CN103210035B - 可紫外线固化的酸酐改性聚(异丁烯) - Google Patents

可紫外线固化的酸酐改性聚(异丁烯) Download PDF

Info

Publication number
CN103210035B
CN103210035B CN201180054474.9A CN201180054474A CN103210035B CN 103210035 B CN103210035 B CN 103210035B CN 201180054474 A CN201180054474 A CN 201180054474A CN 103210035 B CN103210035 B CN 103210035B
Authority
CN
China
Prior art keywords
binder composition
weight
composition according
photobase generator
side base
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201180054474.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103210035A (zh
Inventor
李海承
J·查特吉
G·A·考德威尔
B·N·加德姆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3M Innovative Properties Co
Original Assignee
3M Innovative Properties Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 3M Innovative Properties Co filed Critical 3M Innovative Properties Co
Publication of CN103210035A publication Critical patent/CN103210035A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103210035B publication Critical patent/CN103210035B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/18Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms
    • C08L23/20Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms having four to nine carbon atoms
    • C08L23/22Copolymers of isobutene; Butyl rubber ; Homo- or copolymers of other iso-olefins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L79/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
    • C08L79/02Polyamines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J123/00Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J123/02Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09J123/18Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms
    • C09J123/20Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms having four to nine carbon atoms
    • C09J123/22Copolymers of isobutene; Butyl rubber ; Homo- or copolymers of other iso-olefines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J179/00Adhesives based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen, with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C09J161/00 - C09J177/00
    • C09J179/02Polyamines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/02Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Adhesive Tapes (AREA)

