压敏胶组合物和使用该组合物的压敏胶粘合片等.pdf

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摘要
申请专利号:

CN91107989.0

申请日:

1991.12.18

公开号:

CN1073467A

公开日:

1993.06.23

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

专利权的视为放弃||||||公开

IPC分类号:

C09J133/02; C09J7/02; B32B27/08

主分类号:

C09J133/02; C09J7/02; B32B27/08

申请人:

林特克株式会社; 赛丹化学株式会社

发明人:

宫岛恒久; 小崎一正; 深田肇

地址:

日本东京

优先权:

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利代理部

代理人:

任宗华

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内容摘要

本发明压敏性粘合剂组合物适用于塑料模制品,尤其是聚碳酸酯树脂和丙烯酸树脂模制品的层压,以防止气泡和隆起之类的气孔形成等,适用作表面保护用的压敏性粘合片,因为其粘合强度增长小、防止了基底表面被沾污,而且可揭除性优良。它也适用于电学绝缘带,因为抗腐蚀性、蠕变性和耐溶剂性能优良。该压敏胶组合物含有丙烯酸共聚物作为主组分,该共聚物由丙烯酰胺特定亚甲基胺衍生物、胺衍生物、双丙酮衍生物和丙烯酸的特定酯共聚制得。

权利要求书

1: 一种压敏性粘合剂组合物,其中含有丙烯酸共聚物作为主要成分,该共聚物由0.1%-20%重量的组分(A)、0.01%-10%重量的组分(B)、0至10%重量的组分(C)和60%-99.89%重量的组分(D)共聚而成,组分(A)含有至少一种具有以下结构通式的不饱和单体: 其中R是氢原子或甲基,R 1 和R 2 各自是氢原子或1至4个碳原子的烷基,n是从1到4的整数,R 1 和R 2 可以相同或不同; 组分(B)含有至少一种结构通式如下的不饱和单体; 其中Y是含有可游离基聚合不饱和键的有机基团,R 3 、R 4 和R 5 各自是芳基、烷基或取代烷基,可以彼此相同或不同; 组分(C)含有至少一种具有以下结构通式的不饱和单体: 其中R 6 、R 7 、R 8 、R 9 和R 10 是氢原子或-CH 2 OH,可以彼此相同或不同; 组分(D)含有至少一种具有以下结构通式的不饱和单体: 其中R 11 是氢原子或甲基,R 12 是有1-14个碳原子的烷基。
2: 权利要求1的压敏性粘合剂组合物,其中该组合物内每100重量分丙烯酸共聚物含有0.01至10重量份的交联剂。
3: 权利要求1的压敏性粘合剂组合物,其中组分(A)是一种或多种不饱和单体,选自N,N-二甲基氨乙基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨乙基甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨丙基丙烯酰胺,N,N-二甲基氨丙基甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基氨乙基丙烯酰胺,N,N二乙基氨乙基甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基氨丙基丙烯酰胺和N,N-二乙基氨丙基甲基丙烯酰胺。
4: 权利要求1的一种压敏性粘合剂组合物,其中组分(B)是一种或多种不饱和单体,选自1,1-二甲基-1-(2-羟丙基)胺 甲基丙烯酰亚胺、1,1-二甲基-1-(2,3-二羟丙基)胺甲基丙烯酰亚胺和1,1-二甲基-1-(2-羟丙基)胺4-异丙烯基苯甲亚胺。
5: 权利要求1的一种压敏性粘合剂组合物,其中组分(C)是双丙酮丙烯酰胺和/或羟甲基双丙酮丙烯酰胺。
6: 权利要求1的一种压敏性粘合剂组合物,其中组分(D)是一种或多种不饱和单体,选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯和甲基丙烯酸异辛酯。
7: 权利要求1的压敏性粘合剂组合物,其中组分(D)是丙烯酸甲酯和丙烯酸2-乙基己酯的混合物,或是丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯的混合物。
8: 权利要求1的压敏性粘合剂组合物,其中组分(A)在丙烯酸共聚物中的含量是在0.1%-15%重量的范围内。
9: 权利要求1的压敏性粘合剂组合物,其中组分(A)在丙烯酸共聚物中的含量是在0.5%至10%重量的范围内。
10: 权利要求1的压敏性粘合剂组合物,其中组分(B)在丙烯酸共聚物中的含量是在0.05%至8%重量的范围内。
11: 权利要求1的压敏性粘合剂组合物,其中组分(B)在丙烯酸共聚物中的含量是在0.2%至5%重量的范围内。
12: 权利要求1的压敏性粘合剂组合物,其中组分(C)在丙烯酸共聚物中的含量是在0.01%至10%重量的范围内。
13: 权利要求1的压敏性粘合剂组合物,其中组分(D)在丙烯酸共聚物中的含量是在67%至99.84%重量的范围内。
14: 权利要求1的压敏性粘合剂组合物,其中丙烯酸共聚物内50%重量或更少的组分(D)用一种非组分(D)的可共聚不饱和单体代替,该单体与组分(A)、(B)、(C)、(D)的每种不饱和单体均可共聚。
15: 一种压敏性粘合片,它是用权利要求1的压敏性粘合剂组合物涂在基底上制成的。
16: 一种压敏性标签,它是用权利要求1的压敏性粘合剂组合物涂在基底上制成的。
17: 一种层压制件,它是用权利要求1的压敏性粘合剂组合物作为粘合剂层将薄片或塑料模塑制品层压在一起而制成的。
18: 权利要求17的一种层压件,其中压敏性粘合剂组合物含有一种交联剂,其数量为每100重量份丙烯酸共聚物有0.01至10重量份。
19: 权利要求17的一种层压制件,其中塑料模塑制品是聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂或聚苯乙烯树脂的模塑制品。
20: 权利要求17的一种层压制件,其中塑料模塑制品是作窗玻璃用的聚碳酸酯树脂板、作窗玻璃用的聚甲基丙烯酸甲酯树脂 板或是透明度良好的聚苯乙烯树脂模塑制品。

