用于保护性膜中的压敏粘合剂共混物的制作方法_2

文档序号:9277666阅读:来源:国知局
膜 的树脂片材领域的通常含量大致相同的水平。在具有多层结构的热塑性膜中,各个层中包 含的添加剂的种类和浓度可以相同或不同。
[0025] 可用于本公开中的压敏粘合剂包含含水基压敏粘合剂胶乳(本文也成为"胶 乳")、低粘合添加剂和交联剂。可用于本公开中的含水基压敏粘合剂胶乳包括水基丙烯酸 类压敏粘合剂。示例性的水基丙烯酸类压敏粘合剂包括胶乳,所述胶乳包含:
[0026]a)基于含水基压敏粘合剂胶乳的总重量计,30至约70重量%的聚合物相,所述聚 合物相包含下列物质的反应产物:
[0027] (i) 90至99重量份,优选地90至95重量份非叔醇的(甲基)丙烯酸酯,所述醇具 有1至14个碳原子,碳原子的平均数量为约4至约12 ;
[0028] (ii) 1至10重量份,优选地2至7重量份的酸官能单体;
[0029] (iii)0至10重量份的第二、非酸官能极性单体;
[0030] (iv)0至5重量份的乙烯基单体;
[0031] (V)O至0? 5重量份的链转移剂;和
[0032] 其中⑴至(V)的和为100重量份,以及
[0033] (b)基于胶乳的总重量计,70至30重量%的含水相,所述含水相包含0. 5至约8 重量%的表面活性剂,优选地阴离子表面活性剂。
[0034] 在一些实施例中,基于含水乳液的总重量计,所述胶乳包含约50至约65重量%的 聚合物和约35至约50重量%的含水相,并且在一些实施例中,约55至约62重量%的固体 相和约38至约45重量%的含水相,以便最小化含水相,并因此在干燥乳胶期间节约能量, 以最小化储存和运输成本,并最大化工厂生产力。胶乳中的聚合物组分可以包含一种或多 种聚合物。
[0035] 可用于制备胶乳中的聚合物的丙烯酸酯单体为疏水单体的非叔醇(甲基)丙烯酸 酯,其中所述醇包含1至14个碳原子,优选地平均4至12个碳原子。
[0036] 适用于作为丙烯酸酯单体的单体例子包括诸如乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、 2_ 丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、1-己醇、2-己醇、2-甲基-1-戊醇、 3-甲基-1-戊醇、2-乙基-1- 丁醇、3, 5, 5-三甲基-1-己醇、3-庚醇、1-辛醇、2-辛醇、异 辛醇、2-乙基-1-己醇、1-癸醇、1-十二烷醇、1-十三烷醇、1-十四醇等的非叔醇的丙烯酸 酯或甲基丙烯酸酯。在一些实施例中,优选的丙烯酸酯单体为丙烯酸与丁醇或异辛醇或它 们的组合的酯,但也可以使用两种或更多种不同丙烯酸酯单体的组合。
[0037] 在一些实施例中,所述丙烯酸酯单体优选地以基于用来制备聚合物的100份总单 体含量(g卩,上述组合物中i至V的总量)计,90至99重量份的量存在。在一些实施例中, 丙烯酸酯单体以90至95重量份的量存在。
[0038] 聚合物还含有酸官能单体,其中酸官能团可以是酸本身,例如羧酸,或者是其盐, 例如碱金属羧酸盐。可用的酸官能单体包括但不限于选自烯键式不饱和羧酸、烯键式不饱 和磺酸、烯键式不饱和膦酸、以及它们的混合物的那些。这类化合物的例子包括选自丙烯 酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富马酸、巴豆酸、柠康酸、马来酸、油酸、(3-羧乙基丙烯酸酯、2-磺 乙基甲基丙烯酸酯、苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸、乙烯基膦酸、以及它们 的混合物的那些。
[0039] 基于100重量份总单体,酸官能单体通常以1至10重量份,优选地1至5重量份 被使用。
[0040] 可用于制备粘合剂聚合物的极性单体既稍具有油溶性,又具有水溶性,导致在乳 液聚合中极性单体在水相与油相之间分布。可用的第二极性单体是非酸官能的。
[0041] 适合的极性单体的代表性例子包括但并不限于(甲基)丙烯酸2-羟乙酯;N-乙 烯基吡咯烷酮;N-乙烯基己内酰胺;丙烯酰胺;单-或二-N-烷基取代的丙烯酰胺;叔丁基 丙烯酰胺;二甲氨基乙基丙烯酰胺;N-辛基丙烯酰胺;聚(烷氧基烷基)丙烯酸酯,其包括 2-(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯、2-乙氧基乙基丙烯酸酯、2-甲氧基乙氧基乙基丙烯酸 酯、2-甲氧基乙基异丁烯酸酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯;烷基乙烯基醚类,包括乙烯 基甲基醚;以及它们的混合物。在一些实施例中,极性单体包括选自(甲基)丙烯酸2-羟 乙酯和N-乙烯基吡咯烷酮的那些。
[0042] 使用时,可用于丙烯酸酯粘合剂聚合物的乙烯基单体包括乙烯基酯(例如乙酸乙 烯酯和丙酸乙烯酯)、苯乙烯、取代苯乙烯(例如a-甲基苯乙烯)、乙烯基卤化物、以及它们 的混合物。以100重量份总单体计,这些乙烯基单体一般以〇至5重量份,优选1至5重量 份使用。
[0043] 在一些实施例中,可将交联添加剂掺入共混物或可聚合单体中。也可以使用高能 量电磁福射例如Y、UV或者电子束福射来实现交联。
