CS266874B1

CS266874B1 - Samolepicí plošný materiál

Info

Publication number: CS266874B1
Application number: CS88168A
Authority: CS
Inventors: Jindrich Ing Klugar; Lumir Ing Mandik; Jiri Ml Ing Huml; Lubomir Ing Metzl; Vladimir Ing Bourek; Richard Ing Zahourek; Josef Ondra
Original assignee: Klugar Jindrich; Mandik Lumir; Jiri Ml Ing Huml; Lubomir Ing Metzl; Vladimir Ing Bourek; Richard Ing Zahourek; Josef Ondra
Priority date: 1988-01-07
Filing date: 1988-01-07
Publication date: 1990-01-12
Also published as: CS16888A1

Abstract

Je tvořený nosnou fólií na bázi celulózy nebo plastu s jednostranně nanesenou vrstvou a krycí snímatelnou fólií s nánosem odlučivé vrstvy. Samolepicí vrstva je vytvořena z kompozice sestávající z akrylových kopolymerů připravitelných radikálovou polymerací směsi monomerů obsahující estery kyseliny akrylové odvozené od alifatických primárních nebo sekundárních alkoholů s počtem uhlíkových atomů 1 až 14, přičemž na hmotnostně průměrnou alkylovou skupinu těchto esterů připadá 4 až 12 uhlíkových atomů, «,/J-ethylenicky nenasycené alifatické monokarboxylové kyseliny s počtem uhlíku 1 až 4, nenasycené monomery obsahující oxiranovou skupinu a případně monoethylenicky nenasycené monomery ze skupiny zahrnující alkylestery kyseliny methakryiové s počtem uhlíkových atomů v alkylovém substituentu 1 až 14, styren a jeho alkylderiváty s počtem uhlíkových atomů v alkylovém substituentu 1 až 4 a vinylacetát. Dále kompozice obsahuje organická rozpouštědla plastifikátory. Kromě nich může dále obsahovat případně katalyzátory na bázi substituovaných aminosloučenin a/nebo aditiva ze skupiny zahrnující i syntetické pryskyřice, barviva, pigmenty a plniva.

Description

Vynález se týká samolepicích plošných materiálů s lepicí vrstvou na bázi akrylových kopolymerů poskytující snímatelný charakter, vhodných zejména pro výrobu snímatelných samolepicích etiket a fólií.

Termín samolepicí nebo také na tlak citlivé se používá obvykle pro skupinu pásek a lepidel, které se po odpaření rozpouštědel vyznačují vysokou lepivostí za normálních teplot a mají schopnost přilnout k mnoha různorodým povrchům pouze mírným tlakem. Snímatelné samolepicí materiály jsou takové, které se vyznačují vysokou počáteční přilnavostí, je však možno takové materiály snadno odstranit z nalepených povrchů, aniž by došlo k poškození těchto povrchů, případně k zanechání lepivé vrstvy na povrchu předmětu. Pro tyto systémy je žádoucí, aby lepivá vrstva měla v rovnováze takové vlastnosti, jako jsou adheze, koheze, pevnost a elasticita.

Jako snímatelné materiály se v současné době používají systémy na bázi přírodních nebo syntetických kaučuků, k nimž se přidává určité množství organických plastifikátorů za účelem snížení povrchové adheze lepicí vrstvy. Nevýhodou těchto kaučukových systémů je přítomnost dvojných vazeb v řetězci, které ovlivňují s časem vlastnosti lepicí vrstvy. Snižuje se elasticita vrstvy a zvyšující síťování vede k vytěsňovaní značného množství plastifikátorů na povrch lepicí vrstvy. To má za následek podstatné snížení adheze lepicí vrstvy a může vést až k odpadnutí samolepicího materiálu. Vyloučené plastifikátory dále pronikají do porézních podložek a nosičů a znehodnocují tak materiál. V současné době k nejvýznamnějším kontaktním materiálům patří lepidla na bázi akrylátů. Lepidla na této bázi mají podstatně vyšší životnost a zachovávají si své vlastnosti konstantní po velmi dlouhou dobu. Na bázi akrylátů používaná lepidla mají však zpravidla permanentní charakter, tj. adheze lepivé vrstvy je tak velká, že nelze samolepicí materiál bez poškození sejmout z předmětu. Snížení adheze u akrylátových lepidel se dosahuje zvýšením obsahu kyseliny akrylové a/nebo methakrylové (pat. USA č. 2 607 711). Tyto systémy se vyznačují nižší elasticitou vrstvy a tedy sníženou schopností použití těchto materiálů pro automatizované lepení, kde je vyžadována vysoká počáteční přilnavost. Jiné typy akrylových lepidel jsou na bázi vodných disperzí akrylových kopolymerů, které se však připravují ze speciálních a obtížně dostupných monomerů (pat. USA č. 3 922 464).

