本发明公开了一种制备压敏热熔粘合剂的方法。该方法包括挤出包含聚合物和金属盐水合物的熔融组合物,其中所述聚合物具有共价连接至其上的酸性基团,其中所述金属盐水合物具有低于最高加工温度的熔点。
1.一种制备热熔性压敏粘合剂组合物的方法,所述方法包括在最高加工温度下或低于最高加工温度下将组分进行熔融混合,所述组分包括:酸性聚合物;和金属盐水合物,其中所述金属盐水合物具有低于所述最高加工温度的熔点。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述组分还包含增粘剂。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述聚合物包含丙烯酸类聚合物。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述酸性基团包括羧基基团、膦酰基基团、磺基基团以及它们的组合中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述酸性基团包括羧基基团。
6.根据权利要求1所述的方法,其中所述金属盐水合物包括碱土金属。
7.根据权利要求1所述的方法,其中所述金属盐水合物包括四水合醋酸镁。
8.根据权利要求1所述的方法,其中所述金属盐水合物包括碱金属。
9.根据权利要求1所述的方法,其中所述金属盐水合物包括过渡金属。
10.根据权利要求1所述的方法,其中所述金属盐水合物包括第13族金属。
11.根据权利要求1所述的方法,其中所述金属盐水合物具有从30℃至170℃范围内的熔点。
12.根据权利要求1所述的方法,其中所述组分还包含共混物相容的稀释聚合物。
13.根据权利要求1所述的方法,其中所述组分基本上不含挥发性有机溶剂。
14.根据权利要求12或13中任一项所述的方法,其中所述金属盐水合物包括结晶金属盐水合物。
技术领域本发明广义地涉及压敏热熔粘合剂。
背景技术压敏粘合剂(PSA)具有的性质包括至少以下:(1)强大而持久粘性,(2)用手指轻轻一压就能粘附于粘附体,(3)足够的保持到粘附体上的能力,以及任选地(4)足以使其从粘附体上干净地除去的内聚强度。热熔性压敏粘合剂(在下文HMPSA)广泛地用于工业。特别是,丙烯酸HMPSA常用于颜色和/或老化特性至关重要的应用中。通常,使丙烯酸HMPSA发生交联以提供理想的剪切性质,并且已使用了各种技术。一种交联丙烯酸HMPSA的方法涉及使用辐照(UV或电子束);然而,这类方法通常需要大量的处理时间和专门的设备。此外,在粘合剂配方中存在增粘剂和/或增塑剂会极大地降低辐射诱导的交联的效率。另一种交联丙烯酸HMPSA的方法是使用金属离子来与聚合物链中的羧酸基团形成离子交联。离子交联的机制被认为是离子键效应的结果。离聚物是由非极性单体以及含离子的单体组成的聚合物。由于聚合物的非极性区段和极性离子基团在能量上不相容,会发生微相分离而产生富离子域(例如,参见B.P.Grady,Polymerxa0Engineeringxa0andxa0Science,2008年6月,第48卷,第6期,第1029-1051页)。分散在较软的非极性体相中的富离子域的形态可导致物理交联,类似于嵌段共聚物的交联。理想的是,压敏粘合剂离聚物在高温下会有足够低的粘度以利于涂覆,并在较低的温度下有高粘度以提供良好的剪切性质。为了制备离子交联的HMPSA,通常将金属交联剂与具有阴离子官能团的聚合物混合。为了实现该目的,通常采用溶液途径,其中将金属盐溶于溶液,然后添加到聚合物溶液,接着移除溶剂。该溶液方法需要使用有机溶剂,有机溶剂会是昂贵的并会引起处理和/或处置问题。
