Адгезивные ленты
ADHESIVE TAPES

Уровень техники
Электроизоляционные ленты, а также ленты и адгезивные листы для других применений, которые требуют растяжения, как правило, используют поливинилхлоридный (виниловый) субстрат или подложку, на которую нанесен адгезив. Этот материал обеспечивает отличные механические свойства, такие как удлинение. Такие виниловые материалы являются высокопластифицированными, некоторые с содержанием до 60 процентов по массе (масс. %) пластификаторов. Виниловые электроизоляционные ленты и листы традиционно изготавливали путем нанесения сначала слоя праймера на виниловую подложку перед нанесением адгезива. Этот праймер обеспечивает необходимое закрепление этих двух (в принципе) несовместимых слоев. Существует потребность в новых и улучшенных праймерах, которые обеспечивают лучшую адгезию между виниловой подложкой и адгезивом.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение обеспечивает адгезивные ленты, которые включают подложку из пластифицированного поливинилхлорида, адгезив и слой праймера, расположенный между ними. Такие комбинации являются особенно полезными в электроизоляционных лентах.
В одном варианте осуществления, обеспечена адгезивная лента, которая включает: подложку, содержащую пластифицированный поливинилхлорид; слой праймера расположенный, по меньшей мере, на одной основной поверхности подложки; и адгезивный слой (например, чувствительный к давлению адгезивный слой), расположенный на слое праймера. В таких лентах, слой праймера включает терполимер, содержащий этилен/монооксид углерода. В некоторых вариантах осуществления, терполимер, содержащий этилен/монооксид углерода, слоя праймера включает третий мономер, выбранный из винилацетата, н-бутилакрилата и их комбинации.
В некоторых вариантах осуществления, терполимер, содержащий этилен/монооксид углерода представляет собой терполимер этилен/винилацетат/монооксид углерода (EVACO). В некоторых вариантах осуществления, EVACO терполимер включает: (а) от 20 масс. % до 80 масс. % мономера этилена; (b) от 5 масс. % до 60 масс. % мономера винилацетата или мономера н-бутилакрилата (предпочтительно, мономера винилацетата); и (с) от 3 масс. % до 30 масс. % мономера монооксида углерода, причем процентное содержание приводится, исходя из общей массы терполимера.
В некоторых вариантах осуществления, в дополнение к терполимеру, содержащему этилен/монооксид углерода, праймер дополнительно включает второй этиленсодержащий сополимер или терполимер. В некоторых вариантах осуществления, такой этиленсодержащий сополимер или терполимер включает один или два мономера, имеющих полярность большую, чем полярность этилена. В некоторых вариантах осуществления, мономеры, имеющие полярность большую, чем полярность этилена, выбраны из кислот, ацетатов, эпоксидов, акрилатов и их комбинаций.
В некоторых вариантах осуществления, в дополнение к терполимеру, содержащему этилен/монооксид углерода, праймер дополнительно включает стирол-содержащий блок-сополимер, такого типа, как АВА-блок или АВ-блок, где А представляет собой твердый термопластичный блок, а В представляет собой упругий эластомерный блок.
В некоторых вариантах осуществления, в дополнение к терполимеру, содержащему этилен/монооксид углерода, праймер дополнительно включает эпоксидированный полимер, такой как эпоксидированный стирол-содержащий полимер или эпоксидированный натуральный каучук.
Термин «подложка» относится к пленке, используемой для поддержки адгезива. Термин «виниловая подложка» относится к пленке, содержащей поливинилхлорид.
Термин «слой праймера» относится к слою, который расположен между подложкой и адгезивным слоем для улучшения прикрепления адгезива к подложке.
Термины «полимер» и «полимерный материал» включают, но не ограничиваются приведенным, органические гомополимеры, сополимеры, такие как, например, блок (например, диблок, триблок), привитые, статистические и чередующиеся сополимеры, а также их смеси и модификации. Кроме того, если специально не ограничено, то термин «полимер» будет включать все возможные геометрические конфигурации материала. Данные конфигурации включают, но не ограничиваются приведенным, изотактические, синдиотактические и атактические симметрии. Кроме того, если специально не ограничено, термин «сополимер» будет включать полимеры, полученные из двух или больше различных типов мономеров, включая терполимеры, тетраполимеры и т.д.
В данной заявке, термин «содержит/включает» и его вариации не имеют ограничивающего значения там, где эти термины появляются в описании и формуле изобретения. Такие термины следует понимать как включение указанного элемента или стадии, или группы стадий или элементов, а не исключение какого-либо другого элемента или стадии, или группы стадий или элементов. Под «состоящий из» имеется в виду то, что включено, и ограничивается тем, что следует из фразы «состоящий из». Таким образом, фраза «состоящий из» указывает на то, что перечисленные элементы являются необходимыми или обязательными, и что никакие другие элементы не могут присутствовать. Под выражением «состоящий по существу из» имеется в виду, то, что включенными являются любые элементы, перечисленные после фразы, и ограничены другими элементами, которые не мешают или способствуют активности или действию, указанным в описании для перечисленных элементов. Таким образом, фраза «состоящий по существу из» означает, что перечисленные элементы являются необходимыми или обязательными, но что другие элементы являются необязательными и могут или не могут присутствовать в зависимости от того влияют ли они материально или нет на активность или действие перечисленных элементов.
Слова «предпочтительный» и «предпочтительно» относятся к вариантам осуществления настоящего раскрытия, которые могут предоставить определенные выгоды при определенных условиях. Однако, также могут быть предпочтительными и другие варианты, при тех же самых или других обстоятельствах. Кроме того, перечисление одного или нескольких предпочтительных вариантов осуществления изобретения не подразумевает, что другие варианты осуществления не являются полезными, и не предназначено для исключения других вариантов осуществления из объема раскрытия изобретения.
В данной заявке, термины, употребляемые в единственном числе, не предназначены для обозначения только единственного числа, а включают в себя общий класс, из которого конкретный пример может быть использован для иллюстрации. Термины в единственном числе используются взаимозаменяемо с термином «по меньшей мере, один». Фразы «по меньшей мере, один из» и «содержит, по меньшей мере, один из», с последующим перечнем относятся к любому одному из элементов в перечне и любой комбинации из двух или больше элементов в перечне.
Как используется в данной заявке, термин «или», как правило, используется в своем обычном смысле, в том числе «и/или», если из контекста явно не следует иное.
Термин «и/или» означает один или все из перечисленных элементов или комбинацию любых двух или более из перечисленных элементов.
Кроме того, в данной заявке, все числа, как предполагается, модифицируются термином «приблизительно» и в определенных ситуациях, предпочтительно, термином «точно». Как используется в данной заявке в связи с измеряемым количеством, термин «приблизительно» относится к такому изменению в измеряемом количестве, как могло бы ожидаться специалистом в данной области, делая измерение и осуществляя уровень соразмерного обслуживания с целью измерения и с точностью используемого измерительного оборудования. В данной заявке, «до» числа (например, до 50) включает в себя число (например, 50).
Кроме того, в данной заявке, перечисление численных диапазонов по конечным точкам включают все числа, входящие в пределы этого диапазона, а также конечные точки (например, от 1 до 5 включает в себя: 1, 1,5, 2, 2,75, 3, 3,80, 4, 5 и т.д.).
Как используется в данной заявке, термин «комнатная температура» относится к температуре от 20°С до 25°С или от 22°С до 25°С.
Ссылка в данном описании на «один вариант осуществления», «вариант осуществления», «определенные варианты осуществления» или «некоторые варианты осуществления» и т.д., означает, что конкретный признак, конфигурация, композиция или характеристика, описанные в связи с вариантом осуществления, включены, по меньшей мере, в один вариант осуществления изобретения. Таким образом, появление таких фраз в различных местах по всем данному описанию не обязательно относится к тому же варианту осуществления изобретения. Кроме того, конкретные признаки, конфигурации, композиции или характеристики могут комбинироваться любым приемлемым образом в одном или нескольких вариантах осуществления.
Выше краткое изложение сущности настоящего изобретения не предназначено для описания каждого раскрытого варианта осуществления или каждого воплощения настоящего изобретения. Описание, которое следует более, конкретно иллюстрирует иллюстративные варианты осуществления. В нескольких местах по всей заявке, принципы обеспечены через списки примеров, причем примеры могут быть использованы в различных комбинациях. В каждом случае представленный список служит только в качестве представителя группы и не должен интерпретироваться как эксклюзивный список.
Краткое описание чертежей
Фигура 1 представляет собой вид в поперечном сечении ленты в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения.
Данная фигура, которая идеализируется, представлена не в масштабе и предназначена только для иллюстрации и не является ограничивающей.
Подробное описание иллюстративных вариантов осуществления
Настоящее изобретение обеспечивает адгезивные ленты, которые включают подложку из пластифицированного поливинилхлорида, адгезив и слой праймера, расположенный между ними. Такие комбинации являются особенно полезными в электроизоляционных лентах (упоминаемых, как правило, как виниловые электроизоляционные ленты).
В одном варианте осуществления, обеспечена адгезивная лента, которая включает: положку, включающую пластифицированный поливинилхлорид; слой праймера, расположенный, по меньшей мере, на одной основной поверхности подложки; и адгезивный слой (например, чувствительный к давлению адгезивный слой), расположенный на слое праймера. В таких лентах слой праймера включает терполимер, содержащий этилен/монооксид углерода.
Так, например, Фиг. 1 представляет вид в поперечном сечении ленты 10, которая включает пленочную подложку 12, слой праймера 14, расположенный на пленочной подложке 12, и чувствительный к давлению адгезив 16, расположенный на слое праймера 14.
В некоторых вариантах осуществления, подложка имеет общую толщину, по меньшей мере, 1 мил (25,4 микрон). В некоторых вариантах осуществления, подложка имеет общую толщину до 30 мил (762 микрон).
В некоторых вариантах осуществления, слой праймера имеет общую толщину, по меньшей мере, 0,01 мил (0,254 микрона). В некоторых вариантах осуществления, слой праймера имеет общую толщину до 6 мил (152,4 микрон).
В некоторых вариантах осуществления, адгезивный слой имеет общую толщину, по меньшей мере, 0,2 мил (5,08 микрон). В некоторых вариантах осуществления, адгезивный слой имеет общую толщину до 10 мил (254 микрон).
В некоторых вариантах осуществления, ленты в соответствии с настоящим изобретением демонстрируют адгезивное прикрепление к положке, по меньшей мере, 35 Ньютонов на дециметр (Н/дм) после теплового старения при 65°С в течение 48 часов.
