碱性pH条件下水可分散的压敏胶粘组合物 【发明领域】
本发明涉及水可分散的压敏胶粘剂组合物和由它们制成的制品。
【发明背景】
水可分散的压敏胶粘剂组合物有许多用途。例如，这种胶粘剂可与在外科手术或其它无菌或非无菌操作中所需的外衣之类的罩衣，床单，帷帘，及其它哺乳动物躯体遮盖物等共同使用。在医院，医疗和牙科诊所等经常要进行许多这类操作。另外，这种胶粘剂还可与消毒指示带合用。
在这些应用中，重要的是该胶粘剂通常能耐受在使用时遇到的体液的腐蚀，但能在洗涤时的碱性条件下分散。
有许多已知的水可分散的胶粘剂系统。例如，U.S.专利No.5,125,995(D’Haese等)，WO93/06184(D’Haese)，U.S.专利No.4,413,080(Black)，US.4,569,960(Blake)，和申请于1992，5月28日的尚未授权的申请USSN07/889,647(Patnode等)。
其它水可分散压敏胶粘剂地实例还包括U.S.专利No.3,865,770(DBlack等)，U.S.专利No.3,441,430(Peterson)，和U.S.专利No.2,838,421(Sohl)。
还有许多其它压敏胶粘剂，据说是水溶性或水可分散的。可参见，例如，U.S.专利No.4,413,082(Gleichengagen等)，U.S.专利No.4,341,680(Hauber等)，欧洲专利公开0352442,U.S.专利No.3,152,940(Abel等)，U.S.专利No.4,338,432(Eskay等)，U.S.专利No.3,096,202(deGroot von Arx)，欧洲专利公开0297451(Knutson等)，U.S.专利No.3,763,117(McKenna等)，和U.S.专利No.3,890,292(Bohme等).。
本发明提供了多用途压敏胶粘组合物和用这种胶粘剂的制品。这种胶粘剂特别适用于制备在医院和医疗及牙科诊所中使用的与外衣，床单，帷帘等产品共用的压敏胶带。这种胶粘剂还可用于如消毒指示带及标签等其它应用中。
发明概述
本发明提供了一种可在碱性pH条件下(如，pH约≥8)分散，但不在酸性或中性pH条件下分散的压敏胶粘组合物。这使得胶粘剂可用于许多会与水或水汽接触的用途而不会令胶粘剂失效。例如，该胶粘剂可用于灭菌过程而不会失去其压敏特性。所以，本发明的胶粘剂可与用于封装消毒包纸的带合用。它还可以与用于指示一包包装好的物品已完成了一个灭菌循环的消毒指示剂合用。但是，使用了本发明胶粘剂的包纸和胶带可以被洗涤，因为本发明胶粘剂可在碱性洗涤液中分散。所以，不需要在洗涤前去除胶粘剂。已发现，一种以β—羧乙基丙烯酸酯(下文中称之为BCEA)作为其单体单元之一并接枝上适量的水可分散片段的丙烯酸酯共聚物可提供一种在碱性pH条件下水可扩散而不会在中性或酸性pH条件下水可扩散的胶粘剂。使用大分子单体技术可制得这种丙烯酸酯共聚物。还发现，严格控制增粘剂和增塑剂的用量意外地提供了一种可在较宽的条件范围内保持其粘合特性的胶粘剂。
本发明提供了一种即使在碱性pH条件下水可分散仍可用于蒸汽灭菌的压敏胶粘剂和用这种胶粘剂制成的制品。而且，不需大量使用任何增粘剂或增塑剂，该胶粘剂对洗涤织物具有较高的粘合力。
本发明胶粘剂较好地显示出均衡的粘合特性，如剥离强度，耐热性，及抗剪强度和对多种衬料的可被认可的粘合力。
使用本发明压敏胶粘剂组合物的带可作为移转带(如，没有背衬的)，带背衬的等。如果使用了某种背衬，可将压敏胶粘剂涂于背衬的一面或两面。背衬的材料可以是在相同于压敏胶粘剂分散条件下可分散的材料或是某种聚合型不可分散的材料。带中可组合使用不同背衬材料。
