CN105647087A - 可固化组合物、压敏粘合剂、胶带、粘合制品 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可固化组合物、压敏粘合剂、胶带、粘合制品,属于丙烯酸酯压敏粘合剂技术领域。本发明的可固化组合物形成的压敏粘合剂具有良好的耐回弹性,尤其是耐高温回弹性。该可固化组合物包括:单体组分,包括至少两种可聚合单体,可聚合单体包括非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体、酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体;(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂,其重均分子量在10000道尔顿至60000道尔顿之间,玻璃化转变温度大于或等于20℃;非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分,其包括至少两种非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂,且其中有至少部分非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂的软化点温度大于或等于130℃。
Description
技术领域
本发明属于丙烯酸酯压敏粘合剂技术领域,具体涉及一种可固化组合物、压敏粘合剂、胶带、粘合制品。
背景技术
压敏粘合剂(PressureSensitiveAdhesive,PSA)是压力敏感型的胶粘剂,其无需借助于溶剂、加热等其它手段,而只需依靠施加指压的轻度压力即可与被粘物产生牢固的粘结。丙烯酸酯压敏粘合剂是压敏粘合剂的一种重要类型,其具有耐候性好、性价比高、透明性好、内聚强度高、粘结力高、适用表面广泛等特点。
丙烯酸酯压敏粘合剂常被用于消费电子产品中。例如,在通讯移动终端(手机)、平板电脑、笔记本电脑等之中,需要用丙烯酸酯压敏粘合剂将显示屏(显示面板)或柔性线路板与支撑框架粘结在一起。其中,显示屏的表面通常为玻璃材质,非常平整且不易变形;而支撑框架多由塑料等制成,由于加工精度、变形等的影响,其表面很难完全平整,故其与显示屏粘结后会发生弹性变形,并因此具有因弹性变形恢复而从显示屏剥离的趋势。类似的,由于柔性线路板往往需要弯折变形后才能与支撑框架粘结,故其同样具有因弹性变形恢复而从显示屏剥离的趋势。
为此,除粘结力等性能外,丙烯酸酯压敏粘合剂还需具有抵抗以上剥离的能力,该性能称为“耐回弹性”。尤其是,在海运等过程中,消费电子产品往往需要经历几小时甚至几十小时80℃以上的高温,在高温下部件变形更加严重,且丙烯酸酯压敏粘合剂性能也发生变化,故以上剥离问题更加严重,容易产生“浮屏”不良,即显示屏因丙烯酸酯压敏粘合剂失效而弹起并突出于外壳的现象。为此,丙烯酸酯压敏粘合剂的“耐高温回弹性”就显得更为重要。但现有丙烯酸酯压敏粘合剂的耐回弹性(尤其是耐高温回弹性)往往难以满足要求。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种可固化组合物,由该可固化组合物固化形成的压敏粘合剂具有优异的耐高温回弹性。
本发明的可固化组合物包括:
单体组分,包括至少两种可聚合单体,所述可聚合单体包括非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体、酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体;
(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂,其重均分子量在10000道尔顿至60000道尔顿之间,玻璃化转变温度大于或等于20℃;
非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分,其包括至少两种非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂,且其中有至少部分非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂的软化点温度大于或等于130℃。
优选的,可固化组合物还包括:(甲基)丙烯酸酯共聚物,其由包括至少两种可聚合单体的原料共聚形成,所述可聚合单体包括:非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体、酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体;且所述(甲基)丙烯酸酯共聚物的重均分子量在500000道尔顿至10000000道尔顿之间。
更优选的,所述单体组分和所述(甲基)丙烯酸酯共聚物构成浆液聚合物;所述浆液聚合物由包括至少两种可聚合单体的原料部分共聚形成,所述可聚合单体包括非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体、酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体。
优选的,所述非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分包括至少两种分别选自以下不同类树脂中的增粘树脂:氢化松香树脂类增粘树脂、氢化萜烯酚醛树脂类增粘树脂、氢化石油树脂类增粘树脂、碳氢树脂类增粘树脂。
本发明的另一个目的是提供一种由上述可固化组合物固化形成的压敏粘合剂,其具有良好的耐高温回弹性。
本发明的压敏粘合剂由可固化组合物固化形成,所述可固化组合物包括:
单体组分,包括至少两种可聚合单体,所述可聚合单体包括非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体、酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体;
(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂,其重均分子量在10000道尔顿至60000道尔顿之间,玻璃化转变温度大于或等于20℃;
非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分,其包括至少两种非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂,且其中有至少部分非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂的软化点温度大于或等于130℃。
本发明的另一个目的是提供一种包括上述压敏粘合剂的胶带,其具有良好的耐高温回弹性。
本发明胶带包括压敏粘合剂,所述压敏粘合剂由可固化组合物固化形成,所述可固化组合物包括:
单体组分,包括至少两种可聚合单体,所述可聚合单体包括非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体、酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体;
(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂,其重均分子量在10000道尔顿至60000道尔顿之间,玻璃化转变温度大于或等于20℃;
非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分,其包括至少两种非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂,且其中有至少部分非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂的软化点温度大于或等于130℃。
本发明的另一个目的是提供一种粘合制品,其包括第一部件,所述第一部件的至少部分表面上粘结有压敏粘合剂,所述压敏粘合剂由可固化组合物固化形成,所述可固化组合物包括:
单体组分,包括至少两种可聚合单体,所述可聚合单体包括非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体、酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体;
(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂,其重均分子量在10000道尔顿至60000道尔顿之间,玻璃化转变温度大于或等于20℃;
非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分,其包括至少两种非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂,且其中有至少部分非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂的软化点温度大于或等于130℃。
附图说明
图1为本发明的实施例中用于测试耐高温回弹性的待测样品的示意图;
图2为本发明的实施例中测试耐高温回弹性时的样品的示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
用语解释
在本发明中,下列术语或描述方式的意义如下:
“A和/或B”的描述表示其中任意一种或两种同时的情况都可能发生,即包括“A和B”、“A”、“B”三种情况。
“A至B”或“A至B之间”的描述包括A的值、B的值,以及任何大于A并小于B的值;例如,1至10包括1、10,以及任何大于1并小于10的值,如2、3、4、5、6、7、8、9、2.3、3.5、5.26、7.18、9.999等。
“A基本为B”、“A约为B”的描述表示A从整体上看是符合B条件的,但与B间又可能存在一定的差别,且该差别在B的尺度上看是很小的。
“粘度”,如无特别说明,本发明中所称的粘度均是用乌氏粘度计测量得到的。
“分子量”,如无特别说明,则本发明中所称的分子量均为重均分子量,且均是通过凝胶气相色谱方法(GPC)得到的。
“玻璃化转变温度”,是指聚合物在高弹态与玻璃态之间转变时的温度,也即聚合物的无定形部分从冻结状态到解冻状态时的温度。如无特别说明,本发明中所称的玻璃化转变温度均是通过差示扫描量热法(DSC)测定的。
“单体的玻璃化转变温度”是指相应单体的均聚物的玻璃化转变温度。
“软化点”指的是无定形的聚合物开始变软时的温度。如无特别说明,本发明中所称的软化点均是通过环球法(RingandBall)测定的。
“物质用量”,如无特别说明,则本发明中物质的用量或用量比均指重量或重量比。
“在A中B的重量百分含量”是指B是属于A的一部分,当以A(包括B)的重量为100%时,其中B的重量所占的百分比。
“相对于A的重量,B的重量比例”是指B不属于A,当以A(不包括B)的重量为100%时,B的重量相对于A的重量的百分比。
“(甲基)丙烯酸”的描述代表丙烯酸和甲基丙烯酸两种情况。
“(甲基)丙烯酸酯”的描述代表丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯两种情况,即(甲基)丙烯酸(丙烯酸和甲基丙烯酸)及其同系物的酯类的总称,具体可选的例子包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯等。
“叔醇”是指羟基所在的碳原子上所连接的其它三个基团均为非氢原子的取代基的醇;“非叔醇”则指不属于叔醇的醇。
“聚合物”是指由一种或多种可聚合单体发生聚合反应而形成的物质,其包括均聚物、共聚物、三聚物等。
“共聚物”是指由至少两种不同的可聚合单体聚合形成的聚合物,即其是除均聚物以外所有的聚合物,其包括无规共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物、交替共聚物以及它们的混合等。
“部分共聚”是指作为原料的可聚合单体中有一部分已经发生共聚而形成了共聚物,同时,还有一部分可聚合单体仍未发生聚合,保持单体的形式。
“固化”是指液态物质通过其中组分的聚合和/或交联而由液态转变为具有粘弹特性的固态的过程。
“压敏粘合剂”是指可粘结在基体上的物质,且其至少在环境温度(5℃至40℃)下满足以下条件:(1)具有持久的粘性;(2)在用手指按压的压力下就能实现粘结;(3)能改变形状以附着在基体上;(4)其内聚强度足以使其从基体上基本干净的移除。
“胶带”是指可粘结在基体上或可将两个基体粘结在一起的形状基本为带状的产品。
可固化组合物
本发明提供一种可固化组合物,该可固化组合物可固化形成具有优异耐高温回弹性的压敏粘合剂,尤其是通过紫外光固化。
本发明的可固化组合物包括:
单体组分,包括至少两种可聚合单体,所述可聚合单体包括非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体、酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体;
(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂,其重均分子量在10000道尔顿至60000道尔顿之间,玻璃化转变温度大于或等于20℃;
非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分,其包括至少两种非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂,且其中有至少部分非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂的软化点温度大于或等于130℃。
本发明的可固化组合物包括(甲基)丙烯酸酯单体,其是用于形成丙烯酸酯压敏粘合剂的主要组分,从而由本发明的可固化组合物形成的压敏粘合剂属于丙烯酸酯压敏粘合剂。
优选的,可固化组合物中还可包括(甲基)丙烯酸酯共聚物,其由包括至少两种可聚合单体的原料共聚形成,可聚合单体包括:非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体、酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体;(甲基)丙烯酸酯共聚物的重均分子量在500000道尔顿至10000000道尔顿之间。
也就是说,可固化组合物中还可包括(甲基)丙烯酸酯共聚物,其可由与以上单体组分相同种类的原料聚合形成;当存在以上的共聚物时,有利于改善可固化组合物所形成的压敏粘合剂的质量。尤其是,可通过改变以上共聚物的含量调节可固化组合物的粘度,使其适于实际应用。当然,由于以上单体组分共聚后形成的实际也是(甲基)丙烯酸酯共聚物,故若可固化组合物中没有(甲基)丙烯酸酯共聚物,而全部直接由单体组分在固化时聚合,理论上也是可行的。
更优选的,以上单体组分和(甲基)丙烯酸酯共聚物可组成浆液聚合物,浆液聚合物由包括至少两种可聚合单体的原料部分共聚形成,可聚合单体包括非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体、酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体。
