[发明专利]含纤维材料的可热熔加工压敏粘合剂

说明书

技术领域

本发明整体涉及粘合剂领域，更具体而言，涉及压敏粘合剂及自其制备的胶带和制品领域，尤其是含纤维材料的可热熔加工压敏粘合剂。

背景技术

粘合带已用于各种标记、固定、保护、密封和掩蔽用途。粘合带通常包括背衬（也称基材）以及粘合剂。一种类型的粘合剂——压敏粘合剂对许多应用而言是尤其优选的。

压敏粘合剂为本领域中的普通技术人员熟知，其在室温下具有某些特性，这些特性包括以下项：(1)有力而持久的粘着力；(2)用不超过指压的压力即可粘附；(3)具有足够固定在粘附体上的能力；以及(4)足够的内聚强度，使其可干净地从粘附体上移除。已发现，聚合物作为压敏粘合剂材料，性能优良，可经设计和配制而具有所需粘弹性，从而使得粘着性、剥离粘着力和剪切强度达到所需平衡。制备压敏粘合剂最常用的聚合物有天然橡胶、合成橡胶（如，苯乙烯/丁二烯共聚物(SBR)和苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯(SIS)嵌段共聚物）、各种(甲基)丙烯酸酯（如，丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯）共聚物和有机硅。这些类型的材料各有优点和缺点。

发明内容

本发明描述可热熔加工的压敏粘合剂及制备可热熔加工的压敏粘合剂的方法。制备可热熔加工的压敏粘合剂的方法包括：提供热熔混合装置，提供弹性体(甲基)丙烯酸酯无规共聚物，提供不连续的纤维材料，向所述热熔混合装置加入所述弹性体(甲基)丙烯酸酯无规共聚物和不连续的纤维材料以制备可热熔加工的混合物，混合所述可热熔加工的混合物以形成热熔共混物，从所述热熔混合装置取出所述共混物，和形成可热熔加工的压敏粘合剂。在一些实施例中，所述弹性体(甲基)丙烯酸酯无规共聚物含在热塑性小袋内。一些实施例还包括向热熔共混物中加入至少一种增粘树脂，在一些实施例中包含较高含量的增粘树脂，例如每100重量份的弹性体(甲基)丙烯酸酯无规共聚物高于50重量份的增粘树脂。

本发明还公开了粘合剂。所述粘合剂包含热熔混合的共混物，所述热熔共混物包含在热塑性小袋内的可热熔加工的弹性体(甲基)丙烯酸酯无规共聚物以及不连续的纤维材料，其中所述粘合剂包括可热熔加工的压敏粘合剂。

具体实施方式

许多类别的压敏粘合剂以溶液提供，常常是含大量溶剂的溶液。在涂布或分配后，需要移除溶剂以产生粘合剂层。常常通过使用高温加工如用烘箱加热来移除溶剂。这样的溶剂移除步骤可能增加所形成制品的成本，因为溶剂移除需要额外的步骤。不只是所涉及的额外步骤，由于所述溶剂是挥发性的并通常易燃，故这些步骤常常需要专门的照管、防护和设备。此外，粘合剂溶液的装运会增加额外的开支，因为溶剂增加了重量并且由于溶剂的存在而可能需要特殊的装运防护。环境问题也是溶剂型粘合剂体系所伴随的问题，因为即便使用溶剂回收设备，溶剂也很可能释放到环境。

因此，已开发出100%固体粘合剂体系。其中，100%固体体系为可热熔加工的粘合剂，包括可热熔加工的压敏粘合剂。当用热熔加工代替溶剂加工时出现了难题。使用热熔递送体系常常难以复制溶剂递送粘合剂层的性质。具体地讲，因为粘合剂必须通过挤出机或其他热熔加工设备，故可使用的聚合物熔体粘度和分子量将受限制。例如，可能由于热熔加工的分子量限制而难以产生具有高剪切性能的粘合剂。

本文公开了多种或单独或组合使用以产生将复制溶剂递送粘合剂的性质的可热熔加工压敏粘合剂的技术。如上所述，要可热熔加工的需要使不存在于溶剂递送粘合剂体系中的热熔加工的粘合剂的性质受到限制。可能特别难以在含较高含量的增粘树脂的压敏粘合剂中再现溶剂递送粘合剂的性质，因为高含量的增粘树脂可能降低聚合物基质的内聚强度和因此压敏粘合剂的剪切强度。在用来在本发明的可热熔加工的压敏粘合剂中提供改善的内聚强度的技术中最主要的是加入不连续的纤维。虽然不希望受理论束缚，但认为所述纤维将增强弹性体基质并提供改善的内聚强度。另外的技术涉及例如弹性体(甲基)丙烯酸酯无规共聚物的改性。这些改性包括支化和分子量控制。支化可通过使用量不足以产生完全交联的聚合物的多官能单体来实现，分子量的控制可通过使用小量链转移剂来实现。使用时链转移剂已知将减小分子量，故小量链转移剂（即低于通常用于该聚合物体系的量）的使用将带来分子量的增大。当然，这些产生支化的和更高分子量的聚合物的技术必须与聚合物要可热熔加工的需要相平衡。另外，弹性体(甲基)丙烯酸酯无规共聚物基质可以在热熔加工后通过使用可共聚的交联剂、尤其是光化学交联剂来交联。这些技术中的每一个均将在下文更详细地阐述。