發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明涉及用于惡劣環(huán)境的標簽組件,尤其適用于希望標簽永久粘合基材的應(yīng)用。
發(fā)明背景
標簽在許多應(yīng)用中均有使用,例如,用于提供產(chǎn)品或組件相關(guān)信息。此信息可能包括產(chǎn)品使用說明、供應(yīng)商或制造商信息和/或安全信息。在某些應(yīng)用中,當?shù)鼗驀曳煽赡芤笤诋a(chǎn)品和明顯位置粘貼包含此類信息的標簽。
通常情況下,在這些和其他應(yīng)用中,產(chǎn)品或組件及其粘貼的標簽可能暴露于惡劣的環(huán)境條件。例如,惡劣天氣可能造成標簽暴露于雨水、水分和低溫。高溫條件下,許多標簽會劣化或從之前粘附的表面上脫落,所以高溫是要特別注意的問題。高溫一般因暴露于太陽光和/或在機械和汽車發(fā)動機等熱源附近受熱造成。
盡管膠粘劑的耐高溫性能眾所周知,但是,在許多實施例中,此類膠粘劑的成本相對高昂。除此之外,此類膠粘劑應(yīng)用起來可能有困難。
而且,標簽可能無法長期粘附于某些表面,或者實現(xiàn)長期粘附。盡管可以使用粘性和/或厚膠粘劑涂布量來克服標簽粘附于不規(guī)則或粗糙表面的困難,但是,此類膠粘劑仍不足以暴露于惡劣環(huán)境,尤其是高溫環(huán)境。例如,許多膠粘劑在受到高溫時,會流動或“滲出”。
因此,需要有一種標簽組件能夠牢固地粘附于表面,同時可以長期暴露于惡劣環(huán)境,尤其是高溫環(huán)境。
發(fā)明摘要
本發(fā)明解決了之前方法存在的困難和不足。
在一個方面中,本發(fā)明提供一種包括定義第一面和反向第二面的一個面層的標簽組件。所述標簽組件還包括一種布置于所述第一面和第二面至少其中一面的兩級膠粘劑。在所述兩級膠粘劑的第一級中,膠粘劑最初是壓感膠粘劑(psa)形式,轉(zhuǎn)換為第二級后,膠粘劑為永久非psa膠粘劑的形式。
在另一個方面中,本發(fā)明提供一種在物品上粘貼標簽的方法。所述方法包括提供一種有外表面的物品。所述方法還包括提供一種標簽組件,包括(i)定義第一面和反向第二面的面層,和(ii)布置于所述第一面和第二面其中一面的兩級膠粘劑。在所述兩級膠粘劑的第一級中,膠粘劑最初是壓感膠粘劑(psa)形式,轉(zhuǎn)換為第二級后,膠粘劑為永久非psa膠粘劑的形式。所述方法還包括將所述標簽組件的膠粘劑粘附于所述物品的外表面。
在又一個方面中,本發(fā)明提供一種具有外表面的標簽物品和標簽組件。所述標簽組件包括(i)定義第一面和反向第二面的面層,和(ii)布置于所述第一面和第二面其中一面的兩級膠粘劑。在所述兩級膠粘劑的第一級中,膠粘劑最初是壓感膠粘劑(psa)形式,轉(zhuǎn)換為第二級后,膠粘劑為永久非psa膠粘劑的形式。
須認識到的是,本文所提及之發(fā)明在不背離所要求的發(fā)明的前提下可有其他不同的實施例且其多個細節(jié)可在各方面進行修改。因此,本發(fā)明之圖紙和描述僅供說明之用,不具有限定性。
附圖說明
附圖1所示為本發(fā)明的實施例所述的標簽組件的橫截面示意圖。
附圖2所示為本發(fā)明的又一個實施例所述的標簽組件的橫截面示意圖。
附圖3所示為本發(fā)明的又一個實施例所述的標簽組件的橫截面示意圖。
附圖4所示為本發(fā)明的又一個實施例所述的標簽組件的橫截面示意圖。
附圖5所示為本發(fā)明的又一個實施例所述的標簽組件的橫截面示意圖。
附圖6所示為本發(fā)明的又一個實施例所述的標簽組件的橫截面示意圖。
附圖7所示為本發(fā)明的又一個實施例所述的標簽組件的橫截面示意圖。
附圖8所示為本發(fā)明的又一個實施例所述的標簽組件的橫截面示意圖。
附圖9所示為本發(fā)明的又一個實施例所述的標簽組件的橫截面示意圖。
附圖10所示為本發(fā)明的又一個實施例所述的標簽組件的橫截面示意圖。
實施例的詳細說明
本發(fā)明提供適用于惡劣條件的各種標簽組件。所述標簽包括一個面層或“面材”層、一層或一部分兩級膠粘劑和一個覆蓋膠粘層的可選離型膜??蛇x擇在面層與膠粘層之間加一層底漆層。例如,可以在面層的另一面加一層相同或不同的底漆層,用以提高可印刷性。還可以在沿面層外表面上使用一層或多層外涂層。本文將進一步詳細介紹標簽組件的各個組件。本發(fā)明還提供在物品上粘貼標簽的各種方法。
標簽組件
面層
標簽組件的面層可以使用的材料和材料組合很多。一般而言,適合用在標簽,且在90℃條件下受熱長達10分鐘仍不會出現(xiàn)任何明顯或機械降解的材料都可以用作本發(fā)明標簽組件的面層材料。可用在面層的材料的示例包括但不僅限于聚氯乙稀(pvc)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)、包括聚乙烯和聚丙烯在內(nèi)的各種聚烯烴、聚酰胺、人造纖維、人造皮革、紙張、玻璃纖維、聚偏二氟乙烯(pvf)、鋁和不銹鋼等金屬箔、陶瓷材料、天然皮革及這些制品的組合。在許多應(yīng)用中,本發(fā)明的標簽組件被用作保護性“層壓”膜,粘附于標識或有文字的表面上,用以保護和保存下方的表面和/或文字。在此類應(yīng)用中,面層是透明或基本透明的。
適合用作面層的代表性聚烯烴包括但不僅限于聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯(例如,聚1-丁烯)、乙烯共聚物(例如線型低密度聚乙烯和其他乙烯共聚物和其他單體,例如己烯、丁烯、辛烯等)、丙烯共聚物、丁烯共聚物和可兼容的混合物。就本發(fā)明而言,如果兩種聚合材料能夠存在緊密、永久的物理關(guān)系,且不出現(xiàn)聚合物分離的嚴重癥狀,則被認為是“可兼容”的。在從宏觀層面上非均質(zhì)的聚合物共混物被認為不兼容。
在一個實施例中,面材是交聯(lián)聚烯烴單一擠出層或聚烯烴的共混物。例如,可以使用交聯(lián)線型低密度聚乙烯(lldpe)面材。
在另一個實施例中,面材包括單一共擠出物:多層聚合材料共擠層(一般是熱塑聚合物和/或聚合物共混物)幾乎永久相互粘合。單一共擠出物的外層包括上述的交聯(lián)聚烯烴或聚烯烴共混物。共擠出物的另一層或多層是針對一種或多種所需特性選擇的聚合物,例如強度、模量、成本等。適合用作面層另一層或多層的代表性聚合材料包括但不僅限于聚烯烴、聚酯、聚酰胺纖維、聚苯乙烯、丁腈橡膠、其他可擠出熱塑橡膠及其兼容的共混物。
可通過同時擠出熱塑性進料來制備多層面材,至少其中一個進料是鉸鏈聚烯烴或聚烯烴共混物用作面材的外層。可以使用任何合適類型的共擠膜。
