含纤维材料的可热熔加工压敏粘合剂制造技术

本发明专利技术涉及制备可热熔加工的压敏粘合剂的方法，所述方法包括在热熔混合装置中合并弹性体(甲基)丙烯酸酯无规共聚物与不连续的纤维材料并混合以形成可热熔加工的压敏粘合剂。所述弹性体(甲基)丙烯酸酯无规共聚物可含在热塑性小袋内，并且所述热熔混合物可包含较高含量的增粘树脂。所述弹性体(甲基)丙烯酸酯无规共聚物可含支化剂和光敏交联剂。所述可热熔加工的压敏粘合剂可用来制备转移胶带。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术整体涉及粘合剂领域，更具体而言，涉及压敏粘合剂及自其制备的胶带和制品领域，尤其是含纤维材料的可热熔加工压敏粘合剂。
技术介绍
粘合带已用于各种标记、固定、保护、密封和掩蔽用途。粘合带通常包括背衬(也称基材)以及粘合剂。一种类型的粘合剂——压敏粘合剂对许多应用而言是尤其优选的。压敏粘合剂为本领域中的普通技术人员熟知，其在室温下具有某些特性，这些特性包括以下项:(I)有力而持久的粘着力；(2)用不超过指压的压力即可粘附；(3)具有足够固定在粘附体上的能力；以及(4)足够的内聚强度，使其可干净地从粘附体上移除。已发现，聚合物作为压敏粘合剂材料，性能优良，可经设计和配制而具有所需粘弹性，从而使得粘着性、剥离粘着力和剪切强度达到所需平衡。制备压敏粘合剂最常用的聚合物有天然橡胶、合成橡胶(如，苯乙烯/ 丁二烯共聚物(SBR)和苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯(SIS)嵌段共聚物)、各种(甲基)丙烯酸酯(如，丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)共聚物和有机硅。这些类型的材料各有优点和缺点。
技术实现思路
本专利技术描述可热熔加工的压敏粘合剂及制备可热熔加工的压敏粘合剂的方法。制备可热熔加工的压敏粘合剂的方法包括:提供热熔混合装置，提供弹性体(甲基)丙烯酸酯无规共聚物，提供不连续的纤维材料，向所述热熔混合装置加入所述弹性体(甲基)丙烯酸酯无规共聚物和不连续的纤维材料以制备可热熔加工的混合物，混合所述可热熔加工的混合物以形成热熔共混物，从所述热熔混合装置取出所述共混物，和形成可热熔加工的压敏粘合剂。在一些实施例中，所述`弹性体(甲基)丙烯酸酯无规共聚物含在热塑性小袋内。一些实施例还包括向热熔共混物中加入至少一种增粘树脂，在一些实施例中包含较高含量的增粘树脂，例如每100重量份的弹性体(甲基)丙烯酸酯无规共聚物高于50重量份的增粘树脂。本专利技术还公开了粘合剂。所述粘合剂包含热熔混合的共混物，所述热熔共混物包含在热塑性小袋内的可热熔加工的弹性体(甲基)丙烯酸酯无规共聚物以及不连续的纤维材料，其中所述粘合剂包括可热熔加工的压敏粘合剂。具体实施例方式许多类别的压敏粘合剂以溶液提供，常常是含大量溶剂的溶液。在涂布或分配后，需要移除溶剂以产生粘合剂层。常常通过使用高温加工如用烘箱加热来移除溶剂。这样的溶剂移除步骤可能增加所形成制品的成本，因为溶剂移除需要额外的步骤。不只是所涉及的额外步骤，由于所述溶剂是挥发性的并通常易燃，故这些步骤常常需要专门的照管、防护和设备。此外，粘合剂溶液的装运会增加额外的开支，因为溶剂增加了重量并且由于溶剂的存在而可能需要特殊的装运防护。环境问题也是溶剂型粘合剂体系所伴随的问题，因为即便使用溶剂回收设备，溶剂也很可能释放到环境。因此，已开发出100%固体粘合剂体系。其中，100%固体体系为可热熔加工的粘合齐U，包括可热熔加工的压敏粘合剂。当用热熔加工代替溶剂加工时出现了难题。使用热熔递送体系常常难以复制溶剂递送粘合剂层的性质。具体地讲，因为粘合剂必须通过挤出机或其他热熔加工设备，故可使用的聚合物熔体粘度和分子量将受限制。例如，可能由于热熔加工的分子量限制而难以产生具有高剪切性能的粘合剂。本文公开 了多种或单独或组合使用以产生将复制溶剂递送粘合剂的性质的可热熔加工压敏粘合剂的技术。如上所述，要可热熔加工的需要使不存在于溶剂递送粘合剂体系中的热熔加工的粘合剂的性质受到限制。可能特别难以在含较高含量的增粘树脂的压敏粘合剂中再现溶剂递送粘合剂的性质，因为高含量的增粘树脂可能降低聚合物基质的内聚强度和因此压敏粘合剂的剪切强度。在用来在本专利技术的可热熔加工的压敏粘合剂中提供改善的内聚强度的技术中最主要的是加入不连续的纤维。虽然不希望受理论束缚，但认为所述纤维将增强弹性体基质并提供改善的内聚强度。另外的技术涉及例如弹性体(甲基)丙烯酸酯无规共聚物的改性。这些改性包括支化和分子量控制。支化可通过使用量不足以产生完全交联的聚合物的多官能单体来实现，分子量的控制可通过使用小量链转移剂来实现。使用时链转移剂已知将减小分子量，故小量链转移剂(即低于通常用于该聚合物体系的量)的使用将带来分子量的增大。当然，这些产生支化的和更高分子量的聚合物的技术必须与聚合物要可热熔加工的需要相平衡。另外，弹性体(甲基)丙烯酸酯无规共聚物基质可以在热熔加工后通过使用可共聚的交联剂、尤其是光化学交联剂来交联。这些技术中的每一个均将在下文更详细地阐述。除本专利技术的方法和粘合剂克服的热熔加工的有害影响外，热熔加工还可能产生溶剂递送粘合剂中不存在的一些有利影响。这些影响的实例有例如粘合剂层中不存在气泡缺陷，尤其是当粘合剂层较厚时，例如厚度为127微米(5密耳)时。