Самоклеящаяся клейкая лента и изделия из нее
Иллюстрации
Показать всеГруппа изобретений относится к самоклеящим липким лентам для монтируемых печатных форм для флексографической печати, приспособлениям для флексографической печати и процессу монтажа печатных форм. Самоклеящие липкие ленты имеют пенную подложку и два клеевых слоя на каждой стороне этой подложки, где клеевые слои могут включать в свой состав полимерный компонент. Полимерный компонент получают в результате свободнорадикальной полимеризации мономеров, в состав которых входят: а) составляющие 50% или более по массовой доле линейные или разветвленные сложные эфиры акриловой кислоты, имеющие 2 или более атома углерода в алифатическом радикале; б) от 22,5 до 46,5% по массовой доле линейные, цикличные или разветвленные сложные эфиры акриловой кислоты, имеющие от 1 до 20 атомов углерода в алифатическом радикале; и в) от более 3,5 до 27,5% по массовой доле высокополярные винилзамещенные мономеры. Полимерный компонент имеет температуру перехода в стеклообразное состояние от минус 22°С до минус 7°С по методу Фокса и на основании измерений гомополимеров мономеров в (а), (б) и (в) согласно модулированному ДСК. Полимерный компонент имеет параметр растворимости между 9,58 (кал/см3)1/2 и 99,9 (кал/см3)1/2 согласно методу Федорса. В предпочтительном воплощении линейные или разветвленные сложные эфиры акриловой кислоты в (а) выбраны из по меньшей мере одного изооктил-акрилата, 2-этилгексил-акрилата, n-бутил-акрилата, этил-акрилата и их сочетаний; в то время, как линейные или разветвленные сложные эфиры акриловой кислоты в (б) представляют собой изоборнил-акрилат, а высокополярные винилзамещенные мономеры в (в) являются акриловой кислотой. Приспособление для флексографической печати включает печатную форму, самоклеящую липкую ленту и основу. Процесс монтажа печатных форм включает получение самоклеящей липкой ленты, нанесение второго адгезивного слоя ленты на основу, размещение собранной основы на печатном прессе, печать изображения. Технический результат, достигаемый при использовании группы изобретений, заключается в обеспечении качественной печати на низкопрочной пенной основе с двухсторонним покрытием и при негативном воздействии связующих остатков печатной краски. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 2 ил., 7 табл., 14 пр.
Реферат
ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к самоклеящимся лентам (лентам на контактном клее), используемым для целей флексографической печати. Настоящее изобретение также относится к приспособлению, создаваемому при помощи лент на контактном клее, а также методам монтажа и демонтажа печатных форм, предусматривающим использование лент на контактном клее и/или данного приспособления.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Контактные клеи применимы для решения целого ряда практических задач. В некоторых случаях контактные клеи полезно использовать в конструкциях двухсторонних самоклеящихся лент для печатной отрасли. Флексографическая печать может служить одним из примеров такого применения.
Контактные клеи (PSA), предполагаемые для использования для целей флексографической печати, включают в свой состав клеи на основе натурального каучука, например клеи, описанные в документе ЕР 760389 А. Однако для обеспечения заявленной конечной функциональности также используют ленты, клеи которых изготовлены на основе полиакрилата. Например, в документе WO 03/057497 А приведено описание акрилатного контактного клея на основе блок-сополимера для заявленного конечного назначения.
Контактные клеи с улучшенными адгезионными свойствами, проявляемыми под воздействием тепловой энергии, для прочной фиксации светоотражающего волокна на подложках, изготовленных из алюминия, стекла, поливинил хлорида (ПВХ), полиметилметакрилата (ПММ) и нержавеющей стали уже известны в данной отрасли, например клеи, описанные в патенте US 5,905,099 (Everaerts et al). Эти виды контактных клеев обладают высокой степенью светопроницаемости как непосредственно после нанесения, так и после застывания; обеспечивают фиксацию полотна при комнатных температурах, высокоэффективную адгезию к алюминию, нержавеющей стали и другим подложкам для полотна; имеют низкие температуры сцепления (не более 70°С); не приводят к уменьшению световозвращающей яркости полотна; демонстрируют отменные когезионные качества при фиксации и удерживании полотна на неровных подложках. Однако данные контактные клеи не описаны в аспекте их использования для целей печати или для выполнения задач, предполагающих чистую и незатруднительную удаляемость. Эти контактные клеи также не описаны в аспекте их использования в лентах, наносимых на низкопрочные пенные подложки.
