l 1000和1100(Estron Chemical)。但是,本發明還可使用任何其它的本領域技術 人員熟悉的并且能夠交聯丙烯酸聚合物的二官能或多官能化合物。對于任選的熱交聯或濕 氣交聯,可使用封端的二官能或多官能異氰酸酯、(甲基)丙烯酸酯或其它的官能團。
[0096] 使本發明方法特別有利于制備熱熔PSA的另一個實施方案是將所有添加劑共混 于熔融的、無溶劑的丙烯酸聚合物中,或者更有效地在聚合反應結束時添加至共聚物溶液 中。在去除溶劑時,濃縮混合物以得到熱熔PSA。
[0097] 如本領域技術人員已知的,丙烯酸聚合物的制備可使用熟知的聚合技術如自由基 技術,通過溶液、乳液或本體聚合工藝進行。然后可通過溶劑脫除、膠乳凝聚或純聚合物的 熔融加工將所述共聚物制成熱熔粘合劑。
[0098] 可在一種或多種有機溶劑的存在下和/或在水的存在下進行聚合。合適的有機溶 劑或溶劑混合物是烷烴,例如己烷、庚烷、辛烷、異辛烷和環己烷;芳族烴,例如苯、甲苯和二 甲苯;酯,例如乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯和乙酸庚酯;鹵代烴,例如氯苯;鏈烷醇,例如 甲醇、乙醇、異丙醇、乙二醇和乙二醇單甲醚;醚,例如二乙醚和二丁醚;或它們的混合物。
[0099] 在所述方法的一個有利的實施方案中,聚合反應通過例如偶氮二異丁腈(AIBN) 熱引發,并在乙酸乙酯的溶劑中進行。
[0100] 所制備的丙烯酸聚合物通常可具有10, 000-2, 000, 000g/mol,更優選在 50, 000-1,000, 000g/mol,并且最優選在 100, 000-700, 000g/mol 的重均平均分子量(Mw)。可 通過凝膠滲透色譜(GPC)或基質輔助激光解吸附/離子化質譜(MLDI-MS)測定M w。
[0101] 可通過聚合單體混合物(i)和(ii)來制備所述丙烯酸聚合物。可選地,可UV交 聯的丙烯酸聚合物的制備可包括兩步驟反應:(1)通過在聚合反應中使用間-ΤΜΓ (3-異 丙烯基-α,α-二甲基苯甲基異氰酸酯,Cytec)或Μ0Ι(2-甲基丙烯酰氧基乙基異氰酸 酯,Showa Denko)作為共聚單體,制備具有側掛的異氰酸酯官能團的丙烯酸聚合物;并且 然后(2)使所述側掛的異氰酸酯基與羥基-官能化的環氧化物、氧雜環丁烷或二苯甲酮反 應。
[0102] 所述丙烯酸酯不包含任何的多官能丙烯酸酯,并且在UV交聯反應之前在它的結 構中基本上為線性的。因此在交聯之前,所述丙烯酸聚合物完全可溶于許多有機溶劑中,并 還可易于以無溶劑的形式作為熱熔粘合劑涂覆在基材上。
[0103] 所述粘合劑可配制為溶劑型粘合劑,并通過使用聚合物溶液或懸浮體涂布膜或 紙,隨后通過干燥去除溶劑而進行使用。
[0104] 為了用作熱熔PSA,所述丙烯酸聚合物必須是不含溶劑的。為此,將如上所述制備 的共聚物濃縮至低于2重量%、優選低于0. 2重量%的溶劑含量。該過程優選在反應釜或 真空混合器、濃縮擠出機,例如排氣式擠出機、環式擠出機、單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機 中進行,這些是本領域技術人員已知的。
[0105] 熱熔PSA的涂敷可使用任何常規手段實現,例如是輥涂、狹縫孔口涂布、噴涂或擠 出涂布。基材的非限制性實例是膜、帶、片、板、泡沫等;并可由材料如紙、織物、塑料(聚酯、 PE、PP、BOPP和PVC)、非織造纖維、金屬、箔、玻璃、天然橡膠、合成橡膠、木材和膠合板構成。 如果經涂布的基材以自卷繞的卷的形式使用,則基材背面通常用防粘涂料涂布,以防止粘 合劑粘合至基材反面。如果基材在兩面均要用粘合劑涂布并卷起,則可在一側將可剝離紙 或其它保護裝置設置在粘合劑上,以防止粘合劑粘著另一側上的粘合劑。在一些用途中,第 二基材可被直接施用于粘合劑上。
[0106] 在大多數壓敏粘合劑應用中,在交聯之前將熱熔粘合劑施用在背襯或基材上。優 選配制粘合劑以提供可加熱以在基材上產生可涂布流體的組合物。常用的工業涂布溫度在 80-180°C的范圍。通常,本發明的熱熔PSA在那些涂敷溫度下具有1000-500, OOOmPa. s、優 選5000-100, OOOmPa. s的熔體粘度。
[0107] 可通過將熱熔體涂敷在隔離襯墊,例如硅酮涂布的紙或塑料膜上以形成壓敏粘合 劑膜,并在照射后可從隔離襯墊上剝離粘合劑,并作為膜使用。可選地,所述粘合劑可涂布 在隔離襯墊上,層壓并轉移至基材上。
[0108] 本發明的熱熔PSA可通過使用200-500nm、優選280-400nm的UV光照射,以便在空 氣中交聯。照射可以在所述粘合劑組合物仍處于熔融形式時立即進行,或在它們已冷卻至 室溫之后進行。
[0109] 將粘合劑組合物照射持續一段足夠長的時間,以將低內聚性組合物轉化為較高模 量的粘彈性粘合劑。暴露的精確時間長度取決于照射的性質和強度、陽離子光引發劑的量、 聚合物的組成、粘合劑的配方、粘合劑膜的厚度、環境因素和照射源和粘合劑膜之間的距 離。暴露的劑量或時間長度可通過帶速(belt speed)方便地控制。可以合適地使燈輸出 適應帶速,或部分地遮蔽帶,以便降低其熱負載。
[0110] 任何來源的光化光可用于所述粘合劑上,只要所述來源可提供有效量的UV照射。 合適的照射來源是碳弧、汞蒸氣弧、具有特殊的紫外光發射熒光材料的熒光燈、電子閃光燈 等、特定波長的激光、UV LED或所述來源的組合。優選的燈是Fusion Systems的無電極微 波動力燈,或商業上常規的高壓汞燈或中壓汞燈,其具有例如80-240W/cm的輸出。本發明 的粘合劑組合物一般會表現出它們對紫外范圍中的波長的最大敏感度。
[0111] 此外,根據本發明描述的丙烯酸熱熔PSA可使用電子束交聯。除了 UV交聯之外, 還可進行這種類型的交聯。
[0112] 本發明的粘合劑可用以將一種基材粘結至第二種基材。基材包括但不限于塑料、 玻璃或塑料涂布的玻璃、木材、金屬等。所述粘合劑可通過各種方法涂敷,所述方法包括涂 布或噴涂,其量足以使得待粘結的基材粘接在一起。可在粘結之前或之后照射粘合劑涂布 的基材。由于固化在照射時立即開始,但可能經過數天未完成固化,所以存在有在照射后立 SP、但在用于粘接的膠凝化之前的時間。
[0113] 本發明的壓敏粘合劑可有利地用于粘合制品的制備,所述制品包括但不限于工業 膠帶和轉移膜。本發明涵括單面或雙面膠帶、以及支撐或非支撐的獨立(free)膜。在一個 實施方案中,所述粘合制品包括涂布在背襯上的至少一個主表面上的粘合劑,所述背襯具 有第一主表面和第二主表面。可使用的背襯基材包括但不限于泡沫、金屬、紙張、織物和各 種聚合物,例如聚丙烯、聚酰胺、聚醋、聚對苯二甲酸乙二醇醋及它們的混合物。所述粘合劑 可存在于所述背襯的一個或兩個表面上。當將粘合劑涂布在背襯的兩個表面上時,粘合劑 涂布物可以是相同或不同的。
[0114] 以下提供的實施例僅用于舉例說明的目的。
[0115] 實施例
[0116] 對壓敏性膠帶,根據以下的測試方法測試粘合劑樣品,所述測試方法中的一些由 Pressure Sensitive Tape Council (PSTC)或由 FINAT (Federation INternationale des fabricants et transformateurs d'Adhesifs et Thermocollants sur papier et autres supports)開發。
[0117] 凝膠率(gel fraction)
[0118] 將百分凝膠率用作交聯程度和光引發劑效率的指示。
[0119] 從硅酮隔離襯墊分離經UV照射的丙烯酸聚合物(或經配制的粘合劑)樣品,并稱 重至接近O.lmg。然后將樣品放置在玻璃瓶中,并浸沒在甲苯中24-48小時。甲苯提取之后 的樣品質量對初始質量之比給出以百分數表示的凝膠率。如果樣品是經配制的粘合劑,從 初始重量減去任何可溶于甲苯的組分如增粘性樹脂的質量。
[0120] 粘合劑涂層的制各
[0121] 將具有兩個可加熱輥的實驗室涂布機用以涂敷粘合劑。將粘合劑加熱至150°C,并 涂布在2密耳(51 μm)厚的經硅酮涂布的PET隔離襯墊上。在使用UV C 257mJ/cm2劑量 的H-bulb(Fusion Systems)下,在15米/分鐘的線速度下照射襯墊上的粘合劑。然后層 壓膜,再將其轉移至聚對苯二甲酸乙二醇酯基材(Mylar' DuPont)上,并在23°C和50% 的相對濕度下調理。除非另有說明,粘合劑膜的厚度為3. 5密耳(89 μ m)。
[0122] UV 固化
[0123] 使用中等壓力的汞弧燈(使用1ST UV固化實驗室單元)固化粘合劑膜。使用EIT Power Puck測定并記錄UV C的劑量。UV C是在200-280nm之間的區域。
[0124] 環形粘性(Loop Tack)
[0125] 按照如下經改動的測試方法B,PSTC-16測試環形粘性。將環形粘性測試器用于測 試。所有丙烯酸聚合物測試樣品按照上述步驟進行UV照射。將粘合劑涂布在50 μπι的PET 膜背襯上,試樣帶的尺寸為125mmx24mm。
[0126] 剝離粘合件
[0127] 使用Chemsukants?熱熔層壓涂布機,將粘合劑以涂布重量的范圍(20-100g/m2) 流延在硅酮襯墊上,然后固化(如上所述)。將固化后的獨立膜轉移至50 μπι的PET背襯