專利名稱:粘結(jié)劑的制作方法
本發(fā)明與具有增進(jìn)剪切強(qiáng)度的水基粘結(jié)劑有關(guān)。
由于成本上漲和對環(huán)境的影響，對于發(fā)展不利用烴類溶劑的粘結(jié)劑的粘結(jié)劑特別感興趣。粘結(jié)劑的生產(chǎn)者們，希望將烴類溶劑的使用減至最少，有兩種可利用的方案。廠商可以使用熱融粘結(jié)劑或水基粘結(jié)劑。水基粘結(jié)劑使用起來比較簡單，而且不需要在溶劑基系統(tǒng)上對大量設(shè)備進(jìn)行改造。可是對水基粘結(jié)劑卻有著不能提供足夠的剪切強(qiáng)度的非難。所以存在著發(fā)展水基粘結(jié)劑，以及增進(jìn)剪切強(qiáng)度的特殊的壓敏粘結(jié)劑。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)粘結(jié)劑的剪切強(qiáng)度是依賴于乳膠中包含的功能團(tuán)，例如羧酸、酰胺、醛和羧酸酐，可以由帶有一價堿金屬這樣的乳膠聚合后的中和作用中增進(jìn)。但愿不受理論限制，我們相鄰一價離子的大小對提高剪切強(qiáng)度會起作用，而且一價金屬離子越小，剪切強(qiáng)度越高。
與使用多價金屬離離子、胺或二胺來交聯(lián)聚合物有關(guān)的工藝有一重要的部分。這樣的方法分別在1977年9月13日和1978年5月2日發(fā)表的POLYSAR LIMITED的加拿大專利1，017，492和1，030，699中揭示出來，它與高綠強(qiáng)度橡膠有關(guān)。在乳膠領(lǐng)域中，將多價離子、胺和二胺用于凝結(jié)和或交聯(lián)乳膠已被揭示。
1956年7月10日發(fā)表的美國專利2，754，280轉(zhuǎn)讓給ROHM和HAAS公司，揭示出包含有多價金屬離子的酸或酯功能團(tuán)的高聚物的膠凝分散作用促使交聯(lián)膜的形成。膠凝薄膜“實(shí)際上是交聯(lián)樹脂的分散體系，因?yàn)樵诟鞣N各樣的分子鏈中，成對羧基被連接在一起，即被多價金屬的原子交聯(lián)(1段57到61行)?！毕嗨频姆椒ㄔ?960年12月15日發(fā)表的美國專利2，959，821中揭示出，并轉(zhuǎn)讓給FARBENFABRIKEN BAYER AKTIENGESELL-SCHAFT。
作為在磨料墊中應(yīng)用的粘合劑，制備乳膠的方法是已知的，它是用氫氧化銨中的羧基乳膠。這樣的乳膠在沒有重金屬離子的情況下熟化。這些類似的方法在1969年4月18日發(fā)表的加拿大專利808，713，給了DUNLOP橡膠公司，以及東德專利137，593，于1978年7月10日以VEB CHEMISOHE WERKE BUNA名義發(fā)表。
還知道用官能高聚物的乳膠浸漬織物，將浸漬織物暴露在胺蒸氣中，胺產(chǎn)生-在原位置上“增稠”的乳膠。
以上工藝都教導(dǎo)不用一價離子作為交聯(lián)劑。離子交聯(lián)作用的常用理論要求二價金屬化合物或氨絡(luò)合物。這樣，用一價離子去交聯(lián)官能高聚物與流動態(tài)的工藝相矛盾。
英國書1，085，833以UNIROYAL名義于1967年10月7日發(fā)表，它揭示由羧基乳膠，蛋白質(zhì)或碳水化合物粘結(jié)劑組成波紋紙板粘結(jié)劑和交聯(lián)劑。較佳的交聯(lián)劑是尿素甲醛或密胺甲醛樹脂，多價金屬離子絡(luò)合物也適合作交聯(lián)劑。該工藝教導(dǎo)在現(xiàn)有情況下不用一價金屬離子作為交聯(lián)劑，也沒有教導(dǎo)羧基乳膠應(yīng)該用在正常條件下不蒸發(fā)的堿進(jìn)行中和。