Uvedené nedostatky odstraňuje samolepicí plošný materiál tvořený nosnou fólií na bázi celulózy nebo plastu s jednostranně nanesenou samolepicí vrstvou a krycí snímatelnou fólií s nánosem odlučivé vrstvy podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že samolepicí vrstva je vytvořena z lepicí kompozice sestávající z 20 až 60 hmot, dílů akrylových kopolymerů připravených radikálovou polymerací směsi monomerů obsahující 37 až 99,3 % hmot, esterů kyseliny akrylové odvozených od alifatických primárních nebo sekundárních alkoholů s poč

CS 266 874 B1 tem uhlíkových atomů 1 až 14, přičemž na hmotnostně průměrnou alkylovou skupinu těchto esterů připadá 4 až 12 uhlíkových atomů, 0,5 až 15 % hmot, α,/7-ethylenicky nenasycených alifatických monokarboxylových kyselin s počtem uhlíkových atomů 1 až 4, 0,2 až 8 % hmot, nenasycených monomerů obsahujících oxiranovou skupinu, ze skupiny zahrnující glycidylakrylát, glycidylmethakrylát nebo allylglycidylether, 30 až 80 hmotnostních dílů organických rozpouštědel a 2 až 40 hmot, dílů plastifikátorů. Kromě výše uvedených monomerů může jejich směs ještě obsahovat 0,1 až 40 % hmot, monoethylenicky nenasycených monomerů ze skupiny zahrnující alkylestery kyseliny methakrylové s počtem uhlíkových atomů v alkylové skupině 1 až 14, styren a jeho alkylderiváty s počtem uhlíkových atomů v alkylovém substituentu 1 až 4 a vinylacetát. Samolepicí vrstva obsahuje ještě dále 0,01 až 5 hmot, dílů katalyzátorů na bázi substituovaných aminosloučenin a/nebo 0,1 až 60 hmot, dílů aditiv, ze skupiny zahrnující syntetické pryskyřice, barvivá, pigmenty a plniva.

Předností snímatelných samolepicích plošných materiálů připravených podle tohoto vynálezu je zejména jejich vysoká počáteční lepivost, která umožňuje snadné přichycení na všechny druhy povrchů. Tato vlastnost je zvlášť významná při průmyslových výrobách v oblasti automatizovaného značkování. Další méně významnou předností je snadná snímatelnost z povrchů majících nízkou povrchovou pevnost, jako jsou neklizené nebo nízko klížené papíry apod. Trojrozměrná síť akrylového kopolymerů, k jejímuž vzniku dochází po odpaření rozpouštědel, je nositelem elasticity lepivé vrstvy a zabezpečuje potřebnou pevnost lepeného spoje. Trojrozměrná síť je dokončena v okamžiku zreagování celého množství reakce schopných funkčních skupin a od této doby se vlastnosti lepicí vrstvy nemění. Nedochází časem k vylučování plastifikátorů a nemůže tedy dojít k migraci do porézních podložek. Další významnou výhodou je stabilita adhezních vlastností lepicí vrstvy, vyplývající z vysoké odolnosti základního polymeru proti vnějším vlivům a chemickým změnám.

Samolepicí plošný materiál tvořený nosnou fólií na bázi celulózy nebo plastu a krycí snímá-telnou fólií s nánosem odlučivé vrstvy podle vynálezu používá jako nosné fólie poloklížený nebo klížený papír, případně s povrchovou úpravou, tvrdé nebo měkké polyvinylchloridové, polyesterové, polypropylénové nebo polyethylentereftalátové fólie, případně vakuově pokovené, hliníkové, acetobutyrátové nebo triacetátové fólie. Pro speciální aplikace je možné použít i plošné textilní materiály.

