专利名称：用于包装的合成基自密封粘合剂系统的制作方法
背景技术：
本发明涉及水基自密封粘合剂包装系统，更具体而言涉及一种水基自密封粘合剂软包装系统，其使用不含天然胶乳的合成基自密封粘合剂，其在密封时于两层衬底间提供粘接，但在剥离时该粘合剂分离、从面网或背网一面或两面失去粘性、或破坏包装衬底之一或两者，从而防止包装再密封。还可使用底涂以增强可剥离自密封粘合剂的性能。
自密封粘合剂是一种压敏粘合剂，其具有当施加压力时与自身形成强键以及与其涂敷于上的衬底成键的能力。然而，自密封粘合剂优选缺乏与在这些软衬底反面的表面，如塑料薄膜、罩印清漆的粘性，以便这种带有自密封粘合剂的软衬底或网可以卷绕在轴上而使储存中没有粘连，即没有粘在一起。自密封粘合剂广泛用在不同类型应用上，但特别适于用作如糖果、巧克力、冰淇淋等类似的对热敏感的食品的包装密封剂，因这些食品对热的敏感性导致其不适合用热密封粘合剂来密封这类包装。
典型的自密封粘合剂通过结合天然橡胶弹性体，特别是乳胶，与增粘剂及其它成分如稳定剂、抗氧化剂和其它调节剂来配制。天然橡胶弹性体展现出大部分想要的自密封特性。然而，天然橡胶基粘合剂还展现出较差的老化性如变色，而且还会有讨厌的气味。另外，含天然胶乳的天然橡胶基粘合剂含有多种天然存在物质如植物蛋白，其会引起人的过敏反应。
已经进行了许多尝试来开发合成自密封，即不含任何天然胶乳的自密封。这些方法所用的化学方法不同。例如转让给Century Adhesives Corp.的美国专利U.S.4,810,745描述了天然胶乳基自密封和包括苯乙烯嵌段共聚物乳液(25-45％)、丙烯酸类聚合物(20-25％)、增粘剂(25-35％)以及乙烯基吡咯烷酮/苯乙烯共聚物的自密封。
转让给National Starch and Chemical Corp.的美国专利U.S.4,889,884描述了包括四种合成聚合物的配制品，即包括丙烯酸丁酯、2-乙基丙烯酸己酯和醋酸乙烯酯(Tg＝54℃，威廉斯可塑度是2.7)的第一聚合物，包括中等苯乙烯含量的丙烯酸树脂(Tg＝-18℃，威廉斯可塑度是5.1)的第二聚合物，包括丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸和N-羟甲基丙烯酰胺(Tg＝-2℃，威廉斯可塑度是5.3)的第三聚合物，包括高苯乙烯丙烯酸树脂(Tg＝+6℃)的第四聚合物。作为第四树脂的备选可使用以下中等苯乙烯含量的丙烯酸树脂、低乙烯醋酸乙烯酯树脂、中等乙烯醋酸乙烯酯树脂或含有酸和N-羟甲基丙烯酰胺的丙烯酸乙烯酯树脂。
转让给Mobil Oil Corp.的美国专利U.S.4,898,787描述了由两种合成聚合物乳液组成的配方。主要合成乳液(配方中45-70％)的Tg为-60℃--40℃且其威廉斯可塑度数值为2.5-2.9，第二苯乙烯丙烯酸乳液(配方中30-55％)的Tg为-25℃-+5℃且其威廉斯可塑度数值为5.0-5.6。
转让给Mobil Oil Corp.的美国专利U.S.5,070,164描述了用于冷密封包装的丙烯酸三元共聚物。该三元共聚物由选自丙烯酸乙酯、丙烯酸己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯和偏二氯乙烯的组的第一单体，选自醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸异丁酯的第二单体，以及选自甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸、磺乙基甲基丙烯酸酯和马来酸的第三单体制成，附加条件是每个第一、第二和第三单体都不同。
转让给Mobil Oil Corp.的美国专利U.S.5,486,426描述了一种丙烯酸共聚物组合物，其使用10-65％的丙烯腈、30-85％的软单体(从甲基到异辛基的丙烯酸酯或醋酸乙烯酯)及1-3％的酸性第三单体(甲基丙烯酸、丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、磺乙基甲基丙烯酸酯和马来酸)聚合，以便所得聚合物的Tg为-35℃。
