TW202116962A

TW202116962A - 壓敏黏合劑製品

Info

Publication number: TW202116962A
Application number: TW109131832A
Authority: TW
Inventors: 薩斯瓦提普加里; 約瑟Ｂ拜德; 麥克林Ｌ帕霍爾斯基; 大衛Ｒ基利
Original assignee: 美商陶氏全球科技有限責任公司; 美商羅門哈斯公司
Priority date: 2019-09-16
Filing date: 2020-09-16
Publication date: 2021-05-01
Also published as: AR119978A1; MX2022002940A; BR112022004167A2; JP2022547473A; EP4031633A1; US20220332983A1; WO2021055336A1; CN114341297A

Abstract

本發明提供一種壓敏黏合劑製品，其包含（a）基材（Sa）（b）與該基材（Sa）接觸的壓敏組合物（Cb）之層（Lb），該壓敏組合物包含一或多種Tg為20℃或更低的丙烯酸聚合物（POLb），及（C）與該層（Lb）接觸的層（Lc），其包含：（i）一或多種Tg為20℃或更低之丙烯酸聚合物（POLc1），及（ii）一或多種Tg為-10℃或更高之丙烯酸增黏劑聚合物。本發明亦提供一種製備壓敏黏合劑製品之方法及藉由使用壓敏黏合劑製品製成之黏合製品。

Description

壓敏黏合劑製品

本發明係關於一種壓敏黏合劑製品。

含有丙烯酸聚合物之壓敏黏合劑（PSA）具有許多理想的特徵。舉例而言，相比於由許多其他材料製成之PSA，其通常對化學試劑及紫外光具有更佳的抵抗性。通常需要提供與聚烯烴目標基材良好黏合的丙烯酸PSA。過去，有時將增黏劑化合物添加至PSA中，以增加PSA對目標基材之黏合力（亦稱為「膠黏性」或「黏性」）。然而，添加增黏劑通常導致PSA之剪切阻力不合意的降低。

US 9,765,241描述一種壓敏黏合劑製品，其包含基材、含有丙烯酸聚合物之層及含有如下丙烯酸聚合物的層，該丙烯酸聚合物包含一或多個高碳脂族乙烯基單體的聚合單元。

需要提供一種PSA，其含有丙烯酸聚合物且在與聚烯烴目標基材黏合時展示出良好的黏性及良好的剪切阻力。另外，需要提供一種包含層的PSA，其中頂層（即與目標基材相鄰之層）含有相對高含量之增黏劑，且其他層含有相對低含量之增黏劑。當前經考慮，在此類多層PSA中，若增黏劑打算自頂層遷移出且遷移至其他層中，則對目標基材之黏性將會降低。因此，亦需要提供阻止增黏劑自頂層遷移之多層PSA。

以下為本發明之發明內容。

本發明之第一態樣為一種壓敏黏合劑製品，其包含（a）基材（Sa）（b）與該基材（Sa）接觸之壓敏組合物（Cb）之層（Lb），該壓敏組合物（Cb）包含一或多種Tg為20℃或更低的丙烯酸聚合物（POLb），及（c）與該層（Lb）接觸之層（Lc），其包含按該層（Lc）之重量計，（i） 60重量%至99.5重量%的一或多種Tg為20℃或更低的丙烯酸聚合物（POLc1），及（ii） 0.5重量%至40重量%的一或多種丙烯酸聚合物（POLc2），其數均分子量為2,000或更高、數均分子量為35,000或更低、Tg為-10℃或更高，且包含聚合單元，按（POLc2）之重量計，（A） 50重量%至99.9重量%的一或多個(甲基)丙烯酸之未經取代之烷基酯，其中該烷基具有1至20個碳原子，（B） 0%至50重量%的丙烯酸、甲基丙烯酸或其混合物，（C）及0%至50重量%的一或多個額外乙烯基單體。

本發明之第二態樣為製備第一態樣之壓敏製品的方法，其中該方法包含，（A）在第一表面上形成含有該丙烯酸聚合物（POLb）之分散粒子的水性組合物（Qb）之層，（B）在第二表面上形成含有分散粒子之水性組合物（Qc）之層，該分散粒子含有（i）該丙烯酸聚合物（POLc1）及（ii）該丙烯酸聚合物（POLc2），（C）乾燥該水性組合物（Qb）之層以形成層（Lb），並且（D）乾燥該水性組合物（Qc）之層以形成層（Lc）。

本發明之第三態樣為藉由使基材（Sd）與第一態樣之製品接觸的方法製成的黏合製品，其中該基材（Sd）與該層（Lc）接觸。

以下為本發明之具體實施方式。

如本文所用，除非上下文另作明確指示，否則以下術語具有所指定的定義。

如本文所用，動態力學分析（DMA）係指在線性黏彈性範圍內以1秒^-1 之頻率在剪切幾何形狀中進行的量測。DMA量測彈性模數（G'）、損耗模數（G''）及tan δ。本文以千帕斯卡（kPa）為單位報導彈性模數。

