DE3788121T2

DE3788121T2 - Druckempfindliche bindemittel auf basis analoger polymere.

Info

Publication number: DE3788121T2
Application number: DE87906365T
Authority: DE
Inventors: Kenneth Lin
Original assignee: Avery Dennison Corp
Current assignee: Avery Dennison Corp
Priority date: 1986-09-11
Filing date: 1987-09-11
Publication date: 1994-03-03
Anticipated expiration: 2007-09-12
Also published as: ATE97151T1; EP0282566A4; EP0282566B1; EP0282566B2; US5100963A; DE3788121T3; EP0282566A1; WO1988002014A1; DE3788121D1

Description

Erfindungshintergrund

Ein druckempfindlicher Klebstoff sollte weich sein, so daß er einen ausreichenden Grenzflächenkontaktbereich mit einem Substrat bei sehr leichter Druckanwendung entwickeln kann. Er muß jedoch ebenfalls fest genug sein, um einer Trennung zu widerstehen. Üblicherweise wurde diese geschwindigkeitsabhängige visko-elastische Eigenschaft von druckempfindlichen Klebstoffen durch Mischen von klebrig-machenden Harzen mit einem Kautschuk erreicht. Seit kurzem besteht ein verstärktes Interesse an der Verwendung von Polyacrylaten unter anderen Polymeren als druckempfindliche Klebstoffe aufgrund ihrer überlegenen Verwitterungs- und Alterungseigenschaften. Es gibt jedoch einige Nachteile bei der Verwendung solcher druckempfindlichen Acrylklebstoffe. Die Materialkosten für die Acrylate sind höher als für übliche Klebstoffe auf Basis von Kautschuk, und das Klebrigkeitsverhalten ist normalerweise niedriger. Zusätzlich ist es schwierig, gute Klebrigmacher zu finden, die im Handel für Acrylklebstoffe erhältlich sind. Wenn ein poröses Material, wie Papier, als Grundlage verwendet wird, neigen viele compoundierte Acrylklebstoffe dazu, daß bestimmte Komponenten "ausbluten", und die Grundlage beflecken.
1964 präsentierte Wetzel ein Modell für einen compoundierbaren, druckempfindlichen Klebstoff auf der Basis eines Harzes und eines klebrigen Kautschuks mit niedrigem Molekulargewicht, worin ein klebriger Klebrigmacher mit niedrigem Molekulargewicht in der Masse des Grundharzes dispergiert wurde. Feste Klebrigmacher wurden seither herkömmlich verwendet, um einem Grundpolymer druckempfindliche Eigenschaften zu verleihen. Die Wirkung der Klebrigmacherzugabe ist in der Fig. 1, die angefügt ist, gezeigt.
EP-A-86902173.3, die Stand der Technik gemäß Artikel 54(3) EPÜ ist, offenbart eine druckempfindliche Klebstoffzusammensetzung, umfassend in Kombination ein Alkylacrylatpolymer mit hohem Molekulargewicht, wobei das Molekulargewicht größer ist als das Zehnfache des Verhakungsmolekulargewichts des Polymers, und das wenigstens etwa 70 Gew.-% eines Alkylacrylats mit 2 bis etwa 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylseitenkette enthält, und etwa 40 bis etwa 80 Gew.-% eines Alkylacrylatpolymers mit niedrigem Molekulargewicht, bezogen auf die Gewichte des Alkylacrylatpolymers mit hohem Molekulargewicht und des Alkylacrylatpolymers mit niedrigem Molekulargewicht, wobei das Alkylacrylatpolymer mit niedrigem Molekulargewicht aus einem Alkylacrylat gebildet wird, das mit dem Alkylacrylat des Alkylacrylatpolymers mit hohem Molekulargewicht identisch ist, und ein Molekulargewicht besitzt, das kleiner ist als das Zweifache des Verhakungsmolekulargewichts des Polymers, und das mindestens 70 Gew.-% Alkylacrylat enthält, wobei sich die Comonomergehalte des Alkylacrylatpolymers mit hohem Molekulargewicht und des Alkylacrylatpolymers mit niedrigem Molekulargewicht um nicht mehr als 10 Gew.-% unterscheiden.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft kompatible Gemische aus Polymeren mit niedrigem und hohem Molekulargewicht ähnlicher molekularer Zusammensetzung, die kombiniert werden können, um neue Produkte zu bilden, die von weichgemachten selbsttragenden Filmen bis zu druckempfindlichen Klebstoffen reichen.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine druckempfindliche Klebemasse, umfassend in Kombination mindestens ein hochmolekulares Polymer mit einem Molekulargewicht von mehr als dem Zehnfachen des Verhakungsmolekulargewichts des Polymers und mindestens ein niedermolekulares Polymer, wobei das gesamte niedermolekulare Polymer in einer Menge von 30 Gew.-% bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des hochmolekularen Polymers und des niedermolekularen Polymers, anwesend ist, wobei das niedermolekulare Polymer zumindest teilweise aus mit den Monomeren des hochmolekularen Polymers identischen Monomeren gebildet wird, wobei die hoch- und niedermolekularen Polymere mindestens 25 Gew.-% eines gemeinsamen Monomers enthalten, mit der Maßgabe, daß eine druckempfindliche Klebemasse, umfassend in Kombination ein hochmolekulares Alkylacrylatpolymer mit einem Molekulargewicht, das größer ist als das Zehnfache des Verhakungsmolekulargewichts des Polymers, und das mindestens 70 Gew.-% eines Alkylacrylats mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylseitenkette enthält, und 40 bis 80 Gew.-% eines niedermolekularen Alkylacrylatpolymers, bezogen auf das Gesamtgewicht des hochmolekularen Alkylacrylatpolymers und des niedermolekularen Alkylacrylatpolymers, wobei das niedermolekulare Alkylacrylatpolymer aus einem Alkylacrylat, das mit dem Alkylacrylat des hochmolekularen Alkylacrylatpolymers identisch ist, gebildet wird, und ein Molekulargewicht besitzt, das geringer ist, als das Zweifache des Verhakungsmolekulargewichts des Polymers, und enthaltend mindestens 70 Gew.-% des Alkylacrylats, wobei sich die Comonomergehalte des hochmolekularen Alkylacrylatpolymers und des niedermolekularen Alkylacrylatpolymers um nicht mehr als 10 Gew.-% unterscheiden, ausgeschlossen ist.
