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低温活化的防粘涂层和制备方法

文献发布时间:2024-01-17 01:26:37


低温活化的防粘涂层和制备方法

技术领域

本发明讨论了防粘涂层及其制品,其中防粘涂层可在较低温度下经干燥和/或活化。还公开了一种制备所述经防粘涂覆的制品的方法。

发明内容

期望确定可被涂覆然后在较低温度下干燥和/或活化,同时仍提供良好剥离性质的防粘涂层。

在一个方面,描述了一种经防粘涂覆的基材。所述经防粘涂覆的基材包括:

设置在基材上的防粘层,所述防粘层包含以下物质的共混物:

(a)第一聚合物,其中所述第一聚合物是含硅氧烷的(甲基)丙烯酸类聚合物;和

(b)第二聚合物,其中所述第二聚合物包含以下物质的聚合反应产物:

(i)第一单体,所述第一单体具有含12至24个碳原子的烷基基团、含氮或酯基团的连接基团和可自由基聚合的(甲基)丙烯酰基基团;和

(ii)具有少于12个碳原子的第二可自由基聚合的单体。

在另一方面,描述了一种防粘涂层。所述防粘涂层包含:

设置在基材上的防粘层,所述防粘层包含以下物质的共混物:

(a)第一聚合物,其中所述第一聚合物是含硅氧烷的(甲基)丙烯酸类聚合物;和

(b)第二聚合物,其中所述第二聚合物包含以下物质的聚合反应产物:

(i)第一单体,所述第一单体具有含12至24个碳原子的烷基基团、含氮或酯基团的连接基团和可自由基聚合的(甲基)丙烯酰基基团;和

(ii)具有少于12个碳原子的第二可自由基聚合的单体。

在又一方面,描述了一种制备经防粘涂覆的制品的方法。该方法包括:

提供共混物,所述共混物包含第一水性聚合物,其中所述第一水性聚合物是含硅氧烷的(甲基)丙烯酸类聚合物;和第二水性聚合物,其中所述第二水性聚合物包含以下物质的聚合反应产物:

(i)第一单体,所述第一单体具有含12至24个碳原子的烷基基团、含氮或酯基团的连接基团和可自由基聚合的(甲基)丙烯酰基基团;

(ii)具有少于12个碳原子的第二可自由基聚合的单体;和

(iii)可自由基聚合的表面活性剂;

将所述共混物涂覆在基材上;以及

除去含水载体。

以上发明内容并非旨在描述每个实施方案。在下面的具体实施方式中还列出了本发明的一个或多个实施方案的细节。根据本说明书和权利要求书,其他特征、目标和优点将显而易见。

附图说明

图1为制品的侧视图,该制品包括背衬、在背衬的主表面上的防粘涂层和在背衬的相反主表面上的压敏粘合剂;

图2为另一制品的侧视图,该制品包括经防粘涂覆的背衬和单独的压敏粘合剂涂层基材;和

图3为另一制品的侧视图,该制品包括在两个主表面上均具有防粘涂层的背衬和在经防粘涂覆的表面之间的压敏粘合剂。

应当理解,本领域的技术人员可设计出落入本公开原理的范围和实质内的许多其他修改形式和实施方案。附图可以不按比例绘制。

具体实施方式

如本文所用,术语

“一个”、“一种”和“所述”可互换使用并指一个或多个;和

“和/或”用于表示一种或两种所述的情况可以发生,例如,A和/或B包括(A和B)以及(A或B);

“主链”是指聚合物的主要连续链;

“交联”是指使用化学键或化学基团连接两个预成形的聚合物链;

“固化位点”是指可参与交联的官能团;

“互聚”是指使单体聚合在一起以形成聚合物主链;

“单体”是一种可进行聚合然后形成聚合物基本结构部分的分子;

“全氟化”意指来源于烃的、其中所有氢原子都被氟原子置换的基团或化合物。然而,全氟化化合物还可以包含除氟原子和碳原子之外的其他原子,如氧原子、氯原子、溴原子和碘原子;和