根据本发明，提供了一种可在碱性pH而非酸性或中性pH下分散的压敏胶粘剂组合物。该胶粘剂含有由单体A，B，和C构成的聚合物。单体A是选自具有2—14个碳原子的非叔醇的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的疏水单体，单体A占单体A加B加C的总量的50—80％。单体B选自BCEA或其盐，和BCEA或其盐，与其它乙烯基羧酸或其盐的混合物。单体B占单体A加B加C的总重的10—30％。如果使用的是BCEA与乙烯基羧酸或其盐的混合物，BCEA必须至少占聚合物总量的10％。另外，聚合物上的羧酸基团被碱金属氢氧化物所中和。中和酸性基团的氢氧化物用量约为每个酸性基团0.5—2当量氢氧化物。单体C是分子式为X—Y—Z的水可分散的大分子单体。在单体C中，X可与A和B共聚，Y是一个连接X与Z的二价连接基团，Z是至少含有两个在用于形成聚合物的自由基引发共聚条件下基本不反应的单元的水可分散基团，而且C占单体A加B加C的总重的10—30％。
虽然该胶粘剂可含有其它组分，而每份聚合物中的增塑剂含量必须少于0.1份。通过如此限制增塑剂的用量，胶粘剂可保持其粘合特性，特别是其抗静剪切强度。
保持抗剪强度对抵抗在许多应用中胶粘剂将会遇到的力非常重要。例如，包装好的成捆的外衣，床单，帷帘等会对封口施压。另外，在消毒过程中用于封装成捆物品的带子会受到不断增加的剪切力。所以，胶粘剂能够耐受这样的剪切力是十分重要的。
本文中，术语“水可分散”指相应的组合物可在后文所述的条件下分散或溶解在水中。
术语“大单体”和“大分子单体”可交互使用，指一种具有一个可聚合基团且重均分子量为300—30,000，较佳为350—5,000，更好为400—750的低聚物单体。
“压敏胶粘剂”(PSA)指在常温下至多使用低的压力就可将两种材料粘合在一起的组合物。
详细说明
本发明的压敏胶粘剂在如下测定的碱性pH条件下(如，pH≥8)是水可分散的。本组合物使用一种由单体A，B，和C共聚而成的聚合物作为必需成分。本发明中的聚合物最好是三元共聚物。这些聚合物在27.5℃，在2—丁酮中的固有粘度(IV)通常为0.2至2dl/g以上。IV在0.7—1.5dl/g之间较好。最好在0.9—1.4dl/g之间。
用于制备三元共聚物的单体A是疏水性的具有2—14，较佳为4—12，个碳原子的非叔醇的单体丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。非叔醇最好是烷基醇。本文所用的术语“疏水性”指单体A基本上对水没有亲和性。即，它在常温下基本上既不吸收也不吸附水。
适合用作单体A的单体的实例包括具有诸如1—丙醇，2—丙醇，1—丁醇，2—丁醇，1—戊醇，2—戊醇，3—戊醇，2—甲基—1—丁醇，1—己醇，2—己醇，2—甲基—1—戊醇，3—甲基—1—戊醇，2—乙基—1—丁醇，3，5，5，—三甲基—1—己醇，3—庚醇，1—辛醇，2—辛醇，异辛醇，2—乙基—1—己醇，1—癸醇，1—十二醇，1—十三醇，1—十四醇等非叔醇的丙烯酸或丙烯酸酯。虽然两种或两种以上不同单体A的混合物也适用，而优选的单体A是丁醇或异辛醇的丙烯酸酯或它们的混合物。
单体A以占用于制备三元共聚物的所有单体总重的50—80％为佳，60—75％更好。用于制备三元共聚物的单体B具有极性并可与单体A和C共聚合。它是BCEA或其盐，与丙烯酸之类乙烯基羧酸或其盐的混合物。可用的乙烯基羧酸的实例包括丙烯酸，甲基丙烯酸，衣康酸，马来酸和富马酸。BCEA是一种可购得的物料。它以一种多成分混合物的形式供给。例如，得自Rhone Poulenc，Cranbury，NJ的BCEA为20％(重量)的丙烯酸，40％(重量)的BCEA和40％(重量)其它丙烯酸低聚物的混合物。用于制备聚合物的单体混合物B的含量最好在10—20％(重量)之间。
