專利名稱：可溶解的粘合劑制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可溶解的粘合劑制品，和更特別地，本發(fā)明涉及無襯里的可溶解的標簽和膠帶。本發(fā)明進一步涉及這種無襯里的可溶解的粘合劑制品的制造方法。
背景技術(shù)：
典型地通過將壓敏粘合劑施加到紙張或合成的連續(xù)基質(zhì)或紙幅的背面上，然后將防粘涂層施加到基質(zhì)的正面上，來制造無襯里的標簽和膠帶。然后將所得制品在它自身上纏繞成輥。在粘合劑沒有粘接到基質(zhì)上的情況下，在基質(zhì)正面上的防粘涂層使得制品可能展開。
當基質(zhì)是可溶解的紙張時，難以使用制造無襯里標簽和膠帶的典型工藝?？扇芙獾募垙埻ǔ＞哂械偷募埛鶑姸?，和在隨后的處理步驟，如生產(chǎn)無襯里標簽和膠帶所要求的那些處理步驟過程中以及在將無襯里膠帶和標簽纏繞成輥時容易撕裂。因此希望提供一種無襯里粘合劑制品，它能在自身上纏繞，然后被展開同時保持它的完整性。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種無襯里的可溶解的壓敏粘合劑制品，它包括具有上表面和下表面的可溶解的面料；具有上和下表面的可溶解的粘合劑層，其中粘合劑層的上表面粘結(jié)到可溶解的面料的下表面；和防粘涂層覆蓋可溶解的面料的上表面。
本發(fā)明進一步涉及無襯里的可溶解粘合劑制品的生產(chǎn)方法，它包括以下步驟將可溶解的壓敏粘合劑涂覆到具有防粘表面的防粘襯上形成粘合劑層，該粘合劑層可釋放地粘附到防粘襯的防粘表面上；
將可溶解的面料涂覆到粘合劑層上；將防粘材料涂覆到可溶解的面料上以在可溶解的面料上形成防粘層；從可溶解的壓敏粘合劑中移走防粘襯以形成多層結(jié)構(gòu)體，該結(jié)構(gòu)體包括具有上和下表面的可溶解的面料，在面料上表面上的防粘層，和粘接到面料下表面上的可溶解的粘合劑層；和將該多層結(jié)構(gòu)體纏繞成輥。
附圖的簡要說明

圖1是本發(fā)明粘合劑制品結(jié)構(gòu)的側(cè)視簡圖。
圖2是含有防粘襯的本發(fā)明另一粘合劑制品結(jié)構(gòu)的側(cè)視簡圖。
圖3是處于纏繞狀態(tài)的本發(fā)明可溶解膠帶結(jié)構(gòu)的側(cè)視簡圖。
發(fā)明詳述在一個實施方案中，本發(fā)明涉及可溶解的壓敏粘合劑結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括可溶解的紙張面料，與面料的一個表面接觸的水溶性粘合劑層，和在面料的相對表面上的防粘涂層。
圖1是本發(fā)明粘合劑制品結(jié)構(gòu)10的側(cè)視簡圖。制品結(jié)構(gòu)10包括具有上表面和下表面的可溶解面料12，具有上表面和下表面的水溶性粘合劑層14，其中粘合劑層14的上表面與面料12的下表面接觸；和具有上表面與下表面的防粘涂層16，其中防粘涂層的下表面與面料12的上表面接觸。
可溶解的粘合劑制品用面料是特地由低紙幅強度制造的且當與水接觸時分解或分散的面料?？赏ㄟ^下述制造工藝生產(chǎn)可溶解的紙張面料使用有機溶劑處理紙張，以降低表面張力，之后在相對低溫下干燥該紙張。隨后，通過用再濕性粘合劑，如羧甲基纖維素或低級烷基纖維素處理紙張，紙張的干燥強度可得到改進，而沒有增加它的濕強度。在Mishima Seishi，Ltd.的日本專利No.4899405(申請?zhí)?733457)中公開了這種快速溶解紙張的制造方法。在授予Mishima PaperManufacturing Co.，Ltd.的美國專利No.3431166中公開了這種快速可溶解紙張的另一制造方法，在此通過參考引入。有用的可溶解面料的實例是DISSOLVO溶解紙張，它是Mishima制造的不含木材的紙張。特別有用的可溶解紙張以牌號60#MDP-S Dissolvable Paper商購于Mishima。
