可转变压敏胶粘剂、制品及相关方法技术

本发明专利技术描述了可转变胶粘剂，在暴露于特定刺激或环境因素下时，胶粘剂特性会发生改变。所述胶粘剂包括一种或多种烯烃嵌段共聚物，以及增粘剂和加工油。所述可转变胶粘剂还可以额外包括一种或多种聚烯烃弹性体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请案交叉申请本专利技术要求2014年6月18日递交的第62/014,039号美国临时专利申请的权益，该申请的内容以引入的方式并入本文。专利
本专利技术主题涉及可转变的压敏胶粘剂，具体而言，本专利技术涉及使用烯烃嵌段共聚物的所述胶粘剂。该胶粘剂用途广泛，特别是作为医用胶粘剂。本专利技术主题还涉及应用可转变胶粘剂的胶粘剂制品及所述胶粘剂和所述制品的应用方法。专利技术背景压敏胶粘剂(PSA)已应用于需要粘合两种或更多材料的很多行业之中。PSA目前市售的有很多品种，例如热熔型/温熔型、溶剂型、水溶液型和乳液型。PSA的应用广泛，小到纸质标签，大到用于粘接汽车部件的高效胶带。无论如何应用，PSA一般都呈现出粘弹性，涂抹到基材上之后，具有较长的粘附特性。这些粘附特性相对稳定，不同于根据温度和接触化学品等外部环境条件引起降解时的一般反应。近十年来科技一直不断发展，目前已出现一些应用，要求PSA在不同应用阶段具有不同的粘附特性。比如在第一应用阶段，PSA需要具有适合可移除式标签的特性，但在第二阶段，在接受外部刺激后，要转变为一种类似于HVAC胶带的高强度PSA。这种概念不仅是从一种PSA状态转化为另一种PSA状态，还包含从一种PSA状态转化成结构粘接状态。其他应用包括从高粘性向低粘性转变的需求，即“按需脱胶”，是目前研究和论文的热点领域。特别是在医疗行业出现了一种需求，需要一种可以轻松移除的高粘性胶粘剂。例如，人们在发生擦伤或切伤意外时，常常会使用绷带。目前根据市场需求，绷带需要防水、防汗、让使用者在整个使用期间内能够运动自如，且不影响伤口愈合。使用者也要定时更换或移除绷带。然而，为了保证绷带固定，胶粘剂的强度相对要求较高。在绷带拆除之前，这种强粘附性都是可以接受的。有些人可能使用绷带频率不高，例如几个月一次，而有些人可能每天都要使用。例如那些使用造瘘或造口装置的病人，他们需要每天更换一张相当大的绷带。相应地，这也形成了对可转变胶粘剂的一种需求，要求胶粘剂在不同时间或阶段具有不同的胶粘特性。
技术实现思路
本专利技术主题在以下方面解决了以前方法中的难题和缺陷。一方面，本专利技术提供一种可转变胶粘剂，包括至少一种烯烃嵌段共聚物、至少一种增粘剂和至少一种加工油或增量剂。其中所述胶粘剂接触一种或多种刺激或以下环境因素：1)温度改变；2)压力改变；3)接触至少一种化学试剂；4)接受光照；以及5)以上1)至4)的组合之后，至少一种胶粘剂特性会发生转变。另一方面，本专利技术提供一种胶粘剂制品，该制品包含一种基材及涂抹于基材上的可转变胶粘剂。所述胶粘剂包括至少一种烯烃嵌段共聚物、至少一种增粘剂和至少一种加工油或增量剂。其中所述胶粘剂接触一种或多种刺激或以下环境因素：1)温度改变；2)压力改变；3)接触至少一种化学试剂；4)接受光照；以及5)以上1)至4)的组合之后，至少一种胶粘剂特性会发生转变。还有另一方面，本专利技术提供一种提高从表面移除胶粘性制品时的简便性的方法。所述方法包括提供一种粘贴到表面的制品。所述方法还包括在该制品和所述表面之间提供可转变胶粘剂区域。所述胶粘剂包括：1)至少一种烯烃嵌段共聚物、2)至少一种增粘剂，以及3)至少一种加工油或增量剂；其中所述胶粘剂在接触一种或多种刺激或以下环境因素：a)温度改变；b)压力改变；c)接触至少一种化学试剂中；d)接受光照；以及e)以上a)至d)的组合之后，胶粘强度降低。所述方法还包括将所述制品粘附到表面上。在移除粘附到所述表面上的所述制品之前，所述可转变胶粘剂要接触上述a)至e)中的一种或多种环境因素，从而降低所述胶粘剂的胶粘强度，改善从皮肤上移除所述粘性制品的舒适度。