而不是使用的塑料的化学性质，决定根据本发明的双面胶带的有利特性。在这方面，可看作优点的是，根据本发明的双面胶带关于在多孔塑料材料中加工的材料方面非常灵活。尽管如此，本发明人已经成功地确定了在原则上特别合适的材料。事实上，如下的根据本发明的双面胶带是优选的，其中多孔塑料材料包括一种或多种选自以下的材料：聚卤代烯烃和聚烯烃，优选聚四氟乙烯和聚乙烯，特别优选聚四氟乙烯和超高分子量聚乙烯(uhmw-聚乙烯)，其中多孔塑料材料优选在80％或更多、特别优选在90％或更多、非常特别优选在99％或更多的程度上由这些材料组成。特别地，使用具有原纤化结构的聚四氟乙烯已被证明是特别有利的。
39.根据本发明人的评估，使用如上所述的排气层以有利的方式使得能够在必要时设置载体层对液体、特别是水的充分的不渗透性。然而，特别是在具有特别大的孔隙的塑料材料的情况下，存在的风险是，有利的高气体渗透性可伴随防水性的降低。为了解决该问题，本发明人建议，使在多孔塑料材料中加工的材料尽可能具有疏水性，即，选择水在其上显示大的接触角的材料。在选择适当的材料时，水不可能或很难以协同的方式将材料充分润湿以渗透到塑料材料的孔隙中。在使用适当的塑料材料的情况下，即使在xy平面中具有相对大的孔隙和特别好的气体渗透性，也可保证在xy平面中具有足够的水密性。如下的根据本发明的双面胶带是优选的，其中多孔塑料材料包括一种或多种材料，其具有90
°
或更大、优选100
°
或更大、特别优选110
°
或更大的对水的接触角，其中多孔塑料材料优选在80％或更多、特别优选90％或更多、非常特别优选99％或更多的程度上由这些材料组成。如下的根据本发明的双面胶带是优选的，其中载体层在与z方向正交的xy平面中对液体基本上是不可渗透的，优选对液态水是不可渗透的。优选地，根据本发明的双面胶带适用于在外壳中制造粘合部，所述粘合部根据din en 60529:2014-09，允许ipx7或更高、优选ipx6并且更优选
ipx7或更高的防水保护。
40.如上所述，可看作根据本发明的双面胶带的较大的优势的是，特别是在使用具有原纤化结构的多孔塑料材料时，该双面胶带可以特别薄的载体层来实施，并且在此仍然确保在xy平面中的足够的气体渗透性。由于使用薄的双面胶带在本质上是优选的，特别是在生产的胶粘组件的整体重量方面，以及在生产的连接的美学方面，根据本发明人的评估，特别希望也能利用根据本发明的双面胶带所能实现的厚度优势，其中尤其是特别薄的载体层与特别薄的胶粘剂层的组合是特别理想的。因此，如下的根据本发明的双面胶带是优选的，其中载体层和/或排气层、优选载体层具有在5μm至9mm的范围内、优选在5μm至3000μm的范围内、特别优选在5μm至1000μm的范围内、非常特别优选在10μm至250μm的范围内、此外优选在20μm至80μm的范围内的沿z方向的平均厚度，和/或其中载体层和/或排气层、优选载体层具有200μm或更小、优选150μm或更小、特别优选100μm或更小、非常特别优选50μm或更小的沿z方向的平均厚度。此外，如下的根据本发明的双面胶带是优选的，其中第一胶粘剂层和/或第二胶粘剂层、优选两个胶粘剂层具有在5至100μm的范围内、优选在10至80μm的范围内、特别优选在20至60μm的范围内的平均厚度。如下的根据本发明的双面胶带也是优选的，其中该双面胶带具有100μm或更小、优选70μm或更小、特别优选50μm或更小、非常特别优选50μm或更小的平均总厚度。特别地，如下的根据本发明的双面胶带是特别优选的，其中载体层具有在20μm至80μm的范围内的沿z方向的平均厚度，并且其中第一胶粘剂层和第二胶粘剂层具有在20至60μm的范围内的平均厚度，其中所述双面胶带优选具有50μm或更小的平均总厚度，特别是在使用具有原纤化结构的多孔塑料材料(优选由ptfe制成)的情况下。特别是对于尺寸不均匀的发泡或多孔材料和膜，如有疑问，在此可根据din en iso 1923:1995-06确定厚度。
41.在尤其是在简单制造方面特别有利的结构中，载体层基本上完全由排气层组成。然而，根据本发明人的评估，对于大多数专业应用有利的是，载体层本身被实施为层复合物并且因此除排气层之外还包括另外的层，利用这些层可使例如载体层的物理化学或机械性能特定地适配随后的预期用途要求。在此，已证明特别有利的是，例如在排气层的上方和下方提供基本无孔的材料的复膜层，这鉴于在z方向上不需要气体渗透性可以是毫无问题的。事实上，使用这种复膜层可实现胶粘剂的施加和胶粘剂层的成型，而不会使胶粘剂渗入排气层的多孔塑料材料中。由此，特别是对于相对大孔的塑料材料，特别容易和有效地确保相应的胶粘剂不会过深地渗透到多孔塑料材料中，因为它们可能会对xy平面中的气体渗透性产生不利影响。由此例如在双面胶带的制造方法和施加的胶粘剂的粘度方面实现了更大的灵活性。如下的根据本发明的双面胶带是优选的，其中载体层包括一个或多个另外的层、优选防水层或复膜层，其在z方向上布置在排气层的上方或下方，优选上方和下方，其中排气层特别优选地以材料接合的方式与一个或多个另外的层连接。
42.如上所述，可看作是根据本发明的双面胶带的优点的是，该双面胶带在使用的胶粘剂方面是非常灵活的，其中特别地可使用不同的粘合剂，而不会对xy平面中的有利的气体渗透性产生不利影响。然而，在这方面，本发明人已经成功地确定了特别合适的胶粘剂。如下的根据本发明的双面胶带是优选的，其中第一胶粘剂和/或第二胶粘剂、优选两种胶粘剂，包括选自以下的一种或多种聚合物：聚(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯和橡胶，特别是苯乙烯-丁烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶、聚硅氧烷、聚环氧树脂和异戊二烯橡胶，优选地选自聚(甲
基)丙烯酸酯，特别优选地以70％或更多、特别优选80％或更多、非常特别优选90％或更多的质量比例，基于胶粘剂的质量，和/或其中第一胶粘剂和/或第二胶粘剂、优选两种胶粘剂包括一种或多种胶粘树脂。此外，如下的根据本发明的双面胶带是优选的，其中第一胶粘剂和/或第二胶粘剂、优选两种胶粘剂都是发泡的胶粘剂，优选复合发泡的胶粘剂和/或其中第一胶粘剂和/或第二胶粘剂是压敏胶粘剂。
43.按照专业技术人员的理解，压敏胶粘剂是这样一种胶粘剂，其具有压敏胶粘特性，即，即使在相对弱的压力下也能与粘附基底形成持久连接的特性。相应的压敏胶带在使用后通常可从粘附基底以基本上无残留的方式再次移除，并且通常在室温下已经是持久自胶粘性的，这意味着，它们具有一定的粘度和接触粘性，使得它们甚至在低的压力下也能润湿基底的表面。压敏胶带的压敏胶粘性是由于使用压敏胶粘剂作为胶粘剂的事实。在不希望被该理论束缚的情况下，通常认为，压敏胶粘剂可被视为具有弹性分量(组分)的粘度极高的液体，因此具有特征性粘弹性质，其导致上述持久的固有粘性和压敏胶粘性。假设在相应的压敏胶粘剂的情况下，在机械变形时发生粘性流动过程和弹性恢复力的产生。按比例(一定比例)的粘性流动再次有助于实现粘附，而按比例的弹性恢复力特别地对于实现内聚性是必要的。流变性和压敏胶粘性之间的关系在现有技术中是已知的，例如描述于"satas,handbook of pressure sensitive adhesives technology",第三版,(1999),第153至203页中。为了表征弹性和粘性分量的程度，通常使用储能模量(g
′
)和损耗模量(g
″
)，其可借助于动态机械分析(dma)例如使用流变仪来测定，如例如在wo 2015/189323中公开的那样。在本发明的背景下，如果在23℃的温度下，在100至101rad/秒的变形频率范围内，g
′
和g”各自至少部分地在103至107pa的范围内，胶粘剂于是优选地理解为是压敏胶粘性的，并因此理解为压敏胶粘剂。
44.尤其是如下的根据本发明的双面胶带是优选的，其中第一胶粘剂和/或第二胶粘剂、优选两种胶粘剂都选自基于聚(甲基)丙烯酸酯的压敏胶粘剂。
