[发明专利]具有高剪切和剥离性质的PSA组合物

说明书

本发明提供了压敏粘合剂(PSA)和标签以及生产PSA和标签的方法。PSA包含环氧树脂、异氰酸酯交联剂和聚丙烯酸酯增粘剂的组合。PSA具有改进的高剪切和剥离性质。

技术领域

本公开总体上涉及压敏粘合剂(PSA)，具体地涉及具有高剪切和剥离性质的PSA。本申请还涉及包含改进的PSA的标签以及生产PSA和标签的方法。

背景技术

PSA是已知在室温下应用时提供对各种基底的粘合性或粘性(tack)的组合物。这种粘合性可以在受到压力时提供对基底的瞬时粘合。PSA总体上易于以固体形式处理并且具有长保质期(shelf-life)，因此其被广泛用于制造例如自粘标签。PSA，由于其优异的机械特征，可用于汽车和机械应用。

良好的剥离强度和优异的剪切强度通常是竞争性特征。通常，显示高剥离强度的PSA具有相对差的剪切强度。这有部分是因为具有高剥离强度的PSA通常具有高反应状态和交联密度，其导致锚固性差、润湿性差和剪切强度低。这是不期望的，因为很多应用需要PSA产品可以容易地被施用以及在其被施用至基底上之后被重新定位。进一步，很多PSA应用还需要可靠的室外耐候性。这些期望特性的组合可以仅通过使用具有高剪切和剥离强度的特定平衡的PSA来实现。本发明解决了这种需求。

发明内容

在此提供了独特的压敏粘合剂组合物及其生产方法。PSA包含交联剂和增粘剂的新组合，该交联剂提供良好平衡的剪切和剥离性质，该增粘剂进一步增强PSA的机械性能。增粘剂可以是丙烯酸酯增粘剂，例如，聚丙烯酸酯增粘剂。

在一些实施方式中，本公开提供了压敏粘合剂，其包含：包含酸基和羟基的聚丙烯酸酯基础聚合物；交联剂套组(crosslinker package)，所述交联剂套组包含异氰酸酯交联剂、环氧树脂交联剂；和聚丙烯酸酯增粘剂。在一些实施方式中，聚丙烯酸酯增粘剂与环氧树脂的重量比在35:1至131:1的范围内。在一些实施方式中，异氰酸酯交联剂与环氧树脂交联剂之间的重量比在0.16:1至62:1的范围内。

在一些实施方式中，压敏粘合剂进一步包含非聚丙烯酸酯增粘剂。在一些实施方式中，非聚丙烯酸酯增粘剂是萜烯酚醛树脂。在一些实施方式中，环氧树脂具有70g/eq至220g/eq范围内的环氧当量重量(EEW)。

在一些实施方式中，异氰酸酯交联剂的量大于环氧树脂的量。在一些实施方式中，异氰酸酯交联剂以基于压敏粘合剂的总固体重量0.1wt.％至10wt％范围内的量存在。在一些实施方式中，环氧树脂交联剂以基于压敏粘合剂的总固体重量0.02wt.％至0.6wt.％范围内的量存在。在一些实施方式中，根据FINAT-1方法所测，压敏粘合剂呈现在不锈钢上至少8N/英寸范围内的20min 180剥离强度。在一些实施方式中，压敏粘合剂呈现，在0.5英寸x0.5英寸的面积上在80℃和2kg负荷下测试时，至少20min的静态剪切(static shear)。在一些实施方式中，聚丙烯酸酯增粘剂具有5mgKOH/g至100mgKOH/g范围内的酸值。在一些实施方式中，聚丙烯酸酯基础聚合物具有50,000g/mol至1,500,000g/mol范围内的分子量。在一些实施方式中，聚丙烯酸酯基础聚合物的酸值在2mgKOH/g至90mgKOH/g的范围内。在一些实施方式中，聚丙烯酸酯基础聚合物的羟基值在1mgKOH/g至50mgKOH/g的范围内。