由马来酸化植物油和环氧化植物油制备的压敏粘合剂的制作方法_4

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04]环形快?粘性:使用不锈钢作为基底以大约50cm/min(20in/min)的拉伸速率,根据 标准测试 1994 Tag and Label Manufacturers Institute,Inc. (TLMI)Loop Tack Test L-1B2,使用来自 Instron(Canton,Mass.)的 Instron Universal Tester Model 4501 进行 大约25_(1英寸)宽的条的环形快粘测量。环形快粘值被看做是测试期间最高的测试的 粘性值。以lb/in报告基底是不锈钢的结果。
[0105] 具体而言,前述测试在以上所述的实施例9-13中制备并且被施加至2密耳PET膜 的压敏粘合剂上进行。为了促进测试,将压敏粘合剂涂覆在2密耳PET膜上并且在100°C的 烘箱中固化。那些试验的结果在下面表1中示出。
[0106]表1.具有不同比例的C0TA-ES0粘合剂的粘结性质
[0107]
[0108] CR :有波纹的卡纸板,SS :不锈钢,HDPE :高密度聚乙烯,CW:涂层重量
[0109] 在另外的试验中,制备具有不同比例的C0TA和ES0的混合物,并且以每个重量比, 使用不同百分比的增粘剂即Foral 85(来自Brunswick,Georgia的Pinova,Inc?的合成的 甘油酯)制备各个样品。在100°c的油浴中预热所得的混合物。随后将所得的粘性预聚物 涂覆在2密耳PET膜上并且在100°C的烘箱中进一步固化,如在之前的实施例中所述。测试 的性质在表2、3和4中列出。
[0110] 表2.使用不同百分比的Foral 85增粘具有4.5 : 1的比的C0TA-ES0粘合剂的 粘结性质
[0112] *CS :卡纸板裂开(说明粘附力不小于卡纸板的强度)
[0113] CW:涂层重量;HP:重纤维抽出(pickup) ;FP:纤维抽出
[0114] 表3.使用不同百分比的Foral 85增粘具有4 : 1的比的C0TA-ES0粘合剂的粘 结性质
[0115]
[0117] *CS:卡纸板裂开
[0118] CW :涂层重量;HP :重纤维抽出;FP :纤维抽出
[0119] 表4.用40wt%的Foral 85增粘的具有不同比率的C0TA-ES0粘合剂的粘结性质
[0121] *CS:卡纸板裂开
[0122] CW :涂层重量;HP :重纤维抽出;FP :纤维抽出
[0123] 如前述示例性制备所说明的,本发明的一些压敏粘合剂实施方式可以具有按重量 计大约20%至大约100%之间的生物质含量,包括其中的每一个间歇值。在其他实施方式 中,压敏粘合剂可以具有按重量计大约50%和大约100%之间的生物质含量。
[0124] 除了以前讨论的方法之外,本发明的各种创造性压敏粘合剂可以使用一系列聚 合技术形成。例如,反应可通过若干技术诸如但不限于本体聚合、溶剂聚合、网聚合(web polymerization)或其任意组合进行。还应当考虑,可以采用这些技术的组合。在本体聚合 方法中,本体聚合法通过升高温度和任选地添加一种或多种可溶的引发剂至液态的环氧化 的天然脂肪或油中进行。还可使用网聚合技术形成压敏粘合剂,其中首先形成压敏粘合剂 前体一一相对粘性的反应混合物,并且随后将其沉积在网上或允许反应进行或以其他方式 促进反应进行的其他元件上以产生期望的压敏粘合剂。还可考虑,前述技术的一种或多种 可以利用光催化阳离子聚合作用以得到期望的聚合物产品(一种或多种)。此外,反应可以 是分批反应、补料分批反应或连续反应。
[0125] 对于某些应用和/或聚合技术,多官能组分(一种或多种)可以组成起始材料的 大部分。如前所述,可以加入一种或多种单官能试剂以控制或以其他方式调节交联密度。然 而,如果在高浓度的溶剂基聚合中使用过量的多官能组分,可能发生凝胶化,导致不容易涂 覆并且通常不适于压敏粘合剂的不可溶材料。因此,在一些实施方式中,多官能组分可以组 成起始材料的少部分。用于反应系统中使用的多官能组分和其他组分的具体比例取决于一 系列因素,包括,但不限于成分的官能团数量和分子量。
[0126] 如上所示,在本发明的一些实施方式中试剂可以部分聚合以形成压敏粘合剂前 体。随后压敏粘合剂前体可以转化至网、线或其他接收表面。一旦适当地沉积在或以其他 方式施加在感兴趣的表面或组件上,压敏粘合剂前体可以经受进一步聚合以获得创造性的 压敏粘合剂。
[0127] 图1是图解涉及压敏粘合剂前体的示例性过程的流程图。该过程在步骤110开始。 在步骤120处,提供了一种或多种环氧化的脂肪或油和至少一种或多种试剂,诸如三元酸。 在步骤130处,在升高的温度下混合这些试剂给定量的时间。任选地,在步骤140处加入催 化剂,然而在可选的实施方式中催化剂可以与试剂同时或几乎同时加入。在步骤150处,在 升高的温度下允许试剂部分聚合给定量的时间。当形成具有适合于将材料作为涂层施加至 网上的粘度的可流动压敏粘合剂前体时,可将部分聚合转移到下一个步骤。适当的粘度可 以是在涂覆条件下从几厘泊(cP)至几千泊,这取决于应用的方法。可用于指示此部分聚合 的结束的另一参数是凝胶百分数(percent gel)。在反应的开始凝胶百分数是0。当该值 达到低水平,例如,大约1 %,部分聚合的材料可被转移到下一个步骤。可以通过将反应混合 物暴露至适当量的热和/或辐射,进行部分聚合。在步骤160处,PSA前体被转移至网或其 他合适的载体。一个示例性转移方法是通过涂覆。合适的载体可为剥离衬垫、面材、纸或聚 合物膜。在步骤170处,诸如通过暴露至另外的热和/或辐射进行进一步聚合。该过程在 步骤180处结束。因此,本发明包括操作诸如组分的初始聚合与本体聚合的组合以获得系 统的期望粘度,然后施加中间体部分聚合的产品至感兴趣的表面,然后在感兴趣的表面上 用网聚合进一步聚合产品。在可选的实施方式中,聚合可以在反应容器中完成。
[0128] 在本发明的一个实施方式中,热聚合用于聚合的初始反应器内阶段以制备压敏粘 合剂前体。辐射固化然后热处理随后可以用于网聚合和固化。图2是进一步图解这种过程 的实施例的流程图。该过程在步骤210处开始。在步骤220处,提供了环氧化的脂肪或油 和至少一种或多种试剂,诸如三元酸。在步骤230处,在升高的温度下混合这些试剂给定量 的时间。任选地,在步骤240处加入催化剂,然而在可选的实施方式中催化剂可以与试剂同 时或几乎同时加入。在步骤250处,在升高的温度下允许试剂部分聚合给定量的时间以形 成压敏粘合剂前体。在步骤260处可以提供光引发剂,然后在步骤270处使光引发剂与PSA 前体混合。光引发剂可为光致产酸剂、光致产碱剂或其他合适的种类。在步骤280处,PSA 前体被转移至网或其他合适的载体。在步骤290处,通过暴露至给定剂量的辐射源进行进 一步聚合。UV是用于这种目的的示例性的但非限制性的辐射源。在步骤300处,通过在给 定的时间暴露至另外的热后固化样品。该过程在步骤310处结束。
[0129] 在另外的实施方式中,可通过在聚合环氧化的脂肪或油和二聚酸或二酸期间并入 具有乙烯基、丙烯酸或甲基丙烯酸官能团的试剂来固化本发明的粘合剂。通过使含酸丙烯 酸单体诸如丙烯酸或甲基丙烯酸反应,或通过使含羟基丙烯酸单体诸如丙烯酸羟乙酯或甲 基丙烯酸羟乙酯反应,或通过使含环氧基丙烯酸单体诸如甲基丙烯酸缩水甘油酯反应,可 以将丙烯酸官能团并入至聚合物。一旦可以在环氧化的脂肪或油和二聚酸/二酸聚合物上 得到丙烯酸官能度,其可以与多官能丙烯酸酯诸如己二醇二丙烯酸酯和UV光引发剂诸如 苯甲酮配制,并且被涂覆在剥离衬垫或面材上,并且随后通过UV辐射固化。
[0130] 可以并入用于粘合剂的其他输送机构,诸如水。在这种实施方式中,前体可以诸 如通过在水中颠倒油(粘合剂)分散在水中以形成悬浮液。加入少量水至压敏粘合剂 (< 10% ),并使用高扭矩混合器将其分散在树脂中。例如,也可加入其他添加剂,诸如丙 酮、碱和/或表面活性剂。将同时加入更多的水/表面活性剂混合物,并且水应当处于树脂 温度以引起系统翻转为连续水相与悬浮的油即压敏粘合剂相。如本领域技术人员将理解的 是,该程序是用于形成悬液聚合物的已知过程。使用驱动形成压敏粘合剂膜的烘箱,粘合剂 可作为乳液聚合物被涂覆至剥离衬垫上。在一些实施方式中,在涂覆前可加入催化剂至悬 浮液以帮助聚合物的最终热固化。
[0131] 制备这些产品的另一种方法可以包括微型_乳液聚合过程。在这种过程中,使用 能量(诸如超声处理)乳化起始反应物以形成微型_反应器。随后在小滴中实施聚合,并 且所得的乳液如上所述被涂覆。在一些实施方式中,可在涂覆前加入催化剂至系统以增强 材料的固化。
[0132] 此外,根据本发明的压敏粘合剂可用于任何目的。例如,在各种应用中例如通用标 签、办公室产品标签、工业胶带和医学应用中该发明性压敏粘合剂可用作纸或膜面材上的 可移除或永久粘合剂,任选地具有剥离衬垫。在一些实施方式
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