[发明专利]光不稳定的巴比妥酸酯化合物

说明书

本公开提供了一种用于引发聚合的氧化还原引发剂体系，所述氧化还原引发剂体系包含氧化剂、来源于巴比妥酸酯的光不稳定还原剂和参与氧化还原循环的过渡金属络合物。在暴露于光化辐射诸如UV时，光不稳定化合物光解，从而释放所述还原剂并引发氧化还原引发的聚合。

背景技术

氧化还原反应代表用于引发丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和其它基于乙烯基的树脂(包括粘合剂制剂)的固化的重要方法。氧化还原引发的固化相比于光引发的固化通常具有优点，包括固化深度改善和在固化的初始阶段期间应力积聚较慢。

使用氧化还原引发体系的巨大挑战在于在稳定性与反应性之间找到最佳平衡。氧化还原体系的反应性需要足够高，以便在短时间段内完全固化并达到机械特性。然而，如果反应性过高，则可能遇到诸如过早固化、应力积聚和制剂储存稳定性差的问题。

在过氧化物和/或氧气、卤盐和铜化合物(诸如乙酰丙酮酸铜)的存在下使用某些β-二羰基(即，1,3-二羰基)化合物对一种或多种乙烯基化合物进行自由基聚合已在美国专利3,347,954(Bredereck等人)中有所描述。此类组合物引起一种或多种乙烯基化合物随时间推移进行自由基聚合，其中通常优选更短的时间。因为组合物是自发反应的，常见的做法是将其作为两部分体系提供，诸如例如在使用之前立即组合的部分A和部分B。

发明内容

申请人提供了一种通过产生“按需”氧化还原引发的固化来克服这些问题的方法，其中氧化还原固化引发剂体系的还原剂在储存和递送制剂时具有潜在活性，然后可以在需要时触发该潜在活性。

本公开提供了一种用于引发聚合的氧化还原引发剂体系，该氧化还原引发剂体系包含氧化剂、光不稳定还原剂和参与氧化还原循环的过渡金属络合物。在暴露于光化辐射诸如UV时，光不稳定化合物光解，从而生成还原剂并引发氧化还原引发的聚合。有利的是，可通过暴露于光化辐射来引发本发明组合物的聚合，但不需要继续辐照。当氧化还原引发剂体系与可聚合组分单体或低聚物组合以形成可聚合组合物时，可引发聚合，然后在不存在光的情况下随着组合物继续固化构建分子量和物理特性。

在一些实施方案中，本文所述的可聚合组合物组合了呈单组分光触发的压敏粘合剂(PSA)对(半)结构丙烯酸类粘合剂形式的PSA和结构粘合剂的优点。该粘合剂在其未固化或部分固化状态下充当常规PSA，从而提供易于施加性、高润湿度和初始强度。施加短UV光触发引发产生自由基的氧化还原反应，该反应在移除光之后继续进行，从而引起稳定的固化速率和伴随的内聚强度增加。最后，固化将在足以赋予粘合剂结构性能或半结构性能的水平平稳。

在许多实施方案中，在两个不透明基材之间的永久性粘结的常见情况下，这种特性和固化行为的集合将尤其有用。在不存在UV触发的情况下，粘合剂的模量低于Dahlquist标准所规定的水平，这意味着该材料具有粘性并且其仅可在施加压力的情况下形成与基材的粘结。接着，将UV触发施加到粘合剂的暴露面，从而引发自持的氧化还原反应，但使表面发粘并且能够在合理的时间段(“晾置时间”)内润湿第二基材。在粘结结束之后，粘合剂继续固化，直至其模量达到足以获得结构强度的水平。

在一个方面，本公开提供了一种可聚合组合物，该可聚合组合物包含一种或多种烯属不饱和的可聚合单体或低聚物以及在辐照时参与可逆氧化还原循环的引发剂体系。

在另一方面，本公开提供了一种结构化粘合剂组合物，该结构化粘合剂组合物包含含有两个(优选地三个)或更多个(甲基)丙烯酸酯基团的多官能(甲基)丙烯酸酯单体、和/或多官能(甲基)丙烯酸酯低聚物和任选的(甲基)丙烯酸酯官能稀释剂、以及在辐照时参与可逆氧化还原循环的引发剂体系。

具体实施方式

可化学聚合的组合物包含可聚合组分(例如，烯属不饱和的可聚合单体或低聚物)和氧化还原引发剂体系，该氧化还原引发剂体系包含过渡金属络合物、氧化剂和下式的光不稳定还原剂：

其中