在可实现的技术方案方面，本专利技术足以实施其他和不同的实施例，本专利技术的若干技术细节可以在很多方面进行修改，均不脱离本专利技术的范畴。因此，附图和说明书只用作说明用途，而不具有限制性。附图说明图1为所有压敏胶粘剂的总体粘弹窗图。图2为相较于代表性可转变胶粘剂，传统压敏胶粘剂和结构胶粘剂的固化图。图3为实施例3中另一种代表性可转变压敏胶粘剂转变前后所测得的粘弹窗图。图4为实施例2和3中所述代表性可转变压敏胶粘剂的储能模量与温度的函数关系图。图5为本专利技术所述的可转变压敏胶粘剂的储能模量和剥离强度与温度的函数关系图。具体实施例压敏胶粘剂(PSA)应用广泛，应用时其性能特性是具体且恒定的。然而，目前对于胶粘剂特性要求不断提高，有些要求应用后其性能窗超出一般PSA的特性。有些胶粘剂在应用之后可以从一种PSA状态转变为另一种PSA状态，为在原位扩展特性提供了可能。比如一种可移除胶粘剂，在激发反应后，可以转变为一种永久胶粘剂。本专利技术通过粘弹性来描述PSA的基本特性。除此以外，也通过支持性实施例描述了制备丙烯酸酯PSA系统的工艺，该系统在应用后，可将一组特性转换为另一组特性。这些实施例着重于应对在恶劣环境下，标准PSA无法使用，需要高强度胶粘剂的具体应用。具体而言，本专利技术提供了一种压敏胶粘剂(PSA)，可以通过精确的热力学或紫外线活化化学途径由低粘性转变为高粘性。这里术语“可转变胶粘剂”指的是一种接触刺激后状态会发生改变的胶粘剂，在特定实施例中，具有粘附特性或特征的胶粘剂在接触一种或多种刺激或以下环境因素：1)温度改变，特别是升温；2)压力改变；3)接触一种或多种化学试剂；4)接受光照，特别是紫外光；以及5)以上1)至4)的组合之后，所述胶粘剂的状态会发生转变。在本专利技术的很多实施例中，温度升高后，可转变胶粘剂的胶粘特性就会改变，特别是温度升高后胶粘强度会升高。在具体实施例中，当可转变胶粘剂升温至至少约25℃时，通常为至少约30℃，更具体为至少32℃时，胶粘特性会发生改变。人体皮肤表面一般温度为35℃。因此在本专利技术的很多实施例中，所述可转变胶粘剂在约35℃时展示最优的胶粘特性，比如胶粘强度和保留时间。PSA的胶粘特性可以通过改变聚合物合成过程的多个变量来实现。下面表1中显示了几种有关变量及其特性影响。表1：合成变量及其导致的特性影响变量影响单体选择玻璃化转变、溶解度参数单体功能性增粘性、交联位点分子量剥离/剪切平衡支化度内聚强度除了合成变量以外，还可以在合成后向聚合物中引入特殊添加剂，从而增强PSA的某种胶粘特性。表2为这些添加剂的代表性示例。表2：添加剂及其导致的特性影响将合成变量和添加剂结合，可以获得广泛范围的PSA性能。可以通过PSA的粘弹性特性对特性进行定性。业内使用动态机械分析(DMA)方法测量PSA的粘弹性特性。在此方法中，在两种频率下测量储能模量(G')和损失模量(G\)，分别代表粘接状态和脱粘状态。利用相应测量，可以根据测得的模量处于图1中什么位置，对胶粘剂的PSA性能窗进行预测。所有PSA的性能窗均会落于图1中某个位置。使用这种特性界定方法，可以利用数据证实PSA从一种特性转变为另一种特性，即从一个象限或区域转变到另一个象限或区域。还可以通过数据说明，PSA从一个PSA象限转变为一种远高于Dahlquist标准(G'＝105)的结构型状态。Dahlquist标准详见Pocius,A.V.的《粘附性与胶粘剂：简介》(“Adhesion&Adhesives:AnIntroduction”)，汉沙出版社(HanserPublicatio本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可转变胶粘剂，包括：至少一种烯烃嵌段共聚物；至少一种增粘剂；和至少一种加工油或增量剂；其中所述胶粘剂接触一种或多种刺激或以下环境因素：1)温度改变；2)压力改变；3)接触至少一种化学试剂；4)接受光照；以及5)以上1)至4)的组合之后，至少一种胶粘剂的特性发生改变。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.18 US 62/014,0391.