KR20080033497A - 중간 연화점 수지-기재 고온 용융 피에스에이에스 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 로진 기재 중간 연화점(ISPR) 점착성 강화제는 35 내지 60℃의 고리 및 볼 연화점을 갖는다. 고온-용융 압력-민감성 접착제(HMPSA)는 SIS 및 SB 블록 공중합체들과 갖는 엘라스토머성 성분 및 35 내지 60℃의 고리 및 볼 연화점을 갖는 1개 이상의 로진 기재 ISPRs을 포함하는 접착성 강화 성분을 함유한다.
Description
본원 발명은 2005년 8월 4일자로 출원된 미합중국 가특허 출원 제60/705,423호의 우선권을 청구하며, 그의 내용을 참고 문헌으로서 전문으로 본원에 인용한다.
본 발명은 중간 연화점 수지들에 의해 점착성 강화된 엘라스토머 성분들에 기초한 고온 용융 압력-민감성 접착제들(PSAs)에 관한 것이다.
접착제 라벨류 및 테이프류는 잘 공지되어 이다. 전형적인 라벨 제작(construction)에서, 1개 이상의 접착제 층들이 릴리스 라이너 상으로 코팅되거나 또는 그렇지 않으면 도포되고, 이어서 종이, 중합성 필름 또는 기타 잉크-수용성의 가요성 물질 등의 페이스스톡에 라미네이트된다. 전형적인 테이프 제작에서, 중합성 필름 또는 직포 종이는 한쪽 표면상에 접착제로 코팅되고, 이어서 이는 자체 감겨진다. 릴리스 라이너는 일반적으로 요구되지 않는다. 라벨들은 보편적으로 사용 전에 다이-커트되고 매트릭스-스트립된다. 이와 대조적으로, 테이프들은 보편적으로 다이-커팅 및 매트릭스 스트리핑을 요구하지 않고, 일반적으로 잉크-수용성일 필요가 없다.
테이프들 및 라벨들 모두에 사용된 접착제들은 압력-민감성 접착제들(PSAs) 을 포함한다. 고무-기재 및 아크릴-기재 PSAs 모두는 공지되어 있고; 대부분 여러 가지 기판들에 대한 전체적인 접착력을 개선하는 1개 이상의 점착성 강화제를 함유한다. PSAs는 유기 용매로부터, 수성 분산액으로부터, 또는 고온 용융물로서 릴리스 라이너 또는 페이스스톡에 도포될 수 있다. 용매 또는 물의 부재가 접착제층을 형성하는데 필요한 에너지를 저하시키고, 용매-생성 접착제들과 연관된 환경 문제들을 감소시킴에 따라, 고온 용융된 PSAs (HMPSAs)가 크게 바람직하다. 그러나, 대부분의 HMPSAs는 다소 휘발성이고, 휘발성 유기 화합물들(VOCs)을 함유한다.
전형적인 고무-기재 HMPSA 조성물은 1개 이상의 천연 또는 합성 엘라스토머들을 함유하고, 석유 수지 및/또는 다른 성분들, 예를 들면 가소제들에 의해 점착성 강화되어, 접착제의 점성을 개선시킨다. 엘라스토머성 블록 공중합체들은 HMPSAs 중의 중합성 성분들로서 널리 사용된다.
폴리부타디엔 세그먼트들 및 폴리이소프렌 세그먼트들을 함유하는 천연 및 합성 엘라스토머들은 일반적으로 상호 혼화되지 않는다. 그러나, 폴리부타디엔 및 폴리이소프렌에 기초한 불혼화성 엘라스토머성 중합체들을 혼합시키는 것은 당업계에 공지되어 있다. 단일 중합체들은 일반적으로 스티렌계 블록 공중합체들보다 더 사용하기 곤란하다. 스티렌계 블록 공중합체들에 의해, 중간 블록들은 불혼화성이지만, 폴리스티렌의 말단 블록들은 하나의 공통 도메인을 형성하고, 따라서 혼합물을 안정화시키고, 시간 경과에 따른 엘라스토머성 페이스들의 분리와 같이 문제가 되는 부적합성 효과들의 일부 또는 전부를 제거한다.
