CN110582548A - 水基压敏粘着剂组合物和其制造方法 - Google Patents
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Abstract
公开水基压敏粘着剂组合物,包含(a)玻璃转化温度低于或等于20℃的丙烯酸乳液;(b)任选的分散剂或含硅烷化合物;和(c)乙烯或丙烯共聚物乳液。在一些实施例中,各自以所述组合物的干重计,(a)占所述组合物的75至99wt%,(b)在存在时占所述组合物的0.1至5wt%,且(c)占所述组合物的0.1至25wt%。还公开用于制备水基压敏粘着剂组合物的方法,所述方法包含:使至少一种不饱和单体进行乳液聚合,进而形成玻璃转化温度低于或等于‑10℃的乳液聚合物;以及将所述乳液聚合物与分散剂或含硅烷化合物和乙烯或丙烯共聚物乳液掺合在一起。还公开水基压敏粘着剂和压敏粘着剂膜。
Description
技术领域
本发明涉及压敏粘着剂组合物。更具体地说,本发明涉及具有改良的粘着力和/或粘附力的水基压敏粘着剂组合物以及其制造方法。
背景技术
粘着剂组合物适用于广泛多种目的。粘着剂组合物的一个尤其适用的子集为水基压敏粘着剂。水基压敏粘着剂在不同最终用途应用中的用途一般为已知的。举例来说,水基压敏粘着剂可与标签纸、记事本、胶带、贴花、绷带、装饰性和保护性片材和多种其它产品一起使用。如本领域中所用,术语“压敏粘着剂”指代包含一或多种聚合物组合物的材料,所述聚合物组合物在干燥时在室温下强力地且永久性地保持粘性。此外,术语“水基”指示压敏粘着剂利用水性载剂制造。典型的水基压敏粘着剂当仅仅为接触且不需要多于手指或手部施加的压力时将牢固地粘着于各种不同表面。
压敏粘着剂行业所认识到的两个特性为这些聚合物组合物的粘着力(例如,对表面的初始粘性或在某一停留时间之后的粘着力)和粘附力(例如抗剪力)。尝试如通过添加增粘剂提高玻璃转化温度且降低聚合物组合物的模量来提高压敏粘着剂的粘着特性倾向于降低抗剪力,进而促进剪力破坏。当在低表面能材料,如聚烯烃表面上使用粘着剂时,水基压敏粘着剂的粘着特性尤其重要。
因此,期望具有改良的粘着力和/或粘附力的水基压敏粘着剂组合物和其制造方法。
发明内容
公开水基压敏粘着剂组合物,包含(a)玻璃转化温度低于或等于20℃的丙烯酸乳液;(b)任选的分散剂或含硅烷化合物;和(c)乙烯或丙烯共聚物乳液。在一些实施例中,各自以所述组合物的干重计,(a)占所述组合物的75至99wt%,(b)在存在时占所述组合物的0.1至5wt%,且(c)占所述组合物的0.1至25wt%。
此外,公开水基压敏粘着剂组合物,包含(a)玻璃转化温度低于或等于-10℃的丙烯酸乳液和(b)乙烯或丙烯共聚物乳液。在一些实施例中,各自以组合物的干重计,(a)占组合物的75至99wt%,(b)占组合物的0.1至25wt%。
还公开用于制备水基压敏粘着剂组合物的方法。在一些实施例中,方法包含使至少一种不饱和单体进行乳液聚合,进而形成玻璃转化温度低于或等于-10℃的乳液聚合物;以及将乳液聚合物与分散剂或含硅烷化合物和乙烯或丙烯共聚物乳液掺合在一起。可替代地,乳液聚合物可含有含有硅烷部分的不饱和单体作为不饱和单体中的一种,形成与乙烯或丙烯共聚物乳液掺合一起的含硅烷乳液聚合物。
公开一种水基压敏粘着剂,包含根据上文还公开的方法制备的组合物。还公开包含水基压敏粘着剂组合物的压敏粘着剂膜。
具体实施方式
本发明涉及具有改良的粘着力和/或粘附力的水基压敏粘着剂组合物以及其制造方法。在一些实施例中,水基压敏粘着剂组合物包含(a)玻璃转化温度低于或等于20℃的丙烯酸乳液;(b)任选的分散剂或含硅烷化合物和(c)乙烯或丙烯共聚物乳液。
丙烯酸乳液
在一些实施例中,不饱和单体与表面活性剂一起分散遍及水性介质,进而形成乳化混合物。表面活性剂充当乳化剂且能够使得疏水性不饱和单体的液滴遍及水性介质形成。随后将引发剂引入乳化混合物中。引发剂与遍及水性介质分散的不饱和单体反应直至所有或大体上所有不饱和单体聚合。最终结果为在水性介质中包含聚合物颗粒的分散液的丙烯酸乳液,聚合物颗粒包含单体子单元。
