TW201602142A - 可紫外線固化丙烯酸共聚物 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種製備可紫外線固化丙烯酸共聚物之方法。此方法包括：聚合一單體混合物其含有(i)40-95重量%之至少一種(甲基)丙烯酸酯單體，(ii)5-60重量%之至少一種可共聚合單體，其中該單體係選自其均聚物具有高於-30℃之玻璃轉變溫度者，以及(iii)任選0.5-20重量%之至少一種具有選自由羥基和羧基所構成群組之官能基之可共聚合官能性單體而形成丙烯酸共聚物。此方法包括於催化劑存在下使丙烯酸共聚物與至少一類含有可紫外線固化官能基之單體反應而形成可紫外線固化丙烯酸共聚物。亦包含可紫外線固化丙烯酸共聚物所形成之含有可紫外線固化丙烯酸共聚物之黏性組合物，製造含有該可紫外線固化丙烯酸共聚物之黏合片之方法，以及該可紫外線固化丙烯酸共聚物之用途。

Description

可紫外線固化丙烯酸共聚物
本發明係關於可紫外線固化丙烯酸共聚物以及其製造方法。本發明亦係關於含有可紫外線固化丙烯酸共聚物之黏性組合物，用於製造含有該可紫外線固化丙烯酸共聚物之黏合片(adhesive sheets)之方法，以及該可紫外線固化丙烯酸共聚物之用途。
壓敏膠(PSA)泛指一種在室溫下基本上具有高及/或持久黏度之乾燥型(溶劑及/或無水)黏膠。其可在低於指頭或手部壓力之接觸以及不需要熱和化學活化下堅固地固著於各種之不同類表面。使用時，可將一或多層壓敏膠(PSA)塗佈至一基板或背板而形成膠帶或黏合片。
典型之壓敏膠配製物為丙烯系，以及可含有烷基酯單體共聚物，其為一種官能性單體例如丙烯酸，以及可利用例如鋁或鈦螯合物作為催化劑被交聯。這些黏膠可被進一步增黏以改善其於不同類型基板上之黏性。然而，在一般使用丙烯酸溶液之圖形和工業用膠帶之應用上而言其通常會伴隨著對抵抗劣化和老化之能力受損。
製造壓敏膠配製物之現行技術方法涉及溶劑之使用。由於來自立法壓力之驅動，亟需一種不含溶劑之高性能壓敏膠。此外，亟欲以單程塗佈厚膠帶以減少浪費以及提高產量。
鑑於以上所述，存在改善可紫外線固化丙烯酸共聚物和其製 造方法，以及針對一或多種上述缺點之黏性組合物包括該經改善可紫外線固化丙烯酸共聚物之需要。
本發明藉由提供一種具有良好膠黏性能，同時基本上不含溶劑之可紫外線固化丙烯酸共聚物，以及其製備方法，而符合此需求。
在第一態樣中，本發明因此係關於一種製備可紫外線固化丙烯酸共聚物之方法。此方法包括：(a)聚合一單體混合物以形成丙烯酸共聚物，該單體混合物包含(i)40-95重量%之至少一種(甲基)丙烯酸酯單體，(ii)5-60重量%之至少一種可共聚合單體，其中該單體係選自其均聚物具有高於-30℃之玻璃轉變溫度者，以及(iii)選擇性之0.5-20重量%之至少一種具有一官能基係選自由羥基和羧基所組成群組之官能基之可共聚合官能性單體；以及(b)於催化劑存在下使丙烯酸共聚物與至少一類包含可紫外線固化官能基之單體反應而形成可紫外線固化丙烯酸共聚物。
上述百分比與全部單體混合物有關，亦即為相對單體混合物全部重量之重量%。
在第二態樣中，本發明係關於根據第一態樣之方法所獲得之可紫外線固化丙烯酸共聚物。
在第三態樣中，本發明係關於一種黏性組合物，較佳為含有第二態樣之可紫外線固化丙烯酸共聚物和光引發劑之壓敏膠(PSA)或熱熔組合物。
在第四態樣中，本發明係關於一種製備黏合片之方法。此方法包括：(i)塗佈該根據第三態樣之黏性組合物於一基板上，而於該基板表面上形成一層黏性組合物層；以及(ii)以紫外線照射該黏性組合物層而形成黏合片。
在第五態樣中，本發明係關於該根據第一態樣之可紫外線固化丙烯酸共聚物作為一黏膠，較佳為壓敏膠或熱熔膠之用途。
此處使用「一或多種」時，係指至少一種以及包含其參考種類之1,2,3,4,5,6,7,8,9或更多種。同樣地，「至少一種」意指一或多種，亦即1,2,3,4,5,6,7,8,9或更多種。
