增粘乳液压敏胶粘剂 发明背景
本发明涉及乳液型压敏胶粘剂，当这种胶粘剂与适用增粘剂配在一起时具有好的转化性并在涂胶量较一般标签用的常规体系低时，具有好的低温性能。
通常，压敏胶粘剂是以溶剂聚合物、本体聚合物及乳液聚合物制备的。某些聚合物以其性能，即固有粘着性就是压敏胶粘剂，而其它一些则需增粘作用才能达到粘着目的。我的早先专利，美国专利5164444和美国专利5189126(两者都已列入本文供参考)介绍了在室温和低温具有优良性能和好的转化性的乳液压敏胶粘剂聚合物。
众所周知，为了改善与非极性基材如聚烯烃的粘着力可对丙烯酸基压敏胶粘剂进行增粘。然而，大部分可买到的增粘剂与胶粘聚合物相比分子量低，将其添加到聚合物中会降低胶粘剂的剪切性能和转化特性。这种增粘的胶粘剂对其它基材(如回收的瓦楞纸板)的粘合力常是差的。此外，压敏胶粘剂的增粘通常能提高室温性能，但不能提高低温性能，并且在多数情况下增粘胶粘剂性能比非增粘压敏胶粘剂差。因此，操作特性看来在很大程度上决定于选择的增粘剂、它们的官能团及其浓度。
下列专利是对各种已知类型的增粘压敏胶粘剂地说明。
Kealy等人的美国专利4418120公开了一种对低能基材具有高粘着力的、增粘的交联丙烯酸胶粘剂。这种胶粘剂是以丙烯酸异辛酯与含3-7％(重量)丙烯酸的溶液聚合物为主要成分的，并以每100份溶液聚合物掺混20-50份酸值低于20的增粘松香酯而成的。胶粘剂也含抗氧化剂和交联剂，在涂敷后于70℃干燥而交联。为达到指定性能，要求组合物中不含表面活性剂。
Trayner等人的美国专利4726982公开了一种用于高固体含量汽车漆中的增粘丙烯酸压敏胶粘剂。这种胶粘剂是含4-14个碳原子非叔醇的丙烯酸酯的溶液聚合物，该聚合物含10-40份N-乙烯基内酰胺，该胶粘剂是用5-50份(以聚合物重量计)增粘树脂如聚甲基丙烯酸异冰片酯、松香酯、及混合的脂族/芳族聚合物增粘树脂增粘。为使汽车漆具有高的附着力，需要将N-乙烯基内酰胺与增粘剂配混。组合物中N-乙烯基内酰胺含量低于10％不能赋予汽车漆高的附着力。增粘树脂或是酯类或是无羧基官能度的烃类树脂。
Moon等人的美国专利4988742公开了具有高剪切强度并对低能基材有高粘着力的增粘丙烯酸压敏胶粘剂。该胶粘剂包括约60-95份含约60-96份丙烯酸烷基(平均碳原子数为6-12)酯单体、约2-15份强极性单体、2-25份次强极性单体和/或中等极性单体的光致聚合的聚合物；约5-40份氢化松香酯增粘剂以及约0.01-1份光引发剂；其中该胶粘剂的玻璃化转变温度较未增粘的同样丙烯酸压敏胶粘剂低。公开的增粘树脂是软化点为65-110℃、酸值低于10的松香酯。
Wouters等人的美国专利5284891公开了增粘剂在聚丙烯酸酯乳液压敏胶粘剂中的用途。典型组合物含35-85％(重量，以聚丙烯酸酯乳液压敏胶干基重量计算)聚丙烯酸酯和15-70％(重量)软化点为10-120℃的增粘树脂，该增粘树脂是(i)主要为C5烯烃与二烯烃原料与(ii)10-60％(重量)单乙烯基芳族化合物，如苯乙烯的共聚物。该树脂是不合酸官能度的纯烃类树脂。
Mao的美国专利5242963公开了一种对低密度聚乙烯具有高粘着力的含水性压敏胶粘剂聚合物乳液和增粘剂的增粘压敏胶组合物。该共聚物乳液主要由10-25％(重量)乙酸乙烯酯、10-25％(重量)乙烯、50-80％(重量)丙烯酸酯单体及5-40％(重量)马来酸或富马酸二烷基酯组成，其玻璃化转变温度范围为-70℃-15℃。增粘剂树脂是松香树脂、石油树脂或萜烯树脂，其用量为5-60％(重量)、优选20-40％(重量)。该专利既没有公开树脂混合物的用途，也没有公开树脂中存在的官能团。所采用的树脂没有任何羧基官能度而酸值低于20。考虑到提高性能，树脂的用量至少是30％(以固体量计)。
Martin的欧洲专利0303430公开了对各种基材具有高剥离粘合强度的增粘丙烯酸压敏胶粘剂和紫外光辐射固化的粘胶带。该压敏胶粘剂包括约50-95份(重量)由一种或多种主要是丙烯酸烷基酯(烷基基团平均有4-12个碳原子)单体、约0-15份(重量)一种或多种强极性可共聚单体或约0-30份(重量)一种或多种中等极性单体的紫外辐射聚合的聚合物和约5-50份(重量)一种或多种增粘树脂，所述增粘树脂包括含约1％-约80％(重量)由C-9芳族单体烃馏分衍生的芳族组分的C-5或(C-5)2单体馏分衍生的脂族聚合物树脂。该增粘树脂的数均分子量约300-2500，多分散性指数小于约5，玻璃化转变温度约40-120℃，溶度参数约7-9.5，所述胶粘剂的单体转化因子至少约95％。所用树脂是芳族单体改性的脂族单体聚合树脂。
美国专利5013784、5106902、5179151、5095065和5164441公开了含可交联单体的内树脂增粘的丙烯酸聚合物。增粘的丙烯酸共聚物组合物包括合成的或天然的、分子量为约500-约5000、芳烃含量至少10％(重量)的氢化烃类树脂，以及包括约1-15％(重量)(甲基)丙烯酸、0-约50％(重量)(甲基)丙烯酸低级烷基酯及约25-约99％(重量)(甲基)丙烯酸高级烷基酯的丙烯酸乳液共聚物，其中每100份可聚合的单体中溶有约10-约100份树脂，所述可聚合单体混合物包括有效量约0.1-约2％的交联单体。聚合物也可在没有交联单体及链转移剂条件下制得。
