[发明专利]可去除的乳液压敏粘合剂

说明书

技术领域

本发明涉及用于具有对各种基材的清洁可去除性的标签和胶带结构物。

背景技术

压敏粘合剂标签和胶带是熟知的。在典型的标签结构物中，一层或多层粘合剂涂覆到或施用到脱离衬里上，然后层压至衬背，如纸、聚合物膜或其它吸墨柔性材料上。在典型的胶带结构物中，聚合物膜或织制纸的一个表面上涂有粘合剂，然后将该结构物自身卷绕。一般并不需要脱离衬里。标签通常是模切的并在使用之前剥离基材。相反，胶带通常无需模切和剥离基材，而且一般无需吸墨性。

压敏粘合剂(PSA)必须调配满足特定的性能要求，包括在各种温度下和在各种基材上的足够剪切、剥离粘附性、粘性或快粘性。PSA可具有一定范围的性能并用于较宽领域。通过选择将它们层压其上的面材和它们施用其上的基材，PSA可或多或少地划分为“永久的”、“可去除的”或“可复位的”。如果永久PSA胶带或标签粘附到基材上，粘合剂与基材的粘结随着时间而增长，因此不可能去除衬背材料而不破坏衬背和/或基材，或不在基材上留下粘合剂残余物。相反，可去除PSA甚至在较长时间之后可通过施加较小剥离力而从基材上去除，因为基材粘附性保持恒定或随着时间仅稍有增加。

已经尝试至少两种获得良好可去除性的方案：控制粘合剂涂覆工艺和控制粘合剂流变性。

粘合剂剥离力已知可通过尽量降低粘合剂在标签或胶带结构物中的涂覆重量而降低。但即使在低涂覆重量时，粘附性一般随着时间而增加，尤其是在塑料和弱纸面材上，因此粘合剂由于大多数粘合剂的这种固有永久特性而变得不可去除。降低所用粘合剂组合物在PSA结构物中的涂覆重量的一种方式是在标签或胶带结构物的部位上使用粘合剂片断的不连续涂覆。这描述于欧洲专利0180598。另一方式是在粘合剂组合物中包括硅石微球。这降低了所用粘合剂组合物的粘合剂含量。这种方案的例子参见美国专利3691140(Silver)、4166152(Baker等人)、4495318和4598212(都授予Howard)、以及4810763(Mallya等人)。

使粘合剂可去除的流变方案是设计出一种在解键频率下具有低正切δ(tan δ)的高凝胶、低玻璃化转变温度(Tg)的粘合剂。具有这种性能的粘合剂性质象软材料且在剥离测试时具有低的粘附力。但这种粘合剂由于粘合剂与切割叶片和刀之间的粘附性而具有不好的转化性能，包括不好的截断性。

为了用于现代标签制造装置，用于PSA的粘合剂必须具有良好的转化性能。在标签制造时，将标签结构物(即，面材、PSA层和脱离衬里的层压品)经过能够将该结构物转化成标签材料和成品，即标签片材或卷的装置。转化操作涉及的工艺包括纵切、模切、和基材剥离以在脱离衬里上留下标签；将标签对切到脱离衬里上；边孔冲压、穿孔、扇折(fanfolding)、截断等。模切涉及将层压品切割到脱离衬里的表面上。孔冲压、穿孔和截断包括干净地切穿该标签/脱离衬里层压品。

遗憾的是，可去除和可复位的粘合剂通常具有不好的转化性能。这种粘合剂的粘弹性性质可阻碍模切叶片和纵切刀的精确和干净的穿透，并破坏截断、模切和其它转化操作。这会在商业上产生不可接受的结果，因为将粘合剂层压品转化成成品的成本取决于各种加工操作进行时的速度和效率。选择标签结构物中的面材也可影响可转化性、以及标签可去除性和可复位性的难易和成本。

配制转化良好的可去除和可复位粘合剂的尝试已取得混合结果。美国专利4548845(Parsons等人)描述，将聚亚烷基二醇，如聚乙二醇(PEG)与增粘的水不溶性弹性体一起使用以降低在截断过程中粘合剂和刀之间的粘结。遗憾的是，粘合剂体系与PEG之间的相分离和不相容性似乎局限了其量和用途。美国专利4151319(Sackoff)和4346189(Laurent)描述，使用硅氧烷来降低粘合剂和切割刀之间的粘结。产品具有良好的可截断性和起始可复位性。遗憾的是，可复位性随着时间消失。国际专利申请WO93/10177(在此作为参考并入本发明)描述了由涂有丙烯酸系乳液PSA的衬背制成的可去除的、可复位的和可截断的PSA结构物，其中所述乳液由蜡、表面活性剂及其混合物改性。在某些情况下，包括增塑剂。尽管该国际专利申请中描述的发明相对已有技术有积极进展，需要改进特别适用于塑料和弱纸面材的可去除的、乳液丙烯酸系PSA和PSA结构物，其中随时结构物可(重复地)去除和复位。

发明内容