DE69830324T2

DE69830324T2 - Trennbeschichtung für klebeartikel und verfahren

Info

Publication number: DE69830324T2
Application number: DE69830324T
Authority: DE
Inventors: P. James DIZIO; Roy Wong; M. Hildegard SCHNEIDER
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1997-09-19
Filing date: 1998-01-22
Publication date: 2006-05-11
Anticipated expiration: 2018-01-23
Also published as: US5990238A; JP4243422B2; EP1021469A1; BR9812517A; JP2001517716A; WO1999015568A1; DE69830324D1; ES2241115T3; CA2302336C; EP1021469B1; CA2302336A1; AU6036098A

Description

Allgemeiner Stand der Technik
Normalerweise klebrige und Haftkleber (PSA) -Materialien werden seit mehr als einem halben Jahrhundert verwendet. Produkte dieser Art, die in Form von Bändern, Etiketten und anderen Arten von mit Haftmittel beschichteten Bögen erhältlich sind, müssen vor dem ungewollten Haften auf anderen Flächen geschützt werden. Deswegen sind Bänder üblicherweise auf ihrem eigenen Träger zu einer Rolle aufwickelt und Etikette sind üblicherweise auf einen Antihaftbogen laminiert, um deren ungewolltes Haften auf anderen Flächen zu vermeiden und auch um deren Verunreinigung durch Schwebstaub und andere Verunreinigungen zu verhindern. Um das Abrollen einer Klebebandrolle ohne die unerwünschte Übertragung von Haftmittel auf den Träger des Klebebands zu ermöglichen, wird der Klebebandträger üblicherweise mit einer Schutzschicht mit geringer Haftfähigkeit (LAB) versehen. Auf ähnliche Weise wird der Antihaftbogen oder die Antihaftunterlage, auf die das mit Haftmittel beschichtete Etikette laminiert ist, mit einer Trennmittelbeschichtung versehen, um ein leichtes Abziehen der Unterlage vom dem Etikett zu ermöglichen. Dieses LAB oder diese Trennmittelbeschichtung soll dem fraglichen Haftmittel reproduzierbar ein geeignetes Ablöseausmaß verleihen, sich nicht nachteilig auf das Haftmittel auswirken und alterungsbeständig sein, damit das Ablöseausmaß im Laufe der Zeit relativ vorhersagbar bleibt.
Im Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology, 2. Ausgabe, Hrsg. D. Satas, Van Nostrand Reinhold, N.Y., 1989, Kapitel 23, sind Polymere beschrieben, die als Trennmittel für PSA-Bänder verwendbar sind. Verschiedene Polymere mit geringer kritischer Oberflächenspannung, wie Silikone, fluorhaltige Polymere und Polymere mit langen Alkylseitenketten sind als Trennmittelbeschichtungen nützlich. Polymere mit langen Alkyl seitenketten sind wachsartige Verbindungen, die zur Herstellung von Trennmittelbeschichtungen mit mittleren Trennwerten verwendet werden können, die für PSA-Bänder besonders erwünscht sind. Zahlreiche Patente für Trennmittelbeschichtungen beschreiben die Verwendung derartiger Polymere mit langen Alkylseitenketten. So offenbart beispielsweise Hendricks, US-Patent Nr. 2,607,711 (1952), die Verwendung von Copolymeren aus Alkylacrylat und Acrylsäure für Trennmittelbeschichtungen für Klebebänder. Laut Hendricks sind alle Acrylate mit einer Alkylseitenkette mit 16–20 Kohlenstoffatomen besonders geeignet, wobei Octadecylacrylat das bevorzugte Comonomer ist.
Zu Beispielen weiterer Polymere und Copolymere mit langen Alkylseitenketten gehören Stearylmethacrylat-Acrylnitril-Copolymer (US-Patent Nr. 3,502,497), Copolymers aus Stearylacrylat oder -methacrylat mit anderen Monomeren (US-Patent Nr. 4,241,198), Polyvinylester, wie Polyvinylstearat, Polyvinylpalmitat, Polyvinylarachidat und Polyvinylbehenat (US-Patent Nr. 2,829,073), Stearylmaleat-Vinylacetat-Copolymer (US-Patent Nr. 3,285,771), Polyvinylstearat, Polyvinyllaurat, Copolymere aus Vinylstearat mit Vinylacetat und Maleinsäureanhydrid, Copolymere aus Octadecylacrylat mit anderen Monomeren (US-Patent Nr. 2,913,355), Polyethylenimine, die mit höheren Fettsäuren acyliert sind (US-Patent Nr. 3,510,342), Poly-N-acylimin (US-Patent Nr. 3,475,196), Lösungspolymere aus Vinylstearat, Allylstearat oder Vinyloctadecylether mit Maleinsäureanhydrid (US-Patent Nr. 2,876,894), N-Stearylpolyacrylamid (US-Patent Nr. 3,051,588), lösungspolymerisiertes Stearylitaconat, Monoacetylitaconat und Monobehenylitaconat (US-Patent Nr. 3,052,566), Copolymere aus N-substituierter lang- und geradkettiger Allylmaleinamidsäure und Vinylmonomeren (US-Patent Nr. 3,342,625) und Polyvinyl-N-octadecylcarbamat, das durch Umsetzen von Polyvinylalkohol mit Octadecylisocyanat hergestellt wird (US-Patent Nr. 2,532,011).
Zu weiteren bekannten Trennmittelsystemen gehören die Polymerisation auf der Basis eines organischen Lösungsmittels eines Vinylmonomers der allgemeinen Formel CH₂=CR'COO(CH₂CHR''O)_nCONHR''', wobei R' und R'' jeweils ein Wasserstoff oder eine Methylgruppe darstellen, R''' eine Alkylgruppe mit wenigstens 12 Kohlenstoffatomen oder eine Fluoralkylgruppe mit wenigstens 6 Kohlenstoffatomen darstellt und n eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist. Ebenfalls bekannt ist die Polymerisation des Vinylmonomers mit anderen Vinylverbindungen, zu der nicht die Herstellung von LAB auf Wasserbasis oder Trennmittelbeschichtungen aus derartigen Monomeren gehört. Zu weiteren bekannten Trennmittelsystemen gehören diejenigen, die als Tenside (Emulgatoren) zur Stabilisierung des Polymers verwendet werden. US-Patent Nr. 5,516,865 (Urquiola) beschreibt beispielsweise eine Polymerzusammensetzung auf Wasserbasis mit Latexteilchen, die durch Emulsionspolymerisation gebildet wird, die einen Emulgator in einer Konzentration von ungefähr 0,5 bis ungefähr 8 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht aller Monomere, umfasst. Die Latexteilchen werden durch Emulsionspolymerisation von (Meth)Acrylatmonomeren mit langen Alkylketten und (Meth)Acrylatmonomeren mit kurzen Alkylketten gebildet. US-Patent Nr. 5,225,480 (Tseng et al.) beschreibt eine Schutzschicht mit geringer Haftfähigkeit und eine Trennmittel-Latex-Zusammensetzung, die durch Emulsionspolymerisation mit ungefähr 0,05 bis ungefähr 4 Gewichtsprozent Emulgator hergestellt wird. Die Latexteilchen werden durch den Emulgator in der wässrigen Phase stabilisiert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Darstellung einer Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Haftgegenstands in Rollenkonstruktion und
2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Haftgegenstands.
Kurzdarstellung der Erfindung
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Trennmittelzusammensetzung, umfassend ein Polymer, das eine Polyethylen-Hauptkette mit daran gebundenen Substituenten enthält. Vorzugsweise umfassen die Substituenten eine urethanverknüpfte stickstoffgebundene Kohlenwasserstoff-Seitenkette mit einer Länge von ungefähr 5 Kohlenstoffatomen oder mehr und einer endständigen Methylgruppe und eine sauerstoffverknüpfte wasserlöslich machende Gruppe. Die Substituenten können ferner Wasserstoff, eine Hydroxylgruppe, ein Halogenid, eine Alkylen-, eine Alkenylen-, eine Alkinylen-, eine Arylengruppe oder Mischungen davon mit einer endständigen Hydroxylgruppe,
-O-R⁵, -R⁶ oder Mischungen davon umfassen, wobei jedes R⁴, R⁵ und R⁶ unabhängig voneinander ausgewählt ist aus der Gruppe aus einer aliphatischen Gruppe, einer aromatischen Gruppe und Mischungen davon.
Eine wasserlöslich machende Gruppe ist eine funktionelle Gruppe, die ionisierbar ist oder die ionisierte Form davon darstellt, welche entweder anionisch oder kationisch sein kann. Die wasserlöslich machende Gruppe kann beispielsweise eine Säuregruppe umfassen, die im Stande ist, eine anionische Spezies zu bilden. Wenn die wasserlöslich machende Gruppe ein Anion enthält, ist dieses ausgewählt aus der Gruppe aus -OSO₂O^–, -SO₂O^–, -CO₂ ^–, (-O)₂P(O)O^–, -OP(O)(O^–)₂, -P(O)(O^–)₂, -P(O^–)₂ und -PO(O^–)₂. Ebenfalls bevorzugt ist eine wasserlöslich machende Gruppe, die ein Kation enthält, ausgewählt aus der Gruppe aus -NH(R⁸)₂ ⁺ und -N(R⁸)₃ ⁺, wobei R⁸ ausgewählt ist aus der Gruppe aus einer Phenylgruppe, einer cycloaliphatischen Gruppe und einer geradkettigen oder verzweigtkettigen aliphatischen Gruppe mit ungefähr 1 bis ungefähr 12 Kohlenstoffatomen.
Eine erfindungsgemäße Trennmittelzusammensetzung kann aus einem organischen Lösungsmittel, Wasser oder Mischungen davon aufgetragen werden. Demzufolge kann die Trennmittelzusammensetzung organische Lösungsmittel enthalten, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe aus einem aromatischen Kohlenwasserstoff, einem Ester, einem aliphatischen Kohlenwasserstoff, einem Alkohol, einem Keton und Mischungen davon oder es kann Wasser enthalten.
Wie hierin verwendet, bezieht sich "Trennmittelbeschichtung" auf einen Bestandteil, vorzugsweise einen Film, der gegenüber einem Haftmittel, wie einem Haftkleber (PSA), eine geringe Haftung zeigt, sodass eine Trennung im Wesentlichen an der Grenzfläche zwischen Haftmittel und Trennmittelbeschichtung erfolgt. Eine Trennmittelbeschichtung wird auch als "Schutzschicht mit geringer Haftfähigkeit" oder LAB bezeichnet. Trennmittelbeschichtungen können für Klebebandrollen verwendet werden, wobei das Klebeband auf sich aufgewickelt wird und die Verwendung das Abrollen der Klebebandrolle verlangt. Trennmittelbeschichtungen können auch als "Unterlage" für andere Haftmittelgegenstände, wie Etikette oder medizinische Verbände verwendet werden, wobei der Haftmittelgegenstand im Allgemeinen als bogenartige Konstruktion, anstatt einer Rollenkonstruktion vorliegt.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Trennmittelzusammensetzung ein Polymer, das eine von Vinyl abgeleitete Hauptkette mit daran gebundenen Substituenten umfasst. Vorzugsweise umfassen die Substituenten eine urethanverknüpfte stickstoffgebundene Kohlenwasserstoff-Seitenkette mit einer Länge von ungefähr 5 Kohlenstoffatomen oder mehr und einer endständigen Alkylgruppe und eine sauerstoffverknüpfte wasserlöslich machende Gruppe, wie vorstehend definiert, wobei die Trennmittelzusammensetzung ungefähr 0,5 Gew.-% oder weniger eines Tensids umfasst.
Die von Vinyl abgeleitete Hauptkette ist vorzugsweise aus einer oder mehreren Vorstufen ausgewählt aus der Gruppe aus Ethylen, Vinylhalogeniden, Vinylethern, Vinylestern, Acrylestern, Methacrylestern, (Meth)Acrylsäure, Amiden, aromatischen Vinylverbindungen, heterocyclischen Vinylmonomeren, Allylverbindungen, Estern und Halbestern von zweiwertigen Säuren und Mischungen davon, gebildet. Mehr bevorzugt ist die von Vinyl abgeleitete Hauptkette ein Bestandteil der polymeren Hauptkette ausgewählt aus der Gruppe aus teilweise oder vollständig hydrolysiertem Polyvinylacetat, teilweise oder vollständig hydrolysiertem Ethylenvinylacetat und Mischungen davon.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Zusammensetzung zur Bildung einer Trennmittelbeschichtung bereitgestellt, wobei die Zusammensetzung ein Polymer umfasst, das durch Vereinigen eines Bestandteils der polymeren Hauptkette (z. B. hydrolysierten Polyvinylacetats) mit einem isocyanathaltigen Kohlenwasserstoff mit ungefähr 5 Kohlenstoffatomen oder mehr und einer endständigen Methylgruppe und mit einer wasserlöslich machenden Verbindung hergestellt wird. Wahlweise kann ein Bestandteil der polymeren Hauptkette vor der Vereinigung mit einem isocyanathaltigen Kohlenwasserstoff und/oder einer wasserlöslich machenden Verbindung durch Vereinigen von 1 oder mehreren Vorstufen hergestellt werden.
In einer bevorzugt Ausführungsform der erfindungsgemäßen Trennmittelzusammensetzung umfasst ein Polymer Einheiten der folgenden Formel:
wobei jedes R¹ unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe aus Wasserstoff und einer aliphatischen Gruppe und jedes R unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe aus X, einer urethanverknüpften Kohlenwasserstoffgruppe der Formel:
wobei q ungefähr 5 oder mehr ist, und einer sauerstoffverknüpften wasserlöslich machenden Gruppe der Formel:
wobei jedes R³ unabhängig eine zweiwertige organische Verknüpfungsgruppe ist und m 0 oder 1 ist und die Gruppierung X ausgewählt ist aus der Gruppe aus Wasserstoff, einer Hydroxylgruppe, einem Halogenid, einer Alkylen-, einer Alkenylen-, einer Arylengruppe und Mischungen davon mit einer endständigen Hydroxylgruppe,
-O-R⁵ oder -R⁶, wobei jedes R⁴, R⁵ und R⁶ unabhängig voneinander ausgewählt ist aus der Gruppe aus einer aliphatischen Gruppe, einer aromatischen Gruppe oder Mischungen davon und ferner wobei jede Gruppierung Y unabhängig eine funktionelle Gruppe umfasst, die ionisierbar ist oder die ionisierte Form davon darstellt, mit der Maßgabe, dass das Polymer mindestens jeweils eine urethanverknüpfte Kohlenwasserstoffgruppe und eine sauerstoffverknüpfte wasserlöslich machende Gruppe ent hält.
