PL127940B1 - Method of manufacture of cellophane pressure-sensitive adhesive tapes - Google Patents

Description

****» £J2°**oj *-|l11"' Int. a3 C09J7/02 C09J 3/14 //C08F 220/02 Twórcywynalazku: Janusz Beres, Tadeusz Jablonski, Wladyslaw Nadwodnik, Jerzy Szklarewicz, Maria Nowakowska, Alicja Biniek, Anna Kellermann,Jeizy Skoracki Uprawniony z patentu: Instytut Ciezkiej Syntezy Organicznej „Blachownia", Kedzierzyn-Kozle (Polska)i Sposób wytwarzania celofanowych tasm samoprzylepnych Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania celofanowych tasm samoprzylepnych dajacych spoiny odporne na rozpuszczalniki organiczne, polegajacy na nanoszeniu na nosnik srodka klejacego zawierajacego poli¬ mery i kopolimery akrylowe.Znane sa sposoby wytwarzania celofanowych tasm samoprzylepnych polegajace na nanoszeniu na nosnik celofanowy odpowiedniej kompozycji kleju. Z opisu patentowego St. Zj. nr 4 038 454 znany jest sposób pole¬ gajacy na tym, ze klej zawierajacy kopolimer akrylanu butylu lub akrylanu oktylu z dodatkiem katalizatora w po¬ staci chlorku cynku, magnezu lub soli bezwodnika maleinowego nanosi sie na elastyczny nosnik po czym nosnik z klejem poddaje sie hartowaniu i sieciowaniu przez dzialanie ciepla w czasie 2-7 minut w temperaturze 60° do 100°C.Niektóre tasmy samoklejace wykazuja lepsza zdolnosc adhezji pod wplywem nacisku. Sa to tasmy wytwo¬ rzone z klejów otrzymanych przez kopolimeiyzacje akrylanów z malymi ilosciami etylenowo nienasyconych monomerów, zawierajacych silnie polarne grupy, takie jak kwas akrylowy, kwas metakrylowy, akryloamid, meta- kryloamid, akrylonitryl lub metakrylonitryl. Tasmy samoprzylepne zawierajace takie kompozycje stosowane moga byc do klejenia opakowan. Tasmy zawierajace opisane kompozycje klejowe nie sa odporne na dzialanie rozpuszczalników chemicznych, szczególnie typu estrów alkoholii ketonów.Poprawe wlasnosci takich tasm samoklejacych mozna uzyskac przez poddanie tasmy z nalozonym nan klejem dodatkowej reakcji kleju w podwyzszonej temperaturze ze zwiazkami wielofunkcyjnymi. Jako zwiazki wielofunkcyjne stosowac mozna poliole, poliamidy, zywice epoksydowe lub aminoalkohole. Takuzyskane tasmy sa odporniejsze na rozpuszczalniki i temperature, wykazuja jednak znacznie mniejsza zdolnosc szybkiego klejenia pod wplywem nacisku. Wlasnosci takich tasm ulegaja szybko niekorzystnym zmianoraponiewaz dodatki popra¬ wiajace odpornosc na rozpuszczalniki znajduja sie w masie klejowej, czesciowo nie zwiazane i maja tendencje do migracji ku powierzchni tasmy, wskutek czego pogarszaja sie wlasnosci klejace masy, a tym samym wlasnosci samoklejace tasmy.Tendencji do migracji nie wykazuja kleje, znane z opisów patentowych St. Zj. nr 3 983 297,4 074 039 i 4 172 934, w których czynnik sieciujacy zostal wbudowany w drobine polimeru w wyniku reakcji kopolimery- zacji monomerów winylowych i dwuwinylowych. Kleje takie posiadaja jednak konsystencje pólstalych zeli i2 127 940 równomierne rozprowadzenie ich na powierzchni tasmyjest praktycznie niemozliwe.Z opisu patentowego RFN nr 1 594 147 znane sa równiez kleje otrzymane z mieszanych polimerów octanu winylu i estrów akrylowych, zawierajace nienasycone poliestry, wraz z odpowiednimi inicjatorami dla ich polime¬ ryzacji. Kleje takie ulegajajednak zbyt szybko starzeniu wskutek samorzutnej polimeryzacji.Z opisów patentowych RFN nr 2 659 663 i 2 547 509 znany jest sposób nanoszenia na tasmy monomerów i inicjatorów wraz z rozpuszczonymi polimerami róznego typu, spelniajacymi role czynnika podwyzszajacego lepkosc i uniemozliwiajacego splyw roztworu monomerów z tasmy przed ich polimeryzacja. Sposób taki nie posiada jednak praktycznego znaczenia, poniewaz pelne pizereagowanie monomerów w warunkach sporzadzania tasm samoprzylepnych nie jest mozliwe, zas pozostawienie nawet sladowych ilosci nieprzereagowanych monome¬ rów jest niedopuszczalne