本发明中要用到中和剂。其用量足以中和至少50％的粘合共聚物的酸性成分。也可使用过量的中和剂，即，多至每个酸性基团2当量的中和剂。以每个酸性基团0.75—1.5当量中和剂为宜(1—1.5当量更好)。使用某种碱金属氢氧化物或某种碱金属氢氧化物与少量其它中和剂的混合物来进行中和。正如本专业熟练技术人员所知的，可使用许多种其它中和剂。各种中和剂及其用量的选用取决于所需要求，但是，所选的类型和用量不能使胶粘剂成为不可分散的。优选氢氧化钠和氢氧化钾为中和剂。
用于制备三元共聚物的单体C是水可分散的大分子单体。单体C最好只含有一个可与单体A和B共聚的乙烯基。
通常，单体C具有许多提供单体以所需疏水性的疏水位点。单体C可用通式I表示：
X—Y—Z(I)其中，X是构成可与单体A和B共聚部分的结构元素，Y是一个二价连接基团，Z是疏水位置并含有一个水可分散基团，该基团含有两个或两个以上在用于形成压敏胶粘聚合物的自由基引发共聚条件下基本不反应的单体单元。
优选的单体C中的X基团是有通式II表示的乙烯基：
H2C＝CR1—(II)其中的R1是氢原子或甲基。
优选的单体C中的Y基团是二价羰基。
优选的单体C中的Z成分是分子量为300—30,000，较佳为350—5,000，更好为400—750的低聚物/聚合物。Z成分最好是一个聚乙氧基恶唑啉或聚—n—乙烯基吡咯烷酮或聚亚烷基氧结构。也可使用一种由不同化合物，例如N—乙烯基吡咯烷酮和丙烯酰胺共聚而成的化合物Z。如果要制备这类共聚物，单体之一(如丙烯酰胺)只能是少量的(即少于10％(重量))。
可用于本发明的类型的单体C的制备很方便。单体C的一种制备方法使用可购得的预形成聚合成分Z和用于使它们改性的常规化学反应。例如，可在合适的溶剂中酯化一个以单羟基为终端的聚(低级亚烷基氧)化合物制备单—丙烯酸甲氧基聚亚乙基乙二醇酯单体。向溶液中加入一种α，β不饱和羧酸，最好在有p—甲苯磺酸存在下并回流约16至18小时。中和掉过量的酸并滤去沉淀。
可用于使用上述过程制备单体C的合适的单羟基终端聚(低级亚烷基氧)化合物包括CarbowaxTM750，CarbowaxTM550，和Car-bowaxTM350。
还可用通过加成反应制备单体C，在加成反应中异氰酸酯与单羟基或单胺为终端的聚(低级亚烷基氧)化合物和上述其它Z成分反应。例如，侧链上具有乙烯双键的异氰酸苄酯可与以单胺为终端的聚(低级亚烷基氧)化合物反应。将各成分混合并反应几小时以进行定量转化。合适的以单氨基为终端的聚(低级亚烷基氧)化合物可以JeffmineTM M60(Texaco)为例。
可先合成一合适的Z成分，再以已知方法将其转化为大分子单体，由此制备单体C。例如，可在合适的有机溶剂中，在以氨基乙硫醇为例的链转移剂存在下，使用以偶氮二异丁腈为例的自由基链引发剂进行N—乙烯基吡咯烷酮和丙烯酰胺的自由基聚合反应形成Z成分。然后，在第二步中，含有X和Y成分的化合物与因链转移反应而带有伯胺基团的Z成分反应。引入X和Y基团的合适反应剂是乙烯基吖内酯(得自SNPE，France)。乙烯基吖内酯环可被打开后形成单体C。
单体C的含量以占所有单体总重的10—30％为佳，15—25％更好。
如前所述，本发明胶粘剂中可使用许多其它物料。但是，每份聚合物使用的增塑剂必须少于0.1份。已经发现，使用多于此含量的增塑剂会严重降低胶粘剂的静抗剪强度。
所以，本发明组合物中所用的增塑剂对聚合物的比值受到严格限制。此比值以小于或等于0.05∶1为佳，以小于或等于0.02∶1为最好。
本发明胶粘剂中可能使用增粘剂。但是，已发现，使用少量增粘剂会严重降低胶粘剂使用于某些织物时对灭菌条件的耐受性。例如，每份聚合物仅0.05份的增粘剂不会导致涂在棉/聚酯织物上的胶粘剂在灭菌后失效。另一方面，涂在以氟化合物处理过的包装上的这种胶粘剂会在灭菌后失效。所以，必须慎重选择任何增粘剂的用量以符合胶粘剂的所需用途。
