CN100482755C - 由阳离子固化胶粘剂制备压敏胶粘剂带的方法 - Google Patents

由阳离子固化胶粘剂制备压敏胶粘剂带的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN100482755C
CN100482755C CNB2004100387913A CN200410038791A CN100482755C CN 100482755 C CN100482755 C CN 100482755C CN B2004100387913 A CNB2004100387913 A CN B2004100387913A CN 200410038791 A CN200410038791 A CN 200410038791A CN 100482755 C CN100482755 C CN 100482755C
Authority
CN
China
Prior art keywords
tackiness agent
base material
water capacity
adhesive
adhesive product
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2004100387913A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1609157A (zh
Inventor
C·W·保罗
P·A·沃尔特
C·L·梅斯纳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
National Starch and Chemical Investment Holding Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Starch and Chemical Investment Holding Corp filed Critical National Starch and Chemical Investment Holding Corp
Publication of CN1609157A publication Critical patent/CN1609157A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100482755C publication Critical patent/CN100482755C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J163/00Adhesives based on epoxy resins; Adhesives based on derivatives of epoxy resins
    • C09J163/08Epoxidised polymerised polyenes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J153/00Adhesives based on block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J153/00Adhesives based on block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J153/005Modified block copolymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J153/00Adhesives based on block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J153/02Vinyl aromatic monomers and conjugated dienes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/10Adhesives in the form of films or foils without carriers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C09J7/21Paper; Textile fabrics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/30Adhesives in the form of films or foils characterised by the adhesive composition
    • C09J7/38Pressure-sensitive adhesives [PSA]
    • C09J7/381Pressure-sensitive adhesives [PSA] based on macromolecular compounds obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09J7/387Block-copolymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/02Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/02Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
    • C08L2666/24Graft or block copolymers according to groups C08L51/00, C08L53/00 or C08L55/02; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2453/00Presence of block copolymer
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/14Layer or component removable to expose adhesive
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/28Web or sheet containing structurally defined element or component and having an adhesive outermost layer
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/28Web or sheet containing structurally defined element or component and having an adhesive outermost layer
    • Y10T428/2852Adhesive compositions
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/28Web or sheet containing structurally defined element or component and having an adhesive outermost layer
    • Y10T428/2852Adhesive compositions
    • Y10T428/287Adhesive compositions including epoxy group or epoxy polymer
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31511Of epoxy ether
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31511Of epoxy ether
    • Y10T428/31515As intermediate layer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Adhesive Tapes (AREA)