Vorzugsweise ist jede Gruppierung X unabhängig ausgewählt aus der Gruppe aus Wasserstoff, einer Hydroxylgruppe, einem Halogenid, einer Alkylen-, einer Alkenylen-, einer Alkinylen-, einer Arylengruppe oder Mischungen davon mit einer endständigen Hydroxylgruppe (vorzugsweise mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen),
-O-R⁵ und -R⁶, wobei jedes R⁴, R⁵ und R⁶ unabhängig voneinander ausgewählt ist aus der Gruppe aus einer aliphatischen Gruppe, einer aromatischen Gruppe und Mischungen davon, die wahlweise Heteroatome oder funktionelle Gruppen enthalten. Jedes R⁴, R⁵ und R⁶ hat unabhängig voneinander vorzugsweise 1 bis 20 Kohlenstoffatome.
Da jede Gruppierung Y unabhängig eine funktionelle Gruppe ist, die ionisierbar ist oder die ionisierte Form davon darstellt, kann das Polymer in Wasser gelöst oder dispergiert, vorzugsweise solubilisiert, werden.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Trennmittelzusammensetzung bereitgestellt, umfassend ein Polymer, umfassend:
wobei jedes R¹ unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe aus Wasserstoff und einer aliphatischen Gruppe, jedes X unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe aus Wasserstoff, einer Hydroxylgruppe, einem Halogenid, einer Alkylen-, einer Alkenylen-, einer Arylengruppe oder Mischungen davon mit einer endständigen Hydroxylgruppe,
-O-R⁵ und -R⁶, wobei jedes R⁴, R⁵ und R⁶ unabhängig voneinander ausgewählt ist aus der Gruppe aus einer aliphatischen Gruppe, einer aromatischen Gruppe und Mischungen davon und wobei jedes R³ unabhängig eine zweiwertige organische Verknüpfungsgruppe ist und jedes Y unabhängig eine funktionelle Gruppe ist, die ionisierbar ist oder die ionisierte Form davon darstellt, und ferner wobei q ungefähr 5 oder mehr ist, m 0 oder 1 ist, x ungefähr 0 bis ungefähr 70 ist, y ungefähr 5 bis ungefähr 95 ist und z ungefähr 5 bis ungefähr 50 ist und wobei x, y und z jeweils Molprozent darstellen. Eine Trennmittelzusammensetzung kann wahlweise weiterhin einen Zusatz wie vorstehend beschrieben umfassen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines Polymers bereit. Ein bevorzugtes Verfahren umfasst die Schritte des Vermischens eines Bestandteils der polymeren Hauptkette und wenigstens eines organischen Lösungsmittels, des Einbringens eines isocyanathaltigen Kohlenwasserstoffs mit einer Länge von wenigstens ungefähr 5 Kohlenstoffatomen und einer endständigen Methylgruppe in das Gemisch zur Modifizierung des Bestandteils der polymeren Hauptkette und des Einbringens einer wasserlöslich machenden Verbindung zu dem Gemisch zur Modifizierung des Bestandteils der polymeren Hauptkette.
Vorzugsweise sind eine oder mehrere Vorstufen des Bestandteils der polymeren Hauptkette ausgewählt aus der Gruppe aus Ethylen, Vinylhalogeniden, Vinylethern, Vinylestern, Acrylestern, Methacrylestern, (Meth)Acrylsäure, Amiden, aromatischen Vinylverbindungen, heterocyclischen Vinylmonomeren, Allylverbindun gen, Estern und Halbestern von zweiwertigen Säuren und Mischungen davon. Vorzugsweise ist der Bestandteil der polymeren Hauptkette ausgewählt aus der Gruppe aus teilweise oder vollständig hydrolysiertem Polyvinylacetat, teilweise oder vollständig hydrolysiertem Ethylenvinylacetat und Mischungen davon.
Eine geeignete wasserlöslich machende Verbindung ist vorzugsweise im Stande, eine wasserlöslich machende Gruppe zu bilden, die eine Aniongruppe umfasst, welche ein Anion ausgewählt aus der Gruppe aus -OSO₂O^–, -SO₂O^–, -CO₂ ^–, (-O)₂P(O)O^–, -OP(O)(O^–)₂, -P(O)(O^–)₂, -P(O^–)₂ und -PO(O^–)₂ umfasst, sobald die wasserlöslich machende Verbindung den Bestandteil der polymeren Hauptkette modifiziert hat. Ähnlich ist eine andere geeignete wasserlöslich machende Verbindung vorzugsweise im Stande, eine wasserlöslich machende Gruppe zu bilden, die eine Kationgruppe umfasst, welche ein Kation ausgewählt aus der Gruppe aus -NH(R⁸)₂ ⁺ und -N(R⁸)₃ ⁺ umfasst, wobei R⁸ ausgewählt ist aus der Gruppe aus einer Phenylgruppe, einer cycloaliphatischen Gruppe und einer geradkettigen oder verzweigtkettigen aliphatischen Gruppe mit ungefähr 1 bis ungefähr 12 Kohlenstoffatomen. R⁸ ist vorzugsweise eine niedere Alkylgruppe mit ungefähr 1 bis ungefähr 4 Kohlenstoffatomen. Demgemäß ist eine bevorzugt wasserlöslich machende Verbindung ausgewählt aus der Gruppe aus Bernsteinsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid, Glutarsäureanhydrid, Phthalsäureanhydrid, cyclischem 2-Sulfobenzoesäureanhydrid und Mischungen davon.
Bei einem Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Polymers ist ein bevorzugtes organisches Lösungsmittel ausgewählt aus der Gruppe aus einem aromatischen Kohlenwasserstoff, N-Methyl-2-pyrrolidinon, Dimethylformamid, Diglyme und Mischungen davon. Darüber hinaus kann ein Verfahren ferner einen Schritt des Einbringens eines fakultativen Zusatzes, ausgewählt aus der Gruppe aus einem Vernetzungsmittel, einem Entschäu mungsmittel, einem Fließ- und Egalisierungsmittel, einem Färbemittel, einem Haftförderungsmittel, einem Weichmacher, einem thixotropen Mittel, einem die Rheologie modifizierenden Mittel, einem Filmbildner, einem bioziden/fungiziden Mittel, einem Korrosionsinhibitor, einem Antioxidationsmittel, einem Tensid/Emulgator, einem Verlängerungsmittel und Mischungen davon. Vorzugsweise umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ferner einen Schritt der Zugabe eines fakultativen Zusatzes, umfassend ein Verlängerungsmittel für die Trennmittelzusammensetzung.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Zugabe einer Salz bildenden Verbindung, eines Lösungsmittel oder Wasser und das Entfernen des organischen Lösungsmittels zur Bildung einer wässrigen Dispersion der Trennmittelzusammensetzung erwünscht sein. Wie hierin verwendet, umfasst eine "wässrige Dispersion" einer Zusammensetzung in ihrem Bedeutungsumfang eine Zusammensetzung, die in Wasser dispergierbar, teilweise löslich oder schnell löslich ist. Demzufolge umfasst eine "Dispersion", wie hierin verwendet, eine "Lösung". Die Salz bildende Verbindung kann vorzugsweise entweder eine organische Base oder eine anorganische Base sein. Zu bevorzugten organischen Basen gehören tertiäre Amine. Zu bevorzugten anorganischen Basen gehören Hydroxide oder Carbonate von Alkalimetallen. Mehr bevorzugte Salz bildende Verbindungen sind ausgewählt aus der Gruppe aus Ammoniak, Ammoniumhydroxid, Trimethylamin, Triethylamin, Tripropylamin, Triisopropylamin, Tributylamin, Triethanolamin, Diethanolamin, Dimethylethanolamin und Mischungen davon.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Gegenstand mit zwei gegenüberliegenden Hauptflächen, wobei wenigstens eine der Hauptflächen mit einer Trennmittelzusammensetzung umfassend ein Polymer, das mittels jedes der vorstehend genannten Verfahren hergestellt wurde, beschichtet ist.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Gegenstand, umfassend einen Träger mit einer ersten Hauptfläche und einer zweiten Hauptfläche, einen Haftkleber, der auf die erste Hauptfläche des Trägers aufgetragen ist, und eine Schutzschicht mit geringer Haftfähigkeit, die auf die zweite Hauptfläche aufgetragen ist. Vorzugsweise ist eine Schutzschicht mit geringer Haftfähigkeit aus einer Trennmittelzusammensetzung gebildet, umfassend ein Polymer, das eine ethylenhaltige Hauptkette mit daran gebundenen Substituenten enthält. Vorzugsweise umfassen die Substituenten eine urethanverknüpfte stickstoffgebundene Kohlenwasserstoff-Seitenkette mit einer Länge von ungefähr 5 Kohlenstoffatomen oder mehr und einer endständigen Methylgruppe und eine sauerstoffverknüpfte wasserlöslich machende Gruppe, wie vorstehend beschrieben.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Polymer bereit, das eine von Vinyl abgeleitete Hauptkette mit daran gebundenen Substituenten enthält. Vorzugsweise umfassen die Substituenten eine urethanverknüpfte stickstoffgebundene Kohlenwasserstoff-Seitenkette mit einer Länge von ungefähr 5 Kohlenstoffatomen oder mehr und einer endständigen Alkylgruppe und eine sauerstoffverknüpfte wasserlöslich machende Gruppe, wie vorstehend beschrieben.
Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Polymer, umfassend Wiederholungseinheiten der folgenden Formel:
wobei jedes R¹ unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe aus Wasserstoff und einer aliphatischen Gruppe und jedes R unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe aus X, eine urethanverknüpfte Kohlenwasserstoffgruppe der Formel:
wobei q ungefähr 5 oder mehr ist, und eine sauerstoffverknüpfte wasserlöslich machende Gruppe der Formel:
wobei die Gruppierung X ausgewählt ist aus der Gruppe aus Wasserstoff, einer Hydroxylgruppe, einem Halogenid, einer Alkylen-, einer Alkenylen-, einer Arylengruppe oder Mischungen davon mit einer endständigen Hydroxylgruppe,
-O-R⁵ und -R⁶, wobei jedes R⁴, R⁵ und R⁶ unabhängig voneinander ausgewählt ist aus der Gruppe aus einer aliphatischen Gruppe, einer aromatischen Gruppe und Mischungen davon und ferner wobei jedes R³ unabhängig eine zweiwertige organische Verknüpfungsgruppe ist, m 0 oder 1 ist, und jede Gruppierung Y unabhängig eine funktionelle Gruppe umfasst, die ionisierbar ist oder die ionisierte Form davon darstellt, mit der Maßgabe, dass das Polymer wenigstens jeweils eine urethanverknüpfte Kohlenwasserstoffgruppe und eine sauerstoffverknüpfte wasserlöslich machende Gruppe enthält.
Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Polymer bereit, umfassend die folgende Struktur:
wobei jedes R¹ unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe aus Wasserstoff und einer aliphatischen Gruppe, jedes X unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe aus Wasserstoff, einer Hydroxylgruppe, einem Halogenid, einer Alkylen-, einer Alkenylen-, einer Arylengruppe oder Mischungen davon mit einer endständigen Hydroxylgruppe,
-O-R⁵ und -R⁶, wobei jedes R⁴, R⁵ und R⁶ unabhängig voneinander ausgewählt ist aus der Gruppe aus einer aliphatischen Gruppe, einer aromatischen Gruppe und Mischungen davon und wobei jedes R³ unabhängig eine zweiwertige organische Verknüpfungsgruppe ist und jedes Y unabhängig eine funktionelle Gruppe ist, die ionisierbar ist oder die ionisierte Form davon darstellt, und ferner wobei q ungefähr 5 oder mehr ist, m 0 oder 1 ist, x 0 bis ungefähr 70 ist, y ungefähr 5 bis ungefähr 95 ist und z ungefähr 5 bis ungefähr 50 ist und wobei x, y und z jeweils Molprozent darstellen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Gegenstand, umfassend einen porösen Träger mit einer ersten Hauptfläche und einer zweiten Hauptfläche, einen Haftkleber, der auf die erste Hauptfläche des Trägers aufgetragen ist, und eine Schutzschicht mit geringer Haftfähigkeit, die auf die zweite Hauptfläche aufgetragen ist. Vorzugsweise ist die Schutzschicht mit geringer Haftfähigkeit aus einer Trennmittelzusammensetzung gebildet, umfassend ein Polymer, das eine ethylenhaltige Hauptkette mit daran gebundenen Substituenten enthält. Die Substituenten umfassen, ohne darauf be schränkt zu sein, eine urethanverknüpfte stickstoffgebundene Kohlenwasserstoff-Seitenkette mit einer Länge von ungefähr 5 Kohlenstoffatomen oder mehr und einer endständigen Methylgruppe und eine sauerstoffverknüpfte wasserlöslich machende Gruppe. Ein derartiger Gegenstand kann ein medizinisches Rollenpflaster sein oder kann einen hypoallergenen Haftkleber umfassen.
Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Wie hierin verwendet, bedeuten die Begriffe "organische Gruppe" und "organische Verknüpfungsgruppe" eine Kohlenwasserstoffgruppe, die als eine aliphatische Gruppe, eine cyclische Gruppe oder eine Kombination aus aliphatischer und cyclischer Gruppe (z. B. Alkaryl- und Aralkylgruppen) klassifiziert ist. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet der Begriff "aliphatische Gruppe" eine gesättigte oder ungesättigte lineare oder verzweigte Kohlenwasserstoffgruppe. Dieser Begriff wird verwendet, um beispielsweise Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylgruppen zu erfassen. Der Begriff "Alkylgruppe" bedeutet eine gesättigte lineare oder verzweigte Kohlenwasserstoffgruppe, beispielsweise umfassend Methyl, Ethyl, Isopropyl, t-Butyl, Heptyl, Dodecyl, Octadecyl, Amyl, 2-Ethylhexyl und dergleichen. Der Begriff "Alkenylgruppe" bedeutet eine ungesättigte, lineare oder verzweigte Kohlenwasserstoffgruppe mit einer oder mehreren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen, wie eine Vinylgruppe. Der Begriff "Alkinylgruppe" bedeutet eine ungesättigte, lineare oder verzweigte Kohlenwasserstoffgruppe mit einer oder mehreren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Dreifachbindungen. Der Begriff "cyclische Gruppe" bedeutet eine Kohlenwasserstoffgruppe mit geschlossenem Ring, die als alicyclische Gruppe, aromatische Gruppe oder heterocyclische Gruppe klassifiziert ist. Der Begriff "alicyclische Gruppe" bedeutet eine cyclische Kohlenwasserstoffgruppe mit Eigenschaften, die denen aliphatischer Gruppen ähnlich sind. Der Begriff "aromatische Gruppe" oder "Arylgruppe" bedeutet eine ein- oder mehrkernige aromatische Kohlenwasserstoffgruppe. Derartige organische Gruppen oder organische Verknüpfungsgruppen, wie hierin verwendet, umfassen Heteroatome (z. B. O-, N- oder S-Atome) sowie funktionelle Gruppen (z. B. Carbonylgruppen).
Ein erfindungsgemäßes Polymer kann in Zusammensetzungen verwendet werden, die als Trennmittelbeschichtungen zur Verwendung in Haftmittelgegenständen, wie Klebebändern, Verbänden, Etiketten, um nur einige wenige zu nennen, geeignet sind. Die erfindungsgemäßen Trennmittelzusammensetzungen sind im Stande, in Wasser dispergiert und aus Wasser aufgetragen zu werden, obwohl sie auch in organischen Lösungsmitteln oder Mischungen aus organischen Lösungsmitteln und Wasser dispergiert und daraus aufgetragen werden können. Wie hierin verwendet, umfasst eine "in Wasser dispergierbare" Zusammensetzung in ihrem Bedeutungsumfang eine Zusammensetzung, die in Wasser dispergierbar, teilweise löslich oder schnell löslich ist.
Bestandteile der polymeren Hauptkette
Ein erfindungsgemäßes Polymer umfasst eine Hauptkette aus sich wiederholenden ethylenhaltigen (z. B. von Vinyl abgeleiteten) Einheiten mit daran gebundenen Substituenten, wie vorstehend beschrieben. Ein erfindungsgemäßes Polymer kann mittels einer Vielfalt bekannter Verfahren hergestellt werden. Es wird vorzugsweise durch Modifizieren des Bestandteils der polymeren Hauptkette durch Einbringen von isocyanathaltigen Kohlenwasserstoffen und wasserlöslich machende Gruppen, beide wie vorstehend beschrieben, hergestellt. Beispielsweise umfasst ein Bestandteil der polymeren Hauptkette vorzugsweise sich wiederholende ethylenhaltige Einheiten, wie ein Polyethylen, wobei das Polymer wenigstens eine anhängende Hydroxylgruppe daran gebunden hat. Dies kann entweder käuflich erworben oder aus kürzeren Einheiten (d. h. Vorstufen) hergestellt werden.
Die polymere Hauptkette kann beispielsweise aus einer oder mehreren Vorstufen gebildet werden, die, ohne darauf beschränkt zu sein, die Gruppe aus Ethylen, Vinylhalogeniden (z. B. Vinylidenchlorid), Vinylethern (z. B. Vinylpropylether), Vinylestern (z. B. Vinylacetat), Acrylsäureestern (z. B. Methylacrylat), Methacrylsäureestern (z. B. Ethylmethacrylat), Säuren, wie Acrylsäure und Methacrylsäure, Amiden (z. B. Acrylamid), aromatischen Vinylverbindungen (z. B. Styrol), heterocyclischen Vinylmonomeren, Allylverbindungen, Estern und Halbestern von zweiwertigen Säuren (z. B. Diethylmaleat) und Mischungen davon umfassen. Von diesen sind diejenigen, die keine Acrylatgruppen enthalten, mehr bevorzugt.
Bevorzugte Bestandteile der polymeren Hauptkette werden durch Polymerisieren und Copolymerisieren von Vinylestern hergestellt, was beispielsweise Polyvinylacetat und Ethylen-Vinylacetat-Copolymer ergibt, die beide unter Bildung eines Polyvinylalkohols vollständig oder teilweise hydrolysiert werden. Einige im Handel erhältliche Materialien können Acetatgruppen bewahren. Diese Materialien werden hierin auch als von Vinyl abgeleitet bezeichnet und sind vorzugsweise nicht von Acrylat abgeleitet.
Demgemäß hat eine bevorzugte Hauptketteneinheit des erfindungsgemäßen Polymers vor der Modifizierung durch einen isocyanathaltigen Kohlenwasserstoff und eine wasserlöslich machende Verbindung die Formel:
wobei in dem Polymer jedes R¹ unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe aus Wasserstoff und einer aliphatischen Gruppe. Jede Gruppierung X ist vorzugsweise unabhängig ausgewählt aus der Gruppe aus Wasserstoff, einer Hydroxylgruppe, einem Halogenid, einer Alkylen-, einer Alkenylen-, einer Alkinylen-, einer Arylengruppe oder Mischungen davon mit einer endständigen Hydroxylgruppe,
-O-R⁵ und -R⁶, wobei jedes R⁴, R⁵ und R⁶ unabhängig voneinander ausgewählt ist aus der Gruppe aus einer aliphatischen Gruppe, einer aromatischen Gruppe und Mischungen davon, mit der Maßgabe, dass wenigstens einer der X-Substituenten der polymeren Hauptkette (vor der Modifizierung) eine Hydroxylgruppe ist. Für einen Fachmann ist es offensichtlich, dass der Bestandteil der polymeren Hauptkette (vor der Modifizierung) mehr als eine Art Einheit enthalten kann, da jede R¹ und X darstellende Gruppe unabhängig aus der vorstehend genannten Liste ausgewählt ist. Dies gilt auch für das erfindungsgemäße Polymer. Für einen Fachmann ist es ferner offensichtlich, dass wenn X eine Alkylen-, eine Alkenylen-, eine Alkinylengruppe, eine Arylengruppe oder Mischungen davon mit einer endständigen Hydroxylgruppe darstellt, dies der Ort der Modifikation ist und dass das gebildete Polymer jeweils eine Zwischengruppe zwischen Hauptkette und Sauerstoffverknüpfung aufweist.
Isocyanathaltige Kohlenwasserstoffe
Wie vorstehend erwähnt umfasst eine erfindungsgemäße Zusammensetzung ein Polymer, das durch Modifizierung einer ethylenhaltigen, vorzugsweise von Vinyl abgeleiteten, Hauptkette wie vorstehend beschrieben mit bestimmten isocyanathaltigen Kohlenwasserstoffen gebildet wird. Diese Kohlenwasserstoffe werden hierin auch als "Kohlenwasserstoff-Isocyanate" bezeichnet. Die Reaktion eines Polyvinylalkohols mit einem Isocyanat führt beispielsweise zur Modifizierung der Hydroxylgruppen an der Hauptkette zu Urethangruppen (oder Carbamatgruppen). Vorzugsweise verknüpft das Urethan lange Kohlenwasserstoff-Seitenketten, die mit Methylgruppen enden.
Diese isocyanathaltigen Kohlenwasserstoffe sind vorzugsweise im Stande, urethanverknüpfte stickstoffgebundene Kohlenwasserstoff-Seitenketten mit einer Länge von ungefähr 5 Kohlenstoffatomen oder mehr und einer endständigen Methylgruppe zu bilden. Mehr bevorzugt weisen die stickstoffgebundenen Kohlenwasserstoff-Seitenketten eine Länge von wenigstens ungefähr 12 Kohlenstoffatomen, noch mehr bevorzugt wenigstens ungefähr 14 und am meisten bevorzugt wenigstens ungefähr 16 Kohlenstoffatomen auf. Die Länge der Kohlenwasserstoff-Seitenkette beeinflusst den Schmelzpunkt des daraus hergestellten Polymers, wie dies von Dahlquist et al. (siehe z. B., US-Patent Nr. 2,532,011) gelehrt wird. Wenn die Länge der Kohlenwasserstoff-Seitenkette zu kurz, d. h. weniger als ungefähr 5, ist, kristallisiert das langkettige Monomer nicht bei Raumtemperatur aus und folglich trägt die Seitenkette nicht zu den Ablöseeigenschaften des daraus hergestellten Polymers bei.
Üblicherweise haben Kohlenwasserstoff-Isocyanate die allgemeine Formel: (C_qH_2q+1)·N=C=O wobei q vorzugsweise einen Wert von mehr als ungefähr 5, mehr bevorzugt wenigstens ungefähr 12, noch mehr bevorzugt wenigstens ungefähr 14 und am meisten bevorzugt wenigstens ungefähr 16 aufweist. Ein bevorzugtes Kohlenwasserstoff-Isocyanat zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung hat die Formel: C₁₈H₃₇·N=C=O (Octadecylisocyanat), das 18 Kohlenstoffatome in der stickstoffverknüpften Alkylkette aufweist. Wenn diese beispielsweise mit Polyvinylacetat (teilweise oder vollständig hydrolysiert) umgesetzt wird, haben die gebildeten N-Octadecylcarbamat-Seitenketten die durch folgende Formel wiedergegebene Struktur:
wobei das Kohlenstoffatom ganz rechts zur Hauptkette gehört, wobei jedes R¹ unabhängig Wasserstoff oder eine aliphatische Gruppe ist. Die stickstoffverknüpfte Gruppe braucht keine ununterbrochene aliphatische Kohlenwasserstoffkette zu sein und kann andere Atome oder Reste aufweisen, die in den Isocyanaten vorhanden sein können, mit der Maßgabe, dass diese nicht die erwünschte Ablöseeigenschaft des daraus gebildeten Polymers stören und dass sie eine stickstoffverknüpfte Seitenkette ermöglichen, die mit einer Alkylgruppe mit einer Länge von mehr als 5 Kohlenstoffatomen mit einer endständigen Methylgruppe endet.
Demgemäß ist eine bevorzugte Einheit in einem erfindungsgemäßen Polymer mit einer urethanverknüpften stickstoffgebundenen Kohlenwasserstoff-Seitenkette mit einer Länge von ungefähr 5 Kohlenstoffatomen oder mehr und einer daran gebundenen endständigen Methylgruppe:
wobei q ungefähr 5 oder mehr ist, jedes R¹ ist unabhängig ausgewählt aus der Gruppe aus Wasserstoff und einer aliphatischen Gruppe und y ist ungefähr 5 bis ungefähr 95 Molprozent des Polymers.
Wasserlöslich machende Verbindungen
Wasserlöslich machende Gruppen umfassen vorzugsweise funktionelle Gruppen, die ionisierbar sind oder die ionisierte Form davon darstellen. Diese wasserlöslich machenden Gruppen sind hydrophil, sodass sie, wenn in dem Polymer vorhanden, die Löslichkeit und Dispergierbarkeit des Polymers in Wasser unterstützen und wahrscheinlich die Stabilität wässriger Dispersionen des Polymers in Wasser erhöhen. Üblicherweise sind Urethane mit langen Kohlenwasserstoff-Seitenketten hydrophob und nicht einfach in Wasser dispergierbar. Somit kann eine wasserlöslich machende Gruppe in nicht ionisierter Form in ein Polymer eingearbeitet werden und anschließend durch die Zugabe einer Salz bildenden Verbindung ionisiert werden, um so eine Dispersion des Polymers in Wasser zu ermöglichen.
Die Einarbeitung derartiger wasserlöslich machender Gruppen in ein erfindungsgemäßes Polymer erfolgt vorzugsweise mittels einer wasserlöslich machenden Verbindung. "Wasserlöslich machende Verbindung" bezieht sich auf eine Verbindung, die eine wasserlöslich machende Gruppe, wie vorstehend definiert, aufweist und die im Stande ist, über eine Sauerstoffverknüpfung, vorzugsweise eine Esterverknüpfung, an die polymere Hauptkette gebunden zu werden. Demgemäß kann eine wasserlöslich machende Verbindung die wasserlöslich machende Gruppe in einer ionisierten oder einer nicht ionisierten Form aufweisen. Eine Carbonsäuregruppe ist beispielsweise eine saure wasserlöslich machende Gruppe, die durch Salzbildung, beispielsweise durch Umsetzen mit einer Base, ionisiert werden kann.
Die wasserlöslich machenden Gruppen sind vorzugsweise Derivate von Carbonsäuren und mehr bevorzugt Derivate von cyclischen Anhydriden. Mehr bevorzugt können die wasserlöslich machenden Gruppen aromatische Gruppierungen oder Alkylketten umfassen, die gesättigt oder ungesättigt und linear oder verzweigt sein können. Beispiele für bevorzugte wasserlöslich machende Verbindungen, die wasserlöslich machende Gruppen bilden, wenn sie an die polymere Hauptkette gebunden werden, sind Bernsteinsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid, Glutarsäureanhydrid, Phthalsäureanhydrid, cyclisches 2-Sulfobenzoesäureanhydrid. Zu weiteren wasserlöslich machenden Verbindungen gehören diejenigen, die im Stande sind, mit dem Bestandteil der polymeren Hauptkette unter Bildung von anhängenden wasserlöslich machenden Gruppen, wie Halogen-Alkylsäuren, z. B. Chloressigsäure, zu reagieren. Es wird angenommen, dass die funktionelle Gruppe am Polymer, vorzugsweise eine esterverknüpfte Säuregruppe, für die Dispergierbarkeit des Polymers in Wasser von Bedeutung ist, da sie durch eine Base neutralisiert werden kann.