根據(jù)形成共擠面材所用的特定聚合材料,在某些實施例中,更適合同時擠出一個或多個進料,構(gòu)成共擠層之間的“增黏層”。尤其是,如果共擠后兩層材料無法充分相互粘合,要在兩層之間共擠一層“增黏層”,使二者基本永久、單一地粘合在一起。例如,可以通過同時擠出聚酰胺纖維6、聚乙烯和對于兩種材料具有良好親和力的聚合物(例如改性聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物),共擠出聚酰胺纖維6和聚乙烯,形成基本永久、單一的共擠出物。此聚合物變成聚酰胺纖維6與聚乙烯層之間的“增黏層”。一般而言,“增黏層”材料的選擇至少部分取決于要粘合或增黏在一起的材料的各種特性,例如材料的極性和非極性、模量和流動性等。
在上述的單層和多層實施例中,面材在擠出后一般以傳統(tǒng)形式交聯(lián)。在許多實施例中,交聯(lián)通過電子束輻射實現(xiàn)。各種其他電子加速器已經(jīng)為人們所熟知,且可以用于交聯(lián)聚烯烴外層。
在另一個實施例中,面材包括多層聚合材料共擠層,包括一層耐熱聚合物外層,例如聚酰胺纖維6、聚甲基戊烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、共聚酯(例如eastmanchemicalco.銷售的kodarthermx可結(jié)晶共聚酯6761)、聚酰胺、聚酰亞胺和其他擁有足夠高熔點或?;D(zhuǎn)變點的聚合物。另一層聚合材料共擠層根據(jù)其物理特性(例如強度、模量等)和/或成本進行選擇。此類聚合材料的示例包括但不僅限于聚烯烴、聚酯、聚酰胺纖維、聚苯乙烯、丁腈橡膠、其他可擠出熱塑性塑料及其可兼容的共混物。
按照傳統(tǒng)方法,通過合適的擠出模同時擠出兩種或多種聚合材料(至少其中一種材料具有耐熱性)制備共擠出聚合物膜面材。可以根據(jù)需要在共擠出面材內(nèi)加入一層或多層“增黏層”,用以確保上述兩層之間的粘結(jié)力。
在某些實施例中,更適合在一層或多層面材中加入一種或多種填充劑,用于改善面材的特性或賦予其所需的特性。例如,可以在預(yù)擠出聚合材料的熔體中加入碳酸鈣、云母、滑石、二氧化鈦、氧化鋁等填充劑,增強薄膜的不透明度、強度和/或其他特性。美國專利號4,713,273介紹了在擠出聚合物膜中加入各種填充劑的情況。
同時,須認識到的是,在本發(fā)明的一些實施例中,更適合在交聯(lián)前對擠出聚合物膜進行熱拉伸,以得到薄膜的縱向拉伸(mdo)。有關(guān)此類熱拉伸的實用例子,請參見美國專利號4,713,273。在其他應(yīng)用中,最好在交聯(lián)前對擠出膜進行雙向拉伸。熱塑性薄膜的雙向拉伸(例如mdo)已被人們所熟知。對擠出膜進行拉伸可提高面材的機械性能,包括其模量和強度。
在本發(fā)明的許多實施例中,本發(fā)明標簽組件的面層應(yīng)表現(xiàn)出低收縮特性、良好的uv穩(wěn)定性、出色的uv柔版印刷特性、卓越的uv膠印特定、極佳的熱轉(zhuǎn)印印刷適性、相對較高的耐化學清潔劑性能,尤其是在特定應(yīng)用中的耐酸性和耐冷卻液性能。對于標簽將用在紡織物的應(yīng)用中,面層應(yīng)具有良好的耐洗滌劑、干洗劑、鹽水性能和防劃痕能力。
標簽組件的面層一般總厚度從約10微米到約400微米不等,尤其是從20微米到200微米。一般而言,汽車和紡織應(yīng)用的標簽面層厚度從50微米到250微米不等,電子應(yīng)用的標簽面層厚度從20微米到150微米不等。但是,須認識到的是,本發(fā)明包括厚度小于和/或大于這些代表性厚度的面層的使用。
兩級膠粘劑
本發(fā)明的各種標簽組件利用一種或多種兩級膠粘劑。一般而言,膠粘劑以一層或一個或多個區(qū)域的形式涂覆于面層。在所述兩級膠粘劑的第一級中,膠粘劑是壓感膠粘劑(psa)形式,轉(zhuǎn)換為第二級后,膠粘劑為永久非psa膠粘劑的形式。
在許多實施例中,本發(fā)明使用的兩級膠粘劑包括(i)主體成分,可以是丙烯酸型或非丙烯酸型,或者包括丙烯酸酯和非丙烯酸酯的組合,(ii)一個或多個結(jié)構(gòu)性稀釋劑,(iii)一個或多個自由基加成稀釋劑,和(iv)一個或多個添加劑,例如(a)交聯(lián)劑,(b)催化劑,例如熱催化劑和堿催化劑,(c)光引發(fā)劑包括,自由基型光引發(fā)劑、uv自由基型光引發(fā)劑以及i和ii類光引發(fā)劑,(d)包括染料在內(nèi)的光敏劑和(e)穩(wěn)定劑或處理助劑。有關(guān)三種主要成分(i)-(iii)的選擇,請見下表1。
表1:膠粘劑主要組成成分的代表性列表
這些成分的詳細信息見下文。
主體成分
此處的主體成分一詞廣泛定義為分子量(mw)至少25000道爾頓的成分。本發(fā)明的構(gòu)成中,主體成分的重量可能占10-90%,在某些實施例中,占20-80%,在另一些實施例中,占30-70%,或者5-70%,或者40-60%,或者30-50%,或者5-15%,或者10-15%,或80%。主體成分可能是基于丙烯酸的主體成分或者基于非丙烯酸的主體成分。這些成分可與其他成分配合使用。在某些實施例中,主體成分的分子量(mw)可有5,000到1,000,000,在某些實施例中,有15,000-250,000,在另一些實施例中,有15,000-100,000,或1,000到500,000,在某些版本中,有1,000-100,000,在另一些版本中,有1,000-50,000,或者18,000-70,000。
在本發(fā)明的某些實施例中,可以按如下方法使用特定的基于丙烯酸的主體成分。須認識到的是,本發(fā)明包括額外使用相對應(yīng)的甲基丙烯酸酯單體、低聚物或成分,或者取代任何上述丙烯酸酯單體、低聚物或成分。
mjz4-87-1:主體成分。此主體成分是一種隨機丙烯酸共聚物,其數(shù)量平均分子量(mn)為50k,(多分散指數(shù)(pdi)3.5,隨機共聚物),包括重量百分比55%的丙烯酸2-乙基己基酯、25%的醋酸乙烯酯、18%的丙烯酸甲酯和2%的additoltms-100。
mw1-65:主體成分。此主體成分是一種隨機丙烯酸共聚物,其數(shù)量平均分子量(mn)為50k,(pdi3.5,隨機共聚物),包括重量百分比50%的丙烯酸2-乙基己基酯、48%的丙烯酸甲酯和2%的additoltms-100。
mw1-69:主體成分。此主體成分是一種隨機丙烯酸共聚物,其數(shù)量平均分子量(mn)為50k,(pdi3.5,隨機共聚物),包括重量百分比44.9%的丙烯酸2-乙基己基酯、43.1%的丙烯酸甲酯、10.2%的elvacitetm1020(pmma)和1.8%的additoltms-100。
