TW202124648A - 壓敏黏合劑製品 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種壓敏黏合劑製品,其包含 (a)    基材(Sa) (b)   與該基材(Sa)接觸的壓敏組合物(Cb)之層(Lb),該壓敏組合物包含一或多種Tg為20℃或更低的丙烯酸聚合物(POLb),及 (c)    與該層(Lb)接觸的層(Lc),其包含: (i)    一或多種Tg為20℃或更低之丙烯酸聚合物(POLc),及 (ii)   一或多種烯烴共聚物。 本發明亦提供一種製備壓敏黏合劑製品之方法及藉由使用壓敏黏合劑製品製成之黏合製品。

Description

壓敏黏合劑製品
本發明係關於一種壓敏黏合劑製品。
含有丙烯酸聚合物之壓敏黏合劑(PSA)具有許多理想的特徵。舉例而言,相比於由許多其他材料製成之PSA,其通常對化學試劑及紫外光具有更佳的抵抗性。通常需要提供與聚烯烴基材良好黏合的丙烯酸PSA。過去,有時將增黏劑化合物添加至PSA中以增加PSA對基材之剝離黏合力。然而,添加增黏劑通常導致PSA之剪切阻力不合意的降低。
US 2013/0202855描述一種壓敏黏合劑組合物,其含有丙烯酸酯聚合物或共聚物,且亦含有第二聚合物,該第二聚合物可為例如伸乙基-丙烯酸共聚物。
需要提供一種PSA,其含有丙烯酸聚合物,且當與聚烯烴基材黏合時,其既顯示出良好的剝離黏合力,又顯示出良好的剪切阻力。亦需要提供一種PSA,其含有丙烯酸聚合物及烯烴共聚物兩者,其中該PSA以獲得包括烯烴共聚物之優點同時減少使用超過獲得該等優點所需之烯烴共聚物量的方式設計。
以下為本發明之發明內容。
本發明之第一態樣為一種壓敏黏合劑製品,其包含 (a)    基材(Sa) (b)    與該基材(Sa)接觸的壓敏組合物(Cb)之層(Lb),該組合物包含一或多種Tg為20℃或更低的丙烯酸聚合物(POLb),及 (c)    與該層(Lb)接觸的層(Lc),其包含按該層(Lc)之重量計, (i)     60重量%至99.5重量%之一或多種Tg為20℃或更低的丙烯酸聚合物(POLc),及 (ii)    0.5%至40%之一或多種烯烴共聚物。
本發明之第二態樣為製備第一態樣之壓敏製品的方法,其中該方法包含, (A)   在第一表面上形成含有丙烯酸聚合物(POLb)之分散粒子的水性組合物(Qb)之層, (B)   在第二表面上形成含有分散粒子之水性組合物(Qc)之層,該等分散粒子含有(i)丙烯酸聚合物(POLc)及(ii)烯烴共聚物, (C)   乾燥水性組合物(Qb)之層以形成層(Lb),並且 (D)   乾燥水性組合物(Qc)之層以形成層(Lc)。
本發明之第三態樣為藉由使基材(Sd)與第一態樣之製品接觸的方法製成的黏合製品,其中該基材(Sd)與該層(Lc)接觸。
以下為本發明之具體實施方式。
如本文所用,除非上下文另作明確指示,否則以下術語具有所指定的定義。
如本文所用,動態力學分析(DMA)係指在線性黏彈性範圍內以1秒-1 之頻率在剪切幾何形狀中進行的量測。DMA量測彈性模數(G')、損耗模數(G'')及tan δ(藉由G''除以G'所得之商,同義地稱為「tan (δ)」)。 在本文中將展示tan δ隨溫度變化的曲線稱為「tan δ曲線」。本文以千帕斯卡(kPa)為單位報導彈性模數。
根據測試方法ASTM D7426-08(美國測試及材料學會(American Society of Testing and Materials),Conshohocken,Pa,美國),材料之玻璃轉化溫度(Tg)藉由使用中點法及每分鐘10℃之溫度掃描速率的差示掃描熱量測定來測定。
