[发明专利]具有高填料含量的粘合剂

说明书

本文提供了粘合剂组合物，其包含受控结构聚合物网络丙烯酸类共聚物、交联剂和至少两种填料。这些粘合剂组合物在高填料浓度下可以表现出强粘附性能。还提供了使用所公开的粘合剂组合物的胶带和方法。

技术领域

本申请要求于2018年12月20日提交的美国临时专利申请号62/783,095的权益，该美国临时专利申请以引用的方式整体并入本文。

本公开大体上涉及在高填料浓度下具有提高的粘合剂性能的丙烯酸类聚合物组合物。

背景技术

在本领域中已知可以构造具有一层或多层包括丙烯酸基聚合物的压敏粘合剂层的胶带。这些丙烯酸类胶带在应用于诸如铝或钢的高表面能材料时一般表现出良好的粘附性。除了这些粘附性能之外，使用丙烯酸类聚合物的胶带的特征还可以在于它们对剪切力、化学降解和极端温度(例如升高或降低的温度)具有高耐受性。丙烯酸类胶带能够提供轻质且易于应用的手段来有效粘结表面和抑制振动的能力使得这些胶带可用于多种不同的应用。

然而，丙烯酸类压敏粘合剂常常由于它们固有的有机聚合物结构而具有高易燃性。使用胶带的应用越来越普遍地要求组分满足最大易燃性水平要求。当胶带是建筑物、车辆或必须维护乘员或操作人员安全的其它产品的构造要素时，情况尤其如此。随着阻燃性限制变得越来越严格，丙烯酸类胶带的易燃性开始抵消或超出这些粘合剂产品提供的益处。

一种已经用于降低丙烯酸类粘合剂的易燃性的方法是包括卤化填料。这些卤化材料即使在低浓度下也能够有效增加丙烯酸类聚合物的阻燃性并且使它们满足大多数易燃性要求。然而，环境问题和法规在许多情况下禁止使用卤化填料。例如，某些法规可能不容许使用卤化材料，包括用于构造机动车辆。此外，可能不期望使用卤化材料。

随着这种限制卤素使用的趋势继续并且扩展到其它应用，非卤化填充材料对于提供丙烯酸类压敏粘合剂的阻燃性变得越来越重要。然而，为了实现与使用卤化填料能够获得的丙烯酸类聚合物易燃性降低作用相似的丙烯酸类聚合物易燃性降低作用，必须应用更高浓度的非卤化填料。由于这些填料一般不具有固有的粘性，因此它们会对添加有它们的丙烯酸类聚合物组合物的粘附性能产生负面影响，随着更多的填料被添加而导致粘附性降低。因此，仍然需要在高水平的填料，例如非卤化填料含量下维持高粘附性能的丙烯酸类粘合剂组合物。

发明内容

在一个实施方案中，本公开涉及一种粘合剂组合物，其包含丙烯酸类共聚物、交联剂和至少两种填料。所述丙烯酸类共聚物包括第一嵌段和第二嵌段，其各自独立地具有可交联的官能团。在许多实施方案中，所述第一嵌段在化学上不同于所述第二嵌段。在许多实施方案中，所述第一嵌段在结构上不同于所述第二嵌段。所述交联剂能够与所述第一嵌段和所述第二嵌段的可交联的官能团反应。所述丙烯酸类共聚物具有受控结构聚合物(CAP)网络。优选地，所述粘合剂组合物中所述交联剂的浓度在0.01重量％至2.0重量％的范围。优选地，所述粘合剂组合物中所述至少两种填料的组合浓度在0.5重量％至50重量％的范围。在许多实施方案中，所述粘合剂组合物中所述至少两种填料的组合浓度在1重量％至45重量％的范围。在一些实施方案中，所述粘合剂组合物中所述至少两种填料的组合浓度在1重量％至10重量％的范围。优选地，所述粘合剂组合物具有大于15N/英寸的剥离粘附力。

在另一个实施方案中，本公开涉及一种制备粘合剂组合物的方法。所述方法包括提供本文所述的粘合剂组合物，其中所述丙烯酸类共聚物具有受控结构聚合物网络。所述方法包括提供丙烯酸类共聚物、交联剂和至少两种填料。所述丙烯酸类共聚物包括第一嵌段和第二嵌段，其各自独立地具有所述第一嵌段和所述第二嵌段的可交联的官能团。所述交联剂能够与所述可交联的官能团反应。所述丙烯酸类共聚物具有CAP网络。所述方法还包括将所述丙烯酸类共聚物、所述交联剂和所述至少两种填料组合以形成所述粘合剂组合物。优选地，所述粘合剂组合物中所述至少两种填料的组合浓度大于15重量％。在一些实施方案中，所述至少两种填料包括第一填料和第二填料，并且所述第一填料与所述第二填料的质量比在1至99的范围。