根據測試方法ASTM D7426-08（美國測試及材料學會（American Society of Testing and Materials），Conshohocken，Pa，美國），材料之玻璃轉化溫度（Tg）藉由使用中點法及每分鐘10℃之溫度掃描速率的差示掃描熱量測定來測定。

如本文所用，「聚合物」為由較小化學重複單元之反應產物組成的相對大分子。聚合物可具有直鏈、分支鏈、星形、環形、超支化、交聯或其組合之結構；聚合物可具有單一類型之重複單元（「均聚物」）或其可具有超過一種類型之重複單元（「共聚物」）。共聚物可具有隨機配置、依序配置、嵌段配置、其他配置或其任何混合物或組合的各種類型之重複單元。聚合物的尺寸以Mn（數均分子量）或Mw（重均分子量）表徵，兩者均藉由尺寸排阻層析法量測。

如本文所用，「聚合物之重量」意謂聚合物之乾重。

可彼此反應以形成聚合物之重複單元的分子在本文中稱為「單體」。由此形成之重複單元在本文中稱為單體之「聚合單元」。

乙烯基單體具有以下結構

其中R¹ 、R² 、R³ 及R⁴ 中之每一者獨立地為氫、鹵素、脂族基（諸如烷基）、經取代之脂族基、芳基、經取代之芳基、另一經取代或未經取代之有機基團或其任何組合。

烷基可為直鏈、分支鏈、環狀或其任何組合。

一些適合的乙烯基單體包括例如苯乙烯、經取代之苯乙烯、二烯、乙烯、其他烯烴、二烯、乙烯衍生物及其混合物。乙烯衍生物包括例如以下的未經取代或經取代之形式：經取代或未經取代之烷酸之乙烯酯（包括例如乙酸乙烯酯及新癸酸乙烯酯）、丙烯腈、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯醯胺、氯乙烯、鹵化烯烴及其混合物。如本文所用，「(甲基)丙烯酸」意謂丙烯酸或甲基丙烯酸；「(甲基)丙烯酸酯」意謂丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯；且「(甲基)丙烯醯胺」意謂丙烯醯胺或甲基丙烯醯胺。「經取代」意謂具有至少一個附接的化學基團，諸如烷基、烯基、乙烯基、羥基、羧酸基、其他官能基及其組合。在一些實施例中，經取代之單體包括例如具有超過一個碳-碳雙鍵之單體、具有羥基之單體、具有其他官能基之單體及具有官能基組合之單體。(甲基)丙烯酸酯為(甲基)丙烯酸之經取代及未經取代之酯或醯胺。

如本文所用，丙烯酸單體為選自以下之單體：(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸之脂族酯、在脂族基上具有一或多個取代基的(甲基)丙烯酸之脂族酯、(甲基)丙烯醯胺、N取代之(甲基)丙烯醯胺及其混合物。

如本文所用，乙烯基芳族單體為選自苯乙烯、α-烷基苯乙烯、其他經取代之苯乙烯及其混合物的單體。

如本文所用，「丙烯酸」聚合物為以下聚合物，其中50%或更多的聚合單元為丙烯酸單體，且其中70%或更多的聚合單元為丙烯酸單體或乙烯基芳族單體。百分比為按聚合物之重量計的重量百分比。

如本文所用，鏈轉移劑係在自由基乙烯基聚合期間起作用以將自由基自生長的聚合物鏈轉移至非自由基分子的物質。接收自由基的分子可為鏈轉移劑本身。

如本文所用，增黏劑係分子量為500至50,000且玻璃轉化溫度為-10℃或更高之有機化合物。

壓敏黏合劑（PSA）為當施加壓力使黏合劑與基材接觸時與基材形成黏合之黏合劑。在不添加其他材料或不施加熱量的情況下形成黏合。如本文所用，壓敏黏合劑製品為壓敏黏合劑黏附至第一基材並且其中PSA的表面（「可用表面」）可用於與第二基材接觸的製品。PSA之可用表面可能會或可能不會與剝離材料接觸。剝離材料為與PSA形成弱黏合的材料，且容易移除，從而暴露出可用之表面。

若組合物含有按組合物之重量計25重量%或更多之量的水，則組合物在本文中視為「水性的」。

若粒子分佈於整個液體介質中，則本文中稱粒子分散於液體介質中；分散的粒子可形成乳液、乳膠、分散液、漿液或一些其他組合物，其中粒子分散於液體介質中。若水形成按液體介質的重量計之50%或更多（不考慮分散粒子的重量），則本文將液體介質視為水性介質。

