压敏粘合剂(PSA)层压材料
阅读：122发布：2021-11-19
专利汇可以提供压敏粘合剂(PSA)层压材料专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种PSA 层压 材料，所述PSA层压材料包括至少一层非粘性层压材料和至少一个 增粘剂 层；其中所述非粘性层压材料包括至少一个面料层和至少一个 粘合剂 基层 ；其中所述面料层包含至少一种面料材料；其中所述粘合剂基层包含至少一种粘合剂基层 聚合物 ；其中增粘剂层包含至少一种增粘剂；其中增粘剂组合物不为PSA；其中增粘剂层施加到非粘性层压材料的粘合剂基层侧，以制造PSA层压材料。本发明还提供制造PSA层压材料的方法及包含所述PSA层压材料的制品。，下面是压敏粘合剂(PSA)层压材料专利的具体信息内容。
1.一种PSA层压材料，所述PSA层压材料包括至少一层非粘性 层压材料和至少一个增粘剂层；其中所述非粘性层压材料包括至少一 个面料层和至少一个粘合剂基层；其中所述面料层包含至少一种面料 材料；其中所述粘合剂基层包含至少一种粘合剂基层聚合物；其中所 述增粘剂层包含至少一种增粘剂；其中所述增粘剂层不为PSA；并且 其中所述增粘剂层施加到非粘性层压材料的粘合剂基层侧，以制造 PSA层压材料。
2.权利要求1的PSA层压材料，其中所述PSA层压材料具有与 由面料材料与包含至少一种粘合剂基层聚合物和至少一种增粘剂的 粘合剂接触制造的PSA层压材料相比改善的剥离粘合和环形快粘。
3.权利要求2的PSA层压材料，其中所述PSA层压材料具有与 由面料材料与包含至少一种粘合剂基层聚合物和至少一种增粘剂的 粘合剂接触制造的PSA层压材料相比改善的剪切粘合。
4.权利要求1的PSA层压材料，其中所述增粘剂随时间迁移进 入所述非粘性层压材料，如与PSA层压材料初始形成时相比改善的剪 切粘合所示。
5.权利要求1的PSA层压材料，所述PSA层压材料进一步包括 至少一个选自至少一个阻挡层、至少一个层压材料覆层、至少一个隔 离衬垫、至少一个粘结层和至少一个底胶层的层。
6.权利要求1的PSA层压材料，其中隔离材料位于所述面料层 的外表面上。
7.权利要求6的PSA层压材料，其中所述隔离材料为聚硅氧烷 材料。
8.权利要求1的PSA层压材料，其中所述面料材料为至少一种 纸或至少一种薄膜聚合物。
9.权利要求8的PSA层压材料，其中所述薄膜聚合物为薄膜聚 合物的共混物或多种薄膜聚合物的多层薄膜。
10.权利要求8的PSA层压材料，其中所述薄膜聚合物具有与所 述粘合剂基层聚合物不一致或不相容的溶解度参数，以防止在所述面 料层和所述粘合剂基层之间迁移。
11.权利要求8的PSA层压材料，其中所述薄膜聚合物选自聚苯 乙烯、聚烯烃、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚 乙烯醇、聚酯、官能性聚酯、聚(乙烯-乙烯醇)、聚醚聚酰胺嵌段共聚 物、聚乙酸乙烯酯及其混合物。
12.权利要求11的PSA，其中所述薄膜聚合物为具有选自乙烯、 丙烯和1-丁烯的重复单元的聚烯烃。
13.权利要求12的PSA，其中所述薄膜聚合物为至少一种选自聚 乙烯、聚丙烯和乙烯-丙烯共聚物的聚合物。
14.权利要求13的PSA层压材料，其中所述面料层中使用的聚 乙烯的熔体流速(MFR)用2.16kg重量在190℃测定为约0.1克/10分钟 至约15克/10分钟。
15.权利要求14的PSA层压材料，其中所述面料层中使用的聚 乙烯的熔体流速用2.16kg重量在190℃测定为0.1克/10分钟至5克/10 分钟。
16.权利要求13的PSA层压材料，其中所述面料层中使用的聚 丙烯的熔体流速(MFR)用2.16kg重量在230℃测定为约0.1克/10分钟 至约20克/10分钟。
17.权利要求16的PSA层压材料，其中所述面料层中使用的聚 丙烯的熔体流速(MFR)用2.16kg重量在230℃测定为约0.1克/10分钟 至约10克/10分钟。
18.权利要求1的PSA层压材料，其中所述面料层具有约10μm 至约200μm的厚度。
19.权利要求18的PSA层压材料，其中所述面料层具有约30μm 至约90μm的厚度。
20.权利要求1的PSA层压材料，其中所述粘合剂基层聚合物为 至少一种选自至少一种无规共聚物粘合剂基层物质、至少一种嵌段共 聚物粘合剂基层聚合物和至少一种天然或合成橡胶的聚合物。
21.权利要求20的PSA层压材料，其中所述无规共聚物粘合剂 基层物质选自基于丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯共聚物及其衍生物、α- 烯烃共聚物、硅氧烷共聚物和氯丁二烯/丙烯腈共聚物的共聚物。
22.权利要求20的PSA层压材料，其中所述嵌段共聚物粘合剂 基层聚合物选自线型嵌段共聚物、支化嵌段共聚物、二嵌段共聚物、 三嵌段共聚物、四嵌段共聚物、多嵌段共聚物、星型嵌段共聚物、接 枝嵌段共聚物和径向嵌段共聚物。
23.权利要求20的PSA层压材料，其中所述天然或合成橡胶选 自聚异丁烯、聚异戊二烯和丁基橡胶。
24.权利要求1的PSA层压材料，其中所述粘合剂基层聚合物包 括至少一种热塑性弹性体(TPE)。
25.权利要求24的PSA层压材料，其中所述TPE为至少一种选 自线型、支化、接枝或径向嵌段共聚物的聚合物。
26.权利要求24的PSA层压材料，其中所述热塑性弹性体包含 约75％至约95％重量橡胶态链段和约5％至约25％重量非橡胶态链段。
27.权利要求26的PSA层压材料，其中所述非橡胶态链段包括 单环和多环芳族烃的聚合物。
28.权利要求26的PSA层压材料，其中所述橡胶态链段包括脂 族共轭二烯或氢化共轭二烯的均聚物或共聚物的聚合物嵌段。
29.权利要求26的PSA层压材料，其中所述橡胶态链段选自聚 异戊二烯、聚丁二烯和苯乙烯丁二烯橡胶。
30.权利要求26的PSA层压材料，其中所述橡胶态链段选自聚 二烯、乙烯-丁烯共聚物的橡胶和乙烯-丙烯共聚物的橡胶。
31.权利要求1的PSA层压材料，其中所述粘合剂基层聚合物选 自丁二烯基聚合物、异戊二烯基聚合物、聚醚聚酰胺嵌段共聚物及其 混合物。
32.权利要求31的PSA层压材料，其中所述丁二烯基聚合物选 自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯(SB)嵌段共 聚物、多臂(SB)x嵌段共聚物、聚丁二烯嵌段共聚物及其氢化衍生物和 混合物。
33.权利要求31的PSA层压材料，其中所述异戊二烯基共聚物 选自苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-丁二 烯-苯乙烯(SIBS)共聚物、苯乙烯-异戊二烯(SI)二嵌段共聚物、线型和 多臂(SI)x嵌段共聚物、具有苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)骨架和 异戊二烯和/或苯乙烯-异戊二烯(SI)臂的径向嵌段共聚物、聚异丁烯、 天然橡胶、合成聚异戊二烯及其混合物。
34.权利要求22的PSA层压材料，其中所述二嵌段共聚物选自 苯乙烯-丁二烯(SB)、苯乙烯-异戊二烯(SI)及其氢化衍生物。
35.权利要求22的PSA层压材料，其中所述三嵌段聚合物、四 嵌段聚合物和多嵌段聚合物选自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯 -异戊二烯-苯乙烯(SIS)、α-甲基苯乙烯-丁二烯-α-甲基苯乙烯、α-甲基 苯乙烯-异戊二烯-α-甲基苯乙烯、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯-苯乙烯 (SIBS)、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(SEPS)、苯乙烯-乙烯/丙烯(SEP)x及 其衍生物。
36.权利要求20的PSA层压材料，其中所述嵌段共聚物经过氢 化。
37.权利要求20的PSA层压材料，其中所述嵌段共聚物为官能 化嵌段共聚物。
38.权利要求37的PSA层压材料，其中所述官能化嵌段共聚物 为琥珀酸酐改性的SEBS。
39.权利要求1的PSA层压材料，其中所述粘合剂基层聚合物为 选自苯乙烯嵌段共聚物和异丁烯共聚物的高内聚强度聚合物。
40.权利要求39的PSA层压材料，其中所述苯乙烯嵌段共聚物 选自苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、基于苯乙烯和乙烯/丁 烯的共聚物(S-E/B-S)及基于苯乙烯和乙烯/丙烯的共聚物(S-E/P-S)。
41.权利要求40的PSA层压材料，其中所述SIS嵌段共聚物的 聚苯乙烯含量为约10％重量至约50％重量。
42.权利要求39的PSA层压材料，其中所述苯乙烯嵌段共聚物 的溶液粘度利用Brookfield粘度计用在甲苯中25％固体测定为约 0.05Pa.s至约20Pa.s。
43.权利要求1的PSA层压材料，其中所述粘合剂基层具有约 1μm至约60μm的厚度。
44.权利要求43的PSA层压材料，其中所述粘合剂基层具有约 4μm至约20μm的厚度。
45.权利要求1的PSA层压材料，其中所述粘合剂基层已用至少 一种选自以下物质的添加剂改性：纯单体树脂；聚(乙烯)或聚(丙烯) 蜡；具有低粘度的聚(乙烯)，例如具有根据ASTM D-1238在190℃ 2.16kg重量测定的约5g/10分钟至约80g/10分钟熔体流速的聚乙烯； 和用金属茂催化剂制备的基于乙烯或丙烯的共聚物。
46.权利要求1的PSA层压材料，其中所述增粘剂层进一步包含 至少一种增塑剂。
47.权利要求1的PSA层压材料，其中所述增粘剂为至少一种选 自松香基和氢化松香基增粘剂、烃基和氢化烃基增粘剂、酚基增粘剂、 萜烯基增粘剂、萜烯酚基增粘剂、苯乙烯化的萜烯基增粘剂、氢化萜 烯基增粘剂、聚酯基增粘剂、纯单体芳族基增粘剂、芳族丙烯酸基增 粘剂、液体树脂类型增粘剂、官能化类型增粘剂及其氢化衍生物和混 合物的增粘剂。
48.权利要求47的PSA层压材料，其中所述增粘剂为氢化纯单 体芳族基增粘剂。
49.权利要求46的PSA，其中所述增塑剂为至少一种选自环烷油 和石蜡油、柠檬酸酯、磺酸酯和邻苯二甲酸酯的增塑剂。
50.权利要求1的PSA层压材料，其中所述增粘剂可溶于所述粘 合剂基层聚合物。
51.权利要求1的PSA层压材料，其中所述增粘剂为增粘剂母料 组合物。
52.权利要求50的PSA层压材料，其中所述增粘剂可溶于含聚 苯乙烯和聚异戊二烯嵌段的弹性体。
53.权利要求52的PSA层压材料，其中所述增粘剂通过含5或6 个碳原子的二烯和单烯烃形式的脂族石油衍生物流聚合获得。
54.权利要求53的PSA层压材料，其中所述二烯为戊间二烯或 异戊二烯。
55.权利要求1的PSA层压材料，其中所述增粘剂为通过一种或 多种C5单烯烃和/或二烯烃与一种或多种C8或C9单烯基芳烃或其氢 化衍生物共聚制备的至少一种改性C5类型石油树脂。
56.权利要求55的PSA层压材料，其中所述改性的C5单烯烃和 /或二烯烃选自异戊二烯、2-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯、环戊烯、1- 戊烯、顺式-和反式-2-戊烯、环戊二烯和顺-反-1，3-戊二烯。
57.权利要求55的PSA层压材料，其中所述C8或C9单烯基芳烃 选自苯乙烯、甲基苯乙烯和茚。
58.权利要求1的PSA层压材料，其中所述增粘剂为至少一种氢 化的多环树脂或至少一种氢化的芳族树脂，其中苯环的实质部分，如 果不是全部，转化成环己烷环。
59.权利要求58的PSA层压材料，其中所述氢化的多环树脂为 二环戊二烯树脂。
60.权利要求1的PSA层压材料，其中所述增粘剂层进一步包含 松香、松香酯、聚萜烯、芳族和官能化树脂及在某种程度与所述粘合 剂基层中包含的粘合剂基层聚合物相容的其他增粘剂。
61.权利要求1的PSA层压材料，其中所述增粘剂层包含约50％ 重量至约90％重量的至少一种增粘剂。
62.权利要求1的PSA层压材料，其中所述增粘剂层具有约2μm 至约150μm的厚度。
63.权利要求1的PSA层压材料，其中所述PSA层压材料的面料 层、粘合剂基层和增粘剂层还包含无机填料和有机和无机添加剂。
64.权利要求63的PSA层压材料，其中所述无机填料选自碳酸 钙、二氧化钛、金属制品和纤维。
65.权利要求63的PSA层压材料，其中所述添加剂选自阻燃剂、 抗氧化剂化合物、热稳定剂、光稳定剂、紫外光稳定剂、防粘连剂、 加工助剂、成核剂和酸受体。
66.权利要求1的PSA层压材料，其中所述PSA层压材料具有约 35μm至约400μm的厚度。
67.权利要求66的PSA层压材料，其中所述PSA层压材料具有 约50μm至约150μm的厚度。
68.权利要求1的PSA层压材料，其中所述PSA层压材料具有约 50:1至约1:1的面料层(A)与粘合剂基层(B)的厚度比。
69.权利要求68的PSA层压材料，其中所述PSA层压材料具有 约25:1至约2:1的A:B厚度比。
70.权利要求1的PSA层压材料，其中一部分增粘剂迁移进入非 粘性层压材料的粘合剂基层，产生PSA层(B/C)，从而得到所述PSA 层压材料。
71.权利要求70的PSA层压材料，其中所述迁移进入粘合剂基 层的增粘剂层的部分选自基于增粘剂层(C)重量的以重量百分比给出 的以下范围：0.1-100、5-100、10-100、15-100、20-100、25-100、30-100、 35-100、40-100、50-100、55-100、60-100、65-100、70-100、75-100、 80-100、85-100、90-100、95-100、0.1-90、5-90、10-90、15-90、20-90、 25-90、30-90、35-90、40-90、45-90、50-90、55-90、60-90、65-90、 70-90、75-90、80-90、85-90、0.1-80、5-80、10-80、15-80、20-80、 25-80、30-80、35-80、40-80、45-80、50-80、55-80、60-80、65-80、 70-80、75-80、0.1-70、5-70、10-70、15-70、20-70、25-70、30-70、 35-70、40-70、45-70、50-70、55-70、60-70、65-70、0.1-60、5-60、 10-60、15-60、20-60、25-60、30-60、35-60、40-60、45-60、50-60、 55-60、0.1-50、5-50、10-50、15-50、20-50、25-50、30-50、35-50、 40-50、45-50、0.1-40、5-40、10-40、15-40、20-40、25-40、30-100、 35-40、0.1-30、5-30、10-30、15-30、20-30、25-30、0.1-20、5-20、 10-20、15-20、0.1-10和5-10。
72.权利要求1的PSA，其中所述聚合物为热塑性弹性体。
73.权利要求1的PSA，其中所述增粘剂层(C)中聚合物的量为增 粘剂层(C)重量的约0.1％重量至约10％重量。
74.权利要求1的PSA，其中所述增粘剂层(C)中聚合物的量为增 粘剂层(C)重量的约1％重量至约5％重量。
75.一种压敏粘合剂(PSA)层压材料，所述压敏粘合剂层压材料包 括：至少一个面料层(A)；包含至少一种粘合剂基层聚合物的至少一个 粘合剂基层(B)；和包含至少一种增粘剂的至少一个增粘剂层(C)；
其中所述压敏粘合剂层压材料通过用粘合剂基层(B)溶剂涂覆面 料层(A)，以产生非粘性层压材料，并将增粘剂层(C)施加到非粘性层 压材料的粘合剂基层侧，以制造PSA层压材料来获得；并且其中所述 面料层(A)包含至少一种选自聚乙烯或聚丙烯的面料材料；其中所述粘 合剂基层为至少一种选自SEBS嵌段共聚物或(SEP)x嵌段共聚物的聚 合物；并且其中所述增粘剂包括氢化的芳族树脂。
76.一种压敏粘合剂(PSA)层压材料，所述压敏粘合剂层压材料包 括：至少一个面料层(A)；包含至少一种粘合剂基层聚合物的至少一个 粘合剂基层(B)；和包含至少一种增粘剂的至少一个增粘剂层(C)；
其中所述压敏粘合剂层压材料通过用粘合剂基层(B)溶剂涂覆面 料层(A)，以产生非粘性层压材料，并将增粘剂层(C)施加到非粘性层 压材料的粘合剂基层侧，以制造PSA层压材料来获得；并且其中所述 面料层(A)包含至少一种面料材料；其中所述面料材料为纸；其中所述 粘合剂基层为至少一种选自SEBS嵌段共聚物或(SEP)x嵌段共聚物的 聚合物；并且其中所述增粘剂包括氢化的芳族树脂。
77.一种制造PSA层压材料的方法，所述方法包括，将至少一个 增粘剂层(C)施加到非粘性层压材料；其中所述非粘性层压材料包括至 少一个面料层(A)和至少一个非粘性基层(B)；其中所述面料层(A)包含 至少一种面料材料；并且其中所述粘合剂基层(B)包含至少一种粘合剂 基层聚合物；其中所述增粘剂层(C)不为PSA；并且其中所述增粘剂层 (C)施加到非粘性层压材料的粘合剂基层侧。
78.权利要求77的方法，其中所述非粘性层压材料通过溶剂涂覆 或乳液涂覆来制造。
79.权利要求77的方法，其中所述增粘剂层通过选自缝模涂覆、 辊轴涂覆、幕涂、辊衬刮刀辊涂和喷涂的方法施加。
80.权利要求77的方法，其中在施加增粘剂之前、之后或之时加 热所述非粘性层压材料。
81.权利要求77的方法，其中所述增粘剂层为热熔融组合物、 水基分散体或溶剂基溶液。
82.权利要求77的方法，其中一部分所述增粘剂层迁移进入非粘 性层压材料的粘合剂基层，产生PSA层(B/C)，从而得到PSA层压材 料。
83.一种制品，所述制品包括权利要求1的PSA层压材料。
84.一种标签，所述标签包括权利要求1的PSA层压材料。
85.权利要求84的标签，其中所述标签可选自纸标签、薄膜标签 和具有隔离衬垫的薄膜标签。
86.权利要求84的标签，其中所述标签为包装标签或特种标签。
87.权利要求86的标签，其中所述包装标签选自用于包装饮料、 食品、健康和个人护理产品、药物、工业化学品、家用化学品或零售 产品的标签。
88.权利要求86的标签，其中所述特种标签选自可重新定位的标 签、可去除标签、可再封标签、超透明标签、耐冷冻标签和安全标签。
89.一种胶带，所述胶带包括权利要求1的PSA层压材料。
90.权利要求89的胶带，其中所述胶带为多用途胶带或特种胶 带。
91.权利要求90的胶带，其中所述多用途胶带选自包装和运输胶 带、涂漆和喷漆遮蔽带、消费和办公胶带以及粘结和固定胶带。
92.权利要求90的胶带，其中所述特种胶带选自表面保护胶带； 电绝缘胶带；扎带、补强带和标志带；接料带；HVAC-密封带；医疗 用带；机动车用带；电子胶带；安全或反光带；和尿布封闭带。
93.一种薄膜，所述薄膜包括权利要求1的PSA层压材料。
94.权利要求93的薄膜，其中所述薄膜选自粘合薄膜、隔离膜、 保护膜和紧贴薄膜。
95.权利要求94的薄膜，其中所述粘合薄膜为至少一种选自压敏 粘合薄膜、热活化粘合薄膜、单侧和双侧粘合层、地毯衬、屋面衬垫 材料、透明或有色薄膜、食品接触粘合薄膜和背层薄膜的薄膜。
96.权利要求95的薄膜，其中所述背层薄膜选自用于支撑药物基 质的背层薄膜、多用途背层薄膜或基材专一性背层薄膜。
97.权利要求96的薄膜，其中所述基材专一性背层薄膜选自用于 非织造材料、玻璃、纸、棉、矿物棉、聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚酯、 聚氨酯泡沫/片和丙烯酸类粘合剂的背层薄膜。
98.权利要求94的薄膜，其中所述隔离膜选自食品软包装；臭味、 有机香味和气味、水分、氧和其他气体的隔离膜；热和冲击可密封隔 离膜、可印刷隔离膜、电晕处理的隔离膜、造口术用具、药物泡罩包 装、盖衬、袋和保护衣服用的织物层压结构。
99.权利要求94的薄膜，其中所述保护膜为层压到固体结构的薄 膜。
100.权利要求99的薄膜，其中所述层压到固体结构的薄膜选自 在波纹钢管上提高耐腐蚀性和抗磨性的保护膜、用于涂漆表面的掩蔽 保护膜、用于内部或外部玻璃上的反光膜、窗玻璃用的抗碎薄膜和玻 璃着色膜。
101.权利要求94的薄膜，其中所述紧贴薄膜选自食品包装、工 业应用和消费者可密封应用的薄膜。
102.权利要求1的PSA层压材料，其中所述PSA层压材料的粘 合性质可用聚合物粘合剂基层(B)和增粘剂层(C)的绝对和相对厚度控 制。
发明领域
本发明涉及非粘性层压材料和压敏粘合剂(PSA)层压材料。本发 明还涉及制造非粘性层压材料和PSA层压材料的方法。本发明还提供 制造的制品，包括但不限于胶带、标签、保护膜、标志、贴花膜等。
发明背景
通常，压敏粘合剂层压材料包含至少一种聚合物组分、至少一种 增粘剂组分和至少一种增塑剂。这些组分用热、水或溶剂物理混合在 一起。这些压敏粘合剂(PSA)层压材料用于以下这些制品，例如标签、 胶带、贴花膜、标志等。PSA标签通常用于将印刷的信息加到物品或 制品上。PSA标签一般包括隔离衬垫、布置在隔离衬垫上的PSA层以 及可以为层压到PSA层上的薄膜聚合物的外层。形成此类层压材料可 首先使PSA涂覆或层压到隔离衬垫，然后使外层层压到PSA-涂覆的 衬垫上；或者，将PSA涂覆或层压到外层，然后使PSA-涂覆的外层 层压到隔离衬垫上。外层一般由塑料制成，在外层层压到PSA和衬垫 之前或之后在上面印刷信息或其他标记。
在工业上一些研究尝试改善PSA层压材料的粘合性质和制造此 类层压材料的方法。已用挤出或共挤出挤出薄膜面料层和压敏粘合 剂，然而出现加工问题，如粘着到设备辊上。
为了防止PSA层压材料粘到设备辊上，可能需要隔离衬垫，隔离 衬垫紧接在共挤出过程后层压到PSA层压材料上。
因此，在工业上需要改良的制造PSA层压材料的方法和具有改善 性质的层压材料。
发明概述
本发明的一个实施方案提供一种PSA层压材料，所述PSA层压 材料包括至少一层非粘性层压材料和至少一个增粘剂层；其中所述非 粘性层压材料包括至少一个面料层和至少一个粘合剂基层；其中所述 面料层包含至少一种面料材料；其中所述粘合剂基层包含至少一种粘 合剂基层聚合物；其中增粘剂层包含至少一种增粘剂；其中增粘剂组 合物不为PSA；其中增粘剂层施加到非粘性层压材料的粘合剂基层侧， 以制造PSA层压材料。
本发明的另一个实施方案提供一种制造PSA层压材料的方法。所 述方法包括，将至少一个增粘剂层(C)施加到非粘性层压材料；其中所 述非粘性层压材料包括至少一个面料层(A)和至少一个粘合剂基层 (B)；其中所述面料层(A)包含至少一种面料材料；并且其中所述粘合 剂基层(B)包含至少一种粘合剂基层聚合物；其中增粘剂层(C)不为 PSA；其中增粘剂层施加到非粘性层压材料的粘合剂基层侧，以制造 PSA层压材料。
