本發(fā)明主題涉及制備具有以長鏈支化為特征的新的結(jié)構(gòu)的聚合物和壓敏粘合劑的方法。本發(fā)明主題還涉及由所述方法形成的壓敏粘合劑。此外，本發(fā)明主題涉及使用壓敏粘合劑的膠帶和其他制品。
背景技術(shù)：
1、基于溶劑的丙烯酸類壓敏粘合劑(pressure-sensitive?adhesive，psa)由于其剝離粘合力和內(nèi)聚強度的優(yōu)異平衡而用于高性能應(yīng)用。通常，這樣的粘合劑的構(gòu)成聚合物具有高分子量，并且粘合劑的特征在于相對粘度高。因此，需要用溶劑稀釋以使聚合物在環(huán)境溫度下可涂覆。它們通常以30重量％至40重量％的固體含量涂覆。在涂覆過程之后立即去除(蒸發(fā))溶劑。
2、基于溶劑的粘合劑的固體含量越低，在涂覆之后需要越多的時間來除去溶劑。因此，在涂覆過程期間有必要采用非常慢的線速度，以確保沒有缺陷(例如氣泡或結(jié)皮)的無溶劑涂層。因此，制造基于溶劑的丙烯酸類產(chǎn)品的成本高。
3、為了試圖匹配基于溶劑的粘合劑的粘合性能，同時通過提高線速度來降低涂覆成本，開發(fā)了丙烯酸類熱熔或溫熔粘合劑。這樣的粘合劑的分子量必須低于傳統(tǒng)的基于溶劑的丙烯酸類，以確保粘合劑(100％固體含量)的粘度保持在可加工范圍內(nèi)。這種較低的分子量導(dǎo)致較低的內(nèi)聚強度，如通過低剪切性能所示。因此，粘合劑在涂覆之后需要被交聯(lián)。遺憾的是，過度的交聯(lián)導(dǎo)致低的粘合劑剝離和粘性性能。
4、不僅對跨越寬范圍的分子量并且可以被調(diào)節(jié)用于不同應(yīng)用的聚合物，例如但不限于具有剝離粘合力和內(nèi)聚強度的優(yōu)異平衡的高分子量高性能psa，而且還對可以以高速涂覆和交聯(lián)以形成這樣的psa的組合物，特別是可以作為熱熔體或溫熔體以及作為高固體含量涂料二者涂覆的組合物存在持續(xù)需求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、與先前方法相關(guān)的困難和缺點在如下的本發(fā)明主題中得到解決。
2、本文中描述了結(jié)構(gòu)化聚合物組合物以及其制備和使用方法。在一些實施方案中，本發(fā)明主題提供了聚合物組合物，所述聚合物組合物包含可交聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)物、基本上由可交聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)物組成或者由可交聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)物組成，所述可交聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)物通過混合物的反應(yīng)或混合物的共聚來制備、或者衍生自混合物，所述混合物包含以下、基本上由以下組成或者由以下組成：(1)一種或更多種單體，所述一種或更多種單體包含僅一個可聚合烯鍵式不飽和鍵或者由僅一個可聚合烯鍵式不飽和鍵組成，其中一種或更多種單體選自(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、非(甲基)丙烯酸酯及其組合，(2)一種或更多種引發(fā)劑；和(3)包含一個或更多個官能團的官能劑，其中可交聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)物包含選自第一聚合物、第二聚合物及其組合的聚合物組合物，以及其中以下陳述(a)至(d)中的任一項或更多項適用于當(dāng)在30℃存在于四氫呋喃(thf)溶液中時，按照通過凝膠滲透色譜-多角度光散射檢測-差示粘度法(gpc-mals-dv)確定的所述聚合物：
3、(a)聚合物表現(xiàn)出在約10,000g/mol至約10,000,000g/mol的范圍內(nèi)的重均絕對分子量(mw)；
4、(b)聚合物表現(xiàn)出小于或等于約4.0的多分散性指數(shù)(pdi)；
5、(c)聚合物表現(xiàn)出小于約0.70的根據(jù)mark-houwink-sakurada等式計算的α值
6、[η]＝kmα
7、其中，
8、[η]為絕對分子量m的聚合物的特性粘度；以及
9、(d)聚合物表現(xiàn)出等于或小于約0.90的根據(jù)以下等式計算的重均支化比g'w值
10、g'w＝[ηb]/[ηl]
11、其中，
12、[ηb]為聚合物的特性粘度，以及[ηl]為參照線性聚合物的在相同的溶劑和溫度條件下測量的特性黏度，二者具有相同的分子量(m)，分子量通過gpc-mals-dv確定。
13、在一些實施方案中，聚合物如上所述，并且在30℃下在四氫呋喃(thf)溶液中表現(xiàn)出大于約300,000g/mol的如通過gpc-mals-dv確定的重均絕對分子量(mw)。
14、在一些實施方案中，聚合物如上所述，并且在30℃下在四氫呋喃(thf)溶液中表現(xiàn)出在約400,000g/mol至約10,000,000g/mol的范圍內(nèi)的如通過gpc-mals-dv確定的重均絕對分子量(mw)。
15、在一些實施方案中，聚合物如上所述，并且在30℃下在四氫呋喃(thf)溶液中表現(xiàn)出約1.5至小于或等于約4.0的如通過gpc-mals-dv確定的多分散性指數(shù)(pdi)。