Wie vorstehend erwähnt, wird die Dispergierbarkeit des Polymers in Wasser vorzugsweise durch Ionisierung der wasserlöslich machenden Gruppe, vorzugsweise unter Bildung eines Salzes durch die wasserlöslich machende Gruppe, erreicht. Mit anderen Worten ist die nicht ionisierte Form der wasserlöslich machenden Gruppe in einem organischen Lösungsmittel (wie Toluol) löslich, wohingegen die Salzform (oder ionisierte Form) der wasserlöslich machenden Gruppe in Wasser dispergierbar ist. Dementsprechend wird eine Salz bildende Verbindung vorzugsweise aus der Gruppe aus organischen Basen und anorganischen Basen gewählt. Eine geeignete Klasse einer organischen Base umfasst eine tertiäre Aminverbindung. Zu geeigneten anorganischen Basen gehören Hydroxide oder Carbonate von Alkalimetallen (z. B. Kaliumhydroxid). Mehr bevorzugte ist eine Salz bildende Verbindung ausgewählt aus der Gruppe aus Ammoniak, Ammoniumhydroxid, Trimethylamin, Triethylamin, Dimethylethanolamin, Tripropylamin, Triisopropylamin, Tributylamin, Triethanolamin, Diethanolamin und Mischungen davon. Triethylamin ist eine bevorzugte Salz bildende Verbindung.
Demgemäß ist eine weitere bevorzugte Einheit in einem erfindungsgemäßen Polymer mit einer daran gebundenen wasserlöslich machenden Gruppe:
wobei jedes R¹ unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe aus Wasserstoff und einer aliphatischen Gruppe, jedes R³ ist unabhängig eine zweiwertige organische Verknüpfungsgruppe, m ist 0 oder 1, jedes Y ist unabhängig eine funktionelle Gruppe, die ionisierbar ist oder die ionisierte Form davon darstellt, und z ist ungefähr 5 bis ungefähr 50 Molprozent des Polymers.
Folglich besitzt ein derart gebildetes Polymer eine erwünschte Struktur, die gute filmbildende Eigenschaften aufweist (d. h. polymere Teilchen haben eine Neigung, zusammenzuwachsen und einen Film zu bilden) sowie eine gute Oberflächenhaftung, wenn es auf eine Substratfläche aufgetragen wird. Darüber hinaus besitzt die Polymerstruktur gute Ablöseeigenschaften (z. B. Ablösewerte), die nach Altern an Haftklebern (PSA) stabil sind. Es hat sich herausgestellt, dass geringe Mengen an wasserlöslich machenden Gruppen in dem Polymer offenbar eine bessere Ablösung insbesondere unter Bedingungen hoher Luftfeuchtigkeit ergeben (was durch die vorliegenden Alterungsversuche belegt wird).
Fakultative Zusätze
Zu den erfindungsgemäßen das Polymer umfassenden Zusammensetzungen können zur Verbesserung oder zum Erhalten von bestimmten Eigenschaften andere Verbindungen, oder Zusätze, gegeben werden. Derartige Zusammensetzungen sind als Trennmittelbeschichtungen besonders nützlich. Dementsprechend sind geeignete fakultative Zusätze diejenigen, die vorzugsweise nicht die filmbildenden und Ablöseeigenschaften einer erfindungsgemäßen Trennmittelzusammensetzung stören, die bis zu 99 Gew.-% der Trennmittelzusammensetzung ausmachen kann. Fakultative Zusätze sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe aus einem Vernetzungsmittel, einem Entschäumungsmittel, einem Fließ- und Egalisierungsmittel, einem Färbemittel (z. b. einem Farbstoff oder einem Pigment), einem Haftförderungsmittel zur Verwendung mit bestimmten Substraten, einem Weichmacher, einem thixotropen Mittel, einem die Rheologie modifizierenden Mittel, einem Filmbildner (z. B. einem organischen Koaleszenzmittel zur Unterstützung der Filmbildung), einem bioziden/fungiziden Mittel, einem Korrosionsinhibitor, einem Antioxidationsmittel, einem Fotostabilisator (UV-Absorptionsmittel) und einem Tensid/Emulgator und einem Verlängerungsmittel (z. B. einer polymeren Emulsion, einem polymeren Verdickungsmittel oder Füllmittel) und Mischungen davon. Ein bevorzugter Zusatz ist ein Verlängerungsmittel.
Zu besonders nützlichen fakultativen Zusätzen aus der Gruppe der Verlängerungsmittel gehören Verdickungsmittel (auch als Netzmittel bezeichnet), die einer erfindungsgemäßen Trennmittelzusammensetzung als Sparmaßnahme zugesetzt werden können und die in einer Trennmittelzusammensetzung in einer Menge vorhanden sein können, die keine wesentliche nachteilige Wirkung auf die Ablöseeigenschaften einer derart gebildeten Trennmittelzusammensetzung hat. Verdickungsmittel sind normalerweise Celluloseether, deren Wirkung üblicherweise auf der Immobilisierung von Wassermolekülen beruht und die folglich zur Erhöhung der Dispersionsviskosität zugegeben werden können. Eine Erhöhung der Dispersionsviskosität ist im Allgemeinen von der Konzentration des Verdickungsmittels, des Polymerisationsgrades und der chemischen Zusammensetzung abhängig. Ein Beispiel für ein nützliches im Handel erhältliches Verdickungsmittel ist unter der Handelsbezeichnung NATROSOL von Aqualon Company, Wilmington, DE, erhältlich. Zu einer Untergruppe von Verdickungsmitteln gehören assoziative Verdickungsmittel, die zur Erhöhung der Viskosität zugegeben werden können. Assoziative Verdickungsmittel weisen in jedem Molekül üblicherweise einen hydrophilen und einen hydrophoben Teil auf. Es wird angenommen, dass durch eine bevorzugte Wechselwirkung dieser Teile miteinander und mit dem erfindungsgemäßen Polymer eine dreidimensionale Netzstruktur innerhalb der Dispersion gebildet wird. Ein Beispiel für ein nützliches im Handel erhältliches assoziatives Verdickungsmittel ist unter der Handelsbezeichnung RHEOVIS CR2 von Allied Colloids, Suffolk, VA, erhältlich.
Weitere nützliche fakultative Zusätze aus der Gruppe der Verlängerungsmittel können in Form polymerer Emulsionen vorliegen. Zu einem Beispiel für eine geeignete im Handel erhältliche Polymeremulsion gehört eine Vinylacetat-Ethylen-Copolymeremulsion von Air Products, Inc., Allentown, PA.
Üblicherweise umfassen herkömmliche Trennmittelzusammensetzungen auf Wasserbasis ein Tensid/Emulgator zur Stabilisierung der Emulsionsdispersion während der Polymerisation und vor dem Auftragen. (Siehe z. B., US-Patent Nr. 5,225,480 an Tseng et al. und US-Patent Nr. 5,516,865 an Urquiola). Eine erfindungsgemäße Trennmittelzusammensetzung wird jedoch aus einem Polymer gebildet, das eine wasserlöslich machende Gruppe umfasst, die vorzugsweise, wie vorstehend beschrieben, ein Salz ist. In diesem Fall enthält die Trennmittelzusammensetzung vorzugsweise im Wesentlichen kein Tensid. Mit anderen Worten kann eine bevorzugte erfindungsgemäße Trennmittelzusammensetzung zum Zwecke der Stabilisierung der Emulsionsdispersion während der Polymerisation weniger als ungefähr 0,5 Gewichtsprozent, mehr bevorzugt weniger als ungefähr 0,05 Gewichtsprozent, eines Tensids umfassen. Vorteilhafterweise hat sich herausgestellt, dass ein Tensid aufgrund der Modifizierung des Polymers mit einer ionisierten Form einer wasserlöslich machenden Gruppe weder für die Bildung des Polymers noch zur Verbesserung der Stabilität des Polymers bei der Herstellung einer Trennmittelbeschichtung auf Wasserbasis erforderlich ist. Dies ist bedeutsam, da es sich herausgestellt hat, dass Trennmittelbeschichtungen, die aus Trennmittelzusammensetzungen gebildet werden, welche ein Tensid umfassen, einen Tensidrückstand auf einer freiliegenden Fläche der Trennmittelbeschichtung hinterlassen, der die Ablöseeigenschaften der Trennmittelbeschichtung stören kann.
Das erfindungsgemäße Polymer kann aus einem organischen Lösungsmittel, Wasser oder Mischungen davon (d. h. einem Trägerlösungsmittel) aufgetragen werden. Es wird vorzugsweise aus Wasser aufgetragen. Demgemäß können Zusammensetzungen, die ein erfindungsgemäßes Polymer umfassen, ein organisches Lösungsmittel umfassen, wenn erwünscht ist, die Trennmittelzusammensetzung aus einem organischen Lösungsmittel, wie aromatischen Kohlenwasserstoffen (z. B. Toluol und Xylol), Estern (z. B. Ethylacetat), aliphatischen Kohlenwasserstoffen (z. B. Heptan und Hexan), Alkoholen (z. B. Isopropanol und n-Butanol), Ketonen (z. B. Aceton und Methylethylketon) und Mischungen davon, aufzutragen. Zu weiteren organischen Lösungsmitteln, die eingeschlossen sein können, gehören Lösungsmittelreste der Reaktion zur Synthese des Polymers, zu denen vorzugsweise N-Methyl-2-pyrrolidinon, Dimethylformamid, Diglyme und Mischungen davon gehören.
Verfahren zur Herstellung von Trennmittelzusammensetzungen
Eine erfindungsgemäße Trennmittelzusammensetzung wird vorzugsweise mittels eines Verfahrens hergestellt, das das Vermischen eines Bestandteils der polymeren Haupt kette mit einem isocyanathaltigen Kohlenwasserstoff und einer wasserlöslich machenden Verbindung und die Invertierung (oder Ionisierung der nicht ionisierten Form einer wasserlöslich machenden Gruppe) umfasst, sodass die aus einer wässrigen Dispersion aufgetragen werden kann, obwohl dies nicht erforderlich ist, wenn das Auftragen aus einem organischen Lösungsmittel erfolgt. Üblicherweise wird ein Gemisch aus einem Bestandteil der polymeren Hauptkette und wenigstens einem organischen Lösungsmittel in ein geeignetes Reaktionsgefäß eingetragen. Zu bevorzugten organischen Lösungsmitteln gehören ein aromatischer Kohlenwasserstoff, N-Methyl-2-pyrrolidinon, Dimethylformamid, Diglyme und eine Mischung davon. Zu Beispielen für geeignete aromatische Kohlenwasserstoffe gehören Toluol und Xylol. Das Gemisch wird mittels azeotroper Destillation entwässert und mit einem isocyanathaltigen Kohlenwasserstoff, üblicherweise bei einer erhöhten Temperatur von ungefähr 70°C bis ungefähr 140°C, umgesetzt, bis der isocyanathaltige Kohlenwasserstoff aufgebraucht ist, was ungefähr 0,2 Stunden bis ungefähr 12 Stunden dauert. Dann wird eine wasserlöslich machende Verbindung, wie vorstehend definiert, bei einer erhöhten Temperatur von ungefähr 70°C bis ungefähr 140°C bis zum Verbrauch der wasserlöslich machenden Verbindung (ungefähr 1 Stunde bis ungefähr 12 Stunden) zugesetzt. Das gebildete Polymer kann jetzt in einer Trennmittelzusammensetzung mit fakultativen Zusätzen verwendet werden, wenn das Auftragen der Trennmittelzusammensetzung aus einem organischen Lösungsmittel erwünscht ist.
Wenn die Trennmittelzusammensetzung aus einer wässrigen Dispersion aufgetragen werden soll, wird sie in ein in Wasser dispergierbares Derivat davon umgewandelt. Üblicherweise wird dies durch Zugabe einer Salz bildenden Verbindung zu dem im organischen Lösungsmittel dispergierten Polymer erreicht. Ein zweckmäßiges Verfahren zur Bereitstellung einer wässrigen Dispersion eines erfindungsgemäßen Polymers ist die Zugabe des Polymers zu einer Mischung aus einem organischen Lösungsmittel (z. B. Isopropanol), Wasser und einer Salz bildenden Verbindung. Das organische Lösungsmittel kann anschließend beispielsweise mittels Destillation in einer Menge abgezogen werden, die zur Bildung einer wässrigen Dispersion des Polymers ausreicht. Ohne an eine bestimmte Theorie gebunden sein zu wollen wird angenommen, dass die Salz bildende Verbindung die nicht ionisierte Form der wasserlöslich machenden Gruppe neutralisiert (oder ionisiert), um das Polymer so "zu invertieren" und in Wasser dispergierbar zu machen. Es wird ferner angenommen, dass das Polymer in seiner invertierten (oder ionisierten) in Wasser dispergierten Form verbleibt und dann in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehren kann (d. h. die wasserlöslich machende Gruppe ist in einer sauren Form), während die Trennmittelzusammensetzung auf der Substratfläche trocknet. Demgemäß besteht kein Bedarf an der Zugabe von Tensiden/Emulgatoren, um eine stabile wässrige Dispersion des Polymers zu erreichen.
Trennmittelzusammensetzungen, die als wässrige Dispersionen des Polymers bereitgestellt werden, sind nicht nur wirtschaftlich, sondern lösen auch viele Probleme, die üblicherweise mit organischen Lösungsmitteln und Dispersionen in Verbindung stehen, wie nachteilige Auswirkungen des organischen Lösungsmittels auf die zu beschichtende Fläche, Brandgefahren, Gesundheitsgefahren und Toxizitätsrisiken, Geruch und andere Umweltschutz- und Sicherheitsprobleme während der Herstellung.
Eine erfindungsgemäße Trennmittelzusammensetzung kann klar sein und sollte eine Lösung darstellen, sodass durch das Auftragen bei Raumtemperatur ein im Wesentlichen gleichmäßiger Film gebildet werden kann. Eine erfindungsgemäße Trennmittelzusammensetzung kann jedoch auch trüb oder undurchsichtig sein, wobei die Anwendung von Wärme zum Zusammenwachsen der Teilchen der Trennmittelzusammensetzung erforderlich ist, sodass ein im Wesentlichen gleichmäßiger Film gebildet wird.