在一些实施例中,以粘着剂组合物的总重量计,丙烯酸乳液占水基压敏粘着剂组合物的75至99重量%、或85至99重量%、或90至99重量%、或95至99重量%。在一些实施例中,丙烯酸乳液具有低于或等于-10℃的玻璃转化温度(“Tg”),如在10℃/分钟的加热速率下通过差示扫描量热计所测量。在一些实施例中,丙烯酸乳液的Tg为-70至-10℃、或-60至-20℃、或-50至-30℃。
不饱和单体的实例包括但不限于丙烯酸、丙烯酸衍生物,如丙烯酸酯,包括但不限于:丙烯酸丁酯、丙烯酸乙基己酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸环己酯;甲基丙烯酸酯,包括但不限于:甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十五烷酯、甲基丙烯酸十八烷酯、甲基丙烯酸C12至C18烷酯、甲基丙烯酸环己酯;苯乙烯、乙烯基酯、甲基丙烯酸以及其组合。
表面活性剂的实例包括但不限于阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、非离子表面活性剂以及其组合。阴离子表面活性剂的实例包括但不限于磺酸盐、羧酸盐以及磷酸盐。阳离子表面活性剂的实例包括但不限于季胺。非离子表面活性剂的实例包括但不限于含有环氧乙烷的嵌段共聚物和硅酮表面活性剂,如乙氧基化醇、乙氧基化脂肪酸、脱水山梨糖醇衍生物、羊毛脂衍生物、乙氧基化壬基苯酚或烷氧基化聚硅氧烷。合适表面活性剂的可商购实例包括但不限于由Cytec Solvay Group以商标名AEROSOLTM出售的表面活性剂,如AEROSOLTMA-102,和由Cytec Solvay Group以RHODACALTM商标名出售的产品,如RHODACALTMDS-4。
在一些实施例中,引发剂可为热引发剂或氧化还原系统引发剂。热引发剂的一个实例包括但不限于过硫酸铵。当引发剂为氧化还原系统引发剂时,还原剂可为例如抗坏血酸、次硫酸盐或异抗坏血酸,而氧化剂可为例如过氧化物或过硫酸盐。
分散剂
在一些实施例中,水基压敏粘着剂组合物包含分散剂。在一些实施例中,以粘着剂组合物的总重量计,分散剂占水基压敏粘着剂组合物的0至5重量%、或0.1至5重量%、或0.1至3重量%、或0.1至1重量%。在一些实施例中,分散剂为颜料分散剂,最优选为疏水性共聚物聚电解质颜料分散剂。合适分散剂的可商购实例包括但不限于由陶氏化学公司(TheDow Chemical Company)以商标名OROTANTM出售的产品,如OROTANTM165和陶氏化学公司的TAMOLTM。
含硅烷化合物
在一些实施例中,水基压敏粘着剂组合物包含含硅烷化合物。在一些实施例中,以粘着剂组合物的总重量计,含硅烷化合物占水基压敏粘着剂组合物的0至5重量%、或0.1至5重量%、或0.1至3重量%、或0.1至1重量%。在一些实施例中,含硅烷化合物包括3-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷。含有硅烷部分的不饱和单体的实例包括但不限于乙烯基三甲氧基硅烷和3-(三甲氧基硅烷基)甲基丙烯酸丙酯。
合适含硅烷化合物的可商购实例包括但不限于由Momentive PerformanceMaterials以商标名COATOSILTM出售的产品,如COATOSILTM2287。
乙烯或丙烯共聚物乳液
在一些实施例中,水基压敏粘着剂组合物包含乙烯或丙烯共聚物乳液。在一些实施例中,以粘着剂组合物的总重量计,乙烯或丙烯共聚物乳液占水基压敏粘着剂组合物的0.1至25重量%、或0.1至5重量%、或1至4重量%、或2至3重量%。
在一些实施例中,乙烯或丙烯共聚物乳液选自由以下组成的群组:乙烯丙烯酸共聚物(“EAA”)、乙烯甲基丙烯酸共聚物(“EMAA”)、乙烯马来酸酐共聚物(“EMAH”)、丙烯马来酸酐共聚物(“PMAH”)、丙烯丙烯酸共聚物(“PAA”)、具有马来酸酐或酸官能团的乙烯丙烯共聚物(“EPMAH”或“EPAA”)、如乙烯离子聚合物的烯烃离子聚合物树脂以及其中两种或更多种的组合。在一些实施例中,乙烯或丙烯共聚物乳液仅为EAA共聚物。
合适乙烯或丙烯共聚物乳液的可商购实例包括但不限于由HoneywellInternational,Inc.以商标名COHESATM出售的产品,如COHESATM3050乳液。
压敏粘着剂组合物