16、在一些實施方案中，聚合物如上所述，并且包括選自包括但不限于以下的組的聚合物：星形聚合物、樹枝狀聚合物、梳狀聚合物、刷狀聚合物、接枝聚合物、絨球聚合物(pom-pom)、超支化聚合物及其組合。
17、在一些實施方案中，上述聚合物在至少部分交聯(lián)后形成粘合劑。
18、在一些實施方案中，上述聚合物在至少部分交聯(lián)后形成粘合劑，所述粘合劑表現(xiàn)出為104達因/cm2至107達因/cm2的如通過動態(tài)機械分析(dma)確定的在25℃和1弧度/秒下的平臺剪切模量。
19、在一些實施方案中，上述聚合后的聚合物在至少部分交聯(lián)后形成壓敏粘合劑。
20、本文中還描述了用于生產(chǎn)如上所述的跨越寬范圍的分子量的受控結(jié)構(gòu)聚合物的方法。
21、本文所述的組合物和方法通過生產(chǎn)以下來克服當(dāng)前商業(yè)產(chǎn)品的局限性：跨越寬范圍的分子量并且可以被調(diào)節(jié)用于不同應(yīng)用的受控結(jié)構(gòu)聚合物，例如但不限于具有剝離粘合力和內(nèi)聚強度的優(yōu)異平衡的高分子量、高性能psa，以及可以以高速涂覆和交聯(lián)以形成這樣的psa的組合物，特別是可以作為熱熔體或溫熔體以及作為高固體含量涂料二者涂覆的組合物。
1.一種包含混合物的可交聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)物的組合物，所述混合物包含：
2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合物，其中適用以下陳述(a)至(i)中的任一項或更多項：
3.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一項所述的組合物，其中以下陳述(a)至(f)中的任一項或更多項適用于當(dāng)在30℃存在于四氫呋喃(thf)溶液中時，按照通過凝膠滲透色譜-多角度光散射檢測-差示粘度法(gpc-mals-dv)確定的所述第一聚合物和/或所述第二聚合物：
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的組合物，其中以下陳述(a)至(r)中的任一項或更多項適用于當(dāng)在30℃存在于四氫呋喃(thf)溶液中時，按照通過凝膠滲透色譜-多角度光散射檢測-差示粘度法(gpc-mals-dv)確定的所述第一聚合物和/或所述第二聚合物：
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的組合物，其中適用以下陳述(a)至(e)中的任一項或更多項：
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的組合物，其中以下陳述(a)至(r)中的任一項或更多項適用于按照通過凝膠滲透色譜-多角度光散射檢測-差示粘度法(gpc-mals-dv)確定的在30℃下在四氫呋喃(thf)溶液中的所述聚合物：
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的組合物，其中以下陳述(a)至(i)中的任一項或更多項適用于按照通過凝膠滲透色譜-多角度光散射檢測-差示粘度法(gpc-mals-dv)確定的在30℃下在四氫呋喃(thf)溶液中的所述聚合物：
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的組合物，其中以下陳述(a)至(m)中的任一項或更多項適用于當(dāng)在30℃存在于四氫呋喃(thf)溶液中時，按照通過凝膠滲透色譜-多角度光散射檢測-差示粘度法(gpc-mals-dv)確定的所述第一聚合物：
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的組合物，其中以下陳述(a)至(s)中的任一項或更多項適用于當(dāng)在30℃存在于四氫呋喃(thf)溶液中時，按照通過凝膠滲透色譜-多角度光散射檢測-差示粘度法(gpc-mals-dv)確定的所述第二聚合物：
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的組合物，其中以下陳述(a)至(i)中的任一項或更多項適用于按照通過凝膠滲透色譜-多角度光散射檢測-差示粘度法(gpc-mals-dv)確定的在30℃下在四氫呋喃(thf)溶液中的所述聚合物：
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的組合物，其中以下陳述(a)至(w)中的任一項或更多項適用于在約140℃的溫度下按照用平行板流變儀測量的聚合后聚合物：
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的組合物，其中所述混合物包含：