Abstract

本发明涉及一种粘合剂(共)聚合物,其包含:a)具有酸酐侧基的异丁烯共聚物、b)聚胺光产碱剂和c)任选的增粘剂。

Description

可紫外线固化的酸酐改性聚(异丁烯)
相关专利申请的交叉引用
本专利申请要求2010年11月16日提交的美国临时专利申请No.61/414046的优先权,所述专利申请的公开内容全文以引用方式并入本文。
技术领域
本发明涉及由异丁烯共聚物制备的压敏粘合剂和粘合密封剂,以及由其制备的条带制品。压敏粘合剂的特征在于显示出粘合和内聚特性的总体平衡以及对低表面能基材的超常粘附力。
背景技术
压敏条带在家庭和工作场所中几乎随处可见。在压敏条带的最简单的构造中,其包括粘合剂和背衬,且整体构造在使用温度下是粘性的,并且仅使用适度的压力便可以粘附至多种基材以形成结合。以此方式,压敏条带构成了完整的自持结合系统。
根据压敏条带协会,已知压敏粘合剂(PSA)具有以下性质:(1)有力而持久的粘着力;(2)用不超过指压的压力即可粘附;(3)具有足够固定在粘附体上的能力;以及(4)足够的内聚强度,使其可干净地从粘附体上移除。已发现的可很好地用作PSA的材料包括经设计和配制以表现出所需粘弹特性的聚合物,所述粘弹特性可实现所期望的粘着力、剥离粘附力与剪切保持力的平衡。PSA的特征在于通常在室温(例如20℃)下是发粘的。PSA不包括仅具有粘性或仅能够附着到某种表面上的组合物。
通常使用设计用来逐个地测量粘着力、粘附力(剥离强度)和内聚力(剪切保持力)的测试方法来评估这些要求,如A.V.Pocius在由俄亥俄州辛辛那提汉瑟加德纳出版社(Hanser Gardner Publication,Cincinnati,OH)于2002年出版的Adhesion and Adhesives Technology:An Introduction(《粘附和粘合剂技术:概论》)(第2版)中所指明的那样。这些量度合在一起构成了通常用于表征PSA的诸性质的平衡。
随着多年来压敏条带使用的扩展,性能要求已变得更加苛刻。例如,原来预期用于在室温下支承适度负载的剪切保持能力,现已在操作温度和负载方面对于许多应用而言大幅度提高。所谓的高性能压敏条带是能够在高温下支撑负载达10,000分钟的那些。一般是通过交联PSA来提高剪切保持能力的,但必须相当小心,要同时保持高水平的粘着力和粘附力,从而保持前述各种性能的平衡。
如今存在多种可得的压敏粘合剂(PSA)材料,其包括天然未加工或合成橡胶、嵌段共聚物和丙烯酸酯基聚合物组合物。对于所有PSA极为重要的是粘附力和内聚力的所需平衡,所述平衡常常通过优化丙烯酸类弹性体的物理性质(如玻璃化转变温度和模量)而实现。例如,如果弹性体的玻璃化转变温度(Tg)或模量过高,并高于粘性的Dahlquist标准(在室温和1Hz的振动频率下3×106达因/cm2的储能模量),则所述材料将不是粘性,且本身不可用作PSA材料。通常在这种情况中,低分子量高Tg树脂聚合物(增粘剂)或低分子量低Tg聚合物(增塑剂)常用于将Tg和模量调节至最佳PSA范围内。
发明内容
本公开的粘合剂(共)聚合物包含:a)具有酸酐侧基的异丁烯共聚物,b)聚胺光产碱剂和c)任选的增粘剂。暴露于紫外线辐射时,光产碱剂释放出聚胺,聚胺通过与酸酐侧基反应而将异丁烯共聚物交联起来。
在一个方面,压敏粘合剂包含异丁烯与至少一个具有酸酐侧基的单体的相互聚合反应产物。
本发明的压敏粘合剂提供所需的粘着力、剥离粘附力和剪切保持力的平衡,且还符合Dahlquist标准;即,频率为1Hz时,粘合剂在涂敷温度(通常室温)下的模量小于3×106达因/厘米。
近年来,低表面能、烯烃型热塑性塑料(如聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯双烯单体橡胶(EPDM))在汽车、油漆、器具和电子器件市场中的使用显著增加。该新材料的优点包括成本较低、易于加工和优异的机械性能。然而,这种趋势在对这些低表面能表面进行粘合剂粘合方面带来了一定的挑战。
当考虑到粘合剂条带时,压敏粘合剂(PSA)条带是最容易使用的,但在大多数情况下,压敏粘合剂不会良好地粘附到低表面能基材上。另外,大部分PSA不适用于需要在高温下具有良好内部(内聚)强度的应用。例如,加热时橡胶-树脂PSA往往发生软化和降解。基于包含苯乙烯的嵌段共聚物的PSA在加热时也不会保持良好的内部强度,因为苯乙烯具有低Tg,所以在适度高温下会发生软化。目前通过在基材上用极性液体打底然后再涂敷PSA来实现与低表面能表面的粘合。即使在这两个步骤的处理之后,现有的PSA还是不能满足客户要求。需要开发成本有竞争力但仍具有最佳性质的无底漆LSE PSA。
最近,聚异丁烯(PIB)被认为是用于低表面能(LSE)粘合应用的值得注意的材料,因为它在烯烃型热塑性塑料上具有出色的粘附性。另外,PIB出色的水分和氧气阻隔性表明PIB型材料在电子和光伏封装应用中具有潜在用途。尽管它具有有益的性质,但材料的低内聚强度限制了它在高剪切应用中的用途。PIB型材料的另一个可能的应用是医用粘合剂领域。大部分丙烯酸酯型PSA不适用于医学应用,因为丙烯酸酯PSA在高温下往往会散发有毒蒸汽。丙烯酸酯型PSA通常包含即使在通常的室温下也会散发气味的单体材料,这使得丙烯酸酯PSA条带一般不适用于医学用途。聚异丁烯PSA通常用于医学用途,因为它们是生理惰性的,但它们在内部强度方面也往往不足。
本发明的粘合剂组合物提供了改进的压敏和热熔粘合剂组合物,其可以在很宽的温度范围内粘附到包括低表面能(LSE)基材在内的多种基材上,并提供了良好的粘附强度和保持特性。该粘合剂组合物容易处理,并且环保,因为它的挥发性有机化合物(VOC)(例如溶剂)的含量低。本发明的粘合剂组合物还提供了压敏粘合剂制品,例如胶带和密封剂。
如本文所用:
“烷基”是指具有一至约十二个碳原子的直链或支链、环状或无环的饱和单价烃基,如甲基、乙基、1-丙基、2-丙基、戊基等。
“亚烷基”是指具有一至约十二个碳原子的直链饱和二价烃基或具有三至约十二个碳原子的支链饱和二价烃基,如亚甲基、亚乙基、亚丙基、2-甲基亚丙基、亚戊基、亚己基等。
“芳基”是指单价芳族基团,例如苯基、萘基等。
“亚芳基”是指多价芳族基团,例如亚苯基、亚萘基等。
“亚芳烷基”是指连接有芳基的上述定义的亚烷基,如苄基、1-萘乙基等。
具体实施方式
本公开的粘合剂(共)聚合物包含:a)具有酸酐侧基的异丁烯共聚物,b)聚胺光产碱剂和c)任选的增粘剂。
具有酸酐侧基的异丁烯共聚物可以通过马来酸酐与异丁烯共聚物的自由基加成反应制得。此类自由基加成反应得到了酸酐取代产物的复杂混合物,所述混合物包含马来酸酐的夺氢产物、β-裂解产物和自由基聚合产物。此类复杂加成产物可以用下列通式表示:
其中
R1代表具有至少20个重复单元的聚合异丁烯基,下标x代表那些重复单元被环状酸酐取代的比率。通常,异丁烯共聚物中1至5%的重复单元将被环状酸酐基团取代。
式I的马来酸化聚异丁烯可以通过马来酸酐加成到卤化PIB上的自由基加成反应制得,所述卤化PIB包括卤化的异丁烯-甲基苯乙烯共聚物、卤化的异丁烯-异戊二烯共聚物和非卤化的聚异丁烯(例如丁基橡胶)。存在多种可以商购获得的卤化聚异丁烯,但作为另外一种选择,可将非卤化的聚异丁烯卤化,随后进行取代。这些材料中的卤素部分允许引入烯键式不饱和侧基。非卤化聚异丁烯同样可以官能化,该过程通常通过在聚合物链的烯丙基位置处生成自由基进行。
异丁烯的起始共聚物可以包括其中异丁烯与另一种单体共聚合,随后可以通过改性以包含侧基的那些。合成橡胶包括丁基橡胶,该丁基橡胶是大部分异丁烯与少量异戊二烯的共聚物,例如,可以商品名VISTANEX(埃克森化学公司(Exxon Chemical Co.))和JSR BUTYL(日本丁基聚合物有限公司(Japan Butyl Co.,Ltd.))获得的丁基橡胶。在一些实施例中,共聚物基本上为异丁烯的均聚物,例如,可以商品名OPPANOL(巴斯夫股份公司(BASF AG))和GLISSOPAL(巴斯夫股份公司(BASF AG))获得的聚异丁烯树脂,其可以随后通过改性以包含不饱和侧基。共聚物还包括大部分异丁烯与正-丁烯或丁二烯的共聚物,其可以随后通过改性以包含不饱和侧基。在一些实施例中,可以使用共聚物的混合物,即,第一聚异丁烯包含异丁烯的均聚物,而第二聚异丁烯包含丁基橡胶,或者第一聚异丁烯包含丁基橡胶,而第二聚异丁烯包含异丁烯的共聚物,随后进行改性。还可以想到异丁烯均聚物和改性的聚(异丁烯)的共混物。
异丁烯共聚物可以包括异丁烯和改性的对甲基苯乙烯单元的无规共聚物,其中所述无规共聚物包含1至20重量%的所述改性的对甲基苯乙烯单元。该无规共聚物(例如)可以商品名EXXPRO系列从Exxon Chemical Co.(埃克森化学公司)商购获得,它们的例子包括MDX90-10、MDX89-4。可以对该对甲基苯乙烯的对位处的部分甲基进行溴化处理,以形成用于与马来酸酐发生后续自由基引发和加成的位点。因此,可以用下文详述的技术形成交联结构。具体地讲,就共聚物MDX90-10而言,对共聚物中包含的1.2摩尔%(7.5重量%)的对甲基苯乙烯进行溴化处理。就MDX89-4而言,对共聚物中包含的0.75摩尔%(5重量%)的对甲基苯乙烯进行溴化处理。另外,出于制备无规共聚物的目的,可以用已知的技术进行对甲基苯乙烯的溴化以及异丁烯与对甲基苯乙烯之间的无规聚合。
对甲基苯乙烯单体单元还可以通过对甲基苯乙烯自身的内聚力和硬度赋予共聚物耐热性和强度。为了获得此类效应,按共聚物的总量计,对甲基苯乙烯在共聚物中的含量优选地大于0重量份,优选地为约1至20重量份。当对甲基苯乙烯的含量小于1重量份时,内聚力不足,并且获得足以承受实际应用的粘附力将变得困难。另一方面,当对甲基苯乙烯的含量大于20重量份时,柔韧性大幅下降,并且作为粘合剂重要特性的粘附性消失,因此,不可能再将其称为压敏粘合剂。
聚异丁烯可以是卤化的或非卤化的,并且可以为以下结构:
其中,下标a至d代表组分单体单元的重复单元数,a为至少20,并且b、c和d中的至少一者为至少1,R2为H或CH3,R3为烯基、亚芳基或它们的组合,并且X1为卤素原子例如溴(对于卤化聚异丁烯)或H(对于非卤化聚异丁烯)。将下标“b”和“c”或“d”选择为使得共聚物包含1至20重量%的各自的单体单元,如将b、c和d选择为使得单体单元占共聚物的1至20重量%。在式III中,下标b、c和d中的每一个可以用下标b*、c*和d*代替,它们分别代表b、c和d个单体单元被侧链卤素原子取代的比率。卤素取代程度使得b*+c*+d*通常为聚合物的1至5重量%。应当理解,聚合物可能不仅包含卤素取代的单体单元(b*、c*和d*个),还包含非卤素取代的单体单元(a、b、c和d个)。
加成反应方案涉及如下具有异丁烯溴甲基苯乙烯共聚物的方案1例示的卤化聚异丁烯与马来酸酐之间的自由基加成反应,其中X1为卤素,a为至少20,b为至少1。
方案1
或者,非卤化聚异丁烯(例如丁基橡胶)可以用自由基引发剂进行处理,从而在聚合物链上生成自由基,随后用马来酸酐进行处理。相对于式III的聚异丁烯,单体单元b、c和/或d的烯丙基或苄基位置通常被自由基取代。
