CN113227292A - 水性粘合剂组合物 - Google Patents

水性粘合剂组合物 Download PDF

Info

Publication number
CN113227292A
CN113227292A CN201980085919.6A CN201980085919A CN113227292A CN 113227292 A CN113227292 A CN 113227292A CN 201980085919 A CN201980085919 A CN 201980085919A CN 113227292 A CN113227292 A CN 113227292A
Authority
CN
China
Prior art keywords
meth
acrylate
mass
polymer
alkyl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201980085919.6A
Other languages
English (en)
Inventor
藤田淳
小岛隆之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3M Innovative Properties Co
Original Assignee
3M Innovative Properties Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 3M Innovative Properties Co filed Critical 3M Innovative Properties Co
Publication of CN113227292A publication Critical patent/CN113227292A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J133/00—Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J133/00—Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C09J133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09J133/08—Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/12—Polymerisation in non-solvents
    • C08F2/16—Aqueous medium
    • C08F2/18—Suspension polymerisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/12—Polymerisation in non-solvents
    • C08F2/16—Aqueous medium
    • C08F2/20—Aqueous medium with the aid of macromolecular dispersing agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/04—Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C08F220/06—Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/14—Methyl esters, e.g. methyl (meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1804—C4-(meth)acrylate, e.g. butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate or tert-butyl (meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1806—C6-(meth)acrylate, e.g. (cyclo)hexyl (meth)acrylate or phenyl (meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1808—C8-(meth)acrylate, e.g. isooctyl (meth)acrylate or 2-ethylhexyl (meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/20—Esters of polyhydric alcohols or phenols, e.g. 2-hydroxyethyl (meth)acrylate or glycerol mono-(meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/52—Amides or imides
    • C08F220/54—Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
    • C08F220/56—Acrylamide; Methacrylamide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F222/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
    • C08F222/10—Esters
    • C08F222/1006—Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols
    • C08F222/102—Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols of dialcohols, e.g. ethylene glycol di(meth)acrylate or 1,4-butanediol dimethacrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J123/00—Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J123/26—Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C09J123/28—Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment by reaction with halogens or compounds containing halogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J133/00—Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C09J133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09J133/10—Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C09J133/12—Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2423/00—Presence of polyolefin
    • C09J2423/006—Presence of polyolefin in the substrate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Adhesive Tapes (AREA)