一种可转变胶粘剂，包括：至少一种烯烃嵌段共聚物；至少一种增粘剂；和至少一种加工油或增量剂；其中所述胶粘剂接触一种或多种刺激或以下环境因素：1)温度改变；2)压力改变；3)接触至少一种化学试剂；4)接受光照；以及5)以上1)至4)的组合之后，至少一种胶粘剂的特性发生改变。2.根据权利要求1所述的可转变胶粘剂，其中一种或多种刺激或环境因素为温度升高。3.根据权利要求2所述的可转变胶粘剂，其中所述温度升高包含了加热到至少30℃的温度。4.根据权利要求1至3任意一项所述的可转变胶粘剂，其中所述胶粘剂的至少一种胶粘剂特性的改变包含胶粘剂强度的增强。5.根据权利要求1至4任意一项所述的可转变胶粘剂，其中所述烯烃嵌段共聚物的熔融指数范围为10至20克/10分钟。6.根据权利要求1至5任意一项所述的可转变胶粘剂，其中所述烯烃嵌段共聚物的密度范围为0.86至0.88g/cm3。7.根据权利要求1至6任意一项所述的可转变胶粘剂，其中所述烯烃嵌段共聚物的熔点范围为230至260°F。8.根据权利要求1至7任意一项所述的可转变胶粘剂，其中所述烯烃嵌段共聚物在所述胶粘剂中的质量分数范围为5％至25％。9.根据权利要求1至8任意一项所述的可转变胶粘剂，其中所述增粘剂选自1)萜烯树脂、2)低分子量氢化烃，以及3)以上1)和2)的组合。10.根据权利要求1至9任意一项所述的可转变胶粘剂，其中所述增粘剂在所述胶粘剂中的质量分数范围为40％至65％。11.根据权利要求1至10任意一项所述的可转变胶粘剂，其中所述加工油或增量剂选择1)烯烃寡聚体、2)低分子量聚合物、3)植物油、4)动物油、5)石油，以及6)以上1)至5)的组合。12.根据权利要求1至11任意一项所述的可转变胶粘剂，其中所述加工油或增量剂在所述胶粘剂中的质量分数范围为15％至35％。13.根据权利要求1至12任意一项所述的可转变胶粘剂，还包括至少一种聚烯烃弹性体。14.根据权利要求13所述的可转变胶粘剂，其中所述多聚烯烃弹性体的密度范围为0.865至0.880g/cm3。15.根据权利要求13至14任意一项所述的可转变胶粘剂，其中所述多聚烯烃弹性体的熔融指数范围为400至1500克/10分钟。16.根据权利要求13至15任意一项所述的可转变胶粘剂，其中所述多聚烯烃弹性体的熔点范围为150至160°F。17.根据权利要求13至16任意一项所述的可转变胶粘剂，其中所述多聚烯烃弹性体的结晶度范围为14％至24％。18.根据权利要求13至17任意一项所述的可转变胶粘剂，其中所述多聚烯烃弹性体的玻璃化转变温度范围为-75°F至-65°F。19.根据权利要求13至18任意一项所述的可转变胶粘剂，其中所述多聚烯烃弹性体在胶粘剂制品中的质量分数范围为10％至30％。20.根据权利要求1至19任意一项所述的可转变胶粘剂，还包括至少一种添加剂，该添加剂选自1)油类、2)抗氧化剂或稳定剂、3)抗微生物试剂、4)色素、5)纤维、6)溶剂，以及7)以上1)至6)的组合。21.一种包括一种基材(且施用于基材)和一种可转变胶粘剂的胶粘剂制品包括：至少一种烯烃嵌段共聚物；至少一种增粘剂；和至少一种加工油或增量剂；其中所述胶粘剂接触一种或多种刺激或以下环境因素：1)温度改变；2)压力改变；3)接触至少一种化学试剂；4)接受光照；以及5)以上1)至4)的组合之后，至少一种胶粘剂的特性发生改变。22.根据权利要求21所述的胶粘剂制品，其中所述一种或一种以上刺激或环境因素为温度升高。23.根据权利要求22所述的胶粘剂制品，其中所述温度升高为升温至至少30℃。24.根据权利要求21至23任意一项所述的胶粘剂制品，其中所述胶粘剂变化的至少一项胶粘剂特性包括胶粘...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克·L·巴塞洛缪，凯尔·R·亨巴赫，克里斯多夫·E·科勒，迈克尔·杰克乌斯基，
申请(专利权)人：艾利丹尼森公司，
类型：发明
国别省市：美国;US