可热脱粘的粘合剂制品的制作方法_3

文档序号:8491287阅读:来源:国知局
透明的可热收缩的基材由低表面能材料例如烯属材料制成,则可选择与烯 属材料具有低粘附强度的许多粘合剂。另外,光学透明的可热活化的基材可涂布有低表面 能材料,以减少基材-粘合剂粘合的粘附力。此类低表面能材料的例子包括多种剥离涂层。 剥离涂层可仅施加于光学透明的可热收缩的基材的一部分,以允许粘合剂在粘合剂制品的 施加和使用期间的足够粘附力,但在施加热和可热收缩的基材收缩后,基材-粘合剂粘合 可失效。另外,剥离涂层可为如在卷制胶带产品的背侧上使用的材料,以允许胶带卷起且保 持完整,并且随后展开用于使用。此类材料有时被称为低粘附力背胶层或LAB。广泛多样的 LAB已开发用于与广泛多样的粘合剂一起使用。可使用的涂层的另一个例子是热敏底漆涂 层。当施加于可热收缩的基材时,这些底漆涂层可提供粘合剂层对其强粘附的表面。然而, 在施加热后,底漆层变成粘合剂层对其无法强粘附的表面,从而允许可热收缩的基材-粘 合剂粘合的失效。这可通过例如底漆层的热降解而发生。
[0080] 当制品包括光学基材/光学透明的粘合剂/可热收缩的光学基材(如下文更详细 地描述的)时,另外的失效模式是可能的。在这些制品中,因为可热收缩的光学基材不与第 二光学基材粘合,所以可热收缩的光学基材在收缩后可卷曲。当可热收缩的光学基材在自 身上卷曲时,它可携带粘合剂层或粘合剂层的一部分,或者它可不含粘合剂层。换言之,粘 合剂层可对光学基材粘附失效,粘合剂可内聚失效,粘合剂可对可热收缩的光学基材粘附 失效,或粘合剂可通过这些模式的组合失效。这种可热收缩的基材的卷曲已例如对于美国 专利公布 No. 2008/0131634、2010/0252185 和 2010/0279491 (全部授予 Kiuchi 等人)中所 述的加工胶带进行描述。
[0081] 如上所述,广泛多样的光学透明的粘合剂适合与本公开的粘合剂制品一起使用。 合适的光学透明的粘合剂的例子包括热活化粘合剂、压敏粘合剂、凝胶粘合剂、固化性粘合 剂和热熔融粘合剂。各自的例子在下文描述。
[0082] 合适的光学透明的热活化粘合剂的例子包括聚乙烯醇缩丁醛、离聚物、聚烯烃或 其组合。
[0083] 在一些实施例中,粘合剂层至少部分地由聚乙烯醇缩丁醛形成。聚乙烯醇缩丁醛 层可以通过已知的水基或溶剂基缩醛化工艺来形成,在此工艺中,在酸性催化剂存在下,使 聚乙烯醇与丁醛进行反应。在一些情况下,聚乙烯醇缩丁醛层可以包括聚乙烯缩丁醛或者 由聚乙烯缩丁醛形成,所述聚乙烯缩丁醛可以以商品名"BUTVAR"树脂从密苏里州圣路易斯 的首诺公司(Solutia Incorporated (St. Louis, MO))商购得到。
[0084] 在一些情况下,可以通过将树脂和(任选的)增塑剂混合并使混合的制剂通过薄 板模具挤出而制备聚乙烯醇缩丁醛层。如果包括增塑剂的话,聚乙烯缩丁醛树脂可以对于 每百份树脂包括约20至80份增塑剂,或者可能约25至60份增塑剂。适用的增塑剂的例 子包括多元酸酯或多元醇酯。适合的增塑剂为二(2-乙基丁酸)三甘醇酯、二(2-乙基己 酸)三甘醇酯、三甘醇二庚酸酯、四甘醇二庚酸酯、己二酸二己酯、己二酸二辛酯、己二酸己 酯环己酯、己二酸庚酯和己二酸壬酯的混合物、己二酸二异壬酯、己二酸庚酯壬酯、癸二酸 二丁酯、如油改性的癸二酸醇酸树脂(sebacic alkyd)之类的聚合物增塑剂、以及如美国专 利No. 3, 841,890所公开的磷酸酯和己二酸酯的混合物以及如美国专利No. 4, 144, 217所公 开的己二酸酯。
[0085] 合适的离聚物粘合剂的例子为"ionoplast树脂"。ionoplast树脂是乙稀和不饱 和羧酸的共聚物,其中共聚物中的酸基团的至少一部分已中和为该酸的盐形式。适用于本 公开的ionoplast树脂的挤出片材可以以商品名"SENTRYGLASS PLUS"从特拉华州威尔明 顿的杜邦化学公司(DuPont Chemicals, Wilmington, DE)商购得到。
[0086] 合适的聚烯烃粘合剂的例子包括乙烯/a -烯烃共聚物。如本文所用,术语"乙烯 /a -烯烃共聚物"是指包含通过乙烯与直链α -烯烃单体的催化低聚反应(即聚合成低分 子量产物)而制得的一类烃的聚合物。所述乙烯/a -烯烃共聚物可例如用诸如茂金属催化 剂的单中心催化剂或诸如齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)催化剂和菲利普(Phillips)催 化剂的多中心催化剂制备。所述直链α-烯烃单体通常为1-丁烯或1-辛烯,但可在C3至 C20直链、支化或环状α-烯烃的范围内。所述α-烯烃可以为支化的,但是只有在支链至 少处于双键的α位时方可,诸如3-甲基-1-戊烯。C3-C20a-烯烃的例子包括丙烯、1-丁 稀、4-甲基-1-丁稀、1-己稀、1-辛稀、1-十二碳稀、1-十四碳稀、1-十六碳稀和1-十八 碳烯。所述a-烯烃还可以含有环状结构,诸如环己烷或环戊烷,从而产生诸如3-环己 基-1-丙烯(烯丙基环己烷)和乙烯基环己烷的a-烯烃。尽管不是该术语的经典意义内 的a-烯烃,但是出于本发明的目的,诸如降冰片烯及相关烯烃的某些环状烯烃为a-烯烃 并且可以使用。类似地,出于本发明的目的,苯乙烯及其相关烯烃(例如a-甲基苯乙烯) 为a-烯烃。然而,出于本发明的目的,丙烯酸和甲基丙烯酸及其各自的离聚物以及丙烯酸 酯和甲基丙烯酸酯不是a-烯烃。示例性的乙烯/a-烯烃共聚物包括乙烯/1-丁烯、乙烯 /1-辛烯、乙烯/1- 丁烯/1-辛烯、乙烯/苯乙烯。聚合物可以为嵌段聚合物或无规聚合物。 示例性的可商购获得的低结晶乙烯/ a -烯烃共聚物包括按以下商品名销售的树脂:购自 陶氏化学公司(Dow Chemical Co.)的"ENGAGE"乙稀/1-丁稀和乙稀/1-辛稀共聚物以及 "FLEX0MER"乙烯/1-己烯共聚物;以及均匀支化的、基本上直链的乙烯/ α -烯烃共聚物, 诸如购自三井石化有限公司(Mitsui Petrochemicals Company Limited)的 "TAFMER" 和 购自埃克森美孚公司(ExxonMobil Corp.)的"EXACT"。如本文所用,术语"共聚物"是指由 至少2个单体制成的聚合物。
[0087] 在一些此类实施例中,乙烯/a-烯烃共聚物的α-烯烃部分包含四个或更多个 碳。在一些实施例中,所述乙烯/ a -烯烃共聚物为低结晶乙烯/ a -烯烃共聚物。如本文所 用,术语"低结晶"意指小于50重量%的结晶度(根据ASTM F2625-07中所公开的方法)。 在一些实施例中,所述低结晶乙烯/a-烯烃共聚物为丁烯a-烯烃。在一些实施例中,所 述低结晶乙烯/ a -烯烃共聚物的a -烯烃具有4个或更多个碳。
[0088] 在一些实施例中,所述低结晶乙烯/ a -烯烃共聚物具有小于或等于50°C的DSC峰 值熔点。如本文所用,术语"DSC峰值熔点"意指在氮气吹扫下通过DSC(10° /分钟)测定 为具有最大DSC曲线下面积的峰的熔点。
[0089] 合适的光学透明的压敏粘合剂的例子包括基于天然橡胶、合成橡胶、苯乙烯嵌段 共聚物、聚乙烯醚、丙烯酸类树脂、聚a-烯烃、有机硅、氨基甲酸酯或脲的那些。
[0090] 可用的天然橡胶压敏粘合剂通常含有素炼天然橡胶、每100份天然橡胶25份至 300份的一种或多种增粘树脂以及通常有0. 5至2. 0份一种或多种抗氧化剂。天然橡胶 的等级范围可以从浅色苍铍胶等级到颜色较深的棱形烟胶,并且此类例子包括(例如) CV-60 ( -种可控粘度的橡胶等级)和SMR-5 ( -种棱形烟胶橡胶等级)。
[0091] 与天然橡胶一起使用的增粘树脂通常包括但不限于木松香及其氢化衍生物;各种 软化点的萜烯树脂和基于石油的树脂,例如得自埃克森(Exxon)的"ESCOREZ 1300"系列的 C5脂族烯烃衍生树脂,以及得自赫尔克里公司(Hercules,Inc)的"PICCOLYTE S"系列的聚 萜烯。可使用抗氧化剂来延迟对天然橡胶的氧化侵蚀,氧化侵蚀可能导致天然橡胶粘合剂 的内聚强度损失。可用的抗氧化剂包括但不限于胺类,例如N-N'二-β-萘基-1,4-苯二 胺,其可作为"AGERITE D"得到;酚类,例如2,5_二-(叔戊基)对苯二酚,其可以"SANT0VAR Α"由孟山都化学公司(Monsanto Chemical Co.)得到;四[亚甲基_3-(3',5'-二-叔丁 基-4'-羟基苯基)丙酸酯]甲烷,其可以"IRGAN0X 1010"由汽巴-嘉基公司(Ciba-Geigy Corp.)得到;以及2-2' -亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚),其可作为抗氧化剂2246得 到;以及二硫代氨基甲酸酯,例如二硫代二丁基氨基甲酸锌。可针对特殊用途向天然橡胶粘 合剂中添加其他材料,其中所述添加物可包括增塑剂、颜料和用于部分硬化压敏粘合剂的 固化剂。
[0092] 另一类可用的压敏粘合剂是包括合成橡胶的那些。这种粘合剂通常为橡胶状弹性 体,其为自粘性或非粘性的,并且需要增粘剂。
[0093] 自粘性合成橡胶压敏粘合剂包括,例如丁基橡胶(异丁烯和小于3 %的异戊二烯 的共聚物)、聚异丁烯(一种异戊二烯均聚物)、聚丁二烯(诸如"TAKTENE 220 BAYER") 或苯乙烯/ 丁二烯橡胶。丁基橡胶压敏粘合剂通常包含抗氧化剂,例如二丁基二硫代氨基 甲酸锌。聚异丁烯压敏粘合剂通常不含抗氧化剂。合成橡胶压敏粘合剂(通常需要增粘 剂)也通常更容易进行熔融加工。它们包含聚丁二烯或苯乙烯/ 丁二烯橡胶、从10份至 200份增粘剂和通常从0. 5至2. 0份/100份橡胶的抗氧化剂,例如"IRGAN0X 1010"。合 成橡胶的例子是"AMERIPOL 1011A",一种得自8?6〇〇(11^(*的苯乙烯/丁二烯橡胶。可用 的增粘剂包括松香衍生物如"F0RAL 85"(一种得自赫尔克里公司(Hercules, Inc.)的稳 定化松香醋)、得自天纳克公司(Tenneco)的"SN0WTACK"系列松香,以及得自Sylvachem 公司(Sylvachem)的"AQUATAC"系列妥尔油松香;以及合成烃树脂,如得自赫尔克里公司 (Hercules, Inc.)的"PICCOLYTE A"系列聚萜烯、"ESC0REZ 1300"系列CJ旨族烯烃衍生的树 脂、"ESCOREZ 2000"系列C9芳族/脂族烯烃衍生的树脂和聚芳族C9树脂,如得自赫尔克里 公司(Hercules, Inc.)的"PICC0 5000"系列芳香烃树脂。可针对特殊用途添加其他材料, 包括氢化丁基橡胶、颜料、增塑剂、液体橡胶(如可得自埃克森公司(Exxon)的"VISTANEX LMMH"聚异丁烯液体橡胶)和部分硬化粘合剂的固化剂。
