此國(guó)際專利申請(qǐng)案要求2014年3月30日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第61/972,370號(hào)和2014年9月8日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第62/047,548號(hào)之權(quán)益。
背景技術(shù):
黏著帶,其基本上以卷的形式供應(yīng),為高度工程化的制品,其包括基板作為主要構(gòu)件并,于基板之主要表面的反面施以黏著劑和低黏著性背膠(LAB)。盡管在基板的一層上的黏著層與基板的另一層相鄰,上述后者改良了操作特性,提供可逆黏著性或卷狀產(chǎn)品展開(kāi)的能力。關(guān)于LAB之組成和一般物理形式的更多信息,感興趣的讀者可參考D.Satas,“Release Coatings,”Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology,3d ed.(1999)中的第26章。
傳統(tǒng)上,LAB通過(guò)將液態(tài)組合物(如乳液、懸浮液或分散液)施用于基板及之后干燥而提供,此方法使得成膜聚合物形成于基板上并提供具有一種或多種脫離劑(release agent)的網(wǎng)絡(luò)之方法。因各種因素,自迅速蒸發(fā)揮發(fā)性化學(xué)品(VOC)而過(guò)渡至水的溶液之液態(tài)組份尤其包括減少的氣味和將低的可燃性。
因?yàn)樵S多脫離劑在水中的溶解度有限或不溶于水,所以開(kāi)發(fā)了其他涂覆替代品。為維持VOC降低的優(yōu)點(diǎn),流行的無(wú)溶劑選項(xiàng)包括與可擠出的聚合物(如聚烯烴)摻混的一或多種脫離劑之LAB組合物之?dāng)D出。因?yàn)長(zhǎng)AB組合物可于不會(huì)損及基板的溫度擠出且不須過(guò)多的能量(如~100℃或更低),所以此涂覆方法相對(duì)有效。
脫離劑的例子包括非離子表面活性劑、長(zhǎng)鏈烷基羧酸和酯、具長(zhǎng)鏈側(cè)基團(tuán)的(甲基)丙烯酸酯、聚氨基甲酸酯、聚硅氧烷聚合物(特別是聚二烷基硅氧烷均聚物和共聚物)、和氟化的聚合物和蠟。關(guān)于脫離劑的更多信息,感興趣的讀者可參考各種教科書(shū)和導(dǎo)覽,如Kenning and Schneider,“Release Coating for Pressure Sensitive Ahdesives,”Adhesion Science and Engineering-Surfaces,Chemistry,and Applications,pp.535-71(2002)的第12章。
以聚硅氧烷為基礎(chǔ)的化合物,單獨(dú)或與碳?xì)渚酆衔飺交?,可為非常有效的脫離劑。但是,少量聚硅氧烷化合物通常轉(zhuǎn)移至黏著劑,此造成電子零件之有缺陷的電接觸,及待噴涂表面的不完美(通常稱為“陷口(crater)”或“魚(yú)眼(fisheyes)”)。
某些類型的黏著制品使用無(wú)聚硅氧烷的LAB,且其中的許多包括聚(乙烯基十八烷基氨基甲酸酯)(PVODC)作為脫離劑。已發(fā)現(xiàn)PVODC良好地黏著于基本上用于帶和標(biāo)簽應(yīng)用(包括聚合膜和紙(基本上經(jīng)乳膠飽和))的許多基板,不僅體現(xiàn)在是在施用之后即時(shí)黏著,而且甚至體現(xiàn)在高濕度條件下老化之后的黏著。于高濕度老化之后性能具重要性,因?yàn)榻?jīng)修整的帶卷基本上在變動(dòng)的環(huán)境下儲(chǔ)存數(shù)個(gè)月,且在此期間內(nèi),帶的脫離性質(zhì)必須維持在相對(duì)窄的容忍范圍內(nèi)。PVODC在多數(shù)最常用的黏著劑(包括天然橡膠、丙烯酸樹(shù)脂和熱熔物)中的表現(xiàn)良好。雖然PVODC相當(dāng)昂貴,其一致性和可預(yù)期的表現(xiàn)具高度價(jià)值。
PVODC常以固體形式提供,其加至有機(jī)溶劑(如甲苯)中,有機(jī)溶劑使得使用者面對(duì)相對(duì)嚴(yán)格的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。
水基的PVODC組合物可資利用,但它們通過(guò)將少量PVODC溶于有機(jī)液體(基本上是甲苯)及之后將有機(jī)溶液乳化于水中而得到。制造商試圖在乳化之后去除溶劑,但基本上有高至數(shù)百ppm的VOC留下。
此外,PVODC通過(guò)聚(乙烯醇)(PVOH)與十八異氰酸酯反應(yīng)而得。制造PVODC所用之Mw≈125+75kg/mol的PVOH可溶于水,但在PVOH與異氰酸酯反應(yīng)的期間內(nèi)不能有水存在。這意味著PVOH必須溶于或分散于極性有機(jī)液體(如DMF或DMSO)中或懸浮或分散于烴液體(如甲苯或二甲苯)中。少量的這些溶劑也會(huì)被帶入最終LAB產(chǎn)物中。
仍有需求的是并以避免產(chǎn)生VOC的方式制造和提供脫離劑,并提供即使在高濕度條件下老化之后仍然一致的脫離性質(zhì),且不會(huì)轉(zhuǎn)移至相鄰的黏著劑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本申請(qǐng)?zhí)峁┑氖蔷酆衔?,其可作為L(zhǎng)AB中的脫離涂層或脫離劑,其中任一種能以無(wú)VOC的形式提供,且在高濕度老化之后仍展現(xiàn)極佳的脫離性。
此聚合物可包括含有懸垂基團(tuán)的單體單元,所述懸垂基團(tuán)包括至少兩個(gè)(硫代)羰基和多個(gè)額外的雜原子。一些實(shí)施方式中,所述(硫代)羰基部分之一的C原子鍵結(jié)至兩個(gè)額外的雜原子,所述額外的雜原子之一為氮原子,而另一個(gè)選自O(shè)、S和N。某些實(shí)施方式中,前述懸垂基團(tuán)可由化學(xué)式
表示,其中X代表O或S,E代表O或S原子或NR’基團(tuán),其中R’是H或C1-C6烷基,R2是低碳烷基、芳基、烷芳基或芳烷基(任意地含有雜原子,如O,但無(wú)活性氫原子存在),Z代表含有二價(jià)(硫代)羰基的基團(tuán),其進(jìn)一步包含兩個(gè)鍵結(jié)至(硫代)羰基部分的C原子的額外的雜原子,和R3代表長(zhǎng)鏈烷基或包括長(zhǎng)鏈烷基的更大的官能團(tuán)。