Контактные клеи на основе поли(метил)акрилата, в которых использованы сополимеры с изоборнил акрилатом как, например, описанные в патенте US 2006/0057366 A1 (Husemann et al), демонстрируют однородную прочность склеивания, проявляемую при проверке на отслаивание на обширной поверхности из нержавеющей стали после застывания в течение четырех дней при комнатной температуре. Эти виды контактных клеев можно удалить без адгезивного остатка и без разрушения структуры подложки. Благодаря этому свойству самоклеящиеся ленты, изготовленные с использованием данных видов контактных клеев, можно наносить, снимать и обратно наносить на множество разновидностей подложек.
Самоклеящиеся ленты, включающие в свой состав равномерную основу и клей на основе смеси эфиров акриловой кислоты и/или эфиров метакриловой кислоты или свободных кислот, описаны, например, в патенте US 2008/0044611 A1 (Husemann et al). Эти виды самоклеящихся лент описаны как полезные для применения в качестве двухсторонних контактных самоклеящихся лент для монтажа печатных форм, при котором сторона ленты, вступающая в контакт с печатной формой, покрыта описанным контактным клеем. Данные ленты демонстрируют возможность многократного применения (переустанавливаемости), обратимость на различных поверхностях, незначительный рост отслаивания даже на полярных поверхностях и минимальную кромку, образуемую после застывания на печатных цилиндрах.
В этих самоклеящихся лентах не используют низкоплотные пенные основы для целей чистого съема с поверхностей с остатками печатной краски. Напротив, в данных самоклеящихся лентах применяют высокоплотные пенные подкладки, в результате чего такие конструкции пенных лент не обеспечивают надлежащее сопротивление образованию кромки формы, что очень важно для целей флексографической печати.
Другие контактные клеи, полезные для применения в лентах для монтажа флексографических форм, например представленные в патенте US 2011/0166311 A1 (Ellringmann et al), описаны как имеющие массовую долю акриловой кислоты не менее 8%. Эти контактные ленты также имеют определенное отношение сополимеризованных линейных эфиров акриловой кислоты (например, бутил акрилат) к разветвленным (например, 2-этилгексил акрилат) нецикличным эфирам акриловой кислоты. В некоторых случаях полимер контактного клея может содержать мономеры, в состав которых входят двойные связи С=С, например изоборнил акрилат, достигающие по массовой доле вплоть до 10%.
Ни один из ранее описанных контактных клеев не был использован в монтажных лентах для печатных форм, изготовленных на низкопрочной пенной основе с двусторонним покрытием, для применения в процессах, в которых формы подвержены негативному воздействию связующих остатков печатной краски, и обеспечивающих при этом превосходное сопротивление подъему кромки как на новых, так и на загрязненных печатной краской формах и позволяющих операторам легко изменять положение форм во время монтажа.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Существует потребность в контактных клеях, которые могут быть использованы в самоклеящихся лентах для флексографической печати. Существует потребность в самоклеящихся лентах, обладающих достаточным сопротивлением подъему кромки формы. Также существует потребность в самоклеящихся лентах, обеспечивающих достаточную адгезию как на чистых, так и на покрытых печатной краской фотополимерных формах. При этом существует потребность в самоклеящихся лентах, обеспечивающих конкретные свойства сопротивления формы при посадке, полезные при монтаже флексографических форм. Существует потребность в самоклеящихся лентах, обеспечивающих особые свойства набухание геля, полезные для флексографической печати. И существует потребность в приспособлении, изготавливаемом при помощи данных видов самоклеящихся лент для флексографической печати, и методе применения этих самоклеящихся лент в отрасли флексографической печати.
Контактные клеи, описанные в настоящем документе, обеспечивают незатруднительный демонтаж и бездефектное восстановление печатных форм, которые прошли процедуру очистки после продолжительной эксплуатации на прессе, и/или в случае продолжительного хранения монтируемых форм.
