專利名稱：水分散體型壓敏粘合劑組合物和壓敏粘合劑產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水分散體型壓敏粘合劑組合物和壓敏粘合劑產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
壓敏粘合劑廣泛用于遮蔽膠帶、雙面壓敏膠帶、表面保護膜、包裝膠帶等等。從環(huán)境保護、節(jié)約資源、安全等措施方面考慮，迄今已經(jīng)開發(fā)了不含有機溶劑的水分散體型壓敏粘合劑，并且水分散體型壓敏粘合劑的用量漸趨增長。這類水分散體型壓敏粘合劑當中，現(xiàn)在最廣泛利用的是水分散體型橡膠基壓敏粘合劑，因為它們具有諸如對被粘物選擇的限制少和低溫粘合性極好的優(yōu)點。水分散體型丙烯酸壓敏粘合劑由于其優(yōu)異的粘合性能、耐候性等，正在逐漸取代傳統(tǒng)的水分散體型橡膠基壓敏粘合劑而得到廣泛應用。
另一方面，例如遮蔽膠帶(masking tape)，存在以下問題。遮蔽膠帶是在涂抹、密封或類似情況時用于遮蔽被粘物的膠帶，在雨季或低溫冬季時如果將其施用到凝結(jié)有露水的被粘物表面上，有時在使用它的時候不能形成足夠的粘合力，膠帶移動或脫落，導致使用性能很差。雙面壓敏膠帶以及類似物在應用于帶露水表面時也存在同樣的問題。
人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了包含水溶性聚合物作為主組分的壓敏膠帶，該膠帶對帶露水表面具有良好的粘合性。但是，由于吸水/溶脹而導致低分子量組分被溶解掉，剝離時引起污染，剝離時粘合劑的內(nèi)聚力不足使粘合劑產(chǎn)生殘留，等等，使得不能達到令人滿意的結(jié)果。
而且，作為在潮濕環(huán)境下或當其應用于覆蓋有水、霧、冰等物質(zhì)的表面上時能夠表現(xiàn)出優(yōu)異粘合性的壓敏粘合劑，是一種包含由乳液聚合制得的丙烯酸酯共聚物和特定量聚乙二醇(重均分子量為180至1100)的壓敏粘合劑(參照日本專利公開No.227682/1998)。不過，這里存在一個問題，也即包含如上所述組分的壓敏粘合劑對于帶露水的表面等等不能獲得足夠的初粘力。
此外，如果將遮蔽膠帶施用于被粘物上并且任其放置幾天，則在此期間從膠帶末端開始發(fā)生緩慢剝離(恒載剝離性能)。這是再次使用時使用性差的問題。
發(fā)明概述因而，本發(fā)明的目的是提供一種水分散體型壓敏粘合劑組合物和一種壓敏粘合劑產(chǎn)品，當其施用到帶露水或潮濕表面上時該產(chǎn)品能夠顯示出令人滿意的初始壓敏粘合力并且該產(chǎn)品的恒載剝離性能極好。
為了實現(xiàn)上述目的本發(fā)明人進行了深入的研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，若向水分散體型壓敏粘合劑組合物中加入特定量的特定聚亞烷基二醇或特定親水性聚合物，則該粘合劑應用到帶露水或潮濕表面上時可改進其初始壓敏粘合力，同時也改進了它的恒載剝離性能。于是完成了本發(fā)明。
本發(fā)明提供了一種水分散體型壓敏粘合劑組合物，該組合物包含重均分子量為20,000至5,000,000的聚亞烷基二醇，其量以每100重量份固體的水分散體型丙烯酸或橡膠基壓敏粘合劑組合物計為0.5至15重量份。本發(fā)明還提供了包含至少一種親水性聚合物的水分散體型壓敏粘合劑組合物，該親水性聚合物選自聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇類和聚(甲基)丙烯酸，其量以每100重量份固體的水分散體型丙烯酸或橡膠基壓敏粘合劑組合物計為0.5至15重量份。
水分散體型丙烯酸壓敏粘合劑組合物優(yōu)選包含丙烯酸聚合物作為基礎(chǔ)聚合物，該丙烯酸聚合物包括(甲基)丙烯酸C4-12烷基酯作為主要單體組分。親水性聚合物可以具有500至5,000,000的重均分子量。
本發(fā)明還提供了一種壓敏粘合劑產(chǎn)品，它具有由上述水分散體型壓敏粘合劑組合物形成的壓敏粘合劑層。由水分散體型壓敏粘合劑組合物形成的該壓敏粘合劑層可以置于多孔基材的至少一側(cè)上。
發(fā)明詳述[水分散體型壓敏粘合劑組合物]水分散體型丙烯酸或橡膠基壓敏粘合劑組合物包含水分散體型的丙烯酸壓敏粘合劑組合物和水分散體型的橡膠基壓敏粘合劑組合物。水分散體型丙烯酸或橡膠基壓敏粘合劑組合物可以單獨使用或者其兩種或多種結(jié)合使用。
