保護膜粘合劑的製作方法
2023-05-21 17:24:46 1
專利名稱:保護膜粘合劑的製作方法
背景技術:
概括而言,本發明涉及膜粘合劑。更具體地說,本發明涉及地板保護膜粘合劑。
如今的地板護理項目主要用於保護和/或增強地板基材(如乙烯基樹脂、大理石、水磨石、陶瓷、油氈、木頭等地板基材)的外觀。地板護理項目可能涵蓋多種不同類型的產品,但是通常涉及到被施加於地板基材表面的封蠟和/或面蠟的使用。可用清潔劑和工具(可包括各種磨光機或拋光機)來維護這種面蠟。雖然這些地板護理項目是有效的,但是普遍認為它們會使用戶花費不菲。此外,如果隨著時間的推移,地板基材的表面發生磨損或變得不合意,那麼,就必須完全移除地板基材,以給地板提供更新的外觀。
通常以水性乳液或溶劑溶液(乾燥後會形成硬膜)的形式來施加的面蠟的實例為聚合物系地板塗層。經過數月的走動踩踏後,這類面蠟會被劃傷、磨損和汙染到一定程度,以至需要將它們完全從地板上清除,並且施加新的面蠟。傳統上,從地板上清除這些塗層需要使用化學溶液,其通常為鹼洗滌劑和揮發性溶劑的混合物。通常,這些化學混合物的使用可能會令人感到不舒服和麻煩。此外,一些高度交聯的聚合物系地板塗層即使可用除物理摩擦以外的任何其它方法除去,也會是很困難的。
雖然過去人們已經採用壓敏粘合劑來對基材施加各種膜,但是,還沒有人提到過壓敏粘合劑能夠使保護膜成功地施加到地板基材上,從而使該保護膜能夠以直接而透明的方式應用,同時還使膜產品具有長效的可移除性和環境穩定性。
發明概述概括而言,本發明涉及膜粘合劑,更具體地說,本發明涉及含有上述粘合劑的地板保護膜粘合劑和保護地板的方法。
在一個實施方案中,一種地板保護膜粘合劑組合物含有丙烯酸類壓敏粘合劑、交聯劑和與該丙烯酸類壓敏粘合劑相容的增塑劑,其中該丙烯酸類壓敏粘合劑的特性粘度大於或等於0.3分升/克。所述粘合劑組合物的玻璃化轉變溫度小於或等於-10℃;該粘合劑組合物的180度剝離初粘性測定值大於或等於5盎司/英寸,而180度剝離終粘性測定值達到小於或等於40盎司/英寸;並且該粘合劑組合物的霧度測定值小於或等於10%。
在另一個實施方案中,一種地板保護膜製品具有地板膜基底層和設置在該地板膜基底層上的丙烯酸類壓敏粘合劑層。所述丙烯酸類壓敏粘合劑層包含含有以下物質的粘合劑組合物丙烯酸類壓敏粘合劑、交聯劑和與該丙烯酸類壓敏粘合劑相容的增塑劑,其中該丙烯酸類壓敏粘合劑的特性粘度大於或等於0.3分升/克。所述粘合劑組合物的玻璃化轉變溫度小於或等於-10℃;該粘合劑組合物的180度剝離初粘性測定值大於或等於5盎司/英寸,而該粘合劑組合物的180度剝離終粘性測定值達到小於或等於40盎司/英寸;並且該粘合劑組合物的霧度測定值小於或等於10%。
在又一個實施方案中,一種保護地板的方法包括提供地板保護膜,並將該地板保護膜層疊在地板表面上。該地板保護膜具有地板膜基底層和設置在該地板膜基底層上的丙烯酸類壓敏粘合劑層。所述丙烯酸類壓敏粘合劑層包含含有以下物質的粘合劑組合物丙烯酸類壓敏粘合劑、交聯劑和與該丙烯酸類壓敏粘合劑相容的增塑劑,其中該丙烯酸類壓敏粘合劑的特性粘度大於或等於0.3分升/克。所述粘合劑組合物的玻璃化轉變溫度小於或等於-10℃;該粘合劑組合物的180度剝離初粘性測定值大於或等於5盎司/英寸,而該粘合劑組合物的180度剝離終粘性測定值達到小於或等於40盎司/英寸;並且該粘合劑組合物的霧度測定值小於或等於10%。
在另一個實施方案中,一種保護地板的方法包括提供地板保護膜。所述地板保護膜具有地板膜基底層和設置在該地板膜基底層上的丙烯酸類壓敏粘合劑層。所述丙烯酸類壓敏粘合劑層包含含有以下物質的粘合劑組合物丙烯酸類壓敏粘合劑、交聯劑和與該丙烯酸類壓敏粘合劑相容的增塑劑,其中該丙烯酸類壓敏粘合劑的特性粘度大於或等於0.3分升/克。所述粘合劑組合物的玻璃化轉變溫度小於或等於-10℃,該粘合劑組合物的180度剝離初粘性測定值大於或等於5盎司/英寸,並且其霧度測定值小於或等於10%。將所述地板保護膜層疊在地板表面上。然後,將該地板膜從地板表面除去,從而形成被除去的地板保護膜。在地板保護膜被除去後,地板表面上殘留有小於或等於10%的地板保護膜。
在另一個實施方案中,一種保護地板的方法包括提供地板保護膜。所述地板保護膜具有地板膜基底層和設置在該地板膜基底層上的丙烯酸類壓敏粘合劑層。所述丙烯酸類壓敏粘合劑層包含含有以下物質的粘合劑組合物丙烯酸類壓敏粘合劑、交聯劑和與該丙烯酸類壓敏粘合劑相容的增塑劑,其中該丙烯酸類壓敏粘合劑的特性粘度大於或等於0.3分升/克。所述粘合劑組合物的玻璃化轉變溫度小於或等於-10℃,該粘合劑組合物的180度剝離初粘性測定值大於或等於5盎司/英寸,並且其霧度測定值小於或等於10%。將所述地板保護膜以至少0.5米/秒的速度層疊在地板表面上。然後,將該地板膜從地板表面上除去,從而形成被除去的地板保護膜。
以上的發明概述部分無意描述本發明的每一個被公開的實施方案和每種實施方式。隨後的附圖部分、詳述部分和實施例部分將更具體地舉例說明這些實施方案。
附圖簡要說明通過結合附圖來考慮以下對本發明的各個實施方案所做的詳述,可以更完全地理解本發明,其中
圖1為地板保護膜製品的示意圖;和圖2為設置在地板基材上的搭接的地板保護膜製品的示意圖。
雖然本發明可以有多種修改和替代形式,但是其細節已經在附圖中以例子的方式體現出來,並將對其進行詳細描述。但是應當理解,其目的不是將本發明限定於所述的具體實施方案。相反,其目的是涵蓋在本發明實質和範圍內的所有修改、等同方式和替代方式。
發明詳述對於以下定義的術語,除非在權利要求書或本說明書中別處給出了不同定義,否則將採用以下這些定義。
術語「聚合物」應理解為包括聚合物、共聚物(如用兩種或多種不同單體形成的聚合物)、低聚物、及其組合,也包括可能以可混性共混物形式形成的聚合物、低聚物或共聚物。
本領域的普通技術人員所熟知的是,「壓敏粘合劑(PSA)」所具有的性質包括(1)幹粘性和永久粘性(permanent tack),(2)在不超過手指的壓力的條件下即可粘合,(3)足以保持在被粘物上的能力,以及(4)足以實現從被粘物上清除的內聚強度。
由端值表示的數值範圍包括該範圍內的所有數字(例如,1到5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。
在本說明書和所附權利要求書中,某一名詞前所用的「一種」、「該」、「所述」或未指明數量的情況包括所指對象多於一個的情況,除非所述內容清楚地表示為其它含義。因此,例如,包含「化合物」的組合物包括兩種或多種化合物的混合物。在本說明書和所附權利要求書中,術語「或」使用時的意思通常包括「和/或」,除非所述內容清楚地表示不是這樣。
除非另外說明,否則在本說明書和權利要求書中所用的表示組分的量、諸如對比度之類的性質的測定值等的所有數字,在所有情況下都應理解為以詞語「大約」所修飾。因此,除非作出相反說明,否則在說明書和和所附權利要求書中所列出的數字參數都是近似值,其可能會根據採用本發明的教導的那些本領域內的技術人員試圖獲得的理想性質的不同而加以改變。並不試圖對權利要求範圍的等同原則的應用進行限制,各個數字參數至少被看作是根據所報告的有效數字和通過常規的四捨五入方法而獲得的。儘管為了闡明本發明的寬範圍,所用的數字範圍和參數都是近似值,但是在具體實例中所列的數值都報告得儘可能精確。然而,由於各種檢測方法都存在標準偏差,使得任何數值必然都含有一定的誤差。
