压敏粘合剂组合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及压敏粘合剂组合物，其包含单体混合物的乳液聚合产物，所述单体混合物包含：(a)超过38重量％的至少一种(甲基)丙烯酸的烷基酯；(b)超过10重量％至小于20重量％的至少一种乙烯基芳族单体；(c)0.1至8重量％的至少一种羟基官能的(甲基)丙烯酸酯单体；(d)0.05至3重量％的至少一种脲基取代的烯属不饱和单体；(e)0至6重量％的至少一种烯属不饱和羧酸；(f)0至25重量％的至少一种不同于单体(a)‑(e)的烯属不饱和单体,其中单体(a)‑(f)的量总计为100重量％，基于所述单体混合物的总重量计。

Pressure-sensitive adhesive composition and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压敏粘合剂组合物及其制备方法专利
本专利技术涉及易于生产的压敏粘合剂(PSA)，其具有改善的高温抗剪切性，并具有良好的环境剥离粘合强度。背景传统上，胶带工业采用溶剂基丙烯酸型技术来生产用于汽车和建筑应用的、能够承受高操作温度并在室温以及升高的温度下表现出高保持力的高性能产品。因此，与基材粘合的粘合剂应表现出高的在低温下粘合性如高抗剥离性，以及高剪切破坏温度(SAFT)值，其通常与粘合剂层内的高内聚强度(也称为内部强度)有关，在高温下表现出良好的抗剪切/抗蠕变性。然而，溶剂的使用被认为是昂贵的并且不环保，需要与涂覆生产线相关的、昂贵的捕获和/或燃烧设备。因此，确实需要一种可持续的水基替代品，其能够提供所述溶剂基体系的剥离和粘合益处，而没有与其生产相关的危害。本文所述的结果是我们的研发小组广泛聚合工作的结果，并且其证明与例如US2012/0261070A1相比，明智地使用适当配制的三元共聚物，其中单体存在于单一乳液颗粒内的紧密混合物中，确实能够使用在聚合期间添加的单一单体混合物来实现这些结果，以简化生产。此外，我们发现，当这样添加时，两种脲基官能的单体都在低水平下有效。而且，与US5908908和WO2014/187692A1不同，我们不必使用基于硫醇的链转移剂来实现令人满意的粘合剂粘合，从而避免在乳液和所得粘合剂膜中存在令人不愉快的、有气味的材料。而且，已经发现，所得乳液可配制成水基单包装体系以产生具有提高的剥离粘合性能的、高SAFT粘合剂层。WO2014/187692、US2012/0261070、US2012/0263950和US2002/0083219公开了使用包含脲基和羟基官能单体的单体混合物制备乳液聚合物，所述制备可适用于PSA应用。但是，只有采用复杂的多段聚合方法才能实现所需的粘合剂性能，这种复杂的多段聚合方法导致具有不同的区域的乳液聚合物颗粒，如核壳颗粒或具有互穿网络的颗粒，其中这些区域具有不同的物理性质，例如不同的玻璃化转变温度和/或不同的单体组成。本专利技术的一个目的是提供包含乳液聚合产物的压敏粘合剂组合物，其显示出改善的粘合剂性能，特别是改善的剥离强度和高剪切破坏温度的平衡。专利技术概述该目的已经通过一种压敏粘合剂组合物实现，该压敏粘合剂组合物包含单体混合物的乳液聚合产物，所述单体混合物包含：(a)超过38重量％的至少一种(甲基)丙烯酸的烷基酯；(b)超过10重量％至小于20重量％的至少一种乙烯基芳族单体；(c)0.1至8重量％的至少一种羟基官能的(甲基)丙烯酸酯单体；(d)0.05至3重量％的至少一种脲基取代的烯属不饱和单体；(e)0至6重量％的至少一种烯属不饱和羧酸；(f)0至25重量％的至少一种不同于单体(a)-(e)的烯属不饱和单体,其中单体(a)-(f)的量总计为100重量％，基于所述单体混合物的总重量计。专利技术的详细描述令人惊讶地，已经发现，量为基于单体混合物的总重量计超过10重量％至小于20重量％的一种或多种乙烯基芳族单体以及一种或多种羟基官能的(甲基)丙烯酸型单体、一种或多种脲基取代的烯属不饱和单体和(甲基)丙烯酸烷基酯单体的组合，任选地在任选地一种或多种烯属不饱和羧酸和一种或多种C2-C10羧酸的乙烯基酯存在下，产生具有优异剥离粘合性能且同时保持高温SAFT性能的乳液PSA。甚至可以通过采用较不复杂的聚合方法即其中聚合产物由单一均相单体进料制成的一段聚合方法来实现这种改进的性能。也不需要如现有技术所建议的那样添加硫醇。