CN104640954B - 压敏粘合剂泡沫和由其制得的制品 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种压敏粘合剂泡沫,其包含泡沫,所述泡沫包含苯乙烯嵌段共聚物和丙烯酸类共聚物的非复合泡沫共混物,其中所述压敏粘合剂泡沫具有大于600%的伸长率,其中所述非复合泡沫共混物为热熔融形成的泡沫。本发明还提供了多层压敏粘合剂泡沫、压敏粘合剂泡沫条带和利用此类压敏粘合剂泡沫制成的制品。
Description
技术领域
本公开涉及薄型压敏粘合剂(PSA)泡沫。本公开还提供了具有苯乙烯嵌段共聚物和丙烯酸类共聚物的热熔融泡沫共混物的PSA。
背景技术
目前在许多市场上存在,诸如,例如更薄产品趋势的移动手持式电子设备、显示器等。常规泡沫条带通常为较厚的。更薄的泡沫条带利用中空微球来制备,这些中空微球导致复合泡沫的形成,复合(syntactic)泡沫的可压缩性和适形能力通常小于由发泡剂发泡的类似材料的可压缩性和适形能力。气吹薄型泡沫的增强的可压缩性和适形能力可有助于在经受压缩力时的更大抗冲击性。存在对在经受压缩力时提供更大抗冲击性的薄型气吹压敏粘合剂泡沫、多层压敏粘合剂泡沫和压敏粘合剂泡沫条带的需求。
发明内容
本公开提供了在经受压缩力和拉伸力时提供更大抗冲击性的薄型热熔融压敏粘合剂泡沫、多层压敏粘合剂泡沫和压敏粘合剂泡沫条带。
因此,在一个方面,本公开提供了一种包含泡沫的压敏粘合剂泡沫,所述泡沫包含苯乙烯嵌段共聚物和丙烯酸类共聚物的非复合(non-syntactic)泡沫共混物,其中压敏粘合剂泡沫具有大于600%的伸长率,其中非复合泡沫共混物为热熔融形成的泡沫。在一些实施例中,当前公开的压敏粘合剂泡沫还具有小于0.51mm(25密耳)的总厚度。
在一些实施例中,非复合泡沫共混物具有大于0.6g/cm3的密度。在一些实施例中,非复合泡沫共混物具有大于0.7g/cm3的密度。在一些实施例中,所述泡沫设计为基本不含卤素化合物的无卤素泡沫。在一些实施例中,压敏粘合剂泡沫还包含颜色添加剂。
在另一方面,本公开提供了多层压敏粘合剂泡沫,所述多层压敏粘合剂泡沫包含当前公开的压敏粘合剂泡沫并且还包含位于所述泡沫的第一主表面上的至少一个压敏粘合剂层。在一些实施例中,多层压敏粘合剂泡沫还包含位于与所述泡沫的第一主表面相背对的所述泡沫的第二主表面上的第二压敏粘合剂层。
在另一方面,本公开提供了压敏粘合剂泡沫条带,所述压敏粘合剂泡沫条带包含当前公开的压敏粘合剂泡沫或当前公开的多层压敏粘合剂泡沫并且还包含背衬层。在一些实施例中,每个压敏粘合剂层独立地选自包含丙烯酸类共聚物、苯乙烯嵌段共聚物以及它们的共混物中的至少一种的压敏粘合剂。
在一些实施例中,当前公开的多层压敏粘合剂泡沫或压敏粘合剂泡沫条带还包含增粘剂。在一些实施例中,压敏粘合剂层还包含颜色添加剂。在一些实施例中,颜色添加剂为黑颜色添加剂。
在另一方面,本公开提供了制品,所述制品包含当前公开的压敏粘合剂泡沫、多层压敏粘合剂泡沫或压敏粘合剂泡沫条带中的至少一者。
已总结了本公开的示例性实施例的多个方面和优势以上发明内容并非意图描述本公开的每个例示实施例或每种实施方式。另外的特征和优点在如下实施例中公开。随后的附图和具体实施方式将更具体地举例说明使用本文所公开的原理的某些实施例。
附图说明
结合附图来考虑本公开以下各个实施例的详细描述可以更完全地理解本公开,其中:
图1为根据本公开制成的用于测试拉伸下落阻力的测试面板的前透视图。
图2为涉及实例1至5和比较例1至3在两种不同测试条件的拉伸伸长率和拉伸下落阻力的数据的图形表示。
虽然可不按比例绘制的以上附图示出了本公开的各个实施例,但还可以想到其它的实施例,如在具体实施方式中所指出的。在所有情况下,本公开通过示例性实施例的表示和未通过表达限制来描述当前公开的发明。应当理解,本领域的技术人员可以设计出许多其它的修改形式和实施例,这些修改形式和实施例也在本公开的精神和范围之内。
具体实施方式
如本说明书所用,由端点表述的数值范围包括归入该范围内的所有数值(如1到5包括1,1.5,2,2.75,3,3.8,4和5等)。
除非另外指明,否则在所有情况下,本说明书和实施例中所使用的所有表达数量或成分、性质测量等的数值均应理解成由术语“约”所修饰。因此,除非有相反的说明,否则上述说明书和所附实施例列表中所述的数值参数可以根据本领域技术人员利用本公开的教导内容寻求获得的所需性质而有所变化。在最低程度上说,每个数值参数并非试图限制等同原则在受权利要求书保护的实施例的范围内的应用,其应该至少根据所报告的有效数位的数量和通过惯常的四舍五入法来解释每个数值参数。
对于以下给出定义的术语,除非基于以下术语表中使用的术语的修改形式的具体引用,在权利要求中或在说明书中的其它地方提供了不同的定义,否则整个说明书、包括权利要求都应该以这些定义为准:
术语表
词语“一种”、“该”和“所述”与“至少一个”可互换地使用,表示一个或多个所描述的要素。
术语“层”是指在基底上或铺盖基底的任何材料或材料组合。
用于描述各层位置的取向词语,例如“上方”、“之上”、“覆盖”、“最上方”、“铺盖”、“下面的”等,是指相对于水平设置的、向上面向的基底的层的相对位置。不旨在指涵盖(encompassing)基底和层的基底、层或制品,在制造期间或之后,在空间中应该具有任何具体取向。
用于描述层相对于另一个层和基底或两个其它层的位置的术语“由......隔开”是指所描述的层在其它一个或多个层和/或基底之间,但非必然地与之邻接。
术语“(共)聚合物”或“(共)聚合物的”包括均聚物和共聚物,以及可在可混溶的共混物中形成的均聚物或共聚物,例如,通过共挤出或通过包括例如酯交换反应在内的反应形成。术语“共聚物”包括无规、嵌段、接枝和星形共聚物。
本公开提供了具有泡沫的压敏粘合剂泡沫,所述泡沫包含非复合泡沫共聚物共混物,其中非复合泡沫共混物为热熔融形成的泡沫。本公开还提供了具有先前所提及的泡沫的多层压敏粘合剂泡沫,其中至少一个压敏粘合剂层设置于其主表面上。本公开还提供了具有压敏粘合剂泡沫或多层压敏粘合剂泡沫和背衬层的压敏粘合剂泡沫条带。
泡沫
本公开的所述泡沫包括非复合泡沫共混物。复合泡沫是通过将中空颗粒并入基体中而制成的泡沫,其中“复合”是指“放在一起”。如本文所用,术语“非复合泡沫”基本上是指基体材料内,其中微孔结构已由稳定气泡形成(即,由发泡剂制成)的泡孔材料。发泡剂可以多种方式引入。例如,可将发泡剂作为化学发泡剂或物理发泡剂引入。
