具有超低温性能的PSA组合物制造技术

压敏粘合剂(PSA)包含两种不同的丙烯酸酯聚合物和金属螯合剂以制备PSA。根据本文所述方法生产的PSA可在宽范围的工作温度下使用，即，

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有超低温性能的PSA组合物


[0001]本公开通常涉及压敏粘合剂(PSA)，特别是具有改进的低温性能和改进的耐水性的PSA。本申请还涉及含有改进的PSA的标签以及生产PSA和标签的方法。

技术介绍

[0002]已知PSA在受到压力时会提供对基材的瞬时粘附。PSA通常以固体形式易于处理并且具有长保质期，因此它们被广泛用于例如自粘标签的制造。然而，由于对这些应用的严格要求，贴标签于低温制品，如一直保持在低于
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40℃的超低温下的血液包装(blood packages)一直具有挑战性。例如，标签必须能够在这些超低温下粘贴到冷冻血液包装及其管材上。贴有标签的包装也需要在超低温下长期保存。在使用中，这些血液包装需要在相对低的温度例如2
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4℃下预解冻(预解冻阶段)，然后在37℃下解冻例如通过浸入温水浴中(解冻阶段)。这些程序使标签承受各种温度，包括严酷、超低温和水下的不利环境。在这些程序中，标签通常会变得松散并与包装分离。
[0003]尽管业界已经努力创造在这些条件下可以发挥作用的粘合剂，但结果仍然很不理想。例如，这些粘合剂必须以某种方式生产以保持它们非常柔软，以维持它们在超低温下附着于包装上的能力。结果，粘合剂在应用到基材上后经常溢出，这对印刷质量产生不利影响。在预解冻和解冻阶段期间，包装管材上的标签经常伸展出并变得与包装分离。此外，在超低温下标签的应用也很麻烦，因为在能贴标签之前，必须先将基材上的冻冰层从包装上去除。因此，尽管存在这些不利条件，仍然需要生产能够实现其预期目的的PSA。
附图说明
[0004]图1显示了带有包含本专利技术的PSA的标签的血液包装。箭头表示已附着在包装和管材上的标签。