也就是说,可用包括上述可聚合单体的原料进行部分共聚,从而形成由单体和共聚物构成的混合物,也就是浆液聚合物。浆液聚合物中,部分可聚合单体已经发生了共聚而形成共聚物,其即为以上的(甲基)丙烯酸酯共聚物;同时,还有部分可聚合单体仍未发生聚合而保持单体的形式,其即为以上的单体组分。
在该浆液聚合物中,未发生聚合的可聚合单体作为溶剂,将作为溶质的共聚形成的共聚物溶解在其中,从而形成匀相体系。而在可固化组合物整体中,(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂、非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分等也会溶解在浆液聚合物(或者说单体组分)中,即它们也可看成是浆液聚合物中的溶质。
显然,可固化组合物并非必须由浆液聚合物制备,本领域技术人员也可采用分别形成的单体组分、(甲基)丙烯酸酯共聚物、(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂、非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分等作为原料,直接配置该可固化组合物。
显然,当单体组分和(甲基)丙烯酸酯共聚物采用浆液聚合物的形式时,二者必然是由相同的原料形成的;但其并不表示单体组分和(甲基)丙烯酸酯共聚物的实际成分相同,因为在共聚过程中,不同可聚合单体发生共聚的速度和顺序有可能不同;进一步的,如果是用分别单独制备的单体组分和(甲基)丙烯酸酯共聚物配置浆液聚合物,也不要求二者的原料完全相同。
本发明的可固化组合物中还包括具有特定的重均分子量(Mw)和玻璃化转变温度(Tg)的(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂,(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂是指由(甲基)丙烯酸酯单体为主要成分聚合形成的增粘树脂,其为基本完全聚合的聚合物形态。
本发明的可固化组合物中还包括非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分,即包括至少两种不属于(甲基)丙烯酸酯聚合物的其它的增粘树脂,且该非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分中,至少部分非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂的软化点温度大于或等于130℃。
发明人创造性的发现,在用于形成丙烯酸酯压敏粘合剂的可固化组合物中,若加入特定的(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂,以及至少两种其它已知的、具有特定特定的软化点温度的增粘树脂,则可使由其固化得到的压敏粘合剂具有良好的性能,尤其是优异的耐高温回弹性。
下面对各组分的作用、可选物质、含量等进行介绍。
为了简便,以下单体组分和(甲基)丙烯酸酯共聚物均采用浆液聚合物的形式描述,但应当理解,其并非对本发明的限定。
1、浆液聚合物
1)浆液聚合物的性质
浆液聚合物为由包括至少两种可聚合单体(包括(甲基)丙烯酸酯单体)的原料部分共聚形成的混合物,该混合物包括未发生聚合的可聚合单体(即单体组分)以及由可聚合单体共聚形成的共聚物(即(甲基)丙烯酸酯共聚物)。由于浆液聚合物中的可聚合单体只是部分共聚,故其没有发生交联或仅有极少部分的交联,由此其中的共聚物仍可溶解在未聚合的可聚合单体中;所以,浆液聚合物整体上是液态的均相体系,具有流动性,便于进行涂布等操作。
优选的,浆液聚合物中已经形成的共聚物(也就是(甲基)丙烯酸酯共聚物)的重均分子量优选在500000道尔顿(Daltons,克/摩尔)至10000000道尔顿之间,更优选在750000道尔顿至6000000道尔顿之间。具体的,该浆液聚合物中已经形成的共聚物的重均分子量至少可为500000道尔顿厘泊,或至少为750000道尔顿,或至少为1000000道尔顿;而该重均分子量至多可为10000000道尔顿,或至多为6000000道尔顿,或至多为5000000道尔顿。
优选的,浆液聚合物在22℃时的粘度优选在500厘泊(cPs)至10000厘泊之间,更优选在1500厘泊至7000厘泊之间。具体的,该浆液聚合物的粘度至少可为500厘泊,或至少为1500厘泊,或至少为2500厘泊;而该粘度至多可为10000厘泊,或至多为7000厘泊,或至多为5500厘泊。
优选的,在用于形成浆液聚合物的可聚合单体中,已发生聚合的可聚合单体的重量的比例在1%至30%之间。也就是说,若以用于形成浆液聚合物的全部可聚合单体的原料为100重量份,则其中已经发生聚合而变成共聚物的可聚合单体的量在1重量份至30重量份,而未发生聚合的可聚合单体在70重量份至99重量份,或者说单体转化率在1%至30%。具体的,以上单体转化率(已发生聚合的可聚合单体的重量的比例)至少可为1%,或至少为2%,或至少为5%,或至少为7%;而该单体转化率至多可为30%,或至多为20%,或至多为15%,或至多为12%。
具有以上粘度、重均分子量、单体转化率的浆液聚合物比较适用于可固化组合物。
2)用于形成浆液聚合物的可聚合单体
以上用于形成浆液聚合物的可聚合单体包括非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体、酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体:且优选还可包括非酸官能的烯键式不饱和极性单体和/或乙烯基单体。
也就是说,浆液聚合物优选是由包括以上可聚合单体的原料部分共聚形成的;由此,可固化组合物中的单体组分中自然也包括这些可聚合单体,而可固化组合物中的(甲基)丙烯酸酯共聚物也是由这些可聚合单体共聚形成的。
下面,对各可聚合单体进行进一步的介绍。
(1)非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体
优选的,该非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体中的碳原子数在4个至20个之间,即其为C4至C20的非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体,或者说,以上的非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体中的碳原子数优选在4个至20个之间。具体的,以上的非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体中的碳原子数至少可为4个,或至少为6个;而该碳原子数至多可为20个,或至多为18个,或至多为12个。
用于形成以上非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体的非叔醇的链段可以是直链,也可带有支链或是两者的组合。具体的,以上非叔醇包括但不限于:甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇、1-己醇、2-己醇、2-甲基-1-戊醇、3-甲基-1-戊醇、2-乙基-1-丁醇、3,5,5-三甲基-1-己醇、3-庚醇、1-辛醇、2-辛醇、异辛醇、2-乙基-1-己醇、1-癸醇、2-丙基庚醇、1-十二烷醇、1-十三烷醇、1-十四烷醇中的任意一种或多种。虽然以上的非叔醇都是适用的,但在一些优选的实施方式中,非叔醇优选为丁醇、异辛醇、2-乙基己醇中的任意一种或多种(相应的酯即为(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸丁酯);而在另一些优选的实施方式中,非叔醇是衍生自可再生来源的醇,如2-辛醇、香茅醇、二氢香茅醇中的任意一种或多种。
在用于形成浆液聚合物的可聚合单体(即单体组分和用于形成(甲基)丙烯酸酯共聚物的可聚合单体)中,非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体的重量百分含量在84%至99%之间。
也就是说,在每100重量份的用于形成浆液聚合物的可聚合单体中,以上非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体优选占84重量份至99重量份,更优选占86重量份至98.5重量份。具体的,以上非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体至少可占84重量份,或至少占86重量份,或至少占89重量份;而以上非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体至多可占99重量份,或至多占98.5重量份,或至多占96重量份。
在以上非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体中,优选有一部分是具有较高Tg(玻璃化转变温度)的,即其均聚物的Tg至少为25℃,并优选至少为50℃。该具有较高Tg的非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体包括但不限于:甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸十八烷醇酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸苯甲酯、丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯、丙烯酸环己酯、N-辛基丙烯酰胺、甲基丙烯酸丙酯中的任意一种或多种。
在每100重量份的用于形成浆液聚合物的可聚合单体中,该具有较高Tg的非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体优选占0重量份至25重量份(0表示可不含),更优选占0重量份至20重量份。具体的,以上较高Tg的非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体可不含,或至少占2重量份,或至少占5重量份;而该较高Tg的非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体至多可占25重量份,或至多占20重量份,或至多占15重量份。
其中,该具有较高Tg的非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体的量包括在全部非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体的量中;例如,若非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体的总量为90重量份,而具有较高Tg的非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体的量为10重量份,则表示在总共90重量份的非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体中,有10重量份是具有较高Tg的,其余80重量份则是具有较低Tg的其它的非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体。
(2)酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体
该酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体中同时包括烯键和酸官能团,该酸官能团可以是酸,如羧酸,也可是酸的盐,如羧酸的碱金属盐,但不能是酯。该酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体可为烯键式不饱和羧酸、烯键式不饱和磺酸、烯键式不饱和膦酸等;具体的,其包括但不限于:丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富马酸、巴豆酸、柠康酸、马来酸、油酸、苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、乙烯基膦酸中的任意一种或多种。考虑到可实施性,该酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体更优选为烯键式不饱和羧酸,如(甲基)丙烯酸。
在用于形成浆液聚合物的可聚合单体中(即单体组分和用于形成(甲基)丙烯酸酯共聚物的可聚合单体)中,以上酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体的重量百分含量在1%至4%之间。
也就是说,在每100重量份的用于形成浆液聚合物的可聚合单体中,上述酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体优选占1重量份至4重量份。具体的,以上酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体至少可占1重量份,或至少占1.5重量份,或至少占2重量份;而该酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体至多可占4重量份,或至多占3.5重量份,或至多占3重量份。
(3)非酸官能的烯键式不饱和极性单体
优选的,用于形成浆液聚合物的可聚合单体还可包括非酸官能的烯键式不饱和极性单体(可包括酯,但不同于之前的非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体)。其中,可用的非酸官能的烯键式不饱和极性单体包括但不限于:(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺、丙烯酰胺、单-N-烷基取代的丙烯酰胺、二-N-烷基取代的丙烯酰胺、叔丁基丙烯酰胺、二甲基氨基乙基丙烯酰胺、N-辛基丙烯酰胺、聚(烷氧基烷基)(甲基)丙烯酸酯中的任意一种或多种;其中,聚(烷氧基烷基)(甲基)丙烯酸酯包括(甲基)丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙氧基乙酯、甲基丙烯酸2-甲氧基乙酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯中的任意一种或多种。
在用于形成浆液聚合物的可聚合单体(即单体组分和用于形成(甲基)丙烯酸酯共聚物的可聚合单体)中,非酸官能的烯键式不饱和极性单体的重量百分含量小于或等于15%。