水分散體型丙烯酸壓敏粘合劑組合物包括含有丙烯酸聚合物作為基礎(chǔ)聚合物的丙烯酸壓敏粘合劑。該丙烯酸聚合物包括(甲基)丙烯酸酯類作為主要單體組分，并且可任選包含一種可共聚合單體作為共聚單體。這類丙烯酸聚合物可以單獨使用或者其兩種或多種結(jié)合使用。優(yōu)選使用的作為構(gòu)成主要單體組分的(甲基)丙烯酸酯例如(甲基)丙烯酸C4-12烷基酯。
(甲基)丙烯酸C4-12烷基酯的實例包括(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸新戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯等等。這些(甲基)丙烯酸C4-12烷基酯可以單獨使用或者其兩種或多種結(jié)合使用。此處使用的術(shù)語“(甲基)丙烯酸”意指“丙烯酸和/或甲基丙烯酸”，此處使用的術(shù)語“(甲基)丙烯酸酯”意指“丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯”。
(甲基)丙烯酸C4-12烷基酯優(yōu)選作為主要單體組分引入在丙烯酸聚合物中。因此，重要的是，(甲基)丙烯酸C4-12烷基酯的比例基于丙烯酸聚合物中所有單體組分計為50wt％或更大，優(yōu)選60wt％或更大，更優(yōu)選70wt％或更大。對(甲基)丙烯酸C4-12烷基酯的比例上限并無特別限制，例如它可以是基于丙烯酸聚合物中所有單體組分計為100wt％(優(yōu)選99wt％，更優(yōu)選98wt％)。由此，基于丙烯酸聚合物中所有單體組分計，(甲基)丙烯酸C4-12烷基酯的比例可以是例如50至98wt％。基于所有單體組分計，當(甲基)丙烯酸C4-12烷基酯的比例低于50wt％時，在這種情況下不能得到表現(xiàn)出令人滿意的剝離力和內(nèi)聚力的壓敏粘合劑。
在本發(fā)明以上所列舉的(甲基)丙烯酸C4-12烷基酯中，優(yōu)選的是丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸異壬酯、丙烯酸十二烷基酯(丙烯酸月桂酯)、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸十二烷基酯(甲基丙烯酸月桂酯)。
作為共聚單體組分引入丙烯酸聚合物中的可共聚合單體根據(jù)(甲基)丙烯酸C4-12烷基酯的種類等等來適當選擇?？膳c(甲基)丙烯酸C4-12烷基酯共聚合的單體實例包括(甲基)丙烯酸C1-3烷基酯，例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯等等；(甲基)丙烯酸C13-18烷基酯，例如(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯等等；(甲基)丙烯酸脂環(huán)烴酯，例如(甲基)丙烯酸環(huán)已基酯、(甲基)丙烯酸冰片基酯、(甲基)丙烯酸異冰片基酯等等；含羧基的單體，例如(甲基)丙烯酸、衣康酸、馬來酸、富馬酸、巴豆酸、異巴豆酸等等或其酸酐；含磺基的單體例如乙烯基磺酸鈉等等；芳族乙烯基化合物例如苯乙烯、取代的苯乙烯等等；含氰基的單體例如丙烯腈等等；烯烴例如乙烯、丁二烯等等；乙烯基酯例如醋酸乙烯酯等等；氯乙烯；含酰胺的單體例如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺等等；含羥基的單體例如(甲基)丙烯酸羥烷基酯、二甲基丙烯酸甘油酯等等；含氨基的單體例如(甲基)丙烯酸氨基乙基酯、(甲基)丙烯酰基嗎啉等等；含酰亞胺基團的單體例如環(huán)己基馬來酰亞胺、異丙基馬來酰亞胺等等；含環(huán)氧的單體例如(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸甲基縮水甘油酯等等；和含異氰酸酯的單體例如2-甲基丙烯酰氧基乙基異氰酸酯等等；以及諸如此類單體。還可以使用的可共聚合單體的實例包括多官能可共聚合單體(多官能單體)，例如二(甲基)丙烯酸三甘醇酯、二(甲基)丙烯酸二甘醇酯、二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸四甘醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、二(甲基)丙烯酸1，6-己二醇酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、一縮二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二乙烯基苯等等。這些可共聚合的單體可以單獨使用或者其兩種或多種結(jié)合使用。