此處使用「約」時，係指其所指數值之±20%，較佳為±10%。因此「約200」係指200±40，較佳為200±20。
此處所揭露之可紫外線固化丙烯酸共聚物可有利地被用於製造高性能黏合片。此處已證實該黏合片之性能明顯較高於現行技術中之紫外線壓敏膠例如AcResin®。使用紫外線固化該可紫外線固化丙烯酸共聚物以製造黏合片，以及不需用於傳統製造方法中之烘乾機。藉由利用此處揭露之方法，可利用單程塗佈/固化以製造厚膠帶，其明顯較使用多程之現行製造方法優越。該單程之塗佈/固化可提高生產量、降低製造時之能源消耗，以及減少廢料產生，而因此可更為節省成本。此外，可明顯減少排放出溶劑或二氧化碳。在一些實例中，其幾乎達到可忽略或接近零級之溶劑及/或二氧化碳產生量。
在第一態樣中，本發明係關於一種製造可紫外線固化共聚物 之方法。該方法包括第一步驟聚合一單體混合物，以產生丙烯酸共聚物，該混合物包含(i)40-95重量%之至少一種(甲基)丙烯酸酯單體，(ii)5-60重量%之至少一種可共聚合單體，其中該單體係選自其均聚物具有高於-30℃之玻璃轉變溫度者，以及(iii)選擇性之0.5-20重量%之至少一種具有一官能基係選自由羥基和羧基所組成群組之官能基之可共聚合官能性單體。
該丙烯酸單體混合物內之至少一種(甲基)丙烯酸酯單體數量為在約40重量%至約95重量%之範圍。在較佳具體實施例中，該丙烯酸單體混合物內之至少一種(甲基)丙烯酸酯單體為至少約45重量%，例如至少約50重量%、約55重量%、約60重量%、約65重量%、約70重量%、約75重量%、約80重量%、約85重量%、約90重量%，或約94.5重量%。在更佳具體實施例中，該丙烯酸單體混合物內之至少一種(甲基)丙烯酸酯單體為低於或等於約94重量%，例如低於或等於約90重量%、約85重量%、約80重量%、約75重量%、約70重量%、約65重量%、約60重量%、約55重量%、約50重量%，或約45重量%。在更佳具體實施例中，該丙烯酸單體混合物內之至少一種(甲基)丙烯酸酯單體為在約45重量%至約94重量%之範圍內，例如約45重量%至約80重量%、約45重量%至約70重量%、約50重量%至約94重量%、約45重量%至約80重量%，或約50重量%至約70重量%。在更佳具體實施例中，該單體混合物可包含至少約45重量%，較佳為至少約50重量%之至少一種(甲基)丙烯酸酯單體；及/或低於或等於94重量%，較佳為低於或等於80重量%，更佳為低於或等於70重量%之至少一種(甲基)丙烯酸酯單體。全部 給定數量為相對單體混合物之總重量。
在較佳具體實施例中，該至少一種(甲基)丙烯酸酯單體係選 自其均聚物具有低於或等於約-30℃之玻璃轉變溫度者，例如低於或等於約-40℃，低於或等於約-50℃或低於或等於約-60℃。
根據已知方法測定該玻璃轉變溫度(Tg)。其可為例如根據於 10℃/分加熱速率下在Mettler之DSC823e儀器上進行測試之ASTM E 1356-08被測定。該熱差掃描分析儀(DSC)於50毫升/分之流率下以氮氣洗滌以及其樣本質量為10毫克。從一熱流溫度溫譜圖測定該Tg，其作為相轉變之反曲點或中點。
該至少一種(甲基)丙烯酸酯單體可為烷基(甲基)丙烯酸酯。 烷基(甲基)丙烯酸酯之烷基內之碳原子數目較佳為在3至20個之範圍內，比如5至20、10至20、15至20、3至15、3至10、3至5、5至8、6至10，或8至15個。例如，該烷基(甲基)丙烯酸酯可為選自由丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、2-乙基己基丙烯酸酯，以及其混合物所組成之群組。在更佳具體實施例中，該烷基(甲基)丙烯酸酯係2-乙基己基丙烯酸酯。
