專利名稱：包含低分子量聚合物添加劑的粘合劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及改進(jìn)的粘合劑組合物。更特別地，本發(fā)明涉及包含低分子量聚合物添加劑的粘合劑組合物及其形成方法。
粘性、剝離強(qiáng)度和耐剪切性的性能(它們通常是互斥的性能)，在適應(yīng)適于特定應(yīng)用的粘合劑組合物中可能是非常重要的。粘性一般是在快速應(yīng)變速率和低應(yīng)力數(shù)值下粘性流動(dòng)的量度。剝離強(qiáng)度是在中等應(yīng)變速率和中等到高應(yīng)力數(shù)值下流動(dòng)阻力，以及粘合劑內(nèi)聚強(qiáng)度的量度。耐剪切性是在中等應(yīng)力數(shù)值下流動(dòng)阻力的量度。
通常通過將聚合物添加劑，如增粘劑或增塑劑加入到粘合劑組合物中以改進(jìn)粘合劑的性能，包括例如成品粘合劑的粘彈性行為。選擇的特定聚合物添加劑，例如可依賴于采用的粘合劑和追求的改進(jìn)而改變。
傳統(tǒng)地，天然和合成橡膠已經(jīng)用作壓敏粘合劑，但這些橡膠單獨(dú)可能不具有粘性、剪切和剝離強(qiáng)度性能的必須平衡。例如，橡膠基粘合劑典型地要求增粘劑，如松香酸衍生物或脂族/芳族樹脂的加入，以賦予其作為壓敏粘合劑的有用性能。
丙烯酸類聚合物也已經(jīng)用作壓敏粘合劑。丙烯酸類聚合物并不典型地要求與增粘劑樹脂混配以達(dá)到所需的壓敏特性。然而，最近已經(jīng)顯示增粘劑可提供用于改進(jìn)壓敏粘合劑的方便和有用工具，如由T.G.Wood，“增粘對(duì)水質(zhì)丙烯酸類壓敏粘合劑的效果”，AdhesiveAge，30卷，19-23頁(1987)。由Don Satas編輯的“壓敏粘合劑技術(shù)手冊(cè)”，Van Nostrand Reinhold Co.，353-369頁，(1982)提供了對(duì)壓敏粘合劑的討論。此參考文獻(xiàn)，尤其教導(dǎo)了增粘劑向丙烯酸類壓敏粘合劑中的加入可改進(jìn)這些材料的性能特性。
一般而言，為增強(qiáng)粘合劑組合物的性能特性，相對(duì)要向其中加入的粘合劑聚合物或共聚物，增粘劑應(yīng)當(dāng)具有確定范圍的性能。例如，與粘合劑聚合物或共聚物分子量相比，增粘劑應(yīng)當(dāng)一般具有更低的分子量。此外，增粘劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)一般應(yīng)當(dāng)比粘合劑聚合物或共聚物高。增粘劑的軟化溫度應(yīng)當(dāng)一般高于粘合劑聚合物或共聚物的軟化溫度，且增粘劑應(yīng)當(dāng)一般具有與粘合劑聚合物或共聚物的最小相容性程度。
例如可以將增塑劑加入到粘合劑組合物中，以增加它的施工性、柔韌性、和/或膨脹性。依賴于采用的粘合劑體系，增塑劑的加入可降低整個(gè)體系的熔體粘度、彈性模量、和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。也可以將增塑劑加入到配制劑中，通過促進(jìn)在聚合物分子和增塑劑之間而不是在聚合物分子自身之間的鍵形成，以增加柔韌性。在進(jìn)行這樣的操作中，增塑劑也可增加比體積和改變獲得組合物的折光率。增塑劑向粘合劑組合物中的加入也可升高粘合劑體系的粘度。
日本專利公開No.54-3136公開了包含丙烯酸類聚合物和增粘劑的壓敏粘合劑。通過溶液聚合25-75wt％乙烯基芳族化合物和75-25wt％丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯制備增粘劑。公開的增粘劑的數(shù)均分子量為500-3,000和軟化點(diǎn)小于40℃。
U.S.專利No.3,867,481公開了包含(1)甲基丙烯酸烷基酯和(2)一種或多種另外的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯和/或苯乙烯，用作硬質(zhì)聚鹵乙烯樹脂加工改性劑的低分子量丙烯酸類聚合物。
U.S.專利No.4,056,559公開了平均鏈長度為約6-約50鏈節(jié)和具有在膜、涂料、粘合劑和油墨的各種用途中的甲基丙烯酸酯烷基酯的低分子量聚合物。
U.S.專利No.4,912,169公開了數(shù)均分子量小于約35,000和軟化點(diǎn)大于約40℃的低分子量增粘劑。采用高水平、或1-20mol％鏈轉(zhuǎn)移劑如C1-C15烷基硫醇、芐基硫醇、3-巰基丙酸及其酯、巰基乙醇、芐醇、α-甲基芐醇、和巰基乙酸乙酯制備增粘劑。
硫醇通常有效用作鏈轉(zhuǎn)移劑和降低聚合物的分子量。然而，尤其由于這些材料的費(fèi)用和它們通常令人不快的氣味，硫醇的這種應(yīng)用是有問題的。此外，在加工期間硫醇的使用可向獲得的聚合物賦予硫醇官能度，因此影響聚合物的性能。其它通常鏈轉(zhuǎn)移劑，例如次磷酸鹽(酯)(hypophosphite)、硫酸鹽(酯)、和醇的使用也可能不是所需的，在于它們可增加工藝成本，向聚合物賦予非所需的官能度，向工藝引入非所需的鹽，和引入另外的工藝步驟，包括產(chǎn)物分離。
本發(fā)明嘗試提供包含聚合物添加劑，例如用作粘合劑的改進(jìn)粘合劑組合物?？梢灾苽浔景l(fā)明的聚合物添加劑而不使用高水平的鏈轉(zhuǎn)移劑。此外，可以制備本發(fā)明的聚合物添加劑而不使用硫醇或醇作為鏈轉(zhuǎn)移劑。
本發(fā)明部分涉及改進(jìn)的粘合劑組合物。具體地，在一個(gè)實(shí)施方案中，提供一種粘合劑組合物，包括(a)從選自如下的單體制備的粘合劑聚合物或共聚物苯乙烯、丁二烯、丙烯腈、乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯及其結(jié)合物；和(b)以干重量計(jì)1-55wt％包括低分子量聚合物的聚合物添加劑，低分子量聚合物的數(shù)均分子量為20,000或更小和包括(i)至少一種烯屬不飽和單體的聚合單元；和(ii)5wt％或更小的聚合的含酸單體，其中在金屬螯合物鏈轉(zhuǎn)移劑存在下聚合聚合物添加劑。
