CN101460580A - 压敏粘合剂 - Google Patents
压敏粘合剂 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101460580A CN101460580A CNA2007800200843A CN200780020084A CN101460580A CN 101460580 A CN101460580 A CN 101460580A CN A2007800200843 A CNA2007800200843 A CN A2007800200843A CN 200780020084 A CN200780020084 A CN 200780020084A CN 101460580 A CN101460580 A CN 101460580A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- alternatively
- formula
- group
- psa
- dispersion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
- C09D133/14—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J133/00—Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Adhesives based on derivatives of such polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J133/00—Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Adhesives based on derivatives of such polymers
- C09J133/04—Homopolymers or copolymers of esters
- C09J133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
- C09J133/08—Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J133/00—Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Adhesives based on derivatives of such polymers
- C09J133/04—Homopolymers or copolymers of esters
- C09J133/14—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J4/00—Adhesives based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; adhesives, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09J183/00 - C09J183/16
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
- C09J2301/30—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier
- C09J2301/302—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier the adhesive being pressure-sensitive, i.e. tacky at temperatures inferior to 30°C
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
本发明披露了具有增强的水漂白耐受性及高剪切稳定性的PSA。该PSA由包含有效量表面活性剂混合物和单体组合物的水分散体获得,该表面活性剂混合物包含至少一种离子型表面活性剂(其包含多个、优选至少三个芳香环,至少一个选自单价氧取代的磺基阴离子和/或单价氧取代的磷酸基阴离子的电负性取代基,以及可选地至少一个包含一个或多个重复烷氧基单元的取代基(例如,Soprophor 4D 384)),和至少一种非离子型表面活性剂(例如,Abex2535),以及进一步的非芳香族离子型表面活性剂(例如Acrosol OT75)。该单体组合物包含至少一种疏水单体(组分I),至少一种亲水单体(组分II),至少一种部分亲水单体(组分III)以及可选地至少一种酰脲单体(例如Norsocryl 102)(组分IV)。该分散体具有约100nm至约400nm的平均粒度,以及约5.5至约9.0的pH值。该乳液可形成具有良好的水漂白耐受性且在高剪切下足够稳定,从而可进行幕涂的PSA。
Description
技术领域
本发明涉及基于水乳液的压敏粘合剂(PSA)以及该粘合剂的制备方法。本发明的压敏粘合剂具有增强的水漂白耐受性以及对高剪切的耐受力,因而可通过高速机器进行涂覆。
背景技术
提供无标签外观(label look)的标签以提高顾客的视觉感受,是日益增长的需求。这需要高度透明的标签粘合剂叠薄片[即PSA涂覆的面胶(facestock)],因此当将标签粘贴到产品上时,信息看上去是以最大的审美效果被直接印刷在其上。由于环境及其它原因,也需要使用水性的而非基于溶剂的粘合剂。然而,传统的水性粘合剂显示很差的水漂白耐受性,当暴露于水中时,该干燥的粘合剂膜很快地变白。在很多应用中,标签被暴露于水中(如,贴了标签的饮料容器可用冰块浴冷却),其中传统的水性PSA将变白且破坏所需的无标签外观。同样期望增强的水漂白耐受性,这样例如对于瓶体标签,其中该瓶体被巴氏灭菌而言,当遭受热水喷雾或浸渍时,该PSA维持该基板与该面胶之间的粘结。大体而言,在具有透明的面胶的PSA或基板经受水或高湿度的任何地方,水漂白耐受性都是期望的。示例包括卡车、标牌、或瓶体侧面的标签。
现有技术中描述了各种具有水漂白耐受性的粘合剂。
本申请人的专利申请:WO 03/006517、WO 03/006518、WO04/029171、WO 04/029172以及WO 05/044880揭示了具有良好的水漂白耐受性的PSA。
US 2005/0176876(Avery)描述了一种丙烯酸的PSA组合物,其中指出,使用两个特定单体(i)三氟烷基(甲基)丙烯酯及(ii)烷基咪唑啉(甲基)丙酸酯的组合可增强该PSA的水漂白性。
WO 00/61670(Ashland)(=EP1198502A、US 2004/0076785以及US 6359092)描述了从基本上由C>=4烷基丙烯酯、烯键式不饱和酸或酐以及styene构成的单体组合物获得的水漂白耐受的PSA。这个引文教示:不应当使用任何额外的单体。该引文还教示:使用氧化还原聚合引发剂是制备这些PSA的必不可少的要素,且要求该PSA乳液的分散相具有100nm或更低的平均粒度。
WO 01/85867(Ashland)(=EP 1240267A、US 2004/0076785以及US 6359092)描述了获得的水漂白耐受PSA用作具有下述结构的聚合物表面活性剂的唯一乳化剂:
其中R1是C6-18烷基、C6-18烯基、或C6-18芳烷基,R2是H或R1,R3是H或丙烯基;A是C2-4亚烷基,n是从1到200的整数,以及M是碱金属、铵离子、或链烷醇胺阳离子。优选且示例性的乳化剂是
大体而言,具有可接受的水漂白耐受性的水性PSA很少,且据认为,在改进这样的PSA且没有减少或消除该所需水漂白特性的方式上具有限制。例如,据认为,由于使用现有的传统表面活性剂的现有PSA水漂白耐受性较低,为了得到最适宜的水漂白耐受性,该表面活性剂必须在该乳液内聚合。
被用于在高容量下涂覆商用PSA的高速涂覆机可生成高剪切场。例如典型的设备(如Moyno泵,缝模,加压凹版以及涂覆机)在涂覆头和/或螺杆抽油泵中形成通常超过150,000s-1的剪切场。如果在这些机器中使用常规PSA乳液,则该乳液会在这种高剪切场下不稳定化,从而形成凝结物。该凝结物阻塞模具,导致涂覆网上的刮痕,并在模具和泵中形成高压。因此必需去除过量的凝结物,这要求该涂覆机暂时关闭,后者由于提高了成本而不受欢迎。
这限制了具有很好水漂白耐受性的PSA的商业应用,正因如此,由于在高剪切下,该聚合物表面活性剂降低了乳液稳定性,PSA在高剪切下并不稳定。据认为,由于被认为一种特性的增强对另一种具有不利的影响,在高剪切下,水漂白耐受性以及稳定性之间具有折衷。