也就是说,在每100重量份的用于形成浆液聚合物的可聚合单体中,非酸官能的烯键式不饱和极性单体优选占0重量份至15重量份(0表示可不含)。具体的,该非酸官能的烯键式不饱和极性单体可不含,或至少占1重量份,或至少占2重量份;而该非酸官能的烯键式不饱和极性单体至多可占15重量份,或至多占12重量份,或至多占9重量份。
(4)乙烯基单体
优选的,用于形成浆液聚合物的可聚合单体还可包括乙烯基单体,该乙烯基单体是指以乙烯基团为重要部分的单体,其可包括但不限于:乙烯基酯(如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯)、苯乙烯、取代的苯乙烯(如α-甲基苯乙烯)、乙烯基卤化物中的任意一种或多种。显然,这里描述的乙烯基单体不包括上述的其它单体,即其不同于以上的非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体、酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体、非酸官能的烯键式不饱和极性单体。
在用于形成浆液聚合物的可聚合单体(即单体组分和用于形成(甲基)丙烯酸酯共聚物的可聚合单体)中,乙烯基单体的重量百分含量在小于或等于5%。
也就是说,在每100重量份的用于形成浆液聚合物的可聚合单体中,该乙烯基单体优选占0重量份至5重量份(0表示可不含)。具体的,该乙烯基单体可不含,或至少占0.5重量份,或至少占1重量份;而该乙烯基单体至多可占5重量份,或至多占4重量份,或至多占3重量份。
其中,以上的非酸官能的烯键式不饱和极性单体和乙烯基单体是可选的组分,即用于形成浆液聚合物的可聚合单体(即单体组分和用于形成(甲基)丙烯酸酯共聚物的可聚合单体)中可不包括它们,但作为改善浆液聚合物性能的备选组分,将它们用于浆液聚合物中是已知的。
2、(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂
1)(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的性质
(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂是指由包括(甲基)丙烯酸酯单体的原料聚合形成的增粘树脂,其重均分子量在10000道尔顿至60000道尔顿之间,且玻璃化转变温度(Tg)大于或等于20℃。
具体的,该(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的重均分子量至少可为10000道尔顿,或至少为150000道尔顿,或至少为20000道尔顿;而该重均分子量至多可为60000道尔顿,或至多为50000道尔顿,或至多为40000道尔顿。该(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的玻璃化转变温度至少为20℃,或至少为40℃,或至少为50℃。
当(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂符合以上的重均分子量和玻璃化转变温度条件时,由可固化组合物形成的压敏粘合剂具有优异的耐高温回弹性。
其中,相对于单体组分和用于形成(甲基)丙烯酸酯共聚物的可聚合单体的总重量(即用于形成浆液聚合物可聚合单体的总重量),(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的重量比例在5%至18%之间,优选在5%至15%之间。
也就是说,在可固化组合物中,相对于每100重量份的用于形成浆液聚合物的可聚合单体(即单体组分和用于形成(甲基)丙烯酸酯共聚物的可聚合单体),(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的用量为5重量份至18重量份,更优选为5重量份至15重量份。具体的,该(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的用量至少可为5重量份,或至少为6重量份,或至少为8重量份;而该(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的用量至多可为18重量份,或至多为15重量份,或至多为12重量份。
2)用于形成(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的可聚合单体
优选的,以上(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂由包括至少两种可聚合单体的原料共聚形成,可聚合单体包括(甲基)丙烯酸酯单体。也就是说,(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂优选也是共聚物,且用于形成其的可聚合单体中包括(甲基)丙烯酸酯单体。
更优选的,用于形成(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的可聚合单体包括非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体、酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体:且优选还可包括非酸官能的烯键式不饱和极性单体和/或乙烯基单体。
也就是说,该(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂优选是由与用于形成浆液聚合物的可聚合单体同类型的可聚合单体形成的。
应当理解,以上描述仅表示用于形成(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂和浆液聚合物的可聚合单体的类型相同,但并不表示二者所采用的可聚合单体的用量范围相同,也不表示在一种可固化组合物中二者必须采用的同样的具体物质。
下面,对各可聚合单体进行进一步的介绍。
(1)非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体
也就是说,(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂中的(甲基)丙烯酸酯单体优选也采用非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体。其中,该非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体的可选具体类型与上述用于形成浆液聚合物的非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体相同,在此不再详细描述。
优选的,在用于形成(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的可聚合单体中,非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体的重量百分含量在59.5%至99.5%之间,优选在80%至99%之间。
也就是说,在每100重量份的用于形成(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的可聚合单体中,非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体优选占59.5重量份至99.5重量份,更优选占80重量份至99重量份。具体的,该非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体至少可占59.5重量份,或至少占80重量份,或至少占90重量份;而该非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体至多可占99.5重量份,或至多占99重量份,或至多占97重量份。可见,此处非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体在原料中所占的比例与用于形成浆液聚合物的原料中是不同的。
在非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体中,优选有一部分是具有较高玻璃化转变温度(Tg)的,即其均聚物的Tg至少为25℃,并优选至少为50℃。在每100重量份的用于形成(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的可聚合单体中,该具有较高Tg的非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体优选可占0重量份至99.5重量份;该具有较高Tg的非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体的量包括在全部非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体的量中。也就是说,由于在用于形成(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的可聚合单体中非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体最多可占99.5重量份,故与用于形成浆液聚合物的可聚合单体不同,在用于形成(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的可聚合单体中,全部的非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体都可以是高Tg的。
(2)酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体
酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体中同时包括烯键和酸官能团。其中,该酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体的可选具体类型可与上述用于形成浆液聚合物的酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体相同,在此不再详细描述。
在用于形成(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的可聚合单体中,酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体的重量百分含量在0.5%至15%之间,优选在1%至10%之间。
也就是说,在每100重量份的用于形成(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的可聚合单体中,上述酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体优选占0.5重量份至15重量份,更优选占1重量份至10重量份。具体的,该酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体至少可占0.5重量份,或至少占1重量份,或至少占3重量份;而该酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体至多可占15重量份,或至多占10重量份,或至多占6重量份。可见,此处酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体在原料中所占的比例与用于形成浆液聚合物的原料中是不同的。
(3)非酸官能的烯键式不饱和极性单体
优选的,用于形成(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的可聚合单体还可包括非酸官能的烯键式不饱和极性单体(可包括酯)。其中,该非酸官能的烯键式不饱和极性单体的可选具体类型可与上述用于形成浆液聚合物的非酸官能的烯键式不饱和极性单体相同,在此不再详细描述。
在用于形成(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的可聚合单体中,非酸官能的烯键式不饱和极性单体的重量百分含量在小于或等于40%,优选小于或等于30%。
也就是说,在每100重量份的用于形成(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的可聚合单体中,非酸官能的烯键式不饱和极性单体优选占0重量份至40重量份(0表示可不含),更优选占0重量份至30重量份。具体的,以上非酸官能的烯键式不饱和极性单体可不含,或至少占2重量份,或至少占5重量份;而该非酸官能的烯键式不饱和极性单体至多可占40重量份,或至多占30重量份,或至多占20重量份。可见,此处非酸官能的烯键式不饱和极性单体在原料中所占的比例与用于形成浆液聚合物的原料中是不同的。
(4)乙烯基单体
优选的,用于形成(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的可聚合单体还可包括乙烯基单体,该乙烯基单体是指以乙烯基团为重要部分的单体。其中,该乙烯基单体的可选具体类型可与上述用于形成浆液聚合物的乙烯基单体相同,在此不再详细描述。显然,这里描述的乙烯基单体也不同于上述的非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体、酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体、非酸官能的烯键式不饱和极性单体。
在用于形成(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的可聚合单体中,乙烯基单体的重量百分含量在小于或等于5%。
也就是说,在每100重量份的用于形成(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的可聚合单体中,该乙烯基单体优选占0重量份至5重量份(0表示可不含)。具体的,该乙烯基单体可以不含,或至少占1重量份;而该乙烯基单体至多可占5重量份,或至多占4重量份,或至多占3重量份。
其中,以上的非酸官能的烯键式不饱和极性单体和乙烯基单体是可选的组分,即用于(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的可聚合单体中可不包括它们,但作为改善(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂性能的备选组分,将它们用于(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂中是已知的。
3)用于形成(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的原料中的其它组分
在用于形成(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的原料中,还可包括以下组分中的任意一种或多种:
链转移剂;
附加光引发剂。
