CN107108816A - 水基压敏粘合剂组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种压敏粘合剂，所述压敏粘合剂是胶乳组合物的干燥产物，所述胶乳组合物由乳液组合物形成。还提供了所述胶乳组合物和所述乳液组合物。所述乳液组合物具有液滴，所述液滴包含各种单体以及溶解于所述单体中的(甲基)丙烯酸酯聚合物。此外，本发明提供了一种包括所述压敏粘合剂层的制品以及形成所述压敏粘合剂的方法。所述压敏粘合剂常常具有高剥离粘附力以及高剪切强度(即，高内聚强度或高剪切保持力)。

Description

水基压敏粘合剂组合物
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年12月30日提交的美国临时专利申请No.62/097784的权益，该专利的公开内容以引用方式全文并入本文。
技术领域
本发明提供了一种压敏粘合剂、用于形成压敏粘合剂的胶乳组合物、以及用于形成胶乳组合物的乳液组合物。
背景技术
压敏粘合剂(PSA)胶带在住宅和工作场所中几乎无所不在。按其最简单的构造之一，压敏胶带包括背衬层以及附接至背衬层的粘合剂层。根据压敏胶带协会(Pressure-Sensitive Tape Council)，已知压敏粘合剂具有包括以下的性质：(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)具有足以保持在附着物上的能力；以及(4)足够的内聚强度以便使其从附着物干净地移除。已发现作为PSA充分发挥作用的材料包括经设计和配制以表现出所需粘弹性的聚合物，所述粘弹性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，约20℃至25℃)下是发粘的。仅具有粘性或仅粘附于某表面的材料不一定构成PSA；术语PSA涵盖具有另外的粘弹性的材料。
基于丙烯酸的压敏粘合剂已被广泛使用。这些压敏粘合剂组合物可以用有机溶剂制备，也可不用有机溶剂制备。包含有机溶剂的PSA组合物虽然当前在市场上占据主导地位，但是由于各种问题诸如与使用有机溶剂相关联的污染、高能耗和易燃性，使得其重要性逐渐降低。即，粘合剂工业越来越聚焦于有机溶剂含量低或不含有机溶剂的粘合剂组合物。
一些此类粘合剂组合物可以，例如，由通过乳液聚合而形成的水基胶乳组合物进行制备。此类粘合剂描述于，例如，美国专利5,686,518(Fontenot等人)、美国专利6,710,128(Helmer等人)、美国专利6,511,744(Centner等人)、美国专利6,048,611(Lu等人)、美国专利4,912,169(Whitmire等人)、美国专利6,657,011(Lau等人)、美国专利8,258,240(Suzuki等人)、和美国专利申请公布2010/0081764(Ouzineb等人)。
发明内容
本发明提供了一种压敏粘合剂，该压敏粘合剂是胶乳组合物的干燥产物，该胶乳组合物由乳液组合物形成。还提供了胶乳组合物和乳液组合物。此外，本发明提供了包含该压敏粘合剂的制品以及形成该压敏粘合剂的方法。压敏粘合剂在室温(例如，约20℃至约25℃)以及高温(例如，约70℃左右)下具有良好的剥离粘附力与剪切强度(即，内聚力)的平衡，尤其是粘附到低表面能基底时。
在第一方面，提供了乳液组合物，该乳液组合物包含a)水，b)具有可进行自由基聚合的不饱和基团的可聚合表面活性剂，c)第一单体组合物，以及d)第二(甲基)丙烯酸酯聚合物。第一单体组合物包括直链或支链烷基基团具有至少六个碳原子的(甲基)丙烯酸烷酯。基于第一单体组合物的单体总重量计，第二(甲基)丙烯酸酯聚合物以0.5重量％至15重量％的量存在，并且其玻璃化转变温度大于或等于50℃。第二(甲基)丙烯酸酯聚合物由第二单体组合物形成，基于第二单体组合物中单体的总重量计，该第二单体组合物包含至少50重量％的(甲基)丙烯酸环烷酯，其中环烷基基团具有至少六个碳原子。乳液组合物包含第一相和第二相，第一相包含水，并且第二相作为液滴分散在第一相内。液滴包含以下项的混合物：i)至少90重量％的第一单体组合物；以及ii)第二(甲基)丙烯酸酯聚合物。第二(甲基)丙烯酸酯聚合物与第一相不可溶混，并且溶解于液滴内的第一单体组合物中。
在第二方面，提供了胶乳组合物，该胶乳组合物包含乳液组合物的反应产物(即，聚合产物)，其中胶乳组合物包含聚合胶乳粒子。乳液组合物与上文所述相同。
在第三方面，提供了压敏粘合剂，该压敏粘合剂是胶乳组合物的干燥产物。胶乳组合物包含乳液组合物的反应产物(即，聚合产物)，其中胶乳组合物包含聚合胶乳粒子。乳液组合物与上文所述相同。
在第四方面，提供了制品。该制品包括基底和第一压敏粘合剂层，第一压敏粘合剂层邻近基底的第一主表面定位(并且直接或间接粘附到基底的第一主表面)。压敏粘合剂层是胶乳组合物的干燥产物。胶乳组合物包含乳液组合物的反应产物(即，聚合产物)，其中胶乳组合物包含聚合胶乳粒子。乳液组合物与上文所述相同。
在第五方面，本发明提供了形成压敏粘合剂的方法。该方法包括：a)形成如上所述的乳液组合物；b)使乳液组合物聚合以形成包含聚合胶乳粒子的胶乳组合物；以及c)干燥胶乳组合物以形成压敏粘合剂。
附图说明
图1是实施例1的聚合胶乳粒子在第二加热(2H)周期的调制式差示扫描量热曲线图。热流作为氮气氛中的温度函数进行绘制。
图2是实施例2的聚合胶乳粒子在第二加热(2H)周期的调制式差示扫描量热曲线图。热流作为氮气氛中的温度函数进行绘制。
具体实施方式
本发明提供了压敏粘合剂，该压敏粘合剂是胶乳组合物的干燥产物，胶乳组合物由乳液组合物形成。还提供了胶乳组合物和乳液组合物。乳液组合物具有悬浮于主要为水的第一相中的液滴。液滴包含各种单体以及溶解于单体中的(甲基)丙烯酸酯聚合物。使乳液组合物中液滴的内容物聚合，以在胶乳组合物中形成聚合胶乳粒子。压敏粘合剂通过干燥该胶乳组合物来提供。此外，本发明提供了包括压敏粘合剂层的制品以及形成压敏粘合剂的方法。
压敏粘合剂在剥离强度与剪切强度(即，内聚强度或剪切保持力)之间常常具有良好的平衡，尤其当粘附到低表面能表面上时。制备具有如此良好的粘合剂特性平衡的压敏粘合剂可为具有挑战性的。剥离强度的增加常常伴随着剪切强度的减小，而剪切强度的增加常常伴随着剥离强度的减小。在乳液组合物中添加第二(甲基)丙烯酸酯聚合物有助于形成具有改善的剥离强度与剪切强度之间的平衡的压敏粘合剂。即，可以在保持良好的剥离强度(或不过度有损剥离强度)的同时提高剪切强度，以及可以在保持良好的剪切强度(或不过度有损剪切强度)的同时提高剥离强度。
如本文所用，术语“聚合物”和“聚合的”以及“聚合物材料”可互换使用以指均聚物、共聚物、三元共聚物等。
如本文所用，术语“(甲基)丙烯酸酯”是指甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯单体两者、由这些单体衍生出的聚合物材料、或两者。同样地，术语“(甲基)丙烯酸的”是指丙烯酸材料和甲基丙烯酸材料两者，术语“(甲基)丙烯酰胺”是指丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺两者，并且术语“(甲基)丙烯腈”是指甲基丙烯腈和丙烯腈两者。
如本文所用，术语“(甲基)丙烯酸酯聚合物”是指由一种或多种烯键式不饱和单体形成的聚合物材料，其中超过50重量％的单体具有烯键式不饱和基团，该烯键式不饱和基团为具有下式的(甲基)丙烯酰基团：H2C＝CRa-(CO)-，其中Ra为氢或甲基，并且–(CO)-为羰基基团。一些示例性(甲基)丙烯酸酯聚合物由单体组合物形成，这些单体组合物具有大于60重量％、大于70重量％、大于80重量％、大于90重量％、大于95重量％、大于98重量％、或大于99重量％的具有(甲基)丙烯酰基团的单体。该重量％基于用于形成(甲基)丙烯酸酯聚合物的单体组合物中单体的总重量计。
术语“玻璃化转变温度”或“Tg”是指材料从玻璃态转变为橡胶态的温度。在此上下文中，术语“玻璃态”意指材料硬且易碎(并且因此相对容易破碎)，而术语“橡胶态”意指材料是有弹性且柔性的。对聚合物材料而言，Tg是将其玻璃态与橡胶态分开的临界温度。如果聚合物材料处于低于其Tg的温度，那么大规模的分子运动就受到严格限制，因为该材料是基本上冻结的。另一方面，如果聚合物材料处于高于其Tg的温度，那么分子运动以其重复单元的规模发生，从而允许材料为柔软或橡胶态的。在本文中任何提及单体的Tg均指由此单体形成的均聚物的Tg。聚合物材料的玻璃化转变温度常常使用诸如差示扫描量热法(例如，调制式差示扫描量热法)的方法来确定。另选地，如果用于形成聚合物材料的每种单体的量和Tg已知，则聚合物材料的玻璃化转变可使用Fox公式来计算。
当提到范围时，范围端值应理解为包括在范围中。例如，表达“在从x至y的范围内”、“在x至y的范围内”、“在从x至y的量内”、“在x至y的量内”、或类似的表达包括端值x和y。
如本文所用，术语“和/或”，诸如表达A和/或B中的“和/或”是指单独的A、单独的B、或A与B两者。
乳液组合物用于形成乳胶组合物，并且压敏粘合剂最终包含：a)水，b)具有可进行自由基聚合反应的不饱和基团(例如，烯键式不饱和基团)的可聚合表面活性剂，c)第一单体组合物，以及d)第二(甲基)丙烯酸酯聚合物。乳液具有第一相和第二相，第一相包含水，第二相作为液滴分散在第一相内。可聚合表面活性剂通常主要(例如，至少95重量％或以上、至少97重量％、至少98重量％、至少99重量％、至少99.5重量％、至少99.8重量％、或至少99.9重量％)存在于第一相中和/或液滴与第一相之间的界面处。第二(甲基)丙烯酸酯聚合物溶解于第一单体组合物的单体中，单体处于乳液组合物的第二相的液滴内。第二(甲基)丙烯酸酯聚合物通常与乳液组合物的第一相不可溶混。第二(甲基)丙烯酸酯聚合物由第二单体组合物形成，该第二单体组合物不同于乳液组合物中所含的第一单体组合物。
乳液组合物的主要组分是水。乳液组合物的固体％常常为至多70重量％或更高，诸如至多75重量％。如果固体％更高，乳液的粘度可能过高而无法使液滴充分分散开。在一些实施方案中，固体％为至多65重量％、至多60重量％、至多55重量％、或至多50重量％。固体％通常为至少10重量％。如果固体更少，则制备胶乳粒子的效率可能低得无法接受。在一些实施方案中，固体％为至少15重量％、至少20重量％、至少25重量％、至少30重量％、至少35重量％、至少40重量％、或至少45重量％。在一些示例中，固体％在10重量％至75重量％的范围内、在10重量％至70重量％的范围内、在20重量％至70重量％的范围内、在30重量％至70重量％的范围内、在40重量％至70重量％的范围内、或在40重量％至60重量％的范围内。固体％基于乳液组合物的总重量计。
不是固体的那部分乳液组合物通常为水。因此，乳液的含水量常常为至少25重量％、或至少30重量％。在一些实施方案中，含水量可以是至多90重量％、至多85重量％、至多80重量％、至多75重量％、至多70重量％、至多65重量％、至多60重量％、或至多55重量％。含水量可以是至少35重量％、至少40重量％、至少45重量％、或至少50重量％。在一些示例中，含水量在以下范围内：25重量％至90重量％、30重量％至90重量％、30重量％至80重量％、30重量％至70重量％、30重量％至60重量％、或40重量％至60重量％。水的量基于乳液组合物的总重量计。
一部分水可以用不可溶混于水的极性有机溶剂(诸如，极性溶剂)替代。如果存在的话，不超过20重量％、不超过15重量％、不超过10重量％、或不超过5重量％的第一相为不可溶混于水的极性有机溶剂。极性溶剂常常为醇，诸如具有1至10个碳原子、1至6个碳原子、或1至4个碳原子的醇。在许多实施方案中，并未有目的地将不可溶混于水的极性有机溶剂添加到乳液组合物中，但是其可以作为污染物或稀释剂存在于其它组分中的一种组分中。
乳液组合物包含可聚合表面活性剂。如本文所用，术语“可聚合表面活性剂”是指具有可聚合基团的表面活性剂，该基团为可进行自由基聚合反应的不饱和基团。在乳液组合物中，可聚合表面活性剂通常处于第一相中和/或第一相与悬浮于第一相中的液滴之间的界面处。可聚合表面活性剂有利于形成具有良好稳定性的胶乳组合物(例如，聚合胶乳合粒子保持为悬浮的，并且未聚结)。在乳液组合物的聚合反应期间，可聚合表面活性剂可以变成聚合胶乳粒子的一部分。
使用可聚合表面活性剂而不是不具有可聚合基团的表面活性剂往往提高所得的压敏粘合剂的剥离强度和剪切强度。在高湿度条件下，不具有可聚合基团的表面活性剂往往迁移到压敏粘合剂的表面。在压敏粘合剂的表面上存在表面活性剂可降低压敏粘合剂的粘合剂特性。相反，可聚合表面活性剂可以与第一单体组合物中的单体聚合，并变成聚合胶乳粒子的一部分。聚合成聚合胶乳粒子往往限制表面活性剂的移动性。
示例性可聚合表面活性剂包括：丙烯基聚氧乙烯烷基苯基化合物，诸如以商品名NOIGEN RN(例如，RN-10、RN-20、RN-30、RN-40和RN-5065)从美国俄克拉菏马州塔尔萨的Montello公司(Montello,Inc.,Tulsa,OK,USA)商购获得的那些化合物，其具有以下所示结构，其中n为至少2，并且其中x为整数，诸如接近或等于9的整数。