mw1-91:主體成分。此主體成分是一種隨機丙烯酸共聚物,其數(shù)量平均分子量(mn)為50k,(pdi3.5,隨機共聚物),包括重量百分比56.1%的丙烯酸2-乙基己基酯、25.5%的醋酸乙烯酯、18.4%的丙烯酸甲酯。
mw1-93(最佳合成例子是mw1-101)。此主體成分是一種隨機丙烯酸共聚物,其數(shù)量平均分子量(mn)為50k,(pdi3.5,隨機共聚物),包括重量百分比55%的丙烯酸2-乙基己基酯、25%的醋酸乙烯酯、18%的丙烯酸甲酯、2%的甲基丙烯酸縮水甘油酯。
mw1-94:主體成分。此主體成分是丙烯酸和mw1-93的加合物,包括98%的mw1-93和2%的甲基丙烯酸縮水甘油酯和鉻(3+)催化劑。
以下表2給出了表1中所示某些主體成分的詳細配方。
上圖2中的縮略詞包括ba:丙烯酸丁酯;2-eha:丙烯酸2-乙基己基酯;tba:丙烯酸叔丁酯;eoeoea:丙烯酸卡必酯;ppo:聚環(huán)氧丙烷;bma:甲基丙烯酸丁酯。
自由基加成稀釋劑
自由基加成稀釋劑是基于丙烯酸的單體,其分子量(mw)一般小于25,000,和/或在25℃條件下的黏度一般小于25,000cps。自由基加成稀釋劑在本文中定期指代活性稀釋劑。本發(fā)明的構(gòu)成中,自由基加成稀釋劑的重量可能占10-80%,在某些實施例中,占50-70%,或者占10-60%,或者5-70%,或者0-40%,在又一些實施例中,30-40%,或7-25%。自由基加成稀釋劑可能包括(甲基)丙烯酸酯單體,在某些版本中,整體mw小于10,000道爾頓。實用自由基加成稀釋劑的例子包括ace、丙烯酸異硬脂酸酯、丙烯酸十七烷基酯、丙烯酸二聚環(huán)戊二烯酯、丙烯酸四氫呋喃酯、烷氧基化丙烯酸四氫呋喃酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸苯氧基乙基酯、聚氨酯丙烯酸酯(mw<2000)、oxe-10、oxe-30、s-100、v2100、cycloaliphaticv2100和pama。本文結(jié)合例子對許多這些成分進行了更詳細的介紹。下文詳細介紹了一些自由基加成稀釋劑的例子。
烷氧基化丙烯酸四氫呋喃酯是一種sartomer銷售的名為cd-611的低粘度單官能單體,其中,n并沒有公開,用以下公式(1)表示:
丙烯酸羥乙酯:此自由基加成稀釋劑用以下公式(2)表示:
苯氧基乙基丙烯酸酯:此自由基加成稀釋劑用以下公式(3)表示:
sartomer提供名為sr339的這種低粘度單官能單體。
丙烯酸四氫呋喃酯,(thfa或thf丙烯酸):此自由基加成稀釋劑用以下公式(4)表示:sartomer提供名為sr285的這種低粘度單官能單體。
結(jié)構(gòu)性稀釋劑
本發(fā)明的構(gòu)成中,結(jié)構(gòu)稀釋劑的重量可能占5-80%,或者5-50%,在某些實施例中,占10-50%,或者5-40%,或者10-30%,或者20-40%,或者65-95%,或者75-85%,或者75-95%,或者7-25%,或者45-65%,或者45-60%,或者75-85%,和15-20%。本文中的結(jié)構(gòu)稀釋劑定期指代結(jié)構(gòu)成分。本文結(jié)合例子介紹各種結(jié)構(gòu)稀釋劑和詳細信息。
各種結(jié)構(gòu)稀釋劑包括以下幾種:三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(tmpta)。sartomer提供名為sr351的這種單體,用以下公式(5)表示:
sartomer提供名為sr306的這種二縮三丙二醇二丙烯酸酯,用以下公式(6)表示:
乙氧基(3摩爾)雙酚a二丙烯酸酯。sartomer提供名為sr349的這種單體,其中n+m=3,用以下公式(7)表示:
乙氧基(3摩爾)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯,用以下公式(8)表示:
sartomer提供名為sr454的這種單體。
雙酚a二縮水甘油醚二丙烯酸酯用以下公式(9)表示:
cytec提供名為ebecryl600的這種單體。
自由基結(jié)構(gòu)成分包括一種或多種包括tg>0℃的均聚物的可固化材料。此類合適的成分包括三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(tmpta)、乙氧基(x摩爾)雙酚a二丙烯酸酯、乙氧基(x摩爾)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和雙酚a二縮水甘油醚二丙烯酸酯。值x的范圍從1到10,在某些實施例中,從1到5,在又一些實施例中,為3。
在某些實施例中可以使用開環(huán)結(jié)構(gòu)成分。合適的開環(huán)結(jié)構(gòu)成分包括s-21、s-28、epon828、epon834、
陽離子可聚合單體包括含環(huán)氧樹脂的材料、烷基乙烯基醚、環(huán)醚、苯乙烯、二乙烯基苯、乙烯基甲苯、n-乙烯基化合物、1-烷基烯烴(α-烯烴)、內(nèi)酰胺和環(huán)狀縮醛,。
可通過本發(fā)明的催化劑體系進行固化或聚合的含環(huán)氧樹脂的材料指的是那些經(jīng)過陽離子聚合并包括1,2-、1,3-和1,4-環(huán)醚(也稱為1,2-、1,3-和1,4-環(huán)氧化合物)的材料。1,2-環(huán)醚常用在本發(fā)明的某些版本中。
可根據(jù)本發(fā)明進行聚合的環(huán)醚包括那些在frisch和reegan開環(huán)聚合作用,第2卷(1969)中描述的環(huán)醚。合適的1,2-環(huán)醚為環(huán)氧化合物的單體和聚合物類型。它們可以是脂肪族、脂環(huán)族、芳香族或雜環(huán),環(huán)氧當量一般從1到6,在某些實施例中,從1到3。尤其有用的是脂肪族、脂環(huán)族和縮水甘油醚類型1,2環(huán)氧化合物,例如氧化丙烯、表氯醇、氧化苯乙烯、乙烯基環(huán)已烯氧化物、乙烯基環(huán)已烯過氧物、縮水甘油、丁二烯氧化物、雙酚a縮水甘油醚、環(huán)氧環(huán)己烷、3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸-3,4-環(huán)氧環(huán)己烷基甲酯、3,4-環(huán)氧-6-環(huán)己基甲基-3,4-環(huán)氧-6-環(huán)己烷甲基羧酸酯、雙(3,4-環(huán)氧-6-甲基環(huán)己基)己二酸酯、二氧化二聚環(huán)戊二烯、環(huán)氧化聚丁二烯、1,4-丁二醇聚氯甲基環(huán)氧乙烷、可溶性酚醛樹脂或酚醛清漆樹脂的多縮水甘油醚、間苯二酚二縮水甘油醚、環(huán)氧有機硅,例如,擁有脂環(huán)族環(huán)氧樹脂或縮水甘油醚管團的二甲基硅氧烷。