Z中之鍵結(jié)至羰基部分的C原子之額外的雜原子的例子包括O、S和N;額外的雜原子中之至少一個(gè)典型地是N。(Z的主要形式取決于E和X的具體屬性和,在一定程度上,進(jìn)行反應(yīng)的條件。)
所述聚合物亦可包含含有由化學(xué)式表示的懸垂單體的單體單元
-(X)n-R7-Z-R3 (I-b)
其中X、Z和R3如前文之定義,n是0或1,R7是苯基或C1-C6烷基。
亦提供了用以提供無(wú)VOC的含有氨基甲酸酯基的聚合物的方法,所述聚合物可作為L(zhǎng)AB中的脫離涂層或脫離劑。
一種方法包括令具有長(zhǎng)鏈烷基的單異(硫代)氰酸酯與包括EH基團(tuán)(其中的E如前文之定義)的可聚合的化合物反應(yīng)及之后使得產(chǎn)物在水中聚合。某些實(shí)施方式中,包括EH基團(tuán)的可聚合的化合物可為(甲基)丙烯酸酯型化合物、經(jīng)取代的苯乙烯、烯丙醇或烷二醇乙烯醚。
另一種方法包括令可聚合的單異(硫代)氰酸酯與包括EH基團(tuán)的長(zhǎng)鏈化合物反應(yīng)及之后使得產(chǎn)物在水中聚合。
又另一方法包括令聚異(硫代)氰酸酯(特別是二異(硫代)氰酸酯)與(以任何順序)包括EH基團(tuán)的長(zhǎng)鏈化合物和包括EH基團(tuán)的可聚合的化合物反應(yīng)及之后使反應(yīng)產(chǎn)物在水中聚合。
前述任何一種方法中,氨基甲酸酯基團(tuán)在過(guò)量的一種或多種含EH基團(tuán)的化合物(如醇存在下(即,OH基團(tuán)當(dāng)量超過(guò)NCO基團(tuán)的當(dāng)量))形成。含EH基團(tuán)的化合物可以為長(zhǎng)鏈并因此而不揮發(fā),也可以包括得以摻入聚合物鏈的可聚合基團(tuán)。此外,聚合反應(yīng)可在水中進(jìn)行,意味著沒(méi)有殘留溶劑留在聚合物中或與聚合物一并帶入。
前述任何一種方法中,聚合產(chǎn)物可為均聚物,即,僅含有包括含氨基甲酸酯部分的懸垂基團(tuán)的單體單元(如,但不限于,之前通式(I-a)和(I-b)所示者)的聚合物。本申請(qǐng)還提供了互聚物,其包括懸垂基團(tuán)中包括氨基甲酸酯部分的單體單元和包括長(zhǎng)鏈烷基和/或提高或不會(huì)實(shí)質(zhì)上降低所得聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)和/或熔點(diǎn)(Tm)之其他單體單元,以及制備此互聚物的方法。任何所述互聚物優(yōu)選地包括一些,更優(yōu)選地包括大多數(shù)的含氨基甲酸酯部分的懸垂基團(tuán)的單體單元。
有利地,前述化合物、聚合物和方法中不含VOC,正如如下所定義的。并且,在典型制造條件下加工(如,干燥)時(shí)不產(chǎn)生甲醛。
此外,聚合物對(duì)制品(如內(nèi)襯標(biāo)簽和纏繞帶)中所用之主要類型的基板展現(xiàn)良好的黏著性,良好的黏著性不僅體現(xiàn)在施用時(shí),還體現(xiàn)在高濕度和/或低或高溫老化之后。
它們亦提供從多種黏著劑(包括,但不限于,天然橡膠、丙烯酸系和熱熔物)脫離的良好的脫離性。
相應(yīng)地,本發(fā)明的另一方面還涉及一種制品,其包含具有黏著層的表面,以及與該黏著層接觸的,具有前述任一種的脫離聚合物的脫離層的表面。在帶制品中,黏著層和脫離層可以處于相同基板的相反表面。在標(biāo)簽制品中,黏著層可用于一種基板,同時(shí)脫離層可用于另一種基板,黏著層和脫離層的擺放使得它們可以直接接觸。
還提供了制造上述制品的方法。
由之后的詳細(xì)描述,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將明了本發(fā)明的其它方便。為有助于了解如下描述,以下提供某些定義,且除非前后文明確地指出相反的意見(jiàn),否則這些定義適用于全文:
“包含”是指包括但未限于所列成分;
“由..所組成”是指僅包括所列成分和少量的非活性添加劑或輔助劑;
“基本上由…所組成”是指僅包括所列成份、少量(低于5%,4%,3%,2%,1%,0.5%,0.25%,或0.1%重量/體積)的用于補(bǔ)充和完善聚合物、涂層或LAB的脫離性質(zhì)的其它成份、和/或提供所期望的最終用途所需要的次要效果(如耐氧化性)的其他成分,和/或非活性添加劑或輔助劑;
“聚合物”是指一或多種單體的聚合反應(yīng)的產(chǎn)物且包括均聚物、共聚物、三元聚合物、四元聚合物等;
“共聚物”是指包括獲得自兩種反應(yīng)物(典型的是單體)的單體單元的聚合物,且包括無(wú)規(guī)、嵌段、片段、接枝等共聚物;
“互聚物”是指包括獲得自至少兩種反應(yīng)物(典型的是單體)的單體單元的聚合物,且包括共聚物、三元聚合物、四元聚合物等;
“單體”或“單體單元”是指自單一反應(yīng)物分子衍生的聚合物部分(如具有通式-CH2CH2-的乙烯單體單元);
“經(jīng)取代/取代的”是指含有不會(huì)干擾所述基團(tuán)的期望目的的雜原子或官能團(tuán)(如烴基);
“多元烯”是指分子,典型的是單體,其具有至少兩個(gè)雙鍵位于其最長(zhǎng)部分或鏈中,具體的包括二烯、三烯等;
“聚二烯”是指包括從一個(gè)或更多個(gè)二烯獲得的單體單元的聚合物;
“脫離劑”是指化合物或化合物的混合物,其被設(shè)計(jì)為或期望能夠使得黏著劑平順且可控制地自施用了所述一種或多種化合物的表面脫離且在脫離過(guò)程期間沒(méi)有轉(zhuǎn)移至該黏著劑;
“脫離聚合物”是指聚合物的脫離劑;
“無(wú)VOC”是指當(dāng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)分析試驗(yàn)程序時(shí),顯示低于0.5ppm,一般低于0.25ppm,典型地低于0.1ppm,優(yōu)選地低于0.05ppm的揮發(fā)性有機(jī)化合物;
構(gòu)詞“(硫代)/(thio)”是指期望包括與所述構(gòu)詞相連的化合物或基團(tuán)的含S的類似物;
“低黏著性背膠”或“LAB”是指至少包括涂覆聚合物和脫離劑的組合物,其通常與包括一種或更多種表面活性劑的成分合并;
“異(硫代)氰酸酯”是指通式-N=C=O或-N=C=S的基團(tuán)或包括此基團(tuán)之化合物;
“(甲基)丙烯酸酯”是指甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯;