上述利用合成粘合剂替代天然橡胶以缓解与天然橡胶有关问题的尝试已经证明是困难的，因为所得到的粘合性能较差。因此，需要一种不含天然橡胶的改进的自密封粘合剂系统来展现以上指出的所需特性。
发明内容
本发明涉及一种用于包装系统的水基自密封粘合剂，以及由其形成的包装。更具体而言，本发明提供一种水基自密封粘合剂软包装系统，其使用不含天然胶乳的合成基自密封粘合剂，其在密封时于两层衬底间提供粘接，但在剥离时该粘合剂分离、从面网或背网一面或两面都失去粘性、或破坏包装衬底之一或两者，从而防止包装再密封，这被称为“可剥离”。位于粘合剂和衬底间的底涂还可通过增加或减少粘合剂与衬底的粘性用于增强可剥离自密封粘合剂系统的性能。
为了实现上述，本发明提供了具有外表面和内表面的软衬底固定网，具有外表面和内表面的软衬底转移网，其内表面适于同固定网的内表面结合形成装物品的包装。用于这样包装的自密封粘合剂系统包括用在固定网内表面第一区域上的含有非天然橡胶的固定粘合剂，用在转移网内表面第二区域上的含有非天然橡胶的转移粘合剂，以便当固定和转移网结合形成包装时在柜台处处理掉第一和第二区域。当固定网和转移网结合时，第一和第二区域排列在一起且固定粘合剂和转移粘合剂相互结合为包装形成密封。在一个特别优选的应用中，本发明的自密封粘合剂系统用来为独立包装食物产品如糖纸形成端部密封和翅密封。
在可剥离系统中，密封后，转移面网粘合剂在固定(背)粘合剂和转移(面)网衬底之间有平衡亲合力是必不可少的。许多终端用途中，术语面和背分别由转移和固定替代。同样固定(背)粘合剂在转移(面)粘合剂和固定(背)网衬底之间有平衡亲合力也是必不可少的。这通过粘合剂的剥离强度以及当以T形剥离结构剥离时它的破坏形式来测量。对于本领域技术人员，破坏形式类型包括但不限于内聚破坏、内聚分离、粘合剂分离、粘合剂与一层衬底或其它衬底失去粘性(完全剥离)等。优选的转移(面)或固定(背)衬底是，但不限于，聚烯烃或金属化聚烯烃薄膜。
转移(面)和固定(背)粘合剂配制为不含天然橡胶，但替代的含有约50-90重量％的结合的Tg为约-25℃～-35℃的弹性体乳液或弹性体乳液混合物，以及约10-50重量％的其结合的Tg为约+15℃-+25℃的聚合物乳液或聚合物乳液混合物。弹性体乳液优选含有选自以下的弹性体苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯、无定型聚α烯烃、苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯酸树脂、丙烯酸共聚物、EPDM、丁基、聚丁二烯、氯丁橡胶、硅树脂、合成聚异戊二烯和/或这些弹性体的组合。该弹性体乳液和聚合物乳液配方可加入各种其它化合物和/或聚合物，如增塑剂、pH调节剂、防粘连/抗粘结添加剂、消泡剂和其它添加剂。弹性体乳液中优选的弹性体是苯乙烯-丁二烯橡胶和丙烯酸橡胶，而聚合物乳液中优选的聚合物是苯乙烯丙烯酸酯。本发明配方中弹性体乳液相对高的Tg和聚合物乳液相对高的Tg提供了比例如在U.S.4,898,787中描述的粘合剂具有更好的粘性、更好的剥离强度和更好的防粘连性的粘合剂组合物。
固定(背)网内表面上的固定(背)底涂和/或转移(面)网内表面上的转移(面)底涂也可用于增强或降低粘合剂与网的粘性。如果用于增强粘性，底涂包括约2-99.9重量％的选自以下的聚合物或聚合物组合苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、丙烯酸聚合物和共聚物、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、乙烯-甲基丙烯酸(EMA)或丙烯酸(EAA)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚氨酯(PU)、硅烷和硅烷化聚合物。组合物的其余部分包括改性剂和水。如果用于降低粘性，底涂包括约5-99重量％的选自以下的聚合物高分子量聚乙烯聚合物或乙烯共聚物、SIS、SBS、SEBS、SBR、丙烯酸、硅树脂或任何其它当配方中加入适当成分时可提供增强由网之一或两者的释放的聚合物基。