通常，增粘树脂的存在，以降低对回收瓦楞板的粘着力为代价而提高对聚烯烃基材的粘着性。需要的是对各种基材在室温和低温下都有良好胶粘性能的增粘压敏胶粘剂。
发明概述
本发明提供对各类基材包括从极性的高能表面(如玻璃和不锈钢)、至非极性、低能表面(如聚烯烃)以及难以粘合表面(如瓦楞板)具有优异剥离粘合强度和粘着力的压敏胶粘剂组合物。尽管含增粘剂，该组合物仍具有好的室温和低温性能。在包括面料和衬里的胶粘结构中，该胶粘剂所具有的优良高速转化特性，如型板剪切、基材剥离以及折叠性能都相当于未增粘的体系。该胶粘剂体系在单张纸激光印刷机方面，也具有好的性能，污染很少或没有污染，并且没有边缘渗胶。即使在低于正常涂胶量时仍可获得优良的性能。总之，该类胶粘剂用途广泛，能足以替代许多乳液基胶粘剂。
本发明压敏胶粘剂包括乳液压敏胶聚合物和酸值约30-约60、软化点温度为约50-约70℃的增粘剂，增粘剂用量为约5与25份(重量，以100份聚合物计)之间。增粘剂优选用量为约8与15份、更优选约8-12份(重量，以100份聚合物计)之间。
用于本发明的压敏胶粘剂聚合物与我的早先专利中所述聚合物类同，但组成有变动并且不含交联剂。聚合物的玻璃化转变温度低于约-30℃，凝胶量约50-约70％(聚合物重量计)，聚合物包括(以聚合计并以聚合物总重量计)约35-约60％(重量)至少一种含4-8个碳原子烷基基团的丙烯酸烷基酯(更优选混合的丙烯酸烷基酯；约15-约35％(重量，更优选约15-20％(重量))至少一种在酯的烷基链含约2-约16个碳原子的乙烯基酯；约15-约35％至少一种二元羧酸的二酯，其中二酯中每一烷基各自含约6-约12个碳原子；以及至多约5％(重量，更优选约1-约3％)的含约3-约5个碳原子的不饱和羧酸。
采用常规表面活性剂或更优选通过附加采用反应性表面活性剂来制备乳液聚合物，反应性表面活性剂参与聚合并成为乳液聚合物的一部分，并已观察到反应性表面活性剂可增强内聚强度及有助于形成乳液压敏胶粘剂的单体的共聚反应。反应性表面活性剂用量至多为单体总重量的约0.5％，优选0.1-0.25％(重量)。优选的反应性表面活性剂是阴离子乙烯基官能表面活性剂，如乙烯基磺酸钠和苯乙烯磺酸钠。
在反应温度约70°-约85℃之间、约0.5-约1％(重量，以单体重量计)有过硫酸盐或等当量的催化剂存在下，在约4-5小时内供入单体混合物的情况下可制得高转化率的乳液聚合物。反应的pH值为约2.5-约4.0。在上述反应条件下转化率高达接近100％。
用于本发明增粘剂的酸值为约30-约60，优选30-45，环球软化点约50-约70℃，在优选实施方案中，增粘剂包括两部分，即烃类树脂组分优选芳烃改性的脂族烃类树脂以及松香基树脂组分，其中两组分的适当比例是能达到所希望的性能与对聚烯烃及回收瓦楞板都具有良好粘着力间的平衡。通常，增粘剂是以水分散体添加的。烃类树脂和松香基树脂组分可用一步法混合在一起并分散，或另一种方法是将两组分的水分散体以适当比例混合在一起，以得到所需的酸值和软化点。
本发明压敏胶粘剂是由上述制备的乳液聚合物、经调整pH值至约6-7(优选加氨调整)，并在乳液聚合物中添加增粘剂水分散体而制成的。这样配制的胶粘剂容易地被涂敷在防粘纸上、干燥并层压到所要求的背衬上。
详细说明
本发明提供增粘的乳液型压敏胶粘剂，该胶粘剂在低于一般标签用的常规体系的涂胶量时具有优良的转化性及高的低温特性。该胶粘剂对各类基材，包括从极性的高能基材(如玻璃和不锈钢)至非极性的低能表面(如聚烯烃)以及难以粘合的表面(如回收瓦楞板)具有优良的粘附剥离性能。该胶粘剂具有好的室温性能，尽管存在增粘剂，但仍具有好的低温性能。
与增粘的苯乙烯-丁二烯胶粘剂相比，本发明胶粘剂具有较好的耐老化性能，在作为防粘衬-胶粘剂-面料叠层的一部分时不会出现边缘渗胶或流胶。在包括面料和防粘衬的胶粘结构中，该胶粘剂具有优良的、相当于未增粘体系的高速的标签转化特性，如型板剪切、基体剥离以及折叠性能。该胶粘剂在单张纸激光印刷机应用方面有好的性能、污染最少或没有污染，并且没有边缘渗胶。令人意外的是，即使明显低于许多一般标签用途的23-27克/米2常规涂胶量，即每平方米涂胶量为20克/米2时仍可得到优良的性能。
本发明胶粘剂所含压敏胶粘剂聚合物的成分基本上与上述美国专利5164444和5189126中所述聚合物类同，并含酸值为约30与约60之间、软化点为约50与约70℃之间的确定量增粘剂。聚合物是根据美国专利5164444(第5栏、27-68行)所述方法以乳液聚合制备的。聚合物包括下列单体(以已聚合的计算并以聚合物总重量计)：(i)约35-约60％(重量)的至少一种丙烯酸烷基(烷基含约4-约8个碳原子)酯；(ii)约15-约35％(重量)的至少一种乙烯基酯(酯的烷基链含2-约16个碳原子)；(iii)约15-约35％(重量)的至少一种二元羧酸的二酯，其中二酯的每个烷基基团分别含约6-约12个碳原子；(iv)0-约5％(重量)的含约3-约5个碳原子的不饱和羧酸。
更具体地说，第一种单体组分含至少一种丙烯酸烷基酯，优选丙烯酸烷基酯混合物，其总用量为约35-60％(重量)。适用的丙烯酸烷基酯包括丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯等。优选的第一种单体组分是丙烯酸2-乙基己酯与丙烯酸丁酯的混合物。