本发明基于这样一个发现，通过将至少一个增粘剂层(C)施加到非 粘性层压材料的粘合剂基层侧，可使包括至少一个面料层(A)和至少一 个粘合剂基层(B)的非粘性层压材料转变成PSA层压材料。现在已意 外地发现，通过实施此方法，得到的PSA层压材料可具有超过常规方 法制造的PSA层压材料的至少一个以下优点。
一个优点是，由于不再包含粘合基层聚合物，可在极低温度涂覆 增粘剂层(C)，一般低于传统热熔压敏粘合剂最多100℃。这以至少一 种以下方式改善标签制造方法：
a.不影响热敏面料层，例如聚乙烯；
b.由于涂覆温度较低，操作费用也较低；和
c.与需要较高温度的传统热熔压敏粘合剂比较，PSA层压材料具 有改善的热老化性质，颜色减褪较小，没有炭化等。
另一个优点是增粘剂在粘合剂基层(B)和增粘剂层(C)中的分子量 梯度。虽然不受理论限制，但相信由于自动粘合融合和分子内迁移机 制，粘合剂基层(B)和增粘剂层(C)可显示从增粘剂层(C)到粘合剂基层 (B)的增粘剂分子量梯度。此分子量梯度在需要此功能性产生压敏粘结 的增粘剂层(C)的表面留下低分子量高粘性层。增粘剂迁移到粘合剂基 层(B)(PSA层压材料的高分子量部分)可改善至少一种以下性能：剥离 粘合、环形快粘、抗剪强度、抗蠕变力和高温性能。
本发明另一个优点是粘合剂基层(B)可用高内聚强度聚合物制造。 高内聚强度聚合物是利用ASTM D1238在190℃用2.16kg重量测定的 熔体流速<1g/10min的聚合物。用此高内聚强度聚合物制造常规热熔 压敏粘合剂可产生很高热熔粘度，太高以致于不能用已知的热熔涂覆 设备涂覆。
本发明的另一个优点是，当用薄膜聚合物作为面料层时，PSA层 压材料具有改良的透明度和雾度，因为增粘剂组合物的低粘度为非粘 性层压材料提供极佳的湿润性，并提供光滑涂覆的表面。常规PSA中 的一般问题是粘合剂不能充分湿润面料或不充分流动，导致接触或表 面缺陷，减损PSA层压材料的视觉外观。
本发明的另一个优点是，现在可用易得的非粘性层压材料组合 PSA层压材料，非粘性层压材料由面料层(A)和粘合剂基层(B)组成， 利用涂覆粘合剂领域技术人员已知的一般涂覆技术(如缝模涂覆、幕 涂、喷涂、溶液涂覆或分散涂覆)，可通过施加增粘剂层(C)使非粘性 层压材料转变成PSA层压材料。
在用薄膜聚合物作为面料层时可发现另一个优点，粘合剂基层(B) 的粘合剂基层聚合物共挤出于面料层(A)上，因此形成共挤出的熔融粘 结，从而改善粘合剂基层聚合物在面料层上的固定。这可消除用一般 制造的薄膜标签PSA出现的转移。转移是在由于粘合剂在薄膜标签基 材上不充分固定导致的除去标签期间粘合剂到基材的不合乎需要的 转移。另外，这意味在使用PSA层压材料期间PSA层压材料与基材 的粘结将在基材界面破坏，或者内部破坏，即内聚破坏。此类型破坏 的优点是，允许要制备的适合制剂产生适用于安全防篡改贴标的内聚 破坏的篡改痕迹粘结；对于粘合界面破坏方式，用于可除PSA层压材 料应用；或者用于重新定位和重新密封应用。最后，薄膜聚合物和粘 合剂基层的共挤出熔融粘结消除如常规PSA中的在粘合剂和薄膜背 材之间存在分立的界面。这使本发明的PSA的视觉外观提高超过常规 PSA，因为消除了由于不良流动、空气夹带或不良湿润性造成的界面 缺陷风险。
附图简述
图1为本发明一个实施方案中具有面料层(A)、粘合剂基层(B)和 增粘剂层(C)的压敏粘合剂层压材料的横截面图。
图2为本发明另一个实施方案中具有面料层(A)、粘合剂基层(B)、 增粘剂层(C)和隔离层(D)的压敏粘合剂层压材料的横截面图。
图3为本发明另一个实施方案中具有面料层(A)、粘合剂基层(B)、 增粘剂层(C)和层压材料覆层(E)的压敏粘合剂层压材料的横截面图。
图4为本发明另一个实施方案中具有面料层(A)、粘合剂基层(B)、 增粘剂层(C)和阻挡层(F)的压敏粘合剂层压材料的横截面图。
图5为本发明另一个实施方案中具有面料层(A)、粘合剂基层(B)、 增粘剂层(C)、层压材料覆层(E)和阻挡层(F)的压敏粘合剂层压材料的 横截面图。
图6为本发明另一个实施方案中具有面料层(A)、粘合剂基层(B)、 增粘剂层(C)、隔离层(D)和层压材料覆层(E)的压敏粘合剂层压材料的 横截面图。
图7为本发明另一个实施方案中具有面料层(A)、粘合剂基层(B)、 增粘剂层(C)、隔离层(D)和阻挡层(F)的压敏粘合剂层压材料的横截面 图。
图8为本发明另一个实施方案中具有面料层(A)、粘合剂基层(B)、 增粘剂层(C)、隔离层(D)、层压材料覆层(E)和阻挡层(F)的压敏粘合剂 层压材料的横截面图。
图9为根据本发明制备PSA层压材料的方法的一个实施方案的示 意概览。
图10为本发明另一个实施方案中具有增粘剂层(C)、粘合剂基层 (B)和面料层(A)的PSA层压材料的横截面图，其中在(B)和(C)之间具 有弯曲界面。
图11为本发明另一个实施方案中具有增粘剂层(C)、粘合剂基层 (B)和面料层(A)的PSA层压材料的横截面图，其中在(B)和(C)之间具 有锯齿形界面。
图12为本发明另一个实施方案中具有增粘剂层(C)、粘合剂基层 (B)和面料层(A)的PSA层压材料的横截面图，其中具有不连续的增粘 剂层(C)。
图13为本发明另一个实施方案中具有增粘剂层(C)、粘合剂基层 (B)和面料层(A)的PSA层压材料的横截面图，其中具有不连续的增粘 剂层(C)。
图14.1-14.3显示本发明一个实施方案中增粘剂从增粘剂层(C)迁 移进入粘合剂基层(B)的简化图示。图14.1显示本发明一个实施方案 中具有面料层(A)、粘合剂基层(B)和增粘剂层(C)的迁移前的PSA层压 材料的横截面图。图14.2显示图14.1所示增粘剂层(C)中的一部分增 粘剂迁移进入PSA层压材料的粘合剂基层。图14.3显示图14.1所示 增粘剂层(C)中的全部增粘剂迁移进入PSA层压材料的粘合剂基层。
发明详述
在公开和描述本发明物质的组合物和方法之前，应了解，除非指 明，本发明不限于具体方法或具体制剂，因此可与公开内容不同。还 应了解，所用术语只为了描述具体实施方案，并不是要限制本发明的 范围。
除非另外清楚地指明，否则单数形式“一”和“所述”包括复数讨论 对象。
任选的或任选地意味随后描述的事件或情况可发生或可不发生。 此描述包括事件或情况发生的事例和不发生的事例。
各范围可在本文中表达为从约一个特定值和/或至约另一个特定 值。在表达这样一个范围时，应了解另一个实施方案是从所述一个特 定值和/或至另一个特定值与所述范围内的所有组合。
在整个申请中，为了更充分地描述不与本文所作说明抵触的本发 明相关的当今技术水平，在引用专利或公开时，这些引用文献的全部 公开内容旨在通过引用结合到本申请中。
本公开所用术语“PSA”是指在室温轻手指压力下形成对两个表面 粘结的粘合剂。PSA提供足够的潜在变形能力和湿润能力，因此可取 得与表面的必须接触，同时有足够的内部强度或内聚力，在粘合内使 其能够对抗任何适度的分离力。关于PSA定义的更多信息可发现于 Pressure Sensitive Adhesive Tapes，A Guide to Their Function，Design， Manufacture，and Use，John Johnston，Pressure Sensitive Tape Council， 2000，Chap.2，p.23。
在涉及PSA层压材料时，术语“层”意味PSA中所含材料的层为 一致厚度，或者可以为不同厚度，并且根据利用的PSA层压材料可以 连续或不连续。另外，PSA层压材料的组成和厚度可以因增粘剂层(C) 中增粘剂迁移进入粘合剂基层(B)随时间变化。
所用术语“迁移”、“迁移的”、“扩散”和“扩散的”可互换使用，并 且意味增粘剂层(C)中的一部分或全部增粘剂移入粘合剂基层，从而产 生PSA层压材料。因此，初始粘合剂基层可以膨胀，以便使组合层的 厚度保持相对不受影响。
本发明的一个实施方案提供一种压敏粘合剂(PSA)层压材料，所 述压敏粘合剂层压材料包括至少一层非粘性层压材料和至少一个增 粘剂层；其中所述非粘性层压材料包括至少一个面料层和至少一个粘 合剂基层；其中所述面料层包含至少一种面料材料；其中所述粘合剂 基层包含至少一种粘合剂基层聚合物；其中增粘剂层包含至少一种增 粘剂；其中增粘剂组合物不为PSA；其中增粘剂层施加到非粘性层压 材料的粘合剂基层侧，以制造PSA层压材料。
面料层包含至少一种面料材料。面料材料可包括本领域已知制造 PSA层压材料的任何材料。例如，面料材料可由具有或不具有胶料或 薄膜聚合物的材料组成，如纸(例如牛皮纸、证券纸、胶版纸、平版印 刷纸和亚硫酸盐纸)。
在本发明的一个实施方案中，面料层包含至少一种薄膜聚合物。 面料层可包含薄膜聚合物的共混物，或者可以为多种薄膜聚合物的多 层薄膜。薄膜聚合物包括可与粘合剂基层聚合物共挤出以制造非粘性 层压材料的任何薄膜聚合物。在本发明的一个实施方案中，可能需要 薄膜聚合物具有与粘合剂基层聚合物不一致或不相容的溶解度参数， 以防止在两层之间迁移。
在本发明的另一个实施方案中，在与粘合剂基层聚合物组合时， 薄膜聚合物可提供足够自支承结构，以有助于标签分离和施加。或者， 在薄膜聚合物与粘合剂基层聚合物组合不充分自支承时，可将层压材 料覆层施加到面料层的暴露面，以提供另外的挺度。优选选择薄膜聚 合物和面料层中利用的其他材料，以提供具有所需特性(尤其如可印刷 性)的非粘性层压材料。
一般的薄膜聚合物包括但不限于聚苯乙烯、聚烯烃、聚酰胺、聚 酯(例如，聚对苯二甲酸乙二酯)、聚碳酸酯、聚氨酯、聚丙烯酸酯、 聚乙烯醇、官能性聚酯(例如磺基聚酯)、聚(乙烯-乙烯醇)、聚醚聚酰 胺嵌段共聚物、聚乙酸乙烯酯及其混合物。优选薄膜聚合物为聚烯烃， 包括但不限于具有选自乙烯、丙烯和1-丁烯的重复单元的聚合物。最 优选薄膜聚合物为至少一种选自聚乙烯、聚丙烯和乙烯-丙烯共聚物的 聚合物。可使用多种聚乙烯，包括低密度、中密度和高密度聚乙烯。
在本发明的一个实施方案中，利用ASTM D1238用2.16kg重量 在190℃测定，面料层中所用聚乙烯的熔体流速(MFR)可为约0.1克/10 分钟至约15克/10分钟，优选0.1克/10分钟至5克/10分钟。用作面 料层的聚乙烯的市售实例是作为Lupolen 2426F售出的低密度聚乙烯， 这种聚乙烯具有用ISO 1183试验方法测定的约0.924g/cm3密度，按 照ISO 1133试验方法测定的约0.75g/10分钟的熔体流速，购自Basell Polyolefins(位于The Netherlands)。
在本发明的另一个实施方案中，利用ASTM D1238用2.16kg重 量在230℃测定，面料层中所用聚丙烯的熔体流速(MFR)可为约1克/10 分钟至约20克/10分钟，优选0.1克/10分钟至10克/10分钟。用作面 料层的聚丙烯的市售实例是作为Moplen HP422H售出的聚丙烯均聚 物，这种聚丙烯具有用ISO 1183试验方法测定的0.900g/cm3密度， 按照ISO 1133试验方法用2.16kg重量在230℃测定的约2g/10分钟的 熔体流速，购自Basell Polyolefins(位于The Netherlands)。用作面料层 的无规聚丙烯共聚物的市售实例为Moplen RP210M聚丙烯，这种聚 丙烯具有用ISO 1183试验方法测定的0.900g/cm3密度，按照ISO 1133 试验方法用2.16kg重量在230℃测定的约6g/10分钟的熔体流速，购 自Basell Polyolefins(位于The Netherlands)。
在利用共挤出制造非粘性层压材料时，面料层的内表面可与由本 发明的聚合物粘合剂基层(B)和/或增粘剂层(C)产生的屏障以外的阻挡 层共挤出。阻挡层可防止成分迁移到面料层。也可包括或者另外提供 粘结层或底胶层(primer layer)，以促进聚合物粘合剂基层粘合到面料 层。另外，可在权利要求范围内包含“无衬垫”结构。在无衬垫结构中， 使外表面涂以隔离物质，如聚硅氧烷(例如聚二甲基硅氧烷)。
通常，面料层具有适于特定PSA层压材料应用的厚度。在本发明 的一个实施方案中，面料层具有约10μm至约200μm的厚度，优选约 20μm至约100μm，最优选30μm至90μm。
粘合剂基层包含至少一种粘合剂基层聚合物。粘合剂基层聚合物 可以为本领域已知适合制造非粘性层压材料或PSA层压材料的任何 物质。通常，用于制造非粘性层压材料或PSA层压材料的粘合剂基层 聚合物一般可分为以下种类：
无规共聚物粘合剂基层物质，如但不限于基于丙烯酸酯和/或甲基 丙烯酸酯共聚物及其衍生物、α-烯烃共聚物、硅氧烷共聚物、氯丁二 烯/丙烯腈共聚物等的那些共聚物；
嵌段共聚物粘合剂基层聚合物，如但不限于基于线型嵌段共聚物 (例如A-B和A-B-A类型)、多嵌段共聚物、支化嵌段共聚物、星型嵌 段共聚物、接枝或径向嵌段共聚物等的那些共聚物；和
天然和合成的橡胶粘合剂基层聚合物，如但不限于聚异丁烯、聚 异戊二烯、丁基橡胶等。
在本发明的另一个实施方案中，粘合剂基层聚合物包括热塑性弹 性体(TPE)。热塑性弹性体为在其使用温度表现类似于橡胶性质但可如 常规聚合物一样熔融加工的聚合物。TPE包括但不限于线型、支化、 接枝或径向嵌段共聚物。
嵌段共聚物可由二嵌段结构A-B、三嵌段A-B-A结构、四嵌段结 构、多嵌段结构、径向或偶合结构(A-B)n以及这些结构的组合表示； 其中A表示在室温为非橡胶态或玻璃态或结晶但在高温为流体的硬 热塑相或嵌段，B表示在使用温度或室温为橡胶态或弹性体的软嵌段。 这些热塑性弹性体可包含约75％至约95％重量橡胶态链段和约5％至 约25％重量非橡胶态链段。
非橡胶态链段或硬嵌段包括单环和多环芳族烃的聚合物，更尤其 是实际可以为单环或双环的乙烯基取代的芳族烃的聚合物。优选的橡 胶态嵌段或链段包括脂族共轭二烯的均聚物或共聚物的聚合物嵌段。 橡胶态物质，如但不限于聚异戊二烯、聚丁二烯和苯乙烯丁二烯橡胶， 可用于形成橡胶态嵌段或链段。特别优选的橡胶态链段包括聚二烯和 乙烯-丁烯或乙烯-丙烯共聚物的橡胶。后面的橡胶可由相应不饱和聚 烯烃部分得到，如由聚丁二烯和聚异戊二烯氢化。
在本发明的一个实施方案中，嵌段共聚物可选自丁二烯基聚合 物、异戊二烯基聚合物、聚醚聚酰胺嵌段共聚物及其混合物。因此， 丁二烯基聚合物可选自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)嵌段共聚物、苯乙 烯-丁二烯(SB)嵌段共聚物、多臂(SB)x嵌段共聚物、聚丁二烯嵌段共 聚物及其混合物。异戊二烯基共聚物可选自苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯 (SIS)嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯-苯乙烯(SIBS)共聚物、苯 乙烯-异戊二烯(SI)嵌段共聚物、线型和多臂(SI)x嵌段共聚物、具有苯 乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)骨架和异戊二烯和/或苯乙烯-异戊二 烯(SI)臂的径向嵌段共聚物、聚异丁烯、天然橡胶、合成聚异戊二烯 及其混合物。
二嵌段共聚物的具体实例包括但不限于苯乙烯-丁二烯(SB)、苯乙 烯-异戊二烯(SI)及其氢化衍生物。三嵌段聚合物、四嵌段聚合物和多 嵌段聚合物的实例包括但不限于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯 -异戊二烯-苯乙烯(SIS)、α-甲基苯乙烯-丁二烯-α-甲基苯乙烯、α-甲基 苯乙烯-异戊二烯-α-甲基苯乙烯、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯-苯乙烯 (SIBS)及其衍生物。在氢化含1，4-和1，2-异构体的混合物的橡胶态链段 的SBS共聚物时，得到苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)嵌段共聚物。 类似氢化SIS聚合物得到苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(SEPS)嵌段共聚 物，氢化(SI)x多嵌段共聚物提供苯乙烯和乙烯/丙烯的多嵌段共聚物 (SEP)x。
可设想使用官能化嵌段共聚物，如琥珀酸酐改性的SEBS，作为 Kraton FG-1901X和1924X嵌段共聚物购自Kraton Polymers(Houston， TX)。
应注意到，任何粘合剂基层聚合物包括其氢化的衍生物。一些选 择氢化的嵌段共聚物在通用商品名称“Kraton G”下购自Kraton Polymers。因此，特别适合用于本发明的嵌段共聚物包括Kraton G 1657 和Kraton G 1730嵌段共聚物。Kraton G 1657为含约13％重量苯乙烯 的SEBS三嵌段共聚物。Kraton G 1730为含约21％重量苯乙烯的(SEP)x 多嵌段共聚物。
另外，聚合物粘合剂基层(B)可由高内聚强度聚合物制成。由于此 类聚合物需要用相对较高温度在传统热熔制造设备中加工，它们一般 不用于从熔体制造PSA层压材料，因为在高温，增粘剂不能长期经受 此温度。这种高内聚强度聚合物也可与增粘剂层(C)中的增粘剂作为溶 液或分散体施加。高内聚强度聚合物的实例包括但不限于苯乙烯嵌段 共聚物和异丁烯共聚物。苯乙烯嵌段共聚物包括但不限于苯乙烯-异戊 二烯-苯乙烯嵌段共聚物和基于苯乙烯和乙烯/丁烯的共聚物(S-E/B-S) 以及基于苯乙烯和乙烯/丙烯的共聚物(S-E/P-S)。在本发明的一个实施 方案中，SIS嵌段共聚物的聚苯乙烯含量可为约10％重量至约50％重 量，优选15％重量至30％重量。在本发明的另一个实施方案中，利用 适合的锭子和旋转速度，用在甲苯中25％固体在Brookfeld粘度计(如 Brookfield粘度计DV-I+型)中测定，苯乙烯嵌段共聚物的溶液粘度为 约0.05Pa.s至约20Pa.s，优选0.1Pa.s至5Pa.s。
在本发明的另一个实施方案中，聚异丁烯的分子量为约250,000 至约5,000,000，优选750,000至3,500,000。高内聚强度聚合物可以为 购自Kraton Polymers(Houston，TX)的Kraton D1111苯乙烯-异戊二烯 -苯乙烯聚合物，购自BASF，Ludwigshafen，Germany的Oppanol B200 异丁烯共聚物，和购自Kraton Polymers的Kraton G-1652E S-E/B-S共 聚物。
有用粘合剂基层聚合物的其他实例可发现于WO 00/13888、WO 00/17285和WO 01/96488，所述专利在它们不与本文说明抵触的范围 通过引用结合到本文中。
通常，粘合剂基层具有适于特定PSA层压材料应用的厚度。在本 发明的一个实施方案中，粘合剂基层具有约1μm至约60μm的厚度， 优选约2μm至约40μm，最优选4μm至20μm。
粘合剂基层可通过加入添加剂改性。可利用本领域已知与粘合剂 基层聚合物相容的任何添加剂。在本发明的一个实施方案中，粘合剂 基层可用以下物质改性：纯单体树脂；聚(乙烯)或聚(丙烯)蜡；具有低 粘度的聚(乙烯)，例如具有根据ASTM D-1238在190℃用2.16kg重 量测定的约5g/10min至约80g/10min(优选10至50g/10min)熔体流速 的聚乙烯；和用金属茂催化剂制备的基于乙烯或丙烯的(共)聚合物。 可用这些添加剂改善由面料层和粘合剂基层形成的非粘性层压材料 的展开性质，和/或通过薄膜聚合物和粘合剂基层聚合物的流变性质匹 配，有利于制造由面料层和粘合剂基层形成的非粘性层压材料。
增粘剂层(C)包含至少一种增粘剂。在一个实施方案中，增粘剂层 (C)包含至少一种增粘剂和至少一种聚合物。在另一个实施方案中，增 粘剂层(C)包含至少一种增粘剂、至少一种聚合物和至少一种增塑剂。
聚合物可以为本领域已知适合制造PSA层压材料的任何聚合物。 优选聚合物为至少一种热塑性弹性体。热塑性弹性体在本公开前面已 经讨论。聚合物可以为本领域已知适合制造PSA层压材料的任何聚合 物。优选聚合物为至少一种热塑性弹性体。热塑性弹性体在本公开前 面已经讨论。在本发明的一个实施方案中，聚合物的量为不使增粘剂 层为PSA的量。聚合物的量可以为0.1％重量至约15％重量。其他范 围可选自基于增粘剂层(C)重量以％重量给出的以下范围：0至7、0 至9、0.1至15、1至15、5至15、10至15、0.1至10、1至10、5 至10、7至10、0.1至5、1至5和2至5。
增粘剂可以为本领域已知适用于PSA层压材料的任何增粘剂。增 粘剂可包括但不限于已知使粘合剂增粘的所有类型的非晶形增粘剂 树脂，包括松香基和氢化松香基、烃基和氢化烃基、酚基、萜烯基、 萜烯酚基、苯乙烯化的萜烯基、氢化萜烯基、聚酯基、纯单体芳族基、 芳族丙烯酸基、液体树脂类型及其官能化类型。应注意到，这些增粘 剂可以为氢化形式。纯单体芳族基增粘剂为基于由单体制备的低分子 量聚合物或低聚物的增粘性树脂，单体如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙 烯基甲苯及其混合物。
在本发明的一个实施方案中，增粘剂层包含液体增粘剂组合物。 液体增粘剂组合物可以为适合增粘剂的溶液或分散体。这种增粘剂可 根据试验选择，或根据粘合剂基层聚合物为非粘性层压材料主要组分 的压敏粘合剂层压材料的组成相关的现有知识选择。
在本发明的另一个实施方案中，增粘剂层(C)可以为聚合物(即粘 合剂基层聚合物和/或其他性能添加剂)和产生增粘剂母料组合物的非 晶形树脂增粘剂的共混物。可为了喷射能力/高粘性/粘着力和与聚合 物粘合剂基层的良好相容性配制该组合物。
增粘剂层可任选进一步包含至少一种增塑剂。增塑剂可以为本领 域已知适用于PSA层压材料的任何增塑剂。增塑剂的实例包括但不限 于环烷油和石蜡油、柠檬酸酯、磺酸酯和邻苯二甲酸酯。
增粘剂可具有与粘合剂基层聚合物不同的相容性。在本发明的一 个实施方案中，增粘剂可优先溶于粘合剂基层聚合物。这尤其适用于 含聚苯乙烯或聚异戊二烯嵌段的弹性体。优先可溶于聚苯乙烯和聚异 戊二烯的增粘剂通过含5或6个碳原子的二烯和单烯烃形式的脂族石 油衍生物流聚合获得，一般根据US 3,577,398的教授，所述专利不与 本文说明抵触的全部内容通过引用结合到本文中。得到的烃类树脂为 在室温正常为液体的物质到在室温正常为固体的物质，且一般含40％ 或更多重量聚合的二烯。此类二烯可以为例如戊间二烯和/或异戊二 烯。实例包括但不限于树脂系列(购自Eastman Chemical Company，Kingsport，TN，USA)和树脂系列(购自the Chemical Division of Goodyear Tire and Rubber Company，Akron， Ohio)。其他固体增粘剂包括但不限于 1304和 1310-LC，由Exxon Chemical Company(Houston，Texas)制造。其他实 例包括但不限于由一种或多种C5单烯烃和/或二烯烃与一种或多种C8 或C9单烯基芳烃共聚制备的改性C5类型石油树脂。可将这些改性的 C5类型石油树脂氢化。实例包括但不限于C5单烯烃和二烯烃，如异 戊二烯、2-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯、环戊烯、1-戊烯、顺式-和反 式-2-戊烯、环戊二烯和顺-反-1，3-戊二烯。C8和C9单烯基芳族化合物 的其他实例为苯乙烯、甲基苯乙烯和茚。
可用作增粘剂的其他组合物包括但不限于氢化的芳族树脂，其中 苯环的实质部分(50％或更多)(如果不是全部)转化成环己烷环(例如 RegaliteTM和RegalrezTM树脂系列，购自Eastman Chemical，如Regalite R 1090、R 1100、R 1125、R 7100、R 9100和Regalrez 1018、1094、 3102、6108及1126)；和氢化的多环树脂(一般为二环戊二烯树脂，如 5300、5320、5340、5380、5400和5600，由Exxon Chemical Company制造)。在使用异戊二烯基粘合基层聚合物时，这些增粘剂 尤其有用。
在本发明的另一个实施方案中，可另外加入松香、松香酯、聚萜 烯、芳族和官能化树脂及在某种程度与粘合剂基层中所含的粘合剂基 层聚合物相容(尤其在用聚异戊二烯或聚丁二烯作为粘合剂基层聚合 物时)的其他增粘剂至增粘剂层(C)。其他添加剂包括但不限于增塑剂 油，如ShellFlex 371(购自Shell Chemical Company)。
在一个实施方案中，增粘剂层(C)包含约50％重量至约90％重量， 优选70％重量至90％重量的至少一种增粘剂，可作为溶液或分散体。 在另一个实施方案中，增粘剂层(C)包含存在于非粘性层压材料中的热 塑性弹性体和非晶形树脂增粘剂的共混物。优选增粘剂层(C)包含约 2％重量至约15％重量的热塑性弹性体，这种弹性体可为与粘合剂基层 (B)中存在相同的弹性体，或者为与其相容的弹性体。
通常，增粘剂层具有适于特定PSA层压材料应用的厚度。在本发 明的一个实施方案中，增粘剂层具有约2μm至约150μm的厚度。其 他范围为约4至约125μm和5μm至50μm。
可由本领域已知的任何方法将增粘剂层涂覆到非粘性层压材料 上。利用加热的涂覆方法的实例包括但不限于缝模涂覆、辊轴涂覆、 幕涂、辊衬刮刀辊涂和喷涂。增粘剂层也可由任何适用的方法作为增 粘剂组合物的乳液、分散体或溶液施加。
根据PSA层压材料的使用，增粘剂层(C)自身可形成或不形成适 合PSA层压材料用途(例如标签等)的有效PSA层。“PSA”在本公开前 面已定义。换句话讲，如果增粘剂层(C)在施加到固体基材时不形成有 效的PSA层，粘合或结构性质(粘性和强度)均不足以形成具有常规压 敏粘合剂层压材料特性的结构(包括粘合性粘结)。
PSA层压材料的面料层、粘合剂基层和增粘剂层可包含无机填料 和其他有机和无机添加剂，以提供所需的性质，如但不限于外观性质 (不透明或有色薄膜)、耐久性和加工特性。有用填料的实例包括但不 限于碳酸钙、二氧化钛、金属制品和纤维。添加剂可包括但不限于阻 燃剂、抗氧化剂化合物、热稳定剂、光稳定剂、紫外光稳定剂、防粘 连剂、加工助剂和酸受体等。可加入成核剂，以增加结晶性并由此增 加硬挺度。
PSA层压材料的特定实施方案显示于图1-8和10-14中。图1-8 和10-14中的PSA层压材料显示本发明的实施方案，其中增粘剂层(C) 中的增粘剂还没有迁移进入粘合剂基层(B)。在各图中显示位于面料层 和粘合剂基层之间的共挤出熔体粘结(10)。
在图1中显示包括面料层(A)、粘合剂基层(B)和增粘剂层(C)的 PSA层压材料的横截面。在图2中显示进一步包括隔离层(D)的PSA 层压材料的横截面。在图3中显示包括面料层(A)、粘合剂基层(B)、 增粘剂层(C)和层压材料覆层(E)的PSA层压材料的横截面。图4中显 示在面料层(A)和粘合剂基层(B)之间进一步包括阻挡层(F)的图1的 PSA层压材料的横截面。在图5中显示包括面料层(A)、粘合剂基层(B)、 增粘剂层(C)、层压材料覆层(E)和阻挡层(F)的PSA层压材料的横截面。 图6-8显示进一步包括隔离层(D)的图3-5的PSA层压材料。层A-F 在本公开前面已说明。在图10中显示具有增粘剂层(C)、粘合剂基层 (B)和面料层(A)的PSA层压材料的横截面，其中在(B)和(C)之间具有 弯曲的界面。在图11中显示具有增粘剂层(C)、粘合剂基层(B)和面料 层(A)的PSA层压材料的横截面，其中在(B)和(C)之间具有锯齿形界 面。在图12中显示具有增粘剂层(C)、粘合剂基层(B)和面料层(A)的 PSA层压材料的横截面，其中有不连续的增粘剂层(C)。在图13中显 示具有增粘剂层(C)、粘合剂基层(B)和面料层(A)的PSA层压材料的横 截面，其中有不连续的增粘剂层(C)。
不受理论限制，图14.1-14.3显示本发明一个实施方案中增粘剂从 增粘剂层(C)迁移进入粘合剂基层(B)的简化图示。图14.1显示本发明 一个实施方案中具有面料层(A)、粘合剂基层(B)和增粘剂层(C)的迁移 前的PSA层压材料的横截面。图14.2显示图14.1所示增粘剂层(C) 中的一部分增粘剂迁移进入PSA层压材料的粘合剂基层，以产生PSA 层(B/C)。图14.3显示图14.1所示增粘剂层(C)中的全部增粘剂迁移进 入PSA层压材料的粘合剂基层，以产生PSA层(B/C)。
一般PSA层压材料可具有约35μm至约400μm的厚度，优选约 100μm至约250μm，最优选50μm至150μm。通常，PSA层压材料的 面料层(A)与粘合剂基层(B)的厚度比可为约50:1至约1:1，优选25:1 至2:1。因此，面料层(A)的厚度可为约10μm至约200μm，优选约20μm 至约100μm，最优选30μm至90μm。粘合剂基层(B)可具有约1μm至 约60μm的厚度，优选约2μm至约40μm，最优选4μm至20μm。特 别适合的PSA层压材料可具有50-150μm的厚度。
非粘性层压材料可由本领域已知使面料层(A)和粘合剂基层(B)接 触的任何方法制造。例如，可通过共挤出、溶剂涂覆和乳液涂覆使面 料层(A)和粘合剂基层(B)接触。
在本发明的一个实施方案中，可通过一种方法形成非粘性层压材 料，所述方法包括共挤出包含至少一种薄膜聚合物的面料层(A)和包含 至少一种粘合剂基层聚合物的聚合物粘合剂基层(B)，在此方法中使形 成的非粘性层压材料以后转化成压敏粘合剂层压材料。共挤出可通过 本领域已知的任何方法进行。面料层(A)和粘合剂基层(B)共挤出方法 的实例包括但不限于流延和吹泡。在一个实施方案中，共挤出可通过 使薄膜聚合物和非粘性聚合物在单独的挤出机中熔融，并将熔融流输 送到挤出模头，从挤出模头挤出面料层(A)和粘合剂基层(B)来进行。
在两种聚合物的熔体粘度类似时，可有利于薄膜聚合物与粘合剂 基层聚合物的共挤出。因此，可根据共挤出物质的熔体流速选择形成 非粘性层压材料所用材料。在本发明的一个实施方案中，当薄膜聚合 物为聚乙烯时，用2.16kg重量在190℃测定(ASTM D1238)，薄膜聚合 物的熔体流速可为约0.1g/10min至约15g/10min，优选0.1g/10min至 5g/10min。在本发明的一个实施方案中，当薄膜聚合物为聚丙烯时， 用2.16kg重量在230℃测定(ASTM D1238)，薄膜聚合物的熔体流速可 为约1g/10min至约20g/10min，优选0.1g/10min至10g/10min。
非粘性层压材料具有适于所要求特定应用的厚度。在本发明的一 个实施方案中，非粘性层压材料具有约10μm至约260μm的厚度，优 选约20μm至约140μm，最优选30μm至80μm。面料层的厚度可为约 10μm至约200μm，优选约20μm至约100μm，最优选30μm至90μm。 粘合剂基层的厚度可为约1μm至约60μm，优选约2μm至约40μm， 最优选4μm至20μm。面料层与粘合剂基层之比可为50:1至1:1，优 选25:1至2:1，最优选15:1至4:1。
任选对非粘性层压材料或PSA层压材料进行一些另外的步骤。因 此，例如非粘性层压材料或PSA层压材料可经单轴向或双轴向定向(例 如，通过热拉伸和热定形)。就此应理解，可在拉伸进行之前和/或之 后施加增粘剂层(C)。可由本领域已知的技术完成本发明的非粘性层压 材料或PSA层压材料的纵向或双轴向定向。例如，可用拉幅架使层压 材料以纵向定向。
然而，在这一点应注意，尽管存在至少一种粘合剂基层聚合物， 但非粘性层压材料不为压敏粘合剂层压材料。因此，在大多数情况下， 层压材料在高达100℃温度的加热辊上没有任何粘性问题。
因此，非粘性层压材料的非粘性性质具有显著优点。因而，该非 粘性层压材料可很容易处理并自卷绕用于以后应用，即转化成PSA层 压材料。另外，共挤出方法中粘合剂基层的粘合剂基层聚合物可与面 料层建立/形成共挤出的熔融粘结。因此，可消除用一般制造、转移涂 覆、热熔PSA薄膜标签可能出现的任何转移。转移是在由于粘合层在 薄膜层基材上不充分固定导致的除去标签期间粘合剂到基材的不合 乎需要的转移。
在本发明的一个实施方案中，提供的非粘性层压材料具有约11μm 至约210μm的厚度，所述非粘性层压材料包括：
a.至少一个面料层，所述面料层包含至少一种薄膜聚合物，并且 具有约10至约160μm，优选45至150μm的厚度，和
b.至少一个粘合剂基层，所述粘合剂基层具有约1至约50μm的 厚度，并且包含至少一种热塑性弹性体(TPE)，所述热塑性弹性体选自 能够形成压敏层压材料的TPE。
非粘性层压材料可进一步在面料层顶部上(即，不与粘合剂基层(B) 接触)包括厚度约1至约5μm的防粘连层。该任选的防粘连层一般可 与面料层(A)和粘合剂基层(B)共挤出。该层的用途是在涂覆增粘剂层 (C)期间更顺利地释放或展开卷起的非粘性层压材料。
在本发明的一个实施方案中，在约30％重量至约95％重量热塑性 弹性体和约5％重量至约70％重量增粘剂混合(例如热熔)并且作为增 粘剂层(C)施加到非粘性层压材料时，粘合剂基层的热塑性弹性体和厚 度根据两个标准选择：(a)PSA层压材料的强度要求；和(b)热塑性弹性 体形成常规PSA组合物的能力。关于这一点应记住，聚合物粘合剂基 层的目的和功能是“接收”增粘剂层(C)。因此，聚合物粘合剂基层一般 不包含增粘剂。
当面料层(A)与聚合物粘合剂基层共挤出时，在这两层的界面形成 较强的共挤出熔体粘结。这意味在使用胶粘标签期间压敏粘合剂层压 材料与基材产生的任何粘结将在粘合剂基材界面破坏，或者内破坏， 即内聚破坏。此破坏的优点是，允许要制备的适合制剂产生适用于安 全防篡改贴标的内聚破坏的篡改痕迹粘结，或者对于粘合界面破坏方 式，用于可除标签及可重新密封的PSA应用。
本发明还公开一种制备PSA层压材料的方法。所述方法包括，将 至少一个增粘剂层(C)施加到非粘性层压材料；其中所述非粘性层压材 料包括至少一个面料层(A)和至少一个非粘性基层(B)；其中所述面料 层(A)包含至少一种面料材料；其中所述粘合剂基层(B)包含至少一种 粘合剂基层聚合物；其中增粘剂层(C)不为PSA；其中增粘剂层(C)施 加到非粘性层压材料的粘合剂基层侧。
在本发明的另一个实施方案中，所述方法包括共挤出包含至少一 种薄膜聚合物的至少一个面料层(A)和包含至少一种粘合剂基层聚合 物的至少一个粘合剂基层(B)，以产生非粘性层压材料，并且将至少一 个增粘剂层(C)施加到非粘性层压材料的粘合剂基层(B)，以产生PSA 层压材料。
在通过施加增粘剂层(C)形成PSA层(B和C)中，一部分增粘剂可 扩散进入粘合剂基层(B)，因此形成从增粘剂层(C)(低分子量)到粘合剂 基层(B)(高分子量)的分子量梯度。此分子量梯度在需要此功能性产生 压敏粘结的(C)的表面精确留下低分子量高粘性层。相反，在PSA层 (B和C)的高分子量部分中，可观察到提高和改善的抗剪强度、蠕变 强度和高温性能。
在本发明的一个实施方案中，扩散进入粘合剂基层的增粘剂的部 分可选自基于增粘剂层(C)重量的重量百分比给出的以下范围： 0.1-100、5-100、10-100、15-100、20-100、25-100、30-100、35-100、 40-100、50-100、55-100、60-100、65-100、70-100、75-100、80-100、 85-100、90-100、95-100、0.1-90、5-90、10-90、15-90、20-90、25-90、 30-90、35-90、40-90、45-90、50-90、55-90、60-90、65-90、70-90、 75-90、80-90、85-90、0.1-80、5-80、10-80、15-80、20-80、25-80、 30-80、35-80、40-80、45-80、50-80、55-80、60-80、65-80、70-80、 75-80、0.1-70、5-70、10-70、15-70、20-70、25-70、30-70、35-70、 40-70、45-70、50-70、55-70、60-70、65-70、0.1-60、5-60、10-60、 15-60、20-60、25-60、30-60、35-60、40-60、45-60、50-60、55-60、 0.1-50、5-50、10-50、15-50、20-50、25-50、30-50、35-50、40-50、 45-50、0.1-40、5-40、10-40、15-40、20-40、25-40、30-100、35-40、 01-30、5-30、10-30、15-30、20-30、25-30、0.1-20、5-20、10-20、 15-20、0.1-10和5-10。
PSA层压材料可通过本领域已知的任何方法制造。在本发明的一 个实施方案中，可在一步挤出/喷涂方法中制造PSA层压材料，所得 PSA层压材料可自卷绕或层压到隔离衬垫(例如聚硅氧烷背纸)并且卷 绕，分别产生PSA带或标签结构。因此，可成本有效地产生这种PSA 层压材料。尤其是，可在很低温度涂覆增粘剂层(C)，一般低于传统热 熔压敏粘合剂最多100℃。这可以至少一种以下方式改良制造方法： (1)与通常的转移涂覆方法比较，可直接涂覆热敏面料层(例如聚乙烯)； (2)工艺成本较低；(3)与由于延长热历程可能表现胶凝和/或炭化的在 高温常规处理或涂覆(用PSA组合物中的增粘剂)的PSA层压材料比 较，可预期增粘剂母料组合物具有较佳的加热老化性质、颜色减褪较 小、较少炭化。
用制造非粘性层压材料的制造设备在不同位置“组合”最终PSA 层压材料可能特别有利。非粘性层压材料可自卷绕并无限期储存。在 第二方法步骤中，然后进一步在(窄幅)标签印刷机上处理非粘性层压 材料(A&B)，标签印刷机为了在非粘性层压材料上喷或涂覆增粘剂层 (C)经过适当改进，以形成压敏粘合剂层(B和C)，随后与脱线制造的 隔离纸或隔离薄膜(D)层压，在此，完成的标签随后经处理并用作传统 制造的标签层压材料。为了进一步降低成本，可设想这些过程与标签 印刷和转化线内进行，然后将完成的标签直接施加到待贴标的制品 上。这将排除需要聚硅氧烷背衬支持，并且进一步降低成本。
非粘性层压材料的转化可在一个生产线(线上)或在离线不同位置 进行。一般通过将增粘剂层(C)施加到非粘性层压材料的第二表面(或 下表面)(即，不与面料层(A)接触的非粘性层压材料的表面)进行此转 化。增粘剂层(C)可直接或间接施加到粘合剂基层(B)上。在一种间接 或(转移)涂覆方法中，增粘剂层(C)可首先涂覆到中间载体上(例如硅氧 烷化纸)，然后转移到聚合物粘合剂基层(B)上。
非粘性层压材料的转化可能需要加热层压材料。可在拉伸过程中 或单独用例如红外加热器进行加热。此加热可帮助增粘剂扩散机制传 入粘合剂基层，并使非粘性层压材料转化成PSA层压材料。另一个优 点是可将此增粘剂层(C)在很低温度涂覆在非粘性层压材料上，一般低 于传统热熔压敏粘合剂所需温度最多100℃。一般常规涂覆方法温度 为约130℃至约200℃，而将增粘剂层(C)涂覆到非粘性层压材料的涂 覆温度可为约60℃至约120℃或约85℃至约110℃。
在本发明的一个实施方案中，增粘剂为液体，或者已经过液化(通 过熔融、加入溶剂、形成分散体)。适合的溶剂包括烃，例如甲苯。可 用水和/或醇形成分散体。因此，本发明进一步提出基本包含前述增粘 剂之一与溶剂或分散剂和其他添加剂的增粘剂组合物。
一般本发明的PSA层压材料可具有约35μm至约400μm的厚度， 优选100μm至200μm。然而其他层压材料也设想在本发明的范围内， 例如US 2003198737所述的无面PSA结构，所述专利在不与本文说明 抵触的范围通过引用结合到本文中。因此，在施加增粘剂层(C)中，待 施加到非粘性层压材料的层厚度和增粘剂在层中的浓度都应有某种 关注。增粘剂层(C)中增粘剂浓度和厚度的范围在本公开前面已经讨 论。因此，增粘剂层(C)的一个功能是提供增粘剂库或源，用于增粘剂 迁移进入粘合剂基层形成PSA层压材料。另外的关注是溶剂/分散剂 的选择，溶剂/分散剂一方面可有利于增粘剂迁移进入聚合物粘合剂基 层，另一方面，应不以有效使聚合物粘合剂基层溶胀的量存在。
在本发明的一个实施方案中，增粘剂层(C)自身不形成PSA。 “PSA”在本公开前面已经定义。在此实施方案中，增粘剂的浓度和增 粘剂的粘度(可说明增粘剂组合物容易施加到粘合剂基层)均不足以形 成有效的压敏粘合剂层压材料。
在另一个实施方案中，增粘剂层(C)形成PSA。“PSA”在本公开前 面已经定义。
增粘剂层(C)可包含适合不同用途的其他添加剂。例如，可存在聚 苯乙烯增强添加剂。另外，可加入其他组分，以提高稳定性，给予结 构增强，改善涂覆能力，或给予一些其他合乎需要的性质。因此，增 粘剂层(C)可包含抑制粘合剂和颜料氧化降解的稳定剂。
图9代表根据本发明制备PSA层压材料的方法的一个实施方案的 示意概览。在共挤出技术中，用两个挤出机1和2将两个熔融流通过 线10和11提供到共挤出模头20。挤出机1提供包含至少一种粘合剂 基层聚合物的粘合剂基层的熔融流10，挤出机2提供包含至少一种薄 膜聚合物的薄膜外层的熔融流11。挤出机1和2用于使聚合物熔融， 提供泵用于将熔融流输送到挤出模头20。利用的精确挤出机对所述方 法不关键。一些有用的挤出机已知，这些包括但不限于单螺杆挤出机 和双螺杆挤出机等。这些挤出机得自不同商源，包括Killion Extruders， Inc.，C.W.Brabender，Inc.、American Leistritz Extruder Corp.和Davis Standard Corp.。各种有用的共挤出模系统已知。本发明所用的挤出模 头的实例为所谓“叶片”模头和购自Cloeren Company of Orange，Texas 的多歧管模头。再次参照图9，至少两个层的熔融非粘性层压材料30 通过孔板21离开挤出模头20。该非粘性层压材料(如图9中细节M所 示)包括本发明的面料层90和粘合剂基层80。
薄膜共挤出工艺领域的技术人员了解，实际生产线可具有多于两 个的挤出机，并且可在容易在最终非粘性层压材料中识别的多层中建 立非粘性层压材料。在很多情况下，为了提高生产速度、生产灵活性 或其他原因，层可由相同或不同材料的亚层组成。
然后可进一步由本领域已知的任何方法加工非粘性层压材料。例 如，可对非粘性层压材料进行一些另外的步骤。本发明的非粘性层压 材料可收集用于在不同时间和/或地理位置进行未来加工、层压材料覆 盖和转化，或者在相同操作期间将这些层压材料发送到一个或多个其 他的站进行印刷、层压材料覆盖和/或转化。在图9所示的实例中，非 粘性层压材料由涂覆头40涂覆，在粘合剂基层80上形成增粘剂组合 物增粘剂层70。在施加增粘剂层(C)之前或之后，有时可能必须加热 非粘性层压材料50。因此，存在加热器60(例如红外加热器)可能合乎 需要。应注意，加热器60可在涂覆头40施加增粘剂层70之后设置。 一旦已经施加增粘剂层70，非粘性层压材料就会在较短时间(数分钟 至数小时)内“转化”成最终产物PSA层压材料，包括面料层(A)和由粘 合剂基层80与增粘剂层70形成的压敏粘合剂层(B和C)(如图9中细 节N所示)。
可进一步通过印刷并将层压材料施加到基材加工该PSA层压材 料。或者，如果要收集PSA层压材料供以后使用，可将衬垫与PSA 层压材料组合。
可用PSA层压材料制造很多制品，包括但不限于标签、贴花膜、 胶带和薄膜。
在本发明的一个实施方案中提供一种标签。所述标签包括至少一 种PSA层压材料。标签可选自纸标签、薄膜标签，如无衬垫薄膜标签 或有隔离衬垫的薄膜标签。薄膜标签的实例包括但不限于包装标签和 特种标签。包装标签包括但不限于用于包装饮料、食品、健康和个人 护理产品、药物、工业化学品、家用化学品或零售商品的标签。特种 标签包括但不限于可重新定位的标签、可去除标签、可再封标签、超 透明标签(no-look label)、耐冷冻标签(deep freezer label)和安全标签。
在本发明的另一个实施方案中提供一种包括PSA层压材料的胶 带。胶带的实例包括但不限于多用途胶带和特种胶带。多用途胶带可 选自包装和运输胶带、涂漆和喷漆遮蔽带(paint and spray masking tape)、消费和办公胶带以及粘结和固定胶带。特种胶带可选自表面保 护胶带；电绝缘胶带；扎带(binding)、补强带和标志带；接料带(splice tape)；HVAC-密封带；医疗用带；机动车用带；电子胶带；安全或反 光带；和尿布封闭带。
在本发明的另一个实施方案中提供一种包括PSA层压材料的薄 膜。此类薄膜包括但不限于粘合薄膜、隔离膜、保护膜和紧贴薄膜(cling film)。粘合薄膜可选自压敏粘合薄膜、热活化粘合薄膜、单侧和双侧 粘合层、地毯衬、屋面衬垫材料、透明或有色薄膜、食品接触粘合薄 膜和背层薄膜(backing layer film)。背层薄膜包括但不限于用于支撑药 物基质的背层薄膜、多用途背层薄膜或基材专一性背层薄膜。基材专 一性背层薄膜包括但不限于用于非织造材料、玻璃、纸、棉、矿物棉、 聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚酯、聚氨酯泡沫/片和丙烯酸类粘合剂的背 层薄膜。
隔离膜包括但不限于食品软包装；臭味、有机香味和气味、水分、 氧和其他气体的隔离膜；热和冲击可密封隔离膜、可印刷隔离膜、电 晕处理的隔离膜、造口术用具、药物泡罩包装、盖衬、袋和保护衣服 用的织物层压结构。
保护膜包括但不限于层压到固体结构的薄膜。实例包括但不限于 在波纹钢管上提高耐腐蚀性和抗磨性的保护膜、用于涂漆表面的掩蔽 保护膜、用于内部或外部玻璃上的反光膜、窗玻璃用的抗碎薄膜和玻 璃着色膜。PSA也可用于给予高光学透明性的薄膜。
紧贴薄膜包括但不限于食品包装、工业应用和消费者可重新密封 的应用。工业应用的一个实例是托板包裹膜(pallet wrap)。
以下是本发明PSA层压材料的实施例。应了解，这些仅为实例， 本发明PSA的用途不限于制造本公开涉及的制品。
实施例
在实施例1-4中说明了试验方法。
以下方法用于4-21。