本發(fā)明的另一方面涉及改進(jìn)粘合劑的一種或多種性能的方法，包括與粘合劑聚合物或共聚物結(jié)合以干重量計(jì)1-55wt％包括低分子量聚合物的聚合物添加劑，低分子量聚合物的數(shù)均分子量為20,000或更小和包括(i)至少一種烯屬不飽和單體的聚合單元；和(ii)5wt％或更小的聚合的含酸單體，其中在金屬螯合物鏈轉(zhuǎn)移劑存在下聚合聚合物添加劑。
本發(fā)明的仍然另一方面涉及一種在粘合劑組合物中原位產(chǎn)生聚合物添加劑的方法，該方法包括(a)聚合至少一種第一烯屬不飽和單體以形成粘合劑聚合物或共聚物；(b)在該粘合劑聚合物或共聚物存在下，聚合包括低分子量聚合物的聚合物添加劑，低分子量聚合物的數(shù)均分子量為20,000或更小和包括(i)至少一種第二烯屬不飽和單體的聚合單元；和(ii)5wt％或更小的聚合的含酸單體，其中在金屬螯合物鏈轉(zhuǎn)移劑存在下形成該聚合物添加劑。
從如下詳細(xì)描述可見本發(fā)明的這些和其它方面是更顯然的。
本發(fā)明涉及包含相對(duì)低分子量聚合物添加劑的改進(jìn)粘合劑組合物。與現(xiàn)有技術(shù)粘合劑組合物相比，本發(fā)明粘合劑組合物顯示改進(jìn)的性能平衡。特別地，本發(fā)明的粘合劑組合物可顯示粘性、剝離強(qiáng)度和耐剪切性的改進(jìn)平衡，優(yōu)選沒有當(dāng)使用典型的松香或烴增粘劑時(shí)引起的透明度、顏色、和耐UV性能中的問題。此外，在某些實(shí)施方案中，本發(fā)明也提供制備粘合劑組合物的方法，其中在粘合劑聚合物或共聚物形成期間原位產(chǎn)生聚合物添加劑。
在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中，低分子量聚合物為大分子單體的形式。在此使用的術(shù)語“大分子單體”表示可能在自由基聚合工藝中聚合的任何低分子量水不溶性聚合物或共聚物。在此使用的術(shù)語“水不溶性”表示大分子單體在25℃-50℃下的水溶解度不大于150毫摩爾/升。在此使用的術(shù)語“低分子量”表示大分子單體的數(shù)均分子量為20,000或更小。更優(yōu)選，大分子單體的數(shù)均分子量為9,000或更小。甚至更優(yōu)選，大分子單體的數(shù)均分子量為600-6000，仍然更優(yōu)選是600-4000的數(shù)均分子量。
低分子量聚合物包含，作為聚合單元的至少一類烯屬不飽和單體。優(yōu)選，選擇烯屬不飽和單體以向低分子量聚合物賦予低水溶解度或無水溶解度，如先前在此所述。
用于在本發(fā)明制備方法和組合物中采用的低分子量聚合物的合適烯屬不飽和單體包括，例如，甲基丙烯酸酯，如甲基丙烯酸的C1-C18正或支化烷基酯，包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八酯；丙烯酸酯，如丙烯酸的C1-C18正或支化烷基酯，包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯；苯乙烯；取代的苯乙烯，如甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯或叔丁基苯乙烯；烯屬不飽和腈，如丙烯腈或甲基丙烯腈；烯屬不飽和鹵化物，如氯乙烯、偏二氯乙烯或氟乙烯；有機(jī)酸的乙烯基酯，如醋酸乙烯酯；N-乙烯基化合物如N-乙烯基吡咯烷酮；丙烯酰胺；甲基丙烯酰胺；取代的丙烯酰胺；取代的甲基丙烯酰胺；甲基丙烯酸羥烷基酯如甲基丙烯酸羥乙酯；丙烯酸羥烷基酯；堿性取代的(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酰胺，如胺取代的甲基丙烯酸酯，包括甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯和二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺等；二烯烴如1，3-丁二烯和異戊二烯；乙烯基醚；或其結(jié)合物。在此使用的術(shù)語“(甲基)”表示“(甲基)”非必要地存在。例如，“(甲基)丙烯酸酯”表示甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯。
烯屬不飽和單體也可以是官能單體，包括例如包含如羥基、酰氨基、醛、脲基、聚酯、縮水甘油基烷基、酮官能團(tuán)或其結(jié)合物的單體。這些官能單體在低分子量聚合物中的存在水平一般為0.5wt％-15wt％和更優(yōu)選1wt％-3wt％，基于低分子量聚合物的總重量。官能單體的例子包括例如酮官能單體，如丙烯酸和甲基丙烯酸羥烷基酯的乙酰乙酰氧基酯(如甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯)和含酮酰胺(如二丙酮丙烯酰胺)；甲基丙烯酸或丙烯酸烯丙基烷基酯；甲基丙烯酸或丙烯酸縮水甘油基烷基酯；或其結(jié)合物。如需要，這樣的官能單體可提供交聯(lián)。
低分子量聚合物也包含作為聚合單元的10wt％或更小，優(yōu)選5wt％或更小，更優(yōu)選2wt％或更小和最優(yōu)選1wt％或更小的含酸單體，基于低分子量聚合物的總重量。在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，低分子量聚合物不包括含酸單體。在此使用的術(shù)語“含酸單體”表示包含一個(gè)或多個(gè)酸官能團(tuán)或能夠形成酸的官能團(tuán)的任何烯屬不飽和單體(如，酸酐例如甲基丙烯酸酐或甲基丙烯酸叔丁酯)。含酸單體的例子包括，例如，帶有羧酸的烯屬不飽和單體，如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、馬來酸和富馬酸；丙烯酰氧基丙酸和(甲基)丙烯酰氧基丙酸；帶磺酸的單體，如苯乙烯磺酸、乙烯基磺酸鈉、丙烯酸磺乙酯、甲基丙烯酸磺乙酯、甲基丙烯酸乙酯-2-磺酸、或2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸；甲基丙烯酸磷酰乙酯；含酸單體的相應(yīng)鹽；或其結(jié)合物。