“活性氫”是當(dāng)含有H原子的化合物進(jìn)行Zerewitinoff測(cè)定試驗(yàn)時(shí),能夠產(chǎn)生甲烷的H原子;
“低碳烷基”是指含有不超過(guò)6個(gè)C原子的烷基;
“長(zhǎng)鏈烷基”是指含有至少12個(gè)C原子的烷基;
“phm”是指基于每100重量份單體的重量份(parts by weight,pbw);和
“自由基”是指在與另一分子反應(yīng)之后,無(wú)論因?yàn)榉磻?yīng)而得到或損失任何原子,所留下的分子部分。
具體實(shí)施方式
前述聚合物可作為脫離聚合物且可用以提供脫離涂層和/或與一種或多種其他聚合物(和任意的輔助劑)摻混以提供LAB。
典型的用于醫(yī)藥、電子和包裝帶的基板包括,但不限于,紙(飽和或未飽和)、金屬和金屬化的片和箔片、無(wú)紡布、玻璃紙、熱塑性樹(shù)脂膜、和乙酸酯膜。如果必要或有要求時(shí),此基板的一個(gè)或兩個(gè)主表面經(jīng)底涂。
此基板的一個(gè)主表面經(jīng)黏著劑層(慣用厚度)涂覆。該黏著劑典型的是壓敏性黏著劑(PSA),其包括多種聚合物,如天然橡膠、丁基橡膠、乙烯醚、多種丙烯酸酯中之任何一種,包括多元烯(特別是如1,3-丁二烯、異戊二烯等之聚二烯)單體單元的聚合物、嵌段共聚物(如:SBS、SIS等)、無(wú)規(guī)共聚物(如SBR)、聚硅氧橡膠等。前述粘著劑僅為非限制性的示例,本發(fā)明的脫離聚合物與許多類型的黏著劑配合使用。
基板的其他主表面被施以組合物,所述組合物包括具有包括氨基甲酸酯部分的懸垂基團(tuán)的聚合物。某些實(shí)施方式中,此聚合物為脫離聚合物且可以無(wú)涂覆聚合物和/或其他脫離劑地使用。其他實(shí)施方式中,此聚合物可構(gòu)成LAB的一個(gè)組分,即,可與一種或更多種涂覆聚合物和/或其他組分摻混。
基于包括利用性、成本和聚合容易度等考慮,適才描述的聚合物類型在大多數(shù)情況下將通過(guò)乙烯單體提供。
適才所述聚合物類型的一個(gè)實(shí)施方式具有通式(I-a)中之前述類型的懸垂基團(tuán)。使用兩種通用的合成途徑之一可制備此種示例聚合物。
一個(gè)合成途徑中,長(zhǎng)鏈單-異(硫代)氰酸酯與可聚合的化合物(其包括不參該化合物的聚合過(guò)程的含有活性氫原子的官能團(tuán))反應(yīng)。另一途徑中,長(zhǎng)鏈化合物(其包括含有活性氫原子的官能團(tuán))與可聚合的化合物(其包括不參與該化合物的聚合過(guò)程的異(硫代)氰酸酯基)反應(yīng)。這些途徑分別由以下討論的方法1a和1b說(shuō)明。
方法1a的長(zhǎng)鏈單-異(硫代)氰酸酯可由通式表示
R3-NCX (II)
其中X代表O或S且R3代表長(zhǎng)鏈烷基(或包括長(zhǎng)鏈烷基的更大官能團(tuán)),具體而言,如C15-C25,優(yōu)選地C16-C20,更優(yōu)選地C17-C18,經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷基。通式(II)的化合物的非限制例包括十六異(硫代)氰酸酯、十七異(硫代)氰酸酯、十八異(硫代)氰酸酯、和十九異(硫代)氰酸酯。例如,不一定與效能相關(guān)的多種原因,優(yōu)選地為X是氧原子的通式(II)化合物。
方法1a中,通式(II)化合物與可聚合的化合物反應(yīng),所述可聚合的化合物包括含活性氫原子的官能團(tuán),例如,(甲基)丙烯酸酯衍生物,如以下通式所示之任何一種:
其中R2、E和X如之前之定義;R1是H或甲基。某些實(shí)施方式中,R2優(yōu)選地為C1-C6烷基。
通式(III)的具有含活性氫原子的官能團(tuán)的可聚合的化合物僅為非限制性的例子。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可預(yù)期其他種類。
通式(II)和(III)型化合物的每一種是液體或可在不導(dǎo)致過(guò)早聚合的條件下熔化的固體。這使得通式(II)型化合物與通式(III)型(或類似)化合物的反應(yīng)得以通過(guò)無(wú)VOC的方式進(jìn)行,這意味著反應(yīng)產(chǎn)物也無(wú)VOC。此反應(yīng)可在任何溫度下進(jìn)行,前提是在此溫度下,反應(yīng)物至少可流動(dòng),優(yōu)選為液體。該溫度通常為15℃至95℃,典型為20℃至85℃,優(yōu)選為25℃至80℃。為了提高反應(yīng)速率,催化劑(如有機(jī)金屬硫化物)可加至反應(yīng)釜中。
通式(II)型化合物與通式(III)型(或類似)化合物的反應(yīng)產(chǎn)物可由以下通式表示,所有的變量如之前的定義:
方法1b中之包括含有活性氫原子的官能團(tuán)的長(zhǎng)鏈化合物可由如下通式表示:
R3-EH (V)
其中R3和E如之前的定義。考慮到不一定與效能相關(guān)的多種原因,E為氧原子的通式(V)化合物為優(yōu)選。通式(V)定義的化合物的非限制例包括十六醇、十七醇、十八醇、十九醇、十六胺、十七胺、十八胺、十九胺、和十八硫醇。
方法1b中,通式(V)型化合物可與可聚合的化合物反應(yīng)??删酆系幕衔锇ú粎⑴c該化合物的聚合過(guò)程的異(硫代)氰酸酯基,例如,(甲基)丙烯酸酯衍生物,如由以下通式代表的任何一種:
其中R1、R2和X如前文之定義。某些實(shí)施方式中,每個(gè)X可為氧原子。這些(甲基)丙烯酸酯衍生物僅為非限制性的例子;本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可預(yù)期其他的種類。
通式(V)和(VI)型化合物的每一種是液體或在不導(dǎo)致過(guò)早聚合的條件下熔化的固體。這使得通式(V)型化合物與通式(VI)型化合物的反應(yīng)得以無(wú)VOC的方式進(jìn)行,意味著反應(yīng)產(chǎn)物亦無(wú)VOC。此反應(yīng)可在任何溫度下進(jìn)行,前提是在此溫度下,反應(yīng)物至少可流動(dòng),優(yōu)選為液體。該溫度通常為15℃至95℃,典型為20℃至85℃,優(yōu)選為25℃至80℃。為了提高反應(yīng)速率,催化劑(如有機(jī)金屬硫化物)可加至反應(yīng)釜中。
方法1b的反應(yīng)產(chǎn)物可由以下通式表示:
其中R1、R2、R3、X和E如前文之定義。某些實(shí)施方式中,每個(gè)X可為氧原子。