점착성 강화된 엘라스토머성 배합물들에 기초한 PSAs가 갖는 한 가지 문제점 은 점착성 강화제들 및 기타 종들의 페이스스톡 내로의 확산 및 이동이다. 결과적으로, 이 페이스스톡은 시간이 경과됨에 따라 오염될 수 있고, 그 제작물은 일부 접착성을 잃을 수 있다. 중간 배리어층이 페이스스톡과 접착제 사이에 배치될 수 있지만, 그러한 시도는 제조 과정을 복잡하게 하고, 제조 단가를 증가시킨다.
라벨 제조 중에, 페이스스톡, PSA층 및 릴리스 라이너의 라미네이트는 이 라미네이트를 상업적으로 유용한 라벨들 및 라벨 스톡 내로 변환시키는 장치를 통해 통과된다. 변환 오퍼레이션에 포함된 과정들은 라벨들을 릴리스 라이너 상에 남기는 인쇄, 다이-커팅 및 매트릭스-스트리핑, 릴리스 라이너로 라벨들의 버트-커팅, 여백 홀 펀칭, 천공, 팬 폴딩, 길로틴으로 자르기 등을 포함한다. 다이-커팅은 릴리스 라이너의 표면에 대해 라미네이트를 커팅시키는 것을 포함한다. 홀 펀칭, 천공 및 길로틴으로 자르기는 라벨 라미네이트를 통해 깨끗하게 커팅하는 것을 포함한다.
라미네이트를 최종 생성물로 변환시키는 비용은 다양한 처리 오퍼레이션들이 발생하는 속도와 효율의 함수이다. 라미네이트의 모든 층들의 특성이 전환성의 용이성 및 단가에 영향을 미칠 수 있지만, 접착제층은 전형적으로 전환성의 용이성의 최고 제한 요인이 되어 왔다. 이는 다이-커팅 오퍼레이션들에서 다이의 정확하고 깨끗한 침투를 방해하고, 커팅 오퍼레이션들에서 다이-커팅 칼날들 등에 대한 접착성을 고무시키는 접착제의 점탄성 특성으로 인한 것이다. 접착제의 끈끈성(stringiness)은 또한 매트릭스-스트리핑 오퍼레이션들에 이어, 다이-커팅 오퍼레이션들에 영향을 미친다.
우수한 전환성을 달성하는 것은 우수한 접착 성능을 달성하는 것과 반드시 일치하지는 않는다. 접착제들은 다양한 온도에서 충분한 전단력, 박리 접착, 점착성 또는 빠른 고착을 포함하여 특수 성능 요건들에 부합하도록 제형되어야 한다. 양호한 범용 접착제는 단순히 이 접착제가 깨끗하게 커팅되기 곤란하기 때문에 불량한 전환성을 나타낸다. 그러한 접착제는 전환 오퍼레이션 동안 다이 또는 커팅 칼날에 달라붙을 수 있다. 일반적으로, 조성물에 사용된 엘라스토머(들) 및 수지(들)이 더욱 부드러울수록, 접착제는 표면에 더 용이하게 접착될 것이다. 조성물이 너무 부드럽거나 점착성인 경우, 그의 응집 강도(전단 강도)는 낮아질 것이고, 조성물은 스트레스 하에 용이하게 분할 또는 전단될 수 있거나, 또는 압력 하에 새어 나올 수 있다. 유용한 HMPSA는 높은 점착성 및 높은 응집 강도를 둘 다 가질 수 있고, 또한 그것이 벌크 상태로 사용되어야 하는 경우에 우수한 유동 특성을 가질 수 있음으로써, 페이스스톡에 코팅될 수 있거나 또는 그렇지 않으면 그에 도포될 수 있거나, 또는 릴리스 라이너 상에 코팅될 수 있고 페이스스톡에 라미네이트될 수 있다.
각종 석유 수지들 및 다른 화합물들이 PSA 점착성 강화제로서 사용된다. 그러한 석유 수지 점착성 강화제들은 5 또는 6개의 탄소 원자들을 함유하는 디엔류 및 모노올레핀류의 형태로 지방족 석유 유도체들의 스트림의 중합에 의해 얻어진다. 결과의 석유 수지들은 전형적으로 실온에서 보편적으로 액체이거나 또는 실온에서 보편적으로 고체이고, 일반적으로 각각 낮은 연화점 또는 높은 연화점을 갖는다.
