專利名稱：通過基于丙烯酸酯樹脂的雙層體系粘結(jié)線形元件個(gè)體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及粘結(jié)或粘連多個(gè)線形元件個(gè)體以形成排布物(arrangement)，特別是線帶(ribbon of wires)的方法，其中相鄰的元件個(gè)體具有預(yù)設(shè)斷裂點(diǎn)，這些預(yù)設(shè)斷裂點(diǎn)允許所述元件個(gè)體的力學(xué)移離。使用基于丙烯酸樹脂的雙層體系創(chuàng)造性地得到了粘連物 (cohesive connection)，所述體系包括內(nèi)涂層(A)和外涂層(B)，其中內(nèi)涂層(A)比外涂層的硬度低。另一方面，本發(fā)明還包括多個(gè)線形元件個(gè)體通過所述粘連而形成的排布物，特別是線帶。
背景技術(shù)：
粘結(jié)用于制造夾具堆疊物(stacks of clips)的線形元件個(gè)體是現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法。夾具堆疊物的元件個(gè)體或線材個(gè)體的直徑根據(jù)利用夾具固定的用途和類型而變化。對(duì)于在辦公室中所使用的特別細(xì)的夾具，線材個(gè)體的直徑一般不大于0. 6mm，而直徑不大于Imm的細(xì)夾具代表了具有重大用途領(lǐng)域的最通用的訂書針。另一方面，工業(yè)夾具通常具有大于Imm的直徑，其中直徑大于5mm的線夾具幾乎沒有工業(yè)意義。
至今，金屬訂書針的技術(shù)意義最大，并通常通過兩種工藝制造，即首先利用拉線機(jī)，使線材通過拉線機(jī)，切下單個(gè)訂書針，并將它們的針端削尖，然后將訂書針個(gè)體堆疊在基本呈U型的架上。通過將含溶劑的粘合性涂料涂覆在接觸式訂書針架上相鄰的訂書針個(gè)體的上表面和側(cè)面上。通過刀或擦具擦去過量的粘合劑，并且通過烘箱中加熱訂書針，或如通過電加熱所述架而除去溶劑。在現(xiàn)有技術(shù)的第二種方法中，將大量的線材，如數(shù)百根線材并排放置以形成平的線帶，并且使用涂料從下方和/或在上方涂覆線帶(“直帶法”)。在干燥后，將線帶卷起，然后切割卷起的線帶，并彎曲以形成訂書針條。
通常在這兩種方法或它們的修改方法中使用溶劑基的涂料狀物質(zhì)，其中粘度和固含量需要仔細(xì)調(diào)節(jié)。這造成易受限的制造速率，因?yàn)槭紫缺仨毻ㄟ^長(zhǎng)時(shí)間的熱處理將溶劑從粘合性涂料中除去。在DE1%45571中公開了使用含溶劑的粘合劑制劑用于夾具堆疊物的該類型制備方法。
在WO 94/14553中描述了在用于制備卷起的線帶的直帶法中使用UV固化粘結(jié)平行排布的線材個(gè)體的無溶劑方法。
DE 2622758同樣教導(dǎo)了用于制備金屬夾具堆疊物的改進(jìn)方法，其中將可輻射固化、無溶劑的聚合物混合物形式的粘合劑涂覆在大量并排排布的金屬夾具個(gè)體或線材上。 具體地，基于丙烯酸酯改性的聚氨酯、聚醚、聚酯和環(huán)氧化物的合成樹脂是在多官能化交聯(lián)丙烯酸酯和單官能化丙烯酸酯稀釋劑存在下，在UV輻射下固化的合適的涂料體系。但是， DE 2622758教導(dǎo)了單層體系的應(yīng)用，這使得調(diào)節(jié)粘結(jié)的夾具堆疊物的完整度的可能性仍然受限。在制備夾具堆疊物的技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)理解“完整度”是指對(duì)于在直帶法中在輥機(jī)上將線帶卷起的經(jīng)粘結(jié)堆疊物的機(jī)械穩(wěn)定性，其還具有充分的復(fù)合物柔性。
由此，需使涂料體系適應(yīng)以使聚合物涂層的硬度不過于低也不過于高，硬度過低在線帶成形時(shí)將產(chǎn)生施壓夾頭(jaw)的高度摩擦，由此快速地導(dǎo)致制造過程的停工，硬度過高將使訂書針在它們的預(yù)設(shè)斷裂點(diǎn)處過于容易地脫離，這會(huì)招致終端用戶的投訴。
在此，本發(fā)明的目的為粘連或粘結(jié)線形元件個(gè)體，特別是線材個(gè)體的排布物，以作為緊固元件的彈夾(magazine)或堆疊物，使得一方面在相鄰元件個(gè)體之間形成預(yù)設(shè)的斷裂點(diǎn)，另一方面多個(gè)元件個(gè)體的排布物整體，特別是線帶具有充分的操作穩(wěn)定性和靈活性， 使得所述排布物，特別是線帶可隨后成形。意圖使該類型的排布物，特別是該類型的線帶在不同于現(xiàn)有技術(shù)的、合理并對(duì)環(huán)境友好的方法中制備，其中可幾乎完全避免使用含溶劑的粘合劑組合物。

發(fā)明內(nèi)容