“聚合物”是指数均分子量(Mn)为至少50,000道尔顿、至少100,000道尔顿、至少300,000道尔顿、至少500,000道尔顿、至少750,000道尔顿、至少1,000,000道尔顿或甚至至少1,500,000道尔顿并且分子量不能高到引起聚合物过早胶凝的宏观结构。

在丙烯酸类或丙烯酸酯之前的术语“(甲基)”是指分子经甲基化的和/或未甲基化。例如,“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯(CH2=CHC(=O)O-)结构或甲基丙烯酸酯(CH2=CCH3C(=O)O-)结构或它们的组合。

而且,在本文中,由端点表述的范围包括该范围内包含的所有数字(例如,1至10包括1.4、1.9、2.33、5.75、9.98等)。

而且,在本文中,表述“至少一个”包括一个及大于一的所有数字(例如,至少2、至少4、至少6、至少8、至少10、至少25、至少50、至少100等)。

如本文所用,“包含A、B、和C中的至少一者”是指只包含元素A、只包含元素B、只包含元素C、包含A和B、包含A和C、包含B和C、以及包含所有这三者的组合。

在本公开中,已发现,如下所述的含硅氧烷的(甲基)丙烯酸类聚合物和(甲基)丙烯酸类聚合物的共混物可在低温下干燥和/或活化,并且令人惊讶地实现良好的剥离性质。

第一聚合物是衍生自含硅氧烷单体和含丙烯酸酯单体的含硅氧烷的(甲基)丙烯酸类聚合物。在一个实施方案中,第一聚合物包含具有硅氧烷侧基的(甲基)丙烯酸酯主链。在另一个实施方案中,第一聚合物包含具有(甲基)丙烯酸酯侧基的硅氧烷主链。

在一个实施方案中,含硅氧烷单体包括巯基官能化硅氧烷大分子链转移剂,诸如由以下通式(1)描述的侧挂官能化巯基聚二有机硅氧烷共聚物:

其中:R

根据式I的示例性侧挂官能化巯基聚二有机硅氧烷共聚物可以商品名为“KF-2001”从俄亥俄州阿克伦的信越公司(Shin-Etsu,Inc.Akron,Ohio)商购获得,其中R

本文所用的术语含硅氧烷单体还包括具有通式(2)的硅氧烷大分子单体:

其中:X是可聚合的乙烯基基团;Y是选自由-CH

优选地,选择硅氧烷大分子单体的化学式,使得X选自由以下项组成的组:

优选地,大分子单体由通式(4)表示:

其中m为100至150,(根据美国专利4,728,571中所述的工序制备)或可作为X-22-2426从信越公司(Shin-Etsu Inc.)商购获得。

优选地,基于所有单体的总重量,第一聚合物包含约15重量%至约45重量%、更优选25重量%至约45重量%的含硅氧烷单体。

在一个实施方案中,用于衍生第一聚合物的含丙烯酸酯单体包括:一种或多种短链丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯单体,其中烷基基团含有少于约12个碳原子。可用的单体包括但不限于选自由丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸的烷基酯组成的组的那些,诸如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯等,以及它们的混合物和组合。

优选地,基于所有单体的总重量,第一聚合物包含约25重量%至约85重量%,更优选45重量%至约75重量%的短链丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯单体。

在一个实施方案中,将亲水性共聚单体聚合到第一聚合物中以帮助使第一聚合物与水溶液相容。示例性的亲水性共聚单体包括含羧酸单体,诸如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、以及它们的盐;和含氮单体,诸如N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺、丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺。(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基丙酯、(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯和N,N-二乙基氨基丙烯酸酯、(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酸糠酯和(甲基)丙烯酸四氢糠酯、2-乙烯基吡啶和4-乙烯基吡啶;以及它们的混合物和组合。

在优选的实施方案中,第一聚合物是胶乳,换句话说,含水介质中的含硅氧烷的(甲基)丙烯酸类聚合物的粒子。在一个实施方案中,第一聚合物通过在乳化剂的存在下在含水介质中聚合含硅氧烷单体和含丙烯酸酯单体来制备。此类聚合在本领域中是已知的,参见例如以引用方式并入本文的美国专利6,420,480(Ozdeger)。

