CN113454151A - 具有高填料含量的粘合剂 - Google Patents

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Abstract

本文提供了粘合剂组合物，其包含受控结构聚合物网络丙烯酸类共聚物、交联剂和至少两种填料。这些粘合剂组合物在高填料浓度下可以表现出强粘附性能。还提供了使用所公开的粘合剂组合物的胶带和方法。

Description

具有高填料含量的粘合剂
技术领域
本申请要求于2018年12月20日提交的美国临时专利申请号62/783,095的权益，该美国临时专利申请以引用的方式整体并入本文。
本公开大体上涉及在高填料浓度下具有提高的粘合剂性能的丙烯酸类聚合物组合物。
背景技术
在本领域中已知可以构造具有一层或多层包括丙烯酸基聚合物的压敏粘合剂层的胶带。这些丙烯酸类胶带在应用于诸如铝或钢的高表面能材料时一般表现出良好的粘附性。除了这些粘附性能之外，使用丙烯酸类聚合物的胶带的特征还可以在于它们对剪切力、化学降解和极端温度(例如升高或降低的温度)具有高耐受性。丙烯酸类胶带能够提供轻质且易于应用的手段来有效粘结表面和抑制振动的能力使得这些胶带可用于多种不同的应用。
然而，丙烯酸类压敏粘合剂常常由于它们固有的有机聚合物结构而具有高易燃性。使用胶带的应用越来越普遍地要求组分满足最大易燃性水平要求。当胶带是建筑物、车辆或必须维护乘员或操作人员安全的其它产品的构造要素时，情况尤其如此。随着阻燃性限制变得越来越严格，丙烯酸类胶带的易燃性开始抵消或超出这些粘合剂产品提供的益处。
一种已经用于降低丙烯酸类粘合剂的易燃性的方法是包括卤化填料。这些卤化材料即使在低浓度下也能够有效增加丙烯酸类聚合物的阻燃性并且使它们满足大多数易燃性要求。然而，环境问题和法规在许多情况下禁止使用卤化填料。例如，某些法规可能不容许使用卤化材料，包括用于构造机动车辆。此外，可能不期望使用卤化材料。
随着这种限制卤素使用的趋势继续并且扩展到其它应用，非卤化填充材料对于提供丙烯酸类压敏粘合剂的阻燃性变得越来越重要。然而，为了实现与使用卤化填料能够获得的丙烯酸类聚合物易燃性降低作用相似的丙烯酸类聚合物易燃性降低作用，必须应用更高浓度的非卤化填料。由于这些填料一般不具有固有的粘性，因此它们会对添加有它们的丙烯酸类聚合物组合物的粘附性能产生负面影响，随着更多的填料被添加而导致粘附性降低。因此，仍然需要在高水平的填料，例如非卤化填料含量下维持高粘附性能的丙烯酸类粘合剂组合物。
发明内容
在一个实施方案中，本公开涉及一种粘合剂组合物，其包含丙烯酸类共聚物、交联剂和至少两种填料。所述丙烯酸类共聚物包括第一嵌段和第二嵌段，其各自独立地具有可交联的官能团。在许多实施方案中，所述第一嵌段在化学上不同于所述第二嵌段。在许多实施方案中，所述第一嵌段在结构上不同于所述第二嵌段。所述交联剂能够与所述第一嵌段和所述第二嵌段的可交联的官能团反应。所述丙烯酸类共聚物具有受控结构聚合物(CAP)网络。优选地，所述粘合剂组合物中所述交联剂的浓度在0.01重量％至2.0重量％的范围。优选地，所述粘合剂组合物中所述至少两种填料的组合浓度在0.5重量％至50重量％的范围。在许多实施方案中，所述粘合剂组合物中所述至少两种填料的组合浓度在1重量％至45重量％的范围。在一些实施方案中，所述粘合剂组合物中所述至少两种填料的组合浓度在1重量％至10重量％的范围。优选地，所述粘合剂组合物具有大于15N/英寸的剥离粘附力。
在另一个实施方案中，本公开涉及一种制备粘合剂组合物的方法。所述方法包括提供本文所述的粘合剂组合物，其中所述丙烯酸类共聚物具有受控结构聚合物网络。所述方法包括提供丙烯酸类共聚物、交联剂和至少两种填料。所述丙烯酸类共聚物包括第一嵌段和第二嵌段，其各自独立地具有所述第一嵌段和所述第二嵌段的可交联的官能团。所述交联剂能够与所述可交联的官能团反应。所述丙烯酸类共聚物具有CAP网络。所述方法还包括将所述丙烯酸类共聚物、所述交联剂和所述至少两种填料组合以形成所述粘合剂组合物。优选地，所述粘合剂组合物中所述至少两种填料的组合浓度大于15重量％。在一些实施方案中，所述至少两种填料包括第一填料和第二填料，并且所述第一填料与所述第二填料的质量比在1至99的范围。
在另一个实施方案中，本公开涉及一种胶带，所述胶带包括具有如本文所公开的粘合剂组合物的至少一个粘合剂层。优选地，所述至少一个粘合剂层中的每一个独立地具有在10μm至300μm范围的厚度。在某些方面，所述胶带还包括与所述至少一个粘合剂层之一接合的背衬层。在一些实施方案中，所述背衬层具有在5μm至10mm范围的厚度。
在另一个实施方案中，本公开涉及一种将胶带施加到表面的方法。所述方法包括提供具有外面的表面。所述方法还包括提供如本文所公开的胶带。所述方法还包括将所述胶带的粘合剂层粘附到所述表面的外面，从而将所述胶带施加到所述表面。
在另一个实施方案中，本公开涉及一种带胶带的表面。所述带胶带的表面包括具有外面的表面。所述带胶带的表面还包括粘附到所述表面的外面的如本文所公开的胶带。
在另一个实施方案中，本公开涉及一种阻燃剂。在某些方面，所述阻燃剂包括如本文所公开的粘合剂组合物。在一些方面，所述阻燃剂包括如本文所公开的胶带。
具体实施方式
本公开大体上涉及丙烯酸类粘合剂组合物，其在用于例如胶带构造中时有利地能够在包括高填料浓度的同时表现出高粘附性。例如，对于丙烯酸类粘合剂有利的是，同时具有强粘附性能并且包括填料作为降低粘合剂的易燃性的手段。这种特性的组合可以使得所述粘合剂可用于需要具有强粘结性和高阻燃性的胶带的应用中。
常规上，通过使用专用的载体、阻燃单体或卤化或纳米级填料，已经将耐火性并入到这样的胶带中。然而，这些常规技术中的每一种都可能存在显著的缺点和限制。
一种用于提高丙烯酸类胶带的耐火性的方法是将胶带构造成包括具有增强的阻燃性能的载体层的配置。如果所选择的载体层能够充当足够显著的阻燃剂，则可以更自由地选择胶带的粘合剂层的组成，这是因为胶带的所有所需的耐火特性都完全源自于载体层。虽然在一些情况下，这种设计配置在配制胶带粘合剂时确实因此赋予了更大的灵活性，但是存在不适合使用载体层的某些应用。特别是，广泛使用的无基材胶带产品由一个或多个粘合剂层和一次性背衬层组成，并且不包括载体层。
另一种用于提高丙烯酸类胶带耐火性的方法包括在形成粘合剂的丙烯酸类聚合物期间使用阻燃单体。这些阻燃单体可以包括例如磷基或氮基单体。然而，将这些单体掺入到丙烯酸类聚合物的主链中可能会显著增加聚合过程的成本和复杂性。此外，可以添加到聚合物中而不会对粘合性能造成不利影响的这样的单体的数量有限。因此，以这种方式生产的丙烯酸类聚合物的合成常常被配置为平衡最终丙烯酸类粘合剂产品的粘合性能和阻燃性能。对这些性能之一或这两者的需求的任何变化则需要对聚合过程进行进一步高成本的重新设计。
将填料，特别是卤化填料添加到丙烯酸类聚合物组合物中是用于提高丙烯酸类粘合剂阻燃性的另一种公知的方法。然而，这些卤化填料越来越多地被认为是可能具有毒性生物效应和高持久性的环境污染物。此外，已经广泛观测到，一般将填料添加到粘合剂中通常会导致粘合剂的粘附性能，例如剥离粘附力随着填料浓度的增加而下降。用于部分减轻这种性能降低的已知策略涉及使用纳米级，例如最多20nm级颗粒作为填料。然而，这种受控和有限尺寸的颗粒比具有宽粒度分布的更广泛可用的微米级颗粒要贵得多。此外，这样的纳米级颗粒在将它们添加到配方中时可能会受到某些安全和/或健康问题的影响。