該目的通過從多個(gè)線形元件個(gè)體制備排布物的方法實(shí)現(xiàn)，其中各元件個(gè)體形狀基本上相同，并且通過所形成的粘連物使其中兩個(gè)相鄰元件個(gè)體的相互連接，以產(chǎn)生用于將元件個(gè)體相互隔離的預(yù)設(shè)斷裂區(qū)，其中所述方法至少包括以下的工藝步驟 i.排布多個(gè)線形元件個(gè)體，使這些元件個(gè)體彼此并排平行或使這些元件個(gè)體平行于由元件個(gè)體所確定的平面，并使元件個(gè)體相互接觸， ii.使用第一組合物涂覆該排布物的一側(cè)或兩側(cè)，所述第一組合物包含含丙烯酸酯基的、可輻射固化聚合物和內(nèi)增塑劑或外增塑劑， iii.通過輻射，優(yōu)選通過UV輻射，固化在步驟ii)中沉積的涂層(A)， iv.將第二組合物涂覆在步驟iii)中所固化的第一組合物的一側(cè)或兩側(cè)上，所述第二組合物包含可輻射固化的含丙烯酸酯基的聚合物，并且固化后所述聚合物比固化的第一組合物的硬度大， v.通過輻射，優(yōu)選通過UV輻射，固化在步驟ii)中沉積的涂層(B)， 發(fā)明詳述 所述線形元件個(gè)體是指由線材形成的(多個(gè))線材或元件個(gè)體，其中成型的線形元件個(gè)體總體處于一個(gè)平面。在本發(fā)明的上下文中，應(yīng)理解線形元件個(gè)體不僅是指柱形線材或由此形成的元件個(gè)體，而且也指具有非柱形截面的軋制線材的排布物。該軋制線材，例如借助輥式矯直機(jī)和壓輥對(duì)線材個(gè)體的機(jī)械排布，形成制造訂書針的直帶法中的線帶，其目的是將平的軋制線形元件個(gè)體粘結(jié)在所述排布物上。
本發(fā)明中，“形狀”應(yīng)理解為元件個(gè)體的精確三維形狀。這可基于線材本身的確定設(shè)計(jì)或基于特定方式下對(duì)線材的定形。在本發(fā)明的上下文中，優(yōu)選的形狀是經(jīng)拉伸并軋制的線材，或是成形為U型夾具的線材。線形元件個(gè)體還進(jìn)一步地優(yōu)選地具有不大于5mm，特別優(yōu)選不大于2mm的最大線材截面寬度，其中優(yōu)選至少0. 2mm的最大線材截面寬度。
在本發(fā)明的上下文中，當(dāng)各線形元件個(gè)體至少部分地通過材料橋與其相鄰的線形元件個(gè)體連接時(shí)，就出現(xiàn)粘連物，其中所述材料由有機(jī)聚合物組成。
根據(jù)本發(fā)明的定義，預(yù)設(shè)斷裂區(qū)因此處于以鏡像布置分離彼此相鄰的線形元件個(gè)體的平面上。因此預(yù)設(shè)斷裂區(qū)總是貫穿兩個(gè)相鄰線形元件個(gè)體之間的粘連物。
為了實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法，本領(lǐng)域技術(shù)人員首先通過標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試方法測(cè)定涂層 (A)和(B)的硬度，該方法以確定的濕厚度將組合物涂覆在玻璃表面上，然后固化。還可按照多個(gè)線形元件個(gè)體的排布物的粘連物上直接測(cè)定硬度，但實(shí)驗(yàn)成本更高。
根據(jù)本發(fā)明的方法適用于鐵材料、鋼和合金鋼、輕金屬如鋁、鎂、鈦、非鐵金屬如銅、鋅、錫、或貴金屬如金、銀、或它們的合金的表面。為此，對(duì)線形元件個(gè)體可研磨、刷面、拋光、電化學(xué)處理或電化學(xué)涂覆，如鍍鋅、鍍鎘、鍍鉻或鍍鎳。金屬化的塑料線形元件個(gè)體和線形塑料也是適用的。
在步驟ii)和iii)中，使用第一丙烯酸酯基涂層(A)創(chuàng)造性地為在步驟i)中排列或排布的線形元件個(gè)體，提供了所述基于丙烯酸酯的第一涂層(A)，即所謂的第一涂層已在元件個(gè)體之間產(chǎn)生第一粘連物。根據(jù)本發(fā)明，在該涂層㈧中存在內(nèi)增塑劑和/或外增塑劑，其使經(jīng)固化的聚合物材料橋具有處理元件個(gè)體排布物所需的力學(xué)柔性。本發(fā)明方法中的外增塑劑是沸點(diǎn)大于250°C，并易溶于所述聚合物體系中的物質(zhì)。優(yōu)選的內(nèi)增塑劑是那些因它們的官能團(tuán)而能夠與所述聚合物的主鏈形成化學(xué)鍵的增塑劑，這使得該類增塑劑不會(huì)因物理加工而遷移出所述表面上的涂層外側(cè)或遷移入內(nèi)層，因?yàn)槟菢訉?dǎo)致不期待的涂層硬度變化。在本發(fā)明的上下文中，優(yōu)選的內(nèi)增塑劑是那些具有至少一個(gè)不飽和雙鍵，并由此在固化步驟或其后與聚合物鍵接的增塑劑。
根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟ii)和iv)的各組合物優(yōu)選地具有以下特征第一和第二組合物均各包含2重量％，特別小于0. 5重量％的在固化過程中從涂層中揮發(fā)的組分。這使得部分含可輻射固化的丙烯酸酯的液體化合物優(yōu)選地包含在所述組合物中，并作為所謂的反應(yīng)性稀釋劑部分溶解固體成分如丙烯酸改性聚合物，并且同時(shí)使相關(guān)組合物的粘度可在寬范圍調(diào)節(jié)。
優(yōu)選地選擇根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟ii)的第一可輻射固化組合物，使得對(duì)于厚度為1mm，長(zhǎng)度和寬度為Icm的該第一組合物的固化的自由膜(ausgeMrteten freien Film)，經(jīng)固化的膜產(chǎn)生大于5mm，優(yōu)選大于IOmm的最大斷裂伸長(zhǎng)率。