當(dāng)聚合時(shí)，低分子量聚合物基本(完全包括)沒有巰基-烯烴化合物。在此使用的術(shù)語“基本沒有”表示低分子量聚合物包含聚合的小于5mol％的巰基-烯烴化合物，基于低分子量聚合物的總重量。優(yōu)選，大分子單體包含小于2mol％的巰基-烯烴化合物，更優(yōu)選是小于1mol％。甚至更優(yōu)選，低分子量聚合物包含小于0.5mol％的巰基-烯烴化合物。在某些特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，低分子量聚合物完全不包含(即0mol％)巰基-烯烴化合物。巰基-烯烴化合物的一些例子是在Amick的U.S.專利No.5,247,000中描述的那些。在Amick中描述的巰基-烯烴化合物含有易于水解的酯官能團(tuán)。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，低分子量聚合物由如下物質(zhì)組成至少20wt％，更優(yōu)選50wt％-100wt％，和甚至更優(yōu)選80-100wt％至少一種α-甲基乙烯基單體，由α-甲基乙烯基單體封端的非α-甲基乙烯基單體，或其結(jié)合物。在本發(fā)明的特別優(yōu)選實(shí)施方案中，低分子量聚合物包含作為聚合單元的90wt％-100wt％α-甲基乙烯基單體，由α-甲基乙烯基單體封端的非α-甲基乙烯基單體，或其結(jié)合物，基于低分子量聚合物的總重量。合適的α-甲基乙烯基單體包括，例如，甲基丙烯酸酯，如甲基丙烯酸的C1-C18正或支化烷基酯，包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸月桂酯、或甲基丙烯酸十八酯；甲基丙烯酸羥烷基酯如甲基丙烯酸羥乙酯；甲基丙烯酸縮水甘油酯；甲基丙烯酸苯酯；甲基丙烯酰胺；甲基丙烯腈；或其結(jié)合物。由α-甲基乙烯基單體封端的非α-甲基乙烯基單體的例子包括由α-甲基苯乙烯封端的苯乙烯。
也可以在自由基引發(fā)劑和催化金屬螯合物鏈轉(zhuǎn)移劑(如過渡金屬螯合物)存在下，通過聚合烯屬不飽和單體制備用于本發(fā)明的低分子量聚合物。這樣的聚合可以由溶液、本體、懸浮、或乳液聚合工藝進(jìn)行。使用催化金屬螯合物鏈轉(zhuǎn)移劑制備低分子量聚合物的合適方法例如公開于如下文獻(xiàn)U.S.專利Nos.4,526,945、4,680,354、4,886,861、5,028,677、5,362,826、5,721,330和5,756,605；歐洲申請(qǐng)EP-A-0199436，和EP-A-0196783；和PCT公開WO87/03605、WO96/15158、和WO97/34934。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，可以由含水乳液自由基聚合工藝制備低分子量聚合物。已經(jīng)令人驚奇和不可預(yù)料地發(fā)現(xiàn)可以有利地進(jìn)行此聚合工藝而不使用現(xiàn)有技術(shù)的鏈轉(zhuǎn)移劑，例如，硫醇、次磷酸鹽(酯)、硫酸鹽(酯)和醇。這樣的現(xiàn)有技術(shù)鏈轉(zhuǎn)移劑可能不是所需的，在于它們可顯示出令人不快的氣味(該氣味可賦予聚合物)，且也可增加工藝成本，向聚合物賦予非所需的官能度，向工藝中引入非所需的鹽，和引入另外的工藝步驟，包括產(chǎn)物分離。
優(yōu)選使用過渡金屬螯合物配合物作為鏈轉(zhuǎn)移劑進(jìn)行含水乳液自由基聚合工藝。優(yōu)選，過渡金屬螯合物配合物是鈷(II)或(III)螯合物配合物，例如，鈷的二肟配合物、鈷II卟啉配合物、或連位亞氨基羥基亞氨基化合物、二羥基亞氨基化合物、二氮雜二羥基-亞氨基二烷基癸二烯、或二氮雜二羥基二亞氨基二烷基十一碳二烯的鈷II螯合物，或其結(jié)合物。這些配合物可非必要地包括橋接基團(tuán)如BF2，或也可非必要地與配體如水、醇、酮、和氮堿如吡啶配位。另外的合適過渡金屬配合物例如公開于U.S.專利Nos.4,694,054、5,770,665、5,692,609、和5,602,220。用于本發(fā)明低分子量聚合物制備的優(yōu)選鈷螯合物配合物是Co II(2，3-二氧亞氨基丁烷-BF2)2、上述化合物的Co III類似物、或其結(jié)合物。這樣配合物的空間排列例如公開于EP-A-199436和U.S.專利No.5,756,605中。
在由含水乳液聚合工藝使用過渡金屬螯合物鏈轉(zhuǎn)移劑制備低分子量聚合物中，在自由基引發(fā)劑和過渡金屬螯合物存在下根據(jù)常規(guī)含水乳液聚合技術(shù)聚合至少一種烯屬不飽和單體。優(yōu)選，烯屬不飽和單體是在此先前所述的α-甲基乙烯基單體。
用于形成低分子量聚合物的聚合反應(yīng)優(yōu)選在20℃-150℃，和更優(yōu)選40℃-95℃的溫度下進(jìn)行。在聚合完成時(shí)的固體水平典型地為5wt％-65wt％，和更優(yōu)選30wt％-55wt％，基于含水乳液的總重量。
優(yōu)選選擇在聚合工藝期間使用的引發(fā)劑和過渡金屬螯合物鏈轉(zhuǎn)移劑濃度以獲得低分子量聚合物的所需聚合度。優(yōu)選，引發(fā)劑的濃度為0.2wt％-3wt％，和更優(yōu)選0.5wt％-1.5wt％，基于單體的總重量。優(yōu)選，過渡金屬螯合物鏈轉(zhuǎn)移劑的濃度為5ppm-200ppm，和優(yōu)選10ppm-125ppm，基于用于形成低分子量聚合物的單體總摩爾數(shù)。
