[发明专利]具有低酸含量的电离辐射可交联的增粘的(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物压敏粘合剂

说明书

本发明公开含有烃类增粘剂并且酸含量不超过3重量％的电离辐射可交联的压敏粘合剂前体。前体可接触电离辐射源，例如电子束或γ辐射中的一种或两种，接触时间足以接收足以使粘合剂前体至少部分地交联的能量剂量，从而形成压敏粘合剂。还公开了使用电离辐射来交联可交联压敏粘合剂前体的方法。

技术领域

本公开一般涉及粘合剂领域，更具体地涉及压敏粘合剂，更具体地涉及含有相对高含量的增粘剂和具有低酸含量的电离辐射交联的压敏粘合剂(PSA)。本发明还描述了制备这种交联的PSA的方法。

背景技术

粘合剂已用于多种标记、固定、保护、密封和掩蔽用途。粘合带通常包括背衬或基材以及粘合剂。一种类型的粘合剂，压敏粘合剂，对于许多应用是尤其优选的。压敏粘合剂是本领域普通技术人员所熟知的，其在室温下具有某些性质，包括如下：(1)有力且持久的粘着性，(2)不超过指压进行粘结，(3)足够的固定在粘附体上的能力，以及(4)足够的内聚强度。

已发现很好地用作压敏粘合剂的材料为经设计和配制而表现出所需粘弹性，从而使得粘着性、剥离粘合力和剪切强度达到所需平衡的聚合物。用于制备压敏粘合剂最常用的聚合物为天然橡胶、合成橡胶(例如，苯乙烯/丁二烯共聚物(SBR)和苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯(SIS)嵌段共聚物)、各种(甲基)丙烯酸酯(例如，丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)共聚物和有机硅。

粘着到所有类型表面的通用胶带，并且尤其是很好地粘着到低表面能(LES)基材的压敏粘合剂通常需要添加大量的增粘树脂。由溶液(共)聚合物制备的PSA可通过适当添加交联剂或增加(共)聚合物的分子量来补偿由于低分子量增粘树脂的存在而降低的内聚强度。已知，交联产生(共)聚合物网络，与它们的未交联的直链或支链对应物相比，该聚合物网络具有相当不同的机械和物理特性。例如，(共)聚合物网络可示出独特且非常理想的特性，诸如耐溶剂性、高内聚强度和弹性特性。交联聚合物可在所需(共)聚合物产物的形成期间原位制备。已知许多专利描述了实现有效交联机理和良好内聚强度特性的技术。

可通过溶剂和热熔融涂覆技术来将PSA施加至基材。尽管广泛使用溶剂涂覆技术，但是热熔融涂覆技术可提供一些环境和经济优势。然而，与(共)聚合物涂覆和交联同时进行的溶剂涂覆技术不同，热熔融涂覆通常需要按顺序进行涂覆和交联。这是由于竞争因素：如果要平滑地热熔融涂覆(共)聚合物，则(共)聚合物不应当是高度交联的，而(共)聚合物需要交联以实现某些所需的性能特性，诸如例如当(共)聚合物为PSA时的高剪切力。因此，热熔融涂覆通常在涂覆的(共)聚合物交联之前进行。

然而，在可热熔融加工的制剂中，(共)聚合物必须能够在挤出机温度下充分流动，因此加工过程中的最大分子量和交联程度通常限于产生差的粘合性能的水平。因此，可热熔融加工的粘合剂制剂通常需要在挤出机内进行热诱导固化步骤，或在挤出后进行后固化步骤，以增加分子量并形成足够的交联以制备有用的PSA。然而，使用热交联剂通过增加分子量和产生化学网络来产生更高的内聚强度并不总是实用的，因为由于在热熔融加工过程中交联的热引发可能会使制剂的粘度增加到不可加工的水平。

通过使用光化(即紫外、可见或红外光)辐射处理，已经避免了与交联材料的溶剂和本体加工或者热可交联材料的热诱导交联相关联的一些问题。美国专利4,379,201(Heilmann等人)公开了用于(甲基)丙烯酸酯共聚物的光致固化中的一类聚丙烯酸类官能的交联剂的示例。美国专利4,391,687(Vesley)和4,330,590(Vesley)描述了一类快速固化三嗪光交联剂，当其与丙烯酸类单体并且任选地与单烯键式不饱和单体混合，并且接触紫外辐射时，形成交联聚丙烯酸酯。在这些共聚作用中通过(甲基)丙烯酸酯和三嗪两者形成的交联防止初始光聚合后的任何进一步处理，诸如热熔融涂覆、反应性挤出或溶液涂覆工艺。然而，由于通常需要(共)聚合物产物的进一步处理，因此更典型的是从在最终处理步骤中固化为交联材料的直链或支链(共)聚合物开始。固化或交联步骤通常由水分、热能或光化辐射(即紫外光、可见光或红外光)激活。已发现后者广泛的应用，尤其是在作为辐射源的紫外光线(UV)中的使用。