如本文所用,「聚合物」為由較小化學重複單元之反應產物組成的相對大分子。聚合物可具有直鏈、分支鏈、星形、環形、超支化、交聯或其組合之結構;聚合物可具有單一類型之重複單元(「均聚物」)或其可具有超過一種類型之重複單元(「共聚物」)。共聚物可具有隨機配置、依序配置、嵌段配置、其他配置或其任何混合物或組合的各種類型之重複單元。聚合物的尺寸以Mw表徵,Mw是藉由尺寸排阻層析法量測之重量平均分子量。
如本文所用,「聚合物之重量」意謂聚合物之乾重。
可彼此反應以形成聚合物之重複單元的分子在本文中稱為「單體」。由此形成之重複單元在本文中稱為單體之「聚合單元」。
乙烯基單體具有以下結構
Figure 02_image001
其中R1 、R2 、R3 及R4 中之每一者獨立地為氫、鹵素、脂族基(諸如烷基)、經取代之脂族基、芳基、經取代之芳基、另一經取代或未經取代之有機基團或其任何組合。
一些適合的乙烯基單體包括例如苯乙烯、經取代之苯乙烯、二烯、乙烯、其他烯烴、二烯、乙烯衍生物及其混合物。乙烯衍生物包括例如以下的未經取代或經取代之形式:經取代或未經取代之烷酸之乙烯酯(包括例如乙酸乙烯酯及新癸酸乙烯酯)、丙烯腈、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯醯胺、氯乙烯、鹵化烯烴及其混合物。如本文所用,「(甲基)丙烯酸」意謂丙烯酸或甲基丙烯酸;「(甲基)丙烯酸酯」意謂丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯;且「(甲基)丙烯醯胺」意謂丙烯醯胺或甲基丙烯醯胺。「經取代」意謂具有至少一個附接的化學基團,諸如烷基、烯基、乙烯基、羥基、羧酸基、其他官能基及其組合。在一些實施例中,經取代之單體包括例如具有超過一個碳-碳雙鍵之單體、具有羥基之單體、具有其他官能基之單體及具有官能基組合之單體。(甲基)丙烯酸酯為(甲基)丙烯酸之經取代及未經取代之酯或醯胺。
如本文所用,丙烯酸單體為選自以下之單體:(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸之脂族酯、在脂族基上具有一或多個取代基的(甲基)丙烯酸之脂族酯、(甲基)丙烯醯胺、N取代之(甲基)丙烯醯胺及其混合物。
如本文所用,乙烯基芳族單體為選自苯乙烯、α-烷基苯乙烯、其他經取代之苯乙烯及其混合物的單體。
如本文所用,「丙烯酸」聚合物為以下聚合物,其中50%或更多的聚合單元為丙烯酸單體,且其中70%或更多的聚合單元為丙烯酸單體或乙烯基芳族單體。百分比為按聚合物之重量計的重量百分比。
如本文所用,烯烴聚合物為以下聚合物,其中按烯烴聚合物之重量計,60重量%或更多,或70重量%或更多的聚合單體單元係選自按聚合物之重量計的烴烯烴、烴二烯及其混合物。烯烴共聚物為如下烯烴聚合物,其中一或多個聚合單元為每分子含有一或多個氧原子之一或多個單體(稱為「共聚單體」)的聚合單元。乙烯共聚物為烯烴共聚物,其中按聚合物之重量計,60重量%或更多,或70重量%或更多的聚合單元為乙烯之聚合單元。丙烯共聚物為烯烴共聚物,其中按聚合物之重量計,70重量%或更多的聚合單元為丙烯之聚合單元。
增黏劑為分子量為300至10,000且玻璃化轉變溫度為0℃或更高的有機化合物。
壓敏黏合劑(PSA)為當施加壓力使黏合劑與基材接觸時與基材形成黏合之黏合劑。在不添加其他材料或不加熱的情況下形成黏合。如本文所用,壓敏黏合劑製品為壓敏黏合劑黏附至第一基材並且PSA的表面(「可用表面」)可用於與第二基材接觸的製品。PSA之可用表面可能會或可能不會與剝離材料接觸。剝離材料為與PSA形成弱黏合的材料,並且容易移除以曝露出可用之表面。
若按組合物之重量計組合物含有25重量%或更多的水,則組合物在本文中視為「水性的」。
本文將非球形之粒子視為具有直徑D,其中直徑D的球具有與粒子相同之體積。若粒子分佈於整個液體介質中,則本文中稱粒子分散於液體介質中;分散的粒子可形成乳液、乳膠、分散液、漿液或一些其他組合物,其中粒子分散於液體介質中。若水構成按液體介質的重量計之50%或更多(不考慮分散粒子的重量),則本文將液體介質視為水性介質。