Abstract

一种制备压敏胶粘剂带的方法,其中阳离子固化是倚触低含湿量的衬和基材进行,并且是在固化期间防止湿气侵入的环境中。

Description

由阳离子固化胶粘剂制备压敏胶粘剂带的方法
发明领域
本发明涉及压敏胶粘剂(PSA)领域,更具体地说,本发明涉及一种制备PSA胶带的方法,其中用阳离子引发固化。
发明背景
可辐射固化胶粘剂,其通过自由基机理固化,在许多的产品组合件的应用中获得了广泛的认同。阳离子固化体系较自由基体系享有若干优势。第一,固化不是瞬时的,这样就存在辐射样品然后进行粘结的可能性。这个特点避免了需要基材是可透过辐射的,而许多基材是不透辐射的。第二,因为除了杂质对活性酸催化剂的中和以外,没有别的终止机制,固化可持续进行到样品的“黑暗”(也就是非辐射的)区域。这样,假如将杂质减少到最少,只要辐射其一部分,整个胶粘剂样品就会最终固化。因此,厚的薄膜也易于在低剂量下固化(快的生产速度)。
多数阳离子体系使用脂环族的环氧化物单体或乙烯基醚。Kraton PolymersTM最近研制出一个基于环氧化嵌段共聚物的体系,其中环氧基团基本上仅存在于聚异戊二烯嵌段上,这些体系基于阳离子固化化学,实现了高的柔韧性和均匀的压敏辐射固化的胶粘剂。然而,这些体系没有获得商业上的认可,这在某种程度上是因为固化尚没有重现性。
仍然需要一种可阳离子固化的PSA,其在生产环境中能生产质量均一的胶带。本发明致力于这种需求。
发明概述
业已发现,小心地控制剥离衬和/或背衬基材的含湿量是生产高性能PSA胶带的关键,尤其是那些具有高的耐热性的胶带。仅仅保证胶粘剂在涂布之前是干燥的是不够的;必须使其在低湿的条件下固化。对于一个胶带或一卷标签料,其中存在大量的胶粘剂,通过控制剥离纸的含湿量来控制固化期间的湿气侵入。
优选的方法是保持剥离纸的含湿量在约5%以下,并保护胶带卷产品使其在可能持续若干天的固化期间,免于相当的湿气侵入。最优选剥离纸衬的含湿量是在2%以下,并在生产后迅速将成卷产品包裹在塑料膜里,例如塑料薄膜热缩包装或多重袋中。
本发明提供通过如下方法制备的固化胶粘剂带,该方法包括涂布可阳离子固化胶粘剂到一个具有小于约5%的含湿量的膜基材上并引发其固化,其中保持被涂布的膜基材的含湿量在小于约5%的水平直到该胶粘剂基本上完全地固化。在本发明的实践中,含湿量小于约4%,更优选小于约2%是特别理想的。
在这个方法中,优选的胶粘剂典型地包含约10—约60wt%的至少一种环氧化嵌段共聚物,约3—约60%的可相容的一元醇,如松香醇来控制固化密度,0—约30wt%的至少一种苯乙烯嵌段共聚物,约20—约70%的至少一种烃树脂和0—约30%的矿物油,和有效量的阳离子引发剂。
本发明的其他方面涉及采用本发明方法生产的一种胶粘剂带。
附图简述
图1显示了固化环境对实施例3(-■-)和实施例4(-▲-)的胶粘剂的总体固化水平的影响。
发明详述
这里引用的所有参考的公开都通过引用其整体而结合到本文中来。
本发明涉及一种压敏胶粘剂,以100%固体含量使用,其通过涂布过程中发生的引发作用进行阳离子固化。优选的引发步骤是施用紫外光或电子束,最优选紫外光照射胶粘剂,以产生一种能引发阳离子固化的强酸。在胶带成卷后很久,固化才完成。最优选的是含有环氧化橡胶的胶粘剂的固化是通过紫外光引发的阳离子固化。
胶粘剂可以根据需要配制成如“热熔性”、“温熔性”或液体胶粘剂。“热熔性”胶粘剂在此定义为那些施用温度是从250℉到400℉的胶粘剂,而“温熔性”胶粘剂是施用温度高于环境温度但低于250℉的胶粘剂。“液体”胶粘剂的施用不需要加热,其在环境的条件下施用。
这里使用的术语“压敏胶粘剂”指的是一种粘弹性的材料,当施加轻微的压力时,能瞬时的粘着到大多数基材上,并具有永久的粘性。在环境条件下,压敏胶粘剂是无限期可粘合的。非压敏胶粘剂通常是在熔化状态下形成粘合的,也就是,需将其加热施加到基材上并在凝固前与第二个基材进行粘合。一旦凝固,它们几乎没有任何的粘性或粘合力。在环境条件下,该类型的胶粘剂无法涂布到一个基材上,并用其在以后其间与第二个基材产生粘合,而真正的压敏胶粘剂是可以实现如此的。
在此使用的术语“可固化”的常规意义指的是能够形成共价交联。
在此使用的术语“可辐射固化胶粘剂”的含义是指一种胶粘剂组合物,当其暴露在光化活性和/或电离辐射下时是可固化的。在此使用的术语“辐射”包含光化活性辐射,如紫外光辐射和由电子发射或高度加速的核粒子如中子,α-粒子等产生的电离辐射。
这里的“剥离衬”、“背衬”等一般是指膜基材。该膜基材可用纸或其它已知和通常用在胶粘剂带、标签等的制造中的材料来制备。
优选的可辐射固化胶粘剂包括,作为原料聚合物的至少一种可紫外光阳离子固化的环氧化嵌段共聚物。用在本发明实施中的环氧化嵌段共聚物包括描述在美国专利号为5,491,193、5,516,824、5,686,535、5,776,998和5,837,749中的那些,并且可从KratonTM Polymers商购得到。星形和线性环氧化嵌段共聚物都可以在本发明的实施中使用。一种在本发明的实践中使用的优选环氧化嵌段共聚物是KLP207(KratonTM Polymers),一种由依次聚合异戊二烯和丁二烯、然后加氢和环氧化的方法得到的二嵌段共聚物。每分子KLP207含有约10—11个环氧化物基团。适用于本发明方法使用的配方描述在“Kraton LiquidTMPolymer//Solid Polymer Hybrid UV Cure Adhesives with Stable PeelStrength”,J.R.Erickson、J.K.L.Schneider、和L.M.Kegley著,the PressureSensitive Tape Council Annual Meeting,2002中呈报,也描述在2001.06.26提交的美国申请系列号09/891985中。