本文所述的粘合劑可與保護膜結合使用,從而給基材(例如,地板基材或其它基材)提供臨時保護。在許多應用中,需要對基材的外觀進行維護和增強(例如,通過增加光澤來實現),這就要求保護膜的整體結構和其疊加了基材的形式沒有缺陷、目視透明(即,霧度值小於或等於10%)、並且不脫色。由於粘合劑為保護膜結構及其應用產品的組成部分,因此對粘合劑的一些要求為光學透明;老化時不變黃;不汙染基材;對其所保護的基材的外觀沒有不利影響;經過數月或數年的接觸之後,仍然能夠在各種除去條件下(如,除去速度、溫度等)將其從基材上清除(即,對大範圍的各種基材的粘附力不能過度地增大);並且應用時不會產生缺陷(可能要求基材被適當地潤溼)。
在一些應用中,基材(如乙烯基複合地板磚)中可能含有大量的增塑劑(其可能會遷移到粘合劑中)或水分(例如在施加到貼在地下室混凝土地板上的瓷磚上的情況下,水分會從混凝土中散發出來)。這些類型的應用對粘合劑提出了附加的要求,其包括抗增塑劑(或至少為耐增塑劑)、並且抗溼和抗黴。
在一些實施方案中,可手工施加保護膜。在其它實施方案中,可採用以每分鐘數百英寸或者甚至數千英寸的較高速度(即,步行速度)運轉的機械式施加器將保護膜施加到較大表面(如地板)上。這就對粘合劑提出了額外的要求,因為人們不得不選擇這樣的粘合劑,該粘合劑要在較寬的變形頻率範圍(隨著我們施加保護膜的速度加快,變形頻率就會增大,所以粘合劑浸潤基材的響應時間縮短)具有優異的順應性(所以其保持粘性)。此外,由於施加速度較快時,施加設備(如膠輥)移動通過保護膜的速度較快,所以,施壓時間就會顯著縮短。提高施加壓力通常可能無濟於事,並且如果沒有合適地選擇粘合劑的流變性(即,粘合劑在此速度下表現為硬性),則該粘合劑對基材的潤溼的效果就會較差或不徹底。由於光學外觀和無缺陷層疊在很多應用中都很重要,因此,重要的是可在一定的速度條件範圍(其中高速(即,步行速度)下挑戰性最高)內施加粘合劑。
除了高速施加以外,同樣可以高速除去粘合劑,並且如前文已指出,實施該操作的要求是不會在膜所保護的基材上留下粘合劑或膜殘留物。因此,在一些實施方案中,對粘合劑的附加要求包括在較寬的速度範圍(其中高速下難度最大)內具有可貼合性(即,達到高的粘附性)和可清除性;以及當以不同速度(同樣,其中高速下要求最高)施加時,具有優異的潤溼性和良好的光學外觀。
最後,在整個應用期內,保護膜的暴露邊緣必須將其中的材料牢牢地附著在基材上。這種暴露邊緣不僅必須要承受住機械衝擊(如撞擊所述邊緣的鞋子或輪子所產生的衝擊),還必須要經得起可能會引起結合力減弱從而使膜結構過早從基材脫離的清潔用化學品、散落物和水的接觸。此外,在一些應用中,基材可能不是絕對平坦的、或者可能需要進行搭接以覆蓋整個基材。這就要求粘合劑要能夠抵抗低角度和低剝離速度下發生的脫離,因為在粘貼之後,膜結構可能會持續地對粘合劑施加應力,所以粘合劑必須要經受住這種應力,否則就會導致開膠。除了必須要適應基材的不平整性以外,施加膜結構及其所需的調整可能也會引起某些區域的背襯被拉長。由於大多數背襯都具有試圖從這種拉長狀態恢復原狀的趨勢,所以,粘合劑還必須要經受住這種附加應力。從而,在一些實施方案中,對粘合劑的附加要求包括抗低角度和低速度剝離;具有良好的應力鬆弛性能;耐清洗劑、水、散落物和機械衝擊;並且對保護膜的上層(如耐磨層或用於搭接的耐磨層)具有強的粘附作用。從而,本發明描述一種滿足上述獨特要求的粘合劑配製物。
圖1是設置在諸如地板基材130之類的基材上的地板保護膜製品140的示例性實施方案的示意圖。該地板保護膜製品140可具有地板膜基底層120和設置在地板膜基底層120上的壓敏粘合劑層110。可將壓敏粘合劑層110設置在地板基材130上,從而形成受到保護的地板製品100。
可由任何合適的地板材料製成地板基材130。地板基材130的部分列舉物包括(例如)乙烯基樹脂、大理石、水磨石、陶瓷、油氈、木頭、金屬、塑料、橡膠、混凝土、石頭、乙烯基複合磚、瀝青和玻璃。
雖然本發明的組合物和方法可用於將膜層疊到地板上,但是,該組合物和方法也可用於將背面帶有粘合劑的膜層疊到其它表面上,所述表面例如為人行道、車道、停車場、牆、工作檯面、地板材料、乾擦板、道路、桌面、白色書寫板、窗戶、架子、院子、天花板、樓梯等。
地板基材130可任選地具有一種或多種設置在地板基材130和壓敏粘合劑層110之間的地板面蠟(圖中未示出)。地板面蠟或地板拋光蠟的配方中可含有聚合物組合物。市售可得的地板面蠟組合物可以為水性乳液系聚合物組合物,其含有一種或多種有機溶劑、增塑劑、助塗劑、消泡劑、聚合物乳液、金屬絡合劑、蠟等。可將這些地板面蠟組合物施加到地板表面上,然後通常使其在環境溫度和溼度條件下風乾。
可由適合於為處於下面的地板基材130提供保護層的任何材料來製備膜基底層120。用於膜基底層120的合適材料的實例為聚合物。在一些實施方案中,膜基底層120含有聚合物。膜基底層120可含有透明的聚合物。合適的聚合物膜的實例包括(但不限於)聚丙烯膜、聚縮醛膜、聚醯胺膜、聚酯膜、聚苯乙烯膜、聚氯乙烯膜、聚偏二氯乙烯膜、聚氨酯膜、聚脲膜等。在一個實施方案中,所述聚合物膜含有聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。在另一個實施方案中,所述聚合物膜含有可得自商品名為SurlynTM(由位於美國德拉瓦州的杜邦公司出品)的離子交聯型聚烯烴。
膜基底層120的厚度可為任何可用的厚度。在一些實施方案中,膜基底層120的厚度為25到2500微米或25到250微米。在另一個實施方案中,膜基底層120的厚度為25到125微米。在另一個實施方案中,膜基底層120的厚度為25到75微米。
壓敏粘合劑層110可含有特性粘度大於或等於0.3分升/克或者為0.3分升/克到2.0分升/克的丙烯酸類壓敏粘合劑、交聯劑和與該丙烯酸類壓敏粘合劑相容的增塑劑。在一些實施方案中,壓敏粘合劑層110的玻璃化轉變溫度小於或等於-10℃,並且其180度剝離粘性測定值為5到40盎司/英寸,或7到25盎司/英寸,或10到20盎司/英寸。在一些實施方案中,壓敏粘合劑層的180度剝離初粘性測定值大於或等於5盎司/英寸,或者大於或等於7盎司/英寸,或為5到15盎司/英寸,並且其累積粘性值(adhesion build value)(例如,經歷一年的停留時間所達到的最終的粘性水平)小於或等於300%,或者小於或等於100%,或者小於或等於40盎司/英寸,或者小於或等於30盎司/英寸,或者小於或等於20盎司/英寸。壓敏粘合劑層在30分鐘時的間隙測定值可小於或等於3毫米,或者小於或等於2毫米,並且其霧度測定值可小於或等於10%,或者小於或等於5%,或者小於或等於2%。如實施例部分所測定和定義的那樣,壓敏粘合劑層也可以是無色的。在一些實施方案中,採用CIELAB色標測定的壓敏粘合劑層的色度值可以為L*值大於或等於95,a*和b*值均在±0.7或±0.5之間。採用實施例部分所列的測試方法來測定壓敏粘合劑層的物理性能值。
在一些實施方案中,壓敏粘合劑層110可含有100份特性粘度為0.7到2.0分升/克的丙烯酸類壓敏粘合劑、0.1到3.0份或0.1到0.1份交聯劑、和15到50份或25到50份與該丙烯酸類壓敏粘合劑相容的增塑劑。
在其它實施方案中,壓敏粘合劑層110可含有100份特性粘度為0.3到0.7分升/克的丙烯酸類壓敏粘合劑、0.2到5.0份交聯劑、和5到40份或5到30份與該丙烯酸類壓敏粘合劑相容的增塑劑。
在另外的實施方案中,壓敏粘合劑層110可含有100份特性粘度為1.5到2.0分升/克的丙烯酸類壓敏粘合劑、0.2到0.8份交聯劑、和20到50份與該丙烯酸類壓敏粘合劑相容的增塑劑。
