PL218827B1

PL218827B1 - Sposób wytwarzania poliakrylanowych klejów samoprzylepnych

Info

Publication number: PL218827B1
Application number: PL394626A
Authority: PL
Inventors: Roman Popielarz; Zbigniew Czech; Katarzyna Sawicz-Kryngier; Urszula Głuch; Agnieszka Kowalczyk; Joanna Ortyl
Original assignee: Politechnika Krakowska; Univ West Pomeranian Szczecin Tech
Priority date: 2011-04-20
Filing date: 2011-04-20
Publication date: 2015-01-30
Also published as: PL394626A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania poliakrylanowych klejów samoprzylepnych zawierających w swojej strukturze grupy karboksylowe lub/oraz grupy hydroksylowe.

Z opisu patentowego US 3791888 znane jest zastosowanie różnorodnych difunkcyjnych propylenoimin jako związków sieciujących, stosowanych do sieciowania polimerów zawierających w swojej strukturze grupy karboksylowe. Z międzynarodowej publikacji wynalazku WO 2006/132488 znane są poliakrylanowe kleje samoprzylepne sieciowane wielofunkcyjnymi propylenoiminami o polepszonych właściwościach antystatycznych stosowane do folii ochronnych. Z opisu patentowego DE 4442684 znane jest zastosowanie chelatów metali oraz tytanianów jako związków sieciujących poliakrylanowe kleje samoprzylepne. Z międzynarodowej publikacji wynalazku WO 79/01013 znane są poliakrylanowe kleje samoprzylepne sieciowane solami lub estrami trójwartościowego chromu (Cr³⁺). Z europejskiej publikacji EP 0 355 991 znane jest zastosowanie wielofunkcyjnych siloksanów jako związków sieciujących kleje poliakrylanowe. Z opisu patentowego US 4288493 znane jest zastosowanie różnorodnych wielofunkcyjnych związków epoksydowych do sieciowania poliakrylanowych klejów samoprzylepnych.

Sposób wytwarzania poliakrylanowych klejów samoprzylepnych, według wynalazku, wykorzystujący proces sieciowania, charakteryzuje się tym, że jako związki sieciujące stosuje się funkcjonalne pochodne kumaryny zawierające w swojej strukturze grupy karboksylowe oraz grupy hydroksylowe, przy czym sieciowanie prowadzi się w obecności typowych związków sieciujących dla poliakrylanów chelatów metali wielowartościowych i/lub wielofunkcyjnych izocyjanianów i/lub żywic aminowych. Typowe związki sieciujące reagują jednocześnie z grupami hydroksylowymi oraz karboksylowymi zarówno kumaryny jak i kopolimeru akrylanowego kleju samoprzylepnego. Sposób dotyczy sieciowania poliakrylanowych klejów samoprzylepnych zawierających w swojej strukturze wolne grupy karboksylowe lub/oraz wolne grupy hydroksylowe. Dodaje się funkcjonalnych pochodnych kumaryny w ilości 0,01 do 3% wagowych w odniesieniu do masy polimeru. Jako funkcjonalne pochodne kumaryny zawierające w swojej strukturze grupy karboksylowe oraz grupy hydroksylowe stosuje się 7-hydroksy-4-karboksymetylokumarynę oraz kwas 7-hydroksykumaryno-3-karboksylowy.

Sieciowane w ten sposób rozpuszczalnikowe kleje samoprzylepne powleka się na dehezyjnej silikonowanej foli lub silikonowanym papierze dehezyjnym. W kanale suszącym zachodzi jednoczesne odparowanie rozpuszczalnika oraz proces sieciowania. Otrzymany usieciowany poliakrylanowy film samoprzylepny stosowany jest do otrzymywania transferowych (beznośnikowych) taśm samoprzylepnych. Po powleczeniu usieciowanego filmu klejowego metodą transferową na odpowiednim nośniku można otrzymać wysokowartościowe jednostronne lub dwustronne taśmy samoprzylepne.

Hydroksylowane lub karboksylowane pochodne kumaryny można również stosować do sieciowania klejów samoprzylepnych zbudowanych na bazie karboksylowanych bądź hydroksylowanych kauczuków, silikonów, kopolimerów octanu winylu z etylenem, polieterów jak również klejów samoprzylepnych na bazie poliestrów oraz poliuretanów.