在一个实施方式中，固定(背)粘合剂和转移(面)粘合剂具有不同配方，且固定(背)和转移(面)网是独立的由不同材料组成的衬底。在另一实施方式中，固定(背)和转移(面)粘合剂具有不同配方，但固定(背)和转移(面)网都是同一衬底的部分且由相同材料组成。在第三个实施方式中，固定(背)和转移(面)粘合剂具有基本相同的配方，但固定(背)和转移(面)网是由不同材料组成。在第四实施方式中，固定粘合剂和转移粘合剂具有基本相同的配方，但固定(背)和转移(面)网都是同一衬底的部分且由相同材料组成。在任一个以上实施方式中，如果需要或想要可使用具有相同或不同配方的底涂。
具体实施例方式
本发明涉及水基自密封粘合剂包装系统，更具体的说涉及一种水基自密封粘合剂软包装系统，其使用不含天然胶乳的合成基自密封粘合剂，其在密封时于两层衬底间提供粘接，但在剥离时该粘合剂分离、从面网或背网之一或两者失去粘性、或破坏包装衬底之一或两者，这被称为“可剥离”，从而防止包装再密封。位于粘合剂和衬底之间的底涂还可通过增加或减少粘合剂与衬底的粘性用于增强自密封粘合剂性能。包装材料可用于包装和密封各种类型产品，如食品象糖果和其它食物，或消毒的医学设备如注射器、输液管、手套、绷带等。尽管食品和医学设备可以是本身自密封粘合剂系统包装的优选物品，但本公开不限于这类包装，而是可用于其它含有食物及非食物产品的包装形式。
包装的产生通常开始于包装材料的连续片或网的生产。材料的连续网通常形式为薄软膜，且常规地，通常沿下游水平前进到达多站式印刷机，在此处一种或多种颜色的图片和文字施加在它的外表面上，而粘合剂以预定样式或完全覆盖的方式施加在它的内表面上。粘合剂样式通常是由一对沿着网相对边缘的纵向带和在这两条纵向带之间延伸的横向带限定的矩形。粘合剂横向带之间的距离限定了特定包装的长度。在网外表面通过使用凹版印刷轴或任何其他常规方式涂上图片和文字后，粘合剂层通常被施加在网的内表面上，以便粘合剂层厚度为约0.05-1.0密耳，而且粘合剂可由许多单独的斑点或圆点或实心连续层组成。而且，典型的将保护表面，如罩印清漆或防粘薄膜，施加在图片和文字上以保护图片和文字不被弄脏，并提高该卷筒外表面的摩擦系数。通常，粘合剂以纵向和横向带施加在网的适当表面区域内以形成矩形结构，这样在插入将要包装的物品后，该网可以折叠使粘合剂的纵向和横向带相互对准并变成一直线，以便当施加压力时，该网形成包装需要的形状、尺寸和体积。粘合剂的横向带将形成端部密封同时粘合剂纵向带将形成包装的翅形封口。
如上指出，网本身通常优选形成为薄软材料使其作为将施加的材料的衬底。网本身也可由塑料薄膜材料制成，如聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚烯烃、聚苯乙烯、尼龙、聚碳酸酯、玻璃纸、乙烯醋酸乙烯酯、乙烯基乙烯醇、聚乙烯醇、聚氯乙烯、α烯烃、聚丁酸乙烯酯、醋酸纤维素、丁酸纤维素或醋酸丙酸纤维素或任一上述薄膜的金属化形式。另外，根据待包装的物品，网可由金属箔制成，如铝箔，或者金属箔可压膜在网上。另一个选择，特别是与医学设备有关的应用，是一层或多层由纸和纸产品形成的网，该纸产品包括纸板如箱纸板，其包括瓦楞夹心原纸层和用于制瓦楞纸的挂面纸板，以及用于制折叠式纸板箱的硬纸板。另外，还可使用纸产品如印刷用纸张或漂白了的或未漂白的牛皮纸或回收纸。以上纸产品还可用粘土涂层以增强图片和文字的印刷。