第二种单体组分含乙烯基酯，其用量为约15-约35％(重量)，更优选约15-约20％(重量)，乙烯基酯中酯的烷基基团含2-约16个碳原子。适用的乙烯基酯包括乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、异丁酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、叔碳酸(Versitate)乙烯酯等。乙酸乙烯酯是优选的。
乳液聚合物的第三种单体组分含一种或多种二元羧酸的二酯，其中二酯中每一烷基基团各自含约6-约12个碳原子，二酯总用量为约15-约35％(重量)。优选的二酯是二辛酯如马来酸二-2-乙基己酯、富马酸二-2-乙基己酯及它们的混合物。
聚合物的第四种单体组分含至多约5％(重量)、优选约1-约3％(重量)、至少一种含3-约5个碳原子的不饱和羧酸。这类不饱和羧酸包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丙烯酸β-羧乙基酯等。丙烯酸与甲基丙烯酸是优选的不饱和羧酸，两者混合物更优选。
优选在反应性表面活性剂存在下制备用于本发明压敏胶粘剂的乳液聚合物，在聚合物形成阶段该反应性表面活性剂参与聚合并成为聚合物整体的一部分。优选的反应性表面活性剂包括阴离子乙烯基官能单体如乙烯基磺酸钠，苯乙烯磺酸钠等。反应性表面活性剂作为总的表面活性剂体系的一部分，其用量至多约0.5％(重量，以单体总量计)，优选约0.1-约0.25％(重量)。
本发明优选的聚合物含(除反应性表面活性剂单体外，以重量计)约48％丙烯酸2-乙基己酯、27％马来酸二-2-乙基己酯、19.5％乙酸乙烯酯、3.35％丙烯酸丁酯、1.2％丙烯酸及0.95％甲基丙烯酸。将聚合物增粘就得到具有优良转化性和好的室温及低温性能的压敏胶粘剂。制造该聚合物比制造含(除反应性表面活性剂外)51％丙烯酸2-乙基己酯、26.85％马来酸二-2-乙基己酯、20％乙酸乙烯酯、1.15％丙烯酸及1％甲基丙烯酸的本发明第二优选聚合物的费用稍低。
调整各单体的比例使聚合物的玻璃化转变温度(Tg)低于约-30℃，并使其在室温和低温都具有好的胶合与粘着性能的平衡。
正如在美国专利5164444(第4栏61行至第5栏20行)所说明的，上述乳液聚合物的凝胶含量(不溶物％)在50-70％(重量)范围内，这种凝胶量能不使用多官能单体就提供好的内聚强度。关于这点，凝胶代表了在四氢呋喃中不溶的聚合物量，凝胶量以％重量表示并以膜凝胶分离法测定。
除乳液聚合物外，本发明压敏胶粘剂也包括增粘剂。虽然乳液聚合物本身是有粘着性的，但添加酸值约30-约60、环球软化点约50-约70℃的增粘剂能获得好的转化性和好的室温及低温性能的压敏胶粘剂，甚至涂胶量可低于一般用途标签所用常规体系，并可用于各类基材，包括极性、非极性及难粘合的表面。
更具体地说，已经发现，向乳液聚合物添加酸值约30-约60，优选30-45和软化点约50-70℃的增粘剂水分散体可获得优良的特性。本文采用的术语“酸值”是指中和1克增粘剂中游离酸所需氢氧化钾的毫克数。
用于本发明的优选增粘剂含烃类树脂和松香基树脂两种组分。烃类树脂优选是芳烃改性的脂族烃类树脂，环球软化点为约60-约80℃，没有反应性官能基团。(本文中不将侧基苯基基团等看作是“反应性的”)。已发现该软化点范围对上述压敏胶聚合物的组合物是最佳的。更高的软化点会使胶粘剂性能降低，而更低的软化点，增粘剂会发生迁移。
常用的烃类树脂包括Tacolyn 1070，一种由HerculesIncorporated(“Hercules”)销售的芳烃改性的脂族烃类树脂，XR-3013，一种由Arizona Chemicals提供的实验性树脂以及类似的树脂。
增粘剂的松香基树脂组分是松香或松香衍生物，当与烃类树脂掺混时可得到所需的酸值和软化点。这类松香基树脂组分包括木松香、松香、妥尔油松香，完全或部分聚合松香、歧化松香、完全或部分氢化松香、完全或部分酯化松香以及其它改性的和/或稳定化的松香等。优选的松香是木松香，松香主要是枞酸，其酸值为约155-约210。可买到的高酸值增粘剂包括由Eka Nobel销售的Snowtack 301A、342A、385G、348A等。
将松香基树脂分散体与烃类树脂分散体相混合(或反之亦然)可制备含烃类树脂与松香基树脂组分的两组分增粘剂，为提供对基材如聚烯烃与回收瓦楞板都具有良好粘着性的胶粘剂，两者按适当的比例以使所得的增粘剂的酸值在约30与60(优选30-约45)之间，软化点在约50与70℃之间。本发明优选的增粘剂是ResA2467，由Hercules开发的试验产品，是一种芳烃改性的含松香酸的脂族树脂，其酸值为30-45，软化点为55-65℃。Hercules是以一步法制造增粘剂。
添加到乳液聚合物中增粘剂的量至多达约25份(重量，干增粘剂，以每100份干聚合物重量计)，每100份聚合物约5-15份增粘剂是优选的，每100份聚合物8-12份增粘剂更优选。本发明最优选的胶粘剂配方含约8-10份(重量)Res A2467(每100份乳液聚合物计)。出人意料地观察到，这种配方或类似配方粘合性能与转化性能间的良好平衡相当于或好于未增粘胶粘剂。虽然某些先有体系揭示了增粘树脂用量为5与50％之间，但制备实施例中实际需要的增粘剂量高于约20％，就可使性能得到改善。
