CN105916885A - 自润湿粘合剂乳液组合物 - Google Patents

自润湿粘合剂乳液组合物 Download PDF

Info

Publication number
CN105916885A
CN105916885A CN201580004755.1A CN201580004755A CN105916885A CN 105916885 A CN105916885 A CN 105916885A CN 201580004755 A CN201580004755 A CN 201580004755A CN 105916885 A CN105916885 A CN 105916885A
Authority
CN
China
Prior art keywords
weight
weight portions
monomer
emulsion
methyl
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
Application number
CN201580004755.1A
Other languages
English (en)
Inventor
郄丽丽
A·R·弗诺夫
J·P·迪奇奥
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 CN105916885A publication Critical patent/CN105916885A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1808C8-(meth)acrylate, e.g. isooctyl (meth)acrylate or 2-ethylhexyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/12Polymerisation in non-solvents
    • C08F2/16Aqueous medium
    • C08F2/22Emulsion polymerisation
    • C08F2/24Emulsion polymerisation with the aid of emulsifying agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04Interconnection of layers
    • B32B7/12Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/12Polymerisation in non-solvents
    • C08F2/16Aqueous medium
    • C08F2/22Emulsion polymerisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/04Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C08F220/06Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1811C10or C11-(Meth)acrylate, e.g. isodecyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate or 2-naphthyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/40Redox systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0016Plasticisers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10Esters; Ether-esters
    • 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
    • C09J133/00Adhesives 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
    • C09J133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C09J133/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09J133/08Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
    • 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
    • C09J133/00Adhesives 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
    • C09J133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C09J133/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09J133/10Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • 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
    • C09J4/00Adhesives 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
    • C09J4/06Organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond in combination with a macromolecular compound other than an unsaturated polymer of groups C09J159/00 - C09J187/00
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00Coating on the layer surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/40Properties of the layers or laminate having particular optical properties
    • B32B2307/412Transparent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2405/00Adhesive articles, e.g. adhesive tapes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/54Aqueous solutions or dispersions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2312/00Crosslinking

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Adhesive Tapes (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Abstract

本发明描述了一种可聚合乳液组合物,所述可聚合乳液组合物包含油相,所述油相具有(甲基)丙烯酸酯共聚物、增塑剂、非反应性(甲基)丙烯酸酯共聚物稳定剂;和连续水相,所述连续水相包含缓冲液、非可聚合表面活性剂;和油溶性或水溶性引发剂。