Один из аспектов настоящего изобретения предусматривает самоклеящуюся ленту для монтажа флексографических печатных форм, включая: подложку, состоящую из пены и имеющую первую продольную сторону, расположенную противоположно второй стороне, а также первый адгезивный слой, размещенный на первой продольной стороне, и второй адгезивный слой, размещенный на второй продольной стороне, где как минимум один из первого и второго адгезивных слоев включает полимерный компонент, получаемый в ходе свободно радикальной полимеризации мономеров, состоящих в свою очередь из мономеров, описанных в следующих пунктах a, b и с:
a) составляющие 50% или более по массовой доле линейные или разветвленные сложные эфиры акриловой кислоты, имеющие два или более атомов углерода в алифатическом радикале и температуру перехода гомополимеров в стеклообразное состояние от 0°С или менее согласно методу Фокса и на основании измерений линейных или разветвленных сложных эфиров акриловой кислоты согласно модулированному ДСК, а также параметр растворимости полимерного компонента от приблизительно 9,0 (кал/см3)1/2 до приблизительно 11,0 (кал/см3)1/2 согласно методу Федорса;
b) от 22,5 до 46,5% по массовой доле линейные, цикличные или разветвленные сложные эфиры акриловой кислоты, имеющие от 1 до 20 атомов углерода в алифатическом радикале и температуру перехода гомополимеров в стеклообразное состояние более 0°С согласно методу Фокса и на основании измерений линейных, цикличных или разветвленных эфиров акриловой кислоты согласно модулированному ДСК, а также параметр растворимости гомополимера от приблизительно 9,0 (кал/см3)1/2 до приблизительно 11,0 (кал/см3)1/2 согласно методу Федорса; и
с) от более 3,5% до приблизительно 27,5% по массовой доле высокополярные винилзамещенные мономеры, имеющих температуру перехода гомополимера в стеклообразное состояние более 30°С по методу Фокса и на основании измерений высокополярных винилзамещенных мономеров согласно модулированному ДСК, а также параметр растворимости гомополимера от 11,0 (кал/см3)1/2 или более согласно методу Федорса,
где полимерный компонент имеет значение температуры перехода в стеклообразное состояние от минус 22°С до минус 7°С согласно методу Фокса и на основании измерений гомополимеров мономеров, описанных в пунктах a, b и с, и согласно модулированному ДСК и далее, где полимерный компонент имеет параметр растворимости от 9,58 (кал/см3)1/2 и 9,99 (кал/см3)1/2 согласно методу Федорса.
В некоторых воплощениях изобретения линейные или разветвленные сложные эфиры акриловой кислоты, описанные в пункте (а), выбраны из по меньшей мере одного изооктил акрилата, 2-этилгексил акрилата, n-бутил акрилата, этил акрилата и их сочетаний. В некоторых воплощениях линейные или разветвленные сложные эфиры акриловой кислоты, описанные в пункте (b), выбраны из по меньшей мере одного цикличного сложного эфира акриловой кислоты, имеющего от 1 до 20 атомов углерода в алифатическом радикале и температуру перехода гомополимера в стеклообразное состояние более 0°С согласно методу Фокса и на основании измерений линейных, цикличных или разветвленных сложных эфиров акриловой кислоты согласно модулированному ДСК, а также параметр растворимости гомополимера от приблизительно 9,0 (кал/см3)1/2 до приблизительно 11,0 (кал/см3)1/2 согласно методу Федорса. В некоторых воплощениях изобретения линейные или разветвленные сложные эфиры акриловой кислоты представляют собой изоборнил акрилат.
В некоторых воплощениях изобретения высокополярные винилзамещенные мономеры, описанные в пункте (с), представляют собой акриловую кислоту. В некоторых воплощениях изобретения линейные или разветвленные сложные эфиры акриловой кислоты, описанные в пункте (а), выбраны из по меньшей мере одного изооктил акрилата, 2-этилгексил-акрилата, n-бутил-акрилата, этил-акрилата и их сочетаний; где линейные или разветвленные сложные эфиры акриловой кислоты, описанные в пункте (b), представляют собой изоборнил акрилат; а также где высокополярные винилзамещенные мономеры, описанные в пункте (с), представляют собой акриловую кислоту.
В некоторых воплощениях изобретения подложка включает в себя пенный слой. Примерная плотность пенного слоя составляет 0,32 г/см3 (20 фунтов/на кубический фут) или менее.
В некоторых воплощениях изобретения как минимум один из адгезивных слоев, имеющий полимерный компонент, обладает силой отлипания от новой пластины более или равной 0,055 Ньютонов на сантиметр. В некоторых воплощениях изобретения как минимум один из адгезивных слоев, имеющий полимерный компонент, обладает силой отлипания от формы с остатком печатной краски менее или равной 5,47 Ньютонов на сантиметр. В некоторых воплощениях изобретения как минимум один из адгезивных слоев, имеющий полимерный компонент, обладает сопротивлением подъему менее или равному 3,0 мм/48 часов. В некоторых воплощениях изобретения как минимум один из адгезивных слоев, имеющий полимерный компонент, обладает сопротивлением посадке от 0,2 до 8,0 Ньютонов на сантиметр.
В некоторых воплощениях самоклеящаяся лента дополнительно содержит грунтовое покрытие, размещенное между по меньшей мере одной из продольных сторон подложки и адгезивным слоем, имеющим полимерный компонент, расположенный на этой стороне. Примерный состав грунтового покрытия включает в себя алифатический уретан с промежуточной связью между молекулами.