具有包括氨基甲酸酯部分之懸垂基團(tuán)的聚合物的另一實(shí)施方式可由兩步反應(yīng)方案制備得到。該反應(yīng)方案以具有反應(yīng)性不同的異(硫代)氰酸酯基的二異(硫代)氰酸酯作為起始物。此二異(硫代)氰酸酯的非限制性例子包括異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、2,4-甲苯二異氰酸酯(2,4-TDI)等及各者的硫同系物。以下的描述中,以IPDI作為二異(硫代)氰酸酯的非限制性的例子;預(yù)期其他二異(硫代)氰酸酯均有類似的效果。
在上述方案中(下文中稱為方法2),IPDI與兩種含有EH基的化合物(條件是若E=NR’,則R’優(yōu)選地不是H,以避免干擾反應(yīng))反應(yīng),兩種含有EH基的化合物中的一種包括可聚合的官能團(tuán)而另一者包括長(zhǎng)鏈烷基(或包括長(zhǎng)鏈烷基的更大的官能團(tuán)),具體而言,如C15-C25,優(yōu)選地C16-C20,更優(yōu)選地C17-C18,經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷基。第一種類型之含EH基的化合物的非限制性例子包括先前于通式(III)中所代表的,而第二類型的含EH基的化合物的非限制性例字包括先前于通式(V)中所代表的。
兩種類型之含活性氫原子的化合物與IPDI反應(yīng)的順序并非特別重要,且發(fā)生這些反應(yīng)的條件基本上與前述關(guān)于方法1a和1b中所述者相同。
方法2的產(chǎn)物可由以下通式表示
其中X、E和R3如之前的定義,R4是具有兩個(gè)反應(yīng)性不同的異(硫代)氰酸酯基的烴化合物之自由基,R5是可聚合的基團(tuán),其任選地但基本上經(jīng)由直鏈或環(huán)狀連接基團(tuán)(如-R2XC(X)-基)鍵結(jié)至相鄰的E原子。
一旦通式(VIII)化合物被聚合,所得懸垂基團(tuán)可由以下通式表示
其中X、E和n如之前的定義,R4是具有兩個(gè)反應(yīng)性不同的異(硫代)氰酸酯基的碳?xì)浠衔锏淖杂苫琑6是前述類型的連接基團(tuán),具體例子包括羰基、醚和胺基。通式(XI)懸垂基團(tuán)類似于通式(I)的定義,但Z和R3(來(lái)自通式(I))未直接鍵結(jié)而是由額外的連接基團(tuán)分開(kāi)。
包括含有活性氫原子的官能團(tuán)的可聚合的化合物的另一種類可由以下通式表示
其中R1、E、X和n如之前的定義,R7代表苯基或低碳亞烷基。某些實(shí)施方式中,每個(gè)X可為氧原子。
n是0的通式(X)型化合物的一個(gè)次組系經(jīng)取代的苯乙烯,包括由以下通式定義的
其中E如之前的定義,和R1是氫原子。上式的變化是可能的;例如,預(yù)期可使用通式(X-a)化合物的α-甲基苯乙烯類似物作為EH基團(tuán)間接鍵結(jié)至苯乙烯環(huán)(如,經(jīng)由烴連接基團(tuán))的化合物。
其中的n是0之通式(X)型化合物的另一次組為乙烯醇/醚,即,R7為低碳烷基的通式(X)型化合物,所述低碳烷基優(yōu)選為C1-C3亞烷基,更優(yōu)選為C1-C2。還可以是這些化合物的硫和胺類似物,即E=S或NR’的實(shí)施方式。
其中的n是1的通式(X)型化合物的一個(gè)子集為二醇乙烯醚,即,其X是O原子且R7為低碳亞烷基,優(yōu)選為C1-C4亞烷基的通式(X)型化合物。還包括這些化合物的硫和胺類似物,即E=S或NR’之實(shí)施方式,及那些X=S的類似物。
在此處稱為方法3的反應(yīng)方案中,通式(II)型化合物可以與通式(X)型(或類似)化合物反應(yīng),得到由以下通式表示的產(chǎn)物,其中所有的變量如前文之定義:
(Z的主要形式取決于E和X的特別本質(zhì)和,一些程度上,進(jìn)行反應(yīng)的條件)。自通式(X)型化合物之聚合反應(yīng)得到的聚合物具有烴主鏈和多個(gè)由以上通式(I-b)定義的懸垂基團(tuán)。
作為特定非限制性例子,通式(X-a)化合物可與通式(II)化合物反應(yīng)以提供由下式表示的化合物
其中E、X和R3如前文之定義。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以推測(cè)化合物通式(II)化合物與前文描述的各種其他通式(X)化合物反應(yīng)后的產(chǎn)物。
具有通式(IV)、(VII)、(VIII)和(XI)中之任何一種的化合物可以在水性介質(zhì)中,通過(guò)各種乳液技術(shù)中之任何一種進(jìn)行聚合。雖然它們可由替代技術(shù)(包括溶液聚合反應(yīng)和后續(xù)分散于水中)進(jìn)行制備,將VOC引至所得聚合產(chǎn)物的技術(shù)并非優(yōu)選。
乳化聚合反應(yīng)已實(shí)施數(shù)十年,其一般特點(diǎn)為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知。不過(guò),以下的一般描述便于參考。
乳化聚合反應(yīng)中,離子性和/或非離子性乳化劑和/或保護(hù)性膠體或穩(wěn)定劑可作為界面活性化合物。然而,優(yōu)選小分子乳化劑,特別是陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑)為。使用超過(guò)一種界面活性物質(zhì)時(shí),個(gè)別物質(zhì)必須彼此相適配。
表面活性劑的例子包括C8-C36乙氧化的脂肪醇、C4-C9乙氧化的單-、二-和三烷基酚、磺基丁二酸的二烷基酯的堿金屬鹽、及C8-C12烷基硫酸酯、C12-C18乙氧化的烷醇、C4-C9乙氧化的烷基酚、C12-C18烷基磺酸和C9-C18烷基芳基磺酸酯的堿金屬和銨鹽。亦潛在有用的是烷基二苯基氧化物二磺酸酯,如DOWFAXTM2A1表面活性劑(Dow Chemical Co.;Midland,Michigan)。
界面活性化合物的用量可由0.1至10%(w/w),常由0.15至7.5%(w/w),典型地由0.2至5%(w/w),這些百分皆基于待聚合的單體重量計(jì)算。
水溶性引發(fā)劑包括,例如,過(guò)氧二硫酸的銨和堿金屬鹽(例如,過(guò)氧二硫酸鈉)、過(guò)氧化氫或有機(jī)過(guò)氧化物(如叔丁基過(guò)氧化氫)。
