SE444182B - Normalt klibbig och tryckheftande klisterremsa, vilken inbegriper ett flertal klisterlager - Google Patents

Description

7903274-4 V 2 även i detta fall är väsentlig för att uppnå anpassninga- barhet till tyget, tenderar de påkänningar so utövas under tvättnings-torkningscyklerna, att lösgöra kanterna hos en tygetikett med ett mjukt klister och resulterar följaktligen ienkortare livslängd hos identifierings- etiketten än vad som är önskvärt. Ett hårt klister sak- nar å andra sidan tillräcklig anpassningsbarhet för att utveckla tillräcklig ursprunglig vidhäftning och avskalas följaktligen lätt. Det har varit utomordentligt svårt att balansera klisteregenskaperna för att få fram en etikett, som inte bara har god vidhäftning, utan också motstår de skjuvpåkänningar som förekommer vid normal tvättning.

Föreliggande uppfinning åstadkommer en ny, men enkel tryckhäftande klisterremskonstruktion, som sam- tidigt äger de normalt varandra uteslutande egenskaperna (1) utmärkt vidhäftning och anpassningsbarhet, och (2) utmärkt skjuvning. Klisterremsor, som fraställts i en- lighet med uppfinningen, är sålunda användbara inom en stor mängd olika monterings-, laminerings- och andra applikationer. Klisterremsorna är emellertid särskilt lämpade till användning vid framställning av blöjtill- slutningar och identifieringsetiketter för tvättbara klädesplagg.

I enlighet med uppfinningen åstadkommes ett stom- arksmaterial med ett skikt av normalt klibbigt och tryckhäftande klister, som inbegriper ett flertal tryck- häftande klisterlager, vilka för en given klisterremsa ingår i sama allmänna klisterfamilj, men det exponerade klisterlagret är väsentligt mjukare än det omedelbart därunder liggande lagret. Medan sålunda exempelvis båda lagren kan utgöras av tryckhäftande gummihartsklister, eller båda kan utgöras av normalt klibbiga och tryck- häftande akrylatsampolymerklister, osv, är det i allmän- het inte lämpligt att kombinera_gummiklister och akrylat- klister.

'Mjukheten' eller 'hårdheten' hos klistren, som ut- gör det tryckhäftande klisterskiktet mäts i form av (25 1903214-4 3 'skjuvkrypkomplians' med användning av ett test, som skall beskrivas mera i detalj. Det exponerade första klisterlagret har en 10 s skjuvkrypkomplians (dlo) av mixåst cirka 3,5 x 10-6 (företrädesvis minst cirka7x 10-6) cm /dyn, medan det underliggande klisterlagret har ett Jlo-värde av högst cirka 2,5 x 10.6 cmz/dyn.

Man har tidigare gjort tryckhäftande klisterremsor, varvid som grundningsmedel utnyttjats en hartsmjukad naturgumilatex blandad med kloropren-akrylnitrilsam- polymer (se t ex amerikanska patentskriften 3 340 088), men grundningsmedlet appliceras i ett utomordentligt tunt skikt och i vilket fall som helst är det i sig självt inte en tryckhäftande klisterkomposition.

För vissa ändamål (t ex sammanbindning av tvâ tyger) är det önskvärt att ha ett klisterskikt, som består av tre lager, varvid ett jämförelsevis hårt klisterlager är inlagt mellan två jämförelsevis mjuka klisterlager.

Allmänt uttryckt kan tjockleken hos varje klister- lager variera mellan cirka 5 och 60 pm (företrädesvis mellan cirka 15 och 45 pm). Tjockleken hos det samman- satta klisterskiktet är cirka 60-120 pm för en produkt som består av två lager, och 90-180 um för en produkt som består av tre lager.

På ritningen visar fig l i avsevärt förstorad tvär- sektion en klisterremsa som är användbar som blöjtill- slutning. Pig 2 visar, likaledes i avsevärt förstorad tvärsektion, en remskonstruktion, so är särskilt an- vändbar som etikett i kläder.

I fig l är en filmstomme ll försedd med ett normalt klibbigt och tryckhäftande klisterskikt 12, som inne- fattar ett jämförelsevis hårt, tryckhäftande klister- lager 13, och ett jämförelsevis mjukt klisterlager 14.