例如JP 63-27572揭露了具有高稳定性的高固相含量丙烯酸乳液聚合物,其用阴离子型以及非离子型非聚合物型表面活性剂的混合物稳定。然而,加入大量该表面活性剂混合物,该粘合剂具有很差的水漂白耐受性。
US5 468800(Rhoem)描述了一种高pH(2.2)的水性粘合组合物,包含丙烯酸丁酯、异丁烯酸甲脂、甲基丙烯酸以及用三-异丁基苯酚(乙氧基)7硫酸钠分散的N-(2-异丁烯酰氧乙基)乙烯尿素。该引文不涉及PSA,且如果该组合物被用作PSA,就不会耐受水漂白。
现有的水漂白PSA没有一个提供了对增强在高剪切下的乳液稳定性,同时维持良好的水漂白耐受性的问题的令人满意的解决方案。需要同样具有可接受的水漂白耐受性的幕涂PSA。
发明内容
因此,本发明的一个目的是解决现有PSA乳液的某些或所有技术问题。本发明涉及制备结合可接受的水漂白耐受性与良好的高剪切稳定性的水性粘合剂的组合物及方法。
令人惊讶地,本申请人找到一种具有可接受的水漂白耐受性且在高剪切下稳定的粘合剂制剂。尤其令人惊讶的是这种粘合剂在未使用聚合物表面活性剂的情况下得到。
因此,大体上根据本发明,提供适于制备压敏粘合剂(PSA)的水分散体,该PSA具有可接受的、可选地增强的水漂白耐受性以及可接受的、可选地在高剪切下的增强的稳定性,其中该分散体包含:
(a)有效量的表面活性剂混合物,其包含
(i)至少一种离子型表面活性剂,其包含
(I)多个、优选至少三个芳香环,
(II)至少一个由强酸形成的电负性取代基,可选地选自单价氧取代的磺基阴离子,和/或单价氧取代的磷酸基阴离子,以及
(III)可选地至少一个包含多个杂-有机单元、可选地一个或多个可能相同或不同的重复氧烯烃单元的取代基,以及
(ii)可选地至少一种非离子型表面活性剂,可选地为非芳香型,其优选包含至少一个至少一种包含多个杂-有机单元、可选地一个或多个可能相同或不同的重复氧烯烃单元的取代基,
(b)单体组合物,其包含:
(i)至少一种疏水单体(组分I)
(ii)至少一种亲水单体(组分II)
(iii)至少一种部分亲水单体(组分III)
(iv)可选地至少一种式4的单体(组分IV)
其中
Y表示带负电的基团,
R0是H、OH或可选地羟基取代的C1-10的烃
R1是H或C1-10的烃;
R2是由至少一个活性不饱和部分取代的C1-10的烃基;以及
A或者代表一个连接至该HN和Y部分的二价有机部分,从而该A、NH、C=O及Y部分共同表示一个具有4到8个环原子的环,且R1及R2连接至该环上的任何适合的点;或者
A不存在(即,式4是直链的和/或支链的,不含杂环),其中R1及R2连接至该R0部分,
X是从1至4的整数;
(c)可选地具有约5.5至约9.0的pH;以及
(d)可选地具有从约100nm至约400nm的平均粒度。
优选本发明的粘合剂显示下列特性:i)当浸在90℃的水中20分钟后,在可视刻度上具有1.5或更低的评分的水漂白耐受性;以及ii)当该分散体在至少4000s-1的剪切场中至少经历2分钟时,该粘合剂基本不形成凝结物。
本发明的优选分散体大体上没有任何表面活性剂,其将在该单体组分的聚合条件下聚合。此处所用的措辞“强酸”优选指的是具有小于约3,更优选小于约2的pKa(在本发明的方法条件下)的酸。
本发明的粘合剂乳液显示与在高剪切下的可接受的稳定性相结合的可接受的水漂白耐受性。它们适于用例如水性粘合剂固定清晰的标签,且可被用于包含幕涂的各种高速方法。
水漂白耐受性
本发明的压敏粘合剂显示水漂白耐受性。水漂白的程度可视觉确定或通过使用如下所述的UV/可见光谱测量吸光度的时间函数确定。
为了测试水漂白耐受性,按常规制备覆有PSA的测试条(例如在此处的示例部分所述)。该PSA条在指定温度浸渍30分钟,然后立即评价该条的外观以确定其水漂白耐受性。该评价可通过在0(清澈)至5.0(完全白/不透明)的刻度上用视觉对该测试条评分来进行。为了辅助该视觉评分,该测试条可与一系列具有每个评分的预先确定的标准条的照片仔细比较。可选地,该评价可通过浸渍前后吸光率(由UV/可见光谱确定)的增加来量度。例如,水漂白耐受性的适宜程度可为当24小时室温水浸渍之后,吸光率的增加小于0.2,优选小于0.05。如果此处没有指定温度,该浸渍在环境温度(20℃)。
优选地,在例如饮料标签的应用中,PSA在高温(90℃)下是水漂白耐受的,由于该贴了标签的容器是在这样的温度下进行巴氏灭菌的。然而,对于其它应用(例如贴标签于健康和美容产品)不需要巴氏灭菌,因此显示水漂白耐受性的PSA在较低温度下也可用。
本发明的PSA在环境温度下显示可接受的、优选增强的水漂白耐受性。本发明的更优选的PSA在90℃(如,也耐受巴氏灭菌)显示可接受的、更优选的增强的水耐受性。对于给定温度浸渍20分钟之后的如此处所用的这些措辞被界定如下:“可接受的”水漂白耐受性意味着在可视刻度上的1.5或更低的评分和/或吸光率的增加小于0.2。“增强的”水漂白耐受性意味着0.5或更低的视觉评分和/或小于0.05的吸光率的增加。
作为对比,传统的水性PSA制剂,其不耐受水漂白,通常在环境温度下仅浸渍10分钟之后,就具有5.0的视觉评分。
高剪切稳定性
此处所用的高剪切意味着至少4000s-1的剪切速率,优选至少20,000s-1,更优选至少70,000s-1,例如至少150,000s-1。
便宜地,如此处所用的可接受的高剪切稳定,意味着当经受至少4000s-1的剪切场至少2分钟后,大体上没有凝结物成形(即该乳液或分散体没有破坏稳定);更便宜地,良好的高剪切稳定性,意味着至少20,000s-1至少5分钟,稳定;最便宜地,增强的高剪切稳定性意味着至少70,000s-1至少10分钟,稳定;例如最适宜的高剪切稳定性意味着至少150,000s-1至少10分钟,稳定。
表面活性剂
可选地,至少一个该芳香族离子型表面活性剂具有从约8至约20的HLB值,优选从约10至约18,更优选从约12至约17,例如约16。
便宜地,至少一个该芳香族离子型表面活性剂表示为式1
其中Ar1及Ar2在各自的情况下分别代表包含芳香部分的C6-18的烃,
L是二价有机连接基团或直接的键,其中Ar1和Ar2可选地可共同形成稠环;
R1是可选地取代的C1-8烯烃,更优选C1-6烯烃;
X1和X2在各种情况下分别独立地代表O,S,CH2,NH或NR3,其中R3代表可选地取代的C1-20烃基,更优选C1-10烷基;
A代表S(O)1-3或P(O)1-3部分,而q为1至3;
C是合适的抗衡阳离子,而p平衡电荷q;
m代表由1至70的整数,优选由5至60,更优选由10至50,最优选由10至30例如16;
n代表1至6的整数,可选地1至3。
更便宜地,式1的该至少一个离子型表面活性剂表示为式1a
其中L、R1、X1、X2、A、C、q、p、n及m如式1所给定,且R2可选地为取代的C1-8烃基,更优选地C1-6亚烷基。
更优选地在式2
L,R1和R2在各情况下各自独立为C1-4亚烷基,更优选为-CHCH2(CH3)-、-CH(CH3)-或-CH2CH2-,
X1和X2在各情况下独立为O,S,NH或-N(C1-6烷基)-,最优选O,
A为S(O)3或P(O)3,且q为1
C为合适的抗衡阳离子,而p可选地为1;
n为1至3,更优选3;且m为10至30,更优选10至20,例如16。
最优选的式1和2的表面活性剂为通过和/或可通过苯乙烯和苯酚反应,然后将所得的烷氧基化的多苯乙烯基取代的苯酚(例如,三苯乙烯苯酚和/或其衍生物)进行后续磷酸化和/或硫酸化得到的表面活性剂。
特别优选的式1和2的三苯乙烯苯酚离子型表面活性剂可从Rhodia公司购得,其具有以下的商品名:
Soprophor 3D-33(乙氧基化磷酸酯游离酸);
Soprophor 3D-33/LN(低非离子型乙氧基化磷酸酯自由酸);
Soprophor 3D-FLK(乙氧基化磷酸酯钾盐);
Soprophor 3D-FL(乙氧基化磷酸TEA(三乙胺)盐);
Soprophor 3D-FL-60(乙氧基化磷酸TEA(三乙胺)盐);
Soprophor 4D-384(乙氧基化硫酸盐,铵盐);
Soprophor 4D-360(乙氧基化硫酸盐,铵盐);和/或其任何适当的混合物。
示范性的表面活性剂可表示为
其(当该阳离子为铵时)可从Rhodia购得,商品名为Soprophor4D384。
在替代性的实施方式中,可从King Industries购得的亚烷基萘基磺酸酯的可选取代的衍生物可被用作离子型表面活性剂。
可选地,该非离子型表面活性剂可为任何合适的表面活性剂,如式3的脂肪族非离子型表面活性剂
R11-X4-(Z-X5)WH 式3
其中
R11代表可选地取代的C1-50烃基,更优选C1-30烷基;更优选C1-20烷基;