本申请的发明人现在已经发现，包括两种或更多种填料、交联剂和具有受控结构聚合物(CAP)网络的丙烯酸类共聚物的某些组合的组合物尽管具有高填料浓度，但仍然可以惊人地表现出强粘合性能。对于这种CAP网络，可以将更多功能性或非功能性填料填充到粘合剂层中以使对粘附性的影响更低。在一些情况下，与没有任何填料的配方相比，组合这些填料可以提供提高的粘附性。
例如，本文公开的粘合剂组合物可以具有大于25重量％的组合填料浓度和大于20N/英寸的剥离粘附力，或大于35重量％的组合填料浓度和大于15N/英寸的剥离粘附力。如果粘合剂组合物的总填料内含物仅包括所述两种或更多种填料之一，则不存在这些和其它强粘附特性，但是当将所述两种或更多种填料在组合物中组合在一起时可以惊人地实现这些和其它强粘附特性。
重要的是，所提供的粘合剂组合物不需要具有小于20nm的尺寸的填料，从而允许使用更常用的填料几何形状。所述粘合剂组合物还有利地不需要具有专用单体组分，例如含氮或含磷单体的丙烯酸类共聚物。所述粘合剂组合物的另一个益处在于它们可以用于不限于某些配置的胶带，例如耐火胶带中。当用于耐火或阻燃胶带中时，与使用常规非卤化方法而可能实现的阻燃性相比，所公开的粘合剂组合物使胶带在给定的剥离粘附力下具有更高的阻燃性。因此，所公开的粘合剂组合物可以有效地用于先前只有更昂贵且不太环保的卤化阻燃剂合适的某些应用。
在一个实施方案中，公开了一种粘合剂组合物。所述粘合剂组合物包括丙烯酸类共聚物、交联剂和两种或更多种填料。如本文所用的术语“填料”指的是不归类为树脂并且不具有固有粘性的粘合剂组合物添加剂。所述丙烯酸类共聚物具有受控结构聚合物(CAP)网络，其包括第一嵌段和第二嵌段。所述丙烯酸类共聚物的第一嵌段和第二嵌段可以彼此不同，并且各自包括可交联的官能团。所述粘合剂组合物的交联剂能够与第一丙烯酸类共聚物嵌段和第二丙烯酸类共聚物嵌段的可交联的官能团反应。
填料
本文公开的粘合剂组合物包括两种或更多种填料。所述粘合剂组合物中存在的不同类型的填料的数量可以是例如两种、三种、四种、五种、六种、七种、八种、九种或十种或更多种。在某些方面，所述粘合剂组合物中填料的数量是两种，例如，所述粘合剂组合物仅具有第一填料和不同的第二填料。
所述粘合剂组合物中填料的总浓度可以被选择为高到足以提供所期望的特性，例如阻燃性，同时仍允许所述组合物表现出强粘附性能，例如剥离粘附力。本文公开的特定组合物可以具有比常规粘合剂组合物高得多的填料浓度而不会负面影响粘附性。所述组合物中所述至少两种填料的组合浓度可以例如在0.5重量％至50重量％的范围，例如1重量％至45重量％、2重量％至30.8重量％、6.8重量％至35.6重量％、11.6重量％至40.4重量％、16.4重量％至45.2重量％或21.2重量％至50重量％。在一个实施方案中，至少两种填料的浓度在1重量％至10重量％的范围。填料的组合浓度可以在5重量％至45重量％的范围，例如5重量％至26重量％、8.5重量％至29.5重量％、12重量％至33重量％、15.5重量％至36.5重量％或19重量％至40重量％。填料的组合浓度可以在5重量％至25重量％的范围，例如5重量％至17重量％、7重量％至19重量％、9重量％至21重量％、11重量％至23重量％或13重量％至25重量％。填料的组合浓度可以在20重量％至40重量％的范围，例如20重量％至32重量％、22重量％至34重量％、24重量％至36重量％、26重量％至38重量％或28重量％至40重量％。在一个实施方案中，填料的组合浓度在1重量％至10重量％的范围。就上限而言，填料浓度可以小于50重量％，例如小于45重量％、小于40重量％、小于38重量％、小于36重量％、小于34重量％、小于32重量％、小于30重量％、小于28重量％、小于26重量％、小于24重量％、小于22重量％、小于20重量％、小于19重量％、小于17重量％、小于15重量％、小于13重量％、小于11重量％、小于9重量％、小于7重量％或小于5重量％。就下限而言，填料浓度可以大于1重量％，例如大于5重量％、大于7重量％、大于9重量％、大于11重量％、大于13重量％、大于15重量％、大于17重量％、大于19重量％、大于20重量％、大于22重量％、大于24重量％、大于26重量％、大于28重量％、大于30重量％、大于32重量％、大于34重量％、大于36重量％、大于38重量％、大于40重量％或大于45重量％。还考虑了更高的浓度，例如大于50重量％，和更低的浓度，例如小于0.5重量％。
所述粘合剂组合物中第一填料与第二填料的质量比可以例如在1至99的范围，例如1至16、1.6至24.9、2.5至39.5、4至62.5或6.3至99。第一填料与第二填料的质量比可以在10至75的范围，例如10至49、16.5至55.5、23至62、29.5至68.5或36至75。第一填料与第二填料的质量比可以在1至6的范围，例如1至4、1.5至4.5、2至5、2.5至5.5或3至6。就上限而言，第一填料与第二填料的质量比可以小于99，例如小于75、小于68.5、小于62、小于55.5、小于49、小于42.5、小于36、小于29.5、小于23、小于16.5、小于10、小于6、小于5.5、小于5、小于4.5、小于4、小于3.5、小于3、小于2.5、小于2或小于1.5。就下限而言，第一填料与第二填料的质量比可以大于1，例如大于1.5、大于2、大于2.5、大于3、大于3.5、大于4、大于4.5、大于5、大于5.5、大于6、大于10、大于16.5、大于23、大于29.5、大于36、大于42.5、大于49、大于55.5、大于62、大于68.5或大于75。还考虑了更高的质量比，例如大于99。
在一些实施方案中，所述粘合剂组合物的至少两种填料中的至少一种未被卤化。在某些方面，所述粘合剂组合物不包括卤化填料。在一些实施方案中，所述粘合剂组合物的至少两种填料中的至少一种包括磷基材料、氧化物、粘土、二氧化硅、金属、金属氢氧化物、蜡或其组合。在某些方面，所述粘合剂组合物的每一种填料包括磷基材料、氧化物、粘土、二氧化硅、金属、金属氢氧化物、蜡或其组合。在一些实施方案中，所述至少两种填料中的至少一种包括磷基材料、氧化物、粘土、二氧化硅、金属、金属氢氧化物、蜡或其组合。在某些方面，所述粘合剂组合物的每一种填料包括磷基材料、氧化物、粘土、二氧化硅、金属、金属氢氧化物、蜡或其组合。在一些实施方案中，所述至少两种填料中的至少一种包括磷基材料、氧化物、粘土、二氧化硅、金属、金属氢氧化物、蜡、其组合。在某些方面，所述粘合剂组合物的每一种填料包括磷基材料、二氧化硅、金属氢氧化物或其组合。
在一个实施方案中，至少一种填料是具有氧化铝氢氧化物的金属氢氧化物。在另一个实施方案中，至少一种填料是具有三氢氧化铝的金属氢氧化物。在一个实施方案中，至少一种填料是具有氢氧化镁的金属氢氧化物。
在一个实施方案中，至少一种填料是疏水性二氧化硅。在一个实施方案中，至少一种填料是亲水性二氧化硅。在另一个实施方案中，所述二氧化硅是气相二氧化硅。