Description

自润湿粘合剂乳液组合物
背景技术
压敏胶带在家庭和工作场所中几乎随处可见。在压敏胶带的最简单构造中,压敏胶带包括粘合剂和背衬,并且整体构造在使用温度下是发粘的,并且仅使用适度压力便附着到多种基材以形成粘结。以此方式,压敏胶带构成了完整的、独立成套的粘结体系。
根据压敏胶带协会,已知粘合剂具有包括以下的特性:(1)不超过手指压力的附着性,(2)足以保持在附着物上的能力,以及(3)足以干净地从附着物移除的内聚强度。已发现的可很好地用作粘合剂的材料,包括设计和配制用来表现出必要的粘弹性的聚合物,从而导致期望的粘着力、剥离粘附力和剪切保持力的平衡。
这些要求一般借助于设计用来单个测量粘着力、粘附力(剥离强度)和内聚力(剪切保持力)的测试来进行评估,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《附着力和粘合剂技术:概论》(Adhesion and Adhesives Technology:An Introduction)第2版中所指明。这些测量合在一起构成了通常用于表征粘合剂的特性的平衡。
本领域中已公开了共聚物压敏粘合剂的各种悬浮液或乳液聚合方法。乳液聚合使用水作为反应介质,并且聚合在胶束内发生,此类胶束容易耗散由聚合热导致的放热。因为水是溶剂,所以所得的乳液的处理更安全。
虽然乳液聚合具有这些不同的优点,但是干燥来自涂布的胶乳材料中的水所需的能量高于大部分溶剂约五倍。另外,稀释胶乳的水部分在处理乳液聚合物时占了大量多余的存储容量和装运重量。因此,在产生所谓的“高固体”胶乳方面存在相当多的关注以缓和一些此等问题。遗憾的是,在许多情况下,实现高固体还意味实现高粘度,使得涂布胶乳是困难的并且昂贵的。
因此,在产生具有低粘度的高固体胶乳粘合剂方面存在持续关注以降低装运、处理和储存成本,使工厂设备的产量增加,减少涂覆的胶乳的干燥时间,允许以较少次数施加任何期望厚度的膜,并且节约了干燥胶乳涂层的能量。乳胶是指聚合物的水性悬浮液或乳液,更具体地讲,它是指通过本文所述的乳液的聚合所产生的聚合物的水性乳液。
发明内容
本公开提供了一种可聚合乳液组合物,包含油相,具有(甲基)丙烯酸酯共聚物、增塑剂、非反应性(甲基)丙烯酸酯共聚物稳定剂;和连续水相,包含缓冲液、非可聚合表面活性剂;和油溶性或水溶性引发剂。在已聚合时,所得的乳液可被涂布在基材上并且干燥以提供自润湿粘合剂。本公开还涉及一种水基高固体抗潮湿性的胶乳压敏粘合剂。
本公开的粘合剂提供了期望的粘着力、剥离粘附力和剪切保持力的平衡,并且还符合Dahlquist标准;即在应用温度(通常为室温)下粘合剂在1Hz频率下的模量小于3×106达因/厘米。
在已固化时,固化的粘合剂组合物表现出低剥离强度并且是自润湿的。“自润湿”的意思是固化的粘合剂制剂在极少或没有外部压力的情况下在它所施加的平滑表面上表现出自发润湿铺开。自湿润粘合剂制剂的附加特征是固化的粘合剂能够移除,并且在它已施加的表面上极少或没有剩余的残留。固化的制剂的初始180°剥离强度为小于约5N/dm,并且在一些情况下小于约1N/dm。
粘合剂组合物在固化时不泛黄,表现出低收缩率、低双折射率以及低潮湿敏感性(耐浊点),从而使其适于许多光学应用,包括但不限于将偏光器粘结到液晶显示器(LCD)的模块以及将各种光学膜附接到例如移动手持(MHH)装置中的玻璃透镜。
在一些实施方案中,经过较长时间段后粘合剂附着还保持能够从多种平滑基材诸如玻璃、金属、木材、具有哑光或光泽精整表面的纸材或聚合物基材重复剥离,而不损坏基材或在表面上留下任何粘合剂残留或污点。提供了粘合剂制品,该制品包括柔性背衬诸如像双轴向取向的聚对苯二甲酸乙二酯。
理想的是,根据基材,可移除的粘合剂必须提供对基材的可润湿性和快速的初始粘附力(足够的初始粘着力或快速的粘住),以快速地将粘合剂固定到期望的基材。另一方面,粘合剂应该即使在升高的温度下也仅表现出低的并且随时间、以任何速率积聚的可接受的粘附力增长,以确保在长期保压之后干净的可剥离性。此外,粘合剂的特征应在于具有足够的剥离强度以赋予对基材的可靠的、高性能粘附力,而在移除粘合剂时不损坏基材。粘合剂表现出足够的内聚强度和拉伸强度以及粘合剂制品的尺寸稳定性以允许适当处理,尤其是在将它剥离一次或若干次之后的制品对基材的再施加。还期望足够的内聚强度,以便限制粘合剂在表面上的冷流(cold flow),冷流是导致剥离强度随时间推移不期望的增加的过程。静态剪切强度应足够高以允许轻型安装应用,不能太高以致不能导致永久性粘附。在一些实施方案中,粘合剂此外应表现出高耐水性,以便允许户外应用。此外,期望高耐有机溶剂性。
在一些实施方案中,粘合剂对可见光是透明的以允许物体在透明基材诸如玻璃或透明聚合物上基本上为看不见的安装。本公开提供了光学透明的粘合剂制品,该制品包括光学透明的基材和设置在基材的主表面上的固化的光学粘合剂组合物。本公开还提供了一种光学透明的制品,该制品包括第一光学透明基材和第二光学透明基材、以及设置在两个基材之间的固化的粘合剂。对于粘合剂厚度为500微米的样品来说,本公开的制品的厚度可为大于约0.03毫米,双折射率(绝对值)通常为小于1×106,透光率为大于约85%(在感兴趣的光谱区内),优选地大于90%,更优选地大于95%,并且CIELAB b*为小于约1.5个单位,优选地小于约1.0个单位。400-700纳米的可见光范围是尤其感兴趣的。
示例性制剂还能够容易地被移除,使得如果消费者期望这样做或者如果其他情况需要这样,当用于例如屏幕保护时,覆膜能够被移除,而不损坏屏幕或留下残留。示例性制剂在固化时还表现出低剥离强度,从而导致可容易移除的粘合剂。
具体实施方式
油相的单体组分包含非叔醇的单体(甲基)丙烯酸酯,该醇含有1至18个碳原子并且优选地平均4至12个碳原子。可使用此类单体的混合物。
合适用作(甲基)丙烯酸酯单体的单体的示例包括丙烯酸或甲基丙烯酸与非叔醇的酯,非叔醇诸如乙醇、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、香茅醇、二氢香茅醇等等。在一些实施方案中,优选的(甲基)丙烯酸酯单体是(甲基)丙烯酸与丁醇或异辛醇或它们的组合的酯,但是两种或更多种不同的(甲基)丙烯酸酯单体的组合是合适的。
在一些实施方案中,优选的(甲基)丙烯酸酯单体是(甲基)丙烯酸与来源于可再生来源的醇(诸如2-辛醇、香茅醇、二氢香茅醇)的酯。
在一些实施方案中,上述(甲基)丙烯酸酯的一部分可被衍生自2-烷基烷醇(Guerbet醇)的(甲基)丙烯酸酯取代,如U.S.8137807(Lewandowski等人)中所述,该专利以引用方式并入本文。
基于单体混合物中100份总单体含量,(甲基)丙烯酸酯单体以80重量份至99重量份的量存在。优选地,基于100份总单体含量,(甲基)丙烯酸酯单体以95至99重量份的量存在。
油相的单体组分还包含任选的酸官能单体,其中酸官能团可以是酸本身,诸如羧酸,或者一部分可以是酸的盐,诸如碱金属羧酸盐。可用的酸官能单体包括但不限于选自烯键式不饱和羧酸、烯键式不饱和磺酸、烯键式不饱和膦酸以及它们的混合物的那些。此类化合物的示例包括选自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富马酸、巴豆酸、柠康酸、马来酸、油酸、(甲基)丙烯酸β-羧乙酯、甲基丙烯酸2-磺乙酯、苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸、乙烯基膦酸以及它们的混合物的那些。
由于它们的可用性,酸官能共聚物的酸官能单体通常选自烯键式不饱和羧酸,即(甲基)丙烯酸。当期望甚至更强的酸时,酸性单体包括烯键式不饱和磺酸和烯键式不饱和膦酸。基于单体混合物中100重量份总单体,酸官能单体通常以1至15重量份,优选地以1至5份的量使用。
除丙烯酸酯单体和酸官能单体之外,共聚物可任选地包括其它单体,诸如非酸官能极性单体、乙烯基单体和乙烯基醚单体,前提条件是所得的共聚物保持与增塑剂的相容性并且具有必要的光学特性和粘合特性。相对于100重量份的总单体,此类附加单体可以最高至10重量份,优选地1至5份的量使用。
合适的极性单体的代表性示例包括但不限于:(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-烷基或双N-烷基取代的丙烯酰胺;叔丁基丙烯酰胺;二甲基氨乙基丙烯酰胺;N-辛基丙烯酰胺;(甲基)丙烯酸聚(烷氧基烷基)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;烷基乙烯基醚,包括乙烯基甲基醚;以及它们的混合物。优选的极性单体包括选自聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯和N-乙烯基吡咯烷酮的那些。
为了提供粘合剂组合物的足够的内聚强度,将多官能(甲基)丙烯酸酯掺入到可聚合单体的共混物中。当以本文所述的量使用时,多官能(甲基)丙烯酸酯提供具有低粘着力、高剪切模量、低剥离的粘合剂,并且有利于自润湿特性。可用的多官能(甲基)丙烯酸酯的示例包括但不限于二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸酯和四(甲基)丙烯酸酯,诸如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)丙烯酸酯和丙氧基化甘油三(甲基)丙烯酸酯以及它们的混合物。多官能(甲基)丙烯酸酯的量和种类根据粘合剂组合物的应用来定制。
通常,基于100份的单体组分,多官能(甲基)丙烯酸酯以小于5份的量存在。更具体地讲,基于100份的单体组分,多官能(甲基)丙烯酸酯以1份至5份的量存在。在一些实施方案中,单体混合物中不存在多官能(甲基)丙烯酸酯。
粘合剂组合物还包含增塑剂,该增塑剂用来通过对聚合物膜的内部改性(即,溶剂化)来增加固化的粘合剂膜的柔韧性并且增强了自润湿特性。增塑剂在室温下可为固体或液体。如果为固体,那么可通过加热来软化或液化增塑剂,从而致使增塑剂熔融。
如果为固体,那么增塑剂通常是结晶固体,当使用差示扫描量热法(DSC)测量时显示出可测量的熔融温度。优选的是,本发明中使用的固体增塑剂的熔融温度是相对低的(即,小于约60℃),以便使可能需要的任何加热最小化。然而,优选地,增塑剂在室温下为液体,使得升高的温度步骤是不必要的。当使用在室温下为液体的增塑剂时,不需要加热来致使粘结以及时方式形成。
增塑剂的粘度可针对应用来定制。优选的是,增塑剂的粘度足够低以有利于配混的粘合剂在基材表面上的铺展。优选地,当被液化时,增塑剂的粘度小于约1,000厘泊(cP),更优选地,当被液化时,增塑剂的粘度小于约500cP,并且最优选地小于约200cP。