Подложки
Подложки адгезивных лент в соответствии с настоящим изобретением могут иметь общую толщину не больше, чем 762 микрон (30 мил), или не больше, чем 635 микрон (25 мил), или не больше, чем 508 микрон (20 мил), или не больше, чем 381 микрон (15 мил), или не больше, чем 254 микрон (10 мил). Такие подложки могут включать один или более слоев.
Подложки включают поливинилхлорид. В некоторых вариантах осуществления, количество поливинилхлорида составляет больше, чем 25 масс. %, или больше, чем 30 масс. %, или больше, чем 35 масс. %, или больше, чем 40 масс. %, или больше, чем 45 масс. %, или больше, чем 50 масс. %, исходя из общей массы подложки (или одного слоя в подложке).
Подложки включают пластифицированный поливинилхлорид и необязательно один или более наполнителей. Пластифицированный поливинилхлорид может быть выбран из наполненных и ненаполненных сортов поливинилхлоридных смол, и причем указанная поливинилхлоридная смола имеет значение К, по меньшей мере, 50, или, по меньшей мере, 60, или, по меньшей мере, 70.
В некоторых вариантах осуществления, пластифицированный поливинилхлорид включает, по меньшей мере, 10 масс. %, или, по меньшей мере, 15 масс. %, или, по меньшей мере, 20 масс. %, одного или нескольких пластификаторов, исходя из общей массы пластифицированного поливинилхлорида. В некоторых вариантах осуществления, пластифицированный поливинилхлорид содержит до 60 масс. %, или до 50 масс. %, или до 40 масс. %, одного или нескольких пластификаторов, исходя из общей массы пластифицированного поливинилхлорида.
Иллюстративные пластификаторы включают эпоксидированное растительное масло, эпоксидированное льняное масло, эпоксидированное соевое масло, минеральное масло, ацетилированное касторовое масло, гидрогенизированное касторовое масло, ацетилированный стеаратный сложный эфир, фурандикарбоксилат, диангидрогекситоловый сложный диэфир 2-этилгептановой кислоты, фталатное соединение (такое как диизононилфталат (DINP), диизодецилфталат (DIDP) и ди-2-этилгексилфталат (DEHP)), терефталатное соединение (такое как диоктилтерефталат), адипатное соединение (такой как ди-2-этилгексил адипат (DEHA), диизобутиладипат (DIBA), диизодециладипат (DIDA), диизонониладипат (DINA), дитридециладипат (DTDA)), тримеллитат (такой как три(2-этилгексил)тримеллитат), диизооктилфталат (DOP) и полимерный пластификатор полисложноэфирного типа. При желании могут быть использованы комбинации пластификаторов.
Приемлемые наполнители могут представлять собой органические наполнители, неорганические наполнители или их комбинации.
2
3
4
4
Примеры неорганических наполнителей включают нефелиновый сиенит, керамику, стекло, графит, пигменты (такие как TiO и нитрид бора), оксиды (такие как оксид цинка, оксид магния, триоксид сурьмы, тригидрат оксида алюминия, диоксид кремния (то есть кремнезем)), гидроксиды (такие как гидроксид алюминия и гидроксид магния), неорганические соли (такие как СаСО, BaSO, CaSO, фосфаты и гидротальцит), силикаты (такие как тальк, слюда, каолин, волластонит, монтмориллонит, кизельгур, полевой шпат) или их комбинации. В некоторых вариантах осуществления, неорганический наполнитель содержит карбонат кальция.
Примеры органических наполнителей включают природные или синтетические полимерные наполнители, такие как целлюлозные волокна, древесную муку, древесные волокна, лен, хлопок, сизаль, крахмал, переработанную резиновую крошку, переработанную виниловую крошку, хлопья или гранулы, или их комбинацию.
Наполнители могут включать частицу любой из различных форм (включая волокна, сферы, шарики, частицы неправильной формы) и размеров. В некоторых вариантах осуществления, наполнители включают наноразмерные частицы до размера, которые является совместимыми с процессом экструзии и не являются настолько большими, что частицы мешают свойствам пленки. В некоторых вариантах осуществления, наполнители включают частицы, имеющие средний размер частиц (наибольший размер частицы, например, диаметр сферических частиц или длина волокон) от 1 микрона до 50 микрон.
В некоторых вариантах осуществления, виниловая подложка (или один слой подложки) включает, по меньшей мере, 0,01 масс. %, или, по меньшей мере, 0,1 масс. %, или, по меньшей мере, 1 масс. %, или, по меньшей мере, 5 масс. %, или по меньшей мере, 10 масс. %, или, по меньшей мере, 15 масс. %, или, по меньшей мере, 20 масс. %, одного или нескольких наполнителей, исходя из общей массы подложки (или одного слоя подложки).
В некоторых вариантах осуществления, виниловая подложка (или один слой подложки) включает до 80 масс. %, или до 70 масс. %, или до 60 масс. %, или до 50 масс. %, или до 40 масс. %, или до 30 масс. %, одного или нескольких наполнителей, исходя из общей массы подложки (или одного слоя подложки).
В подложках могут быть использованы дополнительные добавки, включая, например, красители, технологические добавки, препятствующие воспламенению вещества, сшивающие агенты, антиоксиданты, препятствующие задымлению добавки и тому подобное.
В некоторых вариантах осуществления, подложки адгезивных лент в соответствии с настоящим изобретением могут представлять собой многослойные пленки. Такие многослойные пленки могут включать, по меньшей мере, 2, или, по меньшей мере, 3, или, по меньшей мере, 4, или, по меньшей мере, 5 слоя. В некоторых вариантах осуществления, многослойные пленки могут включать до 15, или до 14, или до 13, или до 12, или до 11, или до 10 слоев. Такие слои могут быть одинаковыми или различными (например, одного и того же или различного типа и/или количества наполнителя, одного и того же или различного типа и/или количества органического полимера, одного и того же или различного типа и/или количества поливинилхлорида, одного и того же или различного типа и/или количества пластификатора).
Каждый слой многослойной пленки в соответствии с настоящим изобретением может быть одинаковым или разным по отношению к толщине. В некоторых вариантах осуществления, каждый слой может иметь толщину, по меньшей мере, 2,5 микрон (0,1 мил). В некоторых вариантах осуществления, каждый слой может иметь толщину до 250 микрон (10 мил).
Варьирование составами различных слоев многослойной пленки обеспечивает преимущества в отношении контроля свойств и производительности, а также стоимости. Например, более дешевые материалы могут быть использованы во внутренних (основных) слоях. Кроме того, свойства, такие как прочность сцепления, жесткость, холодный поток и сцепление, а также химическая стойкость и проницаемость газа могут варьироваться и регулироваться путем изменения составов различных слоев многослойных пленочных подложек адгезивных лент в соответствии с настоящим изобретением.
Многослойные пленочные подложки адгезивных лент в соответствии с настоящим изобретением могут включать один или более органических полимеров, причем, по меньшей мере, один слой включает пластифицированный поливинилхлорид. В некоторых вариантах осуществления, каждый слой многослойной пленки включает пластифицированный поливинилхлорид (который может быть одинаковым или различным). В некоторых вариантах осуществления, по меньшей мере, один слой включает один или более наполнителей. В некоторых вариантах осуществления, каждый слой включает один или более наполнителей. В некоторых вариантах осуществления, по меньшей мере, один слой включает пластифицированный поливинилхлорид и один или более наполнителей.
Один или более органических полимеров (за исключением пластифицированного поливинилхлорида) могут включать полиолефин (такой как полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), полиэтилен низкой плотности (ПЭНП), и полипропилен (ПП)), поливиниловый полимер (такой как поливинилхлорид (ПВХ) и поливинилацетат (ПВА)), сополимер на основе полиолефина (такой как сополимер на основе этилен-метакриловой кислоты (ЕЕМА) и этилен-винилацетатный сополимер (ЭВА)), блок-сополимер (такой как акриловые блок-сополимеры и стирол-изопрен-винилацетатный сополимер), термопластичный эластомер (ТРЕ), или их комбинация.
В некоторых вариантах осуществления, многослойные пленочные подложки адгезивных лент в соответствии с настоящим изобретением включают сердцевину и два поверхностных слоя (то есть, скин-слоя). В некоторых вариантах осуществления, сердцевина включает один или более слоев.
В некоторых вариантах осуществления, по меньшей мере, один слой сердцевины включает один или более наполнителей. В некоторых вариантах осуществления, каждый поверхностный слой включает один или более наполнителей. В некоторых вариантах осуществления, каждый поверхностный слой представляет собой один и тот же материал. То есть, в некоторых вариантах осуществления, каждый поверхностный слой многослойной пленки включает одну и ту же композицию (например, органический полимер, наполнитель, добавки).
В некоторых вариантах осуществления, количество и/или тип наполнителя в сердцевине отличаются от количества и/или типа наполнителя в поверхностных слоях.
Праймеры
Приемлемые праймеры, используемые для повышения прикрепления адгезива к подложке, включают терполимер, содержащий этилен/монооксид углерода, который представляет собой твердофазный термопластичный материал. Такие полимеры представляют собой покрытие, наносимое из расплава. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления, праймер не содержит растворителя. В некоторых вариантах осуществления, терполимер, содержащий этилен/монооксид углерода, смешивают с другим полимером.
В некоторых вариантах осуществления, терполимер, содержащий этилен/монооксид углерода, слоя праймера включает третий мономер, выбранный из винилацетата, н-бутилакрилата и их комбинации. Неожиданно, такие третьи мономеры преобразуют сополимер этилен/монооксид углерода из освобождающего материала (см., например, патент США №5,232,786 (Waters et al.)) в материал праймера, который используется для улучшения адгезии между двумя разнородными материалами. В некоторых вариантах осуществления, терполимер, содержащий этилен/монооксид углерода, представляет собой терполимер этилен/винилацетат/монооксид углерода (EVACO).
Терполимеры, содержащие этилен/монооксид углерода, являются коммерчески доступными из таких источников, как DuPont, Wilmington, DE под торговым наименованием смола ELVALOY. Такие смолы представляют собой известные добавки для материалов, таких как поливинилхлоридные полимеры, которые дают долговременную прочность и гибкость материалам, таким как шоссейное дорожное покрытие, кровельное покрытие и дренажные покрытия из геоткани, пластиковые смолы, подземные трубопроводы, и кожухи для провода и кабеля. Ключевой функциональный компонент в таких применениях, смолы ELVALOY, часто заменяют жидкие пластификаторы или другие более низкоэффективные пластификаторы, которые могут окислять материал или мигрировать из материала, что приводит к преждевременному возникновению или повышению хрупкости.