X4和X5在各情况下各自独立地代表O,S,CH2,NH或NR12,其中R12代表可选地取代的C1-20烃基,(可选地C1-10烷基),更优选地X4和X5独立为O,S,NH或-N(C1-6烷基)-,最优选O,
“W”代表从1至50、优选1至30、更优选5至20的整数。
特别优选的非离子型表面活性剂为可从Rhodia购得的商品名为Abex 2535的脂肪族非离子型活性剂的混合物。
该表面活性剂混合物可选择性地进一步包含另一离子型表面活性剂,其选自由至少一个由强酸形成的,优选地选自单价氧取代的磺基阴离子,和/或单价氧取代的磷酸基阴离子的电负性取代基取代的多聚羧酸和/或酯。
可选地优选的其它离子型表面活性剂由下述式表示
其中E是带负电的基团,优选SO3或PO2,
L是三价有机连接基团,优选C1-4亚烷基;以及
R’及R”各自分别是H或可选地取代C1-30烃基。
可选地更优选的其它离子型表面活性剂表示为
这样的可选其它离子型表面活性剂的示例是二辛酯琥珀酸磺酸钠,其注册商标Aerosol OT,可从Cytec商业获得。
基于单体总重量,用于制备本发明的该乳液的表面活性剂的总重量为以重量计约0.1至约5%,优选以重量计约0.5至约2%。
本发明的另一方面提供了制备适合用作压敏粘合剂的聚合乳液的方法,该方法包含如下步骤
(a)在有效量的表面活性剂混合物的存在下形成:
至少一种疏水聚合物前体(组分I),
至少一种亲水聚合物前体(组分II),
至少一种部分亲水聚合物前体(组分III),
可选地至少一种式4的聚合物前体(组分IV,如此处所定义)的水分散体,
其中该表面活性剂混合物包含:
(i)至少一种离子型表面活性剂,其包含
(I)多个、优选至少三个芳香环,
(II)至少一个由强酸形成的电负性取代基,可选地选自单价氧取代的磺基阴离子,和/或单价氧取代的磷酸基阴离子,以及
(III)可选地至少一个包含多个杂-有机单元、可选地一个或多个可能相同或不同的重复氧烯烃单元的取代基,
(ii)可选地至少一种非离子型表面活性剂,可选地为非芳香型,其优选包含至少一个至少一种包含多个杂-有机单元、可选地一个或多个可能相同或不同的重复氧烯烃单元的取代基,以及
(iii)可选地由(a)(i)所定义的其他离子型表面活性剂:
(b)在步骤(a)中分散体形成同时或之后聚合所述聚合物前体以形成乳液;以及
(c)可选地用合适的碱调节所述乳状液的pH为约6.5至约9的pH;
其中在所述混合物中表面活性剂的所述有效量为制备具有
(i)当浸在90℃的水中20分钟后,在可视刻度上具有1.5或更低的评分的水漂白耐受性;以及
(ii)足够的稳定性,从而在至少4000s-1的剪切场中至少经历2分钟时基本不形成凝结物的压敏粘合剂所必需的量。
在本发明的方法的可选实施方式中,该方法包括下述额外的步骤:用初始量的热聚合引发剂由步骤(a)形成进一步有效量的混合物,从而形成第二混合物;向上述形成的引发剂混合物连续添加由步骤(a)形成的第一分散体(预乳化液),从而聚合所述预乳化液以形成乳液,其中在聚合所述预乳化液过程中添加额外的聚合引发剂。
优选地,本发明的水分散体的总固体含量为总分散体重量的从约40%至约70%,更优选从约50%至65%,最优选从约55%至约65%,例如从约58%至约62%。
在本发明的方法中,本发明的PSA为以重量计,小于总单体组分总量的约1.0%,更有效地为小于约0.5%,最有效地为小于约0.2%(例如自约0.1%至约0.2%)的水溶性引发剂存在下通过和/或可通过这些单体的聚合得到。
本发明的另一方面提供了使用表面活性剂混合物以增强高剪切稳定的PSA乳液中的水漂白耐受性的方法,其中该表面活性剂混合物包含至少两个不同的包含多个芳基以及至少一个由强酸形成的、优选选自单价氧取代磺基阴离子和/或单价氧取代的磷酸基阴离子的带负电的取代基的离子型表面活性剂(优选(i)至少一个式1的离子型表面活性剂及(ii)一个如此处定义的式2离子型表面活性剂),以及可选地至少一种非离子型表面活性剂。
进一步的,本发明的另一方面提供了通过和/或可通过此处所述的本发明的方法获得的分散体。
另外的,本发明的再一方面提供了通过和/或可通过此处所述的本发明的分散体获得的压敏粘合剂。
本发明的另一方面提供了粘合叠层,其包含其上具有粘性涂层的基本透明的面材以及可选的释放衬垫,该涂层包含此处所述的本发明的压敏粘合剂(PSA)(或通过和/或可通过此处所述的本发明的分散体获得的PSA),其中该叠层显示出对水漂白可接受的、可选地增强的耐受性以及对高剪切可接受的、可选地增强的耐受性。
本发明的又一方面提供了以本发明的粘合叠层贴标签的物品和/或容器。
本发明的另一方面提供了以本发明的分散体在高剪切下(可选地至少4000s-1,优选至少20,000s-1,更优选至少70,000s-1,例如至少150,000s-1)高速涂覆(优选幕涂)基底,从而在基底上获得薄膜压敏粘合剂的方法。
单体组合物
除非另行指明(例如,对于组合物I内芳基芳基亚烷基的数量),此处所述的下列单体的所有重量均给定为单体总重(组分I、II、III及IV)的重量百分比。
组分I
该疏水单体(组分I)可包含,便宜地主要包含,至少一种具有至少一个活性不饱和部分的疏水聚合物前体(便宜地至少一种疏水(甲基)丙烯酸酯单体)和/或芳基亚烷基聚合物前体。
优选地,该疏水(甲基)丙烯酸酯包含C>4烃基(甲基)丙烯酸酯,且该C>4烃基部分可便宜地为C4-20烃基,更便宜地为C4-14烷基,最便宜地为C4-10烷基,例如C4-8烷基。
适当的疏水(甲基)丙烯酸酯选自:异辛基丙烯酸酯,4-甲基-2-戊基丙烯酸酯,2-甲基丙烯酸丁酯,异戊基丙烯酸酯,仲丁基丙烯酸酯,正丁基丙烯酸酯,乙酸-2-乙基己酯,异癸基丙烯酸甲酯,异壬基丙烯酸酯,异癸基丙烯酸酯,和/或其混合物,特别是乙酸-2-乙基己酯和/或丙烯酸(正)丁酯,例如,乙酸-2-乙基己酯。
优选地,该芳基亚烷基包含(可选地烃基取代的)苯乙烯,且便宜地该“可选地烃基”可以是C1-10烃基,更便宜地为C1-4烷基。
合适的芳基亚烷基单体选自:苯乙烯,α-甲基苯乙烯,乙烯基甲苯,叔丁基苯乙烯,二甲基苯乙烯和/或其混合物,特别是苯乙烯。
该芳基亚烷基单体在组分I(总疏水单体)中可占组分I总重量的最大约30%,优选从约1%至约20%,更优选从约5%至约15%。
目前优选的组分I为乙酸-2-乙基己酯和/或丙烯酸(正)丁酯与苯乙烯的混合物,更优选为乙酸-2-乙基己酯与苯乙烯的混合物。
组分I的重量可占总重量的约70%至约90%,优选约75%至约85%。
组分II
组分II的合适的亲水聚合物前体可与组分I的疏水聚合物前体共聚合,并且在水中可溶。便宜地,该至少一个疏水聚合物前体可包含至少一个活性不饱和部分。
优选的亲水单体包括,有利地主要包括,至少一种烯键式不饱和羧酸。更优选的酸具有一个烯键基团和一个或两个羧基基团。最优选地,该酸选自如下基团:丙烯酸(及其低聚体),β-羧基丙烯酸乙酯、顺甲基丁烯二酸、反-2-丁烯酸、反丁烯二酸、亚甲基丁二酸、顺丁烯二酸、甲基丙烯酸及其混合物;例如丙烯酸、甲基丙烯酸、β-羧基丙烯酸乙酯及其混合物。
当前优选的组分II为β-羧基丙烯酸乙酯与丙烯酸的混合物。
组分II的重量可占总重量至少约1%,优选自约2%至约10%,更优选自约3%至约9%,最优选自约4%至约8%。
组分III
组分III的部分亲水聚合物前体也可指部分水溶单体,并便宜地可包含至少一个活化不饱和部分。
优选的部分亲水单体包括,便宜地主要包括,至少一个C1-2烷基(甲基)丙烯酸酯。更优选的部分亲水单体选自:甲基丙烯酸酯,甲基丙烯酸甲酯,乙基丙烯酸酯及其混合物;最优选地为乙基丙烯酸酯,甲基丙烯酸甲酯及其混合物,例如乙基丙烯酸酯。
当前优选的组分III为乙基丙烯酸酯。
组分III的重量可占总量的至少约10%,优选自约0.1%至约5%,更优选自约0.1%至约3%,最优选自约0.5%至约2.5%,以重量计。
组分IV
组分IV包含,便宜地主要由至少一个式4的单体(如此处所定义的)构成。
式4
该式4的环部分每个连接至R2且在式4内,当x是2、3或4时则R2为多价(取决于x的值)。如果x不是1,R1及Y可分别表示在每个环中的相同或不同的部分,优选在每个环中的相同的各部分。R1和R2可被连接至环上的任何合适的位置。
式4的优选单体包含,便宜地主要由下述构成,其中:
A代表可选的取代的二价C1-5烃基;以及
Y是二价NR1(其中R1是H、OH,可选地羟基取代的C1-10烃或R2)或者二价O,
式4的更优选单体包括下述,其中:
X是1或2
Y是NR2(其中式1通过氮环连接至R2)
A代表二价C1-3烃基;
R0是H,
R1是C1-10烃基;以及
R2包含(甲基)丙烯酰氧烃基基团或其衍生物(如马来酸酐);以及
式4的最优选单体包括下述:其中
X是1或2,且在式1中的该(可选地重复)单元表示为式6
其中该星号表示式6连接至R2的点(其可为环上任何合适的点,优选通过氮环);以及