該丙烯酸單體混合物內之至少一種可共聚合單體存在約5 重量%至約60重量%之範圍。在較佳具體實施例中，該丙烯酸單體混合物包含至少約10重量%，例如至少約15重量%、約20重量%、約25重量%、約30重量%、約35重量%、約40重量%、約45重量%、約50重量%，或約55重量%之至少一種可共聚合單體。在較佳具體實施例中，該丙烯酸單體混合物包含至少約10重量%，較佳為至少約20重量%之至少一種可共聚合單體。在較佳具體實施例中，丙烯酸單體混合物內該至少一種可共聚合單體 係低於或等於約59.5重量%，例如低於或等於約59重量%、約55重量%、約50重量%、約45重量%、約40重量%、約35重量%、約30重量%、約25重量%、約20重量%、約15重量%，或約10重量%。在更佳具體實施例中，該單體混合物內該至少一種可共聚合單體係在約10重量%至約59重量%之範圍，例如約10重量%至約50重量%、約10重量%至約40重量%、約20重量%至約59重量%、約20重量%至約50重量%，或約20重量%至約40重量%。在最佳具體實施例中，該至少一種可共聚合單體被包含於單體混合物內之數量為至少約10重量%，較佳為至少約20重量%；及/或低於或等於59重量%，較佳為低於或等於50重量%，更佳為低於或等於40重量%。全部給定數量為相對單體混合物的總重量。
在各種具體實施例中，該至少一種可共聚合單體係選自由烷 基(甲基)丙烯酸酯、醋酸乙烯酯、苯乙烯，及其混合物所組成之群組。烷基(甲基)丙烯酸酯之烷基內之碳原子數目較佳為在1至20，例如5至20、10至20、15至20、1至15、1至10、1至5、5至8、6至10，或8至15個之範圍。 在一些具體實施例中，該烷基(甲基)丙烯酸酯係選自由甲基(甲基)丙烯酸酯、乙基(甲基)丙烯酸酯、三級丁基(甲基)丙烯酸酯，及其混合物所組成之群組。
該至少一可共聚合官能性單體可存在或不存在，亦即其在單 體混合物內為一選擇性之成分。當存在時，單體混合物內該至少一種可共聚合官能性單體之數量為在約0.5重量%至約20重量%之範圍。在較佳具體實施例中，混合物內該至少一種可共聚合官能性單體可為至少約1重量%，例如至少約1.5重量%、約2重量%、約2.5重量%、約5重量%、約7重量%、 約10重量%、約12重量%、約15重量%，或約18重量%。例如，該丙烯酸單體之混合物可包含至少約1重量%，較佳為至少約1.5重量%之至少一種可共聚合官能性單體。在進一步較佳具體實施例中，該丙烯酸單體混合物內之該至少一種可共聚合官能性單體係低於或等於約20重量%，例如低於約18重量%、約15重量%、約12重量%、約10重量%、約7重量%、約6重量%、約5重量%、約4重量%、約3重量%，或約2重量%。例如，該丙烯酸單體之混合物可包含低於或等於10重量%，較佳為低於或等於7重量%之至少一種可共聚合官能性單體。在進一步較佳具體實施例中，該丙烯酸單體混合物內之該至少一種可共聚合官能性單體係在約1重量%至約10重量%之範圍，例如約1重量%至約7重量%、約1.5重量%至約10重量%，或約1.5重量%至約7重量%。在某些具體實施例中，該單體混合物可視需要包含至少約1重量%，較佳為至少約1.5重量%之至少一種可共聚合官能性單體；及/或低於或等於10重量%，較佳為低於或等於7重量%之至少一種可共聚合官能性單體。全部給定數量為相對單體混合物之總重量。
在較佳具體實施例中，至少一種可共聚合官能性單體係選自 由羥烷基(甲基)丙烯酸酯、羥烷基(甲基)丙烯酸酯之乙氧基化及/或丙氧基化衍生物，其與內酯之加合物、(甲基)丙烯酸、β-羧乙基(甲基)丙烯酸酯、巴豆酸(crotonic acid)、馬來酸、富馬酸、伊康酸(itaconic acid)、丙烯酸、丙烯酸甲酯、羥乙基丙烯酸酯，以及其混合物所組成之群組。
羥烷基(甲基)丙烯酸酯之烷基內之碳原子數目較佳為在1至20個之範圍內，比如5至20、10至20、15至20、1至15、1至10、1至5、5至8、6至10，或8至15。在更佳具體實施例中，該羥烷基(甲基)丙烯酸酯係選自由 羥乙基(甲基)丙烯酸酯、羥丙基(甲基)丙烯酸酯、羥丁基(甲基)丙烯酸酯、羥戊基(甲基)丙烯酸酯、羥庚基(甲基)丙烯酸酯、羥壬基(甲基)丙烯酸酯、羥癸基(甲基)丙烯酸酯，其異構物，其乙氧化及/或丙氧化衍生物，其與內酯之加合物；二乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、丙二醇單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯，及其混合物所組成之群組。
