[发明专利]使用非热固性酚醛增粘树脂制备压敏粘合剂

说明书

本发明领域

本发明一方面涉及生产基于用交联促进剂配制的增粘烃弹性体的压敏粘合剂(PSA)带的无溶剂的热熔法。更具体而言，该方法包括将非热固性酚醛增粘树脂加入到PSA配方中，以显著降低操作粘度，提高最终的PSA带耐低应力剥离性(resistance to low stress peel)，而不会明显提高快速剥离粘合力。另一方面，本发明涉及包括一种烃弹性体和一种非热固性酚醛增粘树脂的压敏粘合剂(PSA)组合物，以及包括PSA组合物的带。

本发明背景

在本领域众所周知基于如天然橡胶、丁基橡胶、合成聚异戊二烯、乙烯-丙烯、聚丁二烯、聚异丁烯或无规苯乙烯-丁二烯无规共聚物橡胶的非热塑性烃弹性体的PSA。加工这样的粘合剂的主要方法包括下列步骤：在一个双辊炼机或班伯里内混炼机中塑炼弹性体，将弹性体和其它粘合剂组分溶于烃溶剂，在背衬上涂布该溶液，干燥涂布后的产品以除去溶剂。在Handbook of Pressure Sensitive AdhesiveTechnology-D.Satas(ed.)，P.268.Van Nostrand，N.Y.，(1989)中讨论了该技术。溶剂法的缺点是劳动强度大，生产效率低、释放大量对环境有潜在危害的溶剂，从而需要昂贵的设备用于溶剂回收和/或焚化。而且，由于全世界对环境和安全规定的不断增加，越来越不希望采用溶剂法生产压敏粘合剂。

已证实可使用非热塑性烃弹性体(如天然橡胶)来热熔挤出压敏粘合剂。而低分子量增塑助剂，如加工油、弹性体低聚物、蜡、或其它如在Dictionary of Rubber，K.F.Heinisch，pp.359-361，John Wiley & Sons，New York，(1974)定义和描述的增塑剂类的物质，可用作粘合剂配方中的主要组分。这些增塑助剂使加工变得容易，但是降低了制得的粘合剂承受负荷的能力，本领域一般都了解这些增塑助剂会降低粘合剂的性能。

WO 94/11175描述了一种用于非热塑性烃弹性体的无溶剂的热熔法，该方法不必使用增塑剂作为粘合剂配方中的主要组分。该方法采用了一种连续混炼设备和热熔加工工艺。该连续混炼设备有多个交替的传送和处理区。该设备将弹性体连续地从一个区传送到另一个区。处理区能够塑炼弹性体。还能够在弹性体中混合添加剂。可以直接从该混炼设备将粘合剂组合物涂覆到移动的卷材上，提供连续生产PSA带的方法。

经常要求通过经电离辐射(如电子束或紫外线辐射)交联涂布后的PSA，以增强材料的粘结强度(即剪切强度)。为此，在弹性体中加入交联促进剂，以在较低的辐射剂量下获得较高的交联强度。但是发现这些交联促进剂(一般是马来酰亚胺型)与新分裂的弹性体反应，使粘度增加。这反过来使得很难采用WO 94/11175的技术进行连续处理。

除了这些处理上的困难外，还发现采用这些技术制备的粘合剂带在一些应用中缺乏足够的耐低应力剥离性。这样的带子不能有效地消除诸如由温度波动、背衬的尺寸变化以及在张力下施用的背衬的回缩力(recovery forces)引起的应力。因此，这些带子会从施用的基材上鼓起。

曾经试图采用本领域的现有技术来消除粘度上升以及粘合剂性能的问题。例如，在粘合剂配方中加入自由基中和胺和位阻酚化合物。但是发现在上述处理中添加这些自由基中和胺或位阻酚化合物，不能解决粘度上升的问题，未能提高带子的性能(特别是耐低应力剥离性)。

还在粘合剂配方中加入了热固性酚醛树脂。但是在上述无溶剂法中，在混炼机中，在处理该混合物所需的温度下热固性酚醛树脂开始固化和交联，在熔体中引起形成小的，紧密胶化的杂质，导致加工和涂布问题以及产品的缺陷。

还可以大量加入增粘树脂，以提高耐低应力剥离性。但是加入增粘树脂一般还会使快速剥离粘合力增加，超出对应于粘合剂迁移问题的容许水平，并且不能解决粘度上升的问题。

本发明概述

现已发现能解决与上述使用交联促进剂以提高剪切强度有关的粘度上升问题，，以及提供具有优良的耐低应力剥离性同时保持合适的快速剥离粘合力的PSA带的方法。在粘合剂配方中加入非热固性酚醛增粘树脂能惊奇地达到上述两点。

因此，本发明一方面提供了无溶剂混炼基于用交联促进剂配制的增粘烃弹性体和非热固性酚醛增粘树脂的PSA的方法。对酚醛树脂而言，术语“非热固性”指不与烃弹性体反应形成交联的树脂。术语“交联促进剂”指能与自由基反应，在PSA组合物中最终产生交联的化合物。