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1、10申请公布号CN104105770A43申请公布日20141015CN104105770A21申请号201280069136722申请日2012120561/568,09920111207USC09J163/00200601C09J191/00200601C09J7/0220060171申请人由俄勒冈州高等教育管理委员会代表的俄勒冈州立大学地址美国俄勒冈州72发明人K李A李74专利代理机构北京北翔知识产权代理有限公司11285代理人王媛钟守期54发明名称植物油基压敏粘合剂57摘要一个实施方案为一种压敏粘合剂构件,其包含A背衬基底;和B置于背衬基底上的压敏粘合剂组合物,其中压敏粘合剂组合物包括。
2、由以下物质制得的产物I至少一种环氧化植物油与;II二聚酸或其酸酐,三聚酸或其酸酐,多聚脂肪酸或其酸酐,或它们的混合物。另一个实施方案为一种压敏粘合剂构件,其包含A背衬基底;和B置于背衬基底的压敏粘合剂组合物,其中压敏粘合剂组合物包括由以下物质制得的产物I至少一种环氧化植物油与;II预聚物或低聚物的两个链末端用羧酸基团封端的预聚物或低聚物,或预聚物或低聚物的支链和链末端中的至少两个用羧酸基团封端的支化的预聚物或低聚物,其中羧酸封端的预聚物或低聚物由A二元酸与B具有至少两个环氧基团的缩水甘油基或环氧化化合物、二元醇或多元醇、二胺、或它们的结合物反应制得。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段。
3、日2014080686PCT国际申请的申请数据PCT/US2012/0679762012120587PCT国际申请的公布数据WO2013/086014EN2013061351INTCL权利要求书4页说明书26页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书4页说明书26页附图1页10申请公布号CN104105770ACN104105770A1/4页21一种压敏粘合剂构件,其包括A背衬基底;和B置于背衬基底上的压敏粘合剂组合物,其中压敏粘合剂组合物包括由以下物质制得的产物I至少一种环氧化植物油和;II二聚酸或其酸酐,三聚酸或其酸酐,多聚脂肪酸或其酸酐,或它们的混合物。2一种压。
4、敏粘合剂构件,其包括A背衬基底;和B置于背衬基底上的压敏粘合剂组合物,其中压敏粘合剂组合物包括由以下物质制得的产物I至少一种环氧化植物油与;II预聚物或低聚物的两个链末端用羧酸基团封端的预聚物或低聚物,或预聚物或低聚物的支链和链末端中的至少两个用羧酸基团封端的支化的预聚物或低聚物,其中羧酸封端的预聚物或羧酸封端的低聚物由A过量的二元酸与B具有至少两个环氧基团的缩水甘油基化合物或环氧化化合物、二元醇或多元醇、二胺、或它们的结合物反应制得。3一种压敏粘合剂构件,其包括I背衬基底;和II置于背衬基底上的压敏粘合剂组合物,其中压敏粘合剂组合物包含一种交联聚酯缩合产物,其包括A环氧化植物油组分和;B选自。
5、以下的组分I二聚酸或其酸酐,三聚酸或其酸酐,多聚脂肪酸或其酸酐,或它们的混合物;II预聚物或低聚物的两个链末端用羧酸基团封端的预聚物或低聚物,或预聚物或低聚物的支链和链末端中的至少两个用羧酸基团封端的支化的预聚物或低聚物,其中羧酸封端的预聚物或低聚物由A过量的二元酸与B具有至少两个环氧基团的缩水甘油基化合物或环氧化化合物、二元醇或多元醇、二胺、或它们的结合物反应制得;或IIII与II的结合物。4权利要求1的构件,其中II包括二聚酸。5权利要求3的构件,其中组分BI包括二聚酸。6权利要求1、3、4或5中任一项的构件,其中二聚酸每分子平均具有两个羧酸基团。7权利要求1或3至6中任一项的构件,其中二。
6、聚酸为油酸和/或亚油酸的二聚物。8权利要求1或3的构件,其中组分II包括三聚酸。9权利要求1或3的构件,其中组分II包括多聚脂肪酸。10权利要求1至9中任一项的构件,其中环氧化植物油为环氧化的大豆油。11权利要求1至10中任一项的构件,其中压敏粘合剂组合物包括至少约50重量所述产物,基于压敏粘合剂组合物的总重量计。12权利要求1至11中任一项的构件,其中压敏粘合剂以2至10MG/CM2的涂布水平置于背衬基底上。13权利要求1至12中任一项的构件,其中环氧化植物油与一元酸或其酸酐反应以生权利要求书CN104105770A2/4页3成改性的环氧化植物油,随后使改性的环氧化植物油与组分II反应。14。