非卤化(如PIB)合成橡胶材料可为均聚物、共聚物或其混合物。共聚物可为无规共聚物或嵌段共聚物。嵌段共聚物可在聚合物材料的主链、侧链或主链和侧链两者中含有聚异丁烯部分。通常通过单独的聚合异丁烯或通过聚合异丁烯外加烯键式不饱和单体,在存在诸如氯化铝、三氯化硼(四氯化钛作为助催化剂)或三氟化硼的路易斯酸催化剂的情况下制备聚异丁烯材料。
非卤化聚异丁烯材料可从若干制造商商购获得。均聚物可(例如)以商品名OPPANOL(例如,OPPANOL B10、B15、B30、B50、B100、B150和B200)从美国新泽西州弗洛勒姆帕克巴斯夫公司(BASF Corp.(Florham Park,NJ))商购获得。这些聚合物的重均分子量(Mw)通常在约40,000克/摩尔至4,000,000克/摩尔的范围内。其他示例性的均聚物可以宽泛的分子量范围商购自俄罗斯圣彼得堡联合化学制品有限公司(United Chemical Products(UCP)(St.Petersburg,Russia))。例如,以商品名SDG商购自UCP的均聚物的粘均分子量(Mv)在约35,000克/摩尔至65,000克/摩尔的范围内。以商品名EFROLEN商购自UCP的均聚物的粘均分子量(Mv)在约480,000克/摩尔至约4,000,000克/摩尔的范围内。以商品名JHY商购自UCP的均聚物的粘均分子量在约3000克/摩尔至约55,000克/摩尔的范围内。
如前所述,自由基加成是复杂的。标称的取代产物在如所示出的苄基碳处,然而琥珀酰基可以在方案1示出的任一脂族碳原子处被取代。应当理解,反应产物还可以包括由对描绘的脂族氢原子进行夺氢反应所引起的此类自由基取代产物、马来酸酐的侧链均聚物或低聚物,以及得自b-裂解的琥珀酰侧基。可以参考如下文献:S.Ranganathan et al.,J.Poly,Chem.,Part A,Vol.36,3817-3825(1999)(S.Ranganathan等人,《高分子化学杂志:第A部分》第36卷第3817-3825页,1999年);H.J.M.de Groot et al.,Macromol.,Vol.29,1151-1157(1996)(H.J.M.de Groot等人,《大分子》第29卷第1151-1157页,1996年);H.Huang et al.,Polymer,Vol 42,5549-5557(2001)(H.Huang等人,《聚合物》第42卷第5549-5557页,2001年)以及M.Abbate,et al.,Journal of Applied Polymer Science,58:1825-1837(1995)(M.Abbate等人,《应用聚合物科学杂志》第58卷第1825-1837页,1995年)。
任何常规的自由基引发剂都可以用于生成初始的自由基。合适的热引发剂的例子包括过氧化物,例如,过氧化苯甲酰、过氧化二苯甲酰、过氧化二月桂酰、过氧化环己烷、过氧化甲基乙基酮、氢过氧化物(如,叔丁基氢过氧化物和枯烯氢过氧化物)、二环己基过氧化二碳酸酯、2,2,-偶氮-双(异丁腈)和过苯甲酸叔丁酯。市售的热引发剂的例子包括以商品名VAZO(其包括VAZOTM 64(2,2′-偶氮-双-(异丁腈))和VAZOTM 52)得自美国特拉华州威名顿杜邦特种化学品公司(DuPont Specialty Chemical(Wilmington,Del.))的引发剂,以及得自美国宾夕法尼亚州费城北美埃尔夫爱托化学有限公司(Elf Atochem NorthAmerica(Philadelphia,Pa.))的LucidolTM 70。
引发剂的用量能有效地促进单体的自由基加成反应,并且该用量将根据例如引发剂的类型、聚合物的分子量以及所需的官能化程度的不同而变化。引发剂的用量基于100份异丁烯共聚物计可以为约0.001重量份至约1重量份。
在一个实施例中,自由基加成反应可以包括溶液聚合法,在该方法中,将单体、异丁烯聚合物以及合适的惰性有机溶剂装入反应容器中,然后用氮气吹扫以获得惰性气氛。一旦开始吹扫,就可任选地对容器内的溶液进行加热并加入引发剂,且在反应过程中搅拌混合物。
还可利用反应挤出(例如美国专利No.4,619,979和No.4,843,134(两者均为Kotnour等人所著,且均以引用的方式并入本文)中所述的连续自由基聚合法)来制备本发明的粘合剂。反应挤出是一种无溶剂技术,其中自由基加成反应由热学方法引发。将单体、异丁烯聚合物和引发剂送入挤出机中。通过改变沿挤出机的温度来控制自由基加成反应。加入链转移剂来控制分子量并防止凝胶形成。然后可以将在挤出机末端处获得的官能化聚合物热熔涂覆到合适的基材上。
具有琥珀酰侧基的单体单元可能衍生自卤化丁基橡胶,且具有通式III:
其中,a为至少20,且b、c和d中的至少一者为至少1,R2为H或CH3,R3为烷基、芳基或它们的组合。下标b*、c*和d*分别代表b、c和d个单体单元被琥珀酰侧基所取代的比率。可以注意到,显示的琥珀酰基并未由于α-断裂和β-裂解而结合到任何特定的碳原子上,但琥珀酰基可以附接到任何非三级的碳原子上。总体上,琥珀酰基附接到苄基或烯丙基碳原子上,形成自由基取代产物的混合物。另外,就式I和II而言,选择下标“b”和“c”或“d”,使得共聚物包含1至20重量%的各自的单体单元:如,b和c使得-Q-Z单体单元占共聚物的1至20重量%。取代程度使得a*+b*+c*+d*为1至5重量%。
作为β-裂解的结果,琥珀酰侧基可以表示为:
在一些优选的实施例中,琥珀酰基取代的聚异丁烯共聚物可以表示为:
其中,a为至少20,d为至少1。优选地,d被选择为占共聚物的1至20重量%。
式I的共聚物通常通过α,β-不饱和酸酐自由基加成到市售的卤化PIB(包括卤化的异丁烯-甲基苯乙烯共聚物、卤化的异丁烯-异戊二烯共聚物)上而制得。或者,可以对基于非卤化PIB的材料进行卤化处理,然后通过自由基加成反应完成取代。这些材料中的卤素部分允许引入酸酐侧基。或者,可以使用非卤化聚异丁烯。
粘合剂组合物还包含聚胺光产碱剂,该成分在暴露于辐射时将释放出聚胺。使用光产碱剂(PBG)通过对交联速率进行控制而克服了本领域中的问题。已经发现的是,酸酐官能化的聚(异丁烯)聚合物可以通过聚胺实现交联。然而,由于聚胺具有高反应性,所以交联反应进行得非常快且不受控制。将酸酐官能化的聚(异丁烯)聚合物与聚胺混合导致即刻发生胶凝。使用光产碱剂(PBG)能够在经受紫外线辐照时产生游离胺。当聚胺光产碱剂与酸酐官能化的聚(异丁烯)聚合物一起配制时,所得混合物非常稳定且易于处理(如涂覆)而不会发生任何程度的胶凝。该配方在紫外线辐照下能够立即生成游离的聚胺,该游离聚胺可以通过与酸酐改性的聚烯烃反应而形成化学交联。
光产碱剂并不受到具体的限制,只要其在光照下直接或间接生成聚胺即可。光产碱剂包括(例如)双[[(2-硝基苄基)氧代]羰基己烷-1,6-二胺]、硝苯苄基环己基氨基甲酸酯、二(甲氧苄基)六亚甲基二氨基甲酸酯和通式为(R5-NR6)x-R7的化合物,其中R5为光敏基团(包括苄氧基和甲缩醛基),R6为氢或烷基,R7为多价烷基或芳基,并且x为至少2。应当理解,上式代表的是其中通过光解释出的聚胺具有式(HNR6)x-R7的聚胺光产碱剂。
本发明中可用的光产碱剂为暴露于光时释出碱的任何化合物,所述光的波长通常为约320纳米至420纳米,然而其他波长可能也适用。合适的光产碱剂包括(但不限于):苄基氨基甲酸酯、安息香氨基甲酸酯、o-氨基甲酰羟胺、O-氨基甲酰肟、芳族磺酰胺、α-内酰胺、N-(2-烯丙基乙烯基)酰胺、芳香叠氮化合物、N-芳基甲酰胺和4-(邻硝基苯基)二氢吡啶。
更具体地讲,合适的o-氨基甲酰羟胺包括由式[R10R11OC(=O)NR12]xR13表示的化合物,其中R10和R11独立地为烷基、芳基或酰基,R12为氢或烷基,R13为多价烷基或芳基,并且x为至少2。合适的O-氨基甲酰肟包括由式[R10R11C(=N)OC(=O)NR12]x R13表示的化合物,其中R10和R11独立地为氢、烷基或芳基,R12为烷基或芳基,R13为化合价是x的亚烷基或亚芳基,并且x为至少2。合适的磺酰胺包括由式[ArS(=O)2NR10]xR13表示的化合物,其中Ar为芳基,R10为氢或烷基,R13为多价烷基或芳基,并且x为至少2。合适的α-内酰胺包括由式(IV)表示的化合物:
其中R10为烷基或芳基,R13为多价烷基或芳基,并且x为至少2。
合适的N-(2-芳基乙炔基)酰胺包括结构为
的化合物,其中Ar为芳基,R10为烷基或芳基,R13为多价烷基或芳基,并且x为至少2。其他酰胺可能也适用,例如甲酰苯胺和其他芳基取代的酰胺。在上述式中,芳基通常为苯基。如上式中所提及,烷基可以为直链或支链构型,或具有环状结构,并且通常含有1至15个碳原子,更常见的是含有1至6个碳原子。不论是未发生取代、还是在一个或多个可用位置处发生了取代的烷基均是合适的。取代基可以是(例如)卤素、芳基或烷基。相似地,芳基也可以是未发生取代的芳基或者在一个或多个可用位置处被(例如)卤素、芳基或烷基取代的芳基。
特别优选的有机产碱剂包括双-2-羟基-2-苯基苯乙酮-N-环己基氨基甲酸酯[即,[(C6H5C(=O)CH(C6H5)OC(=O)NH]2C6H10]、双-o-硝基苄基-N-环己基氨基甲酸酯[o-NO2C6H5CH2OC(=O)NH]2C6H10]、双-N-环己基-2-萘磺酰胺[C10H7SO2NH]2C6H10]、双-3,5-二甲氧基苄基-N-环己基氨基甲酸酯[(CH3O)2C6H5CH2OC(=O)NH]2C6H10]和双-N-环己基-对甲苯磺酰胺[p-CH3C6H5SO2NH]2C6H10]。
光产碱剂化合物的制备方式是本领域已知的。例如,合适的苄基氨基甲酸酯可以通过二异氰酸酯与苄醇在合适催化剂的存在下反应而制得。因此,二安息香异佛尔酮二氨基甲酸酯可以通过安息香与异佛尔酮二氨基甲酸酯在合适的溶剂中反应而制得,该反应通常在加热条件下且在存在合适催化剂(例如甲基锂)的情况下进行。合适的溶剂包括醚和四氢呋喃。该产碱剂在光活化后提供异佛尔酮二胺。参见下列文献:J.Cameron et al.,J.Am.Chem.Soc.,vol.113,no.11,4303-4313(1991)(J.Cameron等人,《美国化学会会志》第113卷第11期第4303-4313页,1991年);J.Cameron et al.,J.Polym.Mater.Sci.Eng.,64,55(1991)(J.Cameron等人,《聚合物材料科学与工程杂志》第64卷第55期,1991年)和J.Cameron,et al.,J.Org.Chem.,55,5919-5922(1990)(J.Cameron等人,《有机化学期刊》第55卷第5919-5922页,1990年),所有这些文献均由于教导了光产碱剂的制备方法而以引用方式并入本文中。双-邻硝基苄基-N-,N’-环己基氨基甲酸酯可以通过环己基二异氰酸酯与2-硝基苄醇在加热的甲苯溶液中反应直到反应完成而制得。参见U.S.5,650,261(Winkel),该专利由于教导了光产碱剂及其制备方法而以引用方式并入本文中。磺酰胺的合成方式是熟知的,并且通常涉及磺酰氯与胺的反应。因此,N-,N’-环己基-双-对甲苯磺酰胺通过对甲苯磺酰氯与环己基二胺在加热的合适溶剂中反应而制得。
