СМОЛА СО СРЕДНЕЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ РАЗМЯГЧЕНИЯ, КОМПОЗИЦИЯ ТЕРМОПЛАВКОГО КОНТАКТНОГО КЛЕЯ И КЛЕЙКОЕ ИЗДЕЛИЕ НА ЕЕ ОСНОВЕ Российский патент 2012 года по МПК C09J153/02 C09J193/00 C09J7/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к термоплавким контактным клеям (ТКК) на основе эластомерных компонентов, липкость которых повышена за счет смол со средними температурами размягчения (ССТР).

Уровень техники

Широко известны клейкие этикетки и ленты. В типичном этикеточном изделии один или несколько слоев клея наслаивают, либо как-то иначе наносят на отделяемую подкладку, а затем ламинируют на лицевую поверхность, например на бумагу, полимерную пленку или другой гибкий материал, способный впитывать печатную краску. В типичном ленточном изделии полимерную пленку или тканевую бумагу покрывают клеем на одной стороне поверхности и затем наматывают саму на себя. Отделяемая подкладка, как правило, не требуется. Этикетки обычно высекают штампом и отрывают в виде полосок перед использованием. В отличие от них для лент обычно не требуется штанцевание и матричное отделение, и, как правило, нет необходимости в том, чтобы они обладали способностью впитывать печатную краску.

Клеи, используемые как на лентах, так и на этикетках, включают контактные клеи. Известны как акриловые контактные клеи, так и контактные клеи на основе смолы, большинство из них содержит одну или несколько добавок, повышающих липкость, которые улучшают общую адгезию к различным субстратам. Контактные клеи могут наноситься на отделяемую подкладку или на лицевую поверхность с помощью органического растворителя, из водной дисперсии или из расплава. Термоплавкие контактные клеи весьма желательны в том отношении, что отсутствие растворителя или воды снижает энергию, требуемую для образования клейкого слоя, и сокращает экологические проблемы, связанные с клеями на растворительной основе. Однако большинство термоплавких контактных клеев в некоторой степени являются летучими и содержат летучие органические соединения.

Типичная композиция термоплавкого контактного клея на основе смолы содержит один или несколько природных или синтетических эластомеров, липкость которых повышена за счет кумарон-инденовой смолы и/или других ингредиентов, например пластификаторов, которые улучшают липкость клея. Эластомерные блок-сополимеры широко используются в качестве полимерных компонентов в термоплавких контактных клеях.

Природные и синтетические эластомеры, содержащие полибутадиеновые сегменты и полиизопреновые сегменты, как правило, не смешиваются друг с другом. Однако в данной области техники известно, как смешивать несмешивающиеся эластомерные полимеры на основе полибутадиена и полиизопрена. Гомополимеры, как правило, труднее использовать, чем стирольные блок-сополимеры. В случае со стирольными блок-сополимерами, несмотря на то, что средние звенья полистирола не смешиваются, его концевые звенья образуют один общий домен, тем самым стабилизируя смесь и устраняя некоторые или все нежелательные эффекты, связанные с несмешиваемостью, например такой эффект, как разделение эластомерных фаз со временем.

Одной из проблем, связанных с контактными клеями на основе эластомерных смесей с повышенной липкостью, является диффузия и миграция добавок, повышающих липкость, или других компонентов в лицевую поверхность. В результате чего лицевая поверхность может со временем окрашиваться, а изделие может в некоторой степени утратить клейкость. Хотя между лицевой поверхностью и клеем можно установить промежуточный барьерный слой, такой подход усложняет производственный процесс и увеличивает стоимость иделия.

При производстве этикеток пленку, включающую лицевую поверхность, слой контактного клея и отделяемую подкладку пропускают через аппарат, который преобразует пленку в товарные этикетки и заготовки этикеток. Процессы, относящиеся к операции преобразования, включают печатание, штанцевание и матричное отделение с удержанием этикеток на отделяемой подкладке, стыковый срез этикеток к отделяемой подкладке, краевая пробивка отверстий, перфорирование, веерообразное складывание, резка гильотинными ножницами и им подобные операции. Штанцевание заключается в высекании пленки на поверхность отделяемой подкладки. Пробивка отверстий, перфорирование и резка гильотинными ножницами включают в себя точное высечение сквозь этикеточную пленку.