В некоторых воплощениях изобретения полимерный компонент дополнительно содержит связующий агент. В некоторых воплощениях изобретения полимерный компонент дополнительно содержит присадку.
Еще один из аспектов настоящего изобретения предусматривает приспособление, включающее в себя: (а) печатную форму, которая состоит из (i) поддерживающей поверхности из полиэстера и (ii) слоя остатка связующего вещества печатной краски на основе полиамида, нитроцеллюлозы или полиуретана на, по меньшей мере, части поддерживающей поверхности из полиэстера, и (b) самоклеящуюся ленту согласно любому из вышеперечисленных воплощений изобретения, а также (с) основу, где первый адгезивный слой самоклеящейся ленты вступает в контакт со слоем остатка связующего вещества печатной краски и далее, где второй адгезивный слой самоклеящейся ленты вступает в контакт с основой.
Еще один из аспектов настоящего изобретения предусматривает процесс монтажа печатных форм, включающий в себя: (а) использование самоклеящейся ленты согласно любому из вышеперечисленных воплощений изобретения;
(b) нанесение второго адгезивного слоя самоклеящейся ленты на основу; (с) установку чистой печатной формы на первый адгезивный слой; (d) размещение собранной основы на пресс; (е) печать множества изображений на печатном прессе с использованием печатной краски, содержащей связующее из полиамида, нитроцеллюлозы или полиуретана (s); (f) демонтаж печатной формы без повреждения какого-либо из слоев самоклеящейся ленты или перенос любого из слоев самоклеящейся ленты к печатной форме или на поверхность печатной формы; (g) удаление остатка печатной краски с печатной формы; (h) повторение действий, описанных в пунктах (а) до (g) по меньшей мере один раз, в которых предполагается что печатная форма, указанная в пункте (с), уже была в употреблении.
Различные аспекты и достоинства примерных воплощений настоящего изобретения были кратко описаны. Вышеприведенные цели изобретения и краткое описание не предназначены для описания каждого продемонстрированного воплощения изобретения или каждой реализации настоящего изобретения. Дополнительные функциональные возможности и достоинства раскрыты в воплощениях изобретения, приводимых ниже. В разделе "Чертежи и подробное описание" представлены более подробные примеры отдельных предпочтительных воплощений изобретения, в которых использованы принципы, описанные в настоящем документе.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Более полное понимание настоящего изобретения можно получить, рассмотрев следующее подробное описание различных его воплощений в сочетании с прилагаемыми фигурами, где:
ФИГУРА 1 представляет собой вид в разрезе примерной самоклеящейся ленты согласно настоящему изобретению.
ФИГУРА 2 представляет собой вид в разрезе приспособления согласно настоящему изобретению.
Несмотря на то, что вышеупомянутые чертежи, которые могут не быть представлены в соответствующем масштабе, определяют различные воплощения настоящего изобретения, другие воплощения также рассмотрены, как указано в Подробном описании. Во всех случаях в данном документе настоящее изобретение описано посредством представления примерных воплощений, а не посредством приведения четких ограничений. Необходимо понимать, что множественные модификации и воплощения могут быть доработаны специалистами в данной отрасли, что соответствует сфере применения и природе настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
В контексте настоящей спецификации приведение областей числовых значений при помощи конечных точек подразумевает все числа, входящие в конкретную числовую область (например, от 1 до 5 включает значение 1; 1,5; 2; 2,75; 3; 3,8; 4 и 5 и т.п.).
Если не указано иное, все числа, обозначающие количества или ингредиенты, измерения свойств и т.д., используемые в настоящейСпецификации и воплощениях, необходимо рассматривать как сглаженные во всех примерах термином "Приблизительно". Соответственно, если не указано обратное, числовые параметры, установленные в настоящей спецификации и прилагаемом списке воплощений, могут изменяться в зависимости от необходимых свойств, которые пытаются получить специалисты в данной области, используя методы, раскрытые в настоящем документе. По крайней мере и не пытаясь ограничить сферу применения доктрины эквивалентов до сферы применения заявленных воплощений изобретения, каждый числовой параметр необходимо как минимум рассматривать с учетом числа выражаемых им значащих разрядов и применяя обычную практику округления.
В отношении следующих конкретных терминов, данные определения должны быть применимы для всей Спецификации, включая формулы изобретения, если только не представлено другое определение в формулах изобретения или в другом месте настоящей Спецификации посредством специальной ссылки на изменение термина, используемого в следующем Глоссарии:
Глоссарий
Слова "один", "любой" и "данный" употребимы взаимозаменяемо с термином "по меньшей мере один" для обозначения одного или более описываемых элементов.