发明内容在一方面,本发明提供一种制备热熔性压敏粘合剂组合物的方法,该方法包括在最高加工温度或在低于最高加工温度下将组分进行熔融混合,所述组分包含:酸性聚合物;和金属盐水合物,其中金属盐水合物具有低于最高加工温度的熔点。在一些实施例中,所述组分还包括增粘剂。在一些实施例中,所述组分还包括共混物相容的稀释聚合物。在一些实施例中,所述聚合物包括丙烯酸类聚合物。在一些实施例中,酸性基团包括羧基基团、膦酰基基团、磺基基团以及它们的组合中的至少一种。在一些实施例中,金属盐水合物包括碱土金属。在一些实施例中,金属盐水合物包括过渡金属。在一些实施例中,金属盐水合物包括第13族金属。在一些实施例中,金属盐水合物具有从30摄氏度(℃)至170摄氏度(℃)范围内的熔点。在一些实施例中,组分基本上不含挥发性有机溶剂。在一些实施例中,熔融混合在挤出机中进行。有利地,在一些实施例中,本发明提供一种制备HMPSA的容易的不含溶剂的方法,如果与使用非水合物的金属盐(基于金属含量以等摩尔浓度使用)制备的HMPSA相比,该HMPSA通常呈现出优良的剪切和/或光学性质。另外,与某些用于HMPSA制备的替代方法(如举例来说,UV辐射和电子束辐射处理)相比,HMPSA可根据本发明以任何厚度制备并且在其他添加剂(例如,增粘剂、增塑剂、纤维、阻燃剂、填料和/或染料)存在下来制备,有用的交联密度遍布其中。本文所用的:术语“酸性基团”是指在水中基本上发生离解生成H
+离子(例如,-C(=O)OH、-P(=O)
2(OH)和-S(=O)
2OH)的基团;术语“酸性聚合物”是指具有共价连接至其上的酸性基团的聚合物;术语“1族”至“第13族”是指元素周期表的对应列;术语“水合物”是指含有以一定比例结合的水分子的固体化合物;例如,作为结晶金属络合物的组成部分;术语“烃基”是指衍生自烃的一价基;术语“熔融混合”是指其中至少一种熔化聚合物组分与至少一种其他组分密切混合的过程;应用到金属盐水合物的术语“熔点”(m.p.)是指其中金属盐水合物形成流体(例如,通过该盐部分或完全溶于其自身的结晶水中)的热转化;术语“最高加工温度”是指进行熔融混合的最高温度;术语“聚合物”是指高相对分子质量的分子(或由这类分子组成的材料),其结构基本上包含实际上或概念上由低相对分子质量的分子衍生的单元的多个重复;并且术语“过渡金属”是指属于元素周期表“3族”至“12族”的元素。
具体实施方式本发明提供一种制备热熔性压敏粘合剂组合物的方法。该方法包括在最高加工温度或低于最高加工温度下将组分进行熔融混合,所述组分包括:酸性聚合物;以及金属盐水合物,其中所述金属盐水合物具有低于该最高加工温度的熔点。任何类型的酸性聚合物(例如,均聚物或共聚物)都可以用于本发明的实施,其包括例如,丙烯酸类共聚物和烯烃-丙烯酸类共聚物,前提条件所述酸性聚合物是可熔融加工的PSA或可以配制为可熔融加工的PSA。另外,许多酸性聚合物是市售的。通常,酸性聚合物是共聚物,更通常是丙烯酸类共聚物。虽然酸性基团可以包括任何适合的基团或基团组合,但通常地,酸性基团是羧基基团。通常在聚合物合成期间通过添加一种或多种酸性单体而将酸性基团引入聚合物,虽然这并非必要。示例性的可用酸性单体包括那些选自烯键式不饱和羧酸、烯键式不饱和磺酸、烯键式不饱和膦酸以及它们的混合物的单体。此类化合物的例子包括那些选自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富马酸、巴豆酸、柠康酸、马来酸、油酸、丙烯酸-β-羧乙酯、甲基丙烯酸2-乙磺酸酯、苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸、乙烯基膦酸以及它们的组合的化合物。由于其可容易获得,更通常地,烯键式不饱和羧酸被选为酸性单体。本文所用的术语“酸性单体”还包括具有潜在酸性基团的单体。例子包括马来酸酐、戊二酸酐、衣康酸酐以及丙烯酸叔丁酯和甲基丙烯酸叔丁酯。如果酸性聚合物是共聚物,则所用的酸性单体与非酸性可共聚单体的比例通常根据所得HMPSA的所需性质而变。为了实现压敏粘结剂性质,通常将酸性聚合物通常定制成具有小于约0℃的玻璃化转变温度(T
g)。通常,随着用于制备酸性共聚物的酸性单体的比例的增加,得到的粘合剂的内聚强度增加。示例性丙烯酸类酸性共聚物衍生自:一种或多种单体,其包含约2重量%至约30重量%、通常约2重量%至约15重量%的可共聚酸性单体;以及衍生自一种或多种单体,其包含约40重量%至约98重量%、通常至少70重量%、更通常至少85重量%、最通常约90重量%的至少一种(甲基)丙烯酸烷基酯单体,所述(甲基)丙烯酸烷基酯单体作为均聚物具有小于约0℃的T