优选的是,增塑剂与聚合物膜相容。当聚合物膜是多于一种聚合物的共混物时,优选的是,增塑剂与共混物中的每种聚合物相容。增塑剂与聚合物膜的相容性有助于使粘结形成所需的时间的量最小化。此外,增塑剂与聚合物膜的相容性增强与基材粘结的长期效果。
“相容的”是指增塑剂:(1)目视观察时发现基本上没有将不利地改变期望的光学特性或从基材剥离时留下残留的总相。增塑剂从聚合物膜的一些迁移或在整个聚合物膜的一些迁移是可容忍的,诸如由于组分平衡或温度影响所致的少量分离,但增塑剂不会迁移到固化的粘合剂共聚物和增塑剂之间发生相分离的程度。浊度还可为总相分离的证据。
还优选的是增塑剂为非挥发性的。“非挥发性”是指在粘结形成条件下大体上不蒸发的增塑剂。即,增塑剂产生小于3%的VOC(挥发性有机物含量)。可类似于ASTM D 5403-93,通过使增塑剂配混的粘合剂暴露于100℃的鼓风炉中一小时来测定VOC含量。如果从配混的粘合剂损失小于3%的增塑剂,那么认为该增塑剂为“非挥发性”的。
优选地,增塑剂与粘合剂的其它组分或空气为非反应性的。例如,优选地增塑剂相对于系统中的其它组分为惰性的,其它组分包括粘合剂(共)聚合物和基材。当增塑剂相对于空气为非反应性时,诸如起雾或黄变的光学特性的损失可以被最小化。
可用的增塑剂具有宽范围的分子量和构造。增塑剂可为聚合物或单体。小分子增塑剂通常衍生自单多官能或多官能、低分子量酸或醇类,该酸或醇类分别用单官能醇或单官能酸来酯化。在这些单体增塑剂之中常见的是一元酸或二元酸的酯诸如肉豆蔻酸酯、邻苯二甲酸酯、己二酸酯、磷酸酯、柠檬酸酯、偏苯三酸酯、戊二酸酯、以及葵二酸酯(例如,邻苯二甲酸二烷基酯诸如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异辛酯;己二酸二丁酯、己二酸二辛脂;二磷酸2-乙基己基二苯酯;磷酸叔丁基苯基二苯酯;邻苯二甲酸丁基苄酯;己二酸二丁氧基乙氧基乙酯;己二酸二丁氧基丙氧基丙酯;柠檬酸乙酰基三正丁酯;葵二酸二丁酯;等)。磷酸酯增塑剂是以商品名SANTICIZER由密苏里州圣路易斯的孟山都公司(Monsanto;St.Louis,MO)市售的。戊二酸酯增塑剂是以商品名PLASTHALL 7050由伊利诺伊州芝加哥的C.P.Hall公司(C.P.Hall Co.;Chicago,IL)市售的。
优选地,增塑剂选自由以下构成的组:脂族羧酸的单烷基酯、芳族羧酸的单烷基酯、脂族羧酸的聚烷基酯、芳族羧酸的聚烷基酯、脂族醇的聚烷基酯、膦酸的聚烷基酯、脂族羧酸的聚(烷氧基化)酯、芳族羧酸的聚(烷氧基化)酯、脂族醇的聚(烷氧基化)醚、酚类的聚(烷氧基化)醚以及它们的混合物。在一些优选的实施方案中,这些酯衍生自可再生来源的醇诸如2-辛醇、香茅醇、二氢香茅醇,或衍生自2-烷基烷醇(Guerbet醇),如U.S.8137807(Lewandowski等人)中所述,该专利以引用方式并入本文。
使用的增塑剂的量取决于包括基材和聚合物膜的材料以及它们的尺寸。一般来讲,相对于100重量份的单体组分,使用的增塑剂的量大于20重量份。优选地,为了提供可用的粘结时间和对基材的较快润湿,相对于100重量份的单体组分,或相对于固化的丙烯酸共聚物,增塑剂的量为20重量份至50重量份。
油相还包含疏水性非可聚合(甲基)丙烯酸酯稳定剂,此类稳定剂在聚合期间通过抑制单体从较小液滴扩散到较大液滴并且将更多表面活性剂吸引到单体液滴的表面并且改善所得的PSA的顺应性来增强乳液稳定性;并且在改善内聚强度并赋予抗潮湿性的离子表面活性剂存在时增强聚合。
如本文所用的术语“疏水性聚合物”是指水不溶性聚合物。可用的疏水性聚合物应具有大于400;优选地约750-700,000的分子量。如果疏水性聚合物具有小于400的分子量,那么疏水性聚合物将充当增塑剂。可用的疏水性稳定剂为(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物,包含:
90重量%-99重量%的(甲基)丙烯酸酯、0重量%-5重量%的酸官能单体和0重量%-5重量%的其它非酸官能极性单体,各自如上文所述。因为酸官能单体和非酸官能极性单体均增加了亲水性,所以优选的是总计为10重量%,优选地少至5重量%,最优选地1重量%至5重量%。
在一些实施方案中,疏水性稳定剂包含高Tg单体的聚合单体单元。如本文所用,术语“高Tg单体”是指在均聚时产生具有≥50℃Tg的(甲基)丙烯酸酯共聚物的单体。将高Tg单体掺入到高Tg共聚物足以使所得的共聚物的玻璃化转变温度升高至≥20℃,优选地≥30℃,如使用Fox公式所计算。另选地,玻璃化转变温度可以多种已知的方式包括例如通过差示扫描量热法(DSC)来进行测量。即,共聚物包含高Tg和低Tg(甲基)丙烯酸酯单体的混合物,由此使得获得期望的Tg
合适的高Tg单体包括但不限于丙烯酸叔丁酯、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、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸硬脂酯、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、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯、丙烯酸环己酯、N-辛基丙烯酰胺和甲基丙烯酸丙酯或组合。
疏水性聚合物稳定剂可通过以下技术来制备,包括但不限于溶剂聚合、分散聚合和无溶剂本体聚合的常规技术。单体混合物可包含聚合引发剂,尤其是热引发剂或光引发剂类型,并且是以有效聚合共聚单体的量。
典型的溶液聚合方法通过以下进行:向反应容器添加单体、合适的溶剂和任选的链转移剂,添加自由基引发剂,用氮气吹扫,并保持反应容器处于高温下(通常在约40至100℃的范围内)直至反应完成,取决于批量大小和温度,通常为约1至20小时。溶剂的示例为甲醇、四氢呋喃、乙醇、异丙醇、丙酮、甲基乙基酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯和乙二醇烷基醚。这些溶剂可单独使用或作为它们的混合物使用。
可用于制备用于本发明的疏水性聚合物稳定剂的水溶性和油溶性引发剂为当暴露于热时生成引发单体混合物(共)聚合的自由基的引发剂。对于通过乳液聚合来制备(甲基)丙烯酸酯聚合物而言,水溶性引发剂是优选的。合适的水溶性引发剂包括但并不限于选自由以下构成的组的那些:过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠以及它们的混合物;氧化-还原引发剂(诸如上述过硫酸盐与还原剂(诸如选自焦亚硫酸钠和亚硫酸氢钠的那些)的反应产物);和4,4'-偶氮二(4-氰基戊酸)以及它的可溶性盐(例如钠、钾)。优选的水溶性引发剂为过硫酸钾。合适的油溶性引发剂包括但并不限于选自由以下构成的组的那些:偶氮化合物,诸如VAZOTM64(2,2'-偶氮二(异丁腈))和VAZOTM52(2,2'-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)),二者均购自杜邦公司(E.I.duPont de Nemours Co.),过氧化物,诸如过氧化苯甲酰和过氧化月桂酰;以及它们的混合物。优选的油溶性热引发剂是(2,2'-偶氮二(异丁腈))。当使用引发剂时,基于压敏粘合剂中100重量份的单体组分,引发剂可占约0.05重量份至约1重量份,优选地占约0.1重量份至约0.5重量份。
在典型的光聚合方法中,可以在光聚合引发剂(即,光引发剂)的存在下用紫外(UV)线照射单体混合物。可用的光引发剂包括:安息香醚,诸如安息香甲醚和安息香异丙醚;取代的苯乙酮,诸如以商品名IrgacureTM651光引发剂购自德国路德维希港的巴斯夫公司(BASF,Ludwigshafen,Germany)的2,2-二甲氧基苯乙酮、以商品名EsacureTMKB-1光引发剂购自美国宾夕法尼亚州西切斯特的沙多玛公司(Sartomer Co.;West Chester,PA)的2,2-二甲氧基-2-苯基-l-苯乙酮,和二甲氧基羟基苯乙酮;取代的α酮类,诸如2-甲基-2-羟基苯丙酮;芳香族磺酰氯,诸如2-萘-磺酰氯;和光敏性肟,诸如1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基-羰基)肟。其中特别优选的是取代的苯乙酮。
优选的光引发剂是发生Norrish I裂解以生成自由基的光活性化合物,此类裂解可通过对丙烯酸类的双键的加成来引发。可以在共聚物已形成后向待涂布的混合物中添加附加的光引发剂。
可用活化UV辐射来照射可聚合组合物和光引发剂以聚合单体组分(一种或多种)以产生疏水性聚合物稳定剂。UV光源可为两种类型:1)相对低强度的光源诸如背光源,其在280至400纳米的波长范围内提供通常为10mW/cm2或更低的强度(如根据美国国家标准技术研究院(United States National Institute of Standards and Technology)认可的程序所测量,例如用弗吉尼亚州斯特林的电子仪表技术公司(Electronic Instrumentation&Technology,Inc.,in Sterling,VA)生产的UvimapTMUM 365L-S辐射计测量),和2)相对高强度的光源,诸如中压汞灯,其提供通常大于10mW/cm2,优选在15mW/cm2和450mW/cm2之间的强度。例如,可以成功地使用600mW/cm2的强度和约1秒的暴露时间。强度可在约0.1mW/cm2至约150mW/cm2,优选地在约0.5mW/cm2至约100mW/cm2,并且更优选地在约0.5mW/cm2至约50mW/cm2的范围内。每100重量份的聚合物组合物中,此类光引发剂的存在量优选为0.1重量份至1.0重量份。
在照射期间可以通过测量聚合混合物的折射率来监控转化(单体到共聚物的)度。
也可利用无溶剂聚合方法来制备聚合物,诸如描述于U.S.4,619,979和4,843,134(Kotnour等人)中的连续自由基聚合方法;描述于U.S.5,637,646(Ellis)中的使用间歇式反应器的基本绝热的聚合方法;和描述于U.S.5,804,610(Hamer等人)中的针对聚合经封装的预粘合剂组合物所述的方法。优选地,疏水性聚合物稳定剂通过绝热的间歇式聚合方法制备,其中在反应过程中来往于批料被交换的任何能量的绝对值的总计将小于在聚合已发生期间发生的相应量的聚合反应所释放的总能量的约15%,如U.S.5637646(Ellis)中所述,该专利以引用方式并入本文。
应当理解,产生疏水性聚合物稳定剂的聚合方法将在初始自由基聚合时产生“无活性聚合物”;即,完全聚合,但不产生可自由基聚合的聚合物。随后,低Tg共聚物的单体混合物不与乳液中的单体发生自由基聚合,但这两种共聚物随后可能进行交联。
