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本申請要求2014年12月19日提交的印度專利申請6412/che/2014的權(quán)益,該專利申請的公開內(nèi)容全文以引用的方式并入本文。
描述了由多模態(tài)不對稱彈性體嵌段共聚物制成的壓敏粘合劑和含有這些壓敏粘合劑的制品,包括保護性片材、標(biāo)簽、層合粘合劑、膠帶和粘合劑膜。
背景技術(shù):
嵌段共聚物在本領(lǐng)域中已知用于多種應(yīng)用,包括抗沖擊包裝材料的制造、模制品的制造和粘合劑的配制。此類嵌段共聚物可以被配制在可用于制造多種不同制品的壓敏粘合劑組合物中,包括醫(yī)用膠帶、粘合劑膜和保護性片材。
由含有多模態(tài)不對稱彈性體嵌段共聚物的壓敏粘合劑制成的物品通常對低應(yīng)力剝離具有良好的抗性,使得它們在輕負(fù)荷下抵抗抬升,維持適度的粘附力,從而易于去除,并且在不留下粘合劑殘留物的情況下從基材上干凈地去除。此外,這些制品承受多種溫度和化學(xué)環(huán)境。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
描述了由多模態(tài)不對稱彈性體嵌段共聚物制成的壓敏粘合劑和含有這些壓敏粘合劑的制品。
在第一方面,提供了一種壓敏粘合劑。壓敏粘合劑包含:a)至少30重量%的多模態(tài)不對稱多臂彈性體嵌段共聚物;b)至少25重量%的增粘樹脂;和c)至少0.1重量%的液體聚異戊二烯橡膠。
在第二方面,提供了一種三層粘合劑體系。三層粘合劑體系由下式表示:h-s-h,其中層h和s分別被稱為硬層和軟層,并且其中硬層來源于包含以下的壓敏粘合劑:至少30重量%的多模態(tài)不對稱多臂彈性體嵌段共聚物;至少40重量%的增粘樹脂;和至少0.1重量%的液體聚異戊二烯橡膠,并且其中軟層來源于包含以下的壓敏粘合劑:至少48重量%的多模態(tài)不對稱多臂彈性體嵌段共聚物;至少25重量%的增粘樹脂;和至少15重量%的液體聚異戊二烯橡膠。
在第三方面,提供了一種含有壓敏粘合劑的制品。制品包含具有第一表面和第二表面的背襯片材,該制品在第一表面的至少一部分上被壓敏粘合劑涂覆,其中壓敏粘合劑包含:a)至少30重量%的多模態(tài)不對稱多臂彈性體嵌段共聚物;b)至少25重量%的增粘樹脂;和c)至少0.1重量%的液體聚異戊二烯橡膠。
上述發(fā)明內(nèi)容并非意圖描述本發(fā)明的每個實施方案或每種實現(xiàn)方式。隨后的附圖、具體實施方式和實施例更具體地舉例說明了這些實施方案。
附圖說明
結(jié)合附圖對各種實施例所作的以下詳細(xì)說明可以更全面地理解本發(fā)明,其中:
圖1分別示出了基于多模態(tài)不對稱多臂彈性體共聚物(c5)和線性聚合物(c6)的壓敏粘合劑的脫粘圖(力(g)相對于距離(mm))。還分別示出了在不存在液體增塑劑的情況下基于多模態(tài)不對稱共聚物(c9)和線性聚合物(c10)的壓敏粘合劑的脫粘圖。
圖2描繪了與單層粘合劑相比的三層粘合劑體系的脫粘圖。
圖3描繪了三層粘合劑體系在各種表面(ss、pp和hdpe)上的90°剝離粘附力。
具體實施方式
提供了由多模態(tài)不對稱彈性體嵌段共聚物制成的壓敏粘合劑。壓敏粘合劑包含多模態(tài)不對稱多臂彈性體嵌段共聚物;增粘樹脂;和液體聚異戊二烯。這種情況下的粘合劑不具有任何交聯(lián)劑或交聯(lián)試劑諸如uv或電子束輻射??傮w優(yōu)點是提供了在不存在交聯(lián)劑/交聯(lián)試劑的情況下,在不同的基材上表現(xiàn)出優(yōu)異剝離強度、高溫剪切特性和良好粘附力的壓敏粘合劑。