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的組合物，其中所述一種或更多種單體選自：丙烯酸；包含c1至約c20烷基、芳基、芳烷基的丙烯酸酯，或環(huán)狀丙烯酸酯；包含c1至約c20烷基、芳基、芳烷基的丙烯酰胺，或環(huán)狀丙烯酰胺；甲基丙烯酸；包含c1至約c20烷基、芳基、芳烷基的甲基丙烯酸酯，或環(huán)狀甲基丙烯酸酯；包含c1至約c20烷基、芳基、芳烷基的甲基丙烯酰胺，或環(huán)狀甲基丙烯酰胺；乙烯基單體；烯烴；乙烯基芳族化合物；(甲基)丙烯酸酯化的氨基甲酸酯；(甲基)丙烯酸酯化的碳酸酯；(甲基)丙烯酸酯化的酯；(甲基)丙烯酸酯化的醚；乙烯基酯；乙烯基吡咯烷酮；苯乙烯；及其組合。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項所述的組合物，其中適用以下陳述(a)至(g)中的任一項或更多項：
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的組合物，其中所述一種或更多種引發(fā)劑選自可光化輻射活化引發(fā)劑、可電子束輻射活化引發(fā)劑、可熱活化引發(fā)劑、氧化還原引發(fā)劑、電化學(xué)引發(fā)劑及其組合。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項所述的組合物，其中所述一種或更多種引發(fā)劑包含至少一種聚合引發(fā)劑和至少一種交聯(lián)引發(fā)劑，并且適用以下陳述(a)至(n)中的任一項或更多項：
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項所述的組合物，其中適用以下陳述(a)至(k)中的任一項或更多項：
18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項所述的組合物，其中所述混合物還包含偶聯(lián)劑。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的組合物，其中適用以下陳述(a)至(m)中的任一項或更多項：
20.根據(jù)權(quán)利要求1至19中任一項所述的組合物，其中所述混合物還包含多官能劑。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的組合物，其中適用以下陳述(a)至(n)中的任一項或更多項：
22.根據(jù)權(quán)利要求1至21中任一項所述的組合物，其中適用以下陳述(a)至(f)中的任一項或更多項：
23.根據(jù)權(quán)利要求1至22中任一項所述的組合物，其中適用以下陳述(a)至(b)中的任一項或更多項：
24.根據(jù)權(quán)利要求1至23中任一項所述的組合物，其中適用以下陳述(a)至(g)中的任一項或更多項：
25.根據(jù)權(quán)利要求1至24中任一項所述的組合物，其中適用以下陳述(a)至(i)中的任一項或更多項：
26.根據(jù)權(quán)利要求1至25中任一項所述的組合物，其中所述反應(yīng)為自由基聚合反應(yīng)。
27.根據(jù)權(quán)利要求1至26中任一項所述的組合物，其中所述聚合物在至少部分交聯(lián)后表現(xiàn)出適用以下陳述(a)至(g)中的任一項或更多項：
28.一種壓敏粘合劑，包含根據(jù)權(quán)利要求1至27中任一項的聚合物。
29.一種制品，包含根據(jù)權(quán)利要求27所述的粘合劑，所述制品還包括限定面的基底；
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的制品，其中所述基底在高于約110℃的溫度下是熱敏的，
31.一種制品，包含根據(jù)權(quán)利要求27所述的粘合劑，所述制品還包括限定面的基底；
32.一種形成包含可交聯(lián)聚合物的組合物的方法，所述方法包括以下步驟：
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中聚合包括加熱所述混合物。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中聚合包括將所述混合物暴露于光化輻射或電子束輻射。
35.根據(jù)權(quán)利要求32至34中任一項所述的方法，還包括使所述聚合物交聯(lián)以形成粘合劑的步驟。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中所述粘合劑表現(xiàn)出為104達因/cm2至107達因/cm2的按照通過動態(tài)機械分析(dma)確定的在25℃和1弧度/秒下的平臺剪切模量。
37.根據(jù)權(quán)利要求35至36中任一項所述的方法，其中所述粘合劑為壓敏粘合劑。
38.根據(jù)權(quán)利要求35至37中任一項所述的方法，其中所述交聯(lián)能夠通過光化輻射、電子束輻射、加熱、水分或基于金屬的離子交聯(lián)中的至少一者活化。
39.根據(jù)權(quán)利要求32至38中任一項所述的方法，其中所述混合物的用于形成聚合物的所述聚合在一個步驟中進行。
40.根據(jù)權(quán)利要求32至38中任一項所述的方法，其中所述混合物的用于形成聚合物的所述聚合在兩個或更多個步驟中進行。
41.一種聚合物共混物，包含根據(jù)權(quán)利要求1至26中任一項的第一聚合物和第二聚合物。
42.一種包含混合物的可交聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)物的組合物，所述混合物包含：