具有胺侧基的可辐射固化聚(异丁烯)粘合剂共聚物制造技术

本发明专利技术提供了由胺改性的交联异丁烯共聚物制备的压敏粘合剂和粘合密封剂，以及由其制备的条带制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有胺侧基的可辐射固化聚(异丁烯)粘合剂共聚物
本专利技术涉及由异丁烯共聚物制备的压敏粘合剂和粘合密封剂，以及由其制备的条带制品。压敏粘合剂的特征在于显示出粘合和内聚特性的总体平衡以及对低表面能基材的超常粘附力。
技术介绍
压敏条带在家庭和工作场所中事实上随处可见。在压敏条带的最简单的构造中，其包括粘合剂和背衬，且整体构造在使用温度下是粘性的，并且仅使用适度的压力便可以粘附至多种基材以形成结合。以此方式，压敏条带构成了完整自持的粘合系统。根据压敏条带委员会(Pressure-Sensitive Tape Council),已知压敏粘合剂(PSA)具有包括如下的性能:(I)强力和持久的粘着力，(2)只要用手指轻压便可以粘着，[3]有足够的能力保持在粘附体上面，和(4)有足够的内聚强度，从而可以从粘附体上干净地剥离。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)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。通常使用设计用来逐个地测量粘着力、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在由汉瑟加德纳出版社(Hanser GardnerPublication)(俄亥俄州辛辛那提(Cincinnati, 0H))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。随着多年来压敏条带使用的扩展，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。所谓的高性能压敏条带是能够在高温下支撑负载达10，000分钟的那些。一般是通过交联PSA来提高剪切保持能力的，但必须相当小心，要同时保持高水平的粘着力和粘附力，从而保持前述各种性能的平衡。如今存在多种可得的压敏粘合剂(PSA)材料，其包括天然未加工或合成橡胶、嵌段共聚物和丙烯酸酯基聚合物组合物。对于所有PSA极为重要的是粘附力和内聚力的所需平衡，所述平衡常常通过优化丙烯酸类弹性体的物理性质(如玻璃化转变温度和模量)而实现。例如，如果弹性体的玻璃化转变温度(Tg)或模量过高，并高于粘性的Dahlquist标准(在室温和IHz的振动频率下3 X IO6达因/cm2的储能模量)，则所述材料将不是粘性的，且本身不可用作PSA材料。通常在这种情况中，低分子量高Tg树脂聚合物(增粘剂)或低分子量低Tg聚合物(增塑剂)常用于将Tg和模量调节至最佳PSA范围内。
技术实现思路
本专利技术的粘合剂(共)聚合物包含:a)具有二烷基胺侧基的异丁烯共聚物，b)光交联剂，和C)增粘剂。在一个方面，压敏粘合剂包含异丁烯与至少一种具有二烷基胺(叔胺)和/或季胺侧基的单体的互聚反应产物。本专利技术的压敏粘合剂提供了所需的粘性、剥离粘附力和剪切保持力的平衡，且还符合Dahlquist标准；即在应用温度(通常为室温)下粘合剂在IHz频率下的模量小于3X IO6 达因 /cm。在一些实施例中，提供了在熔融状态下涂敷到基材上的热熔性粘合剂组合物。此类热熔性粘合剂组合物是基本上不含溶剂的。热熔性粘合剂是通用的，广泛用于工业应用，例如装订、硬纸箱、塑料件和木制品等等。它们通常为100%固体粘合剂，应用温度从约150至约180°C不等。近年来，低表面能、烯烃型热塑性塑料(如聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯双烯单体橡胶(EPDM))在汽车、油漆、器具和电子器件市场中的使用显著增加。该新材料的优点包括成本较低、易于加工和优异的机械性能。然而，这种趋势在对这些低表面能表面进行粘合剂粘合方面带来了一定的挑战。当考虑到粘合剂条带时，压敏粘合剂(PSA)条带是最容易使用的，但在大多数情况下，压敏粘合剂不会良好地粘附到低表面能基材上。另外，大部分PSA不适用于需要在高温下具有良好内部(内聚)强度的应用。例如，加热时橡胶-树脂PSA往往发生软化和降解。基于包含苯乙烯的嵌段共聚物的PSA在加热时也不会保持良好的内部强度，因为苯乙烯具有低Tg，所以在适度高温下会发生软化。目前通过在基材上用极性液体打底然后再涂敷PSA来实现与低表面能表面的 粘合。即使在这两个步骤的处理之后，现有的PSA还是不能满足客户要求。需要开发成本有竞争力但仍具有最佳性质的无底漆LSE PSA。最近，聚异丁烯(PIB)被认为是用于低表面能(LSE)粘合应用的值得注意的材料，因为它在烯烃型热塑性塑料上具有出色的粘附性。另外，PIB优异的湿气和氧阻隔性表明基于PIB的材料在电子和光伏封装应用中具有潜在的用途。尽管它具有有益的性质，但材料的低内聚强度限制了它在高剪切应用中的使用。PIB型材料的另一个可能的应用是医用粘合剂领域。大部分丙烯酸酯型PSA不适用于医学应用，因为丙烯酸酯PSA在高温下往往会散发有毒蒸汽。丙烯酸酯型PSA通常包含即使在通常的室温下也会散发气味的单体材料，这使得丙烯酸酯PSA条带一般不适用于医学用途。聚异丁烯PSA通常用于医学用途，因为它们是生理惰性的，但它们在内部强度方面也往往不足。本专利技术的粘合剂组合物提供了改进的压敏和热熔性粘合剂组合物，其可以在很宽的温度范围内粘附到包括低表面能(LSE)基材在内的多种基材上，并提供了良好的粘附强度和保持特性。该粘合剂组合物容易处理，并且环保，因为它的挥发性有机化合物(VOC)(例如溶剂)的含量低。本专利技术的粘合剂组合物还提供了压敏粘合剂制品，例如条带和密封剂。如本文所用:“烷基”是指具有一至约十二个碳原子的直链或支链、环状或无环的饱和单价烃基，如甲基、乙基、1_丙基、2_丙基、戍基等。“亚烷基”是指具有一至约十八个碳原子的线性饱和二价烃，其可以是直链或支链、环状或无环的，例如亚甲基、亚乙基、亚丙基、2-甲基亚丙基、亚戊基、亚环己基等。“芳基”是指单价芳族，例如苯基、萘基等等。“亚芳基”是指多价芳族，例如亚苯基、亚萘基等等。“烃基”包括芳基和烷基。【具体实施方式】所述粘合剂共聚物包含具有叔胺和/或季胺侧基的异丁烯共聚物，b)光交联剂，和任选地c)增粘剂。在一个方面，压敏粘合剂包含异丁烯与至少一种具有烃基胺侧基的单体的互聚反应产物，所述烃基胺侧基包括衍生自仲胺和叔胺的那些。具有可自由基聚合的烯键式不饱和侧基的单体可衍生自卤化丁基橡胶并具有以下通式:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粘合剂组合物，其包含：a）具有叔胺或季胺侧基的异丁烯共聚物，b）光交联剂，和任选地c）增粘剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.20 US 13/163,7911.一种粘合剂组合物，其包含:a)具有叔胺或季胺侧基的异丁烯共聚物，b)光交联剂，和任选地c)增粘剂。2.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，其中所述异丁烯共聚物包含大于O重量％但小于20重量％的具有叔胺或季胺侧基的聚合单体单元。3.根据权利要求2所述的粘合剂组合物，其中所述异丁烯共聚物的具有叔胺或季胺侧基的聚合单体单元为异戊二烯单体单元。4.根据权利要求2所述的粘合剂组合物，其中所述具有胺侧基的异丁烯共聚物包含下式的单体单元: 5.根据权利要求2所述 的粘合剂组合物，其中所述具有胺侧基的异丁烯共聚物包含下式的单体单元: 6.根据权利要求2所述的粘合剂组合物，其中所述具有胺侧基的异丁烯共聚物包含下式的单体单元: 7.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，其中所述异丁烯共聚物的所述叔胺或季胺侧基具有下式: -NR2R3和/或-(NR2R3R4) +，其中R2为C1-C18 (环)烷基，并且R3和R4中的每一个独立地为C1-C18 (环)烷基或芳基基团。8.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，每100重量份的所述共聚物包含大于O至150重量份的所述增粘剂。9.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，每100重量份的所述共聚物包含10至100重量份的所述增粘剂。10.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·查特杰，李海承，B·N·加达姆，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：
国别省市：