具有包括第一压敏粘合剂条带和第二压敏粘合剂条带的粘合剂层的制品的制作方法_3

文档序号:9583227阅读:来源:国知局
到涂料并且暴露于根据本文工作实例中所述的工序 的高湿度/静态剪切测试时,粘合剂层表现出小于10000分钟的失效时间。(为了进行此类 测试,本文比较例PSA-0-1中所述粘合剂可W用作代表性的有机聚合物粘合剂。)
[0047] 作为该论述的参考标准,当粘结到示例性建筑涂料并保持在高湿度条件下时,示 例性的有机聚合物压敏粘合剂仅能在失效前免受高剪切负荷影响如约2500分钟(如本文 比较例PSA-0-1-A中所述)。在运些相同条件下,示例性的娃氧烷基压敏粘合剂可实现至少 约30000分钟的阔值水平(本领域已发现运是合格性能的代表)(如本文比较例PSA-S-2-A 中所述)。技术人员可能根据本领域的背景知识预期,其中粘结表面包含50/50比率的运两 种粘合剂的粘合剂层将表现出在运两种单独的粘合剂之间成比例的性质。然而,如本文工 作实例所证实,低至例如23%的硅氧烷粘合剂的总粘结面积百分比仍可在高湿度/静态剪 切测试中实现所需的至少约30000分钟的阔值性能水平。通过示例,其中粘结到建筑涂料 的粘合剂层5的粘结表面包括大约23面积%的第一娃氧烷基粘合剂、大约33面积%的第 二有机聚合物粘合剂和大约44%的间隙面积分数的工作实例1-1 (表1),仍然满足上述阔 值要求(即,就此而言,它似乎匹配比较例PSA-S-2-A的100%娃氧烷基粘合剂的性能)。
[0048] 概括地讲,通过单独或W任何组合使用的本文所公开的若干布置方式中的任何一 种,显著体积分数和/或面积分数的第一粘合剂(例如对给定应用具有优异性质的粘合剂) 可W替换为例如性能较低的粘合剂,和/或可W替换为其中根本不存在粘合剂的间隙,同 时仍满足令人满意的性能阔值。目P,发明人已证实,本文所公开的布置方式可提供与第一高 性能粘合剂在粘合剂层5中存在的水平不成比例的性能。运些发现允许省略显著体积分数 的此类第一粘合剂,同时显著地或甚至基本上保留用包含100%体积分数的第一粘合剂的 粘合剂层将实现的性质。
[0049] 同样,应当理解,可W通过如下方式获得此类结果:例如通过提供两种粘合剂的 条带之间的厚度失配,将显著体积分数的第一粘合剂替换为第二粘合剂(如工作实例2-1 中);和/或将显著体积分数的第一粘合剂替换为第二粘合剂和不含粘合剂的间隙的组合 (如工作实例1-1中)。因此,如果需要,通过任一种方法,第一粘合剂层5的体积分数可降 低至甚至例如10-20%,同时保留合格性质。还应当理解,本文所述的表面富集效应可增强 和/或扩大此类效应。
[0050] 本文所公开的布置方式可W在多种情况和应用中提供优点。通过示例,本文提供 了工作实例,其中第一粘合剂为娃氧烷基粘合剂,据显示即使在存在例如高湿度的情况下, 该娃氧烷基粘合剂也能赋予增强的保留与所谓建筑涂料的粘结的能力。通过本文所述的高 湿度/静态剪切测试证实运些结果。然而应当强调,所选择的特定粘合剂W及所进行的特 定测试是示例性的。对于任何合适的目的,可w使用任何具有不同性质的第一粘合剂和第 二粘合剂,其中第一粘合剂为表面富集的(通过单独或任何组合的本文所公开的布置方式 中的任何一种),W实现任何所需的目的。
[0051] 床敏粘合剂
[0052] 第一粘合剂20和第二粘合剂40均为压敏粘合剂。(虽然本文论述了双粘合剂体 系的最简单的例子,但应当理解,如果需要,可存在第Ξ、第四或甚至更多粘合剂。)唯一的 要求在于,第一粘合剂和第二粘合剂拥有同一性质,其中它们彼此不同(具体地,一些例如 强度性质,而不是广度(例如几何)性质,诸如宽度和厚度)。其中第一粘合剂和第二粘合 剂可能不同的性质可能是(但不限于)烙点、玻璃化转变溫度、弹性模量、剥离强度、剪切强 度、硬度、水蒸气渗透性、防水性、吸油性、水和/或有机溶剂中的溶解度、耐热性、抗紫外光 性能等中的一个或多个。应当理解,此类性质差异可能通过例如组成差异实现;然而,即使 是具有非常类似组成的粘合剂也可能通过例如暴露于不同的加工历史而表现出不同的性 质。目P,第一粘合剂和第二粘合剂(不管组成类似与否)的结晶度百分数、自由体积、交联 密度等可能不同。在一些实施例中,第一粘合剂20和第二粘合剂40中的一者或两者可W 是可重新定位的粘合剂。在另选的实施例中,第一粘合剂20和第二粘合剂40中的两者均 不是可重新定位的。