应当理解,以上组分并不是用于形成(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的可聚合单体,故其用量不是可聚合单体的一部分,而是相对可聚合单体的用量外加的;但由于(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂是基本完全聚合的,故这些组分会固化在(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂中,因此其用量是(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的用量的一部分。
下面对具体的可选组分进行介绍。
(1)链转移剂
可见,在基本完全聚合的情况下,(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂必须具有特定的重均分子量和玻璃化转变温度(Tg),因此可在用于形成(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的原料中加入链转移剂,以调节其产品的重均分子量。
具体的,可用的链转移剂的包括但不限于:四溴化碳、醇、硫醇中的任意一种或多种;优选的链转移剂可为异辛基硫代甘醇酸酯、四溴化碳、叔-十二烷基硫醇中的任意一种或多种。
优选的,相对于用于形成(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的可聚合单体的总重量,链转移剂的重量比例在0.01%至5%之间。
也就是说,当用于形成(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的可聚合单体为100重量份时,链转移剂用量优选在0.01至5重量份。具体的,该链转移剂用量至少可为0.01重量份,或至少为0.02重量份,或至少为0.03重量份,或至少为0.1重量份;而该链转移剂用量至多可为5重量份,或至多为3重量份,或至多为2.5重量份,或至多为2重量份。
(2)附加光引发剂
也就是说,该(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂优选是通过光聚合得到的,故其中可含有附加光引发剂,附加光引发剂用于在紫外光照射下产生自由基,从而引发聚合反应。
(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂采用光引发的优点在于,这样可固化组合物和压敏粘合剂的整个制备过程中可都不使用溶剂,也不用加热,从而其能耗低、速度快、效率高、无污染。
其中,可用的附加光引发剂包括但不限于:苯偶姻醚,如苯偶姻甲醚、苯偶姻异丙醚;取代的苯乙酮,如2,2-二甲氧基苯乙酮;二甲氧基羟基苯乙酮;取代的α-酮醇,如2-甲基-2-羟基苯丙酮;芳族磺酰氯,如2-萘-磺酰氯;光敏肟,如1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基-羰基)肟;1-羟基环己基苯基酮;1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙-1-酮;(4-甲硫基苯甲酰基)-1-甲基-1-吗啉基乙烷;(4-吗啉基苯甲酰基)-1-苄基-1-二甲基氨基丙烷;(4-吗啉基苯甲酰基)-1-(4-甲基苄基)-1-二甲基氨基丙烷;二(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦;1-羟基环己基苯甲酮中的任意一种或多种。其中,特别优选的附加光引发剂是取代的苯乙酮。
优选的,相对于用于形成(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的可聚合单体的总重量,附加光引发剂的重量比例在0.005%至5%之间。
也就是说,当用于形成(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的可聚合单体为100重量份时,附加光引发剂用量在0.005重量份至5重量份。具体的,附加光引发剂用量至少可为0.005重量份,或至少为0.03重量份,或至少为0.05重量份;而该附加光引发剂用量至多可为5重量份,或至多为3重量份,或至多为2重量份。
应当理解,此处的附加光引发剂的量是包括在(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的量中的,而不是可固化组合物中的光引发剂的一部分。
3、非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分
非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分包括至少两种非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂,且其中有至少部分非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂的软化点温度大于或等于130℃。
也就是说,本发明的可固化组合物中,除(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂外,还含有至少两种其它已知的、不属于(甲基)丙烯酸酯聚合物的,且该增粘树脂中有至少部分软化点温度大于或等于130℃
优选的,非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分包括至少两种分别选自以下不同类树脂中的增粘树脂:氢化松香树脂类增粘树脂、氢化萜烯酚醛树脂类增粘树脂、氢化石油树脂类增粘树脂、碳氢树脂类增粘树脂。
也就是说,以上的非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分中的多种增粘树脂优选至少分别属于以上四类增粘树脂中的两类或更多类,或者说非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分中优选包括从以上四类增粘树脂中的两类或更多类中选取的增粘树脂(当然不同类的增粘树脂必然不同种);例如,非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分可包括一种氢化松香树脂类增粘树脂和一种氢化萜烯酚醛树脂类增粘树脂。当然,此处只是举出了部分可选的增粘树脂的类型,若非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分中还包括其它类的非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂,也是可行的。
其中,相对于单体组分和用于形成(甲基)丙烯酸酯共聚物的可聚合单体的总重量(即用于形成浆液聚合物可聚合单体的总重量),非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分的重量比例在8%至18%之间,优选在8%至15%之间。
也就是说,在可固化组合物中,相对于每100重量份的用于形成浆液聚合物的可聚合单体(即单体组分和用于形成(甲基)丙烯酸酯共聚物的可聚合单体),以上非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分的总量在8重量份至18重量份之间,优选在8重量份至15重量份之间。具体的,以上非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分的总量至少可为8重量份,或至少为10重量份;而该非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分至多可为18重量份,或至多为15重量份,或至多为14重量份。
其中,相对于单体组分和用于形成(甲基)丙烯酸酯共聚物的可聚合单体(即用于形成浆液聚合物的可聚合单体)的总重量,非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分中每种增粘树脂的重量比例大于或等于1%。
也就是说,在可固化组合物中,相对于每100重量份的用于形成浆液聚合物的可聚合单体(即单体组分和用于形成(甲基)丙烯酸酯共聚物的可聚合单体),以上非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分中的每种增粘树脂至少应达到1重量份,优选应达到2重量份,更优选应达到3重量份。
同时,以上非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分中,有至少部分非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂的软化点温度大于或等于130℃。
也就是说,在非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分中,至少有部分非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂的软化点温度大于或等于130℃,从而保证由可固化组合物形成的压敏粘合剂具有优异的耐高温回弹性。当然,如果非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分中的全部非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂都具有大于或等于130℃的软化点,也是可行的。
其中,相对于单体组分和用于形成(甲基)丙烯酸酯共聚物的可聚合单体(即用于形成浆液聚合物的可聚合单体)的总重量,非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分中软化点温度大于或等于130℃的非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂的重量比例大于或等于6%,更优选在8%至14%之间。
也就是说,在可固化组合物中,相对于每100重量份的用于形成浆液聚合物的可聚合单体(即单体组分和用于形成(甲基)丙烯酸酯共聚物的可聚合单体),以上软化点温度大于或等于130℃的非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂的用量至少为6重量份,且优选为8重量份至14重量份。具体的,以上软化点温度大于或等于130℃的非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂的用量至少可为6重量份,或至少为7重量份,或至少为8重量份;而该软化点温度大于或等于130℃的非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂的用量至多可为14重量份,或至多为13重量份,或至多为12重量份。
4、光引发剂
优选的,本发明的可固化组合物是光引发的,故其中可含有光引发剂。光引发剂用于在紫外光照射下产生自由基,从而使引发聚合反应。光引发过程中不使用额外的有机溶剂(即除可聚合单体之外的溶剂),从而使得整个生产过程中基本上无废水、废气污染,更环保、效率高;而且,光引发中使用紫外光引发聚合,故其一方面不要加热,简便易行、能耗低、效率高;另一方面,当关掉紫外光光源并通入空气时,可立即终止反应,故其产品的粘度、单体转化率、重均分子量等可准确控制。
其中,具体可用的光引发剂包括但不限于:苯偶姻醚,如苯偶姻甲醚、苯偶姻异丙醚;取代的苯乙酮,如2,2-二甲氧基苯乙酮;二甲氧基羟基苯乙酮;取代的α-酮醇,如2-甲基-2-羟基苯丙酮;芳族磺酰氯,如2-萘-磺酰氯;光敏肟,如1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基-羰基)肟;1-羟基环己基苯基酮;1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙-1-酮;(4-甲硫基苯甲酰基)-1-甲基-1-吗啉基乙烷;(4-吗啉基苯甲酰基)-1-苄基-1-二甲基氨基丙烷;(4-吗啉基苯甲酰基)-1-(4-甲基苄基)-1-二甲基氨基丙烷;二(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦;1-羟基环己基苯甲酮中的任意一种或多种。其中,特别优选的光引发剂是取代的苯乙酮。
其中,相对于单体组分和用于形成(甲基)丙烯酸酯共聚物的可聚合单体(即用于形成浆液聚合物的可聚合单体)的总重量,光引发剂的重量比例在0.001%至3%之间。
也就是说,在可固化组合物中,相对于每100重量份的用于形成浆液聚合物的可聚合单体(即单体组分和用于形成(甲基)丙烯酸酯共聚物的可聚合单体),光引发剂的用量在0.001重量份至3重量份之间。具体的,光引发剂的用量至少可为0.001重量份,或至少为0.005重量份,或至少为0.01重量份;而该光引发剂的用量至多可为3重量份,或至多为1重量份,或至多为0.5重量份。
5、交联剂
优选的,本发明的可固化组合物中还可含有交联剂,交联剂的加入可提高所形成的压敏粘合剂的内聚强度。本发明可用的交联剂优选包括光敏型交联剂,其可通过紫外光照射激活,常见的光敏型交联剂包括但不限于:苯甲酮;可共聚的芳香酮;三嗪类物质(TRIAZINE),如2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯)-三嗪等。另一种可用的交联剂是多官能(甲基)丙烯酸酯,如二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸酯等,其具体例子包括但不限于:1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚(乙二醇)二(甲基)丙烯酸酯、聚丁二烯二(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化的甘油三(甲基)丙烯酸酯中的任意一种或多种;该多官能(甲基)丙烯酸酯交联剂是非光敏型的交联剂,但其可以提高丙烯酸酯压敏粘合剂的内聚强度(见美国专利US4379201)。另一种可用的交联剂是热活化型交联剂,如多官能的氮丙啶、异氰酸酯、环氧树脂等,具体可为1,1'-(1,3-苯二甲酰)-双-(2-甲基氮丙啶)。
其中,本发明最优选的交联剂为三嗪类物质的交联剂,且其更优选与多官能(甲基)丙烯酸酯交联剂共同使用,以提高压敏粘合剂的内聚强度。
优选的,在可固化组合物中,相对于每100重量份的用于形成浆液聚合物的可聚合单体,交联剂的用量优选小于或等于5重量份。具体的,该交联剂可不含,或至少为0.01重量份,或至少为0.03重量份;而该交联剂的用量至多可为5重量份,或至多为2重量份,或至多为1重量份。
6、其它添加剂(如增稠剂、增塑剂、染料、抗氧化剂、分散剂、防沉降剂、紫外稳定剂等)和功能性组分
优选的,为改善产品胶带的不同性能,还可向可固化组合物中加入各种其它的已知添加剂,可选的添加剂包括但不限于:增稠剂(如气相二氧化硅)、增塑剂、染料、抗氧化剂、分散剂、防沉降剂、紫外稳定剂中的任意一种或多种。
