[发明专利]包含纳米晶纤维素的压敏粘合剂

说明书

技术领域

本公开涉及压敏粘合剂。

背景技术

压敏粘合剂(PSA)已知具有包括下列各项的性质：(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)足以保持在粘附物上的能力，以及(4)足够的内聚强度以便使其从粘附物干净地移除。已发现的作为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，这些粘弹特性实现预期的粘着力、剥离粘附力与剪切保持力的平衡。PSA的特征在于通常在室温(例如20℃)下发粘。PSA不仅仅因为组合物是粘性的或粘附到某种表面上而涵盖这些组合物。

美国专利Re.24,906(乌尔里希(Ulrich))公开了一种压敏胶带，该压敏胶带的粘合剂层包含丙烯酸酯和可共聚的单体(例如丙烯酸)的共聚物，在该专利中其被描述为一种“丙烯酸压敏胶带”。尽管丙烯酸压敏胶带可以提供高剪切强度与良好的粘附力，人们一直需要甚至更高的剪切强度，特别是在高温下，同时粘附力不会下降，尤其是剥离强度不会下降。

发明内容

提供了包含纳米晶纤维素的压敏粘合剂，包括制品和乳液。在第一方面，提供了一种压敏粘合剂。更具体地，提供了包含(a)如下聚合物的压敏粘合剂：该聚合物包含(i)80至97重量份非叔醇的(甲基)丙烯酸酯的单体单元，该醇具有1至20个碳原子；(ii)0至10重量份酸官能单体的单体单元；(iii)0至20重量份第二极性单体的单体单元；(iv)0至5重量份乙烯基单体单元；以及(v)0至1重量份交联剂。该压敏粘合剂还包含(b)0.5至15重量份纳米晶纤维素。

在第二方面，提供了一种制品。该制品包括(a)基底；以及(b)与基底的第一表面相邻定位的根据第一方面的压敏粘合剂的第一层。

在第三方面，提供了一种乳液。该乳液包含(a)基于乳液的总重量计30重量％至约70重量％的包含下列物质的反应产物的聚合物相：基于100份聚合物计，(i)80至95重量份非叔醇的(甲基)丙烯酸酯，该醇具有1至20个碳原子，碳原子的平均数为约4至约12；(ii)0至10重量份酸官能单体；(iii)0至20重量份非酸官能第二极性单体；(iv)0至5重量份乙烯基单体；(v)任选0.01至1重量份交联剂；(vi)0至0.5重量份链转移剂；以及(vii)0.5至15重量份纳米晶纤维素，其中(i)至(vii)的总和为100重量份。该乳液还包含(b)基于乳液的总重量计30重量％至70重量％的包含表面活性剂的水相。

包含纳米晶纤维素使粘合剂在保持剥离粘附力的同时，搭接剪切性质提高。

具体实施方式

提供了压敏粘合剂，包括制品和乳液。添加纳米晶纤维素使粘合剂在保持剥离粘附力的同时，搭接剪切性质显著提高。有利的是，只需要少量的纳米晶纤维素(0.5重量％-15重量％，相对于粘合剂(甲基)丙烯酸酯共聚物的重量)就可以观察到本文所述的丙烯酸压敏粘合剂的剪切特性的提高。在另一方面，本发明提供了包含(甲基)丙烯酸酯共聚物与纳米晶纤维素的含水乳液，可以将它涂覆并干燥以得到压敏粘合剂。

由于环境原因，期望避免在涂覆工艺中使用挥发性有机溶剂(VOC's)，而倾向于更为环境友好的水基材料，因此本发明提供了一种包含乳液(甲基)丙烯酸酯共聚物和纳米晶纤维素的含水粘合剂。由于成本、环境、安全和监管的原因，含水体系是可取的。含水体系可能易于涂覆，且在干燥时提供压敏粘合剂。

通过端点表述的任何数值范围旨在包括范围的端点、范围内的所有数以及所述范围内的任何较窄的范围(例如1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.8、4和5)。除非另外指明，否则说明书和实施方案中所使用的所有表达数量或成分、性质量度等的数在一切情况下均应理解成由术语“约”所修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和附加实施方案列表中列出的数值参数可以随本领域的技术人员使用本公开的教导内容寻求获得的特性而变化。在最低程度上，并且不试图将等同原则的应用限制到受权利要求书保护的实施方案的范围的条件下，至少应该根据所记录的有效数位的数值和通过惯常的四舍五入法来解释每一个数值参数。

对于以下给出定义的术语的术语表，除非在权利要求书或说明书中的其它地方给出不同的定义，否则整个申请应都将应用这些定义。

术语表

在整个说明书和权利要求书中所使用的某些术语虽然大部分为人们所熟知，但可能仍需要作出一些解释。应当理解，如本文所用：

术语“一个(种)”和“该”与“至少一个(种)”可互换使用，意指一个(种)或多个(种)所描述的要素。