在食品如糖果包装中，期望提供可剥离闭合系统。为了提供包装材料的可剥离闭合，本发明提供一种不含天然橡胶的合成基自密封粘合剂系统。该系统包括位于转移网上的转移粘合剂和位于固定网上的固定粘合剂。不管包装什么，应当注意固定网和转移网通常都是同一衬底的部分并由相同材料组成。然而，根据想要的特殊包装材料和待包装的物品，固定网和转移网可以是独立的衬底且每个可由不同材料组成。无论如何，固定粘合剂和转移粘合剂还可是相同或不同配方，相互间及网间必需具有足够的亲合力以便当在其上施加适于市场的密封压力时，对于糖果典型的为每线性英寸60-100磅，两种粘合剂相互粘接并且与网粘接以形成包装材料的闭合或密封从而装载或包装内部物品。
所有可剥离自密封系统中，可接受的破坏方式由将销售该自密封系统的市场决定。破坏方式包括但不限于内聚破坏、内聚分离、粘接损坏、薄膜或纸破坏等。
重要的是指出用在本发明中的自密封粘合剂不包含天然橡胶。如此处使用的，术语“天然橡胶”包括所有由天然胶乳制成的或含有天然胶乳的材料。这里使用的术语“天然胶乳”定义为由分散在水介质中的非常小颗粒的橡胶组成的乳状流体，所述橡胶颗粒由植物获得，主要来自H.brasiliensis(橡胶)树。它包含多种自然存在物质，包括胶状悬浮体中的顺式-1，4-聚异戊二烯和被认为是主要过敏原的植物蛋白。含有天然橡胶的产品是用两种通常使用的制造方法来制成，即，天然胶乳(NRL)方法和干燥天然橡胶(DNR)方法。
本发明的可剥离粘合剂组合物包括约50-90重量％的弹性体聚合物乳液或弹性体聚合物乳液混合物，其具有Tg为-25℃--35℃，优选-28℃--32℃，并更优选约-30℃；约10-50重量％的聚合物乳液或聚合物乳液掺合物，其具有Tg为约+15℃-+25℃，优选+18℃-+22℃，更优选+20℃；约0-3重量％的合适的调节添加剂；约0-3重量％的抗氧剂/稳定剂；和约0-30重量％优选约0.5-10重量％的增塑剂；组合物的组分合计为100重量％。本发明配方中弹性体乳液相对高的Tg以及聚合物乳液相对高的Tg使粘合剂组合物比例如U.S.4,898,787描述的粘合剂具有更好地粘性、更好的剥离强度和更好的防粘连性。
合适的可剥离粘合剂组合物组分如下所示
应当注意自密封粘合剂必需相互接触并用足够的压力密封以确保获得密封。这些压力为0.5-80psi，并用0.05-10秒的保压时间试验。同样应当注意这些自密封粘合剂的涂胶重量为0.1-5.0磅/3000平方英尺。
这种可密封粘合剂组合物的弹性体乳液部分中优选的弹性体聚合物是，但不限于，SBR(苯乙烯丁二烯橡胶)或丙烯酸弹性体。其它对组合物有用的弹性体包括，但不限于，其它丙烯酸、丙烯酸共聚物、异戊二烯如SIS(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯)和合成聚异戊二烯、聚丁二烯如SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)、苯乙烯嵌段共聚物如SEBS(苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯)、聚氯丁烯、EPDM(乙烯-丙烯橡胶)、丁基、EVA(乙烯-醋酸乙烯)、APAO(无定型聚α烯烃)和硅烷和/或这些弹性体的组合。弹性体最优选用量为70-85重量％。
该配方的聚合物乳液部分中优选的聚合物是，但不限于，羧基化醋酸乙烯乙烯乳液或苯丙乳液。其它聚合物乳液包括，但不限于，丙烯酸酯、苯乙烯丙烯酸酯、醋酸乙烯、醋酸乙烯乙烯共聚物、乙烯醋酸乙烯共聚物、(高苯乙烯)苯乙烯丁二烯橡胶、聚氨酯分散体、聚苯乙烯乳液、氯乙烯乙烯乳液、聚氯乙烯均聚物和共聚物乳液、聚偏二氯乙烯均聚物和共聚物乳液、聚乙烯均聚物和共聚物乳液、聚丙烯均聚物和共聚物乳液以及聚酯乳液和/或这些聚和物的组合。
增塑剂可以包括0-30重量％，优选约0.5-10重量％的组合物。重要的是增塑剂易与聚合物乳液和/或弹性体乳液混合。该类增塑剂是苯甲酸酯、酞酸酯、癸二酸酯、己二酸酯、丙烯酸酯、羟乙酸酯、柠檬酸酯、芳香油、环烷油、石蜡油、低聚酯、乳酸酯、液体松香酯、甘油酸酯和其它单体的、低聚的或聚合的酯或油。