Mit Trennmittel beschichtete Materialien
Eine erfindungsgemäße Zusammensetzung kann im Allgemeinen als Trennmittelbeschichtung für ein festes Substrat verwendet werden, das ein Bogen, eine Faser oder ein geformtes Objekt sein kann. Eine bevorzugte Art von Substrat ist dasjenige, das für Haftklebergegenstände, wie Klebebänder, Etikette, Verbände und dergleichen, verwendet wird. Die Zusammensetzung kann auf wenigstens eine Hauptfläche geeigneter flexibler oder nicht flexibler Trägermaterialien aufgetragen werden, ehe ein Trocknen eingeleitet wird. Zu nützlichen flexiblen Trägermaterialien gehören Papier, Kunststofffolien, wie Polypropylen, Polyethylen, Polyvinylchlorid, Polytetrafluorethylen, Polyester, Polyethylenterephthalat, Celluloseacetat und dergleichen. Träger können auch aus Webstoffen sein, die aus Fäden aus synthetischen Fasern oder natürlichen Materialien, wie Baumwolle, oder Mischungen davon gebildet werden. Alternativ können die Trägermaterialien Vliesstoffe, wie luftgelegte Bahnen aus synthetischen und natürlichen Fasern oder Mischungen davon, sein. Darüber hinaus können geeignete Träger aus Metall, Folien oder keramischen Bogenmaterialien ausgebildet sein. Auf dem Fachgebiet bekannte Primer können verwendet werden, um die Haftung der Trennmittelzusammensetzung am Substrat zu unterstützen, diese sind jedoch im Allgemeinen nicht erforderlich.
Die gewünschte Konzentration des Polymers in einer Trennmittelzusammensetzung hängt von dem Auftrageverfahren und der gewünschten Dicke der fertigen Beschichtung ab. Üblicherweise wird eine Trennmittelzusammensetzung mit einem Feststoffgehalt von ungefähr 1% bis ungefähr 15% aufgetragen.
Eine Trennmittelzusammensetzung kann mittels herkömmlicher Auftragetechniken, wie Beschichtung mittels eines mit Draht umwickelten Stabs, direkter Gravur, Offset-Gravur, Umkehrwalze, Luftmesser und Schleppklinge, auf ein geeignetes Substrat aufgetragen werden. Die Beschichtung kann bei Raumtemperatur, einer erhöhten Temperatur oder einer Kombinationen davon getrocknet werden, mit der Maßgabe, dass das Trägermaterial bei erhöhter Temperatur beständig ist. Üblicherweise beträgt die erhöhte Temperatur ungefähr 60°C bis ungefähr 130°C. Eine gebildete Trennmittelbeschichtung bietet ein wirksames Ablösen einer breiten Vielfalt herkömmlicher Haftkleber, wie auf Kautschuk basierender, acrylischer, klebrig gemachter Blockcopolymere und anderer synthetischer filmbildender elastomerer Materialien.
Eine erfindungsgemäße Trennmittelbeschichtung kann in einer Vielfalt von Formaten, wie einer Schutzschicht mit geringer Haftfähigkeit (LAB) für Haftkleber (PSA) -Bänder, verwendet werden. Wie aus 1 hervorgeht, umfasst beispielsweise eine Rolle Klebeband 10 einen flexiblen Träger 11, eine Haftkleberbeschichtung auf einer Hauptfläche 12 (d. h. einer ersten Hauptfläche) des Trägers und eine Trennmittelbeschichtung auf der gegenüberliegenden Hauptfläche 14 (d. h. einer zweiten Hauptfläche) des Trägers. Die Trennmittelbeschichtung ist aus der vorstehend beschriebenen Zusammensetzung ausgebildet. Das Klebeband wird derart zu einer Rolle aufgewickelt, dass der Haftkleber ablösbar mit der Trennmittelbeschichtung in Berührung ist. 2 ist ein Explosionsquerschnitt eines Teils des Klebebandes 10 (1). Unter Bezugnahme auf 2 umfasst das Klebeband 20 einen Träger 21, einen Haftkleber 22 und eine Trennmittelbeschichtung (oder LAB) 23. Die LAB 23 weist eine geringere spezifische Haftung gegenüber dem Haftkleber auf als die Oberfläche des Trägers, auf die der Haftkleber aufgetragen ist. Dies ermöglicht das Abrollen des Klebebands von einer Rolle ohne Absetzen und ohne Übertragen von Haftkleber vom Träger. Ein weiteres Format ist ein Übertragungsband, das einen Film eines Haftklebers zwischen zwei Ablöseschichten umfasst, wobei wenigstens eine mit der vorstehend beschriebenen Trennmittelzusammensetzung beschichtet ist.
Zu besonders bevorzugten Gegenständen, die eine erfindungsgemäße Trennmittelbeschichtung (oder LAB) umfassen, gehören Klebebänder, Etikette, Wundverbände und medizinische Rollenpflaster. Ein bevorzugter Wundverband umfasst beispielsweise eine polymere Folie, die außerordentlich dünn, flexibel und geschmeidig ist, sodass sie konform ist. Der Wundverband wird außerdem üblicherweise mit einer ablösbaren Schutzschicht geliefert, die die mit Haftmittel beschichtete Fläche der Folie bedeckt. Beim Annehmen der Schicht und/oder beim Reiben des Verbands an Kleidung oder Bettwäsche kann die LAB verhindern, dass die mit Haftmittel beschichtete Folie Falten wirft oder an sich selbst haftet und so das glatte, aseptische Aufliegen des Verbands auf der Haut eines Patienten stört. Aus diesem Grund ist es ebenfalls wünschenswert, neben der Bereitstellung einer Trägerbeschichtung mit geringer Haftfähigkeit auf der Fläche der Folie, die dem Haftmittel gegenüberliegt, die Fläche mit einem geringen Reibungskoeffizienten zu versehen, um das Abheben des Wundverbands an der Kante beim Reiben gegen Bettwäsche und Kleidung zu mindern.
Ein medizinisches Rollenpflaster oder ein anderer Gegenstand kann eine erfindungsgemäße Trennmittelzusammensetzung aufweisen. Medizinische Rollenpflaster oder andere Gegenstände sind üblicherweise "atmungsaktiv", da sie aufgrund der Verwendung eines porösen Trägers wasserdampfdurchlässig sind. Derartige Klebebänder können auch eine Vielfalt von Eigenschaften, wie Weichheit und Konformität, aufweisen. Als Träger werden bei derartigen Klebebändern üblicherweise Web-, Vlies- oder Wirkmaterialien verwendet. Zu Beispielen für geeignete Träger gehören Vliesstoffe, wie kardierte, Schmelzspinn-, gitterartig gesponnene, luftgelegte und genähte Stoffe, Webstoffe mit ausreichender Dehnung, die von der Verwendung eines Elastomers profitieren, und Wirkstoffe, wie kettengewirkte und schussgewirkte Materialien.
Bevorzugte Träger zeigen eine erwünschte Kombination aus Eigenschaften, wie Wasserdampfdurchlässigkeit, Weichheit, Konformität, Federmodul, Textur, Aussehen, Verarbeitbarkeit und Festigkeit. Die jeweilige Kombination von Eigenschaften wird üblicherweise durch die erwünschte Anwendung bestimmt. So weist der Stoff bei zahlreichen Anwendungen im medizinischen Bereich beispielsweise ein geringes Federmodul auf und hat eine Festigkeit, die für die gewünschte Anwendung und die Abgabe in Rollen- oder Kissenform ausreicht.
Haftkleber können alle einer Vielfalt von Materialien sein, die bekannt sind und im Allgemeinen auf ein Trägermaterial aufgetragen werden. Im Allgemeinen werden Haftkleber für Klebebänder verwendet, wobei ein Klebeband einen Träger (oder Substrat) und einen Haftkleber umfasst. Ein Haftkleber haftet bereits bei Anlegen von Fingerdruck und kann dauerhaft klebrig sein. Haftkleber können zusammen mit Primern, klebrig machenden Mitteln, Plastifizierern und dergleichen verwendet werden. Die Haftkleber sind vorzugsweise in ihrem normalen trockenen Zustand ausreichend klebrig und haben ein erwünschtes Verhältnis von Haftung, Kohäsion, Dehnung, Elastizität und Festigkeit für die jeweilige Anwendung.
Klebebänder können in einer breiten Vielfalt von Anwendungen verwendet werden, wie beim Zusammenkleben von zwei Flächen (z. B. Klappen von Verpackungsmaterial) oder im medizinischen Bereich (z. B. Wundverbände). In letzterem Fall ist der Haftkleber eine Beschichtung auf der zur Haut weisen Seite des Trägers. Derartige Haftmittel sind vorzugsweise "hypoallergen", d. h. sie zeigen bei dem 21-tägigen Draize-Test mit Menschen als Probanden eine akzeptable Leistung.
BEISPIELE
Die Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind in den folgenden Beispielen veranschaulicht, die bestimmte Materialien und Mengen verwenden, was aber nicht als unnötige Begrenzung der Erfindung ausgelegt werden soll. Alle Materialien sind, wenn nicht anders angegeben oder offensichtlich, im Handel von Aldrich Chemical, Milwaukee, WI, erhältlich. In den Beispielen sind alle Teile, Prozentangaben, Verhältnisse usw., wenn nicht anders angegeben, auf das Gewicht bezogen.
NMR-Prüfverfahren
Eine Probe eines erfindungsgemäßen Polymers (100 mg) wurde unter Wärme in 1 g deuteriertem Chloroform gelöst. Die Probe wurde dann in einer 400-MHz-Spektrometer Varian INOVA (Varian NMR Instruments, Palo Alto, CA) eingelegt.
Prüfverfahren der Schälfestigkeit
Mit dieser Prüfung wird die Wirksamkeit der Trennmittelzusammensetzung nach einem Alterungszeitraum bei Raumtemperatur oder einer erhöhten Temperatur und unterschiedlichen Bedingungen für die Luftfeuchtigkeit bestimmt. Der Ablösewert zu Beginn und nach Alterung ist ein quantitatives Maß für die Kraft, die zum Ablösen eines flexiblen PSA-Klebebands von einem Substrat, das mit der Prüfzusammensetzung beschichtet ist, unter einem bestimmten Winkel und mit einer bestimmten Geschwindigkeit erforderlich ist. Die Kraft wird in Newton (N) pro 100 mm ausgedrückt.
Dispersionen der Trennmittelzusammensetzung in Wasser wurden unter Verwendung eines Mayer-Stabs #3 oder #6 auf 40 Mikron dicke, beflammte, biaxial gereckte Polypropylen-Substrate aufgetragen. Die Beschichtungen wurden in einem Ofen getrocknet und in einem tempera turkonstanten Raum abgekühlt. Getrocknete Trennmittelbeschichtungen hatten eine Dicke von ungefähr 0,1–0,2 Mikron. Die getrockneten Beschichtungen wurden bei Raumtemperatur und 50% relativer Luftfeuchtigkeit 24 Stunden lang konditioniert (oder gealtert).
Die Prüfung des Ablösens nach Altern wurde mittels Andrücken von 2,54 cm mal 20 cm großen Streifen eines PSA-Klebebands auf die Trennmittelbeschichtung mit 6 Bewegungen einer 2-kg-Gummiwalze durchgeführt. Die Verbundstoffe aus PSA-Klebeband/mit Trennmittel beschichtetem Film wurden unter den gewünschten Zeit-/Temperaturbedingungen gealtert und anschließend mit Doppelklebestreifen auf einer Glasplatte eines Gleit-/Schälprüfgeräts (Modell 3M90, IMASS Inc., Hingham, MA) angebracht. Es wurde die Kraft gemessen, die zum Abschälen des Prüfstreifens von der Trennmittelschicht mit einer Schälgeschwindigkeit von 230 cm/Minute und einem Schälwinkel von 180° erforderlich war.
Prüfverfahren erneutes Haften auf Glas
Das erneute Haften auf Glas wurde durch Kleben des gerade abgezogenen Klebebands (vom vorstehend genannten Prüfverfahren der Schälfestigkeit) auf eine saubere Glasplatte und Messen der Schälhaftung auf normale Weise unter Verwendung desselben Gleit-/Schälprüfgeräts (Modell 3M90, IMASS Inc., Hingham, MA) wie oben gemessen, wobei das Schälen erneut mit 230 cm/min und einem Winkel von 180° erfolgte. Eine 2-kg-Walze wurde zum Andrücken des Klebebands auf die Glasplatte verwendet und das erneute Haften wurde sofort ohne weitere Verweilzeit gemessen. Diese Messungen erfolgten zur Feststellung, ob es aufgrund einer unerwünschten Verunreinigung der Haftmitteloberfläche durch die Trennmittelbeschichtung zu einem Rückgang der Haftung kommt. Die erneute Haftung wurde als die Kraft (N/100 mm) angegeben, die zum Ablösen der gealterten Proben von einer sauberen Glasplatte erforderlich war. Darüber hinaus wurde die Kraft beim Abschälen einer Kontrollprobe des Klebebands (das nicht auf die Trennmittelbeschichtung aufgeklebt war) von einer sauberen Glasplatte gemessen.
Prüfverfahren "Abrollen" und "Haftung auf Glas"
Das Abrollen wurde durch Anbringen einer Klebebandrolle auf einer Spulenvorrichtung Gleit-/Schälprüfgeräts (Modell 3M90, IMASS Inc., Hingham, MA) gemessen und die Kraft, die zum Abrollen des Klebebands von der Klebebandrolle erforderlich war, wurde mit einer Schälgeschwindigkeit von 31 cm/Minute mit einem Winkel von 90° zur Klebebandrolle gemessen. Die Haftung auf Glas wurde wie vorstehend unter der Prüfung für erneutes Haften auf Glas beschrieben gemessen, mit der Ausnahme, dass die Klebebandprobe von einer Klebebandrolle stammte.
Beispiel 1
Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung, Reinigung und Wiedergewinnung eines erfindungsgemäßen Polymers mit einer sauren wasserlöslich machenden Gruppe ausgehend von einem 98% hydrolysierten (bezogen auf Mol) Polyvinylacetat.