在本发明范围内，增粘剂用量比以每份聚合物少于0.2份为佳，增粘剂对聚合物的比值最好为0.05∶1或更少。
在以上论述中，增粘剂的玻璃转化温度比基础聚合物高，而增塑剂的玻璃转化温度比基础聚合物的低。
如果需要，使用共价交联剂可将内聚能力提高到一定的值而不影响分散性，由此调节本发明胶粘剂的内聚强度。在某些实际使用本发明的实例中可能需要通过使用常规方法交联三元共聚物来提高三元共聚物的粘合内部强度或内聚能力。几种已知的化学交联剂中的任何一种都可使用。交联剂对皮肤最好具有低残留毒性。另外，本发明胶粘剂中还可使用以含羰基酰胺基聚合物为例的增强物质。这类物质被揭示于U.S.专利4,871,812(Lucast等)。这类物质在本发明中的用量必须不损及本发明胶粘剂的水可分散性。
制备本发明压敏胶粘组合物的典型过程如下所述。
最好将单体A，B和C溶于某种有机溶剂中，在以偶氮二异丁腈为例的自由基链引发剂存在下进行共聚合反应，升温后(例如升至45—80℃)令反应持续几小时。
然后可将得到的聚合物溶液与可能存在的可选添加剂(如少量增塑剂和增粘剂)，可能存在的其它调节剂(如交联剂)和中和剂混合。或者，可在聚合反应前加入中和剂，增塑剂，增粘剂，和或其它添加剂。混合后的压敏胶粘剂组合物在溶剂中约占20～60％(重量)。优选的有机溶剂系统由乙酸乙酯，甲醇，和异丙醇构成。
可将胶粘组合物涂于衬料的一侧或多侧表面以制成使用本发明压敏胶粘剂的产品。衬料可用是纸，布，或聚合膜。可用的背衬实例包括纸，被乳胶所饱和的纸，箔，纺织或非纺织底基，以聚乙烯，聚丙烯(包括等规聚丙烯)，聚苯乙烯，聚酯，聚乙烯醇等为例的以聚烯烃为基的膜。所提供的胶带还可以是为了便于使用而以织物加强的移转胶粘剂。
本专业熟练技术人员已知的剥离衬可在制造至使用的期间中复盖并保护压敏胶粘剂的暴露表面。可购得的剥离衬包括硅化纸剥离衬。
以下非限制性实施例将进一步说明本发明。通过各种测试以获取实施例中所示的数据。对测试过程的描述将有助于评价可分散胶压敏胶粘剂组合物或制品的特性。
测试过程
与未处理过的和处理过的灭菌包纸的初粘合力
将含氟化合物处理过的聚酯包纸(Standard Textile Co.，Cincinnati，OH出品，商品名为WrapPelTM)样品和一张未处理过的50％棉/50％聚酯包纸(Standard Textile Co.，Cincinnati，OH出品，商品名为Barrier SupremeTM)切割成5.08cm×15.24cm的长条。将本发明的实例指示带覆盖在未处理和处理过的包纸上，以2Kg的橡皮辊滚压2次。
每一包纸样品的一端被粘在Instron1122型拉力测试仪(In-ston Corp.，Canton，MA)的一组夹具上，同时层合指示带的相应端被粘在拉力测试仪相对的另一组夹具上。实例指示带以基本上成90°的剥离角由处理和未处理过的包纸表面剥离。夹具移动速度为25.4cm/min，拉力测试仪记录下将层合带由包纸上分离所需的力。记录单位为牛顿/2.54cm(N/2.54cm)。对初粘合力的测定源自指示带在包纸上短时间滞留这一实际情况；即，实例带从使用到被剥离之间没有很长的停留时间(即，少于5分钟)，并且还未进行过灭菌过程。
与未处理过和处理过的灭菌包纸的灭菌后粘合力
按测试初粘合力的相同方法用于该项测试，所不同的是在测试前层合的实例指示带和处理和未处理过的包纸按以下设定进行了蒸汽灭菌：270°F(132℃)，4分钟，带1分钟蒸干时间的4冲量预真空循环。使用的灭菌器为Eagle2013灭菌器(American Steerilize Co.，Erie，PA)。另外，在剥离测试前可令层合带在常温下至少冷却4小时。所得结果的记录单位为牛顿/2.54cm。
灭菌前的包纸封闭性(T(O))