Стоимость преобразования пленки в конечный продукт зависит от скорости и эффективности проведения различных операций обработки. Тогда как природа всех слоев может влиять на простоту и стоимость преобразования, клейкий слой, как правило, представляет собой основной ограничивающий фактор, влияющий на простоту преобразования. Это связано с вязкоупругой природой клея, которая затрудняет точное и чистое проникновение штампа при проведении операции штанцевания и вызывает прилипание к режущим пластинам высекательного устройства и к другим подобным частям при проведении операций вырезания. Тягучесть клея также влияет на операции матричного отделения, которые проводят вслед за операциями штанцевания.

Из хорошей способности переклеиваться не следует с необходимостью достижение отличных характеристик клейкости. Состав клеев должен подбираться так, чтобы они удовлетворяли особым эксплуатационным требованиям, к которым относятся достаточный сдвиг, адгезия к поверхностному слою, липкость и способность быстро приклеиваться при различных температурах. Хороший клей для общего применения может проявлять плохую способность переклеиваться просто из-за того, что трудно провести четкий срез клея. Такой клей может приклеиваться к штампу или к режущему лезвию во время проведения преобразовательных операций. Вообще, чем мягче эластомер(ы) и смола(ы), используемые в композиции, тем легче клей приклеивается к поверхности. Однако если композиция слишком мягкая и липкая, то ее когезионная прочность (прочность на сдвиг) будет ниже, и композиция может легко расщепляться или сдвигаться при приложении нагрузки или вытекать под давлением. В том случае, когда требуется использовать термоплавкий контактный клей в объемном состоянии, так чтобы его можно было наслаивать или наносить каким-либо иным способом на лицевую поверхность, или вначале наслаивать на отделяемую подкладку, а затем покрывать лицевую поверхность, тогда было бы желательно, чтобы подходящий термоплавкий контактный клей обладал хорошей липкостью, высокой когезионной прочностью и хорошими реологическими свойствами.

Различные кумарон-инденовые смолы и другие соединения используются в качестве добавок, повышающих липкость контактных клеев. Такие добавки для повышения липкости на основе кумарон-инденовой смолы получают при полимеризации потока алифатических нефтепродуктов в форме диеновых и моноолефиновых производных, содержащих пять или шесть атомов углерода. Получающиеся кумарон-инденовые смолы при комнатной температуре обычно в нормальном состоянии представляют собой жидкости или являются твердыми и в большинстве случаев имеют низкие или высокие температуры размягчения соответственно.

Смолы со средними температурами размягчения (ССТР) обычно представляют собой углеводородные полимеры нефтяного происхождения, которые при комнатной температуре являются полутвердыми материалами. Хотя они и кажутся твердыми, но в действительности они являются высоковязкими материалами и со временем начинают течь. Температура размягчения таких смол находится в пределах от примерно 35 до примерно 60°С.

Из-за возросших цен на продукты, получаемые из нефти, было бы довольно выгодно исключить или снизить зависимость от нефтепродуктов. Что касается добавок для повышения липкости, получаемых из нефти, то было бы желательно получать добавку для повышения липкости из канифоли, и в частности смолу со средней температурой размягчения на основе канифоли.

Раскрытие изобретения

В одном аспекте настоящее изобретение относится к смоле со средней температурой размягчения, содержащей, в массовых процентах:

главный компонент в количестве от примерно 40 до примерно 80, и модификатор в количестве от примерно 20 до примерно 60,

в которой указанный главный компонент содержит, по меньшей мере, одну смолу на основе канифоли, имеющую круговую и шаровую точку размягчения, находящуюся в диапазоне от примерно 85 до примерно 125°С, а указанный модификатор содержит, по меньшей мере, одну смолу на основе канифоли, имеющую низкую температуру размягчения, так что при объединении его с главным компонентом, общая круговая и шаровая температура размягчения находится в пределах диапазона от примерно 35 до примерно 60°С.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предоставлены композиции термоплавких контактных клеев и этикеточные изделия. Композиции термоплавких контактных клеев характеризуются пониженной летучестью, улучшенными общими адгезивными характеристиками и меньшей тенденцией к просачиванию и окрашиванию, особенно при применении на бумажных лицевых поверхностях. Этикеточные изделия, изготовленные с использованием новых термоплавких контактных клеев, могут применяться на различных субстратах в широком диапазоне температур и идеально подходят для применения в качестве постоянных этикеток общего назначения, включая промышленное маркирование бутылей и других изделий.

