專利名稱：丙烯酸壓敏粘合劑和含有該丙烯酸壓敏粘合劑的表面加工材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種丙烯酸壓敏粘合劑和一種含有該丙烯酸壓敏粘合劑的表面加工材料，且更具體而言，本發(fā)明涉及一種環(huán)保型丙烯酸壓敏粘合劑和一種含有該丙烯酸壓敏粘合劑的表面加工材料，所述丙烯酸壓敏粘合劑具有優(yōu)異的室溫和老化粘合性，以及在將該丙烯酸壓敏粘合劑應用到表面加工材料中時，具有優(yōu)異的可施工性。
背景技術(shù)：
近來，以粘著劑的形式使用表面加工材料正在顯著增加，例如施用粘合劑的內(nèi)用/ 外用材料、室內(nèi)裝飾材料、廣告材料等。作為粘合劑，油性粘合劑具有較高的粘合強度，但是其具有因包含有機溶劑而散發(fā)大量對環(huán)境和人有害物質(zhì)的問題，而水性粘合劑(或水乳粘合劑)的優(yōu)點在于，由于其不包含有機溶劑并且使用水作為分散介質(zhì)，因此為環(huán)保型的并且不散發(fā)有害物質(zhì)，并且在使用后將其清除時，不會留有粘合劑的痕跡，然而，其缺點在于，與油性粘合劑相比，粘合作用稍有下降，特別是粘合性很大程度上因老化而劣化。因此，迫切需要開發(fā)一種水性粘合劑和含有該水性粘合劑的表面加工材料，在所述水性粘合劑中不存在粘合劣化，特別是由于老化造成的粘合性的劣化，所以其為環(huán)保型的并對人無害。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)保型丙烯酸壓敏粘合劑和一種含有該丙烯酸壓敏粘合劑的表面加工材料，所述丙烯酸壓敏粘合劑具有優(yōu)異的室溫和老化粘合性，并且在將該丙烯酸壓敏粘合劑應用到表面加工材料時，其具有優(yōu)異的可施工性。本發(fā)明的目的和其它目的可以通過本發(fā)明的以下說明來實現(xiàn)。為了實現(xiàn)所述目的，本發(fā)明提供了一種丙烯酸壓敏粘合劑和一種含有該丙烯酸壓敏粘合劑的表面加工材料，所述丙烯酸壓敏粘合劑通過包含丙烯酸系共聚物而獲得，所述丙烯酸系共聚物是通過使下列i)、ii)、iii)和iv)共聚合而形成的i)81 96重量％的烷基的碳數(shù)為2 14的(甲基)丙烯酸烷基酯單體；ii) 1 10重量％的選自烯丙基酯、乙烯基酯和不飽和乙酸酯中的至少一種單體；iii) 1 10重量％的丙烯腈單體；和iv)0. 1 2重量％的包含5 15個環(huán)氧烷基團且含有丙烯酸酯基、乙烯基或它們的組合中的兩個以上的基團的交聯(lián)劑。
具體實施例方式在本發(fā)明的詳細說明中所描述的老化粘合性指的是在高溫下一段長時間后的粘合性。在下文中，將詳細描述本發(fā)明的示例性的實施方式。
本發(fā)明的丙烯酸壓敏粘合劑的特征在于，通過包含丙烯酸系共聚物而獲得，所述丙烯酸系共聚物是通過使下列i)、ii)、iii)和iv)共聚合而形成的i)81 96重量％的烷基的碳數(shù)為2 14的(甲基)丙烯酸烷基酯單體；ii) 1 10重量％的選自烯丙基酯、乙烯基酯和不飽和乙酸酯中的至少一種單體；iii) 1 10重量％的丙烯腈單體；和iv)0. 1 2重量％的包含5 15個環(huán)氧烷基團且含有丙烯酸酯基、乙烯基或它們的組合中的兩個以上的基團的交聯(lián)劑。所述i)烷基的碳數(shù)為2 14的(甲基)丙烯酸烷基酯單體優(yōu)選為選自(甲基) 丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸月桂酯和(甲基)丙烯酸十四烷酯等中的至少一種基于全部100重量％的i)至iv)的單體，所述i)烷基的碳數(shù)為2 14的(甲基)丙烯酸烷基酯單體優(yōu)選包含為81 96重量％，如果小于81重量％，則存在所制得的丙烯酸壓敏粘合劑的初始粘合力不夠的問題，如果超過96重量％，則在使用后清除粘合劑時，大量存在粘合劑粘附的痕跡。所述i)的烷基的碳數(shù)優(yōu)選為2 14，如果小于2，則存在所制得的丙烯酸壓敏粘合劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度太高以至于粘結(jié)力減小，如果超過14，則所制得的丙烯酸壓敏粘合劑變得太軟以至于粘合性劣化。所述ii)選自烯丙基酯、乙烯基酯和不飽和乙酸酯中的至少一種單體優(yōu)選為乙酸乙烯酯，所述iii)丙烯腈單體優(yōu)選為丙烯腈。優(yōu)選地，基于全部100重量％的i)至iv)的單體，所述ii)和iii)的單體分別包含為1 10重量％，如果小于1重量％，則存在所制得的丙烯酸共聚物變得太軟以至于不能確保足夠的粘合性的問題，如果超過10重量％，則丙烯酸共聚物變得過硬以至于出現(xiàn)粘合的顯著劣化。由于共同使用ii)和iii)的單體，提高了室溫粘合力，并且產(chǎn)生了增強老化粘合性的協(xié)同作用。所述iv)包含5 15個環(huán)氧烷基團且含有丙烯酸酯基、乙烯基或它們的組合中的兩個以上的基團的交聯(lián)劑為選自聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)、聚丙二醇二丙烯酸酯 (PPGDA) ,1,6-己二醇乙氧基化二丙烯酸酯、1，6_己二醇丙氧基化二丙烯酸酯、新戊二醇乙氧基化二丙烯酸酯、新戊二醇丙氧基化二丙烯酸酯、三甲基丙烷乙氧基化三丙烯酸酯、三甲基丙烷丙氧基化三丙烯酸酯、季戊四醇乙氧基化三丙烯酸酯、季戊四醇丙氧基化三丙烯酸酯等作為具體實例中的至少一種。所述iv)的交聯(lián)劑的特征在于，包含5 15個環(huán)氧烷基團的鏈長是長的，如果環(huán)氧烷基團小于5，則存在所制得的丙烯酸壓敏粘合劑太硬(超出需要)以至于初始粘合力減小的問題；但是如果超過15，則所制得的丙烯酸壓敏粘合劑太軟以至于粘合性劣化。所述丙烯酸系共聚物的凝膠含量優(yōu)選為40 80重量％，且更優(yōu)選50 70重量％。在此范圍內(nèi)，具有如下效果內(nèi)部粘結(jié)強度如此優(yōu)異以至于與粘附物的粘滯留性得以增強，鑒于粘合性，由于具有足夠的柔性，粘合是優(yōu)異的，并且甚至在使用后粘附物上不留有粘合劑的痕跡，其是可清除的。
為了增強粘合作用，在制備所述丙烯酸系共聚物時，可以通過進一步包含增粘劑共聚合丙烯酸系共聚物。基于 全部100重量份的i)至iv)的單體，所述增粘劑的加入量可為5 10重量份，例如，通常應用于丙烯酸系共聚物中的增粘劑為選自(氫化)烴類樹脂、(氫化)松香樹脂、(氫化)松香酯樹脂、(氫化)萜烯樹脂、(氫化)萜化酚樹脂、聚合松香樹脂、聚合松香酯樹脂等作為具體實例中的至少一種，但是其不限于此。共聚合方法沒有具體限定，但是優(yōu)選采用反應熱容易控制的乳液聚合。在乳液聚合中使用的聚合引發(fā)劑可為如銨或堿金屬的過硫酸鹽的水性聚合引發(fā)劑；或者過氧化氫等，在溶劑是水的情況下，基于全部100重量份的i)至iv)的單體，其優(yōu)選用量為0. 2 2重量份。在乳液聚合中使用的表面活性劑可為陰離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑或者它們的混合物，且優(yōu)選為陰離子型表面活性劑與非離子型表面活性劑的混合物。在使用混合的表面活性劑的情況下，聚合反應穩(wěn)定地進行，因此，其具有如下效果在聚合之后， 產(chǎn)品的儲藏穩(wěn)定性是優(yōu)異的。上述表面活性劑具有在聚合反應中產(chǎn)生初始顆粒、控制所制得的顆粒的尺寸、增強顆粒的穩(wěn)定性等作用，并且可為選自例如烷基二苯醚二磺酸鹽、烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉、 聚環(huán)氧乙烷烷基芳基醚等中的至少一種?；谌?00重量份的i)至iv)的單體，所述表面活性劑的用量優(yōu)選為0. 5 2
重量份。所述乳液聚合的反應溫度可以選自0 100°C，且優(yōu)選50 80°C的范圍中，在此范圍內(nèi)制得的丙烯酸系共聚物具有優(yōu)異的粘合性。通過乳液聚合制得的丙烯酸系共聚物，可以在實際聚合后直接以乳液狀態(tài)被用作丙烯酸壓敏粘合劑或者丙烯酸壓敏粘合劑的主要成分，并且如果需要，可以通過在聚合后直接用堿性材料將其中和而被用作丙烯酸壓敏粘合劑或者丙烯酸壓敏粘合劑的主要成分。所述堿性材料可為無機化合物，例如一價或二價金屬的氫氧化物、氯化物、碳酸鹽等；氨；或有機胺；等等。所述丙烯酸壓敏粘合劑包含丙烯酸系聚合物，并且可進一步包含選自紫外線穩(wěn)定齊U、抗氧化劑、著色劑、輔助劑、填料、消泡劑、表面活性劑、增塑劑等中的至少一種。本發(fā)明的表面加工材料的特征在于，包括底材層；和粘合劑層，該粘合劑層在所述底材層的一面或兩面上形成，并且包含丙烯酸壓敏粘合劑。例如，所述底材層可為聚合物樹脂、木材、皮革、織物或金屬等，但其不限于此。所述粘合劑層的一面的厚度優(yōu)選為20 30 μ m，在此范圍內(nèi)，干燥時間不長，同時確保了足夠的粘合性，因此是經(jīng)濟可行的。作為具體實例，在所述底材層的一面或兩面上形成粘合劑層包括通過使用刮條涂布機等在底材層的表面上直接涂敷丙烯酸壓敏粘合劑并使其干燥；或者將丙烯酸壓敏粘合劑涂敷到可分離的基層(剝離膜)表面并使其干燥，而后將在可分離的基層的表面上形成的粘合劑層轉(zhuǎn)移到底材層，從而制成粘合劑厚度一致的粘合劑產(chǎn)品樣本，等等，但其不限于此。所述表面加工材料沒有具體限制使用，但是可被用作例如建筑內(nèi)用/外用材料、內(nèi)飾材料、廣告材料等，并且所述表面加工材料具有優(yōu)異的可分離性和與膠合板、糊墻紙板、石棉板等的各種性質(zhì)的材料的粘附物的粘合作用。在下文中，將參照下列優(yōu)選的實施例更加詳細地描述本發(fā)明，但是，這些實施例是出于舉例說明的目的并且用來覆蓋包含在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種變化和變體，自然地，這些變化和變體屬于所附權(quán)利要求。

[實施例]實施例1向2L的配備有溫度計、攪拌器、滴液漏斗、氮氣入口管和回流冷卻器的玻璃反應器中加入30重量份的水和0. 5重量份的作為陰離子型表面活性劑的烷基二苯醚二磺酸鹽。 在攪拌的同時，用氮氣置換反應容器內(nèi)部，而后在氮保護氣氛下，將反應容器的溫度提高至 70 "C。在向該反應器中加入0. 2重量份的過硫酸銨并使其完全溶解后，在4小時內(nèi)滴入單體混合物溶液與15重量份的具有7重量％的濃度的過硫酸銨水溶液，所述單體混合物溶液是通過混合包含59. 5重量份的丙烯酸丁酯、26重量份的丙烯酸2-乙基己酯、7重量份的乙酸乙烯酯、7重量份的丙烯腈和0. 5重量份的作為交聯(lián)劑的聚乙二醇二丙烯酸酯(5摩爾的環(huán)氧乙烷平均加入摩爾數(shù))的溶液和包含1. 0重量份的作為陰離子型表面活性劑的烷基二苯醚二磺酸鹽和50重量份的水的溶液而被乳化的。在滴入完成后，再次一次加入5重量份的具有3重量％的濃度的過硫酸銨水溶液，然后使其保持在80°C 1小時，從而完成聚合反應，并且冷卻至室溫，從而獲得丙烯酸系共聚物。實施例2除了在實施例1中的單體混合物溶液中使用0. 5重量份的聚乙二醇二丙烯酸酯(9 摩爾的環(huán)氧乙烷平均加入摩爾數(shù))作為交聯(lián)劑以外，實施與實施例1相同的方法。實施例3除了在實施例1中的單體混合物溶液中使用0. 5重量份的聚乙二醇二丙烯酸酯 (15摩爾的環(huán)氧乙烷平均加入摩爾數(shù))作為交聯(lián)劑以外，實施與實施例1相同的方法。實施例4除了在實施例1中的單體混合物溶液中使用0. 5重量份的聚丙二醇二丙烯酸酯(5 摩爾的環(huán)氧丙烷平均加入摩爾數(shù))作為交聯(lián)劑以外，實施與實施例1相同的方法。實施例5除了在實施例1中的單體混合物溶液中使用0. 5重量份的聚丙二醇二丙烯酸酯(8 摩爾的環(huán)氧丙烷平均加入摩爾數(shù))作為交聯(lián)劑以外，實施與實施例1相同的方法。實施例6除了在實施例1中的單體混合物溶液中使用0. 5重量份的聚丙二醇二丙烯酸酯 (13摩爾的環(huán)氧丙烷平均加入摩爾數(shù))作為交聯(lián)劑以外，實施與實施例1相同的方法。比較實施例1除了在實施例1中的單體混合物溶液中使用0. 5重量份的聚乙二醇二丙烯酸酯(4 摩爾的環(huán)氧乙烷平均加入摩爾數(shù))作為交聯(lián)劑以外，實施與實施例1相同的方法。比較實施例2除了在實施例1中的單體混合物溶液中使用0. 5重量份的聚丙二醇二丙烯酸酯(3摩爾的環(huán)氧丙烷平均加入摩爾數(shù))作為交聯(lián)劑以外，實施與實施例1相同的方法。比較實施例3除了在實施例1中的單體混合物溶液中使用53. 5重量份的丙烯酸丁酯、22重量份的丙烯酸2-乙基己酯、12重量份的乙酸乙烯酯、12重量份的丙烯腈和0. 5重量份的作為交聯(lián)劑的聚乙二醇二丙烯酸酯(5摩爾的環(huán)氧乙烷平均加入摩爾數(shù))以外，實施與實施例1相同的方法。在實施例1 6和比較實施例1 3中使用的交聯(lián)劑的類型和含量以及制備的丙烯酸系共聚物的凝膠含量示于下表1中。[表 1]
權(quán)利要求
1.一種丙烯酸壓敏粘合劑，其含有通過由下列i)、ii)、iii)和iv)共聚合而形成的丙烯酸系共聚物i)81 96重量％的烷基的碳數(shù)為2 14的(甲基)丙烯酸烷基酯單體；ii)l 10重量％的選自烯丙基酯、乙烯基酯和不飽和乙酸酯中的至少一種單體；iii)1 10重量％的丙烯腈單體；和iv)0. 1 2重量％的包含5 15個環(huán)氧烷基團且含有丙烯酸酯基、乙烯基或它們的組合中的兩個以上的基團的交聯(lián)劑。
2.如權(quán)利要求1所述的丙烯酸壓敏粘合劑，其中，所述i)的單體為選自(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基) 丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、 (甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸月桂酯和(甲基)丙烯酸十四烷酯中的至少一種。
3.如權(quán)利要求1所述的丙烯酸壓敏粘合劑，其中，所述ii)的單體為乙酸乙烯酯。
4.如權(quán)利要求1所述的丙烯酸壓敏粘合劑，其中，所述iv)的交聯(lián)劑為選自聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、己二醇乙氧基化二丙烯酸酯、己二醇丙氧基化二丙烯酸酯、新戊二醇乙氧基化二丙烯酸酯、新戊二醇丙氧基化二丙烯酸酯、三甲基丙烷乙氧基化三丙烯酸酯、三甲基丙烷丙氧基化三丙烯酸酯、季戊四醇乙氧基化三丙烯酸酯和季戊四醇丙氧基化三丙烯酸酯中的至少一種。
5.如權(quán)利要求1所述的丙烯酸壓敏粘合劑，其中，所述丙烯酸系共聚物的凝膠含量為 40重量％ 80重量％。
6.如權(quán)利要求1所述的丙烯酸壓敏粘合劑，其中，所述丙烯酸系共聚物通過進一步包含增粘劑而被共聚合。
7.如權(quán)利要求1所述的丙烯酸壓敏粘合劑，其中，所述丙烯酸壓敏粘合劑進一步包含選自紫外線穩(wěn)定劑、抗氧化劑、著色劑、輔助劑、填料、消泡劑、表面活性劑和增塑劑中的至少一種。
8.一種表面加工材料，其包括底材層；和粘合劑層，該粘合劑層在所述底材層的一面或兩面上形成且包含權(quán)利要求1 7中任一項所述的丙烯酸壓敏粘合劑。
9.如權(quán)利要求8所述的表面加工材料，其中，所述底材層為聚合物樹脂、木材、皮革、織物或金屬。
10.如權(quán)利要求8所述的表面加工材料，其中，所述粘合劑層的厚度為20 30μ m。
全文摘要
公開一種丙烯酸壓敏粘合劑和含有該丙烯酸壓敏粘合劑的表面加工材料，所述丙烯酸壓敏粘合劑通過包含丙烯酸系共聚物而獲得，該丙烯酸系共聚物是通過使下列i)、ii)、iii)和iv)共聚合而形成的i)81～96重量％的烷基的碳數(shù)為2～14的(甲基)丙烯酸烷基酯單體；ii)1～10重量％的選自烯丙基酯、乙烯基酯和不飽和乙酸酯中的至少一種單體；iii)1～10重量％的丙烯腈單體；和iv)0.1～2重量％的包含5～15個環(huán)氧烷基團且含有丙烯酸酯基、乙烯基或它們的組合中的兩個以上的基團的交聯(lián)劑，由此該環(huán)保型丙烯酸壓敏粘合劑具有優(yōu)異的室溫、老化粘合性及在將該丙烯酸壓敏粘合劑應用到表面加工材料中時優(yōu)異的可施工性。
文檔編號C08F218/08GK102443366SQ20101029954
公開日2012年5月9日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者宋公珠, 李錦炯, 金英玟, 高彰范 申請人:Lg化學株式會社