1972年7月18日發(fā)表的、已轉(zhuǎn)讓給DOW化學(xué)公司的美國專利3，677，991揭示出膠凝一富丙烯酸鹽的乳膠以及大約包含1.5%到8%羧酸單體的乳膠的方法。乳膠用強(qiáng)堿不可逆地凝，最好是氫氧化銨，但氫氧化鈉、氫氧化鉀和乙二胺也同樣適合。該專利認(rèn)識到覆蓋在乳膠顆粒上的表面活性劑少于100%，PH從8.8到10.1發(fā)生膠凝作用。專利沒有認(rèn)識到凝膠乳膠可用作粘結(jié)劑。
1976年4月31日以DAINIPPON INK AND CHEMICALS名義發(fā)表的日本KOKAI76/38，321揭示一包含20%到80%不飽和羧酸、5-50%的丁二烯和0-75%的其他共聚單體的高聚物的乳膠，該乳膠當(dāng)用氫氧化銨中和到PH9時可用作瓷磚的粘結(jié)劑。
1980年8月5日以SANGO-KOKUSAKU PULP CO LTD名義發(fā)表的日本KOKAI83/31，972揭示一用作防粘涂料的組成。該組成是C4-10烷基丙烯酸鹽和不飽和烯的羧酸、和已用每當(dāng)量羧酸帶有0.2到1當(dāng)量醋酸鈉處理的乙烯基化合物(乙烯二甲基丙烯酸鹽)共聚物的乳膠。該資料認(rèn)識到用鈉離子比用鈣離子具有更好的防粘性質(zhì)。日本KOKAI高聚物包括乙烯二甲基丙烯酸鹽、交聯(lián)劑，而不是在本發(fā)明中所需的C2-4單鏈烯。
以國際乳膠協(xié)會名義于1960年9月21日發(fā)表的英國專利848，808報導(dǎo)了一非織造織物的粘結(jié)劑。該粘結(jié)劑由60-75%的一個或多個含4-10個原子的二烯。1-30%的乙烯基化合物，1-39%的單羧酸所組成。乳膠聚合以后，可以用氫氧化銨，有機(jī)堿或氫氧化鈉中和。該專利未揭示用氫氧化鈉中和的任何優(yōu)越性。該專利也未報導(dǎo)這樣的乳膠可當(dāng)作粘結(jié)劑用。
按本發(fā)明可提供一包含具有T，小于0℃的高聚物乳膠粘結(jié)劑，它由下列各組組成的單體混合物乳化聚合形成
(A)(Ⅰ)約60-99.5%(重量)的丙烯酸或甲基丙烯酸的一種C1-8烷基或鏈烷醇酯;或它們的混合物與(Ⅱ)0.5-40%(重量)的C3-9不飽和烯酸;
(Ⅲ)從0-5%(重量)的一種C3-9不飽和烯酸的酰胺，酰胺可以不被取代或在氮原子上被C1-8烷基或鏈烷醇基取代;或被一個C3-9不飽和烯醛取代;或被一個C4-8不飽和烯的二羧酸酐取代;或是一個由此的混合物;
(B)(Ⅰ)從0-60%(重量)的乙烯基芳香單體，它可以不被取代或被C1-4烷基或氯或溴原子取代;
(Ⅱ)從40-99%(重量)的混合物，它包含100-50%(重量)的C4-8共軛二鏈烯和0-50%(重量)的C1-8烷基或鏈烷醇基，或-C3-9不飽和烯酸的-C2-8鏈烯基或鏈烯醇酯;
(Ⅲ)約0.5-10%(重量)的約C3-9不飽和烯酸;
(Ⅳ)約從0到5%(重量)的C3-9不飽和烯酸的酰胺，酰胺可以不被取代或者在氮原子位置上被-C1-8烷基或鏈烷醇基取代;-C3-9不飽和烯醛;或-C4-8不飽和烯的二羧酸的酸酐;或-它們的混合物和(C)(Ⅰ)到40%(重量)的C2-4單鏈烯不飽和單體的混合物;
(Ⅱ)從60-99.5%(重量)的一個C3-12不飽和乙烯羧酸的一個C1-8烷基或鏈烷醇酯或一個C2-8鏈烯基或一個C1-12不飽和羧酸的鏈烯醇酯或一個它們的混合物;