在最佳具體實施例中，該單體混合物係一種丙烯酸單體之 混合物。其可能，例如包含或由2-乙基己基丙烯酸酯、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯和乙基丙烯酸酯所組成。在另類最佳具體實施例中，該丙烯酸單體混合物包含或由丁基丙烯酸酯、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯和乙基丙烯酸酯所組成。
該丙烯酸單體混合物可藉由自由基聚合反應被聚合而形成 一種丙烯酸共聚物。示例性聚合引發劑包括有機偶氮或過氧化合物。適當聚合引發劑在技術中已廣為人所知以及隨時可取得。示例性化合物為過氧化聯異丁醯、過氧新癸酸異丙苯酯、過氧新癸酸1,1,3,3-四甲基丁酯、過氧新癸酸叔戊酯、二-(4-叔丁基環己基)過氧二碳酸酯、二-(2-乙基己基)過氧二碳酸酯、過氧化二苯甲醯、過氧-2-乙基己酸叔丁酯、過氧異丁酸叔丁酯、1,1-二-(叔丁基過氧基)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-二-(叔丁基過氧基)環己烷、叔戊基過氧碳酸-2-乙基己酯、叔丁基過氧-3,5,5-三甲基己酸酯、2,2-二(過氧叔丁基)丁烷、過氧新癸酸叔丁酯、過氧二碳酸二正丁酯、二鯨蠟基過氧二碳酸酯、過氧二碳酸二十四醯酯、過氧新戊酸叔戊酯、過氧新戊酸叔丁酯、二(3,5,5-三甲基己醯)過氧化物、叔丁基過氧異丙基碳酸酯、叔丁基過氧碳 酸-2-乙基己酯、過氧乙酸叔丁酯、過氧苯甲酸叔丁酯、二叔戊基過氧化物、過氧化二異丙苯、叔丁基過氧化異丙苯、過氧化二月桂醯、過氧化二癸醯、2,2'-偶氮雙異丁腈、2,2'-偶氮二-(2-甲基丁腈)、2,5-二甲基-2,5-二(2-乙基過氧己醯基)己烷、2-乙基過氧己酸-1,1,3,3-四甲基丁酯、過氧叔戊基-2-乙基己酸酯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧基)-3-己炔、二異丙苯單過氧化氫、氫過氧化異丙苯、1,1,3,3-四甲基丁基過氧化氫，以及叔丁基過氧化氫。在較佳具體實施例中，該聚合引發劑含有或由2,2'-偶氮雙異丁腈(AZDN)所構成。
根據本發明之方法進一步包含於催化劑存在下反應該丙烯 酸共聚物與含有可紫外線固化官能基之至少一種單體而形成可紫外線固化丙烯酸共聚物之第二步驟。
在較佳具體實施例中，該含有紫外線可固化基之單體為包含 乙烯基和環氧基之單體，較佳為環氧-官能基化(甲基)丙烯酸酯，更佳為(甲基)丙烯酸之縮水甘油酯。其他實例包括，但不侷限於甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸縮水甘油酯、丙烯醯氯、甲基丙烯醯氯、甲基丙烯酸、丙烯酸，及其混合物。在更佳具體實施例中，該含有紫外線可固化基之單體為甲基丙烯酸縮水甘油酯。
根據本發明之組成物可視需要含有一種鏈轉移劑。在這方 面，可使用已為技術人員所習知之硫醇和鹵代甲烷。該組成物較佳為含有十二烷基硫醇。在一更佳具體實施例中，根據丙烯酸單體之總重量，該組成物含有從0.1至1重量%，更佳為0.3至0.7重量%之轉移劑。
根據本發明之組成物可進一步視需要含有一種用於穩定丙 烯酸基之抑制劑。示例性化合物為4-甲氧基苯酚(MEHQ)和酚噻[口+井]。 在較佳具體實施例中，其含有MEHQ。在更佳具體實施例中，根據組成物之總重量，該抑制劑之含量為1至1000ppm，最佳為200至700ppm。