其它示例性可聚合表面活性剂包括：丙烯基聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸铵化合物，诸如以商品名HITENOL BC(例如，BC-10、BC-1025、BC-20、BC-2020和BC-30)从Montello公司(Montello,Inc.)商购获得的那些化合物，其具有以下所示结构，其中n为至少2，并且其中x为整数，诸如接近或等于9的整数。
另一示例性可聚合表面活性剂为十二烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸钠，CH3-(CH2)11-O-(CO)-CH2-CH(SO3Na)-(CO)-O-CH2-CH＝CH2，其可以商品名TREM LF40从德国北莱因西伐里亚的科宁公司(Cognis Corporation,North Rhime-Westphalia,Germany)商购获得。另一示例性可聚合表面活性剂为磷酸酯，诸如以商品名MAXENUL(例如，MAXEMUL 6106和6112)从美国纽约爱迪生的Croda公司(Croda(Edison,NY,USA))商购获得的磷酸酯。
可聚合表面活性剂通常以至多约2重量％、至多1.8重量％、或至多1.5重量％的量使用。可聚合表面活性剂的量通常为至少0.5重量％、至少0.7重量％，或至少1重量％。重量％基于第一单体组合物中单体的总重量计。
乳液组合物包含第一单体组合物。第一单体组合物通常被选择，使得第一单体组合物的聚合产物(称为“第一(甲基)丙烯酸酯聚合物”)具有不大于20℃、不大于10℃、不大于0℃、不大于-10℃、或不大于-20℃的玻璃化转变温度。
乳液组合物中的第一单体组合物通常包括具有带至少六个碳原子的直链或支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯。在许多实施方案中，可包含其它任选单体，前提条件是聚合产物具有足够低的玻璃化转变温度。选择任何任选单体的量和类型，使得第一单体组合物内至少90重量％的单体处于分散在乳液组合物的第一相中的液滴之内。具有带至少六个碳原子的直链或支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯单体很可能在第一相中具有低溶解度，并且很可能主要(例如，至少95重量％或以上、至少97重量％、至少98重量％、至少99重量％、至少99.5重量％、至少99.8重量％、或至少99.9重量％)处于液滴中，该液滴分散在第一相中。如果任选极性单体或其它任选单体包含在疏水性比具有带至少六个碳原子的直链或支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯单体更差的第一单体组合物中，则与具有带至少六个碳原子的直链或支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯单体相比，这些任选单体在水中(例如，第一相中)的溶解度可能更高。随着液滴内发生聚合，第一相中这些任选单体中的一些单体可渗入液滴中，并变成所形成的聚合胶乳粒子的一部分。
第一单体组合物中的(甲基)丙烯酸烷基酯具有带至少六个碳原子的直链或支链烷基基团。烷基基团具有小于六个碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯单体疏水性更小，并且不太可能主要存在于液滴内。在一些实施方案中，烷基基团可具有至少8个碳原子、至少10个碳原子、或至少12个碳原子。(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基基团可具有至多28个碳原子或以上、至多24个碳原子、至多20个碳原子、或至多18个碳原子。在许多实施方案中，尤其当碳原子数大于12时，烷基基团为支链基团。如果烷基基团为直链基团，则具有大于12个碳原子的烷基基团的一些(甲基)丙烯酸烷基酯可结晶。在乳液组合物中，(甲基)丙烯酸烷基酯不需要结晶。
具有带至少六个碳原子的直链或支链烷基基团的、用于第一单体组合物中的示例性(甲基)丙烯酸烷基酯单体包括但不限于：丙烯酸正己酯、丙烯酸4-甲基-2-戊基酯、丙烯酸3-甲基戊基酯、丙烯酸2-乙基丁基酯、丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸2-甲基己基酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸2-辛酯、丙烯酸异壬酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸正癸酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸2-丙基庚基酯、丙烯酸异十三烷酯、丙烯酸异十八烷酯、丙烯酸2-辛基癸基酯、丙烯酸十二烷酯、丙烯酸十七烷酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸异辛酯、和甲基丙烯酸十二烷酯。
具有带至少六个碳原子的直链或支链烷基基团的、用于第一单体组合物中的其它(甲基)丙烯酸烷基酯具有式(I)。
在式(I)中，基团R3为氢或甲基，并且基团R1和R2各自独立地为具有4至14个碳原子的直链或支链烷基基团。这些单体常常由Guerbet醇形成，Guerbet醇为2-烷基链烷醇。具有式(I)的示例性单体包括：丙烯酸2-丁基辛基酯、丙烯酸2-丁基癸基酯、丙烯酸2-己基辛基酯、丙烯酸2-己基癸基酯、丙烯酸2-十四十八烷基酯、丙烯酸2-十二十六烷基酯、丙烯酸2-癸基十四烷基酯、丙烯酸2-辛基十二烷基酯、丙烯酸2-己基癸基酯、丙烯酸2-辛基癸基酯、丙烯酸2-己基十二烷基酯、以及丙烯酸2-辛基十二烷基酯。
第一单体组合物通常包含至少50重量％的具有带至少六个碳原子的直链或支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯。第一单体组合物常常包含至少60重量％、至少70重量％、或至少80重量％的具有带至少六个碳原子的直链或支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯。具有带至少六个碳原子的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯的量可以为至多100重量％。第一单体组合物常常包含至多95重量％、至多90重量％、或至多85重量％的具有带至少六个碳原子的直链或支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯。在一些实施方案中，(甲基)丙烯酸烷基酯的量在50重量％至100重量％的范围内、在50重量％至95重量％的范围内、在60重量％至95重量％的范围内、在70重量％至95重量％的范围内、或在75重量％至90重量％的范围内。(甲基)丙烯酸烷基酯的量基于第一单体组合物中单体的总重量计。
在一些实施方案中，将具有带至少六个碳原子的直链或支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯与第一单体组合物内的任选(甲基)丙烯酸环烷酯组合。如本文所用，术语“环烷基”是指单环烷基、双环烷基、或三环烷基基团。(甲基)丙烯酸环烷酯单体的示例包括但不限于：(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸金刚烷酯、(甲基)丙烯酸3,5-二甲基金刚烷酯、以及(甲基)丙烯酸4-叔丁基环己酯。
这些(甲基)丙烯酸环烷酯中的一些具有高玻璃化转变温度(诸如，至少80℃)，并且用量必须足够少，使得第一单体组合物的聚合产物具有不大于20℃的玻璃化转变温度。(甲基)丙烯酸环烷酯的存在可增强第一单体组合物内的第二(甲基)丙烯酸酯聚合物的溶解度。在包含任选(甲基)丙烯酸环烷酯的许多实施方案中，第一单体组合物包含至少0.5重量％、至少1重量％、至少2重量％、至少5重量％或至少10重量％的(甲基)丙烯酸环烷酯。(甲基)丙烯酸环烷酯的量可为至多30重量％、至多25重量％、至多20重量％、或至多15重量％。例如，第一单体组合物中的(甲基)丙烯酸环烷酯的量可以在以下范围内：0重量％至30重量％、1重量％至30重量％、0重量％至20重量％、1重量％至20重量％、或5重量％至20重量％。(甲基)丙烯酸环烷酯的重量百分比基于第一单体组合物中单体的总重量计。
第一单体组合物可任选地包含极性单体，诸如，任选的含酸单体(即，具有酸性基团的单体)、或任选的含羟基单体(即，具有羟基基团的单体)。可添加这些任选单体以增加最终聚合物材料的内聚强度。合适的任选含酸单体包括但不限于：(甲基)丙烯酸、衣康酸、马来酸、2-羧基乙基丙烯酸酯、巴豆酸、柠康酸、马来酸、马来酸酐(其水解以具有两个羧酸基团)、油酸、以及琥珀酸单-2-丙烯酰氧基乙酯。合适的任选含羟基单体包括但不限于：羟烷基(甲基)丙烯酸酯(例如，(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟丙酯、以及(甲基)丙烯酸4-羟丁酯)、或羟烷基(甲基)丙烯酰胺(例如，2-羟乙基(甲基)丙烯酰胺、或3-羟丙基(甲基)丙烯酰胺)。在许多实施方案中，极性单体为酸性单体。在许多实施方案中，任选的极性单体具有(甲基)丙烯酰基团。第一单体组合物通常包含0重量％至15重量％、0.5重量％至15重量％、1重量％至15重量％、0重量％至10重量％、0.5重量％至10重量％、1重量％至10重量％、0重量％至5重量％、0.5重量％至5重量％、或1重量％至5重量％的任选极性单体。所用的任选极性单体的量被选择，使得第一单体组合物中至少85重量％的单体处于第二相的液滴之内。重量百分比基于第一单体组合物内单体的总重量计。
第一单体组合物任选地可包含至多20重量％的具有带一至五个碳原子的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯。烷基基团可为直链的或支链的。如果使用更大量的具有带一至五个碳原子的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯，则第一单体组合物整体中可能有太多处于第一相中而不是液滴中。在许多实施方案中，具有带一至五个碳原子的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯的存在量不大于15重量％、不大于10重量％、或不大于5重量％。在一些实施方案中，不存在具有带一至五个碳原子的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯。在其它实施方案中，第一单体组合物可包含至少0.5重量％、至少1重量％、至少2重量％、或至少5重量％的具有带一至五个碳原子的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯。具有带一至五个碳原子的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯的量通常在以下范围内：0重量％至20重量％、1重量％至20重量％、5重量％至20重量％、10重量％至20重量％、0重量％至15重量％、1重量％至15重量％、5重量％至15重量％、0重量％至10重量％、1重量％至10重量％、0重量％至5重量％、或1重量％至5重量％。(甲基)丙烯酸烷基酯的量基于第一单体组合物中单体的总重量计。
第一单体组合物可包含50重量％至100重量％的具有带至少六个碳原子的直链或支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯、0重量％至30重量％的(甲基)丙烯酸环烷酯、0重量％至20重量％的具有带一至五个碳原子的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯、以及0重量％至15重量％的极性单体。在一些示例中，第一单体组合物包含60重量％至98重量％的具有带至少六个碳原子的直链或支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯、1重量％至25重量％的(甲基)丙烯酸环烷酯、0重量％至15重量％的具有带一至五个碳原子烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯、以及1重量％至15重量％的极性单体。在一些示例中，第一单体组合物包含70重量％至98重量％的具有带至少六个碳原子的直链或支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯、1重量％至20重量％的(甲基)丙烯酸环烷酯、0重量％至10重量％的具有带一至五个碳原子烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯、以及1重量％至10重量％的极性单体。