7、权利要求2或3的构件,其中二元酸包括二聚酸。15权利要求2或3的构件,其中二元酸包括癸二酸。16权利要求2、3、14或15中任一项的构件,其中二元酸与二缩水甘油基醚反应。17权利要求1或2的构件,其中压敏粘合剂组合物包含一种聚合物,该聚合物为I与II的反应产物。18一种制备压敏粘合剂构件的方法,包括使I至少一种环氧化植物油与II二聚酸或其酸酐、三聚酸或其酸酐、多聚脂肪酸或其酸酐、或它们的混合物反应;以及在背衬基底上由所得反应产物形成压敏粘合剂。19权利要求18的方法,其中所述方法包括初始使环氧化植物油与组分II反应以生成一种预聚物产物;将预聚物产物施于背衬基底上或防粘衬里上;以及进一步使预聚物。
8、产物反应以生成压敏粘合剂组合物。20权利要求19的方法,其中初始的环氧化植物油与组分II的反应包括在30至300的温度下加热环氧化植物油与组分II的混合物。21权利要求19或20的方法,其中进一步的预聚物产物的反应包括在100至300的温度下加热置于背衬基底上的预聚物产物。22权利要求18至21中任一项的方法,其中首先使环氧化植物油与至少一种一元酸或酸酐反应,得到改性的环氧化植物油;并且使改性的环氧化植物油与组分II反应。23权利要求18至22中任一项的方法,其中与环氧化植物油反应的组分II的量为使组分II的羧酸基团与环氧化植物油的环氧基团的摩尔比为31至13。24权利要求22的方法,其中与环。
9、氧化植物油反应的一元酸或酸酐的量足够使每1摩尔改性环氧化植物油中留下15至6环氧基团。25权利要求19至24中任一项的方法,其中将预聚物产物施于一片防粘衬里或背衬基底上;将一片背衬基底置于与所述防粘衬里相对的预聚物涂层的表面,或将一片防粘衬里置于与所述背衬基底相对的预聚物涂层的表面,以形成防粘衬里/预聚物产物/背衬基底组件;对所得组件施压;并且至少将背衬基底或防粘衬里上的预聚物产物加热以制备压敏粘合剂组合物。26权利要求18的方法,其中所述方法包括初始使环氧化植物油与组分II反应,以制备预聚物产物;将预聚物产物施加至第一防粘衬里上;将第二防粘衬里置于与第一防粘衬里相对的预聚物涂层表面上以形成第。
10、一防粘衬里/预聚物产物/第二防粘衬里组件;对所得组件施压;将得到的组件加热;移除第二防粘衬里;并且权利要求书CN104105770A3/4页4将背衬基底放置于与第一防粘衬里相对的预聚物涂层的表面上以形成第一防粘衬里/预聚物产物/背衬基底组件。27权利要求26的方法,其中第一防粘衬里和第二防粘衬里各自具有对预聚物产物不同的粘合排斥特性。28权利要求26或27的方法,其中初始的环氧化植物油与组分II的反应包括在30至300的温度下加热环氧化植物油与组分II的混合物。29权利要求26至28中任一项的方法,其中在100至300的温度下加热得到的组件。30权利要求18的方法,其中组分I与II为仅有的用于。
11、形成压敏粘合剂的聚合物形成反应物。31权利要求18至30中任一项的方法,还包括,使环氧化植物油与一元酸或其酸酐反应以生成改性的环氧化植物油,随后使改性的环氧化植物油与组分II反应。32权利要求18至31中任一项的方法,还包括,使组分II或其他二元酸与一种试剂反应以提供一种预聚物或低聚物的两个链末端用羧酸基团封端的预聚物或低聚物,或一种支链和链末端中的至少两个用羧酸基团封端的支化的预聚物或低聚物,并随后使羧酸封端的预聚物或羧酸封端的低聚物与环氧化植物油反应。33权利要求18至32中任一项的方法,其中组分II包括二聚酸。34权利要求18至32中任一项的方法,其中组分II包括癸二酸。35一种制备压敏。
12、粘合剂组合物的方法,包括A使至少一种环氧化植物油与至少一种一元酸或其酸酐反应得到改性的环氧化植物油;以及B使改性的环氧化植物油与二聚酸或其酸酐、三聚酸或其酸酐、多聚脂肪酸或其酸酐、或它们的混合物反应,以制备压敏粘合剂组合物。36一种制备压敏粘合剂组合物的方法,包括使I至少一种环氧化植物油与II二聚酸或其酸酐、三聚酸或其酸酐、多聚脂肪酸或其酸酐、或它们的混合物反应以制备压敏粘合剂组合物,其中与环氧化植物油反应的组分II的量为使组分II中的羧基与组分I中的环氧基团的摩尔比为31至13。37一种制备压敏粘合剂组合物的方法,包括A使I二元酸与II至少一种试剂反应以提供一种预聚物或低聚物的两个链末端用羧。