當本文中陳述水性組合物經乾燥時，意謂使該組合物在環境條件下乾燥，或藉由加熱、暴露於移動的氣體（其可經加熱或可未經加熱）或其組合來乾燥。

本文中所呈現之比率表徵如下。舉例而言，若比率稱為3:1或更大，則比率可為3:1或5:1或100:1但不可為2:1。此表徵可用通用術語表述如下。當比率在本文中稱為X:l或更大時，其意謂該比率為Y:l，其中Y大於或等於X。對於另一實例，若比率稱為15:1或更小，則比率可為15:1或10:1或0.1:1但不可為20:1。一般而言，當比率在本文中稱為W:l或更小時，其意謂該比率為Z:1，其中Z小於或等於W。

本發明涉及基材的使用，本文標記為基材（Sa）。基材（Sa）可為任何材料。較佳為紙、聚合物膜及金屬箔。在聚合物膜中，較佳為聚酯膜。在聚合物膜中，較佳為至少一側已藉由電暈放電處理之彼等聚合物膜。

與基材（Sa）接觸的為組合物之層，在本文中稱為組合物（Cb）。組合物（Cb）含有一或多種聚合物，在本文中稱為聚合物（POLb）。聚合物（POLb）之Tg為20℃或更低；較佳10℃或更低。較佳地，聚合物（POLb）之Tg為-100℃或更高。

較佳地，組合物（Cb）具有極少增黏劑或不具有增黏劑。亦即，組合物（Cb）中之增黏劑的量按組合物（Cb）之乾重計小於10重量%；更佳3重量%或更少；更佳1重量%或更少；更佳零。

較佳地，聚合物（POLb）為丙烯酸聚合物。較佳地，聚合物（POLb）中之丙烯酸單體之聚合單元的量為按聚合物（POLb）之重量計的50重量%或更多；更佳70重量%或更多；更佳90重量%或更多；更佳99重量%或更多。較佳地，聚合物（POLb）之Mw為10,000或更高；更佳50,000或更高。

較佳地，聚合物（POLb）含有丙烯酸正丁酯(n-BA)、丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸異辛酯(i-OA)或其混合物中之一或多者的聚合單元。如本文所用，「異辛基」為在分支鏈構型中恰好含有8個碳原子之未經取代的烷基。術語「異辛基」包括8-碳烷基之所有分支鏈異構體及此類異構體之所有混合物，包括例如2-乙基己基、二甲基己基、甲基庚基、三甲基戊基及其混合物。較佳地，按聚合物（POLb）之重量計，聚合物（POLb）中之n-BA之聚合單元、EA之聚合單元及i-OA之聚合單元的總量為50重量%或更多；更佳75重量%或更多；更佳90重量%或更多。

較佳地，組合物（Cb）中Mw為10,000或更高之每一聚合物為丙烯酸聚合物。

較佳地，按組合物（Cb）之乾重計，組合物（Cb）中之聚合物（POLb）的量為80重量%或更多；更佳90重量%或更多；更佳95重量%或更多。

較佳地，組合物（Cb）具有PSA之特性。較佳地，組合物（Cb）在包括10℃至40℃範圍內之溫度範圍內之彈性模數（G'）為20 kPa或更高。較佳地，組合物（Cb）在包括10℃至40℃範圍內之溫度範圍內之彈性模數（G'）為1,000 kPa或更低；更佳500 kPa或更低。

較佳地，組合物（Cb）與已藉由電暈放電處理之基材（Sa）之表面接觸。

組合物（Cc）之層（Lc）與組合物（Cb）之層（Lb）接觸。組合物（Cc）含有一或多種聚合物（POLc1）。聚合物（POLc1）之所需及較佳特徵與上文關於聚合物（POLb）所描述之彼等特徵相同。聚合物（POLb）及（POLc1）可彼此相同或不同。較佳地，按組合物（Cc）之重量計，組合物（Cc）中之（POLc1）的量為70重量%或更多；更佳80重量%或更多；更佳85重量%或更多。較佳地，按組合物（Cc）之重量計，組合物（Cc）中之（POLc1）的量為99.5重量%或更少；更佳99重量%或更少；更佳98重量%或更少；更佳95重量%或更少；更佳91重量%或更少。

組合物（Cc）另外含有丙烯酸聚合物（POLc2）。丙烯酸聚合物（POLc2）之數均分子量（Mn）為2,000或更高。丙烯酸聚合物（POLc2）之Mn為35,000或更低。丙烯酸聚合物（POLc2）之Tg為-10℃或更高；更佳0℃或更高；更佳10℃或更高。較佳地，丙烯酸聚合物（POLc2）之Tg高於丙烯酸聚合物（POLc1）之Tg。較佳地，丙烯酸聚合物（POLc2）之Tg與丙烯酸聚合物（POLc1）之Tg之間的差異為10℃或更大；更佳20℃或更大；更佳50℃或更大。

