[发明专利]氮丙啶官能化光活性交联化合物

说明书

技术领域

本发明涉及光活性交联化合物，其可与(甲基)丙烯酸类共聚物混合，并可通过光化学辐射被光活化以交联这种共聚物。

背景技术

通过光聚合丙烯酸烷基酯和极性可共聚单体而制得的压敏粘合剂(PSAs)是本领域已知的。参见，例如，美国专利Nos.RE 24,906、4,181,755、4,364,972和4,243,500。丙烯酸类PSAs显示对高能量(即极性)基材良好的粘结性。

溶剂加工的丙烯酸类PSA组合物可通过加入与存在于聚合物中的反应性基团反应的多官能交联化合物而得以交联。热熔融涂布PSA组合物消除了溶剂加工的需要。为了热熔融加工粘合剂组合物，组合物必须在涂布之前或在涂布过程中不被交联；然而，为了实现具有平衡性质(即剥离和剪切粘合性)的PSA，组合物最终必须被交联。在热熔融涂布过程中，这通常通过暴露于高能辐射(例如电子束或高强度紫外线辐射)完成。通常，当使用高强度紫外线辐射时，将诸如二苯甲酮的光活性交联物质加入组合物。

另一光交联方法涉及在涂布之前将包含光引发剂侧基的单体单元引入聚合物主链中。这种聚合物可被涂布，并随后通过常规照射技术进行固化。该方法在美国7,276,247(Fansler等人)中描述。

发明内容

简而言之，本公开提供了具有如下通式的光活性交联化合物：

其中R¹为H或C₁至C₄烷基，优选为CH₃；

o为0至2，优选为1；

X¹和X²每一个为-O-或-NH-；

R²为2至10个碳原子的二价亚烷基或-(R³)₂C(CH₂)_m(CO)OR⁹-，其中m为0或1，R³为H或C₁至C₄烷基，和R9为C2-C6亚烷基；

n为0或1，优选为1；

R⁷为H或CH₃；和

Z为光引发剂基团。

在另一方面，本公开提供了一种包含酸官能(甲基)丙烯酸酯共聚物和式I的光活性交联化合物的可交联组合物。所述可交联组合物可为溶液聚合物、乳液聚合物或浆料聚合物。

本公开还提供了一种制备光活性交联化合物的方法，其包括通过Michael加成至丙烯酰化合物而使氮丙啶化合物反应的步骤：

其中R¹、o、X¹、X²、R²、R⁷、n和Z如式I所定义。

在另一方面，本公开提供了一种制备如上光活性交联化合物的方法，其包括使2-烯基吖内酯化合物与亲核性光引发剂化合物反应的步骤，所述亲核性光引发剂化合物可包括具有亲核性基团的苯乙酮、二苯甲酮、蒽醌、9-芴酮、蒽酮、呫吨酮、噻吨酮、吖啶酮、二苯并环庚酮、联苯酰或色酮化合物。该反应可通过加入包括含氮碱(优选二环脒或胍)或三价磷化合物的催化剂而得以促进。

两个大类的光活性交联剂的一类通常用于光交联丙烯酸类PSA组合物：α-裂解剂或夺氢剂。在后一类，最常用的例子可能为丙烯酰基二苯甲酮(ABP)。该化合物为有效的交联剂，但其并不总是可溶于组成PSA单体制剂的相对非极性的单体中。此外，丙烯酰基二苯甲酮必须在丙烯酸酯粘合剂聚合物组合物的聚合过程中引入，这限制了ABP的灵活性，因为必须制备不同的聚合物以适应不同水平的ABP交联剂。诸如ABP的交联剂还受限于对丙烯酸类粘合剂聚合物的组分单体的反应性，从而导致ABP单体单元在聚合物链中的不可预期的分布。

相反，本发明的光活性交联化合物通过利用聚合物的酸官能基团的氮丙啶基团的开环加成而被引入酸官能(甲基)丙烯酸酯聚合物。因此，本发明的光活性交联化合物可以以任何所需的量加入现存聚合物或浆料聚合物。不同的引入机理导致交联化合物在聚合物链中的不同分布，以及所得粘合剂的不同性能。

具体实施方式

本公开的光活性交联化合物具有如下通式：

其中R¹为H或C₁至C₄烷基，优选为CH₃；

o为0至2；