本发明的胶粘剂典型地包含约3%—约60%的醇,最优选的是一元醇。在环氧基团的阳离子聚合期间,该醇作为一种链转移剂。其水平取决于最终胶粘剂所需的压敏性的水平和所使用的环氧化嵌段共聚物的量和类型。二元醇用作交联剂,而一元醇则会降低交联密度和通过侧取代基提高交联聚合物的粘合。二元醇使用过量(超过环氧的量)也能提高粘性和降低总体的交联密度,一元醇是最优选的。优选的一元醇的实例包括松香醇,可从Hercules购得,商品名为Abitol E和从KratonTM Polymers购得的L-1203氢化丁二烯单醇。
本发明的胶粘剂组合物也可包括作为增粘剂的有或没有芳香改性(优选没有)的脂肪族或脂环族的烃树脂,如衍生自萜烯单体或石油衍生单体的那些。优选的是氢化石油衍生的烃树脂。非限制性的实例包括脂肪族烯烃衍生的树脂,如那些可从Goodyear购得的
Figure C200410038791D00071
商品名的树脂和可从ExxonMobil购得的
Figure C200410038791D00072
1300系列的树脂。在这一类中一种常见的C5增粘树脂是一种二烯-烯烃共聚物,其为戊间二烯和2—甲基—2—丁烯的共聚物,具有约95℉的软化点。这种树脂能以商品名Wingtack95商业购得,是由包含大约60%的戊间二烯,10%的异戊二烯,5%环戊二烯,15%的2—甲基—2—丁烯和约10%的二聚物的混合物经阳离子聚合制备的,如US3,577,398中教导的那样。这种树脂的环球软化点一般在约20℃-150℃之间,根据ASTM的E28方法测量。可从ExxonMobil购得的Escorez2000系列的C5/C9芳香族的/脂肪族的烯烃衍生的树脂也是有用的。当需要长期的抗氧化性和抗紫外辐射时,氢化烃树脂是特别有用的。这些氢化树脂包括的树脂如,可从ExxonMobil购得的Escorez5000系列氢化脂环族树脂,氢化C9和/或C5树脂如由Arakawa Chemical提供的P70,P90,P115,P125,氢化芳香族烃树脂如从Hercules Specialty Chemicals购得的
Figure C200410038791D00074
1018,1085和
Figure C200410038791D00075
R系列树脂。其它有用的树脂包括氢化聚萜烯如从日本的Yasuhara Yushi Kogyo Company购得的
Figure C200410038791D00076
 P-105,P-115和P-125。优选使用的是氢化、环状或C5树脂,如Escorez 5400(ExxonMobil),一种氢化DCPD(二环戊二烯)增粘剂。以上所述的两种或多种树脂的混合物对一些配方也是优选的。
本发明的胶粘剂典型地包含约20%—约70%的氢化树脂,更优选的是约30%—约60%。
本发明的胶粘剂也包含最高约30wt%的油稀释剂。适合的油包括烯烃低聚物和低分子量聚合物,植物与动物油及它们的衍生物。可以使用的石油衍生的油类是一些相对高沸点的物质,只包括极小百分数的芳烃(优选小于30wt%,更优选小于15wt%根据油重量计)。可选的,油类可以完全是非芳香族的。合适的低聚物包括平均分子量为约350—约10000的聚丙烯、聚丁烯、氢化聚异戊二烯、氢化聚丁二烯等。优选的是石油衍生的白油,例如Britol 35T,一种石蜡族白油,和KAYDOL Oil,一种环烷白油,上述两者都可从Witco Corporation购得。
阳离子引发剂的使用浓度典型地是约0.01wt%—约10wt%,优选量为约0.05wt%—约1wt%,更优选的是约0.1wt%—约0.5wt%。浓度的选择取决于涂布的厚度。当辐射引发时,较厚的涂层采用较少的用量,以此保证均匀的引发。也可使用两种或多种光引发剂的组合。优选的光引发剂是Sarcat CD1010(可从Sartomer购得),是一种三芳基锍六氟锑酸盐,也可从Union Carbide以商品名Syracuse UVI6974购得。对于液体胶粘剂,热稳定更小的碘鎓盐,Sarcat CD1012是适合的。碘鎓盐的热稳定性较低,因此,在涂布过程中,可通过加热组合或代替辐射引致引发来引发固化。典型的分解热引发需要高于100℃的温度。可选地,碘鎓盐能被电子束引发是众所周知。
可以加入光敏剂来使光谱响应扩展到较高的波长,从而加速固化和提高固化深度。例如,对锍盐和三价碘盐来说吩噻嗪、苝和蒽是有效的光敏剂。
光引发剂的组合可用于达到胶粘剂组合物的最佳可能的固化。光引发剂优选用使固化的引发以该方法的流程速度进行所需的最少量。阳离子固化能被碱性物质抑制,如胺或者甚至水,因此这些必须避免。
为了防止胶粘剂组合物在制备和使用过程中组分的降解,通常加抗氧化剂到商购的化合物中,但不要影响聚合物的辐射固化。许多抗氧化剂会抑制阳离子固化,因而其使用应减少到最小。由于不同聚合物有不同的降解机理,抗氧剂的组合常常有更好的效果。某些受阻酚、有机金属化合物、芳香胺、芳香亚磷酸酯和硫化合物对此目的是有用的。这些材料的有效类型例如,包括酚类抗氧剂、硫代化合物和三(壬基化苯基)亚磷酸酯。
为保证长期的热稳定性,胶粘剂组合物一般包含约0.05wt%—约3wt%的一种或多种抗氧剂,优选约0.2wt%—约1.0wt%。