丙烯酸聚合物（POLc2）含有在本文中標記為單體（MON-A）之一或多種丙烯酸單體之聚合單元。單體（MON-A）為(甲基)丙烯酸之未經取代之烷基酯。單體（MON-A）中之烷基酯基中之碳原子數目為1或更多；較佳2或更多；更佳3或更多。單體（MON-A）中之烷基酯基中之碳原子數目為20或更少；更佳10或更少；更佳8或更少。丙烯酸聚合物（POLc2）中之單體（MON-A）之聚合單元的量按丙烯酸聚合物（POLc2）之重量計為50重量%或更多；更佳75重量%或更多；更佳85重量%或更多；更佳95重量%或更多；更佳99重量%或更多。丙烯酸聚合物（POLc2）中之單體（MON-A）之聚合單元的量按丙烯酸聚合物（POLc2）之重量計為99.9重量%或更小，較佳99.8重量%或更小；更佳99.6重量%或更小。

丙烯酸聚合物（POLc2）視情況含有在本文中標記為單體（MON-B）之一或多種丙烯酸單體之聚合單元。單體（MON-B）係選自丙烯酸、甲基丙烯酸及其混合物。當存在時，丙烯酸聚合物（POLc2）中之單體（MON-B）之聚合單元的量按丙烯酸聚合物（POLc2）之重量計為0.1重量%或更多；更佳0.2重量%或更多；更佳0.4重量%或更多。丙烯酸聚合物（POLc2）中之單體（MON-A）之聚合單元的量按丙烯酸聚合物（POLc2）之重量計為50重量%或更小；更佳25重量%或更小；更佳15重量%或更小；更佳5重量%或更小；更佳1重量%或更小。

丙烯酸聚合物（POLc2）視情況含有在本文中標記為單體（MON-C）之一或多種丙烯酸單體之聚合單元。單體（MON-C）為任何乙烯基單體，除了單體（MON-C）不同於單體（MON-A）及（MON-B）兩者。丙烯酸聚合物（POLc2）中之單體（MON-A）之聚合單元的量按丙烯酸聚合物（POLc2）之重量計為50重量%或更小；更佳10重量%或更小；更佳2重量%或更小。丙烯酸聚合物（POLc2）中之單體（MON-A）之聚合單元的量可為零。

丙烯酸聚合物（POLc2）可藉由任何方法製成。在較佳方法中，形成丙烯酸聚合物（POLc2）之聚合在一或多種鏈轉移劑的存在下進行。較佳地，按用於形成丙烯酸聚合物（POLc2）之單體之總重量計，鏈轉移劑之量為1重量%或更多；更佳2重量%或更多；更佳4重量%或更多。較佳地，按用於形成丙烯酸聚合物（POLc2）之單體之總重量計，鏈轉移劑之量為10重量%或更小；更佳8重量%或更小；更佳6重量%或更小。較佳鏈轉移劑具有一或多個經附接之-SH基團。較佳鏈轉移劑亦具有n個相鄰碳原子之直鏈，其中n為2或更多；更佳4或更多；更佳6或更多。

較佳地，按組合物（Cc）之重量計，組合物（Cc）中之丙烯酸聚合物（POLc2）的量為30重量%或更小；更佳20重量%或更小；更佳15重量%或更小。較佳地，按組合物（Cc）之重量計，組合物（Cc）中之丙烯酸聚合物（POLc2）的量為0.5重量%或更多；更佳1重量%或更多；更佳2重量%或更多；更佳5重量%或更多；更佳9重量%或更多。

較佳地，組合物（Cc）具有PSA之特性。較佳地，組合物（Cc）在包括10℃至40℃範圍內之溫度範圍內之彈性模數（G'）為5 kPa或更高；更佳10 kPa或更高；更佳20 kPa或更高。較佳地，組合物（Cc）在包括10℃至40℃範圍內之溫度範圍內之彈性模數（G'）為1,000 kPa或更低；更佳500 kPa或更低。

較佳地，組合物（Cc）含有極少增黏劑或無增黏劑，該增黏劑並非丙烯酸聚合物。亦即，較佳地，按組合物（Cc）之乾重計，組合物（Cc）中之非丙烯酸聚合物之增黏劑的量為小於10重量%；更佳3重量%或更小；更佳1重量%或更小；更佳零。

其可用於研究量（SUMc），該量在本文中定義為聚合物（POLc1）之重量及聚合物（POLc2）之重量的總和。較佳地，量（SUMc）與組合物（Cc）之總重量的比率為0.6:1或更高；更佳0.8:1或更高；更佳0.9:1或更高。