连续水相包含表面活性剂。本发明可用的表面活性剂包括选由以下构成的组的那些:阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂以及它们的混合物。
可用的阴离子表面活性剂包括但不限于其分子结构包括下列的那些的阴离子表面活性剂:至少一个选自由约C6-至约C12-烷基、烷芳基和/或烯基基团构成的组的疏水性部分,以及至少一个选自由硫酸根、磺酸根、磷酸根、聚氧乙烯硫酸根、聚氧乙烯磺酸根、聚氧乙烯磷酸根等构成的组的阴离子基团和此类阴离子基团的盐,其中所述盐选自由碱金属盐、铵盐、叔氨盐等构成的组。可用的阴离子表面活性剂的代表性的商业示例包括月桂基硫酸钠,以POLYSTEP B-3购自斯泰潘化学公司(Stepan Chemical Co.);月桂基醚硫酸钠,以POLYSTEPB-12购自斯泰潘化学公司;和十二烷基苯磺酸钠,以SIPONATEDS-10购自罗纳普朗克公司(Rhone-Poulenc)。
可用的非离子表面活性剂包括但并不限于分子结构包含有机脂族或烷基芳族疏水性部分与亲水性环氧烷诸如环氧乙烷的缩合产物的那些。可用的非离子表面活性剂的HLB(亲水-亲脂平衡)为约10或更大,优选地约10至约20。表面活性剂的HLB表达表面活性剂中亲水性(水亲性或极性)基团和亲脂性(油亲性或非极性)基团的大小和强度的平衡。本发明中可用的非离子表面活性剂的商业示例包括但不限于壬基苯氧基或辛基苯氧基聚(乙烯氧基)乙醇,分别以IGEPAL CA或CO系列购自罗纳普朗克公司(Rhone-Poulenc);C11–C15仲醇乙氧基化物,以TERGITOL 15-S系列购自联合碳化物公司(Union Carbide);和聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯,以表面活性剂的TWEEN系列购自帝国化学工业公司(ICIChemicals)。
可用的阳离子表面活性剂包括:烷基铵盐,其具有式CnH2n+1N+(CH3)3X-,其中X为OH、Cl、Br、HSO4或它们的组合,并且其中n为8至22的整数,和式CnH2n+1N+(C2H5)3X-,其中n为12至18的整数;双子表面活性剂,例如具有式:[C16H33N+(CH3)2CmH2m+1]X-的那些,其中m为2至12的整数并且X如上文所定义;芳烷基铵盐,诸如像苯扎铵盐;和十六烷基乙基哌啶鎓盐,例如C16H33N+(C2H5)(C5H10)X-,其中X如上文所定义。
优选地,本发明的乳液聚合在阴离子表面活性剂(一种或多种)存在下进行。基于固体的总重量,表面活性剂浓度的可用范围为约0.5至约8重量%,优选地约1至约5重量%,所述固体即压敏粘合剂乳液的油相的单体混合物的所有单体、疏水性稳定剂和增塑剂。
有利地,乳液不含有链转移剂。
粘合剂胶乳可以通过乳液聚合方法来制备。在乳液聚合中,在悬浮于水性介质的胶束或乳液微滴中发生反应。在微滴或胶束中所生成的任何热很快通过周围水相的热容量的作用得到缓和。
本发明的压敏粘合剂格子(lattices)通过间歇、连续或半连续乳液聚合方法制备。聚合通常包括以下步骤:
a)提供油相预混物,油相预混物包含
(i)上文所述的单体混合物;
(ii)增塑剂;以及
(iii)疏水性稳定剂,
(b)将所述预混物与水相组合,水相包含
(i)水,
(ii)表面活性剂,选自以下构成的组:阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂、聚合物表面活性剂和它们的混合物,
(c)使混合物经受高剪切混合条件以产生具有小于50μm,优选地小于10μm,更优选地小于1μm的平均液滴尺寸的乳液;
(d)同时搅拌并且加热所述乳液到约30℃至约80℃的温度,并且使所述单体在水包油乳液中聚合,直到形成聚合物的胶乳。应当理解,可使用其它混合物。例如,可将酸官能单体或其它亲水性单体添加到水性溶液中。此外,一旦制备好乳液混合物,单体就可以根据它们各自的分配系数在油相和水相之间分配。
另选地,单体混合物可在不存在增粘剂时聚合,增粘剂在初始聚合步骤之后添加。该方法包括:
a)合并油相与水相,所述油相包含
100重量份的以下物质的单体混合物:
80重量份至99重量份的(甲基)丙烯酸酯单体
1重量份至15重量份的酸官能单体
0重量份至10重量份的非酸官能极性单体;
1重量份至5重量份的多丙烯酸酯交联剂,以及
任选地1重量份至10重量份的疏水性聚合物稳定剂,包含具有大于20℃的Tg的(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物;
所述水相包含
缓冲液,以及
非可聚合表面活性剂,
b)在引发剂存在下混合两个相,并且加热以实现聚合;
c)将以下添加到步骤b)的乳液中:
20至50重量份的增塑剂,以及
a)继续混合。
可聚合乳液还包含引发剂,引发剂可为油溶性或水溶性引发剂。如果是油溶性的,那么将它添加到油相预混物中。如果是水溶性的,那么将它在步骤(c)之后并且在加热步骤(d)之前添加到乳液中。水溶性引发剂为优选的引发剂。合适的水溶性引发剂的示例包括但不限于选自由以下构成的组的那些:过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠和它们的混合物。这些水溶性引发剂可与还原剂诸如亚硫酸氢钠结合地使用以构成氧化还原引发剂体系。可用的油溶性引发剂的示例包括但不限于选自由以下构成的组的那些:重氮化合物,诸如Vazo.TM.64(2,2'-偶氮二(异丁腈))、Vazo.TM.52(2,2'-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)),二者均购自杜邦公司;过氧化物,诸如过氧化苯甲酰和过氧化月桂酰;和它们的混合物。
期望的是,乳液的pH为3-8,优选地为3-7,并且可通过添加酸或碱来调节。所选择的类型和量不能使粘合剂不可分散。
在胶乳形成后,可以使用pH值调节剂诸如碱溶液(例如有机酸或无机酸溶液)或缓冲溶液(例如碳酸氢钠等)将乳液的酸度调节至期望的pH水平。
可通过各种方法将二氧化硅纳米粒子如纳米溶胶掺入到丙烯酸酯粘合剂中。在一个实施方案中,将丙烯酸酯粘合剂乳液添加到二氧化硅溶胶中,然后通过蒸发可选地将水和共溶剂(如果使用的话)移除,因此留下分散在丙烯酸酯粘合剂中的二氧化硅纳米粒子。另选地,可将二氧化硅溶胶添加到丙烯酸酯粘合剂的乳液中。优选的是,在低剪切的条件下共混二氧化硅纳米粒子,以避免丙烯酸酯乳液沉淀。蒸发步骤可例如通过蒸馏、旋转蒸发或烘箱干燥而实现。在干燥之前,乳液一般不表现出压敏粘合剂特性,所以需要干燥至小于5重量%的水,优选地小于1重量%的水,最优选地小于0.5重量%。应当理解,由于湿度的原因,粘合剂的水含量可随时间而增加。
优选在制备之后不久就涂布粘合剂组合物。已发现,组合物的粘度随时间而增加,并且据信此粘度增加是由于二氧化硅纳米粒子的凝聚。
所得的粘合剂是自润湿的并可移除的。粘合剂表现出强适形能力,从而允许它们自发地润湿基材。表面特性还允许粘合剂反复地粘结并从基材移除,以便重新定位或重新起效。粘合剂的强内聚强度,除赋予持久可移除性之外,还赋予了它们结构完整性从而限制冷流并赋予耐高温性。在一些实施方案中,如通过以下示例部分中所述的180°剥离粘附力测试所测量,粘结至玻璃基材的涂布粘合剂的制品的初始可移除性不大于5牛顿/分米。在室温下老化一周后,如通过180°剥离粘附力测试所测量的可移除性不超过10牛顿/分米。在其它实施方案中,在室温下老化至少一周之后,如通过180°剥离粘附力测试所测量的可移除性不超过5N/dm。
可以通过在合适的载体诸如柔性背衬上涂布粘合剂乳液组合物来制备粘合剂制品。可在柔性背衬中包括的材料的示例包括聚烯烃诸如聚乙烯、聚丙烯(包括全同立构聚丙烯)、聚苯乙烯、聚酯、聚乙烯醇、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)、聚(己内酰胺)、聚(偏二氟乙烯)、聚交酯、乙酸纤维素和乙基纤维素等等。可用于本发明的可商购获得的背衬材料包括牛皮纸(购自莫纳德诺克纸业公司(Monadnock Paper,Inc.));赛璐玢(购自飞力超越公司(FlexelCorp));以及从聚乙烯和聚丙烯获得的多孔膜,诸如TeslinTM(购自PPG工业有限公司(PPGIndustries,Inc.))和CellguardTM(购自赫斯特-塞拉尼斯公司(Hoechst-Celanese))。
背衬还可由金属、金属化聚合物膜或陶瓷片材料形成,可形成常规已知的、使用压敏粘合剂组合物诸如标签、胶带、招牌、覆盖物、标记等等的任何制品的形式。
使用改进的适用于具体基材的常规的涂布技术,将上述组合物涂布在基材上。例如,可通过诸如辊涂、流涂、浸涂、旋涂、喷涂、刮涂和模涂的方法将这些组合物施加至多种固体基材。这些各种涂布方法允许这些组合物以可变的厚度设置在基材上,因此使组合物得到更广泛的用途。涂层厚度可变化,但2微米-500微米(干式厚度),优选地约10微米至250微米的涂层厚度是可预期的。
根据基材待用于其中的特定应用来选择基材。例如,可将粘合剂施加至片材产品(例如,装饰性图形和反射性产品)、标签纸和胶带背衬。另外,可将粘合剂直接施加至基材诸如汽车面板或玻璃窗上,使得另一个基材或物体可被附接至该面板或窗。
粘合剂也可以粘合剂转移胶带的形式来提供,其中粘合剂中的至少一层设置在剥离衬垫上以用于在以后施加至永久基材。粘合剂还可作为单一涂布或双涂布的胶带来提供,其中粘合剂设置在持久背衬上。
其中自润湿性和可移除性特征特别重要的示例性粘合剂制品包括,例如:大幅面制品诸如图形制品和保护性膜;以及信息显示装置。
大幅面图形制品或保护性膜通常包括由粘合剂作为背衬的薄聚合物膜。这些制品可能难以处理并难以施加至基材的表面上。大幅面制品可通过有时称作“湿式”施加方法来施加至基材的表面上。湿式施加方法包括将液体(通常为水/表面活性剂溶液)喷洒至大幅面制品的粘合剂侧上,并任选地喷洒至基材表面上。液体暂时使粘合剂“脱粘”,因此安装者可将大幅面制品搬运、滑动并重新定位到基材表面上的期望位置中。如果大幅面制品自身粘附或过早地附着至基材的表面,那么液体还允许安装者拉开大幅面制品。将液体施加至粘合剂还可通过在基材的表面上提供光滑、无气泡的外观同时建立良好粘附力,从而改善安装的大幅面制品的外观。
大幅面保护性膜的示例包括窗膜诸如阳光控制膜、防碎保护性膜、装饰膜等。在一些情况下,膜可为多层膜诸如多层IR膜(即红外反射膜),诸如具有选择性透射率的微层膜诸如US 5360659(Arends等人)中所述的光学透明但红外反射膜。