另外，由于熔融的聚合物组合物通常由移动的幅材从模头拉拔，故聚合物在涂布方向上部分取向。所述取向在粘合剂层中导致各向异性性质。这些各向异性性质可使得例如应力弛豫、拉伸强度和甚至剪切持粘力比溶剂递送粘合剂层增大。本文公开了可热熔加工的压敏粘合剂，其可用来制备广泛的胶带和制品。许多这些胶带和制品含背衬或其他基材以支承粘合剂的层。其他胶带和制品不含背衬或基材层并因此为自支撑粘合剂层。双面胶带为此类粘合剂制品的一个实例。双面胶带也称“转移胶带”，为在两个暴露的表面上都具有粘合剂的胶带。在一些转贴膜胶带中，暴露的表面只是单个粘合剂层的两个表面。其他转贴膜胶带包括含有至少两个相同或不同的粘合剂层的多层转贴膜胶带，并且在某些情况下包含并非粘合剂层的中间层。例如，多层转贴膜胶带可为包括粘合剂层、膜层以及另一粘合剂层的3层构造。所述膜层可提供抗拉和/或抗撕强度或其他所需的特性。在本专利技术中，制备包含一个自支撑的压敏粘合剂层的双面粘合剂。由于所述双面粘合剂是自支撑的，故其必须具有足够的操作强度以在不存在支承层的情况下操作。但在许多实施例中，期望粘合剂层可易于撕裂，也就是说，粘合剂层可易于用手撕开而无需使用切割工具如小刀、剪刀或剃刀刀片。本文公开的可热熔加工的压敏粘合剂为包含可热熔加工的弹性体(甲基)丙烯酸酯无规共聚物与不连续的纤维材料的热熔混合共混物。在许多实施例中，所述热熔混合共混物还包含热塑性材料。在一些实施例中，所述可热熔加工的压敏粘合剂可还含一种或多种增粘树脂。所述可热熔加工的压敏粘合剂可以是“高度增粘”的，“高度增粘的”指其含较大的量的一种或多种增粘树脂，例如每100重量份可热熔加工的弹性体(甲基)丙烯酸酯无规共聚物高于50重量份的增粘树脂。除非另外指明，否则说明书和权利要求书中所使用的所有表达特征尺寸、量和物理特性的数值均应理解成由术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均为近似值，这些近似值可以根据本领域的技术人员使用本文所公开的教导内容寻求获得的期望性质而变化。以端点表述的数值范围包括归入该范围内的所有数值(例如，I到5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)以及该范围内的任何范围。如本说明书以及所附权利要求中所用，所有的非复数形式涵盖具有多个指代物的实施例，除非该内容另外明确指出。例如，提及“一层”可涵盖具有一层、两层或多层的实施例。如本说明书以及附加的权利要求书中所使用，术语“或”一般以包含“和/或”的意思使用，除非内容有另外清楚的表述。如本文所用，术语本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.30 US 61/388,0581.一种制备粘合剂的方法，包括: 提供热熔混合装置； 提供弹性体(甲基)丙烯酸酯无规共聚物； 提供不连续的纤维材料； 向所述热熔混合装置加入所述弹性体(甲基)丙烯酸酯无规共聚物和不连续的纤维材料以制备可热熔加工的混合物； 混合所述可热熔加工的混合物以形成热熔共混物； 从所述热熔混合装置取出所述共混物；和 形成可热熔加工的压敏粘合剂。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述弹性体(甲基)丙烯酸酯无规共聚物装在热塑性小袋内。3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括向所述热熔共混物中加入至少一种增粘树脂。4.根据权利要求3所述的方法，其中，相对于每100重量份的弹性体(甲基)丙烯酸酯无规共聚物，所述至少一种增粘树脂的含量为高于50重量份。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述可热熔加工的弹性体(甲基)丙烯酸酯无规共聚物包含至少一种(甲基)丙烯酸酯单体与增强用单体的共聚物，所述(甲基)丙烯酸酯单体作为均聚物的 Tg低于20°C，所述增强用单体作为均聚物的Tg高于20°C。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述至少一种(甲基)丙烯酸酯单体包含(甲基)丙烯酸烷基酯，其中所述烷基基团包含具有I至约20个碳原子的直链或支链烷基基团。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述弹性体(甲基)丙烯酸酯无规共聚物还包含二官能(甲基)丙烯酸酯支化剂。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述可热熔加工的弹性体(甲基)丙烯酸酯无规共聚物包含丙烯酸异辛酯、丙烯酸2-乙基己酯或丙烯酸丁酯与丙烯酸或N，N- 二甲基丙烯酰胺的共聚物。9.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁·萨特里约，梅甘·P·莱曼，内森·B·方，克雷格·E·哈默，约翰·R·雅各布森，马克·F·埃利斯，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：
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