其可用於表徵總厚度（TOT），總厚度為層（Lb）的厚度加層（Lc）的厚度之和。較佳地，總厚度（TOT）為1微米或更多；更佳2微米或更多；更佳5微米或更多。較佳地，總厚度（TOT）為50微米或更小；更佳40微米或更小。

層（Lb）及（Lc）可以塗層重量表徵，該塗層重量為每單位面積乾燥材料之重量。較佳地，層（Lb）之塗層重量與層（Lc）之塗層重量的比率為0.1:1或更高；更佳0.25:1或更高；更佳0.67:1或更高。較佳地，層（Lb）之塗層重量與層（Lc）之塗層重量的比率為9:1或更低；更佳4:1或更低；更佳1.5:1或更低。

在一些實施例中，本發明之壓敏製品具有與層（Lc）接觸之離型襯墊。離型襯墊具有低能量密度之表面，諸如聚矽氧塗層，PSA通常不能良好地黏附於該表面。當存在時，離型襯墊保護本發明之壓敏製品之層（Lc），直至需要藉由將其黏附至所關注之基材（亦即，基材（Sd））來使用本發明之壓敏製品。離型襯墊容易自本發明之壓敏製品移除，隨後可使其與基材（Sd）接觸。

本發明之壓敏製品可藉由任何方法製成。在較佳方法中，層（Lb）及（Lc）中之每一者係藉由形成水性組合物之層且隨後乾燥該水性組合物之層來建構。

較佳地，層（Lb）藉由首先提供含有丙烯酸聚合物（POLb）之分散粒子之水性組合物（AQb）而形成。水性組合物（AQb）可含有除水及丙烯酸聚合物（POLb）之外的其他化合物。製備水性組合物（AQb）之較佳方法為進行水性乳液聚合以形成呈聚合物乳膠形式之水性聚合物（POLb）之分散粒子，其隨後可充當水性組合物（AQb）。較佳地，水性組合物（AQb）中之分散聚合物粒子之體積平均直徑為50至750奈米。較佳地，按水性組合物（AQb）之總重量計，水性組合物（AQb）中所存在之丙烯酸聚合物（POLb）之量為20%至55%。

類似地，製備層（Lc）之較佳方法為提供適當的水性組合物（AQc），將其施加至層（Lb）且隨後乾燥。較佳地，水性組合物（AQc）含有分散之聚合物粒子。在一些實施例中，分散聚合物粒子含有丙烯酸聚合物（POLc1）及丙烯酸聚合物（POLc2）兩者。在較佳實施例中，水性組合物（AQc）含有丙烯酸聚合物（POLc1）之分散粒子且亦含有丙烯酸聚合物（POLc2）之獨立分散粒子。

水性分散液（AQc）可藉由任何方法製成。在較佳方法中，進行水性乳液聚合以產生分散於水性介質中之丙烯酸聚合物（POLc1）之粒子的乳膠（本文中標記為（AQc1））。水性組合物（AQc1）之必需及較佳特徵與上文關於水性組合物（AQb）所描述之彼等特徵相同。在一些實施例中，提供含有分散於水性介質中之聚合物（POLc2）之粒子的獨立水性組合物（本文標記為（AQc2）），且將水性組合物（AQc1）及（AQc2）混合在一起以形成水性組合物（AQc）。在較佳實施例（「原位」實施例）中，丙烯酸聚合物（POLc2）藉由（AQc1）中之一或多個單體之水性乳液聚合形成。在原位實施例中，所形成之聚合物（POLc2）可形成於聚合物（POLc1）之粒子上。在較佳原位實施例中，聚合物（POLc2）之粒子與聚合物（POLc1）之粒子分開形成。在原位實施例中，可在聚合物（POLc1）存在下，將一或多種視情況選用之額外成分添加至形成聚合物（POLc2）之產物中，且將產物用作水性組合物（AQc）。

本發明之壓敏製品可藉由任何方法製成。較佳地，製品係藉由包含以下步驟之方法製成：（A）在第一表面上形成含有該丙烯酸聚合物（POLb）之分散粒子的水性組合物（Qb）之層，（B）在第二表面上形成含有分散粒子之水性組合物（Qc）之層，該分散粒子含有（i）該丙烯酸聚合物（POLc1）及（ii）該丙烯酸聚合物（POLc2），（C）乾燥該水性組合物（Qb）之層以形成層（Lb），並且（D）乾燥該水性組合物（Qc）之層以形成層（Lc）。