(Ⅲ)從大約0.5-10%(重量)的一個C3-9不飽和的乙烯酸;
(Ⅳ)從大約0-5%(重量)的一個C3-9不飽和烯酸的-酰胺，酰胺可以不被取代，或者在氮原子上被一個C1-8烷基或烷醇基取代;一個C3-9不飽和的乙烯醛;或一個C4-8不飽和的乙烯二羧酸的酸酐;或由此的混合物;
在那里粘結(jié)劑已用從鋰、鈉、鉀的氫氧化物及鹽和由此的混合物中選擇一試劑，調(diào)節(jié)PH等于或大于6。
有用的乳膠按照本發(fā)明可區(qū)分為丙烯酸型乳膠，任意地含有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的羧酸酯化苯乙烯-丁二烯乳膠，和功能乙烯酯乳膠。
丙烯酸酯乳膠一般由下列東西組成大約0.5-40%(重量)一種高聚物，通常從約5-15%(重量)的一個酸單體，例如丙烯酸或甲基丙烯酸，和高達(dá)約10%(重量)其他C3-8不飽和烯酸，或一個由此的混合物，或這些酸的任意衍生物，和丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的差額量。
酸通常是一個C3-9不飽和烯羧酸，適合于共聚的酸包括丙烯酸，甲基丙烯酸，巴豆酸、乙烯乙酸，丁烯酸，戊烯酸，烯丙基乙酸，甲基富馬酸，檸康酸，己烯酸，己二烯二酸，庚烯酸，辛烯酸，壬烯酸，反式丁烯二酸，亞甲基丁二酸，順式丁烯二酸，苯基-2-丙烯酸，P-乙烯基苯甲酸，以及一由此的混合物。
代替酸或和酸連接在一起，高聚物可包含酸的衍生物，如像C3-9不飽和烯酸的酰胺。酰胺可以未被取代或者在氮原子上被-烷基或烷醇基取代。適合的酰胺包括丙烯基酰胺，甲基丙烯基酰胺，α-異丙烯酰胺，肉桂酰胺和不飽和酸的酰胺，例如丁烯酸，戊烯酸，己烯酸，庚烯酸和辛烯酸。根據(jù)鏈長酸中的不飽和性可以發(fā)生在1到2位置之間直至8-9位置之間。酰胺基可以由烷基或含有高達(dá)8個碳原子的烷醇基取代。以上的酰胺在到辛酰胺或羥辛酰胺的酰胺系列中是最簡單的同系物。下面的酰胺在市場上可以買到，例如丙烯酸酰胺，甲基丙烯酸酰胺，和C1-4低烷基和烷醇基衍生物，例如N-羥甲基丙烯基酰胺。
代替不飽和烯酸或酰胺，或者和其中之一結(jié)合，已討論如上，共聚物可含10%(重量)，最好5%(重量)的C3-9不飽和烯醛。合適的醛包括丙烯醛，甲基丙烯醛，丁烯醛，戊烯醛，己烯醛，庚烯醛，辛烯醛，壬烯醛。如上所述，雙鍵的位置可以沿單體碳鏈骨架變化。某些附加的醛包括環(huán)狀醛如像肉桂醛。
在丙烯酸鹽高聚物中，可以通過將C4-9的不飽和烯二羧酸聚合引入功能團(tuán)。合適的酸酐例子為順丁二烯酸酐和苯二甲酸酐。
丙烯酸高聚物同樣含有60-90%(重量)，最好是60-75%(重量)的一種C1-8烷基或烷醇基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。適合的酯包括甲基丙烯酸酯，甲基甲基丙烯酸酯，乙基丙烯酸酯，乙基甲基丙烯酸酯，羥乙基丙烯酸酯，羥乙基甲基丙烯酸酯，丙基丙烯酸酯，丙基甲基丙烯酸酯，丁基丙烯酸酯，丁基甲基丙烯酸酯，戊基丙烯酸酯，戊基甲基丙烯酸酯，己基丙烯酸酯，己基甲基丙烯酸酯，乙基己基丙烯酸酯，乙基己基甲基丙烯酸酯，庚基丙烯酸酯，庚基甲基丙烯酸酯，辛基丙烯酸酯，和辛基甲基丙烯酸酯。除羥基乙基丙烯酸酯和羥基乙基甲基丙烯酸酯外，這些單體在烷基鏈上都可由羥基取代。