在其它示例中，第一单体组合物包含60重量％至98重量％的具有带至少六个碳原子的直链或支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯、1重量％至30重量％的(甲基)丙烯酸环烷酯、以及1重量％至10重量％的极性单体。例如，第一单体组合物包含70重量％至98重量％的具有带至少六个碳原子的直链或支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯、1重量％至20重量％的环(甲基)丙烯酸酯、以及1重量％至10重量％的极性单体诸如(甲基)丙烯酸。
乳液组合物具有分散在第一相中的液滴。在乳液组合物聚合以形成胶乳组合物之前，液滴包含溶解于第一单体组合物的组分中的第二(甲基)丙烯酸酯聚合物溶液，这些组分处于液滴中。通常，第一单体组合物中至少90重量％的单体处于乳液的液滴内，并且第一组合物中不大于10重量％的单体处于乳液组合物的第一相内。疏水性低于具有带至少六个碳原子的直链或支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯的极性单体或其它单体可以分布在液滴以及第一相内。随着聚合的继续进行，任意这些极性单体或第一相中较少的疏水性单体可扩散到液滴中，并且变成聚合胶乳粒子的一部分。在一些实施方案中，第一单体组合物中至少92重量％、至少95重量％、至少98重量％、或至少99重量％的单体处于乳液组合物的液滴中。
第二(甲基)丙烯酸酯聚合物被选择，使得其可以溶解于乳液组合物液滴内的第一单体组合物中，并使得其与第一相不可溶混。在被液滴内第一单体组合物的组分溶解之前，第二(甲基)丙烯酸酯聚合物形成。第二(甲基)丙烯酸酯聚合物有利于在乳液组合物的第一相内形成稳定的液滴。
第二(甲基)丙烯酸酯聚合物通常由第二单体组合物形成。第二单体组合物被选择以提供可溶解于第一单体组合物中的第二(甲基)丙烯酸酯聚合物。第二单体组合物与第一单体组合物不相同。此外，常常需要第二(甲基)丙烯酸酯聚合物相当均匀地分布于乳液组合物内的所有液滴中。即，常常需要第二(甲基)丙烯酸酯聚合物以及通过第一单体组合物的聚合而形成的聚合物材料(即，第一(甲基)丙烯酸酯聚合物)两者都相当均匀地分布于所有所得的聚合胶乳粒子中，即使其组合物不相同。第一(甲基)丙烯酸酯聚合物和第二(甲基)丙烯酸酯聚合物处于相同的乳胶粒子之内。
第二单体组合物被选择以提供第二(甲基)丙烯酸酯聚合物，使用差示扫描量热法(例如，调制式差示量热法)测量时，第二(甲基)丙烯酸酯聚合物具有至少50℃的玻璃化转变温度。例如，玻璃化转变温度为至少60℃、至少70℃、至少80℃、至少90℃、或至少100℃。玻璃化转变温度可以为至多250℃、至多200℃、或至多175℃。玻璃化转变温度常常为不大于150℃、不大于140℃、不大于130℃、或不大于120℃。
基于第二单体组合物中单体的总重量计，第二单体组合物通常包含至少50重量％的(甲基)丙烯酸环烷酯，其中环烷基基团具有至少六个碳原子。例如，环烷基基团可具有至多12个碳原子、至多10个碳原子、或至多8个碳原子。(甲基)丙烯酸环烷酯单体的示例包括但不限于：(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸金刚烷酯、(甲基)丙烯酸3,5-二甲基金刚烷酯、以及(甲基)丙烯酸4-叔丁基环己酯。
在许多实施方案中，当被聚合为均聚物时，(甲基)丙烯酸环烷酯具有至少80℃的玻璃化转变温度。合适的单体包括但不限于：(甲基)丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸3,5-二甲基金刚烷基酯、以及甲基丙烯酸4-叔丁基环己酯。
(甲基)丙烯酸环烷酯可以是第二单体组合物中唯一的单体，或者其可以与其它任选单体组合，前提条件是：1)使用差示扫描量热法(例如，调制式差示扫描量热法)测量时，所得的第二(甲基)丙烯酸酯聚合物的玻璃化转变温度等于至少50℃；2)所得的第二(甲基)丙烯酸酯聚合物可溶解于第一单体组合物中；以及3)第二(甲基)丙烯酸酯聚合物保持在乳液组合物的液滴内，并且与乳液组合物的第一相不可溶混。这些任选单体包括，例如，极性单体、具有直链或支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈、N-烷基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二烷基(甲基)丙烯酰胺、以及不具有(甲基)丙烯酰基团的乙烯基单体。
第二单体组合物可任选地包括极性单体，诸如，任选的含酸单体(即，具有酸性基团的单体)、或任选的含羟基单体(即，具有羟基基团的单体)。合适的任选含酸单体包括但不限于：(甲基)丙烯酸、衣康酸、马来酸、2-羧基乙基丙烯酸酯、巴豆酸、柠康酸、马来酸、马来酸酐(其水解以具有两个羧酸基团)、油酸、以及琥珀酸单-2-丙烯酰氧基乙酯。合适的任选含羟基单体包括但不限于：羟烷基(甲基)丙烯酸酯(例如，(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟丙酯、以及(甲基)丙烯酸4-羟丁酯)、或羟烷基(甲基)丙烯酰胺(例如，2-羟乙基(甲基)丙烯酰胺、或3-羟丙基(甲基)丙烯酰胺)。在许多实施方案中，任选的极性单体具有(甲基)丙烯酰基团。在许多实施方案中，任选极性单体为(甲基)丙烯酸。第二单体组合物通常包含0重量％至10重量％、1重量％至10重量％、0重量％至5重量％、或1重量％至5重量％的任选含酸单体和/或任选含羟基单体。重量％值基于第二单体组合物内单体的总重量计。
第二单体组合物可任选地包括具有直链或支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯。示例性单体包括：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸2-甲基丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸4-甲基-2-戊酯、(甲基)丙烯酸2-甲基己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸2-辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸2-丙基庚酯、(甲基)丙烯酸异十三烷酯、以及(甲基)丙烯酸十二烷酯。甲基丙烯酸烷基酯的量常常受到所需的第二(甲基)丙烯酸酯聚合物的玻璃化转变温度的限制。
其它适用于第二单体组合物中的任选单体包括：(甲基)丙烯酰胺；(甲基)丙烯腈；具有带1至10个碳原子(例如，2至10个碳原子、或4至10个碳原子)的烷基基团的N-烷基(甲基)丙烯酰胺，诸如N-辛基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、或N-叔丁基丙烯酰胺；或具有带1至10个碳原子(例如，1至6个碳原子、或1至4个碳原子)的烷基基团的N,N-二烷基(甲基)丙烯酰胺，诸如N,N-二甲基丙烯酰胺。
其它的任选单体可包含于第二单体组合物中，前提条件是所得的第二(甲基)丙烯酸酯聚合物与乳液组合物内的第一单体组合物之间具有合适的相容性，以及前提条件是第二(甲基)丙烯酸酯聚合物可溶解于乳液组合物的液滴内。其它任选单体的示例包括各种乙烯基单体，其中乙烯基基团不是(甲基)丙烯酰基团。任选的乙烯基单体包括，例如，乙烯酯诸如丁酸乙烯酯、以及各种乙烯基非芳族杂环单体，诸如N-乙烯基吡咯烷酮、以及N-乙烯基己内酰胺。
交联单体通常不包含在第二单体组合物中。交联的(甲基)丙烯酸酯聚合物将难以溶解于第一单体组合物中。在许多实施方案中，第二单体组合物不包含芳族单体(即，具有芳族基团的单体，诸如苯乙烯单体、或芳基(甲基)丙烯酸酯)。
在许多实施方案中，第二单体组合物包含50重量％至100重量％的(甲基)丙烯酸环烷酯以及0％至50％的任选单体，诸如选自于以下项中的单体：极性单体、具有直链或支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷酯、和不具有(甲基)丙烯酰基团的乙烯基单体、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈、N-烷基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二烷基(甲基)丙烯酰胺、和它们的混合物。例如，第二单体组合物可包括60重量％至100重量％的(甲基)丙烯酸环烷酯以及0重量％至40重量％的任选单体、70重量％至100重量％的(甲基)丙烯酸环烷酯以及0重量％至30重量％的任选单体、80重量％至100重量％的(甲基)丙烯酸环烷酯以及0重量％至20重量％的任选单体、90重量％至100重量％的(甲基)丙烯酸环烷酯以及0重量％至10重量％的任选单体、90重量％至99重量％的(甲基)丙烯酸环烷酯以及1重量％至10重量％的任选单体、95重量％至100重量％的(甲基)丙烯酸环烷酯以及0重量％至5重量％的任选单体、或95重量％至99重量％的(甲基)丙烯酸环烷酯以及1重量％至5重量％的任选单体。重量％基于第二单体组合物内单体的总重量计。
在一些更具体的实施方案中，第二单体组合物包含1)50重量％至100重量％的(甲基)丙烯酸环烷酯；2)0重量％至50重量％的第二单体，该第二单体选自具有直链或支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯、和不具有(甲基)丙烯酰基团的乙烯基单体、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈、N-烷基(甲基)丙烯酰胺、和N,N-二烷基(甲基)丙烯酰胺；以及3)0重量％至10重量％的极性单体。例如，第二单体组合物包含：1)50重量％至99重量％的(甲基)丙烯酸环烷酯、2)0重量％至50重量％的第二单体、和3)1重量％至10重量％的极性单体；或1)50重量％至99重量％的(甲基)丙烯酸环烷酯、2)0重量％至40重量％的第二单体、和3)1重量％至10重量％的极性单体；或1)70重量％至99重量％的(甲基)丙烯酸环烷酯、2)0重量％至20重量％的第二单体、和3)1重量％至10重量％的极性单体。
在一些具体实施方案中，第二单体组合物包含90重量％至99重量％的(甲基)丙烯酸环烷酯以及1％至10％的极性单体、95重量％至100重量％的(甲基)丙烯酸环烷酯以及0％至5％的极性单体、或95重量％至99重量％的(甲基)丙烯酸环烷酯以及1％至5％的极性单体。重量％基于第二单体组合物内单体的总重量计。在许多实施方案中，极性单体为含酸单体，诸如例如，(甲基)丙烯酸。
除了第二单体组合物之外，用于形成第二(甲基)丙烯酸酯聚合物的可聚合组合物常常包含链转移剂。链转移剂用于控制第二(甲基)丙烯酸酯聚合物的分子量。可用的链转移剂的示例包括但不限于：四溴化碳、醇(例如，乙醇和异丙醇)、硫醇(例如，月桂基硫醇、丁硫醇、乙硫醇、巯基乙酸异辛酯、巯基乙酸-2-乙基己酯、巯基丙酸-2-乙基己酯、双巯基乙酸乙二醇酯)、以及它们的混合物。在许多实施方案中，优选的链转移剂是巯基乙酸异辛酯(IOTG)、四溴化碳、叔十二烷基硫醇(TDDM)、或正十二烷基硫醇。基于第二单体组合物中单体的总重量计，任选的链转移剂的量常常在0重量％至5重量％的范围内。如果存在，链转移剂通常以至少0.01重量％、至少0.02重量％、至少0.05重量％、或至少0.1重量％的量使用。所述量可以为至多5重量％、至多3重量％、至多2重量％、至多1重量％、或至多0.5重量％。
可以将其它任选组分与第二单体组合物一起添加到用于形成第二(甲基)丙烯酸酯聚合物的可聚合组合物中。例如，可聚合组合物可包含抑制剂和/或抗氧化剂。合适的抑制剂和/或抗氧化剂包括但不限于：对苯二酚的单甲醚(MEQH)、和季戊四醇四(3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯)，其以商品名IRGANOX 1010从美国新泽西州弗洛勒姆帕克的巴斯夫公司(BASF,Florham Park,NJ,USA)商购获得。
用于形成第二(甲基)丙烯酸酯聚合物的可聚合组合物通常包含自由基引发剂以使单体开始聚合。自由基引发剂可为光引发剂或热引发剂。基于第二单体组合物中单体的总重量计，自由基引发剂通常以至多5重量％的量存在。在一些实施方案中，自由基引发剂的量为至多4重量％、至多3重量％、至多2重量％、或至多1重量％。可聚合组合物中所包含的自由基引发剂的量通常为至少0.005重量％。例如，可聚合组合物常常包含至少0.01重量％、至少0.02重量％、至少0.05重量％、至少0.1重量％、至少0.2重量％、或至少0.5重量％的自由基引发剂。
合适的热引发剂包括：各种偶氮化合物，诸如以商品名VAZO从美国特拉华州威尔明顿的杜邦公司(E.I.DuPont de Nemours Co.,Wilmington,DE,USA)商购获得的偶氮化合物，包括VAZO 67(其为2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈))、VAZO 64(其为2,2’-偶氮双(异丁腈))、VAZO52(其为2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈))、和VAZO 88(其为1,1’-偶氮双(环己烷甲腈))；各种过氧化物，诸如苯甲酰基过氧化物、环己烷过氧化物、月桂酰基过氧化物、二-叔戊基过氧化物、叔丁基过氧基苯甲酸酯、二-枯基过氧化物、以及以商品名LUPERSOL(例如，LUPERSOL101(其为2,5-双(叔丁基过氧基)-2,5-二甲基己烷)和LUPERSOL 130(其为2,5-二甲基-2,5-二-(叔丁基过氧基)-3-己炔))从美国宾夕法尼亚州费城的阿托菲纳化学公司(Atofina Chemical,Inc.,Philadelphia,PA,USA)商购获得的过氧化物；各种氢过氧化物，诸如叔戊基氢过氧化物和叔丁基氢过氧化物；以及它们的混合物。