将毛巾卷成长约25.4cm直径约12.7cm的一捆。然后用76.2cm2的前述50％棉/50％聚酯包纸或含氟化合物处理过的聚酯包纸，将毛巾卷成对角地放于包纸的一角，向对角卷起该卷，同时褶入边角，如此将成捆的毛巾包扎。包好后，用实例压敏粘合指示带将毛巾捆或毛巾包封紧。
将包好的毛巾捆在常温下(20℃，相对湿度50％)静置12小时。检视封包以确认它们仍为封闭而胶粘剂仍原封不动。结果记录如下：合格指封包仍为封闭，胶带边缘翘起小于0.5in(1.27cm)；不合格指封包散开或胶带边缘翘起大于0.5in(1.27cm)。
灭菌后的包纸封闭性(T(A))
以上述前置灭菌的包纸封闭性测试中的相同方法制一封包，该封包立即进行蒸汽灭菌：132℃，20分钟，4冲量预真空循环及1分钟蒸干时间。检视封包以确认它们仍为封闭而胶粘剂仍保持原样。记录结果如下：合格指封包仍为封闭，胶带边缘翘起小于0.5in(1.27cm)；不合格指封包散开或胶带边缘翘起大于0.5in(1.27cm)。
分散性测试
用50％棉/50％聚酯包纸和含氟化合物处理过的聚酯包纸(WrapPelTM T)制备封包，并按灭菌后的后包纸的封闭性测试中所述进行灭菌。由封包上拆除包纸，其上粘有实例指示带，并在一台60磅工业洗衣机(Milnor洗衣机，型号36021BWE/AEA；Pillerin Mil-nor Corp.，Kenner，LA)上洗涤。令包纸经历一典型的外科纱布洗涤循环，它包括：(a)在0.1％的Paralate55GLllTM工业液体洗涤碱(Ecolab Inc.，St.Paul，MN)Ecolab中冷碱解3分钟；冷水冲洗3分钟，再用0.1％的Paralate55GLWTM工业液体洗涤碱，和0.05％的KindetTM工业液体洗涤剂(Ecolab Inc.)热降解/皂洗8分钟；热水冲洗3分钟，2次；冷水冲洗3分钟；用0.05％的Tri Liquid Sour55GLTM工业酸洗液(Ecolab Inc.)，和0.05％的Tex Special Liq-uidTM工业液体粗斜纹布润滑剂/软化剂(Ecolab Inc.)冷酸洗/软化漂洗3分钟，用6分钟提去除多余液体。
检视每一张洗涤过的包纸以测定合格或不合格，合格指无胶粘剂仍残留在包纸上，不合格指有胶粘剂残留在包纸上。
在两种包纸上均合格的胶粘剂是被认可的，并在本发明的范围之内。
“C”单体的制备
在权利要求中和在此统一为单体“C”的以乙烯基为终端的聚合单体的制备如下所述。前述说明和表格中的单体“C”统一为单体“C”“C—1”—“C—2”。如非另作说明，制备中所用术语“份”指重量份数。
单体“C—1”
采用CarbowaxTM750(Union Carbide公司)以Fischer酯化法制备分子量为750的单—丙烯酸甲氧基聚亚乙基乙二醇酯单体。在一装有一个Dean—Stark冷凝器和一个搅拌器的烧瓶中加入100份CarbowaxTM750和100份甲苯。将溶液加热至回流温度2小时。向混合物中加入11.3份丙烯酸，4.5份p—甲苯磺酸，3,000ppmIrganoxTN PS800(Ciba—Geigy)和500ppm吩噻嗪。再将溶液加热至回流温度16小时。冷却至常温后，以4.5份氢氧化钙中和过量的酸。滤去形成的沉淀。然后减压蒸干甲苯得到100％纯丙烯酸酯单体。
单体“C—2”
NK—Ester AM—90G(购自Shin—Nakamura Chemical Co.，Ltd.，)的平均分子量约为450。
聚合物的制备
将丙烯酸丁酯(BA)，BCEA(购自Phone Poulenc的一种混合物，其中含20％(重量)丙烯酸，40％(重量)BCEA，40％(重量)其它丙烯酸低聚物)，单体C—1或C—2加入一个含有乙酸乙酯，甲醇和异丙醇构成的溶剂混合物和0.15g偶氮二异丁腈的1夸脱(1.14升)的瓶中以制备一系列压敏粘合聚合物。其中加入的单体占聚合混合物的32％—34％。氮气以1L/min的速率吹洗2分钟以除去混合物中氧气。将瓶密封并在55℃的旋转水浴中放置24小时，使聚合反应基本进行完全。然后在27.5℃，2—丁酮中测定所得聚合物的固有粘度(IV)。胶粘剂组合物及其IV值列于表1。