可用于本公开的物理发泡剂为任何天然存在的大气材料,这些大气材料在所述泡沫离开模具的温度和压力下为蒸汽。可将作为气体、超临界流体或液体的物理发泡剂引入(即,注入)聚合物共混物材料中。所使用的物理发泡剂将取决于所得泡沫制品所寻求的特性。选择发泡剂所考虑的其它因素为其毒性、蒸汽压力分布、处理的简便性和关于所使用聚合物材料的溶解度。可使用易燃发泡剂,诸如戊烷、丁烷和其它有机材料,诸如氢氟烃(HFC)和氢氯氟烃(HCFC),但非易燃的无毒的不消耗臭氧的发泡剂是优选的,因为它们更容易使用,例如具有更少的环境问题等。合适的物理发泡剂包括,例如二氧化碳、氮气、SF6、一氧化二氮、全氟化流体(诸如C2F6)、惰性气体(诸如氦气、氩气和氙气)、空气(主要为氮气和氧气共混物),和这些材料的共混物。
也可将化学发泡剂使用于泡沫聚合物共混物中。合适的化学发泡剂包括碳酸氢钠和柠檬酸共混物、二亚硝基五亚甲基四胺、对甲苯磺酰肼、4-4'-氧代双(苯磺酰肼)、偶氮二碳酰胺(1,1'-偶氮双甲酰胺)、对甲苯磺酰氨基脲、5-苯基四唑、5-苯基四唑类似物、叠氮草酸二异丙酯(diisopropylhydrazodicarboxylate)、5-苯基-3,6-二氢-1,3,4-二嗪-2-酮,和硼氢化钠。
本公开的泡沫包括苯乙烯嵌段共聚物(例如,苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS))和丙烯酸类共聚物的共混物。可添加至当前公开的共聚物共混物的其它聚合物包括,例如苯乙烯树脂,诸如聚苯乙烯、其共聚物和高抗冲聚苯乙烯;聚碳酸酯;聚(甲基)丙烯酸类树脂,诸如(聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA);弹性体;聚丁二烯;聚异戊二烯;聚氯丁二烯;天然橡胶;苯乙烯和二烯烃的无规和嵌段共聚物(例如,苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR));烯属树脂,诸如聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和乙烯-丙烯-二烯单体橡胶;无定形聚烯烃;乙酸乙烯酯树脂;聚酯树脂,诸如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)、聚(萘二甲酸乙二醇酯)(PEN)和聚(对苯二甲酸丁二醇酯)以及无定形聚酯。聚合物的其它实例包括,例如聚苯乙烯-聚乙烯共聚物;聚(乙烯基环己烷);聚丙烯腈;氯乙烯树脂,诸如聚氯乙烯;氨基甲酸酯树脂,包括热塑性聚氨酯;芳族环氧树脂;聚酰胺树脂,诸如聚酰胺(尼龙)、全芳族聚酰胺(芳族聚酰胺)和无定形聚酰胺;聚酰亚胺;聚醚酰亚胺;聚(醚醚酮)(PEEK);丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物;氟化弹性体;无定形含氟聚合物;聚二甲基硅氧烷;聚(苯硫醚);聚苯醚;聚苯醚共混物,诸如聚苯醚-聚苯乙烯;包含至少一种无定形组分的共聚物;以及它们的混合物。
还可存在一个或多个额外泡沫层,所述额外泡沫层设置于本公开的泡沫之上或上方以得到多层泡沫结构。额外泡沫层可为与泡沫层相同的组成,或者它们可选自上文所列出的材料并且不含苯乙烯嵌段共聚物或丙烯酸类共聚物或两者。当采用多于一个的额外泡沫层时,它们均可设置于所述泡沫的相同侧上或所述泡沫的相背侧上。可对所述泡沫的一个或多个表面和额外泡沫层进行处理以增强它们之间的层间粘合力。表面处理为本领域的技术人员所熟知的,并且包括例如电晕处理、铬酸盐处理、暴露于臭氧、暴露于火焰、暴露于高压电击、用电离辐射处理,和通过化学或物理工序的其它氧化处理。作为另外一种选择或除此之外,表面可已经历通常用底漆的涂层处理。
所述泡沫的伸长率通常大于600%,并且在一些实施例中在纵向方向(MD)上为601%至1600%。泡沫的“伸长率”在本文中根据模具A、测试方法A、D412-06a中所指定的方法来测量。
本公开提供使用串联或双螺杆挤出系统产生聚合物共混物泡沫的连续方法。这种方法涉及将两种或更多种聚合物与物理发泡组分(诸如,例如二氧化碳和/或氮气)混合,所述发泡剂组分与聚合物共混物为可溶的以形成熔体溶液。挤出系统中的温度和压力条件被选择成足以保持聚合物共混物和发泡剂为均质溶液。
已发现通过添加物理发泡剂,聚合物共混物可以更有效地被处理,并且可以在比其它方式所要求的更低的温度和压力下发泡。在聚合物熔体溶液通过成形模离开挤出机时,其暴露于低得多的大气压力,导致发泡剂膨胀并出离熔体溶液。这促使成核和泡孔形成,从而导致熔体溶液的发泡。这可导致在聚合物材料中形成小而均匀的泡孔。
在发泡剂膨胀时,除了成核的增加及泡孔膨胀外,还可发生泡沫的绝热冷却。在熔体溶液暴露于环境压力和温度时,所述泡沫通常在模具的出口处完全地形成。当熔体溶液离开模具并暴露于环境温度时,熔体的粘度快速增加,流动减少,这继而在数秒内或更典型地在几分之一秒内阻止泡沫泡孔的生长及合并。在离开模具时,发泡聚合物共混物在用以保持孔结构和延缓释气的温度下快速骤冷。
在一些实施例中,泡沫聚合物共混物还包括交联剂体系。交联剂体系可包括各种交联剂,诸如光交联剂、热交联剂,等等。合适的可聚合光交联剂包含光引发剂基团和可聚合的烯键式不饱和基团,如(甲基)丙烯酰基团。
光交联剂单体包括具有由如下结构表示的官能团的烯键式不饱和化合物:
其中R1为
其中R2为H或C1至C6烷基基团,
各个R3独立地为羟基基团、苯基基团、C1至C6烷基基团或C1至C6烷氧基基团。
具有光引发剂基团的光交联剂化合物的通式可为:
X为–O-或-NR4-;
R4为H或C1至C4烷基基团;a、b和c独立地为0或1;
M1为C(R4)2或Si(R4)2。其中每个R4独立地为H或C1至C4烷基基团;
M2为O、NR4、C(O)、C(O)O、C(O)NR4或OC(O)NR4,其中每个R4独立地为H或C1至C4烷基基团;
G为共价键、(CH2)d或(CH2)dO,其中d为1至4的整数,在一些实施例中为1至2的整数;
P*为光引发剂基团,如对辐射敏感的a-裂解基团(见上文)。
在一些实施例中,可衍生P*的各种化合物为芳族酮。已知这种酮为“夺氢剂”。当通过吸收紫外光活化时,这些P*基团可起作用以交联发泡聚合物共混物。因此,P*为衍生自苯乙酮、二苯甲酮、蒽醌、9-芴、蒽酮、呫吨酮、噻吨酮、吖啶酮、二苯并环庚酮、苯偶酰或色酮的部分。因此具有光引发剂基团的单丙烯酰基化合物可以包含夺氢基团。在一些实施例中,优选的P*基团包括衍生自苯乙酮、二苯甲酮、蒽醌、噻吨酮、色酮和苯偶酰的基团。特别优选的是二苯甲酮和蒽醌。
特别可用的可聚合的光交联剂包括以下化合物或类似的酰胺:
还可能的是,交联剂体系由热敏感组分和热不敏感组分构成;例如,交联剂自身可为热不敏感的,但交联剂加速剂可为热敏感的,或反之亦然。还可能的是,出于热致化学交联的目的,可采用所有现有可热活化的化学交联剂,诸如环氧化聚酯树脂、丙烯酸酯树脂、加速硫体系或硫供体体系、异氰酸酯体系、反应性三聚氰胺树脂、甲醛树脂和(任选地卤化)苯酚甲醛树脂和/或反应性酚醛树脂或二异氰酸酯交联体系(具有其对应活化剂),以及它们的组合。