根据FINAT FTM 9，用不锈钢代替玻璃测定环形快粘。FINAT 是标签转换器的组织，总部设在The Hague，The Netherlands。
剥离粘合根据AFERA(European Association for the Self Adhesive Tape Industry)5001，试验方法A测定，样品25mm宽。
剪切粘合根据AFERA 5012，方法A测定，样品25mm宽。
熔体流速根据ASTM D-1238测定。
实施例1-制备非粘性层压材料1.1-1.10
在共挤出线上制造包含主要聚丙烯(PP)的外薄膜层(80％)和 Kraton G1657 TPE的粘合剂基层(20％)的非粘性层压材料，共挤出线 用具有24/1 L/D的两个Killion 1英寸单螺杆挤出机操作。从两个挤出 机的输出直接进入一个组合模块转接器，在此，两个流体流组合成一 个2层流动分布，并且粘合剂基层(Kraton TPE)处于上面，以产生组 合的聚合物熔体流。组合的聚合物熔体流进入一个6英寸宽薄膜模， 其中流动分布展开成为最终层压材料尺寸，以制得非粘性层压材料。 使非粘性层压材料铸塑于30℃冷却辊上，并缠绕成卷，同时在层间施 加隔离纸，以防止可能的粘着。挤出参数列于下列表中。
表1
挤出机 区域1 区域2 区域3 Rp m 进料头 模 层厚度 冷却辊 Kraton G1657 TPE 200℃ 205℃ 205℃ 25 220℃ 225℃ 6密耳 30℃ Huntsman P4G2Z PP 190℃ 220℃ 220℃ 100 220℃ 225℃ 27密耳 30℃
共挤出的非粘性层压材料卷显示具有包含100％ Kraton TPE的边 缘，因为TPE比由1.5MFR聚丙烯均聚物制成的外薄膜层更多流到薄 膜模内的边缘。标称4.0MFR的聚丙烯给予较高流动，并且在共挤出 的非粘性层压材料中给予较佳层分布。
在非粘性层压材料样品1.1中，外薄膜层包含100％聚丙烯聚合物。 在非粘性层压材料样品1.2中，外薄膜层包含90％重量聚丙烯聚合物 与10％重量Regalite R-1100烃类树脂(购自Eastman Chemical Company)。在非粘性层压材料样品1.3中，外薄膜层包含80％重量聚 丙烯聚合物与20％重量Regalite R-1100烃类树脂，而在非粘性层压材 料样品1.4中，Regalite R-1100烃类树脂含量增加到30％重量。将 Regalite R-1100树脂加入到聚丙烯降低其熔体粘度，并且注意到，在 外薄膜层中烃类树脂的量增加时，层分布由于外薄膜层的较低熔体粘 度变得更均匀。在所有情况下，标称层压材料厚度为约33密耳，并 且粘合剂基层在样品中心占全部结构的约18％。
制备具有TPE粘合剂基层的定向非粘性层压材料
使用T.M.Long Company制造的拉幅架薄膜拉伸机，按照4X×4X 拉伸将厚的非粘性层压材料样品1.2、1.3和1.4分别拉伸成定向的非 粘性层压材料样本。将10cm x 10cm小样本插入到拉伸机的夹中，并 将样本加热到140℃。加热后，将非粘性层压材料样本同时在两个方 向以约150％/秒应变速率拉伸，直到达到最终层压材料尺寸。最终定 向非粘性层压材料的标称厚度为约2.2密耳，其中层压材料保留约10 微米厚Kraton G-1657共聚物的表面层。用起始层压材料1.2、1.3和 1.4制成的定向非粘性层压材料分别指定为1.5、1.6和1.7。外薄膜层 中的Regalite R-1100树脂使层更容易拉伸，同时注意到，只有 10％Regalite烃类树脂的层压材料1.2比另外两种层压材料具有更差的 层均匀性。这些层压材料未展示良好的薄膜平坦度，这使随后涂覆粘 合剂基层的表面更难。定向的非粘性层压材料均未表现可测粘性或粘 合性质。
使用相同的T.M.Long拉幅架拉伸机，以类似方式在140℃约 250％/秒拉伸应变速率将起始非粘性层压材料样本1.2、1.3和1.4拉伸 3 X 3，拉伸成定向的非粘性层压材料，最终非粘性层压材料样品指定 为1.8、1.9和1.10。定向的非粘性层压材料平均厚度为约95微米， 注意到显著厚度变异性是由于过高拉伸应变速率。此外，具有最高 Regalite烃类树脂浓度的层压材料表现最佳拉伸性质。定向的非粘性 层压材料显示可见表面不规则性。定向的非粘性层压材料均未表现可 测粘性或粘合性质。
实施例2-涂覆定向的非粘性层压材料样本1.9和1.10
注意到3 X 3定向成标称95微米厚度的具有约16微米厚Kraton G-1657共聚物粘合剂基层的定向非粘性层压材料1.9和1.10具有可忽 略的粘合性质。用包线涂棒将Regalrez 1018氢化增粘剂树脂液体在环 己烷中的溶液涂到定向非粘性层压材料的粘合剂基层表面上，以制成 PSA层压材料2.1、2.2和2.3。加入足够环己烷降低粘度，以便能够 容易地涂覆增粘剂树脂。进行涂覆使得施加的经干燥Regalrez 1018的 量为起始非粘性层压材料样本重量的约30％-40％重量。
最初，PSA层压材料2.1、2.2和2.3的表面由于涂覆增粘剂树脂 液体很粘稠。当PSA层压材料在60℃烘箱中老化2小时后，PSA层 压材料2.1、2.2和2.3的表面转变成胶粘状态，这种状态与Regalrez 1018增粘剂树脂的初始干燥表面涂层非常不同。用ASTM D-3330作 为指导测定增粘PSA层压材料的180°剥离值。将PSA层压材料2.1、 2.2和2.3切成1英寸宽的条，将条按压施加到不锈钢板上，并检测 180°剥离性质，剥离值以kgf/25mm宽度为单位报告。
表2
实施例 编号 定向的非粘性 层压材料 PSA 层压材料 涂层 (％增重) Regalrez 1018与 Kraton G之比 剥离力(kgf/25mm宽度) 平均 范围 1.1 1.9 2.1 39％ 2.2 1.09 0.84-1.23 1.2 1.10 2.2 31％ 1.7 1.34 0.89-1.59 1.3 1.10 2.3 41％ 2.3 1.56 1.45-1.67
观察非粘性层压材料显示与金属基底的最小粘性或PSA粘合力。 由于涂层只是粘性液体，因此紧在Regalrez 1018增粘剂树脂施加和空 气干燥后，表面为粘稠状，并且性质极粘，但粘合强度很小。在60℃ 老化约1小时后，增粘剂树脂液体扩散进入粘合剂基层(Kraton G1657 TPE)，使表面变成表现PSA制剂一般粘弹性质的粘性半固体。从这些 样本测量的剥离力显示优良PSA粘合。
实施例3-涂覆定向的非粘性层压材料样本1.6和1.7
使用包线涂棒，用Regalrez 1018增粘剂树脂在环己烷中的80％ 溶液涂覆定向非粘性层压材料样品的样本1.6和1.7，使得施加到粘合 剂基层(Kraton G TPE)表面的干燥涂层重量为起始定向非粘性层压材 料重量约40％至50％重量，以制得PSA层压材料3.1-3.4。起始经定 向的非粘性层压材料显示最小粘性或粘合性质，但在涂覆、干燥并在 60℃老化PSA层压材料1小时后，注意到PSA层压材料表现类似于 PSA的性质。将PSA层压材料切成1英寸宽样本，施加到不锈钢板上， 以形成试验样本，用于180°剥离试验和环形快粘试验。用ASTM D3330 作为指导测定180°剥离值。用ASTM D-6195方法作为指导测定环形 快粘粘合值。以下列出了对这些PSA层压材料测定的粘合性质。
表3
实施例 编号 定向的非粘性 层压材料 PSA 层压材料 涂层 增重 Regalrez 1018与 Kraton G之比 环形快粘 (kg力) 180°剥离 (Oz./in宽度) 3.1 1.6 3.1 47％ 2.6 1.90 - 3.2 1.6 3.2 55％ 3.1 - 1.40 3.2 1.7 3.3 43％ 2.4 133 - 3.4 1.7 3.4 50％ 2.8 - 1.48
同样，施加的液体增粘剂层扩散进入定向非粘性层压材料的粘合 剂基层(Kraton G TPE)使初始非粘性粘合剂基层表面转化成老化后显 示优良PSA性质的PSA层压材料。由于跨样本的层压材料厚度变化 与跨样本的涂层重量变异性的组合，施加的增粘剂与TPE在表面的比 率也有不合乎需要的变化。这导致跨样本有相当大的PSA性质变化。 然而，这些实施例证明这样一个原理，当增粘剂制剂施加到共挤出非 粘性层压材料结构的粘合剂基层表面时，增粘剂样品可随时间扩散进 入粘合剂基层(TPE)，使得最终PSA层压材料表现出多个PSA性质， 这些性质取决于施加到粘合剂基层表面的增粘剂涂层的相对量和类 型。
实施例4-9-通过共挤出和流延制造并在增粘剂组合物中具有不 同量聚合物的PE/(SEP)x非粘性层压材料
根据实施例13对单一组合物更详细描述的步骤制备增粘剂层组 合物，所述组合物包含作为Kraton G1730获得的(SEP)x共聚物和 Regalite R1090及Regalrez 1018增粘剂。其中还加入Irganox 1010抗 氧化剂。(SEP)x共聚物的量为0-25％重量。增粘剂和抗氧化剂的量根 据(SEP)x共聚物的增加改变。量列于表4-9中。用这些组合物在非粘 性层压材料上产生增粘剂层(C)。
非粘性层压材料的面料层由Sabic低密度聚乙烯(由Sabic Europe in Sittard，The Netherlands获得)制成，粘合剂基层为Kraton G1730(SEP)x嵌段共聚物。低密度聚乙烯的密度为0.924，在190℃用 2.16kg重量测定的熔体流动指数为0.75g/10min。
另外，非粘性层压材料在背离粘合剂基层的面料层表面上包含防 粘连层。将含有3％二氧化硅的低密度聚乙烯用于防粘连层。
非粘性层压材料由低密度聚乙烯、(SEP)x嵌段共聚物和防粘连层 共挤出制成。所用流延薄膜挤出线具有三个单独的挤出机。用于面料 层的挤出机包含6个区域，并且在约170℃入口温度和约220℃出口 温度操作。用于粘合剂基层和防粘连层的挤出机包含3个区域，并且 在约180℃至190℃入口温度和约210℃出口温度操作。聚乙烯的面料 层占全部挤出量的32％，粘合剂基层聚合物占全部挤出量的12％，而 防粘连层达到全部挤出量的56％。将出自挤出机的熔体送到 cloerenblok进料头，然后送到Black Clawson Spuitkop模。模温为约 250℃至约260℃，幅速为21.3m/min。流延后，冷却并重新卷绕非粘 性层压材料。
将增粘剂层组合物转移涂覆(24克/平方米或g/m2)到非粘性层压 材料上，以用热熔模涂覆机在隔离衬垫上产生压敏粘合剂层压材料。 试验压敏层压材料在最初、1小时、24小时、48小时、1星期、2星 期和3星期后的剥离粘合、环形快粘和抗剪强度性质。数据列于表4-9 中。
在这些实施例中观察到，除实施例2和3外，剥离和环形快粘一 般在一定时间内减少，而抗剪强度在所有时间全部增加。另外，在粘 性层中较高聚合物含量的抗剪强度发展更快。
不受理论限制，有人提出在通过施加增粘剂层(C)形成PSA层(B 和C)中，一部分或所有增粘剂扩散进入粘合剂基层(B)，因此形成从 增粘剂层(C)(低分子量)到粘合剂基层(B)(高分子量)的分子量梯度。此 分子量梯度在需要此功能性产生压敏粘结的(C)的表面精确留下低分 子量高粘性层。相反，在PSA层(B和C)的高分子量部分中，可观察 到提高的抗剪强度。这些试验结果与此陈述一致，并反映出增粘剂和 粘合剂基层相互扩散所需要的时间。
在增粘剂层(C)中含0和5％Kraton G1730(SEP)x的PSA层压材料 显示转移到隔离纸。在室温储存1星期后转移终止，再次表明增粘剂 从增粘剂层(C)扩散进入粘合剂基层(B)。
表4
实施例4：增粘剂层(C)：Kraton G1730(0％重量)/Regalite R1090(40.4％重量)/Regalrez 1018(59.3％重量)/Irg.1010(0.3％重量)
增粘剂层到隔离纸和手指的起始到48小时转移。在1星期后观 察不到。
AV-平均
SD-标准偏差
cf-内聚破坏
ss-滑粘
lss-限制滑粘
**增粘剂层全部转移到钢板
*增粘剂总量的75％转移到钢板
表5
实施例5：增粘剂层(C)：Kraton G1730(5.3％重量)/Regalite R1090(42.1％重量)/Regalrez 1018(51.6％重量)/Irg.1010(1.1％重量)
增粘剂层到隔离纸和手指的起始到48小时转移。在1星期后观 察不到。
表6
实施例6：增粘剂层(C)：Kraton G1730(10％重量)/Regalite R1090(37.5％重量)/Regalrez 1018(51.5％重量)/Irg.1010(1％重量)
表7
实施例7：增粘剂层(C)：Kraton G1730(15％重量)/Regalite R1090(34.9％重量)/Regalrez 1018(49％重量)/Irg.1010(1％重量)
表8
实施例8：增粘剂层(C)：Kraton G1730(20％重量)/Regalite R1090(32.5％重量)/Regalrez 1018(46.5％重量)/Irg.1010(1％重量)
表9
实施例9：增粘剂层组合物：Kraton G1730(25.2％重量)/Regalite R1090(44.3％重量)/Regalrez 1018(30.2％重量)/Irg.1010(0.3％重量)
作为制备PSA层压材料的另外实施例制备三种PSA层压材料， 其中通过两种非PSA层(非粘性层压材料(B)和增粘剂层(C))相互迁移 提供粘合剂(粘合剂基层聚合物和增粘剂)。这显示于实施例10-14中。
为了比较，用常规技术制备两种PSA层压材料。比较实施例15 提供基于热熔技术的PSA(PSA 15.1 & 15.2)。实施例16提供基于溶剂 技术的PSA(PSA 16.1)。所有这些试验的指导原则是所有PSA中的最 终粘合剂层具有相同的总组合物和每平方米克重。由于PSA层压材料 14.3也具有相同的面料层(BOPP)，PSA 14.3的粘合性质可直接与比较 PSA 15.1、15.2和16.1相比。这些结果记录于表10中。
实施例10-非粘性层压材料10.1(PE上的(SEP)x，通过共挤出和薄 膜吹塑)
非粘性层压材料的面料层由低密度聚乙烯(由Sabic Europe in Sittard，The Netherlands获得)(Sabic 2201 TH 00)制成，粘合剂基层为 (SEP)x嵌段共聚物，作为Kraton G1730得自Kraton。低密度聚乙烯在 230℃用2.16kg重量测定的熔体流动指数为0.8g/10min。另外，非粘 性层压材料在粘合剂基层中包含5％重量防粘连添加剂和1％重量防滑 添加剂。
非粘性层压材料由低密度聚乙烯和(SEP)x嵌段共聚物共挤出制 成。所用吹塑薄膜挤出线具有五个单独的挤出机。两个挤出机用于提 供为面料层的外层和为粘合剂基层的内层。另外三个挤出机用于通过 分离两个挤出机的输出提供对称五层薄膜芯。各挤出机具有至少五个 加热区域。在前四个区域中将聚乙烯从170℃加热到200℃，而在前 四个区域中将(SEP)x嵌段共聚物从190℃加热到230℃。选择跨非粘性 层压材料的压力分布，并且在中心的层在最高压力挤出。最后选择挤 出机的通过量，以便得到64微米聚乙烯面料层与13微米(SEP)x粘合 剂基层。非粘性层压材料10.1以16m/min和60cm制造宽度制造。
实施例11-非粘性层压材料11.1(PP上的(SEP)x，通过共挤出和薄 膜吹塑)
非粘性层压材料11.1的面料层由聚丙烯(得自 Borealis)(BorealisRB707CF)制成，粘合剂基层为Kraton G1730(SEP)x 嵌段共聚物，得自Kraton，The Netherlands。所述聚丙烯在230℃用 2.16kg重量测定的熔体流动指数为0.9g/10min。另外，非粘性层压材 料11.1在粘合剂基层中包含5％防粘连添加剂。
非粘性层压材料11.1由聚丙烯和(SEP)x嵌段共聚物共挤出制成。 所用吹塑薄膜挤出线具有五个单独的挤出机。两个挤出机用于提供面 料层和内部粘合剂基层。另外三个挤出机用于通过分离两个挤出机的 输出提供对称五层薄膜芯。各挤出机具有至少五个加热区域。因此， 有6个聚丙烯层(共同形成面料层(A))和一个(SEP)x嵌段共聚物层(粘合 剂基层(B))。在前四个区域中将聚丙烯从180℃加热到225℃，而在前 四个区域中将(SEP)x嵌段共聚物从190℃加热到250℃。选择跨非粘性 层压材料11.1的压力分布，并且在中心的层在最高压力挤出。最后选 择挤出机的通过量，以便得到39微米聚丙烯面料层与12微米(SEP)x 粘合剂基层。非粘性层压材料11.1以15m/min和60cm制造宽度制造。
实施例12-非粘性层压材料12.1(BOPP上的(SEP)x，通过溶剂涂 覆)
通过在1L耐溶剂塑料烧瓶中向480g甲苯加入240g Kraton G1730，制备作为Kraton G1730共聚物的(SEP)x的33％重量溶液。加 入2g抗氧化剂Irganox 1010。将混合物放在低速辊台(ro1ler bank)上经 历4天，以提供Kraton G1730共聚物的澄清溶液。
在室温以约5m/min的速度，使用购自RK Print Coat Instruments， Ltd.(位于Lithington，UK)的设备，将Kraton G1730溶液涂覆到36μm 双轴定向的聚丙烯上(BOPP，在涂覆之前释放以有利于展开)。用辊间 的可调间隙控制涂层重量。在四个干燥器区段分别在90℃、110℃、 110℃和110℃从非粘性层压材料除去溶剂。得到具有10-14g/m2TPE 涂层重量的BOPP/Kraton G1730非粘性层压材料。
实施例13-增粘剂组合物的制备
在有效体积约1L的曲拐式搅拌机(Linden，Marienheide，Germany) 中制备增粘剂层组合物，所述组合物包含37.5％Regalite R1090和 51.5％Regalrez 1018增粘剂、10％(SEP)x共聚物(作为Kraton G1730 获得)和1％Irganox 1010抗氧化剂。
为了满足此设备所需的初始填充量并且满足此类型设备与聚合 物/增粘剂比率相关采取的最佳实施，初始制备含15％(SEP)x聚合物 的混合物，随后稀释到10％聚合物。
曲拐式搅拌机最初用150g Kraton G1730、10.5g Irganox 1010抗氧 化剂和75g Regalite R1090填充。用170℃设定点的油浴加热曲拐式 搅拌室，以在搅拌机中提供约150℃内温。将这些组分在50分钟内混 合成均匀产物，并从曲拐式搅拌机侧面常规除去共聚物和增粘剂。向 此混合物分批加入另外275g Regalite R1090增粘剂，随后分批加入 490.5g Regalrez 1018增粘剂。除去300g此增粘剂/共聚物混合物，分 批将另外149.1g Regalite R0190增粘剂、3g Irganox 1010抗氧化剂和 197g Regalrez 1018增粘剂加入到余下的700g混合物，以得到1050g 增粘剂层组合物。将产物倒入涂有防粘聚硅氧烷的纸箱，并冷却到室 温供进一步使用。
实施例14-由非粘性层压材料10.1、11.1和12.1(实施例10-12)形 成PSA，根据实施例13用增粘剂组合物转移涂覆非粘性层压材料， 以提供PSA 14.1、14.2和14.3。
利用缝模涂覆器，将实施例13的增粘剂组合物以24克在110℃ 涂覆到基于聚硅氧烷的隔离衬垫上，然后在增粘剂组合物侧上与自实 施例10-12的非粘性层压材料层压(增粘剂层压到Kraton G1730共聚物 侧)，以分别提供PSA层压材料14.1、14.2和14.3。由Bobis(位于Bobis， Apeldoom，The Netherlands)提供的涂覆设备以约40m/min线速度使 用。改变速度以控制涂层重量。类似设备通过LC Maan Engineering， Raalte，The Netherlands得到。
将涂层重量34-36g/m2的PSA层压材料切成5cm宽度的卷，并在 试验前在23℃和50％相对湿度的气候控制室中储存过夜。根据本公开 前述方法，试验PSA层压材料在24小时、1星期和3星期后的剥离 粘合、环形快粘和抗剪强度性质。数据列于表10中。
实施例15-制备比较PSA层压材料15.1和15.2(BOPP上的粘合 剂基层聚合物和增粘剂，通过缝模或辊轴方法)
向利用恒温油浴加热的曲拐式搅拌机Linden LK-II加入400g Kraton G1730共聚物、7g Irganox 1010抗氧化剂和200g Regalite R1090 增粘剂。用170℃设定点的油浴加热曲拐式搅拌室，以在搅拌机中提 供约150℃内温。将粘着到内表面的树脂或共聚物用热刮刀每5分钟 切松，直至在1小时后得到均匀混合物。向搅拌机加入另外50g Regalite R1090增粘剂，随后分批加入343g Regalrez 1018增粘剂。最后将温 热熔体制剂倒入具有内部硅衬垫的纸板盒，以提供约1kg热熔粘合剂。
在180℃以约40m/min的速度，使用购自Bobis的辊轴(IVa)或缝 模(IVb)涂覆设备，将热熔粘合剂涂覆到36μm双轴定向的聚丙烯上 (BOPP，在涂覆之前释放以有利于展开)，制得比较PSA 15.1和15.2。 由Bobis(位于Bobis，Apeldoom，The Netherlands)提供的涂覆设备以 约40m/min线速度使用。改变速度以控制涂层重量。类似设备通过 LC Maan Engineering，Raalte，The Netherlands得到，改变速度以控制 涂层重量。将涂层重量34-36g/m2的PSA 15.1和15.2切成5cm宽度的 卷，并在试验前在23℃和50％相对湿度的气候控制室中储存过夜。
根据本公开前述方法，试验PSA层压材料(15.1和15.2)在初始、 24小时、1星期和3星期后的剥离粘合、环形快粘和抗剪强度性质。 数据列于表10中。
实施例16-制备比较PSA层压材料16.1(BOPP上的粘合剂基层聚 合物和增粘剂，使用溶剂/RK涂覆器)
通过向288g甲苯加入144g作为Kraton G1730共聚物的(SEP)x并 将混合物放在低速辊台上48小时，制备33％重量Kraton G1730共聚 物溶液。向所得溶液加入90克Regalite R1090增粘剂、125.5克Regalrez 1018增粘剂和2.5克Irganox 1010抗氧化剂。在辊台上另外24小时后， 得到55％重量固体粘合剂。
在室温以约5m/min的速度，使用购自RK Print Coat Instruments， Ltd.的设备，将粘合剂涂覆到36μm双轴定向的聚丙烯上(BOPP，在涂 覆之前释放以有利于展开)，以制造PSA 16.1。用辊间的可调间隙控制 涂层重量。在四个干燥器区段分别在90℃、110℃、110℃和110℃从 PSA 16.1除去溶剂。将涂层重量34-36g/m2的PSA切成5cm宽度的卷， 并在试验前在23℃和50％相对湿度的气候控制室中储存过夜。
根据本公开前述方法，试验PSA层压材料16.1在初始、24小时、 1星期和3星期后的剥离粘合、环形快粘和抗剪强度性质。数据列于 表10中。
