[發(fā)明專利]紫外輻射可固化壓敏丙烯酸類粘合劑

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080022965.0
• 申請(qǐng)日: 2010-03-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102449094A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T·E·哈蒙德;X·胡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 亞什蘭許可和知識(shí)產(chǎn)權(quán)有限公司
• 主分類號(hào): C09J175/14
• 分類號(hào): C09J175/14;C09J7/02
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 過(guò)曉東

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求享有于2009年4月3日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)61/166,431的權(quán)益。將美國(guó)專利申請(qǐng)61/166,431在此援引加入。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通過(guò)用由二異氰酸酯和羥基官能丙烯酸酯單體制備的衍生化試劑衍生化丙烯酸類聚合物如羥基官能丙烯酸類聚合物來(lái)制備紫外(“UV”)可固化壓敏粘合劑(“PSA”)的方法。

背景技術(shù)

基于溶劑的PSA一般具有低固含量例如約40％-約55％的固體。由溶液進(jìn)行涂覆的方法通常限制了常見(jiàn)應(yīng)用的有效涂覆厚度，因?yàn)殡y以從厚膜中蒸發(fā)溶劑。然而，對(duì)于許多應(yīng)用，需要較厚的膜。熱熔膠提供了一種容易產(chǎn)生厚膜的途徑。歷史上，大多數(shù)熱熔膠是基于橡膠的，在性能上有局限。

UV可固化丙烯酸類熱熔PSA提供了對(duì)于基于橡膠的熱熔膠潛在有吸引力的替代方案，因?yàn)檩p度交聯(lián)的丙烯酸類粘合劑具有與基于橡膠的粘合劑相比優(yōu)異的剝離和剪切性能、以及顯著的氣候和老化性能。然而，很多對(duì)于UV可固化丙烯酸類PSA上的努力對(duì)于厚薄膜應(yīng)用的商業(yè)成功有局限性。這通常由于較厚的膜在膜的整個(gè)深度上固化均勻性不足。

對(duì)于UV可固化PSA在某些商業(yè)應(yīng)用中的主要局限是由于光引發(fā)劑本體的性質(zhì)。對(duì)于這些粘合劑產(chǎn)物，光引發(fā)劑通過(guò)丙烯酸酯二苯甲酮的自由基聚合而引入到丙烯酸類聚合物骨架中。引入的二苯甲酮的量為約0.5％-約1.0％。二苯甲酮基團(tuán)是非常強(qiáng)的UV吸收劑，并且當(dāng)由UV激發(fā)時(shí)是強(qiáng)的去氫劑。去氫過(guò)程導(dǎo)致產(chǎn)生自由基。當(dāng)這些自由基再結(jié)合時(shí)，其導(dǎo)致聚合物的輕度交聯(lián)。交聯(lián)是將熔融可流動(dòng)的聚合物轉(zhuǎn)化為合適的PSA的關(guān)鍵。然而，對(duì)于基于二苯甲酮的聚合物的固化存在深度上的限制。由于二苯甲酮在258nm處的強(qiáng)吸收，在這個(gè)波長(zhǎng)的UV輻射不能通過(guò)超過(guò)約70μm(約2.7mils)的樣品深度。因此，從實(shí)際目的出發(fā)，基于二苯甲酮的UV可固化PSA只能在2mils或更小的厚度上均勻固化。

在UV可固化丙烯酸類熱熔PSA領(lǐng)域的其它專利有包含內(nèi)在的光引發(fā)劑和烯屬組分的組合以促進(jìn)交聯(lián)的粘合劑組合物。另外，丙烯酸酯官能聚氨酯已經(jīng)作為UV可固化溫?zé)崛廴赑SA出售。所有這些熱熔PSA是100％固體，在施用期間沒(méi)有揮發(fā)性有機(jī)化合物(“VOC”)，免去了對(duì)干燥爐和焚燒爐/熱氧化劑的需求。

除非另有說(shuō)明，本文給出的所有份數(shù)和百分比是基于重量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及一種由羥基官能化丙烯酸類聚合物制備UV可固化PSA的方法，其包括用由二異氰酸酯和羥基官能丙烯酸酯單體制備的衍生化試劑對(duì)所述聚合物進(jìn)行衍生化。在所述丙烯酸酯類聚合物中的羥基與衍生化試劑反應(yīng)形成氨基甲酯鍵。該方法得到了能通過(guò)UV輻射固化的丙烯酸酯官能丙烯酸類聚合物。

所述衍生化試劑由在兩個(gè)異氰酸酯基之間具有不同反應(yīng)性的二異氰酸酯制得，使得與一當(dāng)量的羥基官能丙烯酸酯單體的反應(yīng)主要產(chǎn)生單氨基甲酸酯，而不是單氨基甲酸酯、二氨基甲酸酯和未反應(yīng)的二異氰酸酯的無(wú)規(guī)分布。通過(guò)主要產(chǎn)生丙烯酸酯化的單氨基甲酸酯而幾乎沒(méi)有或沒(méi)有殘留的二異氰酸酯，加入到羥基官能丙烯酸類聚合物不會(huì)導(dǎo)致明顯的分子量增加。殘留的異氰酸酯將簡(jiǎn)單地加入在丙烯酸類聚合物中的醇基并產(chǎn)生丙烯酸酯官能丙烯酸類聚合物。該丙烯酸酯官能化的丙烯酸類聚合物能在比二苯甲酮取代的UV可固化PSA產(chǎn)品更大的粘合劑薄膜厚度上進(jìn)行UV固化。

通常，丙烯酸酯官能化丙烯酸類聚合物本身不是UV可固化的。因此，在該方法中丙烯酸類聚合物必須與合適的光引發(fā)劑添加劑配制。所述粘合劑還可包含填料和添加劑如增粘劑、交聯(lián)劑、穩(wěn)定劑、抑制劑、溶劑、增塑劑等及其組合。

可將PSA應(yīng)用于粘合材料的方法。該方法包括以下步驟：提供用于PSA的基底材料，將PSA施加到基材的表面上，UV固化粘合劑以及將該基底材料與另一種基底材料接合并粘合，優(yōu)選在施加壓力下。

附圖說(shuō)明

圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的官能化丙烯酸類聚合物。

具體實(shí)施方式

羥基官能化聚合物一般為分子量為約40,000-約100,000的丙烯酸類聚合物?？捎糜诒景l(fā)明的丙烯酸類單體包括大量的產(chǎn)生低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)聚合物的單體。這樣的單體包括選自丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸異辛基酯、丙烯酸異癸基酯、丙烯酸月桂基酯、丙烯酸正丁酯等及其組合的那些。