虽然湿式施加方法已成功用于许多情况,但它是耗时并繁琐的方法。“干式”施加方法对于安装大幅面图形制品来说通常是期望的。自润湿和可移除的粘合剂可用干式安装方法来施加。制品容易地被附接至大的基材,因为它们是自润湿的,并且它们还可容易地按需进行移除以及重新定位。
在其它应用中,诸如信息显示装置,不可使用湿式施加方法。信息显示装置的示例包括具有各种显示区域构造的装置包括液晶显示器、等离子体显示器、前投和背投显示器、阴极射线管和标牌。此类显示区域构造可在多种便携式和非便携式信息显示装置中采用,包括个人数字助理、移动电话、触感屏幕、手表、汽车导航系统、全球定位系统、测深仪、计算器、电子书、CD或DVD播放器、投影电视屏幕、计算机监视器、笔记本电脑显示器、计量仪器、仪器面板盖、标牌诸如图形显示器(包括室内和室外图形、保险杆贴纸等)反射片材等等。
多种信息显示装置在使用中,包括有照明设备和非照明设备两者。这些装置中的许多利用粘合剂制品诸如粘合剂涂布的膜作为它们构造的一部分。常用于信息显示装置的一种粘合剂制品为保护性膜。此类膜常用在被频繁处理或具有暴露的观察表面的信息显示装置上。
在一些实施方案中,本公开的粘合剂可用于将此类膜附接至信息显示装置,因为此类粘合剂具有光学清晰度、自润湿性和可移除性的特性。粘合剂的光学清晰度的特性允许透过粘合剂无干扰地来观察信息。自润湿性和可移除性的特征允许将膜容易地施加至显示表面,在组装过程中移除和重新起效(如果需要的话),以及还在信息显示装置的工作寿命期间移除和更换。
对于粘合剂厚度为500微米的样品来说,本公开的制品的厚度可为大于约0.03毫米,平均双折射率(绝对值)通常为小于1×10-6,平均透光率为大于约85%(在感兴趣的光谱区内),优选地大于90%,更优选地大于95%,并且CIELAB b*为小于约1.5个单位,优选地小于约1.0个单位。此外,这些制品的粘合剂层具有至少等于复合制品的那些光学特性的光学特性,所以制品看起来为透明的。即粘合剂本身具有这些光学特性。本公开提供了包括光学膜和在光学膜上的粘合剂层的光学制品。
一般来讲,通过测量制品(涂布有粘合剂的基材)和单独的基材的光学特性来间接测量粘合剂层本身的光学特性。光学特性诸如透光率通常记录为感兴趣的光谱区内;UV、可见光和/或IR的平均值。因此,本公开的粘合剂的双折射率(绝对值)为小于1×10-6,透光率为大于约85%(在感兴趣的光谱区域上),优选地大于90%,更优选地大于95%,并且在感兴趣的光谱区域上,CIELAB b*为小于约1.5个单位,优选地小于约1.0个单位。
在一些实施方案中,本公开提供了阳光控制制品,该制品可施加至窗,来选择性地降低感兴趣的光谱区包括UV、可见光和IR内的透射率。阳光控制制品包括阳光控制膜和在它主表面上的本公开的粘合剂层。一些已知的阳光控制膜有利地在可见光范围(400nm-700nm)内具有至少85%的透射率,并且在IR(700nm-2000nm)和/或UV(100nm至400nm)范围内,具有小于80%、小于70%、或小于60%的降低的透射率。
阳光控制膜是已知的并且包括染色的或着色的并且真空涂布的聚合物膜,降低了来自入射光即太阳光的各种光谱区的透射率。为减少来自入射光的热负荷,阻挡了太阳光谱的可见光或红外光区(即,波长范围400nm至2500nm或以上)的阳光透射。染色膜主要通过吸收来控制可见光的透射,并且因此提供炫光减少。然而,染色膜通常不阻挡近红外太阳能,并且因此作为其它阳光控制膜并非完全有效。其它已知的窗膜使用真空沉积的灰色金属来制成,诸如不锈钢、铬镍铁合金、蒙乃尔合金、铬或镍铬合金。沉积的灰色金属膜对太阳光谱的可见光区和红外光区提供的透射程度大约相同。灰色金属膜在暴露于光、氧气和/或湿气时相对稳定,并且在涂层的透射率由于氧化而增加的那些情况下,颜色的变化通常是不可检测的。在施加至透明玻璃之后,灰色金属通过近似等量的太阳能反射和吸收来阻挡光透射。真空沉积层诸如银、铝和铜主要通过反射来控制太阳辐射,并且由于高程度的可见光反射率而仅可用于数量有限的应用中。通过某些反射材料诸如铜和银提供适当程度的选择性(即可见光透射率比红外光透射率高)。金属沉积膜还可具有空气和水蒸汽阻隔特性。
最近,已开发了基于多层光学膜(MLOF)的阳光控制膜,此类阳光控制膜在一些实施方案中包括数百或甚至数千个膜层和任选的纳米粒子,并且基于相邻膜层的折射率的微小差异和纳米粒子的反射率或吸收率来选择性地透射或反射。膜层具有不同的折射率特征,使得一些光在相邻层之间的界面处被反射。层足够薄,使得在多个界面处被反射的光会发生相长干涉或相消干涉,以便赋予膜期望的反射特性或透射特性。对于设计用来反射紫外波长、可见波长或近红外波长的光的光学膜来说,各层通常具有小于约1微米的光学厚度(即,物理厚度乘以折射率)。然而,还可包括较厚的层诸如膜外表面处的表层或设置在膜内用于分隔层组的保护边界层。
一种此类阳光控制多层膜在US2006154049(Weber等人,以引用方式并入本文)中有所描述,专利描述了多层膜制品,多层膜制品包括红外光反射多层膜、红外光吸收纳米粒子层,红外光反射多层膜具有第一聚合物类型和第二聚合物类型的交替层,红外光吸收纳米粒子层包括分散在固化的聚合物粘合剂中的多个金属氧化物纳米粒子并且具有在1至20微米范围内的厚度。纳米粒子层邻近多层膜设置。另一种可用的多层阳光控制膜在US5360659(Arends等人)中有所描述,其中入射在膜上的约380-770nm之间的可见光的50%被透射,并且约770-2000nm之间波长的红外光的至少50%被反射。
其它可用的阳光控制膜包括在EP 355962(Gilbert)、US 3290203(Antonson等人)、US 3681179(Theissen)、US 4095013(Burger)、US 6565992(Ouderkirk等人)、US5227185(Gobran)、US 4329396(Arriban等人)、US 7368161(McGurran等人)、US 6811867(McGurran等人)、US 7906202(Padiyath等人)和US 6040061(Bland等人)中所述的那些,这些专利以引用方式并入本文。
除非另外指明,否则实施例中所有的份数、百分比、比率等均按重量计。
测试方法
180°剥离粘附力测试
180°剥离粘附力测试是在滑动/剥离测试仪(可以商品名“iMassSP-2100剥离/滑动测试仪”购自俄亥俄州斯特朗斯维尔的Instrumentors公司(Instrumentors Inc.,Strongsville,OH))上进行的。测试样品通过将0.5英寸(12.2cm)宽乘7英寸(178cm)长的涂布粘合剂的胶带放置在100cm乘250cm的玻璃板(玻璃板先前已通过用异丙醇擦拭来清洁)上制备。将涂布粘合剂的胶带在玻璃板上用2kg辊辊压两程。在玻璃板上老化之后,在180°的剥离角度和90英寸/分钟(2.3米/分钟)的压板速度下将涂布粘合剂的胶带从板移除,总计2秒。老化周期为在23℃下10分钟,在23℃下24小时或在85℃下24小时。将涂布粘合剂的胶带从玻璃板移除所需的力以克/0.5英寸(1.3cm)为单位进行测量并转换成牛顿/分米(N/dm)。所报告的结果为各粘合剂的三次测试的平均值。
润湿度(Wet-Out)测试
将尺寸为3英寸(7.6cm)×1英寸(2.5cm)的载玻片保持相对于自润湿粘合剂的水平面成69°角度,然后使载玻片落到自润湿粘合剂的水平表面上。自润湿粘合剂润湿到载玻片上所需的时间以秒为单位记录,然后除以润湿面积(即,对于载玻片来说为3英寸2(19cm2))。对各样品进行三次测试,并且平均测试结果以秒/平方英寸(s/in2),以及对应的秒/平方厘米(“s/cm2”)为单位进行记录。
材料
表1列出实施例中所使用的材料。水(H2O)为蒸馏的去离子水。
表1
制备例1(PE-1):制备IPM增塑剂的水性分散体
首先,通过用磁力搅拌棒混合将1g的DS-10(表面活性剂)溶解于50g的水中。然后,将50g的IPM(增塑剂)缓慢添加到此表面活性剂水性溶液中,并且再继续混合10分钟。然后将所得的乳状溶液转移到1L的不锈钢瓦林混碎机中,并且在高速设置下匀化2分钟以制备IPM增塑剂的水性分散体。
比较例1(CE-1):不包括PE-1的增塑剂的胶乳混合物
将如表2中所列出的“水相”的成分转移到配备有搅拌器、回流冷凝器、氮气入口和温度计的反应烧瓶中。然后,将如表2中所列出的“油相”的成分充分混合在一起并随后添加到含有水相的反应器中。然后,将反应物在搅拌下在氮气下加热至60℃。此时,将如表2中所列出的“第一发(shot)引发剂”添加到反应器中,产生反应放热。在放热峰值之后,添加如表2中所列出的“第二发引发剂”成分的混合物,并且在70℃下继续聚合反应1.5小时。将如表2中所列出的“追踪剂(chaser)”成分(TBP和SFSD)的混合物添加到反应物的混合物中,并且继续加热2小时以进一步改善单体转化。然后将胶乳混合物冷却至室温,并且通过粗棉布过滤。过滤的胶乳混合物具有约47重量%的固体含量以及在20每分钟转数(“rpm”)下1500厘泊(“cP”)和在50rpm下830cP的粘度。
表2
实施例1(EX-1):共混PE-1和CE-1材料以制备水基自润湿粘合剂
将约16.25g的上文CE-1的过滤的胶乳混合物添加到小瓶中;然后在非常轻地震荡小瓶下,将3.84g的来自PE-1的IPM增塑剂的水性分散体缓慢添加到小瓶中。然后将所得的混合物涂布在PET背衬上以进行手工铺展。聚合物与IPM增塑剂重量比为约80/20(在此和以下实施例中,“聚合物与IPM增塑剂重量比”是根据所设计的重量比)。
比较例2(CE-2):用于实施例2的水基粘合剂
CE-2材料为商购获得的水基粘合剂ACRONAL A220,根据制造商具有60重量%的固体含量,7的pH以及在20rpm下320cP并且在50rpm下240cP的粘度。
实施例2(EX-2)
将约40g的ACRONAL A220(CE-2,按原样使用)放在玻璃广口瓶中,然后将7g的来自PE-1的IPM增塑剂的水性分散体缓慢添加到广口瓶中,同时用磁力搅拌棒搅拌混合物。之后,在40℃下继续混合8小时以使胶乳粒子与增塑剂溶胀。最后,将粘合剂混合物冷却至室温,然后涂布在PET背衬上以进行粘合剂手工铺展。聚合物与IPM增塑剂重量比为约77.5/22.5。
比较例3(CE-3):用于实施例3的水基粘合剂
CE-3材料为商购获得的水基粘合剂ACRONAL A240,根据制造商具有51重量%的固体含量和6的pH。
实施例3(EX-3)
将约40g的ACRONAL A240(CE-3)放在玻璃广口瓶中,然后将7g的来自PE-1的IPM增塑剂的水性分散体缓慢添加到广口瓶中,同时用磁力搅拌棒搅拌混合物。之后,在40℃下继续混合8小时以使胶乳粒子与增塑剂溶胀。然后将如此获得的粘合剂过滤,然后涂布在PET背衬上以进行粘合剂手工铺展。聚合物与IPM增塑剂比率为约74.5/25.5。