表10
性质 PSA 层压材料 时间 1天 1星期 3星期 备注 剥离(N/25mm) 14.1 14.2 14.3 15.1 15.2 16.1 22 16 14* 8 8 5 24 14* 16* 5 7 5 18 14* 17* 5 7 6 伸长>5cm 伸长>5cm 粘性(N/25mm) 14.1 14.2 14.3 15.1 15.2 16.1 23 22* 27* 15 16 10 21 11* 17* 10 13 10 12 11* 23* 10 12 9 各样品的滑粘 各样品的滑粘 剪切1kg/钢 (分钟) 14.1 14.2 14.3 15.1 15.2 16.1 3421 394 172 >10000 >10000 >10000 >10000 >10000 >10000 >10000 >10000 >10000 >10000 >10000 >10000 >10000 >10000 >10000
*＝内聚破坏
显然，层压材料14.1、14.2和14.3是基于剥离粘合、环形快粘和 剪切粘合数据的PSA。“PSA”的定义在本公开前面描述。PSA 14.3的 剥离和环形快粘值高于可比较的层压材料PSA 15.1、15.2和16.1的数 值。PSA 14.1、14.2和14.3的剪切粘合和环形快粘为时间依赖性数值， 且一般为初始高环形快粘值和低剪切值。这些性质随时间发生变化， 从而得到至少可与用常规方法制备的比较PSA 15.1、15.2和16.1相比 或更佳粘合性质的PSA。
尽管有上述益处，但通过增粘剂迁移进入粘合剂基层形成PSA的 粘合剂层可提供很多其他益处。这些益处包括下列至少一种：加工益 处和其他性质益处，如颜色、气味、透明性、光泽、雾度和固定。加 工优点包括：1)较低加工温度，改善一些性质，如颜色和气味；和2) 较低粘性，容许产生极光滑和无缺陷表面，改善PSA层压材料的光学 性质。除了提高性能外，还可获得经济效益。较低温度需要较少能量， 较低粘度使较高生产线速度成为可能。薄膜聚合物和粘合剂基层的共 挤出熔融粘结消除如常规PSA中的在粘合剂和薄膜背材之间存在分 立的界面。这使本发明PSA的视觉外观提高超过常规PSA，因为消除 了由于不良流动、空气夹带或不良湿润性和任何分散造成的界面缺陷 风险。
本发明的另一个优点是，PSA层压材料具有改善的透明度和雾度， 因为增粘剂组合物的低粘度为非粘性层压材料提供极佳的湿润性，并 提供光滑涂覆的表面。常规PSA中的一般问题是粘合剂不能充分湿润 面料或不充分流动，导致接触或表面缺陷，减损PSA层压材料的视觉 外观。
实施例17-分散体涂覆增粘剂层
通过加热100克增粘组合物、9克氢化的松香酸(Staybellite树脂E， Eastman Chemical Company，Middelburg，the Netherlands)和2.2克50％ 重量在水中的KOH，将实施例13的增粘组合物配制为分散体。后两 种组分作为增粘表面活性剂系统。然后在剧烈搅拌下，在90℃缓慢加 入约100克水，随后冷却。得到52％重量固体的增粘树脂的分散体， 由Coulter类型粒径设备测量，粒径为258nm，粘度为500mPas。利用 K形棒6型，将分散体涂覆到非粘性层压材料14.1、14.2和14.3的 A4片上，当PSA层压材料在100℃干燥2分钟后提供24克增粘剂层 (C)，以提供PSA 18.1、18.2和18.3。所有PSA层压材料在23℃ 1星 期内具有>10000分钟的剪切强度，并且在老化三个星期后具有 >10N/25mm的剥离强度。
实施例18-非粘性层压材料18.1(SEP)x和PE(通过共挤出和流延) 非粘性层压材料的面料层由Sabic低密度聚乙烯(由Sabic Europe in Sittard，The Netherlands获得)制成，粘合剂基层为Kraton G1730(SEP)x嵌段共聚物。低密度聚乙烯的密度为0.924(g/cm3)，在 190℃用2.16kg重量测定的熔体流动指数为0.75g/10min。另外，非粘 性层压材料在背离粘合剂基层的面料层表面上包含防粘连层。将含有 3％二氧化硅的低密度聚乙烯用于防粘连层。
非粘性层压材料由低密度聚乙烯、(SEP)x嵌段共聚物和防粘连层 共挤出制成。所用流延薄膜挤出线具有三个单独的挤出机。面料层的 挤出机包含6个区域，并且在约170℃入口温度和约220℃出口温度 操作。粘合剂基层和防粘连层的挤出机包含3个区域，并且在约180℃ 至190℃入口温度和约210℃出口温度操作。具有二氧化硅的聚乙烯 的防粘连层具有50微米厚度，聚(乙烯)薄膜芯层具有30微米厚度， 粘合剂基层具有30微米厚度。将出自挤出机的熔体送到cloerenblok 进料头，然后送到Black Clawson Spuitkop模。模温为约250℃至约 260℃，幅速为21.3m/min。流延后，冷却并重新卷绕非粘性层压材料 18.1。
实施例19-用非粘性层压材料18.1形成PSA(通过用自实施例13 的增粘剂组合物转移涂覆非粘性层压材料18.1，提供PSA 19.1-19.5)
利用缝模涂覆器，将实施例13的增粘剂组合物以30、50、70、 90和125g/m2在110℃涂覆到基于聚硅氧烷的隔离衬垫上，然后在增 粘剂组合物侧上与自实施例18的非粘性层压材料层压(增粘剂层压到 Kraton G1730共聚物侧)，以提供压敏粘合剂层压材料(PSA 19.1、19.2、 19.3、19.4和19.5)。由Meltex(现在为Nordson)，Luneburg Germany 提供的涂覆设备以3-11m/min的线速度使用。改变速度以控制涂层重 量。低速度相当于高涂层厚度。在试验前将PSA层压材料在23℃和 50％相对湿度的气候控制室中储存过夜。
根据本公开前述方法，试验PSA层压材料在24小时、4天、1星 期、2星期和3星期后的剥离粘合、环形快粘和抗剪强度性质。数据 列于表11中。
表11.增粘层量对性质进展的影响
ND-未测定
SD-基材破坏-在此情况下，剥离太高，以致于面料层撕裂。
这些实施例表明，PSA层压材料的粘合性质可随增粘层厚度的改 变发生很大变化。这对从单一非粘性层压材料提供不同粘合性质非常 有用。另外，可用大范围的增粘层厚度提供具有有用性质的PSA层压 材料。
实施例20-非粘性层压材料20.1(PE上的Kraton G 1730共聚物， 通过共挤出和薄膜吹塑)
非粘性层压材料的外薄膜层由低密度聚乙烯(由Sabic Europe in Sittard，The Netherlands获得)(Sabic 2201 TH 00)制成，粘合剂基层为 Kraton G1730(SEP)x SEPS嵌段共聚物，从Kraton获得。低密度聚乙 烯在190℃用2.16kg重量测定的熔体流动指数为0.8g/10min。另外， 非粘性层压材料包含5％重量防粘连添加剂和1％重量加工助剂。用类 似于实施例10所用的薄膜吹塑方法提供85微米聚乙烯薄膜外层与6 微米(SEP)x粘合剂基层。卷具有70cm制造宽度，并重新切成50cm和 20cm的卷。
实施例21-根据实施例20用非粘性层压材料20.1形成PSA(用增 粘剂组合物/根据实施例13转移涂覆非粘性层压材料，以提供PSA 21.1-21.3)
利用缝模涂覆器，将实施例13的增粘剂组合物以10、15和20g/m2 在110℃涂覆到基于聚硅氧烷的隔离衬垫上，然后在增粘剂组合物侧 上与自实施例20的非粘性层压材料层压(增粘剂层压到Kraton G1730 侧)，以提供PSA层压材料21.1、21.2和21.3。由Meltex(现在为 Nordson)，Luneburg Germany提供的涂覆设备以19-39m/min的线速度 使用。改变速度以控制涂层重量。低速度相当于高涂层厚度。在试验 前将PSA层压材料在23℃和50％相对湿度的气候控制室中储存过夜。
根据本公开前述方法，试验PSA层压材料在24小时、2天、1星 期、2星期和3星期后的剥离粘合、环形快粘和抗剪强度性质。数据 列于表12中。
表12.增粘层量对性质进展的影响
这些实施例表明，PSA层压材料的粘合性质可随增粘剂层厚度的 改变发生很大变化。这对从单一非粘性层压材料提供不同粘合性质非 常有用。
实施例22-根据实施例20用非粘性层压材料20.1形成PSA(用增 粘剂组合物根据实施例13转移涂覆非粘性层压材料，以提供PSA 22.1)
利用具有压力辊的辊衬刮刀涂敷器，将实施例13的增粘剂组合 物以13g/m2在100℃涂覆到基于聚硅氧烷的隔离衬垫上，然后在增粘 剂组合物侧上与自实施例20的非粘性层压材料层压(增粘剂层压到 Kraton G1730侧)，以提供PSA层压材料22.1。由Kroenert Maschinenfabrik Max Kroenert GmbH & Co KG，Hamburg，Germany 提供的涂覆设备以50m/min的线速度使用。在试验前将PSA层压材料 在23℃和50％相对湿度的气候控制室中储存过夜。
根据本公开前述方法，试验PSA层压材料在24小时、2天、4天、 1星期和2星期后的剥离粘合、环形快粘和抗剪强度性质。数据列于 表13中。
表13.增粘层量对性质进展的影响
另外，利用WiTec Confocal Raman Microscope CRM 200通过共焦 拉曼光谱测定法检验PSA层压材料。使用Nikon物镜，CFI Plan Achromat 100x，NA＝0.9，没有盖玻片校正。在532nm所用激光功率 为15MW。从增粘剂层开始到聚乙烯背层进行深度分析。用特征拉曼 信号识别原始层的化合物：
760-790cm-1，增粘剂；
1120-1140cm-1，聚乙烯(面料层)；
3014-3100cm-1，(SEP)x共聚物(粘合剂基层聚合物)。
用这些信号的强度得到横截面，显示增粘剂、(SEP)x和聚乙烯的 浓度为深度(μm)的函数。
为了研究增粘剂的迁移性质，在室温老化3天和8天后检测PSA 层压材料22.1的深度分布。每个分析在PSA层压材料不同位置进行5 次。对每个系列检测平均这些分析的结果。为了对迁移定量，计算增 粘剂信号和粘合剂基层聚合物信号峰值之间的距离，随后假定增粘剂 和(SEP)x两者的断裂指数值均为1.5，对数值进行校正。
发现增粘剂和(SEP)x共聚物的峰值之间的距离在3-8天储存期间 从12微米降到7微米。理论上0微米峰值之间的距离代表完全迁移 系统，没有组成差异。
PSA层压材料的抗剪强度在相似时间范围(例如2天-1星期)增加 几乎1个数量级，如表13中所列。
虽然不受理论限制，但这意味粘合性质随时间的变化与增粘剂迁 移进入粘合剂基层相关，如由共焦拉曼光谱测定法观察。
在工业上一些研究尝试改善PSA层压材料的粘合性质和制造此 类层压材料的方法。已用挤出或共挤出挤出薄膜面料层和压敏粘合 剂，然而出现加工问题，如粘着到设备辊上。
为了防止PSA层压材料粘到设备辊上，可能需要隔离衬垫，隔离 衬垫紧接在共挤出过程后层压到PSA层压材料上。
因此，在工业上需要改良的制造PSA层压材料的方法和具有改善 性质的层压材料。
发明概述
本发明的一个实施方案提供一种PSA层压材料，所述PSA层压 材料包括至少一层非粘性层压材料和至少一个增粘剂层；其中所述非 粘性层压材料包括至少一个面料层和至少一个粘合剂基层；其中所述 面料层包含至少一种面料材料；其中所述粘合剂基层包含至少一种粘 合剂基层聚合物；其中增粘剂层包含至少一种增粘剂；其中增粘剂组 合物不为PSA；其中增粘剂层施加到非粘性层压材料的粘合剂基层侧， 以制造PSA层压材料。
本发明的另一个实施方案提供一种制造PSA层压材料的方法。所 述方法包括，将至少一个增粘剂层(C)施加到非粘性层压材料；其中所 述非粘性层压材料包括至少一个面料层(A)和至少一个粘合剂基层 (B)；其中所述面料层(A)包含至少一种面料材料；并且其中所述粘合 剂基层(B)包含至少一种粘合剂基层聚合物；其中增粘剂层(C)不为 PSA；其中增粘剂层施加到非粘性层压材料的粘合剂基层侧，以制造 PSA层压材料。
本发明基于这样一个发现，通过将至少一个增粘剂层(C)施加到非 粘性层压材料的粘合剂基层侧，可使包括至少一个面料层(A)和至少一 个粘合剂基层(B)的非粘性层压材料转变成PSA层压材料。现在已意 外地发现，通过实施此方法，得到的PSA层压材料可具有超过常规方 法制造的PSA层压材料的至少一个以下优点。
一个优点是，由于不再包含粘合基层聚合物，可在极低温度涂覆 增粘剂层(C)，一般低于传统热熔压敏粘合剂最多100℃。这以至少一 种以下方式改善标签制造方法：
a.不影响热敏面料层，例如聚乙烯；
b.由于涂覆温度较低，操作费用也较低；和
c.与需要较高温度的传统热熔压敏粘合剂比较，PSA层压材料具 有改善的热老化性质，颜色减褪较小，没有炭化等。
另一个优点是增粘剂在粘合剂基层(B)和增粘剂层(C)中的分子量 梯度。虽然不受理论限制，但相信由于自动粘合融合和分子内迁移机 制，粘合剂基层(B)和增粘剂层(C)可显示从增粘剂层(C)到粘合剂基层 (B)的增粘剂分子量梯度。此分子量梯度在需要此功能性产生压敏粘结 的增粘剂层(C)的表面留下低分子量高粘性层。增粘剂迁移到粘合剂基 层(B)(PSA层压材料的高分子量部分)可改善至少一种以下性能：剥离 粘合、环形快粘、抗剪强度、抗蠕变力和高温性能。
本发明另一个优点是粘合剂基层(B)可用高内聚强度聚合物制造。 高内聚强度聚合物是利用ASTM D1238在190℃用2.16kg重量测定的 熔体流速<1g/10min的聚合物。用此高内聚强度聚合物制造常规热熔 压敏粘合剂可产生很高热熔粘度，太高以致于不能用已知的热熔涂覆 设备涂覆。
本发明的另一个优点是，当用薄膜聚合物作为面料层时，PSA层 压材料具有改良的透明度和雾度，因为增粘剂组合物的低粘度为非粘 性层压材料提供极佳的湿润性，并提供光滑涂覆的表面。常规PSA中 的一般问题是粘合剂不能充分湿润面料或不充分流动，导致接触或表 面缺陷，减损PSA层压材料的视觉外观。
本发明的另一个优点是，现在可用易得的非粘性层压材料组合 PSA层压材料，非粘性层压材料由面料层(A)和粘合剂基层(B)组成， 利用涂覆粘合剂领域技术人员已知的一般涂覆技术(如缝模涂覆、幕 涂、喷涂、溶液涂覆或分散涂覆)，可通过施加增粘剂层(C)使非粘性 层压材料转变成PSA层压材料。
在用薄膜聚合物作为面料层时可发现另一个优点，粘合剂基层(B) 的粘合剂基层聚合物共挤出于面料层(A)上，因此形成共挤出的熔融粘 结，从而改善粘合剂基层聚合物在面料层上的固定。这可消除用一般 制造的薄膜标签PSA出现的转移。转移是在由于粘合剂在薄膜标签基 材上不充分固定导致的除去标签期间粘合剂到基材的不合乎需要的 转移。另外，这意味在使用PSA层压材料期间PSA层压材料与基材 的粘结将在基材界面破坏，或者内部破坏，即内聚破坏。此类型破坏 的优点是，允许要制备的适合制剂产生适用于安全防篡改贴标的内聚 破坏的篡改痕迹粘结；对于粘合界面破坏方式，用于可除PSA层压材 料应用；或者用于重新定位和重新密封应用。最后，薄膜聚合物和粘 合剂基层的共挤出熔融粘结消除如常规PSA中的在粘合剂和薄膜背 材之间存在分立的界面。这使本发明的PSA的视觉外观提高超过常规 PSA，因为消除了由于不良流动、空气夹带或不良湿润性造成的界面 缺陷风险。
附图简述
图1为本发明一个实施方案中具有面料层(A)、粘合剂基层(B)和 增粘剂层(C)的压敏粘合剂层压材料的横截面图。
图2为本发明另一个实施方案中具有面料层(A)、粘合剂基层(B)、 增粘剂层(C)和隔离层(D)的压敏粘合剂层压材料的横截面图。
图3为本发明另一个实施方案中具有面料层(A)、粘合剂基层(B)、 增粘剂层(C)和层压材料覆层(E)的压敏粘合剂层压材料的横截面图。
图4为本发明另一个实施方案中具有面料层(A)、粘合剂基层(B)、 增粘剂层(C)和阻挡层(F)的压敏粘合剂层压材料的横截面图。
图5为本发明另一个实施方案中具有面料层(A)、粘合剂基层(B)、 增粘剂层(C)、层压材料覆层(E)和阻挡层(F)的压敏粘合剂层压材料的 横截面图。
图6为本发明另一个实施方案中具有面料层(A)、粘合剂基层(B)、 增粘剂层(C)、隔离层(D)和层压材料覆层(E)的压敏粘合剂层压材料的 横截面图。
图7为本发明另一个实施方案中具有面料层(A)、粘合剂基层(B)、 增粘剂层(C)、隔离层(D)和阻挡层(F)的压敏粘合剂层压材料的横截面 图。
图8为本发明另一个实施方案中具有面料层(A)、粘合剂基层(B)、 增粘剂层(C)、隔离层(D)、层压材料覆层(E)和阻挡层(F)的压敏粘合剂 层压材料的横截面图。
图9为根据本发明制备PSA层压材料的方法的一个实施方案的示 意概览。
图10为本发明另一个实施方案中具有增粘剂层(C)、粘合剂基层 (B)和面料层(A)的PSA层压材料的横截面图，其中在(B)和(C)之间具 有弯曲界面。
图11为本发明另一个实施方案中具有增粘剂层(C)、粘合剂基层 (B)和面料层(A)的PSA层压材料的横截面图，其中在(B)和(C)之间具 有锯齿形界面。
图12为本发明另一个实施方案中具有增粘剂层(C)、粘合剂基层 (B)和面料层(A)的PSA层压材料的横截面图，其中具有不连续的增粘 剂层(C)。
图13为本发明另一个实施方案中具有增粘剂层(C)、粘合剂基层 (B)和面料层(A)的PSA层压材料的横截面图，其中具有不连续的增粘 剂层(C)。
图14.1-14.3显示本发明一个实施方案中增粘剂从增粘剂层(C)迁 移进入粘合剂基层(B)的简化图示。图14.1显示本发明一个实施方案 中具有面料层(A)、粘合剂基层(B)和增粘剂层(C)的迁移前的PSA层压 材料的横截面图。图14.2显示图14.1所示增粘剂层(C)中的一部分增 粘剂迁移进入PSA层压材料的粘合剂基层。图14.3显示图14.1所示 增粘剂层(C)中的全部增粘剂迁移进入PSA层压材料的粘合剂基层。
发明详述
在公开和描述本发明物质的组合物和方法之前，应了解，除非指 明，本发明不限于具体方法或具体制剂，因此可与公开内容不同。还 应了解，所用术语只为了描述具体实施方案，并不是要限制本发明的 范围。
除非另外清楚地指明，否则单数形式“一”和“所述”包括复数讨论 对象。
任选的或任选地意味随后描述的事件或情况可发生或可不发生。 此描述包括事件或情况发生的事例和不发生的事例。
各范围可在本文中表达为从约一个特定值和/或至约另一个特定 值。在表达这样一个范围时，应了解另一个实施方案是从所述一个特 定值和/或至另一个特定值与所述范围内的所有组合。
在整个申请中，为了更充分地描述不与本文所作说明抵触的本发 明相关的当今技术水平，在引用专利或公开时，这些引用文献的全部 公开内容旨在通过引用结合到本申请中。
本公开所用术语“PSA”是指在室温轻手指压力下形成对两个表面 粘结的粘合剂。PSA提供足够的潜在变形能力和湿润能力，因此可取 得与表面的必须接触，同时有足够的内部强度或内聚力，在粘合内使 其能够对抗任何适度的分离力。关于PSA定义的更多信息可发现于 Pressure Sensitive Adhesive Tapes，A Guide to Their Function，Design， Manufacture，and Use，John Johnston，Pressure Sensitive Tape Council， 2000，Chap.2，p.23。
在涉及PSA层压材料时，术语“层”意味PSA中所含材料的层为 一致厚度，或者可以为不同厚度，并且根据利用的PSA层压材料可以 连续或不连续。另外，PSA层压材料的组成和厚度可以因增粘剂层(C) 中增粘剂迁移进入粘合剂基层(B)随时间变化。
所用术语“迁移”、“迁移的”、“扩散”和“扩散的”可互换使用，并 且意味增粘剂层(C)中的一部分或全部增粘剂移入粘合剂基层，从而产 生PSA层压材料。因此，初始粘合剂基层可以膨胀，以便使组合层的 厚度保持相对不受影响。
本发明的一个实施方案提供一种压敏粘合剂(PSA)层压材料，所 述压敏粘合剂层压材料包括至少一层非粘性层压材料和至少一个增 粘剂层；其中所述非粘性层压材料包括至少一个面料层和至少一个粘 合剂基层；其中所述面料层包含至少一种面料材料；其中所述粘合剂 基层包含至少一种粘合剂基层聚合物；其中增粘剂层包含至少一种增 粘剂；其中增粘剂组合物不为PSA；其中增粘剂层施加到非粘性层压 材料的粘合剂基层侧，以制造PSA层压材料。
面料层包含至少一种面料材料。面料材料可包括本领域已知制造 PSA层压材料的任何材料。例如，面料材料可由具有或不具有胶料或 薄膜聚合物的材料组成，如纸(例如牛皮纸、证券纸、胶版纸、平版印 刷纸和亚硫酸盐纸)。
在本发明的一个实施方案中，面料层包含至少一种薄膜聚合物。 面料层可包含薄膜聚合物的共混物，或者可以为多种薄膜聚合物的多 层薄膜。薄膜聚合物包括可与粘合剂基层聚合物共挤出以制造非粘性 层压材料的任何薄膜聚合物。在本发明的一个实施方案中，可能需要 薄膜聚合物具有与粘合剂基层聚合物不一致或不相容的溶解度参数， 以防止在两层之间迁移。
在本发明的另一个实施方案中，在与粘合剂基层聚合物组合时， 薄膜聚合物可提供足够自支承结构，以有助于标签分离和施加。或者， 在薄膜聚合物与粘合剂基层聚合物组合不充分自支承时，可将层压材 料覆层施加到面料层的暴露面，以提供另外的挺度。优选选择薄膜聚 合物和面料层中利用的其他材料，以提供具有所需特性(尤其如可印刷 性)的非粘性层压材料。
一般的薄膜聚合物包括但不限于聚苯乙烯、聚烯烃、聚酰胺、聚 酯(例如，聚对苯二甲酸乙二酯)、聚碳酸酯、聚氨酯、聚丙烯酸酯、 聚乙烯醇、官能性聚酯(例如磺基聚酯)、聚(乙烯-乙烯醇)、聚醚聚酰 胺嵌段共聚物、聚乙酸乙烯酯及其混合物。优选薄膜聚合物为聚烯烃， 包括但不限于具有选自乙烯、丙烯和1-丁烯的重复单元的聚合物。最 优选薄膜聚合物为至少一种选自聚乙烯、聚丙烯和乙烯-丙烯共聚物的 聚合物。可使用多种聚乙烯，包括低密度、中密度和高密度聚乙烯。
在本发明的一个实施方案中，利用ASTM D1238用2.16kg重量 在190℃测定，面料层中所用聚乙烯的熔体流速(MFR)可为约0.1克/10 分钟至约15克/10分钟，优选0.1克/10分钟至5克/10分钟。用作面 料层的聚乙烯的市售实例是作为Lupolen 2426F售出的低密度聚乙烯， 这种聚乙烯具有用ISO 1183试验方法测定的约0.924g/cm3密度，按 照ISO 1133试验方法测定的约0.75g/10分钟的熔体流速，购自Basell Polyolefins(位于The Netherlands)。