另外,优选的,为了使产品胶带具有所需的特定功能,还可向可固化组合物中添加功能性组分,如具有特定导电、导磁、导热性能的颗粒、短纤维、薄片、可膨胀聚合物微球、已膨胀的聚合物微球等。
另外,优选的,为了使产品胶带具有泡棉特性,还可向可固化组合物中加入玻璃微珠。
另外,优选的,为了调节产品胶带的颜色,还可向可固化组合物中加入黑色颜料。
当然,应当理解,以上各可选组分的加入均应以不影响压敏粘合剂本身的性能(尤其是耐高温回弹性)为准。
同时,如果需要,本领域技术人员还可向可固化组合物添加其它的已知组分,在此不再详细描述。
可固化组合物的制备方法
以上可固化组合物通过将其各原料混合均匀即可得到,以上混合的混合顺序、方式等并无特殊要求。
下面对可固化组合物的部分主要原料的制备过程进行描述。
1、浆液聚合物的制备方法
当采用浆液聚合物作为可固化组合物的原料时,浆液聚合物的制备方法主要有两种,一种是紫外光引发的本体聚合法,简称紫外光引发法,另一种是热引发的溶液聚合法,简称溶液法,下面对其逐一进行介绍。
1)紫外光引发法
紫外光引发法中不使用外加溶剂,而是直接将可聚合单体的原料混合并进行部分共聚(本体聚合),并以其中未发生聚合的可聚合单体作为溶剂溶解聚合生成的共聚物,得到浆液聚合物。紫外光引发法的过程具体包括:
(1)准备原料
也就是说,将用于形成浆液聚合物的各可聚合单体混合。
其中,若可聚合单体中存在上述具有较高Tg的非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体,则其可在本步骤中全部加入(本发明各实施例均采用这种方法),或者也可只加入一部分,或者可不加入,而未加入的部分应直接加入到完成部分共聚的浆液聚合物中;这是因为具有较高Tg的非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体的聚合往往较慢,在此时加入了也不能大量聚合。
由此,对最后制得的浆液聚合物产品而言,其已发生聚合和未发生聚合的部分中,至少该具有较高Tg的非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体的含量是不同的。也就是说,在可固化组合物中,单体组分和(甲基)丙烯酸酯共聚物所对应的可聚合单体原料的具体成分(包括含量)可能是不一样的。
本步骤中还需将可固化组合物中的全部或部分光引发剂也与上述可聚合单体混合,以便能用紫外光引发聚合反应。通常而言,本步骤中加入的光引发剂为可固化组合物的光引发剂的一部分,通常其在总量中的重量百分含量为10%至20%。
(2)紫外光照射以上原料,使可聚合单体部分共聚得到浆液聚合物
其中,可用的紫外光源通常分为两种:一是低强度紫外光源,如黑光,其波长在280纳米至400纳米,强度通常为10毫瓦/平方厘米(mw/cm2)以下;二是高强度紫外光源,如中压汞灯,其强度通常大于10毫瓦/平方厘米,更优选在15毫瓦/平方厘米至450毫瓦/平方厘米之间。其中,紫外光强度是用UVIMAPTMUM365L-S辐射计(通用电子仪器技术有限公司,弗吉尼亚州,美国)按照美国国家标准和技术协会(NIST,UnitedStatesNationalInstituteofStandardsandTechnology)的规定测量的。在本发明中,优选使用低强度紫外光源,其紫外光强度在0.1毫瓦/平方厘米至150毫瓦/平方厘米。具体的,以上紫外光强度至少在0.1毫瓦/平方厘米,或至少在0.5毫瓦/平方厘米;而该紫外光强度至多为150毫瓦/平方厘米,或至多为100毫瓦/平方厘米,或至多为50毫瓦/平方厘米。而紫外光照射的时间可根据光的强度和聚合情况调整,通常约在数分钟。
在聚合过程中,用乌氏粘度计不断测量浆液聚合物的粘度,并不断测量浆液聚合物的折射率以判断其中的单体转化率,待其达到预定标准后撤去紫外光,并向浆液聚合物中通入空气或氧气,使自由基淬灭,聚合终止。
紫外光引发法在制备过程中不使用额外的有机溶剂(即除可聚合单体之外的溶剂),从而使得整个生产过程中基本上无废水、废气污染,更环保,效率高。同时,紫外光引发法中使用紫外光引发聚合,故其一方面不要加热,简便易行,能耗低,效率高;另一方面,当关掉紫外光光源并通入气体时,可立即终止反应,故其产品的粘度、单体转化率、重均分子量等可准确控制。
因此,紫外光引发法是本发明中优选的制备浆液聚合物的方法,本发明的各实施例中,浆液聚合物均是用本方法制备的。
2)溶液法
以上浆液聚合物也可使用溶液法制备,也就是可使可聚合单体溶解在外加有的机溶剂中聚合,聚合完成后再除去外加的有机溶剂,剩余物质即为浆液聚合物。溶液法的具体步骤可包括:
(1)准备原料
将用于形成浆液聚合物的各可聚合单体、热引发剂等溶解在溶剂中并通氮气充分净化。
其中,可用的溶剂包括但不限于:甲醇、四氢呋喃、乙醇、异丙醇、丙酮、甲乙酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、乙二醇烷基醚中的任意一种或多种。
热引发剂为可产生自由基的有机过氧化物、有机氢过氧化物、偶氮类化合物等。可用的有机过氧化物包括但不限于:过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、二叔戊基过氧化物、过氧化苯甲酸叔丁酯、2,5-二甲基-2,5-二-(叔丁基过氧基)己烷、2,5-二甲基-2,5-二-(叔丁基过氧基)己炔-3、二枯基过氧化物中的任意一种或多种。可用的有机氢过氧化物包括但不限于:叔茂基过氧化氢和/或叔丁基过氧化氢。可用的偶氮类化合物包括但不限于:2,2'-偶氮双(异丁腈)、2,2'-偶氮双(2-甲基丁腈)、2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)中的任意一种或多种。
其中,对于每100重量份的用于形成浆液聚合物的可聚合单体,热引发剂的加入量优选为0.05重量份至1重量份,更优选0.1重量份至0.5重量份。
(2)加热溶液,使可聚合单体发生部分共聚
其中,加热温度通常在40℃至100℃的范围内,加热时间通常在1小时至20小时内,其具体选择取决于总物质用量、所需的单体转化率等。
(3)真空蒸馏除去外加的溶剂,得到浆液聚合物
其中,具体的真空蒸馏温度可根据外加溶剂的类型确定,而其时间以能将外加溶剂基本除去为准。
应当注意,虽然通过溶液法制备浆液聚合物也是可行的,但其并不是最优方法,因为其中需要使用外加的溶剂并要增加除去溶剂的步骤,故其成本高且工艺复杂;同时其需要加热,能耗高;另外,单体在溶液中的聚合往往更慢,故其所需的时间长(通常需要数小时,而紫外光引发法通常只要数分钟)、效率低。
在得到浆液聚合物后,只要将可固化组合物中的其它组分((甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂、非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分、光引发剂等)都加入其中并使之完全溶解,即可得到产品可固化组合物,在此不再详细描述。
应当理解,此处虽然以先制备浆液聚合物为例进行说明,但可固化组合物并非必须以浆液聚合物为原料。也就是说,也可以直接用各可聚合单体配置出单体组分,并将(甲基)丙烯酸酯共聚物、(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂、非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分、光引发剂等其它原料在其中溶解均匀,从而得到可固化组合物。
2、(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的制备方法
优选的,(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂可自行制备。其中,(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的制备方法与上述浆液聚合物的制备方法类似,区别在于需要使其中的可聚合单体基本完全聚合。具体的,(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的制备方法可包括:
(1)准备原料
也就是说,将用于形成(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的各可聚合单体、附加光引发剂、链转移剂等混合。
其中,附加光引发剂和链转移剂可在本步骤中全部加入,也可在之后的步骤中分步加入;本发明的各实施例中,以附加光引发剂和链转移剂均全部在本步骤中加入为例。
与制备浆液聚合物时不同的是,如果存在上述较高Tg的非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体,则其应当在本步骤中全部加入,这是因为(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂最终基本要完全聚合,故较高Tg的非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体越早加入越好。
(2)紫外光照射以上原料,使可聚合单体部分共聚而得到中间浆液聚合物
也就是说,通过紫外光照射使以上原料也发生部分共聚,形成中间浆液聚合物;该中间浆液聚合物也由共聚物以及未聚合的可聚合单体组成,只是其中可聚合单体的转化率较高,一般大于或等于30%,更优选在40%至80%之间。
其中,紫外光的参数、检测单体转化率方法等与制备浆液聚合物时相同,在此不再详细描述。
(3)将中间浆液聚合物涂覆在两层离型膜中间,继续用紫外光照射,使可聚合单体继续共聚,得到可聚合单体转化率超过99%的固态的(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂产品。
其中,之所以采用以上先得到中间浆液聚合物再最终聚合的方法,是因为(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂产品是固体,若其在容器中直接完全聚合,则一方面所得产品尺寸太大、使用不便,另一方面当外层材料完全聚合后,紫外光会被外层材料挡住,导致内部的材料难以被继续光照。因此,可先进行部分共聚以得到具有适当粘度的中间浆液聚合物,之后将该中间浆液聚合物涂布在两离型膜间,形成薄片状,以便继续聚合,另外,在容器中固化得到的产品会粘附在容器壁上,难以取出且也难以清洁干净。
以上的制备(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的方法中也采用光引发,由此固化组合物和压敏粘合剂的整个制备过程都为光引发,其中都不使用溶剂和加热,从而其能耗低、速度快、效率高、无污染,因此该制备方法是优选的。当然,以上制备方法并非对本发明的限定,其也可采用其它的方法制备(如上述的溶液法)。或者,如果存在符合要求的商业产品,则也可直接使用市售产品作为(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂,而不再单独制备。
压敏粘合剂
本发明还提供一种压敏粘合剂,其是由上述可固化组合物固化而得的。
也就是说,可通过紫外光照射的方式使上述可固化组合物基本完全固化,形成压敏粘合剂,该压敏粘合剂具有优异的耐高温回弹性。其中,紫外光照射的时间以能使可固化组合物基本完全固化为准,通常约在数分钟。
胶带
本发明还提供一种胶带,其包括上述的压敏粘合剂。
也就是说,以上压敏粘合剂可形成胶带形式,以便应用。
具体的,本发明的胶带可包括背衬和形成在背衬上的上述压敏粘合剂。当具有背衬时,可将上述可固化组合物涂布在背衬上,之后用紫外光照射进行固化,从而得到包括背衬和压敏粘合剂的胶带。或者,也可将可固化组合物涂布在可分离的临时基体(如离型膜)上,并用紫外光照射进行固化而形成胶膜,之后将压敏粘合剂胶膜转移至其它背衬上。
其中,可用的背衬优选是柔性的,其可包括塑料,如聚烯烃如聚乙烯、聚丙烯(包括全同立构聚丙烯)、聚苯乙烯、聚酯、聚乙烯醇、聚(对苯二甲酸乙二酯)、聚(对苯二甲酸丁二酯)、聚(己内酰胺)、聚(偏二氟乙烯)、聚丙交酯、纤维素乙酸酯、乙基纤维素等;而且,背衬的表面还可带有特定的微复制结构以改善胶带的性能,微复制结构可如美国专利US5141790,US5296277、US5362516等中描述。或者,背衬也可包括织物构,其具体材料可包括合成或天然的材料,如棉、尼龙、人造丝、玻璃纤维、陶瓷纤维等的织物,或无纺布,或者以上多种材料的混合物等。或者,背衬也由具有弹性的泡棉材料构成,如(甲基)丙烯酸酯泡棉、聚乙烯泡棉、聚氨酯泡棉、氯丁泡棉等。或者,背衬也可包括金属,如为金属薄片,或表面金属化上述塑料、织物等。
在具有背衬的胶带中,可以是背衬只有一侧有上述的压敏粘合剂,另一侧无粘合剂或有其它粘合剂;或者,也可以是背衬两侧都有上述的压敏粘合剂,从而胶带成为双面胶带。
为方便胶带的使用,在上述压敏粘合剂之外,还可设有离型膜或离型纸,用于在不使用时保护压敏粘合剂,并在使用时撕去以使压敏粘合剂暴露。具体的,离型膜或离型纸的形式是公知且多样的,如有机硅涂布的牛皮纸、格拉辛纸、淋塑牛皮纸、聚(对苯二甲酸乙二酯)等。
或者,作为胶带的另一种形式,其也不包括背衬,而是胶带仅由压敏粘合剂构成,即胶带也就是可转移的胶膜。此时,该胶带应有至少一侧包括离型膜或离型纸,以便于对胶带进行转移操作。而且,此时的压敏粘合剂可直接形成在离型膜或离型纸上,即可直接在离型膜或离型纸上涂布上述可固化组合物,之后用紫外光照射进行固化得到压敏粘合剂。
其中,以上涂布可固化组合物的方法包括但不限于辊涂、流涂、浸涂、旋涂、喷涂、刮涂、模涂等,在此不再详细描述;而其涂布后形成的干胶(即压敏粘合剂)的厚度通常在2微米至500微米,更优选在至少为25微米,至多为250微米。
粘合制品
本发明还提供一种粘合制品,其包括第一部件,第一部件的至少部分表面上粘结有上述的压敏粘合剂。
也就是说,本发明提供一种粘合制品,其包括上述的压敏粘合剂,从而该粘合制品可通过上述压敏粘合剂与其它产品相互粘结,或者粘合制品中的多个部件可通过上述压敏粘合剂粘结在一起。
具体的,该粘合制品可为任何包括上述压敏粘合剂的产品,例如为标签、铭牌、贴纸、广告牌、封面、标记等,从而其可通过上述压敏粘合剂粘结在其它产品(如建筑、纸张、汽车、家用电器)上。
优选的,以上粘合制品还包括第二部件,第一部件和第二部件通过上述压敏粘合剂粘结在一起。
也就是说,粘合制品中的多个部件可由上述的压敏粘合剂粘结在一起的。其中,压敏粘合剂可以是单纯的压敏粘合剂胶膜,也可为具有背衬的胶带;被压敏粘合剂粘结在一起的两部件可将压敏粘合剂或胶带夹在二者之间以直接粘结,或者,两部件也可被粘结在胶带的不同位置,从而间接的被粘结在一起。
具体的,该粘合制品可为消费电子产品等,如其可为通讯移动终端(手机)、平板电脑、笔记本电脑等;相应的,第一部件可为支撑框架,第二部件则为显示屏(显示面板)或柔性线路板等。
当然,以上描述不是对粘合制品具体形式限定,只要包括上述的压敏粘合剂的产品都属于粘合制品。
本发明的具体实施方式
本发明的实施例提供一种可固化组合物,其中,包括:
单体组分,包括至少两种可聚合单体,所述可聚合单体包括非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体、酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体;