说明书


本发明涉及一种具有优异的抗气孔性和可揭除性、并且对基底无腐蚀性的新型压敏性粘合剂组合物以及使用这种粘合剂组合物的新的压敏性粘合片、标签和层压件,可用于将片、标签和层压件粘着到模塑制品上。更具体地说,本发明涉及一种新型的压敏性粘合剂组合物,它具有优异的粘着强度和耐热性能,适合用于保护表面的薄片,在敷贴于基底表面上时具有抗气孔(例如气泡和隆起)形成的性能并且具有良好的可揭除性而不留下沾污,也适合用于聚酯带电绝缘体,对金属(例如铜线)无腐蚀性,本发明还涉及使用这种粘合剂组合物的新的压敏性粘合片、标签和层压件,它们具有优良的防止气孔形成的性能。

    众所周知,具有压敏性粘合剂涂合剂涂层的压敏性粘合片已被广泛使用。这是因为压敏性粘合片只要放在基底表面上轻轻按压就能容易地粘着在各种基底的表面上,并且与一般的粘合剂不同,构成片材涂层的压敏性粘合剂不含有机溶剂,因此不会造成环境污染问题。

    问题。

    近年来的趋势是重量轻的制品更受欢迎,塑料制品的数量逐年增加。因此,压敏性粘合片作为标签贴在塑料制品或产品的塑料包装上的机会也迅速增加。压敏性粘合片常常敷贴在聚碳酸酯树脂板的表面上以防止表面被刮伤并且调节阳光的透射。

    压敏性粘合片通常有一系列问题,当把压敏性粘合片敷贴和粘着到丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂等的制品表面上时,由于基底表面和作为标签或保护层贴上的压敏性粘合片之间的气体没有完全挤走,形成所谓的气孔并不罕见。当压敏性粘合片地表面基膜是用具有阻气性的树脂(例如常用的聚酯树脂)制成的,这一问题是不可避免的。在高温或在高温与高湿条件下此问题尤为严重。

    如果在作为标签贴在制品表面上的压敏性粘合片中产生了气孔,不仅制品因外观难看而降低了商业价值,而且贴在表面上的标签和类似物质也容易最终脱落。特别是由透明的压敏性贴合片做成的印制标签,其外观必定很差,因为粘合剂涂层会透过表面基膜显现出带麻点的或白色与混浊的外观。

    用压敏性粘合剂材料涂在纸或合成树脂薄膜的表面上制成的表面保护片材,广泛地用于金属板(例如不锈钢板、铝板、钢板等)、玻璃制品、模塑树脂产品(例如ABS树脂板、丙烯酸树脂板和苯乙烯树脂板)以及其它各类产品,以防止表面的腐蚀和沾污。

    将掺合有树脂材料的天然橡胶或合成橡胶作为主要组分的压敏性粘合剂材料涂敷在基底(例如纸和合成树脂薄膜)表面上制成压敏性粘合片,这种粘合片作为表面保护片材已广泛使用。在用于这些压敏性粘合剂片材的压敏性粘合剂材料中,虽然可以具有为实现良好的揭除性而要求的低的起始粘合强度,但是在贮存期间粘合强度显著增加。粘合强度的增加使得从基底表面上揭除压敏性粘合片变得很困难,而且,由于压敏性粘合剂材料的耐老化稳定性差,经常有一部分粘合剂材料留在基底表面上。

    近来,广泛采用丙烯酸类压敏性粘合剂材料作为表面保护片材,因为它具有良好的耐老化性。当丙烯酸压敏性粘合剂材料用于表面保护片材时,要求粘合剂材料具有高的内聚强度,以使其具有良好的可揭除性,而且没有粘合剂转移到基底的表面上。因此,将用于表面保护片材的粘合剂材料中的丙烯酸聚合物用含有羧基作为官能团的单体共聚,使其改性,制得的共聚物与作为外交联剂的聚异氰酸酯化合物、三聚氰胺树脂、金属盐等混合,随后交联。

    但是,丙烯酸类压敏性粘合剂材料的问题之一是粘合剂材料必须在室温下长期放置老化或加热老化,因为这种粘合剂材料的交联速度低,而且在刚刚敷贴在基底上之后的起始粘合强度不能保持低值。丙烯酸压敏粘合剂材料的另一问题是,因为粘合剂材料的共聚物含有一种有羧基的单体,所以在贮存期间粘合强度必定增加,从基底上的可揭除性差。

    在某些情形里,在压敏性粘合剂材料中加入表面活性剂、硅氧烷、增塑剂或无机盐,以防止粘合强度增加。但是,此种方法的问题是,因为所加入的物质析出污染了表面,有时会造成印刷缺陷和层离现象。