В некоторых вариантах осуществления, количество трех мономеров в терполимере, содержащем этилен/монооксид углерода, может включать: (а) по меньшей мере, 20 масс. %, или, по меньшей мере, 40 масс. %, или, по меньшей мере, 65 масс. % мономера этилена; (b) по меньшей мере, 3 масс. %, или, по меньшей мере, 4 масс. %, или, по меньшей мере, 8 масс. %, мономера монооксида углерода; и (с) по меньшей мере, 5 масс. %, или, по меньшей мере, 10 масс. %, или, по меньшей мере, 20 масс. %, третьего мономера (предпочтительно, мономера винилацетата или мономера н-бутилакрилата, и более предпочтительно, мономера винилацетата), причем процентное содержание указывается, исходя из общей массы терполимера.
В некоторых вариантах осуществления, количество трех мономеров в терполимере, содержащем этилен/монооксид углерода, может включать: (а) до 80 масс. %, или до 75 масс. %, мономера этилена; (b) до 30 масс. %, или до 15 масс. %, или до 10 масс. %, мономера монооксида углерода; и (с) до 60 масс. %, или до 40 масс. %, или до 30 масс. %, третьего мономера (предпочтительно, мономера винилацетата или мономера н-бутилакрилата, и более предпочтительно, мономера винилацетата), причем процентное содержание указывается, исходя из общей массы терполимера.
Различные классы смол ELVALOY этилен/винилацетат/монооксид углерода являются доступными, в том числе, например, те, которые доступны под торговыми наименованиями ELVALOY 741, 4924 и 742 от DuPont Co., Wilmington, DE. Различные классы смол ELVALOY этилен/бутилакрилат/монооксид углерода являются доступными, в том числе, например, те, которые доступны под торговыми наименованиями ELVALOY НР4051, НР661, НР662 и НР441 от DuPont Co., Wilmington, DE.
В некоторых вариантах осуществления, терполимер, содержащий этилен/монооксид углерода, присутствует в праймере в количестве, по меньшей мере, 25 масс. %, исходя из общей массы праймера. В некоторых вариантах осуществления, терполимер, содержащий этилен/монооксид углерода, присутствует в праймере в количестве до 100 масс. %, исходя из общей массы праймера.
Праймер в соответствии с настоящим изобретением может включать второй этиленсодержащий сополимер или терполимер, смешанный с терполимером, содержащим этилен/монооксид углерода. Такой второй этиленсодержащий сополимер или терполимер может включать один или два сомономера, которые являются более полярными, чем этилен. В некоторых ситуациях, такой второй этиленсодержащий сополимер или терполимер может включать один или два мономера, которые являются неполярными.
В некоторых вариантах осуществления, этиленсодержащий сополимер или терполимер включает, по меньшей мере, 40 масс. % этилена, исходя из общей массы сополимера или терполимера. В некоторых вариантах осуществления, этиленсодержащий сополимер или терполимер включает до 90 масс. % этилена, исходя из общей массы сополимера или терполимера.
Приемлемые мономеры, которые являются более полярными, чем этилен (для использования в этиленсодержащем сополимере или терполимере), выбраны из кислот, ацетатов, эпоксидов, акрилатов и их комбинации. Примеры таких приемлемых мономеров, которые являются более полярными, чем этилен, включают (С3-С20)ненасыщенные моно- и дикарбоновые кислоты и их сложные эфиры; (С1-С15)виниловые сложные эфиры насыщенных карбоновых кислот; винил(С1-С15)алкиловые простые эфиры; (С3-С12)альфа-олефины и циклические соединения, такие как норборнен, эпоксиды и виниловые ароматические соединения.
В некоторых вариантах осуществления, мономеры, которые являются более полярными, чем этилен, включают винилацетат, акриловую кислоту, метил(мет)акрилат (то есть метилакрилаты и метилметакрилаты), этилакрилат, глицидилметакрилат, мономеры с ангидридной функциональной группой, н-бутилакрилат и их комбинации.
В качестве альтернативы или в дополнение к наличию мономера, который является более полярным, чем этилен, неполярный мономер также является потенциальным сомономером в этиленсодержащем сополимере или терполимере. Такие неполярные мономеры включают, например, пропилен, бутен, гексен, октан и их комбинации.
В некоторых вариантах осуществления, второй этиленсодержащий сополимер или терполимер представляет собой этиленсодержащий терполимер. В некоторых вариантах осуществления, второй этиленсодержащий терполимер включает этилен, винилацетат или н-бутилакрилат (предпочтительно, винилацетат) и третий мономер.
В некоторых вариантах осуществления, такие приемлемые полимеры включают: (а) по меньшей мере, 40 масс. %, или, по меньшей мере, 50 масс. %, или, по меньшей мере, 65 масс. %, мономера этилена; (b) по меньшей мере, 3 масс. %, или, по меньшей мере, 5 масс. %, или, по меньшей мере, 10 масс. %, или, по меньшей мере, 20 масс. %, мономера винилацетата или н-бутилакрилата (предпочтительно, винилацетата); и (с) по меньшей мере, 4 масс. %, или, по меньшей мере, 8 масс. % третьего мономера, сополимеризуемого с другими, причем процентное содержание указывается, исходя из общей массы терполимера.
В некоторых вариантах осуществления, такие приемлемые полимеры включают: (а) до 80 масс. %, или до 75 масс. %, мономера этилена; (b) до 60 масс. %, или до 40 масс. %, или до 30 масс. %, или до 24 масс. %, мономера винилацетата или н-бутилакрилата (предпочтительно, винилацетата); и (с) до 15 масс. %, или до 10 масс. % третьего мономера, сополимеризуемого с другими, причем процентное содержание указывается, исходя из общей массы терполимера.
В некоторых вариантах осуществления, третий мономер этилен/винилацетат-содержащего терполимера или этилен/н-бутилакрилат-содержащего терполимера выбран из эпокси-функциональных мономеров, например, глицидилметакрилата. Различные классы таких смол являются доступными, включая, например, те, которые доступны под торговыми наименованиями ELVALOY 5160, 5170, 4170 и PTW, от DuPont Co., Wilmington, DE.
В некоторых вариантах осуществления, второй этиленсодержащий сополимер или терсополимер представляет собой этиленсодержащий сополимер. В некоторых вариантах осуществления, второй этиленсодержащий сополимер включает этилен и второй мономер, выбранный из винилацетата, акриловой кислоты, метил(мет)акрилата (то есть метилакрилатов и метилметакрилатов), этилакрилата, глицидилметакрилата, мономеров с ангидридной функциональной группой, н-бутилакрилата и их комбинаций. Неполярный мономер также представляет собой потенциальный сомономер в этиленсодержащем сополимере. Такие неполярные мономеры включают, например, пропилен, бутен, гексен, октан и их комбинации.
В некоторых вариантах осуществления, этиленсодержащий сополимер включает, по меньшей мере, 10 масс. % сомономер, за исключением этилена, исходя из общей массы сополимера. В некоторых вариантах осуществления, этиленсодержащий сополимер включает до 60 масс. % сомономера, за исключением этилена, исходя из общей массы сополимера.
В некоторых вариантах осуществления, второй этиленсодержащий сополимер включает смесь этиленсодержащих сополимеров, по меньшей мере, часть из которой включает этилен и сомономер, более полярный, чем этилен. Различные классы смол, которые включают смеси этиленсодержащих сополимеров, являются доступными, включая, например, те, которые доступны под торговыми наименованиями BYNEL 3101 от DuPont Co., Wilmington, DE.
В некоторых вариантах осуществления, второй этиленсодержащий сополимер или терполимер присутствует в праймере в количестве, по меньшей мере, 5 масс. %, или, по меньшей мере, 14 масс. %, или, по меньшей мере, 25 масс. %, исходя из общей массы праймера. В некоторых вариантах осуществления, второй этиленсодержащий сополимер или терполимер присутствует в праймере в количестве до 95 масс. %, или до 85 масс. %, или до 75 масс. %, исходя из общей массы праймера.
В некоторых вариантах осуществления, праймер в соответствии с настоящим изобретением может включать стиролсодержащий блок-сополимер, смешанный с терполимером, содержащим этилен/монооксид углерода. Приемлемые стиролсодержащие блок-сополимеры представляют собой тип ABA- или АВ-блока, где А представляет собой твердый термопластичный блок, а В представляет собой упругий эластомерный блок. Блок-сополимеры могут быть линейными, разветвленными, радиальными и их комбинациями. Примеры приемлемых блок-сополимеров включают стирол-изопрен-стирол (SIS), стирол-бутадиен-стирол (SBS), стирол-изопрен-бутадиен-стирол (SIBS), стирол-этилен-бутадиен-стирол (SEBS), стирол-бутадиен (SB), этилен-пропилен-диен и их продукты гидрирования.
Приемлемые коммерчески доступные блок-сополимеры имеют содержание стирола, по меньшей мере, 15 масс. %. Приемлемые коммерчески доступные блок-сополимеры имеют содержание стирола до 35 масс. %. Примеры стиролсодержащих блок-сополимеров включают те, которые доступны под торговыми наименованиями KRATON 1161, 1163, 1117, 1111, 1193 и 1171 от Kraton Corporation, Houston, ТХ.
В некоторых вариантах осуществления, стиролсодержащий блок-сополимер присутствует в праймере в количестве, по меньшей мере, 5 масс. %, или, по меньшей мере, 15 масс. %, или, по меньшей мере, 25 масс. %, исходя из общей массы праймера. В некоторых вариантах осуществления, стиролсодержащий блок-сополимер присутствует в праймере в количестве до 85 масс. %, или до 75 масс. %, или до 65 масс. %, или до 50 масс. %, исходя из общей массы праймера.
В некоторых вариантах осуществления, праймер в соответствии с настоящим изобретением могут включать эпоксидированный полимер, смешанный с терполимером, содержащим этилен/монооксид углерода. В некоторых вариантах осуществления, эпоксидированный полимер имеет концентрацию эпоксидированных единиц, по меньшей мере, 0,5 масс. %, исходя из общей массы эпоксидированного полимера. В некоторых вариантах осуществления, эпоксидированный полимер имеет концентрацию эпоксидированных единиц, по меньшей мере, 1 масс. %, или, по меньшей мере, 2 масс. %, или, по меньшей мере, 3 масс. %, или, по меньшей мере, 4 масс. %, или, по меньшей мере, 5 масс. %, исходя из общей массы эпоксидированного полимера. В некоторых вариантах осуществления, эпоксидированный полимер имеет концентрацию эпоксидированных единиц до 10 масс. %, исходя из общей массы эпоксидированного полимера.
Примеры таких эпоксидированных полимеров включают эпоксидированный сопряженный диеновый полимер, эпоксидированный бутадиенсодержащий сополимер, эпоксидированный стиролсодержащий полимер (например, эпоксидированный стирол-бутадиеновый сополимер и эпоксидированный стирол-изопреновый сополимер).