在本发明优选的实施方案中,胶粘剂组合物包含约10wt%—约35wt%的至少一种环氧化嵌段共聚物,3—60%的可相容的一元醇,约30wt%—约60wt%的至少一种烃树脂,约0.02-约2.0%的阳离子引发剂,约0—约15%的苯乙烯嵌段共聚物,约0—约30%的矿物油和约0—约2%的抗氧剂。
本发明的胶粘剂特别用于胶带和标签业。
本发明的压敏胶粘剂也可有利地用于胶粘剂制品的制造,包括但不限于标签、工业胶带和转移膜。单面和双面胶带和有承载或无承载的游离膜一样也包括在本发明中。在一个实施方案中,胶粘剂制品包括涂布在具有第一和第二主表面的背衬的至少一个主表面上的胶粘剂。有用的背衬基材包括但不限于纤维素材料、泡沫、金属、织物和各种聚合物如聚丙烯、聚酰胺、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、及其混合物。胶粘剂可以存在于背衬的一个或两个表面上。当背衬的两个表面都涂布胶粘剂时,其可以相同或不同。
本发明方法包括一种制备成卷胶带或标签料的方法,其中胶粘剂的阳离子固化是完全的且无固化不完全的表层。在使用吸湿性的基材时,为达到整体的完全固化,需要小心控制涂布之前和之后的湿气。这样的吸湿性基材例子包括,纸基剥离衬或纸标签、聚氨酯或聚酰胺薄膜或泡沫。可通过制造期间基材的干燥或不使其过度回潮来控制含湿量。典型的硅氧烷树脂基剥离衬在硅氧烷固化后是干燥的,但在卷绕前回潮。剥离衬或基材的干燥可通过将材料卷置于烘箱中来实施,典型地在水的沸点(212℉)以上放置一个小时左右,或在低温下真空放置。可选的,在用胶粘剂涂布前,衬和基材使用高温热空气或通过微波或红外干燥器干燥至所需程度。
一旦压敏胶粘剂卷制备出来,避免随后的湿气侵入是非常重要的。可以通过将该卷简单包裹在防湿材料里实现,如聚烯烃薄膜,或者储存在低湿度环境中。在23℃时湿度低于50%RH是优选的,更优选的是低于10%,和最优选的是通过使用干燥剂或热力学空气干燥机达到约0%。
通过下述非限制性实施例阐述本发明。
实施例
一种基于KLP L-207(一种可从Kraton PolymersTM购得的液体环氧化嵌段共聚物)的阳离子固化胶粘剂36-646A,其通过在一种热熔混合机中,使用预分散的阳离子UV-光引发剂(UVI-6974,一种可从Union Carbide购得的三芳基锍盐)来制备。在L-207中的预分散体从KratonTM Polymers购得。该胶粘剂的制备方法描述在“Kraton LiquidTM Polymer//Solid Polymer Hybrid UV CureAdhesives with Stable Peel Strength”,J.R.Erickson、J.K.L.Schneider、和L.M.Kegley著,the Pressure Sensitive Tape Council Annual Meeting呈报,2002。
将胶粘剂在200℉的ITW热熔罐中熔融,然后通过宽6英寸的狭缝头(slothead)在剥离纸上涂布5密耳厚的胶粘剂,涂层经过Aetek 400瓦/英寸的H灯后被压夹到另一张剥离纸上。胶粘剂涂布在一张更耐(更难)剥离(tight release)的剥离纸(T3070)上,并压夹到一个易剥离(easy release)衬(P1000)上。流程速度为60英尺/分和UV功率为50%。两种剥离纸T3070和P1000都可从Enterprise购得。
剥离衬卷通常在各种温度和湿度下调湿以获得在纸中的湿气的不同水平。在一个情况中,用水喷雾衬,然后部分地干燥和再卷绕。含湿量根据TAPPI方法T412om-94的一般法则来确定。从剥离卷的中心约按10层深取一个4英寸×4英寸的正方形。去除该叠片靠外侧的两个底层和顶层,并将其放入一个预先称重的250毫升的Ehrlenmeyer瓶里,该瓶用铝箔封盖并称量。纸的重量为6-12克。将该瓶放置在250℉的烘箱里并去掉铝箔。样品干燥共2.5小时(这时样品已达到衡重)。在再称量样品前,将其在干燥器中冷却。
在第一组实验中,在涂布机上制备的转移胶带从卷直接切得,并在干燥(在干燥器中)或标准(23℃/50%RH)条件下固化成片。完全固化这种阳离子引发胶粘剂的时间约为3天。在固化至少5天后测量所有的性质。
凝胶含量的测定通过称量一片薄膜的重量,将膜在环已烷中抽提一整夜,除去膜上溶胀的抽提凝胶,将膜干燥,并比较干燥后的重量与配方中参与固化过程的组分的理论百分比。
剪切粘附破坏温度(SAFT)通过将固化膜移到一个2密耳厚的电晕处理的PET上,粘接胶粘剂带上一个1英寸×1英寸的正方形区域到一个不锈钢板上(使用出自Chemsultants的PSTC自动化辊),用20分钟的时间来润湿钢板,然后将其放在室温的烘箱里,悬挂1千克的砝码。温度迅速升到120℉后,再以1℉/分的速度持续上升。记录破坏的时间。没有样品内聚破坏。几乎每个情况中,密着破坏都来自钢板,有时在钢板上留有重的残迹(ghosting)或残余物—这是胶粘剂中存在弱表面层的标志。每个报告的数值都是4个样品的平均值。
剥离和探头粘性是对转移到2密耳的电晕处理的PET上的薄膜测定的。
剥离是采用出自Chemsultants的PSTC自动化辊,粘接1英寸宽的条到一个干净的不锈钢板上进行的。在以12英寸/分的速度和180度的角度扯拉之前将其润湿20分钟。每个报告的数值都是3次测量的平均值。
探头粘性的测定采用一个Texture Analyzer(TA-XT21)和一个不锈钢探头。记录回缩的最大力。每个报告的数值都是5次测量的平均值。
如表1所示,胶粘剂样品批次的固化条件是重要的。干条件产生稍高的凝胶分数,但显著高的SAFT。剥离和探针粘性不受影响。
表1
 