R1是H或C1-8烃基
R2包括(甲基)丙烯酰氧C1-10烃基。
式4的更优选单体包括:
其中R1是H或C1-6烷基且L是合适的二价有机连接基团(如C1-10烃基,例如C1-6亚烷基)。
式4的进一步适当的脲基(uredo)单体描述于“Novel wetadhesion monomers for use in latex paints”,Singh等,有机涂料进展,34(1998),214-219,(特别参考2.2及2.3)以及EP 0629672(NationalStarch),两者均通过参考结合于此。
式4的单体的示例选自:
在同样的和/或另外的本发明实施例中,如US 6,166,220(Cytec科技公司,其说明书通过参考特此结合于此)所描述的单体可用于包括此处的组分IV和/或式4的全部或部分,和/或也可与本发明的这些制剂结合。优选地,在US 6,166,220第2栏第25行,这样的单体由式“B(C=O)Y(C=O)A”表示(其中B、Y及A如其所述)。这样的单体注册商标为可从Cytec商业购得。这样的单体的合适的示例是下述商标名称的产品:NMA和/或NMA-LF(自交链单体)、 IBMA( NMA的异丁氧基衍生物)、MBA、 NBMA、 TAC和/或 C4(湿附着力单体)。
适当地,组分IV可被用作式1的大体纯的化合物(或化合物的混合物)或者可溶解在合适的溶剂中,如合适的甲基丙烯酸酯或丙烯酸衍生物,例如异丁烯酸甲脂。可选地,这样的方案可包括从约50%至约75%的组分IV,以重量计。
组分IV可占到总重量的至少约0.1%,优选从约0.1%至约2.0%,更优选从约0.2%至约1.0%,最优选从约0.3%至约0.6%,以重量计。
活性不饱和部分
此处所用的措辞“活性不饱和部分”(如对式4中的R2)表示在化学品中临近至少一个活化部分的包含至少一个不饱和碳碳双键的部分。优选地,该活化部分包括可活化烯键式不饱和双键,从而可通过适当的亲电性基团对其进行加成的任何基团。适当地,该活化部分包含氧代、硫代、(可选地有机取代的)氨基、硫代羰基和/或羰基基团(后两个基团可选地被硫代、氧代或(可选地有机取代的)氨基所取代)。更适当的活化部分为(硫代)醚,(硫代)酯和/或(硫代)酰胺部分。更适当的“活化不饱和部分”包括“不饱和的酯部分”,其表示包括一种或多种“烃基茚基(硫代)羰基(硫代)氧”和/或一种或多种“烃基茚基(硫代)-羰基(有机)氨基”基团和/或类似物和/或衍生部分(例如包含(甲基)丙烯酸酯官能和/或其衍生物的部分)的有机部分。“不饱和酯部分”可以可选地包括可选地取代的普通α,β-不饱和酸、酯和/或它们的其它衍生物,包括其硫代衍生物和类似物。
优选地活化不饱和部分表示为式5的基。
式5
其中n′为0或1,X6为氧代或硫代;X7为氧代、硫代或NR17(其中R17代表H或可选地取代的有机基团),R13、R14、R15和R16各自分别代表式1的其它部分的键、H、可选地取代基和/或可选地取代的有机基团,其中R13、R14、R15和R16中任何基团可被可选地连接成环;其中R13、R14、R15和R16中至少一个为键;以及其所用适用的异构体、同类的组合物和/或其混合物。
措辞“活性不饱和部分”;“不饱和酯部分”和/或式5在此表示此处的式的一部分,且此处所用的这些措辞表示基团部分,其根据该部分在该式中的位置可以是单价或多价的(例如二价)。因此例如对于式4,可以理解:R13、R14、R15和R16的至少一个代表单价键,即代表在该处,式5连接至式4的剩余部分。
更优选的式5(包括异构体及其混合物)的部分为n′是1;X6是O;X7是O、S或NR7时的部分。
R13、R14、R15和R16分别选自:键、H、可选的取代基和可选地取代的C1-10烃基,R15和R16可被可选地连接形成(与其所连接的部分一起)环;且其中当前的R17选自H和可选的取代的C1-10烃基。
更优选地,n′是1,X6是O;X7是O或S,且R13、R14、R15和R16分别选自键、H、羟基和/或可选地取代的C1-6烃基。
例如n′是1,X6和X7均为O;且R3、R4、R5和R6分别为键、H、OH、和/或C1-4烷基;或可选地,R5和R6可共同形成二价C0-4亚烃基羰基C0-4亚烃基部分,因而式5代表了环状酸酐(例如当R15和R16一起成为羰基,则式代表了马来酸酐或其衍生物)。
对于式5的部分,其中n′是1且X6和X7均为O时,则当(R13和R14)之一为H且R13也为H,式5代表了丙烯酸酯部分,其包括了丙烯酸酯(当R13和R14均为H时)及其衍生物(当R13和R14之一不是H时)。类似地,当(R13和R14)之一为H且R15为CH3时,式5代表了甲基丙烯酸酯部分,其包括甲基丙烯酸酯(当R13和R14均为H时)及其衍生物(当R13和R14之一不是H时)。特别优选式5的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯部分。
式5的适当的部分中n′是1;X6和X7均为O;且R13和R14分别为键、H、CH3或OH,且R15为H或CH3;R16为H或R15和R16共同成为二价C=O基团。
式5更适当的部分中n′是1;X6和X7均为O;R13为OH,R14为CH3;R15为H且R16为键和/或其互变异构体(例如一种乙酰基乙酰氧基官能团)。
最适当的不饱和酯部分选自:-OCO-CH=CH2、-OCO-C(CH3)=CH2、乙酰基乙酰氧基、-OCOCH=C(CH3)(OH)及其所有适用的互变异构体。
应当理解式5表示的任何适用的部分可被用于本发明的上下文中,例如可用于其它反应性部分。
总则
此处所用的措辞“可选的取代基”和/或“可选地取代的”(除非附带了其它取代基的列表)表示一个或多个下列基团(或由这些基团取代):羧基,磺基,甲酰基,羟基,氨基,亚胺基,次氮基,巯基,氰基,硝基,甲基,甲氧基和/或其组合物。这些可选基团包括在相同部分或多个(优选两个)前述基团中所有化学上可能的组合(例如,氨基和磺酰基如果相互直接连接时表示氨磺酰基团)。优选地可选取代基包括:羧基,磺基,羟基,氨基,巯基,氰基,甲基,卤代,三卤代甲基和/或甲氧基。
此处所用的同义措辞“有机取代基”和“有机基团”(在此还简称为“有机”)表示任何单价或多价部分(可选地连接至一个或多个其它部分),其包含一个或多个碳原子,并可选地包含一个或多个其它杂原子。有机基团可包括有机杂基基团(也称为有机元素基团),其包括含碳的单价基团,其因此为有机基团,但其碳原子以外的原子具有自由价(例如有机硫基团)。有机基团可替代性地或是额外包括有机基基团,其不考虑官能类型,包含在碳原子上具有一个自由价的任何有机取代基基团。有机基团还可包括杂环基基团,其包含通过从杂环化合物(具有至少两种不同元素(此时其中一个为碳)的环成员原子的环状化合物)的任何环原子去掉氢原子形成的单价基团。优选地,有机基团中的该种非碳原子可以选自:氢、卤、磷、氮、氧、硅和/或硫,更优选地选自氢、氮、氧、磷和/或硫。适当的含磷基团可包括:膦基(即,“-PR3”基,其中R独立地代表H或烃基)、次膦酸基团(即,“-P(=O)(OH)2”基)、以及膦酸基团(即,“-P(=O)(OH)3”基)。
最优选的有机基团包括一种或多种以下的含碳部分:烷基、烷氧基、醛基、羧基,羰基、甲酰基和/或其组合物;可选地,与一个或多个如下含杂原子部分组合:氧代、硫代、亚磺酰基、磺酰基、氨基、亚胺基、次氮基和/或其组合物。有机基团包括在相同部分或多个(优选两个)前述含碳和/或杂原子部分中所有化学上可能的组合(例如,烷氧基和羰基在相互直接连接时表示烷氧基羰基基团)。
此处所用的措辞“烃基基团”为有机基团的亚组,并表示任何由一个或多个氢原子和一个或多个碳原子组成,并可包含一个或多个饱和的、不饱和的和/或芳香部分的单价或多价部分(可选地连接至一个或多个其它部分)。烃基基团可包括一种或多种如下基团。烃基基团包括通过从烃基(例如烷基)去除氢原子形成的单价基团。烯烃基基团包括通过从烃去除两个氢原子形成的二价基团,其自由价不在双键内(例如亚烃基)。亚烃基基团包括通过从烃的相同碳原子去除两个氢原子形成的二价基团(其可表示为“R2C=”),其自由价在双键内(例如亚烷基)。次烃基基团包括通过从烃的相同碳原子去除三个氢原子形成的三价基团(其可表示为“RC≡”),其自由价在三键内(例如次烷基)。烃基基团还可包括在相同部分中的饱和碳碳单键(例如在烷基基团中)、不饱和碳碳双和/或三键(例如,分别在烯基和炔基基团中)、芳香族基团(例如在芳香基团中)和/或其组合,并在指明时可由其它官能团所取代。
此处所用的措辞“烷基”或其等同物(例如“烷”)可在适当时且上下文未明确排除的情况下以包括例如此处所述的任何其它烃基团(例如,包括双键、三键、芳香族部分(例如分别为烯基、炔基和/或芳基)和/或其组合(例如芳烷基)以及连接两个或多个部分的任何多价烃类(例如双价烯烃基,如亚烃基))的措辞所简单替换。