在一些实施例中,交联剂有利地为在大于50℃(例如,在100℃至160℃,并且在一些实施例中在110℃至140℃之间)的温度下可活化的交联剂。交联剂的热激发可例如通过过程热(有源加热、剪切热)、IR辐射或高能量交变场发生。
在一些实施例中,添加的热交联剂为异氰酸酯,优选地为三聚异氰酸酯。在一个实施例中,三聚异氰酸酯为脂族异氰酸酯和/或用胺失活的异氰酸酯。合适的异氰酸酯的实例包括MDI[4,4-亚甲基二(苯基异氰酸酯)]、HDI[1,6-六亚甲基二异氰酸酯]和/或IPDI[异佛乐酮二异氰酸酯、5-异氰酸基-1-异氰酸基甲基-1,3,3-三甲基环己烷]的三聚衍生物,以及三聚多异氰酸酯和/或多官能异氰酸酯。本文特别地参考热交联剂,这些热交联剂在WO2006/027387 A1中被强调为有利的。
在一个实施例中,可将交联剂-加速剂体系用于聚丙烯酸酯的热交联。例如,可采用如下体系,所述体系包含至少一种包含环氧基团的组分作为交联剂和至少一种在低于聚丙烯酸酯的熔融温度的温度(诸如室温)下对交联反应具有加速效应(加速剂)的组分。合适的加速剂化合物的实例为多官能胺。当聚丙烯酸酯组分包含能够进入与环氧基团的交联反应的官能基团(诸如通过加成或取代反应)时,使用此类交联剂—加速剂体系是特别合适的。在热交联的过程中,存在聚丙烯酸酯上的官能基团与含环氧化物组分的环氧基团的交联。“具有加速效应的组分”是指所述组分支持交联反应,只要其确保足够的反应速率,然而在不存在加速剂的情况下的具有所选反应参数(诸如低于聚丙烯酸酯组分的熔融温度的温度)的交联反应将完全不进行或仅以不足够的速度进行。然后,加速剂确保交联反应的动力学的实质改善。这可催化地或化学计量地发生。可特别地参考如DE10 2007 016 950 A1中所提出的交联剂-加速剂体系。
PSA泡沫的厚度通常根据其强度和柔韧性以及压敏粘合剂泡沫的预期用途来适当地设定,只要压敏粘合剂泡沫的总厚度不超出3mm。厚度通常小于0.6mm,在一些实施例中小于0.50mm,在一些实施例中小于0.30mm,在一些实施例中小于0.20mm,在一些实施例中小于0.15mm。PSA泡沫可具有单层结构或多层结构。
所述泡沫包括聚合物基体并且特征在于密度小于聚合物基体自身的密度。一般来讲,密度减少可通过多种方式来实现,包括通过在基体中形成气体填充空隙(例如,通过发泡剂)或包含聚合物微球(例如,可膨胀微球)或非聚合物微球(例如,玻璃微球)。在一些实施例中,当前公开的泡沫的密度大于0.6g/cm3。在一些实施例中,当前公开的泡沫的密度大于0.7g/cm3。在一些实施例中,所述泡沫的密度为0.3g/cm3或更大。在其它实施例中,所述泡沫的密度在0.3g/cm3和0.6g/cm3之间。在一些实施例中,所述泡沫的密度在0.3g/cm3和0.7g/cm3之间。
泡孔形式、泡沫尺寸、孔壁厚度和构成泡沫的泡孔的其它特性非特别地限制并且可根据已知泡沫材料的泡孔特性来选择或设定。例如,构成泡沫的泡孔可为开放泡孔、闭合泡孔或它们的任何混合物。
PSA泡沫根据需要可包含添加剂。示例性添加剂包括增粘剂(例如,松香酯、萜烯、酚和脂族、芳族合成烃树脂或脂族和芳族合成烃树脂的混合物)、表面活性剂、增塑剂(不同于物理发泡剂)、成核剂(例如,滑石、二氧化硅或TiO2)、填料(例如,无机填料和有机填料)、纤维、抗老化剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、抗静电剂、润滑剂、颜料、染料、增强剂、疏水或亲水性二氧化硅、碳酸钙、增韧剂、阻燃剂、细磨的聚合物颗粒(例如,聚酯、尼龙或聚丙烯)、稳定剂(例如,UV稳定剂)以及它们的组合。添加剂的添加量可足以得到所制备的泡沫的所需特性。所需特性在很大程度上由泡沫或泡沫制品的预期应用所决定。
可用于本公开的成核剂包括任何常规的成核剂。将要被添加的成核剂的量取决于所需的泡孔尺寸、所选择的发泡剂以及泡沫聚合物共混物的密度。小颗粒形式的无机成核剂的实例包括粘土、滑石、二氧化硅(包括二氧化硅纳米颗粒)、纳米粘土、碳纳米管和硅藻土。可以使用在给定温度下分解或反应的有机成核剂。这种成核剂提高成核的速率及程度,并且可降低由所得泡沫扩散的速率。
有机成核剂的一个实例是多元羧酸的碱金属盐与碳酸盐或碳酸氢盐的组合。可用的多元羧酸的碱金属盐的实例包括2,3-二羟基-丁二酸的单钠盐(即,酒石酸氢钠)、丁二酸的单钾盐(即,琥珀酸氢钾)、2-羟基-1,2,3-丙烷三羧酸的三钠盐(即,柠檬酸钠)和三钾盐(即,柠檬酸钾)、乙二酸的二钠盐(即,草酸钠)和多元羧酸(例如,2-羟基-1,2,3-丙烷三羧酸),以及它们的组合。碳酸盐和碳酸氢盐的实例包括碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钾和碳酸钙以及它们的组合。一种预期的组合是多元羧酸的单碱金属盐(例如,柠檬酸单钠或酒石酸单钠)与碳酸盐或碳酸氢盐。预期的是,可将不同成核剂的混合物添加至泡沫聚合物共混物。
本公开中可用的表面活性剂包括极性和非极性表面活性剂,这些表面活性剂性质上可为阴离子、阳离子或非离子的。表面活性剂降低聚合物共混物与发泡剂之间的表面张力、促进泡的成核、减少薄孔壁中的应力集中以稳定涨起的泡沫、抵消泡沫中的任何固体的消泡效果并有利于基底上的润湿。尤其可用的表面活性剂包括AEROSOL WA-300表面活性剂(新泽西州森林公园的氰特工业公司(Cytec Industries,Woodland Park,NJ))和氟化表面活性剂,诸如FC 430(明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,MN))。表面活性剂可存在于混合物中,在一些实施例中,每100重量份可聚合单体中的量不超过约10重量份,在另一实施例中,不超过约5重量份,并且在另一实施例中,范围在每100重量份可聚合单体的0.5至3重量份。特别可用的是含氟表面活性剂、烷基苯氧基聚缩水甘油等。
含氟表面活性剂是已知的,通常描述在E.Kissa的《表面活性剂科学丛书(Surfactants Science Series)》,第50卷“氟化表面活性剂(FluorinatedSurfactants)”,(Marcel Dekker,纽约,1994)中。包括衍生自C4全氟烷基基团的那些在内的含氟表面活性剂还描述在美国专利No.4,167,639、No.3,906,027、No.5,342,986和No.5,502,251中。特别地,更近期在美国专利No.6,664,354(Savu等人)中已经描述了衍生自九氟丁烷磺酰氟(PBSF)的含氟表面活性剂,该专利以引用的方式并入本文。
