[发明专利]含有被活性(甲基)丙烯酸端基封端的聚氨酯骨架的聚合物及其用作粘合剂的用途

说明书

本发明涉及含有被活性(甲基)丙烯酸端基封端的聚氨酯骨架(backbone)的聚合物，其中所述聚氨酯骨架含有至少一种聚(甲基)丙烯酸酯多元醇的聚合的残基。所述聚合物可用作粘合剂，特别是用作压敏粘合剂或用于制备粘合剂组合物。所述聚合物和组合物可被热固化或辐射固化。

可辐射固化的压敏粘合剂(PSA)具有持续的商业化利益，因其在固化前通常为低粘度并具有良好的涂布性能，其可以根据需求立即固化，因此得到了高的生产通量、减少的施工过程、减少的能源消耗、减少的占地面积以及低或无挥发性有机化合物(VOC)或异氰酸酯类的排放。

基于聚丙烯酸酯类的可UV固化的压敏粘合剂例如记载于EP 377199中。基于聚醚多元醇的可UV固化的(甲基)丙烯酸聚氨酯记载于US5391602中，其涉及可辐射固化的PSA的制剂，所述制剂中聚氨酯源自聚氧丙烯/聚氧乙烯二醇(PEGs或PPGs)。基于聚酯多元醇的可UV固化的(甲基)丙烯酸酯化聚氨酯记载于US5087686中，其涉及可辐射固化的被丙烯酸酯封端的聚氨酯预聚物，所述聚氨酯源自聚酯二醇。基于聚丁二烯多元醇的可UV固化的(甲基)丙烯酸酯化聚氨酯记载于WO2006117156中，其涉及可UV固化的PSA树脂，所述(甲基)丙烯酸酯化聚氨酯通过二异氰酸酯和氢化的聚丁二烯二醇的扩链过程而制备。

尽管由基于可UV固化的(甲基)丙烯酸酯聚合物或基于聚氨酯聚合物的粘合剂制备的PSAs和PSA是已知的，但在多种非常不同的应用领域具有良好的结合性能的可替代的粘合剂聚合物还有持续的需求。特别重要的是内聚力(或剪切强度)和粘合力(或剥离强度)的良好比例。当用一种改进的粘合剂体系提高这两种性能之一时，通常会损害另一种性能。因此，相比市售的可UV固化的压敏粘合剂，具有例如改进的内聚力和同样改进的粘结力的新的粘合剂体系是期望的。

所述难题可以依据本发明借助含有被活性(甲基)丙烯酸端基封端的聚氨酯骨架的聚合物得到解决，其中所述聚氨酯骨架含有至少一种聚(甲基)丙烯酸酯多元醇的聚合的残基。

本发明的聚合物优选为基于羟基取代的遥爪(telechelic)CFRP(可控自由基聚合)聚丙烯酸酯和至少一种二异氰酸酯化合物的可辐射固化的(甲基)丙烯酸聚氨酯，其可以用作可UV固化PSA树脂。所述羟基取代的遥爪CFRP聚丙烯酸酯可通过硝基氧自由基聚合反应制备。由于多种丙烯酸酯单体和强烈的硝基氧自由基聚合反应方法，可容易地调节OH遥爪聚丙烯酸酯的特性以及粘合性能(粘合力、内聚力、气候稳定性、耐溶剂/水、机械性质、可配制性/兼容性等)。因此，本发明产品显示惊人的、优异的粘合效果。

如本文所用，术语“(甲基)丙烯酸酯”以及类似的名称用作“丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯”的缩写标记。

本文所用的术语“取代基(substituent)”或“取代的(substituted)”(除非紧接着有一列其它取代基)表示一种以上的下列基团或通过这些基团的取代：羧基、磺基、甲酸基、羟基、氨基、亚氨基、腈、巯基、氰基、硝基、烷氧基、卤素基团和/或其结合。这些可选基团包括所有在化学上适合的同样的多种上述基团的部分中的可能的结合。本文所用的同类术语“有机取代”和“有机基团”(此处也简称“有机”)表示包含一个以上的碳原子和任选一个或一个以上其他杂原子的任何一价或多价部分(任选地连接至一个或一个以上其它部分)。

压敏粘合剂(PSA)为一种粘弹性粘合剂，其所设置的薄膜在室温(20℃)下在干燥状态下保持永久性胶黏性和粘合性。通过轻微地施用压力可立即附着在基材上。PSA组合物为包含具有压敏粘合性能的聚合物的组合物。本发明意义上的粘合性聚合物为具有玻璃转化温度优选在-60℃至-10℃或-58℃至-20℃范围内的聚合物。

所述活性(甲基)丙烯酸端基优选为(甲基)丙烯酸羟烷基酯的残基。所述羟烷基优选包含1至20个或2至10个碳原子。所述(甲基)丙烯酸羟烷基酯优选选自(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯和(甲基)丙烯酸羟丁酯。最优选的为2-羟甲基丙烯酸酯。

所述聚(甲基)丙烯酸酯多元醇优选为聚(甲基)丙烯酸酯二元醇，其为二羟烷基单乙烯基醚和活性聚合体系控制的聚(甲基)丙烯酸酯(遥爪聚(甲基)丙烯酸酯)的反应产物。此类化合物的合成记载于WO 2011/120947中。合适的二羟烷基单乙烯基醚化合物为例如α-、Ω-二羟基-C2-10烷基单乙烯基醚如例如1,4-丁二醇单乙烯基醚。