Abstract

在本公开的一个实施方案中，水性粘合剂组合物包含粒状聚合物，该粒状聚合物包含(甲基)丙烯酸酯聚合物和氯化聚烯烃。

Description

水性粘合剂组合物
技术领域
本公开涉及一种水性粘合剂组合物。
背景技术
溶剂型粘合剂通常包含对人体有害的挥发性化学物质，诸如甲苯和醛。因此，挥发性化学物质可能会分散，或者这些化学物质可以从通过使用溶剂型粘合剂制造的产品中挥发，并且可能会不利地影响执行例如喷涂的手术部位处的人体。因此，近年来，更频繁地使用水性粘合剂来代替溶剂型粘合剂。
专利文献1(JP 01-024875 A)描述了一种水性粘合剂组合物，该水性粘合剂组合物包含规定量的水性乳液、含有增粘树脂的苯乙烯-丁二烯共聚物胶乳化合物、溶解于甲苯中的氯化聚烯烃以及基于松香的水性乳液型粘合剂。
专利文献2(JP 2011-01444 A)描述了一种水性粘合剂组合物，该水性粘合剂组合物包含酸改性的基于聚烯烃的树脂和核-壳型固化剂。
专利文献
专利文献1：JP 01-024875 A
专利文献2：JP 2011-01444 A
发明内容
水性粘合剂在改善操作环境等方面比溶剂型粘合剂更优异，但在对基材的粘附性方面可能不如溶剂型粘合剂。
本公开提供了一种具有优异粘附性的水性粘合剂组合物。
问题的解决方案
本公开的一个实施方案提供了一种水性粘合剂组合物，该水性粘合剂组合物包含粒状聚合物，该粒状聚合物包含(甲基)丙烯酸酯聚合物和氯化聚烯烃。
本公开的另一个实施方案提供了一种用于制造包含粒状聚合物的水性粘合剂组合物的方法，该方法包括以下步骤：在(甲基)丙烯酸酯单体中配混氯化聚烯烃以制备溶液；将溶液与包含表面活性剂的水混合并悬浮以制备悬浮液，该悬浮液包含掺入(甲基)丙烯酸酯单体和溶解的氯化聚烯烃的小滴；以及在悬浮液中配混油溶性聚合引发剂，并且然后使(甲基)丙烯酸酯单体聚合，以制备包含(甲基)丙烯酸酯聚合物和氯化聚烯烃的粒状聚合物。
发明的有益效果
本公开可提供一种特别是对聚烯烃构件具有优异的粘附性的水性粘合剂组合物。
上文描述不应认为包括本发明的所有实施方案和本发明的所有优势。
附图说明
图1A是根据本公开的实施方案的水性粘合剂组合物的示意图。图1B是包含(甲基)丙烯酸酯聚合物粒子和固态氯化聚烯烃粒子的水性粘合剂组合物的示意图。
具体实施方式
本公开的第一实施方案中的水性粘合剂组合物包含粒状聚合物，该粒状聚合物包含(甲基)丙烯酸酯聚合物和氯化聚烯烃。不受以下原理的限制，本发明人相信粒状聚合物中的氯化聚烯烃以溶解状态存在。因此，据信由于该氯化聚烯烃可以比固态氯化聚烯烃更好地铺展，因此可改善粘合强度，特别是对聚烯烃构件的粘合强度。
本公开的第一实施方案中的水性粘合剂组合物的(甲基)丙烯酸酯聚合物可由包含以下项的材料获得：包含具有1至18个碳的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯、包含极性基团的不饱和单体和油溶性聚合引发剂。
均聚物的Tg为20℃或更高的(甲基)丙烯酸烷基酯以及除该(甲基)丙烯酸烷基酯之外并包含具有4至18个碳的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯可用作在用于形成本公开的第一实施方案中的水性粘合剂组合物的(甲基)丙烯酸酯聚合物的材料中的(甲基)丙烯酸烷基酯。
用于形成本公开的第一实施方案中的水性粘合剂组合物的(甲基)丙烯酸酯聚合物的材料还可包含内交联剂。当粒状聚合物中的(甲基)丙烯酸酯聚合物内交联时，(甲基)丙烯酸酯聚合物的分子量增加。因此，可改善待获得的粘合剂的内聚力。
本公开的第一实施方案中的水性粘合剂组合物还可包含外交联剂。当粒状聚合物彼此交联时，待获得的粘合剂的内聚力增加，并且耐热性可得到改善。
存在于本公开的第一实施方案中的水性粘合剂组合物的粒状聚合物中的氯化聚烯烃的氯含量可在约20质量％至约26质量％的范围内。通过使用具有此类氯含量的氯化聚烯烃获得的粘合剂可具有改善的粘附性和耐热性两者。
本公开的第一实施方案中的水性粘合剂组合物的粒状聚合物的平均粒度可在约0.5μm至约20μm的范围内。由包含具有此类粒度的粒状聚合物的水性粘合剂组合物获得的粘合剂可具有进一步改善的粘附性。
本公开的第一实施方案中的水性粘合剂组合物还具有优异的流动性并因此可用于喷涂。
本公开的第二实施方案中的层合物可包括基材和粘合剂层，该粘合剂层是由第一实施方案中的水性粘合剂组合物获得的。
本公开的第三实施方案中的结构可包括：包含聚烯烃树脂的第一粘附体，以及第二粘附体，该第一粘附体和第二粘附体经由粘合剂层彼此粘结，该粘合剂层是由第一实施方案中的组合物获得的。
本公开的第四实施方案中用于制造包含粒状聚合物的水性粘合剂组合物的方法包括以下步骤：在(甲基)丙烯酸酯单体中配混氯化聚烯烃以制备溶液；将溶液与包含表面活性剂的水混合并悬浮以制备悬浮液，该悬浮液包含掺入(甲基)丙烯酸酯单体和溶解的氯化聚烯烃的小滴；以及在悬浮液中配混油溶性聚合引发剂，并且然后使(甲基)丙烯酸酯单体聚合，以制备包含(甲基)丙烯酸酯聚合物和氯化聚烯烃的粒状聚合物。由于通过此类悬浮聚合制备的粒状聚合物与通过一般乳化聚合制备的粒状聚合物相比具有相对均匀且较大的尺寸，因此可以减小粒状聚合物的表面积。因此，可降低设置在粒状聚合物与水性分散体之间的界面附近并且趋于抑制粘合强度的表面活性剂的比例。因此，可改善待获得的粘合剂的粘合强度。
下文将提供更详细的描述以便举例说明本发明的典型实施方案。然而，本发明不限于这些实施方案。
本公开中的“(甲基)丙烯酸酯”意指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。“(甲基)丙烯酰基”意指丙烯酰基或甲基丙烯酰基。
本公开中的“(甲基)丙烯酸酯聚合物”还可包括通常称为“(甲基)丙烯酸酯共聚物”的聚合物。
本公开中的“固化”还可包括通常称为“交联”的概念。
本公开中的术语“烷基”意指直链或支链的脂族烃基团。本公开中的术语“支链的”意指一个或多个烷基基团(诸如甲基、乙基或丙基)连接到直链形状的烷基链。烷基基团可以是未取代的，或者可以被卤素原子、环烷基基团或环烯基基团中的一者或多者取代。
本公开中的术语“环烷基”意指非芳族单环或多环环形体系，并且包含例如约3至约12个碳原子。环烷基环的示例包括环戊基、环己基和环庚基。该环烷基基团还可以被卤素原子、亚甲基、烷基、环烷基、杂环基、芳烷基、杂芳烷基、芳基或杂芳基中的一者或多者取代。本公开中的术语“杂”意指一个或多个碳原子被氧、氮或硫取代。
本公开中的术语“环烯基”意指具有碳-碳双键的非芳族单环或多环环形体系，并且包含例如约3至约10个碳原子。环烯基基团的示例可以是未取代的，或者可以被一个或多个卤素原子、亚甲基、烷基、环烷基、杂环基、芳烷基、杂芳烷基、芳基或杂芳基基团取代。
本公开中的术语“芳基”意指芳族碳环基团。可以任选地相同或不同的芳基基团的示例包括被一个或多个芳基取代基取代的苯基或萘基。在此，“芳基取代基”的示例包括氢、烷基、环烷基、任选取代的芳基、任选取代的杂芳基、芳烷基、芳烯基、芳炔基、杂芳烷基、杂芳烯基、杂芳炔基、羟基、羟烷基、烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、羧基、酰基、芳酰基、卤素、硝基、氰基、羧基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、芳烷氧基羰基、酰基氨基、芳酰基氨基、烷基磺酰基、芳基磺酰基以及其他已知基团。
上述化学基团是本领域已知的。这些基团的描述并不旨在改变其普遍接受的含义。
在下文中，将进一步描述水性粘合剂组合物的每种组分。
本公开中的水性粘合剂组合物包含粒状聚合物，该粒状聚合物包含(甲基)丙烯酸酯聚合物和氯化聚烯烃。由于氯化聚烯烃在常温下通常为固态，当(甲基)丙烯酸酯聚合物和氯化聚烯烃在水性分散体中混合时，如图1B所示，(甲基)丙烯酸酯聚合物粒子101和固态氯化聚烯烃粒子103构成分散在水性分散体100中的水性粘合剂组合物。另一方面，由于本公开中的氯化聚烯烃与溶解状态的粒状聚合物中的(甲基)丙烯酸酯聚合物一起掺入，如图1A所示，据信，其中整合了(甲基)丙烯酸酯聚合物和氯化聚烯烃的粒状聚合物102构成分散在水性分散体100中的水性粘合剂组合物。