在一些实施例中,其它可用的氟化表面活性剂包括式X(CnF2n+2)COOH的酸,其中n为3-20范围内的整数,并且X为氢或氟。这种酸的碱金属盐也是有效的表面活性剂。此外,这种酸的铵、胺和季铵盐也是可用的。这种组合物的实例包括全氟丁酸铵。其它可用的羧酸酯型表面活性剂由通式RfCH2CH2SCH2CH2COOM来描述,其中Rf=F(CF2CF2)x,X=1至约9并且M为铵、锂、钠或钾;锂盐可以商标名“ZONYL FSA”氟化表面活性剂得自杜邦公司(E.I.duPontde Nemours and Co.)。式(RfCH2CH2O)xP(O)(ONH4)y的全氟烷醇的磷酸酯,其中Rf=F(CF2CF2)z,x=1或2,y=2或1,x+y=3且z=1至约7,可以商标名“ZONYL FSP”含氟表面活性剂获得。也可以商标名“ZONYL UR”含氟表面活性剂以酸形式获得这种类型的表面活性剂(即,(ONH4)y基团被(OH)y基团替换),由其可通过用相应的碱中和制备铵、锂、钠和钾盐。
式RfCH2CH2SO3X的多氟烷醇的硫酸酯,其中Rf=F(CF2CF2)y,y=1至约9,X=H或NH4、锂、钠或钾,也可用作含氟表面活性剂。此类含氟表面活性剂(其中X为H或NH4)的实例以商标名“ZONYL TBS”含氟表面活性剂出售,得自杜邦公司(E.I.duPont de Nemours andCo.)。
在一些实施例中,颗粒添加剂是表面改性的纳米颗粒,如以引用的方式并入本文的U.S.6,586,483(Kolb等人)中描述的表面改性纳米颗粒。在这种添加剂中,单独的纳米颗粒的粒径不大于约50纳米,且选自二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锆、氧化钒、二氧化铈、氧化铁、氧化锑、氧化锡、铝/二氧化硅以及它们的组合。对于聚合物共混物,纳米颗粒理想的是用诸如异辛基或癸基基团之类的疏水性基团进行官能化。已发现,这种表面改性的纳米颗粒可稳定泡沫,并且按重量计可占单体组合物的0.5%至10%。将纳米颗粒添加到单体混合物中。
也可将半结晶性材料以小于50体积%混合物的量添加至泡沫聚合物共混物。合适的半结晶性材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚异丁烯、聚烯烃共聚物、尼龙6、尼龙66、聚酯、聚酯共聚物、含氟聚合物、聚乙酸乙烯酯、聚(乙烯醇)、聚环氧乙烷、官能化聚烯烃、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、金属中和聚烯烃离聚物(可以商标名“SURLYN”得自特拉华州威尔明顿的杜邦公司(E.I.DuPont de Nemours,Wilmington,Del.))、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚甲醛、聚乙烯缩丁醛和具有至少一种半结晶性化合物的共聚物。
PSA泡沫设计为基本不含卤素化合物的无卤素泡沫。这是出于避免金属腐蚀的目的。更具体地,当压敏粘合剂泡沫条带被用于电气/电子组件的固定时,应避免由于卤素化合物的存在的金属腐蚀。此类卤素化合物通常作为含卤素阻燃剂、含卤素交联剂和/或含卤素增塑剂被并入压敏粘合剂中。
PSA泡沫可被着色以允许压敏粘合剂泡沫条带开发图形设计功能和/或光学特性,诸如遮光特性和反光特性。每种不同着色剂在本文中可单独地使用或组合地使用。
在一些实施例中,PSA泡沫通过包含黑颜色添加剂可被着色为黑色。本文可用的示例性黑颜色添加剂包括炭黑(例如,炉黑、槽黑、乙炔黑、热炭黑和灯黑(lampblack))、石墨、氧化铜、二氧化锰、苯胺黑、苝黑、钛黑、花菁黑、活性炭、铁氧体(例如,非磁性铁氧体和磁性铁氧体)、磁铁矿、氧化铬、氧化铁、二硫化钼、铬配合物、多组分氧化物基黑着色剂和蒽醌基有机黑着色剂。其中,炭黑是可用的,因为它们可容易地和廉价地获得。
在一些实施例中,PSA泡沫通过包含白颜色添加剂可被着色为白色。示例性白颜色添加剂包括白着色剂,诸如钛氧化物(例如,二氧化钛,诸如金红石二氧化钛和锐钛型二氧化钛)、氧化锌、氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化镁、氧化钙、氧化锡、氧化钡、氧化铯、氧化钇、碳酸镁、碳酸钙(沉淀的碳酸钙和重质碳酸钙)、碳酸钡、碳酸锌、氢氧化铝、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化锌、硅酸铝、硅酸镁、硅酸钙、硫酸钡、硫酸钙、硬脂酸钡、锌白、硫化锌、滑石、二氧化硅、氧化铝、粘土、高岭土、磷酸钛、云母、石膏、白碳、硅藻土、膨润土、锌钡白、沸石、绢云母和水合埃洛石;以及有机白着色剂,诸如丙烯酸类树脂颗粒、苯乙烯树脂颗粒、氨基甲酸酯树脂颗粒、酰胺树脂颗粒、碳酸酯树脂颗粒、有机硅树脂颗粒、脲醛树脂颗粒和三聚氰胺树脂颗粒。
本领域的技术人员可理解,通过所述泡沫中包含其它颜色添加剂可实现其它颜色。颜色添加剂的量非特别地限制并且可为允许压敏粘合剂条带具有所需光学特性的这样的量。
为了通常对压敏粘合剂层的更高粘合力,PSA泡沫的表面可已经历一次或多次常见表面处理。示例性表面处理包括电晕处理、铬酸盐处理、等离子处理、暴露于臭氧、暴露于火焰、暴露于高压电击、用电离辐射处理,和通过化学或物理工序的其它氧化处理。作为另外一种选择或除此之外,表面可已经历通常用底漆的涂层处理。
压敏粘合剂层
在一些实施例中,当前公开的多层压敏粘合剂泡沫包括至少一个压敏粘合剂层,所述压敏粘合剂层覆盖或设置于PSA泡沫的第一主表面上。在一些实施例中,当前公开的多层压敏粘合剂泡沫包括第二压敏粘合剂层,所述第二压敏粘合剂层覆盖或设置于与PSA泡沫的第一主表面相背对的PSA泡沫的第二主表面上。在一些实施例中,当前公开的多层压敏粘合剂泡沫包括位于PSA泡沫的任一个或两个主表面上的一个以上的压敏粘合剂层或甚至多个压敏粘合剂层。当前公开的多层压敏粘合剂泡沫可包括设置于所述泡沫和任何压敏粘合剂层之间和甚至设置于各种压敏粘合剂层之间的其它类型材料的层,诸如加固层、不可渗透层,等等。
本公开的压敏粘合剂层包括压力粘合剂。压敏粘合剂(PSA)是独特类别的粘合剂和独特类别的热塑性塑料,其在干(无溶剂)形式下是强劲的,并且在室温下是永久粘性的。它们仅仅通过接触而不需要比用手指或手大的压力便牢固地粘附于多种相异的表面。压敏粘合剂不需要通过水、溶剂或热来活化以对诸如纸张、玻璃纸、玻璃、木材和金属之类的材料施加强粘合剂保持力。它们的性质是充分粘着和弹性的,使得尽管它们具有强劲的粘性,但也可以用手指对它们进行处理,并且可以将它们从平滑的表面上除去而不留下残余物。用“Dahlquist标准”可定量地描述PSA,该标准认为这些材料在室温下的弹性模量小于106达因/cm2。参见《粘合及粘合剂:导论》(Pocius,A.V.,Adhesion&Adhesives:AnIntroduction),汗瑟出版社(Hanser Publishers),纽约,N.Y.,第一版,1997年。