苯乙烯-丁二烯型乳膠，包含下列組成的高聚物約60%(重量)的乙烯基芳香單體，約40-99.5%(重量)的共軛二鏈烯，約0.5-10%(重量)最好不超過5%(重量)的功能單體，該功能單體是一不飽和烯酸，一不飽和烯酸的酐，一不飽和烯醛，或一不飽和二羧酸的酐。高達(dá)50%(重量)的丁二烯可任意地用C1-8烷基或烷醇基或C2-8鏈烯基或C3-9不飽和烯酸的鏈烯醇酯取代。它們正如上面討論丙烯酸高聚物有關(guān)的那些東西。
乙烯基芳香單體數(shù)量以占高聚物15-20%(重量)為好，最好是20-30%(重量)。乙烯基芳香單體以選擇未取代的苯乙烯或被-C1-4烷基或氯或溴原子取代的苯乙烯，適合的乙烯基芳香單體包括A-甲基苯乙烯，P-甲基苯乙烯，氯苯乙烯和溴苯乙烯，其他乙烯基芳香單體可用以代替苯乙烯。
共軛二鏈烯應(yīng)包含4到9個碳原子，共軛二鏈烯的轉(zhuǎn)優(yōu)含量為占高聚物的50-85%(重量)，希望在70-80%(重量)，最好是占75%(重量)，市場上最易買到的共軛二鏈烯為丁二烯和2甲基丁二烯。
功能單體可為一未取代的烯酸，酰胺，醛，或二羧酸的酸酐。適合的單體在上述關(guān)于丙烯酸酯乳膠中討論過。功能單體的用量宜不起過高聚物的5%(重量)，最好的條件是功能單體總量為高聚物的1-3.5%(重量)。按照本發(fā)明，功能單體的混合物是有用的。最普遍的組合是不飽和酸和不飽和酰胺，以及不飽和酸和不飽和醛。例如功能單體可由大約2%酰胺和大約1.5%的羧酸組成。
功能乙烯基酯乳膠可由下列物品組成約40%(重量)的一種C2-4單鏈烯單體;約60-99.5%(重量)的一種C3-12不飽和烯羧酸的一種C1-8鏈烷醇酯或?yàn)橐环NC1-12飽和的羧酸的C2-8的鏈烯基酯或鏈烯醇酯，以及約0.5-10%(重量)一種已知上述的功能單體，較好的單鏈烯單體的含量約為1-25%(重量)，最好為10-15%(重量)。適合的單鏈烯為乙烯、丙烯和丁烯，優(yōu)先選乙烯。
在高聚物中酯的組分可以是一種C3-12不飽和烯酸的一種C1-8烷基酯或鏈烷醇酯，或?yàn)橐籆1-12飽和羧酸的一種C2-8的鏈烯基酯或鏈烯醇酯，適合的C3-12不飽和羧酸包括丙烯酸，甲基丙烯酸，巴豆酸，戊烯酸，己烯酸，庚烯酸，辛烯酸和它們的同系物，可知不飽和酸反應(yīng)的適合的醇為飽和的2到8個碳原子的一元醇和二元醇，例如乙醇，丙醇，丁醇，戊醇，己醇，乙基己醇，庚醇，辛醇，和上述醇的二元醇同系物。
酯也可為一種C2-8不飽和醇或二元醇與一C1-12飽和羧酸的反應(yīng)產(chǎn)物。適合的醇是C2-8鏈烯醇和鏈烯二醇，例如丙烯醇，丁烯醇，戊烯醇，己烯醇，庚烯醇和辛烯醇，以及它們的二元醇同系物。適合的酸包括甲酸，乙酸，丙酸，丁酸，戊酸，己酸，庚酸和辛酸。
上述的酯最常用的為乙烯基乙酸酯，乙烯基丙酸酯，乙烯基丁酸酯，和丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
功能單體已討論如上，其較好的含量為不高于5%(重量)，最好含量是占高聚物總量的1-3%(重量)，由一個或多個功能單體組成。
乳膠中高聚物分子量的分布可以選擇以供改進(jìn)粘性，對SBR高聚物的分子量分布的選擇已在1981年4月28日備案的加拿大專利應(yīng)用SN376，453中揭示。除此以外，在上述加拿大專利應(yīng)用中講到最好是用具有分子量分布的SBR高聚物，約有90%(重量)的高聚物具有分子量大于320，000，最好的是約有25-55%的高聚物分子量大于320，000。乳膠中高聚物分子量的分布由乳膠與高聚物的與水相容的溶劑(如四氫呋喃)的混合情況所決定。不溶的高聚物或凝膠不會溶解在溶劑中。不溶物或凝膠的總量作為乳膠中高聚物總量的百分含量，加上分子量大于320，000的高聚物的百分含量，可用GPC測出，這樣將給出分子量大于320，000的高聚物總百分?jǐn)?shù)。