当将包括图1B的构型的水性粘合剂组合物施加到基材时，(甲基)丙烯酸酯聚合物粒子101可相对于基材铺展。另一方面，固态氯化聚烯烃粒子103不能相对于基材铺展。因此，此类粒子103可成为降低粘附性的因素。当固态氯化聚烯烃粒子103在加热下熔融时，可提高相对于基材的润湿性。然而，在这种情况下，基材可在加热下变形。另一方面，在包括图1A的构型的本公开中的水性粘合剂组合物中，(甲基)丙烯酸酯聚合物和氯化聚烯烃两者以溶解状态存在于粒状聚合物中，并且因此可以在无需加热的情况下相对于基材铺展。因此，可以在不使基材变形的情况下改善粘合剂的粘合强度。
对粒状聚合物中(甲基)丙烯酸酯聚合物和氯化聚烯烃的配混比例没有特别限制。例如，优选地，考虑到粘合强度，特别是相对于聚烯烃树脂的粘合强度，相对于100质量份的(甲基)丙烯酸酯聚合物100，氯化聚烯烃的配混比例为约1.0质量份或更多、约2.0质量份或更多或者约3.0质量份或更多，并且约50质量份或更少、约40质量份或更少或者约30质量份或更少。
对粒状聚合物的平均粒度没有特别限制。例如，考虑到水性粘合剂组合物的贮存稳定性、粘附性、可涂布性等，平均粒度可被限定为约0.5μm或更大、约0.7μm或更大或者约0.9μm或更大，并且可被限定为约20μm或更小、约15μm或更小、约10μm或更小、约5.0μm或更小或者约3.0μm或更小。粒状聚合物的平均粒度可通过使用例如激光衍射/散射方法获得。
对水性粘合剂组合物中粒状聚合物的配混量没有特别限制。例如，考虑到水性粘合剂组合物的贮存稳定性、粘附性、可涂布性等，以固体含量当量计的粒状聚合物的配混量可被限定为约20质量％或更大、约30质量％或更大、约40质量％或更大或者约50质量％或更大，并且可被限定为约80质量％或更小、约70质量％或更小或者约60质量％或更小。由于本公开中的水性粘合剂组合物可在粒状聚合物分散于水性分散体中的状态下制备，因此与溶剂型粘合剂相比，粒状聚合物可以相对较高的固体含量配混。因此，由于可降低水性分散体的含量，因此可降低与干燥等相关的制造成本。
存在于粒状聚合物中的(甲基)丙烯酸酯聚合物可通过聚合单官能单体和任选地包括多官能(甲基)丙烯酸酯的单体组分(通常可称为“(甲基)丙烯酸酯单体”)来获得。
单官能单体的示例可包括包含具有1至18个碳的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯(可称为“(甲基)丙烯酸C1-18烷基酯”)以及具有极性基团的不饱和单体(可称为“极性不饱和单体”)。单官能单体可单独使用或者两种或更多种联合使用。
例如，当(甲基)丙烯酸烷基酯被认为是丙烯酸和烷基醇的酯时，(甲基)丙烯酸C1-18烷基酯意指具有1至18个碳的烷基醇。即，当(甲基)丙烯酸烷基酯表示为CH2＝CH-COO-R1时，R1为具有1至18个碳的烷基基团。
(甲基)丙烯酸烷基酯中的烷基基团优选地具有4个或更多个且12个或更少个碳。当此类(甲基)丙烯酸烷基酯作为单官能单体存在时，粘合剂的粘合强度或附接力得到改善。
(甲基)丙烯酸烷基酯的示例包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正庚酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸正十一烷基酯、(甲基)丙烯酸正十二烷基酯、(甲基)丙烯酸正十三烷基酯、(甲基)丙烯酸正十四烷基酯、(甲基)丙烯酸正十五烷基酯、(甲基)丙烯酸正十六烷基酯、(甲基)丙烯酸正十七烷基酯、(甲基)丙烯酸正十八烷基酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯以及(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯等。其中，考虑到粘附性等，(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯是优选的。
对(甲基)丙烯酸C1-18烷基酯在(甲基)丙烯酸酯聚合物的聚合中的比例没有特别限制。例如，在100质量份的单官能单体的总量中，(甲基)丙烯酸C1-18烷基酯的比例可为约90.0质量份或更多、约91.0质量份或更多或者约92.0质量份，并且约100质量份或更少、约99.5质量份或更少或者约99.0质量份。
考虑到与氯化聚烯烃的相容性和粘附性，作为(甲基)丙烯酸C1-18烷基酯，(a)均聚物的玻璃化转变温度(下文称为Tg)为约20℃或更高的(甲基)丙烯酸烷基酯以及(b)除单体组分(a)之外并包含具有4至18个碳的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯可一起使用；优选地，(a)Tg在约20℃或更高和约120℃或更低范围内的(甲基)丙烯酸烷基酯以及(b)除单体组分(a)之外并且具有4至12个碳的(甲基)丙烯酸烷基酯一起使用；更优选地，(a)Tg在约20℃或更高和约100℃或更低范围内的(甲基)丙烯酸烷基酯以及(b)除单体组分(a)之外并且具有4至8个碳的(甲基)丙烯酸烷基酯一起使用。此处，(a)和(b)中的单体可称为单体组分(a)和单体组分(b)。
单体组分(a)中优选单体的示例可包括甲基丙烯酸甲酯(Tg：105℃)、甲基丙烯酸正丁酯(Tg：20℃)、甲基丙烯酸异丁酯(Tg：48℃)、甲基丙烯酸异硬脂酯(Tg：45℃)、甲基丙烯酸环己酯(Tg：83℃)、丙烯酸异冰片酯(Tg：94℃)、丙烯酸二环戊酯(Tg：120℃)、甲基丙烯酸异冰片酯(Tg：155℃)和甲基丙烯酸二环戊酯(Tg：175℃)，并且甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯和甲基丙烯酸环己酯是更优选的。这些单体可进一步改善粘附性和耐热性。
当单体组分(a)和单体组分(b)一起使用时，尽管没有特别限制，但在100质量份的单官能单体的总量中，单体组分(a)的比例可为约10质量份或更多、约20质量份或更多或者约30质量份或更多，并且约80质量份或更少、约70质量份或更少或者约60质量份或更少。在100质量份的单官能单体的总量中，单体组分(b)的比例可为约10质量份或更多、约20质量份或更多或者约30质量份或更多，并且约80质量份或更少、约70质量份或更少或者约60质量份或更少。
极性不饱和单体包含乙烯基基团和极性基团。
极性基团的示例包括羟基基团、羧基基团、酰胺基团、氨甲酰基基团、氨基基团、环氧基团、腈基团和磺酸基团。其中，考虑到粘附性、可交联性等，羟基基团、羧基基团和酰胺基团是优选的。
乙烯基基团的示例包括乙烯基羰基基团、乙烯基酰胺基团、乙烯基酯和苯乙烯基基团。乙烯基羰基基团是优选的。乙烯基羰基基团是指由CH2＝CH-C(＝O)表示的基团。乙烯基羰基基团和极性基团可彼此直接键合或经由连接基团(诸如亚烷基基团)键合。
极性不饱和单体的示例包括：
包含羟基基团的不饱和单体，诸如(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯和(甲基)丙烯酸聚丙二醇酯；
包含羧基基团的不饱和单体，诸如(甲基)丙烯酸、衣康酸、马来酸和富马酸以及它们的盐；
包含酰胺基团的不饱和单体，诸如(甲基)丙烯酰胺、双丙酮(甲基)丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺和N-乙烯基甲酰胺；
包含氨基基团的单体，诸如(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙基氨基乙酯和(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基丙酯；
包含环氧基团的不饱和单体，诸如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯；
包含磺酸盐的不饱和单体，诸如苯乙烯磺酸钠。
考虑到粘附性、耐热性等，优选的是包含羟基基团的不饱和单体、包含羧基基团的不饱和单体以及包含酰胺基团的不饱和单体，并且更优选的是(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸、双丙酮(甲基)丙烯酰胺。
对极性不饱和单体在(甲基)丙烯酸酯聚合物的聚合中的比例没有特别限制。例如，在100质量份的单官能单体的总量中，极性不饱和单体的比例可为约0.1质量份或更多、约0.2质量份或更多或者约0.3质量份或更多，并且约5.0质量份或更少、约3.0质量份或更少或者约1.0质量份或更少。