중간 연화점 수지들(ISPR)은 전형적으로 실온에서 반-고체 물질인 석유-유도된 탄화수소 수지들이다. 이들은 고체로 보이지만, 사실상 이들은 고도로 점성 물질들이고, 시간이 경과함에 따라 유동될 것이다. 그러한 수지들은 약 35℃ 내지 60℃ 범위의 연화점들을 갖는다.
석유 기재 생성물들의 증가된 단가 때문에, 석유 기재 생성물들에 대한 의존도를 제거하거나 또는 감소시키는 것이 유리할 수 있다. 석유 기재 점착성 강화제들에 관하여, 로진 기재 점착성 강화제, 특히 로진 기재 중간 연화점 수지를 생산하는 것이 바람직하다.
일 국면에 따라, 본 발명은 약 85 내지 약 125℃의 고리 및 볼 연화점을 갖는 적어도 하나의 로진 기재 수지를 포함하는 주성분 약 40 내지 약 80 중량%; 및 주성분과 조합될 때 ISPR의 전체적인 고리 및 볼 연화점이 약 35 내지 약 60℃ 범위 내가 되도록 낮은 연화점을 갖는 적어도 하나의 로진 기재 수지를 포함하는 개질제 성분 약 20 내지 약 60중량%를 포함하는 중간 연화점 수지(ISPR)에 관한 것이다.
본 발명의 다른 국면에 따라, 고온 용융 압력-민감성 접착제(HMPSA) 조성물들 및 라벨 작제물들이 제공된다. 접착제 조성물들은 특히 종이 페이스스톡들 내로의 감소된 휘발성, 개선된 전체적인 접착제 성능, 및 적은 블리드 및 오염 경향을 특징으로 한다. 새로운 HMPSAs에 의해 제조된 라벨 작제물들은 광범위한 범위의 도포 온도에 걸쳐 각종 기판들에 도포될 수 있고, 병류 및 기타 물품들의 공업적 라벨링을 포함하여, 범용 영구(GPP) 라벨 용도로 이상적으로 적합하다.
본 발명의 일 구체예에서, HMPSA는 약 35 내지 약 60℃ 범위 내의 고리 및 볼 연화점을 갖고 로진으로부터 유도된 중간 연화점 수지(ISPR) 및 1개 이상의 엘라스토머들을 포함한다.
본 발명의 다른 구체예에서, HTMPSA 조성물은 SIS 블록 공중합체들, SI 블록 공중합체들, 멀티암형 (SI)x 블록 공중합체들(여기서 x는 3 이상임), SI 골격 및 I 및/또는 SI 암들을 포함하는 방사상 블록 공중합체들, 및 이들의 혼합물들로 구성된 군으로부터 선택된 제1의 스티렌계 엘라스토머, 및 SBS 블록 공중합체들, SB 블록 공중합체들, 말티암형 (SB)x 블록 공중합체들(여기서 x는 3 이상임), 또는 SEBS 골격 및 I 및/또는 SI 암들을 포함하는 방사상 블록 공중합체들, 및 이들의 혼합물들로 구성된 군으로부터 선택된 제2의 스티렌계 엘라스토머를 포함하는 적어도 2개의 엘라스토머들의 배합물; 및 상기한 바의 적어도 하나의 ISPR을 포함하는 점착성 강화 성분을 포함한다. 일부 구체예들에서, 이 조성물은 소량(10중량% 이하)의 1개 이상의 보편적으로 고체 점착성 강화제 또는 보편적으로 액체 점착성 강화제를 추가로 포함한다. 소량의 항산화제들, 충전제들, 안료들 및 기타 부가제들이 제형 내에 포함될 수 있다.
본 발명은 또한 광범위한 도포 온도에 걸쳐 각종 기판들에 대한 낮은 휘발성, 낮은 페이스스톡 오염 및 블리드, 양호한 전환성 및 양호한 접착성을 특징으로 하는 PSA 라벨 스톡 및 라벨 작제물들을 제공한다. 일 구체예에서, PSA 라벨 작제물은 가요성 페이스스톡 및 페이스스톡 상에 코팅되거나 또는 그렇지 않으면 그에 도포되는 상기된 바와 같은 HMPSA 조성물을 포함한다.