除非另行指明或上下文明确排除,此处所提及的任何自由基基团或部分(例如,取代基)可以是多价或单价自由基(例如,连接两个其它部分的双价烯烃基)。然而,在此处指出时,该单价或多价基团可仍然包括可选的取代基。包含三个或多个原子的链的基团表示全部或部分链为直链、支链和/或形成环的基团(包括螺环和/或稠环)。对特定取代基指定了特定原子的总数,例如,C1-N有机基团表示包含1至N个碳原子的有机部分。在此处的任何式中,如果一个或多个取代基未指明与一个部分中的任何特定原子连接(例如,在链和/或环上的特定位置),该取代基可代替任何H,并且/或者可位于该部分上化学上适当和/或有效的任何合适的位置。
优选地,此处列举的任何有机基团包含1至36个碳原子,更优选1至18个。特别优选地,有机基团中的碳原子数量为1至12个,特别是1至10个,如1至4个碳原子。
此处所述的某些式和部分包括聚异有机基(polyhetero-organo),优选聚氧代烯烃基;更优选聚氧代亚烷基,重复单元例如可包括合适的未被取代的或取代的亚烷基基团,如乙烯、丙烯、丁烯、和异丁烯。应当理解:在本上下文中,措辞多个重复单元指的是此处所述和所代表的这样的部分,可包括相同和/或不同的重复单元出现单次和/或多次来代表均聚、嵌段共聚和/或无规聚合部分和/或其任何合适的混合物。
此处所用的在括弧中给出的包含了特征的化学措辞(除了针对特别鉴定的化合物的IUAPC名称外),例如(烷基)丙烯酸酯,(甲基)丙烯酸酯和/或(共)聚合物,表示括弧中的该部分根据上下文的要求为可选的,因此例如措辞(甲基)丙烯酸酯同时表示甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯。
在此处所述的部分或全部发明中所包含和/或使用的特定部分、种类、基团、重复单元、化合物、低聚体、聚合物、物质、混合物、组合物和/或组成可以一种或多种不同的形式存在,例如可以是如下不完全列表中的任何形式:立体异构体(例如对映体(例如,E和/或Z型),非对映异构体和/或几何异构体),互变异构体(例如keto和/或enol型),构象异构体,盐,两性离子,复合物(例如螯合物,笼形物,冠状化合物,穴状配体/穴合物,内含化合物,插入化合物,间隙化合物,配体复合物,有机金属复合物,非化学计量复合物,π-加合物,溶剂化物和/或水合物);同位素取代的形式,聚合构型[例如均聚物或共聚物,无规、接枝和/或嵌段聚合物,直链和/或支链聚合物(例如星形和/或侧链),交联和/或网状聚合物,可由双和/或三价重复单元获得的聚合物,树状分子,不同立构规正度的聚合物(例如,全同立构的、间同立构的或是不规则聚合物)];多晶型体(例如间隙型,结晶型和/或非结晶型),不同相,固体溶液;和/或其组合物和/或其可能的混合物。本发明包括和/或使用所有此处定义的有效的形式。
本发明的聚合物可通过一种或多种合适的有机和/或无机的聚合物前体进行制备,并包括任何适用的(共聚)单体,(共聚)聚合物[包括均聚物]及其混合物,如此处所示,其包含能够与该聚合物前体或每一个聚合物前体形成键以提供链延伸和/或能够通过直接键合与另一个或每一个聚合物前体交联的部分。
本发明的聚合物前体可包括一种或多种具有适当的聚合功能的单体、低聚物、聚合物;其混合物和/或其组合物。
单体是能被聚合的低分子量(例如小于一千道尔顿)的大体上单分散性化合物。
聚合物是通过聚合方法制备的具有大分子量(例如数千道尔顿)的大分子的多分散性混合物,其中该大分子包含了多次重复的更小单元(其本身可以是单体、低聚体和/或聚合物),且其中一个或数个该单元的加成或去除对该大分子的性质的作用可忽略(除非该性质严重依赖于该大分子结构的精细的细节)。
低聚体是具有介于单体和聚合物之间的中等分子量的分子的多分散性混合物,该分子包含少量的单体单元,一个或数个单体单元的去除将显著改变该分子的性质。
根据上下文,措辞“聚合物”可以包含或不包含低聚体。
本发明的和/或所用的聚合物前体可通过直接合成(如果该聚合物前体本身是聚合的)或聚合进行制备。如果可聚合的聚合物本身被用作本发明的和/或所用的聚合物前体,该聚合物前体优选具有低的多分散性,更优选基本上为单分散,从而将副反应、副产物的数量和/或由该聚合物前体形成的聚合物质中的多分散性降低到最小程度。该聚合物前体在常温常压下可以基本没有反应活性。
除非此处指明,本发明的和/或使用的聚合物和/或聚合的聚合物前体可通过本领域技术人员公知的任何适用聚合方法进行(共)聚合。适用方法的范例包括:热引发;通过添加适当的试剂进行化学引发;催化;和/或通过使用可选的引发剂后进行辐射(例如在适当的波长如UV下进行的电磁辐射(光化学引发);和/或其它类型的辐射,例如电子束,α粒子,中子和/或其它粒子)所实现的引发。
聚合物和/或低聚体的重复单元上的取代基可通过选择提高该物质与其根据此处所述的用途配制和/或结合进入的聚合物和/或树脂的相容性。因此该取代基的大小和长度可通过选择来优化与该树脂的物理缠结或相互定位,或者它们可包含或不包含能够与其它适用的树脂化学反应和/或交联的反应性实体。
粒度
本申请人惊奇地发现,本发明的PSA可制备为其粒度比先前认为对水漂白耐受性而言必要的粒度大,且该PSA仍然保持可接受的水漂白耐受性。使用更大粒度具有工艺优势(例如,降低粘度),因此在本发明的优选实施方式中,该PSA的粒度超过100nm,适当地为100nm至400nm,更适当地为200nm至300nm。此处的粒度为平均数,其可通过如光散射等任何适当的方法进行测量。
其它组分
在本发明的组合物中,选择用于聚合的该表面活性剂包大体上不含烷基酚聚氧乙烯醚(APEO),其由于环境因素而不受欢迎。但是通过稳定预乳化液依然实现了稳定的操作条件,在最终聚合物乳化液中的低聚合物粒,同时具有极高的最终固体含量(通常为65-67wt%)。
本发明的最终乳液在给定的剪切速率范围内具有剪切稳定性。例如当经受150,000s-1的高剪切场(Haake)时该乳液保持稳定。该剪切稳定性可通过选择其它适用的添加剂(例如附加的表面活性剂,除泡剂和/或流变改性剂)进一步控制胶体稳定性和分散体流变能力而得到进一步提升。
本发明的方法还采用了至少一种水溶性聚合引发剂。通常用于丙烯酸酯单体乳液聚合的任何的常规水溶性聚合引发剂均可采用,且该种聚合引发剂已为本领域公知。水溶性聚合引发剂的典型浓度占到预乳化液中所用单体总重的约0.01wt.%至约1wt.%,优选约0.01wt.%至约0.5wt.%。该水溶性聚合引发剂可单独使用或与一种或多种常规的还原剂(例如亚硫酸氢盐,偏亚硫酸氢盐,抗坏血酸,甲醛次硫酸钠,硫酸亚铁,硫酸亚铁铵,乙二胺四乙酸铁等)结合使用。根据本发明可使用的水溶性聚合引发剂包括水溶性过硫酸盐,过氧化物,偶氮化合物等,及其混合物。水溶性引发剂的示例包括但不限于:过硫酸盐(例如,过硫酸钾和过硫酸钠),过氧化物(例如,过氧化氢,以及叔丁基过氧化氢)以及偶氮化合物(例如,4,4′-偶氮双(4-氰基-戊酸),来自Wako chemical的V-501)。当前优选的水溶性聚合引发剂为过硫酸盐,特别优选过硫酸钾或钠。
向水、单体和聚合引发剂的混合物中添加的水溶性或水分散性表面活性剂的量为对生成含具有此处所述平均粒度的粒子的乳液有效的量。获得所需粒度所要求的该有效量将取决于本领域已知影响粒度的操作条件,包括搅拌(剪切),粘度等。剩余的表面活性剂可在聚合开始添加,以在聚合和/或与单体聚合的批次中形成预乳化液。
聚合可通过任何本领域技术人员已知的常规方法进行引发,例如可通过热或辐射的应用,其中优选热的应用。引发的方法将取决于所用的水溶性聚合引发剂,且对于本领域技术人员而言是显而易见的。
水溶性聚合引发剂可通过本领域已知的任何常规方法添加至聚合反应。当前优选将一份该种引发剂加入反应器中,该反应器包含了水、有效量的该水溶或水分散表面活性剂以及起始量的该聚合引发剂。剩余的引发剂可在乳液聚合过程中连续或递增地添加。当前优选递增地添加剩余的引发剂。
聚合后,优选地,通过将该乳液与数量足以使pH上升至约5.5至约9,更优选约6.5至约8,最优选约7至约8,的合适碱基相接触,以调整该乳液的pH。用于调节该乳液的合适的碱基的示例包括:碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、氢氧化铵、胺等,以及其混合物。可用于本发明的目前优选的碱是氢氧化铵。
该聚合反应可在能够进行乳液聚合的任何常规反应容器中实施。
该聚合可在乳液聚合的常规温度下实施。该聚合优选在约50℃至约95℃的温度范围内,优选在约60℃至约85℃的温度范围内实施。
该聚合时间为基于其它反应条件(例如,温度范围以及反应组分,例如单体、引发剂等)实现预期转化所需的时间。该聚合时间对本领域技术人员而言是显而易见的。
