[发明专利]聚合物组合物及其制备方法和制品

说明书

技术领域

本发明描述了使用叠氮化物和未活化乙炔的新型固化体系。还描述了采用该固化体系的聚合物组合物，以及制备和使用此类聚合物组合物的方法。例如，该固化体系可用于压敏粘合剂应用。

背景技术

丙烯酸酯压敏粘合剂是本领域熟知的。Ulrich(美国专利No.RE 24,906)介绍了丙烯酸烷基酯共聚物，其包含占主要部分的丙烯酸C4至C14烷基酯单体和小部分的可共聚极性单体例如丙烯酸。此类粘合剂由于具有以下优势得到了广泛的应用：可获性，低成本，以及能够在粘合力、内聚力、延展性和弹性方面提供必要的四重平衡，这种平衡已知对于有效的压敏粘合剂是必需的。

丙烯酸类聚合物作为压敏粘合剂的粘弹性基料的优点是本领域熟知的。美国专利No.RE 24,906(Ulrich)引用了这些产品的许多例子。最初，此类组合物通过溶液聚合法制备。然而，这些聚合方法涉及使用大量的有机溶剂，出于经济原因这是不可取的。

丙烯酸类聚合物的形式必须使得其能够以所需的方式涂覆或施加，例如，能在膜上形成平滑水平的涂层以制备带材。在这种定制结构中，聚合物可能缺乏最终用途所需的性质，例如内聚强度、抗拉强度或模量。为了获得最终用途性质，想到了进行交联或固化，以减少施加应力时分子链的相互滑动。

当前在涂层应用中交联聚合物的策略涉及高能量工艺，例如电子束、γ射线、和紫外线照射。当应用于厚层聚合物时，这些工艺的交联深度有限，并且还要消耗大量的能量。

许多使聚合物交联的化学途径涉及包括多异氰酸酯和聚氮丙啶的固化体系。这些固化体系适用寿命短，使得其难以在交联反应发生前获得均匀的涂层。

最近，人们已知道了使用铜催化剂在室温下由叠氮化物与末端乙炔发生1，3-环加成(也称为3+2环加成)，这称为“点击反应”。Katritzky等人在J.Poly.Sci.：Part A，v.46，238-256(2008)(聚合物科学杂志，A部分，第46卷，第238-256页，2008年)中介绍了封端的叠氮化物和炔烃的制备及鉴定，其中叠氮化物通过1，3-偶极环加成反应化合形成三唑连接的聚合物。

然而，美国专利No.5,681,904(Manzara)却提出了避开叠氮化物与活性乙炔的交联(即乙炔直接连到羰上)，因为此类反应速度较快并会导致适用寿命缩短。

发明内容

需要确定一种可限制能量的使用、实现长适用寿命并提供足够交联程度的聚合物交联化学途径。

如本文所公开，本发明提供了在例如压敏粘合剂、膜和涂层应用中聚合物性能的定制方法。另外，还可改善内聚强度、拉伸模量以及粘合力性能。

简言之，在一个实施例中，本发明提供了一种组合物，其包含具有至少两个无规分布的、互聚的未活化乙炔固化部位单体的基本上为线型的共聚物和固化剂，其中固化剂包含至少两个叠氮基。

在另一个实施例中，提供了一种方法，其包括提供具有至少两个无规分布的、互聚的未活化乙炔固化部位单体的基本上为线型的共聚物，以及用固化剂进行交联，其中固化剂包含至少两个叠氮基。

在另一个实施例中，提供了一种制品，其包括含有基本上为线型的共聚物(具有至少两个无规分布的、互聚的未活化乙炔固化部位单体)和固化剂的组合物，其中固化剂包含至少两个叠氮基。

在另一个实施例中，提供了一种组合物，其包含具有至少两个无规分布的、互聚的叠氮化物固化部位单体的基本上为线型的共聚物和固化剂，其中固化剂包含至少两个未活化的乙炔基。

在另一个实施例中，提供了一种方法，其包括提供包含基本上为线型的共聚物(具有至少两个无规分布的、互聚的叠氮化物固化部位单体)的组合物以及用固化剂进行交联，其中固化剂包含至少两个未活化的乙炔基。

在另一个实施例中，提供了一种组合物，其包含在聚合物主链上具有至少一个无规分布的、互聚的叠氮化物固化部位单体和至少一个无规分布的、互聚的未活化乙炔固化部位单体的基本上为线型的共聚物。

在另一个实施例中，提供了一种方法，其包括提供在聚合物主链上具有至少一个无规分布的、互聚的叠氮化物固化部位单体和至少一个无规分布的、互聚的乙炔固化部位单体的基本上为线型的共聚物，以及进行交联反应。

在另一个实施例中，提供了一种制品，其包括基底和聚合物层，其中聚合物层包含：i)基本上为线型的无规共聚聚合物，ii)至少两个叠氮基，和iii)至少两个未活化的乙炔基，其中ii)或iii)中的至少一者键合到基本上无规共聚的聚合物上；并且其中通过让所述至少两个叠氮基和所述至少两个未活化的乙炔基反应而使聚合物层交联。