(甲基)丙烯酸2-辛酯粘合剂组合物制造技术

本发明专利技术描述了一种包含(甲基)丙烯酸2-辛酯/(甲基)丙烯酸共 聚物和交联剂的压敏粘合剂组合物。所述粘合剂组合物可以衍生自可 再生资源并且提供良好的剥离、剪切和高温稳定性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】(甲基)丙烯酸2-辛酯粘合剂组合物
技术介绍
压敏粘合剂(PSA)已知具有包括下列各项的性质(1)强力且 持久的粘性、(2)在不超过指压下的粘结性、(3)足以保持在粘附 体或基底上的能力，以及(4)足够的粘结强度，使其能干净地从粘附 体上移除。已发现可很好用作PSA的材料包括这样的聚合物，该聚合 物经设计和配制而表现出所需粘弹性性质，导致粘性、剥离附着力和 剪切保持力的期望的平衡。PSA的特征在于在室温(例如，2(TC)通 常为粘性的。PSA不仅仅因为组合物是粘性的或能够附着到某种表面 上而包含这些组合物。已发现仅有限数量的一类聚合物可用作PSA。在这些聚合物类别 中的是天然橡胶和合成橡胶、(甲基)丙烯酸类聚合物、硅氧烷、嵌 段共聚物和烯烃。已证明丙烯酸类聚合物尤其可用。丙烯酸类PSA在 很多情况下是由丙烯酸异辛酯或丙烯酸2-乙基己酯制备。施加至多种 表面时，这些粘合剂具有许多期望的属性，例如高剥离附着力。然而， 丙烯酸类PSA通常不提供高的热稳定性，并且一但暴露于较高温度(如 高于125°C)就会缓慢降解。这些已知丙烯酸类粘合剂在较高温度下的 热降解降低了粘合剂的粘合强度，并且可以生成从高程度的逸气形成 的气泡，导致附着力损耗。希望提供不含硅氧烷的PSA，该类不含硅 氧垸的PSA将在高达至少约175'C或甚至更高的温度下强效附着到表 面。此外，丙烯酸类PSA—般衍生自石油给料。油价的增加以及同时 增加的石油衍生产品的价格，已导致许多粘合剂产品的价格和供应不 稳定。希望用衍生自可再生能源(例如植物)的那些置换全部或部分 的石油基给料，因为这些材料相对便宜，并因此在经济上和社会上都些衍生自植物的材料的需要已变得日益显著。
技术实现思路
本专利技术提供衍生自可再生资源的粘合剂组合物。具体地讲，本发 明提供部分地衍生自植物材料的粘合剂组合物。在一些实施例中，本 专利技术还提供粘合剂制品，其中基底或背衬也衍生自可再生资源。压敏粘合剂组合物包含(甲基)丙烯酸2-辛酯/ (甲基)丙烯酸共聚物以及 交联剂。本专利技术的压敏粘合剂包含上述相同组成的反应产物。在此所 用的(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酸包括甲基丙烯酸酯和丙烯酸 酯。本专利技术提供可用于粘附暴露于高温的基底的压敏(甲基)丙烯酸 系粘合剂。该粘合剂在高温下呈现低的逸气或重量损失。令人惊奇地 是，本专利技术的粘合剂通常在175'C下3.5小时后呈现出不大于约5重量 %的总重量损失，这通过在实例中描述的测试方法确定。可以将粘合剂 组合物直接挤出、涂布或喷雾到将结合至另一基底或表面的基底或表 面上。本专利技术还提供包括设置在支承件或背衬上的上述压敏(甲基)丙 烯酸系粘合剂的层的粘合剂制品(例如带材等)。支承件可以为防粘 基底或衬垫以提供所谓的无基材胶带，在该胶带中暴露的粘合剂可以 被设置为与基底或表面接触，并且随后可将防粘衬垫从粘合剂剥离掉 以暴露用于粘合至另一基底或表面的粘合剂的另一部分。粘合剂制品 可以提供为带材或粘合剂薄片，其可以通过诸如将粘合剂组合物挤出、 涂布或喷雾到背衬层上之类的多种已知方法中的任一种制备。压敏(甲 基)丙烯酸系粘合带或薄片可以层合到表面或基底上。