本发明的多种其它变化实施方式对本领域技术人员而言是显而易见的,且该种变化预期落入本发明较宽的范围内。
除非上下文另行明确指出,此处所用的措辞的复数形式在此可理解为包含其单数形式,反之亦然。
此处所用的措辞“包含”将被理解为随附的列表是非穷尽的,且可以包含或不包含任何其它附加的使用项目,例如一种或多种其它适当的特征、组分、成分和/或取代基。
措辞“有效的”,“可接受的”“活性”和/或“适用的”(例如针对任何适当的处理,用途,方法,应用,制备,产物,物质,配方,化合物,单体,低聚体,聚合物前体和/或本发明和/此处所述的聚合物)将被理解为如以正确方式使用可赋予其所添加和/或结合的对象此处所述的实用性的本发明的特征。该种实用性可以是直接的(例如物质具有前述用途的所需属性)和/或间接的(例如物质被用作制备其它具有直接实用性的物质的合成中间体和/或诊断工具)。此处所用的这些措辞还表示与生产有效的、可接受的、有活性的和/或适用的终产物相容的官能团。
本发明的优选实用性包括作为压敏粘合剂的用途,其优选具有增强的水漂白耐受性,并在可幕涂的高剪切场中具有充分的稳定性。
本发明的其它方面及其优选的特征可参见此处的权利要求书。
具体实施方式
现在将以下述仅作阐述,而非限制性的方式对本发明进行具体描述。
物质缩写
AA 丙烯酸
Abex 2535 脂肪族的乙氧基化非离子型表面活性剂
Acticide MBS 含有1,2-苯并异噻唑-3-酮和2-甲基-4-异噻唑-3-酮的杀菌剂
Aerosol OT-75 从Cytec获取的二辛基琥珀酰磺酸钠(或AOT)
DDM 正十二硫醇
BA 丁基丙烯酸酯
DI水 去离子水
EA: 丙烯酸乙酯
EHA: 丙烯酸2-乙基己基酯
Luperox H70 叔丁基过氧化氢(TBHP)的70%水分散体
NaPS 过硫酸钠
NH4OH: 氢氧化铵(28%)
Norsocryl 102: 甲基丙烯酸甲酯与(2-甲基丙烯酰氧乙基)异单环(一种脲基单体)的75/25混合物
Rongalit C 甲醛次硫酸钠的5%水分散体
Sipomer β-羧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸预聚物、或β-CEA
Soprophor 4D384 硫酸化的聚芳基酚乙氧基化物、铵盐
STY 苯乙烯
例1
在配备了回流冷凝器,热电偶和双叶搅拌器的夹套反应器中制备PSA乳液。
该示例性聚合物的组成为丙烯酸2-乙基己基酯/丙烯酸丁酯/苯乙烯/丙烯酸乙酯/丙烯酸/β-CEA/nDDM/Norsocryl 102。在该过程中,在单独延缓罐中混合部分去离子水、表面活性剂和单体以形成中等薄度的白色预乳化液。在集合罐(polykettle)装入剩余的去离子水。在第二延缓容器内制备过硫酸钠溶液。加热集合罐的夹套直至该集合罐混合物达到82℃,该温度下于5分钟内加入部分引发剂溶液。立即开始预乳化液延缓和引发剂延缓。该预乳化液延缓期为200分钟,而该引发剂延缓期为210分钟。该延缓期间的反应温度维持在83℃。在该引发剂延缓的最后,将反应器的成分在86℃下维持60分钟。维持期后,将反应温度冷却至57℃,并添加后聚合氧化还原引发剂系统。将该批次在55℃下维持20分钟,并冷却至45℃。接着,加入少量的去离子水并加入氢氧化铵以调节pH至6.3至7.5的范围内(用pH计所测)。总固体含量为61.00%。
该被中和的乳化液被直接涂覆在1mil的迈拉膜上。该膜被风干10分钟并在90℃下热力干燥5分钟。将该被涂覆的迈拉膜与离型纸层压(直接覆盖)。为进行水漂白/水浸渍测试,移除该离型纸从而将该聚合物表面暴露于水中。
如此处所述,用视觉评价水漂白耐受性,发现其可接受。该乳液在高剪切下也足够稳定,从而能用幕涂机涂在标签面材上。
Claims (10)
1.适于制备具有可接受的、可选地增强的水漂白耐受性和可接受的、可选地增强的高剪切下稳定性的压敏粘合剂(PSA)的水分散体,其中该分散体包含:
(a)有效量的表面活性剂混合物,其包含
(i)至少一种离子型表面活性剂,其包含
(I)多个、优选至少三个芳香环,
(II)至少一个由强酸形成的电负性取代基,可选地选自单价氧取代的磺基阴离子,和/或单价氧取代的磷酸基阴离子,以及
(III)可选地至少一个包含多个杂-有机单元、可选地一个或多个可能相同或不同的重复氧烯烃单元的取代基,以及
(ii)可选地至少一种非离子型表面活性剂,可选地为非芳香型,其优选包含至少一个至少一种包含多个杂-有机单元、可选地一个或多个可能相同或不同的重复氧烯烃单元的取代基,
(b)单体组合物,其包含:
(i)至少一种疏水单体(组分I)
(ii)至少一种亲水单体(组分II)
(iii)至少一种部分亲水单体(组分III)
(iv)可选地至少一种式4的单体(组分IV)
Y表示带负电的基团,
R0是H、OH或可选地羟基取代的C1-10的烃
R1是H或C1-10的烃;
R2是由至少一个活性不饱和部分取代的C1-10的烃基;以及
A或者代表一个连接至该HN和Y部分的二价有机部分,从而该A、NH、C=O及Y部分共同表示一个具有4到8个环原子的环,且R1及R2连接至该环上的任何适合的点;或者
A不存在(即,式4是直链的和/或支链的,不含杂环),其中R1及R2连接至该R0部分,
X是从1至4的整数;
(c)可选地具有约5.5至约9.0的pH;以及
(d)可选地具有从约100nm至约400nm的平均粒度。
2.由权利要求1所述的分散体获得的压敏粘合剂(PSA),其中该粘合剂呈现下述特性:
i)当浸在90℃的水中20分钟后,在可视刻度上具有1.5或更低的评分的水漂白耐受性;以及
ii)当该分散体在至少4000s-1的剪切场中至少经历2分钟时,该粘合剂基本不形成凝结物。
4.如权利要求3所述的分散体或PSA,其中式1由式1a表示
式1a
其中L,R1,X1,X2,A,C,q,p,n同式1所给定,R2为可选地取代的C1-8烯烃。
5.如权利要求4所述的分散体或PSA,其中在式1a中
L,R1和R2在各情况下各自独立为C1-4亚烷基,
X1和X2在各情况下独立为O,S,NH或-N(C1-6烷基)-,
A为S(O)3或P(O)3,q为1
C为合适的抗衡阳离子,且可选地p为1;
n为1至3;m为10至30。
9.前述任何一项权利要求所述的分散体或PSA,其中该非离子型表面活性剂由式3表示
R11-X4-(Z-X5)WH 式3
其中
R11代表可选地取代的C1-50烃基;
X4和X5在各种情况下分别独立地代表O,S,CH2,NH或
NR12,其中R12代表可选地取代的C1-20烃基,
Z代表C1-4亚烷基,且
“W”代表由1至50的整数。
10.适合用作压敏粘合剂的聚合乳液的制备方法,该方法包括以下步骤
(a)在有效量的表面活性剂混合物的存在下形成:
至少一种疏水聚合物前体(组分I),
至少一种亲水聚合物前体(组分II),
至少一种部分亲水聚合物前体(组分III),
可选地至少一种式4的聚合物前体(组分IV,如此处所定义)
的水分散体,
其中该表面活性剂混合物包含:
(i)至少一种离子型表面活性剂,其包含
(I)多个、优选至少三个芳香环,
(II)至少一个由强酸形成的电负性取代基,可选地选自单价氧取代的磺基阴离子,和/或单价氧取代的磷酸基阴离子,以及
(III)可选地至少一个包含多个杂-有机单元、可选地一个或多个可能相同或不同的重复氧烯烃单元的取代基,
(ii)可选地至少一种非离子型表面活性剂,可选地为非芳香型,其优选包含至少一个至少一种包含多个杂-有机单元、可选地一个或多个可能相同或不同的重复氧烯烃单元的取代基,以及
(iii)可选地由(a)(i)所定义的其他离子型表面活性剂:
(b)在步骤(a)中分散体形成同时或之后聚合所述聚合物前体以形成乳液;以及
(c)可选地用合适的碱调节所述乳状液的pH为约6.5至约9的pH;
其中在所述混合物中表面活性剂的所述有效量为制备具有
(i)当浸在90℃的水中20分钟后,在可视刻度上具有1.5或更低的评分的水漂白耐受性;以及
(ii)足够的稳定性,从而在至少4000s-1的剪切场中经历至少2分钟时基本不形成凝结物的压敏粘合剂所必需的量。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US80984606P | 2006-06-01 | 2006-06-01 | |
US60/809,846 | 2006-06-01 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101460580A true CN101460580A (zh) | 2009-06-17 |
Family
ID=38432918