g。此类(甲基)丙烯酸烷基酯单体的例子为那些其中烷基包含约4个碳原子至约12个碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯单体,包括但不限于丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异壬酯、丙烯酸异癸酯,以及它们的组合。任选地,一种或多种作为均聚物具有大于0℃的T
g的(甲基)丙烯酸烷基酯可以包含在酸性聚合物中。例子包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正十六烷基酯、甲基丙烯酸正十六烷基酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸-2-苯氧基乙酯、甲基丙烯酸异丙酯以及甲基丙烯酸丙酯。非(甲基)丙烯酸烷基酯单体和/或非酸性单体也可以任选地包含在酸性聚合物中。例子包括丙烯腈、乙烯基酯(例如,乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯)、苯乙烯以及取代的苯乙烯(例如,α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯)、氯乙烯、乙烯、丙烯和丁烯。用于制备酸性聚合物(例如,举例来说,上文所讨论的聚合物)的方法是粘合剂领域的普通技术人员所熟知的。例如,酸性聚合物通常可以通过常规的自由基聚合方法(包括溶液、辐射、本体、分散、乳化和悬浮方法)来制备。在一种溶液聚合方法中,将单体与适当的惰性有机溶剂一起装入配备有搅拌器、温度计、冷凝器、加料漏斗以及温度调节器的四颈反应容器中。将浓缩的热自由基引发剂溶液加入加料漏斗。然后将整个反应容器、加料漏斗以及它们的内容物用氮气吹扫以产生惰性气氛。一旦吹扫,将在容器内的溶液加热到适于活化要加入的自由基引发剂的适当温度,加入引发剂,并且在该反应的过程中搅拌混合物。在约20小时内应当获得约98%至99%的转化率。另一种聚合方法是紫外线(UV)辐射引发的单体混合物的光聚合。在预聚合至可涂覆粘度后,将混合物与适合的光引发剂一起涂覆到柔性载体网材(carrierxa0web)上,并在充分惰性(即基本上不含氧气)的气氛(例如,氮气气氛)下聚合。充分惰性的气氛可以通过用对紫外线辐射基本可透的塑料薄膜覆盖光敏涂层并使用低强度、荧光型紫外线灯辐射穿过空气中的该塑料薄膜来实现,该紫外线灯通常发出约500毫焦耳/厘米
2(mJ/cm
2)的总辐射剂量。还可以利用本体聚合方法制备这些聚合物,例如在美国专利No.4,619,979和No.4,843,134(均为Kotnour等人)中所描述的连续自由基聚合方法;在美国专利No.5,637,646(Ellis)中所描述的使用间歇式反应器的基本上绝热的聚合方法;在美国专利No.4,833,179(Young等人)中所描述的悬浮聚合方法;以及Hamer等人在PCT公布No.WO97/33945中所描述的用于聚合经封装的预粘合剂组合物的方法也可以用于制备所述聚合物。可以利用的合适的热自由基引发剂包括,例如:偶氮化合物(例如,2,2-偶氮双异丁腈);氢过氧化物(例如,叔丁基氢过氧化物);以及过氧化物(例如,过氧化苯甲酰和环己酮过氧化物)。根据本发明可用的合适的自由基光引发剂包括,例如:苯偶姻醚(例如,苯偶姻甲基醚和苯偶姻异丙基醚)、取代的苯偶姻醚(例如,茴香醚甲基醚)、取代的苯乙酮(例如,2,2-二乙氧基苯乙酮和2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮)、取代的α-酮醇(例如,2-甲基-2-羟基苯丙酮)、芳族磺酰氯(例如,2-萘磺酰氯)和光敏性肟(例如,1-苯基-1,2-丙二酮-2(-乙氧基羰基)肟)。对于热和辐射引发的聚合而言,引发剂通常基于所用单体的总重量以约0.05重量%至约5.0重量%的量存在。通常,酸性聚合物(或多种酸性聚合物)在没有溶剂的情况下进行聚合。然而,如果需要,适合的惰性有机溶剂可为任何对反应物和产物充分惰性而不会对反应造成不利影响的有机液体。这类溶剂包括乙酸乙酯、丙酮、甲基乙基酮以及它们的混合物。