制備熱熔性壓敏粘合劑的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種制備壓敏熱熔粘合劑的方法。該方法包括擠出包含聚合物和金屬鹽水合物的熔融組合物，其中所述聚合物具有共價(jià)連接至其上的酸性基團(tuán)，其中所述金屬鹽水合物具有低于最高加工溫度的熔點(diǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)廣義地涉及壓敏熱熔粘合劑。
技術(shù)介紹
壓敏粘合劑(PSA)具有的性質(zhì)包括至少以下(I)強(qiáng)大而持久粘性，(2)用手指輕輕一壓就能粘附于粘附體，(3)足夠的保持到粘附體上的能力，以及任選地(4)足以使其從粘附體上干凈地除去的內(nèi)聚強(qiáng)度。熱熔性壓敏粘合劑(在下文HMPSA)廣泛地用于工業(yè)。特別是，丙烯酸HMPSA常用于顏色和/或老化特性至關(guān)重要的應(yīng)用中。通常，使丙烯酸HMPSA發(fā)生交聯(lián)以提供理想的剪切性質(zhì)，并且已使用了各種技術(shù)。一種交聯(lián)丙烯酸HMPSA的方法涉及使用輻照(UV或電子束)；然而，這類方法通常需要大量的處理時(shí)間和專門的設(shè)備。此外，在粘合劑配方中存在增粘劑和/或增塑劑會(huì)極大地降低輻射誘導(dǎo)的交聯(lián)的效率。另一種交聯(lián)丙烯酸HMPSA的方法是使用金屬離子來與聚合物鏈中的羧酸基團(tuán)形成離子交聯(lián)。離子交聯(lián)的機(jī)制被認(rèn)為是離子鍵效應(yīng)的結(jié)果。離聚物是由非極性單體以及含離子的單體組成的聚合物。由于聚合物的非極性區(qū)段和極性離子基團(tuán)在能量上不相容，會(huì)發(fā)生微相分離而產(chǎn)生富離子域(例如，參見B. P. Grady, Polymer Engineering andScience, 2008年6月，第48卷，第6期，第1029-1051頁)。分散在較軟的非極性體相中的富離子域的形態(tài)可導(dǎo)致物理交聯(lián)，類似于嵌段共聚物的交聯(lián)。理想的是，壓敏粘合劑離聚物在高溫下會(huì)有足夠低的粘度以利于涂覆，并在較低的溫度下有高粘度以提供良好的剪切性質(zhì)。為了制備離子交聯(lián)的HMPSA，通常將金屬交聯(lián)劑與具有陰離子官能團(tuán)的聚合物混合。為了實(shí)現(xiàn)該目的，通常采用溶液途徑，其中將金屬鹽溶于溶液，然后添加到聚合物溶液，接著移除溶劑。該溶液方法需要使用有機(jī)溶劑，有機(jī)溶劑會(huì)是昂貴的并會(huì)引起處理和/或處置問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
在一方面，本專利技術(shù)提供一種制備熱熔性壓敏粘合劑組合物的方法，該方法包括在最高加工溫度或在低于最高加工溫度下將組分進(jìn)行熔融混合，所述組分包含酸性聚合物；和金屬鹽水合物，其中金屬鹽水合物具有低于最高加工溫度的熔點(diǎn)。在一些實(shí)施例中，所述組分還包括增粘劑。在一些實(shí)施例中，所述組分還包括共混物相容的稀釋聚合物。在一些實(shí)施例中，所述聚合物包括丙烯酸類聚合物。在一些實(shí)施例中，酸性基團(tuán)包括羧基基團(tuán)、膦酰基基團(tuán)、磺基基團(tuán)以及它們的組合中的至少一種。在一些實(shí)施例中，金屬鹽水合物包括堿土金屬。在一些實(shí)施例中，金屬鹽水合物包括過渡金屬。在一些實(shí)施例中，金屬鹽水合物包括第13族金屬。在一些實(shí)施例中，金屬鹽水合物具有從30攝氏度(°c )至170攝氏度(°C )范圍內(nèi)的熔點(diǎn)。在一些實(shí)施例中，組分基本上不含揮發(fā)性有機(jī)溶劑。在一些實(shí)施例中，熔融混合在擠出機(jī)中進(jìn)行。有利地，在一些實(shí)施例中，本專利技術(shù)提供一種制備HMPSA的容易的不含溶劑的方法，如果與使用非水合物的金屬鹽(基于金屬含量以等摩爾濃度使用)制備的HMPSA相比，該HMPSA通常呈現(xiàn)出優(yōu)良的剪切和/或光學(xué)性質(zhì)。另外，與某些用于HMPSA制備的替代方法(如舉例來說，UV輻射和電子束輻射處理)相比，HMPSA可根據(jù)本專利技術(shù)以任何厚度制備并且在其他添加劑(例如，增粘劑、增塑劑、纖維、阻燃劑、填料和/或染料)存在下來制備，有用的交聯(lián)密度遍布其中。本文所用的術(shù)語“酸性基團(tuán)”是指在水中基本上發(fā)生離解生成H+離子(例如，-C( = 0)OH, -P ( = 0)2(0H)和-S( = 0)20H)的基團(tuán)；術(shù)語“酸性聚合物”是指具有共價(jià)連接至其上的酸性基團(tuán)的聚合物；術(shù)語“I族”至“第13族”是指元素周期表的對(duì)應(yīng)列；術(shù)語“水合物”是指含有以一定比例結(jié)合的水分子的固體化合物；例如，作為結(jié)晶金屬絡(luò)合物的組成部分；術(shù)語“烴基”是指衍生自烴的一價(jià)基；術(shù)語“熔融混合”是指其中至少一種熔化聚合物組分與至少一種其他組分密切混合的過程；應(yīng)用到金屬鹽水合物的術(shù)語“熔點(diǎn)”(m. p.)是指其中金屬鹽水合物形成流體(例如，通過該鹽部分或完全溶于其自身的結(jié)晶水中)的熱轉(zhuǎn)化；術(shù)語“最高加工溫度”是指進(jìn)行熔融混合的最高溫度；術(shù)語“聚合物”是指高相對(duì)分子質(zhì)量的分子(或由這類分子組成的材料)，其結(jié)構(gòu)基本上包含實(shí)際上或概念上由低相對(duì)分子質(zhì)量的分子衍生的單元的多個(gè)重復(fù)；并且術(shù)語“過渡金屬”是指屬于元素周期表“3族”至“ 12族”的元素。具體實(shí)施例方式本專利技術(shù)提供一種制備熱熔性壓敏粘合劑組合物的方法。該方法包括在最高加工溫度或低于最高加工溫度下將組分進(jìn)行熔融混合，所述組分包括酸性聚合物；以及金屬鹽水合物，其中所述金屬鹽水合物具有低于該最高加工溫度的熔點(diǎn)。任何類型的酸性聚合物(例如，均聚物或共聚物)都可以用于本專利技術(shù)的實(shí)施，其包括例如，丙烯酸類共聚物和烯烴-丙烯酸類共聚物，前提條件所述酸性聚合物是可熔融加工的PSA或可以配制為可熔融加工的PSA。另外，許多酸性聚合物是市售的。通常，酸性聚合物是共聚物，更通常是丙烯酸類共聚物。雖然酸性基團(tuán)可以包括任何適合的基團(tuán)或基團(tuán)組合，但通常地，酸性基團(tuán)是羧基基團(tuán)。通常在聚合物合成期間通過添加一種或多種酸性單體而將酸性基團(tuán)弓I入聚合物，雖然這并非必要。示例性的可用酸性單體包括那些選自烯鍵式不飽和羧酸、烯鍵式不飽和磺酸、烯鍵式不飽和膦酸以及它們的混合物的單體。此類化合物的例子包括那些選自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富馬酸、巴豆酸、檸康酸、馬來酸、油酸、丙烯酸-P -羧乙酯、甲基丙烯酸2-乙磺酸酯、苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸、乙烯基膦酸以及它們的組合的化合物。由于其可容易獲得，更通常地，烯鍵式不飽和羧酸被選為酸性單體。本文所用的術(shù)語“酸性單體”還包括具有潛在酸性基團(tuán)的單體。例子包括馬來酸酐、戊二酸酐、衣康酸酐以及丙烯酸叔丁酯和甲基丙烯酸叔丁酯。如果酸性聚合物是共聚物，則所用的酸性單體與非酸性可共聚單體的比例通常根據(jù)所得HMPSA的所需性質(zhì)而變。為了實(shí)現(xiàn)壓敏粘結(jié)劑性質(zhì)，通常將酸性聚合物通常定制成具有小于約0°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。通常，隨著用于制備酸性共聚物的酸性單體的比例的增加，得到的粘合劑的內(nèi)聚強(qiáng)度增加。示例性丙烯酸類酸性共聚物衍生自一種或多種單體，其包含約2重量％至約30重量％、通常約2重量％至約15重量％的可共聚酸性單體；以及衍生自一種或多種單體，其包含約40重量％至約98重量％、通常至少70重量％、更通常至少85重量％、最通常約90重量％的至少一種(甲基)丙烯酸烷基酯單體，所述(甲基)丙烯酸烷基酯單體作為均聚物具有小于約0°C的Tg。此類(甲基)丙烯酸烷基酯單體的例子為那些其中烷基包含約4個(gè)碳原子至約12個(gè)碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯單體，包括但不限于丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸異壬酯、丙烯酸異癸酯，以及它們的組合。任選地，一種或多種作為均聚物具有大于(TC的Tg的(甲基)丙烯酸烷基酯可以包含在酸性聚合物中。例子包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸芐酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸環(huán)己酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正十六烷基酯、甲基丙烯酸正十六烷基酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸-2-苯氧基乙酯、甲基丙烯酸異丙酯以及甲基丙烯酸丙酯。非(甲基)丙烯酸烷基酯單體和/或非酸性單體也可以任選地包含在酸本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：安德魯·薩特里喬，梅甘·P·萊曼，邁克·D·克蘭德爾，克雷格·E·哈默，羅伯特·D·韋德，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：三M創(chuàng)新有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：