45.甚至在使用反应性胶粘剂，例如辐射固化和/或热固化的胶粘剂(如技术人员基本上由现有技术已知的那些)时，根据本发明的双面胶带也呈现优势，因为在固化过程中形成的任何气态反应产物都可穿过排气层被移除，从而能可靠地防止由于没有充分移除这些气态反应产物和/或产生的过压而导致的制造缺陷。在此，尤其是如下的根据本发明的双面胶带对于某些应用是优选的，其中第一胶粘剂和/或第二胶粘剂、优选两种胶粘剂都选自反应性固化的胶粘剂，例如热固化的胶粘剂。由于上述原因，根据本发明的双面胶带的优点不依赖于本身的胶粘剂地在如下情形中也是特别明显的，即当在相应的经粘合的部件的内部中使用反应性胶粘剂，例如基于聚氨酯、环氧化物、苯酚或硅酮如硅酮树脂的胶粘剂时。
46.在根据本发明的双面胶带中，还可提供剥离衬垫，利用该剥离衬垫可改善双面胶带的处理性能，并在使用前保护胶粘剂。因此，如下的根据本发明的双面胶带是优选的，其中双面胶带另外包括至少一个布置在第一胶粘剂层和/或第二胶粘剂层上的剥离衬垫，其中剥离衬垫优选由一种或多种材料组成，所述材料选自薄玻璃、纸、塑料、金属和这些材料的层压体，优选地选自聚乙烯-乙烯醇、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、环烯烃共聚物、聚偏氯乙烯以及涂覆有这些塑料的纸或金属箔。
47.本发明人已发现，特别是当胶粘剂到排气层的多孔塑料材料中的渗入被阻止或仅在很小的程度上固有地发生时，确保胶粘剂对载体层或排气层的充分粘附在某些情况下可
比常规的双面胶带的情况更具挑战性。此外，在许多情况下，多孔塑料材料的断裂韧性不足。因此，需要对根据本发明的本身有利的双面胶带增加胶粘剂层和载体层之间的粘合强度，并且还需要增加载体层的断裂韧性。本发明人已经意识到，当在载体层中设置多个连续的穿孔，即连续的凹槽时，就可出人意料地实现该目的，所述穿孔具有宏观尺寸，并且例如可通过传统的分离工艺，例如冲压、铣削或切割，特别是通过针刺穿孔、电子束穿孔、激光穿孔或冲压穿孔的方式来产生。例如，在ep 0 000 387a1中公开了热塑性塑料膜的压花和穿孔的示例性工艺。第一胶粘剂层和第二胶粘剂层的胶粘剂可流入这些连续的穿孔中，由此产生更好的与载体层的机械啮合并增加接触面积。根据本发明的特别有效的双面胶带在此是在胶粘剂在穿孔区域相互接触时获得的，从而除了胶粘剂和载体层之间的接触面之外，胶粘剂之间也存在接触面。在许多情况下，相应的胶粘剂之间的粘附性高于与载体层的粘附性，从而导致整体上改善的粘合强度。特别是当使用类似的胶粘剂作为第一和第二胶粘剂层时，胶粘剂接触时的粘合强度由胶粘剂的内聚力确定，由此往往能有效地防止组件在粘合松开(分解)时断裂。此外，已经发现，如此形成的胶粘剂桥在z方向上可显著提高多孔塑料材料在模式i剥离载荷(即在z方向上)中的断裂韧性。在这方面，本领域技术人员理解，根据制造工艺，也可以仅胶粘剂之一完全穿过穿孔，从而在载体层的相对侧上形成表面，该表面至少部分地由第一胶粘剂形成，从而第二胶粘剂层的第二胶粘剂可放在其上，并且上述的优点是通过胶粘剂的接触产生。在此背景下，如下的根据本发明的双面胶带是特别优选的，其中载体层在z方向上具有多个连续的穿孔，其中第一胶粘剂层和/或第二胶粘剂层、优选两个胶粘剂层至少部分地延伸到穿孔中，其中第一胶粘剂层和第二胶粘剂层优选在穿孔的区域中、优选在穿孔的内部接触。
48.本发明人已经认识到，宏观的穿孔(其平均直径可例如在100μm至20mm的范围内、优选在250μm至10mm的范围内、特别地优选在500μm至5mm的范围内、非常特别优选在1000μm至2mm的范围内)的位置有利地应进行特定地调整，以确保xy平面中的高气体渗透性不会受到填充有胶粘剂的凹槽的不利影响。为此，本发明人提出，穿孔以这样的方式错开地布置，使得在xy平面中产生连续的材料股，气体分子可穿过所述材料股，而不会遇到填充有胶粘剂的穿孔。因此，如下的根据本发明的双面胶带是优选的，其中穿孔均匀地分布在载体层上，其中穿孔优选如此布置在载体层中，使得可在xy平面上排列连续的直线，这些直线从双面胶带的一侧延伸到另一侧而不与穿孔相交。
49.对于本领域的技术人员来说，明晰的是，本发明还与制造根据本发明的双面胶带的方法有关，其中在该方法中上述载体层在两侧涂覆有胶粘剂以形成第一胶粘剂层和第二胶粘剂层，从该胶粘剂形成相应的胶粘剂层，其中胶粘剂层的施加和胶粘剂层的形成可用常规方法进行。