商用環(huán)氧樹脂很多,具體見lee和neville環(huán)氧樹脂手冊(1967)和p.bruins環(huán)氧樹脂技術(shù)(1968)所列。可根據(jù)本發(fā)明進行聚合反應(yīng)的代表性1,3-和1,4-環(huán)醚為氧雜環(huán)丁烷、3,3-雙(氯甲基)氧雜環(huán)丁烷和四氫呋喃。
尤其是,市面上容易買到的環(huán)醚包括:氧化丙烯、氧雜環(huán)丁烷、表氯醇、四氫呋喃、氧化苯乙烯、環(huán)氧環(huán)己烷、乙烯基環(huán)已烯氧化物、縮水甘油、氧化辛烯、苯基縮水甘油醚、1,2-丁烷氧化物、雙酚a縮水甘油醚(例如epon828和der331)、乙烯基環(huán)已烯過氧物(例如erl-4206)、3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸-3,4-環(huán)氧環(huán)己烷基甲酯(例如erl-4221)、3,4-環(huán)氧-6-環(huán)己基甲基-3,4-環(huán)氧-6-環(huán)己烷甲基羧酸酯(例如erl-4201)、雙(3,4-環(huán)氧-6-甲基環(huán)己基)己二酸酯(例如erl-4299)、使用聚丙二醇改性的脂肪族環(huán)氧樹脂(例如erl-4050和erl-4052)、二氧化二戊烯(例如erl-4269)、環(huán)氧聚丁二烯(例如oxiron2001)、環(huán)氧有機硅酮(例如syl-kem90)、1,4-丁二醇縮水甘油醚(例如aralditerd-2)、酚醛清漆樹脂的多縮水甘油醚(例如der-431、epi-rez521和der-438)、間苯二酚二縮水甘油醚(例如kopoxite)、雙環(huán)氧化聚乙二醇(例如der-736)、聚丙烯酸環(huán)氧化物(例如epocrylu-14)、聚氨酯改性環(huán)氧化物(例如qx3599)、多官能柔性環(huán)氧化物(例如flexibilizer151)以及這些物質(zhì)的混合物,以及與共硫化劑、硫化劑或硬化劑的混合物(請參見上述的lee和neville以及bruins)??梢允褂玫拇硇杂不瘎┑墓擦蚧瘎樗狒缂谆{迪克酸酐、環(huán)戊烷四羧酸、均苯四酸酐、順-1,2-六氫苯酐及其混合物。
本發(fā)明常用的可陽離子聚合的單體包括但不僅限于含環(huán)氧樹脂的材料、烷基乙烯基醚、環(huán)醚、苯乙烯、二乙烯基苯、乙烯基甲苯、n-乙烯基化合物、氰酸酯、1-烯烴(α-烯烴)、內(nèi)酰胺和環(huán)狀縮醛,。
其美國專利號5,252,694第四欄第30行到第五欄第34行介紹了其他可陽離子聚合的單體。此類特殊單體包括
某些內(nèi)酯對于本發(fā)明可能非常有用??捎米鞅景l(fā)明共聚用單體的內(nèi)酯包括公式(10)-(12)所示的內(nèi)酯:
其中,n為4或5,h、i、k和m為1或2,每個r從h或含最多12個碳原子的烴基單獨選擇。特殊內(nèi)酯指的是r為氫或甲基的內(nèi)酯,在某些實施例中,特別實用的內(nèi)酯包括e-己內(nèi)酯、d-戊內(nèi)酯、乙交酯(1,4-二惡烷-2,5-二酮)、1,5-dioxepane-2-酮和1,4-二氧六環(huán)-2-酮。
本發(fā)明可能用到的其他類稀釋劑為開環(huán)單體稀釋劑。此類稀釋劑在所采用的自由基聚合反應(yīng)條件下也不會與其他反應(yīng)劑發(fā)生反應(yīng),在固化過程中,繼形成丙烯酸鹽聚合物后,會出現(xiàn)開環(huán)。此類開環(huán)稀釋劑包括但不僅限于內(nèi)酯、內(nèi)酰胺、環(huán)醚和環(huán)硅氧烷,用以下通用公式(13)-(16)表示:
在公式(13)-(16)中,x的范圍從3到11,在某些版本中,為3-6個烯烴基。
美國專利號5,082,922介紹了將開環(huán)單體用作從烯屬不飽和單體在無溶劑的情況下形成的聚合物中的稀釋劑。但是,此專利介紹的是單體與開環(huán)稀釋劑進行單步反應(yīng)。這不同于本發(fā)明某些方法的兩步法,本發(fā)明的某些方法先是從烯屬不飽和單體形成聚合物,然后固化所形成的聚合物中的稀釋劑。上述專利所使用的反應(yīng)條件(例如溫度至少150℃)支持單步反應(yīng)。
實用的開環(huán)單體稀釋劑包括但不僅限于丁內(nèi)酯、戊內(nèi)酯、己內(nèi)酯甲基丁內(nèi)酯、丁內(nèi)酰胺、戊內(nèi)酸胺、己內(nèi)酰胺和硅氧烷。
硅氧烷開環(huán)單體是
β(3,4-氧雜雙環(huán))乙基三甲氧基硅烷
盡管可能在存在不反應(yīng)溶劑時執(zhí)行聚合反應(yīng),但是,此反應(yīng)最好在基本無溶劑的情況下進行。在某些實施例中,此溶劑占反應(yīng)劑總重約10%,最好不超過5%??梢詮南♂寗┓磻?yīng)步驟的產(chǎn)物中清除此溶劑(例如通過加熱)。非反應(yīng)性溶劑的例子包括酮類、乙醇、酯類和烴類溶劑,例如乙酸乙酯、甲苯和二甲苯。
本發(fā)明使用的惡唑啉包括使用以下公式(18)-(19)的惡唑啉:
其中,r代表含5-8個碳原子的支鏈、飽和、脂肪族烴自由基。其他合適的惡唑啉如(20)所示:
其中,r代表含5-8個碳原子的支鏈、飽和、脂肪族烴自由基。
本發(fā)明使用的惡唑啉混合物的黏度一般小于8000,在某些版本中,在23℃條件下小于6,500mpa.s,因此,適合用作無溶劑硬化劑,用于含異氰酸酯基團的聚合物前驅(qū)體。通過結(jié)合含異氰酸酯基團的聚合物前驅(qū)體,它們適合用于生產(chǎn)無溶劑或低溶劑、單分子體系,反過來,該體系適合用作優(yōu)質(zhì)油漆、涂料成分或密封成分的粘合劑。這些體系一般在暴露于大氣濕度后會固化。適合生產(chǎn)這些體系的含異氰酸酯基團的聚合物前驅(qū)體包括有機聚異氰酸酯或例如美國專利號4,002,601描述的異氰酸酯。本發(fā)明使用的惡唑啉在美國專利號5,189,176一般有介紹。