制备例2(PE-2):制备用于实施例4的预形成的聚合物
如下制备PE-2的预形成的聚合物。在第一聚合步骤中,将反应器装有2kg的由300g的IOA、1600g的IboA和100g的AA(即,IboA:IOA:AA的比率为15:80:5)构成的混合物、2g的IRGANOX 1010、50g的链转移剂IOTG、0.4g的MEHQ和0.12g的VAZO 52。将反应器密封并脱氧(氮气吹扫),然后保持在近似5psig的氮气压下。将反应混合物加热至60℃并且进行绝热反应并在149℃的温度下达到峰值。在达到峰值温度之后,将混合物冷却至低于50℃。
向第一聚合步骤的反应产物中添加0.36g的VAZO 52、0.08g的VAZO 67、0.12g的VAZO 88、0.12g的LUPERSOL 101和0.16g的LUPERSOL 130(引发剂组分以溶解于乙酸乙酯中的溶液的形式添加)。接着,添加25g的链转移剂IOTG。然后将反应器密封并脱氧(氮气吹扫),并且保持在5psig的氮气压下。将反应混合物加热至60℃,并且进行绝热反应。在反应达到120℃的峰值温度之后,将混合物加热至180℃持续2小时并且在热的时候排出到铝托盘中。在冷却之后,将固体的预形成的聚合物锤成薄片。通过气相色谱法测定PE-2的预形成的聚合物的重均分子量为约7000。
实施例4(EX-4)
将如表3中所示的水相的成分充分混合在一起。单独地,将用于油相的成分也充分混合在一起,直到PE-2的预形成的聚合物全部溶解。然后用磁力搅拌棒将水相混合物和油相混合物充分混合在一起。将所得的混合物转移到1L不锈钢瓦林混碎机(WARING blender)中并且在高速设置下匀化以生成稳定的预乳液。
表3
然后将稳定的预乳液转移到玻璃瓶中。然后将表3中所列出的引发剂组分添加到瓶中,之后进行氮气吹扫。然后将瓶很好地密封并且放到水浴轨道式震荡器(以商品名“MODEL 1217”购自俄勒冈州科尼利厄斯的谢尔登制造公司(Sheldon Manufacture Inc.,Cornelius,OR))中。在60℃的温度和180rpm下进行聚合反应约14小时。然后将所得的胶乳冷却至室温,并且通过粗棉布过滤,以提供EX-4的过滤的胶乳。
EX-4的过滤的胶乳具有约47重量%的固体含量以及在20rpm下60cP和在50rpm下54cP的粘度。
实施例5(EX-5)
将约53.31g的EX-4的胶乳混合物转移到玻璃广口瓶中,并且在非常轻的混合下将0.67g的PSA336以及1.29g的POLYSTEP A-16-22缓慢地添加到PE-3的胶乳混合物中。将所得的EX-5的胶乳粘合剂用粗棉布过滤,然后涂布到PET背衬上。粘合剂聚合物与增塑剂比率为约80/20。
制备例3(PE-3):制备用于实施例6的预形成的聚合物
根据W09607522和美国专利5,804,610(Hamer等人)中所述的方法,PE-3的预形成聚合物是通过在聚合物小袋内的本体聚合来制备的,并且本体聚合是通过紫外辐射来引发的。单体为IboA和AA,所用的光引发剂为IRGACURE 651,并且IOTG用作链转移剂。PE-3的预聚合物的组成如表4中所列出(“PHM”=“每百份单体”;“MW”=重均分子量;“Tg”=玻璃化转变温度)。
表4
实施例6(EX-6)
将如表5中所示的水相的成分充分混合在一起。单独地,将用于油相的成分也充分混合在一起,直到PE-4的预形成聚合物全部溶解。然后用磁力搅拌棒将水相混合物和油相混合物充分混合在一起。将所得的混合物转移到1L不锈钢瓦林混碎机中并且在高速设置下匀化以生成稳定的预乳液。
表5
然后将稳定的预乳液转移到玻璃瓶中。然后将表3中所列出的引发剂组分添加到瓶中,之后进行氮气吹扫。然后将瓶很好地密封并且放到水浴轨道式震荡器(以商品名“MODEL 1217”购自俄勒冈州科尼利厄斯的谢尔登制造公司(Sheldon Manufacture Inc.,Cornelius,OR))中。在60℃的温度和180rpm下进行聚合反应约14小时。然后将所得的胶乳冷却至室温,并且通过粗棉布过滤,以提供EX-6的胶乳混合物。
EX-6的胶乳混合物具有约48重量%的固体含量和在在50rpm下60cP的粘度。
实施例7(EX-7)
将约53.31g的EX-6的胶乳混合物转移到玻璃广口瓶中,并且在非常轻的混合下将0.67g的PSA336表面活性剂以及1.29g的POLYSTEP A-16-22表面活性剂缓慢地添加到PE-5的胶乳混合物中。将所得的EX-7的胶乳混合物用粗棉布(cheese cloth)过滤,并且涂布到PET背衬上。聚合物与增塑剂比率为约80/20。
比较例4(CE-4)
CE-4的胶乳为对于EX-4、EX-5、EX-6和EX-7的比较例,但是对于EX-4和EX-6不具有IPM增塑剂并且对于EX-5和EX-7不具有IPM增塑剂和表面活性剂。此外,CE-4的胶乳是通过惯例的乳液聚合方法产生的;然而EX-4、EX-5、EX-6和EX-7的胶乳是在高剪切混合条件下制成的。
首先,将如表6中所列出的水相的成分转移到配备有搅拌器、回流冷凝器、氮气入口和温度计的反应烧瓶中。然后,将如表6中所列出的油相的成分充分混合在一起并添加到反应器中。然后将合并的反应物在搅拌下在氮气下加热至40℃。此时,将如表6中所列出的第一发引发剂添加到反应器中,然后加热至50℃。之后,产生反应放热。在放热峰值之后,添加第二发引发剂,并且在70℃下继续聚合1.5小时。然后添加如表6中所列出的追踪剂成分,并且将反应物混合物冷却至约65℃,之后在此温度下进一步加热1小时。然后将胶乳冷却至室温,并且用粗棉布过滤。
所得的CX-4的胶乳具有约45.5重量%的固体含量以及在20rpm下650cP和在50rpm下470cP的粘度。
表6
对于EX-1至EX-4和EX-6以及比较例1至4(CE-1至CE-4)的测试结果如表7中所列出(“ND”-“未测定”)。对于润湿度测试,结果以s/in2为单位进行测量(括号中的“s/cm2”值为通过s/in2值除以(2.54)2以获得对应的s/cm2值的计算值)。CE-4提供为对于EX-4和EX-6的比较例,具有类似的单体但不具有IPM增塑剂。
表7
本公开提供了以下示例性实施方案。
1.一种可聚合乳液,其包含:
a)不连续油相,所述不连续油相包含:
i.100重量份的以下物质的单体混合物
a)80重量份至99重量份的(甲基)丙烯酸酯单体
b)1重量份至10重量份的酸官能极性单体
c)0重量份至10重量份的非酸官能极性单体;
d)0重量份至1重量份的多丙烯酸酯交联剂,
ii.20重量份至50重量份的增塑剂
iii.1重量份至10重量份的疏水性聚合物稳定剂,所述疏水性聚合物稳定剂包含具有大于20℃的Tg的(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物;
b)连续水相,包含
i.缓冲液
ii.非可聚合表面活性剂,
c)引发剂。
2.根据实施方案1所述的可聚合乳液,其中所述疏水性聚合物稳定剂为(甲基)丙烯酸酯共聚物。
3.根据实施方案2所述的可聚合乳液,其中所述疏水性聚合物稳定剂包含:
90重量%至99重量%的(甲基)丙烯酸酯,
0重量%至5重量%的酸官能单体和
0重量%至5重量%的其它非酸官能极性单体。
4.根据实施方案3所述的可聚合乳液,其中所述酸官能单体和所述非酸官能极性单体的总计为少至5重量%。
5.根据前述实施方案中任一项所述的可聚合乳液,其中所述增塑剂选自一元酸或二元酸的酯。
6.根据前述实施方案中任一项所述的可聚合乳液,其包含50重量%至75重量%的所述油相和25重量%至50重量%的所述水相。
7.根据前述实施方案中任一项所述的可聚合乳液,其中所述油相的平均液滴尺寸为小于50μm,优选地小于10μm,更优选地小于1μm。
8.根据前述实施方案中任一项所述的可聚合乳液,其中所述油相预混物含有油溶性引发剂。
9.根据前述实施方案中任一项所述的可聚合乳液,其中所述水相预混物含有水溶性引发剂。
10.根据前述实施方案中任一项所述的可聚合乳液,其不含链转移剂。
11.一种胶乳粘合剂,其包含根据前述实施方案中任一项所述的聚合乳液组合物。
12.一种制备胶乳粘合剂的方法,所述方法包括:
a)合并油相与水相,
所述油相包含
100重量份的以下物质的单体混合物:
80重量份至99重量份的(甲基)丙烯酸酯单体
1重量份至15重量份的酸官能单体
0重量份至10重量份的非酸官能极性单体;
20重量份至5重量份的多丙烯酸酯交联剂,以及
20重量份至50重量份的增塑剂,以及
1重量份至10重量份的疏水性聚合物稳定剂,所述疏水性聚合物稳定剂包含具有大于20℃的Tg的(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物;
所述水相包含
缓冲液,以及
非可聚合表面活性剂,
b)在高剪切条件下在引发剂存在下混合两个相以产生具有<50μm的平均油液滴尺寸的乳液并且加热以实现聚合。
13.根据实施方案12所述的方法,所述方法还包括将聚合乳液涂布在基材上的步骤。
14.一种粘合剂制品,其包括基材和在基材的表面上的固化的根据实施方案1-11中任一项所述的粘合剂的涂层。
15.根据实施方案14所述的粘合剂制品,其中所述粘合剂具有≤5牛顿/分米的180°剥离值。
16.根据实施方案14所述的粘合剂制品,其中所述基材为透明的。
17.根据实施方案14所述的粘合剂制品,其中所述粘合剂在可见光范围内具有大于90%的透射率。
18.根据实施方案14所述的粘合剂制品,其中所述基材为阳光控制膜。
19.根据实施方案14所述的粘合剂制品,所述粘合剂制品在可见光范围内具有至少80%的透射率。
20.根据实施方案14所述的粘合剂制品,其中所述膜为多层光学膜。
21.根据实施方案14所述的粘合剂制品,其中所述制品为用于信息显示装置的保护性膜。
22.一种制备胶乳粘合剂的方法,包括:
a)合并油相与水相,
所述油相包含
100重量份的以下物质的单体混合物:
80重量份至99重量份的(甲基)丙烯酸酯单体
1重量份至10重量份的酸官能单体
0重量份至10重量份的非酸官能极性单体;
0重量份至1重量份的多丙烯酸酯交联剂,以及
任选地1重量份至10重量份的疏水性聚合物稳定剂,所述疏水性聚合物稳定剂包含具有大于20℃的Tg的(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物;
所述水相包含
缓冲液,以及
非可聚合表面活性剂,
b)在引发剂存在下混合两个相并且加热以实现聚合;
c)将以下添加到步骤b)的乳液中:
20重量份至50重量份的增塑剂,以及
d)继续混合。
23.根据实施方案22所述的方法,其中混合的步骤b)是在高剪切条件下进行的以产生具有<50μm的平均油液滴尺寸的乳液。