壓敏粘合劑可以附著到不同的基材。例如,粘合劑可以附著到不銹鋼基材、聚丙烯基材、高密度聚乙烯基材。還提供了含有這些壓敏粘合劑的制品。此類制品包括但不限于保護性片材、標(biāo)簽、層合粘合劑、膠帶和粘合劑膜。
必須注意,除非上下文另有清楚指示,否則如本說明書以及所附權(quán)利要求書中所使用,單數(shù)形式“一種”、“一個”和“該/所述”包括多個指代物。
除非另有定義,否則本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員通常所理解的相同的含義。
術(shù)語“包含”、“包括”、“具有”、“含有”、“涉及”等應(yīng)被理解為開放式的,即意味著包括但不限于。
當(dāng)術(shù)語“約”用于描述值或范圍的端值時,本公開應(yīng)被理解為包括所提及的具體值和端值。
如本文所用,術(shù)語“壓敏粘合劑”是指在其上施加壓力時導(dǎo)致與粘附體粘合的粘合劑。不需要溶劑、水或熱量來實現(xiàn)粘合。如“壓敏”一詞所示,粘結(jié)程度受所施加的壓力的量影響。
術(shù)語“多模態(tài)”意指共聚物包含具有至少兩個不同分子量的末端嵌段。
術(shù)語“不對稱”意指彈性體嵌段共聚物的臂不完全一致,因為末端嵌段的分子量不完全相同。嵌段共聚物也可以稱為具有混合分子量的末端嵌段。嵌段共聚物還被表征為具有至少一個“高”分子量的末端嵌段和一個“低”分子量的末端嵌段。
如本文所用,術(shù)語“增粘劑”或“增粘樹脂”是指用于配制粘合劑以增加粘性(粘合劑表面的黏度)的化學(xué)化合物。它們通常是具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的低分子量化合物。在低應(yīng)變速率下,它們提供較高的應(yīng)力順度,而在較高的應(yīng)變速率下變得更硬。
多模態(tài)不對稱彈性體嵌段共聚物包含聚合的單乙烯基芳族化合物和共軛二烯。嵌段共聚物具有通式qny,其中q表示嵌段共聚物的臂并且具有式s-b;n表示臂(q)的數(shù)量并且為至少3;并且y為多官能偶聯(lián)劑的殘基。
此外,s為聚合的單乙烯基芳族均聚物的非彈性體聚合物鏈段末端嵌段,在嵌段共聚物中存在至少兩個不同分子量的末端嵌段??梢愿淖兎肿恿康臄?shù)量以定制嵌段共聚物以用于具體應(yīng)用。末端嵌段聚合物的分子量分布是雙模態(tài)的,即包括兩個不同的分子量范圍,高范圍和低范圍。較高分子量末端嵌段(mn)h的數(shù)均分子量為至少5,000或至少10,000。較高分子量末端嵌段(mn)h的數(shù)均分子量為至多達(dá)50,000或至多達(dá)35,000。較低分子量末端嵌段(mn)l的數(shù)均分子量為至少1,000、至少2,000或至少4,000。較低分子量末端嵌段(mn)l的數(shù)均分子量為至多達(dá)10,000、至多達(dá)9,000或至多達(dá)7,000。
具有高分子量末端嵌段的臂與具有低分子量末端嵌段的臂的比率對許多特性(包括聚合物的拉伸強度)具有影響。當(dāng)嵌段共聚物僅具有兩個不同分子量的末端嵌段分布時,含有較高分子量末端嵌段的臂的數(shù)量為嵌段共聚物中臂的總數(shù)的至少5%、至少10%或至少15%。在一些實施方案中,含有較高分子量末端嵌段的臂的數(shù)量為嵌段共聚物中臂的總數(shù)的至多達(dá)70%、至多達(dá)45%或至多達(dá)35%。