在另一个实施方案中,第一聚合物通过在本领域已知的溶剂基方法中聚合含硅氧烷单体和含丙烯酸酯单体来制备。在一个实施方案中,可将第一聚合物的溶剂基分散体转化到含水介质中以获得水性第一聚合物。

第二聚合物为(甲基)丙烯酸类聚合物。此类聚合物衍生自i)第一单体,所述第一单体具有含12至24个碳原子的烷基基团、含氮或酯基团的连接基团和可自由基聚合的(甲基)丙烯酰基基团;和ii)具有少于12个碳原子的第二可自由基聚合的单体。

第一单体具有含12至24个碳原子的烷基基团、含氮或酯连接基团和可自由基聚合的基团。这种第一可自由基聚合的单体可表征为“长链”单体。

长链单体通常具有以下通式(3):

C

Y为二价极性连接基团;

m的范围为2至10;

X为选自酯或酰胺的二价连接基团;并且

R

在典型的实施方案中,Y是酯基或含氮基团,诸如氨基甲酸酯或酰胺。代表性的Y基团包括例如

在典型的实施方案中,烷基基团,C

在一些实施方案中,m为至少2或4,并且通常不大于3或4。

在一些有利的实施方案中,Y为含氮基团。在一些有利的实施方案中,Y为氨基甲酸酯基团。一种代表性的长链单体是如下所示的十八烷基氨基甲酰基乙基丙烯酸酯(ODCEA):

其它长链单体包括例如如下所示的十八烷酰基乙基丙烯酸酯(ODEA)和十六烷基氨基甲酰基乙基丙烯酸酯(HDCEA):

长链单体的其它示例描述于US 5,225,480中;其以引用方式并入本文。

在一些实施方案中,可使用不同类型(例如不同Y和/或不同X基团)或相同类型但不同烷基链长的至少两种长链单体的组合。

长链单体与一种或多种合适的第二可自由基聚合的单体聚合。第二单体不含具有至少12个碳原子的烷基基团。在典型的实施方案中,第二单体通常包含含有少于约12个碳原子的烷基基团。第二可自由基聚合的单体的示例包括但不限于以下:乙烯基卤化物诸如偏二氯乙烯等;乙烯基醚诸如乙烯基丙基醚、乙烯基丁基醚等;乙烯基酯诸如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等;(甲基)丙烯酸酯诸如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢糠基酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸缩水甘油酯等;甲基丙烯酸酯诸如甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸四氢糠基酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等;酸诸如丙烯酸、甲基丙烯酸等;酰胺诸如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺等;芳族乙烯基化合物诸如苯乙烯、乙烯基甲苯等;杂环乙烯基单体诸如乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吡啶等;乙烯基腈诸如丙烯腈、甲基丙烯腈等;烯丙基化合物诸如烯丙基缩水甘油醚等;二酸的酯和半酯,诸如马来酸二乙酯、衣康酸单甲酯、衣康酸单丁酯等;以及它们的混合物。

该第二单体更典型地包含具有2至4个碳原子的烷基或烷亚基基团,诸如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、以及它们的混合物。优选地,第二单体是乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯以及它们的混合物。

长链单体与第二单体的重量比的范围可以为约10:90至约90:10内,这取决于待使用的PSA的类型以及所需的防粘性能。在一些实施方案中,长链烃单体与第二单体的重量比为至少15:85、20:80、25:75、30:70、35:65或40:60。在一些实施方案中,长链烃单体与第二单体的重量比不大于85:15、80:20、75:25、70:30、65:35或60:40。

在一个优选的实施方案中,第二聚合物是胶乳。在一个实施方案中,第一单体和第二单体在含水介质中在可聚合的乳化剂的存在下聚合。可用于常规乳液聚合的可聚合乳化剂(或可聚合的表面活性剂)可分类为阴离子型、非离子型、两性型和阳离子型。