與此對(duì)照，優(yōu)選地選擇根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟ii)的第二可輻射固化組合物， 使得對(duì)于厚度為1mm，長(zhǎng)度和寬度為Icm的該第一組合物的固化的自由膜，經(jīng)固化的膜產(chǎn)生不大于5mm的最大斷裂伸長(zhǎng)率。
因?yàn)榻?jīng)固化的組合物㈧和⑶不粘附玻璃表面，所以通過輻射以相應(yīng)的濕厚度涂覆在玻璃表面上的組合物，測(cè)試包含具有丙烯酸酯基的聚合物的步驟ii)和iv)的兩種組合物的固化的自由膜。通過確定與涂層(A)和(B)的硬度相關(guān)的隨上述實(shí)驗(yàn)變量而變的所述組合物的配方，本領(lǐng)域技術(shù)人員得到相互粘連的線形元件個(gè)體排布物的最佳完整度， 即穩(wěn)定性和柔性，其用作線形固定元件個(gè)體的彈夾，特別是用于訂書針堆疊物。
此外，優(yōu)選包含含酸基團(tuán)的聚合物的那些第一組合物；這是因?yàn)樗鼈兲峁┩繉?(A)對(duì)金屬表面改進(jìn)的粘性，并因此也提供排布物的金屬線形元件個(gè)體的改進(jìn)的粘連。此外，含酸基團(tuán)的聚合物的加入顯著地改進(jìn)了涂層(A)對(duì)涂層(B)的粘性。對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟ii)中的第一組合物，優(yōu)選包含一個(gè)、兩個(gè)或更多個(gè)(甲基)丙烯酸基團(tuán)和額外的酸性官能團(tuán)的含酸基團(tuán)的(甲基)丙烯酸酯化合物。該組分的量仍應(yīng)在0. 1-20重量％ 之間，特別優(yōu)選在0. 5-10重量％之間。該酸性官能團(tuán)的實(shí)例是羧基、磷酸基或膦酸基、磺酸基及它們的衍生物如酯。特別對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟ii)的第一組合物，優(yōu)選磷酸基。
根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟ii)和iv)中的各組合物優(yōu)選地包含含有不飽和雙鍵的可輻射固化的聚合化合物，如具有側(cè)鏈或末端的(甲基)丙烯酸酯基的聚酯或聚醚低聚物， 或優(yōu)選地是(甲基)丙烯酸酯官能化的脂族、脂環(huán)族和/或芳族環(huán)氧化合物或具有反應(yīng)性(甲基)丙烯酸酯基的聚氨酯低聚物。這些聚合或低聚化合物應(yīng)具有至少兩個(gè)官能化的不飽和雙鍵，并通常分子量在500-15000之間。它們是市售的。其量為40-90重量％，特別在 45-85重量％，其中也可以是多種這些可輻射固化的聚合或低聚化合物的混合物。
此外，根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟ii)和iv)中的各組合物應(yīng)優(yōu)選地包含至少一個(gè)單、二、三或多官能化的不飽和的低分子量(甲基)丙烯酸酯，其中可存在單獨(dú)的化合物或混合物。該化合物的實(shí)例是任選烷氧化的鏈烷二醇或鏈烷三醇的(甲基)丙烯酸酯，如二 (甲基)丙烯酸1，3_ 丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸1，4_ 丁烷二醇酯、二(甲基)丙烯酸1， 6-己烷二醇酯、二(甲基)丙烯酸三亞烷基二醇酯、二(甲基)丙烯酸多亞烷基二醇酯、二 (甲基)丙烯酸酯四亞烷基二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、三(甲基)丙烯酸丙三醇烷氧基酯、二(甲基)丙烯酸烷氧基化新戊二醇酯；(甲基)丙烯酸環(huán)氧化合物，如二(甲基)丙烯酸雙酚A環(huán)氧酯；多羥基(甲基)丙烯酸酯，如三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三烷氧基三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二(三羥甲基)丙烷四(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、三(2-羥烷基)異氰酸酯基三(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、五(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、 六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯，其中亞烷基是指亞乙基、亞丙基或亞丁基，并且烷氧基是指乙氧基、1，2-丙氧基或1，3-丙氧基或1，4- 丁氧基。