此外,b為彈性體聚合物鏈段中間嵌段,該中間嵌段將每個臂q連接到多官能偶聯(lián)劑的殘基(y)并且包含聚合的共軛二烯或共軛二烯的組合。
中間嵌段可以含有少量的單乙烯基芳族材料,但在優(yōu)選的情況下,主要為聚合的共軛二烯或共軛二烯的混合物。在一些實施方案中,嵌段共聚物包含至少4重量%、至少5重量%或至少6重量%的聚合的單乙烯基芳族均聚物。在某些其它實施方案中,嵌段共聚物包含至多高達(dá)40重量%、至多達(dá)25重量%或至多達(dá)15重量%的聚合的單乙烯基芳族均聚物。嵌段共聚物包含至少60重量%、至少75重量%或至少85重量%的聚合的共軛二烯或聚合的二烯組合。在另外的實施方案中,嵌段共聚物包含至多達(dá)96重量%、至多達(dá)95重量%或至多達(dá)94重量%的聚合的共軛二烯。非彈性體末端嵌段聚合物鏈段和彈性體中間嵌段聚合物鏈段通常作為至少兩個不同的相存在。根據(jù)末端嵌段分子量的差異,來自最低分子量分布的末端嵌段可以第三相存在。
包含聚合的單乙烯基芳族末端嵌段s的單體通常含有8至18個碳原子,并且有用的單乙烯基芳族單體的示例包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基吡啶、乙基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、異丙基苯乙烯、二甲基苯乙烯、其它烷基化苯乙烯等。在一些實施方案中,聚合的單乙烯基芳族化合物為聚苯乙烯。包含聚合的共軛二烯中間嵌段的單體通常含有4至12個碳原子,并且有用的共軛二烯單體的示例包括但不限于丁二烯、異戊二烯、乙基丁二烯、苯基丁二烯、間戊二烯、二甲基丁二烯、己二烯、乙基己二烯等。聚合的共軛二烯可以被單獨采用或作為與彼此的混合物或共聚物采用。在一些實施方案中,聚合的共軛二烯選自由以下項組成的組:聚丁二烯、聚異戊二烯以及它們的混合物。
適用于本發(fā)明的多官能偶聯(lián)劑“y”可以是聚烯基偶聯(lián)劑或其它材料中的任一種,該其它材料已知具有可與活性聚合物的碳負(fù)離子反應(yīng)以形成連接的聚合物的官能團。合適的多官能偶聯(lián)劑的示例包括鹵化硅、聚環(huán)氧化合物、多異氰酸酯、聚酮、聚酐、二羧酸酯。合適的聚烯基偶聯(lián)劑可以是脂族的、芳族的或雜環(huán)的。脂族聚烯基偶聯(lián)劑的示例包括聚乙烯基乙炔和聚烷基乙炔、聯(lián)乙炔、磷酸酯和亞磷酸酯、二甲基丙烯酸酯諸如二甲基丙烯酸乙二醇酯等。合適的雜環(huán)聚烯基偶聯(lián)劑的示例包括二乙烯基吡啶、二乙烯基噻吩等。合適的芳族聚烯基偶聯(lián)劑的示例包括聚乙烯基苯、聚乙烯基甲苯、聚乙烯基二甲苯、聚乙烯基蒽、聚乙烯基萘和二乙烯基四甲苯等。合適的聚乙烯基基團包括二乙烯基、三乙烯基和四乙烯基。在一個實施方案中,多官能偶聯(lián)劑選自由以下項組成的組:鄰二乙烯基苯、間二乙烯基苯、對二乙烯基苯以及它們的混合物。
多模態(tài)不對稱彈性體嵌段共聚物可以通過常規(guī)的嵌段共聚物陰離子聚合技術(shù)來制備。在一些實施方案中,彈性體嵌段共聚物可以根據(jù)美國專利5,296,547(nestegard等人)和美國專利5,393,787(nestegard等人)中概述的工序來制備。在某些實施方案中,本公開的壓敏粘合劑包含至少30重量%、至少35重量%或至少40重量%的多模態(tài)不對稱多臂彈性體嵌段共聚物。在另外的實施方案中,本公開的壓敏粘合劑包含至多達(dá)60重量%、至多達(dá)58重量%或至多達(dá)53重量%的多模態(tài)不對稱多臂彈性體嵌段共聚物。