实施例   批次 衬含湿量(%)<sup>a</sup>易难剥离剥离      固化条件 凝胶含量(%) SAFT(℉) 剥离(lb/in) 探头粘性(g) 
1 A 4.44.8 干燥器 72.1 282 7.5 501
2 A 4.44.8 23℃/50%RH 69.3 238 7.4 466
3 B 4.44.8 干燥器 70 >350 6.9 467
4 B 4.44.8 23℃/50%RH 68.4 262 7.2 480
a-含湿量为来样含湿量
这种胶粘剂和这一类型的其它胶粘剂是非常疏水,并且是在高的温度下制造和施用的。因此,这种胶粘剂基本上是无水的。然而,在剥离衬中存在水。尽管胶粘剂吸收非常少量的水分,但其表面可被显著地影响。胶粘剂表面的固化不完全会导致PSA上产生一个固化不完全的弱外层,这是低SAFT的原因。带有残迹的密着破坏和这一假设一致。
RDA(流变动态分析)在如下所述的固化膜(实施例3和4)上进行。图1阐述了固化环境对实施例3(-■-)和实施例4(-▲-)的胶粘剂的总体固化水平的影响,显示出总体固化水平根据该本体方法的测定实际上是非常相同的。然而,在50%RH条件下固化的胶粘剂的SAFT低得多(见表1)。再次说明胶粘剂表面存在的一个薄的固化不完全层是低SAFT的原因。
流变
用流变动态力学分析仪(RDA700型)来获得弹性模量(G’)和损耗模量(G”)对温度的变化。采用版本为4.3.2的Rhios软件控制仪器,使用8mm直径的平行板,板间隙约为2mm。装入样品然后冷却到约-100℃后开始测试。程序测试以5℃的间隔升温,伴随着在每个温度下的10秒浸泡时间。在放置样品的对流烘箱中连续通氮气吹洗。频率维持在10rad/秒。测试开始时的初始应变是0.05%(在板的外边缘)。在软件中,自动应变选项用来维持整个测试中可精确测量的扭距。配置该选项使得该软件允许施用的最大的应变是50%。如果能采用以下程序予以保证,自动应变程序会调整在每个温度增量下的应变。如果扭距低于200克-厘米时,应变会由当前值上升25%。如果扭距高于1200克-厘米时,其会由当前值降低25%。扭距在200和1200克-厘米之间时,在该温度增量下不改变应变。剪切储能或弹性模量(G’)和剪切损耗模量(G”)是由软件从扭距和应变数据计算所得。它们的比G”/G’,即公知的tanδ也进行计算。
进行第二组实验,它代表着更接近胶带生产环境的状况。对于大卷的胶带来说,胶粘剂会在几乎没有附加湿气进入的条件下固化。这样在剥离衬自身中的湿气就成为主要焦点。为模拟一个生产环境,转移胶带卷要和之前一样制备,但剥离衬要包含不同水平的湿气。将胶带卷马上放入双PE薄膜袋中(2层每层4密耳厚)。在测试前,膜在袋子中固化至少5天。
如表2显示,衬的含湿量对胶粘剂的SAFT有显著的影响。破坏仍是密着破坏而非内聚破坏。很明显,含湿量越低越好。
表2
 