В некоторых вариантах осуществления, эпоксидированный полимер включает эпоксидированный стиролсодержащий полимер, такой как эпоксидированный стирол-бутадиеновый сополимер, эпоксидированный стирол-изопреновый сополимер или их комбинацию. В некоторых вариантах осуществления, эпоксидированный полимер включает эпоксидированный стирол-бутадиеновый блок-сополимер. Эпоксидированные стирол-бутадиеновые блок-сополимеры являются доступными под торговыми наименованиями EPOFRIEND от Daicel Corporation (Fort Lee, NJ).
В некоторых вариантах осуществления, эпоксидированный полимер содержит эпоксидированный натуральный каучук. Эпоксидированные натуральные каучуки являются доступными под торговыми наименованиями EPOXYPRENE (ENR25, ENR50) от MMG/Dynathai Co. Ltd. (Phuket, Thailand).
В некоторых вариантах осуществления, эпоксидированный полимер присутствует в праймере в количестве, по меньшей мере, 1 масс. %, или, по меньшей мере, 15 масс. %, исходя из общей массы праймера. В некоторых вариантах осуществления, эпоксидированный полимер присутствует в праймере в количестве до 99 масс. %, или до 85 масс. %, исходя из общей массы праймера.
Слой праймера может быть нанесен на одну поверхность слоя подложки в растворителе или совместно экструдирован со слоем подложки и сформирован на одной его стороне. Хотя в некоторых вариантах осуществления слой праймера не содержит растворителя, он может включать остаточный растворитель, в частности, если он нанесен из растворителя. Предпочтительно, праймер наносят из системы, не содержащей растворителя (например, нанесен из горячего расплава), из соображений безопасности окружающей среды (в отличии от большинства обычных праймеров).
Адгезивы
6
2
Адгезив, использованный в адгезивных лентах в соответствии с настоящим изобретением, может представлять собой чувствительный к давлению адгезив. Он не имеет особых ограничений и может представлять собой любой из широкого множества известных чувствительных к давлению адгезивов. Чувствительные к давлению адгезивы представляют собой отдельную категорию адгезивов и отдельную категорию термопластичных материалов, которые в сухой (не содержащей растворителя) форме являются очень сильно, и постоянно, липкими при комнатной температуре. Они надежно прикрепляются к различным разнородным поверхностям после простого контакта без необходимости большего надавливания, чем пальцем или рукой. Чувствительные к давлению адгезивы не требуют активации водой, растворителем или нагреванием для того, чтобы оказать сильную адгезивную удерживающую силу. Они являются достаточно когезивными и эластичными в природе, так что, несмотря на их очень сильную клейкость, они могут быть обработаны с помощью пальцев и удаляются с гладких поверхностей, не оставляя остатка. Чувствительные к давлению адгезивы могут быть количественно описаны с использованием «критерия Дальквиста», который утверждает, что модуль упругости данных материалов составляет меньше, чем 10дин/см при комнатной температуре (см., например, Pocius, A.V., Adhesion & Adhesives: An Introduction, Hanser Publishers, New York, NY, First Edition, 1997).
Приемлемые чувствительные к давлению адгезивы для использования в адгезивных лентах в соответствии с настоящим изобретением могут быть сделаны с использованием самых разнообразных способов. Они могут включать эмульсионный чувствительный к давлению адгезив, чувствительный к давлению адгезив на основе органических растворителей, фотополимеризуемый чувствительный к давлению адгезив, термоплавкий чувствительный к давлению адгезив (то есть экструдируемый из расплава чувствительный к давлению адгезив) или их комбинацию.
Примеры чувствительных к давлению адгезивов включают чувствительный к давлению адгезив на основе акрилата, чувствительный к давлению адгезив на основе каучука, чувствительный к давлению адгезив на основе простого винил-алкилового эфира, чувствительный к давлению адгезив на основе силикона, чувствительный к давлению адгезив на основе сложного полиэфира, чувствительный к давлению адгезив на основе полиамида, чувствительный к давлению адгезив на основе уретана, фторированный чувствительный к давлению адгезив, чувствительный к давлению адгезив на основе эпоксида, чувствительный к давлению адгезив на основе блок-сополимера или их комбинацию.
В некоторых вариантах осуществления, чувствительный к давлению адгезив (PSA) включает чувствительный к давлению адгезив на основе каучука. Чувствительные к давлению адгезивы на основе каучука, как правило, включают природный или синтетический каучук, повышающую клейкость смолу, антиоксидант и другие добавки (например, наполнители), если необходимо. Примеры адгезивных составов на основе каучука описаны в патентах США №№5,500,293 (Lau et al), 6,432,530 (Garcia-Ramirez et al) и RE 36855 (Bredahl et al).
В некоторых вариантах осуществления, чувствительный к давлению адгезив на основе каучука включает стирол-бутадиеновый сополимер, стирол-изопрен-стирольный сополимер, полиизопреновый гомополимер, полибутадиеновый гомополимер или их комбинацию.
В некоторых вариантах осуществления, чувствительный к давлению адгезив на основе каучука содержит полиизопреновый гомополимер.
В некоторых вариантах осуществления, чувствительный к давлению адгезив на основе каучука включает смесь или сочетание полиизопренового гомополимера и стирол-изопрен-стирольного сополимера. В некоторых вариантах осуществления, чувствительный к давлению адгезив на основе каучука включает, по меньшей мере, 13 масс. % полиизопренового гомополимера, исходя из общей массы чувствительного к давлению адгезива. В некоторых вариантах осуществления, чувствительный к давлению адгезив на основе каучука включает до 42 масс. % полиизопренового гомополимера, исходя из общей массы чувствительного к давлению адгезива. В некоторых вариантах осуществления, чувствительный к давлению адгезив на основе каучука включает, по меньшей мере, 13 масс. % стирол-изопрен-стирольного сополимера, исходя из общей массы чувствительного к давлению адгезива. В некоторых вариантах осуществления, чувствительный к давлению адгезив на основе каучука включает до 42 масс. % стирол-изопрен-стирольного сополимера, исходя из общей массы чувствительного к давлению адгезива.
В некоторых вариантах осуществления, чувствительный к давлению адгезив на основе каучука дополнительно включает смоляной усиливающий наполнитель с блокированными концевыми группами. Некоторые адгезивные композиции могут содержать, по меньшей мере, 2 масс. %, или, по меньшей мере, 5 масс. % смоляного усиливающего наполнителя с блокированными концевыми группами, исходя из общей массы адгезивной композиции. Некоторые адгезивные композиции могут содержать до 20 масс. %, или до 15 масс. % смоляного усиливающего наполнителя с блокированными концевыми группами, исходя из общей массы адгезивной композиции. Смоляной усиливающий наполнитель с блокированными концевыми группами может представлять собой ароматическую, по существу, углеводородную смолу, которая обычно имеет температуру стеклования выше, чем температура нанесения адгезива. Полезные смолы включают низкомолекулярные олигомеры и полимеры из стирола и α-метилстирола и п-метилстирола, и их сополимеры. Примеры включают коммерчески доступные под торговыми наименованиями ENDEX 155 и 160, KRISTALEX 5140 и 1120, от Eastman Chemical Company (Kingsport, TN).
В некоторых вариантах осуществления, чувствительный к давлению адгезив на основе каучука дополнительно включает твердый повышающий клейкость агент. Примеры твердых повышающих клейкость агентов (то есть повышающие клейкость смолы) включают алифатические смолы (например, С5 смолы), ароматические смолы (например, С9 смолы), смолы на основе терпенов и канифольные смолы (например, канифольные сложные эфиры, гидрогенизированные канифольные смолы и димеризованные канифольные смолы, которые могут быть получены, например, от Eastman (Kingsport, TN)). Если используется один или более повышающих клейкость агентов, то они могут использоваться в количестве, по меньшей мере, 25 масс. %, или, по меньшей мере, 30 масс. %, исходя из общей массы адгезивной композиции. Если используется один или более повышающих клейкость агентов, то они могут использоваться в количестве до 55 масс. %, или до 45 масс. %, исходя из общей массы адгезивной композиции.
В некоторых вариантах осуществления, чувствительный к давлению адгезив на основе каучука дополнительно включает многофункциональный сшивающий агент (в частности, (мет)акрилатный сшивающий агент). Примеры многофункциональных сшивающих агентов включают бутандиолдиакрилат, гександиолдиакрилат, дивинилбензол и другие скрытые сшивающие агенты, такие как реакционноспособные фенольные смолы. Если используется один или более сшивающих агентов, то они могут использоваться в количестве, по меньшей мере, 0,5 масс. %, или, по меньшей мере, 1 масс. %, исходя из общей массы адгезивной композиции. Если используется один или более сшивающих агентов, то они могут использоваться в количестве до 10 масс. %, или до 5 масс. %, исходя из общей массы адгезивной композиции.
В некоторых вариантах осуществления, чувствительный к давлению адгезив (PSA) включает в себя чувствительный к давлению адгезив на основе акрилата.
Как правило, чувствительный к давлению адгезив на основе акрилата включает, по меньшей мере, один полимеризованный монофункциональный ненасыщенный мономер и, по меньшей мере, один некислотный сомономер и/или, по меньшей мере, один кислотный сомономер.
В некоторых вариантах осуществления, по меньшей мере, один монофункциональный ненасыщенный мономер выбран из группы из (мет)акрилатных сложных эфиров алкиловых спиртов, не являющихся третичными, алкильные группы которых предпочтительно содержат от 4 до 12, более предпочтительно от 4 до 8 атомов углерода; и их смесей. Предпочтительные (мет)акрилатные мономеры имеют следующую общую Формулу (I):
1
2
3
в которой R представляет собой Н или СН, где последний соответствует (мет)акрилатному мономеру, который представляет собой метакрилатный мономер; R, в широком смысле, выбран из линейных или разветвленных углеводородных групп и может содержать один или более гетероатомов, и количество атомов углерода в углеводородной группе предпочтительно составляет от 4 до 12, и более предпочтительно от 4 до 8.
Иллюстративные примеры (мет)акрилатных мономеров, полезных в настоящем изобретении, включают н-бутилакрилат, децилакрилат, 2-этилгексилакрилат, гексилакрилат, изоамилакрилат, изодецилакрилат, изононилакрилат, изооктилакрилат, лаурилакрилат, 2-метилбутилакрилат, 4-метил-2-пентилакрилат, этоксиэтоксиэтилакрилат, изоборнилметакрилат, глицидилметакрилат и 2-октилакрилат. Кроме того, приемлемыми являются мономеры, содержащие структурные изомеры вторичного алкил(мет)акрилата и их смеси, как описано в публикации заявки на патент США №2013/0260149 (Clapper et al.). Особенно предпочтительными являются н-бутилакрилат, 2-этилгексилакрилат, изооктилакрилат, лаурилакрилат и их смеси.