光产碱剂还在M.Shirai et al.Photochemical Reactions of QuatemaryAmmonium Dithiocarbamates as Photobase Generators and Their Use inThe Photoinitiated Thermal Crosslinking of Poly(gycidylmethacrylate),Journal of Polymer Science,Part A:Polymer Chemistry,vol.39,pp.1329-1341(2001)(M.Shirai等人,“季铵盐二硫代氨基甲酸酯作为光产碱剂的光化反应及它们在聚(甲基丙烯酸缩水甘油酯)的光引发热交联反应中的应用”,《聚合物科学杂志第A部分:聚合物化学》第39卷第1329-1341页,2001年)和M.Shirai et al.,“Photoacid and photobasegenerators:chemistry and applications to polymeric materials”,Progress inPolymer Science,vol.21,pp.1-45,XP-002299394,1996(M.Shirai等人,“光产酸剂和光产碱剂:化学性质以及在聚合物材料领域的应用”,《聚合物科学进展》第21卷第1-45页,XP-002299394,1996年)中有进一步的描述。
使用光产碱剂可能在光化学生成碱的过程中产生残余产物。一旦暴露于光化学辐射,光产碱剂便将发生光解,从而生成聚胺和残余化合物。例如,二胺的双-苄基氨基甲酸酯将光解生成二胺和作为“光产碱剂残余物”的苯基酮。肟酯将生成酮。此类残余物的含量很低,因此通常不会干扰所得偏振片的所需光学特性。残余物可以通过常规的分析技术(例如红外光谱、紫外光谱和NMR光谱、气相或液相色谱、质谱或此类技术的组合)进行检测。因此,本发明可以包含固化的聚(异丁烯)粘合剂共聚物和来自光产碱剂的可检测量的残余物。
可用的光产碱剂衍生自聚胺,包括二胺和聚合程度更高的胺。可用的聚胺的通式为R13-(N R10H)x,其中R10为H或烷基,R13为多价亚烷基或亚芳基,并且x为至少2。
可用的聚胺包括(例如)具有至少两个氨基的聚胺,其中两个氨基为伯氨基、仲氨基、或它们的组合。例子包括1,10-癸二胺、1,12-十二烷胺、9,9-双(3-氨丙基)芴、2-(4-氨基苯基)乙胺、1,4-丁二醇-双(3-氨丙基)醚、N(CH2CH2NH2)3、1,8-二氨基-对薄荷烷、4,4′-二氨基二环己基甲烷、1,3-双(3-氨丙基)四甲基二硅氧烷、1,8-二氨基-3,6-二氧杂辛烷、1,3-双(氨甲基)环己烷。
可用的聚胺的例子包括具有至少三个氨基的聚胺(其中这三个氨基可以为伯氨基、仲氨基、或它们的组合),包括H2N(CH2CH2NH)2H、H2N(CH2CH2NH)3H、H2N(CH2CH2NH)4H、H2N(CH2CH2NH)5H、H2N(CH2CH2CH2NH)2H、H2N(CH2CH2CH2NH)3H、H2N(CH2CH2CH2CH2NH)2H、H2N(CH2CH2CH2CH2CH2CH2NH)2H、H2N(CH2)4NH(CH2)3NH2、H2N(CH2)3NH(CH2)4NH(CH2)3NH2、H2N(CH2)3NH(CH2)2NH(CH2)3NH2、H2N(CH2)2NH(CH2)3NH(CH2)2NH2、H2N(CH2)3NH(CH2)2NH2、C6H5NH(CH2)2NH(CH2)2NH2和N(CH2CH2NH2)3
最优选的二胺或聚胺包括脂族二胺或脂族二胺或聚胺,并且更具体地讲为具有两个伯氨基的化合物,例如乙二胺、环己烷二胺、十二烷二胺等。
反应机理可以在如下反应方案3中例示。在入射的光化学辐射下,光产碱剂发生光解,生成聚胺(R13-(N R10H)x,其中R10为H或烷基,R13为多价亚烷基或亚芳基,并且x为至少2)和光产碱剂的残余物。释放出的聚胺亲核加成到琥珀酰侧基上,从而形成例示的酰胺。其中R10为H,酰胺氮可以与剩余的酸基反应生成琥珀酰亚胺。游离胺-NR10H能够与相邻的琥珀酰侧基反应,从而将体系交联起来。
方案3
光敏剂
还可以将此前已知的光敏剂用作光敏剂。光敏剂包括(例如)噻吨、氧杂蒽、酮、硫代吡喃鎓盐、basestyryl、部花青、3-取代香豆素、3,4-取代香豆素、青色素、吖啶、噻嗪、吩噻嗪、蒽、六苯并苯、苯并蒽、二萘嵌苯、香豆素酮、蓝堇碱和硼酸盐。这些光敏剂可以单独使用,也可以两种或更多种结合使用。
常规的粘合剂对某些基材(例如某些类型的汽车油漆和低能表面)不良好粘附。已努力改进粘合剂的粘附力,即发展对这些类型的表面更有力的粘性;常常实施将基体聚合物增粘。各种类型的增粘剂包括酚改性的萜烯、烃类树脂(如聚乙烯基环己烷和聚(叔丁基苯乙烯)),和松香酯(如松香的甘油酯和松香的季戊四醇酯)。
各种类型的增粘剂包括酚改性的萜烯和松香酯,例如可以商品名NurozTM、NutacTM(纽卜特工业有限公司(Newport Industries))、PermalynTM、StaybeliteTM、ForalTM(伊士曼公司(Eastman))得到的松香的甘油酯和松香的季戊四醇酯。通常来自石油脑裂解的C5和C9单体副产物的烃类树脂增粘剂也可得到,并可以商品名PiccotacTM、EastotacTM、RegalrezTM、RegaliteTM(伊士曼公司(Eastman))、ArkonTM(荒川公司(Arakawa))、NorsoleneTM、WintackTM(克雷威利公司(CrayValley))、Nevtack、LX(内维尔化学公司(Neville Chemical Co.))、HikotackTM、HikorezTM(可隆化学公司(Kolon Chemical))、NovaresTM(罗格斯N.V.公司(Rutgers N.V.))、QuintoneTM(瑞翁公司(Zeon))、EscorezTM(埃克森美孚化学公司(Exxonmobile Chemical))、NuresTM和H-RezTM(纽卜特工业有限公司(Newport Industries))得到。
常规的经增粘的压敏粘合剂也可显得浑浊,显示出存在于许多常规压敏粘合剂组合物中的特性透明性的损失。浑浊为增粘剂和聚合物的有限的相容性或不完全的相容性的指示。降低的相容性可导致老化时粘合剂性质的劣化,如粘性的损失或降低的剥离粘附力所证实。在一些情况下,将增粘剂加入至粘合剂组合物中可为澄清的,并显得可相容。然而,在去除溶剂、固化粘合剂之后,或在老化时,粘合剂可变得浑浊,说明在增粘剂和丙烯酸基聚合物之间的一些不相容性。
在许多实施例中,本发明提供了克服本领域中所述的问题的经增粘的粘合剂组合物。所述增粘剂优选选自基本上不含任何烯键式不饱和键或炔键式不饱和键的材料。所述增粘剂包括但不限于氢化松香树脂、氢化和酯化的松香树脂、氢化萜烯树脂、脂族石油树脂、芳族石油树脂、通过氢化芳族石油树脂而获得的脂环族石油树脂等。优选地,所用的增粘剂选自氢化的C9石油树脂,例如但不限于RegalrezTM增粘剂(伊士曼公司(Eastman))或ArkonTM(荒川公司(Arakawa))增粘剂。按100份所述异丁烯(共)聚合物计,此类“疏水性增粘剂”的用量可以大于0份,如10至150份,优选10至100份。
增塑剂也可以用于粘合剂配方中,以提供润湿作用和/或粘度控制。这些增塑剂是本领域所熟知的,并且可以包括烃油、液态或软性增粘剂(包括液态烃树脂、液态聚萜烯、液态聚(异丁烯)例如GlissopalTM等)、蜡、以及油的混合物。增塑剂在本发明的压敏粘合剂中的存在量可以是0至约200重量份/100重量份共聚物。
本发明的粘合剂可使用常规涂覆技术涂覆在多种柔性和非柔性背衬材料上以制成粘合剂涂覆的材料。柔性基底在本文中定义为通常用作条带背衬或可具有任何其他弹性材料的任何材料。例子包括(但不限于)塑料薄膜,例如聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、醋酸纤维素、三乙酸纤维素和乙基纤维素。可使用泡沫背衬。非柔性基底的例子包括(但不限于)金属、金属化聚合物薄膜、铟锡氧化物涂覆的玻璃和聚酯、PMMA板、聚碳酸酯板、玻璃或陶瓷片状材料。粘合剂涂覆的片状材料可采用常规已知能够与粘合剂组合物一起使用的任何制品形式,例如标签、条带、指示牌、封面、标记标志、显示组件、触摸面板等等。也可设想具有微复制表面的柔性背衬材料。
本发明的粘合剂可特别用于形成对低表面能(LSE)基材的强结合。本文所用的低表面能基材为表面能小于约45达因/厘米,更通常小于约40达因/厘米,最通常小于约35达因/厘米的那些。聚丙烯、聚乙烯(例如高密度聚乙烯或HDPE)、聚苯乙烯和聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)包括在这种材料中。其他基板也可由于在基板的表面上有残余物(如油状残余物)或薄膜(如涂料)的原因而具有低表面能性质。然而,即使本发明的粘合剂良好地粘合于低表面能表面,本发明也不局限于粘合至低表面能基板,因为已发现,本发明的粘合剂也可良好地粘合于较高表面能的基板,例如其他塑料、陶瓷、玻璃和金属。
取决于基材待用于的特定应用而选择基材。例如,可将粘合剂施用至片材产品(例如装饰性图形和反射性产品)、标签纸(label stock)和条带背衬。另外,可将粘合剂直接施用至基材(如汽车面板或玻璃窗口)上,使得另一基材或物体可被附接至所述面板或窗口。
粘合剂也可以压敏粘合剂转移条带的形式提供,其中粘合剂的至少一层设置于剥离衬垫上以用于在以后施用至持久基材。粘合剂也可作为单一涂布或双涂布的条带提供,其中粘合剂设置于持久背衬上。背衬可由塑料(例如聚丙烯(包括双轴取向的聚丙烯)、乙烯基、聚乙烯、聚酯(如聚对苯二甲酸乙二醇酯))、非织造物(例如纸、布、非织造稀松布)、金属箔、泡沫(例如聚丙烯酸类、聚乙烯、聚氨酯、氯丁橡胶)等制成。泡沫可购自各种供应商,如3M公司、沃泰克公司(Voltek)、积水公司(Sekisui)和其他。泡沫可成型为共挤出的片材,所述片材在泡沫的一侧或两侧上具有粘合剂,或者粘合剂可被层合至所述片材。当粘合剂被层合至泡沫时,可能有利的是处理表面以改进粘合剂对泡沫或对任何其他类型的背衬的粘附力。这种处理通常基于粘合剂的材料的性质和泡沫或背衬的性质进行选择,并包括底漆和表面改性(例如电晕处理、表面磨损)。另外的条带构造包括描述于U.S.5,602,221(Bennett等人)的那些,所述专利以引用方式并入本文。本领域的技术人员还将会知道,可以将其他添加剂(例如填料、抗氧化剂、稳定剂和着色剂)与粘合剂共混,以获得有益的性质。
对于单侧条带,与设置粘合剂之处相对的背衬表面的侧面通常涂布有合适的剥离材料。剥离材料是已知的,并包括例如有机硅、聚乙烯、聚氨基甲酸酯、聚丙烯酸类等的材料。对于双涂布条带,另一粘合剂层设置于与本发明的粘合剂设置之处相对的背衬表面上。另一粘合剂层可不同于本发明的粘合剂,例如,常规丙烯酸类PSA,或者其可为具有相同或不同配方的与本发明相同的粘合剂。双涂布的条带通常承载在剥离衬垫上。