Термин "слой" относится к любому материалу или сочетанию материалов, расположенных сверху или перекрывающих подложку.
Слова, обозначающие ориентацию как, например, "на вершине", "на", "покрывающий", "самый верхний", "перекрывающий", "нижележащий" и им подобные, используемые для описания различных слоев, относятся к относительному положению слоя относительно горизонтально расположенной верхней поверхности подложки. Настоящим не подразумевается, что подложка и слои, а также компоненты, охватывающие подложку и слои, должны иметь какую-либо определенную ориентацию в пространстве в процессе или после изготовления.
Термин "отделенный чем-либо" используется для описания положения слоя относительно другого слоя и подложки или двух других слоев, означая, что описываемый слой расположен между другим слоем (слоями) и/или подложкой, но не обязательно соприкасается с ними.
Термин "(со)полимер" или "(со)полимерный" включает гомополимеры и сополимеры, а также гомополимеры или сополимеры, которые могут быть образованы в совместимых смесях, например, посредством соэкструзии или реакции, включающей, например, переэтерификацию. Термин "сополимер" означает статистические, блочные, привитые и звездообразные сополимеры.
Термин "акрилат" в контексте настоящего документа означает акрилат и/или метакрилат, а термин "акриловый" означает акриловый или метакриловый компонент.
Термин "Полиэтилентерефталат" в контексте настоящего документа означает "Биаксиально-ориентированный полиэтилентерефталат", изготавливаемый из биаксиально растягиваемой пленки из полиэтилентерефталата.
Термин "высокополярный" в контексте настоящего документа означает функциональные мономеры, в состав которых входят мономеры, имеющие полярные функциональные составляющие как, например, карбоновые кислоты, сульфоновые кислоты, спирты, лактамы, лактоны, N-замещаемые амиды, карбаматы и т.п.
Термин "чистый" в контексте настоящего документа означает печатную форму, имеющую поверхность из полиэтилентерефталата, на которой практически отсутствуют загрязняющие вещества, например когда 95% или больше площади поверхности из полиэтилентерефталата не содержит загрязняющие вещества.
Термины "самоклеящаяся лента" и "липкая лента" используются взаимозаменяемо в тексте настоящего документа.
"Метод Федорса" относится к методике вычисления значения параметра растворимости, описанной в Fedors, Polym. Eng. and Sci., 14:147 (1974).
В печатной отрасли существует множество известных технологий для переноса изображений на бумагу и полотна из пленки. Одним из доступных вариантов является флексографическая печать. В ходе процесса флексографической печати гибкие печатные формы прикрепляют к печатным цилиндрам или печатным рукавам. Такие формы состоят, например, из пленки из полиэтилентерефталата, на которую наносят слой фотополимера, в который может быть введен соответствующий печатный рельеф при обработке ультрафиолетовым светом. В настоящем случае соединение формы с печатным цилиндром или печатными рукавами осуществляется через пленку из полиэтилентерефталата.
Для выполнения операции соединения, как правило, используют двухсторонние самоклеящиеся ленты, в отношении которых действуют очень жесткие требования. Для выполнения операции печати необходимо, чтобы самоклеящаяся лента имела определенную жесткость и эластичность. Эти свойства должны быть установлены очень точно и таким образом, чтобы получаемое в процессе печати изображение принесло ожидаемый результат согласно требованиям. В отношении контактных клеев также действуют жесткие требования, так как прочность скрепления должна быть достаточной для того, чтобы печатная форма не отсоединилась от двухсторонней самоклеящейся ленты или самоклеящаяся лента не отсоединилась от цилиндра или рукава. Это свойство играет важную роль даже при повышенных температурах от 40°С до 60°С и относительно высоких скоростях печати. Кроме данной характеристики, контактный клей должен также обладать достаточными адгезивными свойствами при повторном нанесении для того, чтобы обеспечить возможность многократного нанесения и снятия с подложек, например с печатных форм после операций печати. Для обеспечения такой многократной адгезии очень важно, чтобы самоклеящуюся ленту можно было снять с печатного цилиндра или печатного рукава таким образом, чтобы на рукаве или цилиндре не было остатка связующего вещества для обеспечения возможности повторного использования обоих компонентов. Данное свойство многократной адгезии должно сохраняться даже по прошествии относительно долгого периода времени (вплоть до 6 месяцев). Более того, очень важно, чтобы самоклеящуюся ленту и в частности печатную форму можно было снять без каких-либо повреждений и без применения значительной силы, так как печатные формы обычно используют более одного раза. Более того, на печатной форме, рукаве или цилиндре не должно быть остатков адгезивных веществ.