在某些實施例中,可以使用雙馬來酰亞胺。本發(fā)明可使用的雙馬來酰亞胺為含有兩個馬來酰亞胺基團的有機化合物,一般由順丁烯二酸酐和二元胺制備而成。雙馬來酰亞胺可通過(21)的通用公式進行描述:
其中,r3是二階芳香或脂環(huán)族有機基團。在某些版本中,常用的雙馬來酰亞胺源自于芳香族二胺,尤其是那些r3是多核芳基的雙馬來酰亞胺。此類雙馬來酰亞胺的例子包括2,2-雙(4-氨基苯氧基-4-苯基)丙烷雙馬來酰亞胺,4,4’-雙(3-氨基苯氧基)二苯砜雙馬來酰亞胺、1,4-雙(3-氨基苯基異亞丙基)苯雙馬來酰亞胺和雙(4-氨基苯基)甲烷雙馬來酰亞胺。此雙馬來酰亞胺可單獨使用或者用作混合物。
同時還可以使用50%馬來酰亞胺基團被取代馬來酰亞胺基團(例如甲基馬來酰亞胺或暈族馬來酰亞胺)、納特酰亞胺、甲基納特酰亞胺或異馬來酰亞胺基團所取代的雙馬來酰亞胺。部分馬來酰亞胺基團也可以被琥珀酰亞胺、苯鄰二甲酰亞胺或取代琥珀酰亞胺和苯鄰二甲酰亞胺基團所取代。
可使用一系列眾所周知的方法從順丁烯二酸酐和二元胺制作此雙馬來酰亞胺,大多數(shù)可以在市面上買到。
如上所述,在本發(fā)明的某些方面中,組成成分的一個或多個成分(例如主體成分)可以是基于非丙烯酸的主體成分。可以使用一系列基于非丙烯酸的成分。例子包括但不僅限于聚烯烴、聚乙烯芳族化合物、聚氨酯、聚碳酸酯、聚脂、聚醚及其組合,以及與一個或多個其他處理劑和/或成分的混合物。聚苯乙烯是聚乙烯芳族化合物的一個特殊例子。
各種添加劑和引發(fā)劑可以結(jié)合本發(fā)明的膠粘劑和成分一起使用。本文常用到“硫化劑”一詞。此術(shù)語指的是促進或?qū)е戮酆衔镌诔煞种邪l(fā)生聚合反應(yīng)的處理劑或刺激物。因此,硫化劑一詞包括單個處理劑、單個刺激物、多個處理劑、多個刺激物、處理劑的組合物、刺激物的組合物以及一個或多個處理劑與一個或多個刺激物的組合物。一般而言,硫化劑是可活化的,即可通過輻射、加熱、加水、加壓、超聲、暴露于化學劑的至少其中一個方法及其組合方式進行激活。一般而言,本文使用的硫化劑一詞指的是催化劑和/或光引發(fā)劑。但是,須認識到的是,此術(shù)語包括一系列其他處理劑(和刺激物)。
熱催化劑。本文提及的催化劑可能是外部催化劑或者內(nèi)部催化劑。催化劑的重量百分比可以是0-10%、0.1-10%、0-5%、0.1-5%、0-4%、0.1-4%、0-2%、0.1-2%、或0.01-2%。合適的催化劑包括成塊強酸催化劑,這種催化劑基于由以下酸性物質(zhì)組成的酸,例如三氟甲磺酸、二壬基萘磺酸(dsa)、二壬基二磺酸(ddsa)、六氟磷酸鹽和銨六氟銻酸鹽(路易斯酸),例如,kingindustries出售的k-
堿催化劑可以是一級、二級或三級胺。合適的一級胺為二氨基二苯砜。其他堿包括異吡唑和酮亞胺。合適的異吡唑包括2-甲基異吡唑、2-乙烷基-4-甲基異吡唑、2-苯基異吡唑。有關(guān)異吡唑硫化劑列表,請參見美國專利號2009/0194320第[0045]段。潛在的堿硫化劑為雙氰胺[dicy]。
光引發(fā)劑。光引發(fā)劑包括自由基光引發(fā)劑和uv自由基光引發(fā)劑。光引發(fā)劑在本發(fā)明的成分中重量可能占0-10%、0.01-10%、2-5%和1-3%。
自由基光引發(fā)劑。熱引發(fā)劑包括過氧化叔丁基2-己酸乙酯、叔丁基過氧化三甲基乙酸鹽、過氧化叔戊基-2-乙基己酸酯、過氧化苯甲酰、過氧化苯甲酸叔戊酯、過氧化叔丁基酯、名為vazo的偶氮化合物,例如,vazo52、vazo67和vazo88。
uv自由基光引發(fā)劑。本發(fā)明適用的光引發(fā)劑包括i類和ii類光引發(fā)劑。
i類光引發(fā)劑指的是經(jīng)輻射后出現(xiàn)單分子鍵裂解反應(yīng),從而產(chǎn)生自由基的引發(fā)劑。合適的i類光引發(fā)劑選自由安息香醚、苯偶??s酮、α-二烷氧基苯乙酮、α-羥烷基酚類和?;趸⒔M成的基團。合適的i類光引發(fā)劑可從市面上購買,例如意大利加拉拉泰lambertispa公司的esacurekip100,或德國勞特爾塔爾ciba-geigy公司的irgacure651。
一般而言,合適的i類光引發(fā)劑化合物選自由安息香醚、苯偶??s酮、α-二烷氧基苯乙酮、α-羥烷基酚類和?;趸⒔M成的基團。
ii類光引發(fā)劑指的是經(jīng)過雙分子反應(yīng),其中,光引發(fā)劑在激發(fā)狀態(tài)下與作為共引發(fā)劑之用的第二化合物相互作用,產(chǎn)生自由基的引發(fā)劑。合適的ii類光引發(fā)劑選自由苯甲酮、噻噸酮和環(huán)戊二烯鈦組成的基團。合適的共引發(fā)劑最好選自由胺官能單體、低聚物和聚合物組成的基團,在某些實施例中,使用了胺官能單體和低聚物。一級、二級和三級胺都可以使用,但是,某些實施例使用三級胺。合適的ii類光引發(fā)劑可從市面上購買,例如意大利加拉拉泰lambertispa公司的esacuretzt,或美國威斯康星州密爾沃基aldrichco.公司的2-或3-甲基二苯甲酮。合適的胺共引發(fā)劑可從市面上購買,例如瑞士蘇黎世rahnag公司的
ii類光引發(fā)劑化合物的特定例子包括苯甲酮和噻噸酮。在特殊實施例中,可能存在胺類等共引發(fā)劑化合物,且可能與ii類光引發(fā)劑化合物發(fā)生相互作用。
交聯(lián)劑。本文使用的交聯(lián)劑包括輻射激活交聯(lián)劑,選自由醛類、酮類、醌類、噻噸酮和均三嗪組成的基團。金屬螯合物交聯(lián)劑催化劑也可以使用。交聯(lián)劑在本發(fā)明成分中的重量百分比可以是2-95%、0-4%、0.01-4%、0.01-2%、0-2%、0.01-1%、0-1%、0.01-0.5%或0-0.5%。
光敏劑。每個光敏劑在可視和紫外線光譜內(nèi)都有其自身的特性響應(yīng),因此,可能以組合的形式使用,以擴大光響應(yīng)和/或增加對暴露于光源的響應(yīng)速度。
光敏劑在本發(fā)明成分中的重量百分比可以是0-15%、0-01-15%、0-10%、0.01-10%、0-5%、0.01-5%、0-2%、0.01-2%、0-1%和0.01-1%。光敏劑可以是敏化染料。
敏化染料分為以下幾種類別:二苯基甲烷、氧雜蒽、吖啶、次甲基和多次甲基、噻唑、噻嗪、吖嗪、氨基酮、卟啉、有色芳香族多環(huán)碳氫化合物、硫雜蒽對位取代氨乙基化合物和氨基三芳基甲烷。
穩(wěn)定劑和處理助劑。可使用多種類別的穩(wěn)定劑和處理助劑,包括油/蠟、抗氧化劑、光敏劑、流變改性劑、填充劑、自由基結(jié)構(gòu)成分、開環(huán)結(jié)構(gòu)成分、環(huán)氧樹脂、氧雜環(huán)丁烷、酸酐、內(nèi)酰胺、內(nèi)酯、惡唑啉、異氰酸鹽、雙馬來酰亞胺和偶氮二氧化物。穩(wěn)定劑和處理助劑在本發(fā)明成分中的重量百分比可以是0-10%、0.1-10%、0-4%、0.1-4%、0-3%和0.1-3%。在某些實施例中,可以使用偶氮二氧化物作為穩(wěn)定劑。例如,美國康涅狄格州斯特拉特福德hampfordresearch公司銷售的名為uvts-52的穩(wěn)定劑。uvts-52是熱可逆偶氮二氧化物。uvts-52(cas34122-40-2)為1,4,4-三甲基-2,3-二氮雜二環(huán)-[3.2.2]-non-2-ene-2,3-二氧化物。
塑化劑-油和蠟。合適的塑化劑包括增塑油,例如礦物油,還包括烯烴低聚物和低分子量聚合物或乙二醇苯甲酸,以及植物和動物油和此類油的衍生物??梢允褂玫氖脱苌椭话⒘康姆甲鍩N,是沸點溫度相對較高的材料。從這方面而言,在某些實施例中,芳族烴占油的重量百分比必須低于30%,尤其是少于15%。或者,油可以是完全非芳族??捎米魉芑瘎┑暮线m低聚物包括聚丙烯、聚丁烯、氫化聚異戊二烯、氫化聚丁二烯或平均分子量介于約100和約10,000g/mol之間的類似物質(zhì)。合適的植物油和動物油包括常見脂肪酸的甘油酯(例如硬脂酸、油酸、亞麻油酸、亞麻酸)和聚合反應(yīng)物。另外,還可以使用其他兼容的塑化劑。nynas生產(chǎn)的脂環(huán)烴礦物油
此外,還可以在膠粘劑成分中使用重量百分比從0%到20%或0.1-20%或0.1-15%的蠟,用于在不明顯降低膠粘劑粘合特性的情況下降低膠粘劑的熔體黏度。這些蠟也用于在不影響溫度性能的情況下減少成分的晾置時間。
實用的蠟材料包括以下幾個例子。
可以使用根據(jù)astm方法d-1321確定的硬度值為從約0.1到120,astm軟化溫度從約66℃到120℃的低分子量(100-6000g/mol)聚乙烯。
也可以使用熔點從約130°f到170°f的石油蠟(例如固體石蠟)和熔點從約135°f到200°f的微晶蠟,后者的熔點通過astm方法d127-60確定。
可以使用環(huán)與球軟化點從約120℃到160℃的無規(guī)立構(gòu)聚丙烯。
可以使用瑞士穆頓茲clariantinternational公司銷售的名為“l(fā)icocene”的茂金屬催化聚丙烯蠟。
可以使用美國專利號4,914,253和6,319,979和wo97/33921和wo98/03603中所述例子中的茂金屬催化蠟或單活性點催化蠟。
可以使用石蠟、微晶蠟、聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、副產(chǎn)物聚乙烯蠟、通過一氧化碳和氫氣聚合反應(yīng)制成的合成蠟(例如fischer-tropsch蠟)、氧化fischer-tropsch蠟、功能化蠟,及其混合物。
聚烯烴蠟。本文使用的“聚烯烴蠟”一詞指的是由烯單體單元構(gòu)成的聚合或長鏈實體。westlakechemical有銷售名為“epolene”的這類材料。
本發(fā)明某些實施例使用的材料的環(huán)與球軟化點為200°f到350°f。須認識到的是,這些蠟在室溫下為固體狀態(tài)。其他有用的物質(zhì)包括氫化動物油、魚油和植物油脂和油,例如氫化牛脂、豬脂、豆油、棉籽油、蓖麻油、橘子油、魚肝油等,由于被氫化,這些油脂在環(huán)境溫度下為固體狀態(tài),這些油脂也被發(fā)現(xiàn)非常適合用作蠟材料等價物。在膠粘劑行業(yè),這些氫化材料通常稱為“動物或植物蠟”。
抗氧化劑。此膠粘劑一般還包括約0.1%到約5%的穩(wěn)定劑或抗氧化劑。在本發(fā)明的膠粘劑成分中加入穩(wěn)定劑,旨在幫助保護上述聚合物和整個膠粘劑體系,防止其受到制造和應(yīng)用膠粘劑期間以及最終產(chǎn)品暴露于環(huán)境時經(jīng)常出現(xiàn)的熱和氧化降解的影響。此類降解通常表現(xiàn)為膠粘劑外觀、物理特性和性能特征劣化。在某些實施例中,特別有用的抗氧化劑為ciba-geigy制造的irganox1010,一種四(亞甲基(3,5-二叔丁基-4-羥基氫化肉桂酸))甲烷。合適的穩(wěn)定劑包括高分子量位阻酚和多官能酚,例如含硫和含磷酚。所述領(lǐng)域技術(shù)人員已對位阻酚非常熟悉,位阻酚可以稱為酚類化合物,這類化合物也包含靠近酚羥基的大量位阻自由基。尤其是,叔丁基一般至少在其中一個相對于酚式羥基的鄰位取代為苯環(huán)。在羥基附近存在大量位阻取代自由基,用于延遲其伸縮頻率及其反應(yīng)性。因此,位阻為此酚類化合物提供其穩(wěn)定特性。代表性位阻酚包括:
1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3-5-二叔丁基-4-羥苯基)苯;
季戊四醇四巰基乙酸酯-3(3,5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯;
n-十八硫醇-3(3,5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯;
4,4’-雙二苯基膦甲烷(4-甲基-6-叔丁基苯酚);
4,4’-硫代二萘酚(6-叔丁基-鄰甲苯酚);
2,6-二叔丁基苯酚;
6-(4-羥基苯氧基)-2,4-bis(n-辛基硫代)-l,3,5-三嗪;
2,4,6-三(4-羥基-3,5-二叔丁基-苯氧基)-l,3,5-三嗪;
雙-n-十八烷基-3,5-二叔丁基-4-羥苯基磷酸酯;
2-(n-辛基硫代)乙烷基-3,5-二叔丁基-4-羥苯酸酯;和
己六醇-(3,3,5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯。
可通過結(jié)合以下物質(zhì),進一步增強這些穩(wěn)定劑的性能,包括(1)增效劑,例如,硫代二丙酸酯和亞磷酸鹽;和(2)螯合劑和金屬鈍化劑,例如乙二胺四乙酸、其鹽和雙水楊酰丙二亞胺。
紫外線抑制劑??寡趸瘎┛捎糜谘泳弻δz粘劑成分的氧化侵襲,這可能造成膠粘劑成分的膠粘和凝聚強度出現(xiàn)一定程序的損失。有用的抗氧化劑包括但不僅限于胺類(例如n-n’-二(β-萘基)-1,4-苯二胺,如agerited)、酚類(例如2,5-二叔戊醇-對苯二酚,如monsantochemicalco.公司銷售的santovara、四[乙烯3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羥苯基)丙酸]甲烷,如ciba-geigycorp.公司銷售的irganox1010和2-2’-雙二苯基膦甲烷(4-甲基-6-叔丁基酚),如antioxidant2246)以及二硫代氨基甲酸酯,例如鋅二硫基二丁基氨基甲酸酯。
