[发明专利]制备可辐射固化组合物的方法

说明书

本发明涉及制备可辐射固化组合物的方法，以及它们用于制备粘合剂和/或压敏粘合剂的用途。

溶剂法是广泛已知的制备可辐射固化粘合剂的方法。它通常包括以下三个步骤：(1)在溶剂中通过使单体聚合或通过使低聚物(例如丙烯酸化的氨基甲酸酯(acrylated urethane)聚合物)化学改性来制备可辐射固化树脂(聚合物，共聚物，或它们的共混物)溶液；(2)使其它功能性添加剂例如增粘剂和光敏引发剂溶解在该树脂溶液中；(3)蒸发溶剂以得到最终产物。但是，溶剂法面临许多主要的缺点，包括较长的制备时间，较高的能量消耗，和在生产工艺和最终产品质量的控制中的更多困难。更重要地，在正常的生产条件下这样的方法不可完全去除溶剂并且最终产物总是含有一些残余的溶剂，其可导致应用后溶剂蒸气排放从而在最后的使用中导致除气问题。也就是说，由溶剂法制备的最终产物不是真正不含VOC。

更期望用于生产可辐射固化粘合剂的无溶剂法，因为它包含100%可转换材料以及较简单的和更经济的生产实践。有数种现有技术描述了不同的用于制备可辐射固化粘合剂的无溶剂法。

美国专利4,181,752，4,364,972，和4,243,500公开了光化辐射方法，该方法通过使丙烯酸烷基酯和极性的可共聚单体(例如，丙烯酸，N-乙烯基吡咯烷酮等)光聚合制备丙烯酸压敏粘合剂(PSA)。但是，该类型的粘合剂的性能对加工条件以及组合物的厚度非常敏感。

US5,741,543描述了浆料聚合物方法，其中将部分预聚合的组合物涂覆到基材上，并通过使来自该组合物的聚合物组分中共价连接的侧挂不饱和(pendent unsaturation)的自由基可聚合单体聚合从而交联形成PSA。该方法也对工艺条件以及组合物的厚度敏感。

US6,436,532公开了用于生产丙烯酸基粘合剂的多级照射方法。在该方法中，首先以相对低的平均强度和随后以更高的平均强度，用电磁辐射照射丙烯酸单体或部分预聚合浆料的混合物。

US5,879,759描述了通过辐射固化生产PSA的两步法。该方法包括以下步骤：照射软的单体组合物形成可涂覆浆料，之后向该浆料中加入至少一种硬的单体和一种多功能性单体或低聚物，以及进一步照射该混合物形成PSA。

但是上面的无溶剂法有许多共同缺点。在合成期间，因为单体的低分子量(MW)，在经常遇到的现实生产条件中在固化时期内，实际上不可将它们聚合为高MW的最终产物。应用获得的部分预聚合的浆料可能是安全顾虑，因为它含有大量的可能是危险的自由单体比如丙烯酸。固化之后相同的问题依然存在，因为在正常的生产条件下，经固化的产品总是含有一些残余单体。

对克服制备可辐射固化粘合剂的溶剂法和无溶剂法同时存在的缺点和局限仍然有需求。

根据本发明，申请人现在发现了克服上述缺点的用于制备可辐射固化粘合剂组合物的新颖方法。

因此本发明涉及制备包含至少一种(甲基)丙烯酸共聚物A和至少一种可辐射固化环氧基化合物B的可辐射固化组合物的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)在第一共聚步骤中，在至少一种非-可共聚环氧化合物(b1)的存在下，通过使包括以下单体的单体共聚而制备(甲基)丙烯酸共聚物A:

(i)39-98.9重量%的至少一种(甲基)丙烯酸单体(a1)，

(ii)0.1-60重量%的至少一种不同于(甲基)丙烯酸单体(a1)的另外的可共聚单体(a2)，

(iii)1-15重量%的至少一种可共聚单体(a3)，其具有至少一个羧酸基或能够形成羧酸基的基团，

(b)在之后的酯化步骤中，通过非-可共聚环氧化合物(b1)与至少一种具有至少一个羧酸基的可辐射固化单体(a4)的酯化制备可辐射固化环氧基化合物B。

在根据本发明的方法中，共聚步骤优选通过包括下面单体的单体的共聚而进行：

(i)39-96.9重量%的至少一种(甲基)丙烯酸单体(a1)，

(ii)0.1-58重量%的至少一种可共聚单体(a2)，

(iii)3-7重量%的至少一种可共聚单体(a3)

单体(a1)，(a2)和(a3)的量基于单体(a1)，(a2)和(a3)的总量而限定。

在本发明中使用的术语“(甲基)丙烯酰(酸)”的意思是同时包含术语“丙烯酰(酸)”和“甲基丙烯酰(酸)”，和指的是包含至少一个丙烯酸酯(CH2=CHCOO-)或甲基丙烯酸酯(CH2=CCH3COO-)基团，以及它们的混合物和这样的化合物的混合物。

含单数形式的措辞仅包括复数，反之亦然。