实施例 批次 衬含湿量(%)易剥离      难剥离 固化条件 SAFT(℉)
5 C 4.4<sup>a</sup>        4.8<sup>a</sup> PE袋(2) 298
6 B 4.4<sup>a</sup>        4.8<sup>a</sup> PE袋(2) 298
7 B 4.4<sup>a</sup>        8<sup>e</sup> PE袋(2) 185
8 B 4.3<sup>b</sup>        5.2<sup>b</sup> PE袋(2) 281
9 B 7<sup>c</sup>          6.2<sup>c</sup> PE袋(2) 182
10 B 1.7<sup>d</sup>        1.6<sup>d</sup> PE袋(2) 345
a-含湿量为来料的含湿量
b-在23℃/50%RH的条件下调湿16天的胶带卷含湿量
c-在23℃/90%RH的条件下调湿16天的胶带卷含湿量
d-在220℉的烘箱中干燥2天的胶带卷含湿量
e-添加水所得的含湿量
当胶粘剂离开紫外灯时,其温度最热。此处的温度使用一个非接触型的红外温度计在实施例6的胶粘剂中测量。记录温度是63℃。
本发明的很多修改和变形可以在不脱离本发明的要旨和范围下实施,这对本领域的技术人员是显而易见的。在此描述的具体实施方案的提供仅为了举例,本发明仅通过附录权利要求的条款及这些权利要求所拥有的同等权利的整个范围来限定。