於催化劑之存在下可經由聚縮合反應產生加聚/聚合反應。此處所述"聚縮合反應"指經由成分(單體)間之化學反應形成聚合化合物之意。其通常可伴隨著除去小分子，亦即具有分子量低於約800克/莫耳之化合物，例如水和二氧化碳。可被使用之催化劑之實例包括，但不侷限於乙醯基丙酮金屬及/或其水合物，例如乙醯基丙酮鋅、乙醯丙酮酸銅(II)、乙醯基丙酮鉻、乙醯基丙酮鈉、乙醯基丙酮鈷、乙醯基丙酮鐵，及其混合物。在更佳具體實施例中，該催化劑含有或由乙醯基丙酮鋅水合物所構成。
在較佳具體實施例中，此方法進一步包含於一適當溶劑內提供該丙烯酸單體混合物以及在反應丙烯酸共聚物與含有紫外線可固化基之至少一類單體之前蒸發該溶劑之步驟，其中蒸發該溶劑之後丙烯酸共聚物內之殘留溶劑含量較佳為低於1重量%。
視出現之單體類型可使用不同之溶劑。適當溶劑之實例包括，但不侷限於醋酸乙酯、醋酸丙酯、醋酸丁酯、異丙醇、乙二醇醚、烷基乳酸酯，及其混合物。在較佳具體實施例中，該溶劑含有或由醋酸乙酯所構成。
藉由混合物之加熱或真空可移除該溶劑。可選擇適當之不同加熱溫度及/或真空設定，例如視所使用之溶劑以及熟習技藝人士之已知技術。「真空」一詞被定義為氣體之狀態，其中容器(如燒瓶)內之壓力以及顆粒密度為低於容器外部之周圍大氣壓或氣體之壓力低於300毫巴。所選擇之加熱溫度為低於組成物會進行任何化學變化之溫度，例如分解或進一步 反應之溫度。在較佳具體實施例中，蒸發該溶劑而使丙烯酸共聚物之混合物內之溶劑殘留量為低於1重量%，例如低於0.9重量%、0.8重量%、0.7重量%、0.6重量%、0.5重量%、0.4重量%、0.3重量%、0.2重量%，或0.1重量%。
丙烯酸共聚物之玻璃轉變溫度較佳為低於室溫。在較佳具體 實施例中，其在約-60℃至約20℃之範圍，例如約-50℃至約20℃、約-30℃至約20℃、約-10℃至約20℃、約0℃至約20℃、約-60℃至約10℃、約-60℃至約0℃、約-60℃至約-10℃、約-60℃至約-30℃、約-60℃至約-40℃，或約-30℃至約0℃。在更佳具體實施例中，丙烯酸共聚物之玻璃轉變溫度為在約-30℃至約10℃之範圍。在最佳具體實施例中，為在0℃至10℃之範圍。
相對聚合物內重複單位之數目，所使用包含紫外線可固化基 單體的之濃度使可紫外線固化丙烯酸共聚物在紫外線可固化功能上產生約1莫耳%至約2.5莫耳%範圍之濃度，例如約1莫耳%至約2莫耳%、約1莫耳%至約1.5莫耳%、約1.25莫耳%至約2.5莫耳%、約1.5莫耳%至約2.5莫耳%、約1.75莫耳%至約2.5莫耳%，或約2莫耳%至約2.5莫耳%。在更佳具體實施例中，相對聚合物內重複單位之數目，可紫外線固化丙烯酸共聚物在紫外線可固化功能上之濃度為約1.25莫耳%至約1.75莫耳%。
在第二態樣中，本發明係關於根據第一態樣之方法所獲得之 可紫外線固化丙烯酸共聚物。在進一步態樣中，本發明係關於一種黏性組合物，較佳為含有第二態樣之可紫外線固化丙烯酸共聚物和光引發劑之壓敏膠(PSA)或熱熔組合物。
可被使用之光引發劑之實例包括，但不侷限於二苯甲酮、甲 基-2-苯甲醯基苯甲酸酯、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羥基環己基苯酮、氧苯基乙酸2-[2-氧代-2-苯基-乙醯氧基-乙氧基]乙酯和氧苯基乙酸2-[2-羥基-乙氧基]乙酯混合物，乙基-2,4,6-三甲基苯甲醯基苯基膦酸酯，和二苯基(2,4,6-三甲基苯甲醯基)氧化膦之混合物，以及其混合物。在更佳具體實施例中，該光引發劑含有或由二苯基(2,4,6-三甲基苯甲醯基)氧化膦所構成。
在又進一步態樣中，本發明係關於一種製備黏合片之方法。 此方法包括塗佈第二態樣之黏性組合物於一基板上而於該基板表面上形成一層黏性組合物層；以及以紫外線照射該黏性組合物層而形成黏合片。
在較佳具體實施例中，於低於約140℃之溫度下進行塗佈步 驟，例如低於約120℃、110℃、100℃，或90℃。在更佳具體實施例中，在約100℃至約120℃範圍之溫度下將可紫外線固化丙烯酸共聚物之混合物塗佈於基板上。
