[发明专利]粘合剂化合物

说明书

技术领域

本公开涉及物质的多相组合物，其包括至少丙烯酸相和烃相，更具体地涉及丙烯酸-烃聚合物和另外的烃组分物质的压敏粘合剂组合物，所述另外的烃组分具有至少1,000的分子量并可包括低聚烃和多聚烃中的一种或两种。

背景技术

如本领域所通常理解的和本文所用的，压敏粘合剂(“PSA”)通常是粘弹性物质，施加轻微的压力其即刻粘着到大多数基底上并保持持久的粘性。因为它们变得更强和更容易应用，正发现PSA日益增加的更具挑战性的用途。现已发现这种PSA在工业应用中的许多用途，并且正日益受到汽车制造厂家的青睐，用于固定汽车从仪表盘部件到车身面板的各个部件。

低表面能(“LSE”)材料如聚丙烯和涂有LSE油漆的钢材越来越多地用于汽车制造。LSE材料也越来越多地用于消费电子应用。在汽车工业中，例如，通过使用这种PSA将部件如车身侧嵌条和耐候性密封泡沫(weather seal foam)粘合到基底——通常为聚丙烯和涂漆的钢材。显然，这种应用不仅仅需要高内聚强度还需要对LSE/非极性表面的高粘合性以及耐高温和良好的耐紫外(“UV”)光性和老化性质。

令人遗憾的是，由LSE材料如聚丙烯、聚乙烯组成的基底和新一代汽车油漆和清漆涂层(clear coats)非常难于粘合，特别是用PSA。引起这种困难的主要因素是PSA(如丙烯酸)的表面能较基底的表面能高(因此，由于PSA不能容易地使基底表面湿润，PSA和基底表面之间的接触面积有限)和表面上一般缺少共价或强的非共价键合(例如，氢或离子键合)的特定位点，因此粘合必须主要通过较弱的范德华力发生。

为获得与LSE基底满意的粘合，本领域常用的策略包括通过适当选择聚合物组合物或添加剂如增粘剂来降低PSA的表面能，通过降低的交联和/或增粘剂的大量使用来减小组合物的模量，和通过使用相对更极性的底漆来改变LSE基底表面的性质。前两个策略通常导致不满意的结果，因为由于增粘和降低的交联，PSA的内聚强度通常受损害，即降低，而且对于同时具有高内聚强度和高粘合性的PSA存在日益增加的市场需求。最后一个策略对于PSA性能可产生满意的结果，但需要将另外的底漆涂布和干燥步骤加入到工艺中。

具有PSA的大分子单体的用途和用于其它应用的用途是已知的。大分子单体是相对低分子量聚合物，在聚合物的一个或多个末端具有官能性反应基团。公开这种PSA的专利包括以下美国专利号：3,786,116、4,551,388、4,554,324、4,693,935、4,732,808、4,833,179、4,851,278、5,006,582和5,057,366，它们均通过引用全部并入本文。

本领域已知的另一个方法包括使丙烯酸增粘以提高对低能表面如聚丙烯或聚乙烯的粘合性。公开这种PSA的专利包括以下美国专利号：4,418,120、4,726,982、4,988,742和5,028,484，以及欧洲公开号303430，它们均通过引用全部并入本文。所有通过引用而全部并入本文的这些专利均涉及丙烯酸相的增粘以便提高粘合性质。许多这些专利必需使用UV、在线聚合工艺(on-web polymerization process)。因为一些使用了松香酯型增粘剂，预期它们将具有差的UV和氧化稳定性。

本领域已知的另一个方法在两相系统中利用丙烯酸聚合物和弹性体，其中一些要求对涂漆表面提高的粘合性和低温性能。代表性的专利包括以下美国专利号：4,243,500和5,024,880，以及欧洲公开号349216和352901，所有这些均通过引用全部并入本文。这些专利包括利用UV-聚合工艺来获得两相网络，因为在丙烯酸和不饱和弹性体之间实现交联，UV光是必要的。另一个代表性的专利是美国专利号5,143,972，其通过引用全部并入本文。

将饱和的烃大分子单体接枝到丙烯酸骨架上将产生由接枝(或梳型)共聚物组成的两相化合物，该化合物呈现所有上述期望的性质。这些化合物在共同拥有的美国专利号No.5,625,005中述及，其通过引用全部并入本文。

通过引用全部并入本文的美国专利号6,670,417和6,642,298通过在美国专利号5,625,005(“‘005专利”)所述的框架内进一步提供具体的工作实例来要求改进‘005专利中公开的化合物。