自润湿粘合剂乳液组合物制造技术

本发明专利技术描述了一种可聚合乳液组合物，所述可聚合乳液组合物包含油相，所述油相具有(甲基)丙烯酸酯共聚物、增塑剂、非反应性(甲基)丙烯酸酯共聚物稳定剂；和连续水相，所述连续水相包含缓冲液、非可聚合表面活性剂；和油溶性或水溶性引发剂。

【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几乎随处可见。在压敏胶带的最简单构造中，压敏胶带包括粘合剂和背衬，并且整体构造在使用温度下是发粘的，并且仅使用适度压力便附着到多种基材以形成粘结。以此方式，压敏胶带构成了完整的、独立成套的粘结体系。根据压敏胶带协会，已知粘合剂具有包括以下的特性：(1)不超过手指压力的附着性，(2)足以保持在附着物上的能力，以及(3)足以干净地从附着物移除的内聚强度。已发现的可很好地用作粘合剂的材料，包括设计和配制用来表现出必要的粘弹性的聚合物，从而导致期望的粘着力、剥离粘附力和剪切保持力的平衡。这些要求一般借助于设计用来单个测量粘着力、粘附力(剥离强度)和内聚力(剪切保持力)的测试来进行评估，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《附着力和粘合剂技术：概论》(Adhesion and Adhesives Technology:An Introduction)第2版中所指明。这些测量合在一起构成了通常用于表征粘合剂的特性的平衡。本领域中已公开了共聚物压敏粘合剂的各种悬浮液或乳液聚合方法。乳液聚合使用水作为反应介质，并且聚合在胶束内发生，此类胶束容易耗散由聚合热导致的放热。因为水是溶剂，所以所得的乳液的处理更安全。虽然乳液聚合具有这些不同的优点，但是干燥来自涂布的胶乳材料中的水所需的能量高于大部分溶剂约五倍。另外，稀释胶乳的水部分在处理乳液聚合物时占了大量多余的存储容量和装运重量。因此，在产生所谓的“高固体”胶乳方面存在相当多的关注以缓和一些此等问题。遗憾的是，在许多情况下，实现高固体还意味实现高粘度，使得涂布胶乳是困难的并且昂贵的。因此，在产生具有低粘度的高固体胶乳粘合剂方面存在持续关注以降低装运、处理和储存成本，使工厂设备的产量增加，减少涂覆的胶乳的干燥时间，允许以较少次数施加任何期望厚度的膜，并且节约了干燥胶乳涂层的能量。乳胶是指聚合物的水性悬浮液或乳液，更具体地讲，它是指通过本文所述的乳液的聚合所产生的聚合物的水性乳液。
技术实现思路
本公开提供了一种可聚合乳液组合物，包含油相，具有(甲基)丙烯酸酯共聚物、增塑剂、非反应性(甲基)丙烯酸酯共聚物稳定剂；和连续水相，包含缓冲液、非可聚合表面活性剂；和油溶性或水溶性引发剂。在已聚合时，所得的乳液可被涂布在基材上并且干燥以提供自润湿粘合剂。本公开还涉及一种水基高固体抗潮湿性的胶乳压敏粘合剂。本公开的粘合剂提供了期望的粘着力、剥离粘附力和剪切保持力的平衡，并且还符合Dahlquist标准；即在应用温度(通常为室温)下粘合剂在1Hz频率下的模量小于3×106达因/厘米。在已固化时，固化的粘合剂组合物表现出低剥离强度并且是自润湿的。“自润湿”的意思是固化的粘合剂制剂在极少或没有外部压力的情况下在它所施加的平滑表面上表现出自发润湿铺开。自湿润粘合剂制剂的附加特征是固化的粘合剂能够移除，并且在它已施加的表面上极少或没有剩余的残留。固化的制剂的初始180°剥离强度为小于约5N/dm，并且在一些情况下小于约1N/dm。粘合剂组合物在固化时不泛黄，表现出低收缩率、低双折射率以及低潮湿敏感性(耐浊点)，从而使其适于许多光学应用，包括但不限于将偏光器粘结到液晶显示器(LCD)的模块以及将各种光学膜附接到例如移动手持(MHH)装置中的玻璃透镜。在一些实施方案中，经过较长时间段后粘合剂附着还保持能够从多种平滑基材诸如玻璃、金属、木材、具有哑光或光泽精整表面的纸材或聚合物基材重复剥离，而不损坏基材或在表面上留下任何粘合剂残留或污点。提供了粘合剂制品，该制品包括柔性背衬诸如像双轴向取向的聚对苯二甲酸乙二酯。理想的是，根据基材，可移除的粘合剂必须提供对基材的可润湿性和快速的初始粘附力(足够的初始粘着力或快速的粘住)，以快速地将粘合剂固定到期望的基材。另一方面，粘合剂应该即使在升高的温度下也仅表现出低的并且随时间、以任何速率积聚的可接受的粘附力增长，以确保在长期保压之后干净的可剥离性。此外，粘合剂的特征应在于具有足够的剥离强度以赋予对基材的可靠的、高性能粘附力，而在移除粘合剂时不损坏基材。粘合剂表现出足够的内聚强度和拉伸强度以及粘合剂制品的尺寸稳定性以允许适当处理，尤其是在将它剥离一次或若干次之后的制品对基材的再施加。还期望足够的内聚强度，以便限制粘合剂在表面上的冷流(cold flow)，冷流是导致剥离强度随时间推移不期望的增加的过程。静态剪切强度应足够高以允许轻型安装应用，不能太高以致不能导致永久性粘附。在一些实施方案中，粘合剂此外应表现出高耐水性，以便允许户外应用。此外，期望高耐有机溶剂性。在一些实施方案中，粘合剂对可见光是透明的以允许物体在透明基材诸如玻璃或透明聚合物上基本上为看不见的安装。本公开提供了光学透明的粘合剂制品，该制品包括光学透明的基材和设置在基材的主表面上的固化的光学粘合剂组合物。本公开还提供了一种光学透明的制品，该制品包括第一光学透明基材和第二光学透明基材、以及设置在两个基材之间的固化的粘合剂。对于粘合剂厚度为500微米的样品来说，本公开的制品的厚度可为大于约0.03毫米，双折射率(绝对值)通常为小于1×106，透光率为大于约85％(在感兴趣的光谱区内)，优选地大于90％，更优选地大于95％，并且CIELAB b*为小于约1.5个单位，优选地小于约1.0个单位。400-700纳米的可见光范围是尤其感兴趣的。示例性制剂还能够容易地被移除，使得如果消费者期望这样做或者如果其他情况需要这样，当用于例如屏幕保护时，覆膜能够被移除，而不损坏屏幕或留下残留。示例性制剂在固化时还表现出低剥离强度，从而导致可容易移除的粘合剂。具体实施方式油相的单体组分包含非叔醇的单体(甲基)丙烯酸酯，该醇含有1至18个碳原子并且优选地平均4至12个碳原子。可使用此类单体的混合物。合适用作(甲基)丙烯酸酯单体的单体的示例包括丙烯酸或甲基丙烯酸与非叔醇的酯，非叔醇诸如乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇、1-己醇、2-己醇、2-甲基-1-戊醇、3-甲基-1-戊醇、2-乙基-1-丁醇、3,5,5-三甲基-1-己醇、3-庚醇、1-辛醇、2-辛醇、异辛醇、2-乙基-1-己醇、1-癸醇、2-丙基庚醇、1-十二烷醇、1-十三烷醇、1-十四烷醇、香茅醇、二氢香茅醇等等。在一些实施方案中，优选的(甲基)丙烯酸酯单体是(甲基)丙烯酸与丁醇或异辛醇或它们的组合的酯，但是两种或更多种不同的(甲基)丙烯酸酯单体的组合是合适的。在一些实施方案中，优选的(甲基)丙烯酸酯单体是(甲基)丙烯酸与来源于可再生来源的醇(诸如2-辛醇、香茅醇、二氢香茅醇)的酯。在一些实施方案中，上述(甲基)丙烯酸酯的一部分可被衍生自2-烷基烷醇(Guerbet醇)的(甲基)丙烯酸酯取代，如U.S.8137807(Lewandowski等人)中所述，该专利以引用方式并入本文。基于单体混合物中100份总单体含量，(甲基)丙烯酸酯单体以80重量份至99重量份的量存在。优选地，基于100份总单体含量，(甲基)丙烯酸酯单体以95至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可聚合乳液，其包含：a)不连续油相，所述不连续油相包含：i.100重量份的以下物质的单体混合物a)80重量份至99重量份的(甲基)丙烯酸酯单体b)1重量份至10重量份的酸官能极性单体c)0重量份至10重量份的非酸官能极性单体；d)0重量份至1重量份的多丙烯酸酯交联剂，ii.20重量份至50重量份的增塑剂iii.1重量份至10重量份的疏水性聚合物稳定剂，所述疏水性聚合物稳定剂包含具有大于20℃的Tg的(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物；b)连续水相，所述连续水相包含i.缓冲液ii.非可聚合表面活性剂，c)引发剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.17 US 61/928,5331.一种可聚合乳液，其包含：a)不连续油相，所述不连续油相包含：i.100重量份的以下物质的单体混合物a)80重量份至99重量份的(甲基)丙烯酸酯单体b)1重量份至10重量份的酸官能极性单体c)0重量份至10重量份的非酸官能极性单体；d)0重量份至1重量份的多丙烯酸酯交联剂，ii.20重量份至50重量份的增塑剂iii.1重量份至10重量份的疏水性聚合物稳定剂，所述疏水性聚合物稳定剂包含具有大于20℃的Tg的(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物；b)连续水相，所述连续水相包含i.缓冲液ii.非可聚合表面活性剂，c)引发剂。2.根据权利要求1所述的可聚合乳液，其中所述疏水性聚合物稳定剂为(甲基)丙烯酸酯共聚物。3.根据权利要求2所述的可聚合乳液，其中所述疏水性聚合物稳定剂包含：90重量％至99重量％的(甲基)丙烯酸酯，0重量％至5重量％的酸官能单体以及0重量％至5重量％的其它非酸官能极性单体。4.根据权利要求2所述的可聚合乳液，其中所述酸官能单体和所述非酸官能极性单体的总计为少至5重量％。5.根据权利要求1所述的可聚合乳液，其中所述增塑剂选自一元酸或二元酸的酯。6.根据权利要求1所述的可聚合乳液，其包含50重量％至75重量％的所述油相和25重量％至50重量％的所述水相。7.根据权利要求1所述的可聚合乳液，其中所述油相的平均液滴尺寸为小于50μm，优选地小于10μm，更优选地小于1μm。8.根据权利要求1所述的可聚合乳液，其中油相预混物包含油溶性引发剂。9.根据权利要求1所述的可聚合乳液，其中水相预混物包含水溶性引发剂。10.根据权利要求1所述的可聚合乳液，其不含链转移剂。11.一种胶乳粘合剂，其包含根据前述权利要求中任一项所述的聚合乳液组合物。12.一种制备胶乳粘合剂的方法，所述方法包括：a)合并油相与水相，所述油相包含100重量份的以下物质的单体混合物：80重量份至99重量份的(甲基)丙烯酸酯单体1重量份至15重量份的酸官能单体0重量份至10重量份的非酸官能极性单体；20...

【专利技术属性】
技术研发人员：郄丽丽，A·R·弗诺夫，J·P·迪奇奥，
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