丙烯酸类粘合剂的制备方法、粘合剂及其用图_2

文档序号:8277134阅读:来源:国知局
,1-双(叔丁基过氧基)环十二烷等过氧化物系聚合 引发剂等。这些可以单独使用或将2种以上组合使用。作为聚合引发剂的用量,没有特别 限定,在作为聚合引发剂可利用的范围即可,从防止副反应及各聚合反应温度情况下引发 剂半衰期考虑,优选2, 2' -偶氮二异丁腈(AIBN)。
[0034] 本发明所述的聚合总时间包括以下时间段之和:聚合开始前氮气(N2)置换升温时 间(①)、聚合反应时间(②、③、④)以及聚合升温熟化时间(⑤、⑥)。
[0035] ①聚合反应开始前氮气(N2)置换升温时间(指反应釜中投入初始单体和乙酸乙 酯后,通入氮气置换反应釜中氧气以及内浴升温至设定温度的时间),可以根据反应釜的大 小、原料投入量等适当调整。例如,聚合前氮气置换升温时间可以为约0. 5小时至3. 0小时, 从生产效率等方面考虑,通常优选为约〇. 5小时至1. 5小时。
[0036] ②聚合初始反应时间(也称为初始聚合时间,指在剩余单体滴加前,引发反应釜 中初始单体的聚合反应,体系保持在聚合反应温度的时间),可以根据所使用的聚合引发剂 的种类、聚合温度及单体原料的供给方式等适当调整。例如,聚合初始反应时间可以为约〇 小时至约3. 0小时,从生产效率等方面考虑,通常优选为约0. 5小时至约1. 5小时。
[0037] ③单体滴加时间(指聚合初始反应结束后,剩余单体开始按恒定速度滴加,至单 体全部滴加完毕的时间),该滴加时间可根据聚合引发剂的种类、聚合温度及单体原料的供 给方式等适当调整,例如可以为约〇. 5小时至约5小时;从生产效率,分子量控制等方面考 虑,通常优选为约1小时至约3小时。
[0038] ④聚合后期反应时间(指全部单体原料在反应釜内,为控制分子量,及提高单体 转化率,体系保持在聚合反应温度继续反应的时间),该反应时间可根据聚合引发剂的种 类、聚合温度及单体原料的供给方式等适当调整,例如可以为约〇. 5小时至约5小时;从生 产效率,分子量控制等方面考虑,通常优选为约0. 5小时至约2. 5小时。
[0039] ⑤聚合熟化升温时间(聚合反应时间结束后,内浴温度升至聚合熟化温度所需时 间),该熟化升温时间可根据聚合引发剂的种类、熟化温度等适当调整,例如可以为约〇. 5 小时至约4小时,从生产效率等方面考虑,通常优选为约0. 5小时至约1小时。
[0040] ⑥聚合熟化时间(聚合熟化升温结束后,为减少反应液中残留的单体量,体系保 持在聚合熟化温度的时间),该熟化时间可根据聚合引发剂的种类、熟化温度等适当调整, 例如可以为约〇. 5小时至约5小时,从生产效率等方面考虑,通常优选为约1小时至约3小 时。
[0041] 本发明的聚合温度,可以在全部聚合时间内保持恒定,也可以在一部分时间内与 其它时间内不同,聚合反应温度可以为58°C至70°C,从生产率及聚合安全性等方面考虑, 优选65°C;聚合熟化温度可以为70°C至80°C,从生产率及选用溶剂的沸点等方面考虑,优 选 75°C。
[0042] 对于本发明丙烯酸类粘合剂的重均分子量不特别限定,但其为例如200, 000至 1,500, 000,优选 400, 000 至 1,000, 000,更优选 600, 000 至 1,000, 000。当分子量过低时, 聚合物或粘合剂的粘合力和内聚力劣化。当分子量过高时,粘合剂变硬,从而造成不充分的 压敏粘合性,导致劣化层压加工性的趋势。虽然聚合物的Tg不特别限定,但其优选为-20°C 以下。当Tg超过-20°C时,粘合剂依赖于操作温度而变硬,在一些情况下导致不能维持压敏 粘合性。
[0043] 对于本发明的丙烯酸类粘合剂,其重均分子量10万以下的成分占粘合剂的重量 百分比为16重量%以上;其重均分子量150万以上的成分占粘合剂的重量百分比为17重 量%以上。若丙烯酸类粘合剂中重均分子量10万以下的成分占粘合剂的重量百分比低于 16重量%,则存在初粘性下降的趋势;若丙烯酸类粘合剂中重均分子量150万以上的成分 占粘合剂的重量百分比低于17重量%,则存在耐翘起性下降的趋势。
[0044] 此外,上述丙烯酸类粘合剂可以任选添加交联剂进行交联。作为前述交联剂,例 如可列举出环氧系化合物、异氰酸酯系化合物、金属螯合化合物、金属醇盐、金属盐、胺化合 物、肼化合物、醛系化合物等,这些可以根据丙烯酸类聚合物或粘合剂中含有的官能团而适 当选择并使用。此外,还可以利用多官能(甲基)丙烯酸酯作为交联剂。其中,从易于取得 粘合特性的平衡和操作性方面出发,优选多异氰酸酯系化合物或多官能单体。另外,交联剂 可以单独使用或2种以上组合使用。相对于100重量份上述丙烯酸类聚合物或粘合剂,作 为交联剂的用量例如为〇. 01?10重量份左右,优选为〇. 05?5重量份左右。
[0045] 作为聚异氰酸酯系化合物,例如可以列举甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、 多亚甲基多苯基异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯的二聚物、三羟 甲基丙烷和甲苯二异氰酸酯的反应产物、三羟甲基丙烷和六亚甲基二异氰酸酯的反应产 物、聚醚多异氰酸酯、聚酯多异氰酸酯等。
[0046] 本发明还提供了含有按照本发明方法制备得到的丙烯酸类粘合剂作为主要成分 的丙烯酸类粘合剂组合物,其中,基于丙烯酸类粘合剂组合物的总重量,丙烯酸类粘合剂的 含量为50?100重量%。
[0047] 根据需要,本发明的丙烯酸类粘合剂组合物除了包含基础聚合物外,还可包含添 加剂如增粘剂、软化剂(增塑剂)、紫外线吸收剂、填料、抗氧化剂、颜料、染料和硅烷偶联剂 等。增粘剂的实例包括松香及其衍生物、聚萜烯、萜烯酚醛树脂、苯并呋喃-茚树脂、石油树 月旨、苯乙稀树脂和二甲苯树脂等。软化剂的实例包括液体聚醚、二醇醋(glycolester)、液 体聚萜烯、液体聚丙烯酸酯、邻苯二甲酸酯和偏苯三酸酯等。
[0048] 紫外线吸收剂的实例包括水杨酸酯类、苯并三唑类和羟基二苯甲酮类吸收剂等。 填料的实例包括碳酸钙、二氧化硅、氧化钛和锌白等。抗氧化剂的实例包括酚类、胺类、硫类 和磷类抗氧化剂等。颜料的实例包括无机颜料如氧化钛和炭黑,有机颜料如多环类(酞菁 类、蒽醌类)和偶氮类(单偶氮类、双偶氮类)颜料等。特别地,优选当与粘合剂混合时显 示良好彩色显影性的颜料,特别地,优选酞菁蓝。染料的实例包括茜素和靛蓝等。硅烷偶联 剂的实例包括甲基三甲氧基硅烷和二甲基二甲氧基硅烷等。
[0049] 本发明还提供了一种粘合带。本发明的粘合带可以仅由本发明的丙烯酸类粘合剂 或粘合剂组合物形成的粘合剂层构成,也可以在基材材料的一面或者两个面上层叠上述粘 合剂层。
[0050] 作为本发明的粘合带的粘合剂层的形成方法,可以采用公知惯用的方法,例如可 列举出如下方法等:根据需要而使用溶剂(例如甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、甲乙酮等)将上述 粘合剂等稀释至不挥发成分浓度为10?50重量%左右来制备涂布液,将其涂布(涂覆) 在基材上或合适的隔离体(离型纸(Releasepaper)等)上,然后进行干燥。
[0051] 另外,上述涂布液的涂布(涂覆)可以使用公知的涂布法,可以使用惯用的涂布 机,例如照相凹版辊涂布机、逆转辊涂布机、辊涂机(kissrollcoater)、浸渍辊涂布机、棒 涂布机、刮刀涂布机、喷雾涂布机、缺角轮涂布机(commacoater)、直接涂布机、模涂布机 等。
[0052] 在粘合剂层中,从粘合特性(粘接力、粘性、耐久性、保持特性)的平衡方面出发, 凝胶分数(溶剂不溶成分)优选为20?80重量%,更优选为25?75重量%,最优选40? 70重量%。当不足20重量%时,可能会出现内聚力不足,粘接可靠性或加工性降低的情况, 另一方面,当超过80重量%时,可能会出现粘性不足,粘接可靠性降低的情况。
[0053] 粘合剂层的凝胶分数可以通过以下求得。首先,切下100_X100mm的多孔聚四氟 乙烯膜(商品名"NITOFLON(注册商标)NTF-1122"日东电工株式会社制造、厚度:85ym), 并且切割大约100mm的棉纱(粗:1. 5mm),测定它们的重量(以多孔聚四氟乙烯膜和棉纱的 重量作为"重量(A)")。接着,将规定量(约lg左右)的粘合剂层(Y)包裹在前述多孔聚 四氟乙烯膜中,用棉纱捆扎包裹口,制作包裹有粘合剂层(Y)的包裹物(有时称作"含粘合 剂层的包裹物")。测定该含有粘合剂层的包裹物的重量,从含粘合剂层的包裹物中,减去多 孔聚四氟乙烯膜和棉纱的重量(A),求得粘合剂层(Y)的重量。另外,以粘合剂层(Y)的重 量作为重量(B)。接着,在室温(例如23°C)下,将含粘合剂层的包裹物在45mL乙酸乙酯 中浸渍7天,仅粘合剂层(Y)中的溶胶成分溶出到多孔聚四氟乙烯膜外。然后,浸渍后,取 出在乙酸乙酯中浸渍了 7天的含粘合剂层的包裹物,擦去附着在多孔聚四氟乙烯膜上的乙 酸乙酯,用干燥机在130°C下干燥2小时。干燥后,测定含粘合剂层的包裹物的重量。将此 时的含粘合剂层的包裹物的重量作为重量(C)。
[0054] 然后,根据下式算出粘合剂层(Y)的凝胶分数(重量% )。凝胶分数(重量% )= 〔(C一A)/BX100〕。
[0055] 粘合剂层的厚度,没有特别的限制,从实现良好的粘接性能(例如粘合强度)的观 点出发,优选10?400ym,
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