表1
压敏胶粘剂组合物聚合物单体A BA单体BBCEA 单体C 溶剂混合物(g) IV(dl/g)C—1 C—2 1 65 15 20 154.7/155.2/6.4 1.00 2 77.5 2.5 20 161.7/161.7/6.6 1.10 3 75 5 20 161.7/161.7/6.6 1.07 4 60 20 20 162.5/162.5/4.95 1.10 5 50 30 20 162.9/162.9/4.125 1.03 6 55 15 30 161.7/161.7/6.6 1.08 7 75 15 10 163.35/163.35/3.3 1.02 8 65 15 20 161.7/161.7/6.6 1.18
溶剂混合物＝乙酸乙酯/甲醇/异丙醇
实施例1—6和比较实施例1和2
溶于3.57N50∶50甲醇和水(v/v)的溶液内的碱性中和剂(如果需要)被混合入实施例1—8的胶粘剂组合物中。搅拌混合物以形成无色至琥珀色的低粘度溶液。将形成的中性胶粘剂组合物涂在一张29磅(13.1544公斤)基准重量的Kraft纸(Mosinee的Mosinee Pa-per Corperation，Wisconsin的M—2383 Smooth Crepe Semi—Bleached Kraft Saturating Paper)上以制成如下所述的灭菌指示带。
以凸版照相印刷术(gravure)在Kraft纸上成行地涂以溶于一粘合剂系统的硫—铅印色系统。该印色系统含有38％的粘合剂，23％的硫，15％的挥发性漆稀释剂，23％的碳酸铅和1％的粘土(“Bertone—38”；NL Chemical，Hightstown，NJ)。粘合剂系统含24％的硝基纤维素乙醇；3％的酚醛树脂(“Beckcite24—102”；BTLSpecialty Resins，Toledo，OH)；9％的亚磷酸三(甲苯酯)；14％的丁醇；27％的二甲苯和23％的乙酸丁酯。
将硫化的天然橡胶—木松香系统涂在纸上以强化涂有印色的Kraft纸。该橡胶系统为23％的天然橡胶(Goodyear tire和RubberCo.，Akron，OH)；6％氧化锌(Sherwin Williams，Cleveland，OH)；3％二氧化钛(“Type A—140”；New Jersey Zinc Co.，Palmerton，PA)；29％的木松香(“Tenex36—710”；Reichold Chemicals Inc.，Oakbrook，IL)；2％立索钙(calcium lithol)着色剂(HerculesInc.，)；和37％的mineral spirits溶剂油。用于交联橡胶系统的硫化剂为40％的白矿物油(#31USP；AMOCO Chemical Corp.，Chica-go，IL)；15％的二硫化四甲基秋兰姆(tetramethylthirum disulfide)促进剂(RT Vanderbilt Co.，Norwalk，CT)；和45％的硫化正—1，5—亚戊基秋兰姆(ortho—pentamethylenethiuram sulfide)(RTVanderbilt Co.)。
然后以一溶液处理涂有印色的，饱和过的衬纸以降低其透湿性，该溶液含19％丁醇，0.2％磷酸，9％尿素，0.8％液氨，31％甲醛，6％异丙醇，10％丙烯酸聚合物(“Elvacite2044”；E.I.dupontNemours，Wilmington，DE)；9％丁醇和15％二甲苯。