技术实现思路

[0005]本公开提供了一种压敏粘合剂，包括：具有一定玻璃化转变温度的聚丙烯酸酯基聚合物、具有一定玻璃化转变温度的聚丙烯酸酯增粘剂和金属螯合交联剂，其中聚丙烯酸酯增粘剂的玻璃化转变温度和聚丙烯酸酯基聚合物的玻璃化转变温度低于90℃，并且其中聚丙烯酸酯基聚合物的玻璃化转变温度低于聚丙烯酸酯增粘剂的玻璃化转变温度。
[0006]在一些实施方式中，压敏粘合剂是溶剂型PSA。在一些实施方式中，聚丙烯酸酯基聚合物的玻璃化转变温度范围为
‑
99℃至
‑
20℃。在一些实施方式中，聚丙烯酸酯增粘剂的玻璃化转变温度大于
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30℃，例如，范围为
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30℃至90℃。在一些实施方式中，聚丙烯酸酯基聚合物的玻璃化转变温度范围为
‑
50℃至
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35℃。在一些实施方式中，聚丙烯酸酯基聚合物的Tg比聚丙烯酸酯增粘剂的Tg低5℃至100℃。
[0007]在一些实施方式中，聚丙烯酸酯基聚合物的分子量大于聚丙烯酸酯增粘剂的分子量。在一些实施方式中，聚丙烯酸酯基聚合物具有范围为200,000～1,500,000g/mol的Mw
(重均分子量)。
[0008]在一些实施方式中，聚丙烯酸酯基聚合物以基于压敏粘合剂的总固体重量的30wt.％至99.9wt.％的量存在。
[0009]在一些实施方式中，聚丙烯酸酯基聚合物选自来自Taizhou Yade Adhesive公司的3
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4229、3422、3468和3462A；来自Toyo Ink的BPS5296、BPS5330W、BPS5448；来自Eternal的Etrac 77313、Etrac 7043；来自Henkel的Ultra Reclo 109A、Ultral Reclo 236A；和来自YASUSA的Y
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1220和Y
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180314X。
[0010]在一些实施方式中，聚丙烯酸酯增粘剂具有10,000至300,000g/mol的重均分子量。在一些实施方式中，聚丙烯酸酯增粘剂以基于压敏粘合剂的总固体重量的0.5wt.％至30wt.％的量存在。在一些实施方式中，聚丙烯酸酯基聚合物包含少于2wt.％松香树脂、氮丙啶、或环氧树脂或其组合。在一些实施方式中，如通过FINAT测试方法1(2018)测量的，压敏粘合剂在聚氯乙烯上表现出大于11.5N/英寸的剥离强度。
[0011]在一些实施方式中，根据FINAT 2018，压敏粘合剂在不锈钢上表现出大于5,000分钟(例如，大于8,000分钟)的剪切力(shear)。在一些实施方式中，压敏粘合剂在聚氯乙烯上具有5N/英寸至20N/英寸的剥离强度。在一些实施方式中，当压敏粘合剂已经受
‑
99℃至
‑
20℃范围的温度达1个月至10年的时间段时，压敏粘合剂能够保持附着于基材。在一些实施方式中，当压敏粘合剂已经受20℃至40℃范围的温度持续0.5小时至24小时的时间段时，压敏粘合剂能够保持附着于基材。在一些实施方式中，当压敏粘合剂已与水接触0.5小时至24小时的时间段时，压敏粘合剂能够保持附着于基材。
[0012]在一些实施方式中，金属螯合剂是三重铝(triple aluminum)，其包含下式结构：
[0013][0014]在一些实施方式中，金属螯合剂基于压敏粘合剂的总固体重量以0.1wt.％至5wt.％范围的量存在。
[0015]在一些实施方式中，聚丙烯酸酯基聚合物的玻璃化转变温度范围为
‑
50℃到
‑
40℃且聚丙烯酸酯基聚合物的分子量范围为350,000g/mol至450,000g/mol，并且其中聚丙烯酸酯增粘剂的玻璃化转变温度范围为
‑
30℃至50℃且聚丙烯酸酯增粘剂的分子量范围为10,000g/mol至300,000g/mol。
[0016]在一些实施方式中，聚丙烯酸酯基聚合物的玻璃化转变温度范围为
‑
99℃到
‑
20℃且聚丙烯酸酯基聚合物的分子量范围为200,000g/mol至1,500,000g/mol，其中聚丙烯酸酯基聚合物基于压敏粘合剂的总固体重量以范围为30wt.％至90wt.％的量存在；其中聚丙烯酸酯增粘剂的玻璃化转变温度范围为
‑
35℃至
‑
50℃且聚丙烯酸酯增粘剂的分子量范围为10,000g/mol至300,000g/mol，其中聚丙烯酸酯增粘剂基于压敏粘合剂的固体重量以范围
为1wt.％至10wt.％的量存在；并且其中金属螯合交联剂以0.1wt.％至5wt.％的量存在。
[0017]在一些实施方式中，聚丙烯酸酯基聚合物的玻璃化转变温度范围为
‑
50℃至
‑
40℃，并且聚丙烯酸酯基聚合物的分子量范围为350,000g/mol至450,000g/mol；其中聚丙烯酸酯基聚合物基于压敏粘合剂的总固体重量以范围为92wt.％至98wt.％的量存在；其中聚丙烯酸酯增粘剂的玻璃化转变温度范围为
‑
30℃至50℃且聚丙烯酸酯增粘剂的分子量范围为1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种压敏粘合剂，包括：具有一定玻璃化转变温度的聚丙烯酸酯基聚合物，具有一定玻璃化转变温度的聚丙烯酸酯增粘剂，和金属螯合交联剂，其中所述聚丙烯酸酯增粘剂的玻璃化转变温度和所述聚丙烯酸酯基聚合物的玻璃化转变温度均低于90℃，并且其中所述聚丙烯酸酯基聚合物的玻璃化转变温度低于所述聚丙烯酸酯增粘剂的玻璃化转变温度。2.权利要求1所述的压敏粘合剂，其中所述粘合剂是溶剂型PSA。3.权利要求1所述的压敏粘合剂，其中所述聚丙烯酸酯基聚合物的玻璃化转变温度范围为
‑
99℃至
‑
20℃。4.权利要求1
‑
2中任一项所述的压敏粘合剂，其中所述聚丙烯酸酯增粘剂的玻璃化转变温度大于
‑
30℃。5.权利要求1
‑
2中任一项所述的压敏粘合剂，其中所述聚丙烯酸酯增粘剂的玻璃化转变温度范围为
‑
30℃至90℃。6.权利要求1
‑
5中任一项所述的压敏粘合剂，其中所述聚丙烯酸酯基聚合物的玻璃化转变温度范围为
‑
50℃至
‑
35℃。7.权利要求1
‑
6中任一项所述的压敏粘合剂，所述聚丙烯酸酯基聚合物的T
g
比所述聚丙烯酸酯增粘剂的T
g
低5℃至100℃。8.权利要求1
‑
7中任一项所述的压敏粘合剂，其中所述聚丙烯酸酯基聚合物的分子量大于所述聚丙烯酸酯增粘剂的分子量。9.权利要求1
‑
8中任一项所述的压敏粘合剂，其中所述聚丙烯酸酯基聚合物的分子量范围为200,000g/mol至1,500,000g/mol。10.权利要求1
‑
9中任一项所述的压敏粘合剂，其中所述聚丙烯酸酯基聚合物以基于所述于压敏粘合剂的总固体重量的范围为30wt.％至99.9wt.％的量存在。11.权利要求1
‑
10中任一项所述的压敏粘合剂，其中所述聚丙烯酸酯基聚合物和/或所述聚丙烯酸酯增粘剂包括丙烯酸(AA)、丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸2
‑
乙基己酯(2
‑
EHA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)或其组合。12.权利要求1
‑
11中任一项所述的压敏粘合剂，其中所述聚丙烯酸酯增粘剂的分子量范围为10,000g/mol至300,000g/mol。13.权利要求1
‑
12中任一项所述的压敏粘合剂，其中所述聚丙烯酸酯增粘剂以基于所述压敏粘合剂的总固体重量的范围为0.5wt.％至30wt.％的量存在。14.权利要求1
‑
13中任一项所述的压敏粘合剂，其中所述聚丙烯酸酯基聚合物包含小于2wt％松香树脂、氮丙啶、或环氧树脂或其组合。15.权利要求1
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14中任一项所述的压敏粘合剂，其中根据FINAT测试方法1(2018)所测量的，所述压敏粘合剂在聚氯乙烯上表现出大于11.5N/英寸10N/英寸的剥离强度。16.权利要求1
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15中任一项所述的压敏粘合剂，其中根据FINAT 2018，压敏粘合剂在不锈钢上表现出大于5,000分钟的剪切力。17.权利要求1
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16中任一项所述的压敏粘合剂，其中所述压敏粘合剂在聚氯乙烯上具
有范围为5N/英寸至20N/英寸的剥离强度。18.权利要求1
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17中任一项所述的压敏粘合剂，其中当所述压敏粘合剂已经受范围为
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99℃至
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20℃的温度1个月至10年的时间段时，所述压敏粘合剂能够保持附着于基材。19.权利要求1
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17中任一项所述的压敏粘合剂，其中当所述压敏粘合剂已经受范围为20℃至40℃的温度一个月至10年的时间段时，所述压敏粘合剂能够保持附着于基材。20.权利要求1
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18中任一项所述的压敏粘合剂，其中当所述压敏粘合剂已与水接触0.5小时至24小时的时间段时，所述压敏粘合剂能够保持附着于基材。21.权利要求1
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20中任一项所述的压敏粘合剂，其中所述金属螯合剂是具有下式结构的三重铝：22.权利要求1
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21中任一项所述的压敏粘合剂，其中所述金属螯合剂以基于所述压敏粘合剂的总固体重量的范围为0.1wt.％至5wt.％的量存在。23.权利要求1
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0中任一项所述的压敏粘合剂，其中所述聚丙烯酸酯基聚合物的玻璃化转变温度范围为
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50℃至
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40℃，且所述聚丙烯酸酯基聚合物的分子量范围为350,000g/mol至450,000g/mol，并且其中所述聚丙烯酸酯增粘剂的玻璃化转变温度范围为
‑
30℃至50℃，且所述聚丙烯酸酯增粘剂的分子量范围为100,000g/mol至200,000g/mol。24.权利要求1
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0中任一项所述的压敏粘合剂，其中所述聚丙烯酸酯基聚合物的玻璃化转变温度范围为
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99℃至
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20℃，并且所述聚丙烯酸酯基聚合物的分子量范围为200,000g/mol至1,500,000g/mol，其中所述聚丙烯酸酯基聚合物以基于所述压敏粘合剂的总固体重量的范围为70wt.％至80wt.％的量存在；其中所述聚丙烯酸酯增粘剂的玻璃化转变温度范围为
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35℃至
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50℃，并且所述聚丙烯酸酯增粘剂的分子量范围为10,000g/mol至300,000g/mol，其中所述聚丙烯酸酯增粘剂以基于所述压敏粘合剂的固体重量的范围为1wt.％至10wt.％的量存在；和其中所述金属螯合交联剂以0.1wt.％至5wt.％的量存在。25.权利要求1
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24中任一项所述的压敏粘合剂，其中所述聚丙烯酸酯基聚合物的玻璃化转变温度范围为
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50℃至
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40℃，并且所述聚丙烯酸酯基聚合物的分子量范围为350,000g/mol至1,500,000g/mol；其中所述聚丙烯酸酯基聚合物以基于所述压敏粘合剂的总固体重量的范围为80wt.％至99....

【专利技术属性】
技术研发人员：赵刻，杨宇润，
申请(专利权)人：艾利丹尼森公司，
类型：发明
国别省市：