In dieser Zusammensetzung ist das hochmolekulare Polymer kein druckempfindlicher Klebstoff, und das niedermolekulare Polymer kann die Eigenschaften eines druckempfindlichen Klebstoffes aufweisen oder nicht aufweisen. Weiterhin ist es bevorzugt, daß der Comonomer sich um nicht mehr als 10 Gew.-% unterscheidet, und daß die Glasübergangstemperatur etwa 20ºC unter der Verwendungstemperatur liegt.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine druckempfindliche Klebemasse, umfassend in Kombination mindestens ein hochmolekulares Polymer mit einem Molekulargewicht größer als das Zehnfache des Verhakungsmolekulargewichts des hochmolekularen Polymers, und mindestens ein niedermolekulares Polymer, wobei das gesamte niedermolekulare Polymer in einer Menge von 30 Gew.-% bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des hochmolekularen und des niedermolekularen Polymers, anwesend ist, wobei jedes der hoch- und niedermolekularen Polymere zu mindestens 20 Gew.-% aus Monomeren gebildet wird, die bei Homopolymerisation eine Glasübergangstemperatur von weniger als 25ºC besitzen würden, wobei das niedermolekulare Polymer ein Molekulargewicht besitzt, das geringer ist als das Zweifache des Verhakungsmolekulargewichts solch eines Polymers, wobei sich die Comonomergehalte des hochmolekularen Polymers und der Monomergehalt des niedermolekularen Polymers um nicht mehr als 10 Gew.-% von dem Monomergehalt des hochmolekularen Polymers unterscheiden, wobei das Gemisch aus hoch- und niedermolekularen Polymeren in Kombination eine druckempfindliche Klebemasse mit einer Glasübergangstemperatur von mindestens 30ºC unterhalb der Verwendungstemperatur bildet, mit der Maßgabe, daß eine druckempfindliche Klebemasse, umfassend in Kombination ein hochmolekulares Alkylacrylatpolymer mit einem Molekulargewicht, das größer ist als das Zehnfache des Verhakungsmolekulargewichts des Polymers, und das wenigstens 70 Gew.-% eines Alkylacrylats mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylseitenkette enthält, und 40 Gew.-% bis 80 Gew.-% eines niedermolekularen Alkylacrylatpolymers, bezogen auf das Gesamtgewicht des hochmolekularen Alkylacrylatpolymers und des niedermolekularen Alkylacrylatpolymers, wobei das niedermolekulare Alkylacrylatpolymer aus einem Alkylacrylat, das mit dem Alkylacrylat des hochmolekularen Alkylacrylatpolymers identisch ist, gebildet wird, mit einem Molekulargewicht, das geringer ist, als das Zweifache des Verhakungsmolekulargewichts des Polymers, und das wenigstens 70 Gew.-% des Alyklacrylats enthält, wobei sich die Comonomergehalte des hochmolekularen Alkylacrylats und des niedermolekularen Alkylacrylats um nicht als 10 Gew.-% unterscheiden, ausgeschlossen ist.
Die erfindungsgemäß bevorzugten Polymere sind Copolymere, die ein Alkylacrylat enthalten, und, während irgendein copolymerisierbares Comonomer verwendet werden kann, um die Eigenschaften der acrylathaltigen Polymere zu modifizieren, ist es bevorzugt, zur Kostenreduktion Styrol einzufügen und mindestens eine kleinere Menge einer ungesättigten Carbonsäure, vorzugsweise Acrylsäure, um ein Vernetzen zu ermöglichen und die Klebeigenschaften zu verstärken.
Durch Kombinieren der zwei Polymere sehr ähnlicher chemischer Struktur kann man ohne Verlust von Kompatibilität einen weiten Bereich von Eigenschaften erzielen, einschließlich druckempfindliche Klebeeigenschaften, die auf die Endanwendungen ausgerichtet sind. Alkalientfernbarkeit ist für die gebildeten druckempfindlichen Klebemassen mit einem Gehalt an ungesättigter Carbonsäure von etwa 5 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-% und mehr möglich. Eigenschaften, insbesondere physikalische Hochtemperatureigenschaften, können durch Aussetzen des Gemisches an Vernetzungsreaktion verstärkt werden, insbesondere durch Radikalreaktionen, wie durch aktinische Strahlung induziert, Elektronenstrahlbestrahlung und chemische Vernetzungsreaktionen.
Diese Erfindung betrifft auch einen selbsttragenden Film, umfassend in Kombination mindestens ein hochmolekulares Polymer mit einem Molekulargewicht, das größer ist als das Zehnfache des Verhakungsmolekulargewichts des Polymers, und eine plastifizierende Menge mindestens eines niedermolekularen Polymers, wobei das niedermolekulare Polymer zumindest teilweise aus Monomeren gebildet ist, die mit den Monomeren des hochmolekularen Polymers identisch sind, mit einem Molekulargewicht von weniger als das Zweifache des Verhakungsmolekulargewichts des Polymers, wobei der Monomergehalt des niedermolekularen Polymers sich von dem Monomergehalt des hochmolekularen Polymers um nicht mehr als 30 Gew.-% unterscheidet.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Darstellung des Logarithmus des Schermoduls (Log G) oder des Logarithmus des Verhältnisses der Scherspannung zu Scherverformung gegenüber der Frequenz der Deformation (Log ω) für ein Grundharz (durchgezogene Linie), modifiziert durch ein Klebrigmachersystem, um einen druckempfindlichen Klebstoff mit gewünschten Eigenschaften (gestrichelte Linie) zu bilden.
Fig. 2 zeigt auf der gleichen Skala wie Fig. 1 die Formulierung eines druckempfindlichen Klebstoffs durch Plastifizieren eines hochmolekularen Polymers mit einem niedermolekularen Polymer.