В некоторых вариантах осуществления, некислотный сомономер включает, но не ограничивается приведенным, N,N-диметилакриламид, N,N-диэтилакриламид, трет-октилакриламид, N,N-диметилметакриламид, N,N-диэтилметакриламид, н-октил акрил амид и их смеси.
В некоторых вариантах осуществления, кислотный сомономер включает, но не ограничивается приведенным, те, которые выбраны из этиленненасыщенных карбоновых кислот, этиленненасыщенных сульфоновых кислот, этиленненасыщенных фосфоновых кислот и их смеси. Примеры таких соединений включают те, которые выбраны из акриловой кислоты, метакриловой кислоты, итаконовой кислоты, фумаровой кислоты, кротоновой кислоты, цитраконовой кислоты, малеиновой кислоты, бета-карбоксиэтилакрилата, 2-сульфоэтилметакрилата, стиролсульфоновой кислоты, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты, винилфосфоновой кислоты и тому подобных, и их смес. Из-за их доступности и эффективности в усиливающих (мет)акрилатных чувствительных к давлению адгезивах, особенно предпочтительные кислотные мономеры представляют собой этиленненасыщенные карбоновые кислоты.
Могут использоваться небольшие количества мономеров, способных к сополимеризации с (мет)акрилатными мономерами и кислотными мономерами. Примеры таких мономеров включают (мет)акриламиды, виниловые сложные эфиры и N-виниллактамы.
g
Способная к сополимеризации смесь из акриловых мономеров, как правило, включает, в пересчете на 100 массовых частей общего количества, приблизительно от 90 до 99 частей по массе одного или нескольких (мет)акрилатных сложноэфирных мономеров и приблизительно от 1 до 10 частей по массе одного или нескольких кислотных или некислотных мономеров. (Мет)акрилатные сложноэфирные мономеры, которые при полимеризации в отсутствие других сомономеров дают полимер или сополимер, имеющий T меньше, чем приблизительно 10°С.
g
g
g
Соотношение и тип каждого сомономера в адгезивной композиции на основе акрилата могут быть выбраны в указанных пределах, чтобы оптимизировать производительность. Необязательно, может использоваться реакционноспособный агент, который будет функционировать в качестве пластификатора для снижения T и эластичности адгезива. Этиленоксидакрилатный мономер действует как пластификатор, который может быть включен в основную цепь полимера. Полиалкилгликоль акрилат будет также функционировать для снижения T основной цепи полимера и для снижения T и эластичности. Примером является: МРЕ-550А метоксиполиэтиленгликоль акрилат (Osaka organic chemical industry):
Свободнорадикальный инициатор необязательно добавляют для того, чтобы способствовать сополимеризации (мет)акрилатных сомономеров и кислотных сомономеров. Тип использованного инициатора зависит от способа полимеризации. Фотоинициаторы, которые полезны для полимеризации полимеризуемой смеси мономеров, включают бензоиновые простые эфиры, такие как бензоинметиловый простой эфир или бензоинизопропиловый простой эфир, замещенные бензоиновые простые эфиры, такие как 2-метил-2-гидроксипропиофенон, ароматические сульфонилхлориды, такие как 2-нафталинсульфонилхлорид, и фотоактивные оксиды, такие как 1-фенил-1,1-пропандион-2-(о-этоксикарбонил)оксим. Пример коммерчески доступного фотоинициатора, приемлемого для использования во многих вариантах осуществления, включает IRGACURE 651 (2,2-диметокси-1,2-дифенилэтан-1-он, от Ciba-Geigy Corporation). Как правило, фотоинициатор присутствует в количестве от приблизительно 0,005 до приблизительно 1 массового процента, исходя из массы мономеров, способных к сополимеризации. Примеры приемлемых термических инициаторов включают AIBN (то есть 2,2'-азобис(изобутиронитрил), гидропероксиды, такие как трет-бутил гидропероксид, и пероксиды, такие как пероксид бензоила и пероксид циклогексана.
Необязательно, способная к сополимеризации смесь из (мет)акриловых мономеров (то есть акриловых мономеров и метакриловых мономеров) также могут включать агент переноса цепи для контроля молекулярной массы полимеризованных композиций. Агенты переноса цепи представляют собой вещества, которые регулируют свободнорадикальную полимеризацию и, как правило, которые являются известными в данной области техники. Приемлемые агенты переноса цепи включают галогенированные углеводороды, такие как тетрабромид углерода; соединения серы, такие как лаурилмеркаптан, бутилмеркаптан, этантиол, изооктилтиогликолят (IOTG), 2-этилгексилтиогликолят, 2-этилгексилмеркаптопропионат, 2-меркаптоимидазол и 2-меркаптоэтиловый простой эфир и их смеси.
Количество агента переноса цепи, который является полезным, зависит от желаемой молекулярной массы и типа агента переноса цепи. Агент переноса цепи, как правило, используется в количествах от приблизительно 0 частей до приблизительно 10 частей по массе на 100 частей общего количества мономера, и предпочтительно от приблизительно 0 частей до приблизительно 0,5 частей.
Способная к сополимеризации смесь (мет)акриловых мономеров может быть полимеризована с использованием способа без растворителя. Способы полимеризации без растворителя, такие как непрерывный способ свободнорадикальной полимеризации, описанный в патенте США №№4,619,979 (Kotnour et al.) и 4,843,134 (Kotnour et al.); способы по существу адиабатической полимеризации с использованием реактора периодического действия, описанный в патенте США №5,637,646 (Ellis); и, способы, описанные для полимеризации упакованных полимеризуемых смесей, описанных в патенте США №5,804,610 (Hamer et al.), также могут быть использованы для получения чувствительного к давлению адгезива на основе акрилата.
В одном предпочтительном варианте осуществления данного последнего способа, от приблизительно 0,1 до приблизительно 500 г полимеризуемой смеси, включающей (мет)акрилатные мономеры, кислотные или некислотные мономеры и необязательный агент переноса цепи, полностью окружается упаковочным материалом. В другом предпочтительном варианте осуществления, от приблизительно 3 до приблизительно 100 г полимеризуемой смесь окружается упаковочным материалом. В другом варианте осуществления изобретения, полимеризуемая смесь, по существу, окружена упаковочным материалом. В еще другом варианте осуществления, полимеризуемая смесь расположена на поверхности листа, или между парой двух по существу параллельных листов упаковочного материала. В другом варианте осуществления, полимеризуемая смесь по существу или полностью окружена полым профилем упаковочного материала с соотношением длина : квадратный корень из площади поперечного сечения, по меньшей мере, приблизительно 30:1.
Упаковочный материал изготовлен из материала, который в сочетании с адгезивом не оказывает существенного отрицательного воздействия на желаемые адгезионные характеристики. Адгезив для покрытия из горячего расплава получают из смеси адгезива, и упаковочный материал может иметь улучшенные свойства адгезива по сравнению с адгезивом для покрытия из горячего расплава, полученного только из адгезива.
Упаковочный материал предпочтительно плавится при или ниже температуры обработки адгезива (то есть температуры, при которой адгезив течет, или температуры потока). Упаковочный материал предпочтительно имеет точку плавления, или температуру плавления, от приблизительно 200°С или меньше, предпочтительно приблизительно 170°С или меньше. В предпочтительном варианте осуществления, температура плавления находится в диапазоне от приблизительно 90°С до приблизительно 150°С. Упаковочный материал может представлять собой гибкую термопластичную полимерную пленку. Упаковочный материал предпочтительно выбран из этилен-винилацетата, этилен-акриловой кислоты, полипропилена, полиэтилена, полибутадиена или иономерных пленок. В предпочтительном варианте осуществления упаковочный материал представляет собой этилен-акриловую кислоту или этилен-винилацетатную пленку.
Количество упаковочного материала зависит от типа материала и желаемых конечных свойств. Количество упаковочного материала, как правило, находится в диапазоне от приблизительно 0,5 процента до приблизительно 20 процентов от общей массы полимеризационной смеси и упаковочного материала. Предпочтительно, упаковочный материал составляет от приблизительно 2 процентов до приблизительно 15 процентов по массе, и более предпочтительно от приблизительно 3 процентов до приблизительно 5 процентов. Такие упаковочные материалы могут содержать пластификаторы, стабилизаторы, красители, ароматизаторы, наполнители, понижающие трение добавки, антиблокирующие агенты, препятствующие воспламенению агенты, антистатические агенты, микроволновые рецепторы, теплопроводные частицы, электропроводные частицы и/или другие материалы для того, чтобы увеличить гибкость, пригодность для обработки, визуальную заметность, или другое полезное свойство пленки, до тех пор, пока они не оказывают отрицательного воздействия на желаемые свойства адгезива.
Упаковочный материал должен быть подходящим для используемого способа полимеризации. Например, при фотополимеризации, необходимым является использовать пленочный материал, который является достаточно прозрачным для ультрафиолетового излучения на длинах волн, необходимых для эффективной полимеризации.
Трансмиссионная энергия может быть выбрана из ультрафиолетового излучения, видимого излучения, теплового излучения или теплопроводности. Трансмиссионная энергия предпочтительно представляет собой ультрафиолетовое излучение или тепловое излучение. Предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 80 процентов пре-адгезива превращается в адгезив; более предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 90 процентов пре-адгезива превращается в адгезив.
Термическая полимеризация может быть осуществлена путем погружения упакованной композиции в теплообменную среду при температурах от приблизительно 40°С до приблизительно 100°С на период времени, достаточный для полимеризации композиции. Теплообменная среда может быть нагнетаемым или турбулентным газом или жидкостью, такой как вода, перфторированные жидкости, глицерин или пропиленгликоль. Тепло, необходимое для термической полимеризации, также может обеспечиваться металлическим валиком, нагреваемыми металлическими роликами, или микроволновой энергией.
Температура, при которой происходит полимеризация способной к сополимеризации смеси акриловых мономеров, зависит от температуры активации инициатора. Например, полимеризация с использованием VAZO 64, коммерчески доступного инициатора от DuPont Company, может быть осуществлена при приблизительно 65°С, в то время как VAZO 52, также от DuPont Company, может использоваться при приблизительно 45°С.
Предпочтительным является проведение полимеризации способной к сополимеризации смеси акриловых мономеров в соответствующей жидкой теплообменной среде при контролируемой температуре. Приемлемая жидкая теплообменная среда представляет собой воду, нагретую до желаемой температуры реакции. Кроме того, могут использоваться коммерчески доступные теплообменные среды.