采用改进得适用于具体基底的常规的涂覆技术,将上述组合物涂覆在基底上。例如,可通过诸如辊涂、流涂、浸涂、旋涂、喷涂、刮涂和压模涂覆之类的方法将这些组合物涂覆至各种固体基底。这些多种多样的涂覆方法可以将这些组合物按照不同厚度涂覆在基底上,从而使得这些组合物得到更广泛的应用。涂层的厚度可以有差别,但是可设想2微米至500微米(干燥厚度),优选约25微米至250微米的涂层厚度。
在一些实施例中,粘合剂组合物(特别是压敏粘合剂组合物)以溶剂溶液或分散体的形式涂敷,在暴露于光化辐射(例如UV)时溶剂蒸发,且粘合剂组合物发生交联。此类溶剂型组合物的交联可以在涂布和溶剂移除之前进行,但优选地在涂布和溶剂移除之后进行。合适的溶剂,例如烷烃、乙酸乙酯、甲苯和四氢呋喃与共聚物组分的官能团不发生反应。
可以使用在入射到选择用于组合物的特定光产碱剂上时可产生聚胺的足够能量(即波长范围)的光化辐射源来固化粘合剂组合物。上文所公开的光产碱剂的优选波长范围为250nm至400nm。使本发明的粘合剂膜交联所需的该优选波长范围内的辐射能为100mJ/cm至1500mJ/cm2,更优选地为200mJ/cm至800mJ/cm2。光固化方法的详情在美国专利No.4,181,752和No.4,329,384中有所描述。
实例
如该部分所用,词“聚合物”可以是均聚物或共聚物,或它们的混合物。
测试方法
90°角剥离粘附强度测试
使用ASTM国际标准D3330方法F中所述的工序,用IMASS SP-200滑动/剥离测试仪(得自马萨诸塞州阿科德艾玛氏有限公司(IMASS,Inc.,Accord MA))以305mm/min(12英寸/分钟)的剥离速率测量90°角的剥离粘附强度。使用被表1中所示的对应溶剂润湿的纸巾通过用力手压的方式将面板擦拭8至10次,从而准备好测试面板。再用被溶剂润湿的干净纸巾将该工序重复两次。让清洁的面板干燥。将胶带切割成尺寸为1.27cm×20cm(1/2英寸×8英寸)的条带,然后用2.0kg(4.5磅)的橡胶辊将条带滚到清洁后的面板上,共滚两次。测试之前将制备的样品在23℃/50%RH下保存24小时。针对每个实例测试两个样品,平均值用N/dm表示。记录失效模式,并记为COH(内聚,即条带和测试表面上均有粘合剂裂缝的残余物),ADH(粘合,即粘合剂从测试表面上干净地剥离),以及2-B(2-粘合)(粘合剂从背衬上剥离)。
表1-剥离粘附强度测试面板材料
静态剪切强度
如ASTM国际标准D3654工序A中所述在23℃/50%RH(相对湿度)下用1000g负荷评价静态剪切强度。用剥离粘附测试中所述的清洁面板和粘附条带的方法将尺寸为1.27cm×15.24cm(1/2英寸×6英寸)的条带测试样品粘附到1.5英寸×2英寸的不锈钢(SS)面板上。条带与面板重叠的部分为1.27cm×2.5cm,将带自身在粘合剂侧折叠,然后再折叠。将钩子挂在第二折叠部分中,并通过将条带钉在钩子上进行固定。将砝码连接到钩子上,然后将面板悬挂在23℃/50%RH的室内或70℃烘箱中。记录以分钟计的失效时间。如果10,000分钟后没有观察到失效,停止测试并记录>10,000分钟的数值。还记录剥离粘附测试中所述的失效模式。
凝胶百分比测试
如ASTM国际标准D3616-95中所述确定凝胶百分比。从涂有聚合物并固化的条带上冲切直径为63/64英寸的圆形试件。将试件放入尺寸为的网篮中。称得装有试件的网篮的重量为接近0.1mg,然后将其放入装有足以覆盖试件的甲苯的带盖广口瓶中。24小时后,取出网篮(装有试件),沥干并放入烘箱中,在120℃下干燥30分钟。通过计算剩余的未提取部分占初始试件的重量%确定凝胶百分比。冲切相同尺寸的未涂布的聚酯背衬材料圆盘,将其作为试件,并称重。下面示出了用于确定凝胶百分比的公式:
实例所用的材料
○以下材料得自美国德克萨斯州贝城埃克森美孚公司(ExxonMobil Corporation(Baytown,TX))
■EXXPRO 3745共聚物-溴化处理的异丁烯-甲基苯乙烯共聚物
■ESCOREZ 1310增粘剂-基于烃的增粘剂
○以下材料得自美国密苏里州圣路易斯西格玛奥德里奇公司(Sigma Aldrich(St.Louis,MO))
■马来酸酐
■氯苯
■过氧化二枯基(双-(1,1’-二甲基苯基)过氧化物)
■2-硝基苯甲醇
■二月桂酸二丁基锡
■苯
■丙酮
○使用的其他材料
■三甲基六亚甲基二异氰酸酯(2,2,4-和2,4,4-的混合物),得自美国俄勒冈州波特兰梯希爱美国公司(TCI America(Portland,OR))
■OPPANOL B15聚合物-聚异丁烯(中等分子量80Kg/mol的非官能化的合成橡胶),得自美国新泽西州弗洛勒姆帕克巴斯夫公司(BASF(Florham Park,NJ))
■GLISSOPAL 1000-非官能化的聚异丁烯(低分子量1000g/mol),得自美国新泽西州弗洛勒姆帕克巴斯夫公司(BASF(Florham Park,NJ))
3SAB-涂底漆的聚酯膜,得自美国南卡罗来
纳州格里尔三菱公司(Mitsubishi(Greer,SC))
马来酸酐改性的聚异丁烯(MAMP)的制备方法
改性的异丁烯聚合物的组合物的制备方法如下:将30.00g聚异丁烯(EXXPRO 3745共聚物)、6.00g马来酸酐、0.75g过氧化二枯基和200g氯苯加入装配有回流冷凝器、温度计和氮气入口的三颈圆底烧瓶中。在室温和氮气气氛下使用磁力搅拌棒搅拌组合物直至所有组分均完全溶解。然后将烧瓶加热至130℃维持4小时。然后将反应混合物冷却至室温,并将溶液倾注到丙酮中以使改性聚合物凝聚。使用新鲜丙酮将分离出的聚合物清洗三次,以除去未反应的马来酸酐和过氧化二枯基。对所得的马来酸酐改性的异丁烯聚合物进行过滤,然后放入真空烘箱中在50℃下干燥12小时,然后冷却至室温。
光产碱剂的制备方法
光产碱剂的组合物的制备方法为:将20.00g的2-硝基苯甲醇、0.2g的二月桂酸二丁基锡和84g苯加入配备有回流冷凝器、滴液漏斗和氮气入口的三颈圆底烧瓶中。在室温和氮气气氛下使用磁力搅拌棒对组合物进行搅拌。将13.73g的三甲基六亚甲基二异氰酸酯和50g苯的混合物装入滴液漏斗中,并在20分钟内缓慢加入到烧瓶中。待所有组分完全溶解后,将烧瓶加热至80℃。3小时后,将组合物冷却至室温,然后使用旋转蒸发器在减压条件下使溶液蒸发,从而得到微黄色粘稠物质,该物质为光产碱剂:邻硝基苄基衍生的二氨基甲酸酯。
实例1-3和对照组合物C1-C3
实例1-3的粘合剂组合物的制备方法为:在100mL玻璃广口瓶中,加入表2所示的不同量的经马来酸酐改性的聚异丁烯(MAMP)和未经改性的聚异丁烯(Oppanol B15聚合物),并加入400份甲苯、10pph(每百份聚合物中的份数)的增粘剂(ESCOREZ 1310)、10pph的低分子量聚异丁烯增塑剂(Glissopal 1000)和15pph的光产碱剂。聚合物(MAMP和未经改性的聚异丁烯)的总量保持为100份。给广口瓶盖上盖子,并在滚磨机上混合过夜。
对照例C1-C3的组合物采用相同方法、用相同量和类型的增粘剂和增塑剂制得,不同之处在于使用未经改性的EXXPRO 3745代替MAMP,并且不加入光产碱剂。
将得到的组合物各自刀涂到6英寸×25英寸的聚酯薄膜带(3SAB)上,得到15密耳的湿涂层厚度。将带有涂层的薄膜放入设置在70℃的烘箱中干燥20分钟,得到粘合剂厚度为大约2密耳的条带。然后使用紫外线处理器(美国马里兰州盖瑟斯堡辐深紫外系统有限公司(Fusion UV System,Inc.(Gaithersburg,MD)))通过用紫外线(400mJ/cm2,UVB)照射而使实例1-3的被涂布条带固化。对照例的条带未经照射。测试前,将条带置于23℃和50%相对湿度的条件下调节24小时。
在室温下测试条带在不锈钢面板上的剪切强度,结果在表2中列出,并且在各种基材上测试条带的90°角剥离粘附力,结果在表3中列出。
表2-粘合剂组合物和胶带剪切强度
表3-剥离粘附强度
实例4和对照例C4
实例4和对照例C4的聚合物组合物的制备方法为:将表4所示的100份聚合物溶解于400份甲苯中,然后加入15pph的光产碱剂。通过将如实例1中所述的组合物涂覆到聚酯背衬上,干燥,然后将其暴露于紫外线辐射以使粘合剂固化而制备条带。粘合剂的凝胶含量按照上文测试方法中所述来确定,结果在表4中示出。
表4-凝胶百分比测试结果
以下实施例进一步例示本公开:
1.一种粘合剂组合物,包含:a)具有酸酐侧基的异丁烯共聚物、b)聚胺光产碱剂和c)任选的增粘剂。
2.实施例1的粘合剂组合物,其中所述异丁烯共聚物包含大于0重量%但小于20重量%的具有酸酐侧基的聚合单体单元。
3.实施例1或2的粘合剂组合物,其中所述酸酐侧基为琥珀酸酐基团。
4.实施例1至3中任一项的粘合剂组合物,每100重量份所述共聚物包含大于0至150重量份的所述增粘剂。
5.实施例1至3中任一项的粘合剂组合物,每100重量份所述共聚物包含10至100重量份的所述增粘剂。
6.实施例1的粘合剂组合物,其中所述共聚物由下式表示:
其中a为至少20,并且b、c和d中的至少一个为至少1,R2为H或CH3,R3为烷基、芳基或它们的组合,并且a*、b*、c*和d*中的每一个分别代表a、b、c和d个单体单元被琥珀酰侧基取代的比率。
7.实施例6的粘合剂组合物,其中“b”和“c”或“d”被选择为使得共聚物包含1重量%至20重量%的相应单体单元。
8.实施例6的粘合剂组合物,其中b*+c*+d*为1至5重量%。
9.实施例3、5或6中任一项的粘合剂组合物,其中所述琥珀酰侧基为:
10.上述实施例中任一项的粘合剂,其中所述光产碱剂在暴露于紫外线辐射时释放出聚胺。
11.上述实施例中任一项的粘合剂,其中所述光产碱剂为聚胺的苄基氨基甲酸酯、甲缩醛、肟酯、苄基氨基甲酸酯、安息香氨基甲酸酯、o-氨基甲酰羟胺、O-氨基甲酰肟、芳族磺酰胺、α-内酰胺、N-(2-烯丙基乙烯基)酰胺、芳香叠氮化合物、N-芳基甲酰胺或4-(邻硝基苯基)二氢吡啶。
12.上述实施例中任一项的粘合剂组合物,其中所述光产碱剂为二胺的双-苄基氨基甲酸酯、双-甲缩醛或双肟酯。
13.实施例11的粘合剂组合物,其中所述光产碱剂为二胺的双-o-硝基苄基氨基甲酸酯。
14.实施例13的粘合剂组合物,其中所述二胺为烷基或芳基二胺。
15.实施例1的粘合剂组合物,其中聚胺具有至少两个伯氨基或仲氨基。
16.实施例1的粘合剂组合物,其中所述具有酸酐侧基的异丁烯共聚物由下列通式表示:
其中
R1代表具有至少20个重复单元的聚合异丁烯,下标x代表那些重复单元被环状酸酐取代的比率。
17.实施例3的粘合剂组合物,其中异丁烯共聚物的1至5%的重复单元将被环状酸酐基团取代。
18.实施例1至17中任一项的交联粘合剂组合物。
19.实施例18的交联粘合剂还包含光产碱剂的残余物。
20.实施例1至17中任一项的粘合剂,其中所述具有酸酐侧基的异丁烯共聚物由马来酸酐自由基加成到聚异丁烯上而制备。
21.实施例20的粘合剂,其中所述聚异丁烯为卤化的异丁烯-甲基苯乙烯共聚物或卤化的异丁烯-异戊二烯共聚物。
22.一种制品,其包括:
基底;和
涂覆在基底的至少一个表面上的实施例1至18中任一项的压敏粘合剂。
23.实施例22的制品,其中所述基底为聚合物薄膜基底。
24.实施例22的制品,其中所述基底为非织造基底。