在一个实施方案中，至少一种填料是包含乙烯-乙酸乙酯的蜡。在另一个实施方案中，至少一种填料是包含聚烯烃的蜡。在又一个实施方案中，至少一种填料是包含乙烯丙烯酸的蜡。
在一个实施方案中，至少一种填料是包含页硅酸盐的粘土。在另一个实施方案中，至少一种填料是包含绿土的粘土。在一个实施方案中，至少一种填料是包含蒙脱石的粘土。
即使当填料包括大于纳米级的颗粒时，所提供的粘合剂组合物也可以在高填料浓度下表现出强粘附性。此外，已经发现，当将粘合剂组合物用于相对厚的粘合剂层中时，在粘合剂组合物中使用较大的填料颗粒会赋予特别理想的性能特性。所述粘合剂组合物的至少两种填料中的至少一种的平均特征颗粒尺寸可以例如在20nm至30μm的范围，例如20nm至1.6μm、42nm至3.3μm、86nm至6.9μm、180nm至14μm或370nm至30μm。所述填料中的至少一种的平均特征颗粒尺寸可以在200nm至30μm的范围，例如200nm至4μm、330nm至6.7μm、540nm至11μm、900nm至18μm或1.5μm至30μm。所述填料中的至少一种的平均特征颗粒尺寸可以在200nm至10μm的范围，例如200nm至2.1μm、300nm至3.1μm、440nm至4.6μm、650nm至6.8μm或960nm至10μm。所述填料中的至少一种的平均特征颗粒尺寸可以在500nm至10μm的范围，例如500nm至3μm、670nm至4.1μm、910nm至5.5μm、1.2μm至7.4μm或1.7μm至10μm。所述填料中的至少一种的平均特征颗粒尺寸可以在800nm至10μm的范围，例如800nm至3.6μm、1μm至4.7μm、1.3μm至6μm、1.7μm至7.8μm或2.2μm至10μm。就上限而言，至少一种填料的平均特征颗粒尺寸可以小于30μm，例如小于18μm、小于11μm、小于7.8μm、小于6μm、小于4.7μm、小于3.6μm、小于2.8μm、小于2.2μm、小于1.7μm、小于1.3μm、小于1μm、小于800nm、小于540nm、小于330nm、小于200nm、小于180nm、小于86nm或小于42nm。就下限而言，平均特征颗粒尺寸可以大于20nm，例如大于42nm、大于86nm、大于180nm、大于200nm、大于330nm、大于540nm、大于800nm、大于1μm、大于1.3μm、大于1.7μm、大于2.2μm、大于2.8μm、大于3.6μm、大于4.7μm、大于6μm、大于7.8μm、大于11μm或大于18μm。还考虑了更大的平均尺寸，例如大于30μm，和更小的平均尺寸，例如小于20nm。在一些实施方案中，所述粘合剂组合物的每一种填料独立地具有在上述范围或限值之一内的平均颗粒尺寸。
在一些实施方案中，所述粘合剂组合物的至少两种填料中的至少一种是多分散的，例如，所述填料可以包括具有多种特征颗粒尺寸的颗粒。通过因此包括不限于窄尺寸范围的颗粒，所提供的粘合剂组合物可以有利地以较低的成本生产。在一些实施方案中，所述粘合剂组合物的每一种填料是多分散的。在替代性实施方案中，所述粘合剂组合物的至少两种填料中的至少一种是单分散的，例如，所述填料可以包括具有与所述填料的平均特征颗粒尺寸相差小于20％、小于18％、小于16％、小于14％、小于12％、小于10％、小于8％、小于6％、小于4％或小于2％的特征颗粒尺寸的颗粒。在一些实施方案中，所述粘合剂组合物的每一种填料均是单分散的。
在一些实施方案中，所述粘合剂组合物包括第一填料，所述第一填料具有与所述组合物的第二填料的平均特征颗粒尺寸显著不同的平均特征颗粒尺寸。第一填料与第二填料的平均特征颗粒尺寸的比率可以例如在1至6的范围，例如1至4、1.5至4.5、2至5、2.5至5.5或3至6。就上限而言，第一填料与第二填料的平均特征颗粒尺寸的比率可以小于6，例如小于5.5、小于5、小于4.5、小于4、小于3.5、小于3、小于2.5、小于2或小于1.5。就下限而言，第一填料与第二填料的平均特征颗粒尺寸的比率可以大于1，例如大于1.5、大于2、大于2.5、大于3、大于3.5、大于4、大于4.5、大于5或大于5.5。还考虑了更高的比率，例如大于6。
本文公开的粘合剂组合物可以包括一种或多种固体填料、一种或多种液体填料或其组合。在一些实施方案中，所述粘合剂组合物的至少两种填料中的至少一种在高于-40℃的温度下是液体，例如高于-34℃、高于-28℃、高于-22℃、高于-16℃、高于-10℃、高于-4℃、高于2℃、高于8℃、高于14℃或高于20℃。在某些方面，所述粘合剂组合物的每一种填料在高于-40℃的温度下均是液体，例如高于-34℃、高于-28℃、高于-22℃、高于-16℃、高于-10℃、高于-4℃、高于2℃、高于8℃、高于14℃或高于20℃。在一些实施方案中，所述粘合剂组合物的至少一种填料在低于50℃的温度下是固体，例如低于20℃、低于14℃、低于8℃、低于2℃、低于-4℃、低于-10℃、低于-16℃、低于-22℃、低于-28℃、低于-34℃或。在某些方面，所述粘合剂组合物的每一种填料在高于-40℃的温度下均是固体，例如高于-34℃、高于-28℃、高于-22℃、高于-16℃、高于-10℃、高于-4℃、高于2℃、高于8℃、高于14℃或高于20℃。在一些实施方案中，在高于-40℃的温度下，所述粘合剂组合物的至少一种填料是液体并且所述粘合剂组合物的至少一种填料是固体，例如高于-34℃、高于-28℃、高于-22℃、高于-16℃、高于-10℃、高于-4℃、高于2℃、高于8℃、高于14℃或高于20℃。
丙烯酸类共聚物
本文公开的粘合剂组合物的丙烯酸类共聚物是被开发为具有受控结构功能性的那些。当这些聚合物交联时，获得了极其均匀的聚合物网络。无规官能化的聚合物的交联一般会产生这样的网络，所述网络具有在纳米级水平上比其它部分更加密集地交联的部分。这会导致较差的粘附力-内聚力平衡。相比之下，受控结构聚合物(CAP)网络，如所提供的粘合剂组合物的那些的特征在于高内聚力和高聚合物柔性，从而产生高粘性和剥离粘附力。当更密集地交联时，其它非CAP网络会牺牲粘性。
本文所述的粘合剂组合物的CAP网络丙烯酸类共聚物至少含有第一嵌段和第二嵌段。在许多实施方案中，第一嵌段在化学上或结构上不同于第二嵌段。每一个嵌段独立地包括能够进行交联反应的至少一个官能团。所述嵌段可以具有受控的尺寸和位置以实现定制的性能，从而允许通过将反应性官能团放置在聚合物的特定链段中来控制交联密度。例如，将反应性官能团放置在与聚合物端基相邻的链段中可以产生高模量。可选地或另外地，将反应性官能团放置在聚合物的一个或多个中心链段中可以产生显著的粘性液体特性。
本发明的丙烯酸类共聚物可以使用本领域公知的任何受控自由基聚合方法来制备，包括原子转移自由基聚合(ATRP)；快速加成-断裂链转移(RAFT)；和稳定自由基聚合(SFRP)。氮氧化物介导的聚合(NMP)是适用于所公开的丙烯酸类共聚物的SFRP方法的实例。
丙烯酸类共聚物的第一嵌段和第二嵌段的可交联的官能团不受特别限制，并且可以包括例如一个或多个可交联的甲硅烷基、羟基、羧基、羰基、碳酸酯、异氰酸根合、环氧基、乙烯基、氨基、酰胺、酰亚胺、酐、巯基、酸、丙烯酰胺、乙酰乙酰基、烷氧基羟甲基和环醚基团。
