压敏内聚胶粘剂制造技术

本发明专利技术的压敏粘合剂／内聚胶粘剂具有极其优异的内聚整体性，以及其他期望的特性，即使是暴露在热和聚硅氧烷基润滑剂如激光打印机下也是如此。配方包括：１００重量份的天然橡胶（如电阻碍稳定的天然橡胶接枝嵌段三元共聚物），以及由橡胶重量百分数表达的如下的组分：大约５％～３５％（如大约２８％）丙烯酸酯单一单体或多个单体（如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸异冰片基酯和／或丙烯酸异冰片基酯）；大约０．５％～８％的丙烯酸和／或大约１％～１０％橡胶重量的４－乙酰氧基苯乙烯；大约０％～２０％的丙烯酸乙基己酯；大约１％～５０％（如１０％～３０％）的基本上没有热塑性的细碎的硬粒材料（如硅胶）；０％～５０％（优选大约１０％～３０％）的淀粉；０％～４０％（优选至少大约５％）的羧基丁苯胶乳或羧基氯丁胶乳或苯乙烯－丙烯酸酯－丙烯腈胶乳或丁苯吡胶乳或预交联天然胶乳或增稠剂或者是它们的混合物。该内聚胶粘剂涂附于纸上，在至少每线英寸１００磅密封压力下，与相同的粘合剂密封在一起。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
与专利技术概述本申请是系列号为09/507,932申请的延续，09/507,932是2000年2月22日提交的，目前正在审查中。美国专利4,918,128和5,190,818中的压敏粘合剂(adhesive)/压敏内聚胶粘剂(cohesive)在用于信封或类似的文件或商务表格时，其适用性是革命性的。这些专利的粘合剂已经在邮寄业的信封中使用。这样的信封可以高效率生产，封口简便，没有传统的需加热或需要潮气活化粘合剂的缺点。尽管上面标明的专利中的粘合剂极其有效，但是仍希望能够生产出有更加优良性质的粘合剂。上面标明的专利中的粘合剂虽然用在纸张上后即没有粘性，除非施以很大的压力，否则不能黏附/密封(如此可以防止印刷过程中粘合剂造成粘连，由此造成的纸张阻塞或类似事情有可能使处理过程慢下来)，然而，有时印刷面玷污和传统印刷机(尤其是激光印刷机)所使用的硅酮润滑剂也会妨碍粘合剂的黏附。本专利技术的粘合剂涂盖在纸张或邮件类的商务表格的纸质基材上时有上面所说专利中粘合剂相同的有利性质，当受硅酮润滑剂污染时，黏附功能增强。如上面标明的专利中的优选实施例一样，本专利技术的内聚胶粘剂含天然橡胶接枝物、适当的丙烯酸酯单体诸如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸异冰片基酯、甲基丙烯酸三甲基环己酯、丙烯酸异冰片基酯等单体，以及细碎的硬粒子，如二氧化硅。当使用甲基丙烯酸环己酯时，其用量通常为改性胶乳重量的大约0.5wt％～1.5wt％，更常见1wt％。而使用甲基丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸甲酯的量通常大约为10wt％～18wt％，更常见大约15wt％。本专利技术的内聚胶粘剂还可包括淀粉、丙烯酸和/或4-乙酰氧基苯乙烯和任选的丙烯酸乙基己基酯。本专利技术的压敏粘合剂/内聚胶粘剂包括如下组分100份重量的天然橡胶；大约5％～35％橡胶重量的丙烯酸单体；大约0.5％～8％橡胶重量的丙烯酸和/或大约0％～10％橡胶重量的乙酰氧基苯乙烯，通常大约为所说橡胶重量的1％～10％；以及1％～50％橡胶重量的基本上没有热塑性的细碎的硬粒子。该组合物还可方便地含大约0％～10％橡胶重量的4-乙酰氧基苯乙烯，如可含1％～10％。该组合物还可进一步包含大约0％～20％橡胶重量的丙烯酸乙基己酯；0％～50％橡胶重量的淀粉；0％～40％橡胶重量的羧基丁苯胶乳或羧基氯丁胶乳或丁苯吡胶乳或预交联天然胶乳或增稠剂，或者是它们的混合物。在橡胶接枝/嵌段中使用4-乙酰氧基苯乙烯共聚单体的情况下，乙酰氧基水解可以使接枝橡胶含有抗氧剂。其清除自由基的功能可赋予内聚胶粘剂抗氧化性质，有助于涂层粘合剂的保质期的延长。本专利技术的压敏粘合剂/内聚胶粘剂通常涂附于纸上。因为本专利技术的材料是最优良的内聚胶粘剂材料，所以，更突出的特点是将其涂在一张纸的两部分上，把纸张折叠使两部分内聚胶粘剂相互接触(如作成信封)，或将相同的纸片接触，加压封在一起(可使用传统的压力密封设备，比如美国伊利诺斯洲莱克·福里斯特市Moore USA的“Speedisealer”)，如此压封后，如果要将它们分开，只能是纸纤维裂开。在以下的讨论中，除非特别指出，否则百分数为重量百分数。粘合剂/内聚胶粘剂优选含至少1％乙基己基丙烯酸酯，至少1％淀粉，如含大约10％～30％(如大约20％)平均粒径约5～25微米的淀粉。