可用于当前公开的压敏粘合剂层的示例性压敏粘合剂包括但不限于丙烯酸类压敏粘合剂、橡胶压敏粘合剂、乙烯基烷基醚压敏粘合剂、有机硅压敏粘合剂、聚酯压敏粘合剂、聚酰胺压敏粘合剂、氨基甲酸酯压敏粘合剂、氟化压敏粘合剂、环氧树脂压敏粘合剂和其它已知的压敏粘合剂。在一些实施例中,采用丙烯酸类压敏粘合剂。每种不同的压敏粘合剂可单独地使用或组合地使用。本文所使用的压敏粘合剂的类型(形式)不是决定性的,并且其实例包括乳液压敏粘合剂、溶剂型压敏粘合剂、可光聚合的压敏粘合剂和热熔融压敏粘合剂(即,热熔融挤出的压敏粘合剂)。
丙烯酸类压敏粘合剂可为各自包含作为基料聚合物(基料树脂)的丙烯酸类聚合物的压敏粘合剂。虽然未特别地限制,但是丙烯酸类聚合物可通过经受一种或多种作为原发性单体组分(主要单体组分)的(甲基)丙烯酸烷基酯和(在必要的情况下)一种或多种与(甲基)丙烯酸烷基酯可共聚的单体的聚合(或共聚)来制备。示例性可共聚单体包括含极性基团的单体和多官能单体。聚合可根据本领域中任何已知或常用技术非限制地执行,诸如紫外线(UV)聚合、溶液聚合或乳液聚合。
用作本文中的丙烯酸类聚合物的主要单体组分的(甲基)丙烯酸烷基酯为各自具有直链或支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯,并且其实例包括其烷基部分具有1至20个碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯,诸如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸异戊基酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸壬基酯、(甲基)丙烯酸异壬基酯、(甲基)丙烯酸癸基酯、(甲基)丙烯酸异癸基酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十七烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十九烷基酯和(甲基)丙烯酸二十烷基酯。其中,其烷基部分具有2至14个碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯为优选的,并且其烷基部分具有2至10个碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯为更优选的。
由于作为丙烯酸类聚合物的主要单体组分存在,(甲基)丙烯酸烷基酯的量为例如在一些实施例中60重量%或更多,并且在其它实施例中80重量%或更多,基于用于构成丙烯酸类聚合物的单体组分的总量计。丙烯酸类聚合物还可包含作为单体组分的一种或多种可共聚的单体,诸如含极性基团的单体和多官能单体。可共聚单体作为单体组分的存在可有助于压敏粘合剂具有对粘合体的改善粘附强度和/或具有更高的内聚强度。每种不同可共聚单体可单独地使用或组合地使用。
示例性含极性基团单体包括含羧基的单体,诸如(甲基)丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸和异巴豆酸,以及它们的酸酐,诸如马来酸酐;含羟基的单体,包括(甲基)丙烯酸羟烷基酯,诸如(甲基)丙烯酸羟乙基酯、(甲基)丙烯酸羟丙基酯和(甲基)丙烯酸羟丁基酯;含酰氨基的单体,诸如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺和N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺;含氨基的单体,诸如(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯和(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯;含缩水甘油基的单体,诸如(甲基)丙烯酸缩水甘油基酯和(甲基)丙烯酸甲基缩水甘油基酯;含氰基的单体,诸如丙烯腈和甲基丙烯腈;含杂环的乙烯基单体,诸如N-乙烯基-2-吡咯烷酮、(甲基)丙烯酰吗啉、N-乙烯基吡啶、N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基嘧啶、N-乙烯基哌嗪、N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咪唑和N-乙烯基唑;(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯单体,诸如(甲基)丙烯酸甲氧基乙基酯和(甲基)丙烯酸乙氧基乙基酯;含磺基的单体,诸如乙烯基磺酸钠;含磷酸酯的单体,诸如2-羟基乙基丙烯酰磷酸酯;含酰亚胺的单体,诸如环己基马来酰亚胺和异丙基马来酰亚胺;和含异氰酸酯的单体,诸如2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯。在这些含极性基团的单体中,丙烯酸和其它含羧基的单体以及它们的酸酐为优选的。含极性基团的单体的量通常为30重量%或更少(例如,0.1至30重量%),并且优选地0.1至15重量%,基于用于构成丙烯酸类聚合物的单体组分的总量计。如果使用大于30重量%的量,则含极性基团的单体可致使丙烯酸类压敏粘合剂具有过高的内聚强度,从而示出粘著性不足。如果使用过少量(例如,小于1重量%,基于用于构成丙烯酸类聚合物的单体组分的总量计),则含极性基团的单体可不足以有助于丙烯酸类压敏粘合剂具有足够的内聚强度和具有高剪切力。
多官能单体的实例包括己二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烯丙基酯、(甲基)丙烯酸乙烯基酯、二乙烯基苯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和氨基甲酸酯丙烯酸酯。多官能单体的量通常为2重量%或更少(例如,0.01至2重量%)并且优选地0.02至1重量%,基于用于构成丙烯酸类聚合物的单体组分的总量计。如果使用大于用于构成丙烯酸类聚合物的单体组分总量的2重量%的量,则多官能单体可致使丙烯酸类压敏粘合剂具有过高的内聚强度,从而导致粘著性不足。如果使用过少量(例如,小于用于构成丙烯酸类聚合物的单体组分的总量的0.01重量%),则多官能单体可不足以有助于丙烯酸类压敏粘合剂具有足够的内聚强度。