В одном варианте осуществления изобретения термоплавкий контактный клей содержит один или несколько эластомеров и смолу со средней температурой размягчения, получаемую из канифоли, круговая и шаровая температура размягчения которой находится в диапазоне от примерно 35 до примерно 60°С. В другом варианте осуществления изобретения композиция термоплавкого контактного клея содержит смесь, по меньшей мере, двух эластомеров, включая первый стирольный эластомер, выбираемый из группы, состоящей из стирол-изопрен-стирольных (SIS) блок-сополимеров, стирол-изопреновых (SI) блок-сополимеров, разветвленных блок-сополимеров, характеризующихся условным обозначением (SI)_x, где х равно 3 или более, радиальных блок-сополимеров, которые содержат стирол-изопреновую (SI) цепь и изопреновые (I) и/или стирол-изопреновые (SI) ветви, и их смесей, и второй стирольный эластомер, выбираемый из группы, состоящей из стирол-бутадиен-стирольных (SBS) блок-сополимеров, стирол-бутадиеновых (SB) блок-сополимеров, разветвленных блок-сополимеров, характеризующихся условным обозначением (SB)_x, где х равно трем или более, радиальных блок-сополимеров, которые содержат стирол-этилен-бутадиен-стирольную (SEBS) цепь и изопреновые (I) и/или стирол-изопреновые (SI) ветви, и их смесей и повышающий липкость компонент, который содержит, по меньшей мере, одну смолу со средней температурой размягчения, как описывается выше. В некоторых вариантах осуществления композиция дополнительно содержит небольшое количество (вплоть до 10 массовых процентов) одной или нескольких добавок, повышающих липкость, которые в обычном состоянии являются твердыми или жидкими. Состав композиции может включать небольшие количества антиоксидантов, наполнителей, пигментов и других добавок.

В соответствии с настоящим изобретением также предложены этикеточная заготовка и этикеточное изделие, содержащие композицию термоплавкого контактного клея, для которых характерна низкая летучесть, незначительное окрашивание лицевой поверхности, низкая просачиваемость, хорошая способность переклеиваться и хорошая адгезия к разнообразным субстратам в широком диапазоне температур. В одном варианте осуществления этикеточное изделие содержит гибкую лицевую поверхность и описываемую выше композицию термоплавкого контактного клея, которую наслаивают или как-то иначе наносят на лицевую поверхность. Осуществление изобретения

В соответствии с настоящим изобретением получают термоплавкие контактные клеи, которые содержат эластомерный компонент, липкость которых повышают за счет добавления смолы со средней температурой размягчения на основе канифоли.

Липкость эластомера(ов) можно повысить при помощи добавки для повышения липкости или системы, которая содержит, по меньшей мере, одну смолу со средней температурой размягчения на основе канифоли. Смолы со средней температурой размягчения представляют собой углеводородные полимеры, которые при комнатной температуре являются полутвердыми веществами. Хотя они и кажутся твердыми, в действительности они являются высоковязкими материалами и со временем начинают течь. Температура размягчения таких смол находится в пределах от примерно 35 до примерно 60°С или в пределах от примерно 50 до примерно 60°С.

В одном варианте осуществления изобретения смола со средней температурой размягчения содержит, в массовых процентах:

главный компонент в количестве от примерно 40 до примерно 80, модификатор в количестве от примерно 20 до примерно 60,

в которой указанный главный компонент содержит, по меньшей мере, одну смолу на основе канифоли, круговая или шаровая температура размягчения которой составляет примерно от 85 до 125°С, а указанный модификатор содержит, по меньшей мере, одну смолу на основе канифоли, имеющую низкую температуру размягчения, так что при объединении с главным компонентом суммарная круговая и шаровая температура размягчения указанной смолы со средней температурой размягчения находится в диапазоне от примерно 35 до примерно 60°С.