本發(fā)明的乳膠可用常用的乳化聚合方法生產(chǎn)。在水中單體的乳劑先制得，該乳劑可用一表面活性劑穩(wěn)定，表面活性劑可以是陰離子的，非離子的或陰離子與非離子的表面活性劑的混合物，合適的陰離子表面活性劑包括烷基醚硫酸酯的堿金屬和堿土金屬的鹽，烷基磷酸鹽，烷基芳基磷酸鹽，烷基磺酸鹽，烷基芳基磺酸鹽，和其他類似物。市場上可買到的表面活性劑列于每年出版的“MCCUTCHEON的乳化劑與洗滌劑”中。有些乳膠，例如乙烯基乙酸酯，它可摻和一保護(hù)膠體，例如聚乙烯醇或一天然的增稠劑或它們的衍生物例如羧甲基纖維素。聚合作用可用-氧化還原催化劑體系或-自由基生成劑如過氧化氫進(jìn)行催化，如果需要可用一改性劑，如十二烷基硫醇或四氯化碳，反應(yīng)按一般方法迅速停止，直到現(xiàn)在為止，所有方法都按慣例進(jìn)行，聚合后最好立即將乳膠用一價固定堿中和到PH不小于6，最好是6.5到8，化合好的乳膠，可任意地用-一價固定堿中和到PH6.5到8，所用的一價固定堿或一價堿的鹽是預(yù)先加到任一其他基劑之中。合適的堿包括氫氧化鉀，氫氧化鈉和氫氧化鋰。堿的離子尺寸越小剪切的增進(jìn)越大。最實(shí)用的堿是氫氧化鈉。如果需要，乳膠的PH可以接著提高到14，最好是既用一價固定堿也用任何其他類型的堿如氨或胺，使PH升至8到10?？梢韵嘈?，用一揮發(fā)性的堿例如氫氧化銨使PH至少升到6或8到10之間將會改進(jìn)粘結(jié)劑的疏水性質(zhì)。
如果選擇配合劑避免聚合時產(chǎn)生氨或氫氧化銨，將會得到預(yù)期的改進(jìn)結(jié)果，所以，最好是避免使用過硫酸銨作催化劑組份，避免使用將會產(chǎn)生氨和氫氧化銨的表面活化劑。
本發(fā)明的粘結(jié)劑可包括一增粘劑樹脂，增粘劑樹脂在按重量計(jì)100份高聚物中可任意地加到170份，通常增粘劑樹脂的含量按重量計(jì)在100份高聚物中約為15到100份。
增粘劑樹脂可以是松香或氫化松香，合成的碳?xì)湓稣硠┗虮┧猁}，合適的松香或氫化松香酯具有用環(huán)球法測熔點(diǎn)的軟化溫度約25℃到115℃，較好的增粘劑具有軟化溫度為約50℃到110℃，使用的碳?xì)湓稣硠┛捎靡籆9芳香單體或-C5脂肪單體或它們的混合物來生產(chǎn)。這些單體可從原油或相似材料的分鎦中在稱為C9和C5鎦分中得到。合成的碳?xì)湓稣硠┬杈哂杏铆h(huán)球法測熔點(diǎn)的軟化溫度約10℃到100℃。丙烯酸增粘劑樹脂可以一個或幾個單體聚合而得，單體可以包含丙烯酸基團(tuán)中選擇，它們是未被取代或被C1-4烷基或烷氧基，或C1-6烷基或鏈烷醇酯。
本發(fā)明的粘結(jié)劑可用于通用的基片，基片可以是非織纖維材料，用作價格標(biāo)簽或產(chǎn)品標(biāo)簽。基片可以是聚合材料，例如聚烯烴，這類基片用于生產(chǎn)粘合帶。
基片通常是較薄的材料，其厚度一般不大于1/8”。無論如何，本發(fā)明力圖使粘結(jié)劑能用在其他類型的基片上。在膠帶和標(biāo)簽的生產(chǎn)中，基片是較薄的片狀材料，該薄片材料是在室溫柔軟的聚合材料。薄片材料可以是不飽和烯的單體，如像乙烯、丙烯、氯乙烯的均聚物，為成品的應(yīng)用提供足夠的柔軟性?；部梢允前徊伙柡拖﹩误w如像乙烯、丙烯、氯乙烯，和從不飽和單羧酸或二羧酸單體，如像順式丁烯二酸，反式丁烯二酸，丙烯酸，甲基丙烯酸，己二酸，丁烯酸，戊烯酸，一個酯的單體，如像C9-C5這些酸的酯，或一個約具有4-10個碳原子的酰胺單體。這樣，薄卡材料可以是聚酯或聚酰胺?；梢詮睦w維或再生纖維材料(例如嫘縈)制得?；皇潜匦铻楸∑牧希枋抢w維組合而成，它是由紡織或非紡織(如紙張那樣情況)組合而得。紡織基片可由纖維材料制成，如像棉花或從上述講到的高聚物的任意一種的纖維。