Claims (9)

1.一种粘合剂组合物,包含:a)下式的具有酸酐侧基的异丁烯共聚物:
其中a为至少20,并且b、c和d中至少一个为至少1,R2为H或CH3,并且R3为烷基、芳基或它们的组合,并且b*、c*和d*中的每一个分别代表a、b、c和d个单体单元被酸酐侧基取代的比率,
b)聚胺光产碱剂和c)任选的增粘剂。
2.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,其中所述异丁烯共聚物包含大于0重量%但小于20重量%的具有酸酐侧基的聚合单体单元。
3.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,每100重量份所述共聚物包含10至100重量份的所述增粘剂。
4.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,其中“b”和“c”或“d”被选择为使得所述共聚物包含1重量%至20重量%的相应单体单元。
5.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,其中所述聚胺光产碱剂为甲缩醛、肟酯、苄基氨基甲酸酯、安息香氨基甲酸酯、o-氨基甲酰羟胺、O-氨基甲酰肟、芳族磺酰胺、α-内酰胺、N-(2-烯丙基乙烯基)酰胺、芳香叠氮化合物、N-芳基甲酰胺或4-(邻硝基苯基)二氢吡啶。
6.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,其中所述异丁烯共聚物的1至5%的重复单元将被环状酸酐基团取代。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的粘合剂组合物制备的交联粘合剂组合物。
8.根据权利要求1所述的粘合剂,其中所述具有酸酐侧基的异丁烯共聚物由马来酸酐自由基加成到聚异丁烯上而制备。
9.一种制品,其包括:
基底;和
涂覆在所述基底的至少一个表面上的根据权利要求1至6中任一项所述的压敏粘合剂组合物。
CN201180054474.9A 2010-11-16 2011-10-14 可紫外线固化的酸酐改性聚(异丁烯) Expired - Fee Related CN103210035B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US41404610P 2010-11-16 2010-11-16
US61/414,046 2010-11-16
PCT/US2011/056235 WO2012067741A1 (en) 2010-11-16 2011-10-14 Uv curable anhydride-modified poly(isobutylene)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103210035A CN103210035A (zh) 2013-07-17
CN103210035B true CN103210035B (zh) 2015-08-12