當本文中陳述水性組合物經乾燥時,意謂使該組合物在環境條件下乾燥,或藉由加熱、曝露於移動的氣體(其可經加熱或可不經加熱)或其組合來乾燥。
本文中所呈現之比率表徵如下。舉例而言,若比率稱為3:1或更大,則比率可為3:1或5:1或100:1但不可為2:1。此表徵可用通用術語表述如下。當比率在本文中稱為X:l或更大時,其意謂該比率為Y:l,其中Y大於或等於X。對於另一實例,若比率稱為15:1或更小,則比率可為15:1或10:1或0.1:1但不可為20:1。一般而言,當比率在本文中稱為W:l或更小時,其意謂該比率為Z:1,其中Z小於或等於W。
本發明涉及基材的使用,本文標記為基材(Sa)。基材(Sa)可為任何材料。較佳為紙、聚合物膜及金屬箔。在聚合物膜中,較佳為聚酯膜及烯烴聚合物膜。在聚合物膜中,較佳為至少一側已藉由電暈放電處理之彼等聚合物膜。
與基材(Sa)接觸的為組合物之層,在本文中稱為組合物(Cb)。組合物(Cb)含有一或多種聚合物,在本文中稱為聚合物(POLb)。聚合物(POLb)之Tg為20℃或更低;較佳10℃或更低。較佳地,聚合物(POLb)之Tg為-100℃或更高。
較佳地,組合物(Cb)具有極少增黏劑或不具有增黏劑。亦即,組合物(Cb)中之增黏劑的量按組合物(Cb)之乾重計小於10%;更佳3%或更少;更佳1%或更少;更佳零。
較佳地,聚合物(POLb)為丙烯酸聚合物。較佳地,聚合物(POLb)中之丙烯酸單體之聚合單元的量為按聚合物(POLb)之重量計的50重量%或更多;更佳70重量%或更多;更佳90重量%或更多;更佳99重量%或更多。較佳地,聚合物(POLb)之Mw為10,000或更高;更佳50,000或更高。
較佳地,聚合物(POLb)含有丙烯酸正丁酯(n-BA)、丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸異辛酯(i-OA)或其混合物中之一或多者的聚合單元。如本文所用,「異辛基」為在分支鏈構型中恰好含有8個碳原子之未經取代的烷基。術語「異辛基」包括8-碳烷基之所有分支鏈異構體及此類異構體之所有混合物,包括例如2-乙基己基、二甲基己基、甲基庚基、三甲基戊基及其混合物。較佳地,按聚合物(POLb)之重量計,聚合物(POLb)中的n-BA之聚合單元、EA之聚合單元及i-OA之聚合單元的總量為50重量%或更多;更佳75重量%或更多;更佳90重量%或更多。
較佳地,組合物(Cb)中Mw為10,000或更高之每一聚合物為丙烯酸聚合物。
較佳地,按組合物(Cb)之乾重計,組合物(Cb)中之聚合物(POLb)的量為80%或更多;更佳90%或更多;更佳95%或更多。
較佳地,組合物(Cb)具有PSA之特性。較佳地,組合物(Cb)在包括10℃至40℃範圍內之溫度範圍內之彈性模數(G')為20 kPa或更高。較佳地,組合物(Cb)在包括10℃至40℃範圍內之溫度範圍內之彈性模數(G')為1,000 kPa或更低;更佳500 kPa或更低。
較佳地,組合物(Cb)與已藉由電暈放電處理之基材(Sa)之表面接觸。
組合物(Cc)之層(Lc)與組合物(Cb)之層(Lb)接觸。組合物(Cc)含有一或多種聚合物(POLc)。聚合物(POLc)之所需及較佳特徵與上文關於聚合物(POLb)所描述之彼等特徵相同。聚合物(POLb)及(POLc)可彼此相同或不同。較佳地,按組合物(Cc)之重量計,組合物(Cc)中之(POLc)的量為70重量%或更多;更佳80重量%或更多;更佳85重量%或更多。較佳地,按組合物(Cc)之重量計,組合物(Cc)中之(POLc)的量為99.9重量%或更少;更佳99.5重量%或更少;更佳99重量%或更少;更佳98重量%或更少;更佳95重量%或更少;更佳91重量%或更少。
組合物(Cc)另外含有一或多種烯烴共聚物。較佳地,組合物(Cc)含有一或多種乙烯共聚物、一或多種丙烯共聚物或其混合物。更佳地,組合物(Cc)含有一或多種乙烯共聚物。