羟基官能单体包括例如(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酸羟基异丙酯、(甲基)丙烯酸羟基丁酯等。环氧基官能单体包括例如甲基丙烯酸缩水甘油酯和丙烯酸缩水甘油酯。含酸的单体包括含有3个至约20个碳原子的不饱和羧酸。不饱和羧酸尤其包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、β-羧乙基丙烯酸酯、单-2-丙烯酰氧基丙基丁二酸酯等。含酐的单体包括顺丁烯二酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐等。
丙烯酰胺包括丙烯酰胺和它的衍生物，包括其N-取代的烷基和芳基衍生物。这些包括N-甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、叔辛基丙烯酰胺等。甲基丙烯酰胺包括甲基丙烯酰胺和它的衍生物，包括其N-取代的烷基和芳基衍生物。
乙烯基包括例如乙烯基酯、乙烯基醚、乙烯基酰胺和乙烯基酮。乙烯基酯包括乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、异丁酸乙烯酯等。乙烯基醚包括具有1个至约8个碳原子的乙烯基醚，包括乙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、2-乙基己基乙烯基醚等。乙烯基酰胺包括具有1个至约8个碳原子的乙烯基酰胺，包括乙烯基吡咯烷酮等。乙烯基酮包括具有1个至约8个碳原子的乙烯基酮，包括乙基乙烯基酮、丁基乙烯基酮等。可聚合硅烷包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三丙氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基-硅烷、乙烯基甲基二丙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三丙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二丙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基甲基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基甲基三乙氧基硅烷、(甲基丙烯酰氧基甲基)甲基二甲氧基硅烷、(甲基丙烯酰氧基甲基)甲基二乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙酰氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基甲基二乙氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三丙氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、丙烯酰氧基丙基甲基二丙氧基硅烷等。
在一些实施方案中，所述丙烯酸类共聚物不包括磷或氮。在一些实施方案中，所述丙烯酸类共聚物包括丙烯酸丁酯、丙烯酸乙基己酯、丙烯酸辛酯、乙酸或其组合。CAP网络更详细地描述于美国专利号9,644,063和9,738,740以及美国专利申请号2011/0118372中，这些文献中的每一篇均整体并入本文用于所有目的。
交联剂
可以选择所述粘合剂组合物中交联剂的浓度以确定在所述粘合剂组合物固化期间发生的丙烯酸类共聚物的交联程度。交联剂的浓度可以例如在0.01重量％至4重量％的范围，例如0.01重量％至2.4重量％、0.01重量％至2.0重量％、0.4重量％至2.8重量％、0.8重量％至3.2重量％、1.2重量％至3.6重量％或1.6重量％至4重量％。交联剂的浓度可以在0.1重量％至2.0重量％的范围，例如0.1重量％至0.6重量％、0.13重量％至0.81重量％、0.18重量％至1.1重量％、0.25重量％至1.5重量％或0.33重量％至2重量％。交联剂的浓度可以在0.2重量％至1.5重量％的范围，例如0.2重量％至0.98重量％、0.33重量％至1.11重量％、0.46重量％至1.24重量％、0.59重量％至1.37重量％或0.72重量％至1.5重量％。交联剂的浓度可以在0.01重量％至0.3重量％的范围，例如0.01重量％至0.18重量％、0.03重量％至0.21重量％、0.06重量％至0.24重量％、0.09重量％至0.27重量％或0.12重量％至0.3重量％。就上限而言，交联剂浓度可以小于4重量％，例如小于3.6重量％、小于3.2重量％、小于2.8重量％、小于2.4重量％、小于2重量％、小于1.6重量％、小于1.2重量％、小于0.8重量％、小于0.4重量％、小于0.3重量％、小于0.27重量％、小于0.24重量％、小于0.21重量％、小于0.18重量％、小于0.15重量％、小于0.12重量％、小于0.09重量％、小于0.06重量％或小于0.03重量％。就下限而言，交联剂浓度可以大于0.01重量％，例如大于0.03重量％、大于0.06重量％、大于0.09重量％、大于0.12重量％、大于0.15重量％、大于0.18重量％、大于0.21重量％、大于0.24重量％、大于0.27重量％、大于0.3重量％、大于0.4重量％、大于0.8重量％、大于1.2重量％、大于1.6重量％、大于2重量％、大于2.4重量％、大于2.8重量％、大于3.2重量％或大于3.6重量％。还考虑了更高的浓度，例如大于4重量％，和更低的浓度，例如小于0.01重量％。
适用于所提供的粘合剂组合物中的交联剂类型包括异氰酸酯、三聚氰胺甲醛、酐、环氧树脂、钛酯、氮丙啶、碳二亚胺、金属螯合物、
Figure BDA0003219349810000134
唑啉和硅氢化物。金属螯合物交联剂的实例可以包括但不限于铝交联剂、锆交联剂和钛交联剂。合适的多官能氮丙啶包括例如三羟甲基丙烷三[3-氮丙啶基丙酸酯]；三羟甲基丙烷三[3-(2-甲基氮丙啶基)丙酸酯]；三羟甲基丙烷三[2-氮丙啶基丁酸酯]；三(1-氮丙啶基)氧化膦；三(2-甲基-1-氮丙啶基)氧化膦；五赤藓醇三[3-(1-氮丙啶基)丙酸酯]；和五赤藓醇四[3-(1-氮丙啶基)丙酸酯]。也可以使用多于一种多官能氮丙啶的组合。市售的多官能氮丙啶的实例包括来自捷利康树脂公司(Zeneca Resins)的
Figure BDA0003219349810000131
CX-100；以及来自拜耳材料科技公司(Bayer MaterialScience)的
Figure BDA0003219349810000132
和
Figure BDA0003219349810000133
合适的多官能氮丙啶酰胺的实例包括1,1'-(1,3-亚苯基二羰基)双[2-甲基氮丙啶]；2,2,4-三甲基己二酰基双[2-乙基氮丙啶]；1,1'-壬二酰基双[2-甲基氮丙啶]；和2,4,6-三(2-乙基-1-氮丙啶基)-1,3,5-三嗪。
金属螯合物交联剂可以是通过使诸如Al、Fe、Zn、Sn、Ti、Sb、Mg和V的多价金属与乙酰丙酮或乙酰丙酮酸乙酯配位而制备的化合物。