[0044] 多官能丙烯酸酯尤其可用于乳液聚合。有用的多官能丙烯酸酯交联剂的例子包 括但不限于二丙烯酸酯,三丙烯酸酯,和四丙烯酸酯,例如1,6-己二醇二丙烯酸酯,聚(乙 二醇)二丙烯酸酯,聚丁二烯二丙烯酸酯,聚氨酯二丙烯酸酯,和丙氧基化丙三醇三丙烯酸 酯,以及它们的混合物。
[0045] 可水解的、可自由基共聚的交联剂(例如单烯键不饱和单、双和三烷氧基硅烷化 合物)包括但不限于甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(得自宾夕法尼亚州Tullytown的 Gelest有限公司(Gelest,Inc.Tullytown,Pa.))、乙烯基二甲基乙氧基硅烷、乙烯基甲基 二乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三苯氧基硅烷等,它们 也是可用的交联剂。
[0046] 可根据含水基压敏粘合剂胶乳的应用裁定交联剂的量和类型。通常,基于粘合剂 组合物的总干重,交联剂以小于5份的量存在。更具体地说,基于100份的粘合剂组合物总 单体计,交联剂以〇. 01份至1份的量存在。
[0047] 为了提高粘合剂组合物的性能,可以加入其它的添加剂。例如,本文可以包括均化 剂、氧气抑制剂、流变改性剂、润湿剂、消泡剂、杀生剂、染料等。所有这些添加剂及其用途是 本领域中所熟知的。可以理解为能够使用这些化合物中的任意一种,只要它们没有有害地 影响粘合性能。
[0048] UV吸收剂及受阻胺光稳定剂也适合作为本组合物的添加剂。UV吸收剂及受阻胺 光稳定剂的作用是减少UV辐射对最终固化产物的不良影响,从而提高耐候性或提高对涂 层开裂、发黄及分层的抵抗力。UV吸收剂的示例性浓度包括基于组合物总重量计在1至5 个百分比范围内的那些。
[0049] 本文中的聚合物可通过任何常规的自由基聚合方法制备,包括分散法、乳液 法和悬浮法。丙稀酸醋聚合物可以经由如美国专利No. 3,691,140(Silver);美国专 利No. 4, 166, 152(Baker等人);美国专利No. 4, 636, 432(Shibano等人);美国专利 No. 4, 656, 218 (Kinoshita);和美国专利No. 5, 045, 569 (Delgado)中公开的悬浮聚合制备。 以上专利各自描述了粘合剂组合物,描述了聚合方法,它们均以引用方式并入本文。在一些 实施例中,丙烯酸酯聚合物在自由基引发剂存在下,通过乳液聚合方法来制备。
[0050] 在制备用于本公开的丙烯酸酯粘合剂聚合物中,可用的水溶性和油溶性引发剂是 当暴露于加热时产生激发单体混合物(共)聚合的自由基的引发剂。优选地水溶性引发剂 用于通过乳液聚合制备丙烯酸酯聚合物。合适的水溶性引发剂包括但不限于选自下列的 那些:过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠、以及它们的混合物;氧化-还原引发剂,例如上述过 硫酸盐的反应产物以及还原剂例如选自4, 4'-偶氮双(4-氰基戊酸)以及其可溶性盐(如 钠、钾)的那些。合适的油溶性引发剂包括但不限于选自下列的那些:偶氮化合物(如可以 商品名"VAZO64"(2, 2'-偶氮双(异丁腈))和"VAZO52"(2, 2'-偶氮双(2, 4-二甲基戊 腈))得自杜邦公司(E.I.duPontdeNemoursCo.)的那些,过氧化物(如过氧化苯甲酰 和过氧化月桂酰)以及它们的混合物。当使用引发剂时,基于压敏粘合剂中100重量份的 单体组分计,该引发剂可占约0. 05至约1重量份,优选占约0. 1至约0. 5重量份。
[0051] 可共聚的乳液混合物可任选还包含链转移剂以控制所得聚合物的分子量。可用的 链转移剂的例子包括但不限于选自四溴化碳、醇、硫醇以及它们的混合物的那些链转移剂。 当存在链转移剂时,优选的链转移剂是巯基乙酸异辛酯和四溴化碳。如果使用链转移剂,以 100重量份的总单体混合物计,乳液混合物还可以包含最多约0. 5重量份的链转移剂,通常 为约0. 01至约0. 5重量份,优选约0. 05重量份至约0. 2重量份。
[0052] 通过乳液技术聚合可能需要存在乳化剂(也可称为乳化试剂或表面活性剂)。可 用于本公开的乳化剂包括选自阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、非离子型表面 活性剂、以及它们的混合物的那些。
[0053] 可用的阴离子表面活性剂包括但不限于分子结构中包括下列的那些:至少一个选 自C6-至C12-烷基、烷基芳基、和/或烯基的疏水部分,和至少一个选自硫酸根、磺酸根、 磷酸根、聚氧乙烯硫酸根、聚氧乙烯磺酸根、聚氧乙烯磷酸根等以及这些阴离子基团的盐的 阴离子基团,其中所述盐选自碱金属盐、铵盐、叔胺盐等等。可用的阴离子表面活性剂的 代表性市售例子包括月桂基硫酸钠,可以商品名"POLYSTEPB-3"得自斯泰潘化学品公司 (St印anChemicalCo.);月桂基醚硫酸钠,可以商品名"POLYSTEPB-12"得自斯泰潘化学 品公司(St
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