本发明压敏胶粘剂优选通过先按如上所述制备乳液聚合物，然后调整乳液聚合物的pH值至约6与7之间(优选添加氨水、搅拌)，并添加增粘剂的水性分散体而配制。然后按下述方法制成胶粘结构：将配制的胶粘剂以约20-21克/米2涂胶量涂于防粘衬上，在70-90℃下干燥约10-15分钟，然后叠在纸(或其它)背衬上，优先采用电子数据处理纸(EDP)。数据系统处理纸(DSX)、高光泽纸、和/或双面印刷纸。其它面料如聚合物薄膜也可采用。
实施例1-21C
向装置有回流冷凝器、热电偶、倾斜涡轮搅拌器及氮气引入管的1升反应器加入含78克去离子水、4克乙烯基磺酸钠(25％重量的水溶液)和0.38克Polystep B-27(一种由Stepan Chemicals制造和销售的阴离子表面活性剂)的溶液。将含240克丙烯酸2-乙基己酯(2-EHA)、145克马来酸二-2-乙基己酯(DOM)、105克乙酸乙烯酯(VAc)、6.25克丙烯酸(AA)及5克甲基丙烯酸(MAA)的单体混合物加到含44.5克PolystepB-27和6.5克Polystep F-9(由Stepan Chemicals制造和销售)的125克水中，并搅拌成为预乳液。将反应器中物料加热到72-75℃，加入21克4.45％w/w过硫酸钾溶液。66克预乳化单体和10.4克过硫酸钾在20-30分钟时间内加入。在温度达到稳定后，将已用碳酸氢钠缓冲后的其余单体预乳液和1.85％过硫酸钾水溶液，在270分钟内分别以2.22克/分和0.287克/分的速率导入反应器中。反应温度保持在79℃与82℃之间。供料结束后，温度升到83-85℃。供料后30分钟，加入5.25克4.8％过硫酸钾溶液，反应物料于87-90℃保温90分钟。一旦聚合完成，将反应产物冷却至室温，用氨水中和至pH值为5-7，然后放料。聚合物固体含量为59.2％，凝固胶乳低于0.02％。聚合物的Tg是-33℃。借助搅拌将10.15克Tacolyn1070树脂的水分散体缓慢地加到100克上述乳液聚合物中并搅拌20-30分钟。
采用上述步骤制备的增粘胶粘剂与未增粘的对照压敏胶粘剂聚合物列于表1中(Ex.1-21C)。对照样1(“Ctl.1”)是按照美国专利5164444制造的、并从Avery-Dennison购买的本身具有粘附性的丙烯酸共聚物乳液压敏胶粘剂。对照样2(“Ctl.2”)是从Avery-Dennison购买的另一种丙烯酸共聚物乳液压敏胶粘剂，其中加有Snow Tack 301A作为增粘剂。
表1 表1 单体组合物(Wt.％) 增粘剂 2-EHA1 DOM2 VAC3 BA4 AA5 MAA6 ％ 固含量7 增粘剂 ％ 增粘剂 软化点 (℃) 酸 No.Ex.1 48 29 21 0 1.25 1 59.2 Tac. 10708 10 70 -Ex.2 52.5 27 18 0 1.5 1 60.2 Tac.1070 10 70 -Ex.3 35 25 21 16.5 1.5 1 59.3 Tac.1070 10 70 -Ex.4 48 23 18 8.7 1.5 0.8 59.4 - - - -Ex.4A 48 23 18 8.7 1.5 0.8 ResA 24303 15 60 -Ex.48 48 23 18 8.7 1.5 0.8 11558- 4810 12.5 63 42Ex.5 49.7 23 16 9 1.5 0.8 60 - - - - 表1 单体的组分(Wt.％) 增粘剂 2-EHA1 DOM2 VAC3 BA4 AA5 MAA6 ％ 固含量7 增粘剂 ％ 增粘剂 软化点 (℃) 酸 No.Ex.5A 49.7 23 16 9 1.5 0.8 ResA 2430 12.5 60 -Ex.5B 49.7 23 16 9 1.5 0.8 11558-48 12.5 63 42Ex.6 49 23 17 8.85 1.25 0.9 59.6 - - - -Ex.6A 49 23 17 8.85 1.25 0.9 11558-48 12.5 63 42Ex.7 50 24 17 6.8 1.3 0.9 59.9 - - - -Ex.7A 50 24 17 6.8 1.3 0.9 11558-48 15 63 42Ex.7B 50 24 17 6.8 1.3 0.9 11558- 7611 13 60 -Ex.8 48 25.05 18 6.85 1.1 1 59.1 - - - -Ex.8A 48 25.05 18 6.85 1.1 1 Tac.1070 12.5 70 -Ex.8B 48 25.05 18 6.85 1.1 1 11558- 8412 8 63 42Ex.9 48 25 18 6.85 1.2 0.95 59.35 - - - -Ex.9A 48 25 18 6.85 1.2 0.95 11558- 9613 8 61 39Ex.9B 48 25 18 6.85 1.2 0.95 11558-84 8 63 42Ex.9C 48 25 18 6.85 1.2 0.95 11568- 1014 8 NA 42Ex.10 50 26.45 19 2.4 1.2 0.95 59.8 - - - -Ex.10A 50 26.45 19 2.4 1.2 0.95 11558-76 12.5 60 -Ex.108 50 26.45 19 2.4 1.2 0.95 ResA 2430 10 60 -Ex.11 50 26.45 19 2.4 1.25 0.9 59.8 - - - -Ex.11A 50 26.45 19 2.4 1.25 0.9 11558-76 12.5 60 -Ex.11B 50 26.45 19 2.4 1.25 0.9 11558-84 8 63 42Ex.11C 50 26.45 19 2.4 1.25 0.9 ResA 2430 8 60 - 表1 单体的组分(Wt.