在本发明的另一个实施方案中，利用ASTM D1238用2.16kg重 量在230℃测定，面料层中所用聚丙烯的熔体流速(MFR)可为约1克/10 分钟至约20克/10分钟，优选0.1克/10分钟至10克/10分钟。用作面 料层的聚丙烯的市售实例是作为Moplen HP422H售出的聚丙烯均聚 物，这种聚丙烯具有用ISO 1183试验方法测定的0.900g/cm3密度， 按照ISO 1133试验方法用2.16kg重量在230℃测定的约2g/10分钟的 熔体流速，购自Basell Polyolefins(位于The Netherlands)。用作面料层 的无规聚丙烯共聚物的市售实例为Moplen RP210M聚丙烯，这种聚 丙烯具有用ISO 1183试验方法测定的0.900g/cm3密度，按照ISO 1133 试验方法用2.16kg重量在230℃测定的约6g/10分钟的熔体流速，购 自Basell Polyolefins(位于The Netherlands)。
在利用共挤出制造非粘性层压材料时，面料层的内表面可与由本 发明的聚合物粘合剂基层(B)和/或增粘剂层(C)产生的屏障以外的阻挡 层共挤出。阻挡层可防止成分迁移到面料层。也可包括或者另外提供 粘结层或底胶层(primer layer)，以促进聚合物粘合剂基层粘合到面料 层。另外，可在权利要求范围内包含“无衬垫”结构。在无衬垫结构中， 使外表面涂以隔离物质，如聚硅氧烷(例如聚二甲基硅氧烷)。
通常，面料层具有适于特定PSA层压材料应用的厚度。在本发明 的一个实施方案中，面料层具有约10μm至约200μm的厚度，优选约 20μm至约100μm，最优选30μm至90μm。
粘合剂基层包含至少一种粘合剂基层聚合物。粘合剂基层聚合物 可以为本领域已知适合制造非粘性层压材料或PSA层压材料的任何 物质。通常，用于制造非粘性层压材料或PSA层压材料的粘合剂基层 聚合物一般可分为以下种类：
无规共聚物粘合剂基层物质，如但不限于基于丙烯酸酯和/或甲基 丙烯酸酯共聚物及其衍生物、α-烯烃共聚物、硅氧烷共聚物、氯丁二 烯/丙烯腈共聚物等的那些共聚物；
嵌段共聚物粘合剂基层聚合物，如但不限于基于线型嵌段共聚物 (例如A-B和A-B-A类型)、多嵌段共聚物、支化嵌段共聚物、星型嵌 段共聚物、接枝或径向嵌段共聚物等的那些共聚物；和
天然和合成的橡胶粘合剂基层聚合物，如但不限于聚异丁烯、聚 异戊二烯、丁基橡胶等。
在本发明的另一个实施方案中，粘合剂基层聚合物包括热塑性弹 性体(TPE)。热塑性弹性体为在其使用温度表现类似于橡胶性质但可如 常规聚合物一样熔融加工的聚合物。TPE包括但不限于线型、支化、 接枝或径向嵌段共聚物。
嵌段共聚物可由二嵌段结构A-B、三嵌段A-B-A结构、四嵌段结 构、多嵌段结构、径向或偶合结构(A-B)n以及这些结构的组合表示； 其中A表示在室温为非橡胶态或玻璃态或结晶但在高温为流体的硬 热塑相或嵌段，B表示在使用温度或室温为橡胶态或弹性体的软嵌段。 这些热塑性弹性体可包含约75％至约95％重量橡胶态链段和约5％至 约25％重量非橡胶态链段。
非橡胶态链段或硬嵌段包括单环和多环芳族烃的聚合物，更尤其 是实际可以为单环或双环的乙烯基取代的芳族烃的聚合物。优选的橡 胶态嵌段或链段包括脂族共轭二烯的均聚物或共聚物的聚合物嵌段。 橡胶态物质，如但不限于聚异戊二烯、聚丁二烯和苯乙烯丁二烯橡胶， 可用于形成橡胶态嵌段或链段。特别优选的橡胶态链段包括聚二烯和 乙烯-丁烯或乙烯-丙烯共聚物的橡胶。后面的橡胶可由相应不饱和聚 烯烃部分得到，如由聚丁二烯和聚异戊二烯氢化。
在本发明的一个实施方案中，嵌段共聚物可选自丁二烯基聚合 物、异戊二烯基聚合物、聚醚聚酰胺嵌段共聚物及其混合物。因此， 丁二烯基聚合物可选自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)嵌段共聚物、苯乙 烯-丁二烯(SB)嵌段共聚物、多臂(SB)x嵌段共聚物、聚丁二烯嵌段共 聚物及其混合物。异戊二烯基共聚物可选自苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯 (SIS)嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯-苯乙烯(SIBS)共聚物、苯 乙烯-异戊二烯(SI)嵌段共聚物、线型和多臂(SI)x嵌段共聚物、具有苯 乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)骨架和异戊二烯和/或苯乙烯-异戊二 烯(SI)臂的径向嵌段共聚物、聚异丁烯、天然橡胶、合成聚异戊二烯 及其混合物。
二嵌段共聚物的具体实例包括但不限于苯乙烯-丁二烯(SB)、苯乙 烯-异戊二烯(SI)及其氢化衍生物。三嵌段聚合物、四嵌段聚合物和多 嵌段聚合物的实例包括但不限于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯 -异戊二烯-苯乙烯(SIS)、α-甲基苯乙烯-丁二烯-α-甲基苯乙烯、α-甲基 苯乙烯-异戊二烯-α-甲基苯乙烯、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯-苯乙烯 (SIBS)及其衍生物。在氢化含1，4-和1，2-异构体的混合物的橡胶态链段 的SBS共聚物时，得到苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)嵌段共聚物。 类似氢化SIS聚合物得到苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(SEPS)嵌段共聚 物，氢化(SI)x多嵌段共聚物提供苯乙烯和乙烯/丙烯的多嵌段共聚物 (SEP)x。
可设想使用官能化嵌段共聚物，如琥珀酸酐改性的SEBS，作为 Kraton FG-1901X和1924X嵌段共聚物购自Kraton Polymers(Houston， TX)。
应注意到，任何粘合剂基层聚合物包括其氢化的衍生物。一些选 择氢化的嵌段共聚物在通用商品名称“Kraton G”下购自Kraton Polymers。因此，特别适合用于本发明的嵌段共聚物包括Kraton G 1657 和Kraton G 1730嵌段共聚物。Kraton G 1657为含约13％重量苯乙烯 的SEBS三嵌段共聚物。Kraton G 1730为含约21％重量苯乙烯的(SEP)x 多嵌段共聚物。
另外，聚合物粘合剂基层(B)可由高内聚强度聚合物制成。由于此 类聚合物需要用相对较高温度在传统热熔制造设备中加工，它们一般 不用于从熔体制造PSA层压材料，因为在高温，增粘剂不能长期经受 此温度。这种高内聚强度聚合物也可与增粘剂层(C)中的增粘剂作为溶 液或分散体施加。高内聚强度聚合物的实例包括但不限于苯乙烯嵌段 共聚物和异丁烯共聚物。苯乙烯嵌段共聚物包括但不限于苯乙烯-异戊 二烯-苯乙烯嵌段共聚物和基于苯乙烯和乙烯/丁烯的共聚物(S-E/B-S) 以及基于苯乙烯和乙烯/丙烯的共聚物(S-E/P-S)。在本发明的一个实施 方案中，SIS嵌段共聚物的聚苯乙烯含量可为约10％重量至约50％重 量，优选15％重量至30％重量。在本发明的另一个实施方案中，利用 适合的锭子和旋转速度，用在甲苯中25％固体在Brookfeld粘度计(如 Brookfield粘度计DV-I+型)中测定，苯乙烯嵌段共聚物的溶液粘度为 约0.05Pa.s至约20Pa.s，优选0.1Pa.s至5Pa.s。
在本发明的另一个实施方案中，聚异丁烯的分子量为约250,000 至约5,000,000，优选750,000至3,500,000。高内聚强度聚合物可以为 购自Kraton Polymers(Houston，TX)的Kraton D1111苯乙烯-异戊二烯 -苯乙烯聚合物，购自BASF，Ludwigshafen，Germany的Oppanol B200 异丁烯共聚物，和购自Kraton Polymers的Kraton G-1652E S-E/B-S共 聚物。
有用粘合剂基层聚合物的其他实例可发现于WO 00/13888、WO 00/17285和WO 01/96488，所述专利在它们不与本文说明抵触的范围 通过引用结合到本文中。
通常，粘合剂基层具有适于特定PSA层压材料应用的厚度。在本 发明的一个实施方案中，粘合剂基层具有约1μm至约60μm的厚度， 优选约2μm至约40μm，最优选4μm至20μm。
粘合剂基层可通过加入添加剂改性。可利用本领域已知与粘合剂 基层聚合物相容的任何添加剂。在本发明的一个实施方案中，粘合剂 基层可用以下物质改性：纯单体树脂；聚(乙烯)或聚(丙烯)蜡；具有低 粘度的聚(乙烯)，例如具有根据ASTM D-1238在190℃用2.16kg重 量测定的约5g/10min至约80g/10min(优选10至50g/10min)熔体流速 的聚乙烯；和用金属茂催化剂制备的基于乙烯或丙烯的(共)聚合物。 可用这些添加剂改善由面料层和粘合剂基层形成的非粘性层压材料 的展开性质，和/或通过薄膜聚合物和粘合剂基层聚合物的流变性质匹 配，有利于制造由面料层和粘合剂基层形成的非粘性层压材料。
增粘剂层(C)包含至少一种增粘剂。在一个实施方案中，增粘剂层 (C)包含至少一种增粘剂和至少一种聚合物。在另一个实施方案中，增 粘剂层(C)包含至少一种增粘剂、至少一种聚合物和至少一种增塑剂。
聚合物可以为本领域已知适合制造PSA层压材料的任何聚合物。 优选聚合物为至少一种热塑性弹性体。热塑性弹性体在本公开前面已 经讨论。聚合物可以为本领域已知适合制造PSA层压材料的任何聚合 物。优选聚合物为至少一种热塑性弹性体。热塑性弹性体在本公开前 面已经讨论。在本发明的一个实施方案中，聚合物的量为不使增粘剂 层为PSA的量。聚合物的量可以为0.1％重量至约15％重量。其他范 围可选自基于增粘剂层(C)重量以％重量给出的以下范围：0至7、0 至9、0.1至15、1至15、5至15、10至15、0.1至10、1至10、5 至10、7至10、0.1至5、1至5和2至5。
增粘剂可以为本领域已知适用于PSA层压材料的任何增粘剂。增 粘剂可包括但不限于已知使粘合剂增粘的所有类型的非晶形增粘剂 树脂，包括松香基和氢化松香基、烃基和氢化烃基、酚基、萜烯基、 萜烯酚基、苯乙烯化的萜烯基、氢化萜烯基、聚酯基、纯单体芳族基、 芳族丙烯酸基、液体树脂类型及其官能化类型。应注意到，这些增粘 剂可以为氢化形式。纯单体芳族基增粘剂为基于由单体制备的低分子 量聚合物或低聚物的增粘性树脂，单体如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙 烯基甲苯及其混合物。
在本发明的一个实施方案中，增粘剂层包含液体增粘剂组合物。 液体增粘剂组合物可以为适合增粘剂的溶液或分散体。这种增粘剂可 根据试验选择，或根据粘合剂基层聚合物为非粘性层压材料主要组分 的压敏粘合剂层压材料的组成相关的现有知识选择。
在本发明的另一个实施方案中，增粘剂层(C)可以为聚合物(即粘 合剂基层聚合物和/或其他性能添加剂)和产生增粘剂母料组合物的非 晶形树脂增粘剂的共混物。可为了喷射能力/高粘性/粘着力和与聚合 物粘合剂基层的良好相容性配制该组合物。
增粘剂层可任选进一步包含至少一种增塑剂。增塑剂可以为本领 域已知适用于PSA层压材料的任何增塑剂。增塑剂的实例包括但不限 于环烷油和石蜡油、柠檬酸酯、磺酸酯和邻苯二甲酸酯。
增粘剂可具有与粘合剂基层聚合物不同的相容性。在本发明的一 个实施方案中，增粘剂可优先溶于粘合剂基层聚合物。这尤其适用于 含聚苯乙烯或聚异戊二烯嵌段的弹性体。优先可溶于聚苯乙烯和聚异 戊二烯的增粘剂通过含5或6个碳原子的二烯和单烯烃形式的脂族石 油衍生物流聚合获得，一般根据US 3,577,398的教授，所述专利不与 本文说明抵触的全部内容通过引用结合到本文中。得到的烃类树脂为 在室温正常为液体的物质到在室温正常为固体的物质，且一般含40％ 或更多重量聚合的二烯。此类二烯可以为例如戊间二烯和/或异戊二 烯。实例包括但不限于树脂系列(购自Eastman Chemical Company，Kingsport，TN，USA)和树脂系列(购自the Chemical Division of Goodyear Tire and Rubber Company，Akron， Ohio)。其他固体增粘剂包括但不限于 1304和 1310-LC，由Exxon Chemical Company(Houston，Texas)制造。其他实 例包括但不限于由一种或多种C5单烯烃和/或二烯烃与一种或多种C8 或C9单烯基芳烃共聚制备的改性C5类型石油树脂。可将这些改性的 C5类型石油树脂氢化。实例包括但不限于C5单烯烃和二烯烃，如异 戊二烯、2-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯、环戊烯、1-戊烯、顺式-和反 式-2-戊烯、环戊二烯和顺-反-1，3-戊二烯。C8和C9单烯基芳族化合物 的其他实例为苯乙烯、甲基苯乙烯和茚。
可用作增粘剂的其他组合物包括但不限于氢化的芳族树脂，其中 苯环的实质部分(50％或更多)(如果不是全部)转化成环己烷环(例如 RegaliteTM和RegalrezTM树脂系列，购自Eastman Chemical，如Regalite R 1090、R 1100、R 1125、R 7100、R 9100和Regalrez 1018、1094、 3102、6108及1126)；和氢化的多环树脂(一般为二环戊二烯树脂，如 5300、5320、5340、5380、5400和5600，由Exxon Chemical Company制造)。在使用异戊二烯基粘合基层聚合物时，这些增粘剂 尤其有用。
在本发明的另一个实施方案中，可另外加入松香、松香酯、聚萜 烯、芳族和官能化树脂及在某种程度与粘合剂基层中所含的粘合剂基 层聚合物相容(尤其在用聚异戊二烯或聚丁二烯作为粘合剂基层聚合 物时)的其他增粘剂至增粘剂层(C)。其他添加剂包括但不限于增塑剂 油，如ShellFlex 371(购自Shell Chemical Company)。
在一个实施方案中，增粘剂层(C)包含约50％重量至约90％重量， 优选70％重量至90％重量的至少一种增粘剂，可作为溶液或分散体。 在另一个实施方案中，增粘剂层(C)包含存在于非粘性层压材料中的热 塑性弹性体和非晶形树脂增粘剂的共混物。优选增粘剂层(C)包含约 2％重量至约15％重量的热塑性弹性体，这种弹性体可为与粘合剂基层 (B)中存在相同的弹性体，或者为与其相容的弹性体。
通常，增粘剂层具有适于特定PSA层压材料应用的厚度。在本发 明的一个实施方案中，增粘剂层具有约2μm至约150μm的厚度。其 他范围为约4至约125μm和5μm至50μm。
可由本领域已知的任何方法将增粘剂层涂覆到非粘性层压材料 上。利用加热的涂覆方法的实例包括但不限于缝模涂覆、辊轴涂覆、 幕涂、辊衬刮刀辊涂和喷涂。增粘剂层也可由任何适用的方法作为增 粘剂组合物的乳液、分散体或溶液施加。
根据PSA层压材料的使用，增粘剂层(C)自身可形成或不形成适 合PSA层压材料用途(例如标签等)的有效PSA层。“PSA”在本公开前 面已定义。换句话讲，如果增粘剂层(C)在施加到固体基材时不形成有 效的PSA层，粘合或结构性质(粘性和强度)均不足以形成具有常规压 敏粘合剂层压材料特性的结构(包括粘合性粘结)。
PSA层压材料的面料层、粘合剂基层和增粘剂层可包含无机填料 和其他有机和无机添加剂，以提供所需的性质，如但不限于外观性质 (不透明或有色薄膜)、耐久性和加工特性。有用填料的实例包括但不 限于碳酸钙、二氧化钛、金属制品和纤维。添加剂可包括但不限于阻 燃剂、抗氧化剂化合物、热稳定剂、光稳定剂、紫外光稳定剂、防粘 连剂、加工助剂和酸受体等。可加入成核剂，以增加结晶性并由此增 加硬挺度。
PSA层压材料的特定实施方案显示于图1-8和10-14中。图1-8 和10-14中的PSA层压材料显示本发明的实施方案，其中增粘剂层(C) 中的增粘剂还没有迁移进入粘合剂基层(B)。在各图中显示位于面料层 和粘合剂基层之间的共挤出熔体粘结(10)。
在图1中显示包括面料层(A)、粘合剂基层(B)和增粘剂层(C)的 PSA层压材料的横截面。在图2中显示进一步包括隔离层(D)的PSA 层压材料的横截面。在图3中显示包括面料层(A)、粘合剂基层(B)、 增粘剂层(C)和层压材料覆层(E)的PSA层压材料的横截面。图4中显 示在面料层(A)和粘合剂基层(B)之间进一步包括阻挡层(F)的图1的 PSA层压材料的横截面。在图5中显示包括面料层(A)、粘合剂基层(B)、 增粘剂层(C)、层压材料覆层(E)和阻挡层(F)的PSA层压材料的横截面。 图6-8显示进一步包括隔离层(D)的图3-5的PSA层压材料。层A-F 在本公开前面已说明。在图10中显示具有增粘剂层(C)、粘合剂基层 (B)和面料层(A)的PSA层压材料的横截面，其中在(B)和(C)之间具有 弯曲的界面。在图11中显示具有增粘剂层(C)、粘合剂基层(B)和面料 层(A)的PSA层压材料的横截面，其中在(B)和(C)之间具有锯齿形界 面。在图12中显示具有增粘剂层(C)、粘合剂基层(B)和面料层(A)的 PSA层压材料的横截面，其中有不连续的增粘剂层(C)。在图13中显 示具有增粘剂层(C)、粘合剂基层(B)和面料层(A)的PSA层压材料的横 截面，其中有不连续的增粘剂层(C)。
不受理论限制，图14.1-14.3显示本发明一个实施方案中增粘剂从 增粘剂层(C)迁移进入粘合剂基层(B)的简化图示。图14.1显示本发明 一个实施方案中具有面料层(A)、粘合剂基层(B)和增粘剂层(C)的迁移 前的PSA层压材料的横截面。图14.2显示图14.1所示增粘剂层(C) 中的一部分增粘剂迁移进入PSA层压材料的粘合剂基层，以产生PSA 层(B/C)。图14.3显示图14.1所示增粘剂层(C)中的全部增粘剂迁移进 入PSA层压材料的粘合剂基层，以产生PSA层(B/C)。
一般PSA层压材料可具有约35μm至约400μm的厚度，优选约 100μm至约250μm，最优选50μm至150μm。通常，PSA层压材料的 面料层(A)与粘合剂基层(B)的厚度比可为约50:1至约1:1，优选25:1 至2:1。因此，面料层(A)的厚度可为约10μm至约200μm，优选约20μm 至约100μm，最优选30μm至90μm。粘合剂基层(B)可具有约1μm至 约60μm的厚度，优选约2μm至约40μm，最优选4μm至20μm。特 别适合的PSA层压材料可具有50-150μm的厚度。
非粘性层压材料可由本领域已知使面料层(A)和粘合剂基层(B)接 触的任何方法制造。例如，可通过共挤出、溶剂涂覆和乳液涂覆使面 料层(A)和粘合剂基层(B)接触。
在本发明的一个实施方案中，可通过一种方法形成非粘性层压材 料，所述方法包括共挤出包含至少一种薄膜聚合物的面料层(A)和包含 至少一种粘合剂基层聚合物的聚合物粘合剂基层(B)，在此方法中使形 成的非粘性层压材料以后转化成压敏粘合剂层压材料。共挤出可通过 本领域已知的任何方法进行。面料层(A)和粘合剂基层(B)共挤出方法 的实例包括但不限于流延和吹泡。在一个实施方案中，共挤出可通过 使薄膜聚合物和非粘性聚合物在单独的挤出机中熔融，并将熔融流输 送到挤出模头，从挤出模头挤出面料层(A)和粘合剂基层(B)来进行。
在两种聚合物的熔体粘度类似时，可有利于薄膜聚合物与粘合剂 基层聚合物的共挤出。因此，可根据共挤出物质的熔体流速选择形成 非粘性层压材料所用材料。在本发明的一个实施方案中，当薄膜聚合 物为聚乙烯时，用2.16kg重量在190℃测定(ASTM D1238)，薄膜聚合 物的熔体流速可为约0.1g/10min至约15g/10min，优选0.1g/10min至 5g/10min。在本发明的一个实施方案中，当薄膜聚合物为聚丙烯时， 用2.16kg重量在230℃测定(ASTM D1238)，薄膜聚合物的熔体流速可 为约1g/10min至约20g/10min，优选0.1g/10min至10g/10min。
非粘性层压材料具有适于所要求特定应用的厚度。在本发明的一 个实施方案中，非粘性层压材料具有约10μm至约260μm的厚度，优 选约20μm至约140μm，最优选30μm至80μm。面料层的厚度可为约 10μm至约200μm，优选约20μm至约100μm，最优选30μm至90μm。 粘合剂基层的厚度可为约1μm至约60μm，优选约2μm至约40μm， 最优选4μm至20μm。面料层与粘合剂基层之比可为50:1至1:1，优 选25:1至2:1，最优选15:1至4:1。
任选对非粘性层压材料或PSA层压材料进行一些另外的步骤。因 此，例如非粘性层压材料或PSA层压材料可经单轴向或双轴向定向(例 如，通过热拉伸和热定形)。就此应理解，可在拉伸进行之前和/或之 后施加增粘剂层(C)。可由本领域已知的技术完成本发明的非粘性层压 材料或PSA层压材料的纵向或双轴向定向。例如，可用拉幅架使层压 材料以纵向定向。
然而，在这一点应注意，尽管存在至少一种粘合剂基层聚合物， 但非粘性层压材料不为压敏粘合剂层压材料。因此，在大多数情况下， 层压材料在高达100℃温度的加热辊上没有任何粘性问题。
因此，非粘性层压材料的非粘性性质具有显著优点。因而，该非 粘性层压材料可很容易处理并自卷绕用于以后应用，即转化成PSA层 压材料。另外，共挤出方法中粘合剂基层的粘合剂基层聚合物可与面 料层建立/形成共挤出的熔融粘结。因此，可消除用一般制造、转移涂 覆、热熔PSA薄膜标签可能出现的任何转移。转移是在由于粘合层在 薄膜层基材上不充分固定导致的除去标签期间粘合剂到基材的不合 乎需要的转移。
在本发明的一个实施方案中，提供的非粘性层压材料具有约11μm 至约210μm的厚度，所述非粘性层压材料包括：
a.至少一个面料层，所述面料层包含至少一种薄膜聚合物，并且 具有约10至约160μm，优选45至150μm的厚度，和
b.至少一个粘合剂基层，所述粘合剂基层具有约1至约50μm的 厚度，并且包含至少一种热塑性弹性体(TPE)，所述热塑性弹性体选自 能够形成压敏层压材料的TPE。
非粘性层压材料可进一步在面料层顶部上(即，不与粘合剂基层(B) 接触)包括厚度约1至约5μm的防粘连层。该任选的防粘连层一般可 与面料层(A)和粘合剂基层(B)共挤出。该层的用途是在涂覆增粘剂层 (C)期间更顺利地释放或展开卷起的非粘性层压材料。
在本发明的一个实施方案中，在约30％重量至约95％重量热塑性 弹性体和约5％重量至约70％重量增粘剂混合(例如热熔)并且作为增 粘剂层(C)施加到非粘性层压材料时，粘合剂基层的热塑性弹性体和厚 度根据两个标准选择：(a)PSA层压材料的强度要求；和(b)热塑性弹性 体形成常规PSA组合物的能力。关于这一点应记住，聚合物粘合剂基 层的目的和功能是“接收”增粘剂层(C)。因此，聚合物粘合剂基层一般 不包含增粘剂。
当面料层(A)与聚合物粘合剂基层共挤出时，在这两层的界面形成 较强的共挤出熔体粘结。这意味在使用胶粘标签期间压敏粘合剂层压 材料与基材产生的任何粘结将在粘合剂基材界面破坏，或者内破坏， 即内聚破坏。此破坏的优点是，允许要制备的适合制剂产生适用于安 全防篡改贴标的内聚破坏的篡改痕迹粘结，或者对于粘合界面破坏方 式，用于可除标签及可重新密封的PSA应用。