Claims (23)

1.一种可聚合乳液,其包含:
a)不连续油相,所述不连续油相包含:
i.100重量份的以下物质的单体混合物
a)80重量份至99重量份的(甲基)丙烯酸酯单体
b)1重量份至10重量份的酸官能极性单体
c)0重量份至10重量份的非酸官能极性单体;
d)0重量份至1重量份的多丙烯酸酯交联剂,
ii.20重量份至50重量份的增塑剂
iii.1重量份至10重量份的疏水性聚合物稳定剂,所述疏水性聚合物稳定剂包含具有大于20℃的Tg的(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物;
b)连续水相,所述连续水相包含
i.缓冲液
ii.非可聚合表面活性剂,
c)引发剂。
2.根据权利要求1所述的可聚合乳液,其中所述疏水性聚合物稳定剂为(甲基)丙烯酸酯共聚物。
3.根据权利要求2所述的可聚合乳液,其中所述疏水性聚合物稳定剂包含:
90重量%至99重量%的(甲基)丙烯酸酯,
0重量%至5重量%的酸官能单体以及
0重量%至5重量%的其它非酸官能极性单体。
4.根据权利要求2所述的可聚合乳液,其中所述酸官能单体和所述非酸官能极性单体的总计为少至5重量%。
5.根据权利要求1所述的可聚合乳液,其中所述增塑剂选自一元酸或二元酸的酯。
6.根据权利要求1所述的可聚合乳液,其包含50重量%至75重量%的所述油相和25重量%至50重量%的所述水相。
7.根据权利要求1所述的可聚合乳液,其中所述油相的平均液滴尺寸为小于50μm,优选地小于10μm,更优选地小于1μm。
8.根据权利要求1所述的可聚合乳液,其中油相预混物包含油溶性引发剂。
9.根据权利要求1所述的可聚合乳液,其中水相预混物包含水溶性引发剂。
10.根据权利要求1所述的可聚合乳液,其不含链转移剂。
11.一种胶乳粘合剂,其包含根据前述权利要求中任一项所述的聚合乳液组合物。
12.一种制备胶乳粘合剂的方法,所述方法包括:
a)合并油相与水相,
所述油相包含
100重量份的以下物质的单体混合物:
80重量份至99重量份的(甲基)丙烯酸酯单体
1重量份至15重量份的酸官能单体
0重量份至10重量份的非酸官能极性单体;
20重量份至5重量份的多丙烯酸酯交联剂,以及
20重量份至50重量份的增塑剂,以及
1重量份至10重量份的疏水性聚合物稳定剂,所述疏水性聚合物稳定剂包含具有大于20℃的Tg的(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物;
所述水相包含
缓冲液,以及
非可聚合表面活性剂,
b)在高剪切条件下在引发剂存在下混合所述两个相以产生具有<50μm的平均油液滴尺寸的乳液并且加热以实现聚合。
13.根据权利要求12所述的方法,所述方法还包括将所述聚合乳液涂布在基材上的步骤。
14.一种粘合剂制品,其包括基材和在所述基材的表面上的固化的根据权利要求1-11中任一项所述的粘合剂的涂层。
15.根据权利要求14所述的粘合剂制品,其中所述粘合剂具有≤5牛顿/分米的180°剥离值。
16.根据权利要求14所述的粘合剂制品,其中所述基材为透明的。
17.根据权利要求14所述的粘合剂制品,其中所述粘合剂在可见光范围内具有大于90%的透射率。
18.根据权利要求14所述的粘合剂制品,其中所述基材为阳光控制膜。
19.根据权利要求14所述的粘合剂制品,其在可见光范围内具有至少80%的透射率。
20.根据权利要求14所述的粘合剂制品,其中所述膜为多层光学膜。
21.根据权利要求14所述的粘合剂制品,其中所述制品为用于信息显示装置的保护性膜。
22.一种制备胶乳粘合剂的方法,所述方法包括:
a)合并油相与水相,
所述油相包含
100重量份的以下物质的单体混合物:
80重量份至99重量份的(甲基)丙烯酸酯单体
1重量份至10重量份的酸官能单体
0重量份至10重量份的非酸官能极性单体;
0重量份至1重量份的多丙烯酸酯交联剂,以及
任选地1重量份至10重量份的疏水性聚合物稳定剂,所述疏水性聚合物稳定剂包含具有大于20℃的Tg的(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物;
所述水相包含
缓冲液,以及
非可聚合表面活性剂,
b)在引发剂存在下混合所述两个相并且加热以实现聚合;
c)将以下物质添加到步骤b)的乳液中:
20重量份至50重量份的增塑剂,以及
d)继续混合。
23.根据权利要求22所述的方法,其中混合的步骤b)是在高剪切条件下进行的以产生具有<50μm的平均油液滴尺寸的乳液。
CN201580004755.1A 2014-01-17 2015-01-09 自润湿粘合剂乳液组合物 Pending CN105916885A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201461928533P 2014-01-17 2014-01-17
US61/928,533 2014-01-17
PCT/US2015/010732 WO2015108765A2 (en) 2014-01-17 2015-01-09 Self-wetting adhesive emulsion composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105916885A true CN105916885A (zh) 2016-08-31

