[发明专利]丙烯酸酯共聚物珠粒的悬浮聚合方法

说明书

本发明涉及一新颖的储放稳定不凝集的丙烯酸酯共聚物对压力敏感的粘合剂珠粒的水性悬浮聚合方法，此种珠粒是可在低温下压挤的。本发明还涉及共聚合物压力敏感粘合珠粒及由此珠粒制得的粘合剂。

颁发给Young等的美国专利4,833,179及4,952,650号涉及对压力敏感的丙烯酸酯共聚合物珠粒的悬浮聚合方法，此聚合物珠粒的玻璃化转变温度为0℃或更低。此方法包括制成含有单体的预混物(而此预混物含有非叔醇的丙烯酸酯单体，此醇含1到14个碳原子，平均碳原子数约4到约12)，一可与丙烯酸酯共聚合的极性单体，一链转移剂，一自由基的引发剂，及一改性剂部分(此改性剂部分选自含有2-聚苯乙烯基乙基甲基丙烯酸酯巨分子单体)，活性锌盐及疏水性二氧化硅。然后将此预混物与含足量悬浮剂的水相结合成悬浮液。再将此悬浮液同向搅拌使聚合物预混物发生聚合生成聚合物珠粒。再收取聚合物珠粒。改性剂部分的量须足以使共聚物珠粒在室温下装卸及运输时不凝集。

此悬浮液珠粒可很易装卸及安全运输。可自由流动，不会凝集成块状。也可很容易地倒入大桶中运往远地制造工厂。这种珠粒也可稳定储放，在倒入大桶内后可长期储放而不改变物理及化学性质。此低玻璃化转变温度粘性聚合物珠粒是用改性剂部分以水性悬浮聚合技术制备以使粘性的悬浮液PSA珠粒增加其可装卸性及运输性。虽然此美国专利4,833,179及4,952,650号专利所揭示的珠粒容易运输，却不能在低温下压挤，而必须在340°F到380°F(171℃-194℃)下压挤。这是一大缺点，因聚合物在这样高的温度下有分解的可能。

在了解悬浮聚合物珠粒的压挤性和储放稳定性时，对固有粘性的理解是重要的。固有粘性与液体流动的内部阻力有关。聚合物或共聚物的固有粘性与包括分子量在内的几种因素有关。典型的情形是，聚合物的分子量越大，粘性也越大。相反的，聚合物的分子量越小，粘性也越小。

低粘性的聚合物，因其内部阻力较小，较易于涂覆。但含有低粘性聚合物的珠粒，因其较软，在储放中较易凝成块状。这在运输及之后的使用上又会出现问题，珠粒凝集成块后不容易从桶中倒出。

高粘性的聚合物，因其内部阻力较大，较不易于涂覆。含有高粘性聚合物的悬浮液珠粒较不粘，也不易凝集成块。所以较易储放。但高粘性聚合物因其不易流动，除非采用高温，不易流过压挤涂覆器。利用高温(即约177-194℃)以减少高粘性聚合物的熔粘性又有缺点，即在高温下聚合物会分解。

一般的悬浮聚合是周知的聚合法，所得的聚合物是球形珠状或珍珠状。其他周知的聚合法包括乳液聚合及溶液聚合。这二种聚合都不同于悬浮液聚合。

以乳液聚合所得的聚合物是细的聚合物颗粒，由乳化剂所稳定，均匀地分散于水相中。所得的此种分散液常称作“胶乳”。乳液聚合不能得到珠粒。

溶液聚合是在溶液中进行的聚合法。用溶液聚合法也不能得到珠状聚合物。由于溶液聚合及乳液聚合都不生成珠粒，所以也没有悬浮聚合所遇到的储放稳定性及压挤问题的两难问题。

醋酸乙烯酯曾被广泛使用于通过溶液聚合及乳液聚合法与丙烯酸酯共聚合，生成丙烯酸乙烯共聚合物压力敏感粘合剂。这种粘合剂较少极性，也较易粘于聚烯烃及其他非极性颗粒上，粘性一般都很强，与所有丙烯酸粘合剂相比较，也有较低的抗剪性及较不良的老化性质。此外，醋酸乙烯酯也比丙烯酸酯为较廉价的单体。见DonatasStatas,hanbook of Pressure SensitiveAdhesive Technology,2nd Ed.p 402,VanNostrand Reinhold,1989。

Christenson在美国专利3,654,213号(颁发于1972年4月)上揭示通过溶液聚合法制备压力敏感粘合剂。此压力敏感粘合剂以某些乙烯酯(醋酸乙烯酯为其中之一)及某些丙烯酸烷基酯的共聚物为基础。单体的选择是基于共聚物须与液体脂肪族烃能相容。过去此技艺的共聚物只溶于不希望的高价格的溶剂中。Christenson的发明提供了能与价格较低廉的脂肪族烃相容的共聚物。

Skouitchi等在美国专利4,069,123号上揭示了以丙烯酸酯均或共聚物为基础的压力敏感粘合剂。此共聚物可通过乳液聚合法制备，以丙烯酸及甲基丙烯酸的烷基酯与包括醋酸乙烯酯在内的乙烯酯为基础。Skouitchi以加入特定的醌紫外线敏感剂改良了粘合性与内聚性。