在一些实施方案中，使用光引发剂。一些示例性光引发剂为安息香醚(例如，安息香甲醚或安息香异丙醚)或取代的安息香醚(例如，茴香偶姻甲醚)。其它示例性光引发剂为取代的苯乙酮，诸如2,2-二乙氧基苯乙酮或2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(以商品名IRGACURE 651从美国新泽西州弗洛勒姆帕克的巴斯夫公司(BASF Corp.,Florham Park,NJ,USA)或以商品名ESACURE KB-1从美国宾夕法尼亚州埃克斯顿的沙多玛(Sartomer,Exton,PA,USA)商购获得)。另外的其它示例性光引发剂为取代的α-酮醇(诸如2-甲基-2-羟基苯丙酮)、芳族磺酰氯(诸如2-萘磺酰氯)、和光活性肟(诸如1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基)肟)。其它合适的光引发剂包括例如：1-羟基环己基苯基酮(可以商品名IRGACURE184商购获得)、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(可以商品名IRGACURE 819商购获得)、1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮(可以商品名IRGACURE2959商购获得)、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁酮(可以商品名IRGACURE 369商购获得)、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基丙-1-酮(可以商品名IRGACURE 907商购获得)、以及2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮(可以商品名DAROCUR 1173从美国纽约州塔里敦的汽巴专用品化学品公司(Ciba Specialty Chemicals Corp.,Tarrytown,NY,USA)商购获得)。
此外，如果需要控制用于形成第二(甲基)丙烯酸酯聚合物的可聚合组合物的黏度，则可添加有机溶剂。如果有的话，有机溶剂的量通常通过聚合方法来测定。在一些基于溶剂的聚合方法中，可聚合组合物可包含至多70重量％的有机溶剂。然而，对于绝热聚合方法而言，有机溶剂的量通常为不大于可聚合组合物的10重量％、不大于8重量％、不大于5重量％、不大于3重量％、或不大于1重量％。可聚合组合物中所用的任何有机溶剂通常在聚合反应完成之后除去。合适的有机溶剂包括但不限于：甲醇、四氢呋喃、乙醇、异丙醇、庚烷、丙酮、甲基乙基酮、甲基乙酸酯、乙基乙酸酯、甲苯、二甲苯、和乙二醇烷基醚。可单独或者作为其混合物使用这些溶剂。在许多实施方案中(诸如在一些绝热聚合过程中)，在存在很少或不存在有机溶剂的情况下发生聚合。
用于形成第二(甲基)丙烯酸酯聚合物的单体可使用任何合适的方法被聚合，诸如例如，溶液(即，用溶剂)聚合、分散聚合、悬浮聚合、和无溶剂聚合(例如，用UV或热引发剂进行本体聚合)。聚合可发生在单个步骤或多个步骤中。即，可以将全部或部分可聚合组合物加入合适的反应容器中，并使之聚合。如果使用多个步骤，将初始加入的单体和引发剂添加到反应器中。在初始加入的物料聚合后，添加另一部分的任何剩余单体和/或引发剂。多个聚合步骤能够有助于缩小聚合产物的多分散性(例如，可减小低分子量链的量)，能够有助于使反应热量最小或控制反应热量，并且可以允许聚合期间对可获得单体的类型和量的调整。
在许多实施方案中，第二(甲基)丙烯酸酯聚合物并不是使用乳液或分散聚合方法形成的。相反，第二(甲基)丙烯酸酯聚合物使用无溶剂本体聚合方法或溶液聚合方法制备。可使用热引发剂或光引发剂。在一些实施方案中，聚合使用绝热过程而发生，如，例如，美国专利5,986,011(Ellis等人)和5,637,646(Ellis)中所述。此过程使用热引发剂。
第二(甲基)丙烯酸酯聚合物的重均分子量通常为至少3,000克/摩尔。如果重均分子量更低，则所得压敏粘合剂的内聚强度可能低得无法接受。第二(甲基)丙烯酸酯聚合物的重均分子量常常为至少5,000克/摩尔、至少10,000克/摩尔、或至少20,000克/摩尔。重均分子量可为至多150,000克/摩尔。如果分子量更高，则第二(甲基)丙烯酸酯聚合物可能无法溶解于乳液组合物的第一单体组合物中。如果无法溶解于第一单体组合物中，则第二(甲基)丙烯酸酯聚合物可以不合需要地存在于与乳液组合物内的第一单体组合物分开的液滴中，并且/或者可能在聚合期间发生相分离。重均分子量常常为至多120,000克/摩尔、至多100,000克/摩尔、至多80,000克/摩尔、至多60,000克/摩尔、或至多50,000克/摩尔。例如，重均分子量可以在3,000克/摩尔至150,000克/摩尔的范围内、在10,000克/摩尔至150,000克/摩尔的范围内、在3,000克/摩尔至100,000克/摩尔的范围内、在10,000克/摩尔至100,000克/摩尔的范围内、在3,000克/摩尔至50,000克/摩尔的范围内、或在10,000克/摩尔至50,000克/摩尔的范围内。
将第二(甲基)丙烯酸酯聚合物添加到乳液组合物中。即，在与乳液组合物的其它组分合并之前，制备该聚合物材料。第二(甲基)丙烯酸酯聚合物通常不在乳液组合物之内或不与乳液组合物的其它组分进一步发生自由基聚合。然而，第二(甲基)丙烯酸酯可以在乳液组合物之内发生交联反应。
第二(甲基)丙烯酸酯聚合物通常在溶解于第一单体组合物之后添加到乳液组合物中。即，包含第二(甲基)丙烯酸酯聚合物的溶液与第一单体组合物一起添加到乳液的第一相中。该溶液通常在高剪切混合条件下添加，以形成悬浮于第一相内的液滴。在一些实施方案中，第二(甲基)丙烯酸酯聚合物最初溶解于一部分第一单体组合物中，然后再将所得的聚合物溶液与第一单体组合物的剩余单体混合。
添加到乳液组合物中的第二(甲基)丙烯酸酯聚合物的量通常为至少0.5重量％、或至少1重量％。如果添加了更少量的第二(甲基)丙烯酸酯聚合物，则乳液组合物的稳定性可能更差。即，其可能难以在乳液组合物中形成并保持为液滴。在一些实施方案中，乳液组合物包含至少2重量％、至少3重量％、或至少5重量％的第二(甲基)丙烯酸酯聚合物。第二(甲基)丙烯酸酯聚合物的添加量通常为至多15重量％。如果添加了更高量的第二(甲基)丙烯酸酯聚合物，则第一单体组合物在液滴内的聚合可能低得无法接受。此外，由第一单体组合物形成的聚合物材料可能具有不期望的低分子量，并且所得压敏粘合剂可能具有不期望的低内聚强度。在一些实施方案中，乳液组合物包含至多12重量％、至多10重量％、或至多8重量％的第二(甲基)丙烯酸酯聚合物。重量％基于乳液组合物中第一单体组合物的总重量(即，第一单体组合物中单体的总重量)计。
乳液组合物在相同液滴内包含第一单体组合物以及第二(甲基)丙烯酸酯聚合物两者。更具体地讲，基于第二(甲基)丙烯酸酯聚合物的总重量与第一单体组合物中单体的重量之和(这不包含少量的可聚合表面活性剂)计，乳液组合物常常包含0.5重量％至15重量％的第二(甲基)丙烯酸酯聚合物以及85重量％至99.5重量％的第一单体组合物。这是乳液组合物中聚合与可聚合材料的总和。该聚合与可聚合材料大多数存在于乳液液滴之内(例如，一些酸性单体可溶解于第一相中)。在一些示例中，基于第二(甲基)丙烯酸酯聚合物的总重量与第一单体组合物中单体的重量之和计，乳液组合物可包含：1重量％至15重量％的第二(甲基)丙烯酸酯聚合物以及85重量％至99重量％的第一单体组合物，2重量％至12重量％的第二(甲基)丙烯酸酯聚合物以及88重量％至98重量％的第一单体组合物，2重量％至10重量％的第二(甲基)丙烯酸酯聚合物以及90重量％至98重量％的第一单体组合物，或者2重量％至8重量％的第二(甲基)丙烯酸酯聚合物以及92重量％至98重量％的第一单体组合物。
在一些具体实施方案中，第一单体组合物包含以下项的混合物：具有带至少六个碳原子的直链或支链烷基基团的一种或多种(甲基)丙烯酸烷基酯、一种或多种(甲基)丙烯酸环烷酯、或一种或多种(甲基)丙烯酸。第二(甲基)丙烯酸酯由包含一种或多种(甲基)丙烯酸环烷酯和一种或多种(甲基)丙烯酸的第二单体组合物形成。
其它任选反应物可包含在乳液组合物中。例如，在一些实施方案中，添加交联剂，该交联剂可以与多种羧酸基团(-COOH)反应。羧酸基团可在第二(甲基)丙烯酸酯聚合物上、由第一单体组合物形成的聚合物材料上、或这两种聚合物材料的组合上。使用任选交联剂可增大所得压敏粘合剂的剪切强度。
能够与多种羧酸基团反应的合适交联剂包括但不限于：聚噁唑啉，诸如可以商品名EPOCROS从日本触媒株式会社(Nippon Shokubai Co.,LTD,Japan)商购获得的聚噁唑啉；聚氮丙啶(例如，得自美国新泽西州德福德的PolyAziridine公司(PolyAziridine LCC,Medford,NJ,USA)的三羟甲基丙烷-三(2-甲基-1-吖丙啶)丙酸酯)；聚胺等。其它合适的交联剂包括可以与多个羧酸基团络合的金属盐。合适的金属包括，例如，锌盐。如果使用的话，基于第一单体组合物中单体的总重量计，任选交联剂的添加量常常等于至少0.01重量％。例如，乳液可包含至少0.05重量％、至少0.1重量％、或至少0.5重量％的交联剂。基于第一单体组合物中单体的总重量计，任选交联剂的量常常为至多3重量％。例如，乳液组合物可包含至多2.5重量％、至多2重量％、至多1.5重量％、或至多1重量％的任选交联剂。
在许多实施方案中，将任选中和剂添加到乳液组合物中。可添加中和剂，例如，以提高交联剂的反应性，以提高所得胶乳组合物的稳定性等。合适的中和剂常常为强碱或弱碱，诸如，氢氧化铵、氨、乙酸钠、乙酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、和氢氧化锂。通常添加中和剂以将乳液组合物的pH增加到至少4.0、至少4.5、至少5.0、至少5.5、至少6.0、至少6.5、或至少7.0。
乳液组合物通常还包含引发剂。尽管可以使用水溶性或油溶性引发剂，但是通常选择可溶于水中的引发剂。如果引发剂为油溶性的，则通常将其添加到第一单体组合物的单体与第二(甲基)丙烯酸酯聚合物的混合物(溶液)中，然后再混合该混合物(溶液)与乳液组合物的第一相。如果引发剂为水溶性，则常常在乳液组合物的第一相内形成液滴之后对其进行添加。如果使用了还原剂，其通常为水溶性，并且添加到第一相中。
水溶性引发剂的示例包括但不限于：过氧化氢和各种过硫酸盐，诸如过硫酸钠、过硫酸钾、和过硫酸铵。可添加任选的还原剂以降低引发聚合反应所需的温度。合适的还原剂包括但不限于：抗坏血酸、亚硫酸氢盐(例如，亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、和亚硫酸氢铵)、和甲醛次硫酸氢钠。基于第一单体组合物中单体的重量计，引发剂和任选还原剂的量均可为至多1重量％。例如，基于第一单体组合物中单体的总重量计，该量可以为至多0.8重量％、至多0.5重量％、至多0.3重量％、或至多0.2重量％。基于第一单体组合物中单体的总重量计，引发剂和任选还原剂的量均可为至少0.01重量％、至少0.05重量％、或至少0.1重量％。
油溶性引发剂的示例包括但不限于：偶氮化合物或过氧化物，诸如上述用于形成第二(甲基)丙烯酸酯聚合物的那些。如果使用此类引发剂，则以与上述水溶性引发剂相同的量使用此类引发剂。
在许多乳液组合物中，不使用链转移剂。然而，如上所述，可以将(并且通常将)链转移剂用于形成第二(甲基)丙烯酸酯聚合物。
乳液组合物不包含增粘剂。
乳液组合物可通过任何合适的过程制备：该过程导致形成包含第二(甲基)丙烯酸酯聚合物的液滴，第二(甲基)丙烯酸酯聚合物溶解于第一单体组合物的单体中。在许多实施方案中，第二(甲基)丙烯酸酯聚合物最初与第一单体组合物中所包含的单体混合。所述单体常常在不用添加任何溶剂的情况下以其简单形式进行使用。一旦第二(甲基)丙烯酸酯聚合物已经溶解，则使用高剪切混合组合该混合物(溶液)与水或者与水以及乳液组合物的其它组分。在一些实施方案中，可聚合表面活性剂与中和剂可以在混合之前溶解于水中(或与水组合)。
通过高剪切混合，液滴形成于第一相(即，水相)之内。在第一单体组合物的任何聚合之前，液滴包含具有以下项的混合物：i)第二(甲基)丙烯酸酯聚合物；和ii)至少90重量％的第一单体组合物，其中第二(甲基)丙烯酸酯聚合物溶解于液滴内的第一单体组合物中。液滴通常包含至少92重量％、至少95重量％、至少97重量％、至少98重量％、或至少99重量％的第一单体组合物中的单体。可聚合表面活性剂很可能处于液滴与第一相之间的界面处或溶解于第一相中。大多数可聚合表面活性剂很可能处于界面处。在许多实施方案中，乳液组合物中所包含的任何引发剂、和/或还原剂、和/或中和剂很可能溶解于第一相中。
悬浮于第一相中的液滴的平均直径通常为至多约2000纳米、至多1500纳米、至多1000纳米、至多900纳米、至多800纳米、至多700纳米、至多600纳米、或至多500纳米。平均直径通常为至少100纳米、至少200纳米、至少300纳米、或至少400纳米。平均尺寸可使用动态光散射法测定。在一些实施方案中，液滴平均尺寸(直径)在100纳米至2000纳米范围内、200纳米至1000纳米范围内、300纳米至1000纳米范围内、200纳米至800纳米范围内、或400纳米至700纳米范围内。
在许多实施方案中，乳液组合物被视为细乳液。如本文所用，术语“细乳液”是指使用高剪切来制备平均直径不大于1微米的液滴的乳化方法。聚合发生在液滴之内以形成聚合胶乳粒子。聚合限制于：发生在液滴之内。
通常在室温下(例如，约20℃至约25℃)或在超过室温的温度下聚合第一单体组合物。温度常常为至少30℃、至少40℃、或至少50℃。温度可高达乳液组合物的沸腾温度(例如，约100℃)。在一些实施方案中，温度可以为至多80℃、至多70℃、或至多60℃。聚合期间产生的任何热量迅速地被第一相的热容量作用缓和。反应时间可以是完成聚合反应所需的任何时长。在一些实施方案中，反应时间可以为至少1小时、至少2小时、至少3小时、或至少4小时。反应时间为最多24小时或更长、最多16小时、或最多8小时。该反应器常常用惰性气体诸如氮气吹扫。
乳液组合物的聚合产物为胶乳组合物。即，胶乳组合物包含水和聚合粒子，聚合粒子是如上所述的乳液组合物的聚合产物。术语“胶乳”和“胶乳组合物”可互换使用。术语“聚合粒子”和“胶乳粒子”和“聚合胶乳粒子”可互换使用。以下两者都存在于相同的乳胶粒子中：i)第二(甲基)丙烯酸酯聚合物以及；ii)第一单体组合物的聚合产物(第一(甲基)丙烯酸酯聚合物)。胶乳组合物包含胶乳粒子，该胶乳粒子的平均尺寸相当于聚合之前乳液组合物内的液滴的平均尺寸。更具体地，由于密度差异，胶乳粒子的平均粒度大致等于或稍微大于乳液组合物内液滴的平均尺寸。
胶乳粒子通常悬浮于(例如，分散在)水相(第一相)中。优选地，胶乳粒子并没有凝结在一起。胶乳粒子包含第二(甲基)丙烯酸酯聚合物以及第一(甲基)丙烯酸酯聚合物两者。第一(甲基)丙烯酸酯聚合物的分子量通常高于使用其它过程由相同总量的化学组合物形成的聚合物材料的分子量。更具体地，通过乳液聚合形成的第一(甲基)丙烯酸酯聚合物的分子量可以接近1百万道尔顿。
与用于形成第一(甲基)丙烯酸酯聚合物的乳化聚合方法相反，使用溶液聚合法或本体聚合法由相同单体形成的聚合物的典型分子量常常为小于500,000道尔顿。通过溶液聚合法和本体聚合法两者，分子量通常通过引发剂的浓度进行控制。即，引发剂浓度越高，往往产生更小分子量的聚合物。因此，为了使用溶液聚合法或本体聚合法生成高分子量聚合物，需要浓度极低的引发剂。然而，如果使用浓度极低的引发剂，则聚合时间可能长得无法接受。从经济上讲，此类过程对于制备高分子量聚合物材料可能不切实际。然而，对于一些粘合剂应用，诸如需要采用高剪切强度的应用，常常需要高分子量聚合物材料。
通过乳液聚合法，聚合物材料的分子量(例如，第一(甲基)丙烯酸酯聚合物的分子量)可通过引发剂浓度和粒子数目(即，乳液中液滴的数目)两者进行控制。引发剂浓度越高，常常导致分子量越小，并且反应时间越快。然而，粒子数目越大，往往使得分子量越大，并且反应时间越快。
与使用溶液聚合法和本体聚合法形成的聚合物材料相比，由于由乳液组合物形成的聚合物材料的高分子量，甚至在不存在另外的交联剂的情况下，交联结构常常可以更容易地形成。两类可能的交联可发生于通过乳液聚合形成的聚合物材料中：1)物理缠结、以及2)由于聚合物链的链转移反应而发生的化学交联。可以用更长的聚合物链来增强物理缠结，更长的聚合物链源自于被增大的平均分子量。链转移反应可以为聚合物长链形成交联结构。
如使用差示扫描量热计所测定，胶乳粒子通常具有单个玻璃化转变温度。更具体地讲，在使用调制式差示扫描量热法进行的第二加热周期期间，干燥聚合物材料(干燥乳胶聚合粒子)的可逆热流与温度的曲线图中存在单峰。Tg通常不大于0℃、不大于-10℃、或不大于-20℃。
乳胶组合物可以与任选增粘剂组合。添加增粘剂可用于增加粘附力。可使用任何合适的增粘剂，诸如松香酸及其衍生物(例如，松香酯)；萜烯树脂，诸如多萜(例如，基于α蒎烯的树脂，基于β蒎烯的树脂、和基于柠檬烯的树脂)和芳族改性的多萜树脂(例如，酚改性的多萜树脂)；香豆酮-茚树脂；和基于石油的烃树脂，诸如基于C5的烃树脂、基于C9的烃树脂、基于C5/C9的烃树脂、和基于二环戊二烯的树脂。这些增粘树脂(如果添加的话)可被氢化以降低它们对压敏粘合剂组合物的颜色影响。如果需要，可使用各种增粘剂的组合。
在许多实施方案中，增粘剂为松香酯或包含松香酯。松香酯增粘剂为各种松香酸和醇的反应产物。这些包括但不限于：松香酸的甲基酯、松香酸的三乙二醇酯、松香酸的甘油酯、和松香酸的季戊四醇酯。这些松香酯可被部分地或完全地氢化以改善稳定性并减少它们的颜色对压敏粘合剂组合物的影响。松香树脂增粘剂可例如以商品名PERMALYN、STAYBELITE、和FORAL从美国田纳西州金斯波特的伊士曼化学公司(Eastman ChemicalCompany(Kingsport,TN,USA))以及以商品名NUROZ和NUTAC从英国伦敦的纽波特工业(Newport Industries(London,England))商购获得。完全氢化的松香树脂可例如以商品名FORAL AX-E从伊士曼化学公司(Eastman Chemical Company)商购获得。部分氢化的松香树脂可例如以商品名STAYBELITE-E从伊士曼化学公司(Eastman Chemical Company)商购获得。
常常需要使用可分散于水中的增粘剂。松香酯的水分散体可以商品名SNOWTACK从美国伊利诺斯州芝加哥的劳特公司(Lawter,Inc.,Chicago,IL,USA)获得。其它合适的水分散型增粘剂可以商品名TACOLYN从伊士曼化工公司(Eastman Chemical Company)商购获得，其包含，例如，松香酯树脂分散体、氢化的松香酯树脂分散体、脂族烃树脂分散体、和芳族改性的烃树脂分散体。
如果存在的话，基于乳胶聚合粒子的总重量计，乳胶组合物中的任选增粘剂常常以在1重量％至40重量％范围内的量使用。在一些实施方案中，增粘剂的量为至少5重量％、或至少10重量％，并且可以为至多35重量％、至多30重量％、至多25重量％、或至多20重量％。
其它任选的可添加到胶乳组合物中的组分为增稠剂。示例性增稠剂通常为聚合物水溶液，诸如以商品名PARAGUM从美国印第安纳州南本德的皇家涂料与特种聚合物公司(Royal Coatings and Specialty Polymers,South Bend,IN,USA)获得的聚合物水溶液。如果添加的话，基于胶乳组合物(例如，水和聚合胶乳粒子)的总重量计，任选的增稠剂可以至多5重量％的量使用。例如，增稠剂可以至多4重量％、至多3重量％、至多2重量％、或至多1重量％的量使用。在一些实施方案中，增稠剂在以下范围内：0重量％至5重量％、0.1重量％至5重量％、0.1重量％至2重量％、0.1重量％至1重量％、0.2重量％至0.8重量％、或0.4重量％至0.6重量％。
通常干燥胶乳组合物以形成压敏粘合剂。通常干燥组合物以去除至少90重量％的水。例如，去除至少95重量％、至少97重量％、至少98重量％、或至少99重量％的水。干燥的压敏粘合剂的含水量可根据环境湿度增加或减少。在一些实施方案中，在干燥之前将胶乳组合物涂布到基底上，诸如背衬层或剥离衬垫上。干燥通常在超过室温的温度下发生，而不是在使基底和/或压敏粘合剂层变形或降解的温度下发生。在一些实施方案中，干燥在约40℃至约120℃的温度范围内发生，并且干燥时长足以将含水量降低至所需水平。
压敏粘合剂层可具有任何所需厚度。在许多实施方案中，粘合剂层具有不大于20密耳(500微米)、不大于10密耳(250微米)、不大于5密耳(125微米)、不大于4密耳(100微米)、不大于3密耳(75微米)、或不大于2密耳(50微米)的厚度。该厚度常常为至少0.5密耳(12.5微米)或至少1密耳(25微米)。例如，粘合剂层的厚度可以在0.5密耳(2.5微米)至20密耳(500微米)的范围内、0.5密耳(5微米)至10密耳(250微米)的范围内、0.5密耳(12.5微米)至5密耳(125微米)的范围内、1密耳(25微米)至3密耳(75微米)的范围内、或1密耳(25微米)至2密耳(50微米)的范围内。
压敏粘合剂可具有良好的剥离强度与粘附强度的平衡。乳液液滴中存在第二(甲基)丙烯酸酯聚合物可有助于形成这一良好的平衡。在乳液组合物中不使用第二(甲基)丙烯酸酯，可能难以制备具有此良好平衡的压敏粘合剂。即，剥离强度在保持良好的内聚强度时可被增大。同样地，内聚强度在保持良好的剥离强度时可内增大。
可制备各种类型制备，所述制品包括基底和压敏粘合剂层，压敏粘合剂层邻近(并且粘附至)基底的主表面定位。任何合适的基底可用于制品中，并且基底常常根据具体应用进行选择。例如，基底可以为柔性或非柔性的，并且可以由聚合物材料、玻璃或陶瓷材料、金属或金属合金、或它们的组合形成。一些基底为聚合物材料，诸如由(例如)以下项所制备的聚合物材料：聚烯烃(例如，聚乙烯、聚丙烯、或它们的共聚物)、聚氨酯、聚醋酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚酯(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯(诸如聚(甲基)丙烯酸甲酯(PMMA))、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、氯丁橡胶、以及纤维素材料(例如，醋酸纤维素、三乙酸纤维素、和乙基纤维素)。基底可以是以下形式：箔、膜或片、非织造材料(例如，纸材、织物、非织造稀松布)、泡沫等。
对于一些基底，可能需要处理基底的表面以提高与压敏粘合层的粘附力。此类处理包括，例如，施加底漆层、表面改性层(例如，电晕处理或表面磨蚀)、或两者。合适的化学底漆层类的例示性示例包括：聚氨酯、有机硅、环氧树脂、醋酸乙烯酯树脂、乙烯亚胺等。尿烷类和有机硅类是与聚酯膜基底一起使用的特别有效的化学底漆。一类合适的有机硅底漆层具有连续胶化网状结构的无机粒子，并且描述于日本未经审查专利公布(Kokai)2-200476中。该底漆层对聚酯树脂和聚烯烃树脂具有强亲和力。乙烯基与聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的化学底漆的例示性示例包括：交联的丙烯酸酯/丙烯酸共聚物，其公开于美国专利No.3,578,622(Brown)中。
在一些实施方案中，基底为剥离衬垫。剥离衬垫通常对压敏粘合剂层具有低亲和力。示例性剥离衬垫可以由纸材(例如，牛皮纸)或其它类型的聚合物材料制备。一些剥离衬垫涂布有剥离剂外层，诸如，含有机硅的材料或含碳氟化合物的材料。
一些制品为粘合带。粘合带可以是单面粘合带，其中在背衬层的单侧上具有压敏粘合剂，或者可以是双面粘合带，其中在背衬层的两个主表面上具有压敏粘合剂层。背衬层常常为聚合物膜、织物、或泡沫。每个压敏粘合剂层可定位(如果需要)在背衬层与剥离层之间。
可以使用任何合适的背衬层。在一些实施方案中，背衬层为取向的聚烯烃膜。例如，取向的聚烯烃膜可以如美国专利6,638,637(Hager等人)所述进行制备。此类背衬层常常包括多个聚烯烃层，这些聚烯烃层具有至少两个不同熔点且为双轴取向的。在另一示例中，取向的聚烯烃膜可以如美国专利6,451,425(Kozulla等人)所述进行制备。此类背衬常常包含等规聚丙烯，等规聚丙烯与至少一种第二聚烯烃进行共混或混合，所述第二聚烯烃诸如聚乙烯、聚丁烯、或间规聚丙烯。这些背衬通常为双轴取向的。
对于具有单个压敏粘合剂层的粘合带，背衬层常常具有已经过处理(即，涂底漆)以提高对压敏粘合剂层的粘附力的第一表面。背衬层具有与第一表面相对、对压敏粘合剂层具有低粘附力的第二表面。此类粘合带可形成为卷。在一些实施方案中，粘合带为包装胶带。
其它制品为转印带，其中压敏粘合剂层邻近剥离衬垫定位。转印带可用于将压敏粘合剂层转移到另一基底或表面上。可以使用任何合适的剥离衬垫。在许多实施方案中，剥离衬垫具有邻近基底的剥离层涂层。合适的基底包括但不限于：纸材，诸如，聚合物涂布的牛皮纸和超级压光牛皮纸或薄玻璃牛皮纸；布料(织物)；非织造幅材；金属或金属合金，包括金属箔；聚酯，诸如聚(对苯二甲酸亚烷酯)(诸如聚(对苯二甲酸乙二醇酯))、聚(萘二甲酸亚烷酯)(诸如聚(萘二甲酸乙二醇酯))；聚碳酸酯；聚烯烃，诸如聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、以及它们的共聚物；聚酰胺；纤维素材料，诸如醋酸纤维素或乙基纤维素；以及它们的组合。
在一些示例性实施方案中，隔离衬片具有隔离涂层，该涂层包含如美国专利No.5,032,460(Kantner等人)中所述的乙烯基-有机硅共聚物的聚合产物。在其它示例性实施方案中，隔离衬片具有隔离涂层，该涂层包含如美国专利申请公布No.2013/059105(Wright等人)中所述的(甲基)丙烯酸酯官能化硅氧烷的聚合产物。此类剥离涂层可通过如下制备：将包含(甲基)丙烯酸酯官能化聚硅氧烷的可聚合组合物的涂层施加到基底的表面，然后用紫外线辐射照射涂层。紫外线辐射常常由多色短波紫外线光源来提供，所述多色短波紫外线光源具有至少一个峰值，其密度处于约160纳米至约240纳米的波长范围内。合适的多色短波紫外线光源包括，例如，低压汞蒸气灯、低压汞合金灯、脉冲氙气灯、以及来自彩饰等离子体发射源的辉光放电。基于涂层的总重量计，施加到基底的涂层可不含或基本上不含(例如，小于0.1重量％、小于0.01重量％、或小于0.001重量％)光引发剂。
压敏粘合剂层常常具有高剥离粘附力(即，剥离强度)，以及高剪切强度(即，内聚力)以使表面平滑和粗糙。如此，压敏粘合剂可用于用途多样的制品中，并且可粘附到多种基底。在一些实施方案中，基底为聚合物膜或片、金属或金属合金、织物、或泡沫。
在其中不使用增粘剂或使用少量增粘剂的实施方案中，压敏粘合剂非常适合于需要少量有机挥发性物质的应用中，诸如，汽车内饰应用。压敏粘合剂常常具有高剥离粘附力和高剪切强度(即，内聚力)，尤其是粘附到低表面能基底时，诸如聚烯烃(例如，聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、和它们的共聚物)和透明涂层。即使在室温以上的温度下，诸如接近70℃的那些温度下，通常也可保持良好的粘合剂特性(例如，高剥离粘附力和高剪切强度)。
在其中包含增粘剂的实施方案中，压敏粘合剂常常具有高剥离粘附力和高剪切强度，尤其是粘附到极性表面上时，诸如金属或金属合金(例如，碳钢和不锈钢)。
实施方案1是一种乳液组合物，包含：a)水，b)具有可进行自由基聚合反应的不饱和基团的可聚合表面活性剂，c)第一单体组合物，以及d)第二(甲基)丙烯酸酯聚合物。第一单体组合物包括直链或支链烷基基团具有至少六个碳原子的(甲基)丙烯酸烷酯。基于第一单体组合物的单体总重量计，第二(甲基)丙烯酸酯聚合物以0.5重量％至15重量％的量存在，并且其玻璃化转变温度大于或等于50℃。第二(甲基)丙烯酸酯聚合物由第二单体组合物形成，基于第二单体组合物中单体的总重量计，该第二单体组合物包含至少50重量％的(甲基)丙烯酸环烷酯，其中环烷基基团具有至少六个碳原子。乳液组合物包含第一相和第二相，第一相包含水，并且第二相作为液滴分散在第一相内。液滴包含以下项的混合物：i)至少90重量％的第一单体组合物；以及ii)第二(甲基)丙烯酸酯聚合物。第二(甲基)丙烯酸酯聚合物与第一相不可溶混，并且溶解于液滴内的第一单体组合物中。
实施方案2是根据实施方案1所述的乳液组合物，其中当作为均聚物测量时，第二单体组合物中(甲基)丙烯酸环烷酯具有等于至少80℃的玻璃化转变温度。
实施方案3是根据实施方案1或2所述的乳液组合物，其中第一单体组合物还包含(甲基)丙烯酸环烷酯、极性单体、或两者。
实施方案4是根据实施方案1至实施方案3中任一项所述的乳液组合物，其中基于第一单体组合物中单体的总重量计，第一单体组合物包含60重量％至98重量％直链或支链烷基基团具有至少六个碳原子的(甲基)丙烯酸烷酯、1重量％至30重量％的(甲基)丙烯酸环烷酯、以及1重量％至10重量％的极性单体。
实施方案5是根据实施方案1至4中任一项所述的乳液组合物，其中基于第二单体组合物中单体的总重量计，第二单体组合物包含50重量％至100重量％的(甲基)丙烯酸环烷酯以及0重量％至50重量％的任选单体，所述任选单体为极性单体，具有直链或支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯、不具有(甲基)丙烯酰基团的乙烯基单体、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈、N-烷基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二烷基(甲基)丙烯酰胺、或它们的混合物。
实施方案6是根据实施方案1至实施方案5中任一项所述的乳液组合物，其中基于第二单体混合物中单体的总重量计，第二单体组合物包含90重量％至99重量％的(甲基)丙烯酸环烷酯以及1％至10％的极性单体、或者90重量％至100重量％的(甲基)丙烯酸环烷酯以及0重量％至10重量％的极性单体。
实施方案7是根据实施方案1至6中任一项所述的乳液组合物，其中第一单体组合物不同于第二单体组合物。
实施方案8是根据实施方案1至实施方案7中任一项所述的乳液组合物，其中第二(甲基)丙烯酸酯聚合物的重均分子量在3,000克/摩尔至150,000克/摩尔的范围内。
实施方案9是根据实施方案1至实施方案8中任一项所述的乳液组合物，其中乳液组合物不包含增粘剂。
实施方案10是根据实施方案1至9中任一项所述的乳液组合物，其中基于乳液组合物的总重量计，乳液组合物包含至少25重量％的水。
实施方案11是根据实施方案1至10中任一项所述的乳液组合物，其中基于乳液组合物的总重量计，乳液组合物包含至多90重量％的水。
实施方案12是根据实施方案1至11中任一项所述的乳液组合物，其中可聚合表面活性剂为丙烯基聚氧乙烯烷基苯基化合物、或丙烯基聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸铵化合物。
实施方案13是根据实施方案1至12中任一项所述的乳液组合物，其中可聚合表面活性剂为十二烷基烯丙基琥珀酸酯磺酸钠或磷酸酯。
实施方案14是根据实施方案1至13中任一项所述的乳液组合物，其中基于第一单体组合物中单体的总重量计，乳液组合物包含至少0.5重量％的可聚合表面活性剂。
实施方案15是根据实施方案1至14中任一项所述的乳液组合物，其中基于第一单体组合物中单体的总重量计，乳液组合物包含至多2重量％的可聚合表面活性剂。
实施方案16是包含根据实施方案1至实施方案15中任一项所述的乳液组合物的聚合产物的乳胶组合物，其中乳胶组合物包含乳胶聚合粒子。
实施方案17是根据实施方案16所述的乳胶组合物，其中如使用差示扫描量热计所测定，乳胶聚合粒子具有单个玻璃化转变温度。
实施方案18是根据实施方案16或实施方案17所述的乳胶组合物，其中第二(甲基)丙烯酸酯聚合物、以及第一单体组合物的聚合产物一起处于相同的聚合粒子中。
实施方案19是根据实施方案16至实施方案18中任一项所述的乳胶组合物，还包含水分散型增粘剂。
实施方案20是根据实施方案16至实施方案19中任一项所述的乳胶组合物，其中基于乳胶聚合粒子的总重量计，乳液组合物的聚合产物包含在1重量％至2重量％范围内的量的聚合表面活性剂。
实施方案21是包含根据实施方案16至实施方案20中任一项所述的乳胶组合物的干燥产物的压敏粘合剂。
实施方案22是一种制品，其包括(a)基底和(b)邻近基底的第一主表面定位的第一压敏粘合剂层，其中第一压敏粘合剂层包含根据实施方案21所述的压敏粘合剂。
实施方案23是根据实施方案22所述的制品，还包括邻近基底的第二主表面定位的实施方案21的压敏粘合剂的第二层。
实施方案24是根据实施方案22或实施方案23所述的制品，其中基底为泡沫或聚合物膜。
实施方案25是根据实施方案22至实施方案24中任一项所述的制品，其中基底为双轴取向的聚烯烃膜。
实施方案26是根据实施方案22至实施方案24中任一项所述的制品，其中基底为隔离衬片。
实施方案27是根据实施方案26所述的制品，其中隔离衬片包括隔离涂层，隔离涂层包含乙烯基-有机硅共聚物或(甲基)丙烯酸酯-官能化硅氧烷的聚合产物。
实施方案28是根据实施方案26或实施方案27所述的制品，其中制品为转印带。
实施方案29是根据实施方案22至实施方案25所述的制品，其中制品为粘合剂胶带。
实施方案30是根据实施方案29所述的制品，其中粘合剂胶带为包装胶带。
实施方案31是根据实施方案22至实施方案25中任一项所述的制品，其中基底具有低能表面。
实施方案32是根据实施方案31所述的制品，其中低能表面包括聚烯烃或透明涂层。
实施方案33是一种形成压敏粘合剂的方法。该方法包括：(a)形成根据实施方案1至实施方案15中任一项所述的乳液组合物；(b)使乳液组合物聚合以形成包含乳胶聚合粒子的乳胶组合物；以及(c)干燥乳胶组合物以形成压敏粘合剂。
实施方案34是根据实施方案33所述的方法，其中形成乳液组合物包括：形成第二(甲基)丙烯酸酯聚合物；将第二(甲基)丙烯酸酯聚合物溶解在第一单体组合物中的一种或多种单体中以形成聚合物溶液；将聚合物溶液添加到第一相中；以及通过高剪切混合在第一相内形成聚合物溶液的液滴。
实施例：
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。
如本文所用，术语“pph”是指每100份中的份数。
表1：材料
测试方法1：聚合物分子量的测量
使用凝胶渗透色谱法(GPC)对化合物的分子量分布进行表征。GPC仪器购自美国马萨诸塞州米尔福德的沃特世公司(Waters Corporation,Milford,MA,USA)，其包括高压液相色谱泵(型号1515HPLC)、自动进样器(型号717)、UV检测器(型号2487)和折射率检测器(型号2410)。该色谱仪配有两根从美国加利福尼亚州帕罗奥图的瓦里安有限公司(VarianInc.(Palo Alto,CA,USA))获得的5微米PLgel MIXED-D色谱柱。
聚合物溶液样品的制备方式为：将干燥的聚合物样品以0.5％(重量/体积)的浓度溶于四氢呋喃中，并将溶液过滤通过得自美国宾夕法尼亚州西彻斯特的VWR国际公司(VWRInternational,West Chester,PA,USA)的0.2微米聚四氟乙烯过滤器。将所得样品注入GPC中并以1毫升/分钟的速率洗脱通过保持在35℃的柱。将系统用聚苯乙烯标准物校准，使用线性最小二乘法分析来建立标准校准曲线。根据该标准品校准曲线计算每个样品的重均分子量(Mw)和多分散性指数(用重均分子量除以数均分子量(Mn))。
测试方法2：粘度
使用3号转子以30转/分钟(rpm)的转速用Brookfield粘度计(获自美国马萨诸塞州米德尔伯勒的博勒飞工程公司(Brookfield Engineering,Middleboro,MA,USA))来测量粘度。
测试方法3：胶乳重量百分比(重量％)固体
为了测量固体含量，首先将铝盘称重，然后将约0.2克至0.3克的乳胶添加到盘中。通过添加约0.5克的去离子蒸馏水来稀释乳胶。将盘在80℃烘箱中加热约4小时，直到重量不再发生改变。根据下面的公式计算固体的重量％(wt.％固体)：
重量％固体＝100×(W2-W1)/(W3-W1)。
在该公式中，W2是盘的重量与干燥聚合物胶乳的重量之和，W1是盘的重量，并且W3是盘的重量与湿聚合物胶乳的重量之和。
测试方法4：胶乳pH
用pH仪(以商品名“MODEL 60A pH METER”得自美国加利福尼亚州罗灵丘陵庄园的Chemtrix公司(Chemtrix,Rolling Hills Estates,CA,USA))来测量胶乳的pH。
测试方法5：通过差示扫描量热法(DSC)测量聚合物的玻璃化转变(Tg)
干燥聚合物样品以去除水和/或有机溶剂。然后将干燥样品称重并装入TA仪器Tzero(TA Instruments Tzero)的DSC样品密封铝盘中。样品如下进行分析：使用TA仪器公司(TA Instruments)Q2000调制式差示扫描量热计(“Q2000MDSC”，包括RC-03761样品池)，在氮气气氛中采用温度调制模式下(-90℃至125℃，5℃/分钟，调制幅度为±0.796℃，并且时长为60秒)的加热-冷却-加热方法。TA仪器公司(TA Instruments)位于美国特拉华州纽卡斯尔(New Castle,DE,USA)。
在温度调制模式下，Q2000MDSC发出三种信号：累积(标准)热流、逆向(Rev)热流和非逆(Nonrev)热流。累积热流信号是逆向热流信号和非逆热流信号之和。逆向信号是热容量(Cp)分量，展现了热容量的变化且包括转变，诸如Tg(玻璃化转变)。非逆信号是动力分量，并且包括动力转变，诸如结晶和化学反应。
收集数据之后，使用TA UNIVERSAL ANALYSIS程序对热转变进行分析。如果存在的话，对任何玻璃化转变(Tg)或显著的吸热或放热峰值进行评估。玻璃化转变温度使用标准热流(HF)或逆向热流(相关Cp/REV HF)曲线的阶跃变化进行评估。记录转变的起始温度、中点(半高)温度和终点温度，并计算在玻璃化转变时所观察到的热容量变化。任何峰值转变使用热流(HF)、逆向热流(Rev HF)或非逆热流(Nonrev HF)曲线进行评估。还确定峰面积值和/或最低/最高峰值温度。将样品重量的峰值统一结果规一化并报告为J/g。
测试方法6：经由动态光散射的粒度
对于平均粒度小于1微米的聚合物分散体(或胶乳)，用具有胶乳稀释样品(大约5mL的水中一滴胶乳)的动态光散射仪器(ZETASIZER NANO ZS，从英国乌斯特郡的马尔文仪器公司(Malvern Instruments Ltd.,Worcestershire,UK)获得)，根据制造商的指示，并使用聚苯乙烯珠校准标准来测量胶乳样品的平均粒度。
测试方法7：经由激光衍射的粒度
对于平均粒度大于1微米的聚合物分散体(或乳胶)，按照制造商的指示，用具有稀释乳胶样品(去离子水中，聚合物分散体与1％DS-10表面活性剂溶液的重量比为大约1:5)的HORIBA LA-950激光衍射粒度分析仪(日本京都的Horiba仪器公司(HoribaInstruments,Inc.,Kyoto,Japan))通过激光衍射来测量平均粒度。
测试方法8：针对聚丙烯基底的90度剥离粘附力测试
用手抹刀将待测试压敏粘合剂样品涂布到2.0密耳(0.002英寸，大约51微米)的聚酯膜(HOSTAPHAN 3SAB，涂有底漆的PET膜，购自美国南卡罗来纳州格里尔的三菱聚酯膜公司(Mitsubishi Polyester Film Inc.,Greer,SC,USA))上，并且在70℃的烘箱中干燥15分钟以形成厚度范围为0.9至1.2密耳(大约23至30微米)的干燥PSA。将带涂层的膜在23℃和50％相对湿度的条件下放置约24小时，然后切割成0.5英寸(大约1.3cm)宽的胶带条。
聚丙烯(PP)测试面板(5cm×12.5cm面板，获自美国明尼苏达州伯恩斯维尔的Aeromat塑料公司(Aeromat Plastics,Burnsville,MN,USA))，通过如下方式制备：使用手压用异丙醇浸湿过的纸巾将面板擦拭8至10次。用异丙醇浸湿过的干净纸巾重复所述流程两次以上。将经清洁的面板空气干燥。
为了进行PP剥离粘附力测试，首先用2千克(4.5磅)的辊将0.5英寸(1.25cm)宽的胶带条涂覆到PP基底上。然后根据ASTM国际标准D3330/D3330M-04(2010再核准版)方法F中所述的工序，以90度的移除角进行剥离测试。
用IMASS SP-2000滑动/剥离测试仪(获自美国马萨诸塞州阿科德的艾玛氏有限公司(IMASS,Inc.,Accord MA,USA))，以305mm/分钟(12英寸/分钟)的剥离速度来评定剥离粘附力。剥离粘附力值以盎司/英寸(oz/in)和牛顿/分米(N/dm)两者示出。
测试方法9：针对不锈钢基底的180度剥离粘附力测试
用手抹刀将待测试压敏粘合剂样品涂布到2.0密耳(0.002英寸，大约51微米)的聚酯膜(HOSTAPHAN 3SAB，涂有底漆的PET膜，购自美国南卡罗来纳州格里尔的三菱聚酯膜公司(Mitsubishi Polyester Film Inc.,Greer,SC,USA))上，并且在70℃的烘箱中干燥15分钟以形成厚度范围为0.9至1.2密耳(大约23至30微米)的干燥PSA。将带涂层的膜在23℃和50％相对湿度的条件下放置24小时，然后切割成0.5英寸(大约1.3cm)宽的胶带条。
用2kg(4.5磅)的辊将0.5英寸(大约1.3cm)宽的胶带条施用到不锈钢(SS)板上，然后用IMASS SP-2000滑动/剥离测试仪(获自美国马萨诸塞州阿科德的艾玛氏有限公司(IMASS,Inc.,Accord MA,USA))，以180度的剥离角度和每分钟12英寸(大约30cm)的速度来评定剥离粘附力。剥离粘附力值以盎司/英寸(oz/in)和牛顿/分米(N/dm)两者示出。
测试方法10：70℃下的静态剪切强度
用手抹刀将待测试压敏粘合剂样品涂布到2.0密耳(0.002英寸，大约51微米)的聚酯膜(HOSTAPHAN 3SAB，涂有底漆的PET膜，购自美国南卡罗来纳州格里尔的三菱聚酯膜公司(Mitsubishi Polyester Film Inc.,Greer,SC,USA))上，并且在70℃的烘箱中干燥15分钟以形成厚度范围为0.9至1.2密耳(大约23至30微米)的干燥PSA。将带涂层的膜在23℃和50％相对湿度的条件下放置24小时，然后切割成0.5英寸(大约1.3cm)宽的胶带条。
根据ASTM国际标准D3654/D3654M-06(2011再核准版)—流程A，在设定为70℃的烘箱内使用500克负荷来确定粘合剂的静态剪切强度。试样通过如下方式来制备：将一片0.5in×1in(1.3cm×2.5cm)的粘合剂或胶带层压到聚丙烯(PP)或不锈钢(SS)面板上。以分钟为单位记录失效的时间，即砝码将粘合剂拉离面板的时间。如果10,000分钟后没有观察到失效，则停止测试并记录10,000+分钟的值。
测试方法11：织物粘结的粘附力测试
织物为运动尼龙(以产品编号1997147从Joann Fabrics公司(Joann Fabrics)获得，宝蓝色)，将织物切割成1英寸(约2.5cm)宽和6英寸(15.2cm)长的条。将粘合带切割成0.5英寸(1.3cm)宽和7-8英寸(18至20cm)长的条。将胶带条涂抹到织物条上。用2kg(4.5磅)的辊将测试样品层压在一起；然后在测试之前静置1小时。然后将织物端放到Instron装置的下钳口中，并且胶带端放到上钳口中。如下设置Instron装置：十字头速度为12英寸/分钟(30.5cm/min)，并且平均负载介于2英寸(5.1cm)和5英寸(12.7cm)之间，这部分为样品的中间部分。记录三次读数，取平均值，并报告为剥离粘附力。
制备例1(PE-1)
通过两个步骤来制备聚合物。在聚合的第一步骤中，在反应器(搅拌式不锈钢反应器)中加入由以下项组成的混合物：88kg IBOA、和2.72kg丙烯酸(AA)、以及90.8克IRGANOX1010、381克IOTG、18.2克MEHQ、和1.8克VAZO 52。将反应器密封并脱氧，然后保持在约5psig(34.5kPa)的氮气压下。将反应混合物加热至60℃(140℉)，并进行绝热反应，并且温度峰值为127℃(260℉)。当反应完成时，将混合物冷却至50℃以下。
在第二步骤中，向第一步骤的反应产物中添加10.9克VAZO 52、3.6克VAZO 67、5.4克VAZO 88、5.4克LUPERSOL 101和7.3克LUPERSOL 130(引发剂组分以溶解于少量乙酸乙酯中的溶液进行添加)。然后添加另外的191克IOTG。将反应器密封并用氮气吹扫，并保持在5psig(34.5kPa)的氮气压下。将反应混合物加热至60℃(140℉)，并且进行绝热反应。在反应达到176℃的峰值温度(350℉)之后，将混合物在此温度下加热2小时。所得的聚合物材料被称为PE-1。为了从反应器中取出PE-1，沥干加热套，并经过2小时之后添加EHA。所得的聚合物溶液包含溶解于所添加的EHA中的PE-1，然后将所得的聚合物溶液冷却至93℃(200℉)并搅拌过夜。
如本文所用，术语“PE-1”是指由IBOA/AA(97/3)形成的聚合物材料，并且其重均分子量为35kg/摩尔。以下使用PE-1的所有制剂均基于聚合物的重量计，而不是基于通过将PE-1溶解于EHA中而形成的聚合物溶液的重量计。所添加的用以形成聚合物溶液的EHA被视为第一单体组合物的一部分。
制备例2(PE-2)
使用配有316不锈钢测试罐的VSP2绝热反应设备(购自美国伊利诺伊州伯尔雷吉的Fauske and Associates公司(Fauske and Associates,Burr Ridge IL,USA))，通过两步反应来进行聚合。
在聚合的第一步骤中，在VSP2反应器中的测试罐中加入80克单体混合物(IBOA/AA:97/3重量比)。向单体混合物中添加0.1pph的IRGANOX 1010、2pph的链转移剂(IOTG)、0.02pph的MEHQ、和0.002pph的VAZO 52，其中每pph均基于单体混合物中单体的总重量计。将反应器密封并用氮气吹扫，然后保持在大约100psig(689kPa)的氮气压下。将反应混合物加热至60℃，并进行绝热反应。大概的峰值温度为约180℃。温度达到峰值之后，将混合物冷却至50℃以下。
在第二步骤中，将引发剂溶液添加到75克的第一步骤的反应产物中。溶液包含0.012pph的VAZO 52、0.004pph的VAZO 67、0.006pph的VAZO 88、0.006pph的LUPERSOL 101、和0.008pph的LUPERSOL130，其中每pph均基于反应产物中聚合物材料的重量计。将引发剂溶解于少量的乙酸乙酯中，并且引发剂溶液总共重0.7克。然后添加另外量的IOTG(1pph)。将反应器密封、脱氧，并保持在100psig(793kPa)的氮气压下。将反应混合物加热至60℃，并且进行绝热反应，峰值温度为约124℃。将反应混合物加热至170℃并在该温度下保持1小时。然后冷却聚合物。所得的聚合物具有IBOA/AA为97/3的组合物以及8kg/mol的Mw。
制备例3(PE-3)
制剂和流程与PE-2相同，不同的是链转移剂的量和反应峰值温度发生了改变。在步骤1中，添加1.1pph的IOTG，并且峰值温度为约134℃。在步骤2中，添加0.55pph的IOTG，并且峰值温度为约138℃。所得的聚合物具有IOBA/AA为97/3的组合物以及14kg/mol的Mw。
制备例4(PE-4)
制剂和流程与PE-2相同，不同的是链转移剂的量和反应峰值温度发生了改变。在步骤1中，添加0.6ppph的IOTG，并且峰值温度为约130℃。在步骤2中，添加0.3pph的IOTG，并且峰值温度为约133℃。所得的聚合物具有IOBA/AA为97/3的组合物以及23kg/mol的Mw。
制备例5(PE-5)
向瓶中加入150克的乙酸乙酯、37.50克的IBOA、11克的IBOMA、1.50克的AA、0.25克的VAZO 67、和0.125克的IOTG。然后用氮气吹扫反应物以去除氧气。然后密封该瓶并将其放置在60℃的耐洗牢度试验仪(Launderometer)中24小时。然后将聚合物溶液放到铝盘中，并在烘箱中干燥以去除溶剂。干燥聚合物具有IBOA/IBOMA/AA为75/22/3的组合物以及约34kg/mol的Mw。
制备例6(PE-6)
聚合物如下进行制备：根据专利申请公布No.W0 96/07522和美国专利No.5,804,610(Hamer等人)中所述的方法，在聚合物袋内通过紫外线辐射引发本体聚合。聚合物通过具有以下项的制剂制备：IOA(84.3pph)、IBOA(12.7pph)、AA(3pph)、IOTG(0.03pph)、和IRGACURE651(0.15pph)。每pph均基于所有单体的总重量计。聚合物具有IOA/IBOA/AA(84.3/12.7/3)的组合物以及约625kg/mol的Mw。
制备例7(PE-7)
聚合物如下进行制备：根据专利申请公布No.W0 96/07522和美国专利No.5,804,610(Hamer等人)中所述的方法，在聚合物袋内通过紫外线辐射引发本体聚合。聚合物通过具有以下项的制剂制备：IOA(97pph)、AA(3pph)、IOTG(0.03pph)、和IRGACURE 651(0.15pph)。每pph均基于所有单体的总重量计。聚合物具有IOA/AA(97/3)的组合物以及约576kg/mol的Mw。
制备例8(PE-8)
将DS-10(3.80克)以及225克去离子水添加到烧杯中并搅拌以形成水溶液。将AA(9.5克)、CBr4(0.18克)、和IBOA(180.5克)添加到单独的烧杯中并充分混合以形成油相。然后向配有温度计、带玻璃倒退式叶片叶轮的机械搅拌器、冷凝器和氮气入口管的2升树脂烧瓶中倒入水相和油相。然后在氮气层下将反应混合物在以300转/分钟(rpm)下进行搅拌。将反应物加热至29℃，然后添加KPS(0.38克)、Na2S2O5(0.10克)、和FeSO4.7H2O溶液(0.0011克，溶解于0.5克的H2O中)。该反应形成48℃的峰值放热温度。达到放热峰值之后，将反应物加热至75℃并在此温度下保持1.5小时。然后冷却乳胶，并通过粗棉布过滤以得到固体39重量％、pH约4.6、粘度约2,000厘泊、且平均粒径约126纳米的乳胶。该乳胶聚合物具有IBOA/AA(97/3)的组合物以及162kg/mol的Mw。
制备例9(PE-9)
首先，Mw为约34,000g/mol的IBOA/AA(97/3)共聚物如下进行制备：根据专利申请公布No.W0 96/07522和美国专利No.5,804,610(Hamer等人)中所述的方法，在聚合物袋内通过紫外线辐射引发本体聚合。聚合物通过具有以下项的制剂制备：IBOA(97pph)、AA(3pph)、IRGACURE 651(1pph)、和IOTG(0.75pph)，其中每pph基于单体的总重量计。
然后将50克所得聚合物、50克甲苯、0.64克TRITON X-100、0.115克DS-4混合在一起以形成油相。水相如下进行制备：将25克水和0.115克DS-4混合在一起。将水相溶液，然后是油相溶液添加到1L的不锈钢瓦林共混机中。将混合物在高速设定下共混2分钟以得到固体为约40重量％、粘度为3960厘泊、并且平均粒径为约2.9微米的聚合物乳液。
表2：制备例(PE-1至PE-9)和DIANAL聚合物的汇总
使用Fox公式计算PE-6和PE-9的Tg，而使用调制式DSC测量PE-1至PE-5、DIANALBR113、和DIANAL MB2543的Tg。
制备例10(PE-10)：制备短波UV固化衬片