В нашем случае целесообразно рассмотреть Фигуру 1, где самоклеящиеся ленты, описываемые в настоящем изобретении, включают в свой состав подложку 14, имеющую первую продольную сторону, расположенную напротив второй продольной стороны, первый адгезивный слой 12, расположенный на первой продольной стороне, и второй адгезивный слой 16, расположенный на второй продольной стороне.
По меньшей мере один из первого и второго адгезивных слоев, описываемых в настоящем изобретении, включают в свой состав контактный клей на основе полимера, который изготавливают из смеси мономеров, состоящей по меньшей мере из следующих компонентов:
a) составляющие 50% или более по массовой доле (на основе смеси мономеров) сложные эфиры акриловой кислоты и/или сложные эфиры метакриловой кислоты и/или соответствующие свободные кислоты, которые можно представить следующей формулой:
CH2=CR1C(=O)OR2,
где Ri=H или СН3, a R2 представляет собой алифатический радикал, имеющий 2 или более атомов углерода и гомополимер, имеющий температуры перехода в стеклообразное состояние от 0°С или менее по методу Фокса и на основании измерений гомополимера линейных или разветвленных сложных эфиров акриловой кислоты согласно модулированному ДСК (дифференциальная сканирующая калориметрия), а также параметр растворимости гомополимера от приблизительно 9,0 (кал/см3)1/2 до приблизительно 11,0 (кал/см3)1/2 согласно методу Федорса;
b) составляющие от 10 до 50% по массовой доле (на основе смеси мономеров) сложные эфиры акриловой кислоты и/или сложные эфиры метакриловой кислоты, которые можно представить следующей формулой:
CH2=CR3C(=O)OR4,
где R3=H или СН3; a R4 представляет собой линейный, цикличный или разветвленный алифатический радикал, имеющий по меньшей мере 1 атом углерода и температуру перехода гомополимера в стеклообразное состояние более 0°С по методу Фокса и на основании измерений линейных, цикличных или разветвленных сложных эфиров акриловой кислоты согласно модулированному ДСК, а также параметр растворимости гомополимера от приблизительно 9,0 (кал/см) до приблизительно 11,0 (кал/см3)1/2 согласно методу Федорса;
с) от более 3,5 до приблизительно 25% (на основе смеси мономеров) высокополярные винилзамещенные мономеры с температурой перехода гомополимера в стеклообразное состояние более 30°С согласно методу Фокса и на основании измерений гомополимера высокополярных винилзамещенных мономеров согласно модулированному ДСК, а также параметр растворимости гомополимера от приблизительно 11,0 (кал/см3)1/2 или более по методу Федорса.
Контактный клей, используемый в настоящем изобретении, соответствует вышеупомянутым критериям и демонстрирует следующие преимущества: сила отлипания от новой пластины более или равна 0,055 Ньютонов/сантиметр; и сопротивление формы касанию менее 3,00 мм/48 часов.
Для получения температуры перехода полимера в стеклообразное состояние Tg, мономеры выбирают и количественный состав их смеси преимущественно выбирают таким образом, чтобы полимер получил требуемую Tg согласно формуле ниже (по аналогии с формулой Фокса; ср. Т. G. Fox, Bull. Am. Phys. Soc. 1 (1956) 123).
В этой формуле n выражает порядковый номер используемых мономеров, Wn выражает массовую долю соответствующего мономера (% по массе), a Tg,n выражает соответствующую температуру перехода гомополимера каждого мономера n в стеклообразное состояние в K.
(Мет)акриловые мономеры, полезные в компоненте (а) настоящего изобретения, включают в себя сложные эфиры акриловой и метакриловой кислот, имеющие алкильные группы, состоящие из 2 или более атомов углерода. Конкретные примеры таких соединений включают, но не ограничиваются следующим: этил акрилат, n-бутил акрилат, n-пентил акрилат, n-гексил акрилат, n-гептил акрилат, n-октил акрилат, n-нонил акрилат, 2-этилгексил акрилат и изооктил акрилат. В некоторых воплощениях изобретения линейные или разветвленные сложные эфиры, полезные в качестве компонента (а) в первом и/или втором адгезивных слоях, включают в свой состав по меньшей мере один изооктил акрилат, 2-этилгексил акрилат, n-бутил акрилат, этил акрилат и их сочетания.