可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何方式結(jié)合烯屬不飽和單體、引發(fā)劑、和過渡金屬螯合物鏈轉(zhuǎn)移劑以進(jìn)行聚合。例如，單體、引發(fā)劑和過渡金屬螯合物所有都可以在聚合工藝開始時(shí)在含水乳液中存在(即間歇工藝)?；蛘?，可以將一種或多種組分逐漸加入到水溶液(即連續(xù)或半間歇工藝)。例如，可能需要逐漸將整個(gè)或部分引發(fā)劑、單體、和/或過渡金屬螯合物加入到包含水和表面活性劑的溶液中。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，在聚合期間逐漸加入至少一部分單體和過渡金屬螯合物，剩余部分的單體和過渡金屬螯合物在含水乳液中在聚合開始時(shí)存在。在此實(shí)施方案中，單體可以按自身加入，或在加入之前在水溶液中懸浮或乳化。
任何合適的自由基引發(fā)劑可用于制備低分子量聚合物。優(yōu)選根據(jù)如下參數(shù)選擇引發(fā)劑它在一種或多種其它組分(如單體、水)中的溶解度，在所需聚合溫度下的半衰期(優(yōu)選30分鐘-10小時(shí)的半衰期)，和在過渡金屬螯合物存在下的穩(wěn)定性。合適的引發(fā)劑包括例如偶氮化合物如2，2’-偶氮二(異丁腈)、4，4’-偶氮二(4-氰基戊酸)、2，2’-偶氮二[2-甲基-N-(1，1-二(羥甲基)-2-(羥乙基))-丙酰胺、和2，2’-偶氮二[2-甲基-N-(2-羥乙基)]-丙酰胺；過氧化物如過氧化叔丁基、過氧化苯甲酰、過硫酸鈉、過硫酸鉀、或過硫酸銨或其結(jié)合物。也可以使用氧化還原引發(fā)劑體系，例如與還原劑如偏亞硫酸氫鈉、亞硫酸氫鈉、甲醛化次硫酸鈉、異抗壞血酸、或其結(jié)合物結(jié)合的過硫酸鹽或過氧化物。金屬促進(jìn)劑，如鐵，也可非必要地用于這樣的氧化還原引發(fā)劑體系中。同樣，緩沖劑，如碳酸氫鈉可用作引發(fā)劑體系的一部分。
乳化劑也優(yōu)選在用于制備低分子量聚合物的含水乳液聚合工藝期間存在?？梢允褂糜行榛瘑误w的任何乳化劑如陰離子乳化劑、陽離子乳化劑、或非離子乳化劑。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，乳化劑是陰離子的例如二烷基磺基琥珀酸的鈉、鉀、或銨鹽；磺化油的鈉、鉀、或銨鹽；烷基磺酸的鈉、鉀、或銨鹽，如十二烷基苯磺酸鈉；烷基硫酸的鈉、鉀、或銨鹽，如月桂基硫酸鈉；乙氧基化烷基醚硫酸鹽；磺酸的堿金屬鹽；C12-C24脂肪醇、乙氧基化脂肪酸或脂肪酰胺；脂肪酸的鈉、鉀、或銨鹽如硬脂酸鈉和油酸鈉；或其結(jié)合物。乳化劑在含水乳液中的數(shù)量優(yōu)選為0.05wt％-10wt％，和更優(yōu)選0.3wt％-3wt％，基于單體的總重量。
低分子量聚合物含水乳液可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何方式形成。例如，由任何已知方法生產(chǎn)的低分子量聚合物可以分離為固體和在水中乳化。同樣，例如，低分子量聚合物，如果通過乳液或含水基聚合工藝制備，可以按自身使用，或由水稀釋或濃縮到所需的固體水平。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，在以上在此所述的過渡金屬螯合物鏈轉(zhuǎn)移劑存在下，從烯屬不飽和單體的乳液聚合形成低分子量聚合物含水乳液。此實(shí)施方案由于許多原因是優(yōu)選的。例如，可以容易地控制低分子量聚合物聚合以產(chǎn)生所需的粒度分布(優(yōu)選窄，如多分散性小于2)。同樣，例如，可以避免另外的工藝步驟，如分離為固體的低分子量聚合物，導(dǎo)致更好的工藝經(jīng)濟(jì)性。另外，可以由在單一反應(yīng)器中(其是在商業(yè)制造裝置中所需的)的連續(xù)步驟制備低分子量聚合物、低分子量聚合物含水乳液和粘合劑組合物。
用于本發(fā)明的低分子量聚合物含水乳液包含20wt％-60wt％，和更優(yōu)選30wt％-50wt％的至少一種水不溶性低分子量聚合物，基于低分子量聚合物含水乳液的總重量。低分子量聚合物含水乳液也可包含低分子量聚合物的混合物。優(yōu)選，低分子量聚合物含水乳液包含5wt％或更少，和更優(yōu)選1wt％或更少的烯屬不飽和單體，基于低分子量聚合物含水乳液的總重量。
水不溶性低分子量聚合物粒子具有允許其與所需粒度的粘合劑組合物相容的粒度。優(yōu)選，低分子量聚合物粒子的重均粒度為50nm-600nm，和更優(yōu)選80nm-200nm，該粒度由毛細(xì)管流體動(dòng)力學(xué)分級(jí)技術(shù)使用裝配有HPLC類型紫外檢測(cè)器的Matec CHDF2000粒度分析儀測(cè)量。
低分子量聚合物含水乳液也可包括一種或多種乳化劑。優(yōu)選以產(chǎn)生所需粒度的方式選擇乳化劑的類型和數(shù)量。合適的乳化劑包括先前用于由乳液聚合工藝制備低分子量聚合物公開的那些。優(yōu)選的乳化劑是陰離子表面活性劑，例如，十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、壬基酚和脂肪醇的硫酸化和乙氧基化衍生物。基于低分子量聚合物總重量的乳化劑總水平優(yōu)選為0.2wt％-5wt％和更優(yōu)選0.5wt％-2wt％。
聚合物添加劑用于改進(jìn)粘合劑組合物性能的能力，例如可依賴于聚合物添加劑的分子量，或在添加劑和粘合劑聚合物或共聚物之間的相容性程度。在此使用的相容性表示兩種材料相互溶解度的量度。相容共混物的特征可以為(1)不包含任一組分離散域的單一均相的存在，和(2)討論的組分共混物的單一玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。參見如P.B.Rim和E.B.Orler，“Tg對(duì)相容聚合物/低聚物共混物組成的依賴性”，Macromolecules，20卷，433-435頁(1987)。相容性的進(jìn)一步方面涉及在聚合物添加劑和粘合劑聚合物或共聚物之間的折光率差異。相容性的缺乏一般由干燥膜中的混濁度(它顯示不同的折光率)和粘性的降低所證明。典型地在化學(xué)和/或物理特性相似的材料之間有利于相容性。為有效改進(jìn)粘合劑的性能，聚合物添加劑優(yōu)選展示與粘合劑聚合物可感知程度的相容性，盡管完全相容性不是必須的。然而，優(yōu)選聚合物添加劑和粘合劑聚合物至少部分相容。