Claims (17)

1.在纸剥离衬和/或纸背衬基材上涂布和固化可阳离子固化压敏胶粘剂的方法,包括将可阳离子固化胶粘剂涂布到含湿量低于5%的纸剥离衬和/或纸背衬基材上,引发涂布的胶粘剂进行阳离子固化,之后将涂布的剥离衬和背衬基材的含湿量保持在5%以下,直到胶粘剂被基本完全固化。
2.制备固化的胶粘剂制品的方法,包括将可阳离子固化胶粘剂涂布到含湿量低于5%的纸基材上,引发固化,之后将涂布的纸基材的含湿量保持在5%以下,直到胶粘剂被基本完全固化。
3.根据权利要求1或2的方法,其中阳离子固化是通过暴露于辐射而引发的。
4.权利要求3的方法,其中辐射是紫外光辐射。
5.权利要求4的方法,其中含湿量保持在4%以下。
6.权利要求4的方法,其中含湿量保持在2%以下。
7.权利要求1或2的方法,其中胶粘剂包含环氧化嵌段共聚物。
8.权利要求7的方法,其中胶粘剂包含10到60重量%的至少一种环氧化嵌段共聚物,3到60%的相容的一醇,以控制固化密度,0到30重量%的至少一种苯乙烯类嵌段共聚物,20到70%的至少一种烃树脂,0到30%的矿物油,和有效量的阳离子引发剂。
9.通过如下方法制备的压敏胶粘剂制品,该方法包括涂布可阳离子固化胶粘剂到具有小于5%的含湿量的纸基材上,引发其固化,并且保持被涂布的基材的含湿量在小于5%的水平,直到该胶粘剂完全地固化。
10.权利要求9的胶粘剂制品,其中保持基材的含湿量在小于4%的水平。
11.权利要求10的胶粘剂制品,其中保持基材的含湿量在小于2%的水平。
12.权利要求9的胶粘剂制品,其中固化是通过胶粘剂暴露在辐射下引发的。
13.权利要求12的胶粘剂制品,其中辐射是紫外光辐射。
14.权利要求9的胶粘剂制品,其中胶粘剂包含环氧化嵌段共聚物。
15.权利要求14的胶粘剂制品,其中胶粘剂包含10到60重量%的至少一种环氧化嵌段共聚物,3到60%的相容的一醇,以控制固化密度,0到30重量%的至少一种苯乙烯类嵌段共聚物,20到70%的至少一种烃树脂,0到30%的矿物油,和有效量的阳离子引发剂。
16.权利要求9的胶粘剂制品,其中通过将被涂布的基材包在塑料膜中而保持被涂布的基材的含湿量在所述水平。
17.权利要求9的胶粘剂制品,其是一卷胶带或标签料。
CNB2004100387913A 2003-04-11 2004-04-08 由阳离子固化胶粘剂制备压敏胶粘剂带的方法 Expired - Fee Related CN100482755C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/412,840 US7700151B2 (en) 2003-04-11 2003-04-11 Process for making pressure sensitive adhesive tapes from cationic cure adhesives
US10/412840 2003-04-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1609157A CN1609157A (zh) 2005-04-27
CN100482755C true CN100482755C (zh) 2009-04-29

Family

ID=33131304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004100387913A Expired - Fee Related CN100482755C (zh) 2003-04-11 2004-04-08 由阳离子固化胶粘剂制备压敏胶粘剂带的方法

Country Status (5)

Country Link
US (2) US7700151B2 (zh)
KR (1) KR101177390B1 (zh)
CN (1) CN100482755C (zh)
BR (1) BRPI0401045B1 (zh)
DE (1) DE102004018067B4 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7700151B2 (en) * 2003-04-11 2010-04-20 Henkel Ag & Co. Kgaa Process for making pressure sensitive adhesive tapes from cationic cure adhesives
JP2009040039A (ja) * 2007-07-18 2009-02-26 Yamaha Motor Co Ltd 装飾用シート、成形品および輸送機器
US8367415B2 (en) * 2008-09-05 2013-02-05 University Of South Carolina Specific gene polymorphisms in breast cancer diagnosis, prevention and treatment
US20100139707A1 (en) * 2008-09-08 2010-06-10 Eastman Chemical Company Washable filmic laminates
US8633269B2 (en) 2010-12-01 2014-01-21 Mattel, Inc. Play modeling dough
US9261336B2 (en) 2013-03-15 2016-02-16 Mattel, Inc. Toy projectile and method of making
DE102013223451A1 (de) * 2013-11-18 2015-05-21 Tesa Se Verfahren zur Trocknung von Klebemassen
CN109266280A (zh) * 2018-09-07 2019-01-25 益阳市华光科技电子有限公司 一种高强度高韧性胶水