Главный компонент содержит смолу, представляющую собой производное канифоли, которая очень хорошо сочетается с изопреновыми и/или бутадиеновыми средними блоками стирол-изопрен-стирольных (SIS) и стирол-бутадиен-стирольных (SBS) блок-сополимеров, обычно используемых в термоплавких клеях. В одном варианте осуществления главный компонент содержит сложный пентаэритритовый эфир канифоли, получаемый из камеди, талового масла или канифоли древесного происхождения, круговая и шаровая температура размягчения главного компонента составляет от примерно 85 до примерно 125°С. В другом варианте осуществления главный компонент содержит гликолевый эфир канифоли. Еще в одном варианте осуществления главный компонент содержит политерпеновую смолу, получаемую из сосновой древесины или из цитрусового дерева или из их смеси, и имеет круговую и шаровую температуру размягчения примерно от 85 до 125°С.

Модификатор содержит, по меньшей мере, одну смолу, которая увеличивает совместимость вещества для повышения липкости со средними изопреновыми и/или бутадиеновыми полимерными блоками стирол-изопрен-стирольных (SIS) и стирол-бутадиен-стирольных (SBS) сополимеров, входящих в состав клея. Модификатор может также увеличивать совместимость с неупорядоченными или с конусообразными полимерами. Модификатор изменяет температуру размягчения смолы так, что температура размягчения смолы со средней температурой размягчения находится в диапазоне от примерно 35 до примерно 60°С. Модификатор вводят для улучшения липкости, прочности на отрыв и снижения температуры размягчения клея, но без ухудшения способности переклеиваться у клейкого изделия. В одном варианте осуществления модификатор содержит политерпеновую смолу, полученную из сосновой древесины или из цитрусового дерева или из их смеси, и имеет низкую молекулярную массу, что способствует снижению температуры размягчения и/или повышению клейкости. В одном варианте осуществления модификатор содержит терпен-фенольную смолу или стирол-терпеновую смолу, полученную из сосновой древесины или цитрусового дерева, модифицированную стиролом терпеновую смолу, полученную из сосновой древесины или цитрусового дерева или из их смеси, и может придавать улучшенную окраску, запах, совместимость со стирол-бутадиеновыми (SB) эластомерами и/или специфическую адгезию. В одном варианте осуществления модификатор содержит сложный эфир глицерина или сложный эфир, являющийся производным другого низкомолекулярного спирта с очень низкой температурой размягчения. В другом варианте осуществления, где главный компонент содержит политерпеновую смолу, модификатор может содержать сложный эфир пентаэритрита. К кислотам сосновой канифоли, из которых можно получать сложные эфиры, относятся абиетиновая кислота, неоабиетиновая кислота, пимаровая кислота, дегидроабиетиновая кислота, палустровая кислота и изопимаровая кислота. Модификатор может включать в себя комбинацию двух или нескольких модификаторов, определенных в этом документе. При низких частотах деформации, встречающихся в процессах связывания (то есть при приложении клейкого изделия к субстрату), смолы со средней температурой размягчения текут, тем самым обеспечивая клейкой системе возможность хорошо смачивать субстрат. Но в отличие от традиционных жидких смол или пластифицирующих масел, смолы со средней температурой размягчения ведут себя подобно твердым смолам при высоких деформационных частотах, увеличивая силу прилипания клейкой системы и благоприятствуя проведению штанцевания и преобразования. Смолы со средней температурой размягчения, по-видимому, адаптируют друг к другу два несмешивающихся эластомера, которые после этого склонны проявлять одиночный пик температуры стеклования в динамическом механическом спектре. Однако в некоторых вариантах осуществления можно наблюдать две температуры стеклования.

Преимущественно клеи, включающие смолы со средней температурой размягчения, в процентном отношении менее летучи, по сравнению с клеями, составленными из жидкой смолы и пластифицирующего масла, поэтому первые могут применяться в более широком диапазоне температур по сравнению с аналогичными системами, в состав которых входят жидкие в обычном состоянии и/или твердые в обычном состоянии смолы и пластифицирующие масла. В дополнение исследования по тепловому старению указывают на то, что термоплавкие контактные клеи на основе смол со средней температурой размягчения менее склонны к вытеканию и окрашиванию, чем термоплавкие контактные клеи, включающие жидкие добавки для повышения липкости и пластификаторы.

Эластомеры, используемые в настоящем изобретении, представляют собой природные или синтетические эластомерные полимеры, к которым относятся, например, полибутадиен, полиизопрен (как природный каучук, так и синтетические полимеры); и более конкретно разветвленные блок-сополимеры, характеризующиеся условными обозначениями АВ, АВА и (АВ)_х, где А обозначает полимеризованный сегмент или "блок", по меньшей мере, одного моноалкиларена, например стирола, альфа-метилстирола, винилтолуола и им подобных соединений, и где В обозначает эластомерный, сопряженный полибутадиеновый или полиизопреновый блок, а х принимает значение от трех и выше. Можно также использовать другие радиальные блок-сополимеры (описанные ниже).

В одном варианте осуществления изобретения эластомерный компонент содержит стирол-изопрен-стироловый (SIS) блок-сополимер или смесь стирол-изопрен-стиролового (SIS) и стирол-изопренового (SI) блок-сополимеров, где "S" обозначает полимеризованный сегмент или "блок" стирольных мономеров, а "I" обозначает полимеризованный сегмент или "блок" изопреновых мономеров. В большинстве случаев эластомерный компонент содержит первый стирольный эластомер, например стирол-изопрен-стироловые (SIS) блок-сополимеры, стирол-изопреновые (SI) блок-сополимеры, разветвленные блок-сополимеры, характеризующиеся условным обозначением (SI)_x, где х равно 3 или более, радиальные блок-сополимеры, которые содержат стирол-изопреновую (SI) цепь и изопреновые (I) и/или стирол-изопреновые (SI) ветви, и смеси таких сополимеров. Эластомерный компонент может вдобавок содержать второй стирольный эластомер, например стирол-бутадиен-стирольные (SBS) блок-сополимеры, стирол-бутадиеновые (SB) блок-сополимеры, разветвленные болк-сополимеры, характеризующиеся условным обозначением (SB)_x, где х равно 3 или выше, радиальные блок-сополимеры, которые содержат стирол-этилен-бутадиен-стирольную (SEBS) цепь и изопреновые (I) и/или стирол-изопреновые (SI) ветви (где "Е" и "В" - это соответственно полимеризованные сегменты этилена и бутадиена) и их смеси. К другим неограничивающим примерам эластомеров относятся полибутадиен и полиизопрен. Особенно пригодными являются смеси стирол-изопрен-стирольных (SIS) и стирол-изопреновых (SI) блок-сополимеров или смеси стирол-изопрен-стирольных (SIS), стирол-изопреновых (SI) и стирол-бутадиеновых (SB) блок-сополимеров.

Моноалкилареновые блок-сополимеры можно получить, используя методики анионной полимеризации, которые хорошо известны в данной области техники. Коммерчески доступным эластомерам на основе изопрена, пригодным для целей изобретения, относятся линейные стирол-изопрен-стирольные (SIS) и/или стирол-изопреновые (SI) блок-сополимеры, например Quintac 3433 и Quintac 3421, доступные от компании Nippon Zeon Company, Ltd. (отдел сбыта в США - Louisville, Ky.); Vector DPX 559, Vector 4111 и Vector 4113, доступные от компании Dexco, являющейся товариществом компаний Еххоn Chemical Co. (Houston, Тех.) и Dow Chemical Co. (Midland Mien.); и полимеры Kraton®, например Kraton 604x, Kraton D-1117, Kraton D-1107 и Kraton D-1113, доступные от компании Shell Chemical Co. (Houston, Тех.). Kraton D-1107 - это преимущественно стирол-изопрен-стирольный (SIS) эластомер, состоящий примерно на 15 массовых процентов из стирол-изопреновых (SI) блок-сополимеров. Kraton 604x представляет собой стирол-изопрен-стирольный (SIS) эластомер, состоящий примерно на 55% из стирол-изопреновых (SI) блок-сополимеров. Kraton D-1320X представляет собой пример коммерчески доступного разветвленного блок-сополимера, характеризующегося условным обозначением (SI)_xI_y, в котором некоторые ветви являются полиизопреновыми блоками. К коммерчески доступным эластомерам на основе бутадиена относятся стирол-бутадиен-стирольные (SBS) и/или стирол-бутадиеновые (SB) каучуки, например Kraton D-1101, D-1102 и D-1118X от компании Shell Chemical Co.; и Solprene 1205, SB блок-сополимер, доступный от корпорации Housemex, Inc. (Houston, Тех.). К другим примерам коммерчески доступных блок-сополимеров, используемым в практике настоящего изобретения, относятся Kraton TKG-101 (иногда называемый "TackyG"), представляющий собой радиальный блок-сополимер, имеющий стирол-этилен-бутадиен-стирольную (SEBS) цепь и изопреновые (I) и/или стирол-изопреновые (SI) ветви. Эластомеры Kraton G, например Kraton G-1657, однако, как правило, не подходят, поскольку они не дают пригодный контактный клей при смешивании со смолами со средней температурой размягчения.

В общем, эластомеры содержатся в количестве от примерно 20 до примерно 50 массовых процентов или от примерно 25 до примерно 40 массовых процентов в расчете на суммарную массу композиции термоплавкого контактного клея, с балансом композиции (примерно от 50 до 80 массовых процентов или примерно от 60 до 75 массовых процентов), первоначально состоящей из повышающих липкость смол. Особо пригодные композиции термоплавкого контактного клея содержат смесь (а) стирол-бутадиеновых (SB) блок-сополимеров и (b) стирол-изопрен-стирольных (SIS) блок-сополимеров (или смесь стирол-изопрен-стирольных (SIS) и стирол-изопреновых (SI) блок-сополимеров), при этом массовое соотношение эластомера(ов) на основе бутадиена к эластомерам на основе изопрена составляет от примерно 0,5:1 до примерно 2:1. При массовых соотношениях выше 2:1 наблюдается снижение температурных характеристик клея. В одном варианте осуществления изобретения такая композиция содержит в количестве примерно 10-20 массовых процентов стирол-бутадиеновые (SB) блок-сополимеры и в количестве примерно 10-25 массовых процентов стирол-изопрен-стирольные (SIS) блок-сополимеры (или смесь стирол-изопрен-стирольных (SIS) и стирол-изопреновых (SI) блок-сополимеров, обозначаемую "SIS/SI"), с балансом, который содержит повышающий липкость компонент и необязательно незначительное количество антиоксиданта. В состав можно также добавлять наполнители, например карбонат кальция. Хотя смола со средней температурой размягчения может использоваться вместо жидкой в обычном состоянии смолы и пластификатора или смеси в обычном состоянии жидкой и твердой смол, в некоторых вариантах осуществления изобретения выгодно включать в состав небольшое количество повышающего липкость компонента, который обычно находится в жидком или твердом состоянии, для регулирования температуры стеклования термоплавкого контактного клея. Твердые в обычном состоянии компоненты для повышения липкости представляют собой такие компоненты, которые при гранулировании имеют тенденцию оставаться в гранулированном состоянии даже при действии горячих и влажных сред. Они склонны иметь температуру размягчения примерно выше 80°С и являются твердыми при комнатной или близкой к комнатной температуре (20-25°С). В отличие от них жидкие в обычном состоянии компоненты для повышения липкости являются жидкостями при комнатной температуре с температурой размягчения примерно менее 20°С. Если твердые и жидкие в обычном состоянии добавки для повышения липкости включают в состав, то они присутствуют в количестве примерно не более чем 10 массовых процентов, в расчете на суммарную массу эластомеров и добавок для повышения липкости.