Genaue Beschreibung

Erfindungsgemäß werden druckempfindliche Klebstoffe auf der Basis einer Mischung aus elastomeren, hochmolekularen Polymeren und normal-flüssigen, niedermolekularen Polymeren mit gleichem oder unterschiedlichem Comonomergehalt zur Verfügung gestellt, die in Kombination neue Produkte bilden, die von plastifizierten Filmen bis zu kostengünstigen druckempfindlichen Klebstoffen reichen, mit einer großen Vielfalt an Eigenschaften, einschließlich Alkalientfernbarkeit, wenn eine copolymerisierte Menge einer ungesättigten Carbonsäure enthalten ist.
Unabhängig von dem Monomergehalt besitzen die hochmolekularen Polymere ein Molekulargewicht, das mindestens das Zehnfache ihres Verhakungsmolekulargewichts ist. Anders ausgedrückt besitzen sie ein gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw) von wenigstens 10&sup5; bis etwa 5 · 10&sup6;. "Verhakungsmolekulargewicht", wie es hier verwendet wird, ist in "Viscoelastic Properties of Polymers", 3. Ausgabe, John D. Ferry, John Wiley and Sons, 1981, definiert, das unter Verwendung der nachstehenden Formel berechnet werden kann:
worin: M = Molargewicht der Gruppe
N = Zahl der Kohlenstoffatome in der Hauptkette pro Gruppe
V = Beitrag der Gruppe zum Molarvolumen
Die Formel, M, N und V sind genau erklärt in und gestützt durch Computer Aided Design of Polymers and Composites D. Kaeble, Marcel Dekker, Inc., 1985, Seiten 116 bis 121.
Die zweite Komponente ist ein kompatibles, d. h. lösliches niedermolekulares, im allgemeinen flüssiges Polymer, mit im wesentlichen derselben chemischen Zusammensetzung wie das hochmolekulare Polymer. Das zweite Polymer hat ein Molekulargewicht, das weniger ist als das Zweifache des Verhakungsmolekulargewichts und/oder ein gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht von weniger als etwa 2 · 10&sup4; oder weniger als etwa 20000. Die hochmolekularen und niedermolekularen Polymere enthalten mindestens 25 Gew.-% eines gemeinsamen Monomers, vorzugsweise etwa 50 Gew.-% und insbesondere 80 bis 100 Gew.-% eines gemeinsamen Monomers. Während andere Comonomere anwesend sein können, sollte der chemische Unterschied der hochmolekularen Polymere sich um nicht mehr als 30 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 10 Gew.-%, von dem Monomergehalt des niedermolekularen Polymers unterscheiden. Der Grad des erlaubten Unterschieds hängt jedoch von der gegenseitigen Monomerlöslichkeit ab, wobei ein größeres Differential für Monomere mit großer gegenseitiger Löslichkeit erlaubt ist.
Wie hier und in den Patentansprüchen verwendet, bedeutet das Wort "Molekulargewicht", wenn es sich auf etwas anderes als auf das Verhakungsmolekulargewicht bezieht, "gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht".
Irgendein Monomer kann in der Praxis der Erfindung angewendet werden, solange es homopolymerisierbar oder copolymerisierbar ist, um die für die Bildung eines druckempfindlichen Klebstoffs spezifizierten Kriterien zu erfüllen.
Illustrativ, aber die funktionellen Monomere nicht beschränkend, sind die Alkylacrylate, wie beispielsweise Methylacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat, Alkylmethacrylate, wie beispielsweise Methylmethacrylat; Ethylmethacrylat, Butylmethacrylat und 2-Ethylhexylmethacrylat; Diester von Fumarsäure, wie beispielsweise Dibutylfumarat; ungesättigte Carbonsäuren, vorzugsweise enthaltend 2 bis etwa 6 Kohlenstoffatome, wie beispielsweise Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure und Fumarsäure; aromatische Monomere, wie beispielsweise Styrol, α-Methylstyrol; und andere Monomere, wie beispielsweise Vinylacetat, Vinylproprionat, Acrylnitril, Ethylen, Propylen und Butadien. Die erfindungsgemäß bevorzugten Monomere sind die Alkylacrylate, von Styrol abstammende Monomere und ungesättigte Carbonsäuren, wobei die letzteren auf Mengen von etwa 2 bis etwa 30 Gew.-% eines Comonomersystems begrenzt sind. Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, daß das hochmolekulare Polymer eine Glasübergangstemperatur von weniger als 25ºC besitzt. Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, daß ein Alkylacrylat in einer Menge von mindestens etwa 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, anwesend ist. Es können in das Polymergemisch andere Bestandteile, wie beispielsweise Antioxidantien, Farbmittel und UV-Absorbenzien, eingefügt werden.