除了含极性基团的单体和多官能单体之外,本文中可用的示例性可共聚单体还包括乙烯基酯,诸如乙酸乙烯酯和丙酸乙烯酯;芳族乙烯基化合物,诸如苯乙烯和乙烯基甲苯;烯烃或二烯,诸如乙烯、丁二烯、异戊二烯和异丁烯;乙烯基醚,例如乙烯基烷基醚;和氯乙烯。示例性可共聚单体还包括各自具有脂环族烃基团的(甲基)丙烯酸酯,诸如(甲基)丙烯酸环戊基酯、(甲基)丙烯酸环己基酯和(甲基)丙烯酸异冰片基酯。
压敏粘合剂层根据预期用途可包含合适的添加剂。本文中可使用的示例性添加剂包括增粘剂(例如,松香酯、萜烯、酚和脂族合成烃树脂、芳族合成烃树脂,或脂族和芳族合成烃树脂的混合物)、交联剂(例如,多异氰酸酯化合物、有机硅化合物、环氧化合物和烷基醚化的三聚氰胺化合物)、表面活性剂、增塑剂(不同于物理发泡剂)、成核剂(例如,滑石、二氧化硅或TiO2)、填料(例如,无机填料和有机填料)、纤维、抗老化剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、抗静电剂、润滑剂、颜料、染料、增强剂、疏水或亲水性二氧化硅、碳酸钙、增韧剂、阻燃剂、细磨的聚合物颗粒(例如,聚酯、尼龙或聚丙烯)、稳定剂(例如,UV稳定剂)、着色剂(例如,染料和颜料,诸如炭黑)以及它们的组合。这些添加剂可根据压敏粘合剂的类型来适当地选择。
用于形成压敏粘合剂层的树脂组合物(压敏粘合剂组合物)可通过根据已知技术混合基料聚合物、添加剂和其它组分来制备,添加剂和其它组分可根据预期用途来并入。
虽然未限制,但是压敏粘合剂层可例如通过将压敏粘合剂组合物施加至合适的支撑件(载体)(诸如隔离衬片或基料材料)来形成,以形成层。在必要的情况下,可执行任何其它方法,诸如加热和/或干燥。
压敏粘合剂层的至少一者的总厚度(布置于PSA泡沫的一侧或两侧之上或上方的压敏粘合剂层的总厚度)通常为约5至约200μm,在一些实施例中为10至170μm,在其它实施例中为20至150μm,并且在其它实施例中为25至100μm,虽然该总厚度可根据压敏粘合剂层的类型而改变,并且非决定性的,只要多层压敏粘合剂泡沫的总厚度不超出0.6mm,并且在一些实施例中不超出0.51mm。布置于所述泡沫的两侧之上或上方的压敏粘合剂层的相应厚度可为相同的或彼此不同的。虽然非决定性的,但是一个压敏粘合剂层的厚度通常为5至100μm,在一些实施例中为15至75μm,并且在其它实施例中为20至65μm。每个压敏粘合剂层可独立地具有单层结构或多层结构。
背衬层
在一些实施例中,当前公开的压敏粘合剂泡沫条带还包括至少一个背衬层。背衬层可沿着PSA泡沫的主表面之一和/或压敏粘合剂层来设置。背衬层可由任何合适的背衬材料构成,诸如纸张、塑料膜、布料或金属箔。在一些实施例中,用于背衬层的合适材料包括:例如,纸张,所述纸张包括平坦或光滑的纸张以及诸如皱纸的带纹理的纸张二者;天然或合成聚合物膜、由天然和/或合成纤维制成的非织物和它们的组合;织物增强聚合物膜;纤维或纱增强聚合物膜或非织物;以及多层层合结构。
当前公开的压敏粘合剂泡沫条带可具有可移除隔离衬片,所述可移除隔离衬片保护单层或多层压敏粘合剂泡沫直至移除其使用的衬片。在一些实施例中,当前公开的压敏粘合剂泡沫条带根据正制备压敏粘合剂泡沫条带的应用具有额外粘合剂、底漆、易隔离材料、细丝、印刷等的层。
应用
应用包括各种其中必须粘合至具有不规则形貌的表面(诸如不平坦表面)的应用;以及其中震动冲击阻尼和/或减振是重要的性能标准的应用。例如,本文所公开的图2示出了根据本公开制备的压敏粘合剂泡沫条带的拉伸伸长率和拉伸下落阻力数据。一些应用包括但不限于移动手持装置的镜片粘合、电子设备粘合、可适形遮蔽条带应用、机动车仪表饰件粘合、太阳能电池板粘合、窗户安装和密封、框密封应用、个人护理产品、衬圈材料、保护性覆盖物、标签、防滑性产品、绝缘产品,和减小抗撕强度的产品(即,绷带、医用条带,等等)。此外,具有高伸长率特点的压敏粘合剂泡沫可表现出牵张-释放特性,这种特性将允许所述泡沫通过对其牵拉和牵张更容易从基底移除。如果已将所述泡沫不准确地施加至配合物基底,则这种能力实现了所述泡沫的洁净和简便移除。这种再工作性方面加强了此类泡沫在包括移动手持装置的显示屏和较大LCD显示器的应用中的价值。
本公开中所设想的制品包括可用于任何这些应用类型的任何制品。
下述为各种非限制性示例性实施例和实施例的组合:
实施例1:一种包含泡沫的压敏粘合剂泡沫,所述泡沫包含苯乙烯嵌段共聚物和丙烯酸类共聚物的非复合泡沫共混物,其中所述压敏粘合剂泡沫具有大于600%的伸长率,其中所述非复合泡沫共混物为热熔融形成的泡沫。
实施例2:根据实施例1所述的压敏粘合剂泡沫,还具有小于0.51mm(25密耳)的总厚度。
实施例3:根据前述实施例中任一项所述的压敏粘合剂泡沫,其中所述非复合泡沫共混物具有大于0.6g/cm3的密度。
实施例4:根据实施例1至2中任一项所述的压敏粘合剂泡沫,其中所述非复合泡沫共混物具有大于0.7g/cm3的密度。
实施例5:根据前述实施例中任一项所述的压敏粘合剂泡沫,其中所述泡沫设计为基本不含卤素化合物的无卤素泡沫。
实施例6:根据实施例1至5中任一项所述的压敏粘合剂泡沫,其中所述泡沫还包含颜色添加剂。
实施例7:一种多层压敏粘合剂泡沫,包含根据前述实施例中任一项所述的压敏粘合剂泡沫并且还包含位于所述泡沫的第一主表面上的至少一个压敏粘合剂层。
实施例8:根据实施例7所述的多层压敏粘合剂泡沫,还包含位于与所述泡沫的所述第一主表面相背对的所述泡沫的第二主表面上的第二压敏粘合剂层。
实施例9:一种压敏粘合剂泡沫条带,包含根据前述实施例中任一项所述的压敏粘合剂泡沫或多层压敏粘合剂泡沫并且还包含背衬层。
实施例10:根据实施例7或8所述的多层压敏粘合剂泡沫或根据实施例9所述的压敏粘合剂泡沫条带,其中每个压敏粘合剂层独立地选自包含丙烯酸类共聚物、苯乙烯嵌段共聚物以及它们的共混物中的至少一种的压敏粘合剂。
实施例11:根据实施例10所述的多层压敏粘合剂泡沫或压敏粘合剂泡沫条带,其中所述压敏粘合剂还包含增粘剂。
实施例12:根据实施例7、8、10或11所述的多层压敏粘合剂泡沫或根据权利要求9所述的压敏粘合剂泡沫条带,其中所述压敏粘合剂层中的至少一者还包含颜色添加剂。
实施例13:根据实施例6所述的压敏粘合剂泡沫或根据权利要求12所述的多层压敏粘合剂泡沫或压敏粘合剂泡沫条带,其中所述颜色添加剂为黑颜色添加剂。
实施例14:一种制品,包含根据前述实施例中任一项所述的压敏粘合剂泡沫、多层压敏粘合剂泡沫或压敏粘合剂泡沫条带。
本公开的示例性实施例已在上文中进行描述,且进一步通过以下实例在下文中进行说明,不应当以任何方式将这些实例理解为对本公开范围的限制。相反,应当清楚地理解,可以采取多种其它实施例、修改形式及其等同物,本领域的技术人员在阅读本文的说明之后,在不脱离本公开的精神和/或所附权利要求书的范围的前提下,这些其它实施例、修改形式及其等同物将显而易见。
实例
