由可降解单体和聚合物制备的压敏粘合剂的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关专利申请的夺叉引用
[0002] 本专利申请要求于2012年12月19日提交的美国临时专利申请61/739136的权 益，该临时专利申请的公开内容全文以引用方式并入本文。
技术领域
[0003] 本发明描述了压敏粘合剂和含有所述压敏粘合剂的制品。
【背景技术】
[0004] 压敏粘合剂（PSA)胶带在家庭生活和工作场所中几乎无所不在。在其最简单的构 造之一中，压敏胶带包含背衬层和附接到所述背衬层的粘合剂层。根据压敏胶带协会，已知 压敏粘合剂具有包括以下的性质：（1)有力而持久的粘着力；（2)用不超过指压的压力即可 粘附；（3)具有足够固定在粘附体上的能力；以及（4)足够的内聚强度以便使其从粘附体干 净地移除。已发现作为PSA充分发挥作用的材料包括经设计和配制以表现出所需粘弹特性 的聚合物，所述粘弹特性实现所期望的粘着力、剥离粘附力与剪切保持力的平衡。PSA的特 征在于在室温（例如，20°C至25°C)下通常是发粘的。仅仅粘性或粘附到表面的材料不构 成压敏粘合剂；术语压敏粘合剂涵盖具有额外的粘弹性质的材料。
[0005] 一类重要的压敏粘合剂为具有基于甲基丙烯酸的弹性体材料的那些。基于 (甲基）丙烯酸的弹性体材料已描述于例如以下专利文献中：欧洲专利申请2072594 A1 (Kondou等人）、美国专利5, 648, 425(Everaerts等人）、美国专利6, 777, 079 B2 (Zhou等 人）和美国专利申请公开2011/04486 Al(Ma等人）。
[0006] 基于（甲基）丙烯酸的弹性体材料通常选择为提供在一般使用条件下稳定的压敏 粘合剂。在一些应用中，例如，期望压敏粘合剂在诸如较高的温度和/或较高的湿度条件下 保持稳定。然而，在其它应用中，期望压敏粘合剂可在其使用寿命结束时容易地移除。例如， 可能期望在使用后移除粘合剂标签或出于回收利用的目的分离粘附的部分和组件。
【发明内容】
[0007] 本发明描述了在典型的使用条件下具有良好的性能特征且后来可在碱性条件下 容易地降解和/或移除的压敏粘合剂。更具体而言，所述压敏粘合剂含有共聚的基于（甲 基）丙烯酸的弹性体材料，其由含有（甲基）丙烯酸酯单体的可聚合材料制备，所述（甲 基）丙烯酸酯单体既具有（甲基）丙烯酰氧基基团（ch2= chr3-(co)-o-)还具有不为（甲 基）丙烯酰氧基基团的一部分的酯键（-o-(co)-)。
[0008] 在第一个方面，提供了一种压敏粘合剂，其含有共聚的基于（甲基）丙烯酸的弹性 体材料。所述基于（甲基）丙烯酸的弹性体材料包含可聚合材料的反应产物，所述可聚合 材料含有（a)第一式（I)的单体
[0009] R1-。- (CO) -Y-0- (CO) -C (R3) = CH2
[0010] (I)
[0011] 和（b)具有烯键式不饱和基团的第二单体。在式（I)中，基团R1为烷基、芳基或 它们的组合。基团Y为支链或直链的式-Cn(R2)2n-的亚烷基，其中基团R2为氢或烷基并 且其中变量n为在1至12的范围内的整数。基团R3为氢或甲基。
[0012] 在第二个方面，提供了一种压敏粘合剂，其含有共聚的基于（甲基）丙烯酸的弹性 体材料。所述基于（甲基）丙烯酸的弹性体材料包含多个式（XX)的第一单元
【主权项】
1. 一种压敏粘合剂，所述压敏粘合剂包含共聚的基于（甲基）丙烯酸的弹性体材料，所 述弹性体材料包含可聚合材料的反应产物，所述可聚合材料包含： (a) 第一单体，其具有式（I) R1-O- (CO) -Y-O- (CO) -C (R3) = CH2 (I) 其中 R1为烷基、芳基或它们的组合； Y为支链或直链的式-Cn(R2)2n-的亚烷基； R2为氢或烷基； η为在1至12的范围内的整数； R3为氢或甲基；和 (b) 第二单体，其具有烯键式不饱和基团。
2. 根据权利要求1所述的压敏粘合剂，其中所述基于（甲基）丙烯酸的弹性体材料具 有不高于l〇°C的玻璃化转变温度（Tg)。
3. 根据权利要求1或2所述的压敏粘合剂，其中所述第一式（I)的单体具有式（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为等于至少零的整数； q为等于至少1的整数；并且 (p+q)之和等于2n。
4. 根据权利要求1或2所述的压敏粘合剂，其中所述第一式（I)的单体具有式（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^为烷基。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的压敏粘合剂，其中R 3为氢。
6. 根据权利要求1或2中任一项所述的压敏粘合剂，其中所述第一单体为CH 3CH2CH2CH 2-0- (CO) -CH2-O- (CO) -CH2 = CH 2或 CH 3CH2CH2CH2-〇- (CO) -CH (CH3) -0- (CO) -CH2 = CH 2 ^
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的压敏粘合剂，其中基于可聚合材料的总重量计， 所述可聚合材料包含20至99. 5重量％的所述第一式（I)的单体和0. 5至80重量％的所 述第二单体。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的压敏粘合剂，其中所述第二单体为具有至少两 个烯键式不饱和基团的交联剂单体、具有单个烯键式不饱和基团的非极性单体、具有单个 烯键式不饱和基团的极性单体或它们的混合物。
9. 根据权利要求8所述的压敏粘合剂，其中基于可聚合材料的总重量计，所述可聚合 材料包含至少50重量％的所述第一式（I)的单体和至多15重量％的所述极性单体。
10. 根据权利要求9所述的压敏粘合剂，所述压敏粘合剂还包含至多5重量％的所述交 联剂单体。
11. 根据权利要求1至10中任一项所述的压敏粘合剂，其中R1为具有至少4个碳原子 的烷基。
12. 根据权利要求1至11中任一项所述的压敏粘合剂，其中压敏粘合剂在pH大于7的 水溶液中在80°C下于24小时内发生酯水解。
13. 一种制品，所述制品包含： 1) 压敏粘合剂层，所述压敏粘合剂层包含基于（甲基）丙烯酸的弹性体材料，所述弹性 体材料包含可聚合材料的反应产物，所述可聚合材料包含： (a) 第一单体，其具有式（I) R1-O- (CO) -Y-O- (CO) -C (R3) = CH2 (I) 其中 R1为烷基、芳基或它们的组合； Y为支链或直链的式-Cn(R2)2n-的亚烷基； R2为氢或烷基； η为在1至12的范围内的整数； R3为氢或甲基；和 (b) 第二单体，其具有烯键式不饱和基团；和 2) 位置邻近所述压敏粘合剂层的基底。
14. 一种压敏粘合剂，所述压敏粘合剂包含共聚的基于（甲基）丙烯酸的弹性体材料， 所述弹性体材料包含 a)多个第一式（XX)的单元
其中 R1为烷基、芳基或它们的组合； Y为支链或直链的式-Cn(R2)2n-的亚烷基； R2为氢或烷基； 基团R3为氢或甲基； η为在1至12的范围内的整数；和 b)多个第二式（XXI)的单元 其中
所述第二式（XXI)的单元衍生自第二单体，所述第二单体为具有至少两个烯键式不饱 和基团的交联剂单体、具有单个烯键式不饱和基团的非极性单体或具有单个烯键式不饱和 基团的极性单体；并且 式（XX)和（XXI)中的星号（*)表示在所述共聚的基于（甲基）丙烯酸的弹性体材料 中的每个单元连接到另一个单元的位置。
15.根据权利要求14所述的压敏粘合剂，其中所述第二单体为（甲基）丙烯酸或（甲 基）丙條酸烷基醋。
【专利摘要】本发明提供了在典型的使用条件下具有良好的性能特征且后来可在碱性条件下容易地降解和/或移除的压敏粘合剂。更具体而言，所述压敏粘合剂含有共聚的基于(甲基)丙烯酸的弹性体材料，其由含有(甲基)丙烯酸酯单体的可聚合材料制备，所述(甲基)丙烯酸酯单体既具有(甲基)丙烯酰基基团还具有不为(甲基)丙烯酰基基团的一部分的酯键。
【IPC分类】C09J133-00, C09J4-00, C08F220-26, C08F220-28
【公开号】CN104870588
【申请号】CN201380066683
【发明人】K·M·莱万多夫斯基, C·E·利普斯科姆, J·E·贾诺斯基
【申请人】3M创新有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2013年11月26日
【公告号】WO2014099300A1