以紫外線照射該可紫外線固化丙烯酸共聚物層而形成黏合 片。在較佳具體實施例中，存在光引發劑。當以紫外線照射時，該可紫外線固化丙烯酸共聚物被固化而形成黏合片。
在進一步態樣中，本發明係一種關於根據第二態樣之可紫外 線固化丙烯酸共聚物於製造黏膠之用途。該黏膠較佳為一種壓敏膠或熱熔膠。
因此其所形成之經製備黏膠或黏合片具有潛在之用途，例如 於高性能黏膠或功能性塗料。當與溶劑型壓敏膠比較時，此處揭露之黏膠或黏合片具有不需熱乾燥之優勢，換言之由於不需耗費乾燥時間而可提高 其生產率。此外，根據現行技術之溶劑型丙烯酸產品可能僅被塗佈至40-50克/平方米。此可能導致無效乾燥(ineffective drying)。此進一步意指該多程處理為形成較厚層所必須，其可能導致廢料之增加以及生產量之損失。本發明此處揭露之方法並不受此限制。
在下文中，藉由引用一具體實施方式更詳細地描述本發明， 亦即從丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯形成該可紫外線固化丙烯酸共聚物；或從丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯。然而已瞭解本發明並不僅侷限於此類具體實施例，而是可輕易地適用於其他單體、催化劑、溶劑和光引發劑。此類另類具體實施例亦屬於本發明之範圍內。
實例 實例1和2：可紫外線固化丙烯酸共聚物之合成
於720份之醋酸乙酯中共聚660份之丙烯酸-2-乙基己酯、120份之甲基丙烯酸、258份之丙烯酸甲酯和400份之丙烯酸乙酯，藉由4小時的純單體時延法(full monomer delay process)製造丙烯酸共聚物。同時，加入4.77份之AZDN引發劑(VAZO 64)和10.8份之十二烷基硫醇(鏈轉移劑)。加入後，使混合物在回流溫度下保持2小時以確定其完全轉換。當藉由氣相層析儀測定時其殘留單體濃度為1%以下。
在一類似方法中，藉由利用一不同單體混合物獲得第二丙烯酸共聚物。該混合物之組成示於表1。
在第二步驟中，藉由利用結合加熱或真空從混合物移除醋酸乙酯。當藉由氣相層析儀測定時其殘留溶劑含量為1重量%以下。
在第三步驟中，將甲基丙烯酸縮水甘油酯(1,5莫耳%)加入丙烯酸共聚物，連同1000ppm之MEHQ抑制劑和1000ppm之乙醯基丙酮鋅水合物催化劑。藉由滴定殘留環氧官能監控其反應以及當轉換超過90%時被視為完成。
在第四步驟中，以2%之(2,4,6-三甲基苯甲醯基)二苯基氧化膦(TPO)作為光引發劑配製該可紫外線固化共聚物。
經完全配製之熱熔膠接著依照如下所述進行之塗佈和固化。藉由內聚力和黏附力之測量定性該最終產品。
已配製可紫外線固化丙烯酸共聚物之內聚力和黏附力測量 製備於實例1
藉由下列所描述方法進行其黏附力、黏性和內聚力之黏結性測試：
測試樣本製備：
藉由黏著劑轉印法製造此處壓敏膠(PSA)結果之全部膠帶。於離型紙(Loparex Poly Slik 111/120，荷蘭阿培爾頓，卷號W03180672)上壓延未固化、液態PSA組成物。使用Gardco Automatic Drawdown Machine，30公分行程以最低速度(約1.5米/分)，其係使用一般設定在25至130微米之Braive儀器之可調式鳥型刮塗器(adjustable Bird applicator)於100℃進行壓延。將該組成物在可變速之輸送帶上以功率200瓦/公分之UV-Fusion燈BF9(H-bulb)進行紫外線固化，其速度視黏膠之厚度而定。使用一照度計(puck)，藉由UV-A、B和C劑量以及於正確輸送帶速度之輻照度測量燈照之輸出功率。
冷卻膜被層壓火組成物150微米厚白色PVC膜以及組成物250微米厚PET膜。該層壓體被切割成2.5公分乘以約17.5公分之條狀。
在保持23±2℃室溫、50±5%相對濕度之恆定溫度/恆定濕度控制室中下進行全部室溫性能測試。
剝離測試