在另一實施方案中，可溶解粘合劑制品用面料包括可溶解膜。該可溶解膜是在水存在下，隨著時間的流逝喪失其完整性的聚合物膜，它包括但不限于聚環(huán)氧烷，如聚環(huán)氧乙烷，和環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷共聚物、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸共聚物、聚乙烯醇、聚(2-乙基噁唑啉)、聚乙烯基甲醚、聚乙烯吡咯烷酮/醋酸乙烯酯共聚物、甲基纖維素、乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、乙基羥乙基纖維素、甲醚淀粉、聚(正異丙基丙烯酰胺)、聚N-乙烯基己內(nèi)酰胺、聚乙烯基甲基噁唑啉、聚(2-異丙基-2-噁唑啉)和聚(2，4-二甲基-6-三嗪基乙烯)。
也可通過結(jié)合各種不同類的可溶解膜材料來制造可溶解的面料。在一些實施方案中，可能希望將一種或更多種添加劑摻入到可溶解的面料材料中，所述添加劑包括，但不限于增容劑、加工助劑、增塑劑、增粘劑、防粘劑、爽滑劑和抗菌劑。
壓敏粘合劑層可包括在壓敏粘合劑領(lǐng)域中使用的任何水溶性或水可分散的配方，它包括水基丙烯酸乳液和膠乳配方。在一個實施方案中，本發(fā)明的粘合劑層是丙烯酸乳液基粘合劑。在WO01/46329中公開了這種粘合劑，其公開內(nèi)容在此通過參考引入。其它有用的粘合劑包括羧基羥烷酯單體和乙氧化或丙氧化羥基環(huán)烷基(hydrocyalkyl)(甲基)丙烯酸酯的共聚物。在美國專利No.5395907中公開了這種粘合劑，其公開內(nèi)容在此通過參考引入。
特別有用的可溶解壓敏粘合劑是丙烯酸乳液粘合劑，它包括由含至少一種(甲基)丙烯酸烷酯、至少一種N-乙烯基內(nèi)酰胺單體和至少一種羥基(甲基)丙烯酸酯的多個單體形成的共聚物。
聚合物的分子量是丙烯酸乳液粘合劑的一個重要性質(zhì)，和為了最佳性能，應(yīng)當對它進行控制。本發(fā)明的有用的粘合劑共聚物具有相對低的重均分子量(Mw)，通常小于約120000。在一個實施方案中，分子量在約40000-約100000范圍內(nèi)。在另一實施方案中，分子量在約55000-約90000范圍內(nèi)。希望聚合物的分子量通常小于120000，這是因為較大的聚合物傾向于引起硬渣，從而降低聚合物的溶解度?？墒褂谜榱虼蓟蛄硪缓线m的鏈轉(zhuǎn)移劑，獲得丙烯酸乳液粘合劑的低分子量聚合物。
在丙烯酸乳液粘合劑中使用的合適的N-乙烯基內(nèi)酰胺單體的實例包括N-乙烯基-2-吡咯烷酮、5-甲基-N-乙烯基-2-吡咯烷酮、5-乙基-N-乙烯基-2-吡咯烷酮、3，3-二甲基-N-乙烯基-2-吡咯烷酮、3-甲基-N-乙烯基-2-吡咯烷酮、3-乙基-N-乙烯基-2-吡咯烷酮、4-甲基-N-乙烯基-2-吡咯烷酮、4-乙基-N-乙烯基-2-吡咯烷酮、1-乙烯基-2-哌啶酮、N-乙烯基-2-戊內(nèi)酰胺、N-乙烯基-2-己內(nèi)酰胺及其混合物。在一個實施方案中，N-乙烯基內(nèi)酰胺單體(或N-乙烯基內(nèi)酰胺單體的混合物)在單體混合物內(nèi)的存在量占總量的約1％-約15wt％。在另一實施方案中，N-乙烯基內(nèi)酰胺單體(或N-乙烯基內(nèi)酰胺單體的混合物)在單體混合物內(nèi)的存在量占總量的約4％-約12wt％，和在另一實施方案中，為約6％-約9wt％，基于單體混合物的總重量。
本發(fā)明所使用的合適的羥基(甲基)丙烯酸酯的實例包括丙烯酸羥甲酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥丁酯、甲基丙烯酸羥甲酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯和甲基丙烯酸羥丁酯。在一個實施方案中，羥基(甲基)丙烯酸酯(或羥基(甲基)丙烯酸酯的混合物)在單體混合物內(nèi)的存在量占總量的約1％-約15wt％，基于單體混合物的總重量。在另一實施方案中，羥基(甲基)丙烯酸酯(或羥基(甲基)丙烯酸酯的混合物)在單體混合物內(nèi)的存在量為約1％-約9wt％，和在另一實施方案中，為約3％-約9wt％，基于單體混合物的總重量。
有用的(甲基)丙烯酸烷酯包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸異壬酯、丙烯酸異癸酯、丙烯酸甲基丁酯、丙烯酸4-甲基-2-戊酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸異辛酯及其混合物。在一個實施方案中，一種或更多種(甲基)丙烯酸烷酯在單體混合物內(nèi)的存在量占總量的約35％-約80wt％，基于單體的總重量。在另一實施方案中，(甲基)丙烯酸烷酯存在量為約50％-約70wt％，基于單體的總重量。
在本發(fā)明的一個實施方案中，可溶解的乳液丙烯酸系粘合劑包括由含(a)基于單體的總重量，存在量范圍為約1％-約15wt％的至少一種N-乙烯基內(nèi)酰胺單體；(b)基于單體的總重量，存在量范圍為約1％-約15wt％的至少一種羥基(甲基)丙烯酸酯；(c)基于單體的總重量，存在量范圍為約35％-約80wt％的至少一種(甲基)丙烯酸烷酯；和(d)基于單體的總重量，存在量范圍為約4％-約15wt％的至少一種烯鍵式不飽和羧酸單體的多種單體形成的聚合物。
可溶解的乳液丙烯酸系粘合劑的聚合物也可包括至少一種改性單體，基于單體的總重量，其存在量范圍為約0.05％-約3wt％。有用的改性單體包括含氮的雜環(huán)甲基丙烯酸酯和內(nèi)交聯(lián)劑。本發(fā)明所使用的合適的含氮雜環(huán)甲基丙烯酸酯的實例是1-2-(甲基丙烯酰氧基乙基)咪唑啉-2-酮(以與丙烯酸甲酯的50/50混合物形式商購于ElfAtochem North America，Inc.，Philadelphia，Pennsylvania，其名稱為Norsocryl104)。合適的內(nèi)交聯(lián)劑的實例包括多官能團丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，如二丙烯酸酯(乙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯和己二醇二丙烯酸酯)、二甲基丙烯酸酯(乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甘醇二甲基丙烯酸酯和1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯)、三丙烯酸酯(三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯)和三甲基丙烯酸酯(季戊四醇三甲基丙烯酸酯和三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯)以及二乙烯酯如二乙烯基苯、琥珀酸二乙烯酯、己二酸二乙烯酯、馬來酸二乙烯酯、草酸二乙烯酯、丙二酸二乙烯酯和戊二酸二乙烯酯。
可溶解的乳液丙烯酸系粘合劑的聚合物也可包括至少一種乙烯酯單體，基于單體的總重量，其存在量范圍為約8％-約18wt％。本發(fā)明可用的合適的乙烯酯的實例包括醋酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、異丁酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、versitate乙烯酯及其混合物。
在一個實施方案中，施加到面料上表面上的防粘涂層是硅氧烷涂層。有用的硅氧烷涂層包括乳化硅油涂層。在授予General Electric的美國專利4426490和4476241中公開了這種乳化硅油。特別有用的乳化硅油是當與鉑催化劑共混時被催化的聚乙烯基硅氧烷和甲基氫(methyl hydrogen)的乳液。在一個實施方案中，通過共混以牌號SM-3200商購于General Electric的聚乙烯基硅氧烷與以牌號SM-3010商購于General Electric的鉑催化劑，來制備乳化硅油防粘涂層?？衫缤ㄟ^凹板和反向型凹板涂布方法，將防粘涂層施加到面料上。
防粘涂層也可包括聚α-烯烴，它包括，但不限于無定形乙烯-丙烯共聚物。這種防粘涂層以商標REXTAC獲自美國的Rexene Company。
在本發(fā)明的一個實施方案中，通過首先將粘合劑施加到防粘襯上來制造可溶解的無襯里粘合劑制品?？墒褂贸Ｒ?guī)方法施加粘合劑，其中包括幕涂、滑涂或噴涂或貼近涂布方法。涂布的粘合劑然后風(fēng)干或烘箱干燥。以所需的涂布重量施加粘合劑(方便地基于干重來測量)，涂布重量范圍通常為約10-約50g/m2(g/m2或gsm)。在一個實施方案中，涂敷在約15-約25gsm范圍內(nèi)的粘合劑。在本發(fā)明的制造方法的這一實施方案中使用的防粘襯可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的適于用作防粘襯的任何各種材料。在一個實施方案中，防粘襯包括硅氧烷涂布的紙張基質(zhì)。涂布的聚合物膜基質(zhì)也可用作防粘襯。
然后將可溶解面料層壓到粘合劑涂布的防粘襯上。在將面料施加到防粘襯上之后，用防粘材料的薄層涂布面料的暴露部分。然后干燥或固化防粘材料。在一個實施方案中，通過反向型凹板涂布，將乳化硅油防粘材料施加到面料上，然后烘箱干燥。在約0.5gsm-約2gsm范圍內(nèi)的涂布重量(基于干重來測量)下，將乳化硅油施加到面料上。在一個實施方案中，在約1.0gsm-約1.5gsm范圍內(nèi)的涂布重量下，將乳化硅油施加到面料上。
圖2說明了本發(fā)明制造方法的這一實施方案的這種中間產(chǎn)品。粘合劑制品結(jié)構(gòu)20包括圖1所示的結(jié)構(gòu)，并增加了防粘襯28。更特別地，結(jié)構(gòu)20包括具有上表面和下表面的可溶解的面料22；具有上表面和下表面的粘合劑層24，其中粘合劑層24的上表面與面料22的下表面接觸；和具有上表面和下表面的防粘涂層26，其中防粘涂層的下表面與面料22的上表面接觸；和具有上表面和下表面的防粘襯28，其中防粘襯28的上表面與粘合劑層24的下表面接觸。
一旦將防粘涂層施加到面料的上表面上并固化之后，可從粘合劑制品中剝離出防粘襯，和粘合劑制品可繞自身纏繞。粘合劑制品可轉(zhuǎn)化成無襯里的可溶解標簽或狹條，并纏繞成無襯里的可溶解膠帶。如圖3所示，無襯里的可溶解膠帶30包括在其上表面用防粘層34涂布和在其下表面用可溶解的粘合劑36涂布的可溶解的面料32。在纏繞結(jié)構(gòu)中，后面膠帶部分的粘合劑層36的下表面與膠帶事先纏繞部分的防粘層34接觸。由于防粘層34，所以可在沒有破壞可溶解面料32的情況下展開膠帶。
除了纏繞結(jié)構(gòu)之外，還可儲存本發(fā)明無襯里的標簽或由層疊的結(jié)構(gòu)配料。在層疊的結(jié)構(gòu)中，第一塊上部標簽的粘合劑層與第二塊下部標簽的防粘涂層接觸。
實施例在硅氧烷-涂布的401b特別光潔的牛皮紙防粘襯上涂布丙烯酸乳液粘合劑，該粘合劑包括由丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸、乙烯吡咯烷酮和丙烯酸2-羥乙酯(WO01/46329的實施例1)的共聚物制備的聚合物，并干燥。粘合劑層的涂布重量為20gsm(基于干重測量)。然后將371b的Mishima可溶解紙張60MDP-S的面料層壓到粘合劑涂布的防粘襯上。接著用與獲自General Electric的鉑催化劑SM-3010共混的同樣獲自GeneralElectric的聚乙烯基硅氧烷乳液SM-3200層涂布可溶解的紙張面料，然后烘箱干燥。通過反向型凹板涂布，在約1gsm的涂布重量(基于干重測量)下涂布乳化硅油。在烘箱干燥步驟之后，將硅氧烷-涂布的可溶解粘合劑制品經(jīng)過驟冷輥。
為了制造可溶解的膠帶，從硅氧烷-涂布的可溶解粘合劑制品中除去防粘襯，然后將粘合劑制品切成1英寸寬和20-30碼長的膠帶，并將它纏繞到無襯里輥上。
盡管根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案描述了本發(fā)明，但應(yīng)當理解，在閱讀說明書的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會顯而易見地作出許多改性。因此，應(yīng)當理解，此處所公開的本發(fā)明打算涵蓋這種改性，而這種改性落在所附的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無襯里的可溶解壓敏粘合劑制品，它包括具有上表面和下表面的可溶解面料；具有上和下表面的可溶解粘合劑層，其中粘合劑層的上表面粘接到可溶解面料的下表面上；覆蓋可溶解面料上表面的防粘涂層。
