Клеи, чувствительные к давлению, на основе перерабатываемых материалов и способы с отверждением уф

Клеи, чувствительные к давлению, на основе перерабатываемых материалов и способы с отверждением уф

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Перекрестная ссылка на родственные заявки

Настоящая заявка заявляет приоритет по предварительной заявке США №61/621,68, поданной 9 апреля 2012 года, которая включена в данный документ во всей полноте посредством ссылки.

Предшествующий уровень техники

Настоящее изобретение в целом относится к области клеев, чувствительных к давлению (PSA). Конкретнее изобретение относится к клеям, чувствительным к давлению, которые получены из перерабатываемых материалов, например, биологических материалов, и способы получения клеев, чувствительных к давлению.

Краткое описание изобретения

В одном аспекте данное изобретение предлагает способы получения клеев, чувствительных к давлению. Способы включают реакцию эпоксидированного натурального масла или жира с димерной кислотой с образованием предшественника клея, чувствительного к давлению. В другом воплощении изобретения способ дополнительно включает отверждение излучением предшественника клея, чувствительного к давлению. В дальнейшем воплощении изобретения способ включает отверждение УФ и дополнительное тепловое отверждение.

В другом воплощении способ включает реакцию эпоксидированного натурального масла или жира с по меньшей мере одной димерной кислотой и по меньшей мере одной двухосновной кислотой с образованием предшественника клея, чувствительного к давлению.

В другом воплощении способ включает реакцию эпоксидированного натурального масла или жира с по меньшей мере одной димерной кислотой и по меньшей мере одним дополнительным компонентом, выбранным из одного или более моноэпоксидов, монокислот, полиолов, биооснованных полиолов, усилителей УФ-излучения и катализаторов с образованием предшественника клея, чувствительного к давлению.

В дальнейшем воплощении предложен способ получения клея, чувствительного к давлению, включающий реакцию эпоксидированного натурального масла или жира с двухосновной кислотой с образованием предшественника клея, чувствительного к давлению; добавление фотокатализатора к предшественнику клея, чувствительного к давлению; и отверждение предшественника клея, чувствительного к давлению, при помощи УФ излучения с образованием клея, чувствительного к давлению.

В другом воплощении способ включает реакцию эпоксидированного натурального масла или жира с димерной кислотой с образованием предшественника PSA; нанесение предшественника PSA на носитель; и отверждение предшественника PSA с образованием клея, чувствительного к давлению.

В дальнейшем воплощении способ образования клея, чувствительного к давлению, включает реакцию эпоксидированного натурального масла или жира с по меньшей мере одним дополнительным реагентом с образованием предшественника PSA при повышенной температуре в течение заданного периода времени; смешивание генератора фотокислот с предшественником PSA при повышенной температуре; нанесение предшественника PSA на носитель; и отверждение предшественника PSA при помощи излучения с образованием клея, чувствительного к давлению.

В одном воплощении способ дополнительно включает хранение продукта в условиях окружающей среды до этапа смешивания.

Изобретение также предлагает клеи, чувствительные к давлению, полученные при помощи данных способов.

В другом аспекте настоящее изобретение предлагает этикетки или ленты, чувствительные к давлению, которые включают рабочую поверхность, и клей, чувствительный к давлению, включающий продукт, полученный в результате реакции эпоксидированного натурального масла или жира с двухосновной

кислотой. В другом воплощении изобретения рабочая поверхность включает материалы, полученные из перерабатываемых материалов.

Как будет реализовано, изобретение делает возможным другие и различные воплощения, и его некоторые детали делают возможным модификации в различных отношениях, все без отклонения от изобретения. Соответственно, описание будет рассмотрено в качестве иллюстративного и не ограничивающего.

Краткое описание графических материалов

Фигура 1 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую одно воплощение изобретения.

Фигура 2 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую одно воплощение изобретения.

Фигура 3 представляет собой SPAT-график, показывающий максимальную силу в зависимости от времени на одном примере согласно одному воплощению изобретения.