％) 增粘剂 2-EHA1 DOM2 VAC3 BA4 AA5 MAA6 ％ 固含量7增粘剂 ％增粘剂 软化点 (℃) 酸 No.Ex.12 51 26.9 20 - 1.3 0.8 59.6 - - - -Ex.12A 51 26.9 20 - 1.3 0.811558-76 13.5 60 -Ex.12B 51 26.9 20 - 1.3 0.8ResA 2430 10 60 -Ex.12C 51 26.9 20 - 1.3 0.811558-84 8 3 42Ex.12D 51 26.9 20 - 1.36 0.811558-96 8 61 39Ex.13 51 26.85 20 - 1.15 1 59.58 - - - -Ex.13A 51 26.85 20 - 1.15 1ResA 2430 10 60 -Ex.138 51 26.85 20 - 1.15 111558-84 10 63 42Ex.13C 51 26.85 20 - 1.15 111558-96 8 61 39Ex.14 51 26.9 20 - 1.2 0.9 59.39 - - - -Ex.14A 51 26.9 20 - 1.2 0.9Tac.1070 12.5 70 -Ex.14B 51 26.9 20 - 1.2 0.9ResA 2430 12.5 60 -Ex.14C 51 26.9 20 - 1.2 0.911558-84 12.5 63 42Ex.15 48 25 18 6.85 1.25 0.9 59.5 - - - -Ex.15A 48 25 18 6.85 1.25 0.911558-84 12.5 63 42Ex.15B 48 25 18 6.85 1.25 0.911558-84 10 63 42Ex.16 48 25 18 6.85 1.25 0.9 58.63 - - - -Ex.16A 48 25 18 6.85 1.25 0.9ResA 2430 8 60 - 表1 单体的组成(Wt.％) 增粘剂 2-EHA1 DOM2 VAC3 BA4 AA5 MAA6 ％固含量7 增粘剂 ％增粘剂 软化点 (℃) 酸 No.Ex.16B 48 25 18 6.85 1.25 0.911558-84 8 63 42Ex.16C 48 25 18 6.85 1.25 0.9Tac.1070 8 70 -Ex.17 48 28.85 21 - 1.2 0.95 59.56 - - - -Ex.17A 48 28.85 21 - 1.2 0.9511558-84 8 63 42Ex.17B 48 28.85 21 - 1.2 0.9511558-84 10 63 42Ex.18 48 27 19.5 3.35 1.2 0.95 59.4 - - - -Ex.18A 48 27 19.5 3.35 1.2 0.9511558-84 10 63 42Ex.18B 48 27 19.5 3.35 1.2 0.95ResA 2430 10 60 -Ex.18C 48 27 19.5 3.35 1.2 0.9511558-84 8 63 42Ex.18D 48 27 19.5 3.35 1.2 0.95ResA 2430 8 60 -Ex.18E 48 27 19.5 3.35 1.2 0.9511575-2016 8 70 38Ex.18F 48 27 19.5 3.35 1.2 0.9511575-3310 8 65 34Ex.18G 48 27 19.5 3.35 1.2 0.9511575-3417 8 67 38Ex.18H 48 27 19.5 3.35 1.2 0.9511575-4918 8 61 36.5Ex.18I 48 27 19.5 3.35 1.2 0.95DM463010G10 8 62 10Ex.18J 48 27 19.5 3.35 1.2 0.95DM461O44G50 8 62 44Ex.18K 48 27 19.5 3.35 1.2 0.9511575-7021 8 56 45 表1 单体的组成 (Wt.