双阶段固化的丙烯酸组合物和相关方法技术

描述了涉及顺序的、双阶段固化的各种方法。该方法利用顺序的第一阶段UV固化，随后第二阶段电子束固化。还描述了各种组合物，其中许多是基于丙烯酸酯的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2014年3月21日提交的美国临时申请号61/968,425的权益，其通过引用以其整体并入本文。
本主题涉及经由双阶段固化过程可固化的丙烯酸组合物。本主题还涉及使用双阶段固化加工和制造的各种方法。另外，本主题还涉及经由双阶段固化过程至少部分地固化的聚合物材料。
技术介绍
在某些应用中，期望提供展现相对高的剪切强度——在本领域通常被称为“高剪切”——的丙烯酸材料。虽然高剪切材料可以由含溶剂的丙烯酸组合物形成，但是这种高剪切特征尤其难以由不含溶剂的丙烯酸组合物实现。因此，存在对于使高剪切材料能够由不含溶剂的丙烯酸组合物形成的方法和组合物的需要。
技术实现思路
在本组合物和方法中解决了与先前已知的组合物和方法相关的困难和缺陷。在一方面，本主题提供了形成固化的聚合物材料的方法。该方法包括提供聚合物组合物。该方法还包括使组合物暴露于紫外(UV)辐射从而形成中间组合物。并且，该方法另外地包括使中间组合物暴露于电子束(EB)辐射从而形成固化的聚合物材料。在另一方面，本主题提供了一种形成固化的聚丙烯酸酯材料的方法。方法包括提供丙烯酸组合物，其包括：(i)至少一种低分子量聚合物，(ii)至少一种单体稀释剂，(iii)丙烯酸，和(iv)至少一种光引发剂。该方法还包括使丙烯酸组合物经受紫外(UV)辐射以至少部分地固化组合物，并且从而形成中间组合物。并且，该方法包括使中间组合物经受电子束(EB)辐射从而形成固化的聚丙烯酸酯材料。在又另一方面中，本主题提供了可辐射固化的丙烯酸组合物。组合物包括(i)至少一种低分子量丙烯酸聚合物，(ii)至少一种单体稀释剂，(iii)丙烯酸，和(iv)至少一种光引发剂。在仍另一方面中，本主题提供了通过顺序暴露于紫外(UV)辐射，随后暴露于电子束(EB)辐射至少部分地固化的聚合物材料。如将认识到，本文描述的主题能够实现其他和不同的实施方式，并且其若干细节在各种方面能够改变，所有均不背离要求保护的主题。因此，该描述被认为是说明性的并且不是限制性的。具体实施方式本主题涉及用于辐射固化的丙烯酸聚合物和组合物的多阶段固化方法，和具体地两阶段固化方法。该方法包括操作：(i)使用UV辐射的第一固化操作，顺序地随后(ii)使用电子束(EB)辐射的第二固化操作。在各种方法中可使用的本主题的组合物通常包括(i)一种或多种低分子量聚合物(一种或多种)，(ii)一种或多种单体稀释剂，(iii)丙烯酸，和(iv)光引发剂(一种或多种)。组合物还可以包括任选的交联剂。在某些实施方式中，组合物不包括并且因此不含通常用于相应的丙烯酸组合物中的溶剂。以下阐明的表1列出了本主题组合物的组分的通常的和具体的比例(表达为基于组合物的总重量的重量百分数)。表1：不含溶剂的丙烯酸组合物组分通常量具体量低分子量聚合物(一种或多种)0.1-90％10-90％单体稀释剂(一种或多种)0.1-90％10-90％丙烯酸0.1-50％5-30％光引发剂(一种或多种)0.5-10％1-8％交联剂(一种或多种)0-10-％1-8％要认识到，以上表1中提及的比例是代表性的并且不限制本主题。另外，还要理解，本主题包括组合物，该组合物包含除表1中阐明的那些以外的一种或多种组分。在本主题的某些形式中，组合物仅包含一种或多种低分子量聚合物、一种或多种单体稀释剂、丙烯酸、和一种或多种光引发剂以及任选的交联剂(一种或多种)。此外，本主题包括包含溶剂或相对少量的溶剂的组合物。如果组合物包含溶剂，考虑这种溶剂在本文描述的双阶段固化之前将被去除或至少基本上被去除。如下为表1中提及的每种组分的细节。低分子量聚合物本主题的组合物通常包括低分子量聚合物，并且具体地低分子量丙烯酸酯聚合物。通常，低分子量聚合物和具体地一种或多种低分子量丙烯酸酯聚合物(一种或多种)是可交联的。可以使用的各种各样的可交联的丙烯酸酯聚合物在聚合物和粘合剂领域是已知的。通常，合适的丙烯酸聚合物和/或共聚物能够与其自身或其他可聚合的化合物经历交联聚合反应以形成三维结构。丙烯酸酯聚合物和/或共聚物通常包括至少一种可辐射固化的官能团。可辐射固化的官能团包括任意本领域已知的那些。具体地，可辐射固化的官能团可以是经由阳离子机理反应的基团，诸如环氧基团。这些的实例包括丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯。具有烯丙基和氧杂环丁烷官能性的基团也是经由阳离子机理反应的可辐射固化的官能团的实例。可辐射固化的官能团也可以包括自由基官能团，诸如具有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯官能性的基团。在本主题的某些实施方式中，丙烯酸酯聚合物和/或共聚物可以包括选自以下的共聚单体：丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯酸、α-甲基苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸己酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸异壬酯、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯腈、n-乙烯基己内酰胺、丙烯酸壬酯、己内酰胺、丙烯酸丙酯、丙烯酸叔丁酯、醋酸乙烯酯、乙烯基吡咯烷酮、苯乙烯、和其组合。在本主题的某些实施方式中，可交联的丙烯酸酯聚合物和/或共聚物包括共聚单体，该共聚单体包括丙烯酸乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯和其组合。在又其他实施方式中，可交联的丙烯酸酯聚合物和/或共聚物包括二苯甲酮官能化的丙烯酸共聚物，和具体地包括丙烯酸-2-乙基己酯或丙烯酸丁酯共聚单体的二苯甲酮官能化的不含溶剂的丙烯酸共聚物。在仍又其他实施方式中，可交联的丙烯酸酯聚合物和/或共聚物是不含溶剂的可交联的二苯甲酮官能化的丙烯酸酯共聚物，其包括包含丙烯酸-2-乙基己酯或丙烯酸丁酯共聚单体的共聚物。单体稀释剂根据本主题的组合物可以包括一种或多种单体稀释剂。通常，单体稀释剂可以包括在组合物中以调节组合物的粘度。另外，可以将相同或不同的单体稀释剂添加至组合物以形成具有指定的目标值范围内的特性值的最终的或固化的组合物。因此，单体稀释剂通常包括当暴露于光化辐射时倾向于影响组合物的至少一种特性值和/或包含至少一种能够聚合的官能团的化合物。在某些实施方式中，单体稀释剂可以包括一种或多种可辐射固化的官能团。可辐射固化的官能团包括任意本领域已知的那些。具体地，可辐射固化的官能团可以是经由阳离子机理反应的基团，诸如环氧基团。这些的实例包括丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸。具有烯丙基和氧杂环丁烷官能性的基团也是经由阳离子机理反应的可辐射固化的官能团的实例。可辐射固化的官能团也可以包括自由基官能团，诸如具有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯官能性的基团。选择本主题组合物的单体稀释剂为与低分子量聚合物相容的那些。取决于组合物的细节，这可能意指存在于单体稀释剂上的可辐射固化的官能团与低分子量聚合物中使用的那些相同或不同。在某些实施方式中，存在于单体稀释剂中的可辐射固化的官能团能够与存在于低分子量聚合物上的官能团共聚。在某些实施方式中可使用具有烯基不饱和性(包括，例如，丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和/或乙烯基)的单体稀释剂。具体而言，使用丙烯酸酯不饱和性。以这样的量添加单体稀释剂，使得组合物的粘度在约1,000至约10,000mPa.s的范围中。存在于组合物中的单体稀释剂的量的本文档来自技高网...

【技术保护点】
形成固化的聚合物材料的方法，所述方法包括：提供聚合物组合物；使所述组合物暴露于紫外(UV)辐射从而形成中间组合物；使所述中间组合物暴露于电子束(EB)辐射从而形成固化的聚合物材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.21 US 61/968,4251.形成固化的聚合物材料的方法，所述方法包括：提供聚合物组合物；使所述组合物暴露于紫外(UV)辐射从而形成中间组合物；使所述中间组合物暴露于电子束(EB)辐射从而形成固化的聚合物材料。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述UV辐射具有在从200nm至500nm的范围内的波长。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述UV辐射具有在从300nm至500nm的范围内的波长。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述电子束辐射的剂量小于10千戈瑞。5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述电子束辐射的剂量在从10千戈瑞至100千戈瑞的范围内。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述聚合物组合物包括(i)至少一种低分子量聚合物，(ii)至少一种单体稀释剂，(iii)丙烯酸，和(iv)至少一种光引发剂。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述组合物进一步包括至少一种交联剂。8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述组合物不含溶剂。9.根据权利要求6-8中任一项所述的方法，其中所述低分子量聚合物是可交联的丙烯酸酯聚合物。10.一种形成固化的聚丙烯酸酯材料的方法，所述方法包括：提供丙烯酸组合物，所述丙烯酸组合物包括：(i)至少一种低分子量聚合物，(ii)至少一种单体稀释剂，(iii)丙烯酸，和(iv)至少一种光引发剂；使所述丙烯酸组合物经受紫外(UV)辐射以至少部分地固化所述组合物，并且从而形成中间组合物；使所述中间组合物经受电子束(EB)辐射从而形成固化的聚丙烯酸酯材料。11.根据权利要求10所述的方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·C·埃普尔，R·梅兹克，
申请(专利权)人：艾利丹尼森公司，
类型：发明
国别省市：美国;US