(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂,其重均分子量在10000道尔顿至60000道尔顿之间,玻璃化转变温度大于或等于20℃;
非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分,其包括至少两种非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂,且其中有至少部分非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂的软化点温度大于或等于130℃。
优选的,所述非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分包括至少两种分别选自以下不同类树脂中的增粘树脂:氢化松香树脂类增粘树脂、氢化萜烯酚醛树脂类增粘树脂、氢化石油树脂类增粘树脂、碳氢树脂类增粘树脂。
优选的,所述(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的重均分子量在15000道尔顿至50000道尔顿之间。
进一步优选的,所述(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的重均分子量在20000道尔顿至50000道尔顿之间。
优选的,所述(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的玻璃化转变温度大于或等于40℃。
优选的,所述(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂由包括至少两种可聚合单体的原料共聚形成,所述可聚合单体包括非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体、酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体。
进一步优选的,有至少部分用于形成所述(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体的玻璃化转变温度大于或等于25℃。
进一步优选的,在用于形成所述(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的可聚合单体中,所述非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体的重量百分含量在59.5%至99.5%之间;所述酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体的重量百分含量在0.5%至15%之间。
进一步优选的,在用于形成所述(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的可聚合单体中,所述非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体的重量百分含量在80%至99%之间;所述酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体的重量百分含量在1%至10%之间。
进一步优选的,用于形成所述(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的可聚合单体还包括:非酸官能的烯键式不饱和极性单体,其重量百分含量小于或等于40%;且所述非酸官能的烯键式不饱和极性单体不同于所述非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体;和/或乙烯基单体,其重量百分含量小于或等于5%;且所述乙烯基单体不同于所述非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体、酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体、非酸官能的烯键式不饱和极性单体。
进一步优选的,用于形成所述(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的原料还包括链转移剂;相对于用于形成所述(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的可聚合单体的总重量,所述链转移剂的重量比例在0.01%至5%之间。
进一步优选的,用于形成所述(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的原料还包括附加光引发剂;所述(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂是通过光聚合形成的。
进一步优选的,所述可固化组合物还包括:光引发剂;和/或交联剂。
优选的,所述可固化组合物还包括:(甲基)丙烯酸酯共聚物,其由包括至少两种可聚合单体的原料共聚形成,所述可聚合单体包括:非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体、酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体;所述(甲基)丙烯酸酯共聚物的重均分子量在500000道尔顿至10000000道尔顿之间。
进一步优选的,相对于单体组分和用于形成所述(甲基)丙烯酸酯共聚物的可聚合单体的总重量,所述(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的重量比例在5%至18%之间。
进一步优选的,相对于单体组分和用于形成所述(甲基)丙烯酸酯共聚物的可聚合单体的总重量,所述(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的重量比例在5%至15%之间。
进一步优选的,相对于单体组分和用于形成所述(甲基)丙烯酸酯共聚物的可聚合单体的总重量,所述非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分的重量比例在8%至18%之间。
进一步优选的,相对于单体组分和用于形成所述(甲基)丙烯酸酯共聚物的可聚合单体的总重量,所述非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分的重量比例在8%至15%之间。
进一步优选的,相对于单体组分和用于形成所述(甲基)丙烯酸酯共聚物的可聚合单体的总重量,所述非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分中每种增粘树脂的重量比例大于或等于1%。
进一步优选的,相对于单体组分和用于形成所述(甲基)丙烯酸酯共聚物的可聚合单体的总重量,所述非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分中软化点温度大于或等于130℃的非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂的重量比例大于或等于6%。
进一步优选的,相对于单体组分和用于形成所述(甲基)丙烯酸酯共聚物的可聚合单体的总重量,所述非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分中软化点温度大于或等于130℃的非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂的重量比例在8%至14%之间。
进一步优选的,所述单体组分和所述(甲基)丙烯酸酯共聚物构成浆液聚合物;所述浆液聚合物由包括至少两种可聚合单体的原料部分共聚形成,所述可聚合单体包括非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体、酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体。
进一步优选的,用于形成所述浆液聚合物的可聚合单体中的非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体中的碳原子数在4个至20个之间。
进一步优选的,用于形成所述浆液聚合物的可聚合单体中,所述非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体的重量百分含量在84%至99%之间;所述酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体的重量百分含量在1%至4%之间。
进一步优选的,所述非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体的重量百分含量在86%至98.5%之间;所述酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体的重量百分含量在1.5%至4%之间。
进一步优选的,用于形成所述浆液聚合物的可聚合单体还包括:非酸官能的烯键式不饱和极性单体,其重量百分含量小于或等于15%;且所述非酸官能的烯键式不饱和极性单体不同于所述非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体;和/或乙烯基单体,其重量百分含量在小于或等于5%;且所述乙烯基单体不同于所述非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体、酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体、非酸官能的烯键式不饱和极性单体。
进一步优选的,在用于形成所述浆液聚合物的可聚合单体中,已发生共聚而形成所述(甲基)丙烯酸酯共聚物的可聚合单体的重量百分含量在1%至30%之间;所述浆液聚合物在22℃的粘度在500厘泊至10000厘泊之间。
本发明的实施例还提供一种压敏粘合剂,由可固化组合物固化形成,所述可固化组合物包括:
单体组分,包括至少两种可聚合单体,所述可聚合单体包括非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体、酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体;
(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂,其重均分子量在10000道尔顿至60000道尔顿之间,玻璃化转变温度大于或等于20℃;
非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分,其包括至少两种非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂,且其中有至少部分非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂的软化点温度大于或等于130℃。
本发明的实施例还提供一种胶带,包括压敏粘合剂,所述压敏粘合剂由可固化组合物固化形成,所述可固化组合物包括:
单体组分,包括至少两种可聚合单体,所述可聚合单体包括非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体、酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体;
(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂,其重均分子量在10000道尔顿至60000道尔顿之间,玻璃化转变温度大于或等于20℃;
非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分,其包括至少两种非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂,且其中有至少部分非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂的软化点温度大于或等于130℃。
本发明的实施例还提供一种粘合制品,包括第一部件,所述第一部件的至少部分表面上粘结有压敏粘合剂,所述压敏粘合剂由可固化组合物固化形成,所述可固化组合物包括:
单体组分,包括至少两种可聚合单体,所述可聚合单体包括非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体、酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体;
(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂,其重均分子量在10000道尔顿至60000道尔顿之间,玻璃化转变温度大于或等于20℃;
非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分,其包括至少两种非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂,且其中有至少部分非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂的软化点温度大于或等于130℃。
优选的,所述粘合制品还包括:第二部件,所述第二部件与第一部件通过所述压敏粘合剂粘结在一起。
具体实施例
下面选用不同的配方和参数,制备不同的可固化组合物、压敏粘合剂、胶带作为实施例和对比例,以示例性的说明本发明。
1、物料情况
本发明各对比例和实施例中实际使用的物料如下表所示:
表1、各实施例中使用的物料情况表
在以上原料中,REGRELTZ6108、FORAL85LB、UH115、TH130、TH150、P90、P125、P140均为已知的、非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂产品,即为可固化组合物中的非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分的材料。其中,TH130、TH150、P140牌号中的数字表示其软化点温度,因此这三种产品即属于软化点大于或等于130℃的非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂,而其它增粘树脂的软化点则小于130℃。
2、测试方法
对各对比例和实施例的可固化组合物、压敏粘合剂、胶带等,要进行一些测试以确定其性能,其具体测试方法包括:
1)玻璃化转变温度(Tg)测试
用Q100型差示扫描量热(DSC)仪(TA公司,特拉华州,美国)测试(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的玻璃化转变温度(Tg),其测试参数包括:
起始平衡温度:-40℃;