Die folgenden Bestandteile wurden in einen 250-ml-Rundkolben eingetragen: ein Polyvinylalkohol mit mittlerem MG als Bestandteil der polymeren Hauptkette, hergestellt durch Hydrolyse (98 Mol-%) von Polyvinylacetat, das unter der Handelsbezeichnung ELVANOL 71–30 von Dupont, Wilmington, DE, erhältlich ist (5 g, 113,5 mMol), Lösungsmittel N-Methyl-2-pyrrolidinon (80 ml) und Toluol (20 ml). 19 ml der flüchtigen Bestandteile wurden unter Erwärmen und Rühren aus der Lösung abdestilliert. Die Lösung wurde in ein Ölbad mit 125°C gestellt und anschließend wurde ein isocyanathaltiger Kohlenwasserstoff, Octadecylisocyanat, erhält lich unter der Handelsbezeichnung MONDUR O. Bayer Chemical Co., Leverkusen, Deutschland) (21,8 g, 73,8 mMol) innerhalb von 5 Minuten zugegeben. Nach weiteren 15 Minuten Rühren wurden eine wasserlöslich machende Verbindung, Glutarsäureanhydrid, (6,7 g, 58,8 mMol), und Diisopropylethylamin (7,55 g, 58,8 mMol) nacheinander zugegeben und die Lösung bei 125°C 5 Stunden lang gerührt. Die Aufarbeitung bestand aus der Zugabe von Essigsäure (6 g, 100 mMol), Isopropylalkohol (80 ml) und dann Methanol (100 ml) zum Ausfällen des Produkts. Die weitere Reinigung wurde durch erneutes Lösen des Produkts in Isopropylalkohol (80 ml) und anschließendes Ausfällen durch Zugabe von Methanol (40 ml) erreicht. Nach dem Trocknen wurde das Produkt als beiger Feststoff (28,7 g) gewonnen.
Typische Resonanzverschiebungen von Beispiel 1 werden anhand einer NMR-Analyse unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Methodik dargestellt. ¹H-NMR (CDCl₃, 400 MHz) delta 4,7–5,2 (wenigstens zwei überlappende Peaks, NH-Resonanzen von Urethan und R-OCH-Hauptkette-Resonanzen, wobei R nicht H ist), 3,8 (breit, OH des Alkohols), 3,7 (breit, HO-CH an der Hauptkette), 3,1 (breit, NHCH ₂-Methylen, das an Urethan gebunden ist), 2,4 (breit, OOCCH ₂CH ₂CH ₂COOH-Methylene, die an Carbonyle an der wasserlöslich machenden Gruppe gebunden sind), 1,1–2,0 (mehrere Peaks in Verbindung mit den Methylen-Wasserstoffen), 0,88 (triplett, CH ₃-endständige Methylgruppe am urethanverknüpften stickstoffhaltigen Substituenten mit langer Alkylkette). Demzufolge zeigte die Integration der mittels NMR-Analyse erhaltenen Signale ein molares Verhältnis für Alkyl/Säure/OH von 70/22/8.
Beispiel 2
Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung, Reinigung und Wiedergewinnung eines erfindungsgemäßen Polymers mit einer sauren wasserlöslich machenden Gruppe aus gehend von einem 98% hydrolysierten (bezogen auf Mol) Polyvinylacetat.
Die folgenden Bestandteile wurden in einen 1000-ml-Rundkolben eingetragen: ein Polyvinylalkohol mit niedrigem MG als Bestandteil der polymeren Hauptkette, hergestellt durch Hydrolyse (98 Mol-%) von Polyvinylacetat, das unter der Handelsbezeichnung AIRVOL 103 von Air Products, Allentown, PA, erhältlich ist (30 g), Lösungsmittel N-Methyl-2-pyrrolidinon (420 ml) und Toluol (330 ml). 227 ml der flüchtigen Bestandteile wurden unter Erwärmen und Rühren aus der Lösung abdestilliert. Die Lösung wurde in ein Ölbad mit 100°C gestellt und anschließend wurde ein isocyanathaltiger Kohlenwasserstoff, Octadecylisocyanat, (145,1 g) innerhalb von 3 Minuten zugegeben. Nach weiteren 15 Minuten Rühren wurden eine wasserlöslich machende Verbindung, Glutarsäureanhydrid, (17,99 g), und Diisopropylethylamin (22,2 g) nacheinander zugegeben und die Lösung bei 90°C 5 Stunden lang gerührt. Die Aufarbeitung bestand aus einem Filtrieren der warmen Lösung über Kieselgur und Ausfällen durch Zugabe von Methanol (900 ml). Nach dem Trocknen wurde das Produkt als weißer Feststoff (150 g) gewonnen.
Typische Resonanzverschiebungen von Beispiel 2 wurden wie unter Beispiel 1 beschrieben erläutert, mit der Ausnahme, dass das Molprozent-Verhältnis der Anteile an Alkyl, Säure und Alkohol im Polymer aus Beispiel 2 durch die Integration der Signale für 0,88, 2,4 bzw. 3,7 ppm im Spektrum abgeleitet wurde. Demzufolge zeigte die Integration der mittels NMR erhaltenen Signale ein molares Verhältnis für Alkyl/Säure/OH von 67/11/22.
Beispiel 3
Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung, Reinigung und Wiedergewinnung eines erfindungsgemäßen Polymers mit einer sauren wasserlöslich machenden Gruppe aus gehend von einem 50% hydrolysierten (bezogen auf Mol) Polyvinylacetat.
Die folgenden Bestandteile wurden in einen 250-ml-Rundkolben eingetragen: ein Polyvinylalkohol mit niedrigem MG als Bestandteil der polymeren Hauptkette, hergestellt durch Hydrolyse (50 Mol-%) von Polyvinylacetat, das unter der Handelsbezeichnung POLYVIOL W45-450 von Wacker Chemie GmbH, München, Deutschland, erhältlich ist (2,5 g, 18,73 mMol) und Xyolol-Lösungsmittel 60 ml). 10 ml der flüchtigen Bestandteile wurden unter Erwärmen und Rühren aus der Lösung abdestilliert. Es wurde ein isocyanathaltiger Kohlenwasserstoff, Octadecylisocyanat, (3,92 g, 13,3 mMol) zugegeben und die Lösung 3 Stunden lang auf Rückfluss erwärmt. Dann wurden nacheinander eine wasserlöslich machende Verbindung, Bernsteinsäureanhydrid, (0,543 g, 5,42 mMol) und Triethylamin (0,60 g, 5,9 mMol) zugegeben und die Lösung 4 Stunden lang auf Rückfluss erwärmt. Die Aufarbeitung bestand in der Zugabe von Isopropylalkohol (50 ml) und anschließendem Ausfällen durch Eingießen einer Lösung aus Methanol (100 ml) und Essigsäure (10 g). Die weitere Reinigung wurde durch erneutes Lösen des Produkts in Isopropylalkohol (10 ml) und anschließendes Ausfällen durch Zugabe von Methanol (20 ml) erreicht. Nach dem Trocknen wurde das Produkt als flockiger weißer Feststoff gewonnen.
Typische Resonanzverschiebungen von Beispiel 3 wurden wie unter Beispiel 1 beschrieben erläutert, mit der Ausnahme, dass das Molprozent-Verhältnis der Anteile an Alkyl, Säure und Alkohol im Polymer aus Beispiel 3 durch die Integration der Signale für 0,88, 2,4 bzw. 3,7 ppm im Spektrum abgeleitet wurde. Demzufolge zeigte die Integration der mittels NMR erhaltenen Signale ein molares Verhältnis für Acetat/Alkyl/Säure/OH von 52/35/10/3.
Beispiel 4
Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung, Reinigung und Wiedergewinnung eines erfindungsgemäßen Polymers mit einer sauren wasserlöslich machenden Gruppe ausgehend von einem vollständig hydrolysierten Ethylenvinylacetat.
Die folgenden Bestandteile wurden in einen 250-ml-Rundkolben eingetragen: "Ethylenvinylalkohol"-Copolymer mit einem MG von ungefähr 40.000 als Bestandteil der polymeren Hauptkette, hergestellt durch vollständige Hydrolyse von Ethylen (44 Mol-%)-Vinylacetat-Copolymer erhältlich unter der Handelsbezeichnung EVAL E 105A (EVALCA Co., Lisle, IL)(1 g, 15,13 mMol), Lösungsmittel Diglyme (15 ml) und Xylole (7,5 ml). 8,5 ml der flüchtigen Bestandteile wurden unter Erwärmen und Rühren aus der Lösung abdestilliert. Es wurde ein isocyanathaltiger Kohlenwasserstoff, Octadecylisocyanat, (2,91 g, 9,85 mMol) zugegeben und die Lösung 3,5 Stunden lang auf Rückfluss erwärmt. Dann wurden nacheinander eine wasserlöslich machende Verbindung, Bernsteinsäureanhydrid, (0,58 g, 5,8 mMol) und Diisopropylethylamin (0,75 g, 5,8 mMol) zugegeben und die Lösung 5 Stunden lang auf Rückfluss erwärmt. Die Aufarbeitung bestand in der Zugabe von Isopropylalkohol (7 ml) und anschließendem Ausfällen durch Eingießen einer Lösung aus Methanol (15 ml) und Essigsäure (1,5 g). Nach dem Trocknen wurde das Produkt als flockiger weißer Feststoff gewonnen.
Typische Resonanzverschiebungen von Beispiel 4 wurden wie unter Beispiel 1 beschrieben erläutert, mit der Ausnahme, dass das Molprozent-Verhältnis der Anteile an Alkyl, Säure und Alkohol im Polymer aus Beispiel 4 durch die Integration der Signale für 0,88, 2,4 bzw. 3,7 ppm im Spektrum abgeleitet wurde. Demzufolge zeigte die Integration der mittels NMR erhaltenen Signale ein molares Verhältnis für Alkyl/Säure/OH von 64/30/6.
Beispiel 5
Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung eines erfindungsgemäßen in Wasser dispergierten Polymers, das aus dem Polymer aus Beispiel 1 gebildet wird, wobei die wasserlöslich machende Gruppe unter Bildung eines in Wasser dispergierbaren Polymers neutralisiert wird.
Das Polymerprodukt aus Beispiel 1 (25 g) wurde durch ungefähr 5 Minuten langes Erwärmen auf Rückfluss in Isopropanol (50 g) und einer Salz bildenden Verbindung, Triethylamin, (6 g) gelöst. Unter kräftigem Rühren wurde eine 1:1-Mischung aus Wasser/Isopropanol (20 g) langsam zu der noch warmen Lösung gegeben und anschließend innerhalb von 3 Minuten Wasser (500 g) zugefügt. 95 g der Flüssigkeit wurden mithilfe eines Rotationsverdampfers abgezogen und die Lösung dann über Kieselguhr filtriert. Die gebildete Lösung war eine leicht gelbe, durchsichtige 5%ige Dispersion der polymeren Zusammensetzung in Wasser.
Beispiel 6
Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung eines erfindungsgemäßen in Wasser dispergierten Polymers mit einer neutralisierten wasserlöslich machenden Gruppe ausgehend von einem 98% hydrolysierten (bezogen auf Mol) Polyvinylacetat.
In einem Gefäß mit einem mechanischen Rührer (Glasstab, Teflonklinge) und einem Dean-Stark-Wasserabscheider mit Stickstoffeinlass wurde durch Hydrolysieren (98 Mol-%) von Polyvinylacetat, das unter der Handelsbezeichnung AIRVOL 103 erhältlich ist, (100 g) ein Polyvinylalkohol mit niedrigem MG als Bestandteil der polymeren Hauptkette hergestellt und als Lösungsmittel N-Methyl-2-pyrrolidinon (333 g) zugegeben. Die Mischung wurde zum Lösen des Polyvinylalkohols in einem Ölbad mit 125°C 30 Minuten lang unter Rühren erwärmt. Es wurde Heptan (genug zum Befüllen des Dean-Stark-Wasserabscheiders sowie 50 ml) zugesetzt und die Mischung zum Entwässern der Lösung auf Rückfluss erwärmt (30 Minuten). Das Heptan wurde dann abdestilliert, um das Polymer erneut zu lösen (ungefähr 30 Minuten). Unter Rühren wurde innerhalb von ungefähr 5 Minuten ein isocyanathaltiger Kohlenwasserstoff, Octadecylisocyanat, (484 g) zur Lösung gegeben. Nach ungefähr 30 Minuten wurde eine wasserlöslich machende Verbindung, festes Glutarsäureanhydrid, (34,9 g) auf einmal unter Rühren eingebracht. Nach ungefähr 4,5 Stunden wurde die Lösung auf 100°C abgekühlt und unter Rühren Methanol (1500 ml) zugegeben. Die Mischung wurde auf Rückfluss erwärmt und 5 Minuten lang gerührt und der flüssige Anteil noch warm abdekantiert. Dieser Schritt wurde mit 1400 ml Methanol wiederholt und das Methanol dann durch Destillation bei 125°C abgezogen. Es wurden Isopropylalkohol (2500 g) und eine Salz bildende Verbindung, Triethylamin, (34,1 g) zugegeben und die gebildete Mischung wurde bis zum Lösen des festen Produkts auf Rückfluss erwärmt. Unter schnellem Rühren wurde innerhalb von 1 Minute warmes entionisiertes Wasser (80°C, 5570 ml) zugegeben und die Lösung zum Abdestillieren von 3531 g Flüssigkeit auf Rückfluss erwärmt. Der pH-Wert der gebildeten Lösung wurde mit Triethylamin auf 8 eingestellt und die Lösung über Kieselguhr filtriert. Die gebildete 12%ige Dispersion der polymeren Zusammensetzung in Wasser hatte ein leicht gelbes/durchsichtiges bis beige/trübes Aussehen.
Typische Resonanzverschiebungen von Beispiel 6 wurden wie unter Beispiel 1 beschrieben erläutert, mit der Ausnahme, dass das Molprozent-Verhältnis der Anteile an Alkyl, Säure und Alkohol im Polymer aus Beispiel 6 durch die Integration der Signale für 0,88, 2,4 bzw. 3,7 ppm im Spektrum abgeleitet wurde. Demzufolge zeigte die Integration der mittels NMR erhaltenen Signale ein molares Verhältnis für Alkyl/Säure/OH von 71/12/17.