而且，已经发现，引入疏水性乙烯基芳族单体和任选地引入包含疏水性高度支化羧酸(例如支化烷烃羧酸)乙烯基酯的单体给出了在非极性基材上提高的粘合性能以及希望的高SAFT性能。另外，我们相信，将这些单体引入乳液配方中将进一步提高粘合剂层的耐水性。通常，优选的(甲基)丙烯酸的烷基酯组分(a)可以选自(甲基)丙烯酸C1-C18烷基酯，优选丙烯酸C1-C18烷基酯和丙烯酸环状烃基酯如丙烯酸降冰片基酯。这样的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体的实例包括丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸正丙酯，丙烯酸异丙酯，丙烯酸正丁酯，丙烯酸仲丁酯，丙烯酸己酯，丙烯酸叔丁酯，丙烯酸2-乙基己酯，丙烯酸异辛酯，丙烯酸4-甲基-2-戊酯，丙烯酸癸酯，丙烯酸十二烷基酯，丙烯酸正十二烷基酯，丙烯酸十八烷基酯，丙烯酸2-甲基丁酯，丙烯酸硬脂基酯。合适的甲基丙烯酸烷基酯包括甲基丙烯酸正丙酯，甲基丙烯酸正丁酯，丙烯酸叔丁酯，甲基丙烯酸己酯，甲基丙烯酸辛酯和甲基丙烯酸十八烷基酯，甲基丙烯酸癸酯，甲基丙烯酸十二烷基酯，甲基丙烯酸2-苯基乙酯，甲基丙烯酸1-(二乙基氨基)乙基酯，甲基丙烯酸1-(二甲基氨基)乙基酯，甲基丙烯酸C1-C18酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸4-叔丁基环己基酯，甲基丙烯酸苄基酯，甲基丙烯酸环己基酯，甲基丙烯酸异冰片基酯，甲基丙烯酸异丁酯，甲基丙烯酸异丙酯，甲基丙烯酸苯基酯，甲基丙烯酸叔丁基酯，甲基丙烯酸月桂基酯，甲基丙烯酸硬脂基酯。丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，(甲基)丙烯酸丙酯，(甲基)丙烯酸丁酯，(甲基)丙烯酸2-乙基己酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，(甲基)丙烯酸异丁酯，(甲基)丙烯酸叔丁酯和它们的组合是优选的。所述(甲基)丙烯酸烷基酯的优选的组合可以包含当聚合成均聚物时具有50℃或者更小的玻璃化转变温度的一种或多种丙烯酸酯或(甲基)丙烯酸酯与当聚合成均聚物时具有大于50℃的玻璃化转变温度的一种或多种丙烯酸酯或(甲基)丙烯酸酯的混合物。所述玻璃化转变温度通过DSC根据D3418-03以10℃/min的加热速率测量，由此将中点记录为玻璃化转变温度。典型地，组分(a)的(甲基)丙烯酸烷基酯单体可以以超过41重量％，至少45重量％，至少50重量％，至少55重量％，至少60重量％，至少65重量％，至少70重量％，至少75重量％，至少80重量％，至少85重量％，不超过89.85重量％，不超过85重量％，不超过80重量％，不超过75重量％，不超过70重量％，不超过65重量％，不超过60重量％，不超过55重量％，不超过50重量％，或者不超过45重量％的量存在，基于单体混合物的总重量计。适合用在本专利技术中的乙烯基芳族单体即组分(b)的实例包括例如苯乙烯，α-甲基苯乙烯，乙烯基甲苯，邻甲基苯乙烯，对甲基苯乙烯，对叔丁基苯乙烯，2,4-10二甲基苯乙烯，2-甲基苯乙烯，3-甲基苯乙烯，4-甲基苯乙烯，2-乙基苯乙烯，3-乙基苯乙烯，4-乙基苯乙烯，2,4-二异丙基苯乙烯，2,4-二甲基苯乙烯，4-叔丁基苯乙烯，5-叔丁基-2-甲基苯乙烯，2-氯苯乙烯，3-氯苯乙烯，4-氯苯乙烯，4-溴苯乙烯，2-甲基-4,6-二氯苯乙烯，2,4-二溴苯乙烯，乙烯基萘，乙烯基甲苯和乙烯基二甲苯，2-乙烯基吡啶，4-乙烯基吡啶和1,1-二苯基乙烯和取代的1,1-二苯基乙烯，1,2-二苯基乙烯和取代的1,2-二苯基乙烯。也可以使用所述乙烯基芳族化合物中的一种或多种的混合物。优选的单体是苯乙烯和α-甲基苯乙烯。以在超过10至小于20重量％，任选地10.5至19重量％，任选地11至18重量％，任选地11至17重量％范围内的量使用所述乙烯基芳族化合物，基于单体混合物的总重量计。因此，所述乙烯基芳族单体即组分(b)可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.压敏粘合剂组合物，其包含单体混合物的乳液聚合产物，所述单体混合物包含：(a)超过38重量％的至少一种(甲基)丙烯酸的烷基酯；(b)超过10重量％至小于20重量％的至少一种乙烯基芳族单体；(c)0.1至8重量％的至少一种羟基官能的(甲基)丙烯酸酯单体；(d)0.05至3重量％的至少一种脲基取代的烯属不饱和单体；(e)0至6重量％的至少一种烯属不饱和羧酸；(f)0至25重量％的至少一种不同于单体(a)‑(e)的烯属不饱和单体,其中单体(a)‑(f)的量总计为100重量％，基于所述单体混合物的总重量计。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.压敏粘合剂组合物，其包含单体混合物的乳液聚合产物，所述单体混合物包含：(a)超过38重量％的至少一种(甲基)丙烯酸的烷基酯；(b)超过10重量％至小于20重量％的至少一种乙烯基芳族单体；(c)0.1至8重量％的至少一种羟基官能的(甲基)丙烯酸酯单体；(d)0.05至3重量％的至少一种脲基取代的烯属不饱和单体；(e)0至6重量％的至少一种烯属不饱和羧酸；(f)0至25重量％的至少一种不同于单体(a)-(e)的烯属不饱和单体,其中单体(a)-(f)的量总计为100重量％，基于所述单体混合物的总重量计。2.前述权利要求中任一项所述的压敏粘合剂组合物，其中：(b)所述乙烯基芳族单体选自苯乙烯，α-甲基苯乙烯，乙烯基甲苯和它们的组合。3.前述权利要求中任一项所述的压敏粘合剂组合物，其中：(c)所述羟基官能的(甲基)丙烯酸酯单体选自(甲基)丙烯酸C1-C17羟烷基酯，由(甲基)丙烯酸和C2-C12羧酸的缩水甘油基酯制备的酯，和它们的组合。4.权利要求3所述的压敏粘合剂组合物，其中：(c)所述羟基官能的(甲基)丙烯酸酯单体选自下组：丙烯酸羟乙酯，甲基丙烯酸羟乙酯，丙烯酸羟丙酯，甲基丙烯酸羟丙酯，丙烯酸羟丁酯，(甲基)丙烯酸羟丁酯，丙烯酸羟己酯，甲基丙烯酸羟己酯，丙烯酸羟乙基己基酯，甲基丙烯酸羟乙基己基酯和它们的组合。5.前述权利要求中任一项所述的压敏粘合剂组合物，其中：(c)所述至少一种羟基官能的(甲基)丙烯酸酯单体以0.1至5重量％的量存在，基于单体混合物的总重量计。6.权利要求5所述的压敏粘合剂组合物，其中：(c)所述至少一种羟基官能的(甲基)丙烯酸酯单体以0.1至4.0重量％范围内的量存在，基于单体混合物的总重量计。7.前述权利要求中任一项所述的压敏粘合剂组合物，其中：(d)所述脲基取代的烯属不饱和单体选自脲基取代的(甲基)丙烯酸酯单体、脲基取代的烯丙基单体和它们的组合。8.权利要求7所述的压敏粘合剂组合物，其中所述脲基取代的(甲基)丙烯酸酯单体选自下组：2-甲基丙-2-烯酸2-(2-氧代咪唑烷-1-基)乙基酯；2-甲基丙-2-烯酸2-(1-甲基-2-氧代咪唑烷-1-鎓-1-基)乙基酯；二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰基氧基)乙基]-[2-(2-氧代咪唑烷-1-基)乙基]铵；二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰基氧基)乙基]-[2-(2-氧代咪唑烷-1-基)乙基]铵氯化物；二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰基氧基)乙基]-[1-(2-氧代咪唑烷-1-基)乙基]铵；二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰基氧基)乙基]-[1-(2-氧代咪唑烷-1-基)乙基]铵氯化物；2-甲基丙-2-烯酸2-(4-甲基-2-氧代咪唑烷-1-基)乙基酯；2-甲基丙-2-烯酸1-(2-氧代咪唑烷-1-基)乙基酯；2-亚甲基丁酸2-(2-氧代咪唑烷-1-基)乙基酯；2-甲基丙-2-烯酸1-乙酰氨基-2-(2-氧代咪唑烷-1-基)乙基酯；2-甲基丙-2-烯酸2-氧代-2-[2-(2-氧代咪唑烷-1-基)乙基氨基]乙基酯；2-甲基丙-2-烯酸2-(3-甲基-2-氧代咪唑烷-1-基)乙基酯；2-甲基丙-2-烯酸2-氧代-2-[2-(2-氧代咪唑烷-1-基)...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·李，J·S·郭，
申请(专利权)人：昕特玛美国有限责任公司，昕特玛英国有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US