适用的阴离子表面活性剂包括但不限于:磺基琥珀酸盐及衍生物、烷芳基磺酸盐、烯烃磺酸盐、磷酸酯、乙氧基化烷基酚的硫酸盐和磺酸盐、乙氧基化脂肪醇的硫酸盐和磺酸盐、脂肪酸酯的硫酸盐以及它们的混合物。

可用的非离子表面活性剂包括但不限于:乙氧基化脂肪醇、乙氧基化脂肪酸酯、乙氧基化脂肪酸、乙氧基化烷基酚、乙亚基氧-丙亚基氧嵌段共聚物以及它们的混合物。

可用的阳离子表面活性剂包括但不限于长链胺及其盐、季铵盐以及它们的混合物。

可用的两性表面活性剂包括但不限于:甜菜碱衍生物、磺基甜菜碱衍生物以及它们的混合物。

本文所用的表面活性剂还包含可自由基聚合的基团,诸如乙烯基或(甲基)丙烯酸酯基团。因此,表面活性剂共聚到胶乳聚合物的聚合物链中。可聚合的表面活性剂可以是芳族或脂族的。可聚合的表面活性剂通常是包含含硫或含磷阴离子的阴离子表面活性剂。可聚合的表面活性剂通常还包含乙亚基氧(例如E-O)重复单元。一类代表性的此类表面活性剂是乙氧基化烷基酚和烷基苯基的硫酸盐和磺酸盐。一些代表性结构如下,其中m和n是重复单元的数目:

另一类代表性的这类表面活性剂是乙氧基化烷基醚的硫酸盐和磺酸盐。一种代表性结构如下:

这些结构中的每一者可具有其它阴离子基团,诸如磷酸根。结构中的每一者可具有不同数目的乙亚基氧重复单元(即前两种结构中的n和第三种结构中的m)。通常,乙亚基氧单元的数目为至少5或10并且不大于50、45、40、35或30。在一些实施方案中,乙亚基氧单元的数目小于25、20或15。可聚合的表面活性剂可以商品名HITENOL AR1025、HITENOL AR2025、HITENOL AR 3025、HITENOL BC-1025和HITENOL KH-1025从日本DKS商购获得。阴离子可共聚的表面活性剂也可以商品名“MAXEMUL 6106-LQ-(MH)”和“MAXEMUL6112-SO(MH)”购自新泽西州纽瓦克市的禾大公司(Croda Inc.,Newark,NJ)。

基于干燥水性胶乳乳液的固体总重量计,可聚合的表面活性剂的量通常为至少1、2、3、4或5重量%固体。在一些实施方案中,基于干燥水性胶乳乳液的固体总重量计,可聚合的表面活性剂的量不大于15重量%、14重量%、13重量%、12重量%、11重量%、10重量%、9重量%、8重量%或7重量%固体。

可使用可聚合的表面活性剂的混合物。在典型的实施方案中,在本文所述的组合物中使用很少或不使用常规不可聚合的表面活性剂。在典型的实施方案中,最终水性聚合物乳液含有很少或不含“游离”表面活性剂,即不与胶乳聚合物的聚合物链共价键合的表面活性剂。不与胶乳聚合物的聚合物链共价键合的表面活性剂的量通常小于500、400、300、200或100ppm(干燥胶乳的0.1重量%固体)。

胶乳聚合物乳液通过本领域已知的方法制备,诸如在先前引用的US 5,225,480和2020年7月24日提交的美国专利申请63/056,035所述,所述申请以引用方式并入本文。

将第一聚合物和第二聚合物共混在一起以形成防粘涂层。

在一个优选实施方案中,将第一聚合物的含水分散体与第二聚合物的含水分散体共混。将两种含水分散体接触在一起,然后使用本领域已知的技术诸如使用顶置式混合器和/或直列式混合来共混,以形成防粘涂层。