在另一個實施方案中,壓敏粘合劑層110可含有100份特性粘度為0.5到1.0分升/克的丙烯酸類壓敏粘合劑、0.4到1.0份交聯劑、和10到35份與該丙烯酸類壓敏粘合劑相容的增塑劑。
丙烯酸類PSA通常含有由丙烯酸酯單體或甲基丙烯酸酯單體或這類單體的組合所構成的主要成分,這類單體經聚合而得到的聚合物的玻璃化轉變溫度(Tg)低並且模量低(即,它們富有彈性並且較軟)。可以使這些軟質粘性的低Tg聚合物的單體與由高Tg聚合物的單體(通常為諸如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、及其混合物之類的極性單體)所構成的次要成分共聚。如美國專利No.Re 24,906中所述,當這類極性單體與佔多數的低Tg聚合物的單體結合在一起後,可形成足夠粘的、具有高內聚強度或高內部強度的壓敏粘合劑。通過交聯可進一步增強其內部強度或內聚強度(即剪切強度)。
在一些實施方案中,可用於本發明的粘合劑中的有用的丙烯酸類共聚物含有在該共聚物所含的每100重量份的單體單元中,佔約50到約97份(或者在該共聚物所含的每100份的單體單元中,佔約85到約97份)的至少一種選自第一單官能的丙烯酸非叔烷醇酯或甲基丙烯酸非叔烷醇酯(其中的烷基含有4到約12個碳原子)及其混合物中的單體單元。這類丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的均聚物通常具有低於約-25℃的玻璃化轉變溫度。
一些可用的丙烯酸酯類或甲基丙烯酸酯類的單體包括(但不限於)丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、2-甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸異辛酯(IOA)、甲基丙烯酸異辛酯、丙烯酸異壬酯、丙烯酸異癸酯、或它們的混合物。在一些實施方案中,尤其有用的丙烯酸酯包括丙烯酸異辛酯、丙烯酸正丁酯、2-甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、或它們的混合物。
有用的可共聚的酸性或極性單體包括(但不限於)烯鍵式不飽和羧酸、烯鍵式不飽和磺酸、或烯鍵式不飽和磷酸。在一些實施方案中,可用於本發明粘合劑中的有用的丙烯酸類的酸性或極性單體的含量為在每100重量份的單體中,其佔約3到約50份;或者在每100份的單體中,其佔約3到約15份。這類化合物的實例包括丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸、衣康酸、富馬酸、巴豆酸、檸康酸、馬來酸、丙烯酸β-羧乙酯、甲基丙烯酸磺基乙酯等、或它們的混合物。其它可用的極性單體包括(例如)丙烯醯胺、N-烷基取代的丙烯醯胺和(甲基)丙烯酸羥基烷基酯。也可應用如N-乙烯基內醯胺等極性單體。
在一些實施方案中,丙烯酸類壓敏粘合劑含有下述共聚物,該共聚物含有85到97份的選自丙烯酸異辛酯、丙烯酸正丁酯、2-甲基丙烯酸丁酯和丙烯酸2-乙基己酯中的單體單元,和3到15份選自丙烯酸、甲基丙烯酸和丙烯醯胺中的極性單體單元。在其它實施方案中,丙烯酸類壓敏粘合劑含有下述共聚物,該共聚物含有85到95份2-甲基丙烯酸丁酯單體單元和5到15份丙烯酸單體單元。在另外的實施方案中,丙烯酸類壓敏粘合劑含有下述共聚物,該共聚物含有85到95份丙烯酸異辛酯單體單元和5到15份丙烯酸單體單元。在另一個實施方案中,丙烯酸類壓敏粘合劑含有下述共聚物,該共聚物含有90到97份丙烯酸異辛酯單體單元和3到10份丙烯醯胺單體單元。
在一些實施方案中,可以用其聚合物Tg高於-25℃的第二丙烯酸酯單體來替換或部分替換諸如丙烯酸之類的親水性單體。可用的第二丙烯酸酯單體包括丙烯酸異冰片酯(IBA)、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯等。
丙烯酸類壓敏粘合劑層110可以具有任何可用的厚度。在一些實施方案中,丙烯酸類壓敏粘合劑層110的厚度為25到75微米、或25到50微米。
將壓敏粘合劑交聯可有助於在較長時間內都可以從基材上清除保護膜。可清除是指從基材(如地板)上除去保護膜後只有不到10%的殘留物留在該基材上,或者小於或等於5%的保護膜殘留在該基材上,或者小於或等於1%的保護膜殘留在該基材上。在一些實施方案中,除去保護膜的操作可通過從基材上拉起該保護膜來完成。在許多實施方案中,不用附加的清除用溶劑或化學品即可清除保護膜。
上述交聯過程本質上可以是化學交聯(或共價交聯),但是,也可以本質上是離子交聯或物理交聯,並且可通過向壓敏粘合劑中加入交聯劑來實現。一種交聯劑是由於其具有多個烯鍵式不飽和基團而與其它單體單元反應的有機化合物。本文將這些化合物稱為多官能丙烯酸酯。可供選用的另一種方式是,交聯劑是這樣一種化合物,該化合物可以直接與聚合物骨架反應而發生交聯(例如,過氧化物熱固化、或二苯甲酮紫外固化)。
可根據所採用的聚合方法來選擇交聯劑。在一些實施方案中,通過在料片上進行光聚合反應來製備PSA時所用的交聯劑為諸如1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)之類的多官能丙烯酸酯、以及在美國專利No.4,379,201中公開的那些,如三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、1,2-乙二醇二丙烯酸酯和1,12-十二烷二醇二丙烯酸酯。
其它可用的交聯劑包括奪氫型光交聯劑,如基於二苯甲酮、苯乙酮、蒽醌等的那些。這些交聯劑可以是可共聚的,也可以是不可共聚的。不可共聚的奪氫型交聯劑的實例包括二苯甲酮;輻射活化型交聯劑,如在美國專利No.5,407,971中所述的那些。可共聚的奪氫型引發劑化合物的實例包括單烯鍵式不飽和芳族酮,具體而言是美國專利No.4,737,559中所述的4-丙烯醯氧基二苯甲酮(ABP)。此外,也可以應用可共聚的α-裂解型光引發劑,如丙烯醯胺基官能化的二取代乙醯基芳族酮(如美國專利No.5,506,279中所述的那些)。此外,也可採用多官能(甲基)丙烯酸酯和奪氫型交聯劑或可共聚的α-裂解型光引發劑的組合。在大多數情況下,低強度的紫外光(如「紫外黑光」)足以引發交聯反應;但是,當單獨使用奪氫型交聯劑時,有必要進行高強度的紫外照射(如通過諸如可得自美國Fusion公司、Aetek公司和其它公司的微波動力紫外處理機或汞燈處理機進行照射),從而在高的線速度下達到充分交聯。
其它可用的交聯劑包括被取代的三嗪,如美國專利No.4,329,384和4,330,590公開的那些,例如,2,4-雙(三氯甲基)-6-對甲氧基苯乙烯-5-三嗪和生色團滷甲基-三嗪。
可用於本發明可用的溶液聚合的PSA中的交聯劑為可經自由基共聚並且在聚合後通過受輻射、受潮或受熱而發生交聯的那些。這些交聯劑包括上述的被光活性基團取代的三嗪和奪氫型光交聯劑。可水解的自由基共聚型交聯劑也是可用的交聯劑,如單烯鍵式的不飽和單烷氧基-、二烷氧基-和三烷氧基-矽烷化合物,其包括(但不限於)甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(由Gelest公司以商品名「SilaneA-174」進行銷售)、乙烯基二甲基乙氧基矽烷、乙烯基甲基二乙氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三苯氧基矽烷等。也可以應用熱活化共聚型交聯劑,其包括(但不限於)N-羥甲基丙烯醯胺和丙烯醯氨基乙醇酸等。