2
Полимеризация также может быть осуществлена путем воздействия ультрафиолетового (УФ) излучения, как описано в патенте США №4,181,752 (Martens et al.). В предпочтительном варианте осуществления, полимеризацию проводят с помощью длинноволновых УФ-ламп, имеющих более 60 процентов, и предпочтительно более 75 процентов спектров испускания от приблизительно 280 до приблизительно 400 нм, с интенсивностью от приблизительно 0,1 до приблизительно 25 мВт/см.
Во время фотополимеризации желательным является регулировать температуру путем подачи охлаждающего воздуха вокруг упакованной полимеризуемой смеси, путем пропускания упакованной полимеризуемой смеси над охлажденным валиком, или путем погружения упакованной полимеризуемой смеси в водяную баню или теплообменную среду в процессе полимеризации. Предпочтительно, упакованные полимеризуемые смеси погружают в водяную баню с температурой воды от приблизительно 5°С до 90°С, предпочтительно ниже приблизительно 30°С. Перемешивание воды или среды помогает избежать горячих точек во время реакции.
Упакованные полимеризованные адгезивные композиции могут быть использованы, чтобы получить пригодный для покрытия термоплавкий адгезив путем введения адгезива и его упаковочного материала в емкость, в которой адгезив и его упаковочный материал плавятся. Данный термоплавкий адгезив может быть использован для образования чувствительного к давлению адгезивного листа путем нанесения расплавленного адгезива и его упаковочного материала на листовой материал или другой подходящий субстрат. Листовой материал предпочтительно выбирают из ленточной подложки или высвобождающей подложки. Предпочтительно, полимеризованные адгезивы наносят из горячего расплава путем нанесения упаковочного адгезива на термоплавкое покрытие при температуре, достаточной для плавления упакованного адгезива и с достаточным перемешиванием для образования пригодной для покрытия смеси, которая наносится на субстрат. Данная стадия может быть легко осуществлена в нагретом экструдере, основной части бака плавильной печи, в оборудовании по требованию, или ручном термоклеющем пистолете.
Для любого из данных вариантов осуществления, пригодный для покрытия термоплавкий адгезив затем могут быть доставлен из пленочной фильеры, с последующим контактированием вытянутого адгезива с движущимся пластиковым полотном или другим приемлемым субстратом. Соответствующий способ нанесения покрытия включает экструдирование пригодного для покрытия термоплавкого адгезива и соэкструдированного материала подложки из пленочной фильеры и охлаждение слоистого продукта с образованием адгезивной ленты. Другие способы формования включают непосредственное контактирование подходящего для покрытия термоплавкого адгезива с быстро движущимся пластиковым полотном или другим приемлемым предварительно сформированным субстратом. При использовании данного способа, адгезивную смесь наносят на движущееся предварительно сформированное полотно с использованием фильеры, имеющей подвижные выходные щели фильер, такие как вращающийся мундштук для экструзии прутков. После формирования с помощью любого из данных непрерывных способов, адгезивные пленки или слои могут быть отверждены путем закалки с использованием как непосредственных способов (например, охлаждение на роликах или водные ванны), так и опосредованных способов (например, распыление воздуха или газа).
Упакованная акриловая адгезивная композиция может дополнительно включать эффективное количество сшивающего агента, который может быть активирован после того, как адгезив наносят в виде покрытия из горячего расплава. Как правило, количество находится в диапазоне от приблизительно 0,01 до приблизительно 5,0 частей в пересчете на 100 частей (мет)акрилатных мономеров и кислотных сомономеров. Сшивающий агент может быть добавлен к полимеризованному адгезиву перед или во время нанесения покрытия из горячего расплава, или может быть добавлен к полимеризуемой смеси. При добавлении к полимеризуемой смеси, сшивающий агент может оставаться нетронутым в качестве отдельного вида в адгезиве, или он может быть совместно полимеризован с мономерами. Сшивание предпочтительно инициируют после нанесения покрытия из горячего расплава, и сшивание предпочтительно инициируют ультрафиолетовым излучением или ионизирующим излучением, таким как гамма-излучение или электронный пучок (использование отдельных сшивающих агентов является необязательным в случае ионизирующего излучения). Предпочтительные сшивающие агенты, которые могут быть добавлены после полимеризации и перед нанесением покрытия из горячего расплава включают многофункциональные (мет)акрилаты, такие как 1,6-гександиолдиакрилат и триметилолпропан-триакрилат, и замещенные триазины, такие как 2,4-бис(трихлорметил)-6-(4-метоксифенил)-8-триазин и 2,4-бис(трихлорметил)-6-(3,4-диметоксифенил)-s-триазин, как описано в патентах США №№4,329,384 (Vesley et al.) и 4,330,590 (Vesley). Другой класс предпочтительных сшивающих агентов представляет собой способные к сополимеризации моно-этиленненасыщенные ароматические кетонные сомономеры, не содержащие орто-ароматические гидроксильные группы, такие как те, которые раскрыты в патенте США №4,737,559 (Kellen et al.). Конкретные примеры включают пара-акрилоксибензофенон, пара-акрилоксиэтоксибензофенон, пара-N-(метилакрилоксиэтил)-карбамоилэтоксибензофенон, пара-акрилоксиацетофенон, орто-акриламидоацетофенон, акрилатные антрахиноны и тому подобные.
Еще один класс приемлемых сшивающих агентов для использования в чувствительном к давлению адгезиве на основе акрилата представляет собой многофункциональные активируемые излучением сшивающие агенты, описанные в заявке на патент РСТ WO 97/07161 (Stark et al.) и в патенте США №5,407,971 (Everaerts et al.). Пример таких сшивающих агентов представляет собой 1,5-бис(4-бензоилбензокси)пентан. Также приемлемыми являются водород-извлекающие карбонилы, такие как антрахинон, бензофенон и их производные, как описано в патенте США №4,181,752 (Clemens et al.).
Акрилатные сополимеры в способной к сополимеризации смеси из акриловых мономеров могут быть сшиты под воздействием ультрафиолетового излучения от, например, ртутных дуговых ламп среднего давления. Предпочтительным является то, что сшивающие агенты, активированные ультрафиолетовым излучением, в первую очередь активируются энергией излучения с другой длиной волны, чем та, которая используется для полимеризации. Например, невидимое излучение низкой интенсивности может быть использовано для полимеризации, а ртутные дуговые лампы могут быть использованы для последующей сшивки.
Стадии могут быть выполнены на поточной линии, то есть полимеризуемая смесь может быть окружена упаковочным материалом, полимеризована, нанесено покрытие из горячего расплава для формирования ленты, и необязательно сшита, или стадии могут быть предварительно выполнены по отдельности в разное время и местах. Например, упаковочная пре-полимерная смесь может быть полимеризована в одно время, а экструдирована и сшита в другое время (если сшивание является желательным).
Необязательно, адгезивы (например, на основе акрилата, на основе каучука и т.д.) могут включать вещества для повышения клейкости, пластификаторы, наполнители или другие добавки, известные в данной области техники для дальнейшей оптимизации эффективности адгезива. Например, в некоторых вариантах осуществления, чувствительные к давлению адгезивы в соответствии с изобретением включают один или более наполнителей. Приемлемые наполнители для использования в чувствительных к давлению адгезивах в соответствии с настоящим изобретением могут представлять собой органические наполнители, неорганические наполнители, или их комбинацию.
2
3
4
4
Иллюстративные неорганические наполнители включают нефелиновый сиенит, керамику, стекло, графит, пигменты (такие как TiO и нитрид бора), оксиды (такие как оксид цинка, оксид магния, триоксид сурьмы, тригидрат оксида алюминия, диоксид кремния (то есть кремнезем)), гидроксиды (такие как гидроксид алюминия и гидроксид магния), неорганические соли (такие как СаСО, BaSO, CaSO, фосфаты и гидротальцит), силикаты (такие как тальк, слюда, каолин, волластонит, монтмориллонит, кизельгур, полевой шпат) или их комбинации. В некоторых вариантах осуществления, неорганический наполнитель содержит карбонат кальция.
Иллюстративные органические наполнители включают природные или синтетические полимерные наполнители, такие как целлюлозные волокна, древесную муку, древесные волокна, лен, хлопок, сизаль, крахмал, переработанную каучуковую крошку, переработанную виниловую крошку, хлопья или гранулы, или их комбинации.
Наполнители могут включать частицы любой различной формы (в том числе волокна, сферы, шарики, частицы неправильной формы) и размеров. В некоторых вариантах осуществления, наполнители включают наноразмерные частицы до размера, который является совместимым с процессом адгезивной обработки. В некоторых вариантах осуществления, наполнители включают частицы, имеющие средний размер частиц (наибольший размер частицы, например, диаметр сферических частиц или длину волокон) от 1 микрона до 50 микрон.
В некоторых вариантах осуществления, адгезивный слой включает, по меньшей мере, 0,01 масс. %, или, по меньшей мере, 0,1 масс. %, или, по меньшей мере, 1 масс. %, или, по меньшей мере, 5 масс. %, или, по меньшей мере, 10 масс. %, или, по меньшей мере, 15 масс. %, или, по меньшей мере, 20 масс. %, одного или нескольких наполнителей, исходя из общей массы адгезивной композиции.
В некоторых вариантах осуществления, адгезивный слой включает до 80 масс. %, или до 70 масс. %, или до 60 масс. %, или до 50 масс. %, или до 40 масс. %, или до 30 масс. %, одного или нескольких наполнителей, исходя из общей массы адгезивной композиции.
Способы
Как будет понятно специалисту в данной области техники, учитывая представленное описание, ленты, описанные в данной заявке, могут быть сформированы с использованием любого количества хорошо известных процессов/способов. Иллюстративные хорошо известные процессы/способы описаны в патентах США №№4,713,273 (Freedman), 5,407,970 (Peterson et al.), 5,804,610 (Hamer et al), 6,040,027 (Freedman), 8,980,967 (Krepski et al.) и 9,238,702 (Fornof et al.), патентных публикациях США №№2013/0184393 (Satrijo et al.) и 2015/299532 (Myers et al.), и Европейском патенте № EP 0352901 (Everaerts et al.).
ИЛЛЮСТРАТИВНЫЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Вариант осуществления 1 представляет собой адгезивную ленту, содержащую: подложку, содержащую пластифицированный поливинилхлорид; слой праймера, расположенный на, по меньшей мере, одной основной поверхности подложки, причем праймер содержит терполимер, содержащий этилен/монооксид углерода; и адгезивный (например, чувствительный к давлению адгезив) слой, расположенный на слое праймера.