依照上述所製備之膠帶被置於不銹鋼(SST)、玻璃和其他材料所製成的之測試板上。剝離測試係根據EN 1939在施加後以 英式(Instron)機進行20分鐘。結果係以每25毫米之牛頓數報告。
抗剪切性
抗剪切性係黏膠之內聚性或內部強度之測度。其係基於將黏著條以平行於表面之方向從標準平坦表面拉開所需力量，其已以一界定之壓力被黏合。其係按在固定負載下從不銹鋼板拉開標準面積之塗黏著劑片材料所需時間而測量。
測試係對施加在不銹鋼板上之膠帶進行，各膠帶之6.25毫米乘6.25毫米部分係牢固地接觸該板，但放開膠帶之一末端部分。將附著膠帶之板保持在置架上而使該板相對於置架成178度角。將1公斤秤錘掛於延伸膠帶之自由端。此測試可進行於不同的溫度。下列為其結果。
剪切膠黏失效溫度(SAFT)測試法
SAFT亦係測量黏膠之內聚性或內部強度。此試驗係一種改良之剪切試驗，其亦描述於例如ASTM D-4498-95中，其係利用一相同結構但其此處係置入以恆定速率加熱之烘箱內。此測試開始於室溫並以每分鐘1℃之加熱速率進行。記錄秤錘掉落時之溫度。若於210℃時秤錘仍然懸掛著，則停止進行測試及記錄此值。
環狀初黏性測試法
此測試方法擬被用來測定壓敏膠之黏著性能。該法被應用於那些當與另一表面接觸時可迅速形成可測量鍵結強度之黏膠。這些方法涉及讓環狀壓敏膠帶以其襯背與不銹鋼表面接觸之初黏性，其唯一施加之力為壓敏件本身之重量。然後從基板移除該壓敏件，其初黏性為記錄儀器所測得壓敏件從黏著物(adherend)移除之力量。在施加後根據Finat測試法第9號以英式(Instron)機進行20分鐘 之初黏性測定。其結果係以每25毫米之牛頓數報告。
含組成物1之黏膠於70℃烘箱內的離形襯墊(release liner)上儲存1和2週之後，重複進行剝離測試和環狀初黏性測試。

Claims (15)

  1. 一種製備可紫外線固化丙烯酸共聚物之方法，其包括：(a)聚合一單體混合物以形成丙烯酸共聚物，該單體混合物包含(i)40-95重量%之至少一種(甲基)丙烯酸酯單體，(ii)5-60重量%之至少一種可共聚合單體，其中該單體係選自其均聚物具有高於-30℃之玻璃轉變溫度者，以及(iii)選擇性之0.5-20重量%之至少一種具有一選自由羥基和羧基所組成群組之官能基之可共聚合官能性單體；以及(b)於催化劑存在下使丙烯酸共聚物與至少一類包含可紫外線固化官能基之單體反應，而形成可紫外線固化丙烯酸共聚物。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之方法，其中該單體混合物包括：(i)至少約45重量%，較佳為至少約50重量%之該至少一種(甲基)丙烯酸酯單體，及/或(ii)低於或等於約94重量%，較佳為低於或等於約80重量%，更佳為低於或等於約70重量%之該至少一種(甲基)丙烯酸酯單體。
  3. 根據申請專利範圍第1項或第2項中所述之方法，其中該至少一種(甲基)丙烯酸酯單體(i)係選自其均聚物具有低於或等於約-30℃之玻璃轉變溫度者；及/或(ii)係一種烷基(甲基)丙烯酸酯，其中該烷基(甲基)丙烯酸酯之烷基內之碳原子數目較佳為在3至20個之範圍內，以及該烷基 (甲基)丙烯酸酯更佳為選自由丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、2-乙基己基丙烯酸酯，以及其混合物所組成之群組。
  4. 根據申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之方法，其中該單體混合物包含(i)至少約10重量%，較佳為至少約20重量%之該至少一種可共聚合單體；及/或(ii)低於或等於59重量%，較佳為低於或等於50重量%，更佳為低於或等於約40重量%之該至少一種可共聚合單體。
  5. 根據申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之方法，其中該可共聚合單體係選自由烷基(甲基)丙烯酸酯、醋酸乙烯酯、苯乙烯，及其混合物所組成之群組，該烷基(甲基)丙烯酸酯之烷基內之碳原子數目較佳為在1至20個之範圍，該烷基(甲基)丙烯酸酯更佳係選自由甲基(甲基)丙烯酸酯、乙基(甲基)丙烯酸酯、第三丁基(甲基)丙烯酸酯，及其混合物所組成之群組。
