[发明专利]辐射固化粘合剂厚层的制造方法

说明书

本发明涉及可辐射固化粘合剂层的制造，所述粘合剂能够以厚层施用并通过辐射交联。本发明进一步涉及基于含丙烯酸酯基团的PU预聚物的压敏粘合剂层。

用于UV固化的可印刷粘合剂是已知的。它们包含例如基于甲基丙烯酸酯类的不饱和单体或低聚物。其粘度通常较低，因此所述粘合剂可印刷并此后通过辐射固化。此类液体粘合剂只能以薄层施用，否则所施用的层将流动并改变其形状。因此，得到具有不同性质的膜。

另一方面，制备通过辐射固化的粘合剂厚层是不可能的，如众所周知，所述层较深部分不能通过辐射完全固化。紫外光穿透性随着层的深度急剧下降。因此，在层较深部分的交联是不充分的，这导致仅具有低内聚稳定性的粘合剂层。试图通过更强的紫外线源来增大辐射强度是很难的，因为这样的灯通常散发较大部分能量作为热量。这可能影响涂层或粘合剂与所述层的基材的整体性。粘结粗糙表面要求粘合剂厚层。该粘合剂应该是韧性的并粘附至整个表面以增加力。此类基材的实例是木材、纸片、陶瓷或砖和混凝土。

EP1539896中公开了基于丙烯酸单体和低聚物的可印刷的粘合剂。该产品包含甲基丙烯酸类低聚物和不饱和单体的混合物，其包含一定量自由基光引发剂。该粘合剂以不超过50μm的层施用，所述层通过紫外线辐射固化。因此，公开了典型的紫外线固化体系。此类组合物不能施用成厚层，因为紫外线灯的固化能量也不足以固化厚层更深部分。

GB2283748公开了可紫外线交联的体系。该粘合剂包含丙烯酸酯单体和氨基甲酸酯丙烯酸酯以及引发剂。该粘合剂施用成约15μm的层，通过大约300W/英寸的紫外源固化。未公开具有高厚度涂层的固化粘合剂层。

DE19937341公开了可在熔融状态下施用的热熔性粘合剂。该粘合剂将包含反应性NCO基团和不饱和基团。因此，该粘合剂包含通过辐射的快速交联反应和通过NCO固化的慢反应。由于含NCO的粘合剂与水的反应性和针对异氰酸酯的健康制约，含NCO的粘合剂难以加工。

本发明的目的是提供通过紫外辐射交联的固体粘合剂层。该层以厚层施用至基材并且在该粘合剂的较底部部分也固化。待施用的粘合剂不含异氰酸酯基。

本发明的另一个目的是提供获得热熔性粘合剂固化层的方法。该方法适合于书粘合或在平坦且柔性的基材如带或膜上制备粘合剂层。

所述目的通过一种制造粘合剂层的方法来解决，通过该方法，所述粘合剂在熔融状态下以形成150-5000μm的层的量施用至基材，所述粘合剂通过紫外线辐射固化，其特征在于所述粘合剂包含具有至少一个不饱和可固化基团的聚氨酯。

本发明的另一个目的是一种粘合剂层，其中所述粘合剂包含具有至少一个不饱和可聚合基团的聚氨酯，所述聚氨酯的骨架包含2-4个分枝(arms)，并且平均小于25%的所述分枝是非反应性的，其特征在于，所述层具有150-5000μm的厚度并通过紫外线辐射固化。

根据本发明所述粘合剂层将显示高粘合强度。要求固化的粘合剂具有提高的内聚强度来实现其粘合强度。这通过向粘合剂层提供内部柔韧性、良好粘合性和改善的内聚性的聚氨酯聚合物骨架来实现。另外，内聚性通过在施用后通过辐射优选紫外线辐射使粘合剂交联来改善。

以热熔性粘合剂形式提供所述粘合剂材料，因此可使用具有高分子量的聚氨酯骨架。所述粘合剂不含溶剂。所述PU聚合物应含有至少一个可辐射交联的基团，所述PU聚合物由具有至少两个NCO基团的反应性聚氨酯预聚物制备，部分NCO基团与含有可自由基交联双键和对NCO基团反应性的基团的低分子量化合物反应，和部分NCO基团与不包含可聚合基团的单官能化合物反应。所述热熔性粘合剂另外含有至少一种现场混合到所述粘合剂中的自由基光引发剂。

根据本发明所述热熔性粘合剂基本上包含含有辐射交联反应性的末端双键的PU聚合物。此外，所述PU聚合物还包含自由的、不可交联的聚合物链端。所述PU聚合物由NCO反应性的聚氨酯预聚物制备。

作为用于进一步反应的基础的PU预聚物通过使二醇和/或三醇与二-或三-异氰酸酯化合物反应来制备。选择量的比例以获得末端NCO官能化的预聚物。特别是，所述预聚物应是线性的，即主要由二醇和二异氰酸酯制备。可另外使用小比例的三官能的多元醇或异氰酸酯。可用于预聚物合成的多元醇和多异氰酸酯是本领域技术人员已知的。