由于作为任选组分的多官能(甲基)丙烯酸酯有助于粒状聚合物中的(甲基)丙烯酸酯聚合物内的交联，因此多官能(甲基)丙烯酸酯可称为“内交联剂”。由于内交联剂在粒状聚合物内进行交联，因此可改善粒状聚合物的分子量和内聚力。因此，即使当底漆或有机溶剂附接到粘合剂层时，也可减少粘合剂层等的溶胀。与溶剂型粘合剂不同，本公开中的水性粘合剂组合物是粒状聚合物分散在水性分散体中的分散体系。因此，即使当使用此类内交联剂时，整个组合物也不会胶凝，并且可施加到基材等。
此类内交联剂的示例包括1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯和四羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯。这些内交联剂可单独使用或者两种或更多种联合使用。其中，考虑到内聚力等，1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯是优选的。
对内交联剂在(甲基)丙烯酸酯聚合物的聚合中的比例没有特别限制。例如，按100质量份的单官能单体计，内交联剂的比例可为约0.005质量份或更多、约0.010质量份或更多或者约0.015质量份或更多，并且约0.50质量份或更少、约0.10质量份或更少或者约0.050质量份或更少。
对可用于(甲基)丙烯酸酯聚合物的聚合中的聚合引发剂没有特别限制。例如，可使用油溶性聚合引发剂。此类聚合引发剂可溶于油中，并且通常具有非常低的水溶解度，在20℃下每100g水溶解约1g。此类聚合引发剂的示例包括：偶氮化合物，诸如二甲基2,2'-偶氮二(2-丙酸甲酯)；过氧化物，诸如异丙苯过氧化氢和过氧化苯甲酰；二苯甲酮；安息香***；和2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮光聚合引发剂。这些聚合引发剂可单独使用或者两种或更多种联合使用。
对聚合引发剂在(甲基)丙烯酸酯聚合物的聚合中的比例没有特别限制。例如，按100质量份的(甲基)丙烯酰基单体(单官能单体和多官能(甲基)丙烯酸酯，如果有)计，聚合引发剂的比例可为约0.01质量份或更多、约0.02质量份或更多或者约0.03质量份或更多，并且约2.0质量份或更少、约1.5质量份或更少或者约1.0质量份或更少。
氯化聚烯烃是通过将氯原子添加到聚烯烃的碳原子而获得的化合物。氯化聚烯烃的示例包括通过氯化由α-烯烃(诸如丙烯、乙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯和4-甲基-1-戊烯)形成的共聚物而获得的氯化聚烯烃。氯化聚烯烃也可以是通过氯化共聚物获得的氯化聚烯烃，该共聚物通过将酸组分(诸如α,β-不饱和羧酸，诸如马来酸、马来酸酐、富马酸、柠康酸、柠康酸酐、中康酸、衣康酸、衣康酸酐、乌头酸、乌头酸酐和纳迪克酸酐)进一步接枝聚合到上述共聚物来制备。这些氯化聚烯烃可单独使用或者两种或更多种联合使用。
考虑到相对于(甲基)丙烯酸酯聚合物的相容性、粘合强度，氯化聚烯烃的熔化热优选地为约0J/g或更大且约5J/g或更小、约3J/g或更小或者约2J/g或更小。可以规定比率混合若干种类型的氯化聚烯烃。在这种情况下，熔化热通过使用以规定比率混合的氯化聚烯烃来测量。“氯化聚烯烃的熔化热”是指根据JIS K7121(1987版)通过差示扫描量热法(DSC)测量的熔化热。具体地讲，在氮气气氛中以10℃/min的速率将温度从23℃升至180℃以消除受热历程后，以10℃/min的速率将温度从180℃降至-100℃，然后测量熔化热，同时以10℃/min的速率将温度从-100℃升至180℃。
考虑到粘合强度，特别是相对于聚烯烃树脂的粘合强度，氯化聚烯烃中的氯含量优选地在约16质量％至约35质量％的范围内，并且更优选地在约19质量％至约31质量％的范围内。当氯化聚烯烃中的氯含量在约20质量％至约26质量％的范围内时，除了粘合强度之外，还可改善耐热性。此处，氯化聚烯烃中的氯含量可通过氧瓶燃烧法(根据JISK 7229(1995版))测量。
氯化聚烯烃可通过使用例如JP 2004-217807 A中所述的方法来制造。例如，具有经调节的熔化热和氯含量的氯化聚烯烃可通过适当调节丙烯与α-烯烃之间的比率以及待添加到上述丙烯和α-烯烃的共聚物中的氯的量来制造。此类氯化聚烯烃的可用示例包括由日本制纸工业株式会社(Nippon Paper Industries Co.,Ltd.)制造的Supercron(商标)系列的803MWS、822S、930S，以及由东洋纺株式会社(Toyobo Co.,Ltd.)制造的Hardlen(商标)DX-526P。
粒状聚合物也可包括填料、传导剂、导热剂、抗氧化剂、UV吸收剂、光稳定剂、热稳定剂、分散剂、增塑剂、增粘剂、硅烷偶联剂、催化剂、颜料和染料作为任选组分，只要不影响本发明的效果即可。
本公开中的水性粘合剂组合物还可包含外交联剂。外交联剂是用于使粒状聚合物彼此交联的交联剂。当施加到基材的水性粘合剂组合物中的粒状聚合物彼此交联时，待获得的粘合剂的内聚力和弹性增加。因此，也可改善粘合剂的耐热性。
对外交联剂没有特别限制，只要外交联剂可以使粒状聚合物彼此交联即可。例如，可使用一般的UV交联剂、热交联剂等。考虑到可操作性等，优选的是热交联剂。此类热交联剂的示例可包括碳二亚胺化合物、酰肼化合物、(嵌段)异氰酸酯化合物、氮丙啶化合物、噁唑啉化合物、环氧化合物、金属螯合物化合物和亚胺化合物。这些热交联剂可单独使用或者两种或更多种联合使用。
其中，碳二亚胺化合物在对基材的粘附性和低温固化性方面是有用的。碳二亚胺化合物的示例包括由日清纺化学株式会社(Nisshinbo Chemical Inc.)制造的Carbodilite(商标)系列的V-02、V-02-L2、SV-02、V-04、V-10、SW-12G、E-02、E-03A、E-05A。
此外，由于酰肼化合物与包含酮基团的聚合物具有交联反应并且在水性悬浮液中不具有活性，并且还由于酰肼化合物可在去除水时在短时间段内在粒状聚合物之间形成交联结构，因此酰肼化合物是可用的。酰肼化合物的示例可包括多官能酰肼，诸如乙二酰二酰肼、丙二酰二酰肼、丁二酰二酰肼、戊二酰二酰肼、己二酸二酰肼(ADH)、马来酰二酰肼、癸二酰二酰肼、十二烷二酰肼、7,11-十八烷二烯-1,18-二甲酸二酰肼、富马酰二酰肼、间苯二甲酸二酰肼、对苯二甲酸二酰肼、氨基聚丙烯酰胺、1,3-双(肼基甲酰乙基)-5-异丙基乙内酰脲(VDH)以及它们的混合物。
对水性粘合剂组合物中的外交联剂的比例没有特别限制。例如，按100质量份的粒状聚合物计，外交联剂的比例可为约0.01质量份或更多、约0.02质量份或更多或者约0.03质量份或更多，并且约5.0质量份或更少、约4.0质量份或更少或者约3.0质量份或更少。
本公开中的水性粘合剂组合物中的粒状聚合物分散在水性分散体中。对水性分散体没有特别限制，并且可使用水，诸如蒸馏水、纯化水、离子交换水和自来水作为水性分散体。除了此类水之外，水溶性醇，诸如乙醇也可一起使用，只要不影响本发明的效果即可。水性粘合剂组合物可包含在约1000ppm或更低范围内的有机溶剂，诸如甲苯。然而，考虑到对人体的安全性，优选地，水性粘合剂组合物不包含此类有机溶剂。
本公开中的水性粘合剂组合物可以包括填料、传导剂、导热剂、抗氧化剂、UV吸收剂、光稳定剂、热稳定剂、分散剂、增稠剂、增粘剂、增塑剂、润滑剂、表面活性剂、均化剂、硅烷偶联剂、催化剂、颜料和染料作为任选组分，只要不影响本发明的效果即可。除了(甲基)丙烯酸酯聚合物和氯化聚烯烃之外，本公开中的水性粘合剂组合物还可包含其他聚合物。在这种情况下，水性粘合剂组合物中其他聚合物的比例可为约50质量％或更小、约40质量％或更小或者约30质量％或更小。
对用于制造本公开中的水性粘合剂组合物的方法没有特别限制。例如，在下文中，将描述通过悬浮聚合方法制造水性粘合剂组合物的方法作为示例。
在搅拌和加热下将氯化聚烯烃和上述任选组分配混到上述(甲基)丙烯酸酯单体中，以制备其中溶解(甲基)丙烯酸酯单体和氯化聚烯烃的溶液。此处，可配混预加热并溶解的氯化聚烯烃，但氯化聚烯烃也可以固体形式(诸如粒料)配混。对加热条件没有特别限制，并且加热条件可被限定为例如约40℃或更高、约45℃或更高或者约50℃或更高，并且约80℃或更低、约70℃或更低或者约60℃或更低。