    为了增加交联速度和提高加工效率,使用一种含有两种或多种单体的共聚物,单体中有诸如羧基、羟甲基、缩水甘油基之类的官能基,然后用外加交联剂,例如聚异氰酸酯化合物、三聚氰胺树脂,金属盐等,将其交联,可以增加压敏性粘合剂材料中的交联密度和提高内聚强度。但是,这类压敏性粘合剂材料的内聚强度太高造成了粘着强度低,因此缺乏对纸或合成薄膜的结合力来造成诸如粘合剂材料转移到基底上和在敷贴于基底期间脱除或层离等问题。

    正如以上举例说明的,常规的用于表面保护的压敏性粘合片不能满足同时达到不沾污基底和具有平衡的粘着-可揭除性这一要求。

    对于作为良好的工业材料用于电绝缘的聚酯带,要求有优良的粘着强度、蠕变性质和耐溶剂性。近年来电学和电子学设备在小尺寸,轻重量和高性能方面取得了进展,与此同时,对于具有优良的耐腐蚀性、尤其是耐电腐蚀性和耐铜着色性的聚酯带的要求更为迫切。电绝缘用的聚酯带主要是用由含尽可能少量的羧基或羟基的共聚单体做成的丙烯酸类压敏性粘合剂材料,以便在粘着强度、蠕变性质和耐老化性之间实现更好的平衡。但是,还没有成功地制备出具有足够优良的耐腐蚀性的压敏性粘合带。

    因此本发明的目的之一是提供一种压敏性粘合剂组合物,它具有优异的特性,诸如:(1)这种粘合剂组合物制成的粘合片在敷贴于塑料模塑板上、尤其是聚碳酸酯板上时,能够防止会造成粘合片隆起和起泡的气孔形成;(2)这种粘合剂组合物能制成表面保护片材,该片材具有合适的起始粘着强度、粘着强度的增加速度低和不在基底上留下污迹的优良的可揭除性;和(3)这种粘合剂组合物能制成用于电学绝缘的带材或片材,它们除了上述的良好性质外,还具有优良的蠕变性质、耐溶剂性和耐腐蚀性。本发明的其它目的是用于上述压敏性粘合剂组合物提供具有以上良好性能的片、标签和层压件。

    本发明业已通过广泛的研究得以完成,其目的是提供具有上述良好性能的压敏性粘合剂组合物,结果发现,在常规的压敏性粘合剂组合物中为了提供高内聚强度、耐热性和粘着强度采用丙烯酸共聚物作为主要成分,这些丙烯酸共聚物含有带羧基的单体单元,带羧基的单体单元会造成以下问题:(1)由于在高温和高湿条件下粘合强度不足和粘合剂组合物在基底表面上缺乏润湿性而形成气孔。(2)由于粘合强度增加而使可揭除性变差和(3)容易发生腐蚀。上述目标可以通过使用一种组合物来达到,该组合物含有一种丙烯酸共聚物作为主要组分,此共聚物中使用带某种特殊官能团的共聚单体单元而不用带羧基的共聚单体。

    于是,本发明提供了一种以丙烯酸共聚物作为主要组分的压敏性粘合剂组合物,该共聚物0.1%至20%重量的组分(A)和0.01%至10%重量的组分(B)、0至10%重量的组分(C)、60%至99.89%重量的组分(D)共聚而成。组分(A)含有至少一个具有以下结构通式的不饱和单体:

    其中R是氢原子或甲基,R1和R2是氢原子或有1至4个碳原子的烷基,n是从1至4的整数,R1和R2可以相同或不同;组分(B)含有至少一个具有以下结构通式的不饱和单体:

    其中Y是具有可以游离基聚合的不饱和键的有机基团,R3、R4和R5各自是芳基、烷基或取代的烷基,可以彼此相同或不同;组分(C)含有至少一个具有以下结构通式的不饱和单体:

    其中R6、R7、R8、R9和R10各自是氢原子或-CH2OH基,可以彼此相同或不同;组分(D)含有至少一个具有以下结构通式的不饱和单体:

    其中R11是氢原子或甲基,R12是1至14个碳原子的烷基。

    本发明还提供了一种将上述压敏性粘合剂组合物涂敷在基底上而制成的粘合片。

    本发明还提供了一种将上述压敏性粘合剂组合物涂敷在基底上而制成的标签。

    本发明还提供了一种层压件,它是将片材或塑料模制件通过上述压敏性粘合剂组合物的粘合剂层层压制得的。

    以下的说明将更充分地显示本发明的其它的和进一步的目的、特点及优越性。

    本发明详细说明如下。

    首先叙述本发明的压敏性粘合剂组合物。

    用于本发明中的官能性单体组分(A)是具有结构通式[1]的不饱和单体:

    其中R是氢原子或甲基,R1和R2各自是氢原子或1-4个碳原子、最好是1-2个碳原子的烷基,n是从1到4的整数,最好是从2到3,R1和R2可以相同或不同。

    组分(A)的实例是:N,N-二甲基氨乙基丙烯酰胺,N,N-二乙基氨乙基丙烯酰胺、N-甲基氨乙基丙烯酰胺、氨乙基丙烯酰胺、N-乙基氨乙基丙烯酰胺、N,N-二丁基氨乙基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨丙基丙烯酰胺、N,N-二乙基氨丙基丙烯酰胺和与以上丙烯酰胺类化合物相应的甲基丙烯酰胺,其中在丙烯酰胺的α-碳原子上用甲基取代。组分(A)的优选实例是N,N-二甲基氨乙基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨丙基丙烯酰胺、N,N-二乙基氨乙基丙烯酰胺、N,N-二乙基氨丙基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨乙基甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨丙基甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基氨乙基甲基丙烯酰胺和N,N-二乙基氨丙基甲基丙烯酰胺。