這些可共聚合單體的用量可以如此選擇，使得基于所有單體組分計要由其形成的組分的比例低于50wt％。
在本發(fā)明中，可以使用交聯(lián)劑代替以上所示任一種多官能單體(或與之一起使用)。該交聯(lián)劑可以在制備丙烯酸聚合物的聚合之后并且在施用于被粘物之前加入，以便于改進壓敏粘合劑的內(nèi)聚力。作為該交聯(lián)劑，可以使用通用交聯(lián)劑，例如水溶性交聯(lián)劑或油溶性交聯(lián)劑均可使用?？墒褂脝畏N交聯(lián)劑或者兩種或多種交聯(lián)劑的結(jié)合。水溶性交聯(lián)劑的特例包括環(huán)氧交聯(lián)劑例如聚乙二醇二縮水甘油醚等等，水分散性異氰酸酯交聯(lián)劑，噁唑啉交聯(lián)劑，環(huán)乙亞胺交聯(lián)劑，親水化的碳二亞胺交聯(lián)劑，包含活性羥甲基基團或活性烷氧基甲基基團的交聯(lián)劑，金屬螯合物交聯(lián)劑，三聚氰胺樹脂交聯(lián)劑，和過氧化物交聯(lián)劑，以及諸如此類物。油溶性交聯(lián)劑的實例包括環(huán)氧交聯(lián)劑例如N，N，N，′N′-四縮水甘油基-間苯二甲胺等，異氰酸酯交聯(lián)劑例如六亞甲基二異氰酸酯等，油溶性碳二亞胺交聯(lián)劑，以及諸如此類物。對所用交聯(lián)劑的量并無特別限制，它可以是用于丙烯酸壓敏粘合劑的常規(guī)量。
丙烯酸聚合物可以由以上所示單體通過已知的或常用的聚合方法來制備(特別是乳液聚合方法)。而且，可以使用諸如整體投料法(bloc chargingmethod)(本體聚合方法)、單體滴加法、單體乳液滴加法之類的方法。在滴加單體和其它組分的情形下，它們可以連續(xù)滴加或分批滴加。聚合溫度可根據(jù)聚合引發(fā)劑的種類等等來適當選擇，例如5至100℃的范圍。
用于聚合的聚合引發(fā)劑實例有偶氮類引發(fā)劑例如2，2′-偶氮二異丁腈、2，2′-偶氮二(2-脒基丙烷)二鹽酸、2，2′-偶氮二[2-(5-甲基-2-咪唑啉-2-基)丙烷]二鹽酸、2，2′-偶氮二(2-甲基丙酸脒)硫酸氫鹽、2，2′-偶氮二(N，N′-二亞甲基異丁酸脒)二鹽酸等等；過硫酸鹽例如過硫酸鉀、過硫酸銨等等；過氧化物引發(fā)劑例如過氧化苯甲酰、叔丁基過氧化氫、過氧化氫等等；結(jié)合有過氧化物和還原劑的氧化還原引發(fā)劑，例如過硫酸鹽和亞硫酸氫鈉的結(jié)合、過氧化物和抗壞血酸鈉的結(jié)合等等；以及諸如此類引發(fā)劑。不過，應當理解聚合引發(fā)劑并不僅限于這些。聚合引發(fā)劑可以是水溶性引發(fā)劑或油溶性引發(fā)劑。所用聚合引發(fā)劑的量可以根據(jù)其種類、單體種類等等來適當選擇。通常，它可以是例如大約0.01至1重量份/100重量份單體組分。
鏈轉(zhuǎn)移劑可以用于聚合。通過使用鏈轉(zhuǎn)移劑來調(diào)節(jié)丙烯酸聚合物的分子量。鏈轉(zhuǎn)移劑的實例包括常規(guī)鏈轉(zhuǎn)移劑例如十二烷基硫醇、縮水甘油基硫醇、2-巰基乙醇、巰基乙酸、巰基乙酸2-乙基己基酯、2，3-二甲基巰基(dimethylcapto)-1-丙醇等等。這些可以單獨使用或者其兩種或多種結(jié)合使用。所用鏈轉(zhuǎn)移劑的量通常是大約0.001至0.5重量份/100重量份單體組分。
為了確保聚合的穩(wěn)定性在聚合中還可以使用乳化劑?？捎糜谠撃康牡娜榛瘎┑膶嵗嘘庪x子乳化劑例如月桂基硫酸鈉、月桂基硫酸銨、十二烷基苯磺酸鈉、聚氧乙烯烷基醚硫酸鈉、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸銨、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸鈉、聚氧乙烯烷基磺基琥珀酸鈉等等；非離子乳化劑例如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯/聚氧丙烯嵌段聚合物等等；以及諸如此類物質(zhì)。同樣可用的是通過向這些乳化劑中引入自由基反應性基團例如丙烯基基團等而得到的可自由基聚合的乳化劑。這類乳化劑可單獨使用或者其兩種或多種結(jié)合使用。考慮到聚合穩(wěn)定性和機械穩(wěn)定性，所用乳化劑的量例如是每100重量份單體組分優(yōu)選為0.5重量份或更大，更優(yōu)選1.0重量份或更大。另一方面，從改進耐水性來看，其量優(yōu)選為5重量份或更小，更優(yōu)選3重量份或更小。
單體組成和所用每一單體的含量比例可以進行適當選擇，只要能夠獲得包括(甲基)丙烯酸C4-12烷基酯作為主要單體組分的丙烯酸聚合物。然而，為了達到令人滿意的壓敏粘合劑性能，所希望的是如此確定單體組成和其比例，以便于得到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)通常低于或等于-20℃的聚合物。
丙烯酸聚合物的重均分子量可以是大約200,000或更大(例如200,000至1,000,000)，優(yōu)選大約250,000至900,000，更優(yōu)選大約300,000至800,000。
在丙烯酸壓敏粘合劑中，丙烯酸聚合物以水分散體狀態(tài)包含在內(nèi)。因此，丙烯酸聚合物可以以乳液形式包含在內(nèi)。在丙烯酸聚合物以乳液形式包含在內(nèi)的情形中，任選地使用經(jīng)聚合制備丙烯酸聚合物的乳化劑可制備出乳化的丙烯酸聚合物。或者換之，采用乳化劑使通過任一種聚合方法制備的丙烯酸聚合物乳化。也就是說，包含丙烯酸聚合物的乳液可以是通過(甲基)丙烯酸C4-12烷基酯任選地與可共聚合單體的乳液聚合而制得的丙烯酸聚合物乳液，或者也可以是通過除乳液聚合之外的聚合方法得到丙烯酸聚合物，然后用乳化劑使該聚合物分散在水中，由此制得丙烯酸聚合物乳液。
另一方面，水分散體型橡膠基壓敏粘合劑組合物由包括天然橡膠膠乳作為主組分的橡膠基壓敏粘合劑構(gòu)成。根據(jù)需要，該橡膠基壓敏粘合劑可以含有經(jīng)塑煉的或者其中已經(jīng)接枝了丙烯酸或其它單體的天然橡膠膠乳。
在水分散體型壓敏粘合劑組合物中，水分散體型丙烯酸壓敏粘合劑組合物可以是包含丙烯酸壓敏粘合劑作為主組分的水分散體型壓敏粘合劑，而水分散體型橡膠基壓敏粘合劑組合物可以是包含橡膠基壓敏粘合劑作為主組分的水分散體型壓敏粘合劑組合物。
根據(jù)需要，水分散體型丙烯酸或橡膠基粘合劑組合物可含有用于調(diào)節(jié)pH的堿(例如氨水等等)或酸，而且還可包含壓敏粘合劑中常用的添加劑。這類添加劑的例子包括剝離性能調(diào)節(jié)劑、增稠劑、增塑劑、軟化劑、填料、著色劑(例如顏料、染料等)、抗氧劑、表面活性劑和類似物。重均分子量20,000至5,000,000的聚亞烷基二醇或者親水性聚合物包含在本發(fā)明水分散體型壓敏粘合劑組合物中，其量為0.5至15重量份(優(yōu)選1至13重量份，更優(yōu)選1.5至10重量份)/100重量份(基于固體計)水分散體型丙烯酸或橡膠基壓敏粘合劑組合物。如果重均分子量20,000至5,000,000的聚亞烷基二醇或者親水性聚合物的含量少于0.5重量份/100重量份(基于固體計)水分散體型壓敏粘合劑組合物，則應用于帶露水或潮濕表面上時改進壓敏粘合力的作用以及改進恒載剝離性能的作用會減弱。相反，其含量高于15重量份會導致壓敏粘合劑的粘度增大，有時這會影響它的適用性能。任何方法都可以用于引入重均分子量20,000至5,000,000的聚亞烷基二醇或者引入親水性聚合物，只要它與丙烯酸壓敏粘合劑或橡膠基壓敏粘合劑一起包含在內(nèi)。例如，在水分散體型丙烯酸壓敏粘合劑組合物的情形中，可以在構(gòu)成丙烯酸壓敏粘合劑的丙烯酸聚合物聚合之前加入聚亞烷基二醇或親水性聚合物。不過，為了避免對制備丙烯酸聚合物的聚合產(chǎn)生反作用，優(yōu)選在制備丙烯酸聚合物的聚合完成之后加入水溶液形式的聚亞烷基二醇或親水性聚合物。
重要的是，聚亞烷基二醇具有20,000至5,000,000的重均分子量(優(yōu)選100,000至3,000,000，更優(yōu)選450,000至1,000,000)。若聚亞烷基二醇的重均分子量小于20,000，則應用于帶露水的或潮濕的表面上時改進壓敏粘合力的作用會減弱。相反，重均分子量超過5,000,000則導致壓敏粘合劑粘度增大的問題，并且對它的適用性能會產(chǎn)生不利影響。
上述聚亞烷基二醇的實例包括均聚物例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基二醇等；和共聚物例如乙二醇/丙二醇共聚物等。它們當中，從其加入量、施用到帶露水或潮濕表面上時改進粘合力的效果、適用性能等方面的良好平衡角度來考慮，特別優(yōu)選聚乙二醇作為聚亞烷基二醇。
關(guān)于親水性聚合物，可以使用至少一種選自聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇和聚(甲基)丙烯酸的聚合物。作為聚乙烯基吡咯烷酮優(yōu)選的是聚乙烯基吡咯烷酮均聚物。不過，也可以使用乙烯基吡咯烷酮與另外的可共聚合單體的共聚物，只要它們是親水性的。至于聚乙烯醇，可以使用已知的或常規(guī)聚乙烯醇。對聚乙烯醇的皂化程度并無特別限制，只要它是親水性的。關(guān)于聚(甲基)丙烯酸，可以使用均聚物例如聚(丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸)等或共聚物例如丙烯酸/甲基丙烯酸共聚物等。除此之外，也可以使用丙烯酸和/或甲基丙烯酸與另外的可共聚合單體的共聚物，只要它們是親水性的。這些親水性聚合物可以單獨使用或其兩種或多種結(jié)合使用。
對親水性聚合物的重均分子量并無特別限制，它可以是例如大約0.5×103至5×106(優(yōu)選大約0.8×103至3×106，更優(yōu)選大約1×103至1×106)。若親水性聚合物的重均分子量太低，則會出現(xiàn)應用于帶露水的或潮濕的表面時改進壓敏粘合力的作用減弱的情況。相反，其重均分子量太高則會導致壓敏粘合劑粘度增大，這可能不利于它的應用性能。當親水性聚合物的重均分子量為1×103至1×106時，在應用于帶露水的或潮濕的表面時改進粘合力的效果和適用性能之間能獲得極好的平衡。
從其加入量、重均分子量、應用于帶露水的或潮濕的表面上時改進粘合力的效果、適用性能等方面的良好平衡角度考慮，特別優(yōu)選的親水性聚合物的實例是聚乙烯基吡咯烷酮。
本發(fā)明水分散體型壓敏粘合劑組合物(也即含有重均分子量為20,000至5,000,000的聚亞烷基二醇或者含有親水性聚合物的水分散體型壓敏粘合劑組合物)包含重均分子量為20,000至5,000,000的聚亞烷基二醇或者至少一種選自聚乙烯基吡咯烷酮、聚(乙烯醇)類和聚(甲基)丙烯酸的親水性聚合物，其量為0.5至15重量份/100重量份(基于固體計)水分散體型丙烯酸或橡膠基壓敏粘合劑組合物?；诖?，本發(fā)明粘合劑組合物當其施用到帶露水的或潮濕的表面時能夠顯示出令人滿意的初始壓敏粘合力，盡管它是水分散體型壓敏粘合劑組合物。此外，組合物的恒載剝離性能也極好。而且，阻止或防止了壓敏粘合劑在剝離時由于低分子量組分被溶解掉導致吸水/溶脹而造成污染的問題或由于內(nèi)聚力不足使得粘合劑殘留的問題。由于丙烯酸或橡膠基壓敏粘合劑是含水組合物，從安全、環(huán)境衛(wèi)生等方面來看這是所希望的。另外，丙烯酸或橡膠基壓敏粘合劑本身固有的壓敏粘合性能仍保持完整或幾乎保持完整，并且能夠顯示出丙烯酸或橡膠基壓敏粘合劑本身固有的優(yōu)異壓敏粘合性能。因此，本發(fā)明水分散體型壓敏粘合劑組合物可作為水分散體型壓敏粘合劑用于形成壓敏粘合劑產(chǎn)品中的壓敏粘合劑層。本發(fā)明壓敏粘合劑產(chǎn)品的例子包括壓敏膠帶、壓敏膠粘片、壓敏膠粘膜、壓敏粘膠標簽等等。壓敏粘合劑產(chǎn)品具有由水分散體型壓敏粘合劑組合物形成的壓敏粘合劑層，該水分散體型壓敏粘合劑組合物包含重均分子量為20,000至5,000,000的聚亞烷基二醇或上述親水性聚合物。由水分散體型壓敏粘合劑組合物形成的該壓敏粘合劑層可以安置在例如基材的至少一側(cè)上或防粘膜上，其中該水分散體型壓敏粘合劑組合物包含重均分子量20,000至5,000,000的聚亞烷基二醇或包含親水性聚合物。也就是說，壓敏粘合劑產(chǎn)品或者有或者沒有基材，只要它包括由含有重均分子量20,000至5,000,000的聚亞烷基二醇或含有親水性聚合物的水分散體型壓敏粘合劑組合物而形成的壓敏粘合劑層。
基材的例子包括塑料膜例如聚烯烴膜(聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、乙烯/丙烯共聚物薄膜等)、聚酯膜、聚酰亞胺膜、聚氯乙烯膜、聚醋酸乙烯酯膜等等；金屬箔；多孔基材，以及類似物。在本發(fā)明中，優(yōu)選使用多孔基材作為基材。多孔基材的實例包括多孔紙質(zhì)基材例如日本紙、牛皮紙、皺紋紙等；多孔織物基材例如無紡布、編織布以及類似物。它們之中當應用于帶露水的或潮濕的表面時對改進初始壓敏粘合力特別有效的基材有在壓敏粘合劑產(chǎn)品是遮蔽膠帶的情形下它是日本紙；在壓敏粘合劑產(chǎn)品是壓敏膠帶例如雙面壓敏膠帶等的情形下它是無紡布。
優(yōu)選的日本紙是一種由起泡木漿或由木漿與短合成纖維的混合物而制得的材料。構(gòu)成短合成纖維的合成聚合物實例包括各種合成聚合物例如維綸、尼龍、聚酯、聚丙烯、聚氯乙烯等等。
至于無紡布，可以使用由普通纖維形成的薄片制成的無紡布。
對多孔基材的基重并無特別限制，它可以是例如大約5至200g/m2。更具體地，在多孔基材是日本紙的情況下，多孔基材的基重一般是大約20至100g/m2，在無紡布的情形下多孔基材的基重一般是大約10至20g/m2。
基材的厚度可以根據(jù)目標壓敏粘合劑產(chǎn)品來適當選擇。例如，其厚度可以是大約5至300微米。更具體地，考慮到強度、回縮性等，在日本紙基材的情況下基材厚度優(yōu)選為40至200微米(尤其是50至100微米)，而在無紡布基材的情形下基材厚度通常是30至50微米。
基材可以具有單層或多層結(jié)構(gòu)。
按照目的不同，基材(特別是多孔基材)可以經(jīng)受浸漬處理或填充處理和任何已知的或常規(guī)的處理，例如脫模處理等。
依照壓敏粘合劑產(chǎn)品種類的不同，本發(fā)明壓敏粘合劑產(chǎn)品可以通過用于制備壓敏粘合劑產(chǎn)品的常規(guī)方法來生產(chǎn)。例如，在壓敏粘合劑產(chǎn)品具有基材的情形下，使基材經(jīng)受諸如底涂、背面上漿或背側(cè)處理之類的處理，將包含前述重均分子量20,000至5,000,000的聚亞烷基二醇或前述親水性聚合物的水分散體型壓敏粘合劑組合物直接涂布到基材的至少一側(cè)(一側(cè)面或兩側(cè)面)上，以干基重計厚度達到大約5至300微米，然后使涂層干燥，由此制得壓敏粘合劑產(chǎn)品?；蛘邠Q之，通過在防粘襯里上涂布壓敏粘合劑組合物，以干基重計厚度達到大約5至300微米干燥涂層，然后將干燥的涂層轉(zhuǎn)移至基材，從而獲得產(chǎn)品。因此，可以生產(chǎn)出壓敏粘合劑產(chǎn)品(例如卷形壓敏膠帶)。
為了涂布水分散體型壓敏粘合劑組合物，可以利用通用涂布機，例如凹版輥涂機、逆輥式涂布機、輥式吻涂機、浸漬輥涂機、刮條涂布機、刮刀涂布機、噴涂機或類似方式。
在本發(fā)明中，理想的是將防粘膜疊置在壓敏粘合劑層上以便于保護壓敏粘合劑。在不使用防粘膜的情況下，優(yōu)選用脫模劑處理基材背側(cè)，脫模劑例如硅氧烷脫模劑、長鏈烷基脫模劑等等。
本發(fā)明的水分散體型壓敏粘合劑組合物當其施用到帶露水的或潮濕的表面時可顯示出令人滿意的初始壓敏粘合力，并且可顯示出良好的恒載剝離性能。
以下將參考實施例來詳細解釋本發(fā)明，但是不應理解為本發(fā)明受限于這些實施例。以下，所有的份數(shù)指重量份數(shù)。
(丙烯酸壓敏粘合劑的制備例)向備有溫度計、攪拌器、氮氣輸入管和回流冷凝器的反應器內(nèi)裝入使46份丙烯酸2-乙基己酯、2.5份丙烯酸丁酯、1份丙烯腈、0.5份丙烯酸和1份月桂基硫酸鈉在75份水中乳化而制成的乳液。室溫(25℃)下在攪拌的同時進行氮氣置換1小時。然后向其中加入0.025份二鹽酸2，2′-偶氮二(2-脒基丙烷)(聚合引發(fā)劑)。所得混合物在60℃的溫度下聚合3小時(第一階段聚合)。其后，再向反應器內(nèi)加入0.1份過硫酸鉀。反應混合物聚合(第二階段聚合)期間，70℃下在3小時內(nèi)向其中滴加46份丙烯酸2-乙基已酯、2.5份丙烯酸丁酯、1份丙烯腈、0.5份丙烯酸和1份月桂基硫酸鈉在33份水中乳化得到的乳液。所得反應混合物在75℃下陳化2小時，隨后冷卻至室溫，之后用10％氨水將其中和。由此，制備出壓敏粘合劑(有時稱作“壓敏粘合劑A”)。
實施例1向100重量份(基于固體計)壓敏粘合劑A中加入2份聚乙二醇(重均分子量500,000)和0.3份油溶性環(huán)氧交聯(lián)劑(商標名“Tetrad C”，由MitsubishiGas Chemical Company Inc.制造)。將所得組合物涂布到基重30g/m2的日本紙(基材)的一側(cè)上，以干基重計厚度達到20微米，并且干燥涂層。由此獲得壓敏膠帶。
實施例2向100重量份(基于固體計)壓敏粘合劑A中加入10份聚乙烯基吡咯烷酮(重均分子量900,000)和0.3份油溶性環(huán)氧交聯(lián)劑(商標名“Tetrad C”，由Mitsubishi Gas Chemical Company Inc.制造)。將所得組合物涂布到基重30g/m2的日本紙(基材)的一側(cè)上，以干基重計厚度達到20微米，并且干燥涂層。由此獲得壓敏膠帶。
實施例3向100重量份(基于固體計)壓敏粘合劑A中加入5份聚乙烯醇(重均分子量22,000)和0.3份油溶性環(huán)氧交聯(lián)劑(商標名“Tetrad C”，由Mitsubishi GasChemical Company Inc.制造)。將所得組合物涂布到基重30g/m2的日本紙(基材)的一側(cè)上，以干基重計厚度達到20微米，并且干燥涂層。由此獲得壓敏膠帶。
實施例4向100重量份(基于固體計)壓敏粘合劑A中加入0.5份聚(丙烯酸)(重均分子量90,000)和0.3份油溶性環(huán)氧交聯(lián)劑(商標名“Tetrad C”，由MitsubishiGas Chemical Company Inc.制造)。將所得組合物涂布到基重30g/m2的日本紙(基材)的一側(cè)上，以干基重計厚度達到20微米，并且干燥涂層。由此獲得壓敏膠帶。
對比例1向100重量份(基于固體計)壓敏粘合劑A中加入0.3份油溶性環(huán)氧交聯(lián)劑(商標名“Tetrad C”，由Mitsubishi Gas Chemical Company Inc.制造)。將所得組合物涂布到基重30g/m2的日本紙(基材)的一側(cè)上，以干基重計厚度達到20微米，并且干燥涂層。由此，獲得了壓敏膠帶。
對比例2向100重量份(基于固體計)壓敏粘合劑A中加入0.3份聚乙二醇(重均分子量1,000)和0.3份油溶性環(huán)氧交聯(lián)劑(商標名“Tetrad C”，由MitsubishiGas Chemical Company Inc.制造)。將所得組合物涂布到基重30g/m2的日本紙(基材)的一側(cè)上，以干基重計厚度達到20微米，并且干燥涂層。由此，獲得了壓敏膠帶。
對比例3向100重量份(基于固體計)壓敏粘合劑A中加入10份聚乙二醇(重均分子量1,000)和0.3份油溶性環(huán)氧交聯(lián)劑(商標名“Tetrad C”，由MitsubishiGas Chemical Company Inc.制造)。將所得組合物涂布到基重30g/m2的日本紙(基材)的一側(cè)上，以干基重計厚度達到20微米，并且干燥涂層。由此，獲得了壓敏膠帶。
(評價方法)對于實施例1至4和對比例1至3中制得的壓敏膠帶，根據(jù)以下方法來評價濕表面壓敏粘合力和恒載剝離性能。
(濕表面壓敏粘合力的評價方法)將一塊玻璃作為被粘物在溫度設(shè)定為0℃的箱內(nèi)儲存1小時，該箱子放置在23℃×65％RH的恒溫恒濕室中。其后，從箱中取出玻璃片(此時，玻璃表面帶有露水或處于潮濕狀態(tài))。十秒鐘后，將被切成18mm寬的壓敏膠帶(實施例1至4和對比實施例1至3中之一制得的壓敏膠帶)施加到濕玻璃表面，用2kg滾筒在膠帶上前后滾壓一次。施加10秒后，以180°角度剝離膠帶，剝離速率為300mm/min，以測量施用到帶露水或潮濕表面時的壓敏粘合力(有時稱作“濕表面壓敏粘合力”)(牛頓/18mm寬)。該測量的結(jié)果列于表1的“濕表面壓敏粘合力(牛頓/18mm寬)”欄中。
(恒載剝離性能的評價方法)將被切成18mm寬的壓敏膠帶施加到丙烯酸板上，用500g滾筒在膠帶上前后滾壓一次。施加30分鐘后，將30g的負載施加于膠帶末端并且固定在丙烯酸板上以便于形成90°的剝離角。在23℃的溫度下測量每小時的剝離距離。結(jié)果列于表1的“恒載剝離性能(厘米/小時)”欄中。
表1
PEG聚乙二醇PVP聚乙烯基吡咯烷酮PVA聚乙烯醇PAA聚丙烯酸Mw重均分子量親水性聚合物的量指在每100重量份(基于固體計)壓敏粘合劑A中的比例表1表明，實施例1至4制得的壓敏膠帶在施用到帶露水的或潮濕的玻璃表面上時其壓敏粘合力比對比例1至3的壓敏膠帶更好。因而可確定實施例的膠帶在施用于濕表面時具有令人滿意的壓敏粘合力。而且，還證實實施例1至4的壓敏膠帶在其恒載剝離性能方面也極好。由此顯然可以看出，當水分散體型壓敏粘合劑組合物(它包含重均分子量20,000至5,000,000的聚亞烷基二醇或至少一種選自聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇類和聚(甲基)丙烯酸的親水性聚合物，其量為0.5至15重量份/100重量份(基于固體計)水分散體型丙烯酸或橡膠基壓敏粘合劑組合物)作為壓敏粘合劑用于構(gòu)成壓敏膠帶的壓敏粘合劑層時，對帶露水或潮濕表面可以獲得良好的初始壓敏粘合力，并且可以獲得良好的恒載剝離性能。
雖然已經(jīng)參考其特定實施方式而詳細描述了本發(fā)明，但是對本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員而言，在不背離其構(gòu)思和范圍的條件下對其中作出各種改變和變換是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種水分散體型壓敏粘合劑組合物，它包括重均分子量為20,000至5,000,000的聚亞烷基二醇，其量以每100重量份固體的水分散體型丙烯酸或橡膠基壓敏粘合劑組合物計為0.5至15重量份。
2.一種水分散體型壓敏粘合劑組合物，它包括至少一種選自聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇類、和聚(甲基)丙烯酸的親水性聚合物，其量以每100重量份固體的水分散體型丙烯酸或橡膠基壓敏粘合劑組合物計為0.5至15重量份。
3.權(quán)利要求1所述的水分散體型壓敏粘合劑組合物，其中水分散體型丙烯酸壓敏粘合劑組合物包括丙烯酸聚合物作為基礎(chǔ)聚合物，該丙烯酸聚合物包含(甲基)丙烯酸C4-12烷基酯作為主要單體組分。
4.權(quán)利要求2所述的水分散體型壓敏粘合劑組合物，其中水分散體型丙烯酸壓敏粘合劑組合物包括丙烯酸聚合物作為基礎(chǔ)聚合物，該丙烯酸聚合物包含(甲基)丙烯酸C4-12烷基酯作為主要單體組分。
5.權(quán)利要求2所述的水分散體型壓敏粘合劑組合物，其中親水性聚合物具有500至5,000,000的重均分子量。
6.權(quán)利要求4所述的水分散體型壓敏粘合劑組合物，其中親水性聚合物具有500至5,000,000的重均分子量。
7.一種壓敏粘合劑產(chǎn)品，它包括由權(quán)利要求1所要求的水分散體型壓敏粘合劑組合物形成的壓敏粘合劑層。
8.一種壓敏粘合劑產(chǎn)品，它包括由權(quán)利要求3所要求的水分散體型壓敏粘合劑組合物形成的壓敏粘合劑層。
9.一種壓敏粘合劑產(chǎn)品，它包括由權(quán)利要求2所要求的水分散體型壓敏粘合劑組合物形成的壓敏粘合劑層。
10.一種壓敏粘合劑產(chǎn)品，它包括由權(quán)利要求4所要求的水分散體型壓敏粘合劑組合物形成的壓敏粘合劑層。
11.一種壓敏粘合劑產(chǎn)品，它包括由權(quán)利要求5所要求的水分散體型壓敏粘合劑組合物形成的壓敏粘合劑層。
12.權(quán)利要求7所述的壓敏粘合劑產(chǎn)品，其中由水分散體型壓敏粘合劑組合物形成的壓敏粘合劑層置于多孔基材的至少一側(cè)上。
13.權(quán)利要求8所述的壓敏粘合劑產(chǎn)品，其中由水分散體型壓敏粘合劑組合物形成的壓敏粘合劑層置于多孔基材的至少一側(cè)上。
14.權(quán)利要求9所述的壓敏粘合劑產(chǎn)品，其中由水分散體型壓敏粘合劑組合物形成的壓敏粘合劑層置于多孔基材的至少一側(cè)上。
15.權(quán)利要求10所述的壓敏粘合劑產(chǎn)品，其中由水分散體型壓敏粘合劑組合物形成的壓敏粘合劑層置于多孔基材的至少一側(cè)上。
16.權(quán)利要求11所述的壓敏粘合劑產(chǎn)品，其中由水分散體型壓敏粘合劑組合物形成的壓敏粘合劑層置于多孔基材的至少一側(cè)上。
全文摘要
水分散體型壓敏粘合劑組合物包含重均分子量為20,000至5,000,000的聚亞烷基二醇或者至少一種選自聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇類和聚(甲基)丙烯酸的親水性聚合物，其量以每100重量份(基于固體計)水分散體型丙烯酸或橡膠基壓敏粘合劑組合物計為0.5至15重量份；和壓敏粘合劑產(chǎn)品包含由水分散體型壓敏粘合劑組合物形成的壓敏粘合劑層。
文檔編號C08L33/06GK1521230SQ0315255
公開日2004年8月18日 申請日期2003年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月13日
發(fā)明者戶崎裕, 長津秀樹, 河野真一, 矢田貝隆浩, 一, 樹, 隆浩 申請人:日東電工株式會社