可以使用的异氰酸酯交联剂中有芳族、脂族和脂环族二异氰酸酯和三异氰酸酯。实例包括2,4-甲苯二异氰酸酯、间亚苯基二异氰酸酯、4-氯-1,3-亚苯基二异氰酸酯、3,3'-二甲基-4,4'-二亚苯基二异氰酸酯、4,4'-二亚苯基二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、1,10-十亚甲基二异氰酸酯、1,4-亚环己基二异氰酸酯、4,4'-亚甲基双(环己基异氰酸酯)、1,5-四氢萘二异氰酸酯、对苯二甲基二异氰酸酯、均四甲苯二异氰酸酯、1,2,4-苯二异氰酸酯、对碘氧基苯甲醚二异氰酸酯(isoform diisocyanate)、1,4-四甲基二甲苯二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯或它们与诸如三羟甲基丙烷的多元醇的反应物。
其它有用的交联剂包括单体和聚合三聚氰胺交联剂，如可从氰特工业公司(Cytec)获得的
Figure BDA0003219349810000141
303和
Figure BDA0003219349810000142
370。
交联可以通过各种固化方法进行，包括但不限于辐射固化、电子束固化、热固化、过氧化物固化和其组合。过氧化物固化可以使用过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化月桂酰、月桂基过氧化物、过氧化二氯苯甲酰或其组合进行。
其它组分
本文公开的粘合剂组合物还可以包括添加剂，如稀释剂、抗氧化剂、增粘剂等。
在一些实施方案中，所述粘合剂组合物包括树脂。用于本文公开的粘合剂组合物中的合适的树脂包括但不限于松香酯、萜烯树脂、石油烃树脂、香豆酮-茚树脂、苯乙烯树脂、二甲苯树脂和其组合。还可以使用萜烯树脂，所述萜烯树脂是式C10H16的烃，存在于植物的大多数精油和油树脂中；和苯酚改性的萜烯树脂，如α-蒎烯、β-蒎烯、二戊烯、柠檬烯、月桂烯、冰片烯、莰烯等。也可以使用各种脂族烃树脂，如ESCOREZTM 1304(由埃克森化工公司(Exxon Chemical Co.)制造)；以及基于C9烃、C5烃、二环戊二烯、香豆酮、茚、苯乙烯、取代的苯乙烯和苯乙烯衍生物的芳烃或脂环烃树脂等。
可以使用氢化和部分氢化的树脂，如REGALREZTM 1018、REGALREZTM 1033、REGALREZTM 1078、REGALREZTM 1094、REGALREZTM 1126、REGALREZTM 3102、REGALREZTM 6108等(由伊士曼化工公司(Eastman Chemical Company)制造)。对于所公开的组合物，SP 560和SP 553类型的各种萜烯酚醛树脂(由十拿化工公司(Schenectady Chemical Inc.)制造和出售)、NIREZTM 1100(由雷可德化工公司(Reichold Chemical Inc.)制造和出售)和
Figure BDA0003219349810000151
S-100(由赫克力士公司(Hercules Corporation)制造和出售)是特别有用的增粘剂。可以使用各种混合脂族和芳族树脂，如Hercotex AD 1100(由赫克力士公司制造和出售)。
在另一个实施方案中，所添加的树脂可以用于双重目的。例如，诸如由伊立欧公司(Eliokem)制造的具有650的平均分子量的对甲酚和二环戊二烯的丁基化反应产物
Figure BDA0003219349810000152
L的树脂可以用作增粘剂和抗氧化剂。
性能特性
本文公开的粘合剂组合物的优势在于它们惊人地能够在包括相对高浓度的填料的同时表现出强粘合性能。出于上述原因，随着组合物中填料的量增加，例如以提高组合物的阻燃性，常规的丙烯酸类粘合剂组合物要维持所期望的粘结特性是具有挑战性的。
组合物的粘合性能的一种量度是剥离粘附力，其可以根据标准方案ASTM D3330(2018)相对于不锈钢表面进行测定。本文公开的粘合剂组合物的剥离粘附力可以例如在5N/英寸至50N/英寸的范围，例如5N/英寸至32N/英寸、9.5N/英寸至36.5N/英寸、14N/英寸至41N/英寸、18.5N/英寸至45.5N/英寸或23N/英寸至50N/英寸。粘合剂组合物的剥离粘附力可以在10N/英寸至35N/英寸的范围，例如10N/英寸至25N/英寸、12.5N/英寸至27.5N/英寸、15N/英寸至30N/英寸、17.5N/英寸至32.5N/英寸或20N/英寸至35N/英寸。就下限而言，剥离粘附力可以大于5N/英寸，例如大于10N/英寸、大于12.5N/英寸、大于15N/英寸、大于17.5N/英寸、大于20N/英寸、大于22.5N/英寸、大于25N/英寸、大于27.5N/英寸、大于30N/英寸、大于32.5N/英寸、大于36.5N/英寸、大于41N/英寸或大于45.5N/英寸。还考虑了更高的剥离粘附力，例如大于50N/英寸。
重要的是，当粘合剂组合物中填料的浓度增加到超过常规填料的水平时，可以实现这些高剥离粘附力。在一些实施方案中，所述粘合剂组合物中至少两种填料的组合浓度大于25重量％，所述粘合剂组合物中交联剂的浓度大于0.4重量％，并且所述粘合剂组合物具有大于20N/英寸的剥离粘附力。在一些实施方案中，所述粘合剂组合物中至少两种填料的组合浓度大于35重量％，所述粘合剂组合物中交联剂的浓度大于0.6重量％，并且所述粘合剂组合物具有大于15N/英寸的剥离粘附力。在一些实施方案中，所述粘合剂组合物中第一填料和第二填料的组合浓度在20重量％至40重量％的范围，第一填料与第二填料的质量比在1至10的范围，并且所述粘合剂组合物具有大于25N/英寸的剥离粘附力。
制备方法
本公开还涉及所提供的粘合剂组合物的制造方法。所述方法包括提供本文所述的粘合剂组合物，其中所述丙烯酸类共聚物具有受控结构聚合物网络。所述方法包括提供CAP网络丙烯酸类共聚物、能够与所述共聚物的官能团反应的交联剂和至少两种填料。所述方法还可以包括选择所述丙烯酸类共聚物、所述交联剂和所述填料的类型和相对量以向所得的粘合剂组合物提供所期望的粘合性能和阻燃性能。所述方法还包括将所述丙烯酸类共聚物、所述交联剂和所述填料组合以制造所述粘合剂组合物。
在一些实施方案中，所述组合的粘合剂组合物中至少两种填料的组合浓度大于0.5重量％，例如大于1重量％、大于2重量％、大于5重量％、大于7重量％、大于9重量％、大于11重量％、大于13重量％、大于15重量％、大于17重量％、大于19重量％、大于20重量％、大于22重量％、大于24重量％、大于26重量％、大于28重量％、大于30重量％、大于32重量％、大于34重量％、大于36重量％、大于38重量％、大于40重量％或大于45重量％。在一些实施方案中，所述组合的粘合剂组合物包括第一填料和第二填料，并且所述第一填料与所述第二填料的质量比在1至99的范围，例如1至16、1.6至24.9、2.5至39.5、4至62.5或6.3至99。
所述粘合剂组合物的组分可以混合和共混在一起以制造所述粘合剂组合物，或可以使用适当的反应物原位形成。在无进一步澄清的情况下术语“添加”或“组合”意图涵盖将材料本身添加到组合物中或在组合物中原位形成材料。在另一个实施方案中，通过母料同时添加要与组合物组合的两种或更多种材料。
胶带
本公开还涉及包括本文提供的粘合剂组合物的至少一个粘合剂层的胶带。所公开的粘合剂组合物的优势在于具有所提供的组合物的胶带粘合剂层的厚度可以比在使用具有填料的先前常规的丙烯酸类粘合剂时变化更大。特别是，通过使用较大的填料颗粒，即使在使用较低的涂层重量时，粘合性能也与使用较小颗粒的粘合剂保持相对相同。所述胶带的一个或多个粘合剂层中的每一个的厚度可以例如独立地在10μm至300μm的范围，例如10μm至77μm、14μm至110μm、20μm至150μm、28μm至210μm或39μm至300μm。就上限而言，粘合剂层厚度可以小于300μm，例如小于210μm、小于150μm、小于110μm、小于77μm、小于55μm、小于39μm、小于28μm、小于20μm或小于14μm。就下限而言，粘合剂层厚度可以大于10μm，例如大于14μm、大于20μm、大于28μm、大于39μm、大于55μm、大于77μm、大于110μm、大于150μm或大于210μm。还考虑了更大的厚度，例如大于300μm，和更小的厚度，例如小于10μm。
所述胶带的一个或多个粘合剂层中的每一个的涂层重量可以例如独立地在30gsm至300gsm的范围，例如30gsm至192gsm、57gsm至219gsm、84gsm至246gsm、111gsm至273gsm或138gsm至300gsm。就上限而言，粘合剂层涂层重量可以各自小于300gsm，例如小于273gsm、小于246gsm、小于219gsm、小于192gsm、小于165gsm、小于138gsm、小于111gsm、小于84gsm或小于57gsm。就下限而言，粘合剂层涂层重量可以各自大于30gsm，例如大于57gsm、大于84gsm、大于111gsm、大于138gsm、大于165gsm、大于192gsm、大于219gsm、大于246gsm或大于273gsm。还考虑了更高的涂层重量，例如大于300gsm，和更低的涂层重量，例如小于30gsm。
在一些实施方案中，例如，对于无基材胶带应用，所述胶带包括背衬层。所述背衬层可以与所述胶带的至少一个粘合剂层之一接合并且与其直接相邻设置。所述胶带的背衬层的厚度可以例如在5μm至10mm的范围，例如5μm至480μm、11μm至1mm、23μm至2.2mm、49μm至4.7mm或100μm至10mm。就上限而言，背衬层厚度可以小于10mm，例如小于4.7mm、小于2.2mm、小于1mm、小于480μm、小于220μm、小于100μm、小于49μm、小于23μm或小于11μm。就下限而言，背衬层厚度可以大于5μm，例如大于11μm、大于23μm、大于49μm、大于100μm、大于220μm、大于480μm、大于1mm、大于2.2mm或大于4.7mm。还考虑了更大的厚度，例如大于10mm，和更小的厚度，例如小于10μm。所述背衬层可以包括诸如塑料、泡沫、布料、纸材或其组合的材料。在一些实施方案中，所述背衬层包括聚对苯二甲酸乙二醇酯。
在一些实施方案中，所述背衬层是释放衬垫。所述胶带可以包括被设置在胶带的主要外面中的一个或两个上的一个或多个释放衬垫。所述释放衬垫可以充当保护盖以使得所述释放衬垫保持在原位直到所述胶带准备用于附着到物体、表面或基材上为止。如果在胶带中包括衬垫或释放衬垫，那么所述衬垫可以使用一系列广泛的材料和配置。在许多实施方案中，所述衬垫是纸或纸基材料。在许多其它实施方案中，所述衬垫是一种或多种聚合物材料的聚合物膜。通常，所述衬垫的至少一个面涂有释放材料，如有机硅或基于有机硅的材料，例如，所述释放衬垫是硅化释放衬垫。如所将了解的那样，所述衬垫的涂有释放剂的面被放置为与外部粘合剂层的本来暴露的面接触。在将胶带施加到所关注的表面之前，去除衬垫，从而暴露胶带的粘合剂层。所述衬垫可以呈单片的形式。可选地，所述衬垫可以呈多个部分或面板的形式。
在一些实施方案中，所述背衬层是载体层。尽管包括所公开的粘合剂组合物的胶带可以具有高阻燃性能，但是在某些应用和配置中，包括载体层可以进一步增强胶带的耐火性。胶带的载体层可以作为自缠绕胶带系统或构造的一部分存在。胶带构造可以包括一个或多个载体层。
在一些实施方案中，所述载体层包括金属、塑料、织物或其组合。胶带的载体层或释放衬垫可以包括例如低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚酰胺或其组合。在一些实施方案中，载体层包括稀松布。载体层的稀松布材料可以是开放的稀松布材料或封闭的稀松布材料。
胶带的制备方法
本公开还涉及所提供的胶带的制造方法。所述方法包括提供如本文所公开的粘合剂组合物和呈膜或层形式的背衬材料。所述方法还包括将一层粘合剂组合物涂布到所形成的背衬层上。粘合剂层的厚度和涂层重量可以如上文所述。所述方法还可以包括在用粘合剂组合物涂布背衬层之后固化粘合剂。固化可以在适合交联剂与粘合剂组合物丙烯酸类共聚物的官能团反应的条件下进行。
实施方案
考虑了以下实施方案。考虑了特征和实施方案的所有组合。
实施方案1：一种粘合剂组合物，其包含：包含第一嵌段和第二嵌段的丙烯酸类共聚物，其中所述第一嵌段和所述第二嵌段中的每一个独立地包含可交联的官能团，并且其中所述丙烯酸类共聚物具有受控结构聚合物(CAP)网络；能够与所述可交联的官能团反应的交联剂；和至少两种填料。
实施方案2：实施方案1的实施方案，其中所述粘合剂组合物中所述交联剂的浓度在0.01重量％至2.0重量％的范围。
实施方案3：实施方案1或实施方案2的实施方案，其中所述粘合剂组合物中所述交联剂的浓度大于0.3重量％。
实施方案4：实施方案1-实施方案3的实施方案中的任一个的实施方案，其中所述粘合剂组合物中所述至少两种填料的组合浓度小于50重量％。
实施方案5：实施方案1-实施方案3的实施方案中的任一个的实施方案，其中所述粘合剂组合物中所述至少两种填料的组合浓度在0.5重量％至50重量％的范围。
实施方案6：实施方案1-实施方案3的实施方案中的任一个的实施方案，其中所述粘合剂组合物中所述至少两种填料的组合浓度在1重量％至45重量％的范围。
实施方案7：实施方案1-实施方案3的实施方案中的任一个的实施方案，其中所述粘合剂组合物中所述至少两种填料的组合浓度在1重量％至10重量％的范围。
实施方案8：实施方案1-实施方案3的实施方案中的任一个的实施方案，其中所述粘合剂组合物中所述至少两种填料的组合浓度在20重量％至40重量％的范围。
实施方案9：实施方案1-实施方案8的实施方案中的任一个的实施方案，其中所述至少两种填料包含第一填料和第二填料，并且其中所述第一填料与所述第二填料的质量比在1至99的范围。
实施方案10：实施方案9的实施方案，其中所述第一填料与所述第二填料的质量比在10至75的范围。
实施方案11：实施方案1-实施方案10的实施方案中的任一个的实施方案，其中所述粘合剂组合物具有大于15N/英寸的剥离粘附力。
实施方案12：实施方案1-实施方案10的实施方案中的任一个的实施方案，其中所述粘合剂组合物具有大于20N/英寸的剥离粘附力。
实施方案13：实施方案1-实施方案12的实施方案中的任一个的实施方案，其中所述至少两种填料中的至少一种未被卤化。