氮丙啶類交聯劑也是可用的。一種氮丙啶類交聯劑為雙醯胺。專利文獻U.S.5,861,211對雙醯胺交聯劑進行了描述。專利文獻U.S.6,720,387描述了離子交聯劑。
在一些實施方案中,相對於每100份丙烯酸類壓敏粘合劑,交聯劑的量為0.05到約5份。在其它實施方案中,相對於每100份丙烯酸類壓敏粘合劑,交聯劑的量為0.1到約3份。在一些示例性實施方案中,將共價交聯劑以小於或等於1份或者0.1到1份的用量加入到粘合劑中。在另外的示例性實施方案中,將離子交聯劑以大於或等於1份或者1到5份的用量加入到粘合劑中。
可用的增塑劑與丙烯酸類壓敏粘合劑具有相容性,以致於一旦將增塑劑混入丙烯酸類壓敏粘合劑中,該增塑劑不會與丙烯酸類壓敏粘合劑發生相分離。術語「相分離」或「相分離的」是指在增塑後的粘合劑組合物中,通過差示掃描量熱儀(DSC)不會檢測到純增塑劑所具有的熱轉變,如熔點或玻璃化轉變溫度。增塑劑從增塑後的粘合劑中遷移出來一些或者增塑劑在整個增塑後的粘合劑中發生一些遷移(如由於組分平衡或溫度影響而產生的輕微分離)是可以容許的,但是增塑劑不能遷移到使粘合劑和該增塑劑之間發生相分離的程度。增塑劑與粘合劑的相容性可能還取決於增塑劑的化學性質和粘合劑的單體單元的含量。
在一些實施方案中,可用的增塑劑包括重均分子量為150到約5,000或150到1,500的聚亞烷基氧化物,如聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、聚乙二醇;烷基或芳基官能化的聚亞烷基氧化物,如可購自ICI Chemicals公司的商品名為「PYCAL 94」的產品(聚氧化乙烯苯基醚);聚氧化乙烯單甲醚;單體形式的己二酸酯,如己二酸二辛酯、己二酸二丁酯、己二酸二丁氧基乙氧基乙酯和己二酸二丁氧基丙氧基丙酯;聚合物形式的己二酸酯,如聚酯形式的己二酸酯;檸檬酸酯,如檸檬酸乙醯基三正丁酯;鄰苯二甲酸酯,如苄基鄰苯二甲酸丁酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二異辛酯;偏苯三酸酯;癸二酸酯,如癸二酸二丁酯;肉豆蔻酸酯,如肉豆蔻酸異丙酯;聚酯,如可購自C.P.Hall公司的商品名為「PARAPLEX」的那些;磷酸酯,如可購自Monsanto公司的商品名為「SANTICIZER」的那些(例如,磷酸2-乙基己酯二苯酯和磷酸叔丁基苯酯二苯酯);戊二酸酯,如可購自C.P.Hall公司的商品名為「PLASTHALL 7050」的產品(二烷基二醚戊二酸酯);其它聚合物增塑劑,如聚氨酯、聚脲、聚乙烯基醚、聚醚、聚丙烯酸酯;以及它們的混合物。
在一些實施方案中,相對於每100份的丙烯酸類壓敏粘合劑,所述的與該丙烯酸類壓敏粘合劑相容的增塑劑的量為5到約40份或5到約50份。在其它實施方案中,相對於每100份的丙烯酸類壓敏粘合劑,所述的與該丙烯酸類壓敏粘合劑相容的增塑劑的量為10到約40份。
地板保護膜製品可任選地具有一個或多個附加層(圖中未示出)。附加層可包括(例如)聚合物耐磨層、隔離襯裡層或表面處理層。
在一些實施方案中,可將聚合物耐磨層設置在地板膜基底層上,使得地板膜基底層被設置在聚合物耐磨層和丙烯酸類壓敏粘合劑層之間。聚合物耐磨層的厚度可以為2到25微米。聚合物耐磨層可含有無機納米顆粒,例如平均粒徑為5到200納米的二氧化矽納米顆粒或氧化鋁納米顆粒。
在將地板保護膜層疊到地板基材上之前,可任選地將隔離襯裡設置在丙烯酸類壓敏粘合劑上。由此,丙烯酸類壓敏粘合劑層可被設置在隔離襯裡和地板膜基底層之間。可由任何可用的材料製備隔離襯裡,所述材料例如為聚合物或紙,並且隔離襯裡可具有隔離塗層。用於隔離塗層的合適材料是公知的,並且包括(但不限於)被設計成有助於將隔離襯裡與丙烯酸類壓敏粘合劑分開的含氟聚合物、丙烯酸樹脂和矽樹脂。隔離塗層可以被設計成在將膜轉移到待施工的表面上後,該隔離塗層仍然基本粘附在隔離襯裡上。
與丙烯酸類壓敏粘合劑層接觸的地板膜基底層的表面可以為多種材料。因此,為了使地板膜基底層和丙烯酸類壓敏粘合劑層之間形成牢固的粘合作用,進行表面處理可能是有用的。表面處理包括(例如)化學底塗處理或電暈處理。
可將化學底塗層或電暈處理層設置在地板膜基底層120和丙烯酸類壓敏粘合劑層110之間。當採用化學底塗層和/或電暈處理時,地板膜基底層120和丙烯酸類壓敏粘合劑層110之間的層間粘附作用得到增強。
合適的化學底塗層可選自聚氨酯、環氧樹脂、醋酸乙烯酯樹脂等。用於乙烯基膜和聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的化學底塗料的實例包括在美國專利No.3,578,622中公開的交聯丙烯酸酯/丙烯酸共聚物。化學底塗層的合適厚度在10到3,000納米(nm)的範圍內。
電暈處理是一種適合用於地板膜基底層120的可用的物理打底(physical priming)技術,其中地板膜基底層120在之後要塗敷丙烯酸類壓敏粘合劑層110。電暈處理可增強地板膜基底層120和丙烯酸類壓敏粘合劑層110之間的層間粘附作用。膜的電暈處理為公知的技術,並且在文獻Cramm,R.H.和Bibee,D.V.,The Theory and Practiceof Corona Treatment for Improving Adhesion,TAPPI,第65卷,第8期,第75-78頁(1982年8月)和專利文獻U.S.Defensive publication H 688(1989年10月3日出版)中得到概括性的描述。
圖2是設置在地板基材230上的搭接的地板保護膜製品200的示意圖。圖中示出第一地板保護膜240與第二地板保護膜250的一部分重疊。地板保護膜240、250如上文所述,並且可將它們層疊,使得所述地板保護膜的一部分沿保護膜項目中的「接縫」互相重疊。在一些實施方案中,沿搭接的保護膜的界面所形成的間隙「G」可小於或等於3毫米,或者小於或等於2毫米。
可將地板保護膜240、250以任何可用的速度層疊到地板基材230上。在一些實施方案中,將地板保護膜240、250以0.005米/秒、或0.05米/秒、或0.5米/秒的速度層疊在地板基材230上。
可將地板保護膜240、250以任何可用的速度從地板基材230上清除。在一些實施方案中,將地板保護膜240、250以0.005米/秒、或0.05米/秒、或0.5米/秒的速度從地板基材230上除去。
在一些實施方案中,可將地板保護膜的各層分別層疊在地板基材上。例如,可以將粘合劑層層疊到地板基材上,然後再將地板膜基底層層疊到粘合劑層上。粘合劑層可具有隔離襯裡,在將基底層層疊到粘合劑層上之前先除去該隔離襯裡。
如本文所述,丙烯酸類壓敏粘合劑能夠使地板保護膜被成功地施加到地板基材上。這種粘合劑能夠使透明的保護膜被施加到地板上,同時還能給地板保護膜製品提供長效的可移除性和環境穩定性。由於這種粘合劑幾乎可瞬間潤溼,因此可高速施加地板保護膜,從而達到最佳視覺透明度,同時由於該粘合劑耐低角度剝離和耐低速剝離,因此它還具有防止邊緣翹起和降低間隙形成之類的必要的粘合性能。