膠料用于基片可使用一般涂膠技術(shù)，例如滾筒涂料器，葉片涂料器，邁耶棒條或空氣涂料器。涂蓋的基片通常讓它通過加熱的風(fēng)洞干燥，或者使用循環(huán)熱空氣，或紅外燈的烘箱來干燥涂蓋的基片。乾燥的時間與許多因素有關(guān)，例如基片的熱容，加熱的類型，烘箱的溫度，空氣的速度(如果使用循環(huán)熱空氣)以及基片通過烘箱或加熱風(fēng)澗的速度等，生產(chǎn)者可以迅速地測定適合的時間/溫度的關(guān)系來決定在他的生產(chǎn)設(shè)備中選擇乾燥條件。
基片應(yīng)涂蓋足夠的粘結(jié)劑，使乾燥涂層的重量達(dá)到每3000平方呎約10到35磅。通常在膠帶的生產(chǎn)中使用連續(xù)的片狀高聚物的基片，乾涂層的重量大約每3000平方呎達(dá)到17-18磅。在標(biāo)簽的生產(chǎn)中，乾涂層的重量通常用的是每3300平方呎約12到18磅。在掩蔽帶的生產(chǎn)中，乾涂層的重量通常用每3000平方呎約25到35磅。
乾燥后，涂好的基片切成需要的尺寸。在膠帶的生產(chǎn)中，基片切成長條滾壓成成品?；€可以切成有一定形狀的產(chǎn)品，供作標(biāo)簽或醫(yī)用膠帶，在膠帶工業(yè)中已知這些方法。
以下的實(shí)例打算說明本發(fā)明的范圍，而不是打算限制本發(fā)明。
使用常用的乳化聚合技術(shù)制備苯乙烯丁二烯羧酸型乳膠。單體的混合物，大約由25%的苯乙烯，2%的亞甲基丁二酸和差額的丁二烯等組成。將乳膠中殘余的單體洗去，然后進(jìn)行不同的處理。
一種乳膠樣品未經(jīng)處理。一種乳膠樣品用氫氧化銨中和到PH為7，8.5，和10。一種乳膠樣品用氫氧化鈉中和到PH為7，8.5和10.1，然后這些乳膠的樣品對每100份高聚物摻和30份氫化松香樹脂(STABELITE ESTER 10〔商標(biāo)〕)。然后樣品用于涂蓋MYTAR(商標(biāo)名)薄膜，涂蓋重量為23g/m2，大約為1mil、(密耳，千分之一英寸)厚。將涂層干燥，最后得到的膠帶用1000g砝碼進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)剪切試驗(yàn)(PSTC)，直到砝碼和膠帶降落到盤上，記錄時間，表1記錄其結(jié)果。
表Ⅰ乳膠 到剪切斷裂的時間(小時)對比乳膠 0.8對比乳膠+NH4OH(PH7) 9.9對比乳膠+NH4OH(PH8) 9.0
對比乳膠+NH4OH(PH10) 15.5對比乳膠+NαOH(PH7) 70.0對比乳膠+NαOH(PH8) 70.0對比乳膠+NaOH(PH10.1) 70.0對比乳膠+增粘劑 0.1對比乳膠+NH4OH(PH7)+增粘劑 0.1對比乳膠+NH4OH(PH8)+增粘劑 0.2對比乳膠+NH4OH(PH10)+增粘劑 0.2對比乳膠+NαOH(PH7)+增粘劑 1.9對比乳膠+NαOH(PH8)+增粘劑 2.7對比乳膠+NaOH(PH10.1)+增粘劑 1.9粘結(jié)劑的粘性用滾球試驗(yàn)進(jìn)行比較，在PH8或較小時，各種樣品的粘性大體相似。在PH大于10，在樣品中粘結(jié)劑的粘性有些下降。
為了用實(shí)例說明本發(fā)明，按美國專利4，316，830的例1的Rvn＃2制備了水基丙烯酸粘結(jié)劑。聚合以后，加入t-丁基過苯甲酸鹽和甲醛化次硫酸鈉，將乳膠分成三種樣品。一種樣品PH約3.9，不進(jìn)行中和;一種樣品用氫氧化鈉進(jìn)行中和至PH8.5;一種樣品用氫氧化銨中和至PH8.5。樣品帶的制作和試驗(yàn)按照在830專利中描述的步驟進(jìn)行。其結(jié)果安排在表Ⅱ中。
表Ⅱ剪切(1/2″×1″×1kg) 180°剝離乳膠 小時 5分鐘(1b/in)未經(jīng)中和 平均3.1 2.04PH8.5NH4OH ″3.6 1.78PH8.5NαOH ″73.8 1.67用去中和丙烯酸酯乳膠的產(chǎn)品，在剪切斷裂的時間上，大約比未經(jīng)中和的樣品與用氫氧化銨中和的樣品要長30倍。用氫氧化鈉中和對180°剝離強(qiáng)度有所降低，但不足以引起嚴(yán)重關(guān)注。
權(quán)利要求
粘結(jié)劑1、增進(jìn)剪切性質(zhì)的一種水基壓敏粘結(jié)劑由具有Tg小于0℃的乳膠組成，它可由單體混合物乳化聚合形成，混合物可以組成為下列各組中選擇(A)(I)約60-99.5%(重量)的丙烯酸或甲基丙烯酸的一種C1-8烷基或鏈烷醇酯；(II)或由此混合物與0.5-40%(重量)的C3-9的不飽和烯酸；(III)從0-5%(重量)的一種C3-9不飽和烯酸的酰胺，酰胺可以未被取代，或在氮原子上被-C1-8烷基或鏈烷醇基取代；或被一個C3-9不飽和烯醛取代；或被一個C4-8不飽和烯的二羧酸酐取代；或是一個由此的混合物；(B)(I)從0-60%(重量)的乙烯基芳香單體，它可以不被取代，或被-C1-4烷基或氯或溴原子取代；(II)從40-99%(重量)的混合物，它包含100-50%(重量)的一種C4-8共軛二鏈烯和0-50%(重量)的-C1-8烷基或鏈烷醇，或-C3-9不飽和烯酸的-C2-8鏈烯基或鏈烯醇酯；(III)從約0.5-10%(重量)的-C3-9不飽和烯酸；(IV)從0至約5%(重量)的-C3-9不飽和烯酸的酰胺，酰胺可以不被取代，或者在氮原子位置上被一個C1-8烷基或鏈烷醇基取代；一個C3-9不飽和烯醛；或一個C4-8不飽和烯的二羧酸的酸酐；(C)(I)或一它們的混合物和約1-40%(重量)的C2-4單鏈烯不飽和單體的混合物；(II)從約60-99.5%(重量)的一個C3-12不飽和乙烯羧酸的一個C1-8烷基或鏈烷醇酯或一個C2-8鏈烯基或一個C1-12不飽和羧酸的鏈烯醇酯或一個由此的混合物；(III)從約0.5-10%(重量)的一個C3-9不飽和的乙烯酸；(IV)從大約0-5%(重量)的一個C3-9不飽和乙烯酸的一酰胺，酰胺可以不被取代，或者在氮原子上被一個C1-8烷基或烷醇基取代；一個C3-9不飽和的乙烯醛；或一個C4-8的不飽和的乙烯二羧酸的酸酐；或由此的混合物；在那里粘結(jié)劑已用從鋰、鈉、鉀的氫氧化物及鹽和-由此的混合物中選擇-試劑，調(diào)節(jié)PH等于或大于6。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述，粘結(jié)劑單體混合物包含15-50%(重量)的選自苯乙烯，P-甲基苯乙烯，甲基苯乙烯，氯苯乙烯及它們的混合物的乙烯基芳香單體，以及約85-50%(重量)的-共軛二鏈烯，它選自丁二烯，異戊二烯及它們的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2的粘結(jié)劑，酸從丙烯酸甲基丙烯酸，富馬酸，亞甲基丁二酸，順式丁烯二酸，肉桂酸，和它們的混合物中選擇。