防粘涂层可以任选地包含本领域已知的各种添加剂,诸如pH调节剂、润湿剂、染料、颜料、杀生物剂/抗微生物剂、聚结剂、成膜剂、流变改性剂和消泡剂,可以添加。可期望将水基防粘涂层的pH保持在一定范围内,因此,可使用pH缓冲剂诸如碳酸氢钠、磷酸氢钠、氢氧化铵、氢氧化钠等来保持特定的pH。聚结剂可以与胶乳混合以确保其涂层在基材上的充分覆盖。可用的聚结剂包括但不限于N-甲基吡咯烷酮、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、甲基乙基酮、醇(例如异丙醇)以及它们的混合物。可用的成膜剂包括但不限于丙烯酸类乳液,包括例如聚乙酸乙烯酯;氨基甲酸酯分散体;等。可用的流变改性剂包括但不限于羟乙基纤维素、聚(乙二醇)以及它们的混合物。当存在时,基于总的干燥防粘涂层计,此类添加剂的总量通常不大于15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1重量%。

防粘涂层包含少量或甚至不含游离表面活性剂是有利的。为了实现低量的表面活性剂,在聚合物的聚合期间可以使用可聚合的表面活性剂,不使用表面活性剂(通常是溶剂基聚合方法),和/或可以使用本领域已知的技术从聚合物中除去游离的表面活性剂。在一个实施方案中,防粘涂层包含小于100ppm、50ppm、10ppm、5ppm或甚至1ppm(百万分率)的游离(未结合)表面活性剂。

在一个实施方案中,按照存在的固体总量计,防粘涂层包含至少5重量%、10重量%、15重量%、20重量%或甚至25重量%并且不超过30重量%、40重量%或甚至50重量%的第二聚合物。

乳液的含水载体液体中胶乳聚合物的期望浓度取决于涂覆方法和期望的涂层厚度。含水载体液体包含至少75、80、85或90重量%的水,任选地与有机溶剂(例如聚结剂)组合,如先前所述。在一些实施方案中,从乳液聚合方法获得的较高百分比固体含量的聚合物胶乳可用水稀释至较低浓度。在一些实施方案中,胶乳聚合物的固体重量百分比为至少2、3、4、5、6、7、8、9或10重量%固体。在一些实施方案中,胶乳聚合物的固体重量百分比不大于60重量%、50重量%、40重量%、35重量%、30重量%、25重量%或20重量%的固体。通过改变涂料溶液的固体百分比(例如从2%改变至30%)以及湿涂层厚度(例如从5μm改变至30μm),如果需要,可以制备一定范围的涂层重量。

对于一些应用,涂料溶液具有低固体含量(例如,3%),导致防粘层具有至少0.05微米、0.10微米或甚至0.15微米;和至多0.20微米、0.25微米、0.30微米、0.40微米、0.50微米或甚至0.60微米的干燥厚度。

在一些应用中,涂料溶液具有更高的固体含量和/或以更厚的厚度涂覆,并且通过拉伸经涂覆的基材来降低涂层的厚度,如本领域已知的。在一些实施方案中,干燥防粘涂层的厚度通常至少为10微米、12微米、15微米或甚至20微米;并且不超过50微米或甚至25微米。拉伸后的防粘层具有至少0.05微米、0.1微米或甚至0.2微米;并且至多4微米、2微米、1微米、0.5微米或甚至0.25微米的干燥厚度。

涂料组合物可以利用常规涂覆技术涂覆到适合基材,诸如缠线棒、直接照相凹版印刷、照相凹版、逆转辊、气刀涂覆和拖刀涂覆。

典型地,加热涂层以活化防粘层。该温度由形成具有足够剥离性质的层所需的温度决定。该温度将决定所使用的基材,因为过高的温度会导致一些基材变形或收缩。本公开的防粘涂层可在较低温度下活化,并且即使在老化时仍实现良好的剥离性质。这是出乎意料的,因为长链烷基防粘剂(例如,长度为16至22个碳)需要接近长链烷基的熔点的干燥或退火温度,使得那些长链可发生取向,从而允许足够的防粘性能。较低的活化温度意味着涂料组合物可在至少20℃、23℃或甚至25℃且至多50℃、45℃、40℃或甚至35℃的温度下活化。较低的活化温度不仅使得能够使用具有较低加工温度的基材(例如,具有较低软化或熔化温度的基材),较低的活化温度还使得能够更快地加工。例如,本文公开的多层涂料组合物可经由连续网加工制备。较低活化温度的使用使网速度能更快,因为所得本体网温度保持接近室温。