13、酸基团封端的预聚物或低聚物,或一种预聚物或低聚物的支链和预聚物或低聚物的链末端中的至少两个用羧酸基团封端的支化的预聚物或低聚物,以及B使至少一种环氧化植物油与羧酸封端的预聚物或羧酸封端的低聚物反应以制备压敏粘合剂组合物。38权利要求37的方法,其中二元试剂包括二聚酸,且至少一种试剂包括二缩水甘油基醚。39权利要求37的方法,其中二元试剂包括癸二酸,且至少一种试剂包括二缩水甘油基醚。40权利要求37的方法,其中至少一种试剂包括二缩水甘油基醚、含有至少两个环氧基的环氧化化合物、二元醇、二胺或其结合物。41权利要求37至41中任一项的方法,其中与环氧化植物油反应的羧酸封端的预聚物权利要求书CN104。
14、105770A4/4页5或羧酸封端的低聚物的量为使羧基与环氧基的摩尔比为31至13。42通过权利要求35的方法制备的压敏粘合剂组合物。43通过权利要求36的方法制备的压敏粘合剂组合物。44通过权利要求37的方法制备的压敏粘合剂组合物。权利要求书CN104105770A1/26页6植物油基压敏粘合剂0001相关申请的交叉引用0002本申请要求2011年12月7日提交的第61/568,099号美国临时申请的优先权,其全文纳入本文中。背景技术0003压敏粘合剂PSA又称为“自粘合剂”或“自粘接粘合剂”为非反应性粘合剂,当施加轻微压力时,其在室温下与多种不同的表面联结。不需要溶剂、热或辐射以活化粘合剂。
15、。其在压敏胶带和/或箔、多用途标签、便签、汽车装饰、包装、医疗和各种其他产品中具有广泛的应用。0004目前,大部分市售可得的PSA衍生自橡胶、丙烯酸、改性丙烯酸和硅氧烷基配方,它们主要是由基于石油化学品的聚合物制得。考虑到石油和天然气是将要耗尽的非可再生资源,其在自然界中的供应有限且成本不断增加,提供可以由可再生天然材料制备的PSA组合物是理想的。另外,特别希望PSA的制造和使用不产生环境污染。0005植物油为最丰富的可再生材料之一。在美国每年生产约200亿磅。目前,不到6亿磅的大豆油用于工业应用。因此,有大量大豆油可用于新的工业应用。0006植物油主要为根据植物、作物和生长条件而具有不同组成。
16、的长链饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的甘油三酯的混合物。不饱和脂肪酸中的双键可以通过合适的反应转化为更具反应性的环氧乙烷部分环氧官能团。环氧化植物油EVO如环氧化大豆油ESO为市售可得的并且在橡胶、塑料、树脂、涂料和各种热固性复合材料中广泛应用。0007使用植物油作为原料制备PSA具有许多优点,例如低成本、低毒性、固有的生物可降解性和相当高的纯度。已经公开三种由植物油制备PSA的一般方法见WO2008/144703。在第一种方法中,可自由基聚合的官能团例如丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团被首先引入至脂肪酸、脂肪酯FATTYESTER或植物油并随后通过自由基聚合方法例如紫外辐射而聚合形成PSA。官能团的引入。
17、通常通过环氧化脂肪酯或环氧化油与丙烯酸/甲基丙烯酸反应而实现。在聚合反应过程中,各种丙烯酸或甲基丙烯酸单体可用于与丙烯酸酯化的脂肪酯/脂肪酸/油共聚。在该方法中,仍然使用基于石油化学品的丙烯酸酯。该方法被认为是制备基于石油化学品的PSA的传统自由基聚合方法的扩展。在第二种方法中,脂肪酯或植物油首先被环氧化。环氧化脂肪酯或环氧化植物油随后通过阳离子催化的环氧环的开环聚合形成PSA。一些其他的环氧化合物可以与环氧化脂肪酯或环氧化植物油共聚以改进PSA的性能。第三种方法包括脂肪酸、脂肪酯或植物油上的碳碳双键与其他可自由基聚合的化合物如丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯直接聚合。与干性油如桐油中的碳碳双键不同,植。
18、物油中的大部分碳碳双键不是共轭的,因此在自由基聚合过程中具有相对低的反应性。在该第三种方法中,脂肪酸、脂肪酯或植物油在自由基聚合前必须改性以形成共轭的双键。发明内容说明书CN104105770A2/26页70008本文公开了压敏粘合剂组合物、压敏粘合剂构件PRESSURESENSITIVEADHESIVECONSTRUCT,制备压敏粘合剂组合物的方法和制备压敏粘合剂构件的方法。0009本文公开的一个实施方案是一种压敏粘合剂构件