流變改性劑??梢约尤肓髯兏男詣?,改變成分的觸變特性。合適的流變改性劑包括聚酰胺蠟、煅制氧化硅、流平劑、活性稀釋劑、防沉劑、α-烯烴、烴基封端硅酮-有機共聚物,包括但不僅限于烴基封端聚環(huán)氧丙烷-二甲基硅氧烷共聚物及其組合。
填充劑。填充劑可用于提供強度或降低整體成本。有用的填充劑包括氫氧化鋁、氫氧化鈣、市面上銷售的名為
在本發(fā)明的某些版本中,膠粘劑含有填充劑、流變改性劑和/或顏料。這些可以執(zhí)行某些功能,例如以預(yù)期方式改變膠粘劑的流變性、從膠粘劑或基材吸收水分或油分、和/或促進內(nèi)聚破壞,而不是粘附破壞。此類材料的其他例子包括碳酸鈣、氧化鈣、滑石、煤焦油、紡織用纖維、玻璃微?;蚶w維、芳綸、硼纖維、碳纖維、硅質(zhì)礦物、云母、粉狀石英、膨潤土、硅酸鈣巖礦、高嶺土、煅制氧化硅、氣凝膠或金屬粉末(例如鋁粉或鐵粉)。其中,碳酸鈣、滑石、氧化鈣、煅制氧化硅和硅酸鈣巖礦因為通常有利于實現(xiàn)預(yù)期的內(nèi)聚破壞模式,所以不管是個體或者是組合物,均非常有用。
有關(guān)有用壓感膠粘劑的描述和特性,請參見wiley-interscience出版社出版的《高分子材料科學與工程百科全書》第13卷(1988年紐約)。有關(guān)有用壓感膠粘劑的其他描述和特征,請參見wiley-interscience出版公司出版的《高分子材料科學與工程百科全書》第二版第1卷第476-546頁(1985年紐約)。
膠粘層的涂布量一般從約10g/m2到約50g/m2不等。對于標簽用作防護性“層壓”膜的應(yīng)用,膠粘劑涂布量可以從10g/m2到20g/m2,尤其是15g/m2。對于標簽用作洗滌標簽的應(yīng)用,膠粘劑涂布量可以從20g/m2到30g/m2。對于標簽用作硫化標簽的應(yīng)用,膠粘劑涂布量可以從20g/m2到40g/m2。須認識到的是,本發(fā)明包括涂布量小于和/或大于這些代表性值的膠粘劑涂布量的使用。
外涂層
本發(fā)明的標簽可以有一層透明的聚合物防護外涂層或覆蓋層。防護外涂層或覆蓋層為標簽粘附于基材前后提供必要的特性。在某些實施例中,印刷層上有一層透明的外涂層,可以提供附加的特性,例如抗靜電性、剛度和/或耐氣候性,外涂層可以防止印刷層受到天氣、太陽、摩擦、水分、水等的影響。透明外涂層可以增強下方印刷層的特性,得到更光澤和飽滿的圖像。透明防護層也可以設(shè)計成耐摩擦、耐輻射(例如uv)、耐化學腐蝕、耐熱,從而保護標簽,尤其是印刷層,使其不會因為某些原因而劣化。防護覆蓋層也包含抗靜電劑,或者防結(jié)塊劑,以方便更快地將標簽粘附于容器或其他物品上??梢酝ㄟ^所述領(lǐng)域技術(shù)人員已經(jīng)熟知的技術(shù)將在印刷層上加一層防護層??梢酝ㄟ^溶液沉積,形成聚合物膜,然后用作預(yù)生膜(層壓至印刷層)等。
當有透明外涂層或覆蓋層時,可能有一層或多層結(jié)構(gòu)。防護層的厚度一般從約12.5到約125微米不等,在一個實施例中,約為25到75微米。美國專利號6,106,982給出了外涂層的許多例子。
防護層可能包括聚烯烴、乙烯和丙烯的熱塑性聚合物、聚酯、聚氨酯、丙烯酸纖維、聚甲基丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂、醋酸乙烯酯均聚物、共聚物或三元共聚物、離聚物及其共混物。
透明防護層可能包含uv線吸收劑和/或其他抗光劑。在uv線吸收劑中,有用的是可從cibaspeicalitychemical以商品名“tinuvin”獲得的位阻胺吸收劑??捎玫目构鈩┌蓮腸ibaspecialtychemical以下列商品名獲得的位阻胺抗光劑:tinuvin111、tinuvin123,(雙(l-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯;tinuvin622,(琥珀酸二甲酯與4-羥基-2,2,6,6-四甲基-l-哌啶基乙醇的聚合物);tinuvin770(雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯);和tinuvin783。同樣,有用的抗光劑是從cibaspecialtychemical以商標名“chemassorb”獲得的位阻胺抗光劑,特別是chemassorb119和chemassorb944。uv線吸收劑和/或抗光劑的濃度為按重量計可達約2.5%的范圍,并且在一個實施例中,為按重量計約0.05%到約1%。
離型膜
本發(fā)明的標簽組件可以選擇包括一層或多層離型膜。離型膜一般覆蓋膠粘層或某些區(qū)域,在將標簽粘附于基材或所關(guān)注的標簽前,撕下即可露出膠粘劑。
離型膜可以使用的材料很多,包括但僅限于漂白薄玻璃紙(bg)、聚酯(例如聚對苯二甲酸乙二醇脂,pet)、聚丙烯(pp)、半壓延牛皮紙(sck)材料,尤其是白土涂布sck材料,以及無纖維牛皮紙(hf)材料。也可以使用單成分和多成分離型膜及離型膜組件。
須認識到的是,本發(fā)明的各種標簽組件可以無離型膜,而是使用非粘性或部分粘性膠粘劑,在粘貼標簽前,使其具有粘性。無離型膜結(jié)構(gòu)也可以采用自卷結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)的一面或印刷面的外表面有一層離型層。
底漆
本發(fā)明的標簽組件可以選擇包括一層或多層或多個區(qū)域的底漆材料。外涂層與膠粘層之間一般有一層底漆。但是,底漆也可以涂覆在面層的另一面。
任何合適的底漆材料幾乎都可以使用。在某些實施例中,底漆采用助粘劑或防蝕涂層的形式。也可以使用油墨底漆。
有用的底漆可以是透明或不透明的,底漆可以是基于溶劑的或水性的。在一個實施例中,底漆是可輻射固化的(例如uv)。底漆可能包括清漆和稀釋劑。清漆可能包括聚烯烴、聚酰胺、聚酯、聚酯共聚物、聚氨酯、聚砜、聚偏二氯乙烯、苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、基于鈉鹽或鋅鹽的離聚物或乙烯丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸聚合物和共聚物、聚碳酸酯、聚丙烯腈、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的一種或多種,以及兩種或兩種以上的共混物??梢允褂玫南♂寗┑睦影ù碱?,例如乙醇、異丙醇、丁醇;酯類,例如乙酸乙酯,乙酸丙酯和乙酸丁酯;芳香烴類,例如甲苯和二甲苯;酮類,例如丙酮和甲基乙基酮;脂肪烴類,例如庚烷;和其混合物。清漆與稀釋劑的比率取決于底漆所需的黏度,所述領(lǐng)域技術(shù)人員對黏度的選擇將在其能力范圍內(nèi)。