Family

ID=52395252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580004755.1A Pending CN105916885A (zh) 2014-01-17 2015-01-09 自润湿粘合剂乳液组合物

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20160333223A1 (zh)
EP (1) EP3094657A2 (zh)
JP (1) JP2017512217A (zh)
KR (1) KR20160111425A (zh)
CN (1) CN105916885A (zh)
WO (1) WO2015108765A2 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113956385A (zh) * 2021-12-07 2022-01-21 浙江工业大学 一种活性炭粉末挤压成型聚合物粘结剂的制备方法
CN116529324A (zh) * 2020-09-18 2023-08-01 Gcp应用技术有限公司 反应性冷涂型热塑性粘结层

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9714369B2 (en) 2014-04-28 2017-07-25 3M Innovative Properties Company Physically crosslinkable adhesive copolymer
JP6685308B2 (ja) 2014-12-30 2020-04-22 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 水性感圧接着剤組成物
US9890301B2 (en) 2014-12-30 2018-02-13 3M Innovative Properties Company Water-based pressure-sensitive adhesive compositions
JP6258565B1 (ja) 2014-12-30 2018-01-10 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 水性感圧接着剤組成物
CN110312773A (zh) * 2017-02-20 2019-10-08 3M创新有限公司 自润湿粘合剂组合物
EP3583180A4 (en) * 2017-02-20 2020-12-23 3M Innovative Properties Company SELF-WETTING ADHESIVE COMPOSITION
US11124727B2 (en) 2017-06-28 2021-09-21 Dow Global Technologies Llc Low VOC lubricant compositions

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020032242A1 (en) * 1998-11-16 2002-03-14 Markus Antonietti Polyadditions in aqueous and non-aqueous miniemulsions
US20020188035A1 (en) * 2001-04-27 2002-12-12 3M Innovative Properties Company Microemulsion compositions and methods of making and using same
US20070249764A1 (en) * 2006-04-21 2007-10-25 Glenn Lewis Shoaf Aqueous coatings with optical brighteners
CN101522723A (zh) * 2006-10-09 2009-09-02 氰特表面技术有限公司 水性聚合物分散体和方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3290203A (en) 1965-02-08 1966-12-06 Minnesota Mining & Mfg Transparent and reflecting articles
US3681179A (en) 1967-10-25 1972-08-01 Minnesota Mining & Mfg Moisture-resistant solar control film
US4095013A (en) 1977-05-16 1978-06-13 Minnesota Mining And Manufacturing Company Reusable solar control film and method of making
US4329396A (en) 1980-05-27 1982-05-11 Minnesota Mining And Manufacturing Company Corrosion-resistant reflective or transparent-reflective sheet material
US4619979A (en) 1984-03-28 1986-10-28 Minnesota Mining And Manufacturing Company Continuous free radial polymerization in a wiped-surface reactor
US4843134A (en) 1984-03-28 1989-06-27 Minnesota Mining And Manufacturing Company Acrylate pressure-sensitive adhesives containing insolubles
DK299289A (da) 1988-07-01 1990-01-02 Minnesota Mining & Mfg Energistyrefilm og en fremgangsmaade til at isolere et vinduesparti med filmen
US5227185A (en) 1992-06-08 1993-07-13 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasion-resistant coating composition and abrasion resistant energy control sheet
US6040061A (en) 1992-10-01 2000-03-21 3M Innovative Properties Company Tear resistant multilayer films based on sebacic acid copolyesters and articles incorporating such films
US5360659A (en) 1993-05-24 1994-11-01 The Dow Chemical Company Two component infrared reflecting film
BR9509195A (pt) 1994-09-09 1997-10-21 Minnesota Mining & Mfg Processos para produção de um adesivo fundido termorrígido ou termoplástico de duas ou mais embalagens de um adesivo fundido termorrígido ou termoplástico embalado de um material adesivo fundido termorrígido ou termoplástico e de uma folha revestida com adesivo e pré-adesivo fundido termorrígido ou termoplástico embalado
US5804610A (en) 1994-09-09 1998-09-08 Minnesota Mining And Manufacturing Company Methods of making packaged viscoelastic compositions
US5637646A (en) 1995-12-14 1997-06-10 Minnesota Mining And Manufacturing Company Bulk radical polymerization using a batch reactor
US6565992B1 (en) 1996-05-03 2003-05-20 Ian Manners Phosphorescent oxygen sensors
US6811867B1 (en) 2000-02-10 2004-11-02 3M Innovative Properties Company Color stable pigmented polymeric films
US7632568B2 (en) 2005-01-07 2009-12-15 3M Innovative Properties Company Solar control multilayer film
US7620439B2 (en) * 2005-08-04 2009-11-17 3M Innovative Properties Company Conductive adhesives and biomedical articles including same
US7906202B2 (en) 2006-09-27 2011-03-15 3M Innovative Properties Company Tear resistant solar control multilayer film
US8137807B2 (en) 2010-03-26 2012-03-20 3M Innovative Properties Company Pressure-sensitive adhesives derived from 2-alkyl alkanols

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020032242A1 (en) * 1998-11-16 2002-03-14 Markus Antonietti Polyadditions in aqueous and non-aqueous miniemulsions
US20020188035A1 (en) * 2001-04-27 2002-12-12 3M Innovative Properties Company Microemulsion compositions and methods of making and using same
US20070249764A1 (en) * 2006-04-21 2007-10-25 Glenn Lewis Shoaf Aqueous coatings with optical brighteners
CN101522723A (zh) * 2006-10-09 2009-09-02 氰特表面技术有限公司 水性聚合物分散体和方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116529324A (zh) * 2020-09-18 2023-08-01 Gcp应用技术有限公司 反应性冷涂型热塑性粘结层
CN113956385A (zh) * 2021-12-07 2022-01-21 浙江工业大学 一种活性炭粉末挤压成型聚合物粘结剂的制备方法
CN113956385B (zh) * 2021-12-07 2023-05-23 浙江工业大学 一种活性炭粉末挤压成型聚合物粘结剂的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015108765A3 (en) 2017-02-09
JP2017512217A (ja) 2017-05-18
EP3094657A2 (en) 2016-11-23
US20160333223A1 (en) 2016-11-17
KR20160111425A (ko) 2016-09-26
WO2015108765A2 (en) 2015-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105916885A (zh) 自润湿粘合剂乳液组合物
US9359531B2 (en) Temporarily repositionable pressure sensitive adhesive blends
CN105324449B (zh) 自润湿粘合剂组合物
CN105377553B (zh) 自润湿粘合剂组合物
CN103502279B (zh) 具有混合光交联体系的压敏粘合剂
CN103827244B (zh) 具有使用(甲基)丙烯酸(2-异丙基-5-甲基)己酯制备的基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料的压敏粘合剂
CN102666613B (zh) 含有氮丙啶基-环氧交联体系的丙烯酸类压敏粘合剂
Qie et al. Manipulation of chain transfer agent and cross-linker concentration to modify latex micro-structure for pressure-sensitive adhesives
CN105916899B (zh) 液体光学粘合剂组合物
KR20140022458A (ko) 점착제, 점착제층, 및 점착 시트
CN101297011A (zh) 可同时固化的混合粘结剂组合物
CN104781768A (zh) 隐藏导电迹线的材料、制品、和方法
KR20140045883A (ko) 모노모달 입도분포의 나노 사이즈 라텍스 입자를 포함하는 아크릴계 에멀젼 점착제 조성물 및 이의 제조방법
JP6346776B2 (ja) ガラス表面への接着テープの接着性を改善するための黒色シランプライマー
EP3071612A1 (en) Liquid optical adhesive compositions
TW202146485A (zh) 黏著劑組成物、黏著劑及黏著片
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
CN110325611A (zh) 自润湿粘合剂组合物
CN105219311A (zh) 一种水性丙烯酸酯压敏胶的制备及其应用
CN108949091A (zh) 一种紫外线固化型粘合剂组合物以及制作工艺
CN110312773A (zh) 自润湿粘合剂组合物
KR20140045955A (ko) 이해체성 점착제 조성물 및 이해체성 점착 테이프
US20230374353A1 (en) Composite pressure sensitive adhesives
KR20200098631A (ko) 펜던트 관능기의 후중합 관능화
JP2023081153A (ja) 粘着剤組成物及び粘着シート

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20160831