Подробное описание изобретения

В различных воплощениях изобретения, клеи, чувствительные к давлению, получают из одного или более натуральных жиров и/или масел. Натуральные жиры или масла являются эпоксидированными и реагируют с одной или более димерными кислотами, двухосновными кислотами или их комбинациями для получения клеев по изобретению, чувствительных к давлению. В других воплощениях изобретения, клеи, чувствительные к давлению, получают из биологических или биологически основанных сложных эфиров глицерола. Как будет оценено, сложные эфиры глицерола включают моноглицериды, диглицериды, триглицериды и их комбинации. Биооснованные сложные эфиры глицерола являются эпоксидированными и реагируют с одной или более димерной кислотой, двухосновной кислотой или их комбинациями. Препарат термически отверждают, отверждают излучением или их комбинацией для получения клеев, чувствительных к давлению. Эти и другие аспекты описаны в данном документе ниже.

Термины «натурального происхождения» или «натуральные» жиры и/или масла, как употреблено в данном документе, обычно относятся к жирам или маслам, получаемым из растений, водорослей или животных, в противоположность подобным материалам, полученным из нефти или других природных видов топлива. Таким образом, термины «натурального происхождения» или «натуральный» исключают масла или другие материалы, полученные напрямую или опосредованно из нефтяных источников или источников природного топлива. Как будет оценено, примеры природного топлива включают уголь, масло на основе нефти или газ. Натуральные жиры и/или масла, как употреблено в данном документе, включают жиры и/или масла, полученные из растений, водорослей или животных, и также такие жиры и/или масла, которые подвергают различной очистке, обработке или другим химическим реакциям.

Термин «биооснованные» при употреблении в связи со сложными эфирами глицерола, моноглицеридами, диглицеридами, триглицеридами и их комбинациями, относится к таким агентам, которые получают из натуральных жиров и/или масел.

Термин «перерабатываемый материал» относится к натуральным материалам, обладающим способностью замещаться посредством биологических или естественных процессов и возобновляться с течением времени, обычно на годичной основе.

На всем протяжении раскрытия термин «жир», «масло» и другие реагенты относятся к формам единственного и множественного числа взаимозаменяемо, если не указано иное. Следует понимать, что ссылка на каждый реагент также включает другие компоненты, смеси или примеси, которые существуют в природе с такими реагентами, или в результате способа получения таких реагентов. Например, димерная кислота, применяемая в изобретении, может представлять собой смесь монокислот, димерных кислот и тримерных кислот. И двухосновная кислота, примененная в изобретении, может представлять собой смесь двухосновных кислот.

Примеры натуральных жиров или масел из растительных, водорослевых или животных источников включают, но не ограничены, соевое масло, пальмовое масло, оливковое масло, кукурузное масло, каноловое масло, льняное масло, рапсовое масло, касторовое масло, кокосовое масло, хлопковое масло, пальмоядровое масло, рисовое масло, сафлоровое масло, кунжутное масло, подсолнечное масло, талловое масло, свиной жир, сало, рыбий жир и их комбинации. Обычно жирные кислоты, ассоциированные с натуральными жирами и маслами, включают длинноцепочечные, например, С₈-С₂₂-группы, многие из которых содержат множество двойных связей на цепь. Молекула глицерола имеет три гидроксильные (ОН-) группы. Каждая жирная кислота обладает карбоксильной группой (СООН-). В триглицеридах гидроксильные группы глицерола присоединяют карбоксильные группы жирных кислот с образованием сложноэфирных связей.

Масла имеют распределение жирных кислот в зависимости от источника. Таблица 1 представляет собой список процентов различных жирных кислот в некоторых распространенных маслах и жирах. Хотя ненасыщенность, представленная числом двойных связей, служит потенциальным реакционным сайтом полимеризации, двойные связи относительно инертны кроме случаев, когда сопряжены как в олифе, такой как тунгувое масло. В одном или более воплощениях, описанных в данном документе, однако, двойные связи модифицируют и полимеризация происходит на основе модификации.

В конкретных воплощениях изобретения один или более конкретных классов биооснованных сложных эфиров глицерола могут быть применены при получении клеев, чувствительных к давлению. Например, сложные эфиры глицерола включают моноглицериды, диглицериды, триглицериды и их комбинации. В некоторых воплощениях сложные эфиры глицерола включают основную часть триглицеридов, однако, будет оценено, что изобретение включает применение моноглицеридов, диглицеридов и других компонентов, ассоциированых с биооснованными сложными эфирами глицерола. Как будет оценено моноглицериды и диглицериды обычно включают много ранее указанных жирных кислот, описанных в данном документе.

Эпоксидированные жиры и масла

В данном случае эпоксидированные жиры или масла натурального происхождения могут реагировать с одной или более димерной кислотой, двухосновной кислотой или их комбинацией. Более конкретно, реакции могут включать биооснованные сложные эфиры, включающие триглицериды натуральных жиров или масел. Сложные эфиры глицерола эпоксидированы и реагируют с одной или более димерной кислотой, двухосновной кислотой или их комбинациями.

Эпоксидированные масла могут включать эпоксидированные триглицериды, эпоксидированные диглицериды, эпоксидированные моноглицериды и частично эпоксидированные эквиваленты. Примеры коммерчески доступного эпоксидированного соевого масла и его производных включают DEHYSOL доступный от Cognis/BASF, VIKOFLEX доступный от Arkema, и DRAPEX доступный от Galata Chemicals. В дополнение к эпоксидированному соевому маслу, эпоксидированное пальмовое масло, эпоксидированное кукурузное масло, эпоксидированное льняное масло и другие также коммерчески доступны и предположительно полезны в связи с настоящим изобретением.

Эпоксидированные жиры и масла натурального происхождения также могут быть получены из натуральных жиров или масел. Один или более натуральный жир или масло могут быть подвергнуты реакции, при которой эпоксидные функциональные группы вводят в триглицериды, диглицериды и/или моноглицериды жиров или масел за счет эпоксидирования двойных связей в глицеридах. Затем эпоксидированные материалы могут реагировать с дополнительными компонентами.

Реакция эпоксидирования масла(ел)

Как указано, один или более эпоксидированных натуральных жиров или масел могут реагировать с одним или более из следующих компонентов с образованием клея, чувствительного к давлению: (i) димерной кислотой(ми), (ii) двухосновной кислотой(ми) и их комбинациями.

В дополнение к применению одного или более из этих многофункциональных компонентов, один или более моноэпоксид, монокислота, спирт или их комбинации могут быть применены. Обычно, двуфункциональный компонент применяют для реакции с эпоксидированными натуральными жирами или маслами с целью получения полимерного продукта. Обладающего достаточной молекулярной массой для функционирования в качестве приемлемого клея, чувствительного к давлению. Для конкретных применений, однако, предполагается, что один или более многофункциональный агент может быть применен для подведения плотности сети или других характеристик конечных полимерных продуктов.

Без связи с какой-либо теорией, предполагается, что реакция получения предшественника PSA происходит между кислотной группой и эпокси-группой. Предшественник PSA затем может быть нанесен на приемлемый носитель и в последующем отверждением ил перекрестным сшитием на сети для получения PSA. Этап отверждения может быть выполнен за счет термических средств или при помощи средств излучения, такого как УФ. Механизм отверждения может быть определен посредством реакции между эпокси-эпокси, эпокси-карбоксильной или эпокси-гидроксильной группами. Эпоксисодержащие реактивные разбавители могут быть добавлены для контроля степени перекрестного сшития и гибкости конечного полимера. Без связи с какой-либо теорией предполагается, что конечному полимеру требуется более низкая температура, чем температура продукта, предназначенного для применения. Плотность сшивки конечного полимера должна быть относительно низкой для получения свойств клея, чувствительного к давлению.

Димерные кислоты, полученные из жирных кислот

Эпоксидированные жиры или масла могут реагировать с димерной кислотой с образованием интересующих клеев, чувствительных к давлению. Димерные кислоты представляют собой дикарбоновые кислоты, образованные в результате димеризации ненасыщенных жирных кислот, таких как олеиновая кислота и линолевая кислота. Условия димеризации приводят к смеси структур, включающей ациклические, моноциклические и полициклические материалы.

Коммерчески доступные димерные кислоты обычно включают низкий уровень монокислоты, основной уровень димерной кислоты, а также количество полифункциональной или тримерной кислот. Полезные димерные кислоты могут быть неочищенными, дистиллированными и гидрогенированными. Примеры коммерчески доступных димерных кислот включают димерные кислоты от Arizona под торговой маркой UNIDYME, от Cognis/BASF под торговой маркой EMPOL, и от Croda под торговой маркой PRIPOL.

Двухосновные кислоты

Эпоксидированные жиры или масла могут реагировать с двухосновной кислотой с образованием интересующих клеев, чувствительных к давлению. Примеры двухосновных кислот включают, но не ограничены, янтарную кислоту, глутаровую кислоту, адипиновую кислоту, пимелиновую кислоту, субериновую кислоту, азелаиновую кислоту и себациновую кислоту.

Монокислоты

Монокислоты также предположительно полезны в связи с настоящим изобретением. В одном воплощении монокислоты полезны для контроля степени плотности сшивки. Примеры включают, но не ограничены, жирные кислоты, такие как стеариновую кислоту, лауриновую кислоту, миристиновую кислоту, пальмитиновую кислоту и смешанные жирные кислоты, такие как кокосовые жирные кислоты, полученные из кокосового масла.

Катализаторы

Катализаторы могут быть применены для улучшения скорости реакции. Обычные катализаторы, которые могут быть применены, включают, но не ограничены, амины, имидазолы, фенолы и комплексы металлов. Примеры включают диметилбензиламин (DMBA), триэтиламин, триэтаноламин, 2-этил-4-метилимидазол, 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенол и ацетилацетонат хрома (CrAA). Примеры коммерчески доступных комплексов активированного хрома (III) включают, но не ограничены АМС2 от Атрас, и HYCAT от Dimension Technology Chemical Systems, Inc. Цинк-хелатные катализаторы также доступны от King Industries под торговой маркой NACURE.

Генератор фотокислот (PAG)

Предшественник PSA полученный в результате реакции эпоксидированного масла с димерными кислотами и/или двухосновными кислотами, может быть в дальнейшем отвержден. В некоторых воплощениях может быть желательно отверждение излучением. При применении отверждения излучением может требоваться добавление к продукту фотокатализатора (фотоинициатора). Обычные фотокатализаторы включают, но не ограничены, генераторы фотокислот (PAG) и генераторы фотооснований. Без связи с какой-либо теорией предполагается, что фотокислоты могут быть полезны, поскольку они основаны на долгоживущих H⁺ катализаторах. Таким образом, им может требоваться подушка инертного газа, такого как азот. Кроме того, фотокислоты представляют собой приемлемые реагенты в полимеризации с раскрытием кольца эпоксидов. Примеры коммерчески доступных фотокислот включают, но не ограничены, UVI-6976, UVI-6992 от Dow Corning, UV 9390С 01Р от GE Silicones, и PC 2506 от Polyset Inc. Количество фотокислот может варьировать от приблизительно 0,05 до приблизительно 5 масс. % на основании массы исходных материалов. В некоторых воплощениях количество фотокислот может варьировать от приблизительно 0,1 до 1,5 масс. % на основании массы исходных материалов. В некоторых воплощениях более низкое количество ГФК и более низкие дозы энергии могут быть применены для достижения такого же уровня отверждения, в случае высокого содержания эпоксигрупп в эпоксидирванном масле. В других воплощениях изобретения могут быть применены фотооснования. IRGACURE 907 является одним из примеров коммерчески доступных фотооснований.

Полиолы

Эпоксигруппа может реагировать с полиолами. Полиолы могут быть получены из нефти, такие как полибутадиендиолы, или получены из растений, тайке как касторовое масло или полиолы из эпоксидированного соевого масла. Биооснованные полиолы коммерчески доступны, включая, но не ограничено, Agrol и Diamond продукты от Biobased Technologies, линию продуктов Renuva от Dow, продукты BiOH от Cargill, касторовые масла от Aldrich.

В некоторых воплощениях добавление полиолов, таких как касторовое масло, к препарату эпоксидированного масла и димерной кислоты и/или двухосновной кислоты, вместе с генератором фотокислот, может улучшить кинетику отверждения и свойства PSA. Без связи с какой-либо теорией, предполагается, что спирт может усиливать полимеризацию с раскрытием кольца эпоксидированного масла. Включение спирта в препарат PSA также может приводить к более мягким и липким клеям. Количество спирта относительно количества эпоксидированного жира или масла может составлять от приблизительно 5:95, до приблизительно 60:40. Более высокое количество PAG может быть применено в случае, когда эпоксидированный жир или масло уменьшены для компенсации скорости затвердевания.

Другие добавки

Как указано ранее, в дополнение к одной или более ранее указанной димерной кислоте, двухосновной кислоте, различные эпоксидированные жирные сложные эфиры натурального происхождения, эпоксидированные жирные кислоты или эпоскидированные диглицериды могут быть включены в реакцию с эпоксидированными жирами или маслами.

Дополнительные добавки, такие как наполнители, реагенты придающие клейкость, пластификаторы, биооснованные реагенты, придающие клейкость или пластификаторы также могут быть добавлены для дальнейшей модификации свойств конечного клея, чувствительного к давлению.

Дополнительные агенты, включающие функциональные группы, такие как сульфоновые кислоты, сульфаты, фосфаты и т.п., также могут быть применены для включения таких функциональных групп в конечную полимерную сеть.

Материалы, включающие или эпокси-группу или гидроксильную группу, также могут быть применены для включения дополнительного типа функциональности. Предположительно полезные материалы включают, но не ограничены, гидроксиэтилакрилат, гидроксиэтилметакрилат, гидроксипропилакрилат, гидроксипропилметакрилат, гидроксибутилакрилат, гидроксибутилметакрилат, глицидилметакрилат их комбинации.

Один или более растворитель также может быть добавлен к реагентам, смеси реагентов и/или конечным полимерным продуктам. Широкий спектр растворителей может быть применен, таких как органические растворители. Примерные органические растворители включают, но не ограничены, гептан или толуол.

Ряд других добавок может быть дополнительно добавлен для дальнейшей модификации адгезивных свойств или для улучшения обработки, такой как покрытие или отвердевание описанного биооснованного клея, чувствительного к давлению. Такие добавки могут повышать свойства отслаивания на субстратах с низкой энергией поверхности, такой как полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП) и т.п.Примеры предположительно полезных добавок включают, но не ограничены, камедь, основанную на усилителях липкости, таких как Foral 85.

Добавки также могут быть применены для дальнейшего улучшения скорости отвердевания или существенно меньшего количества катализаторов для заданной скорости отвердевания. Например, многофункциональные молекулы, такие как молекулы, содержащие более чем одну гидроксильную, карбоксильную, тиольную, винильную эфирную, силановую, силоксановую или эпокси-группы могут служить для увеличения эффекта перекрестной сшивки за счет обеспечения дополнительных сайтов перекрестного сшития. Неограничивающие примеры таких добавок включают метилтриэтоксисилан, тетраэтилортосиликат, 1,4-циклогександиметанол диглицидиловый эфир, пентаэритриол, тетра(этиленгликоль диметиловый эфир) и его производные. В общем такие добавки могут быть применены в концентрации вплоть до приблизительно 10 масс. % по массе начального полимера. Такие добавки могут усиливать перекрестное сшитие за счет повышения генерации фотокислот или за счет обеспечения дополнительных сайтов перекрестного сшития.

Кроме того, добавки, которые могут повышать УФ-адсорбцию, известные как УФ-усилители или активаторы, могут быть добавлены для дальнейшего улучшения кинетики отвердевания. Примеры таких добавок включают антрацен, ацетофенон, бензофенон и т.п. и любые УФ-инициаторы. Например, изопропил-9H-тиоксантен-9-он (ITX, УФ-усилитель) при приблизительно 1-5 масс. % общей массы может существенно улучшать кинетику отвердевания вместе с PAG по сравнению с только PAG.

Хотя применение компонентов, основанных на топливе, при образовании PSA обычно не является предпочтительным, следует понимать, что настоящее изобретение включает применение таких компонентов в качестве добавок с целью получения определенных желаемых свойств или характеристик в конечной сети. Например, изобретение включает комбинацию клеев, чувствительных к давлению, описанных в данном документе, с одним или более компонентами, которые получают или продуцируют из неперерабатываемых материалов, таких как природное топливо, полученное из полимеров или компонентов. В этом отношении, клеи, чувствительные к давлению, полученные из натуральных жиров и/или масел, как описано в данном документе возможно могут сочетаться с полимерами, полученными из неперерабатываемых материалов, которые включают акриловую или эпоксидную группу или другие боковые группы для селективного подведения или контроля свойств конечного материала. Неограничивающий пример такого свойства представляет собой плотность сшивки. Техники, основанные на данной стратегии, позволяют разработчику конкретным образом привести в соответствие и/или подвести свойства и рабочие характеристики материала конечного продукта. Данная техника делает возможной точную «балансировку» свойств конечного материала. В одном воплощении часть материала, происходящая из перерабатываемых материалов составляет по меньшей мере 25% и в дальнейшем воплощении составляет по меньшей мере 75%.

Способы реакции

В одном воплощении изобретения реакцию между одним или более эпоксидированными натуральными маслами и/или жирами, и в частности между биооснованными эпоксидированными сложными эфирами глицерола и триглицеридами в данном документе, и одной или более (i) димерных кислот (ii) двухосновных кислот или их комбинаций проводят при повышенных температурах и возможно при помощи катализатора(ов) для повышения скорости реакции. Будет оценено, что хотя описание в данном документе обычно предложено в терминах реакции эпоксидированных триглицеридов, полученных из биооснованных масел и/или жиров, изобретение также включает применение моноглицеридов, диглицеридов и их различные комбинации.

В одном воплощении изобретения реакцию проводят в реакторе и при условиях достаточных для достижения конверсии высоко достаточной для получения покрывающего сиропа, который представляет собой жидкий вискозный материал. Жидкий, относительно вязкий материал затем наносят на сеть или другой приемлемый элемент при достаточно высоких температурах в присутствии катализатора для увеличения конверсии.

Конкретнее, различные клеи по изобретению, чувствительные к давлению, могут быть получены при помощи ряда техник полимеризации. Например, реакции могут быть выполнены при помощи различных техник, таких как, но не ограничено, объемной полимеризации, полимеризации в растворе и сетевой полимеризации. Также предполагается, что может быть применена комбинации данных техник. Также предполагается, что одна или более из данных техник применяет фотокаталитическую катионную полимеризацию для достижения желаемого полимерного продукта(ов).

При способе объемной полимеризации полимеризацию в массе выполняют посредством повышения температуры и возможно добавления одного или более растворимых инициаторов к эпоксидированным натуральным жирам или маслам в жидком состоянии.

Реакция может представлять собой периодическую реакцию, периодическую реакцию с подпиткой или непрерывную реакцию. В случае, когда эпоксидированное масло реагирует с димерной кислотой или двухосновной кислотой, периодическая реакция с подпиткой может дать возможность более высокого включения двухосновных кислот. В периодических реакциях с подпиткой часть компонентов может быть добавлена изначально, и баланс может быть добавлен при заданных интервалах. Данная периодическая реакция с подпиткой может дать предшественник PSA с очень высокой вязкостью без существенного гелеобразования.

Для конкретных применений и/или техник полимеризации, может быть желателен многофункциональный компонент(ы) для составления основной части начального материала. Как ранее указано, один или более многофункциональных агентов могут быть добавлены для контроля или в другом случае для подведения плотности сшивки. Однако в случае применения избыточного количества многофункциональных компонентов при полимеризации в растворе при высоких концентрациях, может происходить гелеобразование, приводящее к нерастворимым материалам, которые не являются легко покрывающими и в целом не приемлемы для клеев, чувствительных к давлению. Таким образом, может быть предпочтительно, что многофункциональные компоненты составляют незначительную часть исходного материала. Конкретные пропорции, примененные для многофункциональных компонентов, и других компонентов, примененных в реакционных системах, зависят от ряда факторов, включая, но не ограничено, ряд функциональных групп и молекулярную массу компонентов.

Клеи, чувствительные к давлению, также могут быть получены при помощи техник сетевой полимеризации. В данном подходе изначально получают предшественник PSA, относительно вязкую реакционную смесь, и затем наносят на сеть или другой материал и позволяют произойти реакции или иным образом обеспечить реакцию для получения клея по изобретению, чувствительного к давлению.

В некоторых воплощениях, реагенты могут быть частично полимеризованы с образованием предшественника PSA. Затем предшественник PSA может быть перемещен на сеть, линию или другую воспринимающую поверхность. Будучи соответствующим образом расположен или иным образом нанесен на интересующую поверхность или компонент, предшественник PSA может быть подвержен дальнейшей полимеризации для получения клея по изобретению, чувствительного к давлению. Фигура 1 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую способ. Способ начинается на этапе 110. На этапе 120 обеспечивают эпоксидированный жир или масло и по меньшей мере один или более реагентов. По меньшей мере один или более реагент может представлять собой димерную кислоту, двухосновную кислоту или их комбинации. Реагенты смешивают при повышенной температуре в течение заданного количества времени на этапе 130. Возможно, катализаторы добавляют на этапе 140. Затем на этапе 150, реагенты частично полимеризуют при повышенной температуре в течение заданного количества времени. Частичная полимеризация может быть перенесена на следующий этап, в случае получения жидкого предшественника PSA, обладающего вязкостью, приемлемой для нанесения материала в качестве покрытия на сеть. Приемлемая вязкость может составлять от нескольких сентипуаз (спз) до тысяч пуаз при условиях покрытия, в зависимости от способа применения. Другой параметр, который может быть применен для обозначения конца данной частичной полимеризации, представляет собой процент геля. Процент геля составляет 0 в начале реакции. В случае, когда значение достигает низкого уровня, например, приблизительно 1%, частичная полимеризация материала может быть перенесена на следующий этап. Частичная полимеризация может быть выполнена посредством подвергания реакционной смеси приемлемому количеству тепла и/или излучения. Затем, на этапе 160, предшественник PSA переносят на сеть или другой приемлемый носитель. Один из примерных способов переноса осуществляют через покрытие. Приемлемый носитель может представлять собой подложку, рабочую поверхность, бумагу или полимерную пленку. На этапе 170, дальнейшую полимеризацию проводят, например, при помощи подвергания дополнительному теплу и/или излучению. Процесс останавливают на этапе 180. Таким образом, изобретение включает комбинации операций, например начальную полимеризацию компонентов с объемной полимеризацией для получения желаемой вязкости системы, с последующим нанесением промежуточного, частично полимеризованного продукта на интересующую поверхность, с последующей дальнейшей полимеризацией продукта при помощи сетевой полимеризации на интересующей поверхности.

В одном воплощении изобретения термическую полимеризацию применяют для начальной внутриреакторной фазы полимеризации для получения предшественников PSA. Отверждение излучением с последующей тепловой обработкой может затем быть применено для сетевой полимеризации и отверждения. Фигура 2 представляет собой блок-схему, в дальнейшем иллюстрирующую такой способ. Способ начинается на этапе 210. На этапе 220, обеспечивают эпоксидированный жир или масло и по меньшей мере один или более реагентов. По меньшей мере один или более реагентов могут представлять собой димерную кислоту, двухосновную кислоту или их комбинации. Реагенты смешивают при повышенной температуре в течение заданного количества времени этапа 230. Возможно, катализаторы добавляют на этапе 240. Затем, на этапе 250, реагенты делают возможной частичную полимеризацию при повышенной температуре в течение заданного количества времени для образования предшественника PSA. Фотоинициатор может быть обеспечен на этапе 260, с последующим соединением фотоинициатора с предшественником PSA на этапе 270. Фотоинициаторы могут представлять собой фотокислоты, фотооснования и другие приемлемые виды. Затем, на этапе 280, предшественник PSA может быть перенесен на сеть или другой приемлемый носитель. На этапе 290, дальнейшую полимеризацию проводят за счет подвергания излучению в заданной дозе. УФ является примерным, но не ограничивающим источником излучения, для такой цели. На этапе 300, образец дополнительно отверждают за счет дополнительного нагревания при заданном времени. Способ останавливают на этапе 310.

Клеи, чувствительные к давлению, по изобретению могут быть применены в качестве удаляемых или постоянных клеев на бумаге или пленочной рабочей поверхности в различных применениях, варьирующих от этикеток общего назначения, офисных этикеток, промышленных лент и медицинских применений. Рабочая поверхность может представлять собой бумагу, покрытую бумагу, пеноматериал, полимерную пленку, бесцветную, непрозрачную, прозрачную или металлизированную пластиковую пленку, металлизированную бумагу, фольгу на бумажной основе, металлическую фольгу, тканый, нетканый, фабричный, упрочненный материалы и вторичную бумагу. Рабочая поверхность может быть сформирована из биооснованных полимеров. Субстрат для мечения может представлять собой бутылку, банку, контейнер, сосуд, мешок, сумку, конверт, пакет, коробку и картонную коробку. Биооснованный PSA может покрывать всю рабочую поверхность или участок. Биооснованный PSA может быть применен в сочетании с PSA, полученным из нефтяных источников для достижения желаемых свойств или снижения стоимости. Неограничивающие примерные конфигурации включают многослойные PSA с биооснованным PSA в качестве одного из слоев, или паттерна, покрытого PSA с биооснованным PSA в качестве одного из паттернов, образующих PSAs.

Отверждение излучением препаратов биооснованных PSA

Препарат биооснованного PSA по настоящему изобретению может быть отвержден за счет теплового нагревания, отверждения излучением, или их комбинаций. В некоторых воплощениях отверждение излучением может обеспечить более быструю скорость отверждения, и таким образом, более быструю продукцию. Способы отверждения излучением включают, но не ограничены, отверждение ультрафиолетом (УФ) и отверждение в потоке электронов (ПЭ) согласно примененному источнику энергии.

PAG могут быть добавлены для реакций отверждения УФ. При выборе фотокислот, должна быть учтена растворимость PAG в эпоксидированном масле при рассмотрении. Растворимость PAG в эпоксидированном масле может быть улучшена за счет усиленного перемешивания или перемешивания при более высокой температуре.

Коммерчески доступные фотооснования также могут быть применены для отверждения препарата. IRGACURE 907 представляет собой неограничивающий пример таких фотооснований. Он может отверждать DRAPEX 6.8, но требует более высоких доз УФ по сравнению с фотокислотами при уровне 1 масс. %.

Реакция отверждения может быть проведена при помощи имеющихся УФ-систем. Примеры таких систем включают настольную УФ-систему Intelliray 400, оборудованную 400 Вт/дюйм (Ватт на дюйм или WPI) металлогалогенной дуговой лампой. Доза излучения, необходимая для отверждения препарата PSA может быть связана с типом эпоксидированного масла, степенью полимеризации (в заданной системе) и может зависеть от содержания эпокси-групп в молекулах. Высокое содержание эпокси-групп может отверждаться при относительно низких дозах энергии и при более низкой концентрации РАС

Степень отверждения может быть обозначена через ряд физических свойств, таких как вязкость и процент геля. Вязкость увеличивается, поскольку препарат утолщается и отвердевает. Процент геля представляет собой измерение количества материалов, которые перекрестно сшиты, и могут быть представлены в виде процента нерастворимых частей в общем количестве материалов для данного растворителя.

Препарат в дальнейшем может быть дополнительно отвержден за счет нагревания. Без связи с какой-либо теорией предполагается, что нагревание повышает реакцию в основном за счет увеличения скорости диффузии. Термическое дополнительное отверждение может снижать количества PAG, необходимые для достижения такого же содержания геля. Термическое отверждение может быть выполнено за счет средств, известных специалистам в области техники, таких как нагревательный канал, печь, инфракрасные лампы и/или термовалы.

Модификация эпоксидированных жиров или масел

В некоторых воплощениях клей может быть отвержден за счет включения реагентов с винильной, акриловой или метакриловой функциональными группами в течение полимеризации эпоксидированных жиров или масел и димерной кислоты или двухосновной кислоты. Акриловые функциональные группы могут быть включены в полимер за счет реакции кислоты, содержащей акриловые мономеры, такой как акриловая кислота или метакриловая кислота, или за счет реакции гидроксил-содержащих акриловых мономеров, таких как гидроксиэтилакрилат или гидроксиэтилметакрилат, или за счет реакции эпокси-содержащих акриловых мономеров, таких как глицидилметакрилат. Если акриловая группа доступна на эпоксидированных жирах или маслах и полимере димерной кислоты/двухосновной кислоты, он может быть получен при помощи многофункциональных акрилатов, таких как гександиолдиакрилата и УФ-фотоинициаторов, таких как бензофенон и нанесен на отделяемую или рабочую поверхность и затем отвержден при п