水基压敏黏着剂组合物以及其制备方法技术

本发明专利技术公开水基压敏黏着剂组合物，其包括由单体混合物形成的丙烯酸共聚物，按所述单体混合物中的单体的总重量计，所述单体混合物包括(a)60至80重量％的丙烯酸2‑乙基己酯，(b)10至30重量％的丙烯酸丁酯，(c)3至7重量％的甲基丙烯酸甲酯，(d)0.1至3重量％的苯乙烯，(e)0.1至1重量％的(甲基)丙烯酸，其中按所述单体混合物中的单体的总重量计，所述丙烯酸共聚物的酸含量小于1重量％。本发明专利技术还公开用于制备压敏黏着剂组合物的方法，所述方法包括如下制备单体乳液：将单体混合物与表面活性剂分散于水性介质中，并且将引发剂引入所述单体乳液中，由此使所述单体混合物聚合，从而形成适用于压敏黏着剂组合物中的丙烯酸共聚物。

Water based pressure sensitive adhesive composition and preparation method thereof

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水基压敏黏着剂组合物以及其制备方法相关申请的引用本申请要求2017年9月5日申请的美国临时申请第62/554，278号的权益。
本专利技术涉及压敏黏着剂组合物。更具体来说，本专利技术涉及在宽范围的温度内具有提高的黏着力和/或内聚力的水基压敏黏着剂组合物以及其制备方法。
技术介绍
黏着剂组合物适用于广泛多种目的。一个尤其适用的黏着剂组合物的子组为水基压敏黏着剂。水基压敏黏着剂在不同最终使用应用中的用途通常是已知的。举例来说，水基压敏黏着剂可与标签纸、胶带、贴花、绷带、装饰性以及保护性片材以及多种其它产品一起使用。如此项技术中所用，术语“压敏黏着剂”表示包括一种或多种聚合物组合物的材料，所述材料在干燥时在室温下强力地且永久性地保持黏性。此外，术语“水基”指示压敏黏着剂由水性载剂制造。典型的水基压敏黏着剂只需要接触而不需要超过手指或手施加的压力便可以牢固地黏着于各种不同表面。由压敏黏着剂工业认识到的两种特性是这些聚合物组合物的黏着力(例如，对表面的初始黏性或某一停留时间后的黏着力)和内聚力(例如，剪切阻力)。例如通过添加增黏剂以升高玻璃化转变温度以及减少聚合物组合物的模数来尝试提高压敏黏着剂的黏着特性，这往往会减少剪切阻力，由此促进剪切失效。当黏着剂在各种温度(例如，室温和低温)下使用时，水基压敏黏着剂的黏着特性尤其重要。因此，期望在宽范围的温度内具有提高的黏着力和/或凝聚力的水基压敏黏着剂组合物以及其制备方法。公开包括由单体混合物形成的丙烯酸共聚物的水基压敏黏着剂组合物。在一些实施例中，按单体混合物中的单体的总重量计，单体混合物包括(a)60至80重量％的丙烯酸2-乙基己酯，(b)10至30重量％的丙烯酸丁酯，(c)3至7重量％的甲基丙烯酸甲酯，(d)0.1至3重量％的苯乙烯，(e)0.1至1重量％的(甲基)丙烯酸，其中按单体混合物中的单体的总重量计，丙烯酸共聚物的酸含量低于1重量％。在一些实施例中，水基压敏黏着剂组合物进一步包括增稠剂、消泡剂、湿润剂、机械稳定剂、颜料、填充剂、冻融剂、中和剂、塑化剂、增黏剂、助黏剂以及其组合。在一些实施例中，水基压敏黏着剂组合物进一步包括选自由以下组成的群的酸：(甲基)丙烯酸、衣康酸、顺丁烯二酸、羧酸及其组合。在一些实施例中，丙烯酸共聚物的玻璃化转变温度为-55℃至-45℃。此外，水基压敏黏着剂组合物为丙烯酸共聚物，其包括聚合形式的具有低于0℃的相对较低玻璃化转变温度的单体、具有不低于100℃的相对较高玻璃化转变温度的单体，其中按形成丙烯酸共聚物的单体的总重量计，丙烯酸共聚物的酸含量低于1重量％。还公开用于制备水基压敏黏着剂组合物的方法。在一些实施例中，所述方法包括如下制备单体乳液：将单体混合物和表面活性剂分散于水性介质中，按单体混合物中的单体的总重量计，所述单体混合物为(a)60至80重量％的丙烯酸2-乙基己酯，(b)10至30重量％的丙烯酸丁酯，(c)3至7重量％的甲基丙烯酸甲酯，(d)0.1至3重量％的苯乙烯，以及(e)0.1至1重量％的(甲基)丙烯酸；以及将引发剂引入单体乳液中，由此使单体混合物聚合，从而形成适用于压敏黏着剂组合物中的丙烯酸共聚物，其中按单体混合物中的单体的总重量计，丙烯酸共聚物的酸含量低于1重量％。具体实施方式本专利技术涉及水基压敏黏着剂组合物以及其制备方法。如以下实例中详述，本文所公开的水基压敏黏着剂组合物呈现宽范围的温度内的提高的黏着力和/或内聚力。在一些实施例中，通过自由基聚合，例如乳液聚合形成丙烯酸共聚物。最终结果为包含丙烯酸共聚物颗粒于水性介质中的分散液的丙烯酸乳液，所述聚合物颗粒包括各自衍生自单体混合物中的特定单体的构成单元，将其进料至反应器中持续一段时间并且聚合。如本文所用，“共聚物”是指两种或更多种不同类型的单体以相同聚合物链中连接的聚合物。在一些实施例中，通过乳液聚合制备黏着剂组合物通过首先将水相装入聚合反应器中并且随后进料待聚合的单体混合物进行。除水之外，水性初加料典型地包含盐。在一些实施例中，根据本专利技术以供使用的适合的表面活性剂的实例包含但不限于阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、非离子表面活性剂以及其组合。在开始进料单体混合物之前，将水性初加料加热至30至110℃范围内的温度。一旦达到所需温度，则在自由基聚合引发剂存在下将单体混合物逐渐进料至聚合反应器中持续一段时间。在一些实施例中，引发剂可以是热引发剂或氧化还原系统引发剂。热引发剂的实例包含但不限于过硫酸钠和过硫酸铵。在引发剂是氧化还原系统引发剂的情况下，还原剂可以是例如抗坏血酸、次硫酸盐或异抗坏血酸，而氧化剂可以是例如过氧化物或过硫酸盐。在一些实施例中，按单体混合物中的单体的总重量计，所用引发剂的量低于0.9重量％。在一些实施例中，在单体混合物进料期间添加链转移以控制所产生丙烯酸共聚物的分子量。可使用的链转移剂的实例包含长链烷基硫醇(例如叔十二烷基硫醇)、3-巯基丙酸甲酯(“MMP”)、醇(例如异丙醇、异丁醇、月桂醇或叔辛醇)、四氯化碳、四氯乙烯以及三氯溴乙烷。在一些实施例中，链转移剂是甲基-3-巯基丙酸酯。在一些实施例中，在约15重量％、或约20重量％、或约25重量％的单体混合物已进料至用于聚合的反应器中之后添加链转移剂。在一些实施例中，可以在进料单体混合物期间添加额外组分。举例来说，可以在单体混合物进料期间添加表面活性剂(如果存在，除水性初加料中的表面活性剂之外)。在一些实施例中，在约30重量％、或约35重量％、或约44重量％的单体混合物已进料至用于聚合的反应器之后可以添加额外表面活性剂。可添加表面活性剂，尤其用于控制丙烯酸共聚物颗粒的粒度分布。在一些实施例中，通过聚合产生的约5至15重量％的丙烯酸共聚物颗粒的重量平均直径为70至150nm、或80至100nm，剩余部分的丙烯酸共聚物颗粒的重量平均直径为300至700nm、或350至450nm。在一些实施例中，单体混合物包括具有相对较低玻璃化转变温度的单体以及具有相对较高玻璃化转变温度的单体。在一些实施例中，如通过加热速率为10℃/min的差示扫描量热计所测量，具有相对较低玻璃化转变温度的单体的玻璃化转变温度(或“Tg”)低于或等于-0℃。在一些实施例中，具有相对较低玻璃化转变温度的单体的Tg低于0℃，例如-100至0℃、或-75至-25℃、或-55至-45℃。具有相对较低玻璃转化温度的适合单体的实例包含但不限于丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯以及其组合。在一些实施例中，具有相对较高玻璃化转变温度的单体的Tg高于20℃、或20至150℃、或75至125℃、或100至115℃。具有相对较高玻璃转化温度的适合单体的实例包含但不限于苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸以及其组合。在一些实施例中，具有相对较高玻璃化转变温度的单体为选自由以下组成的群的酸：丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、顺丁烯二酸、羧酸以及其组合。在一些实施例中，按单体混合物中的单体的总重量计，单体混合物包括(a)60至80重量％、或70至7本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压敏黏着剂组合物，其包括：/n由单体混合物形成的丙烯酸共聚物，按所述单体混合物中的单体的总重量计，所述单体混合物包括：/n(a)60至80重量％的丙烯酸2-乙基己酯；/n(b)10至30重量％的丙烯酸丁酯；/n(c)3至7重量％的甲基丙烯酸甲酯；/n(d)0.1至3重量％的苯乙烯；/n(e)0.1至1重量％的(甲基)丙烯酸，/n其中按所述单体混合物中的所述单体的总重量计，所述丙烯酸共聚物的酸含量低于1重量％。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170905 US 62/5542781.一种压敏黏着剂组合物，其包括：
由单体混合物形成的丙烯酸共聚物，按所述单体混合物中的单体的总重量计，所述单体混合物包括：
(a)60至80重量％的丙烯酸2-乙基己酯；
(b)10至30重量％的丙烯酸丁酯；
(c)3至7重量％的甲基丙烯酸甲酯；
(d)0.1至3重量％的苯乙烯；
(e)0.1至1重量％的(甲基)丙烯酸，
其中按所述单体混合物中的所述单体的总重量计，所述丙烯酸共聚物的酸含量低于1重量％。


2.根据权利要求1所述的压敏黏着剂组合物，其中所述组合物不包括丙烯酸乙酯、乙酸乙烯酯或α-甲基苯乙烯。


3.根据权利要求1所述的压敏黏着剂组合物，其中所述组合物不包括交联剂。


4.根据权利要求1所述的压敏黏着剂组合物，其进一步包括选自由以下组成的群的酸：甲基丙烯酸、衣康酸、顺丁烯二酸、羧酸以及其组合。


5.根据权利要求1所述的压敏黏着剂组合物，其中所述丙烯酸共聚物的玻璃化转变温度为-55℃至-45℃。


6.一种压敏黏着剂组合物，其包括：
丙烯酸共聚物，其包括聚合形式的以下单体：
具有低于0℃的相对较低玻璃化转变温度的单体；
具有不低于100℃的相对较高玻璃化转...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·亚达夫，J·埃尔德雷奇，W·B·小格里菲斯，
申请(专利权)人：罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US