如果使用,基于反应物(单体和引发剂)和溶剂的总重量,溶剂的量通常为约30-80重量%。在这类情况下,通常将溶剂从聚合物移除。当将本文所述的聚合物进行聚合时,还可以利用链转移剂来控制聚合物的分子量。适合的链转移剂包括卤代烃类(例如,四溴化碳)和硫化合物(例如,月桂硫醇、丁硫醇、巯基乙酸异辛酯、乙硫醇和2-巯基醚)。可用的链转移剂的量取决于所需的分子量和链转移剂的类型。有机溶剂(例如,甲苯、异丙醇和乙酸乙酯)也可以用作链转移剂,但它们通常不如例如硫化合物那样活泼。如果使用,则链转移剂通常基于单体的总重量以从约0.001至约10份、更通常0.01至约0.5份、以及甚至更通常从约0.02至约0.2份的量存在。适合的金属盐水合物通常具有在从30℃至170℃的范围内、更通常在从40℃至130℃的范围内的熔化转变,但也可以使用这些范围之外(例如,高于这些范围)的熔化转变。通常,期望的是金属盐水合物熔化以形成金属盐在水合水中的溶液;然而,使用仅部分溶于水合水中的金属盐水合物也可获得有效的结果。不希望被理论束缚,但据信通过将金属盐溶于水合水,其在熔融共混期间比金属盐的固体微粒形式更密切地与其他组分混合,在该固体微粒形式中仅粒子表面上的金属离子可供键合。因此,通常理想的是金属盐水合物熔化以形成金属盐在水合水中的溶液;然而,使用仅部分溶于水合水中的金属盐水合物也可获得有效的结果。为了有利于各组分的有效混合,高剪切混合通常是理想的。由于进行熔融混合的加工温度可以超过水的沸点(例如,由溶于其中的金属盐所升高),通常理想的是金属盐向酸性聚合物中的混入是快速地进行,通常在大部分的水合水有机会蒸发之前进行。示例性金属盐水合物包括以下盐类的水合物:碱金属(即1族金属)盐(例如,Li,Na和K)、碱土金属(即2族金属)盐(例如,Mg,Ca和Ba)、过渡金属(即3-12族金属)盐(例如,Zn,Ti,Fe,V,Cu,Ag,Mn和Zr)、第13族金属盐(例如,Al和In)以及它们的组合。例子包括十二水合硫酸铝铵(m.p.=94℃)、六水合溴化铝(m.p.=93℃)、六水合氯化铝(m.p.=100℃)、九水合硝酸铝(m.p.=73℃)、十八水合硫酸铝(m.p.=86℃)、一水合醋酸钡(m.p.=110℃)、一水合氯酸钡(m.p.=120℃)、二水合氯化钡(m.p.=120℃)、八水合氢氧化钡(m.p.=78℃)、一水合醋酸钙(m.p.=150℃)、二水合磷酸氢钙(m.p.=100℃)、四水合硝酸钙(m.p.=40℃)、一水合亚硝酸钙(m.p.=100℃)、六水合氯化钙(m.p.=30℃)、四水合醋酸钴(II)(m.p.=140℃)、六水合氯酸钴(II)(m.p.=61℃)、六水合氯化钴(II)(m.p.=87℃)、六水合硫酸钾钴(II)(m.p.75℃)、七水合硫酸钴(II)(m.p.=41℃)、一水合醋酸铜(II)(m.p.=145℃)、四水合氯化亚铁(II)(m.p.=105℃)、六水合氯化铁(III)(m.p.=37℃)、九水合硝酸铁(III)(m.p.=47℃)、二水合醋酸锂(m.p.=58℃)、一水合氯化锂(m.p.=98℃)、四水合醋酸镁(m.p.=76℃)、六水合溴化镁(m.p.=165℃)、六水合氯化镁(m.p.=100℃)、六水合硝酸镁(m.p.=95℃)、二水合磷酸四氢镁(m.p.=90℃)、六水合硫代硫酸镁(m.p.=170℃)、十二水合硫酸铝钾(m.p.=100℃)、一水合草酸钾(m.p.=160℃)、三水合醋酸钠(m.p.=58℃)、十水合碳酸钠(m.p.=34℃)、二水合磷酸二氢钠(m.p.=60℃)、二水合连二硫酸钠(m.p.=110℃)、十二水合磷酸氢钠(m.p.=35℃)、二水合硫氢化钠(m.p.=55℃)、十二水合磷酸钠(m.p.=75℃)、十水合硫酸钠(m.p.=32℃)、五水合硫代磷酸钠(m.p.=50℃)、五水合硫代硫酸钠(m.p.=50℃)、六水合溴化锶(m.p.=88℃)、六水合氯化锶(m.p.=100℃)、六水合碘化锶(m.p.=120℃)、二水合醋酸锌(m.p.=100℃)、一水合乙酰丙酮锌(m.p.=130℃)、六水合溴酸锌(m.p.=100℃)、二水合溴化锌(m.p.=37℃)、六水合硝酸锌(m.p.=36℃)、二水合草酸锌(m.p.=100℃)、二水合酒石酸锌(m.p.=150℃)、七水合硫酸锌(m.p.=100℃)以及四水合硫酸锆(IV)(m.p.=100℃)以及它们的组合。任选地,组分可包含一种或多种增粘剂、增塑剂、阻燃剂、UV稳定剂、填料、受阻胺光稳定剂、抗氧化剂、着色剂和/或交联剂(例如,光交联剂)。还可以添加挥发性有机溶剂,但由于其往往干扰熔融混合过程,其通常会被避免。也就是说,组分基本上不含(例如,含有小于2%或甚至小于0.5%)挥发性有机溶剂。最通常地,组分基本上不含挥发性有机溶剂;即组分除了伴随其自身的痕量的这类溶剂之外是不含这类溶剂的。为了调整粘着力水平,在熔融共混之前或期间可以将一种或多种增粘剂添加到组分。增粘剂的重量通常占每100重量份酸性聚合物的5至150重量份,更通常10至100重量份,但也可以使用其他量。示例性增粘剂包括天然松香或由歧化或异构化、聚合化、二聚化和/或氢化形成的化学改性松香。其可以以其盐形式(例如,与一价或多价抗衡离子的盐)或更通常以其酯化形式存在。用于酯化的醇可以是一元或多元的;例如,甲醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、1,2,3-丙三醇和季戊四醇。另外的增粘剂包括烃树脂,例如,香豆酮-茚树脂、聚萜烯树脂、基于不饱和烃化合物的烃树脂,所述不饱和烃化合物例如丁二烯、戊烯、甲基丁烯、异戊二烯、间戊二稀、二乙烯甲烷、戊二烯、环戊烯、环戊二烯、环己二烯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯和乙烯基甲苯。如果需要,可以任选地包括一种或多种共混物相容的聚合物(即与酸性聚合物相容),各组分进行熔融混合。组分及其量的选择要使得所得熔融共混的组合物符合这样的物理要求,即在环境温度(通常20℃至30℃)为压敏粘合剂,且可熔融加工(即,为HMPSA)。组分的熔融混合可以通过任何导致酸性聚合物和金属盐的基本上均匀分布的熔融混合方法来完成。例如,可以通过将酸性聚合物、任选的添加剂和金属盐水合物依序添加在物理混合装置中来对组分进行熔融混合。或者,可以通过将酸性聚合物、金属盐水合物和任选的添加剂依序添加在物理混合装置中来对组分进行熔融混合。如果共混物相容的稀释聚合物被包括,则其通常在添加其他组分之前与酸性聚合物进行共混,但这并非必要。在聚合物熔化条件下提供分散混合、分配混合或分散和分配混合的组合的物理混合装置可用于制备均匀的共混物。分批和连续的物理混合方法都可以使用。分批方法的例子包括使用C.W.Brabenderxa0Instruments,Inc.(Southxa0Hackensack,NJ)市售的BRABENDERxa0PREPxa0CENTER或内部混合和辊轧装置(例如,由FARRELxa0COMPANY(Ansonia,CT)市售的BANBURY)。连续熔体混合装置的例子包括单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、往复式单螺杆挤出机、腔穴传递式混合器和销钉机筒单螺杆挤出机。加工温度将必然取决于所选择的特定组分。其必须足够高,以便发生酸性聚合物的熔体流和金属盐水合物的“熔化”,但不能太高以致发生任何显著程度的聚合物分解或其他不需要的过程。这类条件的选择完全在HMPSA领域的普通技术人员的能力范围之内。一旦进行了熔融混合,HMPSA组合物通常就现成可用了。例如,HMPSA可以应用到:片材产品(例如,装饰性产品、反射性产品和图像产品);标签备料;带背衬,例如,举例来说,无纺布、纸张、聚丙烯(例如,双轴取向的聚丙烯(BOPP))、聚乙烯或聚酯(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜背衬;吹塑微纤维或防粘衬垫(例如,硅化衬垫)。在一些实施例中,可能有利的是在熔融涂覆后进一步加热粘合剂。通过以下非限制性实例进一步说明本发明的目的和优点,但这些实例中所述的具体材料及其用量,以及其他条件和细节不应视为对本发明进行不当限定。
实施除非另外指出,否则实例和说明书其余部分中的所有份数、百分数和比例均以重量计。
材料增粘剂FORALxa085LB(一种高度氢化的精制木松香的甘油酯)可购自Herculesxa0Inc.(Wilmington,DE)。ESCOREZxa02520(一种脂族/芳族烃树脂)购自Exxonxa0Mobilxa0Corp.(Houston,TX)。四水合醋酸镁(MAT)购自GFSxa0Chemicalsxa0Inc.(Powell,OH)。无水醋酸镁购自Cityxa0Chemicalxa0LLC(Westxa0Haven,CT)。无水氢氧化镁购自Alfaxa0Aesar(Wardxa0Hill,MA)。三水合醋酸钠购自J.T.Bakerxa0Inc.(Phillipsburg,NJ)。无水醋酸钠购自EMDxa0Chemicalsxa0Inc.(Gibbstown,NJ)。
测试方法在粘合剂测试之前,除非另外指明,否则将粘合剂层合到涂底漆的光学级2密耳厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)衬垫(HOSTAPHAN3SAB)(购自Mitsubishixa0Polyesterxa0Film,Inc.(Greer,SC))上。在测试之前,将粘合剂在恒定温度(23℃)和湿度(50%相对湿度,RH)室(CTH室)中调理至少18小时。数据报告为两次测量的平均值。
对玻璃的180度剥离附着:在CTH室中,将半英寸宽的粘合剂带层合(使用4.5磅辊)到Corning,Inc.(Corning,NY)的EAGLExa02000玻璃上。在15分钟的保压时间后,根据ASTM测试方法名称:Dxa03330/Dxa03330M-04“用于压敏带的剥离附着的标准测试方法”(Dxa03330/Dxa03330M-04“Standardxa0Testxa0Methodxa0forxa0Peelxa0Adhesionxa0ofxa0Pressure-Sensitivexa0Tape”),使用型号3M/90滑脱/剥离测试器(由Instrumentors,Inc.(Strongville,OH)制造)以12″/分钟(30cm/分钟)进行180°剥离测试,采集数据10秒钟并取平均值。记录观察到的破坏模式:coh=内聚破坏,clean=粘合剂与基材之间的界面粘附破坏,2bond=粘合剂与带背材之间的界面粘附破坏。
不锈钢(SS)上的23℃/50%RH剪切保持力:按照ASTM名称:Dxa03654/Dxa03654M-06“用于压敏带的剪切附着力的标准测试方法”(例外情况在下面指出),将0.5″(1.3cm)宽的粘合剂带层合(使用4.5磅(2.0kg)辊)到不锈钢面板上,覆盖面板的0.5″×0.5″(1.3cm×1.3cm)区域。用1kg砝码作为静载荷,将测试样本放置在CTH室(23℃/50%RH)中的自动定时装置上。如果到10,000分钟时没有发生破坏,则停止测试。除非另外指明,否则破坏模式是内聚破坏。
不锈钢上的70℃剪切保持力:按照ASTM名称:Dxa03654/Dxa03654M-06(例外情况在下面指出),将0.5″(1.3cm)宽的粘合剂带层合(使用4.5磅的辊)到不锈钢面板上,覆盖面板的0.5″×1″(1.3cm×2.5cm)区域。用0.5kg砝码作为静载荷,将测试样本放置在70℃烘箱中的自动定时装置上。如果到10,000分钟时没有发生破坏,则停止测试。除非另外指明,否则破坏模式是内聚破坏。
对不锈钢的180度剥离附着:按照ASTM名称:Dxa03330/Dxa03330M-04(例外情况在下面指出),纵向切出1″(2.5cm)宽×大约12″(30cm)长的样品,并在从带卷展开后五分钟内进行测试。通过用二丙酮醇洗涤,然后三次庚烷洗涤,来准备测试面板。然后将样品沿面板的窄边居中,并以大约24英寸/分钟(10mm/s)在每个方向上两次滚压到面板上。将样品的自由端对折并从面板剥离大约1″(2.5cm)。将已移除样品的面板夹入张力检验器的下钳口,而样品夹入张力检验器的上钳口。十字头在完成滚压步骤的1分钟内开始开动,并且以oz/in(kg/cm)记录剥离附着力。