氧化還原引發(fā)劑系統(tǒng)亦適用。這些系統(tǒng)由氧化劑(如前述類型的引發(fā)劑)和至少一種,通常是無(wú)機(jī)的,還原劑所組成。例示還原劑包括,例如,亞硫酸的堿金屬鹽(例如亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉)、二亞硫酸的堿金屬鹽(如二亞硫酸鈉)、脂族醛和酮的二亞硫酸氫鹽加成化合物(如丙酮二亞硫酸氫鹽)、或還原劑(如羥基甲烷亞磺酸和其鹽)、或抗壞血酸。(還原和氧化組份亦可為二中或更多種具體的組份的混合物,如羥基甲烷亞磺酸和二亞硫酸鈉之混合物可為還原組份。)
氧化還原引發(fā)劑系統(tǒng)亦可包括一或多種可溶的金屬化合物,其中金屬可以超過(guò)一價(jià)的狀態(tài)存在。
氧化還原引發(fā)劑系統(tǒng)的非限制性例子包括抗壞血酸/硫酸鐵/過(guò)氧亞硫酸氫鈉、叔丁基過(guò)氧化氫/二亞硫酸鈉、和叔丁基過(guò)氧化氫/羥基甲烷亞磺酸鈉。
引發(fā)組份典型地以水溶液形式提供,其中活化物的量的范圍由~0.1至~30%(w/w),常由~0.5至~20%(w/w),典型地由~1至~10%(w/w),均基于承載流體(如水)的重量計(jì)算。
添加足夠的引發(fā)溶液以使得引發(fā)劑的量(基于待聚合的單體計(jì)算)的范圍由0.1至10%(w/w),通常由0.5至5%(w/w)。
必要時(shí),亦可使用分子量調(diào)整劑(如鏈轉(zhuǎn)移劑)。此材料的存在量基本上不超過(guò)~0.8phm。常用的分子量調(diào)整劑典型地包括巰基,如叔丁基硫醇、乙基丙烯?;鶐€基乙二醇酯、巰基乙醇、巰基丙基三甲氧基硅烷和叔十二硫醇。
聚合反應(yīng)介質(zhì)優(yōu)選地為水,聚合反應(yīng)通常于~30℃至95℃,常由~50℃至~90℃,基本上由~60℃至~80℃進(jìn)行。
聚合反應(yīng)可以批次法或包括分段或梯度方法的進(jìn)料法的形式進(jìn)行,其中,先引入聚合反應(yīng)批次的一部分并加熱至聚合溫度,開(kāi)始聚合,之后,聚合反應(yīng)批次的余下部分,基本上經(jīng)由多個(gè)空間上分離的進(jìn)料過(guò)程(其中一個(gè)或多個(gè)包含純凈或乳化形式的單體),逐步或以濃度梯度疊加的方式連續(xù)施加至聚合反應(yīng)區(qū)。
個(gè)別組份可自頂部、側(cè)邊或下方經(jīng)由反應(yīng)器底部加料至反應(yīng)器。
必要時(shí),可以提供種子聚合物或原位生成種子聚合物以更好地控制粒子尺寸。
引發(fā)系統(tǒng)可于反應(yīng)起始階段被引至聚合反應(yīng)釜中或根據(jù)其在乳化聚合反應(yīng)期間內(nèi)的消耗而連續(xù)或分批添加。引入的單體的80-95%被轉(zhuǎn)化(即,聚合)之后,可添加額外的引發(fā)劑以完成轉(zhuǎn)化。
乳化聚合法的結(jié)果是得到聚合物的水分散液,其固體含量通常由~15至~75%(w/w),優(yōu)選由~20至~70%(w/w),更優(yōu)選的固體含量由~25至65%(w/w)。通常希望固體含量能夠最大化,多峰粒度分布有助于獲得此特性。通過(guò)引入種子聚合物、添加過(guò)量乳化劑、或添加微乳液,可產(chǎn)生第二或后續(xù)粒度。
由此制造的聚合物可以其含水分散液形式使用或可被回收及進(jìn)一步加工。
許多疏水性單體的水溶性非常低,使其無(wú)法由慣用的乳化聚合法輕易地聚合。這是因?yàn)?,主要是,單體分子不易自水膠束中進(jìn)入成長(zhǎng)的聚合物粒子中。此情況下,適才描述的乳化聚合反應(yīng)可被所謂的微乳液(mini-emulsion)技術(shù)補(bǔ)充、或完全或部分的取代,其中,機(jī)械均化處理用于將疏水的、不溶于水的單體事先乳化成適當(dāng)尺寸的微液滴。通過(guò)使得單體、水和表面活性劑在均化單元中接受高速剪切處理,而完成上述事先乳化處理。
之后,經(jīng)事先乳化的混合物引至聚合反應(yīng)器,并緩慢地引入引發(fā)劑。聚合反應(yīng)基本上發(fā)生于單體液滴上而非發(fā)生于分離的微束中(此為傳統(tǒng)乳化聚合反應(yīng)的情況)。
因?yàn)榍笆鼍酆戏磻?yīng)中所用的單體的疏水性高,所以基本上可以省略獨(dú)立的疏水性材料(用以降低Ostwald熟化)。所得粒度通常大于自傳統(tǒng)乳化聚合反應(yīng)所得者,導(dǎo)致某種程度上較低的分子量。
關(guān)于此技術(shù)的更多信息,感興趣的讀者可參考更完整的描述,例如可參考F.J.Schork等人,“Miniemulsion Polymerization,”Adv.Polym.Sci.,vol.175,p.129-255(2005,Springer-Verlag)和/或美國(guó)專利第6,242,531和6,784,246號(hào)及其中引用的專利文件或引用該專利的專利文件。
通式(IV)或(VII)化合物的聚合反應(yīng)所得到的聚合物具有含多個(gè)由以上通式(I-a)定義的懸垂基團(tuán)的烴主鏈。通式(IV)化合物之聚合反應(yīng)可得到均聚物或互聚物,其包括由通式(I-a)定義的懸垂基團(tuán),其中的E是X而Z是-EC(X)NH-。通式(VII)化合物之聚合反應(yīng)可得到均聚物或互聚物,其包括由通式(I-a)化合物定義的懸垂基團(tuán),其中的E是X而Z是-NHC(X)E-。
通式(VIII)或(X)型化合物的聚合反應(yīng)得到的聚合物具有烴鏈,所述烴鏈具有分別與方法2和3的方法所描述的相關(guān)的前述懸垂基團(tuán)。(先前段落中的Z之描述亦可用于描述通式(X)化合物的聚合反應(yīng)產(chǎn)物。)
通式(IV)、(VII)、(VIII)、或(X)化合物各者的聚合反應(yīng)可為均聚反應(yīng),可包括二種或更多種此類化合物,或可包括一種或更多種共聚單元。能夠參與乳化聚合反應(yīng)且能夠以自由基引發(fā)的那些烯系不飽和化合物為優(yōu)選。非限制性的例子包括多元烯,特別是共軛二烯,和乙烯基化合物,特別是(甲基)丙烯酸酯和其衍生物。自本發(fā)明之脫離聚合物衍生的單體單元的數(shù)值百分比(摩爾百分比)為至少33%,通常至少50%,55%,60%或65%,常為至少67%或70%,典型地是至少75%或更高。自本發(fā)明之脫離聚合物衍生的單體單元的數(shù)值百分比(摩爾百分比)通常是至少80%,85%,90%或甚至95%。
所得聚合物的分子量?jī)?yōu)選類似于前述PVOH(用于制造PVODC),即,通常Mw≈125±75kg/mol,一般Mw≈125±50kg/mol,且基本上Mw≈125±25kg/mol。