膜結構的剝離行為、抗翹性和可移除性可能取決於所有的組成部分(耐磨層、膜襯裡和粘合劑)及其相互作用。例如,如果平衡態的膜結構具有優異的順應性和可拉伸性,那麼粘合劑在諸如搭接處和地板上的凹陷處之類的區域中受到的應力就會較低。結果,可使粘合劑進一步交聯,以增強其內聚強度,同時在這些區域中仍保持良好的把持作用。硬質背襯可能會使粘合劑受到較大的應力,因此,為了保持內聚強度和優異的應力鬆弛性能之間的平衡,就要求基礎聚合物的交聯度較低、分子量較大、或者這二者的組合。根據以上性能特徵,可如下所述對粘合劑的性能進行「調製」(1)為了保持長效的可移除性,可對粘合劑進行增塑,因為對於給定的基礎聚合物而言,增塑劑的用量越高,終剝離力就越低。雖然一般情況下,極性單體單元含量越高、分子量越高的聚合物,可允許摻入的增塑劑就越多,但是,當相對於每100份聚合物、增塑劑的量超過50份時就會使粘性被過度削弱,而使其失去粘性,並且在除去時會留下殘留物;(2)可採用交聯來增加粘合劑的內聚強度,並使累積到基材上的附著物減到最小。隨著聚合物的分子量的增加,交聯劑的量可降低;(3)如果需要耐低角度剝離(例如對搭接處而言),那麼,應使粘合劑具有應力鬆弛性能。在那些情況下,通常需要的是以較低水平(小於0.4份/100份)的交聯劑所得到的分子量較高(Mw>800,000道爾頓)的聚合物;(4)為了實現對基材進行非常快速的粘貼和潤溼,粘合劑需要具有優異的順應性,這可通過對粘合劑進行增塑來實現。通常優選較高水平的增塑劑,但是當粘合劑的水平超過50份/100份時,就會使粘合劑變得越來越難以保持內聚強度和可清除性;(5)為了在高施加速度(大於100英寸/分鐘)時,使粘合劑具有優異的潤溼性、優異的初粘性和易除性,粘合劑的玻璃化轉變溫度(Tg)必須低,這可通過對丙烯酸類基礎聚合物進行增塑來實現。通常,Tg低於-10℃是合乎需要的,或者低於-15℃。
不應認為本發明局限於本文所述的具體實例,而應理解為本發明覆蓋在所附權利要求書中完整地列出的本發明的所有方面。對本發明所屬領域的技術人員而言,在閱覽本發明後,本發明可適用的各種修改、等同方法、以及各種結構都是顯而易見的。
實施例方法特性粘度通過採用本領域的技術人員所用的傳統方法進行測定(交聯前的聚合物)而得到本文所報告的特性粘度(IV)。採用放置在溫度被控制為25℃的水浴中的Cannon-Fenske#50粘度計測定10毫升聚合物溶液(濃度為0.2克/分升的在乙酸乙酯中的聚合物溶液)的流出時間而得到IV。接下來的試驗過程和所用設備在文獻Textbook of PolymerScience,F.W.Billmeyer,Wiley-Interscience,第二版,1971年,第84和85頁中有詳細的描述。
玻璃化轉變溫度(Tg)可採用Fox方程(參見文獻Fox,T.G.,Bull.Am.Phys.Soc.,1,(1956)第123頁)來估計Tg。
180度剝離粘性的測定(根據ASTM D3330)如下面的樣品製備部分所述,在2密爾的PET(Mitsubishi 4507,可得自位於美國南卡羅來納州Greer市的Mitsubishi公司)上製備粘合劑樣品。
·採用3M90或SP2000IMASS剝離試驗機(可購自位於美國麻薩諸塞州Accord市的IMASS公司);·將粘合劑樣品切成1/2英寸寬、大約6-8英寸長的樣條;·在粘合劑樣條的一個末端的大約1/4英寸處做標記;·將標記端貼到塗有四層Spangle面蠟(可購自位於美國明尼蘇達州St.Paul市的3M公司)的乙烯基複合磚(VCT)試驗基材上,並且在以45度角拉著樣條「尾」端的條件下、從標記端開始用4.5磅的輥子以一定速度進行一次滾壓而將樣條層疊到基材上;·對於剝離初粘性值的測定,樣條的停留時間不應超過1分鐘;·以每分鐘12英寸的速度從瓷磚上剝離樣條,並以盎司/(1/2英寸)(乘以2而得到盎司/英寸)為單位記錄剝離力的峰值、谷值和平均值;·對每種樣品重複進行三次剝離試驗;·製備用於進行停留時間分別為1天、1周和1個月的剝離試驗的樣品,並將其貯存在CTH(恆溫(21℃)和恆溼(50%))室內;·在停留時間達到1天、1周和1個月時,重複進行以上所述的剝離試驗,並記錄結果。
搭接間隙·用4.5磅的輥子以每分鐘12英寸的速度進行一次滾壓而將兩個1英寸寬的樣條層疊到塗有四層Spangle面蠟(可購自位於美國明尼蘇達州St.Paul市的3M公司)的乙烯基複合磚(VCT)上,使得兩個樣條相互搭接,從而形成如圖2所示的搭接樣品結構;·將樣品放在光學顯微鏡下,並用筆帽或其它工具在膜上施壓而使間隙合攏。所述工具必須具有可伸進間隙的邊緣,但是該邊緣必須是圓形的,以使膜不受破壞;·立即在顯微鏡的輔助下對間隙進行測定,並且分別在5分鐘、10分鐘和30分鐘時再次進行測定。間隙在圖2中以距離「G」表示;
·測定間隙的方法應該指出的是,數值範圍表示樣品整個寬度上(忽略末端影響)的間隙。記錄該範圍,並採用其中點進行數據分析。
透明性通過施加以上在180度剝離粘性的測定中所述的樣品進行本試驗。用黑瓷磚進行視覺分析。如果施加後樣品看起來烏黑髮亮,那麼將該樣品標為「透明」。如果施加後樣品看起來為帶淺灰色的黑色,那麼將該樣品標記為「良好」。如果施加後樣品看起來為灰色或在其中可明顯地看到氣泡,那麼將該樣品標記為「不透明」。
霧度用手動輥將膜樣品層疊到4×4英寸的LEXANTM聚碳酸酯磚上(可得自位於美國麻薩諸塞州Pittsfield市的GE plastics公司)。分別在層疊前和層疊後測定聚碳酸酯磚的霧度%。將膜層疊到聚碳酸酯磚上後,立即用霧度讀取裝置BYK Gardner haze guard plus產品號No.4725進行霧度測定。在霧度計的測定區域離聚碳酸酯磚邊緣約1英寸的條件下,在聚碳酸酯磚周圍的4個位置處測定霧度,所述位置分別與鐘錶的12點、3點、6點和9點的位置相對應。在初次測量後,以不同的時間間隔重複以上過程。對於每次霧度測量,將每個樣品重複測定三次。結果報告為層疊前和層疊後聚碳酸酯磚的%霧度變化。
顏色測定使用可得自美國BYK Gardner公司的TCS Plus Spectrophotometer進行顏色測定。採用CIELAB(照明協會的法語簡寫)色標的L*值、a*值、b*值進行計算。從理論角度而言,無色的粘合劑或膜結構的L*值為100,a*值和b*值都為0。在一些實施方案中,本文所述的粘合劑的L*值大於或等於90,或者大於或等於95,a*值和b*值在±0.7(優選±0.5)之間。在開始施加粘合劑的過程中,可至少達到這些值,並且在至少一些實施方案中,在將粘合劑施加到基材上後,在粘合劑的使用期內不會超過這些值。用空氣作為參照物。
樣品製備粘合劑溶液的製備方法如下在容器內將一定量的低I.V.或高I.V.的丙烯酸類粘合劑和增塑劑混合到一起,直到完全混勻。在即將要塗敷粘合劑之前,將一定量的雙醯胺交聯劑加入到混合後的粘合劑溶液中,並再次充分混合。
將上述粘合劑溶液刮塗到矽化的隔離襯紙(可購自位於美國伊利諾州Willowbrook市的Loperex公司)上,並使其在鼓風烘箱內在70℃下乾燥15分鐘,以烘乾粘合劑並使其交聯。將這種乾燥的粘合劑膜層疊到所選的背襯(塗有丙烯酸類底塗料的2密爾的PET(Mitsubishi4507,可得自位於美國南卡羅來納州Greer市的Mitsubishi公司),或者經氮氣條件下的電暈處理(1.7J/cm2)的SurlynTM)上,使得其幹態厚度為50微米。一旦背襯與粘合劑被層疊在一起,就將之放置至少12小時,以使粘合劑與背襯粘結在一起。然後將樣品(實施例1-19)按照本文所述的方法進行測試。
