具有优异粘合性能的丙烯酸系乳液树脂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种具有优异粘合性能的丙締酸系乳液树脂及其制备方法；更具体 地，设及一种丙締酸系乳液树脂及其制备方法，其中，单体混合物和交联剂共聚，所述单体 混合物包含：i)具有Ci-Cis烷基的丙締酸单体；和ii)选自由特定化学式表示的改性丙締 酸单体；并且非必须地包含iii)选自締丙基醋、乙締基醋、不饱和醋酸醋和不饱和腊的至 少一种单体；和iv)选自不饱和簇酸和含有径基的不饱和单体的至少一种单体。
【背景技术】
[0002] 压敏粘合剂（PSAs)是在较低压力下粘合于物质的半固态物质，具有不同于粘合 剂的粘弹性质，具有初始粘着性、粘合和粘结力的基础性能，并且用于如产品标签、广告、印 巧IJ、化学、医疗用品、家用器具、汽车、办公用品等的几乎所有工业中。
[0003] 根据用于PSAs的制备的单体，PSAs可W被分为丙締酸的、基于橡胶的、基于娃的 和基于EVA的PSAs，并且根据其形状可W被分为溶剂型、乳液型和热烙型。
[0004] 用于胶带、粘合标签等的大多数常规PSAs可W是基于溶剂的PSAs。但是，该基于 溶剂的PSAs引起制作后残余溶剂长期排入空气，从而房屋的居民患有诸如头痛；眼睛、鼻 子和咽喉的刺激；咳嗽；搔痒；头晕；疲劳，注意力下降等的症状，并且，当长期暴露于该残 余溶剂时，患有引起呼吸疾病、屯、脏病、癌症等的病屋综合症。 阳0化]为此原因，使用水作为分散介质的基于水的乳液PSAs,作为基于非溶剂的PSAs有 利于环境保护并且不排放有害物质。已经获得了许多关注。因为粘合剂粘性与作为分散体 的聚合物的分子量无关，该基于水的乳液PSAs可使用分子量高于基于溶剂的聚合物的分 子量的聚合物，可具有宽泛的固体含量的浓度范围，在低固体含量区具有低抗老化性能、低 粘性和良好的粘合性能，并且与其他聚合物具有良好的相容性。
[0006] 但是，由于使用水作为溶剂，该基于水的乳液PSAs具有缓慢的干燥速率，对于疏 水粘合表面（例如，具有低表面张力并由聚締控（例如聚乙締、聚丙締等）形成的材料）具 有低粘合强度，窄的固化剂选择的范围，和劣化的初始粘合强度。此外，基于水的乳液PSAs 包含乳化剂和分散剂，从而，与基于溶剂的PSAs的物理性能相比，不具有优异的物理性能， 如，低抗水性等，并且因此不能够立即代替基于溶剂的PSAs。
[0007] 作为该基于水的乳液PSAs的代表实例，有丙締酸系乳液树脂。上述的物理性能的 劣化被认为是由于在乳化聚合期间与加入后的过程中加入的各种添加剂。尤其是，涂布后 赋予丙締酸系乳液稳定性的表面活性剂存在于粘合树脂表面，从而对粘合的材料的粘合强 度的减少起作用，并且在涂布期间阻碍PSA中丙締酸系乳液颗粒之间的烙合，导致粘结力 降低。
[0008] 此外，减少PSA的表面张力从而增强相对于娃离型纸的表面的湿润性的湿润剂是 表面活性剂的一种形式，从而引起与由表面活性剂导致的那些问题相似问题。防沫剂和各 种无机添加剂还使基于水的乳液PSAs的物理性能劣化。
[0009] 为了提出上述问题并增加对具有低表面张力的材料的粘合，已经尝试了各种方 法。尤其是，基于橡胶的树脂可w与丙締酸系乳液树脂混合或者可w进一步加入增粘剂。
[0010] 但是，当该基于橡胶的树脂与丙締酸系乳液树脂混合时，所述基于橡胶的树脂与 所述丙締酸系乳液树脂具有低相容性，从而降低透明度并劣化热稳定性、氧化稳定性、耐久 性等。此外，基于100重量份的丙締酸系乳液，可50重量份的量加入增粘剂来增强粘 合强度。然而，当增粘剂的量超过50重量份时，粘合强度在一定程度上减少并且储存稳定 性劣化。
[0011] 因此，急需开发与丙締酸单体可共聚并且对具有低表面张力的材料有高粘合的丙 締酸系乳液PSA的技术。
【发明内容】
阳〇1引技术问题
[0013] 本发明旨在提出本领域的上述问题并且旨在完成长期寻求的技术目标。
[0014] 作为各种深入研究和各种不同实验的结果，本发明的发明人制备了包含由特定化 学式表示的改性丙締酸单体的丙締酸系乳液树脂，并且确认当使用所述丙締酸系乳液树脂 制备丙締酸系乳液PSA时，所述丙締酸系乳液PSA甚至对具有低表面张力的材料显示出高 粘合，从而完成本发明。 阳〇1引技术方案
[0016] 根据本发明的一个方面，提供的是丙締酸系乳液树脂，其中，单体混合物与交联剂 共聚，所述单体混合物包含：i)具有Ci-Cis烷基的丙締酸单体；和ii)选自由下式1表示的 改性丙締酸单体和由下式2表示的改性丙締酸单体的至少一种改性丙締酸单体。
[0017]
阳0化]其中，在上式1中，n是0至20;并且
[0019] 在上式2中，n'是0至18。
[0020] 在此使用的术语"单体混合物"指包含能够通过其聚合而没有特别限制的制备丙 締酸系乳液树脂的上述单体的任何单体混合物。例如，上述单体可混合状态加入并聚 合或可W顺序加入并聚合，并且各种其他修改是可能的。
[0021] 在特定的实施方式中，所述丙締酸系乳液树脂可W使用单体混合物和0.Iwt%至 5wt%的交联剂通过聚合而制备，该单体混合物包含：75wt%至95wt%的i)具有Q-Cis烷基 的丙締酸单体和0. 5wt%至20wt%的ii)选自式1的改性丙締酸单体和式2的改性丙締酸 单体的至少一种改性丙締酸单体，其中，单体和交联剂的量是基于丙締酸系乳液树脂的总 重。
[0022] 与此同时，根据本发明的丙締酸系乳液树脂可W通过单独使用所述丙締酸单体和 所述改性丙締酸单体共聚来制备。然而，尤其是，所述丙締酸系乳液树脂可W通过进一步使 用与所述丙締酸单体可共聚的其他单体共聚来制备。
[0023] 尤其是，所述丙締酸系乳液树脂可W使用单体混合物和交联剂通过共聚而制备， 该单体混合物包含：i)具有Ci-Cis烷基的丙締酸单体；ii)选自式1的改性丙締酸单体和式 2的改性丙締酸单体的至少一种改性丙締酸单体；iii)选自締丙基醋、乙締基醋、不饱和醋 酸醋和不饱和腊的至少一种单体；和iv)选自不饱和簇酸和含有径基的不饱和单体的至少 一种单体。
[0024] 如此，当使用除了所述丙締酸单体和所述改性丙締酸单体之外的其他单体通过聚 合来制备所述丙締酸系乳液树脂时，基于丙締酸系乳液树脂的总重，W上成分的量可W是： 60wt%至80wt%的i)具有Q-Cis烷基的丙締酸单体，0. 5wt%至20wt%的ii)选自式1的 改性丙締酸单体和式2的改性丙締酸单体的至少一种改性丙締酸单体，0. 5wt%至20wt% 的iii)选自締丙基醋、乙締基醋、不饱和醋酸醋和不饱和腊的至少一种单体，〇.5wt%至 lOwt%的iv)选自不饱和簇酸和含有径基的不饱和单体的至少一种单体，和0.Iwt%至 3wt%的交联剂。
[00巧]本发明的发明人确认，如上所述，当使用改性丙締酸单体来制备丙締酸系乳液树 脂时，所述改性丙締酸单体与丙締酸单体共聚，从而增强对具有低表面张力的材料的粘合。
[0026] W下，将详细描述各单体。
[0027] 基于丙締酸系乳液树脂的总重，可W包含上述范围内的i)的丙締酸单体。当丙締 酸单体的量小于W上范围时，不可能获得丙締酸系乳液树脂的初始粘着性。另一方面，当丙 締酸单体的量超过上述范围时，当使用后从此处剥离时，所述丙締酸系乳液树脂被过度地 转移至粘合的材料中。
[00