增粘劑或增粘樹脂通常是指以下材料:該材料可與嵌段共聚物中的彈性體嵌段混溶,具有10,000克/摩爾(g/mol)或更低的數(shù)均分子量mn、如使用環(huán)球儀確定的高于70℃的軟化點,以及如通過差示掃描量熱法(dsc)測量的-30℃或更多的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)。與彈性體聚合物鏈段中間嵌段相容的增粘樹脂通常優(yōu)選提供壓敏粘合劑。在一些實施方案中,增粘樹脂還與至少一種非彈性體聚合物鏈段末端嵌段相容。合適的增粘樹脂可以包括松香和松香衍生物、多萜烯、苯并呋喃茚、氫化樹脂和烴樹脂,例如:基于α-蒎烯的樹脂、基于β-蒎烯的樹脂、基于檸檬烯的樹脂、基于間戊二烯的烴樹脂、松香酯、多萜烯和芳族改性的多萜烯樹脂、芳族改性的基于間戊二烯的烴樹脂、芳族改性的基于二環(huán)戊二烯的烴樹脂以及芳族改性的共萜烯樹脂和三萜烯樹脂。在某些實施方案中,增粘樹脂為氫化的烴樹脂,該氫化的烴樹脂將賦予低顏色以及可以具有與嵌段共聚物的中間嵌段彈性體相的優(yōu)先溶解度。
增粘樹脂可以壓敏粘合劑的至少25重量%、至少30重量%或至少35重量%的量存在于壓敏粘合劑中。在其它實施方案中,增粘樹脂以壓敏粘合劑的至多達(dá)60重量%、至多達(dá)55重量%或至多達(dá)50重量%的量存在。
增塑劑用于粘合劑配制中,以提供潤濕作用和/或粘度控制。在這種情況下,使用具有至多達(dá)20,000克/摩爾的分子量并且具有-63℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)的液體聚異戊二烯橡膠。在一些實施方案中,液體聚異戊二烯橡膠可以壓敏粘合劑的至少0.1重量%、至少5重量%或至少10重量%的量存在于壓敏粘合劑中。在其它實施方案中,液體聚異戊二烯橡膠可以壓敏粘合劑的至多達(dá)30重量%、至多達(dá)25重量%或至多達(dá)20重量%的量存在。
在一個實施方案中,本公開的壓敏粘合劑包含至少30重量%的多模態(tài)不對稱多臂彈性體嵌段共聚物、至少25重量%的增粘樹脂和至少0.1重量%的液體聚異戊二烯橡膠。在某些其它實施方案中,粘合劑可以包含至多達(dá)60重量%的多模態(tài)不對稱多臂彈性體嵌段共聚物、至多達(dá)60重量%的增粘樹脂和至多達(dá)30重量%的液體聚異戊二烯橡膠。在另一個實施方案中,壓敏粘合劑包含:a)至少40重量%的多模態(tài)不對稱多臂彈性體嵌段共聚物,b)至少35重量%的增粘樹脂,和c)至少10重量%的液體聚異戊二烯橡膠。
本公開的壓敏粘合劑可以任選地包含溶劑和填料。合適的溶劑的示例包括但不限于乙酸乙酯、四氫呋喃、甲苯和甲基乙基酮。填料通??梢愿淖儔好粽澈蟿┑膬δ苣A?。其它任選的添加劑包括但不限于顏料、uv穩(wěn)定劑、抗氧化劑等。這些任選的成分可以根據(jù)所需的量存在。
提供了一種由壓敏粘合劑制成的多層粘合劑體系。多層粘合劑體系可以是(–h-h-h–)型、(–s-s-s–)型或(–h-s-h–)型或它們的組合。在某些實施方案中,多層體系具有–h-s-h–型,其中本文的“h”和“s”分別被稱為硬層和軟層。在某些實施方案中,提供了由式:h-s-h表示的多層體系。這些層由其化學(xué)組成不同的壓敏粘合劑組成。軟層比硬層含有相對更高量的液體聚異戊二烯橡膠。硬層來源于包含以下的壓敏粘合劑:至少30重量%的多模態(tài)不對稱多臂彈性體嵌段共聚物、至少40重量%的增粘樹脂和至少0.1重量%的液體聚異戊二烯橡膠。