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNA2007800200843A Pending CN101460580A (zh) | 2006-06-01 | 2007-06-01 | 压敏粘合剂 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20100016493A1 (zh) |
EP (1) | EP2029681B1 (zh) |
JP (1) | JP2009538952A (zh) |
KR (1) | KR20090015094A (zh) |
CN (1) | CN101460580A (zh) |
AT (1) | ATE488559T1 (zh) |
DE (1) | DE602007010622D1 (zh) |
ES (1) | ES2355685T3 (zh) |
WO (1) | WO2007138111A1 (zh) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004090020A1 (en) | 2003-04-02 | 2004-10-21 | Valspar Sourcing, Inc. | Aqueous dispersions and coatings |
CN102390590B (zh) | 2004-10-20 | 2016-02-10 | 威士伯采购公司 | 用于罐的涂料组合物和涂覆方法 |
EP2029687A1 (en) * | 2006-06-01 | 2009-03-04 | Cytec Surface Specialties, S.A. | Pressure sensitive adhesives |
BRPI1005952A2 (pt) | 2009-02-24 | 2016-02-10 | Akzo Nobel Coatings Int Bv | emulsões de látex e composições de revestimento formadas a partir de emulsões de látex, método para o revestimento de uma lata ou embalagem, lata ou embalagem, emulsão de látex preparada por um método, composição para revestimento preparada para um método |
US9394456B2 (en) | 2009-02-24 | 2016-07-19 | Akzo Nobel Coatings International B.V. | Latex emulsions and coating compositions formed from latex emulsions |
MY167433A (en) | 2010-12-28 | 2018-08-28 | Akzo Nobel Coatings Int Bv | Coating compositions comprising latex emulsions and hydroxyl functional oil polyol graft copolymers |
EP2658933B1 (en) * | 2010-12-29 | 2017-03-01 | Akzo Nobel Coatings International B.V. | Latex emulsions and coating compositions formed from latex emulsions |
US11981822B2 (en) | 2014-12-24 | 2024-05-14 | Swimc Llc | Crosslinked coating compositions for packaging articles such as food and beverage containers |
CA2970632A1 (en) | 2014-12-24 | 2016-06-30 | Valspar Sourcing, Inc. | Styrene-free coating compositions for packaging articles such as food and beverage containers |
CN107109100B (zh) | 2014-12-24 | 2020-08-25 | 宣伟投资管理有限公司 | 用于包装制品例如食品和饮料容器的涂料组合物 |
US11059989B2 (en) | 2017-06-30 | 2021-07-13 | Valspar Sourcing, Inc. | Crosslinked coating compositions for packaging articles such as food and beverage containers |
WO2018027890A1 (en) * | 2016-08-12 | 2018-02-15 | Dow Global Technologies Llc | Water-based pressure sensitive adhesive compositions and methods of making same |
US10526480B2 (en) | 2016-11-15 | 2020-01-07 | Hercules Llc | Ultra-high solids emulsion and application |
AU2020269271A1 (en) * | 2019-05-03 | 2021-11-25 | Specialty Operations France | Polymerizable surfactants having water whitening resistance and methods for use |
US11713405B1 (en) | 2022-06-30 | 2023-08-01 | CreateMe Technologies LLC | Methods of disassembling apparel products having thioester adhesives |
US11730215B1 (en) * | 2022-06-30 | 2023-08-22 | CreateMe Technologies LLC | Thioester adhesives for apparel products |
US11629272B1 (en) | 2022-06-30 | 2023-04-18 | CreateMe Technologies LLC | Methods of assembling apparel products having thioester adhesives |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3896073A (en) * | 1970-08-10 | 1975-07-22 | Lubrizol Corp | Aqueous dispersions of film-forming |
JPS6327572A (ja) | 1986-12-26 | 1988-02-05 | Daicel Chem Ind Ltd | 高固形分粘着剤 |
DE9301444U1 (de) * | 1993-02-03 | 1994-06-09 | Roehm Gmbh | Bei Raumtemperatur vernetzbares wäßriges Bindemittel |
BR9709886A (pt) * | 1996-06-24 | 1999-08-10 | Cytec Tech Corp | Composto composicão monomérica polímero de um ou mais monômeros etilenicamente insaturados composição de látex e processo para aumentar as propriedades de adesão a úmido de um polímero de látex e para preparar monômeros cíclicos de uréia/ureído |
US6359092B1 (en) * | 2000-05-09 | 2002-03-19 | Ashland Chemical, Inc. | Water-whitening resistant latex emulsion pressure sensitive adhesive and its production |
US20040076785A1 (en) * | 2000-05-09 | 2004-04-22 | Richards Corlyss J. | Water-whitening resistant latex emulsion pressure sensitive adhesive and its production |
US6518364B2 (en) * | 2000-09-28 | 2003-02-11 | Symyx Technologies, Inc. | Emulsion living-type free radical polymerization, methods and products of same |
EP1546279A1 (en) * | 2002-09-26 | 2005-06-29 | Surface Specialties, S.A. | Removable, water-whitening resistant pressure sensitive adhesives |
US7115682B2 (en) * | 2002-09-26 | 2006-10-03 | Cytec Surface Specialties, Inc. | Removable, water-whitening resistant pressure sensitive adhesives |
US20050176876A1 (en) * | 2004-02-09 | 2005-08-11 | Lee Sou P. | Water-whitening resistant pressure-sensitive adhesive |
KR20080055899A (ko) * | 2005-09-08 | 2008-06-19 | 사이텍 설패이스 스페셜티즈, 에스.에이. | 중합체 및 조성물 |
-
2007
- 2007-06-01 EP EP07729802A patent/EP2029681B1/en not_active Not-in-force
- 2007-06-01 ES ES07729802T patent/ES2355685T3/es active Active
- 2007-06-01 AT AT07729802T patent/ATE488559T1/de not_active IP Right Cessation
- 2007-06-01 CN CNA2007800200843A patent/CN101460580A/zh active Pending
- 2007-06-01 WO PCT/EP2007/055405 patent/WO2007138111A1/en active Application Filing
- 2007-06-01 US US12/227,225 patent/US20100016493A1/en not_active Abandoned
- 2007-06-01 DE DE602007010622T patent/DE602007010622D1/de active Active
- 2007-06-01 JP JP2009512614A patent/JP2009538952A/ja not_active Withdrawn
- 2007-06-01 KR KR1020087029150A patent/KR20090015094A/ko not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2029681A1 (en) | 2009-03-04 |
ES2355685T3 (es) | 2011-03-30 |
JP2009538952A (ja) | 2009-11-12 |
ATE488559T1 (de) | 2010-12-15 |
US20100016493A1 (en) | 2010-01-21 |
WO2007138111A1 (en) | 2007-12-06 |
DE602007010622D1 (de) | 2010-12-30 |
EP2029681B1 (en) | 2010-11-17 |
KR20090015094A (ko) | 2009-02-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101460580A (zh) | 压敏粘合剂 | |
CN101522723B (zh) | 水性聚合物分散体和方法 | |
US9353298B2 (en) | Acrylic emulsion pressure sensitive adhesive composition including nanometer scale latex particles with monomodal particle size distribution and method of preparing the same | |
CN101041706B (zh) | 聚合物分散体、其制备方法及其用途 | |
US20070100068A1 (en) | Process for improving water-whitening resistance of pressure sensitive adhesives | |
US6706356B2 (en) | High solids content, low-viscosity emulsion polymers | |
US20050090619A1 (en) | Synthetic resin emulsion, easily water-swellable pressure-sensitive adhesive compositions containing the same and process for production of the emulsion | |
US20050245662A1 (en) | Process for improving water-whitening resistance of pressure sensitive adhesives | |
US20090270551A1 (en) | Polymer and Composition | |
CN102056952A (zh) | 用于粘合剂的聚合物水分散体 | |
KR100592452B1 (ko) | 감압성 접착제 | |
US6620870B1 (en) | Contact bonding adhesives | |
CN101460584A (zh) | 压敏粘合剂 | |
US10093839B2 (en) | Pressure-sensitive adhesives comprising low molecular weight acid-functional acrylic resins and methods of making and using same | |
CN101146884A (zh) | 增粘剂以及增粘树脂乳胶 | |
CN101432382A (zh) | 包含丙烯酸正丁基酯和(甲基)丙烯酸羟基丁基酯的压敏粘合剂 | |
EP3607018B1 (en) | Aqueous dispersions with high stability for adhesives and sealants | |
CN101432381A (zh) | 包含丙烯酸2-乙基己基酯和(甲基)丙烯酸羟基丁基酯的压敏粘合剂 | |
CN114072477B (zh) | 丙烯酸粘合剂组合物 | |
US6870001B2 (en) | Emulsifier mixture for emulsion polymerization | |
CN116670190A (zh) | 具有乙烯/酯共聚物的丙烯酸类粘合剂组合物 | |
CA1318433C (en) | Pressure sensitive adhesive compositions | |
JPH04202488A (ja) | 粘着付与剤樹脂水性分散体の製造方法 | |
AU2002334879B2 (en) | High solids content, low-viscosity emulsion polymers | |
WO2008003758A1 (en) | Polymer, composition and process |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20090617 |