希望的是增塑剂优选与聚和物乳液易混合并是碱性可溶的。这类增塑剂是由BF Goodrich Specialty Chemicals提供的Carboset 515、酸值为25-250的低分子量丙烯酸或丙烯酸共聚物、酸值为25-250的低分子量烯烃共聚物、酸值为25-250的液体松香酯以及酸值为25-250的其它低分子量液体聚合物。
本发明包括0-3重量％，优选约0.1-3重量％，但最优选约0.5-2重量％的稳定剂或抗氧剂。加入本发明自密封粘合剂组合物中有用的稳定剂以助于保护上面提到的聚合物，并因而保护整个粘合剂系统不受热和氧化降解的影响，其通常发生在粘合剂应用期间以及最终产品通常暴露在周围环境和杀菌过程中。这种降解通常由粘合剂的外观、物理性质和性能特征的恶化来体现。优选的抗氧剂是Butyl Zimate，二丁基二硫代氨基甲酸锌，和Irganox 1010，由Ciba-Geigy制造的四(亚甲基(3，5-二-teri-丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯(cinnnamate))甲烷。应用的稳定剂是高分子量受阻酚和多官能苯酚，如含硫和磷的苯酚。受阻酚是本领域技术人员公知的而且其特征在于在非常靠近其酚羟基处还含有空间庞大基团的酚的化合物。特别的，叔丁基通常以至少一个相对于酚羟基的邻位被取代到苯环上。这些在酚羟基的邻位的空间庞大取代基的存在用来延迟它的伸缩频率和相对地，抑制它的反应性；该空间位阻因而为酚化合物提供了它的稳定特性。典型的受阻酚包括1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3-5-二-叔丁基-4-羟基苯甲基)苯；季戊四醇四-3(3，5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯；正十八烷基-3(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯；4，4′-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)；4，4′-硫代双(6-叔丁基-邻-甲酚)；2，6-二-叔丁基苯酚；6-(4-羟苯氧基)-2，4-双(正辛基硫代)-1，3，5-三嗪；2，4，6-三(4-羟基-3，5-二-叔丁基-苯氧基)-1，3，5-三嗪；二-正十八烷基-3，5-二-叔丁基-4-羟基苯甲基膦酸酯；2-(正辛基硫代)乙基-3，5-二-叔丁基-4-羟基苯甲酸酯；和山梨醇六-(3，3，5-二-叔丁基-4-羟基-苯基)丙酸酯。
优选的稳定剂是季戊四醇四-3(3，5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯。更优选的是氨基甲酸酯，如Butyl Zimate，和各种其它含硫化合物等。本发明最优选的是这些抗氧剂是水中的分散体、乳液或溶液。
这些稳定剂的性能可以进一步通过连同以下一起使用来增强，即(1)协同剂，如硫代二丙酸酯和亚磷酸酯；和(2)螯合剂和金属钝化剂，例如乙二胺四乙酸、及其盐和双水氧酸丙二亚胺。
本发明方法中有用的粘合剂组合物的配制方法可以使用任何本领域公知的技术。现有技术步骤的典型实例包括将各成分一个接一个的放入不锈钢混合容器中，同时提供足够搅拌以确保这些成分适当有效的混合。所有成分都加入后，粘合剂批量被调节到满足它的临界物理参数。
可将任选的调节剂加入粘合剂组合物中以调节特殊的物理性质。这些添加剂可包括着色剂如二氧化钛、消泡剂、螯合剂、去离子水、防腐剂、杀菌剂、防粘连剂、抗粘结剂、pH调节剂、表面活性剂和其它公知的和使用的添加剂。如上指出的，这类添加剂可存在的量为0-30重量％。