這些聚合物的VOC含量通常低于5ppm,一般低于3ppm,更常低于2ppm,且典型地低于1ppm。許多實(shí)施方式中,聚合物無(wú)VOC。
有利地,本發(fā)明的聚合物和本發(fā)明的方法所得到的聚合產(chǎn)物可以經(jīng)加工處理并可以像水基的PVODC和其他可經(jīng)水遞送的脫離聚合物(如聚硅氧烷)那樣使用。據(jù)此,它們可施用于各種基板,包括各種紙、箔片和聚合膜,所使用的條件、涂覆厚度、涂覆速率等,非常類似于PVODC及數(shù)種其他脫離聚合物的用途。
已提供了本發(fā)明的多種實(shí)施方式,它們僅作為非限制性的實(shí)例呈現(xiàn)。在可行的程度上,只要彼此不會(huì)干擾或無(wú)法相容,前述特征和實(shí)施方式分別可與其他特征和實(shí)施方式相結(jié)合。
前文中或以下實(shí)施例中具體列出的任何文件的相關(guān)部分以引用方式納入本文中以資參考。
以下非限制的說(shuō)明性的實(shí)施例提供給讀者可用以實(shí)施本發(fā)明的詳細(xì)的條件和材料。
實(shí)施例
除非指出特定來(lái)源,否則以下實(shí)施例中所用的所有化學(xué)品可得自一般的化學(xué)品供貨商如,例如,Sigma-Aldrich Co.(St.Louis,Missouri)。
實(shí)施例1:方法1b反應(yīng)
引入165.0g十八碳烷基醇之后,1L反應(yīng)器加熱至~60℃。(十八碳烷基醇為通式(VI)化合物,其中R3=C18烷基和E=O。)
醇熔化之后,反應(yīng)器維持于~67℃的同時(shí),95.0g甲基丙烯酸異氰酸乙酯在~60分鐘的時(shí)間內(nèi)緩慢添加。(甲基丙烯酸異氰酸乙酯為通式(VIII)化合物,其中R1=甲基,每個(gè)X=O,且R2=C2亞烷基。)
水浴維持于~67℃的同時(shí),反應(yīng)器內(nèi)容物攪拌~2小時(shí)。
反應(yīng)釜自水浴移出,反應(yīng)器的內(nèi)容物倒入瓶中。此反應(yīng)的產(chǎn)物為N-甲基丙烯氧?;一送榛被姿狨?,通式(VII)化合物,其中R1=甲基,每個(gè)X=O,R2=C2亞烷基,E=O,且R3=C18烷基。
實(shí)施例2:比較例,方法1b型反應(yīng)
基本上重復(fù)實(shí)施例1的方法,以油醇取代十八醇。油醇,亦稱為順-9-十八烯-1-醇,為通式(VI)化合物,其中R3=C18烯基,且E=O。
此反應(yīng)之產(chǎn)物為N-甲基丙烯醇油碳酸酯,一種類似于通式(VII)化合物的化合物,其中R1=甲基,每個(gè)X=O,R2=C2亞烷基,E=O,R3=C18烯基。R3基團(tuán)中的不飽和性提供了相對(duì)于實(shí)施例1之產(chǎn)物的飽和的R3基團(tuán)的密切比較。
實(shí)施例3:方法1a反應(yīng)
引入295.5g十八烷基異氰酸酯之后,1L反應(yīng)器加熱至~50℃。(十八烷基異氰酸酯為通式(II)化合物,其中R3=C18烷基和X=O。)
異氰酸酯維持于熔融狀態(tài)的同時(shí),在~30分鐘的時(shí)間內(nèi),于反應(yīng)器中連續(xù)添加兩滴DABCOTMT-120二丁錫二月桂基硫醇鹽(Air Products and Chemicals Inc.;Allentown,Pennsylvania)和116.0g丙烯酸羥乙酯。(丙烯酸羥乙酯為通式(III)化合物,其中R1=H,每個(gè)X=O,E=O,R2=C2亞烷基。)
水浴溫度提高至~77℃,攪拌反應(yīng)器內(nèi)容物~1小時(shí)。
反應(yīng)釜自水浴移出,反應(yīng)器的內(nèi)容物倒入瓶中。此反應(yīng)的產(chǎn)物為N-十八烷基丙烯?;一被姿狨?,通式(IV)化合物,其中R1=H,每個(gè)X=O,E=0,R2=C2亞烷基,R3=C18烷基。
實(shí)施例4:方法3反應(yīng)
含有~296g十八烷基異氰酸酯的1L反應(yīng)器加熱至~50℃以使得異氰酸酯熔化。在反應(yīng)器中添加2滴DABCOTMT-120二丁錫二月桂基硫醇鹽催化劑,之后在~30分鐘內(nèi)緩慢添加~120g丁二醇乙烯醚。溫度提高至~85℃以免產(chǎn)物在~60分鐘的攪拌期間內(nèi)固化。
此反應(yīng)之產(chǎn)物將為N-十八烷基-O-1,4-乙烯氧基丁氧基氨基甲酸酯,通式(XI)化合物,其中R1=H,n=1,X=O,R7=C4亞烷基,R3=C18烷基,Z代表含羰基的二價(jià)基團(tuán),其進(jìn)一步包括兩個(gè)額外的雜原子鍵結(jié)至羰基部分的C原子,具體為O和N原子。
實(shí)施例5-11:共聚物及作為脫離涂層之使用
均質(zhì)器以熱的去離子水預(yù)熱并于之后將去離子水倒掉。222g去離子水、7.4g DISPONILTMAFX 4070非離子性表面活性劑(BASF Corp.;Florham Park,NJ)、12.0g TOMADOLTM25-9非離子性表面活性劑(Air Products)、0.2g正十烷基硫醇、12.0g的50%丙烯酰胺水溶液和以下的反應(yīng)物組中的一種的混合物循環(huán)通過(guò)均質(zhì)器:
*SARTOMERTMSR611丙烯酸酯(Sartomer Americas;Exton,Pennsylvania)
每種混合物于~34.5MPa(5000psi)于70℃循環(huán)至少10分鐘,之后引至維持于70-75℃且已通N2氣~30分鐘的反應(yīng)器中。
在各反應(yīng)混合物中添加3.4g過(guò)硫酸鈉溶于30.6g去離子水所形成的溶液,所得混合物維持于~70℃達(dá)~3小時(shí)。
在移出各組內(nèi)容物之前,反應(yīng)器冷卻至低于~50℃并通過(guò)25微米袋過(guò)濾而進(jìn)入分離收集瓶。
每種脫離材料的一部分,及Mw為~133,000道耳頓且中點(diǎn)Tg為~62.5℃的PVODC(比較例11)施用至0.051mm(2密耳)厚的PET膜。這些經(jīng)涂覆的膜之后層壓至三個(gè)不同的自纏繞遮蔽帶的黏著劑側(cè):
3M 234-以溶劑為基礎(chǔ)的天然橡膠黏著劑(3M;St.Paul,Minnesota),
CP 27-以水為基礎(chǔ)的丙烯酸系黏著劑(Shurtape;Hickory,N.Carolina),和
PG 500-以熱熔物為基礎(chǔ)的黏著劑(Intertape Polymer Group;Marysville,Michigan)