带材或薄片还 可以被冲切成任何所需的形状。当与(甲基)丙烯酸辛酯的其它异构体(例如(甲基)丙烯酸正 辛酯和(甲基)丙烯酸异辛酯)相比时，衍生自(甲基)丙烯酸2-辛6酯的本专利技术粘合剂组合物提供了可比的粘合特性。此外，本专利技术粘合 剂组合物比衍生自其它辛基异构体(例如丙烯酸异辛酯)的粘合剂具 有更低的粘度。有利地，更低粘度的组合物更易于涂布。具体实施例方式粘合剂组合物包含a) 共聚物，其包含-1) 90至99.5重量％，优选93至97重量％的(甲基)丙烯酸2-辛酯；2) 0.5至10重量％的羧酸官能性共聚单体，优选(甲基)丙烯酸；3) 相对于l)和2)的量小于10重量％,优选小于5重量％的其 它单体；以及b) 交联剂。在某些优选的实施例中，粘合剂组合物的共聚物基本上由以下物 质组成1) 90至99.5重量％,优选93至97重量％的(甲基)丙烯酸2-辛酯；2) 0.5至10重量％，优选1至7重量％的羧酸官能性共聚单体。可以通过常规技术从2-辛醇和(甲基)丙烯酰衍生物例如酯、酸 和卤酰制备(甲基)丙烯酸2-辛酯。2-辛醇可以通过用氢氧化钠处理衍 生自蓖麻油的蓖麻酸(或其酯或酰卤)，之后将其从副产品癸二酸中 蒸馏出而制备。除了粘合剂共聚物中的上述单体(1)和(2)，基于单体的总重 量，可以使用最多10重量％的其它单体，例如用于提高共聚物的玻璃 化转变温度的单体。例如，可以使用烯键式不饱和单体，它们的均聚 物具有至少约0'C，优选大于2(TC的玻璃化转变温度。可以与(甲基)丙烯酸酯和羧酸官能单体共聚的其它单体的实例包括(甲基)丙烯酰胺、a-烯烃、乙烯基醚、烯丙基醚、苯乙烯和其它芳族乙烯基化合物、马来酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸苯基酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、N-乙烯基吡咯垸酮、N-乙烯基己内酰胺，以及取代的(甲基)丙烯酰胺例如N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-羟乙基(甲基)丙烯酰胺、N-辛基(甲基)丙烯酰胺、N-叔丁基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二乙基(甲基)丙烯酰胺和N-乙基-N-二羟乙基(甲基)丙烯酰胺。可共聚的混合物还可任选地包含链转移剂以控制所得聚合物的分子量。可用的链转移剂的实例包括但并不限于选自由四溴化碳、醇、硫醇、以及它们的混合物组成的组的那些。当存在时，优选的链转移剂为巯基乙酸异辛酯和四溴化碳。基于100重量份的总单体混合物，聚合混合物还可包含最多约0.5重量份，通常约0.01至约0.5重量份的链转移剂，如果使用的话，优选约0.05重量份至约0.2重量份的链转移剂。然而，通常非必需使用链转移剂。申请人已发现在相同浓度下并且在相同聚合条件下，本专利技术的(甲基)丙烯酸2-辛酯粘合剂与异构的(甲基)丙烯酸辛酯相比通常具有更低的特性粘度和溶液粘度。不受理论的束缚，据信本专利技术的(甲基)丙烯酸辛酯(在酯羟基氧原子a位连有叔氢原子)起到内部链转移剂的作用以控制分子量。在本专利技术的操作中，共聚物可以通过以下技术聚合，包括(但不限于)传统技术溶剂聚合、分散聚合和无溶剂型本体聚合，以及辐射聚合(包括使用紫外光、电子束和Y辐射的工艺)。单体混合物可以包含聚合引发剂，尤其是热引发剂或光引发剂类型，并且是以有效聚合共聚单体的量。