亲肤型(甲基)丙烯酸类压敏粘合剂制造技术

技术编号:13924610 阅读:67 留言:0更新日期:2016-10-28 04:13
本发明专利技术公开了一种压敏粘合剂,所述压敏粘合剂通过交联预粘合剂组合物获得,所述预粘合剂组合物包含数均分子量为约25000至约200000的聚(甲基)丙烯酸酯大分子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
压敏胶带在家庭和工作场所中是随处可见的。压敏胶带在其最简单的构型之一中包括压敏粘合剂(PSA)和胶带背衬。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特性的聚合物,所述粘弹特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不仅仅因为组合物是粘性的或能够粘附到某种表面而涵盖这些组合物。相反,通常使用被设计为测量例如粘着力、剥离强度与剪切强度的测试来估算对PSA的需求,这些特性合在一起构成常用于表征PSA的特性的平衡。
技术实现思路
总的来说,本文公开了压敏粘合剂,其通过使包含具有约25000至约200000数均分子量的聚(甲基)丙烯酸酯大分子交联的预粘合剂组合物获得。在以下具体实施方式中,这些方面和其他方面将显而易见。然而,在任何情况下,都不应当将此广泛的
技术实现思路
理解为是对可受权利要求书保护的主题的限制,不论此类主题是在最初提交的专利申请的权利要求书中给出还是在修订的专利申请的权利要求书中呈现,或者另外是在申请过程中呈现。附图说明图1示出了获得的动态机械(DMA)数据,其用于本文所公开的各种示例性预粘合剂组合物。图2示出了获得的DMA数据,其用于本文所公开的各种附加的示例性预粘合剂组合物。具体实施方式定义如本文所用,术语“压敏粘合剂”是指达到所公知的Dahlquist标准的粘弹性材料(例如,在25℃、1Hz的频率下,材料的储能模量小于3×105Pa)。如本文所用,术语“预粘合剂组合物”是指数均分子量为约25000至200000的聚(甲基)丙烯酸酯大分子任选地连同一种或多种成分诸如增塑剂、增粘剂、溶剂、稳定剂、加工助剂等的集合。当预粘合剂组合物可能不一定表现出压敏特性时,可将其交联,以提供如本文所公开的压敏粘合剂。如本文所用,术语“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、或上述两者。术语“(甲基)丙烯酸酯”是指式CH2=C(R1)-(CO)-OR2的单体,其中R2为烷基、杂烷基、烯基或芳基(或,衍生自此类单体的单体单元)。烷基、杂烷基、或烯基R2基团可由芳基、芳氧基、卤素、或它们的组合取代。芳基R2基团可由烷基、杂烷基、卤素、烷氧基、芳氧基或它们的组合取代。术语“(甲基)丙烯酸烷基酯”是指(甲基)丙烯酸酯,其中R2为烷基。如那些普通技术人员将会知道的,术语诸如“基本上由某种组分组成”,或诸如“基本上不含”特定材料,不排除存在一些极少量(即,0.05重量%或更少)的此类材料,这可能在例如使用经受惯常清洗工序的大规模生产设备时发生。除非另外指明,否则本文所公开的所有的份数和百分率均按重量计。所有的分子量(例如,Mn)均以克/摩尔计。压敏粘合剂/预粘合剂组合物本文公开了压敏粘合剂(PSA)以及包含此类粘合剂的制品。压敏粘合剂包含网络化的(甲基)丙烯酸酯材料,该网络化(甲基)丙烯酸酯材料通过交联包含具有约25000至约200000数均分子量的聚(甲基)丙烯酸酯大分子的预粘合剂组合物制备。从本文所公开的内容将会知道,此类预粘合剂组合物能够表现出独特的流变特性,该流变特性使得所得的PSA例如从人类皮肤去除的能力增强,并且使感知到的不适最小化。所谓“通过交联预粘合剂组合物制备”,所谓“预粘合剂组合物的交联反应产物”以及类似的术语,意指预粘合剂组合物(例如在本文稍后所详述的第一合成反应中由第一(甲基)丙烯酸酯单体混合物制备)经受交联反应,在该反应中,至少一些预粘合剂组合物的聚(甲基)丙烯酸酯大分子与组合物的其他大分子共价键和,以形成表现出压敏粘合剂特性(注意成分诸如增塑剂等可能包括在内以增强压敏粘合剂特性)的聚合物网络。该两步过程(即,制备预粘合剂组合物,以及此类组合物的后续交联),以及此类过程所得的压敏粘合剂产物,能够区别于例如在单个合成过程中由单体/低聚物构造的例如聚合物网络,如在本文的论述中将会知道。根据定义,预粘合剂组合物的聚(甲基)丙烯酸酯大分子的数均分子量(如可例如使用在本文的实施例中所描述的聚苯乙烯标准通过凝胶渗透色谱法测定)为约25000至约200000(克/摩尔)。如本文所公开,已发现过低(例如,低于25000)的分子量可导致预粘合剂组合物交联困难,从而不能形成合适的压敏粘合剂。相反地,过高(例如,高于约200000)的分子量可导致通过上述方法制备的交联的压敏粘合剂表现出太高的模量(使得PSA可例如缺少最佳的粘性和/或快速粘着特性)。在各种实施方案中,预粘合剂组合物的聚(甲基)丙烯酸酯大分子的数均分子量可为至少约26000、27000、28000、30000或32000。在另一些实施方案中,预粘合剂组合物的聚(甲基)丙烯酸酯大分子的数均分子量可为至多约110000、100000、80000、60000、40000或35000。所有的此类分子量均低于用于许多常规的压敏粘合剂的(甲基)丙烯酸酯聚合物材料的分子量,其具有如本文所论述的有利影响。在一些实施方案中,聚(甲基)丙烯酸酯大分子可基本上为线性聚合物(例如,除统计学上可偶尔出现在(甲基)丙烯酸酯单体(如单官能单体)的聚合反应中的此类支链聚合物)。如本文实施例中所记录,预粘合剂组合物的大分子的分子量(以及在预粘合剂组合物中的任何增塑剂的存在和/或量)可对预粘合剂组合物的模量具有显著的影响,继而能够对由预粘合剂组合物制得的PSA的特性具有显著影响。已发现本文所公开的预粘合剂组合物表现出在一定范围内的储能模量,该范围内的储能模量有助于为通过上述方法形成的压敏粘合剂提供有利特性(例如,从皮肤温和地剥离)。根据定义,预粘合剂组合物表现出至多约10000Pa的储能模量(如在25℃下,使用本文的实施例中所概述的工序测量)。在各种实施方案中,预粘合剂组合物可表现出至多约7000、4000、2000、1000或500Pa的储能模量。在另一些实施方案中,预粘合剂组合物可表现出至少约4、10、20、40、80、100、200或400Pa的储能模量。已发现本文所公开的预粘合剂组合物表现出有助于为通过上述方法形成的压敏粘合剂提供有利特性(例如,从皮肤温和地剥离)的玻璃化转变温度(Tg)。(例如,较低的Tg通常与较低的剥离粘附力值相关联。)根据定义,预粘合剂组合物表现出至多约-20℃的Tg(使用本文的实施例中所概述的工序测量)。在各种实施方案中,预粘合剂组合物可表现出至多约-30℃、-35℃、-40℃或-45℃的Tg。在另一些实施方案中,预粘合剂组合物可表现出至少约-60℃、-55℃或-50℃的Tg。如本文的实施例所证实,已发现预粘合剂组合物的聚(甲基)丙烯酸酯大分子的分子量能够影响预粘合剂组合物的Tg。这能够允许针对由预粘合剂组合物制得的压敏粘合剂的最佳特性对预粘合剂组合物的Tg进行定制。普通技术人员将会知道,本文所公开的聚(甲基)丙烯酸酯大分子的分子量足够高,因此期望特性诸如Tg达到稳定,由此随着分子量表现出较少的变化。例如,样品PRE-1、PRE-2、PRE-3和PRE-4的聚(甲基)丙烯酸酯大分子包括各自对应于在约130、151、187和300的范围内(如实施例的表3中指出)的聚合度(即,每条大分子链的单体单元的平均数量)的分子量。这些均远远超过上述所期望的Tg对分子量的变化相对不敏感的大分子链原子的阈值数量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压敏粘合剂,所述压敏粘合剂包含:预粘合剂组合物的交联反应产物,所述预粘合剂组合物包含聚(甲基)丙烯酸酯大分子,所述聚(甲基)丙烯酸酯大分子包含约25000至约200000的数均分子量,其中所述预粘合剂组合物表现出小于约‑20℃的Tg,表现出在25℃下约4Pa至约10000Pa的储能模量,并且其中所述压敏粘合剂表现出约50克/英寸至约400克/英寸的剥离粘附力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.05 US 61/948,286;2014.09.12 US 62/049,7931.一种压敏粘合剂,所述压敏粘合剂包含:预粘合剂组合物的交联反应产物,所述预粘合剂组合物包含聚(甲基)丙烯酸酯大分子,所述聚(甲基)丙烯酸酯大分子包含约25000至约200000的数均分子量,其中所述预粘合剂组合物表现出小于约-20℃的Tg,表现出在25℃下约4Pa至约10000Pa的储能模量,并且其中所述压敏粘合剂表现出约50克/英寸至约400克/英寸的剥离粘附力。2.根据权利要求1所述的粘合剂,其中所述聚(甲基)丙烯酸酯大分子包含约25000至约100000的数均分子量。3.根据权利要求1所述的粘合剂,其中所述聚(甲基)丙烯酸酯大分子包含约25000至约40000的数均分子量。4.根据权利要求1所述的粘合剂,其中所述预粘合剂组合物表现出约100Pa至约1000Pa的储能模量。5.根据权利要求1所述的粘合剂,其中所述压敏粘合剂表现出约100克/英寸至约240克/英寸的剥离粘附力。6.根据权利要求1所述的粘合剂,所述预粘合剂组合物表现出小于约-45℃的Tg。7.根据权利要求1所述的粘合剂,其中所述预粘合剂组合物表现出在25℃下约10Pa·s至约800Pa·s的粘度。8.根据权利要求1所述的粘合剂,其中所述聚(甲基)丙烯酸酯大分子构成所述预粘合剂组合物的所述大分子组分的至少约95重量%。9.根据权利要求1所述的粘合剂,其中所述聚(甲基)丙烯酸酯大分子构成所述预粘合剂组合物的所述总组分的至少约70重量%。10.根据权利要求1所述的粘合剂,其中所述聚(甲基)丙烯酸酯大分子基本上由Tg小于0℃的非极性(甲基)丙烯酸酯单体单元组成。11.根据权利要求1所述的粘合剂,其中所述聚(甲基)丙烯酸酯大分子基本上由(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元组成。12.根据权利要求1所述的粘合剂,其中所述预粘合剂组合物的所述聚(甲基)丙烯酸酯大分子为基本上线性的大分子。13.根据权利要求1所述的粘合剂,其中基于所述预粘合剂组合物的总重量计,所述预粘合剂组合物还包含约4重量%至约30重量%的增塑剂。14.根据权利要求1所述的粘合剂,其中所述聚(甲基)丙烯酸酯大分子为单体混合物的第一合成反应的所述反应产物,所述单体混合物包含至少一种链转移剂,并且其中所述聚(甲基)丙烯酸酯大分子中的至少一些包含至少一种链转移剂残基。15.根据权利要求1所述的粘合剂,其中所述压敏粘合剂表现出约40%至约70%的凝胶含量。16.根据权利要求1所述的粘合剂,其中所述压敏粘合剂为所述预粘合剂组合物的电子束交联反应产物...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·查特杰E·I·索托坎图M·F·埃里斯B·N·加达姆S·P·伦德奎姆A·R·沃尔
申请(专利权)人:三M创新有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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