(Мет)акриловые мономеры, полезные в компоненте (b) настоящего изобретения включают, но не ограничиваются следующим: сложный эфиры акриловой и метакриловой кислот с линейным, цикличным или разветвленным алифатическим радикалом, имеющим по меньшей мере 2 атом углерода. Конкретными примерами могут служить n-лаурил акрилат, стеарил акрилат, изоборнил акрилат, изоборнил метакрилат и норбомил акрилат. В некоторых воплощениях изобретения линейный или разветвленный эфир акриловой кислоты, полезный в качестве компонента (b) в первом и/или втором адгезивном слое представляет собой изоборнил акрилат.
(Мет)акриловые мономеры, полезные в компоненте (с) настоящего изобретения, включают, но не ограничиваются следующим: гидроксиэтил акрилат, гидроксипропил акрилат, гидроксиэтил метакрилат, гидроксипропил метакрилат, N-метилолакриламид, акриловая кислота, метакриловая кислота, аллиловый спирт, малеиновый ангидрид, итаконовый ангидрид и итаконовая кислота. В некоторых воплощениях изобретения (мет)акриловые мономеры, полезные в компоненте (с) настоящего изобретения, могут включать базовые полярные мономеры как отдельно, так и в сочетании с каким-либо из вышеперечисленных мономеров. В некоторых воплощениях изобретения высокополярные винилзамещенные мономеры, полезные в качестве компонента (с), представляют собой акриловую кислоту.
В некоторых воплощениях изобретения первые и/или вторые адгезивные слои настоящего изобретения включают полимерный компонент, который получают посредством свободнорадикальной полимеризации мономеров, где:
a) составляющие 50% или более по массово доле линейные или разветвленные сложные эфиры акриловой кислоты, имеющие 2 или более атомов углерода в алифатическом радикале и температуру перехода гомополимера в стеклообразное состояние в 0°С или менее по методу Фокса и на основании измерений линейных или разветвленных сложных эфиров акриловой кислоты согласно модулированному ДСК, а также параметр растворимости от приблизительно 9,0 (кал/см3)1/2 до приблизительно 11,0 (кал/см3)1/2 согласно методу Федорса;
b) от 10 до 50% по массовой доле линейных, цикличных или разветвленных сложных эфиров акриловой кислоты, имеющие от 1 до 20 атомов углерода в алифатическом радикале и температуру перехода гомополимера в стеклообразное состояние более 0°С согласно методу Фокса и на основании измерений линейных, цикличных или разветвленных сложных эфиров акриловой кислоты согласно модулированному ДСК, а также параметр растворимости гомополимера от приблизительно 9,0 (кал/см3)1/2 до приблизительно 11,0 (кал/см3)1/2 согласно методу Федорса; и
с) от более 3,5 до приблизительно 25% высокополярные винилзамещенные мономеры с температурой перехода гомополимера в стеклообразное состояние более 30°С согласно методу Фокса и на основании измерений высокополярных винилзамещенных мономеров согласно модулированному ДСК и параметром растворимости гомополимера приблизительно 11(кал/см3)1/2 или более по методу Федорса. В этих воплощениях изобретения конечный полимерный компонент имеет значение температуры перехода в стеклообразное состояние между минус 22°С и минус 7°С согласно методу Фокса и на основании измерений гомополимеров мономеров в (а), (b) и (с) согласно модулированному ДСК и далее, в которых полимерный компонент имеет параметр растворимости от 9,58 (кал/см3)1/2 до 9,99 (кал/см3)1/2 согласно методу Федорса.
В некоторых воплощениях изобретения первый и/или второй адгезивный слой включает линейные или разветвленные сложные эфиры акриловой кислоты в компоненте (а), выбранные из по меньшей мере одного изооктил акрилата, 2-этилгексил акрилата, n-бутил акрилата, этил акрилата и их сочетаний; линейные или разветвленные сложные эфиры акриловой кислоты в компоненте (b), выбранные в качестве изоборнил акрилата; и высокополярные винилзамещенные мономеры в компоненте (с), выбранные в качестве акриловой кислоты.
В некоторых воплощениях изобретения самоклеящаяся лента включает в свой состав опциональный слой химической грунтовки и/или слой обработки коронированием, расположенные между подложкой 14 и по меньшей мере одним из адгезивных слоев 12, 16. Наглядные примеры приемлемых видов слоя химической грунтовки включают в себя уретаны, силиконы, эпоксидные смолы, винилацетатные смолы, этиленимины и т.п.