Family

ID=44925634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180054474.9A Expired - Fee Related CN103210035B (zh) 2010-11-16 2011-10-14 可紫外线固化的酸酐改性聚(异丁烯)

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8673996B2 (zh)
EP (1) EP2640780B1 (zh)
JP (1) JP2014500354A (zh)
KR (1) KR101909760B1 (zh)
CN (1) CN103210035B (zh)
WO (1) WO2012067741A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8663407B2 (en) 2010-11-17 2014-03-04 3M Innovative Properties Company Isobutylene (Co)polymeric adhesive composition
JP5788124B2 (ja) 2012-03-29 2015-09-30 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー ペンダントフリーラジカル重合性四級アンモニウム置換基を含むポリ(イソブチレン)コポリマーを含む接着剤
US9422464B2 (en) 2012-05-11 2016-08-23 3M Innovative Properties Company Adhesives comprising reaction product of halogenated poly(isobutylene) copolymers and polyamines
US8697789B2 (en) 2012-06-05 2014-04-15 3M Innovative Properties Company Adhesives comprising poly(isobutylene) polymers and unreacted alkyl amine
EP2885363B1 (en) 2012-08-14 2018-02-07 3M Innovative Properties Company Adhesives comprising grafted isobutylene copolymer
WO2014204223A1 (ko) * 2013-06-19 2014-12-24 주식회사 엘지화학 봉지재 필름용 조성물, 봉지재 필름 및 이를 포함하는 전자장치
US9631126B2 (en) 2013-08-28 2017-04-25 3M Innovative Properties Company Curable isobutylene adhesive copolymers
CA2962059C (en) * 2014-09-23 2020-03-24 Equistar Chemicals, Lp Polyolefin-based compositions, adhesives, and related multi-layered structures prepared therefrom
KR101904585B1 (ko) * 2015-02-17 2018-10-08 주식회사 엘지화학 변성 이소부틸렌-이소프렌 고무, 이의 제조방법 및 경화물