平衡保温时间:2分钟;
升温速度:10℃/分钟;
升温上限40℃或100℃;
测试中不进行降温和循环,只通过一次升温过程中的吸热峰计算玻璃化转变温度。
2)单体转化率测试
浆液聚合物和(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂(及中间浆液聚合物)的单体转化率通过减重法测试,其具体包括:称取一定重量的被测物置于铝盘中,在强制对流的烘箱中于105±3℃的温度下烘烤60±30分钟,从而将未聚合的可聚合单体蒸发,取出剩余物并冷却5分钟后进行称量,按照以下公式计算单体转化率:
转化率%=100×(M1-M2)/M1;
其中,M1是烘烤前被测物的总重量,M2是烘烤后被测物(剩余物)的总重量,M1和M2均不包括铝盘的重量。
3)重均分子量测试
重均分子量的具体测试方法包括:称取0.1克样品置于5毫升的样品瓶中,加入3毫升四氢呋喃(TEDIA有限公司,俄亥俄州,美国)进行溶解;将溶液用0.45微米孔径的过滤膜进行过滤后加入样品瓶中;用色谱仪(Waters公司,马里兰州,美国)进行测试,所得色谱柱使用标准已知重均分子量聚苯乙烯进行标定并通过线性最小二乘法分析建立标定曲线,从而最终得到重均分子量。
4)耐高温回弹性测试
压敏粘合剂或胶带的耐高温回弹性的测试方法如下:
将待测的压敏粘合剂胶膜或双面胶带裁切成10毫米宽,250毫米至300毫米长的样条;
撕去样条一侧的离型膜,将样条居中贴合在阳极氧化铝片上,用橡胶辊小心压合,避免粘合面间存在气泡;其中,样条的长度方向与阳极氧化铝片的长边平行,阳极氧化铝片的尺寸为180毫米×20毫米×0.5毫米;
将多余的样条切掉,使其与阳极氧化铝片的两短边平齐;
撕去样条另一侧的离型膜,将阳极氧化铝片的一个短边与聚PC(碳酸酯)片的一个短边对齐贴合,并用2公斤的橡胶辊对粘结处以304.8毫米/分钟的速度滚压一个来回,将阳极氧化铝片通过样条粘结在PC片上,其中PC片的尺寸为200毫米×30毫米×2毫米,比阳极氧化铝片大,故此时所得结构如图1所示;
将待测样品在23±2℃的温度和50±5%的相对湿度下放置20分钟;
保持阳极氧化铝片在上、PC片在下,将待测样品用手小心弯折后放入长度190毫米的不锈钢治具,从而PC片受力弯折,而阳极氧化铝片被样条粘结,故也发生弹性变形的弯折,但其具有恢复弹性变形而从PC片上剥离的趋势;
立即将不锈钢治具和待测样品用放入温度80℃的烘箱,定期观察阳极氧化铝片在PC片上的粘结情况;如图2所示,对发生失效(阳极氧化铝片从PC片上弹开)的样品,记录其发生失效的时间(失效时间),并用直尺测量其回弹高度;如果样品保持8小时后仍不发生回弹,则标记失效时间为“ND”,回弹距离为“N/A”;
最后,记录保持24小时后样品的回弹高度,若此时仍未失效,则记录24小时回弹高度为0。
可见,以上测试结果可体现压敏粘合剂或胶带的耐高温回弹性,其失效时间越长、回弹高度越低,则表示耐高温回弹性越好。
虽然在本发明中,未对压敏粘合剂的粘结力等其它常规性能进行测试,但在耐高温回弹性测试中,既然压敏粘合剂可在较高温度下持续的将阳极氧化铝片与PC片粘结在一起,故其粘结力、内聚强度等常规性能必然符合基本要求;因为本发明的重点在于改善压敏粘合剂的耐高温回弹性,故不再对其它的常规性能进行详细测试。
3、浆液聚合物的具体制备方法
浆液聚合物是可固化组合物中的组分之一(当然也可用单独的单体组分和(甲基)丙烯酸酯共聚物代替),本发明中先按照以下方法制备浆液聚合物S1-S6,以作为可固化组合物的原料。浆液聚合物的具体制备方法包括:按下表所列的单体种类和重量向1夸脱的广口玻璃瓶中加料,并加入光引发剂IRGACURE651,其中相对于100重量份的用于浆液聚合物的可聚合单体,此时加入的IRGACURE651为0.04重量份(后续还有部分光引发剂直接加入可固化组合物中);在磁力搅拌下用氮气净化原料15分钟,然后将其暴露于低强度紫外光源(波长365纳米,强度1.5毫瓦/平方厘米)的照射下,不断测试其粘度,直至得到室温下粘度在1500厘泊至7000厘泊的浆液聚合物S1-S6。
表2、浆液聚合物的可聚合单体原料(用量均为重量份)及重均分子量(道尔顿)
编号 | 2-EHA | IOA | NNDMAA | NVC | AA | IBxA | 重均分子量 |
S1 | 82 | 无 | 7 | 无 | 3 | 8 | 2723000 |
S2 | 84 | 无 | 无 | 无 | 4 | 12 | 4192000 |
S3 | 86 | 无 | 无 | 6 | 2 | 6 | 1213000 |
S4 | 无 | 90 | 6 | 3 | 1 | 无 | 2028000 |
S5 | 无 | 90 | 无 | 无 | 10 | 无 | 7306000 |
S6 | 无 | 94 | 无 | 无 | 6 | 无 | 5283000 |
其中,为结果的可比性,每种浆液聚合物的单体原料的总量均取100重量份,而后续各实施例和对比例中选用的浆液聚合物也均是用100重量份的单体原料制备的,而其它物质的用量也均是以其为标准的。
可见,在以上的S5、S6浆液聚合物中,酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体(AA)的含量超出了上述在可聚合单体原料中重量百分含量为1%至4%的范围,故属于不合格的产品。
4、(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的制备
(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂是可固化组合物的组分之一,本发明中先按照以下方法制备(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂T1-T11,以作为可固化组合物的原料。(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的具体制备方法包括:按下表所列的种类和重量向1夸脱的广口玻璃瓶中入可聚合单体、附加光引发剂IRGACURE651、链转移剂IOTG;在磁力搅拌下用氮气净化原料15分钟,然后将其暴露于上述低强度紫外光源的照射下,不断测试其粘度,直至得到具有40%至65%的单体转化率的中间浆液聚合物;将中间浆液聚合物涂布于厚度0.05毫米的两张单面涂硅的CPFilmT10PET透明离型膜(Solutia公司,密苏里州,美国)中间,控制涂布厚度在0.1毫米至0.3毫米,其中PET表示聚(对苯二甲酸乙二酯);之后继续用上述低强度紫外光照射约10分钟至20分钟,直到产品基本完全固化(单体转化率大于99%),除去离型膜即可得的(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂。
表3、(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的原料(用量均为重量份)及性能
其中,T6、T7(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的重均分子量超出了10000道尔顿至60000道尔顿的范围,而T9-T11(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的玻璃化转变温度小于20℃,都是不符合要求的产品。
5、实施例和对比例
下面按照不同的配方制备各实施例和对比例的可固化组合物,并用其形成压敏粘合剂、胶带以测试性能。
1)对比例C1-C4和实施例1-24
在1夸脱广口玻璃瓶中加入由100重量份的可聚合单体形成的S1浆液聚合物,之后按照下表加入其它原料,避光搅拌至均匀溶解,形成对比例C1-C4和实施例1-24的可固化组合物。
同时,表中的光引发剂IRGACURE651是指直接加入可固化组合物中的光引发剂,其与上述加入到浆液聚合物原料中的光引发剂共同构成可固化组合物中的光引发剂成分;但是,该光引发剂不包括加入到(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂原料中的附加光引发剂,下同。
表4、对比例C1-C4和实施例1-24的可固化组合物的组成(用量均为重量份)
将上述各可固化组合物涂布于厚度0.05毫米的两张CPFilmT10PET透明离型膜(Solutia公司,密苏里州,美国)中间,控制胶膜厚度在0.05毫米,用上述低强度紫外光照射5分钟至10分钟,达到完全聚合。
其中,对比例C1-C4和实施例1-20的压敏粘合剂直接以上述胶膜形式进行耐高温回弹性的测试。
实施例21-24的胶膜则贴合在丙烯酸酯泡棉两侧,形成双面胶带进行耐高温回弹性的测试。其中,丙烯酸酯泡棉按照美国专利US4749590的描述制备,具体包括:将100重量份的浆液聚合物S5、1重量份的9B117、0.15重量份的IRGACURE651、0.24重量份的HDDA加入1夸脱的广口玻璃瓶中,避光高速搅拌直至所有组分都完全溶解;然后加入2.5重量份的疏水性气相二氧化硅AEROSILR972,充分搅拌均匀;最后加入8重量份的玻璃微珠K15,充分搅拌均匀得到溶液;将该溶液涂布于厚度为0.05毫米的两张CPFilmT10PET透明离型膜(Solutia公司,密苏里州,美国)中间,控制胶膜厚度在0.4毫米,用上述低强度紫外光照射10分钟至20分钟达到完全聚合,得到丙烯酸酯泡棉。
得到丙烯酸酯泡棉后,继续在其两侧各刷涂一层底涂剂,底涂剂为浓度10%的溶液,其溶质为Macromelt6240(汉高公司,杜塞尔多夫,德国),溶剂成分为:47.5重量份的异丙醇(国药集团化学试剂有限公司,上海,中国),47.5重量份正丙醇(国药集团化学试剂有限公司,上海,中国),5重量份水;在80℃下干燥10分钟得到厚度为5微米至10微米的底涂层;在两侧的底涂层上分别覆上实施例21-24的胶膜,使用2公斤重的橡胶辊手工压合,得到总厚度约0.5毫米的双面泡棉胶带。
将以上各对比例和实施例的胶膜或胶带在23±2℃的温度和50±5%的相对湿度下放置一天,之后进行耐高温回弹性测试,具体测试结果如下表所示。
表5、对比例C1-C4和实施例1-24的耐高温回弹性测试结果
从上表可见,对比例C1-C4中,只有一种非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂,其失效时间大多不超过半个小时,表明其耐高温回弹性不好。
在各实施例中,实施例2、13中(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的用量超出了范围,实施例10中使用的是重均分子量不符合要求的(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂T6,实施例11中不含(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂,实施例12、13、15、16、24中非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分的含量不符合要求,而实施例12、13、15、16、20中没有软化点温度大于或等于130℃的非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂或该种增粘树脂含量过低;可见,以上不符合要求的实施例对应的失效时间也都较短,耐高温回弹性不好。
而其它各实施例中的可固化组合物均符合本发明的要求,故其失效时间都在4个小时以上,很多可通过8小时测试,还有部分可通过24小时测试。这表明,在用于形成丙烯酸酯压敏粘合剂的可固化组合物中,若加入符合特定条件的(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂,以及至少两种符合特定条件的非(甲基)丙烯酸酯聚合物的已知增粘树脂,则可大幅提高产品压敏粘合剂的耐高温回弹性。
而在以上符合要求的实施例中,使用T3、T4(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的实施例整体上具有更好的耐高温回弹性,几乎都可通过8小时测试,还有很多可通过24小时测试,这是因为这两种(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂具有最优选的重均分子量(20000道尔顿至50000道尔顿)和玻璃化转变温度(大于或等于40℃)。
尤其是,在同样使用T3(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的情况下,符合要求的实施例1、3、4、5、6(实施例2(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的用量超出了范围)的失效时间明显长于对比例C1-C4的失效时间,这表明:同时使用两种非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂可比单独使用一种非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂大大改善压敏粘合剂的耐高温回弹性。
而其它使用T1、T2、T5等(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的、符合要求的实施例中,耐高温回弹性相对稍差,这是因为这些(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的重均分子量、玻璃化转变温度不是处于最优选的范围;但同时,这些实施例的压敏粘合剂的耐高温回弹性整体上也均优于对比例。由此可见,(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的重均分子量和玻璃化转变温度越符合优选条件,则相应压敏粘合剂的耐高温回弹性就越好。
2)对比例C5和实施例25-31
在1夸脱广口玻璃瓶中加入由100重量份的可聚合单体形成的S2浆液聚合物,之后按照下表加入其它原料,避光搅拌至均匀溶解,形成对比例C5和实施例25-31的可固化组合物。
表6、对比例C5和实施例25-31的可固化组合物的组成(用量均为重量份)
将上述各可固化组合物涂布于厚度0.05毫米的两张CPFilmT10PET透明离型膜(Solutia公司,密苏里州,美国)中间,控制胶膜厚度在0.075毫米,用上述低强度紫外光照射5分钟至10分钟,达到完全聚合。
剥掉其中一侧的离型膜,覆上一层厚度为0.013毫米的透明PET膜(佛山杜邦鸿基薄膜有限公司,佛山市,中国),贴合前用Softal电晕机(汉堡,德国)对PET膜进行双面电晕处理,使表面能大于52达因/厘米;在该PET膜的未贴胶膜的面再覆上另一层上述胶膜(也剥掉了一侧的离型膜),用重量为2公斤的橡胶辊手工压合,以确保胶膜和PET基材完全贴合;得到总厚度为0.16毫米的、以PET膜为背衬的双面胶带。
将双面胶带在23±2℃的温度和50±5%的相对湿度下放置一天,之后进行耐高温回弹性测试,具体测试结果如下表所示。
表7、对比例C5和实施例25-31的耐高温回弹性测试结果
编号 | 失效时间(分钟) | 失效时回弹高度(毫米) | 24小时回弹高度(毫米) |