将表面活性剂与水混合以制备含表面活性剂的水。将含表面活性剂的水和上述溶液混合并悬浮以制备悬浮液，该悬浮液包含掺入(甲基)丙烯酸酯单体和溶解的氯化聚烯烃的小滴。可通过在含表面活性剂的水中配混溶液或通过在溶液中配混含表面活性剂的水来混合含表面活性剂的水和溶液。然而，考虑到小滴的分散稳定性，优选的是在含表面活性剂的水中配混溶液。对混合装置没有特别限制。例如，可使用机械搅拌设备，诸如匀化器、超声波发生设备等。上述加温装置可任选地在混合中一起使用。
在将油溶性聚合引发剂配混在悬浮液中之后，使上述(甲基)丙烯酸酯单体聚合，以制备包含(甲基)丙烯酸酯聚合物和氯化聚烯烃的粒状聚合物。可进一步配混外交联剂和/或上述任选组分以获得水性粘合剂组合物。对聚合温度和聚合时间没有特别限制。例如，聚合温度可为约15℃或更高、约20℃或更高或者约25℃或更高，并且约80℃或更低、约75℃或更低或者约70℃或更低。聚合时间可为约1小时或更长、约3小时或更长或者约5小时或更长，并且约24小时或更短、约22小时或更短或者约20小时或更短。
可任选地在聚合结束后施加老化步骤。对老化步骤的条件没有特别限制。例如，老化温度可为约50℃或更高、约55℃或更高或者约60℃或更高，并且约80℃或更低、约75℃或更低或者约70℃或更低。老化时间可为约1小时或更长、约1.5小时或更长或者约2小时或更长，并且约6小时或更短、约5小时或更短或者约4小时或更短。
根据用于制造本公开中的水性粘合剂组合物的方法，氯化聚烯烃可以溶解状态存在于粒状聚合物中。因此，氯化聚烯烃可与(甲基)丙烯酸酯聚合物一起相对于基材扩散。因此，可改善粘合剂的粘合强度。
优选的是通过使用上述悬浮聚合方法制备本公开中的水性粘合剂组合物。油溶性聚合引发剂用于本公开中的悬浮聚合方法中。所添加的油溶性聚合引发剂渗透到等同于油并且包含(甲基)丙烯酸酯单体和氯化聚烯烃的小滴中。聚合在作为封闭区域的小滴内完成。因此，易于获得具有相对均匀粒度的粒状聚合物。
由于通过本公开中的悬浮聚合方法获得的粒状聚合物通常具有比通过乳化聚合方法制备的粒状聚合物相对更大的尺寸，因此可减小粒状聚合物的表面积。因此，可降低设置在粒状聚合物与水性分散体之间的界面附近并且对粘附性没有促进作用的表面活性剂的比例。因此，可改善粘合剂的粘合强度。
例如，可将本公开中的水性粘合剂组合物施加到基材，之后进行干燥和任选的交联处理，诸如加热，以形成粘合剂层以获得层合物。此类层合物还可包括待涂布的构件。本公开中的水性粘合剂组合物可以与施加到基材相同的方式施加到待涂布的构件。此处，交联处理可通过在制造线上单独的交联处理步骤进行，或者通过利用干燥步骤中的热量等进行。
对用于将水性粘合剂组合物施加到基材的手段没有特别限制。这些手段的示例可包括已知的涂布方法，诸如喷涂、凹版涂布、辊涂、模具涂布、刮棒涂布和刮刀涂布。即使本公开中的水性粘合剂组合物可具有高固体含量，水性粘合剂组合物也可具有相对较低的粘度并保持可流动状态，并且因此水性粘合剂组合物可用于适用于具有相对复杂形状的基材的喷涂。
本公开中的水性粘合剂组合物处于图1A所示的刚好将水性粘合剂组合物施加到基材之后的状态。然而，当由该状态进行干燥时，水性分散体100的比例降低。形成包含处于致密状态的粒状聚合物102的粘合剂层。由于粘合剂层的内聚力和弹性随着粒状聚合物102变得致密而增加，因此据信，待获得的粘合剂层可提供足够的粘合强度。
当水性粘合剂组合物还包含外交联剂时，致密状态的粒状聚合物彼此交联，并且内聚力和弹性可进一步增加。因此，除了粘合强度之外，还可改善耐热性。
粘合剂层的粘合强度可通过使用例如下述剥离强度测试来评估。
剥离强度可被限定为例如约8.0N/25mm或更大、约8.5N/25mm或更大或者约9.0N/25mm或更大。对剥离强度的上限没有特别限制，并且上限可被限定为例如约35.0N/25mm或更小、约30.0N/25mm或更小或者约25.0N/25mm或更小。
粘合剂层的耐热性可通过使用例如下述90度蠕变测试来评估。在此类测试中，可基于测试件的宽度、温度、负载和剥离距离来评估耐热性。
例如，当将具有25mm宽度的测试件放置在80℃烘箱中并且悬挂100g砝码时，此类测试中的剥离距离可被限定为例如约15mm或更小、约12mm或更小或者约10mm或更小。对剥离距离的下限没有特别限制，并且可被限定为例如约0.0mm或更大或者大于约0.0mm。
考虑到所需的粘合强度，适当地选择粘合剂层的厚度。例如，粘合剂层的厚度可为但不限于约3μm或更大、约5μm或更大、约10μm或更大或者约20μm或更大，并且约200μm或更小、约150μm或更小或者约100μm或更小。
对施加本公开中的水性粘合剂组合物的基材(可称为第一粘附体)没有特别限制。例如，基材可具有平坦形状如膜或板、弯曲形状或任何三维形状。基材可以是非织造织物、织造织物、针织织物、网状制品、泡沫等。此类基材可单独使用或者两种或更多种联合使用。可对基材的表面施加表面处理，诸如电晕处理和底漆处理。然而，由于从本公开中的水性粘合剂组合物获得的粘合剂层具有优异的粘附性，因此粘合剂层可用作不施加此类表面处理的基材。
对基材的材料没有特别限制。基材的示例可包括：聚烯烃树脂，诸如聚乙烯和聚丙烯；聚酯树脂，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)；氯乙烯树脂；乙酸纤维素树脂；聚乙酸酯树脂；乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)；聚酰胺树脂；聚酰亚胺树脂；聚甲基戊烯树脂；橡胶材料；天然或人造皮革；金属，诸如铝或金属合金；玻璃；陶瓷；以及无机材料，诸如混凝土、纸材、棉布和木材材料。这些材料可单独使用或作为两种或更多种的共混物使用。另选地，可以使用这些材料中的两种或更多种的组合，诸如例如，聚烯烃树脂构件和聚酯树脂构件一体化的构型。其中，由于本公开中的水性粘合剂组合物包含可改善对聚烯烃树脂的粘附性的溶解的氯化聚烯烃，因此优选的是包含聚烯烃树脂(特别是聚丙烯树脂)的基材作为基材。
作为待粘结构件(可称为第二粘附体)，可使用与上述基材相同的材料。基材和待粘结构件可以由相同材料或不同材料制成。例如，基材和待粘结构件两者可由聚烯烃树脂制成，或者基材可由聚烯烃树脂制成，而待粘结构件可由人造皮革制成。
由于本公开中的水性粘合剂组合物可用于喷涂，因此水性粘合剂组合物可施加到具有各种形状的基材。因此，通过使用本公开中的水性粘合剂组合物获得的层合物不限于粘合带、遮蔽带等形式，而是也可用作各种类型的结构，包括第一粘附体和第二粘附体。其中，优选的是将层合物用作运输工具(诸如汽车、火车、飞机和船)的内部构件，或者用于需要抑制挥发性化学物质(诸如甲苯和醛)的散播的构造。
由于包含外交联剂的本公开中的水性粘合剂组合物还可改善待获得的粘合剂层的耐热性，可暴露于高温环境的车辆的内部构件，诸如安装面板、支柱装饰件、车门边缘和车顶装饰件在上述内部构件中是特别优选的。下面将描述用于制造车辆的内部构件的方法作为示例。
例如，制备由聚丙烯制成并具有类似于车门装饰件的形状的基材。将本公开中的水性粘合剂组合物喷涂至基材(第一粘附体)，然后在烘箱等中加热和干燥以在基材上形成粘合剂层。然后，可将由其中可层合聚氨酯泡沫、水刺等的人造皮革等制成的待粘结构件(第二粘附体)层合在基材上的粘合剂层上，以获得用于车辆的内部构件。此处，由人造皮革等制成的待粘结构件可在层合到基材上之前预加热。也可以对包括基材和待粘结构件的层合物进行热处理。考虑到粘附性、待使用基材和待粘结构件的材料，可以适当地设定加热和干燥条件、预加热条件以及在层合期间进行的热处理的条件。
实施例
在以下实施例中，将举例说明本公开的具体实施方案。然而，本发明不限于这些实施例。除非另外指定，否则所有份数和百分比都是按质量计。
实施例中使用的产品等在下表1中示出。
Figure BDA0003130213690000171
Figure BDA0003130213690000181
根据下文所述的方法，使用表1中所示的材料制备悬浮液1至12，这些悬浮液以表2中所示的配混比例包含粒状聚合物。此处，表2中的所有数值均表示质量份。粒状聚合物的平均粒度为使用由贝克曼库尔特有限公司(Beckman Coulter.,Inc.)制造的粒度分布测量装置(LS 13 320)通过激光衍射/散射方法导出的值。
Figure BDA0003130213690000201
悬浮液1