可將以下的(甲基)丙烯酸酯用作如單官能的丙烯酸酯化合物直鏈、支鏈或環(huán)狀的(甲基)丙烯酸烷基酯，如正_/異(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸4-叔丁基環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸二羥基環(huán)戊二烯酯、(甲基)丙烯酸四氫呋喃酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、鄰苯二甲酸_、琥珀酸-或馬來酸-單 (甲基)丙烯酰基烷基酯、單(甲基)丙烯酸鏈烷二醇酯，如(甲基)丙烯酸羥丙酯、(甲基)丙烯酸多亞烷基二醇酯、(甲基)丙烯酸單烷氧基三亞烷基二醇酯、(甲基)丙烯酸2， 3-環(huán)氧丙酯；(甲基)丙烯酸芳基酯，如(甲基)丙烯酸壬基酚酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基烷基酯；丙烯酰胺，如N，N- 二烷基(甲基)丙烯酰胺、N, N- 二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺。此外，某種程度上也可使用乙烯基醚，如乙烯基乙醚、乙烯基丙醚、乙烯基異丁醚、 乙烯基十二烷基醚、丁烷二醇1，4_ 二乙烯基醚、一縮二乙二醇二乙烯基醚、羥基丁基乙烯基醚。單體的單、二、三或多官能化的不飽和的低分子量(甲基)丙烯酸酯化合物可單獨(dú)存在或作為混合物存在，其中其總量應(yīng)優(yōu)選地在5-60重量％，特別地在10-55重量％之間。
已知的優(yōu)選自由基引發(fā)劑可用作光引發(fā)劑，如2-苯甲基-二甲基氨基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁 -1-酮、聯(lián)苯酰基二甲基縮酮二甲氧基苯基苯乙酮、α -羥基苯甲基苯基酮、 1-羥基-1-甲基乙基苯基酮、低聚-2-羥基-2-甲基-1-(4-(1-甲基乙烯基)苯基)丙酮、 二苯甲酮、鄰苯甲基苯甲酸甲酯、苯甲基甲酸甲酯、2，2_ 二乙氧基苯乙酮、2，2_ 二仲丁氧基苯乙酮、對(duì)苯基二苯甲酮、2-異丙基噻噸酮、2-甲基蒽酮、2-乙基蒽酮、2-氯蒽酮、1，2_苯并蒽酮、苯甲酰醚、苯偶姻醚、苯偶姻甲醚、苯偶姻異丙醚、α-苯基苯偶姻、噻噸酮、二乙基噻噸酮、1，5_乙酮萘、1-羥基環(huán)己基苯基酮、對(duì)二甲基氨基苯甲酸乙酯?？蓪⑺鼈儐为?dú)使用或以混合物使用，或與額外的過氧化物型自由基引發(fā)劑或與胺促進(jìn)劑組合使用。
除了上述組分，根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟ii)和iv)中的各組合物也可包含少量有利地影響如在步驟ii)或iv)中的各組合物的流平性質(zhì)、成膜性質(zhì)或穩(wěn)定性的助劑。這些助劑的實(shí)例是流平劑，如氟化的聚硅酮二醇、硅酮二醇、聚醚-聚硅氧烷共聚物?；诳臻g位阻的氨基化合物的已知試劑可用作光穩(wěn)定劑。對(duì)于成膜劑，可加入蠟以達(dá)到更高的表面光滑度，并減少經(jīng)輻射固化的組合物的表面粘性。蠟優(yōu)選可分散和/或可溶于各組合物的組分b)中，使得可得到高儲(chǔ)存穩(wěn)定性和良好成膜性質(zhì)的穩(wěn)定配制物。為了避免蠟成分遷移出涂層，進(jìn)一步優(yōu)選所述蠟是經(jīng)化學(xué)官能化的，使得它們與聚合物主鏈鍵接。
根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟ii)和iv)的各組合物可任選地進(jìn)一步包含著色劑、光學(xué)增白劑和/或顏料作為助劑。著色劑是那些基于溶于各組合物的有機(jī)著色劑的著色劑。 在所述膜固化后，它們形成有色透明涂層，并且與基質(zhì)表面一起可產(chǎn)生特殊的視覺效果。光學(xué)增白劑是那些吸收UV輻射并在可見光光譜再發(fā)射的化合物；它們例如選自三嗪衍生物中。應(yīng)理解顏料是指有機(jī)或無機(jī)的有色或無色的顏料配制物，如鐵氧化物顏料、二氧化鈦顏料、喹吖啶酮或酞菁顏料。它們必須均勻地分散在涂料中。在此，其粒徑必須顯著地小于所述層厚度，優(yōu)選地小于1 μ m?？捎欣卦趯⑦@些組分加入涂料之前，將它們分散在部分液體丙烯酸酯化合物中。如果上述的無機(jī)顏料單獨(dú)用于根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟iv)中的第二組合物中，與增塑劑相反，它們可提高涂層(B)的硬度。
此外，還可使用微?；奶畛鋭缍趸?、氧化鋁、二氧化鈦或硫酸鋇。它們是白色、無色或不透明/透明的，并且將它們以細(xì)分散的形式使用。根據(jù)其用量和類型，它們同樣可影響涂層㈧和⑶的硬度。
助劑(包括光引發(fā)劑)的用量應(yīng)優(yōu)選地在0. 1-20重量％之間，特別優(yōu)選在0. 5-15
重量％之間。
此外，在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，在涂料中還可包含抗菌或殺菌化合物。它們是指如有機(jī)物質(zhì)，如雙胍、取代的芐烷銨商化物、烷基聚乙烯基吡啶、甜菜堿或無機(jī)化合物，如銀鹽或數(shù)納米粒徑范圍的細(xì)分散的銀顆粒。其量應(yīng)在0. 1-5重量％。這取決于所加入物質(zhì)的活性。這些化合物混合入涂料中，并且在交聯(lián)反應(yīng)過程中不分解。它們提供長(zhǎng)期抗菌的活性表面。
