PL221610B1

PL221610B1 - Method for modification of pressure-sensitive adhesives

Info

Publication number: PL221610B1
Application number: PL392045A
Authority: PL
Inventors: Zbigniew Czech; Urszula Głuch; Ewa Madejska; Agnieszka Butwin
Original assignee: Univ West Pomeranian Szczecin Tech
Priority date: 2010-08-03
Filing date: 2010-08-03
Publication date: 2016-05-31
Also published as: PL392045A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania modyfikacji klejów samoprzylepnych, stosowanych do produkcji odrywalnych materiałów samoprzylepnych jednokrotnego lub wielokrotnego zastosowania, takich jak folie dekoracyjne, banery reklamowe, specjalistyczne etykiety samoprzylepne, taśmy maskujące i ochronne, plastry medyczne, zakładki do książek oraz kartki do notowania.The subject of the invention is a method of manufacturing modifications of self-adhesive adhesives used for the production of single or multiple use peelable self-adhesive materials, such as decorative films, advertising banners, specialized self-adhesive labels, masking and protective tapes, medical patches, bookmarks and note cards.

Znany jest z opisu wynalazku CA 2032970 sposób wytwarzania odrywalnych kompozycji klejowych wielokrotnego zastosowania na bazie wodnych elastomerów, zawierających wodne dyspersje poliakrylanowe oraz mikrosfery polimerowe. Z opisu patentowego EP 1 323 802 znane są odrywalne kleje samoprzylepne bazujące na wodnych dyspersjach poliakrylanowych, zbudowanych z alkiloakrylanów C₂-C₁₄, nienasyconych kwasów karboksylowych oraz nienasyconych emulgatorów. Z amerykańskiego opisu wynalazku 5,073,457 znane są samoprzylepne kleje odrywalne zbudowane na bazie poliakrylanów syntetyzowanych z alkiloakrylanów oraz różnorodnych monomerów polarnych. W celu uzyskania odrywalności od sklejanych materiałów do kleju dodaje się, po procesie polimeryzacji, woski, parafiny, emulsje polietylenowe lub polipropylenowe. Z opisu wynalazku US 6,194, 064 znany jest samoprzylepny klej używany do wytwarzania foli dekoracyjnych, zawierający w swojej strukturze puste w środku mikrokulki szklane o średnicy od 40 do 177 mikronów, ułatwiające odrywalność powleczonych warstw kleju samoprzylepnego. W opisie wynalazku US 2003/0017330 ujawniono odrywalne kleje samoprzylepne zbudowane na bazie akrylanów zawierających grupy hydroksylowe, amin zawierających wielokrotne grupy hydroksylowe oraz wielofunkcyjnych izocyjanianów umożliwiających ich sieciowanie. Z opisu wynalazku US 2008/0138618 znane są samoprzylepne kleje odrywalne w formie odrywalnych taśm oraz kartek samoprzylepnych, w których zastosowany klej zbudowany jest na bazie fotoreaktywnych poliakrylanów otrzymanych na drodze fotopolimeryzacji oraz fotosieciowania. Z opisu wynalazku US 2009/0022925 znane są odrywalne kompozycje samoprzylepne, stosowane między innymi do odrywalnych foli ochronnych, w których stosowany odrywalny klej samoprzylepny zbudow any jest z akrylanów alkilowych, akrylanów zawierających grupy funkcyjne oraz surfaktantów o masie cząsteczkowej od 150 do 5000 g/mol. Z międzynarodowej publikacji wynalazku WO 93/10177 znane są odrywalne kleje samoprzylepne, zawierające wodne dyspersje poliakrylanowe, modyfikowane woskami oraz plasyfikatorami. Z międzynarodowej publikacji wynalazku WO 93/22354 znane są odrywalne kleje samoprzylepne zawierające napełniacze w postaci cukrów, hydrolizowanej skrobi oraz estrów celulozy.It is known from the description of the invention CA 2032970 for the production of reusable peelable adhesive compositions based on aqueous elastomers, containing aqueous polyacrylate dispersions and polymer microspheres. EP 1 323 802 describes peelable pressure sensitive adhesives based on aqueous polyacrylate dispersions made of C ₂ -C ₁₄ alkylacrylates, unsaturated carboxylic acids and unsaturated emulsifiers. US Patent No. 5,073,457 discloses self-adhesive peel adhesives based on polyacrylates synthesized from alkylacrylates and various polar monomers. In order to achieve detachment from the glued materials, after the polymerization process, waxes, paraffins, polyethylene or polypropylene emulsions are added to the adhesive. US 6,194,064 discloses a pressure-sensitive adhesive used for the production of decorative films, containing hollow glass microspheres with a diameter of 40 to 177 microns in its structure, which facilitate the detachment of the coated pressure-sensitive adhesive layers. US 2003/0017330 discloses peelable pressure sensitive adhesives based on hydroxyl-containing acrylates, amines containing multiple hydroxyl groups and cross-linking polyfunctional isocyanates. From the description of the invention US 2008/0138618 there are known self-adhesive peelable adhesives in the form of peelable tapes and self-adhesive sheets, in which the adhesive used is based on photopolymerization and photo-crosslinking photoreactive polyacrylates. From the description of the invention US 2009/0022925 there are known peelable self-adhesive compositions, used, inter alia, for peelable protective films, in which the peelable pressure-sensitive adhesive used is composed of alkyl acrylates, acrylates containing functional groups and surfactants with a molecular weight of 150 to 5000 g / mol. . From the international publication of the invention WO 93/10177 there are known peelable pressure-sensitive adhesives containing aqueous polyacrylate dispersions modified with waxes and classifiers. From the international publication WO 93/22354 there are known peelable pressure sensitive adhesives containing fillers in the form of sugars, hydrolyzed starch and cellulose esters.

Zadaniem proponowanego wynalazku jest opracowanie sposobu modyfikacji klejów samoprzylepnych, mającej na celu poprawienie właściwości odrywalnych materiałów samoprzylepnych jednokrotnego lub wielokrotnego zastosowania.The object of the proposed invention is to develop a method for modifying pressure-sensitive adhesives in order to improve the properties of the peelable self-adhesive materials for single or multiple use.

Sposób modyfikacji klejów samoprzylepnych, według wynalazku, stosowanych do wytwarzania materiałów samoprzylepnych, charakteryzuje się tym, że do kleju samoprzylepnego dodaje się silik onowy związek dehezyjny. Dodatek tego związku zapewnia materiałom samoprzylepnym polepszenie ich właściwości odrywalnych, co jest niezbędne w przypadku wielokrotnego odrywania i naklejania. Dodaje się silikonowe związki dehezyjne, które są kompatybilne z modyfikowanymi klejami samoprz ylepnymi. Jako klej samoprzylepny stosuje się kleje rozpuszczalnikowe, wodne kleje dyspersyjne lub kleje bezrozpuszczalnikowe. Jako klej samoprzylepny stosuje się klej samoprzylepny na bazie poliakrylanu lub kauczuku lub silikonu lub poliuretanu lub poliestru lub polieteru lub kopolimeru zbudowanego na bazie etylenu i octanu winylu (EVA). Korzystnie, w celu zagwarantowania łatwej odrywalności od klejonych powierzchni materiałów, silikonowy związek dehezyjny dodaje się w stężeniu od 0,01 do 10% wagowych w odniesieniu do masy polimeru kleju samoprzylepnego. Po dodaniu silikonowego związku dehezyjnego mieszaninę homogenizuje się, a następnie suszy.The method of modifying the pressure-sensitive adhesives of the invention used for the production of pressure-sensitive materials is characterized in that a silicone release compound is added to the pressure-sensitive adhesive. The addition of this compound provides the self-adhesive materials with an improvement in their tear-off properties, which is necessary in the case of repeated tearing and sticking. Silicone release compounds that are compatible with the modified self-adhesive adhesives are added. Solvent-based adhesives, water-based dispersion adhesives or solvent-free adhesives are used as the pressure-sensitive adhesive. The pressure sensitive adhesive is a pressure sensitive adhesive based on polyacrylate or rubber or silicone or polyurethane or polyester or polyether or copolymer based on ethylene vinyl acetate (EVA). Preferably, in order to guarantee easy detachment from the surfaces of the materials to be bonded, the silicone release compound is added in a concentration of 0.01 to 10% by weight, based on the weight of the pressure-sensitive adhesive polymer. After the addition of the silicone release compound, the mixture is homogenized and then dried.

Zaletą wynalazku jest możliwość otrzymywania w prosty, nieskomplikowany sposób samoprz ylepnych produktów jednokrotnego lub wielokrotnego zastosowania o, w miarę, dowolnie regulowanych, poprzez dodatek silikonowych substancji dehezyjnych, właściwościach adhezyjnych oraz możliwość stabilizacji pożądanej wartości adhezji zarówno w czasie składowania, w trakcie aplikacji, jak i po aplikacji. Dodanie, do kleju samoprzylepnego, silikonowanego związku dehezyjnego powoduje zachowanie ścisłe określonej adhezji, a jednocześnie zagwarantowanie niezbędnej odrywalności warstwy samoprzylepnej kleju od aplikowanego podłoża. Otrzymany według wynalazku klej samoprzyle pny, a następnie naniesiony na nośnik w postaci jednostronnej taśmy samoprzylepnej, charakteryzuje się doskonałą kohezją (wytrzymałością wewnętrzną) i jednocześnie taką adhezją warstwy samoprz ylepnej, która umożliwia jej bezproblemowe odrywanie z aplikowanych powierzchni materiałów, a tymThe advantage of the invention is the possibility of obtaining, in a simple, uncomplicated way, self-adhesive products for single or multiple use with, if possible, freely adjustable, by adding silicone release substances, adhesive properties and the possibility of stabilizing the desired adhesion value both during storage, during application and after application. Adding, to the pressure-sensitive adhesive, a siliconized release compound maintains strictly defined adhesion, and at the same time guarantees the necessary detachment of the adhesive layer from the applied substrate. The self-adhesive adhesive obtained according to the invention, and then applied to the carrier in the form of a one-sided self-adhesive tape, is characterized by excellent cohesion (internal strength) and, at the same time, the adhesion of the self-adhesive layer that allows it to be easily removed from the applied surfaces of materials, and thus

PL 221 610 B1 samym nawet jej wielokrotne zastosowanie do aplikacji na wielu materiałach, takich jak stal, aluminium, szkło, drewno, papier, poliamid, polistyren, poliester, polipropylen, polietylen, EPDM czy też teflon. Właściwości materiałów samoprzylepnych otrzymanych według wynalazku predestynuje je do produkcji odrywanych materiałów samoprzylepnych jednokrotnego bądź wielokrotnego zastosowania, takich jak folie dekoracyjne, banery reklamowe, specjalistyczne etykiety samoprzylepne, taśmy m askujące i ochronne, plastry medyczne, zakładki do książek oraz kartki do notowania.Thus, even its multiple use for application on many materials, such as steel, aluminum, glass, wood, paper, polyamide, polystyrene, polyester, polypropylene, polyethylene, EPDM or Teflon. The properties of the self-adhesive materials obtained according to the invention predispose them to the production of single-use or multiple-use self-adhesive tear-off materials, such as decorative films, advertising banners, specialized self-adhesive labels, masking and protective tapes, medical tapes, bookmarks and note cards.

Sposób według wynalazku został bliżej przedstawiony na zamieszczonych przykładach wykonania. Podstawowe właściwości usieciowanej warstwy kleju samoprzylepnego, takie jak adhezja do stali, szkła oraz papieru książkowego, mierzono w temperaturze pokojowej według normy AFERA 4001, używanej przez Europejskie Stowarzyszenie Producentów Produktów Samoprzylepnych, a k ohezję w temperaturze pokojowej oraz w 70°C według normy AFERA 4012. Otrzymane wyniki pomiarów zamieszczono w tabeli.The method according to the invention is presented in more detail in the presented examples. The basic properties of the cross-linked pressure-sensitive adhesive layer, such as adhesion to steel, glass and book paper, were measured at room temperature according to the AFERA 4001 standard used by the European Association of Self-Adhesive Producers, and at room temperature adhesion at 70 ° C according to the AFERA 4012 standard. The obtained measurement results are presented in the table.

P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1

Do 1000 g rozpuszczalnikowego samoprzylepnego kleju poliakrylanowego zawierającego 33% wagowych polimeru dodaje się 0,033 g (0,01% wag.) dehezyjnego związku silikonowego na bazie sililowanych polieterów, a następnie homogenizuje 10 min w reaktorze z mieszadłem obrotowym przy 600 obrotach/min. Tak otrzymanym roztworem kleju o gramaturze 60 g/m powleka się, za pomocą rakla, folię poliestrową a następnie powleczony klej suszy się w suszarce przez 10 min w temperaturze 105°C.To 1000 g of a solvent-borne pressure-sensitive polyacrylate adhesive containing 33% by weight of polymer is added 0.033 g (0.01% by weight) of a silicone adhesive compound based on silylated polyethers, and then homogenized for 10 min in a reactor with a rotary agitator at 600 rpm. The thus obtained adhesive solution with a grammage of 60 g / m2 is coated with a doctor blade on a polyester film, and then the coated adhesive is dried in an oven for 10 minutes at a temperature of 105 ° C.

P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2

Do 100 g bezrozpuszczalnikowego kleju poliakrylanowego zawierającego 100% wagowych polimeru dodaje się 10 g (10% wag.) dehezyjnego związku silikonowego na bazie dehezyjnych siloksanów, a następnie homogenizuje 10 min w reaktorze z mieszadłem obrotowym przy 600 obrotach/min.To 100 g of a solvent-free polyacrylate adhesive containing 100% by weight of polymer, 10 g (10% by weight) of a silicone adhesive compound based on siloxane release agents are added, followed by homogenization for 10 min in a reactor with a rotary agitator at 600 rpm.

₂₂

Tak otrzymanym roztworem kleju o gramaturze 60 g/m² powleka się, za pomocą rakla, folię poliestrową a następnie powleczony klej suszy się w suszarce przez 10 min w temperaturze 105°C.The thus obtained adhesive solution with a grammage of 60 g / m ² is coated with a doctor blade on a polyester film, and then the coated adhesive is dried in an oven for 10 minutes at a temperature of 105 ° C.

P r z y k ł a d 3P r z k ł a d 3

Do 100 g wodnej dyspersji poliakrylanowej zawierającej 69% wagowych polimeru dodaje się 3,45 g (5% wag.) dehezyjnego związku silikonowego na bazie hydrofilowych glikoli siloksanowych, a następnie homogenizuje 10 min w reaktorze z mieszadłem obrotowym przy 600 obrotach/min. Tak ₂ otrzymanym roztworem kleju o gramaturze 60 g/m² powleka się, za pomocą rakla, folię poliestrową a następnie powleczony klej suszy się w suszarce przez 10 min w temperaturze 105°C.To 100 g of an aqueous polyacrylate dispersion containing 69% by weight of polymer, 3.45 g (5% by weight) of a silicone de-adhesive compound based on hydrophilic siloxane glycols are added, followed by homogenization for 10 min in a reactor with a rotary agitator at 600 rpm. ₂ so obtained solution an adhesive having a basis weight of 60 g / m ² are coated, using a doctor blade, a polyester film coated with adhesive and then dried in an oven for 10 min at 105 ° C.

P r z y k ł a d 4P r z k ł a d 4

Do 100 g rozpuszczalnikowego samoprzylepnego kleju silikonowego zawierającego 50% wagowych polimeru dodaje się 0,5 g (1% wag.) dehezyjnego związku silikonowego na bazie niereaktywnych glikoli siloksanowych, a następnie homogenizuje 10 min w reaktorze z mieszadłem obrotowym ₂ przy 600 obrotach/min. Tak otrzymanym roztworem kleju o gramaturze 60 g/m² powleka się, za pomocą rakla, folię poliestrową a następnie powleczony klej suszy się w suszarce przez 10 min w temperaturze 105°C.To 100 g of a solvent-borne pressure-sensitive silicone adhesive containing 50% by weight of polymer, 0.5 g (1% by weight) of a silicone de-adhesive compound based on non-reactive siloxane glycols is added, and then homogenized for 10 min in a reactor with a rotating agitator ₂ at 600 rpm. The thus obtained adhesive solution with a grammage of 60 g / m ² is coated with a doctor blade on a polyester film, and then the coated adhesive is dried in an oven for 10 minutes at a temperature of 105 ° C.

P r z y k ł a d 5P r z k ł a d 5

Do 100 g rozpuszczalnikowego samoprzylepnego kleju termotopliwego zawierającego 100% wagowych syntetycznego kauczuku dodaje się 3 g (3% wag.) dehezyjnego związku silikonowego polidimetylosiloksanu, a następnie homogenizuje 10 min w reaktorze z mieszadłem obrotowym przy 600 ₂ obrotach/min. Tak otrzymanym roztworem kleju o gramaturze 60 g/m² powleka się, za pomocą rakla, folię poliestrową a następnie powleczony klej suszy się w suszarce przez 10 min w temperaturze 105°C.To 100 g of the solvent pressure-sensitive hot melt adhesive containing 100% by weight of synthetic rubber is added 3 g (3 wt.%) Dehezyjnego polydimethylsiloxane silicone compound, and then homogenized 10 minutes in a reactor with a rotating blade ₂ at 600 rev / min. The thus obtained adhesive solution with a grammage of 60 g / m ² is coated with a doctor blade on a polyester film, and then the coated adhesive is dried in an oven for 10 minutes at a temperature of 105 ° C.

P r z y k ł a d 6P r z k ł a d 6

Do 100 g samoprzylepnej dyspersji poliuretanowej zawierającej 40% wagowych polimeru dodaje się 1,6 g (4% wag.) dehezyjnej emulsji silikonowej, a następnie homogenizuje 10 min w reaktorze z mieszadłem obrotowym przy 600 obrotach/min. Tak otrzymanym roztworem kleju o gramaturze ₂ g/m² powleka się, za pomocą rakla, folię poliestrową a następnie powleczony klej suszy się w suszarce przez 10 min w temperaturze 105°C.To 100 g of a self-adhesive polyurethane dispersion containing 40% by weight of polymer, 1.6 g (4% by weight) of silicone de-adhesive emulsion are added, and then homogenized for 10 min in a reactor with a rotary agitator at 600 rpm. The thus obtained adhesive solution, weighing ₂ g / m ^2, is coated with a doctor blade on a polyester film, and then the coated adhesive is dried in an oven for 10 minutes at a temperature of 105 ° C.

P r z y k ł a d 7P r z k ł a d 7

Do 100 g samoprzylepnego polieteru zawierającego 100% wagowych polimeru dodaje się 0,5 g (0,5% wag.) dehezyjnego związku silikonowego na bazie niereaktywnych glikoli siloksanowych, a następnie homogenizuje 10 min w reaktorze z mieszadłem obrotowym przy 600 obrotach/min. TakTo 100 g of a self-adhesive polyether containing 100% by weight of polymer, 0.5 g (0.5% by weight) of a silicone adhesive compound based on non-reactive siloxane glycols are added, and then homogenized for 10 min in a reactor with a rotary agitator at 600 rpm. Yes

PL 221 610 B1 otrzymanym roztworem kleju o gramaturze 60 g/m powleka się, za pomocą rakla, folię poliestrową a następnie powleczony klej suszy się w suszarce przez 10 min w temperaturze 105°C.The obtained adhesive solution, weighing 60 g / m 2, is coated with a doctor blade on a polyester film, and then the coated adhesive is dried in an oven for 10 minutes at a temperature of 105 ° C.

P r z y k ł a d 8P r z k ł a d 8

Do 100 g bezrozpuszczalnikowego samoprzylepnego kleju EVA zawierającego 100% wagowych polimeru dodaje się 6 g (6% wag.) dehezyjnego związku silikonowego na bazie dehezyjnych siloksanów, a następnie homogenizuje 10 min w reaktorze z mieszadłem obrotowym przy 600 obrotach/min. Tak otrzymanym roztworem kleju o gramaturze 60 g/m powleka się, za pomocą rakla, folię poliestrową a następnie powleczony klej suszy się w suszarce przez 10 min w temperaturze 105°C.To 100 g of solvent-free self-adhesive EVA, containing 100% by weight of polymer, 6 g (6% by weight) of a silicone adhesive compound based on siloxane release agents are added, followed by homogenization for 10 min in a reactor with a rotary agitator at 600 rpm. The thus obtained adhesive solution with a grammage of 60 g / m2 is coated with a doctor blade on a polyester film, and then the coated adhesive is dried in an oven for 10 minutes at a temperature of 105 ° C.

T a b e l aT a b e l a

Przykład Example Adhezja [N] Adhesion [N] Kohezja [N] Cohesion [N] Stal steel Szkło Glass Papier książkowy Book paper 20°C 20 ° C 70°C 70 ° C 1 1 8,2 8.2 6,8 6.8 3,4 3.4 90 90 35 35 1 bez dodatku 1 without additive 16,1 16.1 14,2 14.2 9,6 9.6 90 90 35 35 2 2 2,3 2.3 1,9 1.9 1,3 1.3 55 55 20 twenty 2 bez dodatku 2 without the addition 13,6 13.6 11,0 11.0 8,7 8.7 80 80 30 thirty 3 3 3,3 3.3 2,7 2.7 2,1 2.1 50 50 15 15 3 bez dodatku 3 no add-on 12,2 12.2 10,7 10.7 9,4 9.4 75 75 25 25 4 4 4,4 4.4 3,6 3.6 2,5 2.5 45 45 10 10 4 bez dodatku 4 without the addition 13,1 13.1 12,3 12.3 9,6 9.6 70 70 20 twenty 5 5 3,8 3.8 4,6 4.6 3,7 3.7 75 75 8 8 5 bez dodatku 5 without the addition 18,3 18.3 16,0 16.0 10,5 10.5 90 90 15 15 6 6 2,7 2.7 2,2 2.2 1,6 1.6 50 50 12 12 6 bez dodatku 6 without the addition 13,2 13.2 11,7 11.7 8,9 8.9 70 70 25 25 7 7 3,6 3.6 3,3 3.3 2,1 2.1 35 35 6 6 7 bez dodatku 7 no add-on 10,4 10.4 10,0 10.0 7,7 7.7 60 60 14 14 8 8 2,1 2.1 1,9 1.9 1,7 1.7 70 70 10 10 8 bez dodatku 8 without the addition 11,1 11.1 10,4 10.4 9,4 9.4 90 90 20 twenty

Zastrzeżenia patentowePatent claims

1. Sposób modyfikacji klejów samoprzylepnych, stosowanych do wytwarzania materiałów sa-1. The method of modifying self-adhesive adhesives used in the production of self-adhesive materials

Claims

A method of modifying pressure-sensitive adhesives used to produce pressure-sensitive materials, characterized in that a silicone release compound is added to the pressure-sensitive adhesive.

2. The method according to p. The method of claim 1, wherein solvent adhesives, water-based dispersion adhesives or solvent-free adhesives are used.

3. The method according to p. The method of claim 1 or 2, characterized in that a pressure-sensitive adhesive based on polyacrylate or rubber or silicone or polyurethane or polyester or polyether or copolymer based on ethylene vinyl acetate (EVA) is used.

4. The method according to p. The process of claim 1, wherein the silicone release compound is added in a concentration of 0.01 to 10% by weight based on the weight of the pressure sensitive adhesive polymer.

5. The method according to p. The process of claim 1, wherein the mixture is homogenized and then dried after the addition of the silicone release compound.