經(jīng)涂覆的試驗(yàn)?zāi)?帶層壓物)立即進(jìn)行測(cè)試(用于初始脫離)或于65℃的恒定溫度和60%相對(duì)濕度~16小時(shí)老化(熱適應(yīng))之后進(jìn)行測(cè)試。
切成~2.54cm(1inch)寬和~12cm(5inch)長(zhǎng)之自纏繞帶制品的長(zhǎng)條在未加熱的條件下進(jìn)行層壓,層壓使用2.54cm寬的經(jīng)雙重涂覆的黏著紙帶施用于試驗(yàn)長(zhǎng)條的脫離側(cè)。接合的試驗(yàn)長(zhǎng)條在工作臺(tái)座上以2kg橡膠滾筒以~0.005m/sec(1ft./min)的速率于其上滾過(guò)兩次。
使用Pressure Sensitive Tape Council’s Peel Adhesion of Pressure Sensitive Tape方法(PSTC-101,rev.05-2007,試驗(yàn)方法A(180°剝離)和F(90°剝離))評(píng)估每個(gè)試驗(yàn)?zāi)?。所得脫離試驗(yàn)值為在特定的移除角度和速率下,從指定脫離材料移除撓性黏著帶所須的力的定量測(cè)定。
在以下稱為101-A的試驗(yàn)中,黏著帶的長(zhǎng)條自經(jīng)脫離涂覆的材料以180°的角度和0.005m/sec(1ft./min.)的速率拉起。在5秒的數(shù)據(jù)收集時(shí)間內(nèi)測(cè)定自脫離涂層移除黏著劑所須的力。
在以下稱為101-F的試驗(yàn)中,黏著帶的長(zhǎng)條自經(jīng)脫離涂覆的材料以90°的角度和0.255m/sec(50ft./min.)的速率拉起。在5秒的數(shù)據(jù)收集時(shí)間內(nèi)測(cè)定自脫離涂層移除黏著劑所須的力。
亦使用Tack Rolling Ball(PSTC-6試驗(yàn)方法,rev.10-2003)評(píng)估各脫離涂層。
每個(gè)帶樣品的先前試驗(yàn)的結(jié)果匯整于以下三個(gè)表中。
表1:在3M 234帶上的測(cè)試性能
表2:在CP 27帶上的測(cè)試性能
表3:在PG 500帶上的測(cè)試性能
表1-3含有不少令人感興趣的內(nèi)容,其中的兩個(gè)趨勢(shì)值得特別的提及。
實(shí)施例8和10的經(jīng)濕度老化后的性能表現(xiàn)明顯優(yōu)于比較例5-7且與PVODC(實(shí)施例11)極為相仿。
此外,對(duì)實(shí)施例8和9的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,特別是剝離測(cè)試的結(jié)果,顯示了R3為長(zhǎng)鏈烷基且不包括不飽和性的重要性。
實(shí)施例12-13:用于聚氨基甲酸酯涂層之比較
已經(jīng)知道多種經(jīng)修飾的聚氨基甲酸酯能夠在多種帶的應(yīng)用中提供脫離性質(zhì),特別是作為L(zhǎng)AB的脫離聚合物組份;請(qǐng)參考,如,美國(guó)專利第3,997,702和5,750,630號(hào)。在施用和固化以聚氨基甲酸酯為基礎(chǔ)的脫離涂層的期間內(nèi),釋出極少的VOC或未釋出VOC。
施用類似于以上實(shí)施例10中所用的聚合物(實(shí)施例12)之涂層的脫離性能與用RA-15W修飾的聚氨基甲酸酯(Hitac Adhesives and Coatings;Venice,California)的情況相仿。后者經(jīng)提升以提供脫離性質(zhì)與以PVODC為基礎(chǔ)的涂層極為類似的涂層。
各種類型的脫離聚合物的部分涂覆于縐紙上。
以溶劑為基礎(chǔ)的天然橡膠黏著劑的PG 24自纏帶(Intertape Polymer Group)的~2.5cm×~12.5cm(1in.寬×5in.長(zhǎng))長(zhǎng)條層壓于各經(jīng)脫離涂覆的紙。試驗(yàn)之前,各層壓樣品在65℃強(qiáng)制空氣爐中適應(yīng)條件~20小時(shí)。
使用前述的PSTC-101方法于
速率1:0.254m/sec(50ft./min.)和
速率2:0.508m/sec(100ft./min.)
評(píng)估試驗(yàn)樣品。此外,在相同的設(shè)定和條件下,進(jìn)行試驗(yàn)的變動(dòng)(剝離角度135°,速率0.508m/sec(100ft./min.))。
以下表4關(guān)于實(shí)施例12的值為兩次試驗(yàn)的平均值,而經(jīng)修飾的聚氨基甲酸酯(比較例13)的值來(lái)自于單次評(píng)估。
表4:在PG 24帶上的PSTC-101(方法F)試驗(yàn)
經(jīng)濕度老化的脫離涂層的每一次剝離試驗(yàn)中,實(shí)施例12的表現(xiàn)遠(yuǎn)超過(guò)比較例13的表現(xiàn)。
實(shí)施例14-16:與基于聚硅氧烷的涂層的比較
以聚硅氧烷為基礎(chǔ)的脫離涂層被廣泛使用,特別是作為用于標(biāo)簽的脫離襯物。所謂的聚硅氧聚合物,其可由水性涂覆機(jī)構(gòu)提供,由此避免一些其他脫離涂層選項(xiàng)的前述VOC問(wèn)題,且通常被視為提供最容易(即,最高)脫離程度。關(guān)于此系統(tǒng)的進(jìn)一步詳情,感興趣的讀者可參考如眾多出版品中的任何一種,如G.V.Gordon等人,“Silicone Release Coatings:A Closer Look at Release Mechanisms,”Dow Corning Corp.brochure(1998),可自www.dowcorning.com/content/publishedlit/26-016.pdf下載。
施用類似于以上實(shí)施例10中所用聚合物之涂層(實(shí)施例14)的脫離性能與兩種不同的以聚硅氧為基礎(chǔ)的脫離涂層作比較:
實(shí)施例15-可自Chemsultants International(Mentor,Ohio)得到的標(biāo)準(zhǔn)樣品,和
實(shí)施例16-來(lái)自Green Bay Packaging(Green Bay,Wisconsin)的自黏著應(yīng)用中所用的脫離襯物。
各脫離聚合物類型的部分涂覆于經(jīng)超砑光處理的牛皮紙上。
經(jīng)NovaCrylTM PS-R 300丙烯酸系可移除的PSA(OMNOVA Solutions;Beachwood,Ohio)涂覆的PET膜的~2.5cm×~12.5cm(1in.寬×5in.長(zhǎng))長(zhǎng)條層壓于各經(jīng)脫離涂覆的紙。試驗(yàn)之前,各層壓樣品在65℃,60%相對(duì)濕度槽中適應(yīng)條件~170小時(shí)(7天)。
使用Pressure Sensitive Tape Council’s Peel Adhesion of Pressure Sensitive Tape方法(PSTC-101,rev.05-2007,試驗(yàn)方法A(180°剝離)和F(90°剝離))評(píng)估每個(gè)試驗(yàn)?zāi)?,如以上的?shí)施例5-11中所描述的。
其結(jié)果匯整于以下的表5,實(shí)施例14的值為三次試驗(yàn)的平均值,而以聚硅氧為基礎(chǔ)的產(chǎn)品(比較例15和16)為單次評(píng)估的值。
表5:在NovaCrylTMPS-R 300PSA上的PSTC-101試驗(yàn)
顯然,在兩個(gè)試驗(yàn)中,以聚硅氧為基礎(chǔ)的脫離涂層(實(shí)施例15-16)最易與知名的丙烯酸系PSA脫離(即,脫離程度最高)。但是,實(shí)施例14所提供的脫離程度在被視為“牢固(tight)”的范圍內(nèi)。
一些商業(yè)用途需要使用無(wú)聚硅氧烷的脫離涂層,并要求即使在提高溫度和濕度老化之后仍可提供可接受的脫離性質(zhì),例如得自實(shí)施例14的脫離涂層被當(dāng)然的認(rèn)為適合于這樣的商業(yè)用途。
權(quán)利要求書(shū)(按照條約第19條的修改)
1.一種脫離聚合物,其包含至少67摩爾%的含有懸垂基團(tuán)的單體單元,所述懸垂基團(tuán)
(1)包含至少兩個(gè)(硫代)羰基部分,所述(硫代)羰基部分之一的C原子鍵結(jié)至兩個(gè)額外的雜原子,所述額外的雜原子之一為氮原子,而另一個(gè)選自O(shè)、S和N,或
(2)由式-(X)nR7ZR3定義,其中
X是O或S原子,
n是0或1,
R3是長(zhǎng)鏈烷基或包括長(zhǎng)鏈烷基的更大的官能團(tuán),
Z是含有二價(jià)(硫代)羰基的基團(tuán),其進(jìn)一步包含兩個(gè)鍵結(jié)至所述(硫代)羰基部分的C原子的額外的雜原子,所述額外的雜原子之一為氮原子,而另一個(gè)選自O(shè)、S和N,和
R7是苯基或C1-C6亞烷基,
當(dāng)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)分析試驗(yàn)分析時(shí),所述脫離聚合物顯示低于0.5ppm的揮發(fā)性有機(jī)化合物。
2.如權(quán)利要求1所述的脫離聚合物,其中所述懸垂基團(tuán)包含至少兩個(gè)(硫代)羰基部分,所述懸垂基團(tuán)被定義為式
其中
X是O或S原子,
E是X或NR’,其中R’是H或C1-C6烷基,
R2是低碳烷基、芳基、烷芳基或芳烷基,任選地含有雜原子,條件是無(wú)活性氫原子存在,
Z是含有二價(jià)(硫代)羰基的基團(tuán),其進(jìn)一步包含兩個(gè)鍵結(jié)至所述(硫代)羰基部分的C原子的額外的雜原子,所述額外的雜原子之一為氮原子,而另一個(gè)選自O(shè)、S和N,和
R3是長(zhǎng)鏈烷基或包括長(zhǎng)鏈烷基的更大的官能團(tuán)。
3.如權(quán)利要求2所述的脫離聚合物,其中所述懸垂基團(tuán)由
定義。
4.如權(quán)利要求1所述的脫離聚合物,其中所述懸垂基團(tuán)包含至少兩個(gè)(硫代)羰基部分,所述懸垂基團(tuán)被定義為式
其中
X是O或S原子,
E是X或NR’,其中R’是H或C1-C6烷基,
R3是長(zhǎng)鏈烷基或包括長(zhǎng)鏈烷基的更大的官能團(tuán),
R4是具有兩個(gè)反應(yīng)性不同的異(硫代)氰酸酯基的烴化合物的基團(tuán),
R6是任選的連接基團(tuán),和
n是0或1。
5.如權(quán)利要求4所述的脫離聚合物,其中n是1,而R6是-R2XC(X)-基,其中R2是低碳烷基、芳基、烷芳基或芳烷基,任選地含有雜原子,條件是R2無(wú)活性氫原子。
6.如權(quán)利要求1所述的脫離聚合物,其中所述懸垂基團(tuán)由
定義,其中E是X或NR’,其中R’是H或C1-C6烷基。
7.如權(quán)利要求1所述的脫離聚合物,其中所述懸垂基團(tuán)由式-(X)nR7ZR3定義,其中n是0,而R7是苯基。
8.如權(quán)利要求1所述的脫離聚合物,其中所述懸垂基團(tuán)由式-(X)nR7ZR3定義,其中n是0,而R7是C1-C3亞烷基。
9.如權(quán)利要求10所述的脫離聚合物,其中所述懸垂基團(tuán)由式-(X)nR7ZR3定義,其中n是1,而R7是C1-C4亞烷基。
10.如權(quán)利要求1所述的脫離聚合物,其中所述聚合物包含至少75摩爾%的含有所述懸垂基團(tuán)的單體單元。
11.如權(quán)利要求1所述的脫離聚合物,其中所述聚合物包含至少95摩爾%的含有所述懸垂基團(tuán)的單體單元。
12.如權(quán)利要求1所述的脫離聚合物,其進(jìn)一步包含至少一種(甲基)丙烯酸酯單體和自一種或多種(甲基)丙烯酸酯衍生物衍生的單體。
13.一種制品,其包含具有黏著層的表面及具有包含如權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的脫離聚合物的脫離層的表面,所述脫離層與所述黏著層接觸。
14.如權(quán)利要求13所述的制品,其中所述黏著層和所述脫離層位于基板的相反的主表面上。
15.一種制造用于含黏著劑的制品的脫離層的方法,所述方法包括將包括權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的脫離聚合物的組合物施用至基板,所述組合物包含低于0.5ppm的揮發(fā)性有機(jī)化合物。
16.如權(quán)利要求15所述的方法,其中所述組合物基本上由所述脫離聚合物所組成。
17.如權(quán)利要求15所述的方法,其中所述組合物包含低于0.25ppm的揮發(fā)性有機(jī)化合物。
18.如權(quán)利要求15所述的方法,其中所述組合物包含低于0.1ppm的揮發(fā)性有機(jī)化合物。
19.如權(quán)利要求15所述的方法,其中所述組合物包含低于0.05ppm的揮發(fā)性有機(jī)化合物。
20.如權(quán)利要求15所述的方法,其中所述組合物施用至基板的主表面,所述基板的其他主表面具有黏著層。