加入到粘合剂组合物中的防粘连/抗粘结剂的量还可以是0-20重量％，优选0-10重量％。在配方中这些是惰性的，并包括材料如水合氧化铝(Al2O3-3H2O)，硅酸盐如硅酸镁、硅酸铝、硅酸钠、硅酸钾和类似物，云母、碳酸钙(CaCO3)和硅石。还可使用其它常用的材料如填料只要它们不本质上改变配方中其余成分的功能。
如先前指出的，系统还可包括在固定和/或转移网的内表面上用作薄膜的底涂，以增强粘合剂与一层或两层网的粘性。该底涂包括约2-99.9％的聚合物或聚合物的组合，其选自苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、丙烯酸聚合物和共聚物、乙烯醋酸乙烯(EVA)、乙烯甲基丙烯酸(EMA)或丙烯酸(EAA)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚氨酯(PU)、硅烷和硅烷化聚合物。该底涂层优选含有90重量％的SBR。
系统还可包括在固定和/或转移网的内表面上用作薄膜的底涂，以降低粘合剂与一层或两层网的粘性。该底涂优选包含约5-99.9重量％的高分子量(即分子量大于40000)聚乙烯聚合物或共聚物。然而，该底涂可以是SIS、SBS、SEBS、SBR、丙烯酸、硅树脂、PVAc(聚醋酸乙烯酯)、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)、PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、EAA(乙烯丙烯酸)、EMAA(乙烯甲基丙烯酸)、EEA(乙烯-丙烯酸乙酯)、EMAC(乙烯-丙烯酸甲酯)、EVOH(乙烯-乙烯醇)或任何这些与如在此前面定义的合成弹性体的混合和/或其它材料，以增强防粘性或稳定性。
在可剥离自密封粘合剂系统中，转移粘合剂和固定粘合剂可具有基本上相同的配方，并优选包括约60-80重量％的有所述Tg的苯乙烯-丁二烯弹性体乳液或丙烯酸橡胶乳液；约15-30重量％的有所述Tg的苯乙烯-丙烯酸酯聚合物乳液；约0.5-10重量％的增塑剂；约0.5-2重量％的防粘连/抗粘结添加剂；和约0.1-10重量％的消泡剂、pH调节剂、稳定剂、抗氧剂和其它添加剂；组分合计为所述粘合剂的100重量％。
重要的是自密封系统在顾客设备中加工并当在辊芯上卷绕时由辊背面脱离。
可剥离系统实例如下所示
实施例1
实施例2
为了评价自密封粘合剂在各种包装应用中的效用，实施例1和2公开的合成粘合剂以2.0磅/3000ft2、+/-0.2磅/3000ft2令的涂胶量使用#5线绕辊被施加到典型的商业应用的衬底薄膜上。所有样品在TMIRSuperSealerTM型号#75-10上密封，设置停留时间0.5秒，室温，压力在一个1×4样品上为80psi。所有样品以每分钟12英寸的“T-剥离”形式剥离1。
下表1中，实施例1和实施例2与产品C 1380-01对比，该产品是由BostikFindley，Inc.制造的含天然胶乳的自密封。
所有产品涂覆在由AET(Advanced Extrusion Technologies，Inc.)制造的“MLB 50 gage”聚丙烯薄膜上，并粘连到由AET(Advanced ExtrusionTechnologies，Inc.)制造的“RLS-60 gage”聚丙烯薄膜上。
所有产品作为涂覆的MLB到RLS在室温或122和100psi压力下在Kohler粘连试验机上粘连16小时。接着把样品从粘连试验机上取出并使其平衡1小时。然后评价样品在I-MassTM剥离实验机内每分钟12英寸的脱离性能。
在评价合格的结果时，使用以下指标最小剥离强度大约等于C1380-01峰值剥离强度＞或＝300克室温下老化后的脱离值＜100克122下老化后的脱离值＜100克表1
可以看到实施例1和2都满足或超过含天然胶乳自密封的性能，展现出令人满意的密封强度、脱离性和机械稳定性。如较早说明的，合成自密封的应用不限于此处公开的衬底组合。
实施例3
对实施例3的配方进行同样的试验以评价它作为密封粘合剂的效用。结果列于表2和3。
表2