對於烯烴共聚物,合適的含氧共聚單體包括例如具有酸基之乙烯基單體、具有酯基之乙烯基單體、乙酸乙烯酯、一氧化碳及其混合物。較佳的共聚單體為乙酸乙烯酯、一氧化碳、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸之經取代及未經取代之烷基酯、順丁烯二酸、經取代及未經取代之順丁烯二酸的烷基單酯及烷基二酯,及其混合物。更佳的共聚單體為乙酸乙烯酯、一氧化碳、(甲基)丙烯酸、甲基丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸之未經取代之烷基酯(其中烷基具有4個或更少的碳原子)、順丁烯二酸、順丁烯二酸之未經取代之烷基單酯(其中烷基具有4個或更少的碳原子),及其混合物。更佳的共聚單體為(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸之未經取代之烷基酯(其中烷基具有2個或更少的碳原子)及順丁烯二酸;更佳的為乙酸乙烯酯及丙烯酸。
較佳地,按烯烴共聚物之重量計,烯烴共聚物中含氧共聚單體之聚合單元的量為2重量%或更多;更佳4重量%或更多;更佳7重量%或更多。較佳地,按烯烴共聚物之重量計,烯烴共聚物中含氧共聚單體之聚合單元的量為30重量%或更少。
較佳地,按組合物(Cc)之重量計,組合物(Cc)中烯烴共聚物的量為30重量%或更少;更佳20重量%或更少;更佳15重量%或更少。較佳地,按組合物(Cc)之重量計,組合物(Cc)中之烯烴共聚物的量為0.1重量%或更多;更佳為0.5重量%或更多;更佳1重量%或更多;更佳2重量%或更多;更佳5重量%或更多;更佳9重量%或更多。
較佳地,組合物(Cc)含有極少增黏劑或不含增黏劑。亦即,較佳地,組合物(Cb)中之增黏劑的量以組合物(Cb)之乾重計小於10重量%;更佳3重量%或更少;更佳1重量%或更少;更佳零。
其可用於研究量(SUMc),該量在本文中定義為聚合物(POLc)之重量及烯烴共聚物之重量的總和。較佳地,量(SUMc)與組合物(Cc)之總重量的比率為0.6:1或更高;更佳0.8:1或更高;更佳0.9:1或更高。
層之厚度以塗層重量為特徵,以公克/平方公尺(gsm)為單位。其可用於表徵總厚度(TOT),總厚度為層(Lb)的厚度加層(Lc)的厚度之和。較佳地,總厚度(TOT)為10 gsm或更多;更佳15 gsm或更多。較佳地,總厚度(TOT)為50 gsm或更少;更佳45 gsm或更少。
較佳地,層(Lc)之厚度與總厚度(TOT)之比率為0.02:1或更高;更佳0.05:1或更高;更佳0.08:1或更高。較佳地,層(Lc)之厚度與總厚度(TOT)之比率為0.8:1或更低;更佳0.7:1或更低;更佳0.6:1或更低。
本發明之壓敏製品可藉由任何方法製成。在較佳方法中,層(Lb)及(Lc)中之每一者係藉由形成水性組合物之層且隨後乾燥水性組合物之層來建構。
較佳地,層(Lb)藉由首先提供含有丙烯酸聚合物之分散粒子(POLb)之水性組合物(AQb)而形成。水性組合物(AQb)可含有除水及丙烯酸聚合物(POLb)之外的其他化合物。製備水性組合物(AQb)之較佳方法為進行水性乳液聚合以形成呈聚合物乳膠形式之水性聚合物(POLb)之分散粒子,其隨後可充當水性組合物(AQb)。較佳地,水性組合物(AQb)中之分散聚合物粒子之體積平均直徑為50至750奈米。較佳地,按水性組合物(AQb)之總重量計,水性組合物(AQb)中所存在之丙烯酸聚合物(POLb)之量為20重量%至55重量%。較佳地,將水性組合物(AQb)之層施加至基材(Sa)的表面且隨後乾燥以形成層(Lb)。
類似地,製備層(Lc)之較佳方法為提供適當的水性組合物(AQc),其施加至層(Lb)且隨後乾燥。較佳地,水性組合物(AQc)含有分散之聚合物粒子。在一些實施例中,分散之聚合物粒子含有丙烯酸聚合物(POLc)及烯烴共聚物兩者。在較佳實施例中,水性組合物(AQc)含有丙烯酸聚合物(POLc)之分散粒子且亦含有烯烴共聚物之獨立分散粒子。