可根據(jù)已知方法混合根據(jù)本發(fā)明的涂料組分。為此，可能必須將它的固體組分溶解為低粘度組分，或如必須分散顏料。為了確保儲(chǔ)存穩(wěn)定性，對(duì)于特定的反應(yīng)性組分可有利地制備低粘度組分的預(yù)混合液，并在將它們加入涂料之前限制任何可能的反應(yīng)。
由此，優(yōu)選的根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟ii)的第一組合物包含以下組分 a) 40-90重量％，特別優(yōu)選45_85重量％的至少一種低聚直鏈或支鏈的環(huán)氧_、聚酯_、聚醚-和/或聚氨酯_(甲基)丙烯酸酯， b) 5-60重量％，特別優(yōu)選10-55重量％的至少一種單官能的液體(甲基)丙烯酸酯化合物或二 _、三-或多_(甲基)丙烯酸酯化合物， c)0. 1-20重量％的至少一種含酸基團(tuán)的(甲基)丙烯酸酯化合物，和 d)總計(jì)0. 1-20重量％的光引發(fā)劑和任選存在的涂料工業(yè)助劑，其選自流平劑、顏料、著色劑、填充劑和/或光穩(wěn)定劑，和 e)總計(jì)0. 5-20重量％，特別優(yōu)選2-10重量％的內(nèi)增塑劑和外增塑劑，其優(yōu)選地選自鄰苯二甲酸酯、甘油脂肪酸酯或液體不飽和低分子量化合物，其不是組分a)或b)。
與之對(duì)照，根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟iv)的第二組合物優(yōu)選地包含以下組分 a) 40-90重量％，特別優(yōu)選45_85重量％的至少一種低聚直鏈或支鏈的環(huán)氧_、聚酯_、聚醚-和/或聚氨酯_(甲基)丙烯酸酯， b) 5-60重量％，特別優(yōu)選10-55重量％的至少一種單官能的液體(甲基)丙烯酸酯化合物或二 _、三-或多_(甲基)丙烯酸酯化合物， c)總計(jì)0. 1-20重量％的光引發(fā)劑和任選存在的涂料工業(yè)助劑，其選自流平劑、顏料、著色劑、填充劑和/或光穩(wěn)定劑，和 d)總計(jì)0-10重量％，特別優(yōu)選0. 5-5重量％的內(nèi)增塑劑和外增塑劑，其優(yōu)選地選自鄰苯二甲酸酯、甘油脂肪酸酯或液體不飽和低分子量化合物，其不是組分a)或b)。
根據(jù)本發(fā)明的方法中，為了保證涂層(B)的硬度大于涂層(A)的硬度，在根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟iv)中施用的第二組合物優(yōu)選地包含低重量含量的如在步驟ii)中施用的第一組合物中相同的各內(nèi)增塑劑和/或外增塑劑，特別地優(yōu)選不包含內(nèi)增塑劑和/或外增塑劑，所述內(nèi)增塑劑和/或外增塑劑選自鄰苯二甲酸酯、甘油脂肪酸酯或液體不飽和低分子量化合物，其不是組分a)或b)。
隨組分a)和b)的類型，所述涂層的硬度還可優(yōu)選地進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兓Ｓ纱?，根?jù)組分a)的包含丙烯酸酯改性的聚酯樹脂的組合物得到硬度更大的涂層，而丙烯酸酯改性的聚氨酯樹脂得到較軟的涂層。只要它們具有長(zhǎng)鏈烷基，如根據(jù)組分b)的單官能的液體 (甲基)丙烯酸酯或二 _、三-或多_(甲基)丙烯酸酯化合物，即可具有根據(jù)本發(fā)明方法的輻射固化組合物中的內(nèi)增塑劑的功能。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟ii)和iv)中，可使用已知的涂覆方法，為由線形元件個(gè)體制成的排布物提供各種可輻射固化的組合物。如果涂覆成形的線形元件個(gè)體的排布物，常用于涂料工業(yè)的噴涂系統(tǒng)，如非空氣、空氣輔助或靜電輔助的噴涂方法，或通過手工刷涂涂覆是適用的。在一個(gè)特別優(yōu)選的方法中，通過流體涂覆/擠出、噴涂/擠出、通過合適的擦拭或輥涂覆，將各組合物涂覆在線帶表面上。
在步驟ii)和iv)中涂覆涂層㈧和⑶時(shí)，各組合物的粘度應(yīng)不超過特定值?；旧?，所述組合物的優(yōu)選粘度在30000-100000mPaS ；但是，第一組合物的粘度應(yīng)優(yōu)選小于 45000mPas,而第二組合物的粘度優(yōu)選小于60000mPas。更高的粘度妨礙根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟ii)和iv)的組合物的均勻涂覆，并因此形成封閉的丙烯酸酯涂層。但是，通過適當(dāng)加熱線形元件個(gè)體的排布物，特別是線帶，也可加工更高粘度的組合物。
