制备水基压敏粘合剂组合物的方法技术

公开一种用于制备水基粘合剂组合物的方法。所述方法包含将至少一种不饱和单体和至少一种表面活性剂分散于水性介质中以形成乳化混合物。所述方法进一步包含将至少一种引发剂引入至所述乳化混合物，从而使所述至少一种不饱和单体聚合且形成乳液聚合物。所述方法又进一步包含在完成所述至少一种不饱和单体的聚合时将共轭酸的至少一种多元醇酯引入至所述乳液聚合物。所述共轭酸可衍生自天然存在的无水油，例如桐油。又进一步提供一种压敏粘合剂，其包含根据所公开的方法制备的组合物。

Method for preparing water-based pressure-sensitive adhesive composition

A method for preparing water-based adhesive compositions is disclosed. The method comprises dispersing at least one unsaturated monomer and at least one surfactant in an aqueous medium to form an emulsified mixture. The method further comprises introducing at least one initiator to the emulsion mixture, thereby polymerizing the at least one unsaturated monomer and forming an emulsion polymer. The method further includes introducing at least one polyol ester of conjugated acid into the emulsion polymer when completing the polymerization of the at least one unsaturated monomer. The conjugated acids can be derived from natural anhydrous oils, such as Tung oil. A pressure sensitive adhesive comprising a composition prepared according to the disclosed method is further provided.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备水基压敏粘合剂组合物的方法
本公开涉及用于制备压敏粘合剂组合物的方法。更具体地，本公开涉及用于制备具有改善的内聚力的水基压敏粘合剂组合物的方法。
技术介绍
粘合剂组合物可用于多种目的。粘合剂组合物的一个特别有用的子集是水基压敏粘合剂。水基压敏粘合剂在不同最终使用应用中的用途一般是已知的。例如，水基压敏粘合剂可与标签纸、记事本、胶带、贴花、绷带、装饰性和保护性片材以及多种其它产品一起使用。如本领域所用，术语“压敏粘合剂”指代包含一种或多种聚合物组合物(其在干燥时在室温下强力地且永久性地保持粘性)的材料。此外，术语“水基”指示压敏粘合剂通过水性载剂制造。典型的水基压敏粘合剂当仅仅接触且不需要多于手指或手部施加的压力时将牢固地粘附于各种不同表面。压敏粘合剂工业认可的两个特性是这些聚合物组合物的粘合力(即，对表面的粘性或剥离强度)和内聚力(即，耐剪切性)。改善压敏粘合剂的内聚力的尝试(例如通过使用具有高玻璃化转变温度的硬质单体或通过在聚合期间使用交联剂)往往会显著减小压敏粘合剂的粘合力。当粘合剂欲在低能量表面(例如聚烯烃膜)上使用时，水基压敏粘合剂的粘合力和内聚力特别重要。因此，需要用于制备具有改善的内聚力而不牺牲粘合力的水基压敏粘合剂组合物的方法。
技术实现思路
公开用于制备水基粘合剂组合物的方法。在一个实施例中，所述方法包含将至少一种不饱和单体和至少一种表面活性剂分散于水性介质中以形成乳化混合物。所述方法进一步包含将至少一种引发剂引入至乳化混合物，从而使至少一种不饱和单体聚合且形成乳液聚合物。所述方法又进一步包含在使至少一种不饱和单体聚合之后将共轭酸的至少一种多元醇酯引入至乳液聚合物。共轭酸可包含脂族酸，例如包含至少三个共轭碳-碳双键的脂族羧酸。另外，共轭酸可衍生自天然存在的油，例如桐油。多元醇是具有多个羟基的醇，合适的多元醇包括但不限于甘油、季戊四醇和赤藻糖醇。还公开一种压敏粘合剂，其包含根据所公开的方法制备的粘合剂组合物。根据所公开的方法形成的粘合剂组合物可进一步任选地包括一种或多种增稠剂、一种或多种消泡剂、一种或多种润湿剂、一种或多种机械稳定剂、一种或多种颜料、一种或多种填充剂、一种或多种冻融剂、一种或多种中和剂、一种或多种塑化剂、一种或多种增粘剂、一种或多种助粘剂及其两种或多于两种的组合。具体实施方式本公开涉及用于形成具有改善的内聚力而不牺牲粘合力的水基压敏粘合剂组合物的方法。在一些实施例中，至少一种不饱和单体与表面活性剂一起分散于整个水性介质，从而形成乳化混合物。表面活性剂充当乳化剂并使得至少一种不饱和单体的小液滴(其为疏水性的)能够在整个水性介质中形成。引发剂随后引入至乳化混合物中。引发剂配置成与至少一种不饱和单体反应，从而形成包含不饱和单体子单元的乳液聚合物。引发剂与分散于整个水性介质中的至少一种不饱和单体反应，直至所有或基本上所有至少一种不饱和单体聚合。最终结果是聚合物粒子分散于水性介质中，聚合物粒子包含至少一种不饱和单体子单元。此分散体通常称为乳液聚合物。在一些实施例中，额外氧化-还原引发剂在所有至少一种不饱和单体进料至乳化聚合物之后引入至乳液聚合物，以便减少单体残余物含量，“通常称作氧化还原追加”。在一些实施例中，额外氧化-还原引发剂在所有多元醇酯进料至乳化混合物之后进一步引入至乳液聚合物。还原-氧化(氧化还原)引发剂系统是特别合适的，由至少一种通常无机还原剂和无机或有机氧化剂组成。氧化组分包含例如过氧化二硫酸的铵盐和碱金属盐，例如过硫酸钠；过氧化氢或有机过氧化物，例如叔丁基氢过氧化物。还原组分包含例如亚硫酸的碱金属盐，例如亚硫酸钠、亚硫酸氢钠；焦亚硫酸(disulfurousacid)的碱金属盐，例如焦亚硫酸钠；亚硫酸氢盐与脂族醛和酮的加成化合物，例如丙酮亚硫酸氢盐；或还原剂，例如羟基甲烷亚磺酸及其盐，或抗坏血酸。氧化还原引发剂系统可与可溶金属化合物一起使用，所述可溶金属化合物的金属组分能够以多种价态存在。常见氧化还原引发剂系统的实例是叔丁基氢过氧化物/亚硫酸氢钠、抗坏血酸/硫酸铁(II)/过硫酸钠和叔丁基氢过氧化物/羟基甲烷亚磺酸钠。个别组分(例如还原组分)也可以是混合物，例如羟基甲烷亚磺酸的钠盐与焦亚硫酸钠的混合物。上文所提及的化合物通常呈水溶液的形式采用，下限浓度通过分散液中可接受的水的量决定，且上限浓度通过水中相关的化合物的溶解度决定。一般而言，浓度为0.1至30重量％，优选0.5至20重量％，特别优选1.0至10重量％，以溶液计。引发剂的量一般为0.1至15重量％，优选0.5至10重量％，以欲聚合的单体计。也有可能在乳液聚合期间使用多种不同引发剂。根据本专利技术，出人意料地发现在聚合完成后，将共轭酸的多元醇酯引入至乳液聚合物增强所得粘合剂组合物的内聚力。特别地，多元醇酯在所有至少一种不饱和单体引入至水性介质后添加。如将在下文更详细地论述，在聚合完成后添加0.1至5重量百分比(以乳液聚合物的干重计)衍生自桐油的共轭酸的多元醇酯至乳液聚合物特别适用于提高耐剪切性。在一些实施例中，共轭酸的多元醇酯紧接在氧化还原追加步骤以及氧化-还原引发剂之后添加至乳液聚合物。在引入多元醇酯之后，在进一步加工之前使乳液冷却至室温。在一些实施例中，在将共轭酸的多元醇酯以及氧化-还原引发剂引入至乳液聚合物之前使乳液聚合物冷却至室温且随后再加热。在引入多元醇酯之后，在进一步加工之前使乳液冷却至室温。在一些实施例中，至少一种共轭酸的多元醇酯在不使用任何氧化-还原引发剂的情况下与乳液聚合物低温掺合。如将在下文进一步详细论述且通过实例说明，在聚合已完成后将多元醇酯引入至乳液聚合物，产生组合物，当应用于压敏粘合剂应用中时，所述组合物相对于传统压敏粘合剂配制物提供增强的内聚力同时维持粘合力。如上文所论述，至少一种不饱和单体分散于水性介质内且聚合，形成聚合物和/或互聚物。至少一种不饱和单体的非限制性实例包括但不限于丙烯酸酯，例如丙烯酸丁酯、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、丙烯酸十二酯、丙烯酸环己酯；甲基丙烯酸酯，例如甲基丙烯酸甲酯、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、甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十五酯、甲基丙烯酸硬脂酰酯、甲基丙烯酸C12至C18烷基酯、甲基丙烯酸环己酯；苯乙烯、乙烯酯、顺丁烯二酸二辛酯及其组合。以粘合剂组合物的总重量计，至少一种不饱和单体以30至70重量百分比存在于最终粘合剂组合物中。30至70的所有子范围均包括于本文中且公开于本文中。例如，范围可为下限30、35、40或45重量百分比至上限63、65或70。如上文所论述，表面活性剂可任选地引入至水性介质中用于使至少一种不饱和单体稳定，且在聚合后使乳液聚合物分散于整个水性介质中。至少一种表面活性剂的非限制性实例包括但不限于阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、两性离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂及其组合。阴离子型表面活性剂的实例包括但不限于磺酸盐、羧酸盐和磷酸盐。阳离子型表面活性剂的实例包括但不限于季胺。非离子型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聚硅氧表面活性剂，例如乙氧基化醇、乙氧基化脂肪酸、脱水山梨糖本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制备水基粘合剂组合物的方法，其包含：将至少一种不饱和单体分散于水性介质中以形成乳化混合物；将至少一种引发剂引入至所述乳化混合物，从而使所述至少一种不饱和单体聚合且形成乳液聚合物；和在完成所述至少一种不饱和单体的聚合后，将共轭酸的至少一种多元醇酯引入至所述乳液聚合物，从而形成所述粘合剂组合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制备水基粘合剂组合物的方法，其包含：将至少一种不饱和单体分散于水性介质中以形成乳化混合物；将至少一种引发剂引入至所述乳化混合物，从而使所述至少一种不饱和单体聚合且形成乳液聚合物；和在完成所述至少一种不饱和单体的聚合后，将共轭酸的至少一种多元醇酯引入至所述乳液聚合物，从而形成所述粘合剂组合物。2.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一种共轭酸包含含有至少三个共轭碳-碳双键的脂族羧酸。3.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一种共轭酸衍生自桐油。4.如权利要求1所述的方法，其中所述共轭酸的至少一种多元醇酯是甘油酯。5.如权利要求1所述的方法，其中所述共轭酸的至少一种多元醇酯是桐油。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：张纪光，杨淼，冯少光，曲朝晖，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US