在一些實施例中，進行步驟（A）及步驟（B）兩者，且隨後同時進行步驟（C）及步驟（D）。在此類實施例中，將水性組合物（Cb1）之層（Lb1）施加至基材（Sa）(第一表面)，且當水性組合物（Cb1）之層（Lb1）仍濕潤時，將水性組合物（Cc1）之層（Lc1）施加至水性組合物（Cb1）（第二表面）之層（Lb1）之頂部，且隨後乾燥整個整體。在此類實施例中，較佳的為同時進行步驟（A）及步驟（B）。亦即，使用多層塗佈裝置，其同時將水性組合物（Cb1）之層（Lb1）施加至基材（Sa），且亦將水性組合物（Cc1）之層（Lc1）施加至水性組合物（Cb1）之層（Lb1）上，且隨後乾燥整個整體。一種適合的塗佈裝置為滑動塗佈機。滑動塗佈機形成液體複合物，其中在水性組合物（Ca）之層（Lc1）下方存在水性組合物（Cb1）之層（Lb1）；在保持彼等層完好無損的同時，滑動塗佈機以使得層（Lb1）與基材（Sa）接觸且使層（Lc1）與空氣接觸之方式將整個複合物之層施加至基材（Sa）上；隨後乾燥整個製品以自水性組合物中移除水。

亦考慮藉由轉移塗佈法製備壓敏製品的實施例，例如一種方法，其涉及在離型襯墊（第二表面）上製備組合物（Cc）之塗層，隨後在組合物（Cb）（第一表面）之層的頂部製備組合物（Cb）之塗層，隨後使組合物（Cb）之層與基材（Sa）（較佳在壓力下）接觸，且隨後移除離型襯墊。在此類實施例中，步驟（B）在步驟（A）之前進行。

經考慮，本發明的壓敏黏合劑製品將藉由使其與額外的基材（Sd），即目標基材接觸而投入使用。經考慮將施加壓力以使組合物（Cc）與基材（Sd）緊密接觸，且隨後釋放。經考慮產物將為黏合製品，其中壓敏黏合劑製品仍完好無損，且其中組合物（Cc）與基材（Sd）黏合。基材（Sd）可為任何物質。較佳地，基材（Sd）為聚烯烴。

本發明不限於任何特定機制。經考慮，黏性起因於本發明之壓敏黏合劑製品之層（Lc）與基材（Sd）（即，目標基材）之表面之間的相互作用。經考慮，本發明之壓敏製品將具有可接受的黏性，因為考慮丙烯酸聚合物（POLc2）在與基材（Sd）接觸的層（Lc）中充當增黏劑。經考慮，丙烯酸聚合物（POLc2）抵抗自層（Lc）遷移至層（Lb），藉此保持層（Lc）（其將與基材（Sd）接觸）中之丙烯酸聚合物（POLc2）之高濃度，及因此保持對基材（Sd）發揮相對較高黏合力的能力。

與本發明相比，經考慮可製成比較壓敏性製品，類似於本發明之壓敏製品，但其中在比較製品中，丙烯酸聚合物（POLc2）由先前已知的並非丙烯酸聚合物（諸如松酯）之增黏劑替代。吾人預期該松酯將自由地自頂層（類似於層（Lc））遷移至其他層（類似於層（Lb））。因此，由於遷移將導致頂層中之松酯濃度降低，從而無法獲得可預計之黏性效能之完全改良。

以下係本發明之實例。除了在另外陳述之情況下，否則在室溫（大致23℃）下進行操作。

製備實例1（PE1）

製備合格作為丙烯酸聚合物（POLc2）之丙烯酸聚合物的程序如下。在3公升4頸圓底燒瓶中裝入610公克水及以單體計1.5重量%之含量的過硫酸銨(APS)。隨後歷經3小時將由280公克水、100公克陰離子硫酸化界面活性劑、1000公克單體及正十二烷基硫醇(n-DDM)（基於單體之5重量%）構成之單體乳液進料均勻添加至燒瓶中，同時保持84℃聚合溫度。與單體乳液進料同時，向45公克水中添加以按單體計0.5重量%的含量的APS。添加單體之後，將該批料在84℃下保持30分鐘，隨後冷卻至70℃，且添加1公克28%的氨水。將該批料進一步冷卻至室溫，且隨後過濾，且回收聚合產物。

單體組合物為99.5重量%甲基丙烯酸正丁酯及0.5重量%甲基丙烯酸。

壓敏黏合劑組合物如下製備。除非另外規定，否則所有樣品均用濕潤劑少量調配，諸如按總乳液計，0.3%-0.5%（按重量計，濕/濕）自空氣產品公司（Air Products）（「440」）獲得之Surfynol^(TM) 440濕潤劑及0.3%-0.5%（按重量計，濕/濕）自索爾維（Solvay）獲得之Aerosol OT-75，以改良對於實驗室壓延（lab drawdowns）之浸透。隨後使用增稠劑（來自密歇根州米德蘭陶氏化學公司之ACRYSOL™系列）將黏度調節至大致1000 mPa^* s（1000 cp）（布洛克菲爾德（Brookfield），RVDV，30 rpm，63#）。