合适的基材包括纸、金属片和金属箔、非织造织物和热塑性树脂的膜,所述热塑性树脂诸如聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乳酸(PLA)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰胺、聚烯烃诸如聚乙烯和聚丙烯(例如双轴向取向的聚丙烯BOPP)、聚碳酸酯、聚氯乙烯等,但可使用需要对粘合剂防粘的任何表面。在一些实施方案中,基材的厚度为至少0.5密耳、1密耳或2密耳,并且通常不大于5密耳、10密耳或15密耳。

基材(例如,背衬)的一个或两个主表面还可如本领域已知包括底涂层或经表面处理(例如,电晕处理),以促进防粘涂层、粘合剂或两者的粘附。

在一个实施方案中,经防粘涂覆的基材包含压敏粘合剂(PSA)。所得PSA制品可为胶带、标签或伤口敷料。制品可为片材、多层片材或片材叠层(例如便笺本、画架垫、标签簿、胶带叠层)的形式,或为卷材的形式,诸如胶带卷。

图1中示出了一个说明性PSA制品100。该实施的(例如,胶带)制品包括设置在基材(例如,背衬)120的主表面上的防粘涂层110和设置在120的相反主表面上的压敏粘合剂130。

图2描绘了另一PSA制品200。该实施的制品包括设置在基材(例如背衬)220的主表面上的防粘涂层210。压敏粘合剂230可剥离地粘结到防粘涂层210。压敏粘合剂设置在第二基材221的主表面上。

图3描绘了另一PSA制品300。该实施的(例如,胶带)制品包括设置在基材(例如,背衬)320的两个主表面上的防粘涂层310和311以及可剥离地粘结到防粘涂层311的压敏粘合剂330。防粘涂层310和311中的一个防粘涂层或两个防粘涂层为如本文所述的防粘涂层。

本文所述的防粘涂层适合与多种压敏粘合剂组合物一起使用。合适的(例如,压敏)粘合剂包括天然或合成橡胶基压敏粘合剂、丙烯酸类压敏粘合剂、乙烯基烷基醚压敏粘合剂、硅氧烷压敏粘合剂、聚酯压敏粘合剂、聚酰胺压敏粘合剂、聚-α-烯烃、聚氨酯压敏粘合剂以及苯乙烯嵌段共聚物基压敏粘合剂。压敏粘合剂通常具有在1Hz的频率下通过动态机械分析在室温(25℃)下测量的小于3×10

压敏粘合剂可为有机溶剂基、水基乳液、热熔体(例如,诸如在US 6,294,249中所述)、可热活化的以及光化辐射(例如,电子束、紫外线)可固化压敏粘合剂。

压敏粘合剂还可包含一种或多种合适的添加剂。合适添加剂的示例为交联剂(例如,多官能(甲基)丙烯酸酯交联剂(例如,TMPTA)、环氧交联剂、异氰酸酯交联剂、三聚氰胺交联剂、氮丙啶交联剂等)、增粘剂(例如,酚改性的萜烯和松香酯,诸如松香的甘油酯和松香的季戊四醇酯,以及C5和C9烃增粘剂)、增稠剂、增塑剂、填料、抗氧化剂、紫外线吸收剂、抗静电剂、表面活性剂、流平剂、着色剂、阻燃剂和硅烷偶联剂。

应当理解,对于不同的压敏粘合剂组合物,优选不同的防粘组合物。还应当理解,不同类型的粘合剂制品具有不同的优选剥离特性。

可根据实施例中的试验方法测定剥离和再粘附特性。

在90英寸(228.6cm)/分钟的剥离速率下,防粘涂层的平均剥离力的范围通常可以为0.5盎司/英寸至50盎司/英寸。在一些实施方案中,在90英寸(228.6cm)/分钟的剥离速率下,平均剥离不大于45盎司/英寸、40盎司/英寸、35盎司/英寸、30盎司/英寸、25盎司/英寸、20盎司/英寸、15盎司/英寸、10盎司/英寸或5盎司/英寸。