Sposób pozwala na sieciowanie poliakrylanowych klejów samoprzylepnych syntetyzowanych w takich rozpuszczalnikach organicznych jak: octan etylu, aceton, benzyna o temperaturze wrzenia pomiędzy 60 a 95°C, toluen, n-heksan, n-heptan lub/i metyloetyloketon. Sieciować można też wodne dyspersje poliakrylanowe pod warunkiem zastosowania funkcjonalnych pochodnych kumaryny zawierających w swojej strukturze grupy karboksylowe oraz hydroksylowe jako związków sieciujących w postaci zemulgowanych dyspersji wodnych. Tego typu pochodne kumaryny można też stosować jako związki sieciujące w poliakrylanowych układach bezrozpuszczalnikowych o niskiej lepkości. Zaletą sposobu jest to, że umożliwia otrzymanie poliakrylanowych produktów samoprzylepnych charakteryzujących się doskonałymi właściwościami adhezyjnymi, dużą lepnością tack oraz bardzo wysoką kohezją. Wytworzone według sposobu materiały samoprzylepne charakteryzują się właściwościami, które umożliwiają otrzymanie usieciowanych filmów klejowych o bardzo dobrych właściwościach samoprzylepnych, to znaczy o odpowiednim balansie pomiędzy lepnością, adhezją oraz kohezją.

Wynalazek ilustrują bliżej poniższe przykłady. Właściwości uzyskanych w przykładach materia₂ łów samoprzylepnych w postaci poliestrowej folii samoprzylepnej o gramaturze 60 g/m² testowano na wartość adhezji (przyczepności) do stali wg międzynarodowej normy AFERA 4001 mierzonej w 20°C oraz 70°C, wartość lepności na stali wg międzynarodowej normy AFERA 4105 oraz wartość kohezji (wytrzymałość wewnętrzna warstwy samoprzylepnej kleju) na stali w temperaturze 20°C oraz 70°C wg międzynarodowej normy AFERA 4012. Otrzymane wyniki pomiarów przedstawiono w tabeli.

PL 218 827 B1

P r z y k ł a d 1

Do badań aplikacyjnych z zastosowaniem funkcjonalnych pochodnych kumaryny jako związków sieciujących zawierających w swojej strukturze grupy karboksylowe oraz grupy hydroksylowe zastosowano rozpuszczalnikowy poliakrylanowy klej samoprzylepny o 50% wag. zawartości polimeru otrzymany na drodze polimeryzacji 90% wag. akrylanu 2-etyloheksylu oraz 10% wag. kwasu akrylowego w octanie etylu. Rozpuszczalnikowy poliakrylanowy klej samoprzylepny sieciowano 7-hydroksy-4-karboksymetylokumaryną o stężeniu 0,01% wag w odniesieniu do masy polimeru w obecności 0,1% wag. diizocyjanianu izoforonu (JPDI).

P r z y k ł a d 2

Do badań aplikacyjnych z zastosowaniem funkcjonalnych pochodnych kumaryny jako związków sieciujących zawierających w swojej strukturze grupy karboksylowe oraz grupy hydroksylowe zastosowano rozpuszczalnikowy poliakrylanowy klej samoprzylepny o 50% wag. zawartości polimeru otrzymany na drodze polimeryzacji 90% wag. akrylanu butylu, 5% wag. akrylanu 2-hydroksyetylu oraz 5% wag. kwasu akrylowego w octanie etylu. Rozpuszczalnikowy poliakrylanowy klej samoprzylepny sieciowano 7-hydroksy-4-karboksymetylokumaryną o stężeniu 3% wag w odniesieniu do masy polimeru w obecności 2% wag. diizocyjanianu toluilenu (TDI).

P r z y k ł a d 3

Do badań aplikacyjnych z zastosowaniem funkcjonalnych pochodnych kumaryny jako związków sieciujących zawierających w swojej strukturze grupy karboksylowe oraz grupy hydroksylowe zastosowano rozpuszczalnikowy poliakrylanowy klej samoprzylepny o 50% wag. zawartości polimeru otrzymany na drodze polimeryzacji 90% wag. akrylanu butylu, 5% wag. akrylanu 2-hydroksyetylu oraz 5% wag. kwasu akrylowego w octanie etylu. Rozpuszczalnikowy poliakrylanowy klej samoprzylepny sieciowano 7-hydroksy-4-karboksymetylokumaryną o stężeniu 1% wag w odniesieniu do masy polimeru w obecności 0,5% wag. diizocyjanianu dicykloheksylometanu (HMDI) oraz 1% wag. acetyloacetonianu glinu.

P r z y k ł a d 4

Do badań aplikacyjnych z zastosowaniem funkcjonalnych pochodnych kumaryny jako związków sieciujących zawierających w swojej strukturze grupy karboksylowe oraz grupy hydroksylowe zastosowano rozpuszczalnikowy poliakrylanowy klej samoprzylepny o 50% wag. zawartości polimeru otrzymany na drodze polimeryzacji 80% wag. akrylanu butylu, 10% wag. akrylanu metylu, 7% wag. kwasu akrylowego oraz 3% wag. akrylanu 2-hydroksyetylu w octanie etylu. Rozpuszczalnikowy poliakrylanowy klej samoprzylepny sieciowano kwasem 7-hydroksykumaryno-3-karboksylowym o stężeniu 0,01% wag w odniesieniu do masy polimeru w obecności 0,3% wag. 1,5-diizocyjanianu naftalenu oraz 1,5% wag. acetyloacetonianu cyrkonu.

P r z y k ł a d 5

Do badań aplikacyjnych z zastosowaniem funkcjonalnych pochodnych kumaryny jako związków sieciujących zawierających w swojej strukturze grupy karboksylowe oraz grupy hydroksylowe zastosowano rozpuszczalnikowy poliakrylanowy klej samoprzylepny o 50% wag. zawartości polimeru otrzymany na drodze polimeryzacji 80% wag. akrylanu butylu, 10% wag. akrylanu etylu oraz 10% wag. akrylanu 2-hydroksypropylu w octanie etylu. Rozpuszczalnikowy poliakrylanowy klej samoprzylepny sieciowano kwasem 7-hydroksykumaryno-3-karboksylowym o stężeniu 3% wag w odniesieniu do masy polimeru w obecności 2,5% wag. diizocyjanianu foronu (IPDI).

P r z y k ł a d 6

Do badań aplikacyjnych z zastosowaniem funkcjonalnych pochodnych kumaryny jako związków sieciujących zawierających w swojej strukturze grupy karboksylowe oraz grupy hydroksylowe zastosowano bezrozpuszczalnikowy poliakrylanowy klej samoprzylepny AcResine A 258 o 100% wag. zawartości polimeru. Bezrozpuszczalnikowy poliakrylanowy klej samoprzylepny sieciowano kwasem 7-hydroksykumaryno-3-karboksylowym o stężeniu 1,5% wag w odniesieniu do masy polimeru w obecności 3% wag. żywicy aminowej Cymel 303 (Firma Cytec).

P r z y k ł a d 7

Do badań aplikacyjnych z zastosowaniem funkcjonalnych pochodnych kumaryny jako związków sieciujących zawierających w swojej strukturze grupy karboksylowe oraz grupy hydroksylowe zastosowano wodny dyspersyjny poliakrylanowy klej samoprzylepny Acronal 80 D (BASF) o 69% wag. zawartości polimeru. Wodny dyspersyjny poliakrylanowy klej samoprzylepny sieciowano 7-hydroksy-4-karboksymetylokumaryną o stężeniu 1% wag. w odniesieniu do masy polimeru oraz kwasem 7-hy4

PL 218 827 B1 droksykumaryno-3-karboksylowym o stężeniu 0,5% wag w odniesieniu do masy polimeru w obecności 5% wag. żywicy aminowej Luwipal 012 (Firma BASF).

T a b e l a

Klej sieciowany propylenoiminą	Lepność[N]	Adhezja [N]	Kohezja [N]
20°C	70°C	20°C	70°C
1	20,1	23,8	12,9	70	20
2	11,8	16,2	11,3	120	40
3	13,0	18,3	12,0	120	35
4	15,3	20,7	11,9	80	30
5	8,9	12,6	6,8	120	40
6	10,7	14,9	6,7	90	20
7	8,9	10,7	6,9	80	15

Zastrzeżenia patentowe

Claims

1. Sposób wytwarzania poliakrylanowych klejów samoprzylepnych wykorzystujący proces sieciowania, znamienny tym, że jako związki sieciujące stosuje się funkcjonalne pochodne kumaryny zawierające w swojej strukturze grupy karboksylowe oraz grupy hydroksylowe, przy czym sieciowanie prowadzi się w obecności chelatów metali wielowartościowych i/lub wielofunkcyjnych izocyjanianów i/lub żywic aminowych.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dodaje się funkcjonalne pochodne kumaryny w ilości 0,01 do 3% wagowych w odniesieniu do masy polimeru.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako funkcjonalne pochodne kumaryny zawierające w swojej strukturze grupy karboksylowe oraz grupy hydroksylowe stosuje się 7-hydroksy-4-karboksymetylokumarynę oraz kwas 7-hydroksykumaryno-3-karboksylowy.