一般需要優(yōu)化粘合劑性能如剝離強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度、粘性、和膜透明度的平衡。所有這些性能對(duì)粘合劑組合物是重要的且達(dá)到了最好的優(yōu)點(diǎn)，其中已經(jīng)優(yōu)化了這些性能的總體平衡。為達(dá)到粘合劑性能的必須平衡，本發(fā)明的聚合物添加劑的數(shù)均分子量為20,000或更小。更優(yōu)選，聚合物添加劑的數(shù)均分子量為9,000或更小。甚至更優(yōu)選，聚合物添加劑的數(shù)均分子量為600-6000，仍然更優(yōu)選是600-4000的數(shù)均分子量。
在其中聚合物添加劑是增粘劑的實(shí)施方案中，當(dāng)聚合物添加劑的中點(diǎn)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)優(yōu)選為0℃或更大時(shí)，可達(dá)到粘合劑組合物所需增強(qiáng)的剝離強(qiáng)度和粘性。在此給出的Tg值是基于，例如通過各自聚合物的差示掃描量熱法獲得的測(cè)量值。另一方面，中點(diǎn)Tg小于0℃的本發(fā)明聚合物添加劑有效作為粘合劑組合物中的增塑劑。
可以通過任何合適的技術(shù)，如通過混合或共混，將本發(fā)明的聚合物添加劑加入到粘合劑聚合物或共聚物中，以將添加劑均勻地引入粘合劑組合物。優(yōu)選以含水乳液或乳化溶液的形式將添加劑加入到粘合劑組合物中。在更優(yōu)選的實(shí)施方案中，通過如下方式制備本發(fā)明的粘合劑組合物將聚合物添加劑和粘合劑組合物的任何其它組分加入到包含粘合劑聚合物或共聚物的含水乳液中及攪拌結(jié)合物以形成基本均勻的乳液。也可以將本發(fā)明的聚合物添加劑加入到包括溶劑或固體的粘合劑聚合物，如熱熔體體系中。有效量的聚合物添加劑典型地為按重量計(jì)1％-55％，優(yōu)選2.5％-40％，和更優(yōu)選7.5％-30％，基于粘合劑組合物的總干重量。
本發(fā)明的聚合物添加劑可用于各種粘合劑組合物，包括，但不限于，壓敏粘合劑、建筑粘合劑、接觸粘合劑、熱熔體、或溶劑基粘合劑體系。粘合劑組合物可包含橡膠，如異戊二烯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯和從如下物質(zhì)制備的聚合物或共聚物苯乙烯、丁二烯、乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸或其酯、甲基丙烯酸或其酯、或其結(jié)合物。優(yōu)選，粘合劑組合物包括從丙烯酸或甲基丙烯酸或其酯制備的聚合物或共聚物。
本發(fā)明的聚合物添加劑也可與包括接枝共聚物的壓敏粘合劑一起使用，接枝共聚物包括，例如，在共同待審的U.S.申請(qǐng)，代理人檔案RH-0013/A01140中描述的接枝共聚物，該申請(qǐng)與此同時(shí)提交，和轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的相同實(shí)體。
在某些實(shí)施方案中，本發(fā)明的粘合劑組合物，它包括聚合物添加劑，可以使用兩階段工藝采用粘合劑聚合物或共聚物方便和有利地原位制備。在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中，提供包括至少一種烯屬不飽和單體的第一單體溶液。聚合一部分第一烯屬不飽和單體以形成聚合物添加劑。在第二階段中，提供也包括至少一種烯屬不飽和單體的第二單體溶液，和優(yōu)選在金屬螯合物鏈轉(zhuǎn)移劑存在下聚合第二單體溶液以提供用作第一階段粘合劑聚合物的添加劑(例如作為增粘劑)的低分子量聚合物。
在本發(fā)明的另外實(shí)施方案中，在第一階段中，提供包括至少一種烯屬不飽和單體的第一單體溶液和優(yōu)選在金屬螯合物鏈轉(zhuǎn)移劑存在下聚合第一單體溶液以提供包括低分子量聚合物的聚合物添加劑。在第二階段中，提供也包括至少一種烯屬不飽和單體的第二單體溶液和優(yōu)選聚合第二單體溶液以形成聚合物粘合劑。
在其中在第一階段中制備聚合物添加劑的實(shí)施方案中，優(yōu)選選擇低分子量聚合物中的單體以最小化由金屬螯合物鏈轉(zhuǎn)移劑引入的任何不飽和的反應(yīng)性。在此使用的術(shù)語“反應(yīng)性”涉及競聚率，或生產(chǎn)均聚物或共聚物的能力。具有更大反應(yīng)性的烯屬不飽和單體包括，例如，其中雙鍵被活化的單體，例如，如在甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯和醋酸乙烯酯的情況下。具有較低反應(yīng)性的烯屬不飽和單體包括，例如，其中雙鍵未被活化的單體，例如，如在苯乙烯的情況下。此外，當(dāng)在未取代碳原子上的取代增加時(shí)，任何特定單體相對(duì)于其它單體的反應(yīng)性一般降低。例如，在某些實(shí)施方案中，由于從金屬螯合物鏈轉(zhuǎn)移劑在此聚合物中產(chǎn)生的不飽和具有與第二階段粘合劑組合物聚合的較小傾向和保留為低分子量聚合物添加劑，在第一階段中可優(yōu)選選擇苯乙烯作為低分子量聚合物乳液中的單體。
為了效率，優(yōu)選在單一容器中進(jìn)行這兩個(gè)階段以制備粘合劑配制劑。例如，在第一階段中，可以通過如下方式形成低分子量聚合物含水乳液在含水乳液中聚合至少一種第一烯屬不飽和單體以形成水不溶性低分子量聚合物粒子。優(yōu)選使用在此先前所述的過渡金屬螯合物鏈轉(zhuǎn)移劑進(jìn)行此第一階段聚合。在形成低分子量聚合物含水乳液之后，制備包括至少一種第二烯屬不飽和單體和引發(fā)劑的第二單體乳液且然后聚合以提供聚合物粘合劑。優(yōu)選在相同容器中進(jìn)行第二乳液聚合以聚合至少一部分未反應(yīng)的第一烯屬不飽和單體與至少一部分聚合物粘合劑混合物。例如可以通過將第二單體乳液直接加入(如同時(shí)或通過逐漸加入)到低分子量聚合物含水乳液中而進(jìn)行此第二階段。此實(shí)施方案的優(yōu)點(diǎn)在于低分子量聚合物并不必須分離，和可以簡單地通過如下方式進(jìn)行第二聚合將包括至少一種第二烯屬不飽和單體和引發(fā)劑的第二單體乳液加入到低分子量聚合物含水乳液中和然后聚合以形成粘合劑組合物。
本發(fā)明的粘合劑組合物可非必要地進(jìn)一步包括本領(lǐng)域已知的其它添加劑，例如，乳化劑、顏料、填料、固化劑、增稠劑、保濕劑、潤濕劑、消泡劑、殺蟲劑、粘合促進(jìn)劑、著色劑、另外的化學(xué)品類增粘樹脂、UV穩(wěn)定劑、蠟、和抗氧劑等。
可以通過如下方式制備粘合制品將本發(fā)明粘合劑組合物的涂層涂敷到主要基材上且使涂層干燥，因此提供由粘合劑組合物固體部分組成的粘合劑層，該固體部分覆蓋基材的表面部分。
一般可以由任何方便方法，例如輥涂、繞絲棒涂、狹縫模涂、照相凹版式涂敷、刀涂、熱熔體涂敷、或簾涂將粘合劑組合物的涂層涂敷到主要基材至少一個(gè)表面的至少一部分上，且使該涂層干燥以在基材表面的涂敷部分上形成干燥粘合劑層。粘合劑組合物也可以在主要基材表面上作為連續(xù)涂層或不連續(xù)涂層涂敷。
在一個(gè)實(shí)施方案中，可以在主要基材表面的涂敷部分上有效提供5克每平方米(g/m2)-100g/m2干燥粘合劑層的數(shù)量，將粘合劑組合物涂敷到主要基材的表面上。
在進(jìn)一步的實(shí)施方案中，主要基材可以是柔性、片狀材料例如，紙片、聚合物膜、紡織品織物或無紡纖維片，且本發(fā)明的粘合制品相應(yīng)地為片狀材料，例如，壓敏膠帶、壓敏粘合標(biāo)簽或壓敏粘合膜。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中，粘合制品是含有粘合劑涂敷表面和相對(duì)未涂敷表面的膠帶。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，制品可包括剝離層，如聚合物膜，用于在使用之前臨時(shí)覆蓋粘合劑層。在另外的優(yōu)選實(shí)施方案中，其中以同心卷繞輥的形式提供膠帶，帶以下層的未涂敷表面對(duì)于粘合劑層用作剝離層。
或者，可以將粘合劑涂敷且在剝離基材(剝離襯里紙)上干燥和干燥轉(zhuǎn)移涂敷到主要基材如紙或膜標(biāo)簽上。
粘合劑組合物可以涂敷到主要基材的多于一個(gè)表面上，例如可以涂敷聚合物膜條的兩側(cè)以制備“雙面”膠帶。
可以通過如下方式使用本發(fā)明的粘合制品從制品除去如存在的剝離層和然后將粘合制品的粘合劑涂敷表面施加到一個(gè)或多個(gè)次級(jí)基材上或到單一次級(jí)基材的一個(gè)或多個(gè)部分上以形成復(fù)合制品，其中基材或主要基材和次級(jí)基材部分由插入的干燥粘合劑層粘合在一起。
優(yōu)選的次級(jí)基材包括，但不限于，片狀材料，例如紙產(chǎn)品如紙和紙板、薄紙板、波紋薄紙板、木材、金屬膜、聚合物膜和復(fù)合基材。在此使用的術(shù)語“復(fù)合基材”表示由如下物質(zhì)組成的基材不同基材材料如聚合物涂敷的紙板或薄紙板，例如，蠟涂敷的薄紙板，和粘合的木產(chǎn)品例如粒子板的結(jié)合物。
在如下實(shí)施例中進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明。在如下實(shí)施例中，實(shí)施例1和2是真實(shí)實(shí)施例。實(shí)施例3和4是預(yù)言實(shí)施例。這些實(shí)施例僅用于說明的目的。
在實(shí)施例中，使用標(biāo)準(zhǔn)方法由未反應(yīng)單體的GC分析確定單體轉(zhuǎn)化率。由重量分析確定聚合物分散體的重量百分比固體。使用裝配有HPLC類型紫外檢測(cè)器的Matec CHDF2000粒度分析儀獲得聚合物分散體的粒度。使用差示掃描量熱計(jì)(型號(hào)12920，TA公司)，通過在20℃每分鐘的速率下掃描-100℃～+150℃的溫度范圍和報(bào)導(dǎo)由掃描提供的Tg轉(zhuǎn)變中點(diǎn)作為聚合物的Tg值，而測(cè)量Tg值。
除非不同地說明，由SEC使用Polymer Laboratories的峰值平均分子量為580-7,500,000具有窄分子量分布的聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物(PS-1)測(cè)量低分子量聚合物的數(shù)均分子量。使用Mark-Houwink常數(shù)進(jìn)行聚苯乙烯向PMMA的轉(zhuǎn)化。使用SEC如上所述評(píng)價(jià)共聚物組合物的數(shù)均分子量和重均分子量。
表1中所示的如下縮寫用于實(shí)施例表1縮寫
實(shí)施例11.1-1.2如下實(shí)施例涉及使用如下通用程序的由乳液聚合的聚合物添加劑制備。
通過在裝配有機(jī)械攪拌器、溫度控制設(shè)備、冷凝器、單體進(jìn)料管線和氮?dú)馊肟诘?升四頸圓底反應(yīng)燒瓶中，根據(jù)如下程序進(jìn)行的乳液聚合工藝，制備丙烯酸類聚合物乳液。使用的水、表面活性劑、單體、鏈轉(zhuǎn)移劑(CTA)和引發(fā)劑的特定數(shù)量見表II。根據(jù)如下程序加入這些成分。在不同于反應(yīng)燒瓶的燒瓶中，在氮?dú)鈨艋峦ㄟ^在單體中溶解鏈轉(zhuǎn)移劑制備單體溶液。在室溫下將去離子水和表面活性劑，A-16-22引入反應(yīng)燒瓶中以形成水表面活性劑溶液。采用攪拌在氮?dú)鈨艋聦⑺砻婊钚詣┤芤夯旌虾图訜岬?0℃。在達(dá)到80℃的溫度時(shí)，和在表面活性劑完全溶解時(shí)，采用攪拌1分鐘將引發(fā)劑(氰基戊酸)加入到水表面活性劑溶液中以使引發(fā)劑溶解。在引發(fā)劑的溶解之后，采用攪拌在1小時(shí)內(nèi)加入單體溶液，以形成反應(yīng)混合物。在加料時(shí)期結(jié)束時(shí)，將反應(yīng)混合物保持在80℃下另外3.5小時(shí)。然后將反應(yīng)混合物冷卻到40℃。在40℃下，加入13.3g的FeSO4溶液(0.15％)，隨后在15分鐘間隔下加入兩套氧化還原引發(fā)劑溶液，在每套中包含過氧化叔丁基(在14g水中的4.4g)和SFS(在14g水中的2.1g)。將最終反應(yīng)混合物冷卻到室溫和通過濾布以除去任何凝結(jié)物。
一般情況下，獲得的丙烯酸類增粘劑乳液包含小于5wt％凝結(jié)物，基于低分子量聚合物的總重量，和單體的轉(zhuǎn)化率是99wt％以上，基于加入單體的總重量。每種低分子量聚合物的Mn，重量百分比固體和粒度見表II。包括實(shí)施例1.1-實(shí)施例1.2的丙烯酸類增粘劑的單體的重量百分比分別是48wt％MMA，50wt％BMA，和2wt％MAA；98wt％BMA和2wt％MAA。
表II由乳液聚合制備的低分子量聚合物添加劑
(1)基于單體總摩爾數(shù)的鏈轉(zhuǎn)移劑(CoBF)的ppm摩爾數(shù)(2)CVA，由Aldrich提供為75wt％固體(3)十二烷基苯磺酸鹽實(shí)施例22.1-2.9粘合測(cè)試以表III中所示的重量百分比，將前述實(shí)施例中的聚合物添加劑與以商品名ROBONDTMPS-95N(Rohm and Haas，Inc.，Philadelphia，賓夕法尼亞)銷售的水基、丙烯酸類壓敏粘合劑乳液結(jié)合。測(cè)試獲得的粘合劑組合物的粘合性能。采用28％氫氧化銨水溶液處理乳液聚合的聚合物添加劑以獲得8-9的pH。然后在各種水平下，將以上每種乳液與丙烯酸類乳液粘合劑共混和然后通過加入氫氧化銨溶液將pH調(diào)節(jié)到9。制備改變數(shù)量的實(shí)施例1.1和1.2聚合物添加劑的五種粘合劑組合物且其顯示為表III中的實(shí)施例2.2-2.6。作為與本發(fā)明聚合物添加劑或增粘劑的對(duì)比，也制備引入以商業(yè)名稱TACOLYNTM1070Tackifier Dispersion(由Wilmington，Delaware的Hercules，Inc.制造)銷售的增粘合成樹脂分散體的粘合劑組合物且其顯示為表III中的對(duì)比例2.7、2.8和2.9。作為進(jìn)一步的比較，制備丙烯酸類粘合劑而不加入本發(fā)明的聚合物添加劑、或市售的聚合物添加劑，且其顯示為表III的對(duì)比例2.1。
表III聚合物添加劑-粘合劑共混物(基于100重量份總組合物)
使用伯德式涂膜器通過將粘合劑-添加劑共混物涂敷到來自Chemsultants的RP-12硅氧烷涂敷的牛皮紙剝離襯上，而制備表III實(shí)施例2.1-2.9中的粘合劑組合物的測(cè)試膠帶。將測(cè)試膠帶在180°F下干燥15分鐘。干燥粘合劑膜的厚度是0.8密耳。然后將涂敷的剝離襯施加到Pressmaster Offset紙面料(facestock)上和采用30psi壓力夾緊。將層壓材料切成1英寸寬的條和在測(cè)試之前老化過夜。
使用壓敏帶委員會(huì)(Pressure Sensitive TapeCouncil)(“PSTC”)方法1測(cè)量剝離強(qiáng)度。根據(jù)以上提供的方法制備一英寸測(cè)試條。使用4.5 lb輥筒將一英寸寬測(cè)試條施加到不銹鋼平板，高密度聚乙烯(“HDPE”)平板，和波紋薄紙板上。在90_角度下在12英寸每分鐘的速率下使用拉伸測(cè)試儀測(cè)試剝離之前，使測(cè)試條放置2分鐘。故障的模式由如下表示用于粘合劑故障的A；用于粘合劑細(xì)長狀(legginess)的AL；用于粘紙(paper picking)的PP；用于內(nèi)聚故障的C；用于輕薄紙板纖維拉動(dòng)的LF；和用于輕薄紙板纖維拉動(dòng)的VLF。
使用Tag and Label Manufacture’s Institute Loop粘性測(cè)試儀測(cè)量粘性。
根據(jù)壓敏帶委員會(huì)方法7測(cè)量每種粘合劑組合物的耐剪切性。將根據(jù)上述方法制備的粘合條一端施加到不銹鋼平板上使得該條接觸平板一個(gè)邊緣的1英寸乘1英寸部分。修剪該條使得僅有2英寸部分懸垂于平板邊緣之上。在從垂直方向2度的位置懸掛平板和將1千克重物從粘合條的懸垂部分懸掛。然后測(cè)量條從平板滑落需要的時(shí)間。
對(duì)實(shí)施例2.1-2.9，剝離強(qiáng)度、粘性、和耐剪切性的結(jié)果見表IV。表IV粘合劑性能
如表IV所述，與實(shí)施例2.1相比，實(shí)施例2.2、2.3和2.4中的聚合物添加劑通過改進(jìn)粘合劑的總體粘性和剝離強(qiáng)度而在粘合劑體系中用作增粘劑。相反地，實(shí)施例2.5和2.6中的聚合物添加劑用作粘合劑體系中的增塑劑，這是由于相對(duì)于實(shí)施例2.1，粘性、剝離和剪切被降低了，特別是在高水平下。實(shí)施例3由兩階段合成程序的粘合劑配制劑制備-在第二階段中制備的聚合物添加劑根據(jù)本發(fā)明的方法在兩個(gè)含水乳液聚合階段中制備包括聚合物添加劑的壓敏粘合劑配制劑，其中在第二階段中制備聚合物添加劑。
在裝配有機(jī)械攪拌器、冷凝器、溫度控制設(shè)備、單體加料管線和氮?dú)馊肟诘乃念i5升圓底反應(yīng)燒瓶中制備粘合劑-添加劑乳液。在第一階段中，將1400g去離子水加入反應(yīng)燒瓶中和在氮?dú)鈨艋录訜岬?0℃。在單獨(dú)的容器中，通過混合340g去離子水、17.4g的A-16-22表面活性劑、1568g的BA和32g的MAA制備第一單體乳液。將6g過硫酸銨在75g水中的溶液加入到反應(yīng)燒瓶中。在此之后很快地，在90分鐘內(nèi)將第一單體乳液加入到反應(yīng)燒瓶中同時(shí)保持在85-87℃的溫度下。將反應(yīng)混合物保持在85-87℃的溫度下另外60分鐘和然后將反應(yīng)混合物冷卻到80℃。
在第二階段中，在單獨(dú)的容器中在氮?dú)鈨艋拢ㄟ^將50ppm的CoBF(基于用于形成添加劑的單體總摩爾數(shù))溶入包含300g的BMA、288g的MMA和12g的MAA的溶液混合物中，制備第二單體乳液。在80℃下，將6g引發(fā)劑(CVA)加入到來自第一階段的反應(yīng)混合物中和使其溶解1分鐘。然后在30分鐘內(nèi)將第二單體溶液加入到反應(yīng)混合物中。在加料時(shí)期結(jié)束時(shí)，將反應(yīng)混合物保持在80℃下另外3.5小時(shí)。然后將反應(yīng)混合物冷卻到40℃。在40℃下，加入13.3g的FeSO4溶液(0.15％)，隨后在15分鐘間隔下加入兩套氧化還原引發(fā)劑溶液，在每套中包含過氧化叔丁基(在14g水中的4.4g)和SFS(在14g水中的2.1g)。將最終反應(yīng)混合物冷卻到室溫和通過濾布以除去任何凝結(jié)物。實(shí)施例4由兩階段合成程序的粘合劑配制劑制備-在第一階段中制備聚合物添加劑根據(jù)本發(fā)明的方法在兩個(gè)含水乳液聚合階段中制備包括聚合物添加劑的壓敏粘合劑配制劑，其中在第一階段中制備聚合物添加劑。
在裝配有機(jī)械攪拌器、冷凝器、溫度控制設(shè)備、單體加料管線和氮?dú)馊肟诘乃念i5升圓底反應(yīng)燒瓶中制備粘合劑-添加劑乳液。在第一階段中，將708g去離子水和26.2g的A-16-22表面活性劑加入反應(yīng)燒瓶中以形成水表面活性劑溶液。采用攪拌在氮?dú)鈨艋聦⑺砻婊钚詣┤芤杭訜岬?0℃。在單獨(dú)的容器中，在氮?dú)鈨艋峦ㄟ^在包含240g的MA、348g苯乙烯和12g的MAA的第一單體混合物中溶解49.2ppm的CoBF鏈轉(zhuǎn)移劑制備第一單體溶液。在達(dá)到80℃的溫度時(shí)，和在表面活性劑的完全溶解時(shí)，采用攪拌1分鐘將6g引發(fā)劑(CVA)加入到水表面活性劑溶液中以使引發(fā)劑溶解。在引發(fā)劑的溶解之后，在1小時(shí)內(nèi)采用攪拌將第一單體溶液加入以形成反應(yīng)混合物。在加料時(shí)期結(jié)束時(shí)，將反應(yīng)混合物保持在80℃下另外3.5小時(shí)，然后將反應(yīng)混合物加熱到85℃。
在單獨(dú)的容器中，通過混合340g去離子水、17.4g表面活性劑A-16-22、1568g的BA和32g的丙烯酸制備第二單體乳液。在85℃下將6g過硫酸銨在75g水中的溶液加入到來自第一階段乳液的反應(yīng)混合物中，隨后在90分鐘內(nèi)加入第二單體乳液同時(shí)保持在85℃溫度下。在加料時(shí)期結(jié)束時(shí)，將反應(yīng)混合物保持在85℃下另外60分鐘和然后冷卻到40℃。在40℃下，加入13.3g的FeSO4溶液(0.15％)，隨后在15分鐘間隔下加入兩套氧化還原引發(fā)劑溶液，在每套中包含過氧化叔丁基(在14g水中的4.4g)和SFS(在14g水中的2.1g)。將最終反應(yīng)混合物冷卻到室溫和通過濾布以除去任何凝結(jié)物。
權(quán)利要求
1.一種粘合劑組合物，包括(a)從選自如下的單體制備的粘合劑聚合物或共聚物苯乙烯、丁二烯、丙烯腈、乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯及其結(jié)合物；和(b)以干重量計(jì)1-55wt％的包括低分子量聚合物的聚合物添加劑，該低分子量聚合物的數(shù)均分子量為20,000或更小和包括(i)至少一種烯屬不飽和單體的聚合單元；和(ii)5wt％或更小的聚合的含酸單體；其中在金屬螯合物鏈轉(zhuǎn)移劑存在下聚合該聚合物添加劑。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中該聚合物添加劑的數(shù)均分子量為9,000或更小。
3.權(quán)利要求2的組合物，其中該聚合物添加劑的數(shù)均分子量為600-4,000。
4.權(quán)利要求1的組合物，其中該烯屬不飽和單體選自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、和α-甲基苯乙烯、及其結(jié)合物。
5.權(quán)利要求1的組合物，其中該聚合物添加劑包括10-90wt％甲基丙烯酸丁酯，10-90wt％甲基丙烯酸甲酯和0-5wt％可自由基聚合的烯屬酸。
6.權(quán)利要求5的組合物，其中該烯屬酸是甲基丙烯酸。
7.一種壓敏粘合劑涂敷片材料，包括含有權(quán)利要求1組合物的涂層的柔性襯墊。
8.一種在粘合劑組合物中原位產(chǎn)生聚合物添加劑的方法，該方法包括(a)聚合至少一種第一烯屬不飽和單體以提供粘合劑聚合物或共聚物；(b)在該粘合劑聚合物或共聚物存在下聚合包括低分子量聚合物的聚合物添加劑，該低分子量聚合物的數(shù)均分子量為20,000或更小且包括(i)至少一種第二烯屬不飽和單體的聚合單元；和(ii)5wt％或更小的聚合的含酸單體；其中在金屬螯合物鏈轉(zhuǎn)移劑存在下形成該聚合物添加劑。
9.權(quán)利要求8的方法，其中在制備該添加劑聚合物或共聚物之前將該聚合物添加劑制備作為第一階段。
10.權(quán)利要求9的方法，其中該第二烯屬不飽和單體比該第一烯屬不飽和單體反應(yīng)性小。
全文摘要
一種粘合劑組合物，包括(a)從選自如下的單體制備的粘合劑聚合物或共聚物苯乙烯、丁二烯、丙烯腈、乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯及其結(jié)合物；和(b)以干重量計(jì)1－55wt％的包括低分子量聚合物的聚合物添加劑，該低分子量聚合物的數(shù)均分子量為20,000或更小和包括至少一種烯屬不飽和單體的聚合單元和5wt％或更小的聚合的含酸單體。在優(yōu)選的形式中，在金屬螯合物鏈轉(zhuǎn)移劑存在下聚合聚合物添加劑。在某些實(shí)施方案中，聚合物添加劑的中點(diǎn)T
文檔編號(hào)C08L25/12GK1457354SQ01815636
公開日2003年11月19日 申請(qǐng)日期2001年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月14日
發(fā)明者W·勞, 何劍生, P·R·范利南 申請(qǐng)人:羅姆和哈斯公司