水性分散液(AQc)可藉由任何方法製成。在較佳方法中,進行水性乳液聚合以產生分散於水性介質中之丙烯酸聚合物(POLc)之粒子的乳膠(本文中標記為(AQc1))。水性組合物(AQc1)之必需及較佳特徵與上文關於水性組合物(AQb)所描述之彼等特徵相同。較佳地,提供含有分散於水性介質中之烯烴共聚物之粒子之單獨的水性組合物(本文中標記為(AQc2))。較佳地,將水性組合物(AQc1)及(AQc2)混合在一起以形成水性組合物(AQc)。較佳地,將水性組合物(AQc)之層施加至層(Lb)且隨後乾燥以形成層(Lc)。
較佳地,組合物(Cc)具有PSA之特性。較佳地,組合物(Cc)在包括10℃至40℃範圍內之溫度範圍內之彈性模數(G')為20 kPa或更高。較佳地,組合物(Cc)在包括10℃至40℃範圍內之溫度範圍內之彈性模數(G')為1,000 kPa或更低;更佳500 kPa或更低。
本發明之壓敏製品可藉由任何方法製成。較佳地,製品係藉由包含以下步驟之方法製成: (A)   在第一表面上形成含有丙烯酸聚合物(POLb)之分散粒子的水性組合物(Qb)之層, (B)   在第二表面上形成含有分散粒子之水性組合物(Qc)之層,該分散粒子含有(i)丙烯酸聚合物(POLc)及(ii)烯烴共聚物, (C)   乾燥水性組合物(Qb)之層以形成層(Lb),並且 (D)   乾燥水性組合物(Qc)之層以形成層(Lc)。
在一些實施例中,進行步驟(A)及步驟(B)兩者,且隨後同時進行步驟(C)及步驟(D)。在此類實施例中,將水性組合物(Cb1)之層(Lb1)施加至基材(Sa)(第一表面),且當水性組合物(Cb1)之層(Lb1)仍濕潤時,將水性組合物(Cc1)之層(Lc1)施加至水性組合物(Cb1)之層(Lb1)之頂部(第二表面),且隨後乾燥整個整體。在此類實施例中,較佳的為同時進行步驟(A)及步驟(B)。亦即,使用多層塗佈裝置,其同時將水性組合物(Cb1)之層(Lb1)施加至基材(Sa),且亦將水性組合物(Cc1)之層(Lc1)施加至水性組合物(Cb1)之層(Lb1)上,且隨後乾燥整個整體。一種適合的塗佈裝置為滑動塗佈機。滑動塗佈機形成液體複合物,其中在水性組合物(Ca)之層(Lc1)下方存在水性組合物(Cb1)之層(Lb1);在保持彼等層完好無損的同時,滑動塗佈機以使得層(Lb1)與基材(Sa)接觸且使層(Lc1)與空氣接觸之方式將整個複合物之層施加至基材(Sa)上;隨後乾燥整個製品以自水性組合物中移除水。
亦考慮其中藉由轉移塗佈法製備壓敏製品的實施例,例如一種方法,其涉及在離型襯墊(第二表面)上製備組合物(Cc)之塗層,隨後在組合物(Cb)之層的頂部(第一表面)製備組合物(Cb)之塗層,隨後使組合物(Cb)之層與基材(Sa)(較佳在壓力下)接觸,且隨後移除離型襯墊。在此類實施例中,步驟(B)在步驟(A)之前進行。
經考慮本發明的壓敏黏合劑製品將藉由使其與另外的基材(Sd)接觸而投入使用。經考慮將施加壓力以使組合物(Cc)與基材(Sd)緊密接觸,且隨後釋放。經考慮結果將為黏合製品,其中壓敏黏合劑製品仍完好無損,且其中組合物(Cc)與基材(Sd)黏合。基材(Sd)可為任何物質。較佳地,如上文所定義,基材(Sd)為烯烴聚合物,更佳為烯烴聚合物,其並非烯烴共聚物。較佳地,基材(Sd)的Tg為50℃或更高。
以下係本發明之實例。除了在另外陳述之情況下,否則在室溫(約23℃)下進行操作。使用之材料如下:
材料 描述 供應商
COHESA™ 3050分散液 乙烯/丙烯酸共聚物之分散液 霍尼韋爾公司(Honeywell company)
ELVAX™ 220W分散液 乙烯/乙酸乙烯酯共聚物之分散液 陶氏化學公司(Dow Chemical Co.)