z uwagi na ich toksycznosc.Istota sposobu wytwarzania celofanowych tasm samoprzylepnych przez nanoszenie na nosnik srodka kleja- cego zawierajacego kopolimery akrylowe jest to, ze na 1 m 2 tasmy celofanowej nanosi sie 10 do 40 g (w przeli¬ czeniu na sucha mase) srodka klejacego rozpuszczonego w octanie etylu, zawierajacego 25 do 50% wagowych kopolimeru akrylanu butylu lub akrylanu 2-etyloheksylu z kwasem akrylowym lub akryloamidem, 0,01 do 1,0% wagowego N,N '- metylenodwuakryloamidu i 0,01 do 1,0% wagowego nadtlenku benzoilu lub nadtlenodwuwe- glanu tert-butylocykloheksylu, po czym tasme suszy sie a nastepnie wygrzewa w temperaturze 80 do 140°C w czasie 5 do 60 minut. Korzystnie jest sposobem wedlug wynalazku nanosic 25-50% roztwór kopolimeru zawierajacego 91—96% wagowych estru akrylowego i 4-9% wagowych kwasu akrylowego lub akiyloamidu.Sposobem wedlug wynalazku otrzymuje sie samoprzylepne tasmy wykazujace wysoka zdolnosc szybkiego klejenia pod wplywem nacisku. Jednoczesnie charakteryzuja sie one wysoka odpornoscia na rozpuszczalniki, cieplo, swiatlo i procesy starzenia. Dodatek N,N ' -metylenodwuakryloamidu pod wplywem krótkotrwalego ogrzewania w obecnosci inicjatorów nadtlenkowych, powoduje czesciowe usieciowanie poliestru i poprawe jego wlasnosci zwlaszcza wlasnosci klejacych i odpornosci na rozpuszczalniki.W sposobie wedlug wynalazku stosowac mozna dowolne polimery i kopolimery estrów akrylowych z mo¬ nomerami winylowymi, zawierajace polarne grupy, zwlaszcza takie jak amidowe i karboksylowe. Najkorzystniej¬ sze jednak wyniki uzyskuje sie przy uzyciu kopolimerów akrylanu butylu lub 2-etyloheksylu z akryloamidem lub kwasem akrylowym. Sklad kopolimeru moze sie zmieniac w szerokich granicach. Najkorzystniejsze wyniki uzyskuje sie w przypadku kopolimerów zawierajacych 91-96% wagowych estru akrylowego i 4-9% wagowych kwasu akrylowego lub akryloamidu. Usieciowanie takiego kopolimeru i poprawe wlasnosci kleju uzyskuje sie przy zastosowaniu N,N -metylenodwuakryloamidu w ilosci 0,125 do 0,25% wagowych w stosunku do masy roz¬ tworu. Widoczne efekty uzyskuje sie jednak juz przy dodatku tego skladnika w ilosci 0,01% wagowych. Opty¬ malne ilosci inicjatora nadtlenkowego, potrzebnego do przeprowadzenia reakcji usieciowania, wynosza 0,01-1% wagowych.Usuniecie rozpuszczalnika ze srodka klejacego prowadzic mozna w temperaturze pokojowej. Korzystne jednak jest polaczenie tego procesu z reakcja sieciowania N,N '-metylenodwuakryloamidem pod wplywem inicja¬ tora nadtlenkowego, która przeprowadza sie w temperaturze 80-140°C. Przeprowadzenie obu procesów w jednej operacji pozwala na skrócenie czasu produkcji tasm samoprzylepnych oraz zmniejszenie energochlonnosci pro¬ cesu. Dzieki zastosowaniu w skladzie srodka kopolimeru akrylanu butylu lub 2-etyloheksylu i kwasu akrylowego lub akryloamidu, z dodatkiem czynnika sieciujacego, jakim jest N,N'-metylenodwuakryloamid w obecnosci inicja¬ torów nadtlenkowych, mozliwe jest polaczenie procesu wytwarzania usieciowanego kleju z procesem obróbki tasmy, po nalozeniu na niej kompozycji klejacej. W sposobie tym reakcje usieciowania prowadzi sie bowiem wprost na tasmie z pominieciem reaktora. Ulatwia to znacznie proces produkcji tasm samoprzylepnych, ponie¬ waz roztwór kopolimeru akrylowego, zawierajacy nieprzereagowany NJ znacznie nizsza lepkosc, co umozliwia równomierne rozprowadzenie go na tasmie i dopiero w podwyzszonej temperaturze ulega hartowaniu.Przyklad I. Na folie celofanowa naniesiono 40% roztwór kopolimeru akrylanu butylu, z kwasem akrylowym w octanie etylu, zawierajacy 1% wagowy N,N -metylenodwuakryloamidu i 1% wagowy nadtleno- dwuweglanu tert-butylocykloheksylowego w ilosci 10 g/m2, w przeliczeniu na sucha mase. Po wysuszeniu folie wygrzewano przez 1 godzine w temperaturze 80°C.Test przylepnosci, wykonany wedlug normy zakladowej ZB-70 Fabryki Kosmetyków "Pollena-Lechia" dla tasmy samoprzylepnej MPCh/SP-314, okreslajacy stopien uszkodzenia papieru, przy odrywaniu go od tasmy celofanowej pokrytej badanym preparatem, wynosil w bada¬ nej próbie 80%. Analogicznie wykonana próba, bez dodatku N,N '-metylenodwuakryloamidu i nadtlenodwuwe¬ glanu tert-butylocykloheksylowego wykazala brak wlasnosci klejacych (przylepnosc 0%).Przyklad II. Analogicznie jak w przykladzie I na folie celofanowa naniesiono 50% roztwór kopo¬ limeru, o skladzie 6% wagowych akryloamidu i 94,0% wagowych akrylanu butylu zawierajacy 0,01% wagowych N,N -metylenodwuakryloamidu i 0,01% wagowych nadtlenodwuweglanu tert-butylocykloheksylu. Naniesienie wynosilo 40 g/m2 w przeliczeniu na sucha mase. Po wygrzaniu w temperaturze 140°C przez 5 minut, wlasnosci127 940 3 klejace wynosily 100% w stosunku do 87,5% bez dodatku N,N -metylenodwuakryloamidu i nadtlenodwuweglanu tert-butylo-cykloheksylu.Przyklad III. Na folie celofanowa naniesiono 25% roztwór kopolimeru akrylanu 2-etyloheksylo- wego z akryloamidem*zawierajacy 24,0% akrylanu 2-etyloheksylu i 1% wagowy akryloamidu, pozbawiony wol¬ nych monomerów oraz 0,25% wagowych N,N '-metylenodwuakryloamidu i 0,4% wagowych nadtlenodwuweglanu tert-butylocykloheksylu. Produkt po wysuszeniu i wygrzaniu w temperaturze 140°C przez 15 minut, posiadal wlasnosci klejace równe 100%, w stosunku do 75% bez dodatku N,N -metylenodwuakryloamidu i nadtlenodwu¬ weglanu tert- butylocykloheksylu. Czas odrywania tasm samoprzylepnych, wykonanych przy uzyciu wymienio¬ nych próbek polimerów od kostek metalowych w znormalizowanych warunkach, wedlug testu Skeist a (Irving Skeist - "Handbook of Adhesives" -New York 1977, s. 528-559) wynosil odpowiednio 120 i 9 sekund. W ana¬ logiczny sposób wykonano tasme przy uzyciu kopolimeru zawierajacego wolny akrylan 2-etyloheksylu. Po wysu¬ szeniu i wygrzaniu tasmy stwierdzono obecnosc w niej toksycznego monomeru.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania celofanowych tasm samoprzylepnych przez nanoszenie na nosnik srodka klejacego opartego na polimerach i kopolimerach akrylowych, znamienny tym, ze na Im2 tasmy celofanowej nanosi sie 10 do 40 g (w przeliczeniu na sucha mase) srodka klejacego rozpuszczonego w octanie etylu, zawiera¬ jacego 25 do 50% wagowych kopolimeru pozbawionego wolnych monomerów i otrzymanego przez kopolimery- zacje akrylanu butylu lub akrylanu 2-etyloheksylu z kwasem akrylowym lub aksyloamidem, 0,01 do 1,0% wago¬ wego N,N -metylenodwuakryloamidu i 0,01 do 1,0% wagowego nadtlenku benzoilu lub nadtlenodwuweglanu tert-butylocykloheksylu, po czym tasme suszy sie a nastepnie wygrzewa w temperaturze 80 do 140°C w czasie 5 do 60 minut. 2. Sposób wedlug zastrz.l, znamienny tym, ze na tasme nanosi sie 25—50% roztwór kopolimerui otrzymanego przez kopolimeryzacje 91—96% wagowych estru akrylowego i 4—9% wagowych kwasu akrylowego lub akryloamidu. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania celofanowych tasm samoprzylepnych przez nanoszenie na nosnik srodka klejacego opartego na polimerach i kopolimerach akrylowych, znamienny tym, ze na Im2 tasmy celofanowej nanosi sie 10 do 40 g (w przeliczeniu na sucha mase) srodka klejacego rozpuszczonego w octanie etylu, zawiera¬ jacego 25 do 50% wagowych kopolimeru pozbawionego wolnych monomerów i otrzymanego przez kopolimery- zacje akrylanu butylu lub akrylanu 2-etyloheksylu z kwasem akrylowym lub aksyloamidem, 0,01 do 1,0% wago¬ wego N,N -metylenodwuakryloamidu i 0,01 do 1,0% wagowego nadtlenku benzoilu lub nadtlenodwuweglanu tert-butylocykloheksylu, po czym tasme suszy sie a nastepnie wygrzewa w temperaturze 80 do 140°C w czasie 5 do 60 minut.
2. 2. Sposób wedlug zastrz.l, znamienny tym, ze na tasme nanosi sie 25—50% roztwór kopolimerui otrzymanego przez kopolimeryzacje 91—96% wagowych estru akrylowego i 4—9% wagowych kwasu akrylowego lub akryloamidu. PL