在一些实施例中,水基压敏粘着剂组合物包含玻璃转化温度低于或等于-10℃的丙烯酸乳液、分散剂和乙烯或丙烯共聚物乳液。在一些实施例中,压敏粘着剂组合物包含玻璃转化温度低于或等于-10℃的丙烯酸乳液、含硅烷化合物和乙烯或丙烯共聚物乳液。在一些实施例中,压敏粘着剂组合物包含玻璃转化温度低于或等于-10℃的丙烯酸乳液和乙烯或丙烯共聚物乳液。在一些实施例中,水基压敏粘着剂组合物包含:丙烯酸乳液,所述丙烯酸乳液包含选自由以下组成的群组的至少一者:丙烯酸2-乙基己酯(“2-EHA”)、甲基丙烯酸甲酯(“MMA”)、丙烯酸丁酯(“BA”)、丙烯酸乙酯(“EA”)、丙烯酸甲酯(“MA”)、苯乙烯(“STY”)、丙烯酸(“AA”);分散剂或含硅烷化合物;和乙烯丙烯酸共聚物乳液。在一些实施例中,首先制备丙烯酸乳液并且然后使其与分散剂、含硅烷化合物和乙烯或丙烯共聚物乳液中的至少一种掺合。
在一些实施例中,水基压敏粘着剂组合物可进一步包括任选的一或多种添加剂。一或多种添加剂的实例包括但不限于增稠剂、消泡剂、湿润剂、机械稳定剂、颜料、填充剂、冻融剂、中和剂、增塑剂、增粘剂、粘着促进剂、交联剂(分子间或分子内)以及其组合。
以粘着剂组合物的总重量计,水基压敏粘着剂组合物可包含0至5重量%的增稠剂。0至5重量%的所有个别值和子范围均包括在本文中并且公开于本文中。举例来说,中和剂的wt%可为0、0.5或1重量%的下限至1、3或5重量%的上限。实例增稠剂包括但不限于可购自密歇根米德兰的陶氏化学公司的ACRYSOLTM、UCARTM和CELOSIZETM。
以粘着剂组合物的总重量计,水基压敏粘着剂组合物可包含0至2重量%的中和剂。0至2重量%的所有个别值和子范围均包括在本文中并且公开于本文中。举例来说,中和剂的wt%可为0、0.3或0.5重量%的下限至0.5、1或2重量%的上限。中和剂通常用于控制pH来向调配的压敏粘着剂组合物提供稳定性。中和剂的实例包括但不限于氨水、胺水溶液和其它无机盐水溶液。
以粘着剂组合物的总重量计,水基压敏粘着剂组合物可包含低于50重量%的增粘剂。低于50重量%的所有个别值和子范围均包括在本文中并且公开于本文中。举例来说,增粘剂的含量可为0、0.1、0.2、0.3、0.5、1、2、3、4或5重量%的下限至10、20、30、40或50重量%的上限。增粘剂的实例包括但不限于松香树脂,包括通过利用醇或环氧化合物和/或其混合物酯化松香酸获得的松香酸和/或松香酯、非氢化脂肪族C5树脂、氢化脂肪族C5树脂、芳香族改性的C5树脂、萜类树脂、氢化C9树脂以及其组合。
以粘着剂组合物的总重量计,水基压敏粘着剂组合物可包含低于5重量%的粘着促进剂。低于5重量%的所有个别值和子范围都包括在本文中并且公开于本文中。举例来说,粘着促进剂的wt%可为0、0.1、0.2、0.3、0.5、1、2、3或4重量%的下限至0.1、0.2、0.3、0.5、1、2、3、4、5重量%的上限。
本发明的实例
现将通过论述说明性实例和比较实例(共同称为“实例”)进一步详细描述本发明。然而,本发明的范围当然不受限于说明性实例。
原材料:HDPE和玻璃测试
表1中识别的原材料用于实例的组合物中。
表1:原材料
丙烯酸乳液聚合
丙烯酸乳液1
根据以下程序制备实例中所用的丙烯酸乳液1。向配备有冷凝器、机械搅拌器、温控热电偶以及引发剂和单体的入口的四升、五颈反应器进料540g去离子(“DI”)水且在温和氮气流下将其加热到87℃。在分离容器中,通过混合以下各者制备单体乳液:400g DI水、12g AEROSOLTMA-102|、10g RHODACALTMDS-4、4g碳酸钠和2,024g单体混合物,所述单体混合物包含71.5wt%的丙烯酸2-乙基己酯(“2-EHA”)、18.5wt%的丙烯酸乙酯(“EA”)、9wt%的甲基丙烯酸甲酯(“MMA”)和1wt%的丙烯酸(“AA”)。接着,将1.3g碳酸钠与6.8g过硫酸铵的混合物(“APS”)于32g DI水中的溶液添加于反应器中。在添加碳酸钠和APS的溶液之后立即将单体乳液进料于反应器中。进料继续进行80分钟。与单体乳液进料一起,将1.6g正十二烷基硫醇(“正DDM”)进料前20分钟。当进料40%单体乳液时,将20g RHODACALTMDS-4注射入反应器中。在完成单体乳液添加后,将反应混合物冷却至60℃,之后借助于历经25分钟的两次分离进料逐步添加叔丁基过氧化氢(70%)(“t-BHP”)和2.8g甲醛亚硫酸氢钠于28g DI水中的溶液。在完成进料后,冷却反应物到室温。随后经由325目滤布过滤所获得的丙烯酸乳液1以制备用于后续评估研究的组合物。所获得的丙烯酸乳液1具有约-46℃的玻璃转化温度。
丙烯酸乳液2
根据以下程序制备实例中所用的丙烯酸乳液2。向配备有冷凝器、机械搅拌器、温控热电偶以及引发剂和单体的入口的四升、五颈反应器进料540g去离子(“DI”)水且在温和氮气流下将其加热到87℃。在分离容器中,通过混合以下各者制备单体乳液:400g DI水、12g AEROSOLTMA-102、10g RHODACALTMDS-4、4g碳酸钠和2,024g单体混合物,所述单体混合物包含71.5wt%的丙烯酸2-乙基己酯(“2-EHA”)、18.5wt%的丙烯酸乙酯(“EA”)、9wt%的甲基丙烯酸甲酯(“MMA”)和1wt%的丙烯酸(“AA”)。接着,将1.3g碳酸钠与7.5g过硫酸铵的混合物(“APS”)于32g DI水中的溶液添加于反应器中。在添加碳酸钠和APS的溶液之后立即将单体乳液进料于反应器中。进料继续进行80分钟。当进料40%单体乳液时,将20gRHODACALTMDS-4注射入反应器中。在完成单体乳液添加后,将反应混合物冷却至60℃,之后借助于历经25分钟的两次分离进料逐步添加叔丁基过氧化氢(70%)(“t-BHP”)和2.8g甲醛亚硫酸氢钠于28g DI水中的溶液。在完成进料后,冷却反应物到室温。随后经由325目滤布过滤所获得的丙烯酸乳液2以制备用于后续评估研究的组合物。所获得的丙烯酸乳液2具有约-46℃的玻璃转化温度。
丙烯酸乳液3
根据以下程序制备实例中所用的丙烯酸乳液3。向配备有冷凝器、机械搅拌器、温控热电偶以及引发剂和单体的入口的四升、五颈反应器进料540g去离子(“DI”)水且在温和氮气流下将其加热到87℃。在分离容器中,通过混合以下各者制备单体乳液:400g DI水、12g AEROSOLTMA-102、10g RHODACALTMDS-4、4g碳酸钠和2,024g单体混合物,所述单体混合物包含71.5wt%的丙烯酸2-乙基己酯(“2-EHA”)、18.5wt%的丙烯酸乙酯(“EA”)、9wt%的甲基丙烯酸甲酯(“MMA”)和1wt%的丙烯酸(“AA”)。接着,将1.3g碳酸钠与8.3g过硫酸铵的混合物(“APS”)于32g DI水中的溶液添加于反应器中。在添加碳酸钠和APS的溶液之后立即将单体乳液进料于反应器中。进料继续进行80分钟。当进料40%单体乳液时,将20gRHODACALTMDS-4注射入反应器中。在完成单体乳液添加后,将反应混合物冷却至60℃,之后借助于历经25分钟的两次分离进料逐步添加叔丁基过氧化氢(70%)(“t-BHP”)(23g DI水中的4.7g)和2.8g甲醛亚硫酸氢钠于28g DI水中的溶液。在完成进料后,冷却反应物到室温。随后经由325目滤布过滤所获得的丙烯酸乳液3以制备用于后续评估研究的组合物。所获得的丙烯酸乳液3具有约-41℃的玻璃转化温度。
丙烯酸乳液4
根据以下程序制备实例中所用的丙烯酸乳液4。向配备有冷凝器、机械搅拌器、温控热电偶以及引发剂和单体的入口的四升、五颈反应器进料540g去离子(“DI”)水且在温和氮气流下将其加热到87℃。在分离容器中,通过混合以下各者制备单体乳液:400g DI水、12g AEROSOLTMA-102、10g RHODACALTMDS-4、4g碳酸钠和2,024g单体混合物,所述单体混合物包含80.8wt%的丙烯酸2-乙基己酯(“2-EHA”)、12.3wt%的甲基丙烯酸甲酯(“MMA”)、4%的丙烯酸甲酯(“MA”)、1.9wt%苯乙烯(“STY”)和1wt%的丙烯酸(“AA”)。接着,将1.3g碳酸钠与8.3g过硫酸铵的混合物(“APS”)于32g DI水中的溶液添加于反应器中。在添加碳酸钠和APS的溶液之后立即将单体乳液进料于反应器中。进料继续进行80分钟。当进料40%单体乳液时,将20g RHODACALTMDS-4注射入反应器中。在完成单体乳液添加后,将反应混合物冷却至60℃,之后借助于历经25分钟的两次分离进料逐步添加叔丁基过氧化氢(70%)(“t-BHP”)和2.8g甲醛亚硫酸氢钠于28g DI水中的溶液。在完成进料后,冷却反应物到室温。随后经由325目滤布过滤所获得的丙烯酸乳液4以制备用于后续评估研究的组合物。所获得的丙烯酸乳液4具有约-39℃的玻璃转化温度。
压敏粘着剂形成
在实例中,除非另外规定,否则丙烯酸乳液(例如丙烯酸乳液1、丙烯酸乳液2、丙烯酸乳液3、丙烯酸乳液4)用湿润剂,如以总乳液计0.3%(湿/湿)获自Air Products的SURFYNOLTM440湿润剂略微调配以改善实验室下引物的浸透。随后使用增稠剂,如来自陶氏化学公司的ACRYSOLTMRM-2020将粘度调节至约600cps(Brookfield,RVDV,30rpm,63号)。使用氨将乳液的最终pH值调节至7.0至7.5。
在搅拌下根据如下表中所指示的剂量浓度(以乳液的总重量计的湿重)将乳液与分散剂(例如OROTANTM165A)、含硅烷化合物(例如COATOSILTM2287)和/或乙烯或丙烯共聚物乳液(例如COHESATM3050)掺合。与分散剂、含硅烷化合物和乙烯或丙烯共聚物乳液中的一或多种掺合的丙烯酸乳液形成压敏粘着剂组合物。
实验室下引物
在层压之前通过电晕处理预处理聚丙烯(“PP”)膜(60mm厚)。以干重计以17g/m2的涂层重量将经调配的压敏粘着剂组合物涂布至离型衬垫且在105℃下干燥2分钟。在40psi压力下在40℃下用涂布压敏粘着剂的离型衬垫层压PP膜。
应用试验
可在受控环境(22至24℃,50至60%相对湿度)测试实验室中调节粘着剂层压体历经至少过夜之后且在一些实例中在12kg重量下多达120小时之后进行性能测试。
粘着/粘性试验:根据全球不干胶标签制造商协会(Féderation Internationaledes fabricants et transformateurs d'Adhésifs et Thermocollants,“FINAT”)9号测试方法在玻璃和高密度聚乙烯(“HDPE”)两种测试板上测试样品。
粘附/剪切试验:FINAT8号测试方法用于抗剪切性测试。
在测试值后方记录失效模式:“AF”指示粘着失效。“AFB”指示衬底,即离型衬垫的粘着失效。“CF”指示粘附失效。“MF”指示混合失效。
下表中详述说明性实例(“IE”)和比较实例(“CE”)。表2详述CE1、IE1和IE2的组合物,其中组合物以所识别原材料的总重量计以wt%提供,和测试实例的粘性和剪切性能。以下任何单一表中的实例与同一表中的其它实例并列测试且因此可与同一表中的其它实例比较。IE1和IE2的性能结果为两次独立性能测试的平均值。
表2:CE1至CE3和IE1至IE4
如表2中所指示,CE1、IE1和IE2表明类似的24小时玻璃剥离性能。然而,IE1和IE2的HDPE剥离各自优于CE1,但随COHESATM3050的量的增加未展示HDPE剥离的提高。IE1和IE2的玻璃剪切性能各自优于CE1且表明增加的COHESATM3050的影响。
CE2、IE3和IE4表明类似的24小时玻璃剥离。然而,IE3和IE4的HDPE剥离各自优于CE2,且随着COHESATM3050的增加而提高。IE3和IE4的玻璃剪切性能优于CE2,且随着COHESATM3050的增加而提高。
IE1至IE4中的每一个的24小时HDPE剥离优于CE3。在添加COHESATM3050外加COATOSILTM2287或OROTANTM165A之后,IE1至IE4的玻璃剪切性能各自优于CE3。
表3详述CE4、IE5和IE6的组合物,其中组合物以所识别原材料的总重量计以wt%提供,和测试实例的粘性和剪切性能。
表3:调配物CE4和IE5、IE6
如表3中所指示,IE5和IE6展示提高的玻璃剥离、玻璃剪切和HDPE剥离。
表4详述CE5、CE6和IE7至IE10的组合物,其中组合物以所识别原材料的总重量计以wt%提供,和测试实例的粘性和剪切性能。
表4:调配物CE5、CE6和IE7至IE10
如表4中所指示,增加IE8中的COHESATM3050的量与IE7相比对剥离或剪切性能无影响。IE9与CE6相比展示提高的玻璃剥离和HDPE剥离。IE10与CE7相比展示提高的HDPE剥离性能。
表5详述CE8、IE11和IE12的组合物,其中组合物以所识别原材料的总重量计以wt%提供,和测试实例的粘性和剪切性能。
表5:调配物CE8、IE11和IE12
如表5中所指示,IE11和IE12与CE8相比展示提高的HDPE剥离粘着,玻璃剥离或剪切无显著变化。
以下实例中所用的丙烯酸乳液可以商标名ROBONDTM PS-7735购自陶氏化学公司。
实验室下引物
在用纸层压之前,以干重计以18g/m2将经调配的粘着剂涂布于离型衬垫上且在80℃下干燥5分钟。
可在受控环境(22至24℃,50至60%相对湿度)测试实验室中过夜调节粘着剂层压体之后进行性能测试。
粘着性/粘性实验:根据全球不干胶标签制造商协会(FéderationInternationale des fabricants et transformateurs d'Adhésifs etThermocollants,“FINAT”)1号测试方法在不锈钢和高密度聚乙烯(“HDPE”)两种测试板上测试样品。
粘附/剪切测试:FINAT 8号测试方法用于不锈钢板上的抗剪切性测试。
在测试值后方记录失效模式:“AF”指示粘着失效。“AFB”指示衬底,即离型衬垫的粘着失效。“CF”指示粘附失效。“MF”指示混合失效。
表6详述CE9和IE13的组合物,其中组合物以所识别原材料的总重量计以wt%提供,和测试实例的粘性和剪切性能。
表6:调配物CE9和IE13
如表6中所指示,将COHESATM3050与ROBONDTM PS-7735掺合与CE9相比显著提高不锈钢剪切性,不锈钢或HDPE剥离性能无显著损失。
Claims (22)
1.一种水基压敏粘着剂组合物,包含:
(a)玻璃转化温度低于或等于-10℃的丙烯酸乳液;
(b)分散剂;和
(c)乙烯或丙烯共聚物乳液。
2.根据权利要求1所述的水基压敏粘着剂组合物,其中各自以所述组合物的干重计,(a)占所述组合物的75至99wt%,(b)占所述组合物的0.1至5wt%,且(c)占所述组合物的0.1至25wt%。
3.根据前述权利要求中任一项所述的水基压敏粘着剂组合物,其中所述丙烯酸乳液包含丙烯酸酯聚合物或共聚物,所述丙烯酸酯聚合物或共聚物包含选自由以下组成的群组的聚合单体:(甲基)丙烯酸、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸甲酯、丙烯酸辛酯、苯乙烯、乙酸乙烯酯和其中两种或更多种的组合。
4.根据前述权利要求中任一项所述的水基压敏粘着剂组合物,其中所述分散剂包含羧酸酯聚羧酸的铵盐。
5.根据前述权利要求中任一项所述的水基压敏粘着剂组合物,其中所述分散剂具有160至400mPa-s的布氏粘度(Brookfield Viscosity)(转子1,12rpm)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的水基压敏粘着剂组合物,其中所述乙烯或丙烯共聚物乳液选自由以下组成的群组:乙烯丙烯酸共聚物(“EAA”)、乙烯甲基丙烯酸共聚物(“EMAA”)、乙烯马来酸酐共聚物(“EMAH”)、丙烯马来酸酐共聚物(“PMAH”)、丙烯丙烯酸共聚物(“PAA”)、具有马来酸酐或酸官能团的乙烯丙烯共聚物(“EPMAH”或“EPAA”)、如乙烯离子聚合物的烯烃离子聚合物树脂,以及其中两种或更多种的组合。
7.根据前述权利要求中任一项所述的水基压敏粘着剂组合物,其中所述乙烯或丙烯共聚物乳液为乙烯丙烯酸(“EAA”)共聚物。
8.根据前述权利要求中任一项所述的水基压敏粘着剂组合物,其中所述组合物经配置以用于与衬底进行压敏粘着。
9.一种水基压敏粘着剂组合物,包含:
(a)玻璃转化温度低于或等于-10℃的丙烯酸乳液;
(b)含硅烷化合物;和
(c)乙烯或丙烯共聚物乳液。
10.根据权利要求9所述的水基压敏粘着剂组合物,其中各自以所述组合物的干重计,(a)占所述组合物的75至99wt%,(b)占所述组合物的0.1至1wt%,且(c)占所述组合物的0.1至25wt%。
11.根据权利要求9至10所述的水基压敏粘着剂组合物,其中所述丙烯酸乳液包含丙烯酸酯聚合物或共聚物,所述丙烯酸酯聚合物或共聚物包含选自由以下组成的群组的聚合单体:(甲基)丙烯酸、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸甲酯、丙烯酸辛酯、苯乙烯、乙酸乙烯酯和其中两种或更多种的组合。
12.根据权利要求9至11所述的水基压敏粘着剂组合物,其中所述含硅烷化合物为3-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷。
13.根据权利要求9至12所述的水基压敏粘着剂组合物,其中所述乙烯或丙烯共聚物乳液选自由以下组成的群组:乙烯丙烯酸共聚物(“EAA”)、乙烯甲基丙烯酸共聚物(“EMAA”)、乙烯马来酸酐共聚物(“EMAH”)、丙烯马来酸酐共聚物(“PMAH”)、丙烯丙烯酸共聚物(“PAA”)、具有马来酸酐或酸官能团的乙烯丙烯共聚物(“EPMAH”或“EPAA”)、如乙烯离子聚合物的烯烃离子聚合物树脂和其中两种或更多种的组合。
14.根据权利要求9至13所述的水基压敏粘着剂组合物,其中所述乙烯或丙烯共聚物乳液为乙烯丙烯酸(“EAA”)共聚物。
15.根据权利要求9至14所述的水基压敏粘着剂组合物,其中所述组合物经配置以用于与衬底进行压敏粘着。
16.一种用于制备水基粘着剂组合物的方法,包含:
使至少一种不饱和单体进行乳液聚合,进而形成玻璃转化温度低于或等于20℃的乳液聚合物;和
将所述乳液聚合物与乙烯或丙烯共聚物乳液以及分散剂与含硅烷化合物中的至少一种掺合在一起。
17.一种水基压敏粘着剂,包含根据权利要求16制备的所述粘着剂组合物。
18.一种压敏粘着剂膜,包含根据前述权利要求中任一项所述的水基压敏粘着剂组合物。
19.一种水基压敏粘着剂组合物,包含:
(a)玻璃转化温度低于或等于-10℃的丙烯酸乳液;
(b)乙烯或丙烯共聚物乳液。
20.根据权利要求19所述的水基压敏粘着剂组合物,其中所述丙烯酸乳液包含丙烯酸酯聚合物或共聚物,所述丙烯酸酯聚合物或共聚物包含选自由以下组成的群组的聚合单体:(甲基)丙烯酸、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸甲酯、丙烯酸辛酯、苯乙烯、乙酸乙烯酯和其中两种或更多种的组合。
21.根据权利要求19或20所述的水基压敏粘着剂组合物,其中所述乙烯或丙烯共聚物乳液选自由以下组成的群组:乙烯丙烯酸共聚物(“EAA”)、乙烯甲基丙烯酸共聚物(“EMAA”)、乙烯马来酸酐共聚物(“EMAH”)、丙烯马来酸酐共聚物(“PMAH”)、丙烯丙烯酸共聚物(“PAA”)、具有马来酸酐或酸官能团的乙烯丙烯共聚物(“EPMAH”或“EPAA”)、如乙烯离子聚合物的烯烃离子聚合物树脂和其中两种或更多种的组合。
22.根据权利要求19至21所述的水基压敏粘着剂组合物,其中所述乙烯或丙烯共聚物乳液为乙烯丙烯酸(“EAA”)共聚物。
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WO2023222123A1 (en) * | 2022-05-20 | 2023-11-23 | Dow Global Technologies Llc | Article containing a washable adhesive composition |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1158139A (zh) * | 1994-08-12 | 1997-08-27 | 艾弗里·丹尼森公司 | 增粘乳液压敏胶粘剂 |
WO2005049754A1 (en) * | 2003-11-17 | 2005-06-02 | Eastman Chemical Company | Hot melt adhesives with improved performance window |
CN101372607A (zh) * | 2007-10-25 | 2009-02-25 | 河北华夏实业有限公司 | 适用于软聚氯乙烯电气胶粘带的乳液压敏胶粘剂及其制造方法 |
US20110313093A1 (en) * | 2010-06-18 | 2011-12-22 | Kaibo Li | Microdomained Emulsion Polymers |
WO2012156072A1 (en) * | 2011-05-18 | 2012-11-22 | Momentive Specialty Chemicals Research Belgium Sa | Pressure sensitive adhesive copolymer compositions |