如下進行實驗室壓延以形成如圖1所示之多層製品。將層（Lb）（2 ）塗佈至第一經聚矽氧塗佈之紙或膜離型襯墊上，且隨後在80℃下以在2與50微米之間的濕塗層厚度將其乾燥持續5分鐘。分別地，將層（Lc）（3 ）塗佈於第二離型襯墊上，亦在80℃下以在2與50微米之間的濕塗層厚度將其乾燥持續5分鐘。隨後藉由層壓PP膜（基材（Sa）（1 ））及經黏合劑塗佈之第一離型襯墊將未增黏層（亦即，層（Lb））轉移至經電暈處理之聚丙烯（「PP」）膜（厚度為60微米）上。隨後移除第一離型襯墊以暴露未增黏之黏合劑層（Lb）。隨後使此層（Lb）與層（Lc）（當前塗佈於第二離型襯墊上）接觸以形成層壓板。隨後移除第二離型襯墊，且產物為圖1所示之多層建構。

如下進行環結黏性（Loop Tack）（PSTC測試方法16）（壓敏膠帶委員會（Pressure Sensitive Tape Council），One Parkview Plaza，Suite 800，奧克布魯克特萊斯（Oakbrook Terrace），IL 60101，美國）。環結黏性測試量測黏合劑與基材（Sd）（4 ）接觸時的初始黏合力。在將黏合劑層壓板在受控環境（22.2至23.3℃（72-74℉），相對濕度50%）中調理至少1天後進行測試。切割2.54cm（1吋）寬的條帶且摺疊以形成環，從而暴露黏合劑側。隨後將其置放於Instron^(TM) 抗張測定器的夾片之間，且下部夾片以12 in/min之速率降低至基材，使得2.54 cm×2.54 cm（1吋×1吋）之黏合劑的方形區域與基材（Sd）（4 ）接觸1秒。隨後將黏合劑拉開，並記錄將黏合劑自基材拉開的峰值力。基材（Sd）（4 ）為低密度聚乙烯。

壓敏黏合劑製品亦使用次級離子質譜（SIMS）分析及氣體簇型離子束蝕刻在深度分佈模式中進行分析，揭示特定官能基及分子片段之相對濃度隨深度變化。對於含有松酯之樣品，所研究之官能基為松香酸官能基，且對於含有丙烯酸聚合物PE1之樣品，所研究之官能基為丁醇。

此等實例中使用之材料如下：

標記	名稱	製造商	描述
AC1	Invisu^TM 3100	陶氏化學公司（Dow Chemical Co）	丙烯酸聚合物⁽¹⁾
AC2	Robond^TM PS-7860	陶氏化學公司	丙烯酸聚合物⁽¹⁾
AC3	Robond^TM PS-7874	陶氏化學公司	丙烯酸聚合物⁽¹⁾
RE1	Snowtack^TM SE 782G	勞特公司（Lawter Co.）	松酯⁽²⁾

（1）合格作為（POLb）或（POLc1）（2）松酯為增黏劑且不為丙烯酸聚合物

環結黏性測試結果如下。「Tack」係如上文所描述之峰值力，以牛頓（N）為單位。「Ex」意謂「實例」。以「C」結尾的實例數字係比較的。「Comp」意謂「組合物」。「Coat-Wt」意謂以每平方公尺（gsm）乾燥塗層的公克數報導之「塗層重量」。「增黏劑」在工作實例中意謂松酯增黏劑（在比較實例中）或丙烯酸聚合物（POLc2）。「%增黏劑」為按增黏層之總乾重計增黏劑的重量百分比。

	實例：
	1	2C	3C	4C

Lb：組合物	AC1	無	AC2	無
Lb：塗層重量（gsm）	20	0	20	0

Lc：POLc1組合物	AC1	AC1	AC3	AC3
Lc：增黏劑組合物	PE1	PE1	RE1	RE1
Lc：%增黏劑	20	20	20	20
Lc：塗層重量（gsm）	20	20	20	20

黏性（N）	5.4	5.8	6.9	9.0

所有黏性測試中之失效模式均為黏合劑失效（即，測試基材（Sd）及與基材（Sd）接觸的壓敏製品之層之間的清潔分離）。

實例3C之SIMS結果：RE1之濃度在整個深度中為均一的。亦即，RE1之濃度隨整個層（Lc）及（Lb）之深度而變化為恆定的。應強調的是，雖然在製備該等層時，RE1僅存在於層（Lc）中且不存在於層（Lb）中，但當分析樣品時，RE1在整個層（Lb）及（Lc）中均一地擴散。