    组分(A)的不饱和单体可以单独使用,或是以两种或多种单体混合物的形式在组分(A)中使用。

    当丙烯酸类共聚物用后面将提到的交联剂交联时,组分(A)显示出催化作用。组分(A)还使本发明的丙烯酸共聚物具有优良的拉伸性,这是由带羟基、羟基或环氧基的单体构成的常规的丙烯酸类共聚物不可能有的,同时,组分(A)还有防止在高温和高湿条件下粘合强度降低的作用。因此,组分(A)对提供一种具有优良的防形成气孔性的聚合物有效。

    组分(A)的含量一般在0.1%至20%重量的范围内。当组分(A)的含量少于0.1%重量时,组合物的有利作用不能充分显示,当含量大于20%重量时,粘合强度减小的问题发生,于是组合物不适合用作防气孔的粘合剂组合物,而且由于碱性过高,组合物会腐蚀金属。

    组分(A)的优选含量随着本发明的压敏性粘合剂的使用场合的不同而不同。当作为防气孔压敏性粘合剂作用时,组分(A)的含量宜在2.5%-15%重量的范围内,2.5%-10%重量范围则更好。当作为表面保护的压敏性粘合剂使用时,组分(A)的含量以在1%-10%重量的范围内为宜,1%-5%重量范围内则更好。当作为电学绝缘的压敏性粘合剂使用时,组分(A)的含量以在0.1%-5%重量的范围内为宜,0.5%-3%重量范围内则更好。

    组分(B)含有许多种具有结构通式[2]的活性不饱和单体:

    其中Y是具有可游离基聚合不饱和键的有机基团,R3、R4、R5各自是芳基、烷基或取代的烷基,可以彼此相同或不同。

    作为组分(B)的不饱和单体的优选化合物是具有结构通式[5]的活性不饱和单体(b1)和具有结构通式[6]的活性不饱和单体(b2)。在这些化合物中,具有结构通式[5]的活性不饱和单体(b1)更为可取。

    在式[5]中,R13是氢原子或甲基。在式[5]和式[6]中,ph均为亚苯基,R14、R15和R16各自是芳基、烷基、取代烷基或羟基。烷基和取代的烷基以含1-6个碳原子为宜。最好是R14、R15与R16中至少有一个是羟基。活性不饱和单体(b1)和活性不饱和单体(b2)可以以盐的形式(例如盐酸盐)使用,用来与甲基丙烯酸酯单体共聚,以调节共聚反应中的反应活性。

    活性不饱和单体(b1)的实例是:1,1-二甲基-1-(2-羟丙基)胺甲基丙烯酰亚胺、1,1-二丙基1-(2-羟丙基)胺甲基丙烯酰亚胺、1,1-二甲基-1-(2,3-二羟丙基)胺甲基丙烯酰亚胺、1,1-二丙基-1-(2-羟丁基)胺丙烯酰亚胺、1,1-二甲基-1-(2-羟辛基)胺甲基丙烯酰亚胺、1,1-二甲基-1-(2-羟基-3-苯氧基丙基)-胺甲基丙烯酰亚胺、1,1-二甲基-1-(2-羟基-3-甲氧丙基)胺甲基丙烯酰亚胺和1,1-二甲基-1-(2-羟基-2-苯基乙基)胺甲基丙烯酰亚胺。上述实例中的优选者是1,1-二甲基-1-(2-羟丙基)胺甲基丙烯酰亚胺和1,1-二甲基-1-(2,3-二羟丙基)胺甲基丙烯酰亚胺。

    活性不饱和单体(b2)的实例是:1,1-二甲基-1-(2-羟丙基)胺4-异丙烯基苯甲亚胺和1,1-二甲基-1-(2-羟基-3-苯氧丙基)胺4-乙烯基苯甲亚胺。优选的实例是1,1-二甲基-1-(2-羟丙基)胺4-异丙烯基苯甲亚胺。

    组分(B)的不饱和单体可以单独使用,或是以两种或多种单体混合物的形式用于组分(B)中。

    组分(B)的不饱和单体起交联组分的作用,它使丙烯酸共聚物具有高的交联速度、粘合强度的增加小和良好的可揭除性,它与组分(A)的不饱和单体协同作用时更为有效。

    当使用异氰酸酯化合物或环氧化合物作为外加交联剂时,使用组分(B)的不饱和单体有利,因为组分(A)的催化作用提高了组分(B)的效能。

    组分(B)的含量一般参0.01%至10%重量的范围内。当组分(B)的含量少于0.01%重量时形成了气孔,而且由于内聚强度不够,从而使可揭除性差。当组分(B)的含量大于10%重量时,因为共聚强度太高,粘合强度则显著下降。