高I.V.丙烯酸類粘合劑通過將2-甲基丙烯酸丁酯和冰丙烯酸以89.3/10.7(以下稱為「90/10」)的重量比在作為聚合溶劑的乙酸乙酯中進行聚合來製備高I.V.丙烯酸類粘合劑。以下所有加入反應容器中的成分的量都是以總反應混合物為100重量份來計算的。向反應容器中加入32.2份2-甲基丙烯酸丁酯、3.85份冰丙烯酸、61.5份乙酸乙酯。攪拌反應混合物,同時用標準方法(例如,將氮氣通入反應混合物中鼓泡並持續足夠長的時間)將氧氣(一種反應抑制劑)從反應容器中除去。將反應混合物加熱到138(58.9℃)。向反應混合物中加入0.036份溶解在1.2份乙酸乙酯中的Luperox A75(得自Atofina公司),以引發聚合反應。將反應混合物保持在惰性氣氛下,以防氧氣進入反應混合物中。一旦開始反應,就立即將反應溫度保持在140±2(60℃±1.1℃)下並持續10小時。然後向反應混合物中加入0.036份溶解在1.2份乙酸乙酯中的Luperox A75。至此,反應混合物的總加料量已達到100份。在保持反應溫度為140±2(60℃±1.1℃)、並且保持反應混合物在惰性氣氛下以防氧氣進入反應混合物中的條件下,繼續反應2到4小時,或者直到至少90%所加入的初始單體發生了聚合為止。這樣就得到特性粘度(IV)為約1.8分升/克(在約1.7到2.0分升/克的範圍內)的聚合物。這種高I.V.丙烯酸類粘合劑的玻璃化轉變溫度為Tg=-33.9℃。低I.V.丙烯酸類粘合劑通過將2-甲基丙烯酸丁酯和冰丙烯酸以90/10的重量比在聚合溶劑中進行聚合來製備低I.V.丙烯酸類粘合劑,其中聚合溶劑為庚烷(反應級)和丙酮所形成的混合物(庚烷/丙酮的重量比為65/35)。反應級庚烷(為混合有低級芳香烴的庚烷)可得自Chevron-Phillips Chemical公司。以下所有加入反應容器中的成分的量都是以總反應混合物為100重量份來計算的。向反應容器中加入42.7份2-甲基丙烯酸丁酯、4.7份冰丙烯酸、18份丙酮和33.5份反應級庚烷。攪拌反應混合物,同時用標準方法(例如,將氮氣通入反應混合物中鼓泡並持續足夠長的時間)將氧氣(一種反應抑制劑)從反應容器中除去。將反應混合物加熱到142(60.1℃)。向反應混合物中加入0.03份溶解在0.47份丙酮中的VazoTM64(得自Dupont公司),以引發聚合反應。將反應混合物保持在惰性氣氛下,以防氧氣進入反應混合物中。一旦開始反應,就立即使反應溫度升到150(65.6℃),並將溫度保持在150±2(65.6℃±1.1℃)下達4小時。然後向反應混合物中加入0.03份溶解在0.47份丙酮中的VazoTM64。至此,反應混合物的總加料量已達到100份。在保持反應溫度為150±2(65.6℃±1.1℃)、並且保持反應混合物在惰性氣氛下以防氧氣進入反應混合物中的條件下,繼續反應9到11小時,或者直到至少95%所加入的初始單體發生了聚合為止。這樣就得到特性粘度(IV)為約0.8分升/克(在約0.7到0.85分升/克的範圍內)的聚合物。這種低I.V.丙烯酸類粘合劑的玻璃化轉變溫度為Tg=-34.6℃。
實施例1
將100份由90/10的2-甲基丙烯酸丁酯/丙烯酸製備的粘合劑(低I.V.)與30份磷酸辛酯二苯酯增塑劑(SanticizerTM141,可購自位於美國俄亥俄州Cleveland市的Ferro公司)和0.4份雙醯胺交聯劑(參見專利文獻U.S.5,861,211)按照上述的方法進行混合。在PET背襯上製備帶有所得粘合劑的樣品,並按照上述的方法進行測試。表1列出了測試結果。
實施例2將100份由90/10的2-甲基丙烯酸丁酯/丙烯酸製備的粘合劑(高I.V.)與40份磷酸辛酯二苯酯增塑劑(SanticizerTM141)和0.2份雙醯胺交聯劑按照上述的方法進行混合。在PET背襯上製備帶有所得粘合劑的樣品,並按照上述的方法進行測試。表1列出了測試結果。
實施例3將100份由90/10的2-甲基丙烯酸丁酯/丙烯酸製備的粘合劑(低I.V.)與20份磷酸辛酯二苯酯增塑劑(SanticizerTM141)和0.8份雙醯胺交聯劑按照上述的方法進行混合。在Surlyn背襯上製備帶有所得粘合劑的樣品,並按照上述的方法進行測試。表1列出了測試結果。
實施例4將100份由90/10的2-甲基丙烯酸丁酯/丙烯酸製備的粘合劑(低I.V.)與25份磷酸辛酯二苯酯增塑劑(SanticizerTM141)和0.6份雙醯胺交聯劑按照上述的方法進行混合。在Surlyn背襯上製備帶有所得粘合劑的樣品,並按照上述的方法進行測試。表1列出了測試結果。
實施例5將100份由90/10的2-甲基丙烯酸丁酯/丙烯酸製備的粘合劑(低I.V.)與30份磷酸辛酯二苯酯增塑劑(SanticizerTM141)和0.4份雙醯胺交聯劑按照上述的方法進行混合。在Surlyn背襯上製備帶有所得粘合劑的樣品,並按照上述的方法進行測試。表1列出了測試結果。
實施例6將100份由90/10的2-甲基丙烯酸丁酯/丙烯酸製備的粘合劑(高I.V.)與30份磷酸辛酯二苯酯增塑劑(SanticizerTM141)和0.4份雙醯胺交聯劑按照上述的方法進行混合。在Surlyn背襯上製備帶有所得粘合劑的樣品,並按照上述的方法進行測試。表1列出了測試結果。
實施例7將100份由90/10的2-甲基丙烯酸丁酯/丙烯酸製備的粘合劑(高I.V.)與40份磷酸辛酯二苯酯增塑劑(SanticizerTM141)和0.6份雙醯胺交聯劑按照上述的方法進行混合。在Surlyn背襯上製備帶有所得粘合劑的樣品,並按照上述的方法進行測試。表1列出了測試結果。
實施例8將100份由90/10的2-甲基丙烯酸丁酯/丙烯酸製備的粘合劑(低I.V.)與20份磷酸辛酯二苯酯增塑劑(SanticizerTM141)和0.8份雙醯胺交聯劑按照上述的方法進行混合。在Surlyn背襯上製備帶有所得粘合劑的樣品,並按照上述的方法進行測試。表1列出了測試結果。
實施例9將100份由90/10的2-甲基丙烯酸丁酯/丙烯酸製備的粘合劑(低I.V.)與25份磷酸辛酯二苯酯增塑劑(SanticizerTM141)和0.8份雙醯胺交聯劑按照上述的方法進行混合。在Surlyn背襯上製備帶有所得粘合劑的樣品,並按照上述的方法進行測試。表1列出了測試結果。
實施例10將100份由90/10的2-甲基丙烯酸丁酯/丙烯酸製備的粘合劑(低I.V.)與30份磷酸辛酯二苯酯增塑劑(SanticizerTM141)和0.8份雙醯胺交聯劑按照上述的方法進行混合。在Surlyn背襯上製備帶有所得粘合劑的樣品,並按照上述的方法進行測試。表1列出了測試結果。
實施例11將100份由90/10的2-甲基丙烯酸丁酯/丙烯酸製備的粘合劑(低I.V.)與20份磷酸辛酯二苯酯增塑劑(SanticizerTM141)和0.8份雙醯胺交聯劑按照上述的方法進行混合。在PET背襯上製備帶有所得粘合劑的樣品,並按照上述的方法進行測試。表1列出了測試結果。
實施例12將100份由90/10的2-甲基丙烯酸丁酯/丙烯酸製備的粘合劑(低I.V.)與25份磷酸辛酯二苯酯增塑劑(SanticizerTM141)和0.6份雙醯胺交聯劑按照上述的方法進行混合。在PET背襯上製備帶有所得粘合劑的樣品,並按照上述的方法進行測試。表1列出了測試結果。
實施例13將100份由90/10的2-甲基丙烯酸丁酯/丙烯酸製備的粘合劑(低I.V.)與30份磷酸辛酯二苯酯增塑劑(SanticizerTM141)和0.8份雙醯胺交聯劑按照上述的方法進行混合。在PET背襯上製備帶有所得粘合劑的樣品,並按照上述的方法進行測試。表1列出了測試結果。
實施例14將100份由90/10的2-甲基丙烯酸丁酯/丙烯酸製備的粘合劑(高I.V.)與20份磷酸辛酯二苯酯增塑劑(SanticizerTM141)和0.6份雙醯胺交聯劑按照上述的方法進行混合。在PET背襯上製備帶有所得粘合劑的樣品,並按照上述的方法進行測試。表1列出了測試結果。