I fig 2 innefattar remsan 20 en tygstome 21, på vars ena sida är överdraget ett normalt klibbigt och tryckhäftande klisterskikt 22, som inbegriper ett lager24 av relativt hårt klister infört mellan lager 23 och 25 av relativt mjukt klister. ..,-':'§Éï'&:'f§§';fl . ._ .än n uu- 7903274-4 4 Kgygkomplians hos klisterskikt. I Properties and Struc- ture of Polymers, John Wiley G Sons, Inc., 1960, kapitel II, avsnitt 6, diskuterar Tobolsky de fem områden av viskoelastiskt uppträdande som uppvisas av linjära amorfa polymerér, t ex polystyren. Han karaktäriserar de elastiska egenskaperna hos en polymer genom dess dragrelaxationsfunktion, Er(t), som erhålles genom be- stämning av spänning som en funktion av tid hos ett prov, vilket hålles vid konstant töjning och konstant tempera- tur. När en polymer upphettas passerar den successivt genom områden, som kan betecknas såsom glasartat, över- gång, gumiartad platå, gummiartad flytning, samt vät- skeflytning. Endast de båda senare orådena är av bety- delse för föreliggande uppfinning. För en 10 s referens- tid är delningslinjen mellan orådet för den gummiartade platån och området för det gumiartade flödet Er(l0), cirka 2,5 x 106 dyn/cmz. I området för gummiartat flöde är skjuvmodulen, Gr(10), ungefär en tredjedel av dragmo- dulen eller 0,83 x 105 dyn/cmz. Skjuvkrypkompliansen, Jr(lo), som är de: inïersa värdet av skjuvmodulen, är sålunda 1,2 x 10 cm /dyn vid gränsen mellan området för den gumiartade platån och området för det gummi- artade flödet. _ Vid bestämning av skjuvkrypkopliansen spinngjuts det klister so skall testas på en slät film av poly- tetrafluoroeten till en tjocklek av S00 pm. Två prov- stycken med lika stor yta utstansas från klisterarket och placeras i en skjuvkrypplastometer med parallella plattor (se t ex Ferry, John D., Viscoelastic Properties of Polymers, John Wiley & Sons, Inc., New York, N.Y., 1961, kapitel 6), varvid en provbit befinner sig på vardera sidan av mittplattan och en ytterplatta befinner- sig i kontakt med den exponerade ytan hos var och en av provbitarna. Skruvar, so förbinder de båda ytterplat- torna, återdrages därefter för att sammanpressa klister- skikten 10 %. De parallella plattorna placeras horison- tellt i en ugn och den ena änden av mittplattan ansluts till en spänningstransformator för mätning av linjär fix; i 7903274-4 S förskjutning, vilken transformator i sin tur är ansluten till en skrivare. En krok fästs till mittplattans mot- satta ände medelst en flexibel tråd, som sträcker sig från kroken över en bryttrissa. Ytterplattorna hålles i ett fixerat läge. Ugnens temperatur höjes till det önskade värdet och stabiliseras vid detta med 1 0,5°C, varefter en lämplig vikt (20-1500 g, beroende på vilken vikt som både mätbart deformerar provet och håller sig ind lineäritetsgränsen hos provet) fästs till trädens fria ände och skrivaren ingångsättes. Av skrivaren kan man utläsa tiden och förskjutningen och skjuvkrypkompli- ansen, J, hos klistret vid en given temperatur beräknat från ekvationen J(t) = 2AXi/hF, där t är den tid vid vilken mätningen göres, A är arean hos en yta hos ett av klisterproven, h är tjockleken hos ett av klisterproven, Xi är förskjutningen vid tiden t (varvid Xi är mindre än h), och F är kraften på grund av tyngdkraftsaccelerationen hos massan, som är fäst till tråden, vilken är ansluten till mittplattan. När A ut- tryckt i cmz, h i cm, Xi i cm och F i dyn, erhålles J(t) i cmz/dyn. Man har funnit att ett klister har tillfreds- ställande 'mjukhet' eller skjuvkomplians för att fungera som ett övre klisterlager i enlighet med uppfinningen, om dess 10 s skjuvkrypkompliansvärde, J(10), är minst cirka 3,5 x 10-6 cmz/dyn. På motsvarande sätt har ett klister tillfredsställande ”hårdhet” för att fungera som ett undre klisterskikt, om dess J(l0)-Värde är högst cirka 2,5 x 10.6 cmz/dyn.