實例1之SIMS結果：層（Lc）展示出相對高的PE1濃度，隨著位置接近與層（Lb）的界面，濃度僅略微下降。在層（Lb）中，隨著位置自層（Lc）與（Lb）之間的界面移動且移向基材（Sa），PE1的濃度急劇下降。總之，層（Lc）中之PE1的濃度顯著高於層（Lb）中之PE1的濃度。吾人預期將PE1限制至層（Lc）中將促進本發明之壓敏製品中之良好抗黏性。

SIMS結果與黏性結果一致。當將比較實例4C與比較實例3C進行比較時，顯而易見，當增黏劑在整個兩層中自由遷移時（如由SIMS資料所示），頂層中之增黏劑濃度之降低引起相對較大的黏性效能損失：自9牛頓下降至6.9牛頓（黏力下降23%）。相比之下，當將比較實例2C與實例1進行比較時，顯而易見，當增黏劑之遷移受到顯著抑制時，黏性效能之下降亦很小：自5.8牛頓下降至5.4牛頓（黏力下降僅7%）。亦即，當增黏劑不遷移出頂層時，保持壓敏製品發揮相對較高黏合力的能力。

1:基材（Sa） 2:層（Lb） 3:層（Lc） 4:基材（Sd）

以下為圖式之簡要說明。

圖1為本發明之壓敏黏合劑製品之豎直橫截面，其展示基材（Sa）（1 ）；含有一或多種丙烯酸聚合物（POLb）之組合物（Cb）之層（Lb）（2 ）；及含有聚合物（POLc1）及聚合物（POLc2）的組合物（Cc）之層（Lc）（3 ）。圖1在任何意義上未按比例繪製。舉例而言，本發明之壓敏黏合劑製品在圖1中所示之水平方向上的尺寸可比圖1中所示之豎直方向上的尺寸大1,000倍或更多倍。

圖2（亦未按比例繪製）描繪可投入本發明之壓敏黏合劑製品之較佳用途。圖2展示與額外基材（Sd）（4 ）接觸之層（Lc）（3 ）。

1:基材(Sa)

2:層(Lb)

3:層(Lc)

Claims

一種壓敏黏合劑製品，其包含（a）基材（Sa）（b）與該基材（Sa）接觸，包含一或多種Tg為20℃或更低的丙烯酸聚合物（POLb）之壓敏組合物（Cb）之層（Lb），及（c）與該層（Lb）接觸之層（Lc），其包含按該層（Lc）之重量計，（i） 60重量%至99.5重量%的一或多種Tg為20℃或更低的丙烯酸聚合物（POLc1），及（ii） 0.5重量%至40重量%的一或多種丙烯酸聚合物（POLc2），其數均分子量為2,000或更高、數均分子量為35,000或更低、Tg為-10℃或更高，且包含聚合單元，按（POLc2）之重量計，（A） 50重量%至99.9重量%的一或多個(甲基)丙烯酸之未經取代之烷基酯，其中該烷基具有1至20個碳原子，（B） 0重量%至50重量%的丙烯酸、甲基丙烯酸或其混合物，（C）及0重量%至50重量%的一或多個額外乙烯基單體。
如請求項1之壓敏製品，其中該丙烯酸聚合物（POLc2）藉由如下方法製得，該方法包含在按單體之總重量計的1重量%至10重量%的量的鏈轉移劑存在下，使一或多種單體進行水性乳液聚合。
如請求項1之壓敏製品，其中按丙烯酸聚合物（POLc2）之重量計，該丙烯酸聚合物（POLc2）包含80重量%至99.9重量%的一或多種(甲基)丙烯酸之未經取代之烷基酯之聚合單元，及0重量%至20重量%的(甲基)丙烯酸之聚合單元。
一種製備如請求項1之壓敏製品之方法，其中該方法包含：（A）在第一表面上形成含有該丙烯酸聚合物（POLb）之分散粒子的水性組合物（Qb）之層，（B）在第二表面上形成含有分散粒子之水性組合物（Qc）之層，該分散粒子含有（i）該丙烯酸聚合物（POLc1）及（ii）該丙烯酸聚合物（POLc2），（C）乾燥該水性組合物（Qb）之層以形成層（Lb），並且（D）乾燥該水性組合物（Qc）之層以形成層（Lc）。
如請求項4之方法，其中水性組合物（Qb）已經藉由包含一或多種單體之水性乳液聚合以產生丙烯酸類聚合物（POLb）的分散粒子的方法製備。
一種黏合製品，其藉由使基材（Sd）與如請求項1之製品接觸之方法製成，其中該基材（Sd）與該層（Lc）接觸。
如請求項4之黏合製品，其中該基材（Sd）為聚烯烴。