[发明专利]用于低表面能基材的压敏粘合剂

说明书

技术领域

本公开涉及丙烯酸酯基压敏粘合剂以及它们对具有低表面能的基材的应用。

背景技术

丙烯酸酯压敏粘合剂是本领域熟知的。Ulrich(美国专利第RE24,906号)描述了丙烯酸烷基酯共聚物，其包含占主要量的丙烯酸C4至C14烷基酯单体和小部分的可共聚极性单体如丙烯酸。此类粘合剂由于具有以下优势得到了广泛的应用：可获性，低成本，以及能够在粘合力、内聚力、延展性和弹性方面提供必要的四重平衡，这种平衡已知对于有效的压敏粘合剂是必需的。

在一些行业中，例如汽车、显示和图形或航空航天中，制造者已开始使用低表面能材料。聚烯烃化学的进展已带来易于加工、易于着色、具有良好的刚性、最重要的是低成本的材料。这种良好的机械性能与为通常的工程热塑性材料的约一半的成本的组合使得聚烯烃在全球竞争性及成本导向性市场中快速挺进。虽然市场正朝向不同的较低成本材料发展，但仍保持着组装和粘结这些材料的需要。需要粘结的基材正从传统材料如金属、油漆和木材向塑料如聚丙烯或聚乙烯改变。

例如，交通标志常规地由铝(一种具有高表面能的基材)制得。最近，如粉末涂布或涂敷的表面或聚乙烯的低表面能基材已用于制造交通标记。设计用于铝基材上的丙烯酸酯基粘合剂在低表面能基材上未显示足够的性能，例如，粘合剂易于去除。橡胶基粘合剂在低表面能基材上显示良好的性能，但具有较差的老化和低温性能。在汽车行业中，车内部件正向塑料转变。另外，自聚烯烃制成的车外部件如车身侧面嵌条得要粘结至新的耐刮擦并难以粘结的透明涂层。

发明内容

需要有能够粘附到低表面能基材、同时提供良好的物理性质(如稳定性、良好的低温和高温剪切性能等)和加工效益(如减少加工步骤、更便宜、更环境友好等)的丙烯酸酯基粘合剂。

在一个方面，描述了一种可UV辐射固化的压敏粘合剂，其包含：

以下组分的聚合反应产物：

(a)0.5-25重量％的式(I)的含羟基的(甲基)丙烯酸酯单体：

其中R1为CH₃或H；R2为(i)包含至少3个碳原子和氢氧化物基团的烃部分或(ii)包含至少4个碳原子、链中杂原子和氢氧化物基团的烃部分；

(b)0-3重量％的极性可交联单体；

(c)40-99.5重量％的C₄-C₂₀(甲基)丙烯酸酯单体；

(d)每100份所有单体的重量和5-30份的氢化烃类增粘剂；和

(e)每100份所有单体的重量和0.01-3份(固体/固体)的交联剂，并且其中所述聚合反应产物基本上不含溶剂。

在一个实施例中，当根据FINAT测试方法No.2在聚乙烯上测试时，所述压敏粘合剂具有大于3.0N/12.7mm的剥离值；并且此外，当根据FINAT测试方法No.8于70℃下在钢上测试时，其中固化的粘合剂具有大于5000分钟的剪切值。

在另一个方面，描述了一种制备制品的方法，其包括：

(a)聚合(i)0.5-25重量％的式(I)的(甲基)丙烯酸酯单体：

其中R1为CH₃或H；R2为(1)包含至少3个碳原子和氢氧化物基团的烃部分或(2)包含至少4个碳原子、链中杂原子和氢氧化物基团的烃部分；(ii)0-3重量％的极性可交联单体；和(iii)40-99.5重量％的C₄-C₂₀(甲基)丙烯酸酯单体；(iv)每100份所有单体的重量和5-30％份的氢化烃类增粘剂；和(v)每100份所有单体的重量和0.01-3份(固体/固体)的交联剂，以形成可固化的粘合剂组合物，其中所述聚合是基本上无溶剂的；

(b)固化所述可固化的粘合剂组合物；和

(c)在表面张力小于50mN/m的基材和载体膜之间接触已固化的粘合剂组合物。

在一个实施例中，基材选自：聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚酯、聚(甲基)丙烯酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚酰胺、聚碳酸酯、油漆、透明涂层或它们的组合。

在一个实施例中，式(I)的(甲基)丙烯酸酯单体选自：

CH₂＝CZC(O)O-(CH₂)_nOH，其中n为3-20；