[发明专利]热交联聚丙烯酸酯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及对聚合物，特别是对聚丙烯酸酯进行热交联的方法，以及 涉及热交联和由所述热交联制备的交联聚合物。

背景技术

对于高端工业应用，更具体地，包括作为粘合剂、压敏粘合剂或热封 组合物的应用，所使用的成分包括聚丙烯酸酯，这些聚合物因为非常适合 这些应用领域中增长的需要而脱颖而出。

因此，要求粘合剂化合物具有良好的粘性(tack)，但是还必须满足在剪 切强度方面的苛刻要求。同时，还必须具有良好的加工性能，所述加工性 能具体地包括将这些组合物涂覆到背衬材料上的高度适用性。具体地，这 通过具有高分子量、高极性并随后有效交联的聚丙烯酸酯而实现。而且， 能够制备透明的且具有天候老化稳定性(weathering stability)的聚丙烯酸酯。

在从溶液或作为分散体涂覆聚丙烯酸酯组合物(例如，可以使用所述聚 丙烯酸酯组合物作为压敏粘合剂、粘弹性背衬或热封组合物)的过程中，热 交联是已确立的现有技术。通常，将热交联剂(例如，多官能异氰酸酯、金 属螯合物或多官能环氧化物)添加至相应地具有官能团的聚丙烯酸酯溶液， 并借助于刮板或涂棒将该组合物以平面式样涂覆到基底上，并且随后进行 干燥。作为该过程的结果，将稀释剂(即，有机溶剂或分散体的情况中的水) 蒸发并因此使聚丙烯酸酯交联。交联对于涂层是非常重要的，因为交联给 予涂层足够的内聚性(cohesion)和热剪切强度。当不发生交联时，涂层会太 软并且甚至在低的载荷下就会流走。获得良好的涂覆结果的关键是遵守适 用期(加工寿命，在此期限内体系处于可加工状态)，所述适用期可以根据交 联体系而有很大不同。如果该期限太短，则交联剂在聚丙烯酸酯溶液中已 经经历了反应；溶液已经初步交联(部分地胶凝或完全地胶凝)且不再能够进 行均匀地涂覆。

特别是因为环境保护，用于制备压敏粘合剂的工艺操作一直在不断地 发展。作为环境约束(该限制已经变得更加严格)的结果，和作为溶剂价格升 高的结果，所关心的是尽可能地从聚合物的制备操作中消除溶剂的使用。 因此，在工业中，利用了无溶剂涂覆技术的熔融法(也称为热熔法)制备聚合 物(特别是压敏粘合剂)正变得越来越重要。在该方法中，加工可熔融聚合物 组合物(换句话说，在高温转化为流体状态且不分解的聚合物组合物)。这种 组合物在该熔融状态可以具有突出的加工性能。在这种操作的发展中，制 备也可以用低溶剂程序或无溶剂程序进行。

热熔技术的引入正在极大地提高对粘合剂的要求。特别是正在对前述 的可熔融聚丙烯酸酯组合物(其它名称：“聚丙烯酸酯热熔体”，“丙烯酸酯 热熔体”)进行彻底研究以寻求改进。尽管这种方法具有潜在的优点，但是 在来自熔体的聚丙烯酸酯组合物的涂层中，迄今为止热交联的分布还不是 非常广泛。

迄今为止，丙烯酸酯热熔体主要使用辐射-化学方法(紫外线辐射、电子 束辐射[EBC])进行交联。然而辐射-化学方法是一种充满缺点的程序：

-在借助于UV射线进行交联的情况中，仅可透过紫外线的(可通过紫 外线的)层可被交联；

-在用电子束(电子束交联或电子束固化，也称为EBC)交联的情况中， 电子束仅具有有限的透入深度，所述透入深度取决于被辐射物质的密度和 加速器电压；

-在前述的两种方法中，所述层在交联之后具有交联分布(crosslinking profile)，并且压敏粘合剂层交联得不均匀。

为了获得良好交联的层，压敏粘合剂层必须较薄。虽然的确作为密度、 加速器电压(EBC)和活性波长(UV)的函数而变化，但是辐射所能透过的厚度 总是非常有限；因此，贯穿任意厚度的层实现交联是不可能的，且当然是 不均匀的。

此外，已知在现有技术中有很多对丙烯酸酯热熔体进行热交联的方法。 在这些方法中的每种中，均在涂覆之前将交联剂添加至丙烯酸酯熔体，然 后使组合物成形并缠绕，以形成卷。