[发明专利]复合制品

说明书

发明领域

本发明一般地涉及包括基底和置于基底上的压敏粘合剂的复合制品。更具体地，压敏粘合剂包括具有特定多分散性指数和软化温度且由在有机基硼烷引发剂存在下聚合可自由基固化的有机化合物形成的聚合物。

相关现有技术的说明

压敏粘合剂，也称为“PSA”是本领域已知的且可商购。一些更加常见类型的PSA是含聚合物例如丙烯酸酯，聚氨酯，天然橡胶，合成橡胶和硅氧烷的配制剂。典型地针对最终用途，配制这些PSA，且它们可用于宽泛的各种应用，其中包括胶带、标签、绷带、经皮药物递送体系(例如贴剂)，层压粘合剂，转移粘合剂，结构粘合剂，涂料和复合制品。

PSA可区别于常规粘合剂，因为它们在充分聚合或固化状态下具有显著的粘合性(也称为“粘性”)。这允许在不需要随后固化和不需要从液体转变成固体的情况下，将PSA施加到表面上。PSA显示出一些粘合剂的性能，因为它们具有来自于机械和表面现象结合的粘弹性，这允许PSA在变形压力下有效地耗散能量。更具体地，粘弹性是组分聚合物的分子量和分子量分布以及聚合物的玻璃化转变温度和PSA使用时的温度的函数。典型地，当聚合物的玻璃化转变温度小于PSA使用时的温度时，PSA显示出可接受的粘合性。丙烯酸酯基PSA，在本申请中也称为丙烯酸酯PSA，宽泛地用于各种应用中，因为当与其他PSA相比时，它们的成本相对低，很好地粘合到各种不同表面上，且可视需要，配制为对表面产生粘合性。

可使用不同引发剂体系，例如常规的自由基引发体系(它们是偶氮基或有机过氧化物基)，聚合用于PSA的聚合物。可使用热或紫外(UV)辐射线，活化这些类型的固化体系。然而，在热活化的体系中，必须使用溶剂回流温度和反应时间典型地平均大于12小时。这大大地增加了能量消耗和生产成本。另外，反应通常在惰性(不含氧气)的氛围内进行，从而进一步提高了生产成本和复杂性。此外，在UV辐射线活化的体系中，典型地使用昂贵的光引发剂，这也提高了生产成本和时间并增加了能量消耗。另外，对于在其中限制UV透射的本体聚合中使用来说，UV辐射体系不是优选的。

当使用这些类型的体系时，形成具有相对宽分子量分布(即高多分散性指数)的所得PSA。宽分子量分布不是所需的，因为在该分布的下限和上限处分别具有低和高分子量的化合物二者。如在美国专利No.7071269中所述，在分子量分布的上限端处高分子量化合物导致较高的粘度和增加的胶凝倾向，这种胶凝倾向将妨碍生产工艺。在分子量分布的下限端处低分子量化合物有助于塑化，这可降低PSA的强度。

一篇特别的参考文献美国专利No.7071269公开了制造丙烯酸PSA的方法，其中采用含至少一种三唑啉基化合物的引发剂体系，进行聚合。然而，这些反应使用诸如AIBN或过氧化物之类的引发剂，所述引发剂要求相对高的温度，惰性条件和相对长的反应时间(22-24小时)。

许多生产具有窄分子量分布的聚合物的方法是本领域已知的。已知活性阴离子聚合生产具有非常窄多分散性指数的聚合物，但要求惰性条件，超纯试剂，低温和大过量的溶剂，例如四氢呋喃或苯。这一方法还受限于可聚合的单体和共聚单体的范围且非常昂贵。

还开发了受控自由基聚合(CPR)方法，例如氮氧化物介导的CRP(NM-CRP)，原子转移自由基聚合(ATRP)，和可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)。这些技术提供分子量的控制且可产生具有窄分子量分布的聚合物，正如Matyjaszewski，K.；Spanswick，J.Materials Today，2005，8，26所列出的。然而，这些CRP技术昂贵且要求长的制备时间和环境不友好和/或具有明显臭味的重金属催化剂。

因此，可能难以使用PSA形成显示出一致性能的产品。也可能难以控制PSA的形成以便精确地微调产品性能。这种不可靠的再现性导致当粘结到各种表面上时形成显示出差和/或不一致的粘合性的PSA。因此，仍需要开发含改进的PSA的改进的复合制品。

发明概述和优点

本发明提供包括基底和置于基底上的压敏粘合剂(PSA)的复合制品。PSA包括由在有机基硼烷引发剂存在下聚合的至少一种可自由基固化的有机化合物形成的聚合物。该聚合物的多分散性指数小于或等于5.0和软化温度小于使用温度。本发明还提供形成复合制品的方法。该方法包括下述步骤：聚合至少一种可自由基固化的有机化合物，和施加PSA到基底上，形成复合制品。