在一些实施方案中,在90英寸(228.6cm)/分钟的剥离速率下,平均剥离力为至少2盎司/英寸、3盎司/英寸、4盎司/英寸、5盎司/英寸、6盎司/英寸或7盎司/英寸(22.3g/cm、33.5g/cm、44.6g/cm、55.8g/cm、78.1g/cm)。在一些实施方案中,在较低剥离速率下的较高平均初始剥离力可以是优选的,以防止胶带卷自退绕或在过度胶粘发生时提供较大的保持力,诸如对于包装胶带。

在90英寸(228.6cm)/分钟的剥离速率下,防粘涂层的再粘附力通常不大于100盎司/英寸、50盎司/英寸、45盎司/英寸、40盎司/英寸、35盎司/英寸、30盎司/英寸、25盎司/英寸、20盎司/英寸或15盎司/英寸。

在一些实施方案中,在23℃和50%湿度下或在50℃下7天之间的剥离力和/或再粘附的差异不大于平均CTH值的50%、40%、30%、20%、15%、10%、5%、2%或1%。

除非另外指明,否则在实施例和说明书的其余部分中的所有份数、百分数、比率等均按重量计,并且实施例中使用的所有试剂均得自或购自普通化学品供应商,诸如例如密苏里州圣路易斯西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich Company,Saint Louis,Missouri),或者可以通过常规方法合成。

将1当量的异氰酸十八烷基酯(以商品名MILLIONATE O(P)得自纽约州白原市的保土谷化学公司(Hodogaya Chemical,White Plains,New York))加入到含有溶液的500ml烧瓶中,所述溶液包含1.01当量的丙烯酸羟乙酯(得自纽约州纽约市的河和美国公司(KowaAmerican Corporation New York,New York))、痕量的二月桂酸二丁基锡催化剂(得自密苏里州圣路易斯西格玛奥德里奇化学公司(SigmaAldrich Chemical Corp.,St.Louis,Missouri))和所需量的乙酸乙酯,以制备30%固体溶液。搅拌混合物,并让其反应过夜。在冷却时,通过过滤分离所形成的沉淀,从乙酸乙酯中重结晶,并在真空中在40℃下干燥48小时以提供ODCEA单体。使用核磁共振和红外光谱学分析固体单体以监测转化率和ODCEA单体的纯度。

向烧瓶(配备有与顶部鼓泡器连接的水冷凝器、搅拌轴、氮气入口和热电偶)中装入适当量的甲基乙基酮(MEK)溶剂,以在聚合时产生40%固体溶液。然后将N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、巯基官能化硅氧烷(KF-2001)、丙烯酸甲酯(MA)和丙烯酸(AA)与MEK一起加入到烧瓶中。单体的比例按重量计为NVP/KF-2001/MA/AA30.4/33.7/34.4/1.5。将烧瓶密封并用氮气吹扫,并在搅拌下缓慢加热至55℃。一旦达到稳定的55℃温度,通过氮气口加入0.25重量%(基于单体计)的VAZO 67。将烧瓶中的内容物聚合20小时。然后测试在MEK中的40%固体样品的各种性质,包括固体百分比、IV和外观。

然后将40%固体的溶剂性材料装入配备有与真空/接收烧瓶连接的蒸馏/冷凝器附件、搅拌轴和热电偶的烧瓶中。将烧瓶轻柔地加热至45℃。然后向烧瓶中加入(同时搅拌)适当量的水,以在水中获得目标30%固体的转化产物。加入(同时搅拌)碱(三乙胺或氢氧化铵),其量使得丙烯酸被中和。一旦得到均一化溶液,缓慢抽真空直至将MEK溶剂缓慢收集到接收烧瓶中。继续真空蒸馏直至除去MEK。所得产物为30%固体的转化水基硅氧烷丙烯酸酯。测试转化产物的物理性质,包括固体百分比、pH和残余MEK含量。