％) 增粘剂2-ENA1 DOM2 VAC3 BA4 AA5 MAA6 ％固含量7增粘剂 ％ 增粘剂 软化点 (℃) 酸 No. Ex. 18L 48 27 19.5 3.35 1.2 0.95SnowT301A22 8 64 120 Ex. 18M 48 27 19.5 3.35 1.2 0.95ResA246723 8 63 32 Ex. 18N 48 27 19.5 3.35 1.2 0.95XR-301324 8 80 - Ex.19 48 25 18 6.9 1.15 0.95 59.8 - - - - Ex. 19A 48 25 18 6.9 1.15 0.9511558-84 10 63 42 Ex.20 51 26.4 19.3 1.5MM 1.03 0.775 59.9 - - - - Ex. 20A 51 26.4 19.3 1.5MM 1.03 0.77511558-84 8 63 42 Ex. 20B 51 26.4 19.3 1.5MM 1.03 0.77511558-96 8 61 39 Ex.21 49 25.5 19 4.35 1.2 0.95 59.89 - - - - Ex. 21A 49 25.5 19 4.35 1.2 0.95ResA244126 8 NA 42 Ex. 21B 49 25.5 19 4.35 1.2 0.95ResA2430 8 60 - Ex. 21C 49 25.5 19 4.35 1.2 0.95ResA243828 8 NA 42 Ctl.1 上述 - - - - Ctl.2 上述SnowT301A 25-30 64 120
注：1丙烯酸2-乙基己酯
2马来酸二-2-乙基己酯
3乙酸乙烯酯
4丙烯酸丁酯
5丙烯酸
6甲基丙烯酸
7未增粘聚合物中固体百分含量，增粘样一般与未增粘基础聚合物差别约±2％。
8Tacolyn 1070，由Hercules制造和销售
9实验室制的芳烃改性脂族树脂，Hercules制造
10实验室制的含Tacolyn 1070和木松香的实验产品，Hercules制造
11见注9
12见注10
13见注10
14见注10
15实验室制的含松香的混合树脂分散体，Hercules制造
16实验室制的含木松香的混合树脂分散体，用KOH为中和剂，Hercules制造
17实验室制的含木松香和松香的混合树脂分散体，Hercules制造
18见注15
19实验室制的实验性树脂，Eka Nobel制造
20见注19
21木松香分散体与Tacolyn 1070分散体的物理混合物，Hercules制造
22Snow Tack 301A，高酸值松香酯分散体，Eka Nobel制造
23注10的实验室制树脂的放大批量生产的产品
24实验性芳烃改性脂族烃类树脂，Arizon Chemicals制造
25注10的实验室树脂的10加仑放大产品，含不同表面活性剂，Hrcules制造
26注10的实验室树脂的10加仑放大产品，Hercules制造
NA＝未得到
表2是实施例1-21与对照样1和2在室温下胶粘性能的比较。正如已经指出的，本发明增粘胶粘剂即使在较低涂胶重量时仍具有比市售产品及未增粘压敏胶粘剂聚合物明显好的性能。因此，本发明胶粘剂的使用费用比市上可买到的产品低。比较实施例18与18’，可以看到涂胶量对胶粘性能的影响，实施例18与18’都是相同的未增粘乳液压敏胶粘剂，但它们的涂胶量分别为21与23克/米2。 表2试样涂胶量Wt.(g/m2) 90°剥离初始强度 1bs/inch 环结粘着初始强度 1bs/inch RTS3(min.)玻璃 HDPE1 RCB2 玻璃 HDPE RCB SS4 Ex.1 19 2.1 1.4 1 4.1 2.1 1.6 80c Ex.2 19 1.7 1.2 1 3.5 2.5 1.1 137c Ex.3 19 2.2 1.3 1.1 3.8 2.1 1.7 90c Ex.4 19 1.76 1.15 1.15 3.74 1.9 1.82 186c Ex.4A 20.6 2.43 1.06 1.84 3.8 2.05 1.9 69c Ex.4B 20.6 2.47 1.08 1.72 4.4 2.46 1.65 65c Ex.5 NA NA 0.66 1.72 NA 1.57 1.75 50c Ex.5A NA 1.7 0.84 1.6 3.28 1.9 1.8 31c Ex.5B NA 1.96 1.03 1.62 3.4 2.05 2.1 28c Ex.6 20.4 1.75 0.78 1.46 3.04 1.65 1.07 31c Ex.6A 21 2.49 1.12 1.6 2.23 2.05 30c Ex.7 21 2.13 0.82 1.63 2.4 1.74 1.58 38c Ex.7A 21 2.35 1.06 1.44c 3 2.05 1.66 25c Ex.7B 20.4 2.07 0.83 1.42p/c 3 1.45 0.56 28c Ex.8 20.2 2.02p/c 0.81 0.94p/c 2.82 1.44 1.07 32c Ex.8A 20.2 2.27c 0.72 1.6p/c 2.1 1.87 1.74 17c Ex.8B 19.8 2.56 1.23 1.34 3.5 2.15 2.25 23c 表2 试样 涂胶量 Wt.(g/m2) 90°剥离初始强度 1bs/inch 环结粘着初始强度 1bs/inchRTS3(min.) 玻璃 HDPE1 RCB2 玻璃 HDPE RCB SS4 Ex.9 20.4 2.33 0.94 2 3.2 1.62 1.8 65c Ex.9A 19.8 2.4 1.37 1.62 3.76 2.2 2.4 21c Ex.9B 19.8 2.8 1.43 1.72 4.1 2.12 2.18 26c Ex.9C 19.8 2.24 1.3 1.5 3.71 1.94 1.96 26c Ex.10 21 2.25 0.96 1.7 3.13 2.15 2.3 52c Ex. 10A 20.4 2.5 0.89 1.7 3.16 1.9 1.6 32c Ex. 10B 20.6 2.11 1.13 1.4 3.35 2.2 1.6 38c Ex.11 19.4 2.2 0.84 1.4 2.46 1.83 2.03 51c Ex. 11A 19.8 2.22 1.01 1.53 2.65 1.83 1.09 41c Ex. 11B 20.4 2.56 1.35 1.64 3.91 2.25 2.28 31c Ex. 11C 20.4 2.33 1.1 1.31 3 2 1.55 35c Ex.12 20.2 2.06 0.95 1.45 3.75 1.95 2.5 90c Ex. 12A 20.5 1.94 0.91 1.4 3.42 1.93 1.6 46c Ex. 12B 20.6 2.2 1.26 1.67 4.13 2.06 1.81 43c Ex. 12C 20.6 2.62 1.4 1.42 3.9 2.6 2.1 42c Ex. 12D 20.4 2.5 1.41 1.6 4.31 2.3 2.1 36c Ex.13 NA 1.9 0.95 1.4 3.75 1.75 0.44 NA Ex. 13A 20.2 1.92 1.14 1.4 3.7 2.11 1.5 35c Ex. 13B 20.8 2.73 1.3 1.6 4.13 2.15 2.08 25c Ex. 13C 20.4 2.7 1.5 1.74 4.4 2.4 1.93 31c Ex.14 20.2 2 0.9 1.64 3.75 1.5 1.31 60c 表2 试样 涂胶量 Wt.(g/m2) 90°剥离初始强度 1bs/inch 环结粘着初始强度 1bs/inchRTS3(min.) 玻璃 HDPE1 RCB2 玻璃 MDPE RCB SS4 Ex. 14A NA 2 0.9 1.5 3.36 2 0.98 NA Ex. 14B NA 2 0.97 1.61c 3.2 2 0.98 NA Ex. 14C NA 2.24 1.07 1.4 3.4 1.9 1.9 NA Ex.15 NA 1.75 0.95 1.71 2.91 1.9 1.54 NA Ex. 15A NA 2.03 1.1 1.51 3.51 2.1 1.24 NA Ex. 15B 20.6 2.44 1.25 1.81 3.4 2.4 2.03 17c Ex. 16A 20.4 2.11 1.11 1.44 3.3 2.11 1.65 42c Ex. 16B 20.2 2.6 1.37 1.4 3.5 2.07 1.74 30c Ex. 16C 19.8 2.4 1.23 1.1 3.03 2.07 1.93 50c Ex.17 20.2 1.9 0.99 0.83 3.32 2 2.1 60c Ex. 17A 20.4 2.6 1.15 2.08 4.12 2.4 2.33 31c Ex. 17B 20 2.4 1.07 1.64 4 2.1 1.84 29c Ex.1B 20.9 1.98 1.1 1.3 3.5 1.97 1.6 138c Ex. 18′ 23.1 2.06 1.2 1.5 4.4 2.1 2.3 125c Ex. 18A 20.6 2.44 1.25 1.81 3.7 2.2 2.55 22c Ex. 18B 20.4 2.1 1.2 1.45 3.71 1.85 1.72 NA Ex. 18C 20.4 2.5 1.5 1.82 4.2 2.2 2.13 35c Ex. 18D 20.6 2.1 1.34 1.45 3.75 2.2 1.64 44c Ex. 18E 21 2.36 1.26 0.8 4.61 3.15 1.2 53c 表2 试样 涂胶量 Wt.(g/m2) 90°剥离初始强度 1bs/inch 环结粘着初始强度 lbs/inch RTS3(min.) 玻璃 MDPE1 RCB2 玻璃 HDPE RCB SS4 Ex. 18F 20 2.92 1.22 1.05 4.4 2.51 1.21 51c Ex. 18G 20-21 2.6 1.32 0.64 4.8 2.4 1.35 38c Ex. 18H 21 2.06 1.12 0.8 4.59 3.36 1.11 43c Ex. 18I 21 2.25 1.26 1.28 4.42 2.54 1.87 54c Ex. 18J 21 2.3 1.31 1.5 4.94 2.7 2.33 53c Ex. 18K 21 2.46 1.26 1.6 4.5 2.4 2.2 56c Ex. 18L 20.8 2.4 1.2 1.1 4.53 2.4 2.17 70c Ex. 18M 20.8 2.44 1.4 1.4 4.5 2.8 2.4 53c Ex. 18N 21 2.7 1.3 1.2 5.1 2.7 2 47c Ex.19 20.6 1.65 1.03 1.4 3.25 2.05 1.8 60c Ex. 19A 20.8 2.5 1.2 