A-2050分散液 乙烯/酸共聚物之分散液   
TERGITOL™ 15-S-9 界面活性劑 陶氏化學公司
DISPONIL™ FES77 界面活性劑 巴斯夫公司(BASF company)
SURFYNOL™ 440 濕潤劑 贏創公司(Evonik)
ACRYSOL™ RM-2020 增稠劑 陶氏化學公司
碳酸鈉、過硫酸銨、第三丁基氫過氧化物、甲醛亞硫酸氫鈉、 正十二烷基硫醇 化學物質 國藥集團化學試劑有限公司(Sinoreagent Company)
丙烯酸2-乙基己酯(EHA), 丙烯酸乙酯, 甲基丙烯酸甲酯 丙烯酸 單體 陶氏化學公司
實驗性EMAA共聚物A-2050(根據ASTM D1238,MAA含量為20重量%且熔融指數為500 g/10分鐘@190℃/21.6 kg的EMAA共聚物)。
實驗性EMAA共聚物A-2050可藉由標準自由基共聚方法,利用高壓,以連續方式操作來製備。單體以一定比例加入反應混合物中,該比例與單體之反應性及希望併入的量有關。以此方式,達成單體單元沿著鏈之均勻的幾乎隨機的分佈。以此方式之聚合為熟知的且描述於例如美國專利第4,351,931號(Armitage)中。
丙烯酸聚合物乳液聚合如下進行。向配備有冷凝器、機械攪拌器、溫度受控熱電偶及引發劑及單體之入口的四公升五頸反應器饋入540 g的去離子(「DI」)水且在平緩氮氣流下加熱至87℃。在單獨的容器中,藉由將400 g去離子水、11.9 gDisponil™FES77、5 gTergitol™15-S-9、4 g碳酸鈉與2024 g包含71.5%丙烯酸2-乙基己酯(「2-EHA」)、18.5%丙烯酸乙酯(「EA」)、9%甲基丙烯酸甲酯(「MMA」)及1%丙烯酸(「AA」)的單體混合物混合來製備單體乳液。接下來,將1.3 g碳酸鈉及7.5 g過硫酸銨(「APS」)的混合物在32 g DI水中之溶液添加至反應器中。緊接在添加Na2 CO3 及APS之溶液之後,將單體乳液饋入至反應器中。饋入進行80分鐘。在單體乳液添加完成時,將反應混合物冷卻至60℃,隨後經由兩個單獨的管歷經25分鐘逐漸添加第三丁基氫過氧化物(70%)(「t-BHP」)(4.7 g於23 g DI水中)及2.8 g甲醛亞硫酸氫鈉於28 g DI水中之溶液。在饋入完成後,將反應物冷卻至室溫。隨後將所獲得之組合物經由325目濾布過濾且將其稀釋至64%固體含量以製備用於後續評估工作之組合物。
壓敏黏合劑調配如下。除非另外規定,否則所有樣品用濕潤劑少量調配,諸如按總乳液計,0.3%(濕/濕)自空氣產品公司(「440」)獲得之Surfynol(TM) 440濕潤劑,以改良對於實驗室壓延(lab drawdown)之浸透。隨後使用增稠劑(諸如來自密歇根州米德蘭陶氏化學公司之ACRYSOL™ RM-2020(「RM-2020」))將黏度調節至大約600 mPa*s(600 cp)(布洛克菲爾德(Brookfield),RVDV,30 rpm,63#),且使用氨水將最終pH調節至7.0至7.5。
將PSA乳液與乙烯共聚物分散液(例如Cohesa™3050、Elvax™220W分散液等)在適當的攪拌下,根據下表中之劑量濃度(基於乳液總重量的濕重)摻合。
實驗室壓延
在層壓之前藉由電暈處理對聚丙烯(「PP」)薄膜(60微米厚度)進行預處理。將經調配之黏合劑塗佈至剝離型紙上,且在80℃下乾燥持續5分鐘。用壓敏黏合劑塗佈之離型襯墊層壓PP薄膜。