表3试验结果痕迹辊的平均密封强度。试验室中RH为50％。
AF＝粘结损坏SD＝标准偏差RH＝相对湿度RT＝室温表2和3中的数据表明实施例3的配方作为可剥离自密封粘合剂表现极好。其具有令人满意的大于300g的密封强度(表3)和低于100g的足够的脱离强度(表2)。
权利要求
1.一种水基不含天然橡胶的自密封粘合剂组合物，其包含约50-90重量％的弹性体乳液或弹性体乳液混合物，其结合的Tg为约-25℃--35℃约10-50重量％的聚合物乳液或聚合物乳液混合物，其结合的Tg为约+15℃-+25℃；约0-30％的增塑剂；以及约0-30％的调节添加剂；组分合计为所述粘合剂的100重量％。
2.权利要求1的粘合剂系统，其中所述弹性体乳液含有选自以下组中的聚合物或共聚物苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯、无定型聚α烯烃、苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯酸类树脂、丙烯酸类共聚物、EPDM、丁基、聚丁二烯、氯丁橡胶、硅树脂、合成聚异戊二烯和/或这些弹性体的组合。
3.权利要求1的粘合剂系统，其中所述聚合物乳液含有选自以下组中的聚合物或共聚物羧基醋酸乙烯酯乙烯乳液、苯乙烯丙烯酸酯乳液和丙烯酸酯、苯乙烯丙烯酸酯、醋酸乙烯、醋酸乙烯乙烯共聚物、乙烯醋酸乙烯共聚物、(高苯乙烯)苯乙烯丁二烯橡胶、聚氨酯分散体、聚苯乙烯乳液、氯乙烯乙烯乳液、聚氯乙烯均聚物和共聚物乳液、聚偏二氯乙烯均聚物和共聚物乳液、聚乙烯均聚物和共聚物乳液、聚丙烯均聚物和共聚物乳液以及聚酯乳液和/或它们的混合物。
4.权利要求1的粘合剂系统，其中所述粘合剂包括约60-80重量％的弹性体乳液，其含有的弹性体选自苯乙烯-丁二烯弹性体、丙烯酸橡胶弹性体和它们的掺合物；约15-30重量％的苯乙烯-丙烯酸酯聚合物乳液；约0.5-10重量％的增塑剂；约0.5-2重量％的防粘连/抗粘结添加剂；约0.1-10重量％的其它调节添加剂；组分合计为所述粘合剂的100重量％。
5.权利要求1的粘合剂，其中所述调节添加剂选自消泡剂、杀菌剂、防粘连剂、抗粘结剂、pH调节剂、去离子水、着色剂、螯合剂、防腐剂和表面活性剂。
6.权利要求1的粘合剂，其中所述弹性体乳液包括选自苯乙烯-丁二烯弹性体、丙烯酸橡胶弹性体和它们的混合物中的弹性体。
7.权利要求1的粘合剂，其中所述聚合物乳液是苯乙烯-丙烯酸酯乳液。
8.权利要求1的粘合剂，其中所述增塑剂选自酯、油和它们的掺合物。
9.权利要求4的粘合剂系统，其中所述弹性体乳液或弹性体乳液掺合物的结合的Tg为约-28℃--32℃。
10.权利要求4的粘合剂系统，其中所述聚合物乳液或聚合物乳液掺合物的结合的Tg为约+18℃-+22℃。
11.一种包含物品的包装，所述包装包括软固定网；软转移网；和涂覆在所述固定和转移网之一或两者表面上的水基不含天然橡胶的自密封粘合剂，所述粘合剂包含约50-90重量％的其结合的Tg为约-25℃--35℃的弹性体乳液或弹性体乳液掺合物；约10-50重量％的其结合的Tg为约+15℃-+25℃的聚合物乳液或聚合物乳液掺合物；约0-30％的增塑剂；以及约0-30％的调节添加剂；组分合计为所述粘合剂的100重量％。
12.权利要求11的包装，其中所述弹性体乳液含有选自由以下组中的聚合物或共聚物苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯、无定型聚α烯烃、苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯酸类树脂、丙烯酸类共聚物、EPDM、丁基、聚丁二烯、氯丁橡胶、硅树脂、合成聚异戊二烯和/或这些弹性体的组合。
13.权利要求11的包装，其中所述聚合物乳液含有选自以下组中的聚合物或共聚物羧基化醋酸乙烯酯乙烯乳液、苯乙烯丙烯酸酯乳液和丙烯酸酯、苯乙烯丙烯酸酯、醋酸乙烯、醋酸乙烯乙烯共聚物、乙烯醋酸乙烯共聚物、(高苯乙烯)苯乙烯丁二烯橡胶、聚氨酯分散体、聚苯乙烯乳液、氯乙烯乙烯乳液、聚氯乙烯均聚物和共聚物乳液、聚偏二氯乙烯均聚物和共聚物乳液、聚乙烯均聚物和共聚物乳液、聚丙烯均聚物和共聚物乳液以及聚酯乳液和/或它们的混合物。
14.权利要求11的包装，其中所述粘合剂包括约60-80重量％的弹性体乳液，其含有的弹性体选自苯乙烯-丁二烯弹性体、丙烯酸橡胶弹性体和它们的掺合物；约15-30重量％的苯乙烯-丙烯酸酯聚合物乳液；约0.5-10重量％的增塑剂；约0.5-2重量％的防粘连/抗粘结添加剂；约0.1-10重量％的其它调节添加剂；组分合计为所述粘合剂的100重量％。
15.权利要求11的包装，其中所述调节添加剂选自消泡剂、杀菌剂、防粘连剂、抗粘结剂、pH调节剂、去离子水、着色剂、螯合剂、防腐剂和表面活性剂。
16.权利要求11的包装，其中所述弹性体乳液包括选自苯乙烯-丁二烯弹性体、丙烯酸橡胶弹性体和它们的混合物的弹性体。
17.权利要求11的包装，其中所述聚合物乳液是苯乙烯-丙烯酸酯乳液。
18.权利要求11的包装，其中所述增塑剂选自酯、油和它们的混合物。
19.权利要求14的包装，其中所述弹性体乳液或弹性体乳液掺合物结合的Tg为约-28℃--32℃。
20.权利要求14的包装，其中所述聚合物乳液或聚合物乳液掺合物结合的Tg为约+18℃-+22℃。
21.权利要求11的包装，其中所述转移和固定网各自独立地选自由包含以下的材料组成的衬底纸、聚烯烃、聚酯、尼龙、聚氯乙烯和金属化形式的这些衬底以及金属箔。
22.权利要求11的包装，其中所述转移粘合剂和所述固定粘合剂具有不同配方，且所述转移网和所述固定网是各自由不同材料组成的独立的衬底。
23.权利要求11的包装，其中所述转移粘合剂和所述固定粘合剂具有基本上相同的配方，且所述转移网和所述固定网由不同材料组成。
24.权利要求11的包装，其中所述转移粘合剂和所述固定粘合剂具有不同配方，且所述转移网和所述固定网都是相同衬底的部分并由相同材料组成。
25.权利要求11的包装，其中所述转移粘合剂和所述固定粘合剂具有基本相同的配方，且所述转移网和所述固定网都是相同衬底的部分并由相同材料组成。
26.权利要求11的包装，其还包括在所述固定网和所述转移网之一或两者的表面上的底涂以增强所述粘合剂对其的粘性。
27.权利要求26的包装，其中所述底涂包含约2-99.9％的选自以下组中的聚合物或聚合物组合苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、丙烯酸聚合物和共聚物、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、乙烯甲基丙烯酸(EMA)或丙烯酸(EAA)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚氨酯(PU)、硅烷和硅烷化聚合物。
28.如权利要求11的包装，其还包括在所述转移网和所述固定网之一或两者的表面上的底涂以降低所述粘合剂对其的粘性。
29.权利要求28的包装，其中所述底涂包含约5-99重量％的聚合物，该聚合物选自高分子量聚乙烯聚合物或乙烯共聚物、SIS、SBS、SEBS、SBR、丙烯酸类树脂和硅树脂。
全文摘要
本发明提供了一种使用不含天然橡胶的自密封粘合剂的水基自密封粘合剂系统。该自密封粘合剂系统由位于转移网上的转移粘合剂和位于固定网上的固定粘合剂组成，这两种粘合剂形成包装的密封。当施加压力闭合或密封包装材料时，自密封粘合剂相互粘接。当剥离时，该粘合剂分离、与面网或背网之一或两者失去粘性、或破坏包装衬底之一或两者。还可使用底涂以增强自密封粘合剂性能。
文档编号C09J121/02GK101080475SQ200580042840
公开日2007年11月28日 申请日期2005年10月14日 优先权日2004年10月14日
发明者H·G·斯托里 申请人:伯斯蒂克公司