[0053] 压敏粘合剂在室溫下通常发粘并且可通过施加至多轻微的指压粘附至表面,并 且因此可与非压敏粘合剂的其他类型的粘合剂区别开。对压敏粘合剂的一般性描述可 在女曰下文献中找到:the Encyclopedia of Polymer Science and En邑ineerin邑,Vol. 1 3,Wile}f-Interscience Publishers(化w York, 1988)(《聚合物科学和工程百科全书》, 第13卷,国际科学出版社(纽约,1988年))。压敏粘合剂的其他描述可在如下文献中 找到:the Encyclopedia of Polymer Science and Technolo邑y, Vol. 1, Interscience 化blishers(New York,1964)(《聚合物科学和技术百科全书》,第1卷,国际科学出 版社(纽约,1964年))。在至少一些实施例中,压敏粘合剂可W满足Hamlbook of Pressure-Sensitive A化esive Technology, D.Satas, 2nd ed., page 172 (1989)(《压敏粘 合剂技术手册》,化Satas,第二版,第172页,1989年)中描述的达尔奎斯特准则值址Iquist criterion)。该准则将压敏粘合剂定义为在其使用溫度下(例如,在15°C至35°C范围内的 溫度下)一秒蠕变柔量大于IX 10 6cm2/达因的粘合剂。
[0054] 具有任何合适组成并且具有任何合适性质的任何合适的压敏粘合剂可用于第一 压敏粘合剂20和第二压敏粘合剂40中的任一者或两者。在一些实施例中,第一粘合剂20 或第二粘合剂40中的至少一者是娃氧烷基压敏粘合剂。在一些实施例中,第一粘合剂20 是具有第一组性质的第一娃氧烷基粘合剂,并且第二粘合剂40是具有第二组性质的第二 娃氧烷基粘合剂(并且第二粘合剂可与第一粘合剂在组成上不同)。此类粘合剂通常包括 至少一种硅氧烷弹性体聚合物,并且可含有其他任选组分,诸如增粘树脂。硅氧烷弹性体 聚合物可W是包括硬链段的硅氧烷嵌段共聚物弹性体,所述硬链段各自包括至少一个极性 部分。所谓"极性部分"意指脈键、草酷胺键、酷胺键、氨基甲酸醋键或氨基甲酸醋-脈键。 因此,合适的硅氧烷嵌段共聚物弹性体包括例如基于脈的硅氧烷共聚物、基于草酷胺的娃 氧烧共聚物、基于酷胺的硅氧烷共聚物、基于聚氨基甲酸醋的硅氧烷共聚物W及它们的混 合物。此类娃氧烷基压敏粘合剂在与本文同一日期提交的名称为"Article Comprising Pressure-SensitiveA化esiveStripes"(包括压敏粘合剂条带的制品)的待审的美国专 利申请61/838, 504(代理人案卷号71412US002)中有详细论述,该专利全文W引用方式并 入本文。其他娃氧烷基粘合剂可W是技术人员熟知的基于例如热固化的那些(例如,销固 化硅氧烷聚合物、过氧化物固化硅氧烷聚合物、湿固化硅氧烷聚合物等)此类硅氧烷可能 不一定包括上文列出的硬链段中的任何一个。
[0055] 娃氧烷基压敏粘合剂组合物(不管是依赖于例如具有硬链段的嵌段共聚物,或是 任何其他类型的硅氧烷弹性体)通常可包括MQ增粘树脂。可待形成为条带20和/或 40的任何合适形式,提供具有上述类型和变型形式中的任何一个的娃氧烷基粘合剂。例如, 可前体液体的形式提供此类粘合剂,所述前体液体是可沉积到基底10上W形成前体 液体条带的易流动液体,然后可将该前体转化为其最终形式的娃氧烷基粘合剂。因此,前体 易流动液体可能是例如适用于例如热烙融涂布的100%固体混合物,或水性胶乳(例如胶 乳)或一种或多种合适的溶剂中的溶液,如本文稍后论述。
[0056] 在一些实施例中,第一粘合剂20或第二粘合剂40为有机聚合物压敏粘合剂。在 一些实施例中,第一粘合剂20是具有第一组性质的第一有机聚合物粘合剂,并且第二粘合 剂40是具有第二组性质的第二有机聚合物粘合剂(并且第二粘合剂可与第一粘合剂在组 成上不同)。按照定义,有机聚合物压敏粘合剂包括小于10重量%的娃氧烷基压敏粘合剂 (基于干重计)。在多种实施例中,此类粘合剂可W包含小于4%、2 %或1 %的娃氧烷基粘 合剂。在许多实施例中,此类粘合剂将基本上不含(即,含有小于0.2重量% )娃氧烷基压 敏粘合剂。但应当理解,在一些情况下,此类粘合剂可W包含一些小量(例如,小于2.0重 量%、1.0重量%、0. 4重量%、0. 2重量%、0. 1重量%或0. 05重量% )的含硅氧烷添加剂 (例如,乳化剂、增塑剂、稳定剂、润试剂等)。其中一种或多种含硅氧烷添加剂的存在是出 于除对粘合剂赋予压敏性质之外的某种目的的此类情况不能导致此类粘合剂被视为娃氧 烷基粘合剂。