2.權(quán)利要求1的無襯里的可溶解粘合劑制品，其中面料包括可溶解的紙張。
3.權(quán)利要求1的無襯里的可溶解粘合劑制品，其中面料包括可溶解的聚合物膜。
4.權(quán)利要求1的無襯里的可溶解粘合劑制品，其中防粘涂層包括乳化硅油防粘材料。
5.權(quán)利要求1的無襯里的可溶解粘合劑制品，其中可溶解的粘合劑層包括丙烯酸系粘合劑。
6.權(quán)利要求5的無襯里的可溶解粘合劑制品，其中可溶解的粘合劑層包括乳液丙烯酸系粘合劑。
7.權(quán)利要求4的無襯里的可溶解粘合劑制品，其中乳化硅油防粘材料包括與鉑催化劑共混時被催化的聚乙烯基硅氧烷乳液。
8.權(quán)利要求6的無襯里的可溶解粘合劑制品，其中乳液丙烯酸系粘合劑包括由多種單體形成的共聚物，所述單體包括(a)至少一種(甲基)丙烯酸烷酯；(b)至少一種N-乙烯基內(nèi)酰胺單體；和(c)至少一種羥基(甲基)丙烯酸酯；其中該共聚物的重均分子量小于約120000。
9.權(quán)利要求1的無襯里的可溶解粘合劑制品，其中粘合劑制品在自身上纏繞。
10.一種可溶解的壓敏粘合劑制品，它包括具有上表面和下表面的可溶解面料；具有上表面和下表面的可溶解粘合劑層，其中粘合劑層的上表面粘接到可溶解面料的下表面上；覆蓋可溶解面料上表面的防粘涂層；和可除去地粘接到可溶解粘合劑下表面上的防粘襯。
11.權(quán)利要求10的可溶解粘合劑制品，其中防粘涂層包括乳化硅油防粘材料。
12.權(quán)利要求10的可溶解粘合劑制品，其中可溶解的粘合劑層包括丙烯酸系粘合劑。
13.權(quán)利要求12的可溶解粘合劑制品，其中可溶解的粘合劑層包括乳液丙烯酸系粘合劑。
14.權(quán)利要求11的可溶解粘合劑制品，其中乳化硅油防粘材料包括與鉑催化劑共混時被催化的聚乙烯基硅氧烷乳液。
15.權(quán)利要求13的可溶解粘合劑制品，其中乳液丙烯酸系粘合劑包括由多種單體形成的共聚物，所述單體包括(a)至少一種(甲基)丙烯酸烷酯；(b)至少一種N-乙烯基內(nèi)酰胺單體；和(c)至少一種羥基(甲基)丙烯酸酯；其中該共聚物的重均分子量小于約120000。
16.一種無襯里的可溶解粘合劑制品的生產(chǎn)方法，它包括步驟施加可溶解的壓敏粘合劑到具有防粘表面的防粘襯上，形成粘合劑層，該粘合劑層可釋放地粘結(jié)到防粘襯的防粘表面上；將可溶解的面料涂覆到粘合劑層上；將防粘材料涂覆到可溶解的面料上，在可溶解的面料上形成防粘層；從可溶解的壓敏粘合劑中移走防粘襯，形成多層結(jié)構(gòu)體，該結(jié)構(gòu)體包括具有上和下表面的可溶解的面料，在面料上表面上的防粘層，和粘接到面料下表面上的可溶解的粘合劑層；和將該多層結(jié)構(gòu)體纏繞成輥。
17.權(quán)利要求16的方法，其中面料包括可溶解的紙張。
18.權(quán)利要求16的方法，其中面料包括可溶解的聚合物膜。
19.權(quán)利要求16的方法，其中防粘涂層包括乳化硅油防粘材料。
20.權(quán)利要求16的方法，其中可溶解的粘合劑層包括乳液丙烯酸系粘合劑。
21.權(quán)利要求19的方法，其中乳化硅油防粘材料包括與鉑催化劑共混時被催化的聚乙烯基硅氧烷乳液。
22.權(quán)利要求20的方法，其中乳液丙烯酸系粘合劑包括由多種單體形成的共聚物，所述單體包括(a)至少一種(甲基)丙烯酸烷酯；(b)至少一種N-乙烯基內(nèi)酰胺單體；和(c)至少一種羥基(甲基)丙烯酸酯；其中該共聚物的重均分子量小于約120000。
全文摘要
提供一種無襯里的可溶解壓敏粘合劑制品(10)。該粘合劑制品(10)包括可溶解的面料(12)、可溶解的粘合劑層(14)和覆蓋可溶解的面料(12)上表面的防粘涂層(16)?？梢砸岳p繞結(jié)構(gòu)或?qū)盈B結(jié)構(gòu)提供無襯里的可溶解粘合劑制品(10)。
文檔編號C09J139/00GK1529652SQ02814299
公開日2004年9月15日 申請日期2002年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月16日
發(fā)明者D·加洛維克, D 加洛維克 申請人:艾弗里·丹尼森公司, 艾弗里 丹尼森公司