К неограничивающим примерам твердых и жидких в обычном состоянии добавок для повышения липкости относятся семейство смол Wingtack®, продаваемых химическим отделом компании Goodyear Tire and Rubber Company (Akron, Ohio). Смолы Wingtack® имеют числовое обозначение, которое соответствует температуре размягчения смолы, то есть Wingtack® 95 при комнатной температуре, как правило, является твердым, с температурой размягчения примерно 95°С, a Wingtack® 10 при комнатной температуре, как правило, является жидким, с температурой размягчения примерно 10°С. К другим твердым в обычном состоянии добавкам для повышения липкости относятся Escorez 1304, Escorez 1310-LC и Escorez 2596, производимые компанией Exxon Chemical Co. (Houston, Тех.), и Piccotac 95, производимые корпорацией Hercules Inc. (Wilmington, Del.). Твердые и жидкие добавки для повышения липкости можно получать путем полимеризации потока алифатических нефтепродуктов в форме диеновых и моноолефиновых производных в соответствии с идеями патентов US 3,577,398 и US 3,692,756. В некоторых вариантах осуществления композиция термоплавкого контактного клея может содержать дополнительные добавки для повышения липкости, например канифоли, сложные эфиры канифоли и политерпены, и/или пластификатор, например Shellflex 371 (производимый компанией Shell Chemical Co.) и минеральное масло Kaydol (производимое корпорацией Witco Chemical Corp., Houston, Тех.). Дополнительные добавки для повышения липкости и/или пластификаторы могут добавляться к составу для регулирования температуры стеклования, вязкости или других свойств термоплавкого контактного клея. Если пластификаторы включают в состав, то они присутствуют в количестве примерно не более 7 массовых процентов.

В дополнение к эластомерам и добавкам для повышения липкости, композиции термоплавкого контактного клея могут содержать небольшое количество (например, от примерно 5 до примерно 8 массовых процентов, в расчете на массу всех компонентов) одной или нескольких добавок или наполнителей. К неограничивающим примерам таких компонентов относятся антиоксиданты, например Irganox 565 и Irgafos 168, оба продукта доступны от отдела по добавкам Ciba корпорации Ciba-Geigy Corp.(Terrytown N.Y.), карбонат кальция и пигменты. Антиоксиданты подавляют окислительное разрушение клея. Карбонат кальция облегчает резку конечного этикеточного изделия.

Композиции термоплавкого контактного клея можно получать традиционным способом, перемешивая вместе эластомеры, добавку(и) для повышения липкости и другие компоненты в смесителе периодического или полупериодического действия, или в червячном экструдере при повышенной температуре и необязательно в инертной атмосфере. Смешивание в лабораторном масштабе можно легко провести в мешалке с сигмаобразными лопастями, в то время как производство в коммерческих масштабах можно проводить более эффективно, используя двухшнековый экструдер, как это описано в работе Adhesives Sealants & Industry, June/July 1998, на страницах 44-51, включенной в этот документ по ссылке.

Термоплавкие контактные клеи, приготовленные в соответствии с данным изобретением, пригодны для получения улучшенных адгезивных изделий, включая этикеточную заготовку, этикеточные изделия и ленточные изделия. В конце, термоплавкий контактный клей наслаивают или как-то иначе наносят на лицевую поверхность или вначале наслаивают на отделяемую подкладку (например, подкладку из силицированной бумаги Kraft, хорошо известной в данной области техники), а затем покрывают лицевую поверхность. Изделие может прорезаться, высекаться штампом, отделяться по шаблону и/или преобразовываться другими способами. Отделяемая подкладка предохраняет термоплавкий контактный клей до нанесения его на субстрат.

В качестве лицевых поверхностей могут быть использовано большое разнообразие гибких материалов, включая бумажные, картонные материалы и материалы из полимерных пленок, например полиолефинов (например, полиэтилена, полипропилена, этилен-пропиленовых сополимеров и т.д.). Неожиданным преимуществом изобретения является возможность использовать бумажные лицевые поверхности со сравнительно низкой плотностью (то есть 800 кг/м³) и, кроме того, достижение устойчивого высокоскоростного преобразования (то есть штанцевания и матричного отделения). В отличие от этого в большинстве долговременных этикеток общего применения используют облицовочные заготовки с более высокой плотностью (например, 960 кг/м³) для улучшения проведения высокоскоростных операций преобразования.