[0094] 苯乙烯嵌段共聚物压敏粘合剂通常包括A-B或A-B-A型弹性体,其中A表示热 塑性聚苯乙烯嵌段,B表示聚异戊二烯、聚丁二烯或聚(乙烯/ 丁烯)的橡胶态嵌段。可 用于嵌段共聚物压敏粘合剂中的各种嵌段共聚物的例子包括直链、放射状、星形和递变苯 乙烯-异戊二烯嵌段共聚物,如可得自壳牌化学公司(Shell Chemical Co.)的"KRAT0N D1107P",和可得自埃尼化工弹性体美洲有限公司(EniChem Elastomers Americas, Inc.) 的"EUROPRENE SOL TE 9110";直链苯乙烯-(乙烯-丁烯)嵌段共聚物,如可得自壳牌 化学公司(Shell Chemical Co.)的"KRATON G1657";直链苯乙烯-(乙烯-丙烯)嵌 段共聚物,如可得自壳牌化学公司(Shell Chemical Co.)的"KRATON G1750X";以及直 链、放射状和星形苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物,如可得自壳牌化学公司(Shell Chemical Co.)的"KRATON D1118X",和可得自埃尼化工弹性体美洲有限公司(EniChem Elastomers Americas, Inc.)的"EUROPRENE SOL TE 6205"。聚苯乙烯嵌段往往会形成球状、圆柱状或 片状的畴,这使得嵌段共聚物压敏粘合剂具有两相结构。与橡胶相相关的树脂通常产生压 敏粘合剂中的粘性。橡胶相相关树脂的例子包括:脂族烯烃衍生的树脂,例如可得自固特 异公司(Goodyear)的"ESC0REZ 1300"系列和"WINGTACK"系列;松香醋,例如均可得自赫 尔克里公司(Hercules,Inc.)的"F0RAL"系列和"STAYBELITE"酯10;氢化烃,例如可得 自埃克森公司(Exxon)的"ESC0REZ 5000"系列;聚萜烯,例如"PICC0LYTE A"系列;以及 衍生自石油或松节油来源的萜烯酚醛树脂,例如可得自赫尔克里公司(Hercules,Inc.)的 "PICC0FYN A100"。与热塑性相相关的树脂往往使压敏粘合剂变硬。热塑性相相关树脂包 括多环芳族烃,例如可得自赫尔克里公司(Hercules Inc.)的"PICC0 6000"系列芳族烃 树脂;香豆酮-茚树脂,例如可得自内维尔公司(Neville)的"CUMAR"系列;以及其他衍生 自煤焦油或石油并具有高于约85°C的软化点的高溶解度参数树脂,例如可得自阿莫科公司 (Amoco)的"AM0C0 18"系列的α-甲基苯乙稀树脂、可得自赫尔克里公司(Hercules, Inc.) 的"PICC0VAR 130"烷基芳族聚茚树脂,以及可得自赫尔克里公司(Hercules)的 "PICC0TEX"系列的α-甲基苯乙烯/乙烯基甲苯树脂。可针对特殊用途添加其他材料,包 括橡胶相增塑径油,例如可得自利安德石油化工公司(Lydondell Petrochemical Co.)的 "TUFFL0 6056"、可得自雪佛龙公司(Chevron)的聚丁烯-8、可得自威特科公司(Witco)的 "KAYD0L",以及可得自壳牌化学公司(Shell Chemical Co.)的"SHELLFLEX 371";颜料;抗 氧化剂,例如均可得自汽巴-嘉基公司(Ciba-Geigy Corp.)的"IRGAN0X 1010"和"IRGAN0X 1076",可得自优耐陆化工公司(Uniroyal Chemical Co.)的"BUTAZATE",可得自美国氰 胺公司(American Cyanamid)的"CYAN0X LDTP",以及可得自孟山都公司(Monsanto Co.) 的"BUTASAN" ;抗臭氧剂,例如"NBC",一种可得自杜邦公司(DuPont)的二丁基二硫代氨基 甲酸镍;液体橡胶,例如"VISTANEX LMMH"聚异丁烯橡胶;和紫外光抑制剂,例如可得自汽 巴-嘉基公司(Ciba-Geigy Corp)的''IRGAN0X 1010" 和 "TINUVIN P"。
[0095] 聚乙烯醚压敏粘合剂通常是乙烯基甲基醚的均聚物、乙烯基乙基醚或乙烯基异 丁基醚的共混物,或者乙烯基醚的均聚物与乙烯基醚和丙烯酸酯的共聚物的共混物,以实 现所需的压敏粘合剂特性。根据聚合的程度,均聚物可为粘性油、发粘的软树脂或橡胶 状物质。用作聚乙烯醚粘合剂中的原材料的聚乙烯醚包括基于以下的聚合物:乙烯基甲 基醚,例如可得自巴斯夫公司(BSF)的"LUTANOL M 40",以及可得自ISP技术公司(ISP Technologies, Inc.)的"GANTREZ M 574"和"GANTREZ 555";乙烯基乙基醚,例如"LUTANOL A 25"、"LUTAN0L A 50" 和"LUTANOL A 100";乙烯基异丁基醚,例如"LUTAN0L 130"、 "LUTANOL I60"、"LUTAN0L IC"、"LUTANOL I60D"和"LUTANOL I 65D";甲基丙烯酸酯 / 乙烯 基异丁基醚/丙烯酸,例如可得自巴斯夫公司(BASF)的"ACRONAL 550D"。可用于稳定聚乙 烯醚压敏粘合剂的抗氧化剂包括例如可得自壳牌化学公司(Shell)的"Ι0Ν0Χ 30"、可得自 汽巴-嘉基公司(Ciba-Geigy)的"IRGAN0X 1010",以及可得自勒沃库森拜耳公司(Bayer Leverkusen)的抗氧化剂"ZKF"。可如巴斯夫(BASF)文献中所述针对特殊用途添加其他材 料,包括增粘剂、增塑剂和颜料。
[0096] 丙烯酸类压敏粘合剂一般具有约-20°C或更低的玻璃化转变温度,并且可包括 100至80重量百分比的C 3-C12烷基酯组分,例如丙烯酸异辛基酯、丙烯酸-2-乙基己酯和 丙烯酸正丁酯,以及0至20重量%的极性组分,例如丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯乙酸乙烯酯、 N-乙烯基吡咯烷酮和苯乙烯大分子单体。一般来讲,丙烯酸类压敏粘合剂包括0至20重 量%的丙烯酸和100至80重量%的丙烯酸异辛基酯。丙烯酸类压敏粘合剂可为自粘性或 增粘的。用于丙烯酸树脂的可用增粘剂有诸如可得自赫尔克里公司(Hercules,Inc.)的 "F0RAL 85"的松香酯、诸如"PICCOTEX LC-55WK"的芳族树脂、诸如可得自赫尔克里公司 (Hercules,Inc.)的"PICC0TAC 95"的脂族树脂,以及诸如以商品名"PICCOLYTE A-115"和 "ZONAREZ B-100"可得自亚利桑那化学公司(Arizona Chemical Co.)的α-薇稀和β-薇 烯的萜烯树脂。可以将其他材料加入以用于特殊用途,所述材料包括氢化丁基橡胶、颜料和 用于部分硬化粘合剂的固化剂。
[0097] 聚α -烯烃压敏粘合剂(也称为聚(1-烯烃)压敏粘合剂)一般包含基本上未交 联的聚合物或可具有接枝于其上的可辐射活化的官能团的未交联聚合物,如以引用方式并 入本文的美国专利No. 5, 209, 971 (Babu等人)中所述。聚α烯烃聚合物可为自发粘的和/ 或包括一个或多个增粘材料。如果非交联,则聚合物的固有粘度通常在ASTM D 2857-93(用 于稀释聚合物的溶液粘度的标准操作)测量的约〇. 7和5. 0dL/g之间。另外,聚合物通常 是主要为无定形的。可用的聚α烯烃聚合物包括例如(:3_(:18聚(1-烯烃)聚合物,一般为 C5-C12 α -烯烃和那些具有(:3或C 6_(:8的共聚物以及那些具有C 3的共聚物。增粘材料是通 常在聚α烯烃共聚物中可混溶的树脂。聚α-烯烃聚合物中增粘树脂的总量在每100份 聚α-烯烃聚合物〇至150重量份之间的范围内,具体取决于特定的应用。可用的增粘树 脂包括由(: 5至C9不饱和烃单体、聚萜烯、合成聚萜烯等等聚合衍生的树脂。基于这种类
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