In einem herkömmlichen, druckempfindlichen Klebstoffsystem wird ein Weichmachersystem verwendet, um die Eigenschaften des Grundharzes zu modifizieren, und es bewirkt eine Erhöhung der Glasübergangstemperatur und eine Erniedrigung des Kautschukplateaumoduls des Grundharzes. Dies ist in Fig. 1 gezeigt, worin die durchgezogene Linie das Grundharz ist und die gestrichelte Linie der gewünschte druckempfindliche Klebstoff (pressure sensitive adhesive, PSA) ist.
Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung und mit Bezug auf Fig. 2 wird das niedermolekulare Polymer als Plastifiziermittel, das die Glasübergangstemperatur und das Kautschukplateau des Grundharzes (durchgezogene Linie) erniedrigt, um die gewünschte Meisterkurve (gestrichelte Linie) für den druckempfindlichen Klebstoff zu erreichen.
Die Menge an niedermolekularem Polymer bzw. niedermolekularen Polymeren, die zugegeben wird, hängt von der Natur des (der) hochmolekularen Polymers(e) und den gewünschten Eigenschaften ab. Der Gesamtgehalt des niedermolekularen Polymers liegt in dem Bereich von 30 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymere. Innerhalb desselben oder eines verschiedenen Bereichs kann das niedermolekulare Polymer dazu dienen, das hochmolekulare Polymer zu plastifizieren oder das Gemisch zu einem druckempfindlichen Klebstoff zu machen. Dies ergibt in beiden Fällen ein stabiles, nicht-ausblühendes Produkt in Folge gegenseitiger Kompatibilität aufgrund der im wesentlichen chemischen Identität der Polymere.
Die Komponenten der erfindungsgemäß bereitgestellten Formulierungen können durch Emulsions-, Lösungsmittel- oder Massepolymerisation gebildet werden. Erfindungsgemäß wird die Emulsionspolymerisation bevorzugt.
Film- oder Klebeeigenschaften, insbesondere Hochtemperatureigenschaften, können verstärkt werden, indem man das Gemisch der Wirkung aktinischer Strahlung mit oder ohne Verwendung von Initiatoren, wie erforderlich, Elektronenstrahlenbestrahlung und/oder chemischem und/oder thermischem Vernetzen unter Verwendung bekannter Vernetzer mit oder ohne der Verwendung von Beschleunigern, aussetzt.
Neben der getrennten Formulierung der erfindungsgemäßen druckempfindlichen Klebstoffe aus individuell polymerisierten hochmolekularen Polymeren und niedermolekularen Polymeren und der Polymerisation einer Mischung der Monomere, kann die Polymerisation durch anfängliches Polymerisieren des Polymers in Abwesenheit eines Kettenübertragungsmittels zu einem gewünschten Feststoffgehalt durchgeführt werden; und dann durch Einschluß eines Kettenübertragungsmittels in das Polymerisationssystem, um Begrenzungen des Molekulargewichts der Polymerkette bei fortgesetzter Polymerisation zu erreichen zur Bildung einer in situ-Mischung aus hochmolekularen Polymeren und niedermolekularen Polymeren, die bei Abscheiden auf einer Grundlage oder einer Trennfläche eine druckempfindliche Klebstoffschicht ergeben.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ermöglichen auf einzigartige Weise die Klebstoffbeschichtung poröser Grundlagen ohne Ausbluten, können Naßklebeeigenschaften besitzen, nämlich die Fähigkeit, an Oberflächen anzukleben, auf denen Feuchtigkeit kondensiert ist, und wenn sie Carbonsäurereste enthalten, besitzen sie die Fähigkeit leicht von einem Substrat durch alkalische Reinigungslösungen und kaustische Lösungen entfernt werden zu können.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, während sie diese nicht begrenzen. "P" bedeutet Tafelversagen (panel failure); "C" bedeutet Cohaesionsversagen; "IPT" bedeutet sofortiger Papierriß; "PS" bedeutet Tafelflecken; "SPS" bedeutet leichte Tafelflecken; "ks" bedeutet Kilosekunden; "F" bedeutet Versagen; und "PE" bedeutet Polyethylen. Es wurden die folgenden Testverfahren verwendet: Molekulargewichtsverteilung durch ASTM D-3536-76, ASTM D-3590-68 und ASTM E-682-79; Schermessung durch ASTM D-3654-78 und D-1000-68 und PSTC (Pressure-Sensitive-Tape-Council) Test Nr. 7, 6. Ausgabe; 90ºC Abschälung durch PSTC-Test Nr. 2, 5. Ausgabe; "Loop"-Klebrigkeit durch PSTC-Test Nr. 7, 6. Ausgabe, Dorn (mandrel) durch ASTM D-3654-78 und D-1000-68. Vellum 80 wurde als Grundlage verwendet, weil es hoch adsorptionsfähig ist und das Ausbluten verstärkt.

Beispiele 1 bis 10

Es wurden Homopolymere von Ethylacrylat durch Emulsionspolymerisation gebildet, um eine Bewertung der Fähigkeit zur Bildung von druckempfindlichen Klebstoffen aus hochmolekularen und niedermolekularen Homopolymeren von Ethylacrylat zu erhalten. Die Beispiele 1 bis 3 offenbaren die Bildung von hochmolekularen Harzen, und die Beispiele 5 bis 7 offenbaren die Bildung von niedermolekularen Harzen. Beispiel 4 ist ein Übergangsbeispiel, das die Bildung eines Harzes mit verringertem Molekulargewicht als Konsequenz der Einführung einer kleinen Menge n-Dodecylmercaptan (n-DDM) als Kettenübertragungsmittel zeigt. Die Polymerisationsbedingungen und Polymereigenschaften sind in Tabelle I gezeigt. Der Feststoffgehalt nach der Polymerisation war etwa 50 Gew.-%. Tabelle II zeigt die Eigenschaften der Mischungen der Polymere des Beispiels 2 und des Beispiels 7. Tabelle I Beispiele 1 bis 7 Beispiele Monomer, Teile Ethylacrylat oberflächenaktives Mittel (60% Feststoffe) Puffer Initiator Spuren Kettenübertrager nicht vorhanden Polymerisationsbedingungen Monomer-Beschickung Voremulsion Reaktor-Temperatur, ºK Mantel-Temperatur Beschickungszeit, ks Abkochzeit, Abkochtemperatur, Verteilungskoeffizient % unterhalb 20 000 1 ein nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel, hergestellt und vertrieben von Rohm und Haas 2 ein anionische/nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel, hergestellt und vertrieben von Rohm und Haas 3, 4 ein ethoxyliertes Alkylphenol-oberflächenaktives Mittel, hergestellt und vertrieben von GAF 5 tert-Butylhydroperoxid 6 Natriumformaldehydsulfoxylat Tabelle I (Fortsetzung) Beispiele 1 bis 7 Synthese von Polyethylacrylat-Homopolymeren Beispiele Monomer, Teile Ethylacrylat oberflächenaktives Mittel Puffer Initiator Trace Kettenübertrager Polymerisationsbedingungen Monomer-Beschickung Voremulsion Reaktor-Temperatur, ºK Mantel-Temperatur Beschickungszeit, ks Abkochzeit, Abkochtemperatur, Molekulargewichtsverteilung % unterhalb 20 000 Tabelle II Beispiele 8 bis 10 Mischung Bsp. 2/Bsp. 7 Grundlage Vellum 80 Überzugsgewicht Schnellklebrigkeit Altpappe gut Polyethylen Scheren 90º Abschälen Tabelle III Beispiel Reaktorbeschickung Voremulsion Ethylacrylat Acrylsäure Dodecylmercaptan Beschleuniger Produkt Feststoffe Viskosität, Dispersionsindex Gew.-% Acrylsäure 7 Ein Natriumalkylallylsulfosuccinat, hergestellt und vertrieben von Diamond Shamrock

Beispiele 11 bis 16

Während die Ergebnisse der Beispiele 1 bis 10 die Durchführbarkeit der Verwendung von Polyethylacrylat-Homopolymeren bei der Bildung von allgemein verwendbaren druckempfindlichen Klebstoffen aus Materialien, die ansonsten keine druckempfindlichen Klebstoffeigenschaften besitzen, zeigen, wurde bestimmt, eine Carbonsäure als Teil des Emulsionspolymerisationssystems zur Bildung von Klebstoffen mit verschiedenen Eigenschaften zu verwenden als Konsequenz nicht nur des Säuregehalts, sondern auch der Verwendung eines Vernetzungsmittels. Die verwendete Carbonsäure war Acrylsäure. In Tabelle III, zeigen die Beispiele 11 bis 16 die Bedingungen für die Bildung von hoch- und niedermolekularen Ethylacrylat/Acrylsäure- Copolymeren mit 10 Gew.-%, 6 Gew.-% und 2 Gew.-% Acrylsäure.

Beispiel 17

Auf gleiche Weise wie die vorhergehenden Beispiele wurden durch Emulsionspolymerisation hoch- und niedermolekulare Polymere, enthaltend jeweils 40 Gew.-Teile Styrol, 60 Gew.-Teile 2-Ethylhexylacrylat und 4 Gew.-Teile Acrylsäure, gebildet. Das hochmolekulare Polymer hatte ein gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw) von 540000 und ein berechnetes Verhakungsmolekulargewicht (Me) von 33000, und es war nicht klebrig. Das niedermolekulare Polymer hatte ein gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw) von 43000 und ein berechnetes Verhakungsmolekulargewicht von 33000. Tabelle V zeigt die Eigenschaften des niedermolekularen Polymers (LMP) und eines Gemisches aus einem Teil des hochmolekularen Polymers pro zwei Teilen des niedermolekularen Polymers (MIX). Tabelle V Eigenschaft Scheren "Loop"-Klebrigkeit Abschälen
Das MIX führte zu einem schwach klebrigen, nicht-fleckenden wiederpositionierbaren druckempfindlichen Klebstoff mit verbesserter Cohaesionsfestigkeit.

Claims

1. Druckempfindliche Klebemasse, umfassend in Kombination mindestens ein hochmolekulares Polymer mit einem Molekulargewicht von mehr als das Zehnfache des Verhakungsmolekulargewichts des Polymers, und mindestens ein niedermolekulares Polymer, wobei das gesamte niedermolekulare Polymer in einer Menge von 30 Gew.-% bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des hochmolekularen Polymers und des niedermolekularen Polymers, anwesend ist, wobei das niedermolekulare Polymer zumindest teilweise aus mit den Monomeren des hochmolekularen Polymers identischen Monomeren gebildet wird, wobei die hoch- und niedermolekularen Polymere mindestens 25 Gew.-% eines gemeinsamen Monomers enthalten, das ein Molekulargewicht besitzt, das geringer ist als das Zweifache des Verhakungsmolekulargewichts des Polymers, wobei sich die Monomergehalte des niedermolekularen Polymers und des hochmolekularen Polymers um nicht mehr als 30 Gew.-% unterscheiden, wobei das Gemisch der hoch- und niedermolekularen Polymere, das in Kombination ein druckempfindliches Klebemittel bildet mit einer Glasübergangstemperatur von mindestens 10ºC unter der Verwendungstemperatur, wobei die hoch- und niedermolekularen Polymere, mindestens 25 Gew.-% eines gemeinsamen Monomers enthalten, mit der Maßgabe, daß eine druckempfindliche Klebemasse, umfassend in Kombination ein hochmolekulares Alkylacrylatpolymer mit einem Molekulargewicht, das größer ist als das Zehnfache des Verhakungsmolekulargewichts des Polymers, und das mindestens 70 Gew.-% eines Alkylacrylats mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen auf der Alklyseitenkette enthält, und 40 bis 80 Gew.-% eines niedermolekularen Alkylacrylatpolymers, bezogen auf das Gesamtgewicht des hochmolekularen Alkylacrylatpolymers und des niedermolekularen Alkylacrylatpolymers, wobei das niedermolekulare Alkylacrylatpolymer aus einem Alkylacrylat, das mit dem Alkylacrylat des hochmolekularen Alkylacrylatpolymers identisch ist, gebildet wird, und ein Molekulargewicht besitzt, das geringer ist, als das Zweifache des Verhakungsmolekulargewichts des Polymers, und enthaltend mindestens 70 Gew.-% des Alkylacrylats, wobei sich die Comonomergehalte des hochmolekularen Alkylacrylatpolymers und des niedermolekularen Alkylacrylatpolymers um nicht mehr als 10 Gew.-% unterscheiden, ausgeschlossen ist.

2. Druckempfindliche Klebemasse nach Anspruch 1, worin sich das niedermolekulare Polymer von dem hochmolekularen Monomergehalt um nicht mehr als 10 Gew.-% unterscheidet.

3. Druckempfindliche Klebemasse nach Anspruch 1, worin die Glasübergangstemperatur der Kombination aus hoch- und niedermolekularen Polymeren mindestens 20ºC unter der Verwendungstemperatur liegt.

4. Druckempfindliche Klebemasse nach Anspruch 1, worin die hoch- und niedermolekularen Polymere eine polymerisierte Menge eines Alkylacrylats und Stryrols umfassen.

5. Druckempfindliche Klebemasse nach Anspruch 4, worin das Alkylacrylat ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus 2-Ethylhexylacrylat, Butylacrylat, Isooctylacrylat und Gemischen daraus.

6. Druckempfindliche Klebemasse nach Anspruch 1, worin die hoch- und niedermolekularen Polymere eine Interpolymermenge einer ungesättigten Carbonsäure umfassen.

7. Druckempfindliche Klebemasse nach Anspruch 6, worin die Carbonsäure Acrylsäure oder Methacrylsäure ist.

8. Druckempfindliche Klebemasse nach Anspruch 5, worin die hoch- und niedermolekularen Polymere eine Interpolymermenge von Acrylsäure oder Methacrylsäure enthalten.

9. Druckempfindliche Klebemasse, umfassend in Kombination mindestens ein hochmolekulares Polymer mit einem Molekulargewicht größer als das Zehnfache des Verhakungsmolekulargewichts des hochmolekularen Polymers, und mindestens ein niedermolekulares Polymer, wobei das gesamte niedermolekulare Polymer in einer Menge von 30 Gew.-% bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des hochmolekularen Polymers und des niedermolekularen Polymers, anwesend ist, wobei jedes der hoch- und niedermolekularen Polymere zu mindestens 20 Gew.-% aus Monomeren gebildet werden, die bei Homopolymerisation eine Glasübergangstemperatur von weniger als 25ºC besitzen würden, wobei das niedermolekulare Polymer ein Molekulargewicht besitzt, das geringer ist als das Zweifache des Verhakungsmolekulargewicht solch eines Polymers, wobei sich die Comonomergehalte des hochmolekularen Polymers und der Monomergehalt des niedermolekularen Polymers um nicht mehr als 10 Gew.-% von dem Monomergehalt des hochmolekularen Polymers unterscheiden, wobei das Gemisch aus hoch- und niedermolekularen Polymeren, das in Kombination eine druckempfindliche Klebemasse bildet mit einer Glasübergangstemperatur von mindestens 30ºC unterhalb der Verwendungstemperatur, mit der Maßgabe, daß eine druckempfindliche Klebemasse, umfassend in Kombination ein hochmolekulares Alkylacrylatpolymer mit einem Molekulargewicht, das um wenigstens das Zehnfache größer ist als das Verhakungsmolekulargewicht des Polymers, und das wenigstens 70 Gew.-% eines Alkylacrylats mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen auf der Alkylseitenkette enthält, und 40 bis 80 Gew.-% eines niedermolekularen Alkylacrylatpolymers, bezogen auf das Gesamtgewicht des hochmolekularen Alkylacrylatpolymers und des niedermolekularen Alkylacrylatpolymers, wobei das niedermolekulare Alkylacrylatpolymer aus einem Alkylacrylat, das mit dem Alkylacrylat des hochmolekularen Alkylacrylatpolymers identisch ist, gebildet wird, mit einem Molekulargewicht, das geringer ist, als das Zweifache des Verhakungsmolekulargewichts des Polymers, und das wenigstens 70 Gew.-% des Alkylacrylats enthält, wobei sich die Comonomergehalte des hochmolekularen Alkylacryltpolymers und des niedermolekularen Alkylacrylatpolymers um nicht mehr als 10 Gew.-% unterscheiden, ausgeschlossen ist.