在其它實施方案中,三層粘合劑體系的硬層由可包含至多達(dá)45重量%的多模態(tài)不對稱多臂彈性體嵌段共聚物、至多達(dá)60重量%的增粘樹脂和至多達(dá)5重量%的液體聚異戊二烯橡膠的壓敏粘合劑制成。軟層來源于包含以下的壓敏粘合劑組合物:a)至少48重量%的多模態(tài)不對稱多臂彈性體嵌段共聚物;b)至少25重量%的增粘樹脂;c)至少15重量%的液體聚異戊二烯橡膠。在某些實施方案中,三層粘合劑體系的軟層來源于包含以下的壓敏粘合劑組合物:a)至多達(dá)55重量%的多模態(tài)不對稱多臂彈性體嵌段共聚物;b)至多達(dá)35重量%的增粘樹脂和c)至多達(dá)30重量%的液體聚異戊二烯橡膠。
多層粘合劑體系通過層合單個層來構(gòu)成,該單個層包含壓敏粘合劑并且壓制在一起使得中間層由外部部分夾在兩側(cè)上以形成多層。多層粘合劑層中的每個通常在它們被進(jìn)一步測試之前,在50%的相對濕度、約25℃的室溫下保持約24小時。在某些實施方案中,多層粘合劑體系可以是三層體系或四層體系。
提供了含有壓敏粘合劑的制品。在一個實施方案中,包含具有第一表面和第二表面的背襯片材的制品在第一表面的至少一部分上被壓敏粘合劑涂覆,其中壓敏粘合劑包含:a)至少30重量%的多模態(tài)不對稱多臂彈性體嵌段共聚物,b)至少25重量%的增粘樹脂,和c)至少0.1重量%的液體聚異戊二烯橡膠。
與上述相同的粘合劑組合物可以從溶液中施加到基材,該溶液在溶劑(諸如甲苯)中具有至多達(dá)約40重量%固體的成分,溶劑通過蒸發(fā)除去。在一些實施方案中,粘合劑也可以100%固體熱熔體被施加到基材。
可使用任何基材。一些合適的基材包括紙材、織物、玻璃、陶瓷材料、聚合物材料、含金屬的材料(諸如金屬或金屬氧化物)或它們的組合。在一些實施方案中,基材可以是聚丙烯基材、高密度聚乙烯基材或不銹鋼基材。
被涂覆的制品包括采用壓敏粘合劑的保護性片材、標(biāo)簽、層合粘合劑、膠帶和粘合劑膜。在某些實施方案中,膠帶包含具有第一表面和第二表面的背襯以及涂覆在第一主表面的至少一部分上的壓敏粘合劑。背襯片材可以是塑料膜、紙材或任何其它合適的材料,并且膠帶可以包括通常已知的并且用于制造壓敏粘合劑膠帶的各種其它層或涂層,諸如底漆、剝離涂層等。膠帶可以被涂覆到背襯的兩側(cè)上以形成雙面膠帶,或者粘合劑可以被涂覆到具有剝離表面的背襯上使得粘合劑膜可以用作轉(zhuǎn)移膠帶。
示例性實施方案
實施方案a為一種壓敏粘合劑,包含:a)至少30重量%的多模態(tài)不對稱多臂彈性體嵌段共聚物,b)至少25重量%的增粘樹脂,和c)至少0.1重量%的液體聚異戊二烯橡膠。
實施方案b為實施方案a的壓敏粘合劑,其中粘合劑包含至少35重量%的多模態(tài)不對稱多臂彈性體嵌段共聚物。
實施方案c為實施方案a的壓敏粘合劑,其中粘合劑包含至少30重量%的增粘樹脂。
實施方案d為實施方案a的壓敏粘合劑,其中粘合劑包含至少5重量%的液體聚異戊二烯橡膠。
實施方案e為實施方案a至d中任一項的壓敏粘合劑,其中粘合劑包含:a)至少40重量%的多模態(tài)不對稱多臂彈性體嵌段共聚物,b)至少35重量%的增粘樹脂,和c)至少10重量%的液體聚異戊二烯橡膠。
