[发明专利]脂族/芳族烯烃嵌段共聚物

说明书

本文公开了一种共聚物，其包含至少一个包含C8‑C12烯烃衍生单元的嵌段，至少一个包含C4‑C6烯烃衍生单元的嵌段，和至少一个包含C5/C10烯烃衍生单元的嵌段，其中每个嵌段具有至少300g/mol的数均分子量和两个玻璃化转变温度(Tg)。所述烯烃嵌段共聚物通过在至少第一阶段中将第一烯烃与催化剂结合以形成第一烯烃嵌段，和在至少单独的阶段中将第二烯烃与相同或不同的催化剂结合以形成第二烯烃嵌段。所述共聚物可用作粘合剂组合物和膜中的增粘剂。

发明人：Ranjan Tripathy

优先权

本申请要求2016年12月22日提交的临时申请No.62/437,992和2017年2月3日提交的欧洲申请No.17154543.7的权益，其公开内容通过引用并入本文。

发明领域

本发明涉及基于烯烃的嵌段共聚物，其包括至少一个脂族C4-C6烯烃嵌段，至少一个芳族C8-C12烯烃嵌段和/或至少一个环状C5/C10烯烃嵌段。

发明背景

嵌段共聚物是由与其他不同单体嵌段串联交替的相同或相似单体的多个序列或嵌段组成的聚合物。这些嵌段彼此共价结合，如AAABBBAAA形式(A和B是不同类型的单体且每个序列都是“嵌段”)。嵌段共聚物的重要性部分来自于它们广泛的性质，这可能是由在一种聚合物中存在不同嵌段而产生。

嵌段共聚物的主要用途在于工业热熔粘合剂中。苯乙烯类嵌段共聚物具有这样的作用。通过组合一方面表现出类似橡胶性质和另一方面表现出类似粘合剂性质的嵌段，可以形成有用的热活化组合物。当加热时，聚苯乙烯部分熔融并允许有限的液体状流动。中间脂族部分引起粘合，并且在温度下降后，聚苯乙烯的强度恢复。通过基础嵌段共聚物与其他聚合物的组合而得以增强的这种性质，使得该苯乙烯类嵌段共聚物成为有用的粘合剂。

为了定制苯乙烯类嵌段共聚物对于特定粘合剂用途的性质，通常使用其他组分如增粘剂。“增粘剂”是在配制粘合剂中使用以增加粘合剂的表面的粘着性或粘性的化学化合物。目前，大多数增粘剂是无规烃和/或酚类树脂或合成无规共聚物。作为无规共聚物，这样的化合物将通常分配在苯乙烯类嵌段共聚物基础中，并因此改性苯乙烯类嵌段共聚物基础的脂族或芳族部分。这样的分配需要使用多种增粘剂。可以改性基础聚合物的两个嵌段的性质的增粘剂将是有用的。

通常，增粘剂由选择以产生具有异常高的玻璃化转变温度和软化点的树脂的纯化芳族单体制成。由于这些独特的性质，这样的树脂特别适合用作苯乙烯嵌段共聚物的末端嵌段的改性剂。具有比苯乙烯更高的玻璃化转变温度和软化点的树脂增强基于嵌段共聚物的化合物，赋予它们更高的内聚强度和耐高温性。然而，这样的树脂仅与嵌段共聚物的非弹性苯乙烯类部分相关(即，它们通常不赋予粘着性性质)。因此，需要这样的增粘剂，其可以改性末端嵌段，从而改善高温下的内聚强度，同时改善粘着性。

这种增粘能力也将适用于需要粘合性和挠性的多层膜。例如，多层膜技术允许两种或更多种聚合物以层状结构组合以提供广泛的期望性质。根据应用，层数可以在2至数百的范围内。例如，包装材料通常包括3至7层聚合物材料。每层起到不同的作用，例如提供机械强度、渗透屏障或表面润湿性。这样的多层的问题在于制造这样的膜的方法(通常为共挤出)，其中聚合物熔体经历高剪切应力，经常导致膜在不相容的聚合物层之间具有差的粘合性。能够影响膜的两个聚合物层并改善粘合性的添加剂将是期望的。

美国专利No.2,317,859公开了一种通过将苯乙烯和间戊二烯组分聚合而制备适用于液体涂覆和模塑的树脂的方法，所述间戊二烯组分已预先使用酸作用的金属卤化物催化剂催化部分聚合。

EP0183448B1描述了一种制备适用于热熔压敏粘合剂的嵌段共聚物石油树脂的方法。具体而言，其描述了由反应混合物制备树脂的方法，使用在Friedel-Crafts催化剂的存在下完全聚合的C4或C5进料，并向反应混合物中添加C8或C9进料以用于进一步的聚合，以形成具有单一软化点(即单一Tg)的增粘剂。