底漆層或區(qū)域(如有)的總厚度一般從0.5微米到3微米。但是,須認識到的是,本發(fā)明的標簽組件并不受此厚度范圍的限制。
底漆(如有)一般通過共擠或噴涂等傳統(tǒng)方法涂覆于面層。
附圖1所示為本發(fā)明的標簽組件100a的橫截面示意圖。標簽100a包括面層10、底漆層20、膠粘層30和離型膜40。面層10定義外面12。
附圖2所示為本發(fā)明的標簽組件100b的橫截面示意圖。標簽100b包括面層10、底漆層20、膠粘層30和離型膜40。標簽100b也包括一層布置于面層10的外涂層50。外涂層50定義外面52。
附圖3所示為本發(fā)明的標簽組件100c的橫截面示意圖。標簽100c包括面層10、底漆層20和膠粘層30。面層10定義外面12。
附圖4所示為本發(fā)明的標簽組件100d的橫截面示意圖。標簽100d包括面層10、底漆層20和膠粘層30。標簽100d也包括一層布置于面層10的外涂層50。外涂層50定義外面52。
附圖5所示為本發(fā)明的標簽組件100e的橫截面示意圖。標簽100e包括面層10、膠粘層30和離型膜40。面層10定義外面12。
附圖6所示為本發(fā)明的標簽組件100f的橫截面示意圖。標簽100f包括面層10、膠粘層30和離型膜40。標簽100f也包括外涂層50。外涂層50定義外面52。
附圖7所示為本發(fā)明的標簽組件100g的橫截面示意圖。標簽100g包括面層10和膠粘層30。面層10定義外面12。
附圖8所示為本發(fā)明的標簽組件100h的橫截面示意圖。標簽100h包括面層10和膠粘層30。標簽100h也包括外涂層50。外涂層50定義外面52。
本發(fā)明也包括多陣列和/或標簽組件組合的使用。例如,附圖9所示為包括兩個前述標簽100a的標簽組件200a的橫截面示意圖,兩個標簽所在的位置包含和/或封裝一個或電子元件(或需要保護的任何其他元件或部件,例如,洗滌標簽)80,例如可以是行業(yè)所熟知的rfid元件。須認識到的是,在封裝元件80前,標簽100a的離型膜40要撕下,以露出膠粘層30。
附圖10所示為包括前述標簽組件100a的另一個標簽組件200b,該標簽組件與面層10結(jié)合使用,封裝和/或包含一個電子元件80,例如,可以是rfid元件。
有關(guān)rfid元件、操作及其制造的詳細信息,請參見以下其中一個或多個專利:美國專利號7,298,266、7,212,127、7,225,992、7,088,248、8,289,165、8,068,028、8,593,256和7,786,868。
須認識到的是,本發(fā)明包括一系列標簽200a,200b的變體,例如,包括幾乎標簽100a-100h的任何組合及其變體。
方法
本發(fā)明的標簽組件包括一層或多層或區(qū)域的最初為psa形式的上述兩級膠粘劑。一般通過使外露的psa接觸表面將標簽粘附于所關(guān)注的表面。粘性表面粘住標簽,并使標簽維持在表面的預(yù)期位置上。可以往標簽施加接觸力或作用力,提升與表面的粘附力。
將標簽粘附到所關(guān)注的表面后,施加熱量,將兩級膠粘劑轉(zhuǎn)換為永久、非psa膠粘劑。盡管轉(zhuǎn)換膠粘劑所需的特定溫度取決于膠粘劑和其他因素,對于多數(shù)膠粘劑,轉(zhuǎn)換溫度至少為80℃,在特定實施例中,至少120℃,在某些實施例中,至少150℃,在特定實施例中,至少180℃。在特殊應(yīng)用中,預(yù)計轉(zhuǎn)換溫度可能高達240℃。
在某些應(yīng)用中,會邊加熱邊使標簽組件的膠粘劑接觸物品的外表面或其他所關(guān)注表面。例如,加熱時的接觸時長從約1秒到約200秒不等。此時長可能高達10分鐘或以上。
在許多應(yīng)用中,更適合將對所涉及的標簽和表面進行層壓操作,將熱和壓力同時應(yīng)用到標簽及其膠粘劑。代表性層壓時長可能從約0.5秒到10秒不等,許多應(yīng)用的層壓時長約為1秒到3秒。代表性層壓壓力一般從1psi到100psi不等,典型的層壓壓力從5psi到20psi。須認識到的是,本發(fā)明的方法包括不同于本文所述代表值的溫度、時長和壓力的使用。
本發(fā)明的標簽適合許多應(yīng)用。例如,標簽可以粘附于車輛零部件、車輛配件、消費品、工業(yè)用品和電子元件。汽車零部件的例子包括但不僅限于防曬板、安全帶、內(nèi)部組件(例如塑料面板)、織物覆蓋組件、外部汽車組件(例如可能涂漆的車身鑲板)、發(fā)動機組件和發(fā)動機配件(例如油濾器和軟管)、輪胎標簽,尤其是硫化前在輪胎的應(yīng)用。各種標簽還可以粘附于待硫化的其他物品。汽車配件的例子包括但不僅限于嬰幼兒座椅和腳墊。消費品的例子包括但不僅限于鞋子,尤其是鞋舌,紡織物或衣服,例如服裝和織物制品,以及家居床品和毛毯。工業(yè)用品的例子包括但不僅限于桶和容器(例如材料存儲和/或運輸所用容器)、電氣組件(例如變壓器、變流器、電機)、以及管道和導管(例如塑料管和鋼管或金屬管)。電子元件的例子包括但不僅限于電源、蓄電池、電路板以及機架和機殼。須認識到的是,本發(fā)明包括其他標簽物品。
毫無疑問,此技術(shù)經(jīng)過未來應(yīng)用和不斷發(fā)展,許多其他效益將逐漸凸顯出來。
本文所述所有專利、申請、標準和文章在此全部引用作為參考。
本發(fā)明包括本文所述特性和方面的所有可行的組合。因此,例如,如果在一個實施例中介紹的是一個特性,而另一個實施例中介紹的是另一個特性,須認識到本發(fā)明包括將這些特性組合在一起的實施例。
如上所述,本發(fā)明解決了許多與之前策略、標簽、系統(tǒng)和/或設(shè)備相關(guān)的問題。但是,必須認識到:為了解說本發(fā)明的本質(zhì),已經(jīng)描述和圖示組件的細節(jié)、材料和布置,所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員在不偏離所附權(quán)利要求書中記載的本發(fā)明的原則和范圍的情形下可以進行各種其他的改變。