Na nosné fólii je nanesena lepivá kompozice na bázi akrylového kopolymerů připraveného radikálovou polymerací směsi monomerů, v níž základní složku tvoří estery kyseliny akrylové s alifatickými alkoholy, s výjimkou alkoholů terciálních, o 1 až 14 atomech uhlíku, jako methanol, n-hexanol, n-dekanol apod. Průměrná délka alkylů ve směsi esterů kyseliny akrylové

CS 266 874 Bl musí být 4 až 12 atomů uhlíku, aby byly vytvořeny předpoklady k adhezi lepicí vrstvy k různorodým materiálům. Další složky základního akrylového kopolymeru tvoří 0,5 až 15 % hmot, kyseliny akrylové a/nebo methakrylové, případně jiných α,/3-ethylenicky nenasycených alifatických kyselin a 0,2 až 8 % hmot, nenasycených monomerů obsahujících oxiranovou skupinu, jako jsou např. glycidylakrylát, glycidylmethakrylát, alkylglycidylether apod. Pro speciální účely může směs monomerů obsahovat ještě modifikující jiné monoethylenicky nenasycené monomery, jako jsou např. methylmethakrylát, n-butylmethakrylát, 2-ethylhexylmethakrylát, laurylmethakrylát, styren, vinyltoluen, vinyl acetát apod.

Další nezbytnou složkou jsou organické plastifikátory, přidávané v množství 2 až 40 hmot, dílů na 20 až 60 hmot, dílů základního akrylového kopolymeru. Tato činidla jednak zvláčňují lepicí vrstvu, jednak se vlivem osmotického působení polymerní sítě vylučují na povrch lepicí vrstvy a přispívají tak ke snímatelnému charakteru. Pro tyto účely lze použít estery organických kyselin se 4 až 22 atomy uhlíku, jako např. kyseliny palmitové, stearové, ftalové s alifatickými primárními či sekundárními alkoholy s 1 až 12 atomy uhlíku, glykoly a jejich monoethery, polyoly a arylalkoholy, jako např. benzylalkohol, diethylenglykol, glycerin apod., dále organické fosfáty a kapalné oligomerní látky o průměrné molekulové hmotnosti 200 až 3 000, jako jsou polyethylenglykoly, kapalné polyestery, nízkomolekulární oligomery esterů kyseliny akrylové a/nebo methakrylové s alifatickými alkoholy, výjimkou terciálních, s počtem uhlíkových atomů 1 až 12, amethylstyrenu, butadienu, isobutylenu a jiných vinylických monomerů.

Tvorbu trojrozměrné sítě je možné příznivě ovlivnit přídavkem 0,01 až 5 hmot, dílů katalyzátorů na bázi substituovaných aminosloučenin. V podstatě je možno využít všechna známá aminotvrdidla epoxidových pryskyřic, zejména diethylentriamin, triethylentetramin, tetraethylenpentamin, 4,4-diaminodifenylmethan, ethanolaminy, kondenzační produkty polyaminů s aldehydy a fenolem nebo jeho alkylderiváty, adukty epoxidových sloučenin s polyaminy apod.

Některé vlastnosti lepidel podle vynálezu lze ještě upravovat a zlepšit možným přídavkem 0,1 až 60 hmot, dílů organických a/nebo anorganických aditiv. Pro zvýraznění lepivé vrstvy je možné lepidlo přibarvovat rozpustnými organickými barvivý nebo upravovat organickými pigmenty a/nebo plnivy, jako titanovou bělobou, vápencem, těživcem, kysličníkem železitým apod. Adhezní a kohezní vlastnosti lze upravovat přídavkem nemodifikovaných či modifikovaných přírodních a/nebo syntetických pryskyřic, jako jsou kalafuny a její modifikace, fenolformaldehydové pryskyřice, epoxidové, polyesterové apod.

Nosná fólie spolu s nanesenou lepivou kompozici je přikryta snímatelnou fólií s nánosem odlučivé vrstvy. Jako krycí snímatelné fólie se používá zpravidla kalibrovaný papír upravený nánosem silikonového laku, který je po vysíťování nerozpustný pro rozpouštědla použitá y lepivé kompozici. Nánosy silikonového laku jsou malé a z tohoto důvodu je možno použít např. papír upravený vrstvou plastu jako je polyethylenem, polypropylenem s nánosem silikonového laku. Jako odlučivé vrstvy je možno využít i jiný materiál s nízkým povrchovým napětím. Pro speciální aplikace je možno místo papírového materiálu využít fólií z plastů opatřených nánosem odlučivé vrstvy.

Předmět vynálezu je dále doložen následujícími příklady provedení.

Příklad 1

Na kalibrovaný papírový nosič opatřený nánosem silikonového laku o celkové gramáži 70 g/m² se pomocí rakle nanese kontinuálně lepivá kompozice sestávající Z kopolymeru o sušině 30 % hmot, připravená z 54 hmot, dílů 2-ethylhexylakrylátu, 1 hmot, dílu kyseliny akrylové a 1 hmot, dílu glycidylmethakrylátu modifikovaného 4 hmot, díly dibutylftalátu a 0,1 hmot, dílu diethylentriaminu v množství 20 g/m² sušiny. Po průchodu sušicí zónou s teplotou 130 °C a po odpaření min. 99 % hmot, technického benzinu se provede laminace bílého etiketového papíru o gramáži 85 g/m², přičemž touto laminací dojde k pevnému zakotvení lepivé vrstvy na etiketový papír. Směs monomerů pro přípravu kopolymeru může ještě obsahovat 34 hmot, dílů butylmethakrylátu.

Příklad 2 Na polyethylentereftalátovou fólii tloušťky 0,05 mm opatřenou nánosem silikonového laku se pomocí válcového nanášecího zařízení nanese lepivá kompozice sestávající z kopolymeru o sušině 60 % hmot, připraveného z 81 hmot, dílů 2-ethylhexylakrylátu, 13 hmot, dílů kyseliny akrylové, 6 hmot, dílů glycidylmethakrylátu a 30 hmot, dílů oligomerního butylmethakrylátu s mol. hmotností 1 200 až 1 400 v množství 12 g/m². Po průchodu sušicí zónou s teplotou 85 ° C a po odpaření min. 99,5 % směsi sestávající z 20 % hmot, toluenu, 30 % hmot, isopropanolu a 50 % hmot, technického benzinu se provede laminace vakuově upravené polyesterové fólie tloušťky 0,03 mm.

Příklad 3

Na papír opatřený extruzí nánosem polyethylenové vrstvy a silikonového laku se nanese lepivá kompozice sestávající z kopolymeru o sušině 45 % hmot, připraveného ze 44,8 hmot, dílů butylakrylátu, 15 hmot, dílů kyseliny akrylové a 0,2 hmot, dílu allylglycidyletheru. Jako plastifikátor kompozice obsahuje 10 hmot, dílů polyethylenglykolu o mol. hmotnosti 600. Z organických rozpouštědel v množství 55 % hmot, dílů obsahuje kompozice směs sestávající z 50 % hmot, ethylacetátu, 40 % hmot, toluenu a 10 % hmot, n-hexanu. Při přípravě výše uveCS 266 874 Bl děného kopolymerů se ještě dále může použít 30 hmot, dílů laurylmethakrylátu a 10 hmot, dílů vinylacetátu. Dále může lepicí kompozice obsahovat ještě 50 hmot, dílů těživce a 2 hmot, díly resinolové žluti v množství 25 g/m² sušiny.

Po zasušení při teplotě 100 °C se provede laminace s viskózovou textilií o plošné hmotnosti 180 g/m², přičemž touto laminací dojde k přenosu lepivé vrstvy na textilní materiál.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Samolepicí plošný materiál tvořený nosnou fólií na bázi celulózy nebo plastu s jednostranně nanesenou vrstvou a krycí snímatelnou fólií s nánosem odlučivé vrstvy, vyznačující se > tím, že samolepicí vrstva je vytvořena z kompozice sestávající z 20 až 60 hmotnostních dílů akrylových kopolymerů připravených radikálovou polymerací směsi monomerů obsahující 37 až 99,3 % hmot, esterů kyseliny akrylové odvozených od alifatických primárních nebo sekundárních alkoholů s počtem uhlíkových atomů 1 až 14, přičemž na hmotnostně průměrnou alkylovou skupinu těchto esterů připadá 4 až 12 uhlíkových atomů, 0,5 až 15 % hmot, «,β-ethylenicky nenasycených alifatických monokarboxylových kyselin s počtem uhlíkových atomů 1 až 4, 0,2 až 8 % hmot, nenasycených monomerů obsahujících oxiranovou skupinu, ze skupiny zahrnující glycidylakrylát, glycidylmethakrylát . nebo allylglycidylether, dále 30 až 80 hmot, dílů organických rozpouštědel a 2 až 40 hmot dílů plastikátorů.
2. Samolepicí plošný materiál podle bodu 1, vyznačený tím, že směs monomerů obsahuje ještě 0,1 až 40 % hmot, monoethylenicky nenasycených monomerů ze skupiny zahrnující alkylestery kyseliny methakrylové s počtem uhlíkových atomů v alkylovém substituentu 1 až 14, styren a jeho alkylderiváty s počtem uhlíkových atomů v alkylovém substituentu 1 až 4 a vinylacetát.
3. Samolepicí plošný materiál podle bodu 1 a 2, vyznačující se tím, že jeho samolepicí vrstva ještě dále obsahuje 0,01 až 5 hmot, dílů katalyzátorů na bázi substituovaných aminosloucenin a/nebo 0,1 až 60 hmot, dílů aditiv, ze skupiny zahrnující i syntetické pryskyřice, barvivá, pigmenty a plniva.