在將黏合劑層壓板在受控環境(22.2至23.3℃(72至74ºF),相對濕度50%)中調節至少1天後,進行性能測試。
剝離強度測試:遵循FINAT測試方法第1條在高密度聚乙烯(HDPE)測試板上以90°進行剝離強度測試。FINAT為歐洲不乾膠標籤行業協會(Laan van Nieuw-Oost Indië131-G, 2593 BM海牙,郵政信箱85612,2508 CH海牙,荷蘭)。在測試之前,將樣品條施加至測試板上,停留時間為20分鐘。所有樣品均以「黏合劑」失效模式失效。
結果展示於下表中。 「C」意謂比較,「I」意謂本發明。 「丙烯酸」係指上文所描述之丙烯酸聚合物。括號中的數字係指基於丙烯酸聚合物膠乳之濕重的份數。 「ECP1」係指上文所描述之COHESA(TM) 3050H(38.5-41.4%之活性固體)。括號中的數字係指基於ECP1水性分散液之濕重的份數。 「ECP2」係指上文所描述之40%固體之ELVAX(TM) 220W分散液。括號中的數字係指基於ECP2水性分散液之濕重的份數。 「ECP3」係指上文所描述之呈20%固體之A-20505分散液。括號中的數字係指基於ECP3水性分散液之濕重的份數。 「厚」為層1及層2的總厚度,以gsm(每平方公尺的乾組合物公克數)為單位 「ECP層」為含有ECP之層的乾重比率除以層1加層2之總乾重,乘以100(即,表示為百分比)。 「ECP%」為ECP聚合物之乾重除以層1之乾重加層2之乾重的總和,乘以100(即,表示為百分比)。 「剝離」為上文所描述之90度剝離測試的結果,以牛頓(對於寬度為2.54 cm(1吋)的樣品)為單位。 表1:使用ECP1之結果
實例 層1 層2 厚(gsm) ECP層(%) ECP% 剝離(N)
C-1 丙烯酸(100) ECP1(1) 20 100 0.62 3.3
I-1 丙烯酸(100) 丙烯酸(100) ECP1(1) 20 50 0.31 3.6
C-2 丙烯酸(100) ECP1(1) 40 100 0.62 5.5
I-2 丙烯酸(100) 丙烯酸(100) ECP1(10) 40 10 0.59 6.7
C-3 丙烯酸(100) ECP1(10) 20 100 5.88 3.8
I-3 丙烯酸聚合物(100) 丙烯酸(100) ECP1(10) 20 50 2.94 4.4
C-1與I-1之比較:在實例I-1中,層2具有與C1之總組成(亦即,1份ECP)相同之組成,但在實例I-1中,ECP僅位於層2中,且層2具有與層1相同之質量。因此,總體而言,實例I-1使用C-1中使用的ECP之量的一半,且實例I-1將該ECP濃縮至與HDPE測試板接觸的層2中。I-1比C-1具有更好的剝落強度。此表明將ECP置於頂層中得到了對HDPE具有改良之剝離黏合力的壓敏製品,同時使用較少的ECP成分。需要在不使用不必要的大量ECP之情況下獲得改良的剝離黏合力。
C-2與I-2之比較:實例I-2具有ECP濃度相對較高的層2,但層2的厚度相對較小。因此,I-2及C-2之ECP總量大致相同。然而,I-2在HDPE上之剝落強度要高得多,其展示將ECP置於頂層帶來了改良的性能。
C-3與I-3之比較:此比較類似於上文關於比較C-1與I-1所描述之比較。亦即,I-3相較於C-3使用一半量之ECP,但I-3將ECP置於頂層中,且結果為對HDPE之改良的剝離黏合力。對於I-1中之相對低的ECP總水平及對於I-3中之相對高的ECP總水平,此比較仍然成立。 表2:使用ECP2及ECP3之結果