实施方案14：实施方案1-实施方案13的实施方案中的任一个的实施方案，其中所述至少两种填料中的至少一种包含磷基材料、二氧化硅、金属或金属氢氧化物。
实施方案15：实施方案1-实施方案14的实施方案中的任一个的实施方案，其中所述至少两种填料中的至少一种包含磷基材料、金属氧化物、氧化物、粘土或二氧化硅。
实施方案16：实施方案1-实施方案15的实施方案中的任一个的实施方案，其中所述至少两种填料中的至少一种包含具有大于20nm的平均特征颗粒尺寸的颗粒。
实施方案17：实施方案1-实施方案16的实施方案中的任一个的实施方案，其中所述至少两种填料中的至少一种包含具有在0.2μm至30μm范围的平均特征颗粒尺寸的颗粒。
实施方案18：实施方案1-实施方案17的实施方案中的任一个的实施方案，其中所述至少两种填料中的至少一种在高于-40℃的温度下是液体。
实施方案19：实施方案1-实施方案18的实施方案中的任一个的实施方案，其中所述至少两种填料中的至少一种在低于50℃的温度下是固体。
实施方案20：实施方案1-实施方案19的实施方案中的任一个的实施方案，其中所述丙烯酸类聚合物不包含磷或氮。
实施方案21：实施方案1-实施方案20的实施方案中的任一个的实施方案，其还包含：树脂。
实施方案22：一种制备粘合剂组合物的方法，所述方法包括：提供丙烯酸类共聚物、交联剂和至少两种填料，其中所述丙烯酸类共聚物包含第一嵌段和第二嵌段，其中所述第一嵌段和所述第二嵌段中的每一个包含可交联的官能团，其中所述丙烯酸类共聚物具有CAP网络，并且其中所述交联剂能够与所述可交联的官能团反应；以及将所述丙烯酸类共聚物、所述交联剂和所述至少两种填料组合以形成所述粘合剂组合物，其中所述粘合剂组合物中所述至少两种填料的组合浓度大于15重量％，其中所述至少两种填料包含第一填料和第二填料，并且其中所述第一填料与所述第二填料的质量比在1至99的范围。
实施方案23：一种胶带，其包含：包含实施方案1-实施方案21的实施方案中的任一个的实施方案的粘合剂组合物的至少一个粘合剂层。
实施方案24：实施方案23的实施方案，其中所述至少一个粘合剂层中的每一个独立地具有在10μm至300μm范围的厚度。
实施方案25：实施方案23或实施方案24的实施方案，其还包含：与所述至少一个粘合剂层之一接合的背衬层。
实施方案26：实施方案25的实施方案，其中所述背衬层具有5μm至10mm范围的厚度。
实施方案27：实施方案25或实施方案26的实施方案，其中所述背衬层包含聚对苯二甲酸乙二醇酯。
实施方案28：实施方案25-实施方案27的实施方案中的任一个的实施方案，其中所述背衬层是硅化释放衬垫。
实施方案29：实施方案25-实施方案28的实施方案中的任一个的实施方案，其中所述背衬层是载体层。
实施方案30：实施方案29的实施方案，其中所述载体层包含选自由低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚醚醚酮、聚酰亚胺或聚酰胺组成的组中的一种或多种材料。
实施方案31：实施方案29或实施方案30的实施方案，其中所述载体层包含稀松布。
实施方案32：实施方案29-实施方案31的实施方案中的任一个的实施方案，其中所述载体层包含金属、塑料或织物。
实施方案33：一种将胶带施加到表面的方法，所述方法包括：提供具有外面的表面；提供实施方案23-实施方案32的实施方案中的任一个的实施方案的胶带；以及将所述胶带的粘合剂层粘附到所述表面的外面，从而将所述胶带施加到所述表面。
实施方案34：一种带胶带的表面，其包含：具有外面的表面；和粘附到所述表面的外面的实施方案23-实施方案32的实施方案中的任一个的实施方案的胶带。
实施例
鉴于以下非限制性实施例，将更好地理解本公开。
制备了一系列粘合剂，其具有表1中所示的组成。所述组合物的填料在表1中被称为填料A和填料B。在一些实施方案中，填料B可以被指定为填料B1或填料B2，其中B1和B2均可以被认为是填料B。在实施例1至实施例12、实施例15至实施例16和比较例E至比较例I中，填料B是B1，其中填料B1由金属氢氧化物表示。在实施例13至实施例14和比较例J中，该填料B是B2，其是基于二氧化硅的填料。对于这些组合物中的每一种，通过使用4.5磅辊以单道次将37μm聚对苯二甲酸乙二醇酯背衬层层压到示例性或比较性粘合剂层来测量剥离粘附力。然后将该层压体切割成25mm宽×15cm长的测试条。对于每一次测试，然后将这些测试条之一层压到不锈钢板上并且维持24小时的停留时间。在该停留时间之后，以300mm/min的速度以180°的角度将测试条从板上剥离。
表1
Figure BDA0003219349810000231
Figure BDA0003219349810000241
表1中的结果表明，如所预期的那样，粘合剂组合物的剥离粘附力一般随着组合物的填料浓度增加而降低。特别是，粘附强度的这种下降对于包括递增浓度的纯填料A的比较例A、比较例C和比较例D以及对于包括递增浓度的纯填料B1的比较例A、比较例E、比较例F和比较例G最显著，其中比较例A是不含任何填料的参照例。值得注意的是，在大于25重量％的填料浓度下，这些比较例的剥离粘附力值降低到小于10N/英寸。
相比之下，实施例1-实施例9的表1结果清楚地表明，随着填料浓度增加，各自包括填料A和填料B1这两者的这些粘合剂组合物的剥离粘附力值惊人地具有不那么显著的下降。在许多实施方案中，当针对相等的总浓度进行计算时，与仅填料A或仅填料B相比，将填料A和填料B这两者一起添加提供了提高的剥离粘附力，而与所使用的填料B的类型无关。在许多情况下，与具有较低的总浓度(参见实施例9与比较例D和比较例G相比较，或实施例5与比较例F相比较)或不含填料(参见实施例2和实施例13与比较例A相比较)的比较例相比，一些填料A和填料B混合物可会出人意料地实现更高的粘附力值。
此外，可以包括广泛范围的交联剂浓度，包括在实施例10和实施例16中高达2.0％或在实施例11中甚至高达3.5％。对于具有高达2.0％的交联剂浓度的粘合剂，剥离粘附力可增加。在许多实施方案中，当使用至少两种填料时，在交联剂浓度高达2.0％的情况下，剥离粘附力可增加(关于实施例和比较例样品的比较，参见表1)。例如，在该交联剂浓度下，与比较例H中的单一填料相比，实施例16仍然显示出使用填料混合物的轻微益处，而与具有不同于实施例16的比率的实施例10相比，粘附力类似于比较例H。此外，对于具有2.0％至3.5％的交联剂浓度的粘合剂，任何提高的粘附力还可取决于填料浓度、填料比和填料类型中的至少一个。例如，实施例16和比较例H即使含有不同的填料也可具有相似的剥离粘附力，但是实施例10由于填料比不同而在剥离粘附力方面可不同。在另一个实施例中，实施例11和比较例I可具有相似的剥离粘附力结果，但是这些较低的粘附力结果可以是由于交联剂浓度增加。在又一个实施例中，由于填料比不同，因此实施例6和实施例8可以提供不同的剥离粘附力结果。虽然所有这些示例性组合物都表现出良好的粘合性能，但是由两种填料的组合提供的优势在较高的填料水平下最显著。特别是，具有高于15重量％的填料浓度的实施例(实施例5、实施例6、实施例7、实施例8和实施例9)中的每一个具有比具有相同的总填料浓度的比较例(比较例D、比较例F和比较例G)中的每一个高得多的剥离粘附力。更值得注意的是，即使在高达45％的填料浓度下(实施例9)，剥离粘附力仍然高于仅具有35％的任一类型的填料的比较例D和比较例G。甚至更值得注意的是，当将实施例2和实施例13与比较例A进行比较时，可以实现比不含任何填料的粘合剂更高的剥离粘附力。在一些实施方案中，当填料和交联剂的量相似时，可以出现更高的剥离粘附力。总之，这些结果表明所提供的粘合剂组合物提供了强粘合性能与高填料浓度的组合。此外，在许多实施方案中，与仅含有一种填料的组合物相比，总填料浓度可以具有提高的剥离粘附力(参见表1中的实施例和比较例)。