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4145247A (en) * 1976-06-25 1979-03-20 Ciba-Geigy Corporation Composition, for the treatment of paper, which contains hydantoin compounds and an amine curing agent
US4388137A (en) * 1978-12-07 1983-06-14 Mobil Oil Corporation Process for transfer coating with radiation-curable compositions
JPS60258280A (ja) 1984-06-01 1985-12-20 Sanyo Kokusaku Pulp Co Ltd 剥離紙
EP0228671A1 (en) * 1985-12-23 1987-07-15 General Electric Company Method for the production of a coated substrate with controlled surface characteristics
CA2033393C (en) * 1989-12-29 1997-04-29 Kent D. Johnson Method and article for packaging paper and the like
US5382604A (en) * 1991-10-07 1995-01-17 Shell Oil Company Crosslinked epoxy functionalized polydiene block polymers and adhesives
KR100227998B1 (ko) * 1991-04-29 1999-11-01 오노 알버어스 가교-결합 에폭시 관능화 폴리디엔 블럭 중합체, 그들의 제조 방법, 그들을 포함하는 조성물 및 출발 블럭 공중합체
US5362573A (en) * 1993-01-28 1994-11-08 Pandian Vernon E Use of zirconium salts to improve the surface sizing efficiency in paper making
US5711831A (en) * 1996-09-04 1998-01-27 Ncr Corporation System and method for controlling label curl
US6174932B1 (en) * 1998-05-20 2001-01-16 Denovus Llc Curable sealant composition
JPH11166159A (ja) 1997-12-02 1999-06-22 Sekisui Chem Co Ltd 光学基板の接着方法
US6180200B1 (en) 1998-06-01 2001-01-30 Dsm N. V. Cationic and hybrid radiation curable pressure sensitive adhesives for bonding of optical discs
US6028124A (en) * 1998-11-25 2000-02-22 Dow Corning Corporation Radiation curable compositions
ES2273761T3 (es) * 2001-05-28 2007-05-16 Dainippon Ink And Chemicals, Inc. Combinaciones de iniciadores fotocationicos.
US6803081B2 (en) * 2001-06-26 2004-10-12 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Radiation curable adhesive
US7700151B2 (en) * 2003-04-11 2010-04-20 Henkel Ag & Co. Kgaa Process for making pressure sensitive adhesive tapes from cationic cure adhesives

Also Published As

Publication number Publication date
US20060216521A1 (en) 2006-09-28
DE102004018067B4 (de) 2015-11-12
KR101177390B1 (ko) 2012-08-27
US7700151B2 (en) 2010-04-20
US20040202811A1 (en) 2004-10-14
BRPI0401045B1 (pt) 2014-08-05
KR20040089540A (ko) 2004-10-21
US7521116B2 (en) 2009-04-21
BRPI0401045A (pt) 2005-01-11
CN1609157A (zh) 2005-04-27
DE102004018067A1 (de) 2004-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6338373B2 (ja) 高度に粘着付与されたホットメルト加工可能なアクリレート感圧性接着剤
CN102782072B (zh) 用于压敏粘合剂的阳离子的可uv交联的丙烯酸聚合物
EP1360258B1 (en) Radiation curable adhesive compositions comprising block copolymers having vinyl functionalized polydiene blocks
JP6810054B2 (ja) アクリルポリマーに基づくuv硬化性接着剤
JP6289319B2 (ja) ホットメルト粘着剤組成物
RU2415171C2 (ru) Термоплавкие чувствительные к давлению адгезивы для бумажных этикеток
WO2005080518A1 (en) Radiation-curable adhesive compositions
JP2016186087A (ja) 繊維材料を含有する熱溶融処理可能な感圧性接着剤
EP1453931A1 (en) Radiation curable adhesive
US7521116B2 (en) Pressure sensitive adhesive tapes from cationic cure adhesives
EP3444311A1 (en) Hot-melt pressure-sensitive adhesive composition
KR20190015184A (ko) 중압 수은등에 의해 uv 경화된 양이온성 감압성 접착제
JP2520145B2 (ja) 紫外線架橋性ホットメルト型接着剤組成物
US6787604B2 (en) Adhesive composition
US20040014863A1 (en) Uv-resistant hot-melt contact adhesive, a method for producing the same and adhesive objects produced therefrom
CN108276518A (zh) 一种led光引发交联聚丙烯酸酯类压敏胶粘剂的制备方法
JP2007314653A (ja) 粘着剤組成物およびマスキングテープ
JP2818909B2 (ja) 紫外線架橋性ホットメルト型接着剤組成物
JP4285616B2 (ja) 粘着テープ及び粘着剤層の形成方法
JP2002363517A (ja) 粘着シート
AU2002352190A1 (en) Radiation Curable Adhesive

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: HENKEL KOMMANDITGESELLSCHAFT AUF AKTIEN

Free format text: FORMER OWNER: NATIONAL STARCH + CHEMICAL INVESTMENT HOLDING CORP

Effective date: 20110427

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: HENKEL AG + CO. KGAA

Free format text: FORMER NAME: HENKEL KOMMANDITGESELLSCHAFT AUF AKTIEN

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: DELAWARE, THE USA TO: DUSSELDORF, GERMANY

CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Dusseldorf

Patentee after: HENKEL AG & Co.KGaA

Address before: Dusseldorf

Patentee before: HENKEL AG & Co.KGaA

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20110427

Address after: Dusseldorf

Patentee after: HENKEL AG & Co.KGaA

Address before: Delaware

Patentee before: NATIONAL STARCH AND CHEMICAL INVESTMENT HOLDING Corp.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090429

Termination date: 20200408

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee