可壓縮的微米級(jí)聚合物顆粒及其用途、可固化組合物及其制備方法、壓敏粘合劑、膠帶的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于壓敏粘合劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可壓縮的微米級(jí)聚合物顆粒及其 用途、可固化組合物及其制備方法、壓敏粘合劑、膠帶。
【背景技術(shù)】
[0002] 丙烯酸酯膠帶是壓敏膠帶的一種，其具有類似泡棉膠帶（如聚氨酯泡棉膠帶）的 可壓縮性和貼附性等性質(zhì)，故也被稱為"泡棉狀膠帶"。但與泡棉膠帶不同，丙烯酸酯膠帶不 是由泡棉芯材和芯材表面的粘合劑層組成，而完全由聚丙烯酸酯類壓敏粘合劑組成（即聚 丙烯酸酯類壓敏粘合劑同時(shí)起到芯材和粘合劑層的作用），這樣粘接頭的應(yīng)力可通過(guò)膠帶 整體的力學(xué)松弛耗散，從而有效保護(hù)粘接頭；同時(shí)，聚丙烯酸酯類壓敏粘合劑對(duì)熱、紫外線、 化學(xué)試劑有很強(qiáng)的抗性，故丙烯酸酯膠帶有良好的耐候性、耐久性等。
[0003] 丙烯酸酯膠帶可在消費(fèi)電子、建筑、汽車、家用電器等領(lǐng)域中用于實(shí)現(xiàn)粘結(jié)和密 封，具體的，如用于將手機(jī)顯示面板粘結(jié)在外殼上，或用于將汽車Logo粘結(jié)在車體上等。在 實(shí)際應(yīng)用中，很多情況下希望丙烯酸酯膠帶是黑色的，以從背景中隱去其存在。由于聚丙烯 酸酯類壓敏粘合劑本身無(wú)色，故需要向其中添加黑色顏料或黑色染料以使其呈黑色。但丙 烯酸酯膠帶多是通過(guò)紫外光固化的，而黑色顏料或黑色染料會(huì)大量吸收紫外光，導(dǎo)致丙烯 酸酯膠帶的固化受影響，內(nèi)聚強(qiáng)度和粘結(jié)強(qiáng)度等降低；或者，為減小對(duì)丙烯酸酯膠帶固化的 受影響，就要降低黑色顏料或黑色染料的加入量，導(dǎo)致膠帶顏色變淺（如僅為灰色等），外 觀達(dá)不到要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種可壓縮的微米級(jí)聚合物顆粒，其可被用于壓敏粘合 劑中，從而在不降低壓敏粘合劑的強(qiáng)度的情況下，使壓敏粘合劑呈現(xiàn)足夠的黑色。
[0005] 本發(fā)明的可壓縮的微米級(jí)聚合物顆粒包括：
[0006] 聚合物微粒，該聚合物微粒具有由聚合物材料構(gòu)成的殼和由所述殼包圍的腔體；
[0007] 覆蓋在所述殼外表面上的金屬層。
[0008] 其中，所述聚合物微粒的形狀優(yōu)選基本為球形。
[0009] 其中，所述金屬層厚度優(yōu)選在5納米至80納米之間，最優(yōu)選在20納米至60納米 之間。
[0010] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種含有上述的可壓縮的微米級(jí)聚合物顆粒的可固 化組合物，其固化后可形成壓敏粘合劑。
[0011] 本發(fā)明的可固化組合物包括：
[0012] 漿液聚合物，其包括由至少兩種可聚合單體部分共聚而成的混合物，所述混合物 包括未發(fā)生聚合的所述可聚合單體以及由所述可聚合單體共聚形成的共聚物；
[0013] 光引發(fā)劑；
[0014] 上述的可壓縮的微米級(jí)聚合物顆粒。
[0015] 其中，可聚合單體優(yōu)選包括：作為第一單體的丙烯酸酯類單體，以及作為第二單體 的具有至少一個(gè)烯鍵的非酯不飽和單體；該第一單體更優(yōu)選為非叔醇的（甲基）丙烯酸酯 單體，而第二單體更優(yōu)選為酸官能的具有至少一個(gè)烯鍵的非酯不飽和單體。
[0016] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種上述可固化組合物的制備方法，其包括：
[0017] 使上述可聚合單體發(fā)生部分共聚，得到上述漿液聚合物；
[0018] 將光引發(fā)劑和上述可壓縮的微米級(jí)聚合物顆粒與所述漿液聚合物混合。
[0019] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種壓敏粘合劑，其可被用于膠帶中，并可在不降低 強(qiáng)度的情況下呈現(xiàn)出足夠的黑色。
[0020] 本發(fā)明的壓敏粘合劑由上述的可固化組合物固化而成。
[0021] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種膠帶，其可在強(qiáng)度不降低的情況下呈現(xiàn)足夠的黑 色。
[0022] 本發(fā)明的膠帶包括上述的壓敏粘合劑。
[0023] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種上述可壓縮的微米級(jí)聚合物顆粒用于聚丙烯酸 酯類壓敏粘合劑的用途。
【附圖說(shuō)明】
[0024] 圖1為用于在已膨脹聚合物微球外表面形成金屬層的真空濺射設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0025] 在本發(fā)明中，附圖標(biāo)記為：
[0026] 10、真空濺射設(shè)備；12、外罩；14、真空腔體；16、顆粒物攪拌流化器；18、底面；20、 接口；28、頂面；34、開(kāi)口；40、軸；42、攪拌片；44、孔。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方 式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0028] 用語(yǔ)解釋
[0029] 在本發(fā)明中，下列術(shù)語(yǔ)或描述方式的意義如下：
[0030] "A和/或B"的描述表示其中任意一種或兩種同時(shí)的情況都可能發(fā)生，即包括"A 和8"、1"、1"三種情況。
[0031] "A至B"的描述包括A的值、B的值，以及任何大于A并小于B的值；例如，1至10 包括1、10,以及任何大于1并小于10的值，例如2、3、4、5、6、7、8、9、2. 3、3. 5、5. 26、7. 18、 9. 999 等。
[0032] "A基本為B"的描述是指在以A自身的尺度為參考的情況下，其整體上符合特征 B，但在部分細(xì)節(jié)上可與B存在細(xì)小差別。例如，"A基本為球形"表示在以A的尺寸為標(biāo)準(zhǔn) 觀察時(shí)，其整體上是球形的，但該球形的形狀可不嚴(yán)格，如可具有粗糙的表面，表面上可具 有細(xì)小的凹陷或凸起，或整體上可發(fā)生細(xì)小的變形（如為橢球形、梨形）等。
[0033] "約為A"的描述表示目標(biāo)值為A，但實(shí)際值與A值之間可有在現(xiàn)有技術(shù)條件下不可 避免的、能夠容許的誤差。
[0034] "粘度"，如無(wú)特別說(shuō)明，則本發(fā)明中所稱的粘度均是用烏氏粘度計(jì)測(cè)量得到的。
[0035] "分子量"，如無(wú)特別說(shuō)明，則本發(fā)明中所稱的分子量均為重均分子量，且均是通過(guò) 凝膠氣相色譜方法（GPC)得到的。重均分子量的具體測(cè)試方法包括：稱取0. 1克樣品置于5 毫升的樣品瓶中，加入3毫升四氫呋喃（TEDIA有限公司，俄亥俄州，美國(guó)）進(jìn)行溶解；將溶 液用〇. 45微米孔徑的過(guò)濾膜進(jìn)行過(guò)濾后加入樣品瓶中；用色譜儀（Waters公司，馬里蘭州， 美國(guó)）進(jìn)行測(cè)試，所得色譜柱使用標(biāo)準(zhǔn)已知分子量聚苯乙烯進(jìn)行標(biāo)定并通過(guò)線性最小二乘 法分析建立標(biāo)定曲線，從而最終得到分子量。
[0036] "物質(zhì)用量"，如無(wú)特別說(shuō)明，則本發(fā)明中物質(zhì)的用量或用量比均指重量或重量比。
