具有使用(甲基)丙烯酸(2-异丙基-5-甲基)己酯制备的基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料 ...的制作方法
【专利摘要】本发明提供压敏粘合剂组合物和包含所述压敏粘合剂的制品。所述压敏粘合剂包含由(甲基)丙烯酸(2-异丙基-5-甲基)己酯制备的基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料。
【专利说明】具有使用(甲基)丙烯酸(2-异丙基-5-甲基)己酯制备的基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料的压敏粘合剂
[0001]相关专利串请的交叉引用
[0002]本专利申请要求2011年9月26日提交的美国临时专利申请61/538996的优先权，其公开内容以引用方式全文并入本文。
【技术领域】
[0003]本发明提供了压敏粘合剂，其包括使用(甲基)丙烯酸(2-异丙基-5-甲基)己酯制备的基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料。
【背景技术】
[0004]压敏粘合剂为具有例如下列具体特性的粘合剂:强力而持久的粘着力，在不超过指压的情况下的附着性，足以保持在粘附体上的能力，以及足以从粘附体上干净地移除的内聚强度。随着近年来压敏粘合剂的应用大量增加，性能要求已变得更苛刻。
[0005]虽然压敏粘合剂中已包括多种天然和合成的弹性体材料，但是基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料由于多种有益性能而被广泛使用。除了提供期望的粘附和内聚程度之外，常常可定制基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料以提供其它期望的特性诸如弹性、粘着性、透明性、耐光和耐氧化性等。基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料已描述于例如以下专利文献中:欧洲专利申请2072594A1 (Kondou等人)、美国专利5，648，425 (Everaerts等人)、美国专利6，777，079B2 (Z hou等人)、以及美国专利申请公布2011/04486A1 (Ma等人)。
[0006]用于压敏粘合剂组合物中的基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料通常衍生自石油原料。油价上涨已经导致基于(甲基)丙烯酸酯的弹性体材料和/或用于制备所述基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料的单体的不稳定供应。希望用衍生自可再生资源如植物的那些原料来替换所有或部分基于石油的原料。用基于植物的材料替换基于石油的材料在经济上和社会上均是有益的。
【发明内容】
[0007]本发明提供压敏粘合剂组合物，其包括由可聚合材料制备的基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料，所述可聚合材料包括具有含10个碳原子的烷基的支化的(甲基)丙烯酸烷基酯。更具体地，(甲基)丙烯酸烷基酯为(甲基)丙烯酸(2-异丙基-5-甲基)己酯，其可以为基于植物的单体。压敏粘合剂通常具有适于如下应用的特性，其中可重新定位性和/或从粘附体上完全除去被认为是可取的。
[0008]在一个方面，提供压敏粘合剂组合物，其包括基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料。基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料包含可聚合材料的反应产物，所述可聚合材料包括(a)第一单体，g卩(甲基)丙烯酸(2-异丙基-5-甲基)己酯，其含量以所述可聚合材料的总重量计等于至少10重量％以及(b)第二单体，其具有烯键式不饱和基团。
[0009]在第二方面，提供制品，所述制品包括(a)如上所述的压敏粘合剂组合物，和(b)附着到所述压敏粘合剂组合物上的基底。
【具体实施方式】
[0010]本发明提供了压敏粘合剂(PSA)组合物，以及包含这些组合物的制品。压敏粘合剂组合物包含使用可聚合材料制备的基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料，所述可聚合材料包括(a)(甲基)丙烯酸(2-异丙基-5-甲基)己酯和(b)至少一种其它的烯键式不饱和单体。(甲基)丙烯酸(2-异丙基-5-甲基)己酯可由基于植物而不是基于石油的原料来制备。
[0011]如本文所用，术语“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、或上述两者。术语“(甲基)丙烯酸”是指甲基丙烯酸、丙烯酸、或上述两者。“基于(甲基)丙烯酸”的材料是指使用具有(甲基)丙烯酰基的至少一种单体制得的材料，所述(甲基)丙烯酰基团为下式的基团=CH2=C(R1)-(CO)-,其中R1为氢或甲基。术语“(甲基)丙烯酸酯”是指下式的单体:CH2=C (R1) - (CO) -OR2，其中R2为烷基、杂烷基、烯基、或芳基。烷基、杂烷基、或烯基R2基团可由芳基、芳氧基、卤、或它们的组合取代。芳基R2基团可由烷基、杂烷基、卤、烷氧基、芳氧基或它们的组合取代。术语“(甲基)丙烯酸烷基酯”(“alkyl (meth) acrylate”)或“(甲基)丙烯酸烷基酯”(“alkyl (meth) acrylate ester”)是指其中R2为烷基的(甲基)丙烯酸酯。
[0012]已知的压敏粘合剂中所包括的基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料常常由具有相对低的玻璃化转变温度(Tg)的一种或多种非极性(甲基)丙烯酸酯单体制备。单体的Tg常常作为由所述单体制备的均聚物测量。一种或多种非极性(甲基)丙烯酸酯单体常常与多种任选的单体诸如一种或多种极性单体组合。常常将极性单体选择成具有酸性基团、羟基、或含氮基团。 [0013]一些广泛用于常规基于(甲基)丙烯酸的弹性材料中的非极性(甲基)丙烯酸酯单体为(甲基)丙烯酸烷基酯诸如丙烯酸2-乙基己酯(EHA)和丙烯酸异辛酯(Ι0Α)。这两种丙烯酸烷基酯均具有含八个碳原子的烷基(即，单体为C8丙烯酸烷基酯)。具有多于八个碳原子的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯可具有在压敏粘合剂性能方面的许多缺点。例如，具有较长烷基链如较长直链烷基链的(甲基)丙烯酸烷基酯(例如，丙烯酸月桂基酯，其为C12丙烯酸烷基酯)可导致聚合物内的结晶基团。这些结晶基团的存在可显著降低弹性体材料的粘着性和配制的压敏粘合剂组合物的粘附性能。
[0014]如果可抑制结晶温度(T。)，则具有较大碳原子数的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯可比常规的c8(甲基)丙烯酸烷基酯更有益。本发明提供使用支化的c1(l(甲基)丙烯酸烷基酯形成的弹性体材料。更具体地，支化的C1(l(甲基)丙烯酸烷基酯为(甲基)丙烯酸(2-异丙基-5-甲基)己酯。这些基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料与(:8(甲基)丙烯酸烷基酯和其它在前使用的Cltl(甲基)丙烯酸烷基酯诸如二氢香茅醇和2-丙基庚醇的(甲基)丙烯酸酯相比，可具有更高的平坦储能模量和改善的内聚强度。
[0015]在第一方面，提供压敏粘合剂组合物，其包括基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料。弹性体材料为共聚物并且为可聚合材料的反应产物，所述可聚合材料包括(a)第一单体，SP(甲基)丙烯酸(2-异丙基-5-甲基)己酯，其含量以所述可聚合材料的总重量计等于至少10重量％以及(b)第二单体，其具有烯键式不饱和基团。第一单体的结构如下所示，其中R1为氢或甲基。
[0016]
【权利要求】
1.一种压敏粘合剂组合物,包含基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料,所述弹性体材料包含可聚合材料的反应产物，所述可聚合材料包含: (a)(甲基)丙烯酸(2-异丙基-5-甲基)己酯，其含量以所述可聚合材料的总重量计为至少10重量％ ;和 (b)第二单体，其具有烯键式不饱和基团。
2.根据权利要求1所述的压敏粘合剂组合物，其中所述第二单体包含不是(甲基)丙烯酸(2-异丙基-5-甲基)己酯的非极性(甲基)丙烯酸酯、不具有(甲基)丙烯酰基团的非极性乙烯基单体、极性单体、具有至少两个烯键式不饱和基团的交联剂、或它们的组合。
3.根据权利要求2所述的压敏粘合剂组合物，其中所述极性单体包含酸性基团、羟基、或含氮基团。
4.根据权利要求3所述的压敏粘合剂组合物，其中所述酸性基团为羧基或它们的盐。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的压敏粘合剂组合物，其中所述可聚合材料包含以所述可聚合材料的总重量计，至少20至99.5重量％的(甲基)丙烯酸(2-异丙基-5-甲基)己酯和0.5至80重量％的第二单体。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的压敏粘合剂组合物，其中所述可聚合材料包含以所述可聚合材料的总重量计，至少50至99.5重量％的(甲基)丙烯酸(2-异丙基-5-甲基)己酯和0.5至50重量％的第二单体。
7.根据权利要求5或6所述的压敏粘合剂组合物，其中所述第二单体包含极性单体，并且以述可聚合材料的总重量计，所述极性单体以至多15重量％的量存在。
8.根据权利要求1至7中任一项所`述的压敏粘合剂组合物，其中所述压敏粘合剂还包含就100份基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料而言，I至150份增粘剂。
9.一种制品，包括: 压敏粘合剂组合物，其包含基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料，所述弹性体材料包含可聚合材料的反应产物，所述可聚合材料包含: (a)(甲基)丙烯酸(2-异丙基-5-甲基)己酯，其含量以所述可聚合材料的总重量计等于至少10重量％ ;和 (b)第二单体，其具有烯键式不饱和基团；以及 附着到所述压敏粘合剂组合物上的基底。
10.根据权利要求9所述的制品，其中所述第二单体包含不是(甲基)丙烯酸(2-异丙基-5-甲基)己酯的非极性(甲基)丙烯酸酯、不具有(甲基)丙烯酰基团的非极性乙烯基单体、极性单体、具有至少两个烯键式不饱和基团的交联剂、或它们的组合。
11.根据权利要求9所述的制品，其中所述基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料被交联。
12.根据权利要求9所述的制品，其中所述基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料不交联。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的制品，其中所述压敏粘合剂组合物还包含就100份基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料而言，I至150份增粘剂。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的制品，其中所述可聚合材料包含以所述可聚合材料的总重量计，至少20至99.5重量％的(甲基)丙烯酸(2-异丙基-5-甲基)己酯和0.5至80重量％的第二单体。
15.根据权利要求9至13中任一项所述的制品，其中所述可聚合材料包含以所述可聚合材料的总重量计，至少50至99.5重量％的(甲基)丙烯酸(2-异丙基-5-甲基)己酯和0.5至50重量％的 第二单体。
【文档编号】C09J133/02GK103827244SQ201280046458
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2012年9月12日 优先权日:2011年9月26日
【发明者】K·M·莱万多夫斯基, J·D·克拉珀, T·D·斯庞恩 申请人:3M创新有限公司