Family Cites Families (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2803615A (en) 1956-01-23 1957-08-20 Minnesota Mining & Mfg Fluorocarbon acrylate and methacrylate esters and polymers
FR1590615A (zh) 1968-06-04 1970-04-20
US3842059A (en) 1971-02-22 1974-10-15 M Chiang Acrylate and methacrylate terminated polystyrene macromolecular monomers having a substantially uniform molecular weight distribution
US4181752A (en) 1974-09-03 1980-01-01 Minnesota Mining And Manufacturing Company Acrylic-type pressure sensitive adhesives by means of ultraviolet radiation curing
US4329384A (en) 1980-02-14 1982-05-11 Minnesota Mining And Manufacturing Company Pressure-sensitive adhesive tape produced from photoactive mixture of acrylic monomers and polynuclear-chromophore-substituted halomethyl-2-triazine
US4378250A (en) 1981-07-31 1983-03-29 Treadway Gerald D Organosilicone coating compositions
DE3323913C2 (de) 1983-07-02 1986-01-02 Th. Goldschmidt Ag, 4300 Essen Polyisobutylenbernsteinsäurehalbester, ihre Herstellung und ihre Verwendung zur Herstellung eines Klebemittels
US4843134A (en) 1984-03-28 1989-06-27 Minnesota Mining And Manufacturing Company Acrylate pressure-sensitive adhesives containing insolubles
US4619979A (en) 1984-03-28 1986-10-28 Minnesota Mining And Manufacturing Company Continuous free radial polymerization in a wiped-surface reactor
FR2572417B1 (fr) * 1984-10-30 1987-05-29 Atochem Compositions adhesives a base de polypropylene modifie par greffage d'un monomere insature
US4732808A (en) 1985-11-14 1988-03-22 Minnesota Mining And Manufacturing Company Macromer reinforced pressure sensitive skin adhesive sheet material
CA1274647A (en) 1986-06-25 1990-09-25 Takahisa Iwahara Curable isobutylene polymer
US5204219A (en) 1987-07-30 1993-04-20 Minnesota Mining And Manufacturing Company Photographic element with novel subbing layer
US5459174A (en) 1988-05-27 1995-10-17 Merrill; Natalie A. Radiation curable isoolefin copolymers
CA2002449C (en) 1988-12-05 2001-05-08 Mark A. Strobel Pressure-sensitive article with priming layer
US5650261A (en) 1989-10-27 1997-07-22 Rohm And Haas Company Positive acting photoresist comprising a photoacid, a photobase and a film forming acid-hardening resin system
US5567775A (en) 1989-11-27 1996-10-22 Exxon Chemical Patents Inc. Craft curing of modified isomonoolefin/para-alkylstyrene copolymers
CA2024532C (en) 1990-03-26 1999-11-16 George Jalics Comb polymers having a halobutyl rubber backbone
JPH06504078A (ja) 1990-12-20 1994-05-12 エクソン・ケミカル・パテンツ・インク コーティング用途向けuv/eb硬化性ブチルコポリマー
US5852148A (en) 1991-07-10 1998-12-22 Minnesota Mining & Manufacturing Company Perfluoroalkyl halides and derivatives
US5639546A (en) 1991-09-03 1997-06-17 Minnesota Mining And Manufacturing Company Coated article having improved adhesion to organic coatings
US5464900A (en) 1993-10-19 1995-11-07 Minnesota Mining And Manufacturing Company Water soluble organosiloxane compounds
US5602221A (en) 1993-11-10 1997-02-11 Minnesota Mining And Manufacturing Company Pressure sensitive adhesives with good low energy surface adhesion
US5468353A (en) 1994-05-05 1995-11-21 Minnesota Mining And Manufacturing Company Mist suppressant for solvent extraction metal electrowinning
US5925611A (en) 1995-01-20 1999-07-20 Minnesota Mining And Manufacturing Company Cleaning process and composition
US6063838A (en) 1995-02-16 2000-05-16 3M Innovative Properties Company Blended pressure-sensitive adhesives
US6632522B1 (en) 1995-02-16 2003-10-14 3M Innovative Properties Company Blended pressure-sensitive adhesives
US6630238B2 (en) 1995-02-16 2003-10-07 3M Innovative Properties Company Blended pressure-sensitive adhesives
JP4394757B2 (ja) 1996-12-19 2010-01-06 日東電工株式会社 感圧性接着剤および表面保護材
US6861139B2 (en) * 1998-04-17 2005-03-01 3M Innovative Properties Company Pressure sensitive adhesive composition and adhesive product using the same
US6426392B1 (en) 1999-05-31 2002-07-30 Kaneka Corporation Thermoplastic crosslinked product and heat-sensitive elastic adhesive
JP4825992B2 (ja) * 1999-08-11 2011-11-30 綜研化学株式会社 アクリル系粘着剤組成物、該組成物を用いた粘着テープの製造方法および粘着テープ
WO2001030873A1 (en) 1999-10-27 2001-05-03 3M Innovative Properties Company Fluorochemical sulfonamide surfactants
RU2356921C2 (ru) * 2002-07-05 2009-05-27 Эксонмобил Кемикэл Пейтентс Инк. Функционализованный эластомерный нанокомпозит
JP5596250B2 (ja) 2005-03-02 2014-09-24 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 湿気反応性組成物及び有機el素子
CA2551997C (en) 2005-08-26 2014-05-27 Lanxess Inc. Novel methods for the preparation of butyl graft copolymers
JP2007197517A (ja) 2006-01-24 2007-08-09 Three M Innovative Properties Co 接着性封止組成物、封止フィルム及び有機el素子
CA2593510A1 (en) * 2006-08-24 2008-02-24 Lanxess Inc. Butyl adhesive containing maleic anhydride and optional nanoclay
JP2008105393A (ja) * 2006-09-25 2008-05-08 Fujifilm Corp 成形印刷物の製造方法及び成形印刷物
JP2009215473A (ja) * 2008-03-12 2009-09-24 Koyo Sangyo Co Ltd 耐水性接着剤組成物
US20090281002A1 (en) 2008-05-09 2009-11-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company Prevention and remediation of water and condensate blocks in wells
US8232350B2 (en) 2008-06-02 2012-07-31 3M Innovative Properties Company Adhesive encapsulating composition and electronic devices made therewith
JP5270755B2 (ja) 2008-06-02 2013-08-21 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 接着剤封入組成物及びそれで作られた電子デバイス
JP2010163566A (ja) 2009-01-16 2010-07-29 Three M Innovative Properties Co エポキシ樹脂組成物
JP5448696B2 (ja) * 2009-03-25 2014-03-19 富士フイルム株式会社 光インプリント用硬化性組成物およびそれを用いた硬化物の製造方法
US20120064304A1 (en) 2009-06-04 2012-03-15 3M Innovative Properties Company Stretch releasable pressure-sensitive adhesives
KR20120055583A (ko) 2009-08-04 2012-05-31 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 비-할로겐화 폴리아이소부틸렌 - 열가소성 탄성중합체 블렌드 감압 접착제
CN102666714B (zh) 2009-11-19 2015-04-29 3M创新有限公司 包含合成橡胶和与丙烯酸类聚合物结合的官能化合成橡胶的共混物的压敏粘合剂
JP5695658B2 (ja) * 2009-11-19 2015-04-08 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー アクリルポリマーに水素結合した官能化ポリイソブチレンを含む感圧性接着剤

Also Published As

Publication number Publication date
KR101909760B1 (ko) 2018-10-18
EP2640780B1 (en) 2018-05-09
WO2012067741A1 (en) 2012-05-24
EP2640780A1 (en) 2013-09-25
US8673996B2 (en) 2014-03-18
JP2014500354A (ja) 2014-01-09
CN103210035A (zh) 2013-07-17
US20120123011A1 (en) 2012-05-17
KR20130106415A (ko) 2013-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103210035B (zh) 可紫外线固化的酸酐改性聚(异丁烯)
CN103154177B (zh) 辐射固化性聚(异丁烯)粘合剂共聚物
CN103201353A (zh) 离子交联聚(异丁烯)粘合剂聚合物
CN103608395B (zh) 具有胺侧基的可辐射固化聚(异丁烯)粘合剂共聚物
CN102037091B (zh) 具有官能团的控制位置的丙烯酸聚合物
CN102666714B (zh) 包含合成橡胶和与丙烯酸类聚合物结合的官能化合成橡胶的共混物的压敏粘合剂
CN103210050B (zh) 异丁烯(共)聚合物型粘合剂组合物
CN103237820A (zh) 水分固化性异丁烯粘合剂共聚物
CN103370362B (zh) 具有接枝的聚合物基团的异丁烯共聚物
WO2002040611A1 (fr) Adhesif autocollant ou colle et copolymere bloc convenant a cet effet
KR101832480B1 (ko) 접합을 생성시키는 방법
CN104254581A (zh) 包含光产碱剂的可交联组合物
CN104797673A (zh) 可交联组合物和交联组合物
JPH0725825B2 (ja) 接着剤用タツキフアイヤ−
CN104144953A (zh) 作为潜在离子交联剂用于丙烯酸类压敏粘合剂的光产碱剂
CN104507979B (zh) 包含含有侧接可自由基聚合的季铵取代基的聚(异丁烯)共聚物的粘合剂
KR20190058591A (ko) 백본에 광개시제기를 갖는 블록 폴리머 및 접착제 조성물에서의 그것의 용도
JP5852796B2 (ja) 粘着剤組成物およびこれを用いた塗膜層
JPH108011A (ja) アクリル系接着剤組成物
JPH1025460A (ja) アクリル系粘着剤組成物
JP2003292722A (ja) 組成物、その製法、2つの表面同士を接着させる方法、およびそのようにして製造された製品
JPH1025459A (ja) 粘着剤組成物
JP2016088971A (ja) 粘接着剤組成物
AU2018392478B2 (en) Post-polymerization functionalization of pendant functional groups
JP2017149789A (ja) 2液混合型接着剤

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150812

Termination date: 20211014