[0037] "（甲基）丙烯酸"的描述代表丙烯酸和甲基丙烯酸兩種情況。
[0038] "叔醇"是指羥基所在的碳原子上所連接的其它三個(gè)基團(tuán)均為非氫原子的取代基 的醇；"非叔醇"則指不屬于叔醇的醇。
[0039] "微米級(jí)聚合物顆粒"是指聚合物顆粒的粒徑處于微米量級(jí)，即粒徑大于等于1微 米并小于1000微米。
[0040] "可壓縮的聚合物顆粒"是指在受到外界壓力時(shí)，聚合物顆?？稍诓槐粨p壞的情況 下發(fā)生壓縮變形，當(dāng)壓力被移除時(shí)、聚合物顆粒能恢復(fù)之前的形狀和尺寸。
[0041] "聚合物材料構(gòu)成的殼"是指由聚合物構(gòu)成的、完整的、封閉的殼體，該殼體將其內(nèi) 部空間與外部空間分割開(kāi)來(lái)；殼體內(nèi)的空間即為"由殼包圍的腔體"。
[0042] "部分共聚"是指可聚合單體中有一部分已經(jīng)發(fā)生聚合而形成了共聚物；同時(shí)，還 有一部分可聚合單體仍未發(fā)生聚合，保持單體的形式。
[0043] "共聚物"是指由至少兩種不同的單體共聚而得的物質(zhì)，其包括無(wú)規(guī)共聚物、嵌段 共聚物、接枝共聚物、交替共聚物或它們的混合。
[0044] "壓敏粘合劑"是指可將兩個(gè)基體粘結(jié)在一起的物質(zhì)，且其至少在環(huán)境溫度（5°C至 40°C )下滿足：（1)具有持久的粘性；(2)在用手指按壓的壓力下就能實(shí)現(xiàn)粘結(jié)；（3)能改變 形狀以附著在基體上；(4)內(nèi)聚強(qiáng)度足以使其從粘附體上基本干凈的移除。
[0045] "固化"是指液態(tài)的物質(zhì)通過(guò)其中組分的聚合和交聯(lián)而由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂姓硰椞?性的固態(tài)（因?yàn)楸景l(fā)明中固化所得的都是壓敏粘合劑）的過(guò)程。
[0046] "膠帶"是指可粘結(jié)在基體上或可將兩個(gè)基體粘結(jié)在一起的形狀基本為帶狀的產(chǎn) 品。
[0047] 可壓縮的微米級(jí)聚合物顆粒
[0048] 本發(fā)明的實(shí)施例提供一種可壓縮的微米級(jí)聚合物顆粒，其包括：
[0049] 聚合物微粒，該聚合物微粒具有由聚合物材料構(gòu)成的殼和由所述殼包圍的腔體；
[0050] 覆蓋在所述殼外表面上的金屬層。
[0051 ] 所述可壓縮的微米級(jí)聚合物顆?？杀挥糜趬好粽澈蟿┲?，尤其是用于聚丙烯酸酯 類壓敏粘合劑中，從而在不降低壓敏粘合劑強(qiáng)度等性能的情況下，使壓敏粘合劑呈現(xiàn)足夠 的黑色。
[0052] 本發(fā)明的可壓縮的微米級(jí)聚合物顆粒使壓敏粘合劑呈現(xiàn)黑色的原因可能如下 (但以下描述并不構(gòu)成對(duì)其作用原理的限定）：可壓縮的微米級(jí)聚合物顆粒的表面為金屬 層，金屬層具有良好的反光性能，從而可將射到其上的光大部分反射（散射）出去，而由于 壓敏粘合劑中的可壓縮的微米級(jí)聚合物顆粒數(shù)量眾多，故射入壓敏粘合劑的光會(huì)在各顆粒 間反復(fù)的反射（散射），并在此期間逐漸被壓敏粘合劑吸收，從而不能從壓敏粘合劑中射 出，使壓敏粘合劑呈現(xiàn)黑色。本發(fā)明的可壓縮的微米級(jí)聚合物顆粒表面具有金屬層，故其基 本不吸收光線，因此既不會(huì)因吸收紫外光而影響壓敏粘合劑的固化，但同時(shí)又可使壓敏粘 合劑呈現(xiàn)出足夠的黑色。
[0053] 同時(shí)，本發(fā)明的可壓縮的微米級(jí)聚合物顆粒的聚合物微粒的殼由質(zhì)地較軟的聚合 物材料構(gòu)成，而非由硬質(zhì)材料構(gòu)成，故其本身可壓縮。因此，可壓縮的微米級(jí)聚合物顆粒不 會(huì)對(duì)壓敏粘合劑的壓縮性、貼服性