[發明專利]制備粘合劑的方法

無效

• 申請號: 200710162887.4
• 申請日: 2007-10-16
• 公開（公告）號: CN101412871A
• 公開（公告）日: 2009-04-22
• 發明（設計）人: 蔡政欣
• 申請（專利權）人: 達信科技股份有限公司
• 主分類號: C09D129/04
• 分類號: C09D129/04
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 章社杲;李丙林

技術領域

本發明涉及一種粘合劑的制法，特別涉及一種以PVA為原料的粘合劑的制法。

背景技術

聚乙烯醇(PVA)聚合物一般是通過將乙烯酯類單體聚合成聚乙烯酯(polyvinyl?ester)后，再由水解而制得。聚乙烯醇常被用來制造粘合劑，例如作為在偏光板制造過程中的“水膠(hydrogel)”，或者摻雜其它成份而用于木工用的粘合劑。為進一步改善此種粘合劑的物理特性，例如粘合強度或耐水性，一般會在制造粘合劑的過程中添加帶有可與羥基反應的官能團的交聯劑(crosslinking?agent)，使PVA分子間形成成三維(three?dimension)網狀結構，以增加粘合劑的鍵結強度。或者，在PVA聚合時，即加入具有可與羥基反應的官能團的交聯劑，以在單體(例如乙烯醋酸酯)聚合時一起反應，從而直接使PVA分子鏈間經過修飾而產生類似的三維結構?；蛘撸赏ㄟ^其它的反應步驟，使PVA分子鏈上的羥基轉變為其它反應性官能團，例如乙酰醋酸基(acetoacetyl?group)。乙酰醋酸基本身具有1，3-二酮的結構，具有強反應性。圖1顯示一經過修飾后的PVA分子鏈，其含有羥基、未完全水解的醋酸基、及因修飾而鍵結的乙酰醋酸基。m、n、及l為正整數，在已知的范圍內。

乙酰醋酸基(CH₃(CO)CH₂(CO)O-)由于含有1，3-二酮(1，3-diketone)的結構，因此可允許酮-烯醇互變異構化(keto-enoltautomerism)轉換，因此其兩個羰基碳原子與羰基碳原子之間的亞甲基碳原子可與多種不同類型的交聯劑反應，而在PVA分子鏈間產生不同類型的鍵結，形成三維結構。圖2顯示乙酰醋酸基的結構及多種可與其反應的交聯劑，同時顯示它們之間的反應類型。如圖2所示，乙酰醋酸基可與二醛類、二胺類、多元醇、金屬離子(M)反應，通過共價鍵或電荷吸引力的作用，在PVA分子鏈間形成網狀結構。圖中的R表示經取代或未經取代的亞烷基。其它可與乙酰醋酸基反應的交聯劑的實例包括己二酸二酰肼(adipic?aciddihydrazide)，以及帶有多個胺基、羥基、或醛基的聚合物。

美國專利第5,569,703號披露了一種粘合劑，其為一共聚物的水性乳化物，此共聚物含有重量比為(5至70):100:(0.1至10)的亞乙基單元(ethylene?unit)、乙烯酯單元(vinyl?ester?unit)及含有乙酰醋酸基(acetoacetyl)的可共聚的單體單元(monomer?unit)。其中，可通過控制成份之間的比例，調整共聚物的抗水性。然而，雖然此等方法可通過控制共聚單體之間的比例而調整共聚物的物理特性，但是一旦聚合完成后，此聚合物即喪失物理特性調整的彈性；換句話說，其性質和/或反應性已由含有乙酰醋酸基的可共聚單體的比例被決定，無法進一步修飾，因此只能適用于某種特定的粘合劑用途，無法適用各種類型的粘合劑的使用。

日本專利申請案公開第昭57-202,364號披露一種方法，通過將PVA與雙烯酮(diketene)反應，而將部份的羥基轉換為乙酰醋酸基。請參閱圖3，其顯示PVA與雙烯酮的反應，形成乙酰醋酸基化PVA，n為正整數，在已知的范圍內。然而，雖然此方法可通過使用不同比例的雙烯酮，調整PVA分子鏈內乙酰醋酸基的比例，但其反應產物僅為修飾后的PVA分子鏈。換句話說，仍須額外添加交聯劑來進一步改善PVA粘合劑的粘合特性。

PVA系列聚合物的分子鏈中，典型的具有-CH₂CHOH-的重復單元。換句話說，相鄰兩單元的羥基，其結構為1，3-二羥基結構。歐洲專利第1,263,802號提到利用NaIO₄-KMnO₄試劑對PVA進行處理。此試劑的作用是用以切斷PVA聚合物，使成為小分子的PVA(分子量為2000至4000)，而非將PVA系列聚合物上的羥基氧化為酮基(＝O)。

因此，迫切的需要研究新穎的粘合劑制法，以制造具耐水性、接著性強的粘合劑(水膠)，以特別適用于偏光板的制造。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種新穎的制備粘合劑的方法，通過將PVA分子鏈上的1，3-二羥基結構氧化，使成為1，3-二酮，同時在不添加額外的交聯劑下，即可在PVA分子鏈之間產生三維結構，從而加強PVA粘合劑的物理特性，如耐水性、粘合強度等。

為達成上述目的，根據本發明的制備粘合劑的方法包括下列步驟，首先，提供一聚乙烯醇(PVA)在水或親水性溶劑中的溶液。然后，添加高錳酸鉀于該溶液中，并使高錳酸鉀在攪拌下反應。