[發明專利]具有低酸含量的增粘丙烯酸酯壓敏粘合劑

有效

• 申請號: 201580070236.5
• 申請日: 2015-12-14
• 公開（公告）號: CN107109166B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 弗朗索瓦·C·德哈瑟;斯泰恩·多朗德;彼得拉·M·施特格邁爾;米歇爾·A·弗蘭肯;拉奇德·M·艾特·勒哈迪
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: C09J133/08
• 分類號: C09J133/08;C09J7/38
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 王靜;丁業平

本發明提供了包含烴增粘劑的可交聯壓敏粘合劑前體，其可以具有不超過3％的含量，并且可以交聯以提供壓敏粘合劑。

技術領域

本公開整體涉及粘合劑領域，更具體地涉及包含相對高含量的增粘劑的光交聯壓敏粘合劑領域。本公開還涉及制備高度增粘的光交聯壓敏粘合劑的方法。

背景技術

粘合劑已用于多種標記、固定、保護、密封和掩蔽用途。粘合帶通常包括背襯或基材以及粘合劑。一種類型的粘合劑，壓敏粘合劑，對許多應用而言是尤其優選的。壓敏粘合劑(PSA)為本領域中的普通技術人員所熟知，其在室溫下具有某些特性，這些特性包括以下項：(1)強力且持久的粘著性，(2)不超過指壓的粘附性，(3)足夠的能力以固定在粘附體上，以及(4)足夠的內聚強度。

已發現很好地用作壓敏粘合劑的材料為經設計和配制而表現出所需粘彈性，從而使得粘著性、剝離粘附力和剪切強度達到所需平衡的聚合物。用于制備壓敏粘合劑最常用的聚合物為天然橡膠、合成橡膠(如，苯乙烯/丁二烯共聚物(SBR)和苯乙烯/異戊二烯/苯乙烯(SIS)嵌段共聚物)、各種(甲基)丙烯酸酯(如，丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)共聚物和有機硅。

粘著到所有類型表面的通用膠帶，并且尤其是很好地粘著到低表面能基材的壓敏粘合劑通常需要添加大量的增粘樹脂。由溶液聚合物制備的PSA可通過適當添加交聯劑或增加聚合物的分子量來補償由于低分子量增粘樹脂的存在而降低的內聚強度。然而，在可熱熔融加工的制劑中，聚合物必須能夠在擠出機溫度下充分流動，因此最大分子量受到限制。此外，與熱交聯劑組合以經由增加分子量和產生化學網絡來產生更高的內聚強度并不總是實際的，這是由于它在熱熔融處理期間的潛在影響。

已知，聚合物的交聯產生聚合物網絡，與它們的未交聯的直鏈或支鏈對應物相比，該聚合物網絡具有相當不同的機械和物理特性。例如，聚合物網絡可以示出獨特且非常理想的特性，諸如耐溶劑性、高內聚強度和彈性特性。

交聯聚合物可以在所需聚合物產物的形成期間原位制備。已知許多專利描述了實現有效交聯機理和良好內聚強度特性的技術。因此，通過使用光化輻射處理可避免與交聯材料的溶劑和大量處理相關聯的問題。美國專利4,379,201(Heilmann等人)公開了用于(甲基)丙烯酸酯共聚物的光致固化中的一類聚丙烯酸官能的交聯劑的示例。

美國專利4,391,687(Vesley)和4,330,590(Vesley)描述了一類快速固化三嗪光交聯劑，當其與丙烯酸單體并且任選地與單烯鍵式不飽和單體混合，并且暴露于UV輻射時，形成交聯聚丙烯酸酯。在這些共聚作用中通過(甲基)丙烯酸酯和三嗪兩者形成的交聯防止初始光聚合后的任何進一步處理，諸如熱熔融涂覆、反應性擠出或溶液涂覆工藝。然而，由于通常需要聚合物產物的進一步處理，因此更典型的是從在最終處理步驟中固化為交聯材料的直鏈或支鏈聚合物開始。固化或交聯步驟通常由水分、熱能或光化輻射激活。已發現后者廣泛的應用，尤其是在作為輻射源的紫外光線中的使用。

在過去，已使用多種不同的材料作為使用光化輻射的交聯劑，例如多官能丙烯酸酯、苯乙酮、二苯甲酮和三嗪。然而，上述交聯劑可具有某些缺點，這些缺點包括如下中的一者或多者：高揮發性；與某些聚合物體系的不相容性；產生腐蝕性或毒性副產物；產生不期望的顏色；需要單獨的光敏化合物來引發交聯反應；以及對氧的高度敏感性。

除了上述光化輻射處理之外，可以通過溶劑和熱熔融涂覆技術來將丙烯酸酯PSA施加至基材。盡管廣泛使用溶劑涂覆技術，但是熱熔融涂覆技術可提供一些環境和經濟優勢。然而，與聚合物涂覆和交聯同時進行的溶劑涂覆技術不同，熱熔融涂覆需要按順序進行涂覆和交聯。這是由于競爭因素：如果要平滑地涂覆聚合物，則聚合物不應當是高度交聯的，而聚合物需要交聯以實現某些所需的性能特性，諸如例如當聚合物為PSA時的高剪切力。因此，熱熔融涂覆在涂覆的聚合物交聯之前進行。