50.对于技术人员来说，可以理解的是，鉴于根据本发明的双面胶带的上述优点，将这些双面胶带用于粘合元件以及使用相应的双面胶带制造电子设备也是有利的。因此，还公开了根据本发明的双面胶带用于粘合具有可透气的、优选可透气和液体不可渗透的胶粘接合部的两个或多个部件、特别是电子设备的部件的用途。还公开电子设备，其包括具有根据本发明的双面胶带的胶粘连接。在此，相互连接的部件优选地为覆盖物，例如显示屏或盖，以及相应的外壳，特别地用于移动电话、平板电脑、移动电话基站、电池包(电池组)、dcdc转换器和类似的电子设备。
附图说明
51.在下文中，将参照附图对本发明的优选的实施方式进行更详细的解释和描述。在此，示出了：
52.图1根据本发明的第一优选实施方式中的双面胶带的示意性横截面图；
53.图2根据本发明的第二优选实施方式中的双面胶带的示意性横截面图；
54.图3根据本发明的第一优选实施方式中的双面胶带的载体层表面的示意图；
55.图4根据本发明的第二优选实施方式中的双面胶带的载体层表面的示意图；和
56.图5多孔塑料材料的示例性显微镜照片。
具体实施方式
57.图1示出了根据本发明的第一优选实施方式中的双面胶带10的示意性横截面图。在此，所示的层压体的各个层和部件以不同的长度实施，以在水平方向上更好地在视觉上分离层。然而，技术人员很容易理解，图1和图2的示例性双面胶带10中的层各自基本上在整个面上延伸，即，在xy平面中具有基本相同的尺寸。双面胶带10包括载体层12以及第一胶粘剂层14和第二胶粘剂层16，其相对于标记的z方向布置在载体层12的上方和下方。在所示的实施例中，载体层12基本上完全由排气层组成，该排气层由具有开放孔隙的多孔塑料材料形成，并且允许气体在垂直于z方向的xy平面中穿过载体层12传输。
58.在所示的实施例中，排气层由双向拉伸的聚四氟乙烯(porelle,pil membranes ltd.)形成，其平均厚度为20μm。在图5的显微镜照片中可以看到多孔塑料材料的原纤化结构，所述显微镜照片是用zeiss公司的leo gemini1530型显微镜拍摄的。在这方面，从图5可以看出，节点的平均直径在约200至300nm之间，而塑料丝的平均直径小于100nm。多孔塑料材料主要包括介孔。
59.在所示的实施例中，胶粘剂层的厚度分别为50μm，其中第一胶粘剂层14和第二胶粘剂层16由相同的胶粘剂形成，其为如下的压敏胶粘剂，该压敏胶粘剂形成为包括聚(甲基)丙烯酸酯和丁苯橡胶的可固化胶粘剂，其中胶粘剂在各自的情况下以约50g/m2的涂覆量涂覆。图1中还可看到，在第一胶粘剂层14上布置剥离衬垫18。
60.对于示例性的双面胶带10的四个测试样品，尽管胶粘剂层基本是气体不可渗透的，但在xy方向上在基于hamron测试的空气渗透性测试中，从内到外的压力损失分别达到58.7％、86.8％、91.1％和97.0％，由此确认发生了内部/外部或者外部/内部气体交换。在专门测试中，这些示例性的双面胶带10适用于制造根据din en 60529:2014达到ipx7的防水保护的在外壳中的粘合，从而所述双面胶带通过了相关测试。
61.在图1中所示实施例的有利的进一步发展中，根据本发明人的评估，在载体层12中还可设置另外的层，其中特别是在排气层的上方和下方应用由无孔材料形成的复膜层可进一步防止胶粘剂渗入孔隙中，从而实现特别高的气体渗透性。
62.从图1中所示的结构开始，图2显示了根据本发明的双面胶带10的有利的进一步发展，其中在载体层12中提供了多个穿孔20，例如，其相对于整个载体层12的面积比例可为约50％，并且第一胶粘剂层14和第二胶粘剂层16延伸到其中，使得它们在穿孔20内部中接触，其中接触区域由虚线表示。图3和图4中示意性地显示了载体层12中穿孔20的合适排列方式。在此，根据图3的布置，在xy平面中能够实现特别好的气体渗透性，因为多孔材料的不间
断路径从载体层12的一侧直接延伸至载体层12的另一侧。图4的密集排列虽然显示出略微降低的气体渗透性，但关于其他胶粘技术特性，有利地具有降低的方向依赖性。