在配有机械搅拌器、热电偶和氮气入口/出口的清洁反应器中以25:75的比率(总计100重量份)加入单体(ODCEA和VAc),加入可共聚的乳化剂(HT-1025)(相对于单体混合物为6重量份)、碳酸氢钠(相对于单体混合物为2.5重量份)和水(以固体%确定的量)。将反应混合物加热至75℃,然后通过在75℃下预热的来自微流体公司(Microfluidizer Inc.)的高压均化器(得自马萨诸塞州韦斯特伍德的微流体公司(Microfluidics,Westwood,Massachusetts)两次。均化后,将反应混合物加回到反应器中并密封。将反应混合物用氮气吹扫,然后加入过硫酸铵(相对于单体混合物为2.5重量份)。将反应混合物在75℃下保持12小时,随后冷却至室温,通过5μm过滤器过滤,并检查凝结物。通过动态光散射(BrookhavenNanoBrook 90Plus PALS)分析所得胶乳的固体%(重量分析)、pH和粒度。在使用前用另外的DI水将胶乳溶液稀释至5%至30%固体。

将第一聚合物装入配备有顶置式混合器的烧瓶中。在搅拌下,缓慢加入适当量的第二聚合物以产生均一化的共混物。通过加入水将其进一步稀释至目标%固体。取决于所使用的基材,可以添加适当量的PSA-336以帮助湿透基材。

下表2中显示了每种共混物中第一聚合物与第二聚合物之比。

使用具有#6迈耶棒的缺口刮棒涂布机将每种共混物涂覆到PP膜上。用手将经涂覆的PP膜缓慢地拉过并放置在颗粒板上。将经涂覆的PP膜在30℃下干燥最少1分钟以形成约0.6微米厚的涂层。

使用3M 375+包装胶带(明尼苏达州梅普尔伍德的3M公司(3MCo.,Maplewood,MN))评价制备的涂层在PP膜背衬上的剥离性能。使用双面胶带将经涂覆的膜条(PP,1英寸×8英寸)粘附到玻璃板上,使得经防粘涂覆的基材的涂覆侧面向上(向外)。然后切割3M 375+包装胶带条(1英寸×8英寸),并使用5-lb橡胶辊在条上来回滚动两次将其利用其粘合剂层压抵靠在经防粘涂覆的基材上。除非另有说明,否则将层压胶带条在两种不同条件下老化7天:条件(1)23℃、50%相对湿度和条件(2)50℃在烘箱中。一旦样品老化,使用剥离测试仪(型号IMASS SP-2000滑动/剥离测试仪,得自麻萨诸塞州雅阁市的伊玛斯公司(IMASS,Incorporated,Accord,MA))以180°的角度和以12英寸/分钟和90英寸/分钟的速率将3M375+包装胶带从经防粘涂覆的基材上剥离,数据平均时间为5秒。3次剥离试验的平均值记录在下表中。

使用用溶剂润湿的KIMWIPE(威斯康星州尼纳的金佰利克拉克公司(Kimberly-Clark Corporation,Neenah,WI)),通过用己烷、异丙醇和甲基乙基酮连续擦拭来清洁玻璃板。在上述剥离试验之后,使用5-lb辊将“用过的”3M 375+包装胶带层压到清洁的玻璃表面上,所述辊在测量再粘附力之前在带条上来回滚动一次。以与上述相同的方式收集剥离力数据并将3次测量的平均值作为再粘附力报告在下表中。

N/A——由于过高的剥离力(或粘合剂锁定到剥离材料),不能测量剥离。

在不脱离本发明的范围和实质的情况下,本发明的可预知修改和更改对于本领域技术人员而言将显而易见。本发明不应受限于本申请中为了说明目的所示出的实施方案。如果在所写的本说明书和以引用方式并入本文的任何文档中的公开内容之间存在任何冲突或矛盾,则将以所写的本说明书为准。

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