實施例15將100份由90/10的2-甲基丙烯酸丁酯/丙烯酸製備的粘合劑(高I.V.)與40份磷酸辛酯二苯酯增塑劑(SanticizerTM141)和0.6份雙醯胺交聯劑按照上述的方法進行混合。在PET背襯上製備帶有所得粘合劑的樣品,並按照上述的方法進行測試。表1列出了測試結果。
實施例16將100份由90/10的2-甲基丙烯酸丁酯/丙烯酸製備的粘合劑(低I.V.)與20份磷酸辛酯二苯酯增塑劑(SanticizerTM141)和0.4份雙醯胺交聯劑按照上述的方法進行混合。在Surlyn背襯上製備帶有所得粘合劑的樣品,並按照上述的方法進行測試。表1列出了測試結果。
實施例17將100份由90/10的2-甲基丙烯酸丁酯/丙烯酸製備的粘合劑(高I.V.)與20份磷酸辛酯二苯酯增塑劑(SanticizerTM141)和0.2份雙醯胺交聯劑按照上述的方法進行混合。在Surlyn背襯上製備帶有所得粘合劑的樣品,並按照上述的方法進行測試。
實施例18將100份由90/10的2-甲基丙烯酸丁酯/丙烯酸製備的粘合劑(低I.V.)與20份磷酸辛酯二苯酯增塑劑(SanticizerTM141)和0.4份雙醯胺交聯劑按照上述的方法進行混合。在2密爾的PET膜(Mitsubishi4507,可得自位於美國南卡羅來納州Greer市的Mitsubishi公司)上製備帶有所得粘合劑的樣品。將U.V.固化的丙烯酸類耐磨層(其含有二氧化矽納米顆粒)塗敷(使得幹態厚度為5微米)在PET膜的背面。
所述的U.V.固化的丙烯酸類耐磨層可按照以下方法製備。將1195克可購自Nalco Chemical公司的Nalco 2327二氧化矽溶膠(一種含有膠體二氧化矽顆粒的銨離子穩定的分散體,其pH值為9.3,固體含量為40%,並且膠體二氧化矽顆粒的平均粒徑為20納米)、118克可購自Aldrich Chemical公司的N,N-二甲基丙烯醯胺、120克可購自AldrichChemical公司的甲基丙烯酸3-(甲氧基甲矽烷基)丙酯偶聯劑和761克季戊四醇三丙烯酸酯(SR444,可得自位於美國賓夕法尼亞州West Chester市的Sartomer公司)在圓底燒瓶內混合。然後,將圓底燒瓶裝在浴溫被設置為55℃的Buchi R152 Rotavapor(可購自位於瑞士Flanil市的Buchi Laboratory AG公司)的真空管路中。由50%去離子水/50%防凍劑形成的冷混合物循環通過冷卻盤管。在壓力為25託的減壓條件下除去揮發性成份,直到蒸餾速度降到低於每分鐘5滴(大約2小時)。所得到的材料(1464克)為在由N,N-二甲基丙烯醯胺單體和季戊四醇三丙烯酸酯單體所形成的混合物中的丙烯酸酯化二氧化矽顆粒的透明分散液(陶瓷聚合體組合物)。對這種陶瓷聚合體組合物所做的卡爾費休分析表明,該組合物的殘留水分含量佔該組合物的總重量的1.5重量%。向上述混合物中加入1282克異丙醇、87克水、29克Tinuvin 292和36克Irgacure 184(可得自Ciba Geigy公司的光引發劑)。最後所得組合物含有大約50%的固體,並在外觀上呈琥珀色到模糊不透明的狀態。如上所述,將樣品塗覆到PET上使得厚度為5微米。採用具有中壓汞燈的UV處理機(常規/常規設置)在氮氣吹掃、約200到240mJ/cm2、50英尺/分鐘的條件下進行固化,所用UV處理機為RPC UV處理機(由位於美國伊利諾州Plainfield市的RPC Industries公司生產),然後在烘箱內加熱,以完全固化。
表1示出了測定的結果。
表1
在如表2所示的各種速度條件下對實施例18的樣品進行180度剝離試驗。表2示出了試驗結果(結果以盎司/英寸表示)。
表2
如表3所示,分別在最初施加實施例18的樣品的時候、最初施加後24小時的時候和最初施加後120小時的時候測定霧度。表3示出了測定結果(結果以霧度%表示)。
表3
如前文方法部分所述,測定實施例18的樣品(為獨立的支持膜)的初始色值。參照物空氣的測定色值(L*、a*、b*)分別為100、0和0。表4示出了顏色測定的結果。
表4
權利要求
1.一種地板保護膜粘合劑組合物,其含有丙烯酸類壓敏粘合劑,該丙烯酸類壓敏粘合劑的特性粘度大於或等於0.3分升/克;交聯劑;和增塑劑,該增塑劑與該丙烯酸類壓敏粘合劑相容;其中,所述粘合劑組合物的玻璃化轉變溫度小於或等於-10℃;所述粘合劑組合物的180度剝離初粘性測定值大於或等於5盎司/英寸,而該粘合劑組合物的180度剝離終粘性測定值達到小於或等於40盎司/英寸;並且所述粘合劑組合物的霧度測定值小於或等於10%。
2.根據權利要求1的保護膜粘合劑,其中所述粘合劑組合物在30分鐘時的間隙測定值小於或等於3毫米。
3.根據權利要求1的保護膜粘合劑,其中所述粘合劑組合物含有100份丙烯酸類壓敏粘合劑,該丙烯酸類壓敏粘合劑的特性粘度在0.7到2.0分升/克的範圍內;0.1到3.0份交聯劑;和15到50份增塑劑,該增塑劑與該丙烯酸類壓敏粘合劑相容。
4.根據權利要求1的保護膜粘合劑,其中所述粘合劑組合物含有100份丙烯酸類壓敏粘合劑,該丙烯酸類壓敏粘合劑的特性粘度在0.3到0.7分升/克的範圍內;0.2到5.0份交聯劑;和5到40份增塑劑,該增塑劑與該丙烯酸類壓敏粘合劑相容。
5.根據權利要求1的保護膜粘合劑,其中所述粘合劑組合物含有100份丙烯酸類壓敏粘合劑,該丙烯酸類壓敏粘合劑的特性粘度在1.5到2.0分升/克的範圍內;0.2到0.8份交聯劑;和20到50份增塑劑,該增塑劑與該丙烯酸類壓敏粘合劑相容。
6.根據權利要求1的保護膜粘合劑,其中所述粘合劑組合物含有100份丙烯酸類壓敏粘合劑,該丙烯酸類壓敏粘合劑的特性粘度在0.5到1.0分升/克的範圍內;0.4到1.0份交聯劑;和10到35份增塑劑,該增塑劑與該丙烯酸類壓敏粘合劑相容。
7.根據權利要求1的保護膜粘合劑,其中所述的丙烯酸類壓敏粘合劑含有共聚物,該共聚物包含85到97份選自丙烯酸異辛酯、丙烯酸正丁酯、2-甲基丙烯酸丁酯和丙烯酸2-乙基己酯中的單體單元;和3到15份選自丙烯酸、甲基丙烯酸和丙烯醯胺中的極性單體單元。
8.根據權利要求1的保護膜粘合劑,其中所述的丙烯酸類壓敏粘合劑含有共聚物,該共聚物包含85到95份的2-甲基丙烯酸丁酯單體單元、和5到15份丙烯酸單體單元。
9.根據權利要求1的保護膜粘合劑,其中所述的丙烯酸類壓敏粘合劑含有共聚物,該共聚物包含85到95份的丙烯酸異辛酯單體單元、和5到15份丙烯酸單體單元。
10.根據權利要求1的保護膜粘合劑,其中所述的丙烯酸類壓敏粘合劑含有共聚物,該共聚物包含90到97份的丙烯酸異辛酯單體單元、和3到10份丙烯醯胺單體單元。
11.根據權利要求1的保護膜粘合劑,其中所述交聯劑包括氮丙啶類交聯劑。
12.根據權利要求1的保護膜粘合劑,其中所述交聯劑包括光交聯劑。
13.根據權利要求1的保護膜粘合劑,其中所述增塑劑包括磷酸酯。
14.根據權利要求1的保護膜粘合劑,其中所述增塑劑包括磷酸辛酯二苯酯。
15.根據權利要求1的保護膜粘合劑,其中所述粘合劑組合物的180度剝離初粘性測定值大於或等於5盎司/英寸,而該粘合劑組合物的180度剝離終粘性測定值達到小於或等於30盎司/英寸。
16.根據權利要求1的保護膜粘合劑,其中所述粘合劑組合物的180度剝離初粘性測定值大於或等於7盎司/英寸,而該粘合劑組合物的180度剝離終粘性測定值達到小於或等於20盎司/英寸。
17.根據權利要求1的保護膜粘合劑,其中所述粘合劑組合物的180度剝離初粘性測定值為5到15盎司/英寸。
18.根據權利要求17的保護膜粘合劑,其中所述粘合劑組合物的累積粘性值小於或等於300%。
19.根據權利要求17的保護膜粘合劑,其中所述粘合劑組合物的累積粘性值小於或等於100%。