如下实例旨在说明在本公开范围内的示例性实施例。虽然,阐述本公开广义范围的数值范围和参数是近似值,但是在具体实例中所列出的数值则是尽可能精确地记录的。然而,任何数值都固有地包含一定的误差,这些误差不可避免地由在其相应的试验测定中存在的标准偏差引起。在最低程度上,每一个数值参数并不旨在限制等同原则在权利要求书保护范围上的应用,至少应该根据所记录的数值的有效数位和通过惯常的四舍五入法来解释每一个数值参数。
所用材料
在实例中采用以下术语、缩写和商标名:
材料
测试方法
压缩下落测试
窗膜CR90利用橡胶辊用手层合至PMMA面板,该PMMA面板在将该面板利用压缩气体喷射清洁之后测量为30.5×12.7×0.95cm(2×5×0.38英寸)并且称重为33g。利用塑料手施用装置来移除任何夹带的空气泡。窗膜具有与PMMA面板相同的尺寸并且具有0.5g的重量。将充当位于PMMA面板上的硬质涂膜层的窗膜表面用异丙醇洗涤两次。清洁窗膜的表面能利用便携式测角计来测量并发现为大约36-37达因/cm。将两个测量为2mm×51mm的粘合剂泡沫条以这样的方式施加至铝面板:将所述泡沫条放置成纵向跨过铝面板的宽度并且距面板的端部各自为24.4mm(0.96英寸),所述铝面板测量为5.1×10.2×0.79cm(2×4×0.312英寸))且称重为122g。接下来,将铝面板定位于PMMA面板的窗膜表面上,使得该铝面板的中心位于窗膜上并且泡沫条将该铝面板粘合至窗膜的表面。将9kg(20lb.)的砝码置于粘合制品的顶部上(铝面板在底部)并持续2分钟,然后移除,此后允许该粘合制品在23℃和50%相对湿度(RH)下保压18小时。然后利用下落测试仪(DT 202,得自纽约州纽约的神荣公司(Shinyei Corporation of America,New York,NY))以压缩模式评估粘合制品的下落阻力和该粘合制品与底部上的PMMA基底的水平取向。使粘合制品下落200cm至9.5cm厚的水泥瓦上。测试三个样品,记录每个样品的下落至失效的次数,以及记录下落至失效的平均次数。此外,记录失效模式:PO为爆脱(即,泡沫条从硬质涂膜/窗膜脱粘),或FS为泡沫分裂(即,泡沫分裂)。
拉伸下落测试——室温调节
将测量为5.1×10.2×0.30cm(2×4×0.118英寸)且称重为17.6g的ACRYLITEARII面板用异丙醇洗涤三次。洗涤表面的表面能利用便携式测角计来测量并发现为大约39-40达因/cm。将两个测量为2mm×51mm的粘合剂泡沫条施加成纵向跨过具有如图1中所示的143g的重量的定制铝测试固定装置的下侧腔体的宽度,使得它们距腔体的端壁为11.5mm。ARII面板的中心位于腔体内并且接触粘合剂泡沫条。然后将粘合制品与腔体定位成朝上,并且将4kg(8.8lb.)的砝码置于ARII面板的暴露表面上并持续15秒,此后将其移除并且允许该粘合制品在23℃和50%RH下保压24小时。然后利用下落测试仪(DT 202,得自纽约州纽约的神荣公司)以拉伸模式评估粘合制品的下落阻力和该粘合制品与朝下的ARII基底的水平取向。使粘合制品下落70cm至1.2cm厚的钢板上。测试三个样品,记录每个样品的下落至失效的次数,以及记录下落至失效的平均次数。此外,记录失效模式:PO为爆脱(即,泡沫条从ARII面板脱粘),或FS为泡沫分裂(即,泡沫分裂)。
拉伸下落测试——高温调节
采用与“拉伸下落测试——室温调节”所描述的相同工序,但修改如下。在评估下落阻力之前,允许粘合制品在65℃和80%RH下保压18小时,然后在23℃和50%RH下保压1小时。
制备压敏粘合剂泡沫条带样品
除非另有说明,用于剥离测试的压敏粘合剂泡沫条带的样品通过利用手持橡胶辊将压敏粘合剂泡沫层合至HP PET上来制备。在评估剥离粘合力之前,将所得的压敏粘合剂泡沫条带在23℃和50%RH下调理至少18小时。
对聚丙烯(PP)的90°角剥离粘合强度(室温)
将12.5mm(0.5英寸)宽的压敏粘合剂泡沫条带的条利用2.0kg(4.5lb)的橡胶辊层合至具有0.95mm(0.38英寸)的厚度的聚丙烯(PP)面板上,以得到粘合制品。在23℃和50%RH下24小时的保压时间之后,利用3M90型滑动/剥离测试仪(由俄亥俄州斯特朗斯维尔的Instrumentors公司(Instrumentors,Inc.,Strongville,OH)制造)根据ASTM名称D3330/D330M-04的测试方法以30.5cm/分钟(12英寸/分钟)来执行90°角剥离测试,其中采集10秒的数据并求平均值。所观察的失效模式为所有样品的洁净剥离(CP)。
对PP的90°角剥离粘合强度(高温)
采用与“对PP的90°角剥离粘合强度(室温)”所描述的相同工序,但修改如下。取代在23℃下保压24小时,在评估剥离粘合力之前,将粘合制品在鼓风烘箱中在70℃下老化7天。
对不锈钢(SS)的90°角剥离粘合强度(室温)
采用与“对PP的90°角剥离粘合强度(室温)”所描述的相同工序,但修改如下。使用0.13mm(0.005英寸)厚的阳极化铝箔取代HP PET。失效模式利用下述名称被指出并记录:FS:泡沫分裂;CP:洁净剥离;AL:表层粘合剂和阳极化铝背衬之间的界面粘合力失效。
对SS的90°角剥离粘合强度(高温)
采用与“对SS的90°角剥离粘合强度(室温)”所描述的相同工序,但修改如下。取代在23℃下保压24小时,在评估剥离粘合力之前,将粘合制品在鼓风烘箱中在70℃下老化7天。
拉伸强度和断裂伸长率
断裂伸长率和极限拉伸强度利用配备有2.27kg(5lb)的负荷传感器的拉伸测试仪根据ASTM名称D412-06a,测试方法A以模具A哑铃成型的样品来测量。夹具分离的速率为50.8cm/分钟(20英寸/分钟)。测试三个样品,并记录平均值。
实例
制备丙烯酸类共聚物1
在液体成型、灌装及密封机上,将两片VA-24在侧边缘和底部上进行加热密封以形成矩形小袋。将小袋填充压敏粘合剂前体组合物,该前体组合物具有每100份的总单体(“phr”)的94份的2EHA、6份的AA、0.15份的I-651、0.4phr的I-1076和0.006phr的HDDA。随后将填充的包装在顶端横向穿过单体进行加热密封,以形成测量为13.4cm×4.3cm×约0.4cm厚的小袋,含有27克(g)的组合物。然后将小袋置于保持在约16℃和32℃(61°F和90°F)之间的水浴中,并暴露于4.55mW/cm2强度的紫外辐射(由约90%的发射在300纳米和400纳米(nm)之间、峰值发射在351nm处的灯提供),持续21分钟。
制备泡沫1