在0_90°C，優(yōu)選在15_70°C之間的溫度下，在步驟ii)和iv)中通?？赏扛矁煞N組合物。然后通過能量輻射，如UV輻射、電子束輻射或Y-輻射使各組合物交聯(lián)。電子束應(yīng)具有150-350kev的能量值。優(yōu)選使用UV輻射，特別是使用150-800nm，特別優(yōu)選是 200-450nm的波長(zhǎng)進(jìn)行交聯(lián)。本領(lǐng)域技術(shù)人員已知合適的輻射源。輻射強(qiáng)度和輻射時(shí)間取決于工藝條件，如輻射源的距離或輻射源和基材的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。但是，通常時(shí)間少于60秒，優(yōu)選在0. 001-30秒之間。通過本領(lǐng)域技術(shù)員簡(jiǎn)單地調(diào)節(jié)可確定多種機(jī)器設(shè)置。
在一個(gè)特別優(yōu)選的方法實(shí)施方案中，可減少在將交聯(lián)的基材上方區(qū)域中的氧氣量。特別地，氧氣量應(yīng)小于3000ppm，優(yōu)選小于lOOOppm。這可通過如使用惰性氣體，如使用氬氣、氮?dú)?、CO2或它們的混合物在交聯(lián)區(qū)域中部分或全部替換環(huán)境空氣而實(shí)現(xiàn)。該方法實(shí)施方案的優(yōu)點(diǎn)在于可減少在各輻射交聯(lián)組合物中的光引發(fā)劑的所需濃度。
另一根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施方案包括額外的步驟，其在將各組合物涂覆后，先將輻射可透過的膜涂覆在粘結(jié)的排布物上?？墒褂迷擃愋偷哪ぬ峁┤S形狀的排布物，但當(dāng)線形元件個(gè)體的排布物是線帶時(shí)優(yōu)選如此。優(yōu)選進(jìn)行自動(dòng)涂覆。在此，例如從儲(chǔ)存盤可剝下耐撕拉膜，并用滾筒無氣泡地涂覆在線帶表面的一側(cè)或兩側(cè)上。在該方法步驟后，膜下的各組合物通過輻射交聯(lián)。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于在惰性條件，即特別在缺氧下，在膜下進(jìn)行固化。
所述膜由如聚乙烯、聚丙烯、PET或它們的混合物構(gòu)成。它是有色或優(yōu)選是透明的。 所述膜不應(yīng)與所述各組合物反應(yīng)。它是耐撕拉的，以使在后續(xù)方法步驟中從線帶的表面上可將它剝離并取下。終端用戶也可進(jìn)行此操作，以使所述膜可作為后續(xù)加工和/或運(yùn)輸過程中對(duì)象的保護(hù)物。
總體上，根據(jù)本發(fā)明的方法是兩步法，其中以相同的方法技術(shù)設(shè)計(jì)單獨(dú)的次序步驟，并且各步驟包括涂覆第一組合物或第二組合物和對(duì)它們實(shí)施輻射固化，優(yōu)選采用UV輻射。此外，優(yōu)選按照直帶法類型的兩步法，其中與織布機(jī)相似，線材從繞線架展開，并經(jīng)過梳齒導(dǎo)入，彼此相鄰排布。對(duì)于較粗的線材，也可使用導(dǎo)引輪。還可使用壓輥；它們將線材壓平，并由此將它們制為通常的訂書針形的截面。根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟ii)的第一步中， 使用狹縫涂布機(jī)(類似于箱式刮刀系統(tǒng))同時(shí)在頂上和底下涂覆第一組合物，然后在UV輻射下固化。在優(yōu)選的直帶法的后續(xù)第二步中，以根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟iv)所確定的方法，將第二組合物涂覆在第一經(jīng)涂覆的線帶上，然后同樣在UV輻射下固化。
在直帶法中，根據(jù)本發(fā)明的方法相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)在于線帶的快速產(chǎn)量，并且通過在UV 輻射下基于丙烯酸酯的組合物的短固化時(shí)間使其成為可能。
另一方面，本發(fā)明還包括線帶形式或相應(yīng)成形的線帶形式的經(jīng)粘結(jié)的線形元件個(gè)體的排布物作為緊固元件彈夾的用途。多個(gè)線形元件個(gè)體的排布物因此也是創(chuàng)造性的，其中各元件個(gè)體具有基本上相同的形狀，在排布物中，兩個(gè)相鄰的元件個(gè)體通過成形的粘連物相互連接，從而形成用于使元件個(gè)體相互隔離的預(yù)設(shè)斷裂區(qū)。其中在兩個(gè)相鄰元件個(gè)體之間的粘連物，至少在預(yù)設(shè)斷裂區(qū)的區(qū)域中，由兩種不同硬度的聚合物涂層(A)和(B)所形成的雙層體系構(gòu)成，其中在預(yù)設(shè)斷裂區(qū)上，僅與相鄰的元件個(gè)體和與外涂層(B)具有接觸面的內(nèi)涂層(A)通常為較軟的聚合物涂層，其中兩種聚合物涂層(A)和(B)均為基于丙烯酸酯樹脂的涂層。
在該情況中，優(yōu)選線形元件個(gè)體的粘連物完全包圍多個(gè)線形元件個(gè)體，并且由兩種不同硬度的聚合物涂層(A)和(B)所形成的雙層體系構(gòu)成，其中僅與相鄰的元件個(gè)體和與外涂層(B)具有接觸面的內(nèi)涂層(A)通常為較軟的聚合物涂層。