20.一種地板保護膜製品,其具有地板膜基底層;和丙烯酸類壓敏粘合劑層,該丙烯酸類壓敏粘合劑層設置在該地板膜基底層上;其中該丙烯酸類壓敏粘合劑層包含含有以下物質的粘合劑組合物丙烯酸類壓敏粘合劑,該丙烯酸類壓敏粘合劑的特性粘度大於或等於0.3分升/克;交聯劑;和增塑劑,該增塑劑與該丙烯酸類壓敏粘合劑相容;其中,所述粘合劑組合物的玻璃化轉變溫度小於或等於-10℃;並且所述粘合劑組合物的180度剝離初粘性測定值大於或等於5盎司/英寸,而該粘合劑組合物的180度剝離終粘性測定值達到小於或等於40盎司/英寸;並且該粘合劑組合物的霧度測定值小於或等於10%。
21.根據權利要求20的保護膜製品,其中所述粘合劑組合物在30分鐘時的間隙測定值小於或等於3毫米。
22.根據權利要求20的保護膜製品,其中所述地板膜基底層的厚度為25到250微米。
23.根據權利要求20的保護膜製品,其中所述地板膜基底層包含聚合物。
24.根據權利要求20的保護膜製品,其中所述地板膜基底層包含透明的聚合物。
25.根據權利要求20的保護膜製品,其中所述地板膜基底層包含透明的聚烯烴或透明的聚酯。
26.根據權利要求20的保護膜製品,其還具有聚合物耐磨層,該聚合物耐磨層被設置在所述地板膜基底層上,所述地板膜基底層被設置在所述聚合物耐磨層和所述丙烯酸類壓敏粘合劑層之間,並且所述聚合物耐磨層的厚度為2到25微米。
27.根據權利要求20的保護膜製品,其還具有隔離層,該隔離層被設置在所述丙烯酸類壓敏粘合劑層上,所述丙烯酸類壓敏粘合劑層被設置在所述地板膜基底層和所述隔離層之間。
28.根據權利要求26的保護膜製品,其還具有隔離層,該隔離層被設置在所述丙烯酸類壓敏粘合劑層上,所述丙烯酸類壓敏粘合劑層被設置在所述地板膜基底層和所述隔離層之間。
29.根據權利要求20的保護膜製品,其還具有表面處理層,該表面處理層被設置在所述地板膜基底層和所述丙烯酸類壓敏粘合劑層之間。
30.一種保護地板的方法,該方法包括以下步驟提供地板保護膜,該地板保護膜具有地板膜基底層;和丙烯酸類壓敏粘合劑層,該丙烯酸類壓敏粘合劑層設置在該地板膜基底層上;其中所述丙烯酸類壓敏粘合劑層包含含有以下物質的粘合劑組合物丙烯酸類壓敏粘合劑,該丙烯酸類壓敏粘合劑的特性粘度大於或等於0.3分升/克;交聯劑;和增塑劑,該增塑劑與該丙烯酸類壓敏粘合劑相容;其中,所述粘合劑組合物的玻璃化轉變溫度小於或等於-10℃;所述粘合劑組合物的180度剝離初粘性測定值大於或等於5盎司/英寸,而該粘合劑組合物的180度剝離終粘性測定值達到小於或等於40盎司/英寸;並且該粘合劑組合物的霧度測定值小於或等於10%;並且將所述的地板保護膜層疊到地板表面上。
31.根據權利要求30的方法,其中所述提供步驟包括提供地板保護膜,該地板保護膜具有地板膜基底層;丙烯酸類壓敏粘合劑層,該丙烯酸類壓敏粘合劑層設置在該地板膜基底層上;和隔離襯裡,該隔離襯裡被設置在所述丙烯酸類壓敏粘合劑層上,其中所述壓敏粘合劑層被設置在所述隔離襯裡和所述地板膜基底層之間。
32.根據權利要求30的方法,其中所述提供步驟包括提供地板保護膜,該地板保護膜具有地板膜基底層;丙烯酸類壓敏粘合劑層,該丙烯酸類壓敏粘合劑層被設置在該地板膜基底層上;和聚合物耐磨層,該聚合物耐磨層被設置在所述地板膜基底層上,其中所述地板膜基底層被設置在所述聚合物耐磨層和所述丙烯酸類壓敏粘合劑層之間。
33.根據權利要求31的方法,其中所述提供步驟包括提供地板保護膜,該地板保護膜具有地板膜基底層;丙烯酸類壓敏粘合劑層,該丙烯酸類壓敏粘合劑層被設置在該地板膜基底層上;和聚合物耐磨層,該聚合物耐磨層被設置在所述地板膜基底層上,其中所述地板膜基底層被設置在所述聚合物耐磨層和所述丙烯酸類壓敏粘合劑層之間。
34.根據權利要求30的方法,其中所述層疊步驟包括以至少0.05米/秒的速度將所述地板保護膜層疊到地板表面上。
35.根據權利要求30的方法,其中所述層疊步驟包括以至少0.5米/秒的速度將所述地板保護膜層疊到地板表面上。
36.一種保護地板的方法,該方法包括以下步驟提供地板保護膜,該地板保護膜具有地板膜基底層;和丙烯酸類壓敏粘合劑層,該丙烯酸類壓敏粘合劑層被設置在該地板膜基底層上;其中所述丙烯酸類壓敏粘合劑層包含含有以下物質的粘合劑組合物丙烯酸類壓敏粘合劑,該丙烯酸類壓敏粘合劑的特性粘度大於或等於0.3分升/克;交聯劑;和增塑劑,該增塑劑與該丙烯酸類壓敏粘合劑相容;其中,所述粘合劑組合物的玻璃化轉變溫度小於或等於-10℃;該粘合劑組合物的180度剝離初粘性測定值大於或等於5盎司/英寸;並且該粘合劑組合物的霧度測定值小於或等於10%;將所述的地板保護膜層疊到地板表面上;以及從所述的地板表面上除去所述地板保護膜,從而形成被除去的地板保護膜,其中小於或等於10%的所述地板保護膜殘留在所述地板表面上。
37.根據權利要求36的方法,其中所述除去步驟包括從所述的地板表面上除去所述地板保護膜,從而形成被除去的地板保護膜,其中小於或等於5%的所述地板保護膜殘留在所述地板表面上。
38.根據權利要求36的方法,其中所述除去步驟包括從所述的地板表面上除去所述地板保護膜,從而形成被除去的地板保護膜,其中小於或等於1%的所述地板保護膜殘留在所述地板表面上。
39.根據權利要求36的方法,其中所述除去步驟包括以至少0.05米/秒的速度從所述地板表面上除去所述地板保護膜。
40.根據權利要求36的方法,其中所述除去步驟包括以至少0.5米/秒的速度從所述地板表面上除去所述地板保護膜。
41.一種保護地板的方法,該方法包括以下步驟提供地板保護膜,該保護膜具有地板膜基底層;和丙烯酸類壓敏粘合劑層,該丙烯酸類壓敏粘合劑層被設置在該地板膜基底層上;其中所述丙烯酸類壓敏粘合劑層包含含有以下物質的粘合劑組合物丙烯酸類壓敏粘合劑,該丙烯酸類壓敏粘合劑的特性粘度大於或等於0.3分升/克;交聯劑;和增塑劑,該增塑劑與該丙烯酸類壓敏粘合劑相容;其中,所述粘合劑組合物的玻璃化轉變溫度小於或等於-10℃;該粘合劑組合物的180度剝離初粘性測定值大於或等於5盎司/英寸;並且該粘合劑組合物的霧度測定值小於或等於10%;以至少0.5米/秒的速度將所述地板保護膜層疊到地板表面上;並且從所述地板表面上除去所述地板保護膜,從而形成被除去的地板保護膜。
42.根據權利要求41的方法,其中所述除去步驟包括以至少0.5米/秒的速度從所述地板表面上除去所述地板保護膜。
43.根據權利要求41的方法,其中所述除去步驟包括以至少0.5米/秒的速度從所述地板表面上除去所述地板保護膜,從而形成被除去的地板保護膜,其中小於或等於5%的所述地板保護膜殘留在所述地板表面上。
全文摘要
一種地板保護膜粘合劑組合物,其含有丙烯酸類壓敏粘合劑、交聯劑和與該丙烯酸類壓敏粘合劑相容的增塑劑,其中該丙烯酸類壓敏粘合劑的特性粘度大於或等於0.3分升/克。所述粘合劑組合物的玻璃化轉變溫度小於或等於-10℃;所述粘合劑組合物的180度剝離初粘性測定值大於或等於5盎司/英寸,而該粘合劑組合物的180度剝離終粘性測定值達到小於或等於40盎司/英寸;並且所述粘合劑組合物的霧度測定值小於或等於10%。本發明還描述了地板保護膜製品以及保護地板的方法。
文檔編號C09J133/00GK101040024SQ200580034625
公開日2007年9月19日 申請日期2005年10月12日 優先權日2004年10月12日
發明者艾伯特·I·埃費拉茨, 阿德裡安娜·派瓦, 傑弗裡·D·馬爾默, 馬克·F·埃利斯, 杜安·D·范斯勒, 凱利·J·吉本斯 申請人:3M創新有限公司