CN103305145A (zh) * | 2012-03-09 | 2013-09-18 | 罗门哈斯公司 | 无底漆的可除去粘合剂体系 |
CN104271696A (zh) * | 2012-02-08 | 2015-01-07 | 霍尼韦尔国际公司 | 高性能水基增粘丙烯酸类压敏粘合剂 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4491646A (en) * | 1983-09-29 | 1985-01-01 | Ashland Oil, Inc. | Aqueous hydroxyl-acrylic latex and multi-isocyanate adhesive composition |
JP2719168B2 (ja) * | 1989-02-13 | 1998-02-25 | 日本カーバイド工業株式会社 | 水性分散型感圧接着剤 |
US5834538A (en) * | 1996-06-18 | 1998-11-10 | Hercules Incorporated | Pressure sensitive adhesives |
RU2405008C2 (ru) * | 2006-04-25 | 2010-11-27 | Зе Ниппон Синтетик Кемикал Индастри Ко., Лтд. | Водная эмульсия и ее применения |
JP2012116986A (ja) * | 2010-12-02 | 2012-06-21 | Nitto Denko Corp | 光学フィルム用粘着剤層、粘着型光学フィルム、画像表示装置 |
JP2012236980A (ja) * | 2011-04-28 | 2012-12-06 | Nitto Denko Corp | 水分散型粘着剤組成物及び粘着シート |
CN105593292B (zh) * | 2013-10-11 | 2019-02-22 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 聚合物混合物、含有其的多层物品和制造所述多层物品的方法 |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1158139A (zh) * | 1994-08-12 | 1997-08-27 | 艾弗里·丹尼森公司 | 增粘乳液压敏胶粘剂 |
WO2005049754A1 (en) * | 2003-11-17 | 2005-06-02 | Eastman Chemical Company | Hot melt adhesives with improved performance window |
CN101372607A (zh) * | 2007-10-25 | 2009-02-25 | 河北华夏实业有限公司 | 适用于软聚氯乙烯电气胶粘带的乳液压敏胶粘剂及其制造方法 |
US20110313093A1 (en) * | 2010-06-18 | 2011-12-22 | Kaibo Li | Microdomained Emulsion Polymers |
WO2012156072A1 (en) * | 2011-05-18 | 2012-11-22 | Momentive Specialty Chemicals Research Belgium Sa | Pressure sensitive adhesive copolymer compositions |
CN104271696A (zh) * | 2012-02-08 | 2015-01-07 | 霍尼韦尔国际公司 | 高性能水基增粘丙烯酸类压敏粘合剂 |
CN103305145A (zh) * | 2012-03-09 | 2013-09-18 | 罗门哈斯公司 | 无底漆的可除去粘合剂体系 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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