[0057] 所谓"有机聚合物压敏粘合剂"意指粘合剂基于至少一种有机聚合物弹性体(任 选地与其他组分诸如一种或多种增粘树脂结合)。应当理解,有机聚合物粘合剂不一定基 于仅仅是控的有机聚合物弹性体(但如果需要也可W如此)。相反,杂原子(诸如〇、N、Cl 等)的存在是允许的(不管是在弹性体链的主链和/或其侧链中),只要特定杂原子Si根 据上文所述准则最小化。
[0058] 可适用于有机聚合物压敏粘合剂中的示例性材料的一般类别包括例如基于天然 橡胶的弹性体聚合物、合成橡胶(例如,下基橡胶、下腊橡胶、聚硫化物橡胶)、嵌段共聚物、 丙締酸醋和/或甲基丙締酸醋材料的反应产物等。(如本文所用,诸如(甲基)丙締酸醋、 甲基(丙締酸)等的术语指丙締酸/丙締酸醋和异下締酸/甲基丙締酸醋二者的单体、从 它们衍生的低聚物和聚合物)。适于包括在此类粘合剂的弹性体聚合物中的具体聚合物和 /或共聚物和/或单体单元可包括但不限于:聚乙締酸、聚异戊二締、下基橡胶、聚异下締、 聚氯下二締、下二締-丙締腊聚合物、苯乙締-异戊二締、苯乙締-下締和苯乙締-异戊二 締-苯乙締嵌段共聚物、乙締-丙締-二締控聚合物、苯乙締-下二締聚合物、苯乙締聚合 物、聚α-締控、非晶聚締控、乙締醋酸乙締醋、聚氨醋、硅氧烷-脈聚合物、聚乙締化咯烧 酬W及它们的任何组合(共混物、共聚物等)。合适的(甲基)丙締酸材料的实例包括丙 締酸烷基醋或甲基丙締酸醋单体的聚合物,诸如例如甲基丙締酸甲醋、甲基丙締酸乙醋、甲 基丙締酸正下醋、丙締酸甲醋、丙締酸乙醋、丙締酸正下醋、丙締酸异辛醋、丙締酸异壬醋、 2-乙基-己基丙締酸醋、丙締酸癸醋、丙締酸十二烷基醋、丙締酸正下醋、丙締酸己醋,丙締 酸十八烷基醋、甲基丙締酸十八烷基醋、丙締酸、甲基丙締酸、丙締腊W及它们的组合。合 适的市售的嵌段共聚物的实例包括W商品名KRATON得自美国德克萨斯州休斯顿的科腾聚 合物公司(KratonPolymers,化uston,TX)的那些。任何运些或其他合适的材料可按照任 何所需组合使用。对一些可用的有机聚合物压敏粘合剂的一般性描述可在如下文献中找 到:theEncyclopediaofPolymerScienceandEngineering,Vol. 13,Wiley-Intersci encePublishersWewYork,1988)(《聚合物科学和工程百科全书》,第13卷,国际科学出 版社(纽约,1988年))。对一些可用的有机聚合物压敏粘合剂的其他描述可在如下文献 中找到:theEncyclopediaofPolymerScienceandTechnolo邑y,Vol. 1,Interscience PublishersWew化rk,1964)(《聚合物科学和技术百科全书》,第1卷,国际科学出版社(纽 约,1964 年))。
[0059] 如果需要,有机聚合物粘合剂中可包括增粘树脂。(普通技术人员将会知道一些弹 性体可W自发粘并因此可需要少量或不需要添加增粘树脂。)可使用任何合适的增粘树脂 或其组合。合适的增粘树脂可包括例如木松香及其加氨衍生物、妥尔油松香、祗締树脂、酪 醒树脂、聚芳控、石油基树脂(例如脂族巧締控衍生的树脂)等等。另外,压敏粘合剂40 可含有添加剂,诸如增塑剂、填料、抗氧化剂、稳定剂、颜料等。
[0060] 可能方便的是,(例如,针对掩膜和/或拉伸剥离应用),将有机压敏粘合剂的组 分选择为W便提供针对表面的良好的粘附力,同时在适度的力下也可无残留(例如可见残 留)地移除。在某些实施例中,压敏粘合剂可基于天然橡胶,运意味着一种或多种天然橡胶 弹性体构成至少约70重量%的粘合剂的弹性体组分(不包括任何填料、增粘树脂等)。在一 些实施例中,有机聚合物弹性体可W是控类嵌段共聚物弹性体(例如,可W商品名KRAT0N 得自美国德克萨斯州休斯顿的科腾聚合物公司(KratonPolymers,化uston,T讶的一般类 型的那些)。在具体的实施例中,嵌段共聚物弹性体可W是例如苯乙締-下二締-苯乙締 (SB巧或苯乙締-异戊
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