63.利用图2的实施方式可在简单的分离强度(分裂强度)测试中将平均剥离力与非穿孔的载体层相比提高8到20倍。用于确定以n/cm计的平均剥离力的测试装置是根据din en 1859:2013-07的所谓t型剥离测试(测试速度：300mm/min，试样宽度：13mm，测试长度：100mm)。穿孔的载体材料为此在两侧上都层压了丙烯酸酯测试胶带(tesaband 7475)。这种双面层压一方面提供了穿孔载体材料的双面胶粘剂涂层，另一方面为t型剥离测试提供了由pet膜制成的抗张力剥离臂。
64.附图标记
65.10
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双面胶带
66.12
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载体层
67.14
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第一胶粘剂层
68.16
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第二胶粘剂层
69.18
ꢀꢀ
剥离衬垫
70.20
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穿孔

技术特征：
1.双面胶带(10)，包括：a)载体层(12)，b)沿z方向布置在载体层(12)上方的第一胶粘剂层(14)，其包括第一胶粘剂，和c)沿z方向布置在载体层(12)下方的第二胶粘剂层(16)，其包括第二胶粘剂，其中载体层(12)包括至少一个排气层，其中所述排气层由具有开放孔隙的多孔塑料材料形成，其中所述排气层被设计成允许气体在与z方向正交的xy平面中穿过载体层(12)传输。2.根据权利要求1所述的双面胶带(10)，其中多孔塑料材料至少部分地、特别优选基本上完全地具有原纤化结构并且具有多个与塑料线连接的节点。3.根据权利要求2所述的双面胶带(10)，其中所述塑料线具有在1nm至10μm的范围内、优选在10nm至500nm的范围内、特别优选在20nm至200nm的范围内的直径。4.根据权利要求2或3所述的双面胶带(10)，其中所述节点具有在100nm至20μm的范围内、优选在150nm至10μm的范围、特别优选在200nm至1μm的范围内的直径。5.根据权利要求1至4之一所述的双面胶带(10)，其中多孔塑料材料包括一种或多种材料，所述材料对水的接触角为90
°
或更大、优选100
°
或更大、特别优选110
°
或更大。6.根据权利要求1至5之一所述的双面胶带(10)，其中载体层(12)沿z方向具有在5μm至9mm的范围内、优选在5μm至3000μm的范围内、特别优选在5μm至1000μm的范围内的平均厚度。7.根据权利要求1至6之一所述的双面胶带(10)，其中在排气层中，经填充的孔隙、特别地填充有第一或第二胶粘剂的孔隙与未填充的开放孔隙的比例为1:2或更少、优选1:4或更少、特别优选1:9或更少、非常特别优选1:19或更少，基于孔隙的体积。8.根据权利要求1至7之一所述的双面胶带(10)，其中多孔塑料材料中的开放孔隙超过50％、优选超过70％为微孔或介孔或大孔，优选介孔或大孔、特别优选介孔，基于孔隙的数量。9.根据权利要求1至8之一所述的双面胶带(10)，其中所述双面胶带还包括布置在第一胶粘剂层(14)和/或第二胶粘剂层(16)上的至少一个剥离衬垫(18)。10.根据权利要求1至9之一所述的双面胶带(10)，其中载体层(12)在z方向具有多个连续的穿孔(20)，其中第一胶粘剂层(14)和/或第二胶粘剂层(16)至少部分地延伸到穿孔(20)中，其中第一胶粘剂层和第二胶粘剂优选在穿孔的区域中、优选在穿孔的内部接触。

技术总结
本发明涉及双面胶带(10)，包括：a)载体层(12)，b)沿Z方向布置在载体层(12)上方的第一胶粘剂层(14)，其包括第一胶粘剂，和c)沿Z方向布置在载体层(12)下方的第二胶粘剂层(16)，其包括第二胶粘剂，其中载体层(12)包括至少一个排气层，其中所述排气层由具有开放孔隙的多孔塑料材料形成，其中所述排气层被设计成允许气体在与Z方向正交的XY平面中穿过载体层(12)传输。输。输。


技术研发人员：M
受保护的技术使用者：德莎欧洲股份公司
技术研发日：2023.04.03
技术公布日：2023/10/19