該優(yōu)選實(shí)施方案相當(dāng)于在兩步法中通過優(yōu)選的直帶法制備的線形元件個(gè)體的粘合性排布物。
特別地，所述線形元件個(gè)體的排布物的縱軸或由所述線形元件個(gè)體所確定的平面優(yōu)選地平行于所述預(yù)設(shè)斷裂區(qū)。優(yōu)選的直帶法提供平行于它們的縱軸的線形元件個(gè)體的排布物，使得產(chǎn)生經(jīng)粘結(jié)的線材個(gè)體的無接頭線帶。
此外，特別地是如果線形元件個(gè)體的截面的最大長(zhǎng)度或直徑優(yōu)選地不大于5mm，特別優(yōu)選不大于2mm，基于雙層丙烯酸酯樹脂體系的線形元件個(gè)體的粘連物提供了由多個(gè)線形元件個(gè)體構(gòu)成的排布物的充分的柔性和穩(wěn)定性。但是，線形元件個(gè)體的截面的最大長(zhǎng)度或直徑優(yōu)選地應(yīng)為至少0. 2mm。
用于充分粘連相鄰的線形元件個(gè)體的所述雙層體系以及由此的涂層㈧和⑶的與表面相關(guān)的涂覆量?jī)?yōu)選為至少5g/m2。但是，為了維持盡可能少的材料用量，涂覆量?jī)?yōu)選應(yīng)不大于50g/m2，特別優(yōu)選不大于20g/m2。對(duì)于線帶的涂覆，對(duì)于IOOg直徑0. 9mm的線材， 其對(duì)應(yīng)約0. 5至3g，優(yōu)選不大于1. 5g的所述雙層體系。
此外，根據(jù)本發(fā)明的排布物的線形元件個(gè)體優(yōu)選是金屬的，而且其優(yōu)選地由鋼線材或電鍍鋼線材制成。
本發(fā)明的多個(gè)線形元件個(gè)體的排布物優(yōu)選地是經(jīng)粘結(jié)的線帶或成形的經(jīng)粘結(jié)的線帶，特別優(yōu)選地是U形的經(jīng)粘結(jié)的線帶，特別是訂書針堆疊物。


圖1中顯示了根據(jù)本發(fā)明的線形元件個(gè)體1的排布物的優(yōu)選實(shí)施方案，在直帶法中制備經(jīng)粘結(jié)的線帶的示意說明，其中形成的線形元件個(gè)體1具有八角截面，并且其排布于平行于線形元件個(gè)體1的縱軸(未顯示)的平面上，其中線形元件個(gè)體1的縱軸垂直于附圖平面。使用由第一涂層2和第二涂層3構(gòu)成的、且基于不同硬度的丙烯酸樹脂的雙層體系構(gòu)成元件個(gè)體1的粘連物，其中所述雙層體系完全包圍附圖中的線帶。在相鄰的線形元件個(gè)體1之間粘連的預(yù)設(shè)斷裂表面4正交于線帶的平面，并且是相鄰元件個(gè)體1的鏡像平面。
在圖2中顯示了在沿圖1的線形元件個(gè)體1的縱軸5在預(yù)設(shè)斷裂點(diǎn)表面4上的俯視示意圖。如通過對(duì)照兩個(gè)附圖而清晰可見的，由第一涂層2和第二涂層3構(gòu)成的、且基于不同硬度的丙烯酸酯樹脂的雙層體系完全包圍根據(jù)本發(fā)明的排布物-經(jīng)粘結(jié)的線帶。
附圖標(biāo)記列表 1 線形元件個(gè)體 2 基于丙烯酸酯樹脂的涂層㈧ 3 基于丙烯酸酯樹脂的涂層(B) 4 預(yù)設(shè)斷裂區(qū) 5 線形元件個(gè)體的縱軸
權(quán)利要求
1.多個(gè)線形元件個(gè)體的排布物，其中各元件個(gè)體具有基本上相同的形狀，在所述排布物中，兩個(gè)相鄰的元件個(gè)體通過粘連物相互連接，所述粘連物形成用于將元件個(gè)體相互隔離的預(yù)設(shè)斷裂區(qū)，其中在兩個(gè)相鄰元件個(gè)體之間的粘連物，至少在預(yù)設(shè)斷裂區(qū)的區(qū)域中，由兩種不同硬度的聚合物涂層(A)和(B)所形成的雙層體系構(gòu)成，其中在預(yù)設(shè)斷裂區(qū)上，僅與相鄰的元件個(gè)體和與外涂層(B)具有接觸面的內(nèi)涂層(A)為較軟的聚合物涂層，其中兩個(gè)聚合物涂層㈧和⑶均是基于丙烯酸酯樹脂的涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排布物，其中所述線形元件個(gè)體的粘連物完全包圍所述多個(gè)線形元件個(gè)體。
3.根據(jù)以上權(quán)利要求中的一項(xiàng)或兩項(xiàng)所述的排布物，其中每個(gè)所述線形元件個(gè)體的縱軸或由所述線形元件個(gè)體所確定的平面平行于所述預(yù)設(shè)斷裂區(qū)，其中所述元件個(gè)體平行于所述縱軸而排布，或平行于由所述元件個(gè)體所確定的平面而排布。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的排布物，其中所述線形元件個(gè)體具有至少 0. 2mm，但不大于5mm，優(yōu)選不大于2mm的線直徑。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的排布物，其中兩個(gè)聚合物涂層(A)和(B) 的總涂覆重量不大于50g/m2，優(yōu)選不大于20g/m2，但至少為5g/m2。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的排布物，其中所述線形元件個(gè)體是金屬的，并且優(yōu)選地由鋼線材或電鍍鋼線材制成。