C5 | 6 | 4 | 20 |
25 | ND | N/A | 0 |
26 | ND | N/A | 0 |
27 | 380 | 2 | 4 |
28 | ND | N/A | 0 |
29 | 300 | 3 | 8 |
30 | 210 | 4 | 8 |
31 | ND | N/A | 1 |
可见,对比例C5中只有一种非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂,故其耐高温回弹性差。
实施例27、29、30中,使用的分别是T7、T9、T10(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂,其中T7(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的重均分子量过大,T9、T10(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的玻璃化转变温度过低,因此其对应的压敏粘合剂的耐高温回弹性均不可通过8小时测试。
而以上符合要求的其它各实施例均可通过8小时测试,且大部分可通过24小时测试,这表明对于符合本发明要求的可固化组合物,由其形成的压敏粘合剂具有良好的耐高温回弹性。
3)对比例C6和实施例32、33
在1夸脱广口玻璃瓶中加入由100重量份的可聚合单体形成的S3浆液聚合物,之后按照下表加入其它原料,避光搅拌至均匀溶解,形成对比例C6和实施例32、33的可固化组合物。
表8、对比例C6和实施例32、33的可固化组合物的组成(用量均为重量份)
将上述各可固化组合物涂布于厚度0.05毫米的两张CPFilmT10PET透明离型膜(Solutia公司,密苏里州,美国)中间,控制胶膜厚度在0.1毫米,用上述低强度紫外光照射5分钟至10分钟,达到完全聚合。
剥掉其中一侧的离型膜,覆上一层厚度为0.2毫米的黑色PE(Polyethylene,聚乙烯)泡棉(湖北祥源新材科技有限公司,孝感市,湖北省,中国),贴合前用Softal电晕机(汉堡,德国)对PE膜进行双面电晕处理,使表面能大于52达因/厘米;在该PE膜的未贴胶膜的面再覆上另一层上述胶膜(也剥掉了一侧的离型膜),使用重量为2公斤的橡胶辊手工压合,以确保胶膜和PE基材完全贴合;得到总厚度为0.4毫米的、以PE膜为背衬的双面胶带。
将双面胶带在23±2℃的温度和50±5%的相对湿度下放置一天,之后进行耐高温回弹性测试,具体测试结果如下表所示。
表9、对比例C6和实施例32、33的耐高温回弹性测试结果
可见,对比例C6中只有一种非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂,故其耐高温回弹性差。
实施例33中,使用的是玻璃化转变温度过低的T11(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂,故其压敏粘合剂的耐高温回弹性不好。
符合要求的实施例32则可通过8小时测试,24小时回弹高度也只有1毫米,这表明对于符合本发明要求的可固化组合物,由其形成的压敏粘合剂具有良好的耐高温回弹性。
4)对比例C7、C8和实施例34
在1夸脱广口玻璃瓶中加入由100重量份的可聚合单体形成的S4浆液聚合物,之后按照下表加入其它原料,避光搅拌至均匀溶解,形成对比例C7、C8和实施例34的可固化组合物。
表10、对比例C7、C8和实施例34的可固化组合物的组成(用量均为重量份)
将上述各可固化组合物涂布于厚度0.05毫米的两张CPFilmT10PET透明离型膜(Solutia公司,密苏里州,美国)中间,控制胶膜厚度在0.025毫米,用上述低强度紫外光照射5分钟至10分钟,达到完全聚合。
剥掉其中一侧的离型膜,覆上一层厚度为0.1毫米的黑色PE泡棉(湖北祥源新材科技有限公司,孝感市,湖北省,中国),贴合前用Softal电晕机(汉堡,德国)对PE膜进行双面电晕处理,使表面能大于52达因/厘米;在该PE膜的未贴胶膜的面再覆上另一层上述胶膜(也剥掉了一侧的离型膜),使用重量为2公斤的橡胶辊手工压合,以确保胶膜和PE基材完全贴合;得到总厚度为0.15毫米的、以PE膜为背衬的双面胶带。
将双面胶带在23±2℃的温度和50±5%的相对湿度下放置一天,之后进行耐高温回弹性测试,具体测试结果如下表所示。
表11、对比例C7、C8和实施例34的耐高温回弹性测试结果
可见,对比例C7中只有一种非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂,对比例C8中无(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂,故二者的耐高温回弹性都较差。
而符合要求的实施例34则可通过8小时测试,这表明对于符合本发明要求的可固化组合物,由其形成的压敏粘合剂具有良好的耐高温回弹性。
6)实施例35-38
在1夸脱广口玻璃瓶中加入由100重量份的可聚合单体形成的S5浆液聚合物,之后按照下表加入其它原料,避光搅拌至均匀溶解,形成实施例35、36的可固化组合物。
在1夸脱广口玻璃瓶中加入由100重量份的可聚合单体形成的S6浆液聚合物,之后按照下表加入其它原料,避光搅拌至均匀溶解,形成实施例37、38的可固化组合物。
表12、实施例35-38的可固化组合物的组成(用量均为重量份)
将上述各可固化组合物涂布于厚度0.05毫米的两张CPFilmT10PET透明离型膜(Solutia公司,密苏里州,美国)中间,控制胶膜厚度在0.05毫米,用上述低强度紫外光照射5分钟至10分钟,达到完全聚合,直接以压敏粘合剂的胶膜作为双面胶带产品。
将胶膜在23±2℃的温度和50±5%的相对湿度下放置一天,之后进行耐高温回弹性测试,具体测试结果如下表所示。
表13、实施例35-38的耐高温回弹性测试结果
可见,实施例35-38中使用的是浆液聚合物S5、S6,这两种浆液聚合物中的酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体(AA)的含量都超出了预定范围(含量过高),故其属于不合格的产品;相应的,这些实施例的压敏粘合剂的失效时间都很短,表示酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体含量过高时会影响耐高温回弹性。
结论
通过以上的各对比例和实施例可以得知,在特定的用于形成(甲基)丙烯酸酯压敏粘合剂的可固化组合物(包括(甲基)丙烯酸酯单体,还可包括(甲基)丙烯酸酯共聚物)中,通过添加一定量的具有特定成分、特定重均分子量、特定玻璃化转变温度的丙烯酸酯聚合物增粘树脂,以及一定量的具有特定软化点温度的至少两种非丙烯酸酯聚合物的增粘树脂,可使其形成的压敏粘合剂具有优异的耐高温回弹性。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (14)
1.一种可固化组合物,其中,包括:
单体组分,包括至少两种可聚合单体,所述可聚合单体包括非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体、酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体;
(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂,其重均分子量在10000道尔顿至60000道尔顿之间,玻璃化转变温度大于或等于20℃;
非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分,其包括至少两种非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂,且其中有至少部分非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂的软化点温度大于或等于130℃。
2.根据权利要求1所述的可固化组合物,其中,所述非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分包括至少两种分别选自以下不同类树脂中的增粘树脂:
氢化松香树脂类增粘树脂、氢化萜烯酚醛树脂类增粘树脂、氢化石油树脂类增粘树脂、碳氢树脂类增粘树脂。
3.根据权利要求1所述的可固化组合物,其中,
所述(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂由包括至少两种可聚合单体的原料共聚形成,所述可聚合单体包括非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体、酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体。
4.根据权利要求3所述的可固化组合物,其中,在用于形成所述(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的可聚合单体中,
所述非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体的重量百分含量在59.5%至99.5%之间;
所述酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体的重量百分含量在0.5%至15%之间。
5.根据权利要求1所述的可固化组合物,其中,还包括以下组分中的任意一种或多种:
光引发剂;
交联剂。
6.根据权利要求1所述的可固化组合物,其中,还包括:
(甲基)丙烯酸酯共聚物,其由包括至少两种可聚合单体的原料共聚形成,所述可聚合单体包括:非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体、酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体;
所述(甲基)丙烯酸酯共聚物的重均分子量在500000道尔顿至10000000道尔顿之间。
7.根据权利要求6所述的可固化组合物,其中,
相对于单体组分和用于形成所述(甲基)丙烯酸酯共聚物的可聚合单体的总重量,所述(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂的重量比例在5%至18%之间。
8.根据权利要求6所述的可固化组合物,其中,
相对于单体组分和用于形成所述(甲基)丙烯酸酯共聚物的可聚合单体的总重量,所述非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分的重量比例在8%至18%之间。
9.根据权利要求6所述的可固化组合物,其中,
相对于单体组分和用于形成所述(甲基)丙烯酸酯共聚物的可聚合单体的总重量,所述非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分中软化点温度大于或等于130℃的非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂的重量比例大于或等于6%。
10.根据权利要求6所述的可固化组合物,其中,
所述单体组分和所述(甲基)丙烯酸酯共聚物构成浆液聚合物;
所述浆液聚合物由包括至少两种可聚合单体的原料部分共聚形成,所述可聚合单体包括非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体、酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体。
11.根据权利要求10所述的可固化组合物,其中,用于形成所述浆液聚合物的可聚合单体中,
所述非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体的重量百分含量在84%至99%之间;
所述酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体的重量百分含量在1%至4%之间。
12.一种压敏粘合剂,由可固化组合物固化形成,所述可固化组合物包括:
单体组分,包括至少两种可聚合单体,所述可聚合单体包括非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体、酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体;
(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂,其重均分子量在10000道尔顿至60000道尔顿之间,玻璃化转变温度大于或等于20℃;
非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分,其包括至少两种非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂,且其中有至少部分非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂的软化点温度大于或等于130℃。
13.一种胶带,包括压敏粘合剂,所述压敏粘合剂由可固化组合物固化形成,所述可固化组合物包括:
单体组分,包括至少两种可聚合单体,所述可聚合单体包括非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体、酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体;
(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂,其重均分子量在10000道尔顿至60000道尔顿之间,玻璃化转变温度大于或等于20℃;
非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分,其包括至少两种非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂,且其中有至少部分非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂的软化点温度大于或等于130℃。
14.一种粘合制品,包括第一部件,所述第一部件的至少部分表面上粘结有压敏粘合剂,所述压敏粘合剂由可固化组合物固化形成,所述可固化组合物包括:
单体组分,包括至少两种可聚合单体,所述可聚合单体包括非叔醇的(甲基)丙烯酸酯单体、酸官能的具有至少一个烯键的非酯不饱和单体;
(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂,其重均分子量在10000道尔顿至60000道尔顿之间,玻璃化转变温度大于或等于20℃;
非(甲基)丙烯酸酯聚合物增粘树脂组分,其包括至少两种非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂,且其中有至少部分非(甲基)丙烯酸酯聚合物的增粘树脂的软化点温度大于或等于130℃。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |