[发明专利]用于PSA的丙烯酸烯丙酯交联剂

说明书

技术领域

本发明涉及新型交联单体和丙烯酸类压敏粘合剂及由其制备的条带制品。该粘合剂的特征在于表现出粘合和内聚特性的总体平衡。

背景技术

事实上，压敏条带在家庭和工作场所中随处可见。在压敏条带的最简单构造中，其包含粘合剂和背衬，并且总体构造在使用温度下是发粘的，并且仅使用适度压力来附着到多种基底以形成粘结。按此方式，压敏条带构成了完整自持的粘结系统。

根据压敏条带协会，已知压敏粘合剂(PSA)具有包括以下的特性：(1)有力而持久的粘着力；(2)用不超过指压的压力即可粘附；(3)足以保持在附着物上的能力；以及(4)足够的内聚强度以便使其从附着物干净地去除。已发现的作为PSA充分发挥作用的材料包括经设计和配制以表现出所需粘弹特性的聚合物，这些粘弹特性实现预期的粘着力、剥离粘附力与剪切保持力的平衡。PSA的特征在于通常在室温(例如20℃)下发粘。PSA不仅仅因为组合物是粘性的或能够附着到某种表面上而包含这些组合物。

这些要求通常使用经设计以单独地测量粘着力、粘附力(剥离强度)和内聚力(剪切保持力)的测试来进行评估，如A.V.Pocius在《粘附力和粘合剂技术：简介》(Adhesion andAdhesives Technology:AnIntroduction)第2版，2002年俄亥俄州辛辛那提市汉瑟加德纳出版(Hanser Gardner Publication,Cincinnati,OH,2002)中所指明的那样。这些测量合在一起构成了通常用于表征PSA的特性的平衡。

随着多年来压敏条带使用的扩展，对性能的要求变得更加苛刻。例如就操作温度和负载而言，对于许多应用来说，原来预期应用于在室温下支撑适度负载的剪切保持能力现已大幅度提高。所谓的高性能压敏条带是在升高的温度下能够承载10,000分钟的那些。一般通过使PSA交联来实现剪切保持能力的提高，但操作必须相当小心，以便保持高水平的粘性和粘附力，从而保持前述的特性平衡。

对于丙烯酸类粘合剂而言有两种主要的交联机制：多官能烯属不饱和基团与其它单体的自由基共聚作用，和通过诸如丙烯酸之类的官能单体的共价或离子交联。另一种方法是使用UV交联剂(诸如可共聚的二苯甲酮)或后添加的光交联剂(诸如多官能二苯甲酮和三嗪)。在过去，已使用多种不同的材料作为交联剂，例如多官能丙烯酸酯、苯乙酮、二苯甲酮和三嗪。然而，上述交联剂具有某些缺点，这些缺点包括如下中的一者或多者：高挥发性；与某些聚合物体系的不相容性；产生腐蚀性或毒性副产物；产生不期望的颜色；需要单独的光敏化合物来引发交联反应；以及对氧的高度敏感性。

发明内容

本公开提供了具有下式的新型交联单体：

其中

R¹为H或CH₃，

X¹为-O-或-NR¹-，

R^*包括亚芳基基团或亚烷基基团，所述亚烷基基团任选地被处于链中的醚、酯、酰胺、脲、硫醚或氨基甲酸酯官能团取代，

当R^*为亚芳基基团时，X²为共价键、-O-、酯基团、脲基团或氨基甲酸酯基团，并且当R^*为亚烷基基团时，X²为-O-、酯基团、脲基团或氨基甲酸酯基团。

更特别地，本公开还提供浆料聚合物组合物，该浆料聚合物组合物包含烯丙基官能(甲基)丙烯酸酯共聚物和衍生自新型交联单体的交联单体。在一个方面，本公开提供了新型浆料聚合物组合物，其包含a)第一组分烯丙基官能(甲基)丙烯酸酯溶质共聚物，b)包含至少一种可自由基聚合的溶剂单体的第二组分，和c)交联单体。浆料组合物在溶剂单体组分中包含至少一种交联单体，并且/或者(甲基)丙烯酸类溶质聚合物包含衍生自至少一种交联单体的聚合单元。

可使浆料聚合物组合物聚合并固化来产生压敏粘合剂。

本公开的压敏粘合剂(交联的组合物)具有所需的粘着力、剥离粘附力和剪切保持力的平衡，并且还符合Dahlquist标准；即在应用温度(通常为室温)下粘合剂在1Hz频率下的模量低于3×10⁶达因/厘米。在一些实施方案中，在1Hz的频率下，压敏粘合剂在室温(25℃)下的储能模量小于2×10⁶达因/厘米或1×10⁶达因/厘米。