用一把标准实验室涂布刀按0.68g/154.8cm2(24in2)将溶于溶剂系统的压敏胶粘剂涂在Kraft纸上，在100℃的压力烘箱中干燥15分钟。
表2列出了涂在饱和过的衬纸上以制造实施例1—6和比较实施例1和2的胶带的水可分散压敏胶粘剂组合物配方。表3和表4分别给出了实施例1—6和比较实施例1和2中的指示带在未处理过的50％棉/50％聚酯包纸和含氟化合物处理过的聚酯包纸上的初粘合力，后置的灭菌粘合力。灭菌前的包纸封闭性(T(O))，灭菌后的包纸封闭性(T(A))，和分散性。
在解释表3—4中的结果时，必须对数据与具体数值相反的变化趋势进行分析。这是因为被测包纸本身的易变性。这一易变性至少部分地归因于保存时间，洗涤条件的苛刻性，和洗涤后的残留化学物质所造成的损耗作用。
表2
用于实施例1—6和比较实施例1和2的胶粘剂配方样品号聚合物 中和剂*中和作用(当量) 1 1 KOH 1.25 C—1 2 KOH 1.25 C—2 3 KOH 1.25 2 4 KOH 1.25 3 5 KOH 1.25 4 6 KOH 1.25 5 7 KOH 1.25 6 8 KOH 1.25
*86.8％的纯KOH。所有实施例中所用的当量均以100％纯KOH为基准。
表3
未处理过的50％棉/50％聚酯包纸 实施 例号 初粘合力 (N/2.54cm)灭菌后粘合力(N/2.54cm)包纸封闭性 T(O)(合格/不合格)包纸封闭性 T(A)(合格/不合格) 分散性(合格/不合格) 1 0.219 5.441 合格 合格 合格 C-1 0.715 8.031 不合格 不合格 不合格 C-2 0.295 6.588 合格 合格 不合格 2 0.229 6.522 合格 合格 合格 3 0.082 5.949 合格 合格 合格 4 0.177 4.327 合格 合格 合格 5 0.15 2.982 合格 合格 合格 6 0.295 5.081 合格 合格 合格
表4
含氟化合物处理过的包纸 实施 例号初粘合力(N/2.54cm)灭菌后粘合力(N/2.54cm)包纸封闭性 T(O)(合格/不合格)包纸封闭性 T(A)(合格/不合格) 扩散性(合格/不合格) 1 0.150 0.635 合格 合格 合格 C-1 0.334 2.933 不合格 不合格 不合格 C-2 0.268 0.617 合格 合格 不合格 2 0.131 1.147 合格 合格 合格 3 0.079 0.492 合格 不合格 合格 4 0.066 0.819 不合格 合格 合格 5 0.098 0.784 不合格 不合格 合格 6 0.187 1.344 合格 合格 合格
实施例7—13和比较实施例3
实施例7—13和比较实施例3中的胶带使用了与实施例1中相同的背衬和聚合物。但是，中和剂的当量不同。表5给出了实施例7—13和比较实施例3中的指示胶带在未处理过的50％棉/50％聚酯包纸上的中和剂当量和初粘合力、灭菌后粘合力、灭菌前的包纸封闭性(T(O))、灭菌后的包纸封闭性(T(A))和分散性的测试结果。表6给出了实施例7—13和比较实施例3中的指示胶带在含氟化合物处理过的包纸上的同类测试结果。
表5
未处理过的50％棉/50％聚酯包纸 实施 例号 中和剂 (当量)初粘合力(N/2.54cm) 灭菌后 粘合力 (N/2.54cm)包纸封闭性 T(O)(合格/不合格)包纸封闭性 T(A)(合格/不合格) 分散性(合格/不合格) C-3 0 0.819 7.210 合格 合格 不合格 7 0.5 0.737 6.457 合格 合格 不合格 8 0.75 0.794 4.982 合格 合格 合格 9 1 0.888 5.277 合格 合格 合格 10 1.25 0.219 5.441 合格 合格 合格 11 1.5 0.68 4.589 合格 合格 合格 12 2 0.794 4.392 合格 合格 合格 13 3 0.941 3.343 合格 合格 合格