Вариант осуществления 2 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 1, в которой праймер не содержит растворителя.
Вариант осуществления 3 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 1 или 2, в которой терполимер, содержащий этилен/монооксид углерода, содержит третий мономер, выбранный из винилацетата, н-бутилакрилата и их комбинации.
Вариант осуществления 4 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 1-3, в которой этиленсодержащий терполимер содержит: (а) от 20 масс. % до 80 масс. % мономера этилена; (b) от 3 масс. % до 30 масс. % мономера монооксида углерода; и (с) от 5 масс. % до 60 масс. % третьего мономера, причем процентное содержание указано, исходя из общей массы терполимера.
Вариант осуществления 5 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 3 или 4, в которой третий мономер представляет собой винилацетат.
Вариант осуществления 6 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 3 или 4, в которой третий мономер представляет собой н-бутилакрилат.
Вариант осуществления 7 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 1-6, в которой праймер дополнительно содержит второй этиленсодержащий сополимер или терполимер.
Вариант осуществления 8 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 7, в которой этилен присутствует во втором этиленсодержащем сополимере или терполимере в количестве от 40 масс. % до 90 масс. %, исходя из общей массы сополимера или терполимера.
Вариант осуществления 9 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 7 или 8, в которой второй этиленсодержащий сополимер или терполимер содержит один или два сомономера, имеющих полярность большую, чем полярность этилена.
Вариант осуществления 10 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 9, в которой сомономеры, имеющие полярность большую, чем полярность этилена, выбраны из кислот, ацетатов, эпоксидов, акрилатов и их комбинаций.
Вариант осуществления 11 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 10, в которой сомономеры, имеющие полярность большую, чем полярность этилена, выбраны из винилацетата, акриловой кислоты, метил(мет)акрилата, этилакрилата, глицидилметакрилата, мономера с ангидридной функциональной группой, н-бутилакрилата и их комбинаций.
Вариант осуществления 12 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 6-11, в которой второй этиленсодержащий сополимер или терполимер содержит этиленсодержащий терполимер.
Вариант осуществления 13 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 12, в которой второй этиленсодержащий терполимер содержит этилен, винилацетат или н-бутилакрилат (предпочтительно, винилацетат), и третий мономер.
Вариант осуществления 14 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 13, в которой этилен/винилацетат-содержащий терполимер содержит: (а) от 40 масс. % до 80 масс. % мономера этилена; (b) от 3 масс. % до 60 масс. % мономера винилацетата; и (с) от 4 масс. % до 15 масс. % третьего мономера, причем процентное содержание указано, исходя из общей массы терполимера.
Вариант осуществления 15 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 6-11, в которой второй этиленсодержащий сополимер или терполимер содержит этиленсодержащий сополимер.
Вариант осуществления 16 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 15, в которой второй этиленсодержащий сополимер содержит этилен и второй мономер, выбранный из винилацетата, акриловой кислоты, метил(мет)акрилата, этилакрилата, глицидилметакрилата, мономеров с ангидридной функциональной группой, н-бутилакрилата и их комбинаций.
Вариант осуществления 17 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 6-16, в которой второй этиленсодержащий сополимер или терполимер присутствует в праймере в количестве от 5 масс. % до 95 масс. %, исходя из общей массы праймера.
Вариант осуществления 18 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 17, в которой второй этиленсодержащий сополимер или терполимер присутствует в праймере в количестве от 14 масс. % до 85 масс. %, исходя из общей массы праймера.
Вариант осуществления 19 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 18, в которой второй этиленсодержащий сополимер или терполимер присутствует в праймере в количестве от 25 масс. % до 75 масс. %, исходя из общей массы праймера.
Вариант осуществления 20 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 1-19, в которой праймер дополнительно содержит стиролсодержащий блок-сополимер.
Вариант осуществления 21 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 20, в которой стиролсодержащий блок-сополимер содержит АВА-блок или АВ-блок тип, где А представляет собой твердый термопластичный блок, а В представляет собой упругий эластомерный блок.
Вариант осуществления 22 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 21, в которой стиролсодержащий блок-сополимер содержит стирол-изопрен-стирол (SIS), стирол-бутадиен-стирол (SBS), стирол-изопрен-бутадиен-стирол (SIBS), стирол-этилен-бутадиен-стирол (SEBS), стирол-бутадиен (SB), этилен-пропилен-диен или их продукты гидрирования.
Вариант осуществления 23 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 20-22, в которой стиролсодержащий блок-сополимер присутствует в праймере в количестве от 5 масс. % до 85 масс. %, исходя из общей массы праймера.
Вариант осуществления 24 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 23, в которой стиролсодержащий блок-сополимер присутствует в праймере в количестве от 25 масс. % до 75 масс. %, исходя из общей массы праймера.
Вариант осуществления 25 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 1-24, в которой праймер дополнительно содержит эпоксидированный полимер.
Вариант осуществления 26 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 25, в которой эпоксидированный полимер содержит концентрацию эпоксидированных единиц, по меньшей мере, 0,5 масс. %, исходя из общей массы эпоксидированного полимера.
Вариант осуществления 27 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 25 или 26, в которой эпоксидированный полимер имеет концентрацию эпоксидированных единиц до 10 масс. %, исходя из общей массы эпоксидированного полимера.
Вариант осуществления 28 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 25-27, в которой эпоксидированный полимер содержит эпоксидированный стиролсодержащий полимер.
Вариант осуществления 29 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 28, в которой эпоксидированный стиролсодержащий полимер содержит эпоксидированный стирол-бутадиеновый сополимер, эпоксидированный стирол-изопреновый полимер или их комбинацию.
Вариант осуществления 30 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 29, в которой эпоксидированный полимер содержит эпоксидированный стирол-бутадиеновый блок-сополимер.
Вариант осуществления 31 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 25-27, в которой эпоксидированный полимер содержит эпоксидированный натуральный каучук.
Вариант осуществления 32 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 25-31, в которой эпоксидированный полимер присутствует в праймере в количестве от 1 масс. % до 99 масс. %, исходя из общей массы праймера.
Вариант осуществления 33 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 32, в которой эпоксидированный полимер присутствует в праймере в количестве от 15 масс. % до 85 масс. %, исходя из общей массы праймера.
Вариант осуществления 34 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 1-33, в которой полимер, содержащий этилен/монооксид углерода, присутствует в праймере в количестве от 25 масс. % до 100 масс. %, исходя из общей массы праймера.
Вариант осуществления 35 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 1-34, в которой подложка содержит один или более наполнителей.
Вариант осуществления 36 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 35, в которой один или более наполнителей содержат неорганический наполнитель.
Вариант осуществления 37 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 36, в которой неорганический наполнитель содержит нефелиновый сиенит, керамику, стекло, графит, пигменты, оксиды, гидроксиды, неорганические соли, силикаты или их комбинации.
Вариант осуществления 38 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 35-37, в которой один или более наполнителей содержат органический наполнитель.
Вариант осуществления 39 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 38, в которой органический наполнитель содержит целлюлозные волокна, древесную муку, древесные волокна, лен, хлопок, сизаль, крахмал, переработанную каучуковую крошку, переработанную виниловую крошку, хлопья или гранулы или их комбинации.
Вариант осуществления 40 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 35-39, в которой один или более наполнителей содержат частицу, содержащую наноразмерную частицу.
Вариант осуществления 41 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 40, в которой частица имеет средний размер частиц от 1 микрона до 50 микрон.
Вариант осуществления 42 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 1-41, в которой подложка из пластифицированного поливинилхлорида содержит от 10 масс. % до 60 масс. % одного или более пластификаторов, исходя из общей массы пластифицированного поливинилхлорида.
Вариант осуществления 43 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 42, в которой пластифицированный поливинилхлорид содержит один или более пластификаторов, выбранных из группы эпоксидированного растительного масла, эпоксидированного соевого масла, эпоксидированного льняного масла, минерального масла, ацетилированного касторового масла, гидрогенизированного касторового масла, ацетилированного стеаратного сложного эфира, фурандикарбоксилата, диангидрогекситолового сложного диэфира 2-этилгептановой кислоты, фталатного соединения (такого как диизононилфталат (DINP), диизодецилфталат (DIDP) и ди-2-этилгексилфталат (DEHP)), терефталатного соединения (такого как диоктилтерефталат), адипатного соединения (такого как ди-2-этилгексиладипат (DEHA), диизобутиладипат (DIBA), диизодециладипат (DIDA), диизонониладипат (DINA), дитридециладипат (DTDA)), тримеллитата (такого как три(2-этилгексил)тримеллитат), диизооктилфталата (DOP), полимерного пластификатора полисложноэфирного типа и их комбинации.
Вариант осуществления 44 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 1-43, в которой адгезив представляет собой чувствительный к давлению адгезив, содержащий эмульсионный чувствительный к давлению адгезив, чувствительный к давлению адгезив на основе органических растворителей, фотополимеризуемый чувствительный к давлению адгезив, термоплавкий чувствительный к давлению адгезив (то есть экструдируемый из расплава чувствительный к давлению адгезив) или их комбинацию.
Вариант осуществления 45 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 44, в которой чувствительный к давлению адгезив содержит чувствительный к давлению адгезив на основе каучука.
Вариант осуществления 46 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 45, в которой чувствительный к давлению адгезив на основе каучука содержит стирол-бутадиеновый сополимер, стирол-изопрен-стирольный сополимер, полиизопреновый гомополимер, полибутадиеновый гомополимер или их комбинацию.
Вариант осуществления 47 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 46, в которой чувствительный к давлению адгезив на основе каучука содержит полиизопреновый гомополимер.
Вариант осуществления 48 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 47, в которой чувствительный к давлению адгезив на основе каучука содержит полиизопреновый гомополимер и стирол-изопрен-стирольный сополимер.
Вариант осуществления 49 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 47 или 48, в которой чувствительный к давлению адгезив на основе каучука содержит от 13 масс. % до 42 масс. % полиизопренового гомополимера или стирол-изопрен-стирольного сополимера, исходя из общей массы чувствительного к давлению адгезива.
Вариант осуществления 50 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 45-49, в которой чувствительный к давлению адгезив на основе каучука дополнительно содержит смоляной усиливающий наполнитель с блокированными концевыми группами.
Вариант осуществления 51 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 45-50, в которой чувствительный к давлению адгезив на основе каучука дополнительно содержит твердый повышающий клейкость агент.
Вариант осуществления 52 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 45-51, в которой чувствительный к давлению адгезив на основе каучука дополнительно содержит многофункциональный сшивающий агент.
Вариант осуществления 53 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 44, в которой чувствительный к давлению адгезив содержит чувствительный к давлению адгезив на основе акрилата.