實施方案f為實施方案a的壓敏粘合劑,其中所述多模態(tài)不對稱多臂彈性體嵌段共聚物包含聚合的單乙烯基芳族化合物和共軛二烯,并且具有式qny,并且其中:q表示嵌段共聚物的單個臂并且具有式s-b;n表示嵌段共聚物中的臂q的數(shù)量并且為至少3的整數(shù);并且y為多官能偶聯(lián)劑的殘基;并且進(jìn)一步地,其中:(a)s為聚合的單乙烯基芳族均聚物的非彈性體聚合物鏈段末端嵌段,在共聚物中存在至少兩個不同分子量的末端嵌段,較高分子量末端嵌段和較低分子量末端嵌段,其中:(i)較高分子量末端嵌段h((mn)h)的數(shù)均分子量(mn)為至少5,000克/摩爾;(ii)較低分子量末端嵌段l((mn)l)的數(shù)均分子量(mn)為至少1,000克/摩爾;并且(b)b為將每個臂連接到多官能偶聯(lián)劑的殘基(y)的彈性體聚合物鏈段中間嵌段并且包含聚合的共軛二烯或共軛二烯的組合,并且其中聚合的單乙烯基芳族化合物以嵌段共聚物總重量的至少4重量%的量存在并且聚合的共軛二烯以嵌段共聚物總重量的至少60重量%的量存在。
實施方案g為實施方案f的壓敏粘合劑,其中聚合的單乙烯基芳族化合物以嵌段共聚物總重量的至少6重量%的量存在。
實施方案h為實施方案g的壓敏粘合劑,其中聚合的單乙烯基芳族化合物為聚苯乙烯。
實施方案i為實施方案f的壓敏粘合劑,其中聚合的共軛二烯選自由以下項組成的組:聚丁二烯、聚異戊二烯以及它們的混合物。
實施方案j為實施方案f的壓敏粘合劑,其中多官能偶聯(lián)劑選自由以下項組成的組:鄰二乙烯基苯、間二乙烯基苯、對二乙烯基苯以及它們的混合物。
實施方案k為實施方案a的壓敏粘合劑,其中(mn)h為至少10,000克/摩爾,并且(mn)l為至少4,000克/摩爾。
實施方案l為實施方案f的壓敏粘合劑,其中含有較高分子量末端嵌段的臂的數(shù)量為嵌段共聚物中總臂數(shù)的至少10%。
實施方案m為實施方案f的壓敏粘合劑,其中含有較高分子量末端嵌段的臂的數(shù)量為嵌段共聚物中總臂數(shù)的至少15%。
實施方案n為實施方案a的壓敏粘合劑,其中增粘樹脂是與彈性體聚合物鏈段中間嵌段相容的。
實施方案o為實施方案a或n的壓敏粘合劑,其中增粘樹脂還是與至少一種非彈性體聚合物鏈段末端嵌段相容的。
實施方案p為實施方案a的壓敏粘合劑,其中增粘劑樹脂選自松香和松香衍生物、多萜烯、苯并呋喃茚、氫化樹脂和烴樹脂。
實施方案q為實施方案p的壓敏粘合劑,其中增粘劑樹脂為選自以下的烴樹脂:基于α-蒎烯的樹脂、基于β-蒎烯的樹脂、基于檸檬烯的樹脂、基于間戊二烯的烴樹脂、松香酯、多萜烯和芳族改性的多萜烯樹脂、芳族改性的基于間戊二烯的烴樹脂、芳族改性的基于二環(huán)戊二烯的烴樹脂以及芳族改性的共萜烯樹脂和三萜烯樹脂。
實施方案r為實施方案q的壓敏粘合劑,其中增粘樹脂為氫化的烴樹脂。
實施方案s為實施方案a的壓敏粘合劑,其中粘合劑不含有任何交聯(lián)劑。
實施方案t為一種由下式表示的多層粘合劑體系:–h-s-h–;其中層h和s分別被稱為硬層和軟層,并且其中硬層來源于包含以下的壓敏粘合劑:a)至少30重量%的多模態(tài)不對稱多臂彈性體嵌段共聚物;b)至少40重量%的增粘樹脂;和c)至少0.1重量%的液體聚異戊二烯橡膠,并且其中軟層來源于包含以下的壓敏粘合劑組合物:a)至少48重量%的多模態(tài)不對稱多臂彈性體嵌段共聚物;b)至少25重量%的增粘樹脂;和c)至少15重量%的液體聚異戊二烯橡膠。
實施方案u為一種包含具有第一表面和第二表面的背襯片材的制品,該制品在第一表面的至少一部分上被壓敏粘合劑涂覆,其中壓敏粘合劑包含:a)至少30重量%的多模態(tài)不對稱多臂彈性體嵌段共聚物,b)至少25重量%的增粘樹脂,和c)至少0.1重量%的液體聚異戊二烯橡膠。
實施方案v為實施方案u的制品,其中背襯片材為塑料膜或紙材。
實施例
這些實施例例僅用于說明目的,而不意在對所附權(quán)利要求書的范圍進(jìn)行限制。除非另外指明,否則在實施例和說明書其他部分中的所有份數(shù)、百分比、比率等均按重量計。
本公開的壓敏粘合劑的具體組分的信息(identity)列于表-1中。