虽然已经详细地描述了本公开，但是在本公开的精神和范围内的修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的。鉴于上述论述、本领域的相关知识以及上文关于背景技术和具体实施方式论述的参考文献，其公开内容均以引用的方式并入本文。此外，应当了解的是，下文和/或所附权利要求书中记载的本公开的方面以及各个实施方案和各个特征的部分可以全部或部分地组合或互换。在上述对各个实施方案的说明中，如本领域技术人员所将了解的那样，涉及另一个实施方案的那些实施方案可以与其它实施方案适当地组合。此外，本领域的普通技术人员将了解的是，上述说明仅通过举例的方式，并且不意图限制本公开。

Claims (34)

1.一种粘合剂组合物，其包含：
包含第一嵌段和第二嵌段的丙烯酸类共聚物，其中所述第一嵌段和所述第二嵌段中的每一个独立地包含可交联的官能团，并且其中所述丙烯酸类共聚物具有受控结构聚合物(CAP)网络；
能够与所述可交联的官能团反应的交联剂；和
至少两种填料。
2.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，其中所述粘合剂组合物中所述交联剂的浓度在0.01重量％至2.0重量％的范围。
3.根据权利要求1或2所述的粘合剂组合物，其中所述粘合剂组合物中所述交联剂的浓度在0.3重量％至0.7重量％的范围。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的粘合剂组合物，其中所述粘合剂组合物中所述至少两种填料的组合浓度小于50重量％。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的粘合剂组合物，其中所述粘合剂组合物中所述至少两种填料的组合浓度在0.5重量％至50重量％的范围。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的粘合剂组合物，其中所述粘合剂组合物中所述至少两种填料的组合浓度在1重量％至45重量％的范围。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的粘合剂组合物，其中所述粘合剂组合物中所述至少两种填料的组合浓度在1重量％至10重量％的范围。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的粘合剂组合物，其中所述至少两种填料包含第一填料和第二填料，并且其中所述第一填料与所述第二填料的质量比在1至99的范围。
9.根据权利要求8所述的粘合剂组合物，其中所述第一填料与所述第二填料的质量比在10至75的范围。
10.根据权利要求8所述的粘合剂组合物，其中所述第一填料与所述第二填料的质量比在1至10的范围。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的粘合剂组合物，其具有大于15N/英寸的剥离粘附力。
12.根据权利要求1-10中任一项所述的粘合剂组合物，其具有大于20N/英寸的剥离粘附力。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的粘合剂组合物，其中所述至少两种填料中的至少一种未被卤化。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的粘合剂组合物，其中所述至少两种填料中的至少一种包含磷基材料、二氧化硅、金属或金属氢氧化物。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的粘合剂组合物，其中所述至少两种填料中的至少一种包含磷基材料、氧化物、金属氢氧化物、粘土或二氧化硅。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的粘合剂组合物，其中所述至少两种填料中的至少一种包含具有大于20nm的平均特征颗粒尺寸的颗粒。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的粘合剂组合物，其中所述至少两种填料中的至少一种包含具有在0.2μm至30μm范围的平均特征颗粒尺寸的颗粒。
18.根据权利要求1-17中任一项所述的粘合剂组合物，其中所述至少两种填料中的至少一种在高于-40℃的温度下是液体。
19.根据权利要求1-18中任一项所述的粘合剂组合物，其中所述至少两种填料中的至少一种在低于50℃的温度下是固体。
20.根据权利要求1-19中任一项所述的粘合剂组合物，其中所述丙烯酸类聚合物不包含磷或氮。
21.根据权利要求1-20中任一项所述的粘合剂组合物，其还包含：
树脂。
22.一种制备粘合剂组合物的方法，所述方法包括：
提供根据权利要求1-21中任一项所述的粘合剂组合物，其中所述丙烯酸类共聚物具有受控结构聚合物网络。
23.一种胶带，其包含：
包含根据权利要求1-21中任一项所述的粘合剂组合物的至少一个粘合剂层。
24.根据权利要求23所述的胶带，其中所述至少一个粘合剂层中的每一个独立地具有在10μm至300μm范围的厚度。
25.根据权利要求23或24所述的胶带，其还包含：
与所述至少一个粘合剂层之一接合的背衬层。
26.根据权利要求25所述的胶带，其中所述背衬层具有在5μm至10mm范围的厚度。
27.根据权利要求25或26所述的胶带，其中所述背衬层包含聚对苯二甲酸乙二醇酯。
28.根据权利要求25-27中任一项所述的胶带，其中所述背衬层是硅化释放衬垫。
29.根据权利要求25-28中任一项所述的胶带，其中所述背衬层是载体层。
30.根据权利要求29所述的胶带，其中所述载体层包含选自由低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚醚醚酮、聚酰亚胺或聚酰胺组成的组中的一种或多种材料。
31.根据权利要求29或30所述的胶带，其中所述载体层包含稀松布。
32.根据权利要求29-31中任一项所述的胶带，其中所述载体层包含金属、塑料或织物。
33.一种将胶带施加到表面的方法，所述方法包括：
提供具有外面的表面；
提供根据权利要求23-32中任一项所述的胶带；和
将所述胶带的粘合剂层粘附到所述表面的所述外面，从而将所述胶带施加到所述表面。
34.一种带胶带的表面，其包含：
具有外面的表面；和
粘附到所述表面的所述外面的根据权利要求23-32中任一项所述的胶带。
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