Вариант осуществления 54 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 53, в которой чувствительный к давлению адгезив на основе акрилата содержит, по меньшей мере, один полимеризованный монофункциональный ненасыщенный мономер и, по меньшей мере, один полимеризованный некислотный сомономер и/или кислотный сомономер.
Вариант осуществления 55 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 54, в которой, по меньшей мере, один монофункциональный ненасыщенный мономер выбран из группы (мет)акрилатных сложных эфиров алкиловых спиртов, не являющихся третичными, имеющих от 4 до 12 атомов углерода, и их смесей.
Вариант осуществления 56 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 55, в которой (мет)акрилатные сложные эфиры алкиловых спиртов, не являющихся третичными, имеют следующую общую Формулу (I):
1
2
3
в которой R представляет собой Н или СН; R выбран из линейных или разветвленных углеводородных групп и может содержать один или более гетероатомов.
Вариант осуществления 57 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 54-56, в которой, по меньшей мере, один некислотный сомономер выбран из N,N-диметилакриламида, N,N-диэтилакриламида, трет-октилакриламида, N,N-диметилметакриламида, N,N-диэтилметакриламида, н-октилакриламида и их смесей.
Вариант осуществления 58 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 54-57, в которой кислотный сомономер выбран из этиленненасыщенных карбоновых кислот, этиленненасыщенных сульфоновых кислот, этиленненасыщенных фосфоновых кислот и их смесей.
Вариант осуществления 59 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 1-58, в которой слой праймера имеет общую толщину, по меньшей мере, 0,01 мил (0,254 микрона).
Вариант осуществления 60 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 1-59, в которой слой праймера имеет общую толщину до 6 мил (152,4 микрон).
Вариант осуществления 61 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 1-60, в которой подложка имеет общую толщину, по меньшей мере, 1 мил (25,4 микрон).
Вариант осуществления 62 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 1-61, в которой подложка имеет общую толщину до 30 мил (762 микрон).
Вариант осуществления 63 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 1-62, в которой адгезивный слой имеет общую толщину, по меньшей мере, 0,2 мил (5,08 микрон).
Вариант осуществления 64 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 1-63, в которой адгезивный слой имеет общую толщину до 10 мил (254).
Вариант осуществления 65 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 1-64, в которой подложка представляет собой многослойную пленку.
Вариант осуществления 66 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 65, в которой многослойная пленочная подложка содержит, по меньшей мере, 2, или, по меньшей мере, 3, или, по меньшей мере, 4, или, по меньшей мере, 5 слоев.
Вариант осуществления 67 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 65 или 66, в которой многослойная пленочная подложка содержит до 15, или до 14, или до 13, или до 12, или до 11, или до 10 слоев.
Вариант осуществления 68 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 65-67, в которой многослойная пленочная подложка содержит сердцевину и два поверхностных слоя.
Вариант осуществления 69 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 68, в которой сердцевина содержит один или более слоев.
Вариант осуществления 70 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 69, в которой, по меньшей мере, один слой сердцевины содержит один или более наполнителей.
Вариант осуществления 71 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 68-70, в которой каждый поверхностный слой содержит один или более наполнителей.
Вариант осуществления 72 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с вариантом осуществления 70 или 71, в которой количество и/или тип наполнителя в сердцевине отличается от количества и/или типа наполнителя в поверхностных слоях.
Вариант осуществления 73 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 65-72, в которой каждый слой может быть одинаковым или различным (например, такой же или отличающийся тип и/или количество наполнителя, такой же или отличающийся тип и/или количество органического полимера, такой же или отличающийся тип и/или количество поливинилхлорида, такой же или отличающийся тип и/или количество пластификатора).
Вариант осуществления 74 представляет собой адгезивную ленту в соответствии с любым из вариантов осуществления 1-73, которая демонстрирует адгезивное прикрепление к положке, по меньшей мере, 35 Ньютонов на дециметр (Н/дм) после теплового старения при 65°С в течение 48 часов.
ПРИМЕРЫ
Материалы
Способ испытания адгезивного прикрепления положки
Пластину из нержавеющей стали покрывали двухслойной лентой (3М 411 лента, доступная от 3М Company, St. Paul, MN). Образец длиной от 25,4 см до 30,5 см, шириной 2,54 см помещали на ленту с винилом на уровне двухслойной ленты и адгезивом на лицевой стороне вверх. Кусок ленты полдюйма (1,27 см) в ширину (3М 2525 лента, доступная от 3М Company) приклеивали к адгезиву из образца таким образом, чтобы адгезив из ленты 3М 2525 и адгезив из образца были в контакте. Усилие, необходимое, чтобы отслоить ленту под углом 180 градусов измеряли в унциях на 0,5 дюйма (1,27 см) со скоростью перемещения пластины 90 дюймов в минуту (228 см/минуту) для образцов до теплового старения и 12 дюймов/минуту (30,5 см/минуту) для образцов после теплового старения при 65°С в течение 48 часов. Среднее значение было рассчитано, по меньшей мере, для 3-х образцов, и был записан характер разрушения. Результаты представлены в Таблицах 1 и 2.
Получение виниловой подложки
Виниловая упаковка была сформирована путем подачи предварительно смешанной виниловой смолы (пластифицированный поливинилхлорид GEON В6500) в одношнековый экструдер с диаметром 1-дюйм, на данный момент доступный от Davis-Standard, LLC (Pawcatuck, СТ), который был снабжен 6-дюймовой (15,24-см) пленочной головкой, на данный момент доступной от Nordson Extrusion Dies Industries, LLC (Chippewa Falls, WI). Температуры экструдера и головки экструдера были установлены на 350°F (177°С), и экструдер совершал 25 оборотов в минуту. Пленку экструдировали так, чтобы получить толщину приблизительно 4 мил (101,6 микрон).
Составы чувствительного к давлению адгезива
Примеры были получены с использованием устройства для смешивания и покрытия для обработки природного и синтетического нетермопластичного эластомера на основе термоплавкого PSA, как описано в переизданном патенте США №36,855 (Bredahl et al.).
Стирол-изопрен-стирольный блок-сополимер (KRATON D1161) подавали в обечайку котла 1 находящегося в полном сцеплении совместно вращающегося с TSE с диаметром 30 мм (Werner-Pfleiderer (на данный момент Coperion GmbH) Model ZSK-30, имеющий L/D - 36:1), имеющим транспортирующую и месильную секции, со скоростью 18,0 грамм/минуту (г/мин) с использованием весового питателя непрерывного действия K-Tron (Coperion K-Tron, Sewell, NJ), который непрерывно контролировал массу материала в бункере. Повышающую клейкость высоко алифатическую смолу С5, С9 WFNGTACK PLUS добавляли в зону котла 1 двухшнекового экструдера со скоростью 3,6 г/мин, с использованием весового питателя непрерывного действия K-Tron, который непрерывно контролировал массу материала в бункере. Цис-1,4-полиизопреновую смолу (NATSYN 2210) добавляли в зону котла 2 двухшнекового экструдера со скоростью 18,0 г/мин с использованием устройства для подачи объемной части, доступного от Bonnot Company (Green, ОН, Model No. B-6661), 3,0 куб.см/об. насоса шестеренчатого типа ZENITH (Zenith Pumps/Colfax Corporation, Monroe, NC) и гибкого шланга, все при температуре 121°С. Дополнительно 25,2 г/мин Повышающую клейкость высоко алифатическую смолу С5, С9 WINGTACK PLUS добавляли в зону котла 4 двухшнекового экструдера с использованием весового питателя непрерывного действия K-Tron, который непрерывно контролировал массу материала в бункере. Термопластичную углеводородную смолу с блокированными концевыми группами (ENDEX 160) добавляли со скоростью 10,8 г/мин в зону котла 6 двухшнекового экструдера с использованием весового питателя непрерывного действия K-Tron, который непрерывно контролировал массу материала в бункере.
3
В зоне котла 1 устанавливали температуру 60°С. В зоне котла 2 устанавливали температуру 66°С. В зоне котла 3 устанавливали температуру 66°С. В зоне котла 4 устанавливали температуру 66°С. В зоне котла 5 устанавливали температуру 93°С. В зоне котла 6 устанавливали температуру 93°С. В зонах котла с 7 по 12 устанавливали температуру 149°С. Адгезив транспортировали через остальные зоны экструдера и доставляли в 3,0 см/оборотов насос шестеренчатого типа ZENITH (Zenith Pumps/Colfax Corporation, Monroe, NC). Насос шестеренчатого типа устанавливали, чтобы доставлять адгезив со скоростью 75,6 г/мин в 6-дюймовую экструзионную головку, как описано в переизданном патенте США №36,855 (Bredahl et al.), с установленной температурой 149°С, которая наносила адгезив на коммерчески выпускаемую подложку. Получали адгезивную пленку, которая имела толщину приблизительно 1,2 мил (30,5 микрон).
Примеры
Материалы слоя праймера подавали в одношнековый экструдер с диаметром 1-дюйм (2,54-см), на данный момент доступный от Davis-Standard, LLC (Pawcatuck, СТ), который был оснащен 6-дюймовой головкой для экструзии пленки, на данный момент доступной от Nordson Extrusion Dies Industries, LLC (Chippewa Falls, WI). Температуры экструдера и головки экструдера были установлены до 350°F (177°С), и экструдер совершал 25 оборотов в минуту. Пленку экструдировали так, чтобы получить толщину приблизительно 4 мил (101,6 микрон). Тридцатидюймовые (0,76-м) образцы полученного винилового материала подложки наносили на поверхность слоя праймера и ламинировали вместе путем подачи через прижимные ролики (при 50°С).
Адгезивную пленку наносили на открытую поверхность слоя праймера конструкции праймер/винил, применяя процесс теплового ламинирования при 90°С на ламинаторе LPA 3301, доступном от Fujipla, Inc. при установке скорости 2. Конструкции пропускали через ламинатор дважды.
Адгезивное прикрепление подложки измеряли перед и после теплового старения при 65°С в течение 48 часов. Результаты данных измерений представлены в Таблицах 1 и 2, соответственно.
Полные описания патентов, патентных документов и публикации, цитируемые в данной заявке, включены в качестве ссылки во всей их полноте, так если бы каждый из них был бы включен по отдельности. Различные модификации и изменения в данном описании, будут очевидны специалистам в данной области техники без отступления от объема и сущности настоящего изобретения. Следует понимать, что настоящее изобретение не предназначено, чтобы быть чрезмерно ограниченно иллюстративными вариантами осуществления и примерами, изложенными в данной заявке, и что такие примеры и варианты осуществления, представлены только в качестве примера с объемом раскрытия, который предназначен быть ограничен только формулой изобретения, изложенной в данной заявке, как приведено далее.