由可降解单体和聚合物制备的压敏粘合剂制造技术

本发明专利技术提供了在典型的使用条件下具有良好的性能特征且后来可在碱性条件下容易地降解和/或移除的压敏粘合剂。更具体而言，所述压敏粘合剂含有共聚的基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料，其由含有(甲基)丙烯酸酯单体的可聚合材料制备，所述(甲基)丙烯酸酯单体既具有(甲基)丙烯酰基基团还具有不为(甲基)丙烯酰基基团的一部分的酯键。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由可降解单体和聚合物制备的压敏粘合剂相关专利申请的交叉引用本专利申请要求于2012年12月19日提交的美国临时专利申请61/739136的权益，该临时专利申请的公开内容全文以引用方式并入本文。
本专利技术描述了压敏粘合剂和含有所述压敏粘合剂的制品。
技术介绍
压敏粘合剂(PSA)胶带在家庭生活和工作场所中几乎无所不在。在其最简单的构造之一中，压敏胶带包含背衬层和附接到所述背衬层的粘合剂层。根据压敏胶带协会，已知压敏粘合剂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的特征在于在室温(例如，20℃至25℃)下通常是发粘的。仅仅粘性或粘附到表面的材料不构成压敏粘合剂；术语压敏粘合剂涵盖具有额外的粘弹性质的材料。一类重要的压敏粘合剂为具有基于甲基丙烯酸的弹性体材料的那些。基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料已描述于例如以下专利文献中：欧洲专利申请2072594A1(Kondou等人)、美国专利5,648,425(Everaerts等人)、美国专利6,777,079B2(Zhou等人)和美国专利申请公开2011/04486A1(Ma等人)。基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料通常选择为提供在一般使用条件下稳定的压敏粘合剂。在一些应用中，例如，期望压敏粘合剂在诸如较高的温度和/或较高的湿度条件下保持稳定。然而，在其它应用中，期望压敏粘合剂可在其使用寿命结束时容易地移除。例如，可能期望在使用后移除粘合剂标签或出于回收利用的目的分离粘附的部分和组件。
技术实现思路
本专利技术描述了在典型的使用条件下具有良好的性能特征且后来可在碱性条件下容易地降解和/或移除的压敏粘合剂。更具体而言，所述压敏粘合剂含有共聚的基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料，其由含有(甲基)丙烯酸酯单体的可聚合材料制备，所述(甲基)丙烯酸酯单体既具有(甲基)丙烯酰氧基基团(CH2＝CHR3-(CO)-O-)还具有不为(甲基)丙烯酰氧基基团的一部分的酯键(-O-(CO)-)。在第一个方面，提供了一种压敏粘合剂，其含有共聚的基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料。所述基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料包含可聚合材料的反应产物，所述可聚合材料含有(a)第一式(I)的单体R1-O-(CO)-Y-O-(CO)-C(R3)＝CH2(I)和(b)具有烯键式不饱和基团的第二单体。在式(I)中，基团R1为烷基、芳基或它们的组合。基团Y为支链或直链的式–Cn(R2)2n–的亚烷基，其中基团R2为氢或烷基并且其中变量n为在1至12的范围内的整数。基团R3为氢或甲基。在第二个方面，提供了一种压敏粘合剂，其含有共聚的基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料。所述基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料包含多个式(XX)的第一单元和多个式(XXI)的第二单元。在式(XX)中，基团R1为烷基、芳基或它们的组合。基团Y为支链或直链的式–Cn(R2)2n–的亚烷基，其中基团R2为氢或烷基并且其中变量n为在1至12的范围内的整数。第二式(XXI)的单元衍生自第二单体，所述第二单体为具有至少两个烯键式不饱和基团的交联剂单体、具有单个烯键式不饱和基团的非极性单体或具有单个烯键式不饱和基团的极性单体。基团Q等于第二单体减去乙烯基基团(CH2＝CHR3-)。在式(XX)和(XXI)中，基团R3为氢或甲基并且星号(*)表示在共聚的基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料中的每个单元连接到另一个单元的位置。在第三个方面中，提供了一种制品，其包含压敏粘合剂层和位置邻近压敏粘合剂层的基底。所述压敏粘合剂层含有上面第一方面或第二方面中所定义的基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料。具体实施方式本专利技术描述了在典型的使用条件下具有良好的性能特征且后来可在碱性条件下容易地降解和/或移除的压敏粘合剂。这些压敏粘合剂特别适用于其中粘合剂所粘附于的基底随后被回收利用或脱粘以用于另一制品中的应用。即，所述粘性的压敏粘合剂可方便地从基底移除。更特别地，所述压敏粘合剂含有共聚的基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料。如本文所用，术语“(甲基)丙烯酸”指使用至少一种单体制备的材料，所述单体具有(甲基)丙烯酰基基团，其为式CH2＝CHR3-(CO)-的基团，其中R3为氢或甲基，并且基团–(CO)-指羰基基团。术语(甲基)丙烯酰基指甲基丙烯酰基基团、丙烯酰基基团或二者。通常，用来形成所述基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料的单体中至少50摩尔％具有(甲基)丙烯酰基基团。所述基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料为共聚物，所述共聚物包含可聚合材料的反应产物，所述可聚合材料含有(a)第一式(I)的单体R1-O-(CO)-Y-O-(CO)-C(R3)＝CH2(I)和(b)具有烯键式不饱和基团的第二单体。如本文所用，术语“可聚合材料”指具有可聚合基团如可发生自由基聚合反应的烯键式不饱和基团的化合物。包含在压敏粘合剂中的基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料为由至少两种不同的单体(即，具有可聚合基团的化合物)制备的(甲基)丙烯酸共聚物。对于第一单体而言，式(I)中的基团R1为烷基、芳基或它们的组合。合适的烷基基团可为直链的、支链的、环状的或它们的组合。烷基基团常常具有至多20个碳原子、至多18个碳原子、至多16个碳原子、至多12个碳原子、至多10个碳原子、至多6个碳原子或至多4个碳原子。例如，直链烷基基团可具有1至20个碳原子，支链烷基基团可具有3至20个碳原子，环状烷基基团可具有3至20个碳原子或6至20个碳原子。合适的芳基基团常常具有6至20个碳原子、6至12个碳原子或6至10个碳原子。芳基基团通常为苯基。如本文中提及芳基和烷基的组合时所用，基团R1可为芳烷基基团或烷芳基基团。术语“芳烷基”指为被芳基基团所取代的烷基基团的一价基团(例如，苄基基团)。术语“烷芳基”指为被烷基基团所取代的芳基的一价基团(例如，甲苯基基团)。除非另外指明，否则对于两种基团来说，烷基部分常常具有1至10个碳原子、1至6个碳原子或1至4个碳原子而芳基部分常常具有6至20个碳原子、6至18个碳原子、6至16个碳原子、6至12个碳原子或6至10个碳原子。在一些基团中，芳基部分为苯基而烷基部分具有1至10个碳原子、1至6个碳原子或1至4个碳原子。式(I)中的基团R3为氢或甲基。即，当R3为氢时，所述第一单体为丙烯酸酯，而当R3为甲基时，所述第一单体为甲基丙烯酸酯。在许多实施例中，R3为氢。式(I)中的基团Y为支链或直链的式-Cn(R2)2n-的亚烷基，其中基团R2为氢或烷基并且其中变量n为在1至12的范围内的整数。换句话说，Y可为具有1至12个碳原子的亚烷基。如本文所用，术语“亚烷基”指链烷的二价原子团。基团Y可为具有至多10个碳原子、至多8个碳原子、至多6个碳原子或至多4个碳原子的亚烷基。在一些实施例中，Y具有1至10个碳原子、2至10个碳原子、3至10个碳原子、1至8个碳原子、1至6个碳原子或1至4个碳原子。当R2为烷基时，此基团可以是直链或支链的并可具有至多11个碳原子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压敏粘合剂，所述压敏粘合剂包含共聚的基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料，所述弹性体材料包含可聚合材料的反应产物，所述可聚合材料包含：(a)第一单体，其具有式(I)R1‑O‑(CO)‑Y‑O‑(CO)‑C(R3)＝CH2(I)其中R1为烷基、芳基或它们的组合；Y为支链或直链的式–Cn(R2)2n‑的亚烷基；R2为氢或烷基；n为在1至12的范围内的整数；R3为氢或甲基；和(b)第二单体，其具有烯键式不饱和基团。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.19 US 61/739,1361.一种压敏粘合剂，所述压敏粘合剂包含共聚的基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料，所述弹性体材料包含可聚合材料的反应产物，所述可聚合材料包含：(a)基于所述可聚合材料的总重量计，20至99.5重量％的第一单体，所述第一单体具有式(I)R1-O-(CO)-Y-O-(CO)-C(R3)＝CH2(I)其中R1为烷基、芳基或它们的组合；Y为支链或直链的式–Cn(R2)2n-的亚烷基；R2为氢或烷基；n为在1至12的范围内的整数；R3为氢或甲基；和(b)基于所述可聚合材料的总重量计，0.5至80重量％的第二单体，所述第二单体具有烯键式不饱和基团，其中所述第二单体不同于所述第一单体。2.根据权利要求1所述的压敏粘合剂，其中所述基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料具有通过差示扫描量热仪测量的不高于10℃的玻璃化转变温度(Tg)。3.根据权利要求1所述的压敏粘合剂，其中所述第一式(I)的单体具有式(Ia)或(Ic)R1-O-(CO)-CnH2n-O-(CO)-C(R3)＝CH2(Ia)R1-O-(CO)-CnHp(R2a)q-O-(CO)-C(R3)＝CH2(Ic)其中R2a为烷基；并且p为等于至少零的整数；q为等于至少1的整数；并且(p+q)之和等于2n。4.根据权利要求1所述的压敏粘合剂，其中所述第一式(I)的单体具有式(Ib)、(Id)或(Ie)R1-O-(CO)-CH2-O-(CO)-C(R3)＝CH2(Ib)R1-O-(CO)-CHR2a-O-(CO)-C(R3)＝CH2(Id)R1-O-(CO)-C(R2a)2-O-(CO)-C(R3)＝CH2(Ie)其中R2a为烷基。5.根据权利要求1所述的压敏粘合剂，...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·M·莱万多夫斯基，C·E·利普斯科姆，J·E·贾诺斯基，
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