由可降解單體和聚合物制備的壓敏粘合劑的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)專利申請的奪叉引用
[0002] 本專利申請要求于2012年12月19日提交的美國臨時專利申請61/739136的權(quán) 益，該臨時專利申請的公開內(nèi)容全文以引用方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明描述了壓敏粘合劑和含有所述壓敏粘合劑的制品。
【背景技術(shù)】
[0004] 壓敏粘合劑（PSA)膠帶在家庭生活和工作場所中幾乎無所不在。在其最簡單的構(gòu) 造之一中，壓敏膠帶包含背襯層和附接到所述背襯層的粘合劑層。根據(jù)壓敏膠帶協(xié)會，已知 壓敏粘合劑具有包括以下的性質(zhì)：（1)有力而持久的粘著力；（2)用不超過指壓的壓力即可 粘附；（3)具有足夠固定在粘附體上的能力；以及（4)足夠的內(nèi)聚強(qiáng)度以便使其從粘附體干 凈地移除。已發(fā)現(xiàn)作為PSA充分發(fā)揮作用的材料包括經(jīng)設(shè)計(jì)和配制以表現(xiàn)出所需粘彈特性 的聚合物，所述粘彈特性實(shí)現(xiàn)所期望的粘著力、剝離粘附力與剪切保持力的平衡。PSA的特 征在于在室溫（例如，20°C至25°C)下通常是發(fā)粘的。僅僅粘性或粘附到表面的材料不構(gòu) 成壓敏粘合劑；術(shù)語壓敏粘合劑涵蓋具有額外的粘彈性質(zhì)的材料。
[0005] 一類重要的壓敏粘合劑為具有基于甲基丙烯酸的彈性體材料的那些。基于 (甲基）丙烯酸的彈性體材料已描述于例如以下專利文獻(xiàn)中：歐洲專利申請2072594 A1 (Kondou等人）、美國專利5, 648, 425(Everaerts等人）、美國專利6, 777, 079 B2 (Zhou等 人）和美國專利申請公開2011/04486 Al(Ma等人）。
[0006] 基于（甲基）丙烯酸的彈性體材料通常選擇為提供在一般使用條件下穩(wěn)定的壓敏 粘合劑。在一些應(yīng)用中，例如，期望壓敏粘合劑在諸如較高的溫度和/或較高的濕度條件下 保持穩(wěn)定。然而，在其它應(yīng)用中，期望壓敏粘合劑可在其使用壽命結(jié)束時容易地移除。例如， 可能期望在使用后移除粘合劑標(biāo)簽或出于回收利用的目的分離粘附的部分和組件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明描述了在典型的使用條件下具有良好的性能特征且后來可在堿性條件下 容易地降解和/或移除的壓敏粘合劑。更具體而言，所述壓敏粘合劑含有共聚的基于（甲 基）丙烯酸的彈性體材料，其由含有（甲基）丙烯酸酯單體的可聚合材料制備，所述（甲 基）丙烯酸酯單體既具有（甲基）丙烯酰氧基基團(tuán)（ch2= chr3-(co)-o-)還具有不為（甲 基）丙烯酰氧基基團(tuán)的一部分的酯鍵（-o-(co)-)。
[0008] 在第一個方面，提供了一種壓敏粘合劑，其含有共聚的基于（甲基）丙烯酸的彈性 體材料。所述基于（甲基）丙烯酸的彈性體材料包含可聚合材料的反應(yīng)產(chǎn)物，所述可聚合 材料含有（a)第一式（I)的單體
[0009] R1-。- (CO) -Y-0- (CO) -C (R3) = CH2
[0010] (I)
[0011] 和（b)具有烯鍵式不飽和基團(tuán)的第二單體。在式（I)中，基團(tuán)R1為烷基、芳基或 它們的組合。基團(tuán)Y為支鏈或直鏈的式-Cn(R2)2n-的亞烷基，其中基團(tuán)R2為氫或烷基并 且其中變量n為在1至12的范圍內(nèi)的整數(shù)?；鶊F(tuán)R3為氫或甲基。
[0012] 在第二個方面，提供了一種壓敏粘合劑，其含有共聚的基于（甲基）丙烯酸的彈性 體材料。所述基于（甲基）丙烯酸的彈性體材料包含多個式（XX)的第一單元
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種壓敏粘合劑，所述壓敏粘合劑包含共聚的基于（甲基）丙烯酸的彈性體材料，所 述彈性體材料包含可聚合材料的反應(yīng)產(chǎn)物，所述可聚合材料包含： (a) 第一單體，其具有式（I) R1-O- (CO) -Y-O- (CO) -C (R3) = CH2 (I) 其中 R1為烷基、芳基或它們的組合； Y為支鏈或直鏈的式-Cn(R2)2n-的亞烷基； R2為氫或烷基； η為在1至12的范圍內(nèi)的整數(shù)； R3為氫或甲基；和 (b) 第二單體，其具有烯鍵式不飽和基團(tuán)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓敏粘合劑，其中所述基于（甲基）丙烯酸的彈性體材料具 有不高于l〇°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓敏粘合劑，其中所述第一式（I)的單體具有式（Ia)或 (lc) R1-O- (CO) -CnH2n-O- (CO) -C (R3) = CH2 (la) R1-O- (CO) -CnHp (R2a) q-0- (CO) -C (R3) = CH2 (lc) 其中 R2aS烷基；并且 P為等于至少零的整數(shù)； q為等于至少1的整數(shù)；并且 (p+q)之和等于2n。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓敏粘合劑，其中所述第一式（I)的單體具有式（Ib)、 (ld) 或（Ie) R1-O- (CO) -CH2-O- (CO) -C (R3) = CH2 (lb) R1-O- (CO) -CHR2a-O- (CO) -C (R3) = CH2 (ld) R1-O- (CO) -C (R2a) 2-0- (CO) -C (R3) = CH2 (le) 其中1^為烷基。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的壓敏粘合劑，其中R 3為氫。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的壓敏粘合劑，其中所述第一單體為CH 3CH2CH2CH 2-0- (CO) -CH2-O- (CO) -CH2 = CH 2或 CH 3CH2CH2CH2-〇- (CO) -CH (CH3) -0- (CO) -CH2 = CH 2 ^
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的壓敏粘合劑，其中基于可聚合材料的總重量計(jì)， 所述可聚合材料包含20至99. 5重量％的所述第一式（I)的單體和0. 5至80重量％的所 述第二單體。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的壓敏粘合劑，其中所述第二單體為具有至少兩 個烯鍵式不飽和基團(tuán)的交聯(lián)劑單體、具有單個烯鍵式不飽和基團(tuán)的非極性單體、具有單個 烯鍵式不飽和基團(tuán)的極性單體或它們的混合物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓敏粘合劑，其中基于可聚合材料的總重量計(jì)，所述可聚合 材料包含至少50重量％的所述第一式（I)的單體和至多15重量％的所述極性單體。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的壓敏粘合劑，所述壓敏粘合劑還包含至多5重量％的所述交 聯(lián)劑單體。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的壓敏粘合劑，其中R1為具有至少4個碳原子 的烷基。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的壓敏粘合劑，其中壓敏粘合劑在pH大于7的 水溶液中在80°C下于24小時內(nèi)發(fā)生酯水解。
13. 一種制品，所述制品包含： 1) 壓敏粘合劑層，所述壓敏粘合劑層包含基于（甲基）丙烯酸的彈性體材料，所述彈性 體材料包含可聚合材料的反應(yīng)產(chǎn)物，所述可聚合材料包含： (a) 第一單體，其具有式（I) R1-O- (CO) -Y-O- (CO) -C (R3) = CH2 (I) 其中 R1為烷基、芳基或它們的組合； Y為支鏈或直鏈的式-Cn(R2)2n-的亞烷基； R2為氫或烷基； η為在1至12的范圍內(nèi)的整數(shù)； R3為氫或甲基；和 (b) 第二單體，其具有烯鍵式不飽和基團(tuán)；和 2) 位置鄰近所述壓敏粘合劑層的基底。
14. 一種壓敏粘合劑，所述壓敏粘合劑包含共聚的基于（甲基）丙烯酸的彈性體材料， 所述彈性體材料包含 a)多個第一式（XX)的單元
其中 R1為烷基、芳基或它們的組合； Y為支鏈或直鏈的式-Cn(R2)2n-的亞烷基； R2為氫或烷基； 基團(tuán)R3為氫或甲基； η為在1至12的范圍內(nèi)的整數(shù)；和 b)多個第二式（XXI)的單元 其中
所述第二式（XXI)的單元衍生自第二單體，所述第二單體為具有至少兩個烯鍵式不飽 和基團(tuán)的交聯(lián)劑單體、具有單個烯鍵式不飽和基團(tuán)的非極性單體或具有單個烯鍵式不飽和 基團(tuán)的極性單體；并且 式（XX)和（XXI)中的星號（*)表示在所述共聚的基于（甲基）丙烯酸的彈性體材料 中的每個單元連接到另一個單元的位置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的壓敏粘合劑，其中所述第二單體為（甲基）丙烯酸或（甲 基）丙條酸烷基醋。
【專利摘要】本發(fā)明提供了在典型的使用條件下具有良好的性能特征且后來可在堿性條件下容易地降解和/或移除的壓敏粘合劑。更具體而言，所述壓敏粘合劑含有共聚的基于(甲基)丙烯酸的彈性體材料，其由含有(甲基)丙烯酸酯單體的可聚合材料制備，所述(甲基)丙烯酸酯單體既具有(甲基)丙烯酰基基團(tuán)還具有不為(甲基)丙烯?；鶊F(tuán)的一部分的酯鍵。
【IPC分類】C09J133-00, C09J4-00, C08F220-26, C08F220-28
【公開號】CN104870588
【申請?zhí)枴緾N201380066683
【發(fā)明人】K·M·萊萬多夫斯基, C·E·利普斯科姆, J·E·賈諾斯基
【申請人】3M創(chuàng)新有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2013年11月26日
【公告號】WO2014099300A1