  6. 根據申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之方法，其中該單體混合物包含(i)至少約1重量%，較佳為至少約1.5重量%之該至少一種可共聚合官能性單體；及/或(ii)低於或等於10重量%，較佳為低於或等於7重量%之該至少一種可共聚合官能性單體。
  7. 根據申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述之方法，其中該至少一種可共聚合官能性單體係選自由羥烷基(甲基)丙烯酸酯、羥烷基(甲基)丙烯酸酯之乙氧基化及/或丙氧基化衍生物，其與內 酯之加合物、(甲基)丙烯酸、β-羧乙基(甲基)丙烯酸酯、巴豆酸、馬來酸、富馬酸、伊康酸、丙烯酸、羥乙基丙烯酸酯，以及其混合物所組成之群組，該羥烷基(甲基)丙烯酸酯之烷基內之碳原子數目較佳為在1至20個之範圍，該羥烷基(甲基)丙烯酸酯更佳為選自由羥乙基(甲基)丙烯酸酯、羥丙基(甲基)丙烯酸酯、羥丁基(甲基)丙烯酸酯、羥戊基(甲基)丙烯酸酯、羥庚基(甲基)丙烯酸酯、羥壬基(甲基)丙烯酸酯、羥癸基(甲基)丙烯酸酯，其異構物，其乙氧化及/或丙氧化衍生物，其與內酯之加合物；二乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、丙二醇單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯，及其混合物所組成之群組。
  8. 根據申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之方法，其中該單體混合物包含或由(a)丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯；或(b)丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯所組成。
  9. 根據申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之方法，其中該方法進一步包括於一適當溶劑內提供該丙烯酸單體混合物以及在反應該丙烯酸共聚物與包含紫外線可固化基之該至少一類單體之前蒸發該溶劑之步驟，其中蒸發該溶劑之後該丙烯酸共聚物內之殘留溶劑含量較佳為低於1重量%。
  10. 根據申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述之方法，其中該包含紫外線可固化基之單體為包含乙烯基和環氧基，較佳為環氧-官能基化丙烯酸酯，更佳為(甲基)丙烯酸之縮水甘油酯之單體。
  11. 根據申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述之方法，其中 該丙烯酸共聚物之玻璃轉變溫度為在約-60℃至約20℃，較佳為約-30℃至約10℃之範圍。
  12. 一種根據申請專利範圍第1項至第13項中任一項之方法所獲得之可紫外線固化丙烯酸共聚物。
  13. 一種黏性組合物，較佳為包含根據申請專利範圍第14項之可紫外線固化丙烯酸共聚物和光引發劑之壓敏膠(PSA)或熱熔組合物。
  14. 一種製備黏合片之方法，該方法包括：(i)塗佈該根據申請專利範圍第15項之黏性組合物於一基板上而於該基板表面上形成一層黏性組合物層；以及(ii)以紫外線照射該黏性組合物層而形成黏合片。
  15. 一種根據申請專利範圍第14項之可紫外線固化丙烯酸共聚物作為黏膠之用途，該黏膠較佳為一種壓敏膠或熱熔膠。
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