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的粘結(jié)劑高聚物分子量分布為，約20-55%(重量)的高聚物分子量大于320，000。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的粘結(jié)劑，酰胺存在量高達(dá)約3%，它可以丙烯基酰胺，甲基丙烯基酰胺，N-羥甲基丙烯基酰胺及它們的混合物中選擇。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5所述，粘結(jié)劑還包括-增粘劑，其數(shù)量為每100份高聚物包含增粘劑約15-100份(重量)，它可選自(A)松香或具有環(huán)球法測定的軟化溫度為約2.5°-115℃的氫化松香;(B)具有用環(huán)球法測定的軟化溫度為約10°-100℃的合成碳?xì)湓稣硠渲?，它可?C9芳香單體生產(chǎn)，或用-C9芳香單體和-C5脂肪單體生產(chǎn)的增粘劑的混合物。(C)丙烯基樹脂，它選自一個或多個丙烯酸的高聚物，丙烯酸可未被取代或被-C1-4的烷基或烷氧基，或C1-6烷基酯等取代。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述，粘結(jié)劑高聚物由單體混合物聚合形成，單體混合物包括(Ⅰ)約5-15%(重量)的丙烯酸，甲基丙烯酸或它們的混合物;(Ⅱ)約60-90%(重量)的丙烯酸或甲基丙烯酸的-C1-8烷基酯或鏈烷基酯;(Ⅲ)約0-10%(重量)的除丙烯酸和甲基丙烯酸外的一種C3-9不飽和烯酸;(Ⅳ)約0-5%(重量)的-C3-8不飽和烯酸的酰胺，酰胺可未被取代或在氮原子上被-C1-8烷基或鏈烷醇基取代;一個C3-9的不飽和醛;或-C4-8不飽和烯的二羧酸的酸酐，或它們的混合物。
8.根據(jù)申請專利范圍1那里所述，粘結(jié)劑高聚物由單體混合物聚合而成，單體混合物包括(Ⅰ)約0-60%(重量)的乙烯基芳香單體，它可以未被取代，或被-C1-4烷基或-氯或溴原子取代;(Ⅱ)約40-99.5%(重量)的-C4-8的共軛二鏈烯;(Ⅲ)約0.5-10%(重量)的-C3-9不飽和烯酸;(Ⅳ)約0-5%(重量)的-C3-9不飽和烯酸的酰胺，酰胺可未被取代或在氮原子的位置上被-C1-6烷基鏈烷醇基取代;一個C3-9不飽和烯醛;或一個C4-8不飽和烯二羧酸的酸酐;或其混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求
2，將粘結(jié)劑膠料涂蓋在片狀基片上。
10.根據(jù)權(quán)利要求
7，將粘結(jié)劑膠涂蓋在片狀基片上。
專利摘要
具有增進(jìn)剪切性質(zhì)的水基粘結(jié)劑，由丙烯酸 鹽型乳膠，苯乙烯-丁二烯型乳膠，或乙烯-乙烯 基乙酸鹽型乳膠制備，它們包含一羧酸單體，在 聚合作用后，用一堿金屬基劑進(jìn)行中和，使PH從 6.5中和到8。
文檔編號C08L25/00GK85103371SQ85103371
公開日1985年11月10日 申請日期1985年5月13日
發(fā)明者米奇利 申請人:波利薩有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan