CN107109138A - 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62/097778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。压敏粘合剂常常具有高剥离粘附力和高剪切强度(即,内聚力)。
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。第一单体组合物包含:1)具有带至少六个碳原子的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯,2)第一酸性单体,当作为均聚物测量时,该第一酸性单体具有等于至少100℃的玻璃化转变温度,以及3)第二酸性单体,当作为均聚物测量时,该第二酸性单体具有不大于50℃的玻璃化转变温度。基于第一单体组合物中单体的总重量计,第二(甲基)丙烯酸酯聚合物以0.5重量%至15重量%的量存在。第二(甲基)丙烯酸酯聚合物具有在3,000至150,000道尔顿范围内的重均分子量和高于-50℃的玻璃化转变温度。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10重量%的非酸性高Tg单体。当作为均聚物测量时,非酸性高Tg单体具有等于至少80℃的玻璃化转变温度。乳液组合物包含第一相和第二相,所述第一相包含水,所述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85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9的干燥聚合物材料的可逆热流(在第二加热周期期间使用调制式差示扫描量热法而获得)与温度的曲线图。
图2是实施例10的干燥聚合物材料的可逆热流(在第二加热周期期间使用调制式差示扫描量热法而获得)与温度的曲线图。
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。压敏粘合剂常常具有高剥离粘附力(即,剥离强度),以及高剪切强度(即,高内聚强度或高剪切保持力)。
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胶乳组合物,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。极性有机溶剂常常为醇,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。可聚合表面活性剂的其它示例为磷酸酯,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含:1)具有带至少六个碳原子的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯,2)第一酸性单体,当作为均聚物测量时,该第一酸性单体具有等于至少100℃的玻璃化转变温度,以及3)第二酸性单体,当作为均聚物测量时,该第二酸性单体具有不大于50℃的玻璃化转变温度。虽然大多数(如果不是全部的话)(甲基)丙烯酸烷基酯在乳液的液滴内,两种酸性单体很可能既分布于液滴内,也分布于第一相内(即,水相)。(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。与(甲基)丙烯酸烷基酯单体相比,酸性单体通常具有更高的水中溶解度。随着液滴内发生聚合,第一相中酸性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烷基基团。烷基基团可为直链的、支链的、环状的、或它们的组合。具有带至少六个碳原子的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯具有足够的疏水性,以主要(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%)存在于乳液组合物内的液滴中。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、丙烯酸环己酯、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、丙烯酸异冰片酯、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、甲基丙烯酸异冰片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65重量%的具有带至少六个碳原子的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯。第一单体组合物常常包含至少70重量%、至少75重量%、至少80重量%、至少85重量%、或至少90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97重量%。如果浓度更高,则所存在的酸性单体的量将不足,并且/或者最终聚合物材料的内聚强度可能过低。第一单体组合物常常包含至多96重量%、至多95重量%、或至多94重量%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65重量%至97重量%的范围内、在70重量%至97重量%的范围内、在75重量%至97重量%的范围内、在80重量%至97重量%的范围内、在85重量%至97重量%的范围内、在88重量%至97重量%的范围内、或在90重量%至97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。
除了具有带至少六个碳原子的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯以外,第一单体组合物还包含两种酸性单体。当作为均聚物使用差示扫描量热法测量时,第一酸性单体具有等于至少100℃的Tg。在一些实施方案中,Tg等于至少120℃、至少140℃、至少160℃、或至少180℃。第一酸性单体往往增加最终聚合物材料的内聚强度。合适的第一酸性单体包括,例如,甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸、马来酸酐(其发生水解以形成两个羧酸基团)、和马来酸。在许多实施方案中,第一酸性单体为丙烯酸或甲基丙烯酸。
第一单体组合物通常包含至少0.5重量%的第一酸性单体。如果第一酸性单体的量较少,则最终压敏粘合剂的内聚强度可能低得无法接受。第一单体组合物常常包含至少1重量%、至少1.5重量%、或至少2重量%的第一酸性单体。第一酸性单体的量可以为至多5重量%。如果第一酸性单体的量较大,则该单体在第一相中所存在的量将大得无法接受。这可能致使胶乳组合物的稳定性较差以及胶乳聚合粒子的凝结。此外,所得的压敏粘合剂的剥离强度可能低得无法接受。第一酸性单体的量常常为至多4.5重量%、至多4重量%、至多3.5重量%、或至多3重量%。例如,第一酸性单体的量可以在以下范围内:0.5重量%至5重量%、1重量%至5重量%、或2重量%至5重量%。第一酸性单体的量基于第一单体组合物中单体的总重量计。
当作为均聚物使用差示扫描量热法测量时,第一单体组合物中的第二酸性单体具有不大于50℃的Tg。在一些实施方案中,Tg不大于40℃、不大于30℃、或不大于20℃。合适的第一酸性单体包括,例如,丙烯酸羧乙酯和琥珀酸单-2-丙烯酰氧基乙酯。
第一单体组合物通常包含至少1重量%的第二酸性单体。如果第二酸性单体的量较小,则所得的压敏粘合剂不可能在剥离强度与内聚强度之间取得适当平衡。此外,第二酸性单体的亲水性往往低于(疏水性高于)第一酸性单体,并且可有利于将第一酸性单体吸引到乳液组合物内的液滴中,并且/或者有利于在聚合期间将第一酸性单体吸引到胶乳聚合粒子中。如果第二酸性单体的量太少,则液滴内第一酸性单体的量也可能太少。第一单体组合物常常包含至少2重量%、至少3重量%、或至少4重量%的第二酸性单体。第二酸性单体的量可以为至多10重量%。如果第二酸性单体的量更大,则所得的胶乳聚合粒子往往可能凝结。此外,所得的压敏粘合剂的剥离强度可能低得无法接受。第二酸性单体的量常常为至多8重量%、至多6重量%、至多5重量%、或至多4重量%。例如,第二酸性单体的量可以在以下范围内:1重量%至10重量%、2重量%至10重量%、1重量%至8重量%、2重量%至8重量%、1重量%至6重量%、2重量%至6重量%、1重量%至5重量%、或2重量%至5重量%。第二酸性单体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65重量%至98.5重量%的具有带至少六个碳原子的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯、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、0.5重量%至5重量%的第一酸性单体、以及1重量%至10重量%的第二酸性单体。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烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯、0重量%至15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、0.5重量%至5重量%的第一酸性单体、以及1重量%至10重量%的第二酸性单体。在一些示例中,第一单体组合物包含70重量%至97重量%的具有带至少六个碳原子的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯、0重量%至15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、0.5重量%至5重量%的第一酸性单体、以及1重量%至10重量%的第二酸性单体。在其它示例中,第一单体组合物包含75重量%至97重量%的具有带至少六个碳原子的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯、0重量%至10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、0.5重量%至5重量%的第一酸性单体、以及1重量%至10重量%的第二酸性单体。在其它示例中,第一单体组合物包含80重量%至97重量%的具有带至少六个碳原子的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯、0重量%至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、0.5重量%至5重量%的第一酸性单体、以及1重量%至10重量%的第二酸性单体。
第一单体组合物常常包含85重量%至98.5重量%的具有带至少六个碳原子的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯、0.5重量%至5重量%的第一酸性单体、以及1重量%至10重量%的第二酸性单体。在一些示例中,第一单体组合物包含85重量%至97重量%的具有带至少六个碳原子的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯、0.5重量%至4重量%的第一酸性单体、以及1重量%至8重量%的第二酸性单体。在其它示例中,第一单体组合物包含88重量%至97重量%的具有带至少六个碳原子的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯、1重量%至4重量%的第一酸性单体、以及2重量%至8重量%的第二酸性单体。在其它实施方案中,第一单体组合物包含90重量%至97重量%的具有带至少六个碳原子的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯、1重量%至4重量%的第一酸性单体、以及2重量%至6重量%的第二酸性单体。每种单体的量基于第一单体组合物中单体的总重量计。
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,这些组分处于液滴中。通常,第一单体组合物中至少85重量%的单体处于乳液的液滴内,并且第一组合物中不大于15重量%的单体处于乳液组合物的第一相内。极性单体可以分布于液滴以及第一相两者内,极性单体诸如第一酸性单体和第二酸性单体以及疏水性低于具有带至少六个碳原子的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯的其它单体(诸如,具有带一至五个碳原子的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯单体)。随着聚合的继续进行,第一相中的这些单体可渗入到液滴中,并且变成胶乳聚合粒子的一部分。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,形成第二(甲基)丙烯酸酯聚合物。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胶乳粒子之内。
第二单体组合物被选择以提供第二(甲基)丙烯酸酯聚合物,如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大于-50℃的玻璃化转变温度。例如,玻璃化转变温度可大于-40℃、大于-30℃、大于-20℃、大于-10℃、大于0℃。玻璃化转变温度可以为至多120℃或甚至更高、至多100℃、至多80℃、至多60℃、至多40℃、或至多20℃。
用于形成第二(甲基)丙烯酸酯聚合物的第二单体组合物通常包含非酸性单体,当被聚合为均聚物时,非酸性单体具有大于80℃的玻璃化转变温度。该单体(可称为“非酸性高Tg单体”)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。顾名思义,该单体不包含酸性基团诸如羧基基团(-COOH)。非酸性高Tg单体通常不包含芳族环(例如,非酸性高Tg单体不为苯乙烯、苯乙烯衍生物、芳基(甲基)丙烯酸酯、或芳基(甲基)丙烯酸酯衍生物)。
非酸性高Tg单体常常为具有带6至12个碳原子的环烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯。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。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、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。
在其它实施方案中,非酸性高Tg单体可以是具有带1至4个碳原子的直链或支链烷基基团的甲基丙烯酸烷基酯。如果存在两个以上的碳原子,则烷基通常为支链烷基。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、以及甲基丙烯酸叔丁酯。
在其它实施方案中,非酸性高Tg单体为: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-烷基丙烯酰胺,诸如N-辛基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、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-二烷基丙烯酰胺,诸如N,N-二甲基丙烯酰胺。
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至少10重量%的非酸性高Tg单体。在一些实施方案中,第二单体组合物中非酸性高Tg单体的量可以是至少20重量%、至少30重量%、至少40重量%、或至少50重量%。非酸性高Tg单体可以是第二单体组合物中唯一的单体。即,第二单体组合物可包含100重量%的非酸性高Tg单体,前提条件是所得的第二(甲基)丙烯酸酯不可溶混于第一相中。非酸性高Tg单体的量常常为至多97重量%、至多95重量%、至多90重量%、至多85重量%、至多80重量%、至多75重量%、或至多70重量%。重量%基于第二单体组合物中单体的总重量计。
如果非酸性高Tg单体为具有带6至12个碳原子的环烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯和/或具有带1至4个碳原子的直链或支链烷基基团的甲基丙烯酸烷基酯,基于第二单体组合物中单体的总重量计,该单体可以至多100重量%的任何量使用。
如果非酸性高Tg单体为丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈、N-烷基丙烯酰胺、N,N-二烷基丙烯酰胺、或它们的组合,基于第二单体组合物中单体的总重量计,该单体可以至多20重量%、或至多15重量%的量使用。如果以较大的量使用,则所得的第二(甲基)丙烯酸酯聚合物可部分地与第一相溶混,并且/或者可迁移到液滴外部,致使第二(甲基)丙烯酸酯聚合物非均匀地分布于所有液滴中。如果需要更高量的非酸性高Tg单体,这些单体可以与以下项组合:具有带6至12个碳原子的环烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯;和/或具有带1至4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,第二单体组合物中所用的非酸性高Tg单体是第一非酸性高Tg单体和第二非酸性高Tg单体的混合物。第一非酸性高Tg单体选自:环烷基基团具有6至12个碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯、具有带1至4个碳原子的直链或支链烷基基团的甲基丙烯酸烷基酯、或它们的混合物。第二非酸性高Tg单体选自:丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈、具有带1至10个碳原子的烷基基团的N-烷基丙烯酰胺、具有带1至10个碳原子的烷基基团的N,N-二烷基丙烯酰胺、以及它们的混合物。
第二单体组合物常常包含10重量%至100重量%的非酸性高Tg单体、以及0重量%至90重量%的其它任选单体。这些其它任选单体具有不大于80℃的Tg,并且/或者具有酸性基团。在一些示例中,第二单体组合物包含:15重量%至100重量%的非酸性高Tg单体以及0重量%至85重量%的其它任选单体,15重量%至97重量%的非酸性高Tg单体以及3重量%至85重量%的任选单体,15重量%至95重量%的非酸性高Tg单体以及5重量%至85重量%的任选单体,15重量%至85重量%的非酸性高Tg单体以及15重量%至85重量%的任选单体,或20重量%至75重量%的非酸性高Tg单体以及25重量%至80重量%的任选单体。重量%基于第二单体组合物中单体的总重量计。
可以与第二单体组合物中的非酸性高Tg单体组合的任选单体之一为丙烯酸烷基酯,诸如,直链或支链烷基基团具有至少四个碳原子的丙烯酸烷基酯。当作为均聚物使用差示扫描量热法测量时,这些单体常常具有不大于50℃、不大于20℃、或不大于0℃的Tg尽管可以使用少量的烷基基团具有少于四个碳原子的丙烯酸烷基酯单体,但是这些单体可有利于第二(甲基)丙烯酸酯聚合物迁移到液滴与乳液组合物内第一相之间的界面。在许多实施方案中,丙烯酸烷基酯单体的烷基基团具有至少六个碳原子、或至少8个碳原子。丙烯酸烷基酯单体的烷基基团可具有,例如,至多13个碳原子。在许多实施方案中,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。具有带至少四个碳原子的直链或支链烷基基团的、用于第二单体组合物中的合适的丙烯酸烷基酯包括但不限于,丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸异戊酯、2-甲基丁基丙烯酸酯、丙烯酸正己酯、4-甲基-2-戊基丙烯酸酯、2-乙基己基丙烯酸酯、2-甲基己基丙烯酸酯、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、2-丙基庚基丙烯酸酯、丙烯酸异十三烷酯、以及丙烯酸十二烷酯。
可以与第二单体组合物中的非酸性高Tg单体组合的另一任选单体为具有带至少五个碳原子的直链或支链烷基基团的甲基丙烯酸烷基酯。当作为均聚物使用差示扫描量热法测量时,这些单体常常具有不大于50℃、不大于20℃、或不大于0℃的Tg。甲基丙烯酸烷基酯的烷基基团可具有至多13个碳原子、至多12个碳原子、或至多10个碳原子,并且可具有至少5或6个碳原子。合适的甲基丙烯酸烷基酯包括,例如,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、以及甲基丙烯酸十二烷酯。
基于第二单体组合物中单体的总重量计,在第二单体组合物中,直链或支链烷基基团具有至少四个碳原子的丙烯酸烷基酯的量、和/或具有带至少五个碳原子的直链或支链烷基基团的甲基丙烯酸烷基酯的量可以在0重量%至90重量%的范围内。该任选单体可改善第二(甲基)丙烯酸酯聚合物与第一单体组合物之间的相容性。如果存在的话,丙烯酸烷基酯和/或甲基丙烯酸烷基酯的量常常为至少1重量%、至少2重量%、或至少5重量%。丙烯酸烷基酯单体和/或甲基丙烯酸烷基酯的量可以为至少10重量%、至少15重量%、至少20重量%、至少25重量%、或至少30重量%。如果丙烯酸烷基酯和/或甲基丙烯酸烷基酯的量大于90重量%,则所得的(甲基)丙烯酸酯聚合物的非酸性高Tg单体的量不足,并且玻璃化转变温度可能低于所需温度。在一些实施方案中,丙烯酸烷基酯和/或甲基丙烯酸烷基酯的量为至多85重量%、至多80重量%、至多75重量%、至多70重量%、至多60重量%、至多50重量%、或至多40重量%。
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)。可添加这些任选单体以进一步增强所得的第二(甲基)丙烯酸酯聚合物与乳液组合物液滴内的第一单体组合物的相容性。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、丙烯酸2-羧基乙酯、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。第二单体组合物通常包含0重量%至10重量%、0重量%至8重量%、0重量%至6重量%、0重量%至5重量%、0重量%至4重量%、或0重量%至2重量%的任选含酸单体和/或任选含羟基单体。重量%基于第二单体组合物内单体的总重量计。
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。示例性任选的单体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。第二单体组合物通常包含0重量%至10重量%、0重量%至8重量%、0重量%至6重量%、0重量%至5重量%、0重量%至4重量%、或0重量%至2重量%的具有乙烯基基团而不是(甲基)丙烯酰基团的任选单体。重量%基于第二单体组合物内单体的总重量计。
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)。
第二单体组合物常常包含10重量%至100重量%的非酸性高Tg单体、0重量%至90重量%的具有带至少四个碳原子的直链或支链烷基基团的丙烯酸烷基酯和/或具有带至少五个碳原子的直链或支链基团的甲基丙烯酸烷基酯、0重量%至10重量%的极性单体、以及0重量%至10重量%的乙烯基单体,该极性单体为含酸单体和/或含羟基单体,该乙烯基单体不是(甲基)丙烯酰基团。在许多实施方案中,第二单体组合物中唯一的单体是非酸性高Tg单体或非酸性高Tg单体与选自以下项中的一种或多种任选单体的组合:具有为直链或支链的烷基基团的丙烯酸烷基酯,该烷基基团具有至少四个碳原子、和/或具有为直链或支链的烷基基团的甲基丙烯酸烷基酯,该烷基基团具有至少五个碳原子、以及极性单体,该极性单体为含酸单体和/或含羟基单体。在此类实施方案中,第二单体组合物包含10重量%至100重量%的非酸性高Tg单体、0重量%至90重量%的具有带至少四个碳原子的直链或支链烷基基团的丙烯酸烷基酯和/或具有带至少五个碳原子的直链或支链烷基基团的甲基丙烯酸烷基酯、以及0重量%至10重量%的极性单体,该极性单体为含酸单体和/或含羟基单体。
在一些具体实施方案中,第二单体组合物包含100重量%的非酸性高Tg单体。高Tg单体可以是单个单体或单体的组合。在一些实施方案中,所有非酸性高Tg单体都是:具有带6至12个碳原子的环烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯、具有带1至4个碳原子的直链或支链烷基基团的甲基丙烯酸烷基酯、或它们的组合。在其它实施方案中,第二单体组合物包含至少80重量%的这些高Tg单体中的一者或两者、以及至多20重量%的上述其它非酸性高Tg单体。例如,第二单体组合物可包含两种不同的非酸性高Tg单体,诸如(1)80重量%至99重量%的具有带6至12个碳原子的环烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯、具有带1至4个碳原子的烷基基团的甲基丙烯酸烷基酯、或它们的组合;以及(2)1重量%至20重量%的另一类非酸性高Tg单体。
在一些其它具体实施方案中,第二单体组合物可包含15重量%至85重量%的非酸性高Tg单体、15重量%至85重量%的具有带至少四个碳原子的直链或支链烷基基团的丙烯酸烷基酯和/或具有带至少五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10重量%的极性单体,该极性单体为含酸单体和/或含羟基单体。在其它示例中,第二单体组合物可包含15重量%至85重量%的非酸性高Tg单体、15重量%至85重量%的具有带至少四个碳原子的直链或支链烷基基团的丙烯酸烷基酯和/或具有带至少五个碳原子的直链或支链烷基基团的甲基丙烯酸烷基酯、以及0重量%至5重量%的极性单体,该极性单体为含酸单体和/或含羟基单体。在其它示例中,第二单体组合物可包含20重量%至80重量%的非酸性高Tg单体、20重量%至80重量%的具有带至少四个碳原子的直链或支链烷基基团的丙烯酸烷基酯和/或具有带至少五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5重量%的极性单体,该极性单体为含酸单体和/或含羟基单体。在其它示例中,第二单体组合物可包含30重量%至70重量%的非酸性高Tg单体、30重量%至70重量%的具有带至少四个碳原子的烷基基团的丙烯酸烷基酯和/或具有带至少五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5重量%的极性单体,该极性单体为含酸单体和/或含羟基单体。重量%基于第二单体组合物中单体的总重量计。
对于第二单体组合物中包含任选单体的这些具体实施方案中任一项而言,非酸性高Tg单体可以是不同单体的混合物。如果高Tg单体的总量大于第二单体组合物中单体的20重量%,则高Tg单体通常为第一非酸性高Tg单体与第二非酸性高Tg单体的混合物。第一非酸性高Tg单体选自:具有带6至12个碳原子的环烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯、具有带1至4个碳原子的直链或支链烷基基团的甲基丙烯酸烷基酯、以及它们的混合物。第二非酸性高Tg单体选自:丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈、具有带1至10个碳原子的烷基基团的N-烷基丙烯酰胺、具有带1至10个碳原子的烷基基团的N,N-二烷基丙烯酰胺、以及它们的混合物。
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、或叔十二烷基硫醇(TDDM)。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))、VAZO 52(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,LUPERSOL 101(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或溶剂本体聚合方法制备。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)丙烯酸酯聚合物常常具有至少5,000克/摩尔、至少10,000克/摩尔、或至少20,000克/摩尔的重均分子量。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。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3,000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、在5,000克/摩尔至100,000克/摩尔的范围内、在5,000克/摩尔至80,000克/摩尔的范围内、或在5,000克/摩尔至50,000克/摩尔的范围内。
第二(甲基)丙烯酸酯聚合物的Tg通常大于-50℃。例如,Tg大于-45℃、或大于-40℃。第二(甲基)丙烯酸酯聚合物的Tg最高可达到由非酸性高Tg单体形成的均聚物的Tg。在许多实施方案中,第二(甲基)丙烯酸酯聚合物的Tg可以为至多100℃或更高、至多80℃、至多70℃、或至多60℃。第二(甲基)丙烯酸酯聚合物的Tg常常在-45℃至100℃以上的范围内,在-30℃至100℃的范围内,或在-20℃至80℃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第一单体组合物的一部分中,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,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材料与可聚合材料的总和。该聚合材料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。
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中,然后再混合该混合物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。
如果需要的话,可以将任选的增粘剂包含在乳液组合物中。如果将此类任选的增粘剂添加到乳液组合物中,其通常为基于C9的烃类增粘剂。这些增粘剂主要源自于C9单体以及存在的一些其它单体,诸如乙烯基甲苯、二环戊二烯、茚、甲基苯乙烯、苯乙烯、和甲茚的混合物。基于C9的烃类增粘剂可以商品名PICCO、KRISTALEX、PLASTOLYN、PICCOTAC和ENDEX从伊士曼化工公司(Eastman Chemical Company)商购获得,以商品名NORSOLENE从美国宾西法尼亚州埃克斯顿的克雷威利公司(Cray Valley,Exton,PA,USA)商购获得,以商品名NOVAREZ从比利时的罗格斯公司(Ruetgers N.V.,Belgium)商购获得,以及以商品名HIKOTAC从韩国的科隆工业公司(Kolon Industries,Inc.,South Korea)商购获得。这些树脂可为部分或完全氢化的。在氢化之前,C9基烃树脂通常具有约40百分比的芳香物,如通过质子核磁共振测得。氢化的基于C9的烃树脂例如可以商品名REGALITE和REGALREZ从伊士曼化工公司商购获得,所述REGALITE和REGALREZ是50%至100%(例如,50%、70%、90%和100%)氢化的。部分地氢化的树脂通常具有一些芳族环。
如果存在的话,基于第二(甲基)丙烯酸酯共聚物的总重量与第一单体组合物中单体的重量之和计,乳液组合物中的任选增粘剂常常以1重量%至40重量%范围内的量存在。在一些实施方案中,增粘剂的量为至少5重量%、至少10重量%、或至少15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%。
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,所述第二(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85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。(甲基)丙烯酸烷基酯很可能主要存在于液滴内,而酸性单体可部分地分布于液滴内,并且部分地分布于水相内。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。
通常同时在室温下(例如,约20℃至约25℃)或在超过室温的温度下搅拌乳液组合物,以使液滴内的第一单体聚合。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胶乳粒子中: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,分散于)水相中。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,因此在不需要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,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℃。
胶乳组合物可以与任选的增粘剂组合。添加增粘剂可用于增大粘附力。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。树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,基于胶乳聚合粒子的总重量计,胶乳组合物中的任选增粘剂常常以在1重量%至40重量%范围内的量存在。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从皇家涂料与特种聚合物公司(Royal Coatings andSpecialty Polymers)获得的那些。如果添加的话,基于胶乳组合物(水和胶乳聚合粒子)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。
可制备各种类型的制品,所述制品包括基底和压敏粘合剂层,压敏粘合剂层邻近基底的主表面定位。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(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:箔或膜、非织造材料(例如,纸材、布料、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。
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。背衬层常常为膜或泡沫。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;非织造幅材;金属,包括金属箔;聚酯,诸如聚(对苯二甲酸亚烷基酯)(诸如聚(对苯二甲酸乙二醇酯))、聚(萘二甲酸亚烷基酯)(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,剥离衬片具有剥离涂层,该涂层包含如美国专利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,剥离衬垫具有剥离涂层,该涂层包含如美国专利申请公布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和高剪切强度(即,内聚力)。如此,可以将通过向背衬施加压敏粘合剂层而形成的粘合带用于各种不同的应用。在一些实施方案中,粘合带可用作包装胶带。
实施方案1是一种乳液组合物。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。第一单体组合物包含:1)具有带至少六个碳原子的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯,2)第一酸性单体,当作为均聚物测量时,该第一酸性单体具有等于至少100℃的玻璃化转变温度,以及3)第二酸性单体,当作为均聚物测量时,该第二酸性单体具有不大于50℃的玻璃化转变温度。基于第一单体组合物中单体的总重量计,第二(甲基)丙烯酸酯聚合物以0.5重量%至15重量%的量存在。第二(甲基)丙烯酸酯聚合物具有在3,000至1,500,000道尔顿范围内的重均分子量和高于-50℃的玻璃化转变温度。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10重量%的非酸性高Tg单体。当作为均聚物测量时,非酸性高Tg单体具有等于至少80℃的玻璃化转变温度。乳液包含第一相和第二相,所述第一相包含水,所述第二相作为液滴分散于第一相内。液滴包含以下项的混合物:i)至少85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,其中基于乳液组合物的总重量计,乳液组合物包含至少30重量%的水。
实施方案3是根据实施方案1或2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4是根据实施方案1至3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5是根据实施方案1至3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6是根据实施方案1至5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8是根据实施方案1至7中任一项所述的乳液组合物,其中第一单体组合物包含至少65重量%的具有带至少六个碳原子的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯。
实施方案9是根据实施方案1至8中任一项所述的乳液组合物,其中第一单体组合物包含至多98.5重量%的具有带至少六个碳原子的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯。
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,其中第一单体组合物中的第一酸性单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸酐、马来酸、或它们的混合物,并且其中第一单体组合物中的第二酸性单体包括丙烯酸羧乙酯、琥珀酸单-2-丙烯酰氧基乙酯、或它们的混合物。
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,其中第一单体组合物中的第一酸性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、或它们的混合物。
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,其中第一单体组合物中的第二酸性单体为丙烯酸羧乙酯、琥珀酸单-2-丙烯酰氧基乙酯、或它们的组合。
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65重量%至98.5重量%的具有至少六个碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯、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、0.5重量%至5重量%的第一酸性单体、以及1重量%至10重量%的第二酸性单体。
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,第一单体组合物包含85重量%至98.5重量%的具有至少六个碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯、0.5重量%至5重量%的第一酸性单体、以及1重量%至10重量%的第二酸性单体。
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,其中第二单体组合物与第一单体组合物不同。
实施方案16是根据实施方案1至15中任一项所述的乳液组合物,其中第二(甲基)丙烯酸酯聚合物具有大于-40℃的玻璃化转变温度。
实施方案17是根据实施方案1至16中任一项所述的乳液组合物,其中第二单体组合物中的非酸性高Tg单体是具有带6至12个碳原子的环烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯。
实施方案18是根据实施方案1至17中任一项所述的乳液组合物,其中第二单体组合物中的非酸性高Tg单体为:(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、3,5-二甲基金刚烷基丙烯酸酯、甲基丙烯酸4-叔丁基环己酯、或它们的混合物。
实施方案19是根据实施方案17或18所述的乳液组合物,其中第二单体组合物包含10重量%至100重量%的具有带6至12个碳原子的环烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯。
实施方案20是根据实施方案1至16中任一项所述的乳液组合物,其中第二单体组合物中的非酸性高Tg单体是具有带1至4个碳原子的直链或支链烷基基团的甲基丙烯酸烷基酯。
实施方案21是根据实施方案20所述的乳液组合物,其中第二单体组合物包含至多20重量%的具有带1至4个碳原子的直链或支链烷基基团的甲基丙烯酸烷基酯。
实施方案22是根据实施方案1至16中任一项所述的乳液组合物,其中第二单体组合物中的非酸性高Tg单体为丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈、N-烷基丙烯酰胺、或N,N-二烷基丙烯酰胺。
实施方案23是根据实施方案22所述的乳液组合物,其中第二单体组合物包含至多20重量%的丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈、N-烷基丙烯酰胺、或N,N-二烷基丙烯酰胺。
实施方案24是根据实施方案1至23中任一项所述的乳液组合物,其中第二单体组合物还包含具有带至少4个碳原子的直链或支链烷基基团的丙烯酸烷基酯和/或具有带至少5个碳原子的直链或支链烷基基团的甲基丙烯酸烷基酯。
实施方案25是根据实施方案1至24中任一项所述的乳液组合物,其中第二单体组合物还包含极性单体。
实施方案26是根据实施方案25所述的乳液组合物,其中极性单体为含酸单体、含羟基单体、或它们的混合物。
实施方案27是根据实施方案1至26中任一项所述的乳液组合物,其中第二单体组合物包含10重量%至100重量%的非酸性高Tg单体、0重量%至90重量%的具有带至少4个碳原子的直链或支链烷基基团的丙烯酸烷基酯和/或具有带至少5个碳原子的直链或支链烷基基团的甲基丙烯酸烷基酯、以及0重量%至10重量%的极性单体,该极性单体为含酸单体、含羟基单体、或它们的混合物。各含量基于第二单体组合物中单体的总重量计。
实施方案28是根据实施方案27所述的乳液组合物,其中非酸性高Tg单体包括第一非酸性高Tg单体,该单体是具有带6至12个碳原子的环烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯。
实施方案29是根据实施方案27所述的乳液组合物,其中第二单体组合物中的非酸性高Tg单体包括:具有带1至4个碳原子的直链或支链烷基基团的甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈、具有带1至10个碳原子的烷基基团的N-烷基丙烯酰胺、具有带1至10个碳原子的烷基基团的N,N-二烷基丙烯酰胺、以及它们的组合。
实施方案30是根据实施方案1至29中任一项所述的乳液组合物,其中非酸性高Tg单体包括:1)第一高Tg单体,其包括具有带6至12个碳原子的环烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯、具有带1至4个碳原子的直链或支链烷基基团的甲基丙烯酸烷基酯、或它们的组合;以及2)第二高Tg单体,其包括丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈、具有带1至10个碳原子的烷基基团的N-烷基丙烯酰胺、具有带1至10个碳原子的烷基基团的N,N-二烷基丙烯酰胺、或它们的组合。
实施方案31是根据实施方案1至30中任一项所述的乳液组合物,还包含基于C9的烃类增粘剂。
实施方案32是根据实施方案31所述的乳液组合物,其中基于C9的烃类增粘剂为氢化增粘剂。
实施方案33是根据实施方案1至32中任一项所述的乳液组合物,其中液滴的平均直径为至多2000微米、或至多1000微米、或至多500微米。
实施方案34是包含根据实施方案1至33中任一项所述的乳液组合物的聚合产物的胶乳组合物,其中胶乳组合物包含胶乳聚合粒子。
实施方案35是根据实施方案34所述的胶乳组合物,还包含增粘剂。
实施方案36是根据实施方案35所述的胶乳组合物,其中增粘剂为分散体的形式。
实施方案37是根据实施方案34至36中任一项所述的胶乳组合物,其中胶乳粒子包含第二(甲基)丙烯酸酯聚合物以及相同胶乳粒子内第一单体组合物的聚合产物。
实施方案38是根据实施方案34至37中任一项所述的胶乳组合物,其中使用差示扫描量热计测量时,胶乳粒子具有单个玻璃化转变温度。
实施方案39是包含根据实施方案34至38中任一项所述的胶乳组合物的干燥产物的压敏粘合剂。
实施方案40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39所述的压敏粘合剂。
实施方案41是根据实施方案40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39的压敏粘合剂的第二层。
实施方案42是根据实施方案40或41所述的制品,其中基底为泡沫或聚合物膜。
实施方案43是根据实施方案40至42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44是根据实施方案40至42中任一项所述的制品,其中基底为剥离衬垫。
实施方案45是根据实施方案44所述的制品,其中剥离衬垫包括剥离涂层,所述剥离涂层包含乙烯基-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46是根据实施方案40或41所述的制品,其中制品为转印带。
实施方案47是根据实施方案40所述的制品,其中制品为粘合带。
实施方案48是根据实施方案47所述的制品,其中粘合带为包装胶带。
实施方案49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33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胶乳聚合粒子的胶乳组合物;以及(c)干燥胶乳组合物以形成压敏粘合剂。
实施方案50是根据实施方案49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,否则实施例中使用的所有份数、百分数、比率等均按重量计。
表1:材料
测试方法1:聚合物分子量的测量
所制备的聚合物的重均分子量(Mw)通过尺寸排阻色谱(SEC)测量。将固体为50毫克的聚合物样品溶解于10mL四氢呋喃(用250ppm的丁羟甲苯(BHT)抑制的THF)中。用0.45微米注射器过滤器对所得溶液进行过滤,然后通过SEC分析。在如下条件下操作SEC系统:
样品注射:10微升
流动相:THF,EMD OMNISOLV级别或等同级别(无抑制剂)
流速:1.0毫升/分钟
系统:Waters e2695泵/自动进样器
检测器:Waters 2414蒸发光散射检测器(70℃漂移管,30psi(大约207kPa)氮气流量,30℃喷雾器温度)
色谱柱:四根PL-GEL色谱柱,每根300mm×7.8mm,具有104、103、500和100埃的孔径,购自美国加利福尼亚州圣克拉拉的安捷伦科技公司(Agilent Technologies,SantaClara,CA,USA)。使用色谱柱加热器将色谱柱维持在40℃。
标准品:具有窄分子量分布且平均分子量峰值范围为377,400至580道尔顿的聚苯乙烯标准品用于建立校准曲线(3次多项式拟合)。
注射器过滤0.45微米聚四氟乙烯器:
运行样品,并计算有效分子量分布图,使用窄分子量聚苯乙烯标准品进行校准。处理数据时使用500道尔顿的更小的分子量界限。获得每次样品运行的数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)、和多分散指数(Mw/Mn)值。
测试方法2:测量聚合物粘度
使用2号转子以每分钟30转的转速用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))来测量聚合物粘度。
测试方法3:测量固体重量百分比
为了测量各个样品的固体含量,将约1克的样品(例如,湿胶乳或聚合物溶液)放入铝盘中并称重。然后将盘和样品在105℃下干燥2小时(除非另有所示)。
当对样品进行分析以确定胶乳粒子的重量%(wt.%)(胶乳组合物的固体重量%)时,使用以下公式:
胶乳固体重量%=100×(干燥胶乳聚合物的重量)/(湿胶乳聚合物的重量)
湿胶乳聚合物的重量是指干燥前胶乳的重量。干燥胶乳的重量是指干燥后胶乳聚合物的重量。
当对样品进行分析以确定单体溶剂中第二(甲基)丙烯酸酯的量(例如,2-OA,也作为第一单体组合物的一部分使用)时,使用以下公式:
聚合物溶液固体重量%=100×(干燥聚合物的重量)/(聚合物溶液的重量)
聚合物溶液的重量是指干燥前的重量,并且包括单体溶剂和第二(甲基)丙烯酸酯聚合物的总重量。干燥聚合物的重量是指干燥后的重量,并且通常仅包括第二(甲基)丙烯酸酯聚合物。
测试方法4:测量胶乳pH
用pH计(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存在的任何有机溶剂。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。
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,并且包括转变,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以焦耳/克(J/g)示出。
测试方法6:粒度
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(ZETASIZERNANO 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:剥离粘附力测试—PSA涂布的聚酯胶带
用手抹刀将待测试压敏粘合剂样品涂布到2.0密耳(大约51微米)的聚酯膜(HOSTAPHAN 3SAB,涂底漆的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65℃的烘箱中干燥30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1英寸(大约2.5cm)宽的胶带条。
将1英寸(大约2.5cm)宽的胶带条施用到不锈钢板上,然后用SLIP/PEEL TESTERMODEL 3M90(获自美国俄勒冈州俄勒冈市的Instrumentors Supply公司(InstrumentorsSupply,Inc.,Oregon City,OR,USA)),以180°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。剥离粘附力值作为三次测试的平均值示出,并且以盎司/英寸(oz/in)和牛顿/分米(N/dm)两者示出。
测试方法8:纤维板剪切测试—PSA涂布的聚酯胶带
用手抹刀将待测试压敏粘合剂样品涂布到2.0密耳(大约51微米)的聚酯膜(HOSTAPHAN 3SAB,涂底漆的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))上,并且在65℃的烘箱中干燥30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。
使用双面胶带将纤维板粘附到不锈钢板上。然后通过PSA侧将0.5英寸(大约1.3cm)宽的PSA测试胶带条粘附到纤维板的表面,用2千克的辊进行按压,从而提供0.5英寸×0.5英寸(大约1.3cm×1.3cm)的接触面积。将1千克的悬挂砝码附接到PSA测试胶带上,并记录PSA测试胶带发生剪切断裂的时间。
测试方法9:带老化样品的纤维板剪切测试
如纤维板剪切测试一样制备待测试的压敏胶带样品,不同的是将样品在23℃和50%相对湿度的条件下放置2至3周。
使用双面胶带将纤维板粘附到不锈钢板上。然后通过PSA侧将0.5英寸(大约1.3cm)宽的PSA测试胶带条粘附到纤维板的表面,用2千克的辊进行按压,从而提供0.5英寸×0.5英寸(大约1.3cm×1.3cm)的接触面积。将1千克的悬挂砝码附接到PSA测试胶带上,并记录PSA测试胶带发生剪切断裂的时间。
制备例1(PE-1)
在聚合的第一步骤中,在5升不锈钢反应器中加入2千克混合物,该混合物由以下项组成:300克IOA、1600克IBOA、和100克AA、以及2克IRGANOX 1010、50克链转移剂IOTG、0.4克MEHQ、和0.12克VAZO 52。将反应器密封,用氮气吹扫脱氧,并且然后保持在近似5psig的氮气压下。在第一步骤中将反应混合物加热至60℃,并进行绝热反应。温度峰值为149℃。当反应完成时,将混合物冷却至50℃以下。
然后向第一步骤中的反应产物中添加溶解于最小量乙酸乙酯中的各种引发剂(0.36克VAZO 52、0.08克VAZO 67、0.12克VAZO 88、0.12克LUPERSOL 101、和0.16克LUPERSOL 130)的溶液以及25克IOTG。将反应器密封并用氮气吹扫脱氧,并且然后保持在5psig的氮气压下。将反应混合物加热至60℃,并进行绝热反应。在反应达到120℃的峰值温度之后,将混合物加热至180℃达2小时并且在热的时候排出到铝托盘中。在材料冷却之后,将所得的固体聚合物敲成薄片。根据测试方法1中的聚合物分子量测量,所得的(甲基)丙烯酸酯聚合物(PE-1)的重均分子量经确定为约7260克/摩尔。
将40克的PE-1样品和160克的丙烯酸2-辛酯添加到8-oz(大约237mL)的玻璃广口瓶中。将此广口瓶密封并放置在辊上待聚合物溶解。这产生固体含量为约20重量%且Brookfield粘度为8cps的聚合物溶液。
比较制备例1(CPE-1)
向8-oz(大约237mL)的玻璃瓶中加入38克IOA、2克AA、0.6克IOTG、和0.02克VAZO52。用氮气吹扫3分钟之后,将瓶子密封并将其在设定为75℃的耐洗牢度试验仪(Launderometer)中放置16小时,然后在设定为85℃的耐洗牢度试验仪中放置2小时。
冷却至室温后,打开瓶子,并添加160克2-OA。将瓶子放置在辊上待聚合物溶解。根据测试方法3所确定,这产生了固体含量为18.8重量%的聚合物溶液。(甲基)丙烯酸酯聚合物的重均分子量根据测试方法1确定为约37,960克/摩尔。
制备例2、3和4(PE-2,PE-3,PE-4)和比较制备例2(CPE-2)
使用与CPE-1相同的流程制备聚合物PE-2、PE-3、PE-4和CPE-2,不同的是使用表2所列的组合物,该表包括所得的重均分子量和Brookfield粘度值。
制备例5(PE-5)
向8-oz(大约237mL)的玻璃瓶中加入45克IOA、50克IBOA、5克AA、0.8克t-DDM、和0.1克IRGACURE 651。将广口瓶中的内容物在氮气下吹扫并搅拌,并且用GE F15T8-BLB 15WBlack-Ray灯照射20分钟,从而形成粘稠浆状物。该浆状物中约72%被聚合。然后将该反应中40克的部分浆状物倒入单独的8-oz(大约237mL)广口瓶中,并且添加123克2-OA。将广口瓶放置到辊上,待浆状物溶解,从而形成如根据测试方法3所确定的固体含量为17.7%的聚合物溶液。聚合物的重均分子量根据测试方法1确定为约67,010克/摩尔。
表2:第二(甲基)丙烯酸酯聚合物的制备例
实施例1(EX-1)
将15.6克的部分HITENOL BC-1025、1.63克磷酸氢二钠盐,和280克去离子水添加到1.5升的塑料烧杯中并搅拌以形成水溶液。将270克2-OA、6.5克AA、16.3克CEA、和32.5克包含PE-1(见表2,作为2-OA中20重量%的固体使用)的聚合物溶液添加到600mL的塑料烧杯中并搅拌以形成单体溶液(例如,单体溶液包含第一单体溶液的单体和溶解的第二(甲基)丙烯酸酯聚合物)。将单体溶液倒入水溶液中并充分混合。将所得的混合物倒入1升不锈钢WARING共混机容器中。然后用共混机在高速设置下使混合物均匀化2分钟,然后倒入配有温度计、带玻璃倒退式叶片叶轮的机械搅拌器、冷凝器和氮气进口管的2升树脂烧瓶中。然后添加0.3克的部分K2S2O8。在氮气层下以300rpm搅拌反应混合物,加热至60℃,然后在60℃下保持6小时。然后冷却反应产物,并通过粗棉布过滤以得到胶乳组合物EX-1,该组合物的固体为52.0重量%,Brookfield粘度为365cps,pH值为3.8,并且粒径为530nm。胶乳组合物经评估为PSA,并且结果汇总于表3中。
实施例2至4(EX-2至EX-4)
以与实施例1相同的方式制备胶乳组合物,不同的是使用与表3所列不同的第一单体组合物。胶乳组合物经评估为PSA,并且结果汇总于表3中。EX-2材料的粒径为340nm,并且EX-3材料的粒径为530nm。
实施例4(EX-4A)
将40克的实施例4的部分胶乳组合物添加到4-oz(大约120mL)的塑料广口瓶中。将0.2克的NH4OH添加到样品中,并且充分搅拌混合物。然后添加0.064克由0.016克的EPOCROSWS-500和0.048克的去离子水组成的溶液样品,并充分搅拌混合物以得到pH值为4.8的胶乳组合物EX-4A。胶乳组合物经评估为PSA,并且结果汇总于表3中。
实施例5至8(EX-5至EX-8)
以与实施例1相同的方式制备胶乳组合物样品,不同的是使用不同的聚合物溶液替代“PE-1”聚合物溶液,其中调整固体含量。PSA测试的组合物和结果汇总于表3中。
比较例1(CE-1)
按照实施例1所述的方法来尝试制备胶乳组合物CE-1,不同的是从制剂中去除丙烯酸羧乙酯,并用相同量的丙烯酸替代。结果如表3中所汇总。
比较例2至4(CE-2至CE-4)
以与实施例1相同的方式制备胶乳粘合剂CE-2至CE-4,不同的是替代实施例1中的PE-1聚合物溶液使用不同的聚合物溶液,并且调整固体含量。组合物和结果汇总于表3中。
比较例5(CE-5)
以与实施例1相同的方式尝试制备胶乳组合物,不同的是使用3.9克十二烷基苯磺酸钠代替HITENOL BC1025,该十二烷基苯磺酸钠是不含可聚合基团的表面活性剂。所尝试的聚合导致形成了凝结物。
比较例6(CE-6)
以与实施例1相同的方式尝试制备胶乳组合物,不同的是以(相同量的)丙烯酸2-辛酯代替PE-1。即,该比较例不包含第二(甲基)丙烯酸酯聚合物。所尝试的聚合导致形成了凝结物。
表3:EX-1至EX-8和CE-1至CE-4的粘合剂特性
在表3中,“NA”是指未进行分析。根据测试方法7来测量剥离粘附力。根据测试方法8来测量纤维板的剪切,并根据测试方法9来测量带老化样品的纤维板的剪切。
聚合物乳液(EX-9至EX-12)的另外的实施例使用经改良的条件来提供,尤其是使用比实施例1更大的批量大小以及不同的反应器条件来提供。
实施例9(EX-9)
将15.6克的部分HITENOL BC1025、1.63克磷酸氢二钠盐,和280克去离子水添加到1.5升的塑料烧杯中并搅拌以形成水溶液。将270克丙烯酸2-辛酯(2-OA)、6.5克丙烯酸(AA)、16.3克丙烯酸2-羧乙酯(CEA)、和32.5克的包含PE-1(见表2,作为2-OA中20重量%的固体使用)的聚合物溶液添加到600mL的塑料烧杯中并搅拌以形成单体溶液。将单体溶液倒入水溶液中并充分混合。将所得的混合物倒入1升不锈钢WARING共混机容器中。使用搅拌机高速设置2分钟使内容物匀化,以形成稳定的乳液。重复进行混合和匀化以提供第二批匀化乳液,并且然后将两批匀化乳液倒入配有温度计、带玻璃倒退式叶片叶轮的机械搅拌器、冷凝器和氮气进口管的2升树脂烧瓶中。然后添加0.6克的部分K2S2O8。以300rpm在氮气层下搅拌反应混合物,并且加热至60℃。处于60℃下25分钟之后,反应性放热使批量乳液达到80℃的峰值温度。然后将批量乳液加热至85℃并将其保持在此温度下2小时,冷却,并通过粗棉布过滤以得到胶乳组合物,该胶乳组合物的固体含量为52.5重量%,Brookfield粘度为310cps,pH为3.9,并且平均粒度为460nm。
根据测试方法5测量EX-9聚合物的Tg。Tg值为-40.2℃,其通过图1所示的相应DSC获得。更具体地,图1示出来自第二加热(2H)周期的调制式DSC可逆热流信号,该信号作为氮气气氛中的温度函数进行绘制。
实施例9A(EX-9A)
向800mL的塑料烧杯中添加480克实施例9的胶乳组合物。然后在机械搅拌下添加4克NH4OH。这导致Brookfield粘度为620cps且pH值为4.7的胶乳组合物。胶乳组合物经评估为PSA,并且结果汇总于表4中。
实施例9B(EX-9B)
将240克实施例9A中的胶乳组合物添加到8-oz(大约237mL)的塑料广口瓶中。然后添加由0.09克EPOCROS WS-500和0.27克去离子水组成的0.36克溶液,并且充分搅拌。所得的胶乳组合物的Brookfield粘度为640cps且pH值为4.7。胶乳组合物经评估为PSA,并且结果汇总于表4中。
实施例10(EX-10)
以与实施例9相同的方式制备胶乳组合物,不同的是单体组合物不同。胶乳组合物经评估为PSA,并且结果汇总于表4中。
根据测试方法5测量EX-10聚合物的Tg和DSC。Tg值为-39.4℃,并且相应的DSC如图2所示。更具体地,图2示出来自第二加热(2H)周期的调制式DSC可逆热流信号,该信号作为氮气气氛中的温度函数进行绘制。
实施例10A(EX-10A)
向800ml的塑料烧杯中添加480克实施例10中的胶乳组合物。然后在机械搅拌下添加2.4克的NH4OH。这导致Brookfield粘度为660cps且pH值为4.8的胶乳组合物。胶乳组合物经评估为PSA,并且结果汇总于表4中。
实施例11(EX-11)
将60克的实施例9的部分胶乳组合物添加到2-oz(大约58mL)的塑料广口瓶中。然后将0.94克的NH4OH添加到样品中,并充分搅拌。这导致Brookfield粘度为1140cps且pH值为6.7的胶乳组合物。胶乳组合物经评估为PSA,并且结果汇总于表4中。
实施例12(EX-12)
将60克的实施例10的部分胶乳组合物添加到2-oz的塑料广口瓶中。然后将0.94克的NH4OH添加到样品中,并充分搅拌。这形成了Brookfield粘度为1120cps且pH值为6.5的胶乳组合物。胶乳组合物经评估为PSA,并且结果汇总于表4中。
表4:实施例9至实施例12的粘合剂特性
在表4中,“NA”是指未进行分析。根据测试方法7来测量剥离粘附力。根据测试方法8来测量纤维板的剪切,并根据测试方法9来测量带老化样品的纤维板的剪切。
制备和测试EX-9、EX-9A和EX-9B的“包装胶带”卷
根据以下流程,使用由实施例9、9A和9B中的每一者所制备的压敏粘合剂来制备“包装胶带”卷。将胶乳组合物样品涂布到1.95密耳(大约50微米)厚的双轴取向的聚丙烯BOPP膜的底漆侧,该膜具有低粘附力背面和底漆侧。用于施用胶乳组合物的涂布速度为约10英尺/分钟(大约3米/分钟),并将带涂层的膜在65℃下的强制鼓风烘箱中干燥约5分钟。粘合剂的干燥厚度为约0.66密耳(大约17微米)。切割与转变之后,获得2英寸(大约5.1cm)宽的“包装胶带”卷,并对其进行以下剥离粘附力和剪切测试流程。
分别根据测试方法8和9来测量胶带特性,包括不锈钢上的剥离粘附力(根据测试方法7)和纤维板上“初始”与“老化”卷的剪切性,不同的是对于“老化”卷而言,使用如表5所示的两个老化条件:120℉(大约49℃),4周;以及90℉(大约32℃)和90%湿度,4周。在测量之前,使所有胶带卷在恒温和恒湿室(23℃和50%相对湿度)中平衡一整晚。针对EX-9、EX-9A和EX-9B中形成的粘合剂的剥离粘附力和剪切性的测试数据汇总于表5中。
表5:“包装胶带”的剥离粘附力和剪切性测试数据
在表5中,根据测试方法7来测量剥离粘附力。根据测试方法7来测量老化剥离粘附力-测试A,不同的是将样品在49℃下放置4周,而根据测试方法7来测量老化剥离粘附力-测试B,不同的是将样品在32℃和90%相对湿度下放置4周。根据测试方法8来测量纤维板的剪切,根据测试方法9进行测量带老化样品的纤维板的剪切-测试A,不同的是将样品在49℃下放置4周,并根据测试方法9进行测量带老化样品的纤维板的剪切-测试B,不同的是将样品在32℃和90%相对湿度下放置4周。
制备和测试EX-11和EX-12的“转印带”
根据以下流程,使用由EX-11和EX-12的胶乳组合物所制备的压敏粘合剂来制备“转印带”。用手抹刀涂布器将胶乳组合物样品涂布到硅剥离衬片(以商品名“M30”从西班牙安多艾恩的Itasa公司(Itasa Co.,Andoain,Spain)获得),并且在65℃的烘箱中干燥30分钟以得到厚度为1.9至2.2密耳(大约48至56微米)的干燥PSA。在干燥PSA涂层顶部上放置另一有机硅剥离衬片。放置于恒温和恒湿(23℃和50%相对湿度)室1周后,剥去剥离衬片,并将PSA层转移到1密耳(大约25微米)的聚酯膜上以形成层压粘合剂片。
将层压粘合剂片切成条,并且根据测试方法7在不锈钢板上进行剥离粘附力测试。
在接触面积为0.5英寸×0.5英寸(大约1.3cm×1.3cm)且负载为500克的不锈钢板上于70℃下,对EX-11和EX-12中所制备的“转印带”进行剪切测试。EX-11和EX-12中所形成的压敏粘合剂的剥离粘附力与剪切性测试所得数据汇总于表6中。
表6:“转印带”的剥离粘附力和剪切测试数据
实施例13(EX-13)
将30克EX-9中的胶乳组合物样品与0.18克PARAGUM 500增稠剂共混。所得的胶乳组合物共混物用于制备如实施例15所述的“转印带”。
实施例14(EX-14)
将30克EX-9中的胶乳组合物样品与0.106g PARAGUM 500增稠剂以及6克SNOWTACKSE780G(即,EX-9聚合物与增粘剂的比率为约100:20)共混。所得的胶乳组合物共混物用于制备如实施例16所述的“转印带”。
制备例6(PE-6):制备短波UV固化衬片
由均从美国新泽西州派西派尼的赢创北美州公司(Evonik North America,Parsippany,NJ,USA)获得的70重量%的RC-902(有机硅与丙烯酸酯的比率很高的有机硅丙烯酸酯)和30重量%的RC-711(有机硅与丙烯酸酯的比率很低的有机硅丙烯酸酯)组成的共混物涂布到50微米厚的、未涂底漆的PET膜基底的一侧上(从南卡罗来纳州格里尔的三菱聚酯膜公司(Mitsubishi Polyester Film Inc.,Greer,SC,USA)获得),以得到厚度小于1.0微米的湿涂层。然后将带涂层的膜在氮气气氛中以15.2米/分钟(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)制造的峰强度在185nm处的三个150W低压汞齐灯的输出中,以提供具有固化剥离表面的短波UV固化衬片。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15(EX-15)
用手抹刀涂布器将EX-13的胶乳组合物共混物样品涂布到PE-6的短波UV固化衬片样品的固化剥离表面上,然后在70℃烘箱中干燥20分钟以得到具有胶乳PSA层的“转印带”,胶乳PSA层的干燥厚度为约2密耳(约51微米)。
实施例16(EX-16)
用手抹刀涂布器将EX-14的胶乳组合物共混物样品涂布到PE-6的短波UV固化衬片样品的固化剥离表面上,然后在70℃烘箱中干燥20分钟以得到具有胶乳PSA层的“转印带”,胶乳PSA层的干燥厚度为约2密耳(约51微米)。
由EX-15和EX-16“转印带”制备测试样品用于剥离和再粘附性测试
实施例15和16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,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。
经历以上处理步骤之后,将25微米(1密耳)涂底漆的PET膜层压到经调整处理的胶乳PSA层上,以形成层压的测试样品。涂底漆的PET膜通过施用溶胶-凝胶底漆来制备,溶胶-凝胶底漆如日本专利02200476-A中所述,以及进一步如美国专利5,204,219(Van Ooij等人)、欧洲专利0301827B1(Woo等人)、和欧洲专利0372756(Strobel等人)中所述。
测试方法10:实施例15和16的PET背衬型“转印带”的剥离测试
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背衬型粘合带从短波UV固化衬垫上剥离下来所需的力的测量值。IMASS SP2000型剥离测试仪(马萨诸塞州阿科德的IMASS公司(IMASS Corp.,Accord,MA))用于记录剥离粘附力值,其作为“剥离性”值汇总于表7中。
测试方法11:实施例15和16的“转印带”的再粘附性测试
为了确定再粘附力值,使用剥离测试方法(测试方法10)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背衬型胶带施加到干净的不锈钢面板的表面。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。IMASS SP2000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7中。
表7:EX-15和EX-16的剥离和再粘附性测试

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)具有带至少六个碳原子的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯;
2)第一酸性单体,当作为均聚物测量时,所述第一酸性单体具有等于至少100℃的玻璃化转变温度;以及
3)第二酸性单体,当作为均聚物测量时,所述第二酸性单体具有等于不大于50℃的玻璃化转变温度;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的总重量计,所述聚合物的量为0.5重量%至15重量%,其中
所述第二(甲基)丙烯酸酯聚合物具有在3,000至150,000道尔顿范围内的重均分子量,
所述第二(甲基)丙烯酸酯聚合物具有高于-50℃的玻璃化转变温度,并且
所述第二(甲基)丙烯酸酯聚合物由第二单体组合物形成,所述第二单体组合物包含:基于所述第二单体组合物中单体的总重量计,至少10重量%的非酸性高Tg单体,当作为均聚物测量时,所述非酸性高Tg单体具有等于至少80℃的玻璃化转变温度;
其中
所述乳液具有第一相和第二相,所述第一相包含水,所述第二相作为液滴分散于所述第一相内;并且
所述液滴包括包含以下项的混合物:
i)至少85重量%的所述第一单体组合物;以及
ii)所述第二(甲基)丙烯酸酯聚合物,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,并且其中所述第二(甲基)丙烯酸酯聚合物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包含:
65重量%至98.5重量%的具有至少六个碳原子的所述(甲基)丙烯酸烷基酯;
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;
0.5重量%至5重量%的所述第一酸性单体;以及
1重量%至10重量%的所述第二酸性单体,
其中每个量基于所述第一单体组合物中单体的总重量计。
3.根据权利要求1或2所述的乳液,其中所述第一单体组合物中的所述第一酸性单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸酐、马来酸、或它们的混合物,并且其中所述第一单体组合物中的所述第二酸性单体包括丙烯酸羧乙酯、琥珀酸单-2-丙烯酰氧基乙酯、或它们的混合物。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的乳液,其中所述第二(甲基)丙烯酸酯聚合物是第二单体组合物的反应产物,所述第二单体组合物包含:
10重量%至100重量%的所述非酸性高Tg单体;
0重量%至90重量%的具有带至少四个碳原子的直链或支链烷基基团的丙烯酸烷基酯和/或具有带至少五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10重量%的极性单体,所述极性单体为含酸单体、含羟基单体、或它们的混合物,
其中每个量基于所述第二单体组合物中单体的总重量计。
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中所述非酸性高Tg单体包括具有带6至12个碳原子的环烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯。
6.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中的所述非酸性高Tg单体包括具有带1至4个碳原子的直链或支链烷基基团的甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈、具有带1至10个碳原子的烷基基团的N-烷基丙烯酰胺、具有带1至10个碳原子的烷基基团的N,N-二烷基丙烯酰胺、或它们的组合。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的乳液组合物,其中所述非酸性高Tg单体包括1)第一高Tg单体,其包括具有带6至12个碳原子的环烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯、具有带1至4个碳原子的直链或支链烷基基团的甲基丙烯酸烷基酯、或它们的组合;以及2)第二高Tg单体,其包括丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈、具有带1至10个碳原子的烷基基团的N-烷基丙烯酰胺、具有带1至10个碳原子的烷基基团的N,N-二烷基丙烯酰胺、或它们的组合。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的乳液组合物,所述乳液组合物还包含基于C9的烃类增粘剂。
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,所述乳液组合物还包含水分散型增粘剂。
11.根据权利要求9或10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。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的胶乳组合物,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。
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聚合胶乳粒子的胶乳组合物;以及
c)干燥所述胶乳组合物以形成所述压敏粘合剂。
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