表-1
測試方法
180°剝離粘附力和靜態(tài)剪切
為了測量粘附力,將膠帶在受控環(huán)境中調(diào)節(jié)24小時,并且根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)膠帶方法pstc-1(單涂層膠帶180°角的剝離粘附力)在用于材料測試的imass剝離測試儀系統(tǒng)上進(jìn)行分析。以30.5cm/分鐘(12英寸/分鐘)的速率以180度的角除去膠帶。使用連接到計算機的負(fù)荷單元來估計粘附力的報告值。用于剪切的粘合劑的重疊面積為1平方英寸,并且用1英寸寬的膠帶測量剝離粘附力。
粘性測試
使用taxt加質(zhì)構(gòu)分析儀設(shè)備執(zhí)行壓敏粘合劑組合物的粘性測試,該設(shè)備具有不同組成的psa片材的6mm直徑的pp探頭,其中psa膜的探頭直徑/厚度<50(接近)。
在用于探頭粘性測試的設(shè)備中設(shè)定以下參數(shù)。
實施例-1
按照表2中給出的量,通過將多模態(tài)不對稱嵌段共聚物與氫化烴(其為增粘樹脂)和液體異戊二烯橡膠組合來制備壓敏粘合劑。量以重量百分比(重量%)給出。將所得組合物稱重干燥并且溶解在甲苯中,以得到40重量%固體的溶液。將溶液以50±2gsm的涂層重量單獨刮涂在2密耳的pet厚雙軸取向的聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)膜上。將涂層在室溫(22℃)下干燥三分鐘,然后在90℃下在對流烘箱中干燥10分鐘,并且從烘箱中取出并用有機硅涂覆的剝離襯墊覆蓋。
除了使用線性嵌段共聚物(kd1161)代替不對稱多模態(tài)(kd1340)用于比較目的之外,也以類似的方式制備其它粘合劑組合物,稱為“c6(comp)”。此外,也制備了分別與不對稱多模態(tài)嵌段共聚物和線性嵌段共聚物一起存在的具有增粘樹脂或液體聚異戊二烯的一些其它粘合劑組合物(稱為“c9(comp)”、“c10(comp)”、“c11(comp)”和“c12(comp)”),以便說明含有不對稱嵌段共聚物的壓敏粘合劑在其粘性、粘附力和剪切特性方面的有利效果。
表-2
實施例-2
測試基于多模態(tài)不對稱彈性體嵌段共聚物的壓敏粘合劑(c5和c8)的180°剝離粘附力和靜態(tài)剪切強度。如上所提及,出于比較的目的,還測試了基于線性嵌段共聚物的樣品(c6)以及分別與不對稱多模態(tài)嵌段共聚物和線性嵌段共聚物一起存在的基于具有增粘樹脂或液體聚異戊二烯的粘合劑組合物的樣品。測試結(jié)果在表-3中示出。
表-3
表-3中的數(shù)據(jù)表明,含有不對稱多模態(tài)嵌段共聚物、增粘樹脂和液體異戊二烯的粘合劑(實施例c5和c8)在不同的基材(諸如不銹鋼(ss)、聚丙烯(pp)和高密度聚乙烯(hdpe))上具有優(yōu)異的粘附力以及不受電子束或紫外線固化影響的增強的高溫剪切。
實施例-3
研究了本公開的某些壓敏粘合劑的粘性測試和隨后的脫粘圖。其中,將包含由不對稱多模態(tài)嵌段共聚物制成的壓敏粘合劑的實施例c5與含有線性嵌段共聚物的樣品c6(comp)進(jìn)行比較。出于比較的目的,還測試了基于具有僅存在增粘樹脂的粘合劑組合物的樣品以及分別具有不對稱多模態(tài)嵌段共聚物和線性嵌段共聚物的樣品c9(comp)和c10(comp)。