在制备用于本专利技术的(甲基)丙烯酸酯粘合剂聚合物中，可用的引发剂是当暴露于热或光时产生激发单体混合物(共)聚合的自由基的引发剂。可以采用浓度范围为每100pbw单体组合物约0.0001至约3.0pbw，优选约0.001至约l.Opbw，并且更优选约0.005至约0.5pbw的这些引发剂。典型的溶液聚合法通过以下步骤进行向反应器中加入单体、适合的溶剂以及可选的链转移剂，加入自由基引发剂，用氮气吹扫，并在高温下，通常在约40至IOO'C的范围内保持反应器通常约1至20小时(取决于批量大小和温度)直至反应完成。溶剂的实例是甲醇、四氢呋喃、乙醇、异丙醇、丙酮、甲基乙基酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、和乙二醇烷基醚。可以单独使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粘合剂组合物，包含：　ａ）共聚物，所述共聚物包含所述下列物质的反应产物：　１）９０至９９．５重量％的（甲基）丙烯酸２－辛酯；　２）０．５至１０重量％的（甲基）丙烯酸共聚单体；　３）相对于１）和２）的总重量小于１０ 重量％的其它单体；以及　ｂ）交联剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.10.13 US 11/549,1621.一种粘合剂组合物，包含a)共聚物，所述共聚物包含所述下列物质的反应产物1)90至99.5重量％的(甲基)丙烯酸2-辛酯；2)0.5至10重量％的(甲基)丙烯酸共聚单体；3)相对于1)和2)的总重量小于10重量％的其它单体；以及b)交联剂。2. 根据权利要求l所述的粘合剂组合物，其中所述交联剂选自多 官能氮丙啶、异氰酸酯、職唑和环氧化合物。3. 根据权利要求l所述的组合物，其中所述交联剂具有下列化学式其中，R^和RS独立地选自由H和C。H2^组成的组，其中 n为从1到5的整数，W为选自由苯基、取代的苯基、三嗪和-CnH^-、以及它们的组合 组成的组的二价基，其中m为从l到IO的整数。4. 根据权利要求3所述的粘合剂组合物，其中所述(甲基)丙烯 酸共聚单体和所述交联剂的相对量使得所述交联剂的酰胺基与所述(甲基)丙烯酸共聚单体的酸官能团的比率小于或等于O.l。5. 根据权利要求1所述的粘合剂组合物，其中所述(甲基)丙烯酸共聚单体选自由丙烯酸、甲基丙烯酸以及它们的组合组成的组。6. 根据权利要求3所述的压敏粘合剂组合物，其中所述交联剂包 括l,l'-间苯二酰基-双(2-甲基氮丙啶)。7. 根据权利要求l所述的粘合剂组合物，其中所述共聚物基本上 由90至99.5重量％的(甲基)丙烯酸2-辛酯和0.5至10重量％的(甲 基)丙烯酸共聚单体组成。8. 根据权利要求l所述的粘合剂组合物，还包含相对于所述共聚 物的重量多达10重量％的增塑剂。9. 一种粘合剂组合物，包含根据权利要求l所述的交联粘合剂。10. —种粘合剂制品，包括根据权利要求9所述的交联粘合剂和 背衬。11. 根据权利要求IO所述的粘合剂制品，其中所述背衬选自聚烯 烃、聚苯乙烯、聚酯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚氨酯、聚(偏二氟乙 烯)、纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯利·S·安德森，凯文·M·莱万多夫斯基，杜安·D·范斯勒，巴布·N·加德丹，尤金·G·约瑟夫，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US