1.9 3.5 2.36 2.3 22c Ex. 20A 20 2.6 1.42 1.76 4.25 2.4 1.9 37c Ex. 20B 20.6 2.75 1.2 1.5 4.16 2.5 2.15 57c Ex.21 21 1.97 1.07 1 3.8 2.22 1.88 120c Ex. 21A 20.6 1.9 1.3 1.28 3.75 2.33 1.73 72c Ex. 21B 20.6 1.9 1.2 1.14 3.8 2.4 1.65 74c Ex. 21C 20.6 2.2 1.4 1.45 4.2 2.35 2 63c Ctl.1 23 2 1.3 1.4 4.8 2.6 1.9 116c Ctl.2 19-20 1.83 1.1 1 3.7 2.17 1.2 22c
注：1HDPE＝高密度聚乙烯
2RCB＝回收瓦楞板，所有RCB剥离强度测量显示从稍有起毛到中等程度起毛现象
3RTS＝室温剪切(PSTC No.7，6thEd.(500克载荷)
4SS＝不锈钢
C＝内聚破坏
P/C＝板条内聚破坏
表3列出了本发明压敏胶粘剂的各个实施例的低温(25°F)性能与市售产品对照样1、增粘的市售产品对照样2及三个未增粘的基础聚合物，实施例4、12及13的比较。除所注之外，每一试样分别与玻璃、高密度聚乙烯及回收瓦楞板表面相粘合，并用手剥离的方法作表面分离试验三次。本发明胶粘剂具有比市售产品和未增粘基础聚合物更好的性能。
表3 表3 试样 25°F手剥离1 玻璃2 MPE3 RDB4 #1 #2 #3 #1 #2 #3 #1 #2 #3 Ex.1 2 2 - 1 2 - 2 2 - Ex.2 2 3 - 2 2 - 2 2 - Ex.3 1 1 - 1 1 - 1 2 - Ex.4 2 3 3 2 2 2 3 3 3 Ex.6A 2 2 3 2 2 2 2 2 2 Ex.7A 2 2 2 2 2 2 2 2 3 Ex.9C 2 2 3 2 2 2 2 2 3 Ex.12 2 2 3 2 2 2 2 2 2 Ex.12B 1 1 1 1 1 1 2 2 2 Ex.12C 1 1 1 1 2 2 3 2 2 表3 试样 25°F手剥离1 玻璃2 HDPE3 RDB4 #1 #2 #3 #1 #2 #3 #1 #2 #3 Ex.12D 2 2 2 2 1 1 3 2 2 Ex.13 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Ex.13B 2 2 2 1 2 1 2 2 2 Ex.13C 3 3 3 2 2 2 3 2 3 Ex.15B 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Ex.16B 3 2 3 2 2 2 3 2 3 Ex.17A 1 2 2 1 1 1 4 2 2 Ex.18A 2 2 2 1 2 1 2 2 2 Ex.18C 2 3 2 2 2 2 5 5 5 Ex.18D 2 2 2 2 2 2 2 2 5 Ex.18N 3 3 3 1 1 1 1 2 2 Ex.19A 3 2 2 2 2 2 3 3 2 Ex.20A 1 1 1 1 1 1 2 2 2 Ex.20B 2 1 1 1 1 1 2 2 2 Control 1 2 2 1 1 2 1 2 2 3 Control 2 3 4 - 2 2 2 2 2 3
注：1主观的手工剥胶试验结果表示如下：1＝轻度粘合；2＝中等粘合；3＝牢固粘合；4＝很牢固粘合及5＝面料/基材撕裂。
2从玻璃板条上除去试样，除对照样2稍撕坏外，其余都是“干净的”。
3HDPE＝高密度聚乙烯，除去试样都发出“撕裂声”。
4RCB＝回收瓦楞板，除实施例12C稍撕坏外，其余都观察到“纤维起毛”。
在单张纸激光印刷机应用方面、以每分钟133张速率供给胶粘结构纸页(8×12大小)，含本发明胶粘剂的纸页，每页上显示的光点(20-40)少于市售产品(对照样1)的每页60光点。在正常实施中，多数已知增粘丙烯酸压敏胶粘剂的转化速度低于对应的未增粘胶粘剂的转化速度。令人意外的是，本发明胶粘剂的转化特性比市售的增粘胶粘剂好，等于或好于未增粘胶粘剂。表4列出了本发明胶粘剂的转化特性。压敏胶粘剂结构是以DSX纸作为面料及50#FS为剥离衬而制成的。
表4 表4 转化特性1A) Comco印刷机：最大速度每分钟500英尺 试样 DIE-X DIE-V 平均速度 Ex.1 500 500 500 Ex.2 500 500 500 Ex.3 500 500 500 Control 1 500 450 475 Control 2 420 300 360B)Mark Andy印刷机：DIE-X 试样 平均速度 断头2 悬挂3 Ex.18C 875 840 920 Ex.18M 825 840 870 Control 1 800 840 860
注1数值指示印刷机速度英尺/分钟。
2数值表示印刷机第一次出现“断头标记”时的速度(英尺/分)，即在转化过程，两标签间基体在一端发生破裂的速度，(但基体的其余部分仍在移动)。
3数值表示印刷机第一次出现“悬挂”时的印刷速度(英尺/分)，即在转化过程，两标签间基体在两端都发生破裂的速度，(基体的其余部分不再移动停留在卷筒纸上)。