硬微粒的材料优选硅胶，如大约10％～30％(如大约20％)平均粒径约0.2～20微米(如大约0.3～0.4微米)的硅胶或气相法二氧化硅(0.1～0.3微米)。还可含至少5％的羧基丁苯胶乳，或羧基氯丁胶乳，或丁苯吡胶乳(vinyl-pyridine styrene-butadiene latex)，或预交联天然胶乳，或苯乙烯-丙烯酸酯-丙烯腈胶乳，或增稠剂，或者是它们的混合物。丙烯酸类单体优选甲基丙烯酸甲酯，如5％～30％，或0.5％～8％的4-乙酰氧基苯乙烯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸三甲基环己酯、甲基丙烯酸异冰片基酯。丙烯酸通常在0.5％～4％，4-乙酰氧基苯乙烯在1％～3％之间。改性天然胶乳优选电阻碍稳定的天然橡胶接枝和嵌段三元共聚物。一般来说，丙烯酸酯单体选自甲基丙烯酸环己甲基酯、甲基丙烯酸甲酯或其混合物。也可用甲基丙烯酸三甲基环己基甲酯、甲基丙烯酸甲酯以及它们的混合物。在两种情况下，天然胶乳可以是电阻碍稳定的天然橡胶接枝和嵌段三元共聚物。本专利技术中，用“电阻碍”一词描述接枝到天然橡胶上的可离子化/水解化基团，如丙烯酸或4-乙酰氧基苯乙烯。这些可离子化的基团将负电荷引入到胶乳颗粒上，从而稳定乳液。当非离子/可水解基团接枝到天然橡胶上时，则用“静电”一词描述。因而，只有胶乳粒子上的电荷来自双电层(electric double layer)。在另一个的实施方案中，该内聚胶粘剂可以由合成改性天然胶乳的来生产由顺式聚1，4-异戊二烯和两种或多种丙烯酸酯单体反应，然后进一步反应和加工。典型的改性采用甲基丙烯酸环己酯(CHMA)(大约1到5重量％)和/或甲基丙烯酸甲酯(MMA)(大约10～18重量％)。用CHMA/MMA接枝的三元共聚物的改性天然胶乳的合成方法将要在后面介绍。但这仅仅是为了讨论方便，实际上，本专利技术不限于采用这两种丙烯酸酯单体形成改性天然胶乳。采用其他一些丙烯酸酯的例子包括甲基丙烯酸苄酯和/或甲基丙烯酸异冰片基酯和/或甲基丙烯酸三甲基环己酯和/或丙烯酸异冰片基酯。以CHMA/MMA接枝/嵌段三元共聚的天然胶乳可以由天然胶乳(如大约100重量份)和CHMA(如大约5重量份)种子乳液聚合方法合成；反应在35℃氮气氛中、以氧化还原引发体系引发接枝聚合。当CHMA开始聚合并开始消耗时，在该氧化还原体系引发的反应混合物中加入MMA(大约11重量份)。MMA沿着CHMA链进行聚合，形成部分嵌段的聚甲基丙烯酸环己酯和聚甲基丙烯酸甲酯接枝到顺-1，4-聚异戊二烯上。这样生成了接枝/嵌段三元共聚胶乳分子结构的改性天然胶乳。在合成改性天然胶乳过程中，也生成了一些聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。因为表面活性剂的浓度大大高于cmc(临界胶束浓度)，如此助长了一些乳聚MMA在胶束形成。改性天然胶乳胶体中含有大约0.2wt％～0.5wt％的乳聚PMMA。MMA和/或CHMA的反应被认为伴随一些化学交联使MMA和CHMA与顺-1，4-聚异戊二烯形成接枝嵌段三元共聚物。然后将该改性的天然胶乳与苯乙烯-丙烯酸丁酯胶乳混合。典型的苯乙烯-丙烯酸丁酯胶乳有Acrygen41135，其粒径分布窄(平均粒径400nm)，表面张力49dyne/cm，旋转(Brookfield)粘度(2号，6rpm)1500cps。Acrygen41135胶乳具有极其优良的机械稳定性、拉伸强度510psi、断裂伸长率700％，并与改性天然胶乳完全相溶，可以作为黏结料；有机械稳定性，可作为胶体稳定增强剂。Acrygen41135和改性天然胶乳之间被认为没有化学交联反应。然后在配方中加入磺化脂肪酸，作为机械和化学稳定剂。典型产品有Modical S。将混合物混和，形成胶体稳定的内聚胶粘剂配方。本内聚胶粘剂中的苯乙烯来自Acrygen41135胶乳，它是苯乙烯与丙烯酸丁酯的交替共聚物胶乳，具有窄的粒径分布。而作为起始材料的改性天然本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压敏粘合剂／内聚胶粘剂包括：１００重量份天然橡胶；大约占橡胶重量５％～３５％的、至少一种丙烯酸单体；和大约占橡胶重量１％～５０％的、基本上没有热塑性的细碎硬粒材料。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：米林德维迪雅，
申请(专利权)人：穆尔有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]