7.制備根據(jù)權(quán)利要求1-6中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的排布物的方法，其至少包括以下的方法步驟i)排布多個(gè)線形元件個(gè)體，使這些元件個(gè)體彼此并排平行或使這些元件個(gè)體平行于由成形的元件個(gè)體所確定的平面，并使元件個(gè)體相互接觸； )將第一組合物涂覆在該排布物的一側(cè)或兩側(cè)，第一組合物包含含丙烯酸酯基的、可輻射固化聚合物以及內(nèi)增塑劑或外增塑劑；iii)通過輻射，優(yōu)選通過UV輻射，固化在步驟ii)中沉積的涂層(A)；iv)將第二組合物涂覆在步驟iii)中所固化的第一組合物的一側(cè)或兩側(cè)上，所述第二組合物包含可輻射固化的含丙烯酸酯基的聚合物，并且固化后所述聚合物比固化的第一組合物的硬度大；ν)通過輻射，優(yōu)選通過UV輻射，固化在步驟ii)中沉積的涂層(B)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中第一組合物和第二組合物各包含小于2重量％的、 在固化過程中揮發(fā)的組分。
9.根據(jù)權(quán)利要求7和8所述的方法，其中選擇步驟ii)中的第一組合物，使得對(duì)于厚度為1mm，長(zhǎng)度和寬度為Icm的該組合物的固化的自由膜，經(jīng)固化的膜產(chǎn)生大于5mm的最大斷裂伸長(zhǎng)率。
10.根據(jù)權(quán)利要求7-9中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中選擇步驟iv)中的第二組合物， 使得對(duì)于厚度為1mm，長(zhǎng)度和寬度為Icm的該組合物的固化的自由膜，經(jīng)固化的膜產(chǎn)生不大于5mm的最大斷裂伸長(zhǎng)率。
11.根據(jù)權(quán)利要求7-10中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中第一組合物包括含酸基團(tuán)的聚合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中基于組合物總重，第一組合物包含以下組分a)40-90重量％的至少一種低聚直鏈或支鏈的環(huán)氧-(甲基)丙烯酸酯、聚酯_(甲基) 丙烯酸酯、聚醚_(甲基)丙烯酸酯和/或聚氨酯_(甲基)丙烯酸酯，b)5-60重量％，優(yōu)選10-60重量％的至少一種單官能的液體(甲基)丙烯酸酯化合物或二-、三-或多-(甲基)丙烯酸酯化合物，c)0.1-20重量％的至少一種含酸基團(tuán)的(甲基)丙烯酸酯化合物，和d)總計(jì)0.1-20重量％的光引發(fā)劑和任選存在的涂料工業(yè)助劑，所述助劑選自流平劑、 顏料、著色劑、填充劑和/或光穩(wěn)定劑，和e)總計(jì)0.5-20重量％的內(nèi)增塑劑和外增塑劑，優(yōu)選它們選自鄰苯二甲酸酯、甘油脂肪酸酯或液體不飽和低分子量化合物，它們不是組分a)或b)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中基于組合物總重，第二組合物包含以下組分a)40-90重量％的至少一種低聚直鏈或支鏈的環(huán)氧-(甲基)丙烯酸酯、聚酯_(甲基) 丙烯酸酯、聚醚_(甲基)丙烯酸酯和/或聚氨酯_(甲基)丙烯酸酯，b)5-60重量％，優(yōu)選10-60重量％的至少一種單官能的液體(甲基)丙烯酸酯化合物或二-、三-或多-(甲基)丙烯酸酯化合物，c)總計(jì)0.1-20重量％的光引發(fā)劑和任選存在的涂料工業(yè)助劑，所述助劑選自流平劑、 顏料、著色劑、填充劑和/或光穩(wěn)定劑，和d)總計(jì)0-10重量％的內(nèi)增塑劑和外增塑劑，優(yōu)選它們選自鄰苯二甲酸酯、甘油脂肪酸酯或液體不飽和低分子量化合物，它們不是組分a)或b)。
全文摘要
本發(fā)明涉及粘結(jié)或連接多個(gè)線形元件個(gè)體以形成排布物，特別是線帶的方法，其中相鄰的元件個(gè)體具有允許所述元件個(gè)體力學(xué)移離的預(yù)設(shè)斷裂點(diǎn)。使用基于丙烯酸樹脂的雙層體系得到粘連物，所述雙層體系包括內(nèi)涂層(A)和外涂層(B)，其中內(nèi)涂層(A)比外涂層的硬度低。另一方面，本發(fā)明還包括借助所述粘連物排布多個(gè)線形元件個(gè)體，特別是線帶。
文檔編號(hào)B21F45/24GK102186611SQ200980141437
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2009年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月21日
發(fā)明者A·孔茨, J·施托特, H·恩德雷斯, W·施奈德, S·博恩坎普, P·波德沃伊斯基 申請(qǐng)人:漢高股份有限及兩合公司