表6
以含氟化合物处理过的包纸 实施 例号 中和剂 (当量) 初粘合力 (N/2.54cm) 灭菌后 粘合力 (N/2.54cm)包纸封闭性 T(O)(合格/不合格)包纸封闭性 T(A)(合格/不合格) 分散性(合格/不合格) C-3 0 .813 .622 不合格 不合格 不合格 7 0.5 .662 .656 合格 合格 合格 8 0.75 .534 .377 合格 合格 合格 9 1 .445 .590 合格 不合格 合格 10 1.25 .150 .635 合格 合格 合格 11 1.5 .275 .377 不合格 不合格 合格 12 2 .285 .393 不合格 不合格 合格 13 3 .318 .318 不合格 不合格 合格
实施例14—17
实施例14—17中的胶带使用了与实施例1中相同的背衬和聚合物。聚合物以1.25当量的KOH中和。实施例中使用了不同量的增粘剂。所用增粘剂为Foral AX(一种可购自Hercules CorporationOf Wilmington，Celaware的松香酸增粘剂)。结果见表7和表8。
表7
未处理过的50％棉/50％聚酯包纸 实施 例号 增粘剂 (份数)初粘合力(N/2.54cm)灭菌后粘合力(N/2.54cm)包纸封闭性 T(O)(合格/不合格)包纸封闭性 T(A)(合格/不合格) 分散性(合格/不合格) 1 0 0.219 5.441 合格 合格 合格 14 .05 0.554 5.703 合格 合格 合格 15 0.1 0.750 6.457 合格 合格 合格 16 0.2 0.954 7.834 合格 合格 合格 17 0.5 1.003 6.129 合格 合格 不合格
表8
以含氟化合物处理过的包纸 实施 例号 增粘剂 (份数)初粘合力(N/2.54cm)灭菌后粘合力(N/2.54cm)包纸封闭性 T(O)(合格/不合格)包纸封闭性 T(A)(合格/不合格) 分散性(合格/不合格) 1 0 0.150 0.635 合格 合格 合格 14 .05 0.445 0.803 合格 不合格 合格 15 0.1 0.616 0.393 合格 不合格 合格 16 0.2 0.652 0.400 合格 不合格 合格 17 0.5 0.885 1.114 合格 不合格 合格
实施例18和比较实施例4—6
以下实施例中的胶带使用了与实施例1中相同的背衬和聚合物。聚合物以1.25当量的KOH中和。实施例中使用了不同量的增塑剂。所用增塑剂为一种商品名RHODAFAC PE—510TM，购自Roulenc Poulenc，Cranbury，NJ(原由GAF Corporation制造，商品名为GAFAC PE—510TM)的α—(壬基苯)—ω—羟基—磷酸酯。结果列于表9。
如下测试这些胶带的抗静剪切强度。取一不锈钢园盘以双丙酮洗涤后用纸巾(KIM—WIPE)擦干，然后以庚烷洗涤后用纸巾擦干。接着再以庚烷重复洗涤两次。将一长条胶带粘在洗涤后的不锈钢盘上以形成2.54cm×2.54cm的粘合区。胶带的剩余部分沿着边缘垂下并被回折成环状。用一个2Kg的滚筒在粘合区上纵向地前后滚压一次。在环上挂一500g的重物并将此组合件垂直悬挂于温度保持20℃，相对湿度为50％的房间内。测定失效时间(即，胶带由不锈钢盘上脱落的时间)。
表9
实施例号 增塑剂 (份数)对钢的抗静剪切强度 (min) 1 0 1772 18 0.05 1228 C—4 0.1 509 C—5 0.2 316.5 C—6 0.5 108.5
数据显示，使用大于或等于0.1份的增塑剂/每份聚合物时，胶粘剂的抗静剪切强度显著降低。