将具有各自对应于十二分之一的螺杆长度的12个区和36:1的长度对直径比率的30mm直径共旋转双螺杆利用下述温度分布以300rpm来操作:区1至2:400°F(204℃);区3至4:350°F(177℃);区5至12:325°F(163℃)。通过重量喂料机将两种不同的苯乙烯基嵌段共聚物(D1161和D1340)以28g/分钟(3.7lb/hr)的速率送入双螺杆挤出机的区1中。通过容积喂料机将REM Black以0.9g/分钟的速率送入区1中。通过容积喂料机还将TALCRON以0.76g/分钟的速率送入区1中。通过热熔融供应单元将I-1726以0.5g/分钟的速率送入区2中。将丙烯酸类共聚物1的小袋送入2英寸(5.1cm)的单打包机中,该打包机吞入小袋并将它们以18.9g/分钟(2.5lb/hr)的速率送入双螺杆挤出机的区4中。将F85以18.9g/分钟的速率从设定在300°F(149℃)下的热熔融供应单元送入挤出机的区6中。将包含氮气和氧气的预混合气体共混物(70:30/重量:重量)的物理发泡剂利用压力调节器在350psi(2.4MPa)下注入区8中。将熔融混合物从挤出机传递入聚合物熔融泵中(该泵设定在300°F(149℃)下并具有2.92cc/转的吞吐量),并通过加热(149℃)的颈管进入旋转杆模具中,该旋转杆模具设定为300°F(149℃),该熔融混合物从该旋转杆模具沉积于涂布有机硅的聚酯隔离衬片上。随着熔融混合物离开模具,该熔融混合物中的物理发泡剂膨胀以提供发泡制品。所得发泡制品的厚度和密度在表2中给出。
制备泡沫2和泡沫3
泡沫2和泡沫3如泡沫1所描述来制备,其中修改如下。材料的量如表1中所示改变,并且用I-1076取代I-1726。所得发泡制品的厚度和密度在表2中给出。
制备泡沫4
泡沫4如泡沫1所描述来制备,其中修改如下。省略D1340。将D1161的进料速率增大至56.8g/分钟(7.5lb/hr)。此外,采用WT Plus取代F85并且以30.3g/分钟的速率添加。获得具有如表2中所示的厚度和密度的发泡制品。然后将发泡制品在其暴露泡沫表面侧通过电子束辐射以220千伏的加速电压和6MRad的剂量来辐射,从而提供压敏粘合剂泡沫。
制备泡沫5
泡沫5如泡沫4所描述来制备,其中修改如下。材料的量如表1中所示改变,并且WTPlus以37.8g/分钟的速率添加。获得具有如表2中所示的厚度和密度的发泡制品。然后将发泡制品通过电子束辐射以220千伏的加速电压和6MRad的剂量来辐射,从而提供压敏粘合剂泡沫。
表1:压敏粘合剂泡沫的配方
实例1
将3M-9458粘合剂膜利用橡胶辊用手层合至泡沫1的两侧上以得到多层泡沫制品。将隔离衬片从一侧移除,并且然后将多层压敏粘合剂泡沫制品在其暴露表面侧上通过电子束辐射以220千伏的加速电压和6MRad的剂量来辐射以得到具有0.15mm(0.006英寸)的总厚度的多层压敏粘合剂泡沫。评估所获得的多层压敏粘合剂泡沫制品的下落阻力、剥离粘合力和拉伸特性。结果如表2所示。
实例2
多层压敏粘合剂泡沫制品如实例1所描述来制备,其中修改如下。使用泡沫2取代泡沫1,并且将所得的多层压敏粘合剂泡沫制品通过电子束辐射以300千伏的加速电压和8.5MRad的剂量来辐射以得到具有0.20mm(0.008英寸)的总厚度的多层压敏粘合剂泡沫制品。评估所获得的多层压敏粘合剂泡沫制品的下落阻力、剥离粘合力和拉伸特性。结果如表2所示。
实例3
多层压敏粘合剂泡沫如实例2所描述来制备,其中修改如下。使用泡沫3取代泡沫2以得到具有0.30mm(0.012英寸)的总厚度的多层压敏粘合剂泡沫制品。评估所获得的多层压敏粘合剂泡沫制品的下落阻力、剥离粘合力和拉伸特性。结果如表2所示。
实例4
使用如上文所描述来制备的泡沫4,而无进一步修改。评估所获得的压敏粘合剂泡沫的下落阻力、剥离粘合力和拉伸特性。结果如表2所示。
实例5
使用如上文所描述来制备的泡沫5,而无进一步修改。评估所获得的压敏粘合剂泡沫的下落阻力、剥离粘合力和拉伸特性。结果如表2所示。
比较例1
将PE泡沫1用作比较例1。评估其下落阻力、剥离粘合力和拉伸特性。结果如表2所示。
比较例2
将PE泡沫2用作比较例2。评估其下落阻力、剥离粘合力和拉伸特性。结果如表2所示。
比较例3
将复合泡沫条带用作比较例3。评估其下落阻力、剥离粘合力和拉伸特性。结果如表2所示。
如表2和图2中可见,更大的拉伸伸长率特性通常与更大的下落阻力相关。
虽然本说明书详细描述了某些示例性实施例,但应当理解,本领域的技术人员在理解上述内容后,可以轻易设想这些实施例的更改形式、变型形式和等同形式。因此,应当理解,本公开不应不当地受限于以上示出的示例性实施例。此外,本文引用的所有出版物、公布的专利申请和公布的专利均以引用方式全文并入本文,正如具体而单独地指出各个单独的出版物或专利都以引用方式并入本文的程度相同。各个示例性实施例均已进行了描述。这些实施例和其它实施例在以下列出的公开的实施例的范围内。
Claims (14)
1.一种压敏粘合剂泡沫,其包含泡沫,所述泡沫包含苯乙烯嵌段共聚物和丙烯酸类共聚物的非复合泡沫共混物,其中所述压敏粘合剂泡沫具有大于600%的伸长率,其中所述非复合泡沫共混物为热熔融形成的泡沫。
2.根据权利要求1所述的压敏粘合剂泡沫,还具有小于0.51mm的总厚度。
3.根据权利要求1或2所述的压敏粘合剂泡沫,其中所述非复合泡沫共混物具有大于0.6g/cm3的密度。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的压敏粘合剂泡沫,其中所述非复合泡沫共混物具有大于0.7g/cm3的密度。
5.根据权利要求1或2所述的压敏粘合剂泡沫,其中所述泡沫设计为基本不含卤素化合物的无卤素泡沫。
6.根据权利要求1或2所述的压敏粘合剂泡沫,其中所述泡沫还包含颜色添加剂。
7.一种多层压敏粘合剂泡沫,其包含根据权利要求1或2所述的压敏粘合剂泡沫并且还包含位于所述泡沫的第一主表面上的至少一个压敏粘合剂层。
8.根据权利要求7所述的多层压敏粘合剂泡沫,其还包含位于与所述泡沫的所述第一主表面相背对的所述泡沫的第二主表面上的第二压敏粘合剂层。
9.一种压敏粘合剂泡沫条带,其包含根据权利要求1或2所述的压敏粘合剂泡沫或多层压敏粘合剂泡沫并且还包含背衬层。
10.根据权利要求7或8所述的多层压敏粘合剂泡沫或根据权利要求9所述的压敏粘合剂泡沫条带,其中每个压敏粘合剂层独立地选自包含丙烯酸类共聚物、苯乙烯嵌段共聚物以及它们的共混物中的至少一种的压敏粘合剂。
11.根据权利要求10所述的多层压敏粘合剂泡沫或压敏粘合剂泡沫条带,其中所述压敏粘合剂还包含增粘剂。
12.根据权利要求7或8所述的多层压敏粘合剂泡沫,其中所述压敏粘合剂层中的至少一者还包含颜色添加剂。
13.根据权利要求6所述的压敏粘合剂泡沫,其中所述颜色添加剂为黑颜色添加剂。
14.一种制品,其包含根据权利要求1所述的压敏粘合剂泡沫、根据权利要求7所述的多层压敏粘合剂泡沫或根据权利要求9所述的压敏粘合剂泡沫条带。
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