Fastän utvärderingen av en klisterremsa för blöj- tillslutning ofta är mycket subjektiv, kan tre specifika tester utnyttjas för att bestäma huruvida en given klisterremsa (och närmare bestämt det tryckhäftande klist- ret) har de egenskaper som gör det rekomendabelt till användning som en föroreningstolerant klisterremsa för blöjtillslutning. Dessa tester komer nu att beskrivas mera i detalj.

Snabbvidhäftning. Detta test är en modifiering av *__ 7903274-4 6 Pressure-Sensitive Tape Coucil test PSTC-5 (beskrivs i detalj i 'Test Methods for Pressure-Sensitive tapes', 6:e upplagan, utvecklade av Specifications and Technical Committee of the Pressure-Sensitive Tape Council, 1201 Waukegan Road, Glenview, Ill 60025), som bestämmer för- mågan hos en tryckhäftande klisterremsa att ögonblick- ligen häfta till en yta utan användning av yttre tryck för att säkerställa en mera grundlig kontakt. Förmågan som motstår avdragning av remsan på vilken remsan har mätes som en kraft, vid 90° vinkel från en standardyta, anbringats. I enlighet med modifieringen, är testytan en polyetenfilm av den typ, som vanligen används som ytteryta hos en engångsblöja. Denna film binds noga och enhetligt till en provpanel av stål. Remsan placeras i kontakt med polyetenfilmen och nedvalsas med en 100 g vals med en hastighet av 30,5 cm/min. Den kraft som krävs för att avlägsna en tejpremsa vid 90° vinkel från den exponerade polyetenytan med en hastighet av 30,5 cm/min bör vara minst cirka 100 g/cm bredd och företrädesvis minst cirka 200 g/cm bredd.

Föroreningstolerans. Detta test är väsentligen iden- tiskt med det just beskrivna 'snabbvidhäftningstestet", utom att polyetenets yta först täcks enhetligt med talk och överskottet bortskakas, varvid cirka 2-2,5 g/m2 lämnas kvar. Den kraft som erfordras för att avlägsna klisterremsan från den med talk förorenade polyetenfil- men bör vara minst cirka 15 g och företrädesvis minst cirka 40 g/cm bredd.

Skjuvvidhäftning. vid detta test tages en 2,54 cm bred klisterremsa och klisterytan maskeras delvis med papper eller liknande så att en klisterlängd av 2,54 cm lämnas frilagd. Klisterkvadraten med måtten 2,54 x 2,54 anordnas sedan mot polyetenhöljet hos en sektion, som utskurits från en engångsblöja och pressas till kraftig kontakt därmed med användning av en S00 g vals. En ände hos blöjsektionen grips därefter medelst ett par käftar så att klisterremsans fria ände sträcker sig nedåt däri- från. och en vikt av 1000 g förbinds till remsans fria Cm 790327440 7 ände. Den tid sam erfordras för att klisterremsan skall dragas fri från polyetenfilmen uppmäts i minuter. Ett tillfredsställande värde på skjuvvidhäftningen anses vara minst 3 min och företrädesvis minst cirka 10 min.

I det följande ges belysande, men ej begränsande exempel, varvid alla delar avser vikt såvida ej annat anges. Följande förkortningar har använts för klistrets ølika koponenter: FÖRKORTNING K1101 K1107 S423? GUMMIARTADE PoLYMEnsR 'KOMPONENT Styrenzbutadien:styren-segmentpolymer med ett styrenzbutadienförhållande av :70 och en lösningsviskositet (25 % i toluen, 23°C) av 4000 cP, vilken segment- polymer är tillgänglig under det regi- strerade varumärket 'Kraton' 1101.

Styren:isopren:styrensegmentpolymer med ett styren:isoprenförhâllande av 14:86_och en Brookfield-viskcsitet av 1600 cP vid 25°C (25 % lösning i toluen), som är tillgänglig under det registrerade varumärket 'Kraton' 1107.

Styren:isoprenradialsegmentpclymer med ett styren:isoprenförhållande av 16:84 óch en Brookfield-viskositet av 2300 cP vid 2s°c (25 s lösning 1 toluen), sam är tillgänglig under det registrerade varu- märket 'So1prene' 423P. f ««~'«,--;.«fa.-,,- ~,.. ...._,........ ' 1 'W 7903274-4 FÖRKORTNING 31205 FÖRKORTNING Gl35 B115 S115 N10 8 KOMPONENT Linjär styren:butadiensegmentpolymer med ett styren:isoprenförhâllande av :75, en Brookfield-viskositet av 2345 cp vid 2s°c (zs s 1ösn1ng 1 coluen. och en molekylvikt av 83 000, som är tillgänglig under det registrerade varu- märket 'So1prene' 1205.

. Naturligt kräppgumi.

KLIBBMEDBLSHARTSER KOMPONENT Polymeriserat Q-pinen med en mjuknings- temperatur enligt kula-och-ring av cirka l35°C, som är tillgängligt under det registrerade varuärket ”Piccolyte' A-135.

Polymeriserat B-pinen med en mjuknings- temperatur enligt kula-och-ring av 115-12o°c, som är k°mers1e11: :111- gängligt under det registrerade varu- märket 'Zonarez' B-ll5.

Polymeriserat B-pinen med en mjuknings- temperatur enligt kula-och-ring av ll5-l20°C, som är tillgängligt under det registrerade varumärket 'Piccolyte' S-115.

Syntiskt polyterpenharts med en molekyl- vikt av 450, vilket harts är flytande vid rumstemperatur (mjukningstemperatur enligt kula-och-ring av 10°C) och är tillgängligt under det registrerade varumärket 'Wingtack' 115. ßi79G3274-4 9 EQQKORTNING KOMPOENT WllS Syntetiskt polyterpenharts med en mole- kylvikt av 1400 och en mjukningstempera- tur en11g: kula-och-ring av 115-12o°c. vilket harts är tillgängligt under det registrerade varumärket 'Wingtack' ll5.

I varje exempel bands ett första lager av normalt klibbigt och tryckhäftande klister till en polypropen- filmstomme med användning av konventionell teknik, an- tingen genom överdragning av en lösning av klistret på stomen och därefter förångning av lösningsmedlet, app- licering av klistret som en varm smälta, eller formning av klistret på ett släppmedelsskikt och överföring däri- från till polypropenfilmen. I vart och ett av fallen var det första klisterlagrets tjocklek i torrt tillstånd av storleksordningen 15-45 pm. Det andra klisterlagret bands sedan över det första på motsvarande sätt, varvid man applicerade en tillräcklig kvantitet för att kvar- lämna en total klisterskiktstjocklek av cirka 60 p. u.. ._ f con 2: an 3: ß on m3 .in cnfl m3: 3:a en så cow m3: 321 en n oon S: 2 3 .CW !... 03 m3: 525 3 .in 03 m3: BS.. S « . con 3: 33 gu: nu: nn men nu... onfl m3: 3:a eu nå 02 nnfb S3 8:a uu n 0 1 o: 2: 23 _ uofiflo ...i 2 2~ 2 ~2 25 än 2 ß; u: 2G gå 2 N oøm 3: SC mofim I.. 8 :Sn 2 o2 2:.. _82.. 3 a; G2 “Så S3 22:. 3 _ G28 :_33 -2 x A 2 ._ 4 l . mfic Éueuv , :mflueuv 4 Åcwflv øcøuoflou .bums acw: .mânw uuäfiom 2:5 man: .mån uuÉSon A83 7 mcwcuwas auwficou |3> øafioxmaux :Én 02 vagn xo." naëoxnaux uøflo.. oofi vanan å; u: 2 :ggn-JE :nanm ...äran ušåxm Éwflon PS. .ägo uxuowa .Lšmxm ïzåon 93. Läsa :zooma nu 3 W 202.229 :åuefififlx 7 uodnfl så wow: anwa: y k ._ Aamnšu J r.._.J!...lëšëåyèëßfxíkxflšf 1.1. f vi; 7903274-4 n' oon own en owz nu ofl amfl ufo con nflfls mnuem eu :uu oofl mflwz mn~«m fln m con oflz om ofiz n @~ n«~ @~ øøfl nflflz ßofiflz mn ~.. oøfi nflflz ßoflflu «~ Q oom ons uuflu ...o 3 8~ 2 02 25 83.. 8 % ...... å- :i ä.. z... Lä :saw 8... S: 3 S: _ n än aafl ||| omfl nflflz ßoflflz ne ~.« oofl nflfiz ßoflflx ßfi ß con oflz oøflø 06 S SN I.. 02 2:. S3. 8 I- -i a... l.. ä- Lä :saa oon ofiz _ øn ofis oo em men - ocn nflflz ßoflfiu - ~.~ oofi mflflz .ßofiflx nn o ^au\mv ^8u\mv wmnofi x wmuofl x wcflc I v\~Euv w\~Euv Aaflflv øcøuuflou uuuun ncøflfl flaaam uoaafloa Aaav ncn«~ fisssw uoshflon Aeav unucuuas nnmcflcou |v«> uaaoxnæux uøflov oofl uøuuø xofi waaoxamux uøfiov oofl uøuun su» ua |v«>>:nxm Iøuæm unnøcm |>:fixm \u-on maa nflaäau nxuowa |>:fixw \un~on man ndaso uxuøfia nu flonoannwfiu fiuuoannwflz uomwfl uu>n uuuwa anwa: Aæësuäfltoë fi .Smfip 7903214-4 I 12 EXBMPBL 10 En överföringstejp eller -klisterremsa framställes genom att överdraga de 'hårda' och 'mjuka' klistren enligt exempel 7 på separata silikonöverdragna släpp- ark för att bilda lager med en tjocklek av 33 respektive 40 p, och därefter laminerades de båda klistren till varandra. Om så önskas, kan klister i tre lager fram- ställas genom att laminera ett andra 'mjukt' klister- lager till den motsatta sidan av det ”hårda” klister- lagret. Klisterskiktet med två eller tre lager kan där- efter överföras till ett underlag, släpparket avlägsnas och ett annat underlag häftas till den härvid exponerade klisterytan på sätt som är välkänt för överföringstejp med klisterskikt med ett lager.

Flerskiktade akrylatklister är särskilt lämpade till användning vid identifieringsetikettejp för klädes- plagg av flera olika tyger, varvid identifieringseti- kettejpen har förmåga att förbli kraftigt bunden efter flerfaldiga tvättnings/torkningscykler. Som en hjälp att utvärdera uppträdandet under våta betingelser används följande test: Våtuppträdande. En klisterremsa framställes genom att överdraga en lätt kräppad, neoprenbehandlad, halv- blekt pappersstomme med en vikt av cirka 105 g/m2 medelst en lösning av tryckhäftande klister och förångning av lösningsmedlet för att kvarlämna S8 g klisterfastämne per m2. För att bestäma klisterremsans förmåga att häfta till tyger under våta betingelser appliceras en 2,54 om bred remsa av klisterremsan på ett tvålagers, 80 graders gastyg, sun harvikts dubbelt omkring sig självt, varvid klisterremsan överlappar gastyget för att skapa 6,45 cmz tygkontakt och sträcker sig bortom gastygets vikta kant.

Klisterremsan binds kraftigt till gastyget genom att 2 ggr valsa den med en 2 kg automatiserad vals, som rör sig med cirka 30 cm/min. Efter valsningen lämnas proverna åt sig själva under 0,5 h och nedsänks sedan under l h i en bägare, som innehåller destillerat vatten. Klister- remsprovet avlägsnas därefter och utsätts för dynamisk 7903274-4 13 skjuvning, som uppmäts såsom det maximumvärde som erhålls när det vikta gastyget grips av den övre käf- ten hos en dragprovningsmaskin och den utstickande klisterremsan grips av de undre käftarna, varvid käf- tarna separeras med en hastighet av cirka 5 cm/min.

Ett värde av cirka 140 g/cmz och företrädesvis cirka 200 g/cmz anses nödvändigt för att klistret skall be- dömas vara tillfredsställande till användning som eti- kettklister. Medelvärdet för tre prover anges som våt- skjuvningsvärdet.

