[发明专利]纳米粒子、乙烯基单体和有机硅的共聚物

说明书

技术领域

本发明涉及纳米粒子、乙烯基单体和有机硅的共聚物。

背景技术

在本领域中已知有机硅-乙烯基共聚物用作压敏粘合剂(PSA)产品的防粘涂层，此有机硅-乙烯基共聚物包括那些具有乙烯基聚合物主链和有机硅侧基(例如参见美国专利No.4,728,571(Clemens等人))以及那些具有有机硅聚合物主链和丙烯酸酯侧基(例如参见美国专利No.5,202,190(Kantner等人))的有机硅-乙烯基共聚物。然而，当这些防粘涂层经受相对较高的温度(例如，高于约50℃的温度)时，PSA产品中会积聚不期望的剥离力和片层去除力。

发明内容

鉴于上述情况，我们认识到本领域需要这样的有机硅-乙烯基共聚物：当用作防粘涂层时，该有机硅-乙烯基共聚物不如常规有机硅-乙烯基共聚物那样对相对较高温度敏感。

简而言之，本发明提供包含(a)(甲基)丙烯酸酯官能化纳米粒子、(b)乙烯基单体和(c)巯基官能化有机硅的反应产物的共聚物。该(甲基)丙烯酸酯官能化纳米粒子选自二氧化硅纳米粒子、氧化锆纳米粒子、二氧化钛纳米粒子以及它们的组合。该巯基官能化有机硅由下式表示：

其中：

p＝1至约1000，

m＝1至约40，

R3为能够相同或不同的单价部分并且独立地选自烷基、芳基、烷芳基、烷氧基、烷基氨基、羟基和氟代烷基，以及

R4为能够相同或不同的二价连接基团并且独立地选自亚烷基、亚烷芳基和烷氧基亚烷基。

如本文所用，术语“(甲基)丙烯酰基”、“(甲基)丙烯酸酯”和“(甲基)丙烯酸”分别指丙烯酰基和甲基丙烯酰基、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、以及丙烯酸和甲基丙烯酸。

本发明的共聚物可用作防粘涂层。与包含常规有机硅-乙烯基共聚物的防粘涂层相比，包含本发明共聚物的防粘涂层在相对较高温度下更稳定。此外，包含本发明共聚物的防粘涂层在压敏粘合剂(PSA)从该防粘涂层中剥离时，呈现出稳定的剥离力。

具体实施方式

本发明的共聚物包含(甲基)丙烯酸酯官能化二氧化硅纳米粒子、乙烯基单体和巯基官能化有机硅的反应产物。

(甲基)丙烯酸酯官能化纳米粒子

可用于本发明共聚物中的纳米粒子包括二氧化硅、氧化锆或二氧化钛。二氧化硅、氧化锆或二氧化钛纳米粒子经(甲基)丙烯酸酯表面改性，以允许该官能化纳米粒子与反应性乙烯基单体和巯基官能化有机硅共聚合。优选地，该(甲基)丙烯酸酯官能化纳米粒子为二氧化硅纳米粒子。

通常可用于本发明的纳米粒子的特征在于具有约1nm至高达约150nm的平均粒径尺寸。如本文所用，术语“纳米粒子直径”(或“纳米粒子尺寸”)是指纳米粒子的最大横截面尺寸。优选地，这些纳米粒子的形状大体上为球形，粒度相对均匀，并且这些纳米粒子大体上保持非聚集状态。

氧化锆纳米粒子通常具有约5至约150nm(优选约5至约75nm；更优选约5至约25nm；最优选约5至约15nm)的粒度。可用于本发明的氧化锆纳米粒子可以产品名Nalco^TMOOSSOO8从Nalco Company(Naperville，IL)商购获得以及以产品名WO或WOS从Buhler(Uzweil，Switzerland)商购获得。氧化锆纳米粒子还可按照美国专利No.7,241,437(Davidson等人)中描述的方法制备。

二氧化钛纳米粒子通常具有约5至约50nm(优选约5至约15nm；更优选约10nm)的粒径尺寸。可用于本发明的二氧化钛纳米粒子可从mknano(M.K.Impex Cananda(Ontario)分部)商购获得。

二氧化硅纳米粒子通常具有约5nm至高达约100nm(优选约5nm至约20nm；更优选约5nm、约8nm、或约20nm)的粒径尺寸。

可用于本发明的可官能化二氧化硅纳米粒子的优选类别为二氧化硅、氧化锆或二氧化钛的溶胶。无定形、半结晶和/或结晶二氧化硅的溶胶尤其适用。此类溶胶可通过多种技术制备并可为多种形式，其中包括水溶胶(其中水用作液体介质)、有机溶胶(其中使用有机液体)和混合溶胶(其中液体介质包含水和有机液体)。有关技术和形式的说明在例如美国专利No.2,801,185(Iler)、4,522,958(Das等人)和5,648,407(Goetz等人)中有所描述。