本发明还公开一种制备PSA层压材料的方法。所述方法包括，将 至少一个增粘剂层(C)施加到非粘性层压材料；其中所述非粘性层压材 料包括至少一个面料层(A)和至少一个非粘性基层(B)；其中所述面料 层(A)包含至少一种面料材料；其中所述粘合剂基层(B)包含至少一种 粘合剂基层聚合物；其中增粘剂层(C)不为PSA；其中增粘剂层(C)施 加到非粘性层压材料的粘合剂基层侧。
在本发明的另一个实施方案中，所述方法包括共挤出包含至少一 种薄膜聚合物的至少一个面料层(A)和包含至少一种粘合剂基层聚合 物的至少一个粘合剂基层(B)，以产生非粘性层压材料，并且将至少一 个增粘剂层(C)施加到非粘性层压材料的粘合剂基层(B)，以产生PSA 层压材料。
在通过施加增粘剂层(C)形成PSA层(B和C)中，一部分增粘剂可 扩散进入粘合剂基层(B)，因此形成从增粘剂层(C)(低分子量)到粘合剂 基层(B)(高分子量)的分子量梯度。此分子量梯度在需要此功能性产生 压敏粘结的(C)的表面精确留下低分子量高粘性层。相反，在PSA层 (B和C)的高分子量部分中，可观察到提高和改善的抗剪强度、蠕变 强度和高温性能。
在本发明的一个实施方案中，扩散进入粘合剂基层的增粘剂的部 分可选自基于增粘剂层(C)重量的重量百分比给出的以下范围： 0.1-100、5-100、10-100、15-100、20-100、25-100、30-100、35-100、 40-100、50-100、55-100、60-100、65-100、70-100、75-100、80-100、 85-100、90-100、95-100、0.1-90、5-90、10-90、15-90、20-90、25-90、 30-90、35-90、40-90、45-90、50-90、55-90、60-90、65-90、70-90、 75-90、80-90、85-90、0.1-80、5-80、10-80、15-80、20-80、25-80、 30-80、35-80、40-80、45-80、50-80、55-80、60-80、65-80、70-80、 75-80、0.1-70、5-70、10-70、15-70、20-70、25-70、30-70、35-70、 40-70、45-70、50-70、55-70、60-70、65-70、0.1-60、5-60、10-60、 15-60、20-60、25-60、30-60、35-60、40-60、45-60、50-60、55-60、 0.1-50、5-50、10-50、15-50、20-50、25-50、30-50、35-50、40-50、 45-50、0.1-40、5-40、10-40、15-40、20-40、25-40、30-100、35-40、 01-30、5-30、10-30、15-30、20-30、25-30、0.1-20、5-20、10-20、 15-20、0.1-10和5-10。
PSA层压材料可通过本领域已知的任何方法制造。在本发明的一 个实施方案中，可在一步挤出/喷涂方法中制造PSA层压材料，所得 PSA层压材料可自卷绕或层压到隔离衬垫(例如聚硅氧烷背纸)并且卷 绕，分别产生PSA带或标签结构。因此，可成本有效地产生这种PSA 层压材料。尤其是，可在很低温度涂覆增粘剂层(C)，一般低于传统热 熔压敏粘合剂最多100℃。这可以至少一种以下方式改良制造方法： (1)与通常的转移涂覆方法比较，可直接涂覆热敏面料层(例如聚乙烯)； (2)工艺成本较低；(3)与由于延长热历程可能表现胶凝和/或炭化的在 高温常规处理或涂覆(用PSA组合物中的增粘剂)的PSA层压材料比 较，可预期增粘剂母料组合物具有较佳的加热老化性质、颜色减褪较 小、较少炭化。
用制造非粘性层压材料的制造设备在不同位置“组合”最终PSA 层压材料可能特别有利。非粘性层压材料可自卷绕并无限期储存。在 第二方法步骤中，然后进一步在(窄幅)标签印刷机上处理非粘性层压 材料(A&B)，标签印刷机为了在非粘性层压材料上喷或涂覆增粘剂层 (C)经过适当改进，以形成压敏粘合剂层(B和C)，随后与脱线制造的 隔离纸或隔离薄膜(D)层压，在此，完成的标签随后经处理并用作传统 制造的标签层压材料。为了进一步降低成本，可设想这些过程与标签 印刷和转化线内进行，然后将完成的标签直接施加到待贴标的制品 上。这将排除需要聚硅氧烷背衬支持，并且进一步降低成本。
非粘性层压材料的转化可在一个生产线(线上)或在离线不同位置 进行。一般通过将增粘剂层(C)施加到非粘性层压材料的第二表面(或 下表面)(即，不与面料层(A)接触的非粘性层压材料的表面)进行此转 化。增粘剂层(C)可直接或间接施加到粘合剂基层(B)上。在一种间接 或(转移)涂覆方法中，增粘剂层(C)可首先涂覆到中间载体上(例如硅氧 烷化纸)，然后转移到聚合物粘合剂基层(B)上。
非粘性层压材料的转化可能需要加热层压材料。可在拉伸过程中 或单独用例如红外加热器进行加热。此加热可帮助增粘剂扩散机制传 入粘合剂基层，并使非粘性层压材料转化成PSA层压材料。另一个优 点是可将此增粘剂层(C)在很低温度涂覆在非粘性层压材料上，一般低 于传统热熔压敏粘合剂所需温度最多100℃。一般常规涂覆方法温度 为约130℃至约200℃，而将增粘剂层(C)涂覆到非粘性层压材料的涂 覆温度可为约60℃至约120℃或约85℃至约110℃。
在本发明的一个实施方案中，增粘剂为液体，或者已经过液化(通 过熔融、加入溶剂、形成分散体)。适合的溶剂包括烃，例如甲苯。可 用水和/或醇形成分散体。因此，本发明进一步提出基本包含前述增粘 剂之一与溶剂或分散剂和其他添加剂的增粘剂组合物。
一般本发明的PSA层压材料可具有约35μm至约400μm的厚度， 优选100μm至200μm。然而其他层压材料也设想在本发明的范围内， 例如US 2003198737所述的无面PSA结构，所述专利在不与本文说明 抵触的范围通过引用结合到本文中。因此，在施加增粘剂层(C)中，待 施加到非粘性层压材料的层厚度和增粘剂在层中的浓度都应有某种 关注。增粘剂层(C)中增粘剂浓度和厚度的范围在本公开前面已经讨 论。因此，增粘剂层(C)的一个功能是提供增粘剂库或源，用于增粘剂 迁移进入粘合剂基层形成PSA层压材料。另外的关注是溶剂/分散剂 的选择，溶剂/分散剂一方面可有利于增粘剂迁移进入聚合物粘合剂基 层，另一方面，应不以有效使聚合物粘合剂基层溶胀的量存在。
在本发明的一个实施方案中，增粘剂层(C)自身不形成PSA。 “PSA”在本公开前面已经定义。在此实施方案中，增粘剂的浓度和增 粘剂的粘度(可说明增粘剂组合物容易施加到粘合剂基层)均不足以形 成有效的压敏粘合剂层压材料。
在另一个实施方案中，增粘剂层(C)形成PSA。“PSA”在本公开前 面已经定义。
增粘剂层(C)可包含适合不同用途的其他添加剂。例如，可存在聚 苯乙烯增强添加剂。另外，可加入其他组分，以提高稳定性，给予结 构增强，改善涂覆能力，或给予一些其他合乎需要的性质。因此，增 粘剂层(C)可包含抑制粘合剂和颜料氧化降解的稳定剂。
图9代表根据本发明制备PSA层压材料的方法的一个实施方案的 示意概览。在共挤出技术中，用两个挤出机1和2将两个熔融流通过 线10和11提供到共挤出模头20。挤出机1提供包含至少一种粘合剂 基层聚合物的粘合剂基层的熔融流10，挤出机2提供包含至少一种薄 膜聚合物的薄膜外层的熔融流11。挤出机1和2用于使聚合物熔融， 提供泵用于将熔融流输送到挤出模头20。利用的精确挤出机对所述方 法不关键。一些有用的挤出机已知，这些包括但不限于单螺杆挤出机 和双螺杆挤出机等。这些挤出机得自不同商源，包括Killion Extruders， Inc.，C.W.Brabender，Inc.、American Leistritz Extruder Corp.和Davis Standard Corp.。各种有用的共挤出模系统已知。本发明所用的挤出模 头的实例为所谓“叶片”模头和购自Cloeren Company of Orange，Texas 的多歧管模头。再次参照图9，至少两个层的熔融非粘性层压材料30 通过孔板21离开挤出模头20。该非粘性层压材料(如图9中细节M所 示)包括本发明的面料层90和粘合剂基层80。
薄膜共挤出工艺领域的技术人员了解，实际生产线可具有多于两 个的挤出机，并且可在容易在最终非粘性层压材料中识别的多层中建 立非粘性层压材料。在很多情况下，为了提高生产速度、生产灵活性 或其他原因，层可由相同或不同材料的亚层组成。
然后可进一步由本领域已知的任何方法加工非粘性层压材料。例 如，可对非粘性层压材料进行一些另外的步骤。本发明的非粘性层压 材料可收集用于在不同时间和/或地理位置进行未来加工、层压材料覆 盖和转化，或者在相同操作期间将这些层压材料发送到一个或多个其 他的站进行印刷、层压材料覆盖和/或转化。在图9所示的实例中，非 粘性层压材料由涂覆头40涂覆，在粘合剂基层80上形成增粘剂组合 物增粘剂层70。在施加增粘剂层(C)之前或之后，有时可能必须加热 非粘性层压材料50。因此，存在加热器60(例如红外加热器)可能合乎 需要。应注意，加热器60可在涂覆头40施加增粘剂层70之后设置。 一旦已经施加增粘剂层70，非粘性层压材料就会在较短时间(数分钟 至数小时)内“转化”成最终产物PSA层压材料，包括面料层(A)和由粘 合剂基层80与增粘剂层70形成的压敏粘合剂层(B和C)(如图9中细 节N所示)。
可进一步通过印刷并将层压材料施加到基材加工该PSA层压材 料。或者，如果要收集PSA层压材料供以后使用，可将衬垫与PSA 层压材料组合。
可用PSA层压材料制造很多制品，包括但不限于标签、贴花膜、 胶带和薄膜。
在本发明的一个实施方案中提供一种标签。所述标签包括至少一 种PSA层压材料。标签可选自纸标签、薄膜标签，如无衬垫薄膜标签 或有隔离衬垫的薄膜标签。薄膜标签的实例包括但不限于包装标签和 特种标签。包装标签包括但不限于用于包装饮料、食品、健康和个人 护理产品、药物、工业化学品、家用化学品或零售商品的标签。特种 标签包括但不限于可重新定位的标签、可去除标签、可再封标签、超 透明标签(no-look label)、耐冷冻标签(deep freezer label)和安全标签。
在本发明的另一个实施方案中提供一种包括PSA层压材料的胶 带。胶带的实例包括但不限于多用途胶带和特种胶带。多用途胶带可 选自包装和运输胶带、涂漆和喷漆遮蔽带(paint and spray masking tape)、消费和办公胶带以及粘结和固定胶带。特种胶带可选自表面保 护胶带；电绝缘胶带；扎带(binding)、补强带和标志带；接料带(splice tape)；HVAC-密封带；医疗用带；机动车用带；电子胶带；安全或反 光带；和尿布封闭带。
在本发明的另一个实施方案中提供一种包括PSA层压材料的薄 膜。此类薄膜包括但不限于粘合薄膜、隔离膜、保护膜和紧贴薄膜(cling film)。粘合薄膜可选自压敏粘合薄膜、热活化粘合薄膜、单侧和双侧 粘合层、地毯衬、屋面衬垫材料、透明或有色薄膜、食品接触粘合薄 膜和背层薄膜(backing layer film)。背层薄膜包括但不限于用于支撑药 物基质的背层薄膜、多用途背层薄膜或基材专一性背层薄膜。基材专 一性背层薄膜包括但不限于用于非织造材料、玻璃、纸、棉、矿物棉、 聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚酯、聚氨酯泡沫/片和丙烯酸类粘合剂的背 层薄膜。
隔离膜包括但不限于食品软包装；臭味、有机香味和气味、水分、 氧和其他气体的隔离膜；热和冲击可密封隔离膜、可印刷隔离膜、电 晕处理的隔离膜、造口术用具、药物泡罩包装、盖衬、袋和保护衣服 用的织物层压结构。
保护膜包括但不限于层压到固体结构的薄膜。实例包括但不限于 在波纹钢管上提高耐腐蚀性和抗磨性的保护膜、用于涂漆表面的掩蔽 保护膜、用于内部或外部玻璃上的反光膜、窗玻璃用的抗碎薄膜和玻 璃着色膜。PSA也可用于给予高光学透明性的薄膜。
紧贴薄膜包括但不限于食品包装、工业应用和消费者可重新密封 的应用。工业应用的一个实例是托板包裹膜(pallet wrap)。
以下是本发明PSA层压材料的实施例。应了解，这些仅为实例， 本发明PSA的用途不限于制造本公开涉及的制品。
实施例
在实施例1-4中说明了试验方法。
以下方法用于4-21。
根据FINAT FTM 9，用不锈钢代替玻璃测定环形快粘。FINAT 是标签转换器的组织，总部设在The Hague，The Netherlands。
剥离粘合根据AFERA(European Association for the Self Adhesive Tape Industry)5001，试验方法A测定，样品25mm宽。
剪切粘合根据AFERA 5012，方法A测定，样品25mm宽。
熔体流速根据ASTM D-1238测定。
实施例1-制备非粘性层压材料1.1-1.10
在共挤出线上制造包含主要聚丙烯(PP)的外薄膜层(80％)和 Kraton G1657 TPE的粘合剂基层(20％)的非粘性层压材料，共挤出线 用具有24/1 L/D的两个Killion 1英寸单螺杆挤出机操作。从两个挤出 机的输出直接进入一个组合模块转接器，在此，两个流体流组合成一 个2层流动分布，并且粘合剂基层(Kraton TPE)处于上面，以产生组 合的聚合物熔体流。组合的聚合物熔体流进入一个6英寸宽薄膜模， 其中流动分布展开成为最终层压材料尺寸，以制得非粘性层压材料。 使非粘性层压材料铸塑于30℃冷却辊上，并缠绕成卷，同时在层间施 加隔离纸，以防止可能的粘着。挤出参数列于下列表中。
表1
挤出机 区域1 区域2 区域3 Rp m 进料头 模 层厚度 冷却辊 Kraton G1657 TPE 200℃ 205℃ 205℃ 25 220℃ 225℃ 6密耳 30℃ Huntsman P4G2Z PP 190℃ 220℃ 220℃ 100 220℃ 225℃ 27密耳 30℃
共挤出的非粘性层压材料卷显示具有包含100％ Kraton TPE的边 缘，因为TPE比由1.5MFR聚丙烯均聚物制成的外薄膜层更多流到薄 膜模内的边缘。标称4.0MFR的聚丙烯给予较高流动，并且在共挤出 的非粘性层压材料中给予较佳层分布。
在非粘性层压材料样品1.1中，外薄膜层包含100％聚丙烯聚合物。 在非粘性层压材料样品1.2中，外薄膜层包含90％重量聚丙烯聚合物 与10％重量Regalite R-1100烃类树脂(购自Eastman Chemical Company)。在非粘性层压材料样品1.3中，外薄膜层包含80％重量聚 丙烯聚合物与20％重量Regalite R-1100烃类树脂，而在非粘性层压材 料样品1.4中，Regalite R-1100烃类树脂含量增加到30％重量。将 Regalite R-1100树脂加入到聚丙烯降低其熔体粘度，并且注意到，在 外薄膜层中烃类树脂的量增加时，层分布由于外薄膜层的较低熔体粘 度变得更均匀。在所有情况下，标称层压材料厚度为约33密耳，并 且粘合剂基层在样品中心占全部结构的约18％。
制备具有TPE粘合剂基层的定向非粘性层压材料
使用T.M.Long Company制造的拉幅架薄膜拉伸机，按照4X×4X 拉伸将厚的非粘性层压材料样品1.2、1.3和1.4分别拉伸成定向的非 粘性层压材料样本。将10cm x 10cm小样本插入到拉伸机的夹中，并 将样本加热到140℃。加热后，将非粘性层压材料样本同时在两个方 向以约150％/秒应变速率拉伸，直到达到最终层压材料尺寸。最终定 向非粘性层压材料的标称厚度为约2.2密耳，其中层压材料保留约10 微米厚Kraton G-1657共聚物的表面层。用起始层压材料1.2、1.3和 1.4制成的定向非粘性层压材料分别指定为1.5、1.6和1.7。外薄膜层 中的Regalite R-1100树脂使层更容易拉伸，同时注意到，只有 10％Regalite烃类树脂的层压材料1.2比另外两种层压材料具有更差的 层均匀性。这些层压材料未展示良好的薄膜平坦度，这使随后涂覆粘 合剂基层的表面更难。定向的非粘性层压材料均未表现可测粘性或粘 合性质。
使用相同的T.M.Long拉幅架拉伸机，以类似方式在140℃约 250％/秒拉伸应变速率将起始非粘性层压材料样本1.2、1.3和1.4拉伸 3 X 3，拉伸成定向的非粘性层压材料，最终非粘性层压材料样品指定 为1.8、1.9和1.10。定向的非粘性层压材料平均厚度为约95微米， 注意到显著厚度变异性是由于过高拉伸应变速率。此外，具有最高 Regalite烃类树脂浓度的层压材料表现最佳拉伸性质。定向的非粘性 层压材料显示可见表面不规则性。定向的非粘性层压材料均未表现可 测粘性或粘合性质。
实施例2-涂覆定向的非粘性层压材料样本1.9和1.10
注意到3 X 3定向成标称95微米厚度的具有约16微米厚Kraton G-1657共聚物粘合剂基层的定向非粘性层压材料1.9和1.10具有可忽 略的粘合性质。用包线涂棒将Regalrez 1018氢化增粘剂树脂液体在环 己烷中的溶液涂到定向非粘性层压材料的粘合剂基层表面上，以制成 PSA层压材料2.1、2.2和2.3。加入足够环己烷降低粘度，以便能够 容易地涂覆增粘剂树脂。进行涂覆使得施加的经干燥Regalrez 1018的 量为起始非粘性层压材料样本重量的约30％-40％重量。
最初，PSA层压材料2.1、2.2和2.3的表面由于涂覆增粘剂树脂 液体很粘稠。当PSA层压材料在60℃烘箱中老化2小时后，PSA层 压材料2.1、2.2和2.3的表面转变成胶粘状态，这种状态与Regalrez 1018增粘剂树脂的初始干燥表面涂层非常不同。用ASTM D-3330作 为指导测定增粘PSA层压材料的180°剥离值。将PSA层压材料2.1、 2.2和2.3切成1英寸宽的条，将条按压施加到不锈钢板上，并检测 180°剥离性质，剥离值以kgf/25mm宽度为单位报告。
表2
实施例 编号 定向的非粘性 层压材料 PSA 层压材料 涂层 (％增重) Regalrez 1018与 Kraton G之比 剥离力(kgf/25mm宽度) 平均 范围 1.1 1.9 2.1 39％ 2.2 1.09 0.84-1.23 1.2 1.10 2.2 31％ 1.7 1.34 0.89-1.59 1.3 1.10 2.3 41％ 2.3 1.56 1.45-1.67
观察非粘性层压材料显示与金属基底的最小粘性或PSA粘合力。 由于涂层只是粘性液体，因此紧在Regalrez 1018增粘剂树脂施加和空 气干燥后，表面为粘稠状，并且性质极粘，但粘合强度很小。在60℃ 老化约1小时后，增粘剂树脂液体扩散进入粘合剂基层(Kraton G1657 TPE)，使表面变成表现PSA制剂一般粘弹性质的粘性半固体。从这些 样本测量的剥离力显示优良PSA粘合。
实施例3-涂覆定向的非粘性层压材料样本1.6和1.7
使用包线涂棒，用Regalrez 1018增粘剂树脂在环己烷中的80％ 溶液涂覆定向非粘性层压材料样品的样本1.6和1.7，使得施加到粘合 剂基层(Kraton G TPE)表面的干燥涂层重量为起始定向非粘性层压材 料重量约40％至50％重量，以制得PSA层压材料3.1-3.4。起始经定 向的非粘性层压材料显示最小粘性或粘合性质，但在涂覆、干燥并在 60℃老化PSA层压材料1小时后，注意到PSA层压材料表现类似于 PSA的性质。将PSA层压材料切成1英寸宽样本，施加到不锈钢板上， 以形成试验样本，用于180°剥离试验和环形快粘试验。用ASTM D3330 作为指导测定180°剥离值。用ASTM D-6195方法作为指导测定环形 快粘粘合值。以下列出了对这些PSA层压材料测定的粘合性质。
表3
实施例 编号 定向的非粘性 层压材料 PSA 层压材料 涂层 增重 Regalrez 1018与 Kraton G之比 环形快粘 (kg力) 180°剥离 (Oz./in宽度) 3.1 1.6 3.1 47％ 2.6 1.90 - 3.2 1.6 3.2 55％ 3.1 - 1.40 3.2 1.7 3.3 43％ 2.4 133 - 3.4 1.7 3.4 50％ 2.8 - 1.48
同样，施加的液体增粘剂层扩散进入定向非粘性层压材料的粘合 剂基层(Kraton G TPE)使初始非粘性粘合剂基层表面转化成老化后显 示优良PSA性质的PSA层压材料。由于跨样本的层压材料厚度变化 与跨样本的涂层重量变异性的组合，施加的增粘剂与TPE在表面的比 率也有不合乎需要的变化。这导致跨样本有相当大的PSA性质变化。 然而，这些实施例证明这样一个原理，当增粘剂制剂施加到共挤出非 粘性层压材料结构的粘合剂基层表面时，增粘剂样品可随时间扩散进 入粘合剂基层(TPE)，使得最终PSA层压材料表现出多个PSA性质， 这些性质取决于施加到粘合剂基层表面的增粘剂涂层的相对量和类 型。
实施例4-9-通过共挤出和流延制造并在增粘剂组合物中具有不 同量聚合物的PE/(SEP)x非粘性层压材料
根据实施例13对单一组合物更详细描述的步骤制备增粘剂层组 合物，所述组合物包含作为Kraton G1730获得的(SEP)x共聚物和 Regalite R1090及Regalrez 1018增粘剂。其中还加入Irganox 1010抗 氧化剂。(SEP)x共聚物的量为0-25％重量。增粘剂和抗氧化剂的量根 据(SEP)x共聚物的增加改变。量列于表4-9中。用这些组合物在非粘 性层压材料上产生增粘剂层(C)。
非粘性层压材料的面料层由Sabic低密度聚乙烯(由Sabic Europe in Sittard，The Netherlands获得)制成，粘合剂基层为Kraton G1730(SEP)x嵌段共聚物。低密度聚乙烯的密度为0.924，在190℃用 2.16kg重量测定的熔体流动指数为0.75g/10min。
另外，非粘性层压材料在背离粘合剂基层的面料层表面上包含防 粘连层。将含有3％二氧化硅的低密度聚乙烯用于防粘连层。
非粘性层压材料由低密度聚乙烯、(SEP)x嵌段共聚物和防粘连层 共挤出制成。所用流延薄膜挤出线具有三个单独的挤出机。用于面料 层的挤出机包含6个区域，并且在约170℃入口温度和约220℃出口 温度操作。用于粘合剂基层和防粘连层的挤出机包含3个区域，并且 在约180℃至190℃入口温度和约210℃出口温度操作。聚乙烯的面料 层占全部挤出量的32％，粘合剂基层聚合物占全部挤出量的12％，而 防粘连层达到全部挤出量的56％。将出自挤出机的熔体送到 cloerenblok进料头，然后送到Black Clawson Spuitkop模。模温为约 250℃至约260℃，幅速为21.3m/min。流延后，冷却并重新卷绕非粘 性层压材料。
将增粘剂层组合物转移涂覆(24克/平方米或g/m2)到非粘性层压 材料上，以用热熔模涂覆机在隔离衬垫上产生压敏粘合剂层压材料。 试验压敏层压材料在最初、1小时、24小时、48小时、1星期、2星 期和3星期后的剥离粘合、环形快粘和抗剪强度性质。数据列于表4-9 中。
在这些实施例中观察到，除实施例2和3外，剥离和环形快粘一 般在一定时间内减少，而抗剪强度在所有时间全部增加。另外，在粘 性层中较高聚合物含量的抗剪强度发展更快。
不受理论限制，有人提出在通过施加增粘剂层(C)形成PSA层(B 和C)中，一部分或所有增粘剂扩散进入粘合剂基层(B)，因此形成从 增粘剂层(C)(低分子量)到粘合剂基层(B)(高分子量)的分子量梯度。此 分子量梯度在需要此功能性产生压敏粘结的(C)的表面精确留下低分 子量高粘性层。相反，在PSA层(B和C)的高分子量部分中，可观察 到提高的抗剪强度。这些试验结果与此陈述一致，并反映出增粘剂和 粘合剂基层相互扩散所需要的时间。
在增粘剂层(C)中含0和5％Kraton G1730(SEP)x的PSA层压材料 显示转移到隔离纸。在室温储存1星期后转移终止，再次表明增粘剂 从增粘剂层(C)扩散进入粘合剂基层(B)。
表4
实施例4：增粘剂层(C)：Kraton G1730(0％重量)/Regalite R1090(40.4％重量)/Regalrez 1018(59.3％重量)/Irg.1010(0.3％重量)
增粘剂层到隔离纸和手指的起始到48小时转移。在1星期后观 察不到。
AV-平均
SD-标准偏差
cf-内聚破坏
ss-滑粘
lss-限制滑粘
**增粘剂层全部转移到钢板
*增粘剂总量的75％转移到钢板
表5
实施例5：增粘剂层(C)：Kraton G1730(5.3％重量)/Regalite R1090(42.1％重量)/Regalrez 1018(51.6％重量)/Irg.1010(1.1％重量)
增粘剂层到隔离纸和手指的起始到48小时转移。在1星期后观 察不到。
表6
实施例6：增粘剂层(C)：Kraton G1730(10％重量)/Regalite R1090(37.5％重量)/Regalrez 1018(51.5％重量)/Irg.1010(1％重量)
表7
实施例7：增粘剂层(C)：Kraton G1730(15％重量)/Regalite R1090(34.9％重量)/Regalrez 1018(49％重量)/Irg.1010(1％重量)
表8
实施例8：增粘剂层(C)：Kraton G1730(20％重量)/Regalite R1090(32.5％重量)/Regalrez 1018(46.5％重量)/Irg.1010(1％重量)
表9
实施例9：增粘剂层组合物：Kraton G1730(25.2％重量)/Regalite R1090(44.3％重量)/Regalrez 1018(30.2％重量)/Irg.1010(0.3％重量)
作为制备PSA层压材料的另外实施例制备三种PSA层压材料， 其中通过两种非PSA层(非粘性层压材料(B)和增粘剂层(C))相互迁移 提供粘合剂(粘合剂基层聚合物和增粘剂)。这显示于实施例10-14中。
为了比较，用常规技术制备两种PSA层压材料。比较实施例15 提供基于热熔技术的PSA(PSA 15.1 & 15.2)。实施例16提供基于溶剂 技术的PSA(PSA 16.1)。所有这些试验的指导原则是所有PSA中的最 终粘合剂层具有相同的总组合物和每平方米克重。由于PSA层压材料 14.3也具有相同的面料层(BOPP)，PSA 14.3的粘合性质可直接与比较 PSA 15.1、15.2和16.1相比。这些结果记录于表10中。
实施例10-非粘性层压材料10.1(PE上的(SEP)x，通过共挤出和薄 膜吹塑)
非粘性层压材料的面料层由低密度聚乙烯(由Sabic Europe in Sittard，The Netherlands获得)(Sabic 2201 TH 00)制成，粘合剂基层为 (SEP)x嵌段共聚物，作为Kraton G1730得自Kraton。低密度聚乙烯在 230℃用2.16kg重量测定的熔体流动指数为0.8g/10min。另外，非粘 性层压材料在粘合剂基层中包含5％重量防粘连添加剂和1％重量防滑 添加剂。
非粘性层压材料由低密度聚乙烯和(SEP)x嵌段共聚物共挤出制 成。所用吹塑薄膜挤出线具有五个单独的挤出机。两个挤出机用于提 供为面料层的外层和为粘合剂基层的内层。另外三个挤出机用于通过 分离两个挤出机的输出提供对称五层薄膜芯。各挤出机具有至少五个 加热区域。在前四个区域中将聚乙烯从170℃加热到200℃，而在前 四个区域中将(SEP)x嵌段共聚物从190℃加热到230℃。选择跨非粘性 层压材料的压力分布，并且在中心的层在最高压力挤出。最后选择挤 出机的通过量，以便得到64微米聚乙烯面料层与13微米(SEP)x粘合 剂基层。非粘性层压材料10.1以16m/min和60cm制造宽度制造。
实施例11-非粘性层压材料11.1(PP上的(SEP)x，通过共挤出和薄 膜吹塑)
非粘性层压材料11.1的面料层由聚丙烯(得自 Borealis)(BorealisRB707CF)制成，粘合剂基层为Kraton G1730(SEP)x 嵌段共聚物，得自Kraton，The Netherlands。所述聚丙烯在230℃用 2.16kg重量测定的熔体流动指数为0.9g/10min。另外，非粘性层压材 料11.1在粘合剂基层中包含5％防粘连添加剂。
非粘性层压材料11.1由聚丙烯和(SEP)x嵌段共聚物共挤出制成。 所用吹塑薄膜挤出线具有五个单独的挤出机。两个挤出机用于提供面 料层和内部粘合剂基层。另外三个挤出机用于通过分离两个挤出机的 输出提供对称五层薄膜芯。各挤出机具有至少五个加热区域。因此， 有6个聚丙烯层(共同形成面料层(A))和一个(SEP)x嵌段共聚物层(粘合 剂基层(B))。在前四个区域中将聚丙烯从180℃加热到225℃，而在前 四个区域中将(SEP)x嵌段共聚物从190℃加热到250℃。选择跨非粘性 层压材料11.1的压力分布，并且在中心的层在最高压力挤出。最后选 择挤出机的通过量，以便得到39微米聚丙烯面料层与12微米(SEP)x 粘合剂基层。非粘性层压材料11.1以15m/min和60cm制造宽度制造。
实施例12-非粘性层压材料12.1(BOPP上的(SEP)x，通过溶剂涂 覆)
通过在1L耐溶剂塑料烧瓶中向480g甲苯加入240g Kraton G1730，制备作为Kraton G1730共聚物的(SEP)x的33％重量溶液。加 入2g抗氧化剂Irganox 1010。将混合物放在低速辊台(ro1ler bank)上经 历4天，以提供Kraton G1730共聚物的澄清溶液。
在室温以约5m/min的速度，使用购自RK Print Coat Instruments， Ltd.(位于Lithington，UK)的设备，将Kraton G1730溶液涂覆到36μm 双轴定向的聚丙烯上(BOPP，在涂覆之前释放以有利于展开)。用辊间 的可调间隙控制涂层重量。在四个干燥器区段分别在90℃、110℃、 110℃和110℃从非粘性层压材料除去溶剂。得到具有10-14g/m2TPE 涂层重量的BOPP/Kraton G1730非粘性层压材料。
实施例13-增粘剂组合物的制备
在有效体积约1L的曲拐式搅拌机(Linden，Marienheide，Germany) 中制备增粘剂层组合物，所述组合物包含37.5％Regalite R1090和 51.5％Regalrez 1018增粘剂、10％(SEP)x共聚物(作为Kraton G1730 获得)和1％Irganox 1010抗氧化剂。
为了满足此设备所需的初始填充量并且满足此类型设备与聚合 物/增粘剂比率相关采取的最佳实施，初始制备含15％(SEP)x聚合物 的混合物，随后稀释到10％聚合物。
曲拐式搅拌机最初用150g Kraton G1730、10.5g Irganox 1010抗氧 化剂和75g Regalite R1090填充。用170℃设定点的油浴加热曲拐式 搅拌室，以在搅拌机中提供约150℃内温。将这些组分在50分钟内混 合成均匀产物，并从曲拐式搅拌机侧面常规除去共聚物和增粘剂。向 此混合物分批加入另外275g Regalite R1090增粘剂，随后分批加入 490.5g Regalrez 1018增粘剂。除去300g此增粘剂/共聚物混合物，分 批将另外149.1g Regalite R0190增粘剂、3g Irganox 1010抗氧化剂和 197g Regalrez 1018增粘剂加入到余下的700g混合物，以得到1050g 增粘剂层组合物。将产物倒入涂有防粘聚硅氧烷的纸箱，并冷却到室 温供进一步使用。
实施例14-由非粘性层压材料10.1、11.1和12.1(实施例10-12)形 成PSA，根据实施例13用增粘剂组合物转移涂覆非粘性层压材料， 以提供PSA 14.1、14.2和14.3。
利用缝模涂覆器，将实施例13的增粘剂组合物以24克在110℃ 涂覆到基于聚硅氧烷的隔离衬垫上，然后在增粘剂组合物侧上与自实 施例10-12的非粘性层压材料层压(增粘剂层压到Kraton G1730共聚物 侧)，以分别提供PSA层压材料14.1、14.2和14.3。由Bobis(位于Bobis， Apeldoom，The Netherlands)提供的涂覆设备以约40m/min线速度使 用。改变速度以控制涂层重量。类似设备通过LC Maan Engineering， Raalte，The Netherlands得到。
将涂层重量34-36g/m2的PSA层压材料切成5cm宽度的卷，并在 试验前在23℃和50％相对湿度的气候控制室中储存过夜。根据本公开 前述方法，试验PSA层压材料在24小时、1星期和3星期后的剥离 粘合、环形快粘和抗剪强度性质。数据列于表10中。
实施例15-制备比较PSA层压材料15.1和15.2(BOPP上的粘合 剂基层聚合物和增粘剂，通过缝模或辊轴方法)
向利用恒温油浴加热的曲拐式搅拌机Linden LK-II加入400g Kraton G1730共聚物、7g Irganox 1010抗氧化剂和200g Regalite R1090 增粘剂。用170℃设定点的油浴加热曲拐式搅拌室，以在搅拌机中提 供约150℃内温。将粘着到内表面的树脂或共聚物用热刮刀每5分钟 切松，直至在1小时后得到均匀混合物。向搅拌机加入另外50g Regalite R1090增粘剂，随后分批加入343g Regalrez 1018增粘剂。最后将温 热熔体制剂倒入具有内部硅衬垫的纸板盒，以提供约1kg热熔粘合剂。
在180℃以约40m/min的速度，使用购自Bobis的辊轴(IVa)或缝 模(IVb)涂覆设备，将热熔粘合剂涂覆到36μm双轴定向的聚丙烯上 (BOPP，在涂覆之前释放以有利于展开)，制得比较PSA 15.1和15.2。 由Bobis(位于Bobis，Apeldoom，The Netherlands)提供的涂覆设备以 约40m/min线速度使用。改变速度以控制涂层重量。类似设备通过 LC Maan Engineering，Raalte，The Netherlands得到，改变速度以控制 涂层重量。将涂层重量34-36g/m2的PSA 15.1和15.2切成5cm宽度的 卷，并在试验前在23℃和50％相对湿度的气候控制室中储存过夜。
根据本公开前述方法，试验PSA层压材料(15.1和15.2)在初始、 24小时、1星期和3星期后的剥离粘合、环形快粘和抗剪强度性质。 数据列于表10中。
实施例16-制备比较PSA层压材料16.1(BOPP上的粘合剂基层聚 合物和增粘剂，使用溶剂/RK涂覆器)
通过向288g甲苯加入144g作为Kraton G1730共聚物的(SEP)x并 将混合物放在低速辊台上48小时，制备33％重量Kraton G1730共聚 物溶液。向所得溶液加入90克Regalite R1090增粘剂、125.5克Regalrez 1018增粘剂和2.5克Irganox 1010抗氧化剂。在辊台上另外24小时后， 得到55％重量固体粘合剂。
在室温以约5m/min的速度，使用购自RK Print Coat Instruments， Ltd.的设备，将粘合剂涂覆到36μm双轴定向的聚丙烯上(BOPP，在涂 覆之前释放以有利于展开)，以制造PSA 16.1。用辊间的可调间隙控制 涂层重量。在四个干燥器区段分别在90℃、110℃、110℃和110℃从 PSA 16.1除去溶剂。将涂层重量34-36g/m2的PSA切成5cm宽度的卷， 并在试验前在23℃和50％相对湿度的气候控制室中储存过夜。
根据本公开前述方法，试验PSA层压材料16.1在初始、24小时、 1星期和3星期后的剥离粘合、环形快粘和抗剪强度性质。数据列于 表10中。
表10
性质 PSA 层压材料 时间 1天 1星期 3星期 备注 剥离(N/25mm) 14.1 14.2 14.3 15.1 15.2 16.1 22 16 14* 8 8 5 24 14* 16* 5 7 5 18 14* 17* 5 7 6 伸长>5cm 伸长>5cm 粘性(N/25mm) 14.1 14.2 14.3 15.1 15.2 16.1 23 22* 27* 15 16 10 21 11* 17* 10 13 10 12 11* 23* 10 12 9 各样品的滑粘 各样品的滑粘 剪切1kg/钢 (分钟) 14.1 14.2 14.3 15.1 15.2 16.1 3421 394 172 >10000 >10000 >10000 >10000 >10000 >10000 >10000 >10000 >10000 >10000 >10000 >10000 >10000 >10000 >10000
*＝内聚破坏
显然，层压材料14.1、14.2和14.3是基于剥离粘合、环形快粘和 剪切粘合数据的PSA。“PSA”的定义在本公开前面描述。PSA 14.3的 剥离和环形快粘值高于可比较的层压材料PSA 15.1、15.2和16.1的数 值。PSA 14.1、14.2和14.3的剪切粘合和环形快粘为时间依赖性数值， 且一般为初始高环形快粘值和低剪切值。这些性质随时间发生变化， 从而得到至少可与用常规方法制备的比较PSA 15.1、15.2和16.1相比 或更佳粘合性质的PSA。
尽管有上述益处，但通过增粘剂迁移进入粘合剂基层形成PSA的 粘合剂层可提供很多其他益处。这些益处包括下列至少一种：加工益 处和其他性质益处，如颜色、气味、透明性、光泽、雾度和固定。加 工优点包括：1)较低加工温度，改善一些性质，如颜色和气味；和2) 较低粘性，容许产生极光滑和无缺陷表面，改善PSA层压材料的光学 性质。除了提高性能外，还可获得经济效益。较低温度需要较少能量， 较低粘度使较高生产线速度成为可能。薄膜聚合物和粘合剂基层的共 挤出熔融粘结消除如常规PSA中的在粘合剂和薄膜背材之间存在分 立的界面。这使本发明PSA的视觉外观提高超过常规PSA，因为消除 了由于不良流动、空气夹带或不良湿润性和任何分散造成的界面缺陷 风险。
本发明的另一个优点是，PSA层压材料具有改善的透明度和雾度， 因为增粘剂组合物的低粘度为非粘性层压材料提供极佳的湿润性，并 提供光滑涂覆的表面。常规PSA中的一般问题是粘合剂不能充分湿润 面料或不充分流动，导致接触或表面缺陷，减损PSA层压材料的视觉 外观。
实施例17-分散体涂覆增粘剂层
通过加热100克增粘组合物、9克氢化的松香酸(Staybellite树脂E， Eastman Chemical Company，Middelburg，the Netherlands)和2.2克50％ 重量在水中的KOH，将实施例13的增粘组合物配制为分散体。后两 种组分作为增粘表面活性剂系统。然后在剧烈搅拌下，在90℃缓慢加 入约100克水，随后冷却。得到52％重量固体的增粘树脂的分散体， 由Coulter类型粒径设备测量，粒径为258nm，粘度为500mPas。利用 K形棒6型，将分散体涂覆到非粘性层压材料14.1、14.2和14.3的 A4片上，当PSA层压材料在100℃干燥2分钟后提供24克增粘剂层 (C)，以提供PSA 18.1、18.2和18.3。所有PSA层压材料在23℃ 1星 期内具有>10000分钟的剪切强度，并且在老化三个星期后具有 >10N/25mm的剥离强度。
实施例18-非粘性层压材料18.1(SEP)x和PE(通过共挤出和流延) 非粘性层压材料的面料层由Sabic低密度聚乙烯(由Sabic Europe in Sittard，The Netherlands获得)制成，粘合剂基层为Kraton G1730(SEP)x嵌段共聚物。低密度聚乙烯的密度为0.924(g/cm3)，在 190℃用2.16kg重量测定的熔体流动指数为0.75g/10min。另外，非粘 性层压材料在背离粘合剂基层的面料层表面上包含防粘连层。将含有 3％二氧化硅的低密度聚乙烯用于防粘连层。
非粘性层压材料由低密度聚乙烯、(SEP)x嵌段共聚物和防粘连层 共挤出制成。所用流延薄膜挤出线具有三个单独的挤出机。面料层的 挤出机包含6个区域，并且在约170℃入口温度和约220℃出口温度 操作。粘合剂基层和防粘连层的挤出机包含3个区域，并且在约180℃ 至190℃入口温度和约210℃出口温度操作。具有二氧化硅的聚乙烯 的防粘连层具有50微米厚度，聚(乙烯)薄膜芯层具有30微米厚度， 粘合剂基层具有30微米厚度。将出自挤出机的熔体送到cloerenblok 进料头，然后送到Black Clawson Spuitkop模。模温为约250℃至约 260℃，幅速为21.3m/min。流延后，冷却并重新卷绕非粘性层压材料 18.1。
实施例19-用非粘性层压材料18.1形成PSA(通过用自实施例13 的增粘剂组合物转移涂覆非粘性层压材料18.1，提供PSA 19.1-19.5)
利用缝模涂覆器，将实施例13的增粘剂组合物以30、50、70、 90和125g/m2在110℃涂覆到基于聚硅氧烷的隔离衬垫上，然后在增 粘剂组合物侧上与自实施例18的非粘性层压材料层压(增粘剂层压到 Kraton G1730共聚物侧)，以提供压敏粘合剂层压材料(PSA 19.1、19.2、 19.3、19.4和19.5)。由Meltex(现在为Nordson)，Luneburg Germany 提供的涂覆设备以3-11m/min的线速度使用。改变速度以控制涂层重 量。低速度相当于高涂层厚度。在试验前将PSA层压材料在23℃和 50％相对湿度的气候控制室中储存过夜。
根据本公开前述方法，试验PSA层压材料在24小时、4天、1星 期、2星期和3星期后的剥离粘合、环形快粘和抗剪强度性质。数据 列于表11中。
表11.增粘层量对性质进展的影响
ND-未测定
SD-基材破坏-在此情况下，剥离太高，以致于面料层撕裂。
这些实施例表明，PSA层压材料的粘合性质可随增粘层厚度的改 变发生很大变化。这对从单一非粘性层压材料提供不同粘合性质非常 有用。另外，可用大范围的增粘层厚度提供具有有用性质的PSA层压 材料。
实施例20-非粘性层压材料20.1(PE上的Kraton G 1730共聚物， 通过共挤出和薄膜吹塑)
非粘性层压材料的外薄膜层由低密度聚乙烯(由Sabic Europe in Sittard，The Netherlands获得)(Sabic 2201 TH 00)制成，粘合剂基层为 Kraton G1730(SEP)x SEPS嵌段共聚物，从Kraton获得。低密度聚乙 烯在190℃用2.16kg重量测定的熔体流动指数为0.8g/10min。另外， 非粘性层压材料包含5％重量防粘连添加剂和1％重量加工助剂。用类 似于实施例10所用的薄膜吹塑方法提供85微米聚乙烯薄膜外层与6 微米(SEP)x粘合剂基层。卷具有70cm制造宽度，并重新切成50cm和 20cm的卷。
实施例21-根据实施例20用非粘性层压材料20.1形成PSA(用增 粘剂组合物/根据实施例13转移涂覆非粘性层压材料，以提供PSA 21.1-21.3)
利用缝模涂覆器，将实施例13的增粘剂组合物以10、15和20g/m2 在110℃涂覆到基于聚硅氧烷的隔离衬垫上，然后在增粘剂组合物侧 上与自实施例20的非粘性层压材料层压(增粘剂层压到Kraton G1730 侧)，以提供PSA层压材料21.1、21.2和21.3。由Meltex(现在为 Nordson)，Luneburg Germany提供的涂覆设备以19-39m/min的线速度 使用。改变速度以控制涂层重量。低速度相当于高涂层厚度。在试验 前将PSA层压材料在23℃和50％相对湿度的气候控制室中储存过夜。
根据本公开前述方法，试验PSA层压材料在24小时、2天、1星 期、2星期和3星期后的剥离粘合、环形快粘和抗剪强度性质。数据 列于表12中。
表12.增粘层量对性质进展的影响
这些实施例表明，PSA层压材料的粘合性质可随增粘剂层厚度的 改变发生很大变化。这对从单一非粘性层压材料提供不同粘合性质非 常有用。
实施例22-根据实施例20用非粘性层压材料20.1形成PSA(用增 粘剂组合物根据实施例13转移涂覆非粘性层压材料，以提供PSA 22.1)
利用具有压力辊的辊衬刮刀涂敷器，将实施例13的增粘剂组合 物以13g/m2在100℃涂覆到基于聚硅氧烷的隔离衬垫上，然后在增粘 剂组合物侧上与自实施例20的非粘性层压材料层压(增粘剂层压到 Kraton G1730侧)，以提供PSA层压材料22.1。由Kroenert Maschinenfabrik Max Kroenert GmbH & Co KG，Hamburg，Germany 提供的涂覆设备以50m/min的线速度使用。在试验前将PSA层压材料 在23℃和50％相对湿度的气候控制室中储存过夜。
根据本公开前述方法，试验PSA层压材料在24小时、2天、4天、 1星期和2星期后的剥离粘合、环形快粘和抗剪强度性质。数据列于 表13中。
表13.增粘层量对性质进展的影响
另外，利用WiTec Confocal Raman Microscope CRM 200通过共焦 拉曼光谱测定法检验PSA层压材料。使用Nikon物镜，CFI Plan Achromat 100x，NA＝0.9，没有盖玻片校正。在532nm所用激光功率 为15MW。从增粘剂层开始到聚乙烯背层进行深度分析。用特征拉曼 信号识别原始层的化合物：
760-790cm-1，增粘剂；
1120-1140cm-1，聚乙烯(面料层)；
3014-3100cm-1，(SEP)x共聚物(粘合剂基层聚合物)。
用这些信号的强度得到横截面，显示增粘剂、(SEP)x和聚乙烯的 浓度为深度(μm)的函数。
为了研究增粘剂的迁移性质，在室温老化3天和8天后检测PSA 层压材料22.1的深度分布。每个分析在PSA层压材料不同位置进行5 次。对每个系列检测平均这些分析的结果。为了对迁移定量，计算增 粘剂信号和粘合剂基层聚合物信号峰值之间的距离，随后假定增粘剂 和(SEP)x两者的断裂指数值均为1.5，对数值进行校正。
发现增粘剂和(SEP)x共聚物的峰值之间的距离在3-8天储存期间 从12微米降到7微米。理论上0微米峰值之间的距离代表完全迁移 系统，没有组成差异。
PSA层压材料的抗剪强度在相似时间范围(例如2天-1星期)增加 几乎1个数量级，如表13中所列。
虽然不受理论限制，但这意味粘合性质随时间的变化与增粘剂迁 移进入粘合剂基层相关，如由共焦拉曼光谱测定法观察。
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