Beispiel 7
Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung eines erfindungsgemäßen in Wasser dispergierten Polymers mit einer neutralisierten wasserlöslich machenden Gruppe ausgehend von einem 98% hydrolysierten (bezogen auf Mol) Polyvinylacetat.
In einem Gefäß mit einem mechanischen Rührer und einem Dekantierverschluss wurde durch Hydrolysieren (98 Mol-%) von Polyvinylacetat, das unter der Handelsbezeichnung AIRVOL 103 erhältlich ist, (8,7 Teile) ein Polyvinylalkohol mit niedrigem MG als Bestandteil der polymeren Hauptkette hergestellt und als Lösungsmittel N-Methyl-2-pyrrolidinon (29,1 Teile) zugegeben. Die Mischung wurde zum Lösen des Polyvinylalkohols 30 Minuten lang unter Rühren auf 125°C erwärmt. Es wurde Heptan (genug zum Befüllen des Dean-Stark-Wasserabscheiders sowie 50 ml) zugesetzt und die Mischung zum Entwässern der Lösung auf Rückfluss erwärmt (30 Minuten). Das Heptan wurde dann abdestilliert, um das Polymer erneut zu lösen (ungefähr 30 Minuten). Unter Rühren wurde innerhalb von ungefähr 3 Minuten ein isocyanathaltiger Kohlenwasserstoff, Octadecylisocyanat, (42,2 Teile) zur Lösung gegeben. Nach ungefähr 30 Minuten wurde eine wasserlöslich machende Verbindung, festes Glutarsäureanhydrid, (3 Teile) auf einmal unter Rühren eingebracht. Nach ungefähr 4,5 Stunden wurde die Lösung auf 100°C abgekühlt und unter Rühren wurden Propylenglycol (65 Teile) und entionisiertes Wasser (120 Teile) zugegeben. Die Mischung wurde auf Rückfluss erwärmt und 10 Minuten lang gerührt und der flüssige Anteil noch warm (ungefähr 50°C) abdekantiert. Dieser Schritt wurde mit 300 Teilen entionisiertem Wasser wiederholt. Es wurden Isopropylalkohol (150 Teile) und eine Salz bildende Verbindung, Triethylamin, (3 Teile) und Wasser (150 Teile) zugegeben und die Lösung wurde zum Abdestillieren von 135 Teilen Flüssigkeit auf Rückfluss erwärmt. Der pH-Wert der ge bildeten Lösung wurde mit Triethylamin auf 8 eingestellt und die milchige Dispersion (24,7% Feststoffe) aus dem Gefäß abgelassen. Ein Teil (97,2 Teile) dieser Dispersion wurde zusammen mit entionisiertem Wasser (173,4 Teile), Isopropanol (113,4 Teile) und Triethylamin (0,09 Teile) wieder in das Gefäß eingebracht. Die Lösung wurde zum Abdestillieren von 150 Teilen der Flüssigkeit 30 Minuten lang auf Rückfluss erwärmt und anschließend über zwei 20-Mikron-Filter filtriert, was eine milchig-weiße Dispersion mit 11% Feststoffen ergab, die dann durch die Zugabe von entionisiertem Wasser zu einer Dispersion mit 10% Feststoffen verdünnt wurde.
Typische Resonanzverschiebungen von Beispiel 2 wurden wie unter Beispiel 1 beschrieben erläutert, mit der Ausnahme, dass das Molprozent-Verhältnis der Anteile an Alkyl, Säure und Alkohol im Polymer aus Beispiel 2 durch die Integration der Signale für 0,88, 2,4 bzw. 3,7 ppm im Spektrum abgeleitet wurde. Demzufolge zeigte die Integration der mittels NMR erhaltenen Signale ein molares Verhältnis für Alkyl/Säure/OH von 75/11/14.
Beispiele 8–22
In Übereinstimmung mit den vorstehenden Beispielen wurden weitere erfindungsgemäße polymere Zusammensetzungen hergestellt, wobei die Mengen der Reaktanten und die Reaktionsbedingungen geringfügig voneinander abwichen. Die polymeren Zusammensetzungen in Beispiel 8–12 wurden wie in Beispiel 1 hergestellt. Die polymeren Zusammensetzungen in Beispiel 13–14 wurden wie in Beispiel 2 hergestellt. Die polymeren Zusammensetzungen in Beispiel 15–22 wurden wie in Beispiel 3 hergestellt. Das mittels NMR bestimmte molare Verhältnis der gebildeten Polymere geht aus Tabelle 1 hervor.
Beispiel 23
Die Durchführbarkeit der Beschichtung einer Polypropylen-Folie mit einer in Wasser dispergierbaren Trennmittelzusammensetzung, die ein in Wasser dispergierbares Polymer mit einer neutralisierten wasserlöslich machenden Gruppe und einen Zusatz in Form eines assoziativen Verdickungsmittels enthält, ist in diesem Beispiel veranschaulicht.
Ein assoziatives Verdickungsmittel, eine 30%ige wässrige Dispersion, erhältlich unter der Handelsbezeichnung RHEOVIS CR2 (Allied Colloids, Suffolk, VA) (0,068 g), wurde zu 10 g einer 10%igen Dispersion in Wasser des in Beispiel 7 hergestellten in Wasser dispergierbaren Polymers gegeben. Die Mischung wurde ungefähr 5 Sekunden lang gerührt und die gebildete Lösung von Hand mit einem Mayer-Stab #6 (RDS Specialties, Webster, NY), der die Lösung gleichmäßig über die Folie verteilte, auf einen 15 cm mal 60 cm großen Bogen aus 50 Mikron dicker, beflammter, biaxial gereckter Polypropylen(BOPP)-Folie aufgetragen. Die Folie wurde ungefähr 1 Minute lang in einem Trockenofen bei 110°C getrocknet, was eine klar beschichtete Folie ergab.
Beispiel 24
Die Durchführbarkeit der Beschichtung einer Polypropylen-Folie mit einer in Wasser dispergierbaren Trennmittelzusammensetzung, die ein Polymer mit einer neutralisierten wasserlöslich machenden Gruppe und einen Zusatz in Form eines Viskositätsmodifizierungsmittels enthält, ist in diesem Beispiel veranschaulicht.
Eine 0,5%ige wässrige Dispersion eines Viskositätsmodifizierungsmittels, erhältlich unter der Handelsbezeichnung RHEOVIS CR2 NATROSOL (Aqualon Company, Wilmington, DE) (9,38 g), wurde zu 10 g einer 10%igen Dispersion in Wasser des in Beispiel 7 hergestellten Polymers gegeben. Die Mischung wurde ungefähr 5 Sekunden lang gerührt und die gebildete Lösung von Hand mit einem Mayer-Stab #6, der die Lösung gleichmäßig über die Folie verteilte, auf einen 15 cm mal 60 cm großen Bogen aus 50 Mikron dicker, beflammter BOPP-Folie aufgetragen. Die Folie wurde ungefähr 1 Minute lang in einem Trockenofen bei 110°C getrocknet, was eine klar beschichtete Folie ergab.
Beispiel 25
Die Durchführbarkeit der Beschichtung einer Celluloseacetat-Folie mit einer in Wasser dispergierbaren Trennmittelzusammensetzung, die ein Polymer mit einer neutralisierten wasserlöslich machenden Gruppe und ohne Zusätze enthält, ist in diesem Beispiel veranschaulicht.
Eine 12%ige Dispersion in Wasser (ungefähr 0,25 ml) der in Beispiel 6 hergestellten polymeren Zusammensetzung wurde von Hand mit einem Mayer-Stab #6, der die Lösung gleichmäßig über die Folie verteilte, auf einen 15 cm mal 60 cm großen Bogen aus Celluloseacetat-Folie mit mattem Finish aufgetragen. Die Folie wurde ungefähr 15 Minuten lang bei Umgebungsbedingungen getrocknet, was eine klar beschichtete Folie ergab.
Beispiele 26–28
Diese Beispiele beschreiben die Prüfung verschiedener PSA-Klebebänder, die auf ein Polypropylen-Substrat aufgebracht worden waren, das mit einem Gemisch aus einer in Wasser dispergierbaren Trennmittelzusammensetzung eines Polymers mit einer neutralisierten wasserlöslich machenden Gruppe und einem Filmbildner auf Wasserbasis, der alleine keine Trennmitteloberfläche bereitstellt, beschichtet war.
Eine 55%ige wässrige Emulsion eines Filmbildners (eine Vinylacetat-Ethylen-Copolymer-Emulsion erhältlich unter der Handelsbezeichnung AIRFLEX 100HS von Air Products, Inc., Allentown, PA) (8,2 g), wurde zu 5 g einer 10%igen Dispersion in Wasser des in Beispiel 7 hergestellten Polymers gegeben. Die Zugabe von Wasser (86,8 g) ergab eine Lösung mit 5% Feststoffen, die anschließend von Hand unter Verwendung eines Mayer-Stabs #6 auf BOPP aufgetragen und deren Schälfestigkeit und erneutes Haften auf Glas unter Verwendung von 3 im Handel erhältlichen Haftklebebändern (PSA) in Übereinstimmung mit den vorstehend beschriebenen Prüfverfahren für Schälfestigkeit und erneutes Haften geprüft wurde. Die verschiedenen im Handel erhältlichen Klebebänder (alle von 3M Company, St. Paul, MN) wurden beurteilt und die Ergebnisse der Prüfung gehen aus Tabelle 2 hervor.
Die gewünschte Soll-Schälfestigkeit der Klebebänder in Tabelle 2 lag im Bereich von 4 bis 8 N/100 mm. Die Werte in Tabelle 2 zeigen, dass die Klebebänder aus Beispiel 26–28 Ablösen und erneutes Haften mit dieser Palette Acrylatklebebänder zeigen.
Beispiel 29
Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung und Prüfung eines Trägermaterials, das zur Verwendung als Wundpflaster geeignet ist, das mit einer in Wasser dispergierbaren Trennmittelzusammensetzung eines Polymers aus Beispiel 2 mit einer sauren wasserlöslich machenden Gruppe beschichtet ist. Unter Verwendung des Verfahrens aus Beispiel 5 wurde eine wässrige Dispersion des Polymers aus Beispiel 2 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Menge an Wasser so eingestellt wurde, dass eine Dispersion mit 8% Feststoff gebildet wurde.
Eine wässrige Dispersion der in Beispiel 2 beschriebenen polymeren Zusammensetzung mit 8% Feststoff wurde auf ein poröses, aus Fasern bestehendes Vliesklebebandmaterial aufgetragen, das in Übereinstimmung mit der Beschreibung aus US-Patent Nr. 3,121,021 (Copeland) hergestellt worden war und das noch keine Trennmittelbeschichtung aufwies. Das Auftragen erfolgte mittels einer Gravurstation mit Spalt unter Verwendung einer Walzgravurwalze mit 90-zeiliger Linierung und die Verweilzeit im Trockenofen bei 130°C betrug 10 Sekunden. Die gebildete Klebebandrolle wurden dann unter verschiedenen Bedingungen gealtert und deren Abrollen und Haftung auf Glas in Übereinstimmung mit den vorstehend beschriebenen Verfahren geprüft. Die Ergebnisse der Prüfung werden in Tabelle 3 mit den Ergebnissen des im Handel erhältlichen Klebebands MICROPORE (3M Company, St. Paul, MN) verglichen.
Die gewünschte Schälfestigkeit des Klebebands Marke MICROPORE lag im Bereich von 3 bis 18 N/100 mm. Die Werte in Tabelle 3 zeigen, dass das Prüfklebeband wünschenswerte Eigenschaften hinsichtlich Ablösen und erneutem Haften aufwies. Bemerkenswert ist die Tatsache, dass die Schälfestigkeit durch Altern nicht übermäßig zunahm. Das erneute Haften nimmt zwar etwas ab, ist aber mit dem des im Handel erhältlichen Produkts vergleichbar.
Beispiele 30–32
Diese Beispiele beschreiben die Prüfung von PSA-Klebebändern auf Gummibasis, Kraton-Basis und Acrylbasis, die auf ein Polypropylen-Substrat aufgebracht werden, das mit verschiedenen in Wasser dispergierbaren Trennmittelzusammensetzungen beschichtet ist.
Unter Verwendung des Verfahrens aus Beispiel 5 wurden wässrige Dispersionen des Polymers aus Beispiel 1 und 4 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Menge an zugegebenem Wasser so eingestellt wurde, dass eine Dispersion mit 10% Feststoff gebildet wurde. Diese Trennmittelzusammensetzungen wurden von Hand unter Verwendung eines Mayer-Stabs #3 auf eine mit aminiertem Butadien grundierte Polyesterfolie aufgetragen und deren Schälfestigkeit und erneutes Haften auf Glas unter Verwendung von 3 im Handel erhältlichen PSA-Bändern in Übereinstimmung mit den vorstehend beschriebenen Prüfverfahren geprüft. Die verschiedenen im Handel erhältlichen Klebebänder (alle von 3M Company, St. Paul, MN) wurden beurteilt und die Ergebnisse der Prüfung gehen aus Tabelle 4 hervor.
Die Werte in Tabelle 4 zeigen, dass die Klebebänder aus Beispiel 30–32 wünschenswertes Ablösen und erneutes Haften mit diesen verschiedenen Haftkleberklassen zeigen.

Claims

Trennmittelzusammensetzung, umfassend ein Polymer umfassend: eine Polyethylen-Hauptkette mit daran gebundenen Substituenten, wobei die Substituenten umfassen: eine urethanverknüpfte stickstoffgebundene Kohlenwasserstoff-Seitenkette mit einer Länge von 5 Kohlenstoffatomen oder mehr und einer endständigen Methylgruppe und eine sauerstoffverknüpfte wasserlöslich machende Gruppe, wobei die wasserlöslich machende Gruppe ein Anion ausgewählt aus der Gruppe aus -OSO₂O^–, SO₂O^–, -CO₂ ^–, (-O)₂P(O)O^–, -OP(O)(O^–)₂, -P(O)(O^–)₂, -P(O^–)₂ und -PO(O^–)₂, oder ein Kation ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus -NH(R⁸)₂ ⁺ und -N(R⁸)₃ ⁺, wobei R⁸ ausgewählt ist aus der Gruppe aus einer Phenylgruppe, einer cycloaliphatischen Gruppe und einer geradkettigen oder verzweigtkettigen aliphatischen Gruppe mit ungefähr 1 bis ungefähr 12 Kohlenstoffatomen, umfasst.