Выбор приемлемого слоя грунтовки или обработки будет частично зависеть от характеристик подложки 14, по меньшей мере одного из адгезивных слоев 12, 16 и условий, в которых будут эксплуатировать конечное изделие. Уретановые и силиконовые виды представляют собой особенно эффективные химические грунтовки для использования с подложками из полиэфирной пленки. Один приемлемый силиконовый вид слоя грунтовки имеет продолжительную желатинизированную сетчатую структуры неорганических частиц и описан в японской нерассмотренной патентной заявке (Kokai) №2-200476. Данный слой грунтовки имеет сильную привязку к полиэфирным смолам и полиолефиновым смолам. Наглядные примеры химических грунтовок для винил и полиэтилентерефталатной пленок включают в свой состав сшитые сложные эфиры акриловой кислоты/сополимеры акриловой кислоты, описанные в документе US 3,578,622 (Brown).
Самоклеящиеся ленты, описываемые в настоящем документе, как правило, хорошо прилипают к большинству поверхностей. Однако в некоторых случаях может оказаться полезным увеличить адгезию к подложке через усиление механического зацепления, что можно выполнить, например, посредством абразивной обработки или вытравливанием подложки или грунтовки материалом, значительно увеличивающим площадь поверхности для сцепления с адгезивным веществом как, например, золь-гелевой грунтовкой, описанной ниже. Контактные клеи, полезные в настоящем изобретении, могут содержать функциональные мономеры, например акриловую кислоту. Эти функциональные мономеры могут вступать в значительное взаимодействие с химическими грунтовками посредством таких механизмов как образование водородной связи, взаимодействие на кислотной основе или реакция через границу раздела по адгезивному/грунтовому соединению. В некоторых воплощениях изобретения грунтовка представляет собой сшитый алифатический уретан.
Толщина слоя химической грунтовки является приемлемой, если ее значения находятся в интервале от 10 до 3,000 нанометров ("нм"). Если толщина менее 10 нм, эффект грунтовки будет минимальным; если она превышает 3,000 нм, с другой стороны возможно возникновение отслаивания промежуточного слоя в слое грунтовки.
Обработка коронированием представляет собой физическое грунтование, которое можно эффективно использовать для по меньшей мере одной продольной поверхности подложки 14, на которой оно далее будет накрыто по меньшей мере одним из адгезивных слоев 12, 16. Предпочтительно, чтобы обработка поверхности обеспечивала прочное соединение между подложкой 14 и по меньшей мере одним из адгезивных слоев 12, 16. Как правило, процедуры обработки поверхности можно описать как химические обработки, физические обработки и их сочетания; в нашем случае будет целесообразно рассмотреть следующие наглядные примеры обработок поверхности:
1) Алифатическая полиуретановая грунтовка (наносят после обработки коронированием), пример которой представлен ниже (количество по массовым составляющим):
2) Грунтовочный слой золь-геля после обработки коронированием. Технология золь-геля основана на японском патенте правопреемника J02200476-A, пример которой приведен в Таблице Б (количество по массовым составляющим):
3) Обработка коронированием в среде, содержащей азот
Обработка поверхности коронированием, предусмотренная в настоящем изобретении, может быть надлежаще проведена в среде, содержащей азот, так как продолжительность отвердевания склеиваемых слоев довольно высока. Плотность полезной энергии при обработке коронированием в среде, содержащей азот, заключается в пределах от 15 до 500 Ватт/метр2/минута, преимущественно от 80 до 250 Ватт/метр2/минута.
Обработка пленок коронированием - широко известная технология, главным образом описанная в документах Cramm, R.Н., and Bibee, D.V., The Theory and Practice of Corona Treatment for Improving Adhesion (Теория и практика обработки коронированием для улучшения адгезии), TAPPI, том 65, №8, стр. 75-78 (август 1982).
4) Термопластический усилитель адгезии
Усилители адгезии, активируемые под воздействием тепловой энергии, а также термопластические усилители адгезии являются полезными для усиления прочности связи между контактным клеем и поверхностью подложки.
Термин "Активируемый, под воздействием тепловой энергии" традиционно используется в отрасли адгезивной технологии и означает, что для "активирования" адгезивного вещества его необходимо подвергнуть воздействию тепловой энергии, как правило, в интервале от 60°С до 200°С для того, чтобы обеспечить сцепление слоя смолы с подложкой. Предпочтительно, чтобы поверхность слоя, активируемого под воздействием тепловой энергии, была размягчена в результате термической обработки при температуре, близкой к температуре размягчения, при этом наиболее предпочтительной является температура, немного превышающая его температуру плавления для обеспечения надлежащей прочности соединения.
В качестве примеров полезных смол, активируемых под воздействием тепловой энергии, можно упомянуть альфа-олефины как полиэтилен, полипропилен, а также их смеси и сополимеры; модифицированные этиленом сополимеры как этилен/винил ацетат, этилен/акриловая кислота, этилен/метакриловая кислота, этилен/метакрилат, а также смес