可辐照固化、不含溶剂且可印刷的压敏粘合剂前体制造技术

本发明专利技术涉及一种可自由基辐照固化、不含溶剂且可印刷的压敏粘合剂前体，所述前体包括：（ｉ）３０－７５重量％的一种或多种单（甲基）丙烯酸酯官能化低聚化合物，至少一种所述低聚化合物包括至少一种氨基甲酸酯键，（ｉｉ）０－１５重量％的一种或多种多（甲基）丙烯酸酯官能化低聚化合物，（ｉｉｉ）５－４５重量％的一种或多种包含一个烯键式不饱和基团的单体化合物，（ｉｖ）０－５重量％的一种或多种包含两个或多个烯键式不饱和基团的单体化合物，（ｖ）有效量的一种或多种自由基光引发剂，其中，以所述前体的质量计，选择所述重量百分数，使所述前体在２０℃和剪切速率为１００ｓ↑［－１］的动态粘度为３００－１５０００ｍＰａ.ｓ。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可自由基辐照固化，不含溶剂且可印刷的压敏粘合剂前体。本专利技术还涉及通过光化辐照(特别是紫外)固化所述前体制得的压敏粘合剂以及分别使用所述前体或所述压敏粘合剂将第一基材安装到第二基材的方法。
技术介绍
压敏粘合剂可以作为预固化的胶带施加到基材上，它可以冲切成所需的形状。虽然这种技术对许多技术应用来说是方便的，且通常不需要任何原位固化步骤，但是它在其它技术应用中由于如下原因而存在缺陷·双面胶带通常需要使用一个或多个剥离衬垫，该衬垫在使用胶带时丢弃。当把胶带冲切成所需形状时，要丢弃过量的胶带。·尤其在电子工业中，要粘贴的基材形状更小，更复杂，因此冲切胶带变得更困难，且在技术上要求过高。因此，提出使用液体粘合剂，它可以通过例如印刷工艺施涂。US6180200B1公开了例如杂化的自由基和可阳离子固化压敏粘合剂组合物，它可以通过丝网印刷涂布，并用于粘结数字通用光盘(DVD)。所述组合物包含丙烯酸酯低聚物，以及任选的和阳离子环氧树脂系统共聚的丙烯酸酯单体。所述组合物中的丙烯酸酯组分通过紫外辐照固化。然后，将所述两块DVD片挤压在一起，所述组合物的环氧组分继续进行阳离子固化。所述环氧组分的“暗”固化时间通常为24小时，但是这对许多应用来说是不可接受的。JP2001/226645-A公开了一种包含丙烯酸酯低聚物、丙烯酸酯单体和光引发剂的组合物。所述组合物的粘度为300-600mPa.s，它可以通过例如凹版胶印施涂。在固化过程中，所述组合物形成聚合物材料，它稍稍有点自粘结，但并没有显示出任何压敏粘性。US4174307和US4305854公开了可在室温下紫外辐照固化的基本不溶于水的单体组合物，所述组合物包含具有2个或多个烯键式不饱和基团的聚氨酯化合物和光引发剂。所述组合物可以印刷并用作例如印刷油墨的载体。但是，所述固化的聚合物的剪切值并不符合所有实施要求。因此，本专利技术的目的是提供一种可UV固化、不含溶剂的压敏粘合剂前体，它可通过各种印刷技术如丝网印刷或胶版印刷来施涂，并且它没有现有技术中所述组合物的缺点，或者所具有的缺点程度较低。本专利技术的另一个目的是提供一种前体，它能在较短时间内，优选小于5分钟，特别优选小于1分钟固化。本专利技术的另一个目的是提供这样一种前体，在固化过程中它能提供与各种基材(包括ABS，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)具有较高静态剪切和/或与各种基材(包括不锈钢)具有较高剪切粘结失效温度(SAFT)的压敏粘合剂。本专利技术的其他目的可由本专利技术的下述细节得到。专利技术概述本专利技术涉及一种可自由基辐照固化、不含溶剂且可印刷的压敏粘合剂前体，所述前体包括(i)30-75重量％的一种或多种单(甲基)丙烯酸酯官能化低聚化合物，至少一种所述低聚化合物包含至少一个氨基甲酸酯键；(ii)0-15重量％的一种或多种聚(甲基)丙烯酸酯官能化低聚化合物；(iii)5-45重量％的一种或多种包含一个烯键式不饱和基团的单体化合物；(iv)0-5重量％的一种或多种包含2个或多个烯键式不饱和基团的单体化合物；(v)有效量的一种或多种自由基光引发剂，其中，选择各百分数，使所述前体在20℃及100s-1剪切速率下的动态粘度为300-15000mPa.s，上述百分数是以所述前体质量计的重量百分数。本专利技术也涉及一种压敏粘合剂，它可通过使本专利技术前体受到光化辐照特别是UV辐照来制得。本专利技术还涉及将UV-透过基材粘附在另一个基材上的方法，所述方法包括以下步骤(i)将本专利技术前体施涂到一个基材上，(ii)使用一定的辐照剂量使所述前体经受光化辐照和/或紫外辐照，部使所述前体仅部分固化，(iii)中断光化辐照和/或紫外辐照，并将两个基材相对着组装起来，在所述两个基材之间夹着部分聚合的前体，(iv)使用足量的辐照剂量通过UV-透过基材使所述组件经受光化辐照和/或紫外辐照，以完全固化所述前体。本专利技术还涉及一种将第一基材粘附到第二基材上的方法，所述方法包括(i)将本专利技术的前体施涂到基材上，(ii)使所述前体经受光化辐照和/或UV辐照，以完全固化所述前体，和(iii)将所述第二基材粘附到第一基材上的曝光过的压敏粘合剂。附图简述附图说明图1描述了实施例19的前体的动态粘度，它是剪切速率的函数，其中上曲线表示向上扫描(scan)(随着时间提高剪切速率)，下曲线表示向下扫描(随着时间降低剪切速率)。本专利技术的详细描述上下文中使用的术语“低聚化合物”是指分子量相对较低的聚合化合物，其重均分子量Mw为1000-35000，更好是1000-30000。低聚化合物在室温和环境气压下通常为液体，在20℃、s-1剪切速率下的动态粘度较好小于500Pa.s，更好小于200Pa.s。上下文中所用的术语“单体化合物”是指能参与聚合反应，从而形成聚合材料的低分子量结构单元。所述单体化合物的重均分子量Mw较好小于1000，更好小于750。烯键式不饱和单体能通过自由基聚合反应机理相互反应形成聚合物。在低聚物的情况下，上下文中所用术语“单(甲基)丙烯酸酯官能化”是指平均单(甲基丙烯酸酯)官能度为0.7-1.3，更好是0.8-1.2，尤其较好是0.9-1.1的低聚物。在低聚物的情况下，上下文所用术语“多(甲基)丙烯酸酯官能化”是指平均丙烯酸酯官能度至少为1.5，更好是至少为1.8的低聚物。这种多(甲基)丙烯酸酯官能化低聚物的平均(甲基)丙烯酸酯官能度较好小于5，更好小于3，尤其较好小于2.5。在上下文中，基材是指对光化辐照和/或紫外辐射至少部分透明的基材，经过至少部分透明的基材之后的光化辐照和/或紫外辐射的强度和入射强度的比率至少为50％，更好是至少60％。本专利技术所述可自由基辐射固化，不含溶剂且可印刷的压敏粘合剂前体包含第一组分(i)，一种或多种单甲基丙烯酸酯官能化低聚化合物，其中，至少一种所述低聚化合物包含至少一个氨基甲酸酯键 本专利技术所用单(甲基)丙烯酸酯官能化低聚物可以是支链或基本直链的，所述(甲基)丙烯酸酯官能化基团分别是连结到低聚物主链上的端基和/或侧基。低聚物主链的组成并不关键，它可以基于例如聚醚、聚酯(包括聚碳酸酯)、聚烯烃或者它们共聚物。所述低聚物主链也可以包含一个或多个低聚主链，如通过例如氨基甲酸酯键相互连结的聚醚或聚酯嵌段。较好选择所述组分(i)单(甲基)丙烯酸酯官能化低聚物的低聚主链，使通过聚合所述低聚物制得的均聚物的玻璃化转变温度为-30到100℃，更好是-30到70℃。所述组分(i)单(甲基)丙烯酸酯官能化低聚化合物的重均分子量Mw较好为1500-35000，更好为3000-30000。单(甲基)丙烯酸酯官能化低聚物可以通过已知合成方法制备。例如，通过使用α，ω-羟基-(甲基)丙烯酸酯官能化化合物如HEA或HEMA((甲基)丙烯酸2-羟基乙酯)作为起始化合物或终止化合物，聚合环状醚单体如环氧链烷类如环氧乙烷或环氧丙烷或四氢呋喃，由此制得单(甲基)丙烯酸酯官能化聚醚低聚物。所述反应形成α，ω-羟基-单(甲基)丙烯酸酯官能化聚醚低聚化合物。例如，通过使用α，ω-羟基-(甲基)丙烯酸酯官能化化合物如HEA或HEMA作为起始化合物或终止化合物，聚合环状酯单体如ε-己内酯或新戊内酯，由此制得单(甲基)丙烯酸酯官能化聚酯低聚物。所述反应形成α，ω-羟基-单(甲基)丙烯酸酯官能化聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可自由基辐照固化、不含溶剂且可印刷的压敏粘合剂前体，所述前体包括：　　　　（ｉ）３０－７５重量％的一种或多种单（甲基）丙烯酸酯官能化低聚化合物，至少一种所述低聚化合物包括至少一种氨基甲酸酯键，　　　　（ｉｉ）０－１５重量％的一种或多种多（甲基）丙烯酸酯官能化低聚化合物，　　　　（ｉｉｉ）５－４５重量％的一种或多种包含一个烯键式不饱和基团的单体化合物，　　　　（ｉｖ）０－５重量％的一种或多种包含两个或多个烯键式不饱和基团的单体化合物，　　　　（ｖ）有效量的一种或多种自由基光引发剂，　　　　其中，以所述前体的质量计，选择所述重量百分数，使所述前体在２０℃和１００ｓ↑［－１］的剪切速率时的动态粘度为３００－１５０００ｍＰａ.ｓ。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：AH格雷晨，SR戈布，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]