脫粘圖描繪于圖1中,并且結(jié)果列于表-4中。在大致具有(不對稱嵌段共聚物/增粘劑/液體聚異戊二烯=100:90:10的重量比)的組成的c5組合物中觀察到了非常均勻且良好的原纖維化。發(fā)現(xiàn)具有多模態(tài)不對稱嵌段共聚物(kd1340)的壓敏粘合劑原纖維的相對延展性高于對應(yīng)的基于線性嵌段聚合物(kd1161)的組合物。c5的脫粘曲線下的面積也比對應(yīng)的組合物c6(comp)高。還觀察到,在基于彈性體和僅增粘樹脂的粘合劑c9(comp)和c10(comp)的情況下不存在平頂曲線效應(yīng)(plateaueffect),不管它們是由不對稱嵌段共聚物還是線性聚合物制成。
表-4
*點1對應(yīng)于粘性測試期間psa的脫粘曲線的起點,并且點2是任何特定組合物的脫粘曲線的終點(x=0);1和2之間的距離被認(rèn)為是在粘性測試期間占優(yōu)勢的環(huán)境大氣溫度和壓力下粘合劑脫粘之前的最大伸長。
在psa脫粘期間的峰值最大值處,基材的粘合界面處開始裂開。接著將是psa原纖維的延伸或粘合劑和基材界面處的腔在側(cè)向方向和垂直方向上的膨脹。接著是腔中間的壁以大致恒定的公稱應(yīng)力水平在施加的應(yīng)力方向上的伸長以及提供如基于kd1340的曲線所示的平頂曲線效應(yīng),接著是由蠕變造成的破裂,該蠕變應(yīng)該被認(rèn)為是聚合物纖維的末尾從探頭的粘合失效或脫粘,該粘合失效或脫粘對應(yīng)于如下所示的典型的脫粘曲線中粘合劑原纖維(點2)的最大伸長。(如果探頭具有比設(shè)備的底壓板的ss更低的表面能材料,并且如果粘合劑在ss上具有比第二接觸面更大的粘著力,則分層可能也會發(fā)生在探針表面上)。
實施例-4
通過層合實施例c5和實施例c1制造像(h-h-h)、(s-s-s)和(h-s-h)的各種三層粘合劑體系,該實施例c5和實施例c1由如表5所示的不同組成的壓敏粘合劑制成。h層由實施例c5組成,并且s層由實施例c1組成。
表-5
單個層通過使用符合壓敏膠帶委員會(pstc)規(guī)格的4.5磅±0.1磅(2.04千克)的輥層合壓制來制成。每種三層粘合劑在粘性測試前保持24小時。用于以下粘性測試實驗的單個層的厚度接近0.2mm;并且更確切地說,h層具有0.214mm的干燥粘合劑的平均厚度,并且對于s層,干燥粘合劑的厚度平均為0.217mm。在如上所提及的類似條件下執(zhí)行粘性測試。在圖2中描繪了單層壓敏粘合劑體系和三層壓敏粘合劑體系兩者的脫粘圖,并且粘性測試結(jié)果的總結(jié)列于表6中。如圖2所示,在(h-s-h)組成中,觀察到分層前的原纖維延伸最高,高于脫粘測試期間(h-h-h)和(s-s-s)型粘合劑的對應(yīng)的伸長。
表-6
實施例-5
研究了對應(yīng)于壓敏粘合劑組合物c5-c1-c5三層的h-s-h型三層體系在不銹鋼(ss)板、聚丙烯(pp)板和高密度聚乙烯(hdpe)板上的90°剝離粘附力。在正常室溫和大氣壓力的實驗條件下,剝離速率為12英寸/分鐘。有關(guān)三層粘合劑的粘附力的結(jié)果如圖3所示。這種三層層合的粘合劑組合物在低表面能基材(lse)(諸如hdpe)中示出大于100盎司/英寸的剝離值。本研究中使用的背襯是具有約5密耳厚度的鋁片材。以這樣的方式制備三層粘合劑體系(c5-c1-c5),其中軟層c1用硬層c5從兩側(cè)層合,并且該三層粘合劑體系的一側(cè)面向鋁,而三層的另一側(cè)附著在基材上,其中c5層面向附著的基材。
因此,上文所述的基于多模態(tài)不對稱嵌段共聚物的壓敏粘合劑在各種基材諸如不銹鋼(ss)、聚丙烯(pp)和高密度聚乙烯(hdpe)上表現(xiàn)出良好的粘附力,以及不受電子束或uv固化影響的增強的高溫剪切。