将作为单体的50.0g的2EHA、48.5g的nBA、1.0g的DAAM和0.5g的AA以及0.020g作为内交联剂的HDDMA添加到容器中，并且在约50℃的加热下搅拌和混合。将25.0g作为增粘剂的Arkon(商标)P140和10.0g作为氯化聚烯烃的Supercron(商标)930S进一步添加到容器中，并在约50℃的加热下搅拌和混合以制备溶液。将4.0g(其中固体含量为1.0g，即25％)作为表面活性剂的Aqualon(商标)BC1025添加到另一个容器中，随后混合离子交换水以制备22.5g含表面活性剂的水。将上述溶液添加到含表面活性剂的水中，并且用匀化器(由Primix公司(Primix Corporation)制造)处理15分钟以制备混合物。随后，将0.20g作为油溶性聚合引发剂的V601添加到该混合物中，之后进行氮气吹扫并在65℃下加热20小时以用于聚合以获得悬浮液1。获得的悬浮液几乎不含聚集体，并且具有良好的贮存稳定性。
悬浮液2至12
悬浮液2至12以与悬浮液1相同的方式制备，不同的是配混比例改变，如表2所示。
根据下述方法，通过使用所获得的悬浮液1至12以表3中所示的配混比例制备实施例1至12和比较例1至2的水性粘合剂组合物。此处，表3中的数值均表示质量份。
实施例1
将20.0g悬浮液1添加到容器中，然后添加0.10g作为增稠剂的SN增稠剂612。使用可脱气的离心搅拌器在0.2托和2000rpm的条件下进行搅拌和混合90秒。然后，将0.60gCarbodilite(商标)V-10作为外交联剂添加到容器中，之后使用可脱气的离心搅拌器在相同条件下进一步搅拌和混合以获得水性粘合剂组合物。
实施例2至12和比较例1至2
实施例2至12和比较例1至2的水性粘合剂组合物以与实施例1中所述相同的方式制备，不同的是配混比例改变，如表3所示。此处，在实施例7中，Shoprene(商标)SD753作为另一种聚合物与SN增稠剂612一起加入。在实施例8中，不使用SN增稠剂612，并且一起使用ADH作为外交联剂。在实施例9至12中，不使用SN增稠剂612。在比较例2中，加入Supercron(商标)E-480T(氯化率20％)，其为乳化的氯化聚烯烃。
物理特性评估测试
通过使用以下方法评估由每种水性粘合剂组合物获得的粘合剂的物理特性。
剥离强度测试
在将水性粘合剂组合物喷涂在尺寸为长100mm×宽25mm×厚2.0mm的聚丙烯片材(由测试件公司(Test Piece Corporation)制造)上之后，将该片材设置在烘箱中，并在约80℃下进行干燥约2分钟以形成粘合剂层。在同一烘箱中热处理帆布片材，该帆布片材为待粘结构件并且尺寸为长225mm×宽30mm×厚0.5mm。然后，将帆布片材粘结到聚丙烯片材上的粘合剂层上。通过2kg橡胶辊来回滚压帆布片材侧三次，以进行层合并且制得测试件。使测试件在室温(约25℃)下静置约24小时。切下额外的帆布片材。然后，将该测试件设置在拉伸试验机(AG-IS，由岛津公司(Shimadzu Corporation)制造)中，并且以200mm/min的剥离速度测量此类测试件的180度剥离强度。对每个测试件进行三次测量。在所有测量中获得的剥离强度的平均值示于表3中。
耐热性测试：90度蠕变
在将水性粘合剂组合物喷涂在尺寸为长100mm×宽25mm×厚2.0mm的聚丙烯片材(由测试件公司(Test Piece Corporation)制造)上之后，将该片材设置在烘箱中，并在约80℃下进行干燥约3分钟以形成粘合剂层。在同一烘箱中热处理帆布片材，该帆布片材为待粘结构件并且尺寸为长225mm×宽30mm×厚0.5mm。然后，将帆布片材粘结到聚丙烯片材上的粘合剂层上。通过2kg橡胶辊来回滚压帆布片材侧三次，以进行层合并且制得测试件。使该测试件在室温(约25℃)下静置约24小时。随后，切除额外的帆布片材，但用于悬挂砝码的部分(约长50mm×宽25mm)除外。然后，将100g砝码在未施加粘合剂的额外帆布片材的侧向方向上附接至接近中心的部分。将测试件设置在温度为约80℃的烘箱中，使得聚丙烯片材相对于磨削表面在几乎水平的方向上，砝码相对于聚丙烯片材变为几乎90°，并且100g砝码不与烘箱等接触。约24小时后，移除测试件。粘合剂层剥离的距离(剥离距离)在测试之前粘合剂的端部部分在附接砝码的一侧上的位置和测试之后粘合剂的端部部分的位置之间测量。对每个测试件进行两次测量。在所有测量中获得的剥离距离的平均值示于表3中。此处，剥离距离的平均值越小，耐热性越好。
Figure BDA0003130213690000241
悬浮液13至17
悬浮液3至17以与悬浮液1相同的方式制备，不同的是配混比例改变，如表4所示。
[表4]
Figure BDA0003130213690000251
实施例13至18
实施例13至18的水性粘合剂组合物以与实施例1中所述相同的方式制备，不同的是配混比例改变，如表5所示。
实施例13至18的物理特性评估测试
通过使用以下方法评估由每种水性粘合剂组合物获得的粘合剂的物理特性。
实施例13、14和17的测试件的制备
在水性粘合剂组合物喷涂在尺寸为长100mm×宽25mm×厚2.0mm的基于聚丙烯的热塑性弹性体(TPO)板上之后，将片材设置在烘箱中，并且在55℃下(适度地)进行干燥约2分钟。湿重为100g/sqm。将装饰性片材(表皮材料)施加在TPO板上(面向水刺层和TPO板)，并且用1kg/sqm压制10秒以进行层合并制备测试件，该装饰性片材为待粘结构件并且尺寸为长200mm×宽30mm×厚0.5mm，并且包括乙烯基层(0.1mm)/聚氨酯泡沫层(3mm)/水刺层(0.05mm)。使该测试件在室温(约25℃)下静置约24小时。随后，切除额外的装饰性片材，但用于悬挂砝码的部分(约长50mm×宽25mm)除外。
实施例15、16和18的测试件的制备
在水性粘合剂组合物喷涂在尺寸为长100mm×宽25mm×厚2.0mm的基于聚丙烯的热塑性弹性体(TPO)板上之后，将片材设置在烘箱中，并且在70℃下进行干燥约2分钟。湿重为100g/sqm。另外，在水性粘合剂组合物喷涂在装饰性片材(表皮材料)的水刺层上之后，将片材设置在烘箱中，并且在70℃下进行干燥约2分钟，该装饰性片材为待粘结构件并且尺寸为长200mm×宽30mm×厚0.5mm，并且包括乙烯基层(0.1mm)/聚氨酯泡沫层(3mm)/水刺层(0.05mm)。将装饰性片材施加在TPO板(面向水刺层和TPO板)上，并且用1kg/sqm压制10秒以进行层合并制备测试件。使该测试件在室温(约25℃)下静置约24小时。随后，切除额外的装饰性片材，但用于悬挂砝码的部分(约长50mm×宽25mm)除外。
室温剥离强度测试：
将测试件设置在拉伸试验机(AG-IS，由岛津公司(Shimadzu Corporation)制造)中，并且以200mm/min的剥离速度测量此类测试件的180度剥离强度。对每个测试件进行三次测量。在所有测量中获得的剥离强度的平均值示于表5中。
耐热性剥离强度测试
将测试件设置在拉伸试验机(AG-IS，由岛津公司(Shimadzu Corporation)制造)中，将测试件在80℃的烘箱室中静置30分钟。并且在80℃的烘箱室中以200mm/min的剥离速度测量此类测试件的180度剥离强度。对每个测试件进行三次测量。在所有测量中获得的剥离强度的平均值示于表5中。
耐热性90度蠕变测试
将100g砝码在未施加粘合剂的额外装饰性片材的侧向方向上附接至接近中心的部分。将测试件设置在温度为约80℃的烘箱中，使得TPO板相对于磨削表面在几乎水平的方向上，砝码相对于TPO板变为几乎90°，并且100g砝码不与烘箱等接触。约24小时后，移除测试件。粘合剂层剥离的距离(剥离距离)在测试之前粘合剂的端部部分在附接砝码的一侧上的位置和测试之后粘合剂的端部部分的位置之间测量。对每个测试件进行两次测量。在所有测量中获得的剥离距离的平均值示于表5中。
[表5]
Figure BDA0003130213690000271
对本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的原理的情况下，上述实施方案和实施例可以许多方式改变。此外，对本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的主旨和范围的情况下，可对本发明进行各种修改和更改。
参考标记列表
100水性分散体
101(甲基)丙烯酸酯聚合物粒子
102粒状聚合物
103固态氯化聚烯烃粒子

Claims (11)

1.一种水性粘合剂组合物，所述水性粘合剂组合物包含粒状聚合物，所述粒状聚合物包含(甲基)丙烯酸酯聚合物和氯化聚烯烃。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述(甲基)丙烯酸酯聚合物是由包含以下项的材料获得的聚合物：包含具有1至18个碳的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯、包含极性基团的不饱和单体和油溶性聚合引发剂。
3.根据权利要求2所述的组合物，其中所述(甲基)丙烯酸烷基酯为均聚物的Tg为20℃或更高的(甲基)丙烯酸烷基酯以及除所述(甲基)丙烯酸烷基酯之外并包含具有4至18个碳的烷基基团的(甲基)丙烯酸烷基酯。
4.根据权利要求2或3所述的组合物，其中所述材料还包含内交联剂。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的组合物，所述组合物还包含外交联剂。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中所述氯化聚烯烃的氯含量在20质量％至26质量％的范围内。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的组合物，其中所述粒状聚合物的平均粒度在0.5μm至20μm的范围内。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的组合物用于喷涂。
9.一种层合物，所述层合物包含基材和粘合剂层，所述粘合剂层是由根据权利要求1至8中任一项所述的组合物获得的。
10.一种结构，所述结构包括：包含聚烯烃树脂的第一粘附体，以及第二粘附体，所述第一粘附体和所述第二粘附体经由粘合剂层彼此粘结，所述粘合剂层是由根据权利要求1至8中任一项所述的组合物获得的。
11.一种用于制造包含粒状聚合物的水性粘合剂组合物的方法，所述方法包括以下步骤：
在(甲基)丙烯酸酯单体中配混氯化聚烯烃以制备溶液，
将所述溶液与包含表面活性剂的水混合并悬浮以制备悬浮液，所述悬浮液包含掺入所述(甲基)丙烯酸酯单体和溶解的氯化聚烯烃的小滴，以及
在所述悬浮液中配混油溶性聚合引发剂，并且然后使所述(甲基)丙烯酸酯单体聚合，以制备包含(甲基)丙烯酸酯聚合物和氯化聚烯烃的粒状聚合物。
CN201980085919.6A 2018-12-25 2019-12-23 水性粘合剂组合物 Withdrawn CN113227292A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018241852A JP2020100797A (ja) 2018-12-25 2018-12-25 水性接着剤組成物
JP2018-241852 2018-12-25
PCT/IB2019/061290 WO2020136554A1 (en) 2018-12-25 2019-12-23 Aqueous adhesive composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113227292A true CN113227292A (zh) 2021-08-06

Family

ID=69374325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980085919.6A Withdrawn CN113227292A (zh) 2018-12-25 2019-12-23 水性粘合剂组合物

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220064504A1 (zh)
EP (1) EP3902884A1 (zh)
JP (1) JP2020100797A (zh)
CN (1) CN113227292A (zh)
WO (1) WO2020136554A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2021400427A1 (en) * 2020-12-15 2023-06-22 Arkema France A water-based humidity resistant adhesive composition, process for preparing and using the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4210168A1 (de) * 1991-03-27 1992-12-03 Toyo Kasei Kogyo Co Ltd Herstellung einer emulsion synthetischer harzzusammensetzungen und die emulsion selbst
JPH07188607A (ja) * 1993-12-27 1995-07-25 Toyo Kasei Kogyo Co Ltd ポリオレフイン用樹脂組成物
CN102753635A (zh) * 2010-02-26 2012-10-24 斯科特巴德尔有限公司 基于甲基丙烯酸酯的粘合剂组合物

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07100783B2 (ja) 1987-07-21 1995-11-01 三井東圧化学株式会社 接着剤組成物
JP2004217807A (ja) 2003-01-16 2004-08-05 Nippon Paper Chemicals Co Ltd 低温安定性良好な塩素化ポリオレフィン系樹脂溶液
US7501475B2 (en) * 2004-05-07 2009-03-10 Asahi Kasei Chemicals Corporation Aqueous resin dispersion for adhesive and composition thereof
JP5615519B2 (ja) 2009-06-18 2014-10-29 サンスター技研株式会社 水性接着剤組成物

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4210168A1 (de) * 1991-03-27 1992-12-03 Toyo Kasei Kogyo Co Ltd Herstellung einer emulsion synthetischer harzzusammensetzungen und die emulsion selbst
JPH07188607A (ja) * 1993-12-27 1995-07-25 Toyo Kasei Kogyo Co Ltd ポリオレフイン用樹脂組成物
CN102753635A (zh) * 2010-02-26 2012-10-24 斯科特巴德尔有限公司 基于甲基丙烯酸酯的粘合剂组合物

Also Published As

Publication number Publication date
US20220064504A1 (en) 2022-03-03
JP2020100797A (ja) 2020-07-02
EP3902884A1 (en) 2021-11-03
WO2020136554A1 (en) 2020-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5840356B2 (ja) 架橋可能なポリオレフィンおよび粘着樹脂からなる感圧接着剤
KR101602515B1 (ko) 저 표면 에너지 접착제
KR101538815B1 (ko) 접착 필름, 성형체의 제조 방법
EP2513242B1 (en) Pressure sensitive adhesives for low surface energy substrates
US10294397B2 (en) Adhesive compounds
US9567497B2 (en) Adhesive agent having adhesive blend of acrylate and styrene block copolymer
TWI648157B (zh) 多層製品及其製造方法及用途
KR20170090354A (ko) 점착 시트
EP2810998B1 (en) Surface protection film
KR20160010545A (ko) 다층 감압 접착제 조립체
JP2017186517A (ja) 表面保護シート
EP3147339A1 (en) Water-dispersed adhesive composition and adhesive sheet
WO2011071477A2 (en) A pressure sensitive adhesive and a pressure sensitive adhesive tape
EP2484733A1 (en) Pressure-sensitive adhesive tape
KR20150088283A (ko) 다층 감압 접착 조립체
CA2118960A1 (en) Pressure-sensitive adhesives having improved adhesion to acid-rain resistant automotive paints
JP2008285670A (ja) アクリル系樹脂およびその製造方法、それを用いた粘着剤組成物、ならびに粘着剤、粘着シート
JP2017212441A (ja) バックグラインドテープ
KR20120093210A (ko) 이중 가교 점착부여된 감압 접착제
JP2001131250A (ja) アクリル系共重合体、アクリル系粘着剤組成物、アクリル系粘着テープもしくはシート及びアクリル系接着剤組成物
CN113227292A (zh) 水性粘合剂组合物
JP2008239839A (ja) 粘着シート
JP5105655B2 (ja) 粘着テープ又はシート用プライマー組成物、及び粘着テープ又はシート
TWI676666B (zh) 黏著片及電子機器
TW201420716A (zh) 黏膠帶及黏膠帶之製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20210806

WW01 Invention patent application withdrawn after publication