Наряду с тем, что изобретение было описано относительно предпочтительных вариантов его осуществления, подразумевается, что при прочтении описания сведущему в данной области техники специалисту будут очевидны различные модификации этого изобретения. Поэтому предполагается, что раскрытое в этом документе изобретение подразумевает охват таких модификаций, которые попадают в пределы объема прилагаемой формулы изобретения.

Изобретение относится к смоле со средней температурой размягчения для термоплавкого контактного клея. Смола включает главный компонент и модификатор. Главный компонент содержит, по меньшей мере, одно смолистое вещество на основе канифоли, имеющее круговую и шаровую температуру размягчения примерно 85-125°С. Модификатор содержит, по меньшей мере, одно смолистое вещество на основе канифоли, имеющее низкую температуру размягчения. Смола характеризуется круговой и шаровой температурой размягчения, со средней температурой размягчения примерно 35-60°С. Смолу включают в состав композиции термоплавкого контактного клея, который включает первый компонент, представляющий собой, по меньшей мере, один стирол-бутадиеновый блок-сополимер и второй компонент, представляющий собой, по меньшей мере, один стирол-изопрен-стирольный блок-сополимер или смесь стирол-изопрен-стирольных и стирол-изопреновых блок-сополимеров. Композиция термоплавкого контактного клея обладает хорошей липкостью, высокой когезионной прочностью и хорошими реологическим свойствами. Композицию термоплавкого контактного клея используют для клейкого изделия, содержащего лицевую поверхность бумажных, картонных материалов, материалов из полимерных пленок. 3 н. и 7 з.п. ф-лы.

1. Смола со средней температурой размягчения, включающая, мас.%:
главный компонент примерно 40-80, модификатор примерно 20-60

в которой упомянутый главный компонент содержит, по меньшей мере, одно смолистое вещество на основе канифоли, имеющее круговую и шаровую температуру размягчения примерно 85-125°С, и упомянутый модификатор содержит, по меньшей мере, одно смолистое вещество на основе канифоли, имеющее низкую температуру размягчения, характеризующаяся тем, что круговая и шаровая температура размягчения упомянутой смолы со средней температурой размягчения составляет примерно 35-60°С.

2. Смола по п.1, в которой главный компонент включает, по меньшей мере, одну смолу, выбираемую из списка, включающего сложный пентаэритритовый эфир канифоли, сложный гликолевый эфир канифоли, политерпеновую смолу или их смеси.

3. Смола по п.1, в которой модификатор включает, по меньшей мере, одну смолу, выбираемую из списка, включающего политерпен, терпен-фенольную смолу, стирол-терпеновую смолу, сложный эфир глицерина или смесь двух или нескольких смол.

4. Композиция термоплавкого контактного клея, которая включает первый компонент, представляющий собой по меньшей мере один стирол-бутадиеновый блок-сополимер,
второй компонент, представляющий собой по меньшей мере один стирол-изопрен-стирольный блок-сополимер или смесь стирол-изопрен-стирольных и стирол-изопреновых блок-сополимеров, и
третий компонент, представляющий собой повышающую липкость добавку, включающую смолу со средней температурой размягчения по любому из пп.1-3.

5. Композиция по п.4, в которой содержание первого компонента и второго компонента вместе составляет примерно 20-50 мас.%.

6. Композиция по п.4, в которой содержание первого компонента и второго компонента вместе составляет примерно 25-40 мас.%.

7. Композиция по п.4, в которой содержание повышающей липкость добавки составляет примерно 50-80 мас.%.

8. Композиция по п.4, в которой содержание повышающего липкость компонента составляет примерно 60-75 мас.%.

9. Композиция по п.4, которая дополнительно содержит пластификатор в количестве до 7 мас.%.

10. Клейкое изделие, содержащее лицевую поверхность бумажных, картонных материалов, материалов из полимерных пленок и композицию термоплавкого контактного клея по п.4, в котором указанной композицией покрыта лицевая поверхность изделия или указанная композиция наслоена на лицевую поверхность изделия.