[发明专利]用于丙烯酸系粘合剂的氮丙啶交联剂

说明书

相关专利申请的交叉引用

本申请要求于2009年3月9日提交的美国临时专利申请No.61/158485的优先权，将该专利申请的全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及新型交联剂和压敏丙烯酸酯粘合剂及由其制备的条带制品。该粘合剂的特征在于显示出粘合和内聚特性的总体平衡。

背景技术

压敏胶带在住宅和工作场所中几乎是随处可见的。按其最简单的构造，压敏胶带包括粘合剂和背衬，整体构造在使用温度下是有粘性的，并且只用适度的压力便可以粘附于多种基材以形成粘结。按此方式，压敏胶带构成了完整自持的粘结系统。

根据压敏胶带委员会(Pressure-Sensitive Tape Council)，已知压敏粘合剂(PSA)具有包括如下的性能：(1)强力和持久的粘性，(2)用手指轻压便可以粘着，(3)有足够的能力保持在粘附体上面，和(4)有足够的内聚强度，从而可以从粘附体上干净地去除。已发现的可很好地用作PSA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，所述粘弹特性可实现所期望的粘着力、剥离粘附力与剪切保持力的平衡。PSA的特征在于在室温(例如20℃)下通常是发粘的。PSA不包括仅是具有粘性或能够附着到某种表面上的组合物。

这些要求通常借助于被设计用来单独地测量粘性、粘附力(剥离强度)和内聚力(剪切保持力)的测试来进行评定，如A.V.Pocius的Adhesion and Adhesives Technology：An Introduction，第2版，HanserGardner Publication，Cincinnati，OH，2002中所指出的。这些量度合在一起构成了通常用于表征PSA的性质的平衡。

随着多年来压敏胶带使用的扩展，对性能的要求变得更加苛刻。例如，原来预期用于在室温下支承适度负载的应用的剪切保持能力，现已在操作温度和负载方面对于许多应用而言大幅度提高。所谓的高性能压敏胶带是那些在高温下能够支撑负载达10,000分钟的压敏胶带。一般是通过交联PSA来实现剪切保持能力的提高，但必须相当小心，以便保持高水平的粘着力和粘附力，从而保持前述的性能平衡。

对于丙烯酸系粘合剂而言有两种主要的交联机理：多官能烯键式不饱和基团与其他单体的共聚作用，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(如可共聚的二苯甲酮)或后加入的光交联剂(如多官能二苯甲酮和三嗪)。过去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，上述交联剂有着某些缺点，这些缺点包括如下中的一者或多者：高挥发性；与某些聚合物系统不相容；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

本发明提供了一种由下式表示的交联剂：

其中

R¹为具有2至250个原子的链长的多价有机基团；

X为-O-或-NR³-，其中R³为H或C₁-C₄烷基；

Ar为二价亚芳基；

R²为H或C₁-C₄烷基；

x为2或3，y为0、1或2。

本发明还提供了一种包含酸官能(甲基)丙烯酸酯共聚物和氮丙啶交联剂的预粘合剂组合物。在一个方面，本发明提供了一种新型预粘合剂浆料聚合物组合物，其包含a)第一组分酸官能(甲基)丙烯酸酯溶质共聚物，b)包含至少一种自由基聚合型溶剂单体的第二组分，和c)氮丙啶交联剂。可使所述预粘合剂浆料聚合物组合物聚合并固化而制备压敏粘合剂。

在另一个实施例中，本发明提供了一种粘合剂乳液，其包含酸官能(甲基)丙烯酸酯共聚物和氮丙啶交联剂的水性乳液，可涂覆该粘合剂乳液并干燥而形成压敏粘合剂。在一个相关的实施例中，本发明提供一种粘合剂乳液，所述粘合剂乳液包含酸官能(甲基)丙烯酸酯共聚物与氮丙啶交联剂的反应产物的水性乳液，可涂覆该水性乳液并干燥以形成压敏粘合剂。