纤维板(FB)上的23℃/50%RH剪切保持力:按照ASTM名称:Dxa03654/Dxa03654M-06(例外情况在下面指出),将带样品一端的约4″(10cm)以与面板的纸张覆盖边缘成直角施加到纤维板表面和面板,并将样品以24″/分钟(61cm/分钟)在各个方向上两次滚压。然后将带样品的自由端附接到夹片或吊钩,将样品端折叠过吊钩并折叠到其自身上。随后使用0.5″(1.3cm)定点块(cut-offxa0block),将样品的相对端小心地向后剥离以使纤维牵引减至最低,从而留下0.5″(1.3cm)。将面板放入剪切台,同时立即悬挂1kg质量。以分钟为单位测量直到粘合破坏或终止时的时间。
用于热熔性压敏粘合剂的共聚物的制备:将丙烯酸-2-乙基己酯(2EHA)、丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸(AA)的共聚物在UV光下进行本体聚合,并密封在乙烯-醋酸乙烯膜小袋中,如美国专利No.6,294,249(Hamer等人)所述。在液体成型、灌装及密封机上,将两片乙烯-醋酸乙烯在侧边缘和底部上进行加热密封以形成矩形小袋。小袋随后用压敏粘合剂组合物填充,所述组合物每100份总单体(“phr”)具有47.75份2EHA、47.75份BA、4.5份丙烯酸(AA)、0.2份2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙-1-酮光引发剂(由Hawthorne,NY的Cibaxa0Specialtyxa0Chemicalsxa0Inc.以IRGACURExa0651市售)、0.02phr巯基乙酸异辛酯和0.4phrxa03-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷酯抗氧化剂(由Cibaxa0Specialtyxa0Chemicalsxa0Inc.以IRGANOXxa01076市售)。随后将填充的包装在顶端横向穿过单体进行加热密封,以形成13.4cm×4.3cm×约0.4cm厚的各单独小袋,含有27克(g)的组合物。将各小袋放入维持在约16℃至32℃之间的水浴中,并暴露于4.55mW/cm
2强度的紫外线辐射(由约90%的发射在300至400纳米(nm)之间、峰值发射在351nm处的灯提供)达21分钟。
实例1-2和比较例C1-C4将各热熔性压敏粘合剂混合在一起,并使用装配有涂布模具的静态剪切搅拌器进行涂覆。混合室和模具的温度设定为300°F。将共聚物FORALxa085LB、ESCOREZxa02520和表1所指的交联剂添加到热室。也包括使用表1所指的无水盐的比较例(比较例C-2、C-3和C-4)和不包含任何交联剂的对照比较例(比较例C-1)。将室中的空气通过吸水器排空1分钟。将熔化的组合物反复通过静态剪切搅拌器160个循环。随后将混合物在差动防粘衬垫之间挤出,以产生PSA膜。表2报告了在CTH室中老化1周的样品的测试结果。表3报告了在110℃下老化20分钟、然后在CTH室中老化1天的样品的测试结果。表4报告了在纤维板(FB)和不锈钢(SS)上进行的附着测试的结果。在表4中,使用不同的基材来测试具有和不具有MAT的粘合剂样品。对于剪切试验而言,纤维板(FB)用作基材,而对于剥离试验而言,不锈钢(SS)用作基材。在这些试验之前,将粘合剂层合到2-密耳(50微米)聚丙烯膜上。
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ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="212"/>
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ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="243"/>本申请所提及的所有专利和出版物据此全文以引用方式并入。在不脱离本发明的范围和精神实质的条件下,本领域技术人员可对本发明进行各种修改和更改,并且应当理解,本发明不应当不当地受限于本文所述的示例性实施例。