實例 層1 層2 厚(gsm) ECP層(%) ECP% 剝離(N)
C-4 丙烯酸(100) ECP2(10) 20 100 5.88 3.6
I-4 丙烯酸聚合物(100) 丙烯酸(100) ECP2(10) 20 50 2.94 4.2
C-5 丙烯酸(100) ECP3(14) 20 100 4.19 2.9
I-5 丙烯酸(100) 丙烯酸(100) ECP3(14) 20 50 2.10 3.7
C-4與I-4之比較:與C-3與I-3之比較相同,但使用不同烯烴共聚物。亦即,即使使用不同的烯烴共聚物,若烯烴共聚物位於頂層,則可使用一半量之烯烴共聚物達成對HDPE之較高剝離黏合力。
C-5與I-5之比較:與C-3與I-3之比較相同,但使用另一不同烯烴共聚物。亦即,即使使用第三烯烴共聚物,若烯烴共聚物位於頂層,則可使用一半量之烯烴共聚物達成對HDPE之較高剝離黏合力。
1:基材(Sa) 2:層(Lb) 3:層(Lc) 4:基材(Sd)
以下為圖式之簡要說明。
圖1為本發明之壓敏黏合劑製品之豎直橫截面,其展示基材(Sa)(1 );含有一或多種Tg為20℃或更低的丙烯酸聚合物(POLb)的組合物(Cb)之層(Lb)(2 );及含有聚合物(POLc)及烯烴共聚物之組合物(Cc)之層(Lc)(3 )。圖1在任何意義上均未按比例繪製。舉例而言,本發明之壓敏黏合劑製品在圖1中所示之水平方向上的尺寸可比圖1中所示之豎直方向上的尺寸大1,000倍或更多倍。
圖2(亦未按比例繪製)描繪可投入本發明之壓敏黏合劑製品之較佳用途。圖2展示與額外基材(Sd)(4 )接觸之層(Lc)(3 )。
1:基材(Sa)
2:層(Lb)
3:層(Lc)

Claims (7)

  1. 一種壓敏黏合劑製品,其包含 (a)    基材(Sa) (b)    與該基材(Sa)接觸之壓敏組合物(Cb)之層(Lb),該壓敏組合物(Cb)包含一或多種Tg為20℃或更低的丙烯酸聚合物(POLb),及 (c)    與該層(Lb)接觸之層(Lc),其包含按該層(Lc)之重量計, (i)     60重量%至99.5重量%之一或多種Tg為20℃或更低的丙烯酸聚合物(POLc),及 (ii)    0.5重量%至40重量%之一或多種烯烴共聚物。
  2. 如請求項1之壓敏製品,其中該烯烴共聚物為乙烯共聚物。
  3. 如請求項1之壓敏製品,其中該烯烴共聚物包含乙酸乙烯酯或丙烯酸或其混合物之聚合單元。
  4. 一種製備如請求項1之壓敏製品之方法,其中該方法包含: (A)   在第一表面上形成含有丙烯酸聚合物(POLb)之分散粒子的水性組合物(Qb)之層, (B)   在第二表面上形成含有分散粒子之水性組合物(Qc)之層,該分散粒子含有(i)丙烯酸聚合物(POLc)及(ii)烯烴共聚物, (C)   乾燥水性組合物(Qb)之層以形成層(Lb),並且 (D)   乾燥水性組合物(Qc)之層以形成層(Lc)。
  5. 如請求項4之方法,其中水性組合物(Qb)已經藉由包含一或多種單體之水性乳液聚合以產生丙烯酸聚合物(POLb)的分散粒子的方法製備。
  6. 一種黏合製品,其藉由使基材(Sd)與如請求項1之製品接觸之方法製成,其中該基材(Sd)與該層(Lc)接觸。
  7. 如請求項4之黏合製品,其中該基材(Sd)為聚烯烴。
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