10. Druckempfindliche Klebemasse nach Anspruch 9, worin mindestens 50 Gew.-% des Monomergehalts der hoch- und niedermolekularen Polymere ein Alkylacrylat ist.

11. Druckempfindliche Klebemasse nach Anspruch 10, worin mindestens 60 Gew.-% des Monomergehalts der hoch- und niedermolekularen Monomere ein Alkylacrylat ist.

12. Druckempfindliche Klebemasse nach Anspruch 10, worin das Alkylacrylat ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus 2-Ethylhexylacrylat, Butylacrylat, Isooctylacrylat und Gemischen daraus.

13. Druckempfindliche Klebemasse nach Anspruch 11, worin das Alkylacrylat ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus 2-Ethylhexylacrylat, Butylacrylat, Isooctylacrylat und Gemischen daraus.

14. Druckempfindliche Klebemasse nach Anspruch 9, worin die hoch- und niedermolekularen Polymere jeweils eine Interpolymermenge von Styrol umfassen.

15. Druckempfindliche Klebemasse nach Anspruch 10, worin die hoch- und niedermolekularen Polymere jeweils eine Interpolymermenge von Styrol umfassen.

16. Druckempfindliche Klebemasse nach Anspruch 12, worin die hoch- und niedermolekularen Polymere jeweils eine Interpolymermenge von Styrol umfassen.

17. Druckempfindliche Klebemasse nach Anspruch 13, worin die hoch- und niedermolekularen Polymere jeweils eine Interpolymermenge von Styrol umfassen.

18. Druckempfindliche Klebemasse nach Anspruch 10, worin die hoch- und niedermolekularen Polymere jeweils eine Interpolymermenge einer ungesättigten Carbonsäure enthalten.

19. Druckempfindliche Klebemasse nach Anspruch 15, worin die hoch- und niedermolekularen Polymere jeweils eine Interpolymermenge von Acrylsäure oder Methacrylsäure enthalten.

20. Druckempfindliche Klebemasse nach Anspruch 18, worin die hoch- und niedermolekularen Polymere jeweils eine Interpolymermenge von Acrylsäure oder Methacrylsäure enthalten.

21. Selbsttragende Schicht, umfassend in Kombination mindestens ein hochmolekulares Polymer mit einem Molekulargewicht, das größer ist als das Zehnfache des Verhakungsmolekulargewichts des Polymers, und eine plastifizierende Menge mindestens eines niedermolekularen Polymers, wobei das niedermolekulare Polymer zumindest teilweise aus Monomeren gebildet wird, die identisch sind mit den Monomeren des hochmolekularen Polymers, mit einem Molekulargewicht, das geringer ist als das Zweifache des Verhakungsmolekulargewichts des Polymers, wobei sich die Monomergehalte des niedermolekularen Polymers und des hochmolekularen Polymers um nicht mehr als 30 Gew.-% unterscheiden.

22. Selbsttragende Schicht nach Anspruch 21, worin sich das niedermolekulare Polymer von dem hochmolekularen Monomergehalt um nicht mehr als 10 Gew.-% unterscheiden.

23. Selbsttragende Schicht nach Anspruch 21, worin das niedermolekulare Polymer in einer Konzentration von 3 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der hoch- und niedermolekularen Polymere, anwesend ist.

24. Selbsttragende Schicht nach Anspruch 21, worin die hoch- und niedermolekularen Polymere eine polymerisierte Menge eines Alkylacrylats und Styrols umfassen.

25. Selbsttragende Schicht nach Anspruch 24, worin das Alkylacrylat ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus 2-Ethylhexylacrylat, Butylacrylat, Isooctylacrylat und Gemischen daraus.

26. Selbsttragende Schicht nach Anspruch 25, worin die hoch- und niedermolekularen Polymere eine Interpolymermenge einer ungesättigten Carbonsäure umfassen.