    组分(B)的优选含量随本发明的压敏性粘合剂的使用场合而不同。当作为防气孔压敏性粘合剂使用时,组分(B)的含量以在0.05%-5%重量的范围内为宜,在0.2%-3%重量范围则更好。当作为表面保护的压敏性粘合剂使用时,组分(B)的含量以在0.5%-8%重量的范围内为宜,在0.5%-5%重量范围则更好。当作为电学绝缘的压敏性粘合剂使用时,组分(B)的含量以在0.5%-3%重量的范围内为宜,1%-2%重量范围则更好。

    组分(C)的不饱和单体是具有结构通式[3]的不饱和单体:

    其中R6、R7、R8、R9和R10各自为氢原子或-CH2OH基,可以彼此相同或不同。组分(C)的不饱和单体的实例是双丙酮丙烯酰胺、羟甲基双丙酮丙烯酰胺等。优选的实例是双丙酮丙烯酰胺。

    组分(C)的不饱和单体可以单独使用,或是以两种或多种单体混合物的形式用于组分(C)中。

    当组分(C)的不饱和单体被包括在丙烯酸共聚物中时,该共聚物具有吸收组合物中产生的气体的性质。在作为粘合片使用的塑料薄膜或类似物质对于在粘合剂层中产生的少量气体起阻挡层作用的情形里,组分(C)有效地阻止产生以被包封气体的气泡形式构成的气孔。

    组分(C)的含量一般是在从0-10%重量的范围内,以从0.01%至10%为宜,从1%至5%则更好。当组分(C)的含量大于10%重量时,由于共聚强度太高而降低了粘合强度。

    组分(D)的不饱和单体是具有结构通式[4]的不饱和单体:

    其中R11是氢原子或甲基,R12是有1至14个碳原子、最好是1至8个碳原子的烷基。

    在丙烯酸共聚物中使用组分(D)使粘合剂组合物具有优良的耐老化性、耐热性和耐用性。

    组分(D)的不饱和单体的实例是丙烯酸甲酯、丙烯酯乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯等,以及甲基丙烯酸的相应酯。优选的不饱和单体实例是丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸2-乙基己酯。

    组分(D)的不饱和单体可以单独使用,或是以两种或多种单体混合物的形式用于组分(D)中。当使用两种或多种单体的混合物时,以丙烯酸甲酯与丙烯酸2-乙基己酯以及丙烯酸乙酯与丙烯酸丁酯的组合为佳。为采用丙烯酸甲酯和丙烯酸2-乙基己酯的混合物时,丙烯酸甲酯的含量一般是在20%-50%重量的范围,丙烯酸2-乙基己酯的含量一般为50%-80%重量。当使用丙烯酸乙酯与丙烯酸丁酯的混合物时,丙烯酸乙酯的含量一般为5%-50%重量。丙烯酸丁酯的含量一般为50%-95%重量。

    丙烯酸共聚物内的组分(D)的含量一般为60%-99.89%重量,以67%-99.84%重量为佳,最好是从80%至98.3%重量。

    在本发明的压敏性粘合剂组合物中,丙烯酸共聚物的组分(D)的50%重量或更少可以用一种非组分(D)的可聚合不饱和单体代替,该单体可以与组分(A)、(B)、(C)、(D)的每种不饱和单体共聚。

    非组分(D)的可聚合不饱和单体的实例是乙烯基酯,例如甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯等;丙烯腈类,例如丙烯腈等;丙烯酸酯,例如丙烯酸二烷基氨基亚烃酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯等;甲基丙烯酸酯,例如甲基丙烯酸二烷基氨基亚烃酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯等;丙烯酰胺类,例如丙烯酰胺、N-正丁氧甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺等;丙烯酸异氰酸酯,例如丙烯酸异氰酸乙酯等;乙烯基硅烷类,例如烷氧基乙烯基硅烷等;丙烯酸类,例如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸酐等。这些化合物中的优选实例是乙酸乙烯酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟乙酯。

    在丙烯酸共聚物中使用的非组分(D)可共聚不饱和单体的种类及数量根据用丙烯酸共聚物制备的压敏性粘合剂组合物的用途选定。如果多于50%的组分(D)被可共聚的不饱和单体代替,则制得的压敏性粘合剂组合物太硬,不适合作为实现本发明目标的粘合剂组合物。

    丙烯酸共聚物可以用各种常规共聚方法将组分(A)、(B)、(C)、(D)以及任选使用的可共聚不饱和单体共聚制得。常规共聚方法的实例是在诸如甲苯、己烷、乙酸乙酯等溶液中溶液共聚:在水中乳液共聚;以及为制备适合涂布的低分子量共聚物在基本上无任何有机溶剂存在下本体共聚。为了改进耐老化性、耐热性和耐溶剂性,可以在组合物中加入适量的交联剂,如有必要,用溶剂稀释。

    用上述方法制得的本发明的丙烯酸共聚物使压敏性粘合剂组合物具有优良的防气孔性、无沾污的可揭除性以及对金属无腐蚀性,为了制备具有改进的抗老化性、耐热性和耐溶剂的粘合剂组合物,可以在组合物中按每100重量份基础组合物加0.01至10重量份加入交联剂。

    交联剂的种类无特别限制。优选的交联剂实例是多官能异氰酸酯化合物、多官能环氧化合物、金属螯合物化合物等。在粘合剂组合物中使用的交联剂的数量和种类根据在丙烯酸共聚物中使用的不饱和单体的种类和用丙烯酸共聚物制备的压敏性粘合剂组合物的用途来确定。

    根据需要,可以在粘合剂组合物中加入通常用于常规压敏性粘合剂材料中的各种试剂,例如抗氧化剂、紫外线吸收剂、增粘剂(如松香酚醛树脂、石油树脂等)以及类似的其它试剂。

    本发明的压敏性粘合剂组合物可以作为压敏性粘合剂材料直接涂敷使用,或是以在基底(例如板、薄膜、片、纸等)或标签基底上涂布的组合物的形式使用。

    涂布在基底(例如薄片)或标签基底上的本发明压敏性粘合剂组合物薄层的厚度无特殊限制,其厚度一般为1-100微米,最好是5-30微米。

    最好是基底表面(例如薄片)经过表面处理加工,例如电晕放电处理、等离子体处理和涂底剂,以使表面与压敏性粘合剂组合物有较好的粘合性。

    利用本发明的压敏性组合物作为层压件的粘合剂层,可以将薄片或塑料模塑制品构成层压制品。

    层压件内的粘合剂层厚度并无特殊限制,而是根据使用的要求适当选定。该厚度一般为1-100微米,最好是5-30微米。

    用于本发明的片材的实例是板、薄膜、薄片等。使用塑料片较为可取。最好是用透明的塑料片。

    塑料片的材料无特殊限制,可以使用各种塑料片。塑料的实例有聚烯烃树脂,例如聚乙烯、聚丙烯等;含氯的聚烯烃,例如聚氯乙烯等;芳香族乙烯基树脂,例如聚苯乙烯等;丙烯酸树脂,例如聚甲基丙烯酸甲酯等;聚碳酸酯树脂;聚酯树脂,例如聚对苯二甲酸乙二醇酯等;聚烯丙基树脂;聚醚树脂;以及类似的其它塑料。优选的塑料实例是聚对苯二甲酸乙二醇酯。

    塑料片材可以是单层结构或多层结构。塑料片材可以用金属(如铝、铜等)蒸气沉积和染料或颜料涂敷表面进行处理。

    用于本发明的薄片厚度没有特殊限制,可以根据使用的需要适当选择。该厚度一般为5至250微米,最好是15至80微米。

    用于本发明的塑料模塑制品的实例包括各种形状的模塑制品,例如薄膜、片、板、包装容器、瓶、袋及其它类似物。

    塑料模塑制品的材料无特殊限制,可以是各种塑料,就本发明的目的而言,在长时间内会产生少量气体的产气塑料是本发明压敏性粘合剂组合物的优选材料。

    已知有很多种产气树脂,产生相当明显数量气体的树脂实例是含5摩尔%或更多、尤其是含15摩尔%或更多芳香环的树脂,例如聚苯乙烯树脂和聚碳酸酯树脂;丙烯酸树脂,例如聚甲基丙烯酸甲酯等;和聚烯烃树脂,例如刚刚模制后的聚乙烯。

    上述的聚苯乙烯树脂是在树脂制备过程中使用10%重量或更多、尤其是30%重量或更多苯乙烯单体的树脂,例如聚苯乙烯树脂、耐冲击聚苯乙烯树脂、丙烯腈-丁二烯一苯乙烯树脂、丙烯腈一苯乙烯树脂、甲基丙烯酸甲酯一丁二烯一苯乙烯树脂、丙烯酸橡胶一丙烯腈一苯乙烯树脂、丙烯腈-(乙丙橡胶)一苯乙烯树脂、丙烯腈-(氯化聚乙烯)一苯乙烯树脂、改性聚苯醚树脂及类似的树脂,据认为,这些树脂在模制后产生气态的苯乙烯单体,从而形成气孔。

    含有5摩尔%或更多、尤其是15摩尔%或更多芳香环的树脂,即使不含有苯乙烯单体单元,也具有吸收水分或吸附低分子量物质的倾向,这些吸收的水分或吸附的低分子量物质产生气体,从而形成气孔。在侧基上有极性基团的聚合物(例如丙烯酸树脂)会发生同样的现象。

    聚烯烃,例如聚乙烯,通常不持续产生少量气体。但是,这些树脂在刚模制后会产生气体,导致形成气孔。用本发明的压敏性粘合剂组合物构成的粘合剂层制备层压件能有效地防止这种不良现象。

    适合用于本发明中的模制塑料制品的实例是作窗玻璃用的聚碳酸酯树脂,作窗玻璃用的聚甲基丙烯酸甲酯,和聚苯乙烯模塑制品,例如用透明度良好的聚苯乙烯树脂制成的盒式磁带盒。当把压敏性薄片贴在作窗玻璃用的聚碳酸酯树脂板或聚甲基丙烯酸甲酯树脂板的表面上,以便调节阳光透射度或保护表面免遭刮伤时,气孔在形成时特别明显。当把压敏性粘合剂标签贴在透明度良好的聚苯乙烯模塑制品的表面上时,气孔在形成时也特别明显。气孔的形成实际上是用作磁带容器的聚苯乙烯盒上的一个严重问题。

    通过使用本发明压敏性粘合剂组合物的粘合剂层将薄片层压到这类塑料模塑制品上,是防止这些问题的明显有效的方法。

    上述的塑料模塑制品包括表面上有塑料层的其它材料的制品和全塑料制品。

    本发明的层压制品可以用各种方法制备。例如,将压敏性组合物涂布在薄片的表面上,再将涂敷过的薄片贴在塑料模制品的表面上。另一种实例是,将压敏性粘合剂组合物涂敷在塑料模制品的表面上,然后将薄片贴在用粘合剂组合物涂过的塑料模制品的表面上。

    塑料模塑制品的表面最好是经过表面处理加工,例如电晕放电处理、等离子体处理、涂底剂等,以便在涂敷粘合剂组合物之前具有更好的与粘合剂组合物粘着的性能。

    本发明的层压制品有更多种用途。优选的应用实例是窗玻璃和盒式磁带盒。

    参照以下实施例会更容易地理解本发明;但是这些实施例是用来说明本发明,而不构成对本发明范围的限制。

    实施例1

    丙烯酸丁酯    60重量份

    丙烯酸乙酯    40重量份

    N,N-二甲基氨丙基丙烯酰胺    3重量份

    不饱和单体,其化学式如下    1重量份

    2,2′-偶氮二异丁腈    0.5重量份

    将上述组分溶在90重量份乙酸乙酯和20重量份正己烷的混合物中,在70℃下搅动该溶液12小时以便聚合。向这样制得的粘稠溶液中加入50重量份的甲苯将溶液稀释,制得丙烯酸共聚物溶液。聚合转化率为98%,粘度25000厘泊,固体组分含量为38.5%。

    实施例2

    在100重量份实施例1中制备的丙烯酸共聚物溶液中加入2重量份的Coronate    L(日本聚氨酯公司产品。一种多官能异氰酸酯伦合物)并混合之。这样就制成了一种压敏性粘合剂组合物。

    实施例3

    在100重量份实施例1中制得的丙烯酸共聚物溶液中加入0.25重量份的Adeka树脂EP-4100E(Asahi    Denka公司产品,一种多官能环氧化合物)并混合之。这样就制成了一种压敏性粘合剂组合物。

    实施例4

    丙烯酸2-乙基己酯    60重量份

    丙烯酸甲酯    30重量份

    乙酸乙烯酯    10重量份

    N,N-二甲基氨丙基甲基丙烯酰胺    3重量份

    不饱和单体,其化学式如下:1.2重量份

    2,2′-偶氮二异丁腈    0.5重量份

    将上述组分溶在90重量份乙酸乙酯和20重量份正己烷的混合物中,按照与实施例1相同的方法制备丙烯酸共聚物溶液。聚合转化率为97%,粘度9300厘泊,固体组分的含量为38.2%。在100重量份这样制成的丙烯酸共聚物溶液中加入0.25重量份的Adeka树脂EP-4100ER(Asahi Denka公司产品,一种多官能环氧化合物)并混合之。这样制得了一种压敏性粘合剂组合物。

    实施例5

    丙烯酸丁酯    60重量份

    丙烯酸乙酯    40重量份

    N,N′一二甲基氨丙基丙烯酸酯    3重量份

    不饱和单体,其化学式如下:1重量份

    不饱和单体,其化学式如下:3重量份

    2,2′-偶氮二异丁腈    0.3重量份

    将上述组分溶在90重量份乙酸乙酯和20重量份正己烷的混合物中,按照与实施例1相同的方法制备丙烯酸共聚物溶液。聚合转化率为98.2%,粘度21000厘泊,固体组分含量为39.3%。在这样制得的100重量份丙烯酸共聚物溶液中加入0.25重量份的Adeka树脂EP-4100ER(Asahi Denka公司产品,一种多官能环氧化合物)并混合之。这样就制得了一种压敏性粘合剂组合物。

    对照实施例1

    使用60重量份丙烯酸丁酯、40重量份丙烯酸乙酯和3重量分丙烯酸,按实施例1中的同样方法制备丙烯酸共聚物溶液。

    将2重量份Coronate LR加到100重量份上面制备的丙烯酸共聚物溶液中混合之,制成压敏性粘合剂组合物。

    对照实施例2

    按照与对照实施例1相同的方法制备压敏性粘合剂组合物,但是用0.25重量份的Adeka树脂EP-4100ER代替Coronate LR。

    对照实施例3

    按照与对照实施例1相同的方法制备丙烯酸共聚物溶液。但是不使用N,N-二甲基氨丙基丙烯酰胺。将0.25重量份Adeka树脂EP-4100ER加到100重量份上面制备的丙烯酸共聚物溶液中并混合之,制成压敏性粘合剂组合物。

    对照实施例4

    按照与对照实施例1相同的方法制备丙烯酸共聚物溶液,但是不使用化学式如下的不饱和单体:

    将0.25重量份Adeka树脂EP-4100ER加到100重量份上面制得的丙烯酸共聚物溶液中并混合之,制成压敏性粘合剂组合物。

    将在各实施例和对照实施例中制得的压敏性粘合剂组合物溶液涂敷在厚度为25微米的聚酯膜的表面上,使涂层中含有20±2克/米2的粘合剂组合物,厚度为18微米。用热空气流将涂过的膜在100℃温度下干燥1分钟,制得压敏性粘合片。

    这样制得的压敏性粘合片的鉴定结果示于表1。

    将在各实施例和对照实施例中制得的压敏性粘合剂组合物的溶液用甲苯稀释,得到固体含量占20%的溶液。将稀释过的溶液直接涂在厚度为70微米的聚乙烯薄膜的表面上,薄膜事先经电晕放电预处理,涂层厚度为5微米。涂过的薄膜在70℃温度下加热3分钟,在干燥炉中于50℃温度下老化20小时,制得表面保护薄片。

    这样制得的表面保护薄片的鉴定结果示于表2。

    表1与表2中的结果清楚地显示了本发明压敏性粘合剂组合物和压敏性粘合片的优点。

    表1所列的鉴定结果是按以下方法进行的。

    (1)球粘着性

    球粘着性按J.Dow的方法(日本工业标准Z-0237)测定,用停住的球数表示。

    (2)粘合强度

    样品在180℃角下撕脱时的粘合强度按日本工业标准Z-0237的方法测定,用每25毫米宽度的力的克数值表示。在样品贴在试验基底上20分钟之后进行测定。

    (3)负荷力

    负荷力是按照日本工业标准Z-0237在40℃和1千克负荷下测定,用落下之前的时间秒数表示。在时间为18000秒时停止测定。当鉴定结果表示成NC时,说明未观察到样品有位移。

    (4)抗气孔形成性能

    将压敏性粘合片贴在透明的聚碳酸酯板(日本试板公司产品,厚度2毫米)或透明丙烯酸树脂板(日本试板公司产品,厚度2毫米)上,把贴上压敏性粘合片的板在调节到23℃和相对湿度65%的空调房间放置1小时后,将它在80℃的加热空气干燥炉中放置1小时以加速试验,目测观察鉴定气孔的形成。鉴定结果用以下符号表示:

    优:未发现气孔形成。

    良:用放大镜(10倍)看到少数小气孔,但未发现隆起。

    中:发现有部分气泡和隆起。

    差:到处发现气泡和隆起。

    (5)耐腐蚀性

    将压敏性粘合片贴在铜板(日本试板公司产品)上。将贴上压敏性粘合片的板在调节到50℃和相对温度90%的空调室里放置1天。从铜板上取下粘合片,目测观察鉴定锈的形成。观察结果用以下符号表示:

    好:无锈生成。

    中:略有锈生成。

    差:有锈生成,表面变黑。

    表2所列的结果按以下方法进行鉴定。

    (1)起始粘合强度

    将用于表面保护的压敏性粘合片贴在不锈钢板(SUS#304)上,钢板事先用280号金刚砂纸打光。在样品贴在试验基底上20分钟之后测定该样品在180℃角撕脱时的粘合强度,用每25毫米宽的力的克数值表示。

    (2)粘合强度

    将用于表面保护的尺寸20×150毫米的压敏性粘合片贴在事先用280号金刚砂纸打光的不锈钢(SUS#304)上,从背面用Toyo    Rika    Kogyo公司制造的老化试验机照射指定的一段时间。在照射后用180℃撕脱法测定压敏性粘合片与不锈钢板的粘合强度。

    (3)可揭除性

    按照在粘合强度鉴定中的同样方法制备样品并用老化试验机照射,将样品中作表面保护用的粘合片从不锈钢板上使劲揭下,目测观察鉴定粘合片从不锈钢板上的可揭除性。观测结果用以下符号表示:

    好:光滑地除掉,无粘合剂层保留。

    中:粘合强度高,粘合剂层因内聚破坏而破裂;在不锈钢板表面上保留少量粘合剂层。

    差:粘合强度太高,粘合剂层因内聚破坏而完全破裂;在不锈钢板表面保留大量的粘合剂层。

    (4)沾污

    按照在粘合强度鉴定中的同样方法制备样品并用老化试验机照射,将样品中作表面保护用的粘合片使劲地从不锈钢板上揭下,目测观察不锈钢板的表面被粘合片沾污的情况。观测结果用以下符号表示:

    好:未发现沾污。

    中:发现有轻微程度的模糊污迹。

    差:在不锈钢板表面上发现保留有粘合剂层,不锈钢板表面被沾污。

    虽然已参照优选的实施例对本发明作了具体表述和说明,但是工艺技术人员都清楚,可以在形式和细节上作出上述的和其它的变化,而不偏离本发明的精神和范围。

    总结本发明的优点,由于本发明的压敏性组合物含有特殊的丙烯酸共聚物作为其主要组分,当用这种粘合剂组合物对塑料模制品,特别是聚碳酸酯树脂和丙烯酸树脂的模制品,进行层压时,防止了气孔(例如气泡和隆起)的形成。它适合用于作表面保护用的压敏性粘合片,因为它的粘合强度增加小,防止了对基底表面的沾污,而且可揭除性优良。因为耐腐蚀性、蠕变性能及耐溶剂性优良,它也适合用于电学绝缘胶带。

    表1(第1部分)

    表1(第2部分)

    表2

    表2(续)

    

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本发明压敏性粘合剂组合物适用于塑料模制品,尤其是聚碳酸酯树脂和丙烯酸树脂模制品的层压,以防止气泡和隆起之类的气孔形成等,适用作表面保护用的压敏性粘合片,因为其粘合强度增长小、防止了基底表面被沾污,而且可揭除性优良。它也适用于电学绝缘带,因为抗腐蚀性、蠕变性和耐溶剂性能优良。该压敏胶组合物含有丙烯酸共聚物作为主组分,该共聚物由丙烯酰胺特定亚甲基胺衍生物、胺衍生物、双丙酮衍生物和丙烯酸的特定酯共聚制得。

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