Tabell 2 visar uppträdandet hos normalt klibbiga och tryckhäftande klisterremsor, som framställts på väsentligen sama sätt som klisterremsorna i tabell l, utom att vart och ett av de båda klistren utgjordes av en akrylatsampolymer, varvid det undre klistret allmänt framställdes såsom utläres i den amerikanska patent- skriften Re. 24 906 och det övre klistret allmänt fram- ställdes såsom utläres i den amerikanska patentskriften 4 074 004, och dessa patentskrifter inbegripes härmed såsom referenser. Följande fortkortningar utnyttjas för de olika monomererna: FÖRKORTNING KOMPONENT AA akrylsyra IOA iso-oktylakrylat AAm akrylamid . 7903274-4 14' _.. s., ,. 1:... . , fiïdqfl 4 šëøfl non di. 3.0 Éna u | n .. ... ut" f: 3 _ 44.43 6.222 nun oå mmå Énm | | | | | -Ã vån 2 4<$~0a dd.fiofl @m«. ..~ V m@.o ß.fl« ..~ m.. o..o° .. Éëo." 2333 .o~ ..~ m@.o >.fl@ | 1 | 1 | | | | =«m=H -enn .nsnïmv .øaøfl xcæmšnëow Uomæ :annu um... .wuofi xcšïmëo. uomu un» um... u: 93: mcøfimsøx nouuænøuuuu .Lfiomemu mcmfimëox amunifim Lfiomemu .Hua ..>nfixnua> amæuvïsfixm .n .>.H uuøfiauxæ umauvïsfixm fi .>.H auøfiæuxc :Ewxm uomøfi v25 uomufl munen N nämnda. 79032704 i .

I de bifogade patentkraven hänför sig uttrycket 'klisterremsa' både till konstruktioner, vid vilka klistret är fastbundet till en k- 'entionell stomme, och till konstruktioner, vid vilka klistret är bort- tagbart bundet till den släppmedelsöverdragna ytan hos en stomme. Klisterremsor av den senare typen, som van- ligen benämnes 'överföringsremsor', kan appliceras på ett önskat underlag och den släppmedelsbehandlade stommen avlägsnas för att frilägga den andra sidan hos klisterskiktet. Ett andra underlag kan därefter häftas till den frilagda ytan.

Claims (7)

1. puniwruoszvo-1 7903274-4 10 15 20 25 30 16 PATENTKRAV l. Normalt klibbig och tryckhäftande klisterremsa av den typ, vid vilken ett skikt av normalt klibbigt och tryckhäftande klister är överdraget ovanpå och häftat till ett flexibelt arkmaterial, k ä n n e t e c k n a d därav, att skiktet av tryckhäftande klister inbegriper ett flertal ovanpå varandra anordnade och fast förenade klisterlager, som är valda bland samma allmänna klass :v klister, varvid det exponerade klisterlagret har en 10 s skjuvkrypkomplians av minst cirka 3,5 x 10-6 cmz/dyn och det omedelbart därunder liggande klisterlagret har en 10 s skjuvkrypkomplians av högst cirka 2, 5 x l0°6 cmz/dyn.
2. 2. Klisterremsa enligt kravet l, k ä n n e - t e c k n a d därav, att det underliggande klisterlagret har en 10 s skjuvkrypkompleans av högst cirka 2 x 1o°° emz/ayn.
3. 3. Klisterremsa enligt kravet l eller 2, k ä n - n e t e c k n a d därav, att det exponerade klister- lagret har en 10 s skjuvkrypkomplians av minst cirka s x 1o'° emz/ayn.
4. 4. Klisterremsa enligt kravet l, k 3 n n e - t e c k n a d därav, att klisterlagren är gummiharts- kompositioner. A
5. 5. Rlisterremsa enligt kravet l. _k 3 n n e - t e c k n a d därav, att klisterlagren är akrylatkom- positioner.
6. 6. Klisterremsa enligt kravet 5, t e c k n a d därav, att akrylatkompositionerna väsent- ligen består av isooktylakrylatzakrylsyrasampolymerer. I
7. 7. Klisterresa enligt något av kraven 1, 2 eller S. k ä n n e t e c k n a d därav, att ett tredje klisterhaflr är anordnat mellan stommen och det underliggande klister- lagret, varvid detta tredje klisterlager har en 10 s skjuvkrympkomplians av mer än 3,5 x 10-6 cmz/dyn. k 3 n n e -