具有混合光交联体系的压敏粘合剂制造技术

本发明专利技术提供一种提供粘合剂组合物的方法，其包括以下步骤：将包括a）(甲基)丙烯酰基单体混合物的可交联组合物与b）光交联剂混合物合并，并且用UVC辐射辐照以共聚化和交联所述组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有混合光交联体系的压敏粘合剂相关专利申请的交叉引用本申请要求于2011年4月26日提交的美国临时专利申请号61/478969以及2011年6月23日提交的美国临时专利申请号61/500415的权益，这些申请的公开内容全文以引用方式并入本文。
技术介绍
压敏胶带在家庭和工作场所中事实上随处可见。在其最简单的模式之一中，压敏胶带包括粘合剂和背衬，并且整体构造在使用温度下为粘性的，并且仅使用适度压力便粘附至多种基底以形成粘结。以此方式，压敏胶带构成了完整自持的粘合系统。根据压敏胶带协会，已知压敏粘合剂(PSA)具有包括以下的性质:(1)有力而持久的粘着力；(2)用不超过指压的压力即可粘附；(3)具有足够固定在粘附体上的能力；以及[4]足够的内聚强度以便使其从粘附体干净地移除。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的特征在于通常在室温(例如20°C )下是发粘的。PSA不包括仅具有粘性或仅能够黏附于某表面的组合物。通常使用经设计旨在单独测量粘着力、粘附力(剥离强度)和内聚力(剪切保持力)的测试方法来评估这些要求，如A.V.Pocius在由俄亥俄州辛辛那提汉瑟加德纳出版社(Hanser Gardner Publication, Cincinnati, OH)于 2002 年出版的 Adhesion andAdhesives Technology:An Introduction (粘附和粘合剂技术:概论)(第2版)中所指明的那样。这些量度合在一起构成 了经常用来表征PSA的诸性质的平衡。随着多年来压敏胶带使用的扩展，性能要求已变得更加苛刻。例如，原来预期用于在室温下支承适度负载的剪切保持能力，现已在操作温度和负载方面对于许多应用而言大幅度提高。所谓的高性能压敏胶带是能够在高温(例如70°C)下支撑负载达10，000分钟的那些。一般通过交联PSA来实现增加的剪切保持能力，但必须相当注意，要保持高水平的粘着力和粘附力以保持前述性质的平衡。对于丙烯酸类粘合剂来说，存在两种主要的交联机制:多官能烯键式不饱和基团与其它单体的自由基共聚，和通过官能单体(如丙烯酸)进行的共价或离子交联。另一种方法是使用UV交联剂(诸如可共聚的二苯甲酮)或后加入的光交联剂(诸如多官能二苯甲酮和三嗪)。过去，使用多种不同的材料作为交联剂，例如多官能丙烯酸酯、苯乙酮、二苯甲酮和三嗪。然而前述的交联剂具有包括以下一种或多种的某些弊端:挥发性高；与某些聚合物系统不相容；产生腐蚀性或有毒的副产物；产生不良的颜色；需要单独的光敏化合物来引发交联反应；以及对氧高度敏感。电子工业和其中PSA接触金属表面的其他应用的特定问题是腐蚀性或毒性副产物的产生以及不期望的颜色的产生。氯化三嗪交联剂为高度有效且可靠的UV交联剂，并常常用于制备高性能PSA。它们耐氧，具有清除能力，并能够在低强度光照射下固化(甲基)丙烯酸类组合物。然而，因为三嗪已知释出HC1，氯化试剂的存在可能不利。这可能引起高温下一些背衬的脆化。HCl的释放进一步限制在电子工业以及其他应用如医疗胶带中的使用。
技术实现思路
简而言之，本专利技术提供可交联(即预粘合)组合物，其包含酸官能化(甲基)丙烯酰基共聚物和光交联剂的混合物。光交联混合物包含二苯甲酮光交联剂和蒽醌光交联剂和/或噻吨酮光交联剂。该可交联组合物在与光交联混合物交联时提供具有较少上述缺点的压敏粘合剂组合物。特别注意，本专利技术的组合物在用于电子工业和其他应用中是更可接受的，其中因为不存在释放的HC1，PSA接触金属表面，并且还降低PSA褪色的潜在性。在一个实施例中，提供了一种可交联组合物，其包含:a)互聚单体的酸官能化(甲基)丙烯酰基共聚物，其包括:i)(甲基)丙烯酸酯；ii)酸官能化烯键式不饱和单体；iii)任选的非酸官能化极性单体；iv)任选的乙烯基单体；和V)任选的多官能(甲基)丙烯酸酯交联剂；和b)光交联剂混合物。在又一实施例中，提供了一种可交联浆料组合物，其包含:溶质(甲基)丙烯酰基共聚物，其包含a)互聚单体的酸官能化(甲基)丙烯酰基共聚物，其包括:i)(甲基)丙烯酸酯；ii)酸官能化烯键式不饱和单体；iii)任选的非酸官能化极性单体；iv)任选的乙烯基单体；和V)任选的多官能(甲基)丙烯酸酯交联剂；b)光交联剂混合物和c)包括至少一种可自由基聚合的溶剂单体的组分。浆料聚合物通过UVA和UVC辐射的组合进行交联。在另一个实施例中，本专利技术提供一种提供粘合剂组合物的方法，其包括以下步骤:将浆料聚合物可交联组合物与b)光交联试剂混合物合并，所述浆料聚合物可交联组合物包括:a)互聚单体的酸官能化(甲基)丙烯酰基共聚物，其包括:i)(甲基)丙烯酸酯；ii)酸官能化烯键式不饱和单体； iii)任选的非酸官能化极性单体；iv)任选的乙烯基单体；和V)任选的多官能(甲基)丙烯酸酯交联剂；，并且用UVA辐射和UVC辐射辐照以共聚化和交联所述组合物。在另一个实施例中，本专利技术提供一种压敏粘合剂组合物，其包含所述酸官能化(甲基)丙烯酰基共聚物，和光交联剂混合物的残基。在某些实施例中，酸官能化(甲基)丙烯酰基共聚物互聚单体包含:85至99重量份的非叔醇的(甲基)丙烯酸酯；1至15重量份的酸官能化烯键式不饱和单体；0至10重量份的非酸官能化极性单体；0至5重量份的乙烯基单体；和O至5份多官能(甲基)丙烯酸酯，基于单体混合物的100重量份计。该粘合剂共聚物将还含有光交联剂的残基，其为(甲基)丙烯酰基共聚物链的侧基，或分散于其中。本公开也提供从本文所述的可交联组合物(例如浆料组合物)制得的压敏粘合剂，以及包括例如这种粘合剂的涂层的压敏粘合剂制品。本公开的压敏粘合剂(交联的组合物)提供了粘着性、剥离粘附力和剪切保持力的所需平衡，并且还符合Dahlquist标准，即在应用温度(通常为室温)下在IHz频率下粘合剂的模量低于3 X IO6达因/cm。在本申请中，“预粘合剂”指可以进行交联以形成压敏粘合剂的包含酸官能化共聚物和交联剂混合物的混合物。“浆料组合物”指溶质聚合物在一种或多种溶剂单体中的溶液，所述组合物在22°C下具有500至10，OOOcP的粘度。在本文中，“(甲基)丙烯酰基”包括(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酰胺。在本文中，“(甲基)丙烯酸类”包括甲基丙烯酸类和丙烯酸类。在本文中，“(甲基)丙烯酸酯”包括甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯。术语“烃基”意指饱和或不饱和的直链、支链、环状或多环烃基。除非另外指出，烃基通常含有至多30个碳原子，常常至多20个碳原子，甚至更常常至多10个碳原子。该术语用于涵盖烷基、烯基、炔基，以及环状基团(例如脂环族和芳族基团)。术语“杂烃基”意指具有由诸如O、S或N的链中杂原子替换的至少一个链碳原子(即链中的)的饱和或不饱和直链、支链、环状或多环烃基(除非另外指出，通常含有最多至30个碳原子)。术语“(杂)烃基”包括烃基和杂烃基。术语“脂环烃基”是指具有与脂族基团的性质类似的性质的环状烃基。术语“芳族基团”或“芳基”是指单环或多环芳香烃基。在本文中，“烷基”包括直链、支链和环状烷基，并切包括未取代的和取代的烷基。除非另外指明，否则本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.26 US 61/478,969;2011.06.23 US 61/500,4151.一种制备(甲基)丙烯酸酯粘合剂组合物的方法，其包括: g)提供(甲基)丙烯酰基单体混合物和光引发剂， h)用UVA辐照所述混合物以将所述单体混合物部分地共聚化为浆料共聚物； i)添加额外的光引发剂和任选的多官能(甲基)丙烯酸酯，然后； j)将步骤b)或c)的所述浆料聚合物与光交联混合物合并，所述光交联混合物包含: iii)二苯甲酮光交联剂，和 iv)蒽醌光交联剂和/或噻吨酮光交联剂； k)用UVA辐射辐照所述混合物，和 I)用UVC辐射辐照所述混合物以进一步交联所述共聚物。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述用UVA和UVC辐照的步骤是同时发生的。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述用UVA和UVC辐照的步骤是连续的。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述辐照步骤包括首先用UVA源在315至400纳米下辐照，然后用UVC源在100至280纳米下辐照。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述光交联混合物包含: 1)5至50重量％的二苯甲酮光交联剂，和 2)50至95重量％的蒽醌 光交联剂或噻吨酮光交联剂。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述光交联混合物包含: 1)20至50重量％的二苯甲酮光交联剂，和 2)50至80重量％的蒽醌光交联剂或噻吨酮光交联剂。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述光交联混合物相对于所述(甲基)丙烯酰基单体混合物占0.01至10重量％。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述光交联混合物相对于所述(甲基)丙烯酰基单体混合物占0.1至5重量％。9.根据权利要求1所述的方法，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·R·克雷普斯基，B·N·加达姆，M·阿洛夏伊纳埃普勒苏弗勒，A·L·韦克尔，K·S·谢弗，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
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