将70重量％的TEGO RC-902与30重量％的TEGO RC-711的共混物涂布到厚50微米的未涂底漆的PET膜基底(购自美国南卡罗来纳州Greer的三菱聚酯膜公司(MitsubishiPolyester Film Inc.,Greer,SC,USA))的一侧上，以形成厚度不足1.0微米的湿涂层。然后将带涂层的膜在氮气气氛中且以15.2米/分(mpm)的速度暴露于(德国哈瑙的贺利氏特种光源公司(Heraeus Noblelight,Hanau,Germany)制造)峰强度在185nm处的三个150W低压汞齐灯的输出中，以提供具有固化隔离表面的短波UV固化衬垫。关于该衬垫的其它信息可见于美国专利公布2013/0059105(Wright等人)中。
实施例1(EX-1)
水相如下进行制备：在烧杯中混合15.6克的HITENOL BC1025和208克的去离子水。油相如下进行制备：在烧杯中混合267克的丙烯酸-2-乙基己酯(EHA)、40.5克的丙烯酸异冰片酯(IBOA)、5.7克的丙烯酸(AA)、3.8克的甲基丙烯酸(MAA)、和9.5克的制备例1(PE-1)的聚合物，直到形成溶液。为了更加清楚起见，PE-1是指由IBOA/AA(97/3)形成的聚合物。含溶解的PE-1的聚合物溶液中所包含的EHA的量(被添加以从制备其的反应器中去除PE-1的EHA的量)包含在所添加的EHA的总量中(267克)。油相总重326.5克。然后将油相倒入水相中并充分混合。将内容物倒入1升的不锈钢瓦林共混机容器中，并且在高速设置下用共混器进行2分钟的均质化。然后向配有温度计、带玻璃倒退式叶片叶轮的机械搅拌器、冷凝器和氮气入口管的2升树脂烧瓶中倒入混合物。然后添加0.4克过硫酸钾(KPS)。在氮气层下搅拌反应混合物，并加热至60℃并在60℃下保持4小时。然后在30分钟内将温度增加至80℃并在此温度下保持1小时。然后冷却乳胶并过滤通过粗棉布，以得到EX-1的乳胶。乳胶为EHA/IBOA/AA/MAA/PE-1(84/13/2/1/3)。pH为约2.8。
图1示出第二加热(2H)周期中作为氮气气氛中的温度函数的EX-1的乳胶聚合物的调制式DSC热流信号。
实施例2至实施例5(EX-2至EX-5)
以与EX-1相同的制剂、相同的方式(细乳液过程)来制备这些乳胶，不同的是用PE-2(用于EX-2)、PE-3(用于EX-3)、PE-4(用于EX-4)、和PE-5(用于EX-5)替代PE-1。
图2示出第二加热(2H)周期中作为氮气气氛中的温度函数的EX-2乳胶粒子的调制式DSC热流信号。
比较例1和2(CE-1和CE-2)
以与EX-1相同的制剂、相同的方式(细乳液过程)来制备这些乳胶，不同的是用DIANAL BR113(用于CE-1)或DIANAL MB2543(用于CE-2)替代PE-1。不同于PE-1，DIANALMB2543和DIANAL BR113均不由具有环结构的单体制备。CE-1和CE-2的固体含量都为约60重量％。CE-1的粘度为270厘泊，并且CE-2的粘度为220厘泊。CE-1的平均粒径为约413nm，并且CE-2的平均粒径为426nm。
比较例3(CE-3)
用与EX-1相同的制剂以相同的方式(细乳液过程)来制备该乳胶，不同的是用制备例6(PE-6)替代PE-1。所得乳胶的固体为60重量％，粘度为92厘泊，并且平均粒径为548nm。
比较例4(CE-4)
用与EX-1相同的制剂以相同的方式(细乳液过程)来制备该乳胶，不同的是用制备例7(PE-7)替代PE-1。聚合之后，在乳胶中添加氨，以将乳胶的pH调整至约4。所得乳胶的固体含量为58重量％。
比较例5(CE-5)
根据与EX-1相同的方法来制备该乳胶，不同的是既不添加PE-1也不添加任何其它预先形成的聚合物。聚合反应期间反应物凝结，并且未获得任何乳胶。
表3：EX-1至EX-5与CE-1至CE-5的组合物
使用Fox公式计算CE-4的Tg，而使用调制式DSC测量EX-1至EX-5和CE-1至CE-3的Tg。N/A是指由于乳胶没有形成而未进行分析。
表4：EX-1至EX-5和CE-1至CE-4的粘合剂特性
比较例6(CE-6)
将30克Tg为-50℃的CE-3(60重量％的固体)与1.43克Tg为95℃的PE-8(39重量％的固体)共混。CE-3聚合物与PE-8聚合物的重量比为100比3(100:3)。共混物的粘合剂特性使用测试方法8、9和10测量，并示于表5中。
比较例7(CE-7)
将30克Tg为-50℃的CE-4(58重量％的固体)与1.3克Tg为95℃的PE-9(40重量％的固体)共混。CE-4聚合物与PE-9聚合物的重量比为100比3(100:3)。共混物的粘合剂特性使用测试方法8、9和10测量，并示于表5中。
表5：CE-3、CE-4、CE-6、CE-7和EX-1的粘合剂特性的比较
实施例6(EX-6)
将30克EX-1中的聚合物乳胶样品(60％的固体)与0.22克PARAGUM 500增稠剂共混。向混合物中添加铵，将pH调整至约9。
用手抹刀涂布器将EX-6中的聚合物乳胶共混物样品涂布到制备例10(PE-10)中的隔离衬片的固化隔离表面上，然后在70℃烘箱中干燥20分钟以得到具有乳胶PSA层的“转印带”，其中乳胶PSA层的干燥厚度为约2密耳(0.002英寸，约51微米)。
实施例7(EX-7)
将30克EX-1中的聚合物乳胶样品(60％的固体)与0.3克PARAGUM 500增稠剂以及6.1克SNOWTACK SE780G(55％的固体)增粘剂共混。EX-1干燥聚合物与干燥增粘剂之比为约100:20。将所得的聚合物乳胶共混物的pH调整至约9。
用手抹刀涂布器将EX-7中的聚合物乳胶共混物样品涂布到制备例10(PE-10)中的隔离衬片的固化隔离表面上，然后在70℃烘箱中干燥20分钟以得到具有乳胶PSA层的“转印带”，该乳胶PSA层的干燥厚度为约2密耳(约51微米)。
剥离性与再粘附性测试、制备EX-6和EX-7“转印带”
实施例6和7的“转印带”样品均在以下三个条件中的一个条件下老化并且/或者置于以下三个条件中的一个条件下：
条件1：23℃，50％相对湿度，24小时。
条件2：23℃，50％相对湿度(RH)，24小时；然后32℃，90％RH，48小时；然后在23℃、50％相对湿度下平衡1小时。
条件3：23℃，50％相对湿度，24小时；然后在70℃(湿度未受控制)烘箱中加热48小时；然后在23℃、50％相对湿度下平衡1小时。
经历以上条件步骤之后，将25微米(1.0密耳)涂有底漆的PET膜层压到经处理的乳胶PSA层上，以形成层压测试样品。涂有底漆的PET膜通过涂敷溶胶-凝胶底漆制备，溶胶-凝胶底漆如日本专利No.J02200476-A所述，以及进一步如美国专利No.5,204,219(Van Ooij等人)、欧洲专利No.0301827B1(Woo等人)、和欧洲专利No.0372756(Strobel等人)中所述。
剥离粘附力值是按180°角并以30.5厘米/分钟(12英寸/分钟)的速度将PET背衬型粘合剂胶带从短波UV固化衬片上剥离下来所需的力的测量值。IMASS SP2000型剥离测试仪(美国马萨诸塞州阿科德的IMASS公司(IMASS Corp.,Accord,MA,USA))用于记录剥离粘附力值，其作为“剥离性”值汇总于表6中。
为了确定再粘附力值，使用隔离测试方法(测试方法11)将PET背衬型胶带样品从短波UV固化衬片上剥离下来，并且然后将所得的PET背衬型胶带涂敷到干净的不锈钢面板表面。用2kg橡胶辊以61厘米/分钟(24英寸/分钟)的速度将PET背衬型胶带样品对着面板进行两次轧制。再粘附力值是按180°角并以30.5厘米/分钟(12英寸/分钟)的速度将PET背衬型胶带从钢板表面上撕下来所需的力的测量值。IMASSSP2000型剥离测试仪用于记录剥离力，其作为“再粘附力”值汇总于表6中。
表6：转印带样品EX-6和EX-7的性能
b施例8(EX-8)
用手抹刀涂布器将实施例1(EX-1)的乳胶涂布到1密耳(0.001英寸，0.0025cm)的涂有底漆的PET膜上，PET膜通过涂敷如日本专利No.J02200476-A所述的溶胶-凝胶型底漆而制备。将乳胶在70℃烘箱中干燥20分钟以得到厚度为2密耳(0.002英寸，0.005cm)的干燥粘合剂。在恒温和恒湿(23℃和50％相对湿度)室中放置24小时之后，使用织物粘附力测试(测试方法11)来评估PSA，结果示于表7中。
实施例9(EX-9)
用手抹刀涂布器将实施例2(EX-2)的乳胶涂布到1密耳(0.001英寸，0.0025cm)的涂有底漆的PET膜上，PET膜通过涂敷如日本专利No.J02200476-A所述的溶胶-凝胶型底漆而制备。将乳胶在70℃烘箱中干燥20分钟以得到厚度为2密耳(0.002英寸，0.005cm)的干燥粘合剂。在恒温和恒湿(23℃和50％相对湿度)室中放置24小时之后，使用织物粘附力测试(测试方法11)来评估PSA，结果示于表7中。
表7：织物粘结样品EX-8和EX-9的性能
“织物粘结”样品 织物粘结的剥离粘附力，oz/in(N/dm)
EX-8 10.6(11.6)
EX-9 10.9(11.9)

Claims (15)

1.一种乳液组合物，所述乳液组合物包含：
a)水；
b)可聚合表面活性剂，所述可聚合表面活性剂具有可发生自由基聚合的不饱和基团；
c)第一单体组合物，所述第一单体组合物包含
1)直链或支链烷基基团具有至少六个碳原子的(甲基)丙烯酸烷酯；以及
d)第二(甲基)丙烯酸酯聚合物，基于所述第一单体组合物中单体的总重量计，所述第二(甲基)丙烯酸酯聚合物的量为0.5重量％至15重量％，其中所述第二(甲基)丙烯酸酯聚合物的Tg大于或等于50℃，并且其中所述第二(甲基)丙烯酸酯聚合物由包含以下项的第二单体组合物形成
1)基于所述第二单体组合物中单体的总重量计，至少50重量％的(甲基)丙烯酸环烷酯，其中所述环烷基基团具有至少六个碳原子；
其中
所述乳液具有第一相和第二相，所述第一相包含所述水，所述第二相作为液滴分散在所述第一相内；并且
所述液滴包括包含以下项的混合物：
1)所述第二(甲基)丙烯酸酯聚合物；以及
2)至少90重量％的所述第一单体组合物，其中所述第二(甲基)丙烯酸酯聚合物与所述第一相不可溶混，并且溶解于所述液滴内的所述第一单体组合物中。
2.根据权利要求1所述的乳液组合物，其中所述第一单体组合物还包含(甲基)丙烯酸环烷酯、极性单体、或两者。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的乳胶组合物，其中所述第一单体组合物包含60重量％至98重量％直链或支链烷基基团具有至少六个碳原子的(甲基)丙烯酸烷酯、1重量％至30重量％的(甲基)丙烯酸环烷酯、以及1重量％至10重量％的所述极性单体。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的乳液组合物，其中所述第二单体组合物包含50重量％至100重量％的(甲基)丙烯酸环烷酯以及0重量％至50重量％的任选单体，所述任选单体为极性单体、具有直链或支链烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯、和不具有(甲基)丙烯酰基团的乙烯基单体、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈、N-烷基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二烷基(甲基)丙烯酰胺、或它们的混合物。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的乳液组合物，其中所述第二单体组合物包含90重量％至100重量％的所述(甲基)丙烯酸环烷酯和0重量％至10重量％的极性单体。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的乳液组合物，其中所述第一单体组合物不同于所述第二单体组合物。
7.根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的乳液组合物，其中所述第二(甲基)丙烯酸酯聚合物的重均分子量在3,000至150,000克/摩尔的范围内。
8.根据权利要求1至权利要求7中任一项所述的乳液组合物，其中所述乳液不包含增粘剂。
9.一种胶乳组合物，所述胶乳组合物包含根据权利要求1至8中任一项所述的乳液组合物的聚合产物，其中所述胶乳组合物包含聚合胶乳粒子。
10.根据权利要求9所述的胶乳组合物，其中如使用差示扫描量热计所测定，所述聚合胶乳粒子具有单个玻璃化转变温度。
11.根据权利要求9或10所述的胶乳组合物，其中所述第二(甲基)丙烯酸酯聚合物以及所述第一单体组合物的聚合产物一起处于所述相同的聚合粒子中。
12.根据权利要求8至权利要求11中任一项所述的乳胶组合物，还包含水分散型增粘剂。
13.一种压敏粘合剂，所述压敏粘合剂包含根据权利要求9至12中任一项所述的胶乳组合物的干燥产物。
14.一种制品，所述制品包括：
a)基底；以及
b)第一压敏粘合剂层，所述第一压敏粘合剂层邻近所述基底的第一主表面定位，其中所述第一压敏粘合剂层包含根据权利要求13所述的压敏粘合剂。
15.一种形成压敏粘合剂的方法，所述方法包括
a)形成根据权利要求1至权利要求8中任一项所述的乳液组合物；
b)使所述乳液组合物聚合以形成包含乳胶聚合粒子的乳胶组合物；以及
c)干燥所述乳胶组合物以形成所述压敏粘合剂。
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