본 발명에 따라, 로진 기재 중간 연화점 수지(ISPR)에 의해 점착성 강화된 엘라스토머성 성분을 포함하는 HMPSAs가 제공된다.
엘라스토머(들)은 적어도 하나의 로진 기재 ISPR을 포함하는 점착성 강화 성분 또는 시스템에 의해 점착성 강화될 수 있다. ISPRs은 실온에서 반고체 물질인 탄화수소 수지류이다. 이들은 고체로 보이지만, 사실상, 고도로 점성인 물질이고, 시간이 경과함에 따라 유동될 것이다. 그러한 수지들은 약 35℃ 내지 약 60℃, 또는 약 50 내지 약 60℃ 범위의 연화점을 갖는다.
본 발명의 일 구체예에서, 중간 연화점 수지(ISPR)는 (a) 약 85 내지 약 125℃의 고리 및 볼 연화점을 갖는 적어도 하나의 로진 기재 수지를 포함하는 주성분 약 40 내지 약 80 중량%; 및 (b) 주성분과 조합될 때 ISPR의 전체적인 고리 및 볼 연화점이 약 35 내지 약 60℃ 범위 내가 되도록 낮은 연화점을 갖는 적어도 하나의 로진 기재 수지를 포함하는 개질제 성분 약 20 내지 약 60중량%를 포함한다.
주성분은 고온 용융 접착제들 내에 전형적으로 사용된 SIS 및 SBS 블록 공중합체들의 이소프렌 및/또는 부타디엔 미드-블록들과 고도로 호환될 수 있는 로진 유도 수지를 포함한다. 일 구체예에서, 주성분은 검, 톨유 또는 목분으로부터 유도된 로진의 펜타에리트리톨 에스테르를 포함하고, 약 85 내지 약 125℃의 고리 및 볼 연화점을 갖는다. 일 구체예에서, 주성분은 로진의 글리콜 에스테르를 포함한 다. 일 구체예에서, 주성분은 소나무 또는 감귤류로부터 유도된 폴리테르펜 수지, 또는 이들의 혼합물을 포함하고, 약 85 내지 약 125℃의 고리 및 볼 연화점을 갖는다.
개질제 성분은 접착제의 SIS 및 SBS 공중합체들의 이소프렌 및/또는 부타디엔 중합체 미드-블록들과 점착성 강화제 호환성을 증가시키는 적어도 하나의 수지를 포함한다. 이 개질제 성분은 랜덤 중합체 또는 테이퍼된 중합체들과의 호환성을 증가시킬 수도 있다. 이 개질제 성분은 수지 연화점을 개질시킴으로써 ISPR의 연화점이 약 35 내지 약 60℃의 범위 내이다. 이 성분은 접착제 물폼의 전환율을 손상시키지 않고 접착제의 점착성, 박리 강도 및 저온 성능을 개선시키기 위해 포함된다. 일 구체예에서, 개질제는 소나무 또는 감귤류 또는 이 둘의 배합물로부터 유도된 폴리테르펜 수지를 포함하고 연화점을 저하시키고 그리고/또는 개선된 점착성을 제공하도록 낮은 분자량을 갖는다. 일 구체예에서, 개질제는 소나무 또는 감귤류 또는 이 둘의 배합물로부터 유도된 테르펜 페놀계 수지 또는 스티렌화된 테르펜 수지를 포함하고, 개선된 색채, 냄새, SB 호환성 및/또는 특이 접착성을 제공할 수 있다. 일 구체예에서, 개질제는 글리세롤 에스테르 또는 매우 낮은 연화점을 갖는 다른 저분자량 알콜로부터 유도된 에스테르를 포함한다. 일 구체예에서, 주성분은 폴리테르펜 수지를 포함하고, 개질제는 펜타에리트리톨 에스테르를 포함한다. 에스테르류가 유도될 수 있는 소나무 로진 산들은 아비에트산, 네오아비에트산, 피마르산, 데히드로아비에트산, 팔루스트리산, 및 이소피마르산을 포함한다. 개질제 성분은 본원에서 확인된 2개 이상의 개질제들의 조합물들을 포함할 수 있 다.
결합 과정들(즉, 기판에 대한 접착제 작제물의 도포)에서 직면하는 낮은 변형 빈도들에서, ISPRs가 유동되고, 그에 따라 접착제 시스템에 양호한 보습성을 부여한다. 그러나, 종래의 액체 수지들 또는 가소화 오일들과 달리, ISPRs는 높은 변형 빈도로 더욱 고체 수지들과 같이 작용하여, 접착제 시스템의 저장 모듈러스를 증가시키고, 다이-커팅 및 전환 성능을 증진시킨다. ISPRs는 2개의 불혼화성 엘라스토머들을 혼화시킬 수 있는 것으로 보이고, 이어서 다이내믹 기계 스펙트럼(DMS)에서 단일 유리 전이 온도 피크를 나타내는 경향이 있다. 그러나, 일부 구체예들에서, 2개의 유리 전이 온도들이 관찰될 수 있다.
유리하게는, ISPRs를 혼입한 접착제 제형들은 액체 수지 및 가소화 오일과 제형된 것들보다 낮은 백분율의 휘발물들을 갖고, 보편적으로 액체 및/또는 보편적으로 고체 수지들 및 가소화 오일들에 의해 제형된 유사한 시스템들보다 더 광범위한 온도에 걸쳐 도포될 수 있다. 또한, 열-노화 연구는 ISPR-기재 HMPSAs가 액체 점착성 강화제들 및 가소제들과 함께 제형된 HMPSAs보다 낮은 블리드 및 오염 경향이 있음을 지시한다.
본 발명에 사용된 엘라스토머들은 천연 또는 합성 엘라스토머 중합체들, 예를 들면 부타디엔, 폴리이소프렌(모두 천연 고무 및 합성 중합체들); 및 특히 AB, ABA 및 "멀티암형(multiarmed)" (AB)x 블록 공중합체들이고, 여기서 A는 적어도 하나의 모노알케닐아렌, 예를 들면 스티렌, 알파-메틸 스티렌, 비닐 톨루엔 등의 중 합된 세그먼트 또는 "블록"이고, B는 엘라스토머성 콘주게이트된 폴리부타디엔 또는 폴리이소프렌 블록이고, x는 3 이상의 값을 갖는다. 다른 방사상 블록 공중합체들(아래 개시됨)이 또한 사용될 수 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 엘라스토머성 성분은 SIS 블록 공중합체, 또는 SIS 및 SI 블록 공중합체들의 혼합물을 포함하고, 여기서 "S"는 스티렌 단량체들의 중합된 세그먼트 또는 "블록"을 나타내고, "I"는 이소프렌 단량체들의 중합된 세그먼트 또는 "블록"을 나타낸다. 보다 일반적으로, 엘라스토머성 성분은 제1의 스티렌계 엘라스토머, 예를 들면 SIS 블록 공중합체들, SI 블록 공중합체들, 멀티암형 (SI)x 블록 공중합체들(여기서 x는 3 이상임), SI 골격 및 I 및/또는 SI 암들을 포함하는 방사상 블록 공중합체들, 및 이들 공중합체들의 혼합물들을 포함한다. 엘라스토머성 성분은 제2의 스티렌계 엘라스토머, 예를 들면 SBS 블록 공중합체들, SB 블록 공중합체들, 말티암형 (SB)x 블록 공중합체들(여기서 x는 3 이상임), SEBS 골격 및 I 및/또는 SI 암들을 포함하는 방사상 블록 공중합체들(여기서 "E" 및 "B"는 각각 에틸렌 및 부틸렌의 중합된 세그먼트들임), 및 이들의 혼합물들을 추가로 바람직하게 포함할 수 있다. 엘라스토머들의 다른 비제한적인 실시예들은 폴리부타디엔 및 폴리이소프렌이다. 특히 유용한 것은 SIS 및 SI 블록 공중합체들의 혼합물들, 또는 SIS, SI 및 SB 블록 공중합체들의 혼합물들이다.
모노알케닐아렌 블록 공중합체들은 당업계에 잘 공지된 음이온성 중합 기술들을 사용하여 제조될 수 있다. 본 발명을 실시하는데 유용한 상업적으로 입수할 수 있는 이소프렌-기재 엘라스토머들은 선형 SIS 및/또는 SI 블록 공중합체들, 예를 들면 Nippon Zeon Company, Ltd.(미국 판매사-켄터키주 루이스빌)으로부터 입수할 수 있는 Quintac 3433 및 Quintac 3421; Exxon Chemical Co.(텍사스주 휴스턴) 및 Dow Chemical Co.(미시건주 미드랜드)의 합명 회사인 Dexco사로부터 입수할 수 있는 Vector DPX 559, Vector 4111 및 Vector 4113; 및 Shell Chemical Co.(텍사스주 휴스턴)로부터 입수할 수 있는 Karton 604x, Karton D-1117, Karton D-1107, 및 Karton D-1113 등의 Karton® 고무들을 포함한다. Karton D-1107은 약 15중량%의 SI 블록 공중합체들을 함유하는 지배적인 SIS 엘라스토머이다. Karton 604x는 약 55%의 SI 블록 공중합체들을 함유하는 SIS 엘라스토머이다. Karton D-1320X는 상업적으로 입수할 수 있는 (SI)xIy 멀티암형 블록 공중합체의 예이고, 여기서 암들의 일부는 폴리이소프렌 블록들이다. 상업적으로 입수할 수 있는 부타디엔-기재 엘라스토머들은 SBS 및/또는 SB 고무들, 예를 들면 Shell Chemical Co.의 Karton D-1101, D-1102 및 D-1118X; 및 Housemex, Inc.(텍사스주 휴스턴)로부터 입수할 수 있는 SB 블록 공중합체인 Solprene 1205를 포함한다. 본 발명을 실시하는데 유용한 상업적으로 입수할 수 있는 블록 공중합체들의 다른 예들은 SEBS 골격 및 I 및/또는 SI 암들을 갖는 방사상 블록 공중합체인 Karton TKG-101(때때로 "Tacky G"라 칭함)을 포함한다. 그러나, Kraton G-1657과 같은 Kraton G 엘라스토머들은 이들이 ISPR과 혼합될 때 유용한 PSA를 생산하지 않음에 따라 일반적으로 적절하지 않다.
일반적으로, 엘라스토머들은 주로 점착성 강화 수지들로 구성된 조성물과 균형을 이루어(약 50 내지 80중량%, 또는 약 60 내지 75중량%), 전체 HMPSA 조성물의 중량의 약 20 내지 약 50중량%, 또는 약 25 내지 약 40중량%를 구성한다. 특히 유용한 HMPSA 조성물들은 약 0.5:1 내지 약 2:1의 이소프렌-기재 엘라스토머들에 대한 부타디엔-기재 엘라스토머(들)의 중량비로, (a) SB 블록 공중합체들 및 (b) SIS 블록 공중합체들 (또는 SIS 및 SI 블록 공중합체들)의 배합물을 함유한다. 2:1 이상의 중량비에서, 저온 접합제 성능을 겪는다. 본 발명의 일 구체예에서, 그러한 조성물은 점착성 강화 성분 및 임의로 소량의 항산화제를 포함하는 것과 균형을 이루어 약 10-20중량%의 SB 블록 공중합체들 및 10-25중량%의 SIS(또는 SIS/SI) 블록 공중합체들을 포함한다. 탄산 칼슘과 같은 충전제들이 또한 제형에 부가될 수 있다.
ISPR이 보편적으로 액체 수지 및 가소제, 또는 보편적으로 액체 및 보편적으로 고체 수지의 배합물 대신에 사용될 수 있지만, 본 발명의 일부 구체예들에서 HMPSA의 유리 전이 온도를 조절하기 위해 소량의 보편적으로 고체 또는 보편적으로 액체 점착성 강화제를 포함하는 것이 유리하다. 보편적으로 고체인 점착성 강화제들은 프릴될 때 고온 습기 조건들 하에 프릴된 채로 남겨지는 경향이 있는 것들이다. 이들은 약 80℃ 이상에서 연화점을 갖는 경향이 있고, 실온(20-25℃)에서 또는 그 근처에서 고체이다. 대조적으로, 보편적으로 액체 점착성 강화제들은 실온에서 액체이고, 약 20℃ 미만의 연화점을 갖는다. 보편적으로 고체 및/또는 액체 점착성 강화제들이 제형에 포함되는 경우, 이들은 엘라스토머들 및 점착성 강화제 들의 총 중량에 기초하여 각각 약 10 중량% 이하의 양으로 존재한다.
보편적으로 고체 및 보편적으로 액체 점착성 강화제의 비제한적인 예들은 Goodyear Tire and Rubber Company(오하이오주 애크론)의 화학부서에서 시판하는 수지들의 Wingtack® 부류를 포함한다. Wingtack® 수지들은 수지의 연화점에 대응하는 숫자 명칭을 갖고, 즉, Wingtack® 95는 약 95℃의 연화점을 갖고, 실온에서 보편적으로 고체이고, Wingtack® 10은 약 10℃의 연화점을 갖고, 실온에서 보편적으로 액체이다. 다른 보편적으로 고체인 점착성 강화제들은 Exxon Chemical Co.(텍사스주 휴스턴)에 의해 제조되는 Escorez 1304, Escorez 1310-LC, 및 Escorez 2596, 및 Hercules Inc.(델라웨어주 윌밍턴)에 의해 제조되는 Piccotac 95를 포함한다. 고체 및 액체 점착성 강화제들은 미합중국 특허 제3,577,398호 및 제3,692,756호의 교시 내용들에 따라 디엔류 및 모노올레핀류 형태의 지방족 석유 유도체들의 스트림의 중합에 의해 제조될 수 있다.
일부 구체예들에서, HMPSA 조성물은 추가의 점착성 강화제들, 예를 들면 로진류, 로진 에스테르류, 및 폴리테르펜류, 및/또는 가소제, 예를 들면 Shellflex 371 (Shell Chemical Co.사제) 및 Kaydol Mineral Oil (텍사스주 휴스턴 소재, Witco Chemical Corp.사제)을 함유할 수 있다. 추가의 점착성 강화제들 및/또는 가소제들은 HMPSA의 Tg, 점도, 또는 기타 특성들을 조절하기 위해 제형에 부가될 수 있다. 가소제들이 포함되는 경우, 이들은 약 7중량% 이하의 양으로 존재한다.
엘라스토머들 및 점착성 강화제들 외에, HMPSA 조성물들은 1개 이상의 접착 제들 또는 충전제들을 소량(예, 모든 성분들의 중량에 기초하여 약 5 내지 8중량%) 함유할 수 있다. 그러한 성분들의 비제한적인 예들은 항산화제들, 예를 들면 모두 Ciba-Geigy Corp.(뉴욕 테리타운)의 Ciba Additives Division으로부터 입수할 수 있는 Irganox 565 및 Irgafos 168; 탄산 칼슘; 및 안료들을 포함한다. 항산화제들은 접착제의 산화 저하를 억제한다. 탄산 칼슘은 결과의 라벨 작제물의 절삭성을 개선시킨다.
HMPSA 조성물들은 배치 또는 반-배치 혼합기 중에서, 또는 스크류 압출기 중에서 승온에서, 및 임의로 불활성 분위기에서 엘라스토머들, 점착성 강화제(들), 및 기타 성분들을 함께 배합함으로써 종래 방식으로 제조될 수 있다. 실험실 규모 컴파운딩은 시그마-블레이드 혼합기 중에서 편리하게 수행될 수 있는 한편, 상업적 규모의 생산은 Adhesives Sealants & Industry, June/July 1998, 44-51페이지에 개시된 바와 같이 트윈-스크류 압출기를 사용하여 더욱 효율적으로 이루어질 수 있고, 이 문헌은 본원에 참고 문헌으로 인용된다.
본 발명에 따라 제조된 HMPSAs는 라벨 스톡, 라벨 작제물들, 및 테이프 작제물들을 포함하여 개선된 접착제 물품들을 제조하는데 유용하다. 그 때문에, HMPSA는 페이스스톡 상에 코팅되거나 또는 그렇지 않으면 그에 도포되거나 또는 릴리스 라이너(당업계에 잘 공지된 바의 실리콘화된 Kraft 종이 라이너 등) 상에 코팅되고, 이어서 페이스스톡에 라미네이트된다. 이 작제물은 다른 방식으로 분할, 다이-커트, 매트릭스-스트리핑, 및/또는 전환될 수 있다. 이 방출 라이너는 기판에 도포하기 앞서 HMPSA를 보호한다.
광범위한 가요성 물질들이 종이, 카드보드 및 중합성 필름 물질, 예를 들면 폴리올레핀류(예, 폴리에틸렌, 프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체들, 등)를 포함하는 페이스스톡들로서 사용될 수 있다. 본 발명의 예상치 못한 장점은 비교적 낮은 기본 중량의 종이 페이스스톡(즉, 50 lb/r)을 사용하고 여전히 지속적인 고속 전환(즉, 다이-커팅 및 매트릭스-스트리핑)을 달성하는 능력이다. 대조적으로, 가장 일반적인 목적의 영구적인 라벨들은 고속-전환 오퍼레이션들을 개선시키기 위해 더 큰 기본 중량(예, 60 lb/r) 페이스스톡들을 사용한다.
본 발명이 그의 바람직한 구체예들에 관련하여 설명되었지만, 그의 다양한 변형들이 본원 명세서를 읽는 당업계의 숙련자들에게 명백해질 것임을 이해해야 한다. 따라서, 본원에 개시된 발명은 그러한 변형들을 첨부된 특허 청구의 범위 내에 속하는 것으로서 커버하도록 의도됨을 이해해야 한다.
Claims (11)
- 약 85 내지 약 125℃의 고리 및 볼 연화점을 갖는 적어도 하나의 로진 기재 수지를 포함하는 주성분 약 40 내지 약 80 중량%; 및주성분과 조합될 때 중간 연화점 수지(ISPR)의 전체적인 고리 및 볼 연화점이 약 35 내지 약 60℃ 범위 내가 되도록 낮은 연화점을 갖는 적어도 하나의 로진 기재 수지를 포함하는 개질제 성분 약 20 내지 약 60중량%를 포함하는 중간 연화점 수지(ISPR).
- 제1항에 있어서, 상기 주성분이 로진의 펜타에리트리톨 에스테르, 로진의 글리콜 에스테르, 또는 폴리테르펜 수지, 또는 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 하나의 수지를 포함하는 것인 중간 연화점 수지(ISPR).
- 제1항에 있어서, 상기 개질제 성분은 폴리테르펜, 테르펜 페놀계, 스티렌화된 테르펜, 또는 글리세롤 에스테르 또는 이들의 2 이상의 혼합물들로부터 선택된 적어도 하나의 수지를 포함하는 것인 중간 연화점 수지(ISPR).
- 약 35 내지 약 60℃ 범위 내의 고리 및 볼 연화점을 갖는 로진 기재 중간 연화점 수지(ISPR).
- (a) 1개 이상의 스티렌-부타디엔(SB) 블록 공중합체들;(b) 1개 이상의 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS) 블록 공중합체들, 또는 SIS와 스티렌-이소프렌(SI) 블록 공중합체들의 혼합물; 및(c) 약 35 내지 60℃의 고리 및 볼 연화점을 갖는 로진 유도된 수지를 포함하는 점착성 강화 성분을 포함하는, 고온 용융 압력-민감성 접착제(HMPSA) 조성물.
- 제5항에 있어서, (a) 및 (b)가 함께 HMPSA 조성물의 약 20 내지 50중량%를 구성하는 것인 HMPSA 조성물.
- 제5항에 있어서, (a) 및 (b)가 함께 HMPSA 조성물의 약 25 내지 40중량%를 구성하는 것인 HMPSA 조성물.
- 제5항에 있어서, 상기 점착성 강화 성분이 상기 조성물의 약 50 내지 80중량%를 구성하는 것인 HMPSA 조성물.
- 제5항에 있어서, 상기 점착성 강화 성분이 상기 HMPSA 조성물의 약 60 내지 75중량%를 구성하는 것인 HMPSA 조성물.
- 제5항에 있어서, 7중량% 이하의 정량(positive amount)의 가조제를 추가로 포함하는 것인 HMPSA 조성물.
- 페이스스톡; 및(a) 1개 이상의 SB 블록 공중합체들, (b) 1개 이상의 SI 및/또는 SIS 블록 공중합체들, 및 (c) 35 내지 60℃의 고리 및 볼 연화점을 갖는 로진 유도된 수지를 포함하는 점착성 강화 성분을 포함하고, 상기 페이스스톡 상에 코팅되거나 또는 그에 라미네이트된 HMPSA 조성물;을 포함하는, 접착제 물품.
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