Trennmittelzusammensetzung, umfassend ein Polymer umfassend: eine von Vinyl abgeleitete Hauptkette mit daran gebundenen Substituenten, wobei die Substituenten umfassen: eine urethanverknüpfte stickstoffgebundene Kohlenwasserstoff-Seitenkette mit einer Länge von 5 Kohlenstoffatomen oder mehr und einer endständigen Alkylgruppe und eine sauerstoffverknüpfte wasserlöslich machende Gruppe, wobei die wasserlöslich machende Gruppe ein Anion ausgewählt aus der Gruppe aus -OSO₂O^–, SO₂O^–, -CO₂ ^–, (-O)₂P(O)O^–, -OP(O)(O^–)₂, -P(O)(O^–)₂, -P(O^–)₂ und -PO(O^–)₂, oder ein Kation ausgewählt aus der Gruppe bes tehend aus -NH(R⁸)₂ ⁺ und -N(R⁸)₃ ⁺, wobei R⁸ ausgewählt ist aus der Gruppe aus einer Phenylgruppe, einer cycloaliphatischen Gruppe und einer geradkettigen oder verzweigtkettigen aliphatischen Gruppe mit ungefähr 1 bis ungefähr 12 Kohlenstoffatomen, umfasst; wobei die Trennmittelzusammensetzung ungefähr 0,5 Gew.-% oder weniger eines Tensids umfasst.
Trennmittelzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polymer Einheiten der folgenden Formel umfasst:
wobei jedes R¹ unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe aus Wasserstoff und einer aliphatischen Gruppe und jedes R unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe aus X, wobei die urethanverknüpfte Kohlenwasserstoffgruppe folgende Formel hat:
wobei q ungefähr 5 oder mehr ist, und die sauerstoffverknüpfte wasserlöslich machende Gruppe folgende Formel hat:
wobei jedes R³ unabhängig eine zweiwertige organische Verknüpfungsgruppe ist und m 0 oder 1 ist und die Gruppierung X ausgewählt ist aus der Gruppe aus Wasserstoff, einer Hydroxylgruppe, einem Halogenid, einer Alkylen-, einer Alkenylen-, einer Arylengruppe und Mischungen davon mit einer endständigen Hydroxylgruppe,
-O-R⁵ oder -R⁶, wobei jedes R⁴, R⁵ und R⁶ unabhängig voneinander ausgewählt ist aus der Gruppe aus einer aliphatischen Gruppe, einer aromatischen Gruppe oder Mischungen davon und ferner wobei jede Gruppierung Y unabhängig eine funktionelle Gruppe umfasst, die ionisierbar ist oder die ionisierte Form davon darstellt, mit der Maßgabe, dass das Polymer mindestens jeweils eine urethanverknüpfte Kohlenwasserstoffgruppe und eine sauerstoffverknüpfte wasserlöslich machende Gruppe enthält.
Trennmittelzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polymer umfasst:
wobei jedes R¹ unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe aus Wasserstoff und einer aliphatischen Gruppe, jedes X unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe aus Wasserstoff, einer Hydroxylgruppe, einem Halogenid, einer Alkylen-, einer Alkenylen-, einer Arylengruppe oder Mischungen davon mit einer endständigen Hydroxylgruppe,
-O-R⁵ und -R⁶, wobei jedes R⁴, R⁵ und R⁶ unabhängig voneinander ausgewählt ist aus der Gruppe aus einer aliphatischen Gruppe, einer aromatischen Gruppe und Mischungen davon und wobei jedes R³ unabhängig eine zweiwertige organische Verknüpfungsgruppe ist und jedes Y unabhängig eine funktionelle Gruppe ist, die ionisierbar ist oder die ionisierte Form davon darstellt, und ferner wobei q ungefähr 5 oder mehr ist, m 0 oder 1 ist, x 0 bis ungefähr 70 ist, y ungefähr 5 bis ungefähr 95 ist und z ungefähr 5 bis ungefähr 50 ist.
Trennmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1–4, wobei die Substituenten weiterhin Wasserstoff, eine Hydroxylgruppe, ein Halogenid, eine Alkylen-, eine Alkenylen-, eine Alkinylen-, eine Arylengruppe oder Mischungen davon mit einer endständigen Hydroxylgruppe,
-O-R⁵, -R⁶ oder Mischungen davon umfassen, wobei jedes R⁴, R⁵ und R⁶ unabhängig voneinander ausgewählt ist aus der Gruppe aus einer aliphatischen Gruppe, einer aromatischen Gruppe und Mischungen davon.
Verfahren zur Herstellung eines Polymers, umfassend die Schritte: Vermischen eines polymeren Hauptkettenbestandteils und wenigstens eines organischen Lösungsmittels; Einbringen eines isocyanathaltigen Kohlenwasserstoffs mit einer Länge von wenigstens ungefähr 5 Kohlenstoffatomen und einer endständigen Methylgruppe in das Gemisch zur Modifizierung des polymeren Hauptkettenbestandteils und Einbringen einer wasserlöslich machenden Verbindung zu dem Gemisch zur Modifizierung des polymeren Hauptkettenbestandteils, wobei die wasserlöslich machende Verbindung eine sauerstoffverknüpfte wasserlöslich machende Gruppe umfasst, wobei die wasserlöslich machende Gruppe ein Anion ausgewählt aus der Gruppe aus -OSO₂O^–, SO₂O^–, -CO₂ ^–, (-O)₂P(O)O^–, -OP(O)(O^–)₂, -P(O)(O^–)₂, -P(O^–)₂ und -PO(O^–)₂, oder ein Kation ausgewählt aus der Gruppe aus -NH(R⁸)₂ ⁺ und -N(R⁸)₃ ⁺, wobei R⁸ ausgewählt ist aus der Gruppe aus einer Phenylgruppe, einer cycloaliphatischen Gruppe und einer geradkettigen oder verzweigtkettigen aliphatischen Gruppe mit ungefähr 1 bis ungefähr 12 Kohlenstoffatomen, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, ferner umfassend einen Schritt des Einbringens eines fakultativen Zusatzes, ausgewählt aus der Gruppe aus einem Vernetzungsmittel, einem Entschäumungsmittel, einem Fließ- und Egalisierungsmittel, einem Färbemittel, einem Haftförderungsmittel, einem Weichmacher, einem thixotropen Mittel, einem die Rheologie modifizierenden Mittel, einem Filmbildner, einem bioziden/fungiziden Mittel, einem Korrosionsinhibitor, einem Antioxidationsmittel, einem Tensid/Emulgator, einem Verlängerungsmittel und Mischungen davon.
Verfahren nach Anspruch 6, ferner umfassend die Schritte: Zugabe einer Salz bildenden Verbindung, eines Lösungsmittels und Wasser und Entfernen einer ausreichenden Menge des organischen Lösungsmittels zur Bildung einer wässrigen Dispersion der Trennmittelzusammensetzung.
Gegenstand, umfassend zwei gegenüberliegende Hauptflächen, wobei wenigstens eine der Hauptflächen mit einer Trennmittelzusammensetzung umfassend ein Polymer, das mittels des Verfahrens nach Anspruch 6 hergestellt wurde, beschichtet ist.
Gegenstand, umfassend zwei gegenüberliegende Hauptflächen, wobei wenigstens eine der Hauptflächen mit einer Trennmittelzusammensetzung umfassend ein Polymer, das mittels des Verfahrens nach Anspruch 8 hergestellt wurde, beschichtet ist.
Gegenstand, umfassend: einen Träger mit einer ersten Hauptfläche und einer zweiten Hauptfläche; einen Haftkleber, der auf die erste Hauptfläche des Trägers aufgetragen ist, und eine Schutzschicht mit geringer Haftfähigkeit, die auf die zweite Hauptfläche aufgetragen ist, wobei die Schutzschicht mit geringer Haftfähigkeit aus einer Trennmittelzusammensetzung gebildet ist, umfassend ein Polymer, umfassend: eine ethylenhaltige Hauptkette mit daran gebunde nen Substituenten, wobei die Substituenten umfassen: eine urethanverknüpfte stickstoffgebundene Kohlenwasserstoff-Seitenkette mit einer Länge von ungefähr 5 Kohlenstoffatomen oder mehr und einer endständigen Methylgruppe und eine sauerstoffverknüpfte wasserlöslich machende Gruppe, wobei die wasserlöslich machende Gruppe ein Anion ausgewählt aus der Gruppe aus -OSO₂O^–, SO₂O^–, -CO₂ ^–, (-O)₂P(O)O^–, -OP(O)(O^–)₂, -P(O)(O^–)₂, -P(O^–)₂ und -PO(O^–)₂, oder ein Kation ausgewählt aus der Gruppe aus -NH(R⁸)₂ ⁺ und -N(R⁸)₃ ⁺, wobei R⁸ ausgewählt ist aus der Gruppe aus einer Phenylgruppe, einer cycloaliphatischen Gruppe und einer geradkettigen oder verzweigtkettigen aliphatischen Gruppe mit ungefähr 1 bis ungefähr 12 Kohlenstoffatomen, umfasst.
Gegenstand nach Anspruch 11, wobei der Träger porös ist.
Gegenstand nach Anspruch 12, wobei der Gegenstand ein medizinisches Rollenpflaster umfasst.
Polymer umfassend: eine von Vinyl abgeleitete Hauptkette mit daran gebundenen Substituenten, wobei die Substituenten umfassen: eine urethanverknüpfte stickstoffgebundene Kohlenwasserstoff-Seitenkette mit einer Länge von ungefähr 5 Kohlenstoffatomen oder mehr und einer endständigen Alkylgruppe und eine sauerstoffverknüpfte wasserlöslich machende Gruppe, wobei die wasserlöslich machende Gruppe ein Anion ausgewählt aus der Gruppe aus -OSO₂O^–, SO₂O^–, -CO₂ ^–, (-O)₂P(O)O^–, -OP(O)(O^–)₂, -P(O)(O^–)₂, -P(O^–)₂ und -PO(O^–)₂, oder ein Kation ausgewählt aus der Gruppe aus -NH(R⁸)₂ ⁺ und -N(R⁸)₃ ⁺, wobei R⁸ ausgewählt ist aus der Gruppe aus einer Phenylgruppe, einer cycloaliphatischen Gruppe und einer geradkettigen oder verzweigtkettigen aliphatischen Gruppe mit ungefähr 1 bis ungefähr 12 Kohlenstoffatomen, umfasst.
Polymer nach Anspruch 14, wobei die Hauptkette Wiederholungseinheiten der folgenden Formel umfasst:
wobei jedes R¹ unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe aus Wasserstoff und einer aliphatischen Gruppe und jedes R unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe aus X, wobei die urethanverknüpfte Kohlenwasserstoffgruppe folgende Formel hat:
wobei q ungefähr 5 oder mehr ist, und die sauerstoffverknüpfte wasserlöslich machende Gruppe folgende Formel hat:
wobei die Gruppierung X ausgewählt ist aus der Gruppe aus Wasserstoff, einer Hydroxylgruppe, einem Halogenid, einer Alkylen-, einer Alkenylen-, einer Arylengruppe oder Mischungen davon mit einer endständigen Hydroxylgruppe,
-O-R⁵ oder -R⁶, wobei jedes R⁴, R⁵ und R⁶ unabhängig voneinander ausgewählt ist aus der Gruppe aus einer aliphatischen Gruppe, einer aromatischen Gruppe und Mischungen davon und ferner wobei jedes R³ unabhängig eine zweiwertige organische Verknüpfungsgruppe ist, m 0 oder 1 ist und jede Gruppierung Y unabhängig eine funktionelle Gruppe umfasst, die ionisierbar ist oder die ionisierte Form davon darstellt, mit der Maßgabe, dass das Polymer wenigstens jeweils eine urethanverknüpfte Kohlenwasserstoffgruppe und eine sauerstoffverknüpfte wasserlöslich machende Gruppe enthält.
Polymer nach Anspruch 14 mit der Formel:
wobei jedes R¹ unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe aus Wasserstoff und einer aliphatischen Gruppe, jedes X unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe aus Wasserstoff, einer Hydroxylgruppe, einem Halogenid, einer Alkylen-, einer Alkenylen-, einer Arylengruppe oder Mischungen davon mit einer endständigen Hydroxylgruppe,
-O-R⁵ und -R⁶, wobei jedes R⁴, R⁵ und R⁶ unabhängig voneinander ausgewählt ist aus der Gruppe aus einer aliphatischen Gruppe, einer aromatischen Gruppe und Mischungen davon und wobei jedes R³ unabhängig eine zweiwertige organische Verknüpfungsgruppe ist und jedes Y unabhängig eine funktionelle Gruppe ist, die ionisierbar ist oder die ionisierte Form davon darstellt, und ferner wobei q ungefähr 5 oder mehr ist, m 0 oder 1 ist, x 0 bis ungefähr 70 ist, y ungefähr 5 bis ungefähr 95 ist und z ungefähr 5 bis ungefähr 50 ist.
Polymer nach einem der Ansprüche 14–16, wobei die von Vinyl abgeleitete Hauptkette aus einer oder mehreren Vorstufen ausgewählt aus der Gruppe aus Ethylen, Vinylhalogeniden, Vinylethern, Vinylestern, Acrylestern, Methacrylestern, (Meth)Acrylsäure, Amiden, aromatischen Vinylverbindungen, heterocyclischen Vinylmonomeren, Allylverbindungen, Estern und Halbestern von zweiwertigen Säuren und Mischungen davon, gebildet ist.
Polymer nach einem der Ansprüche 14–16, wobei die von Vinyl abgeleitete Hauptkette ausgewählt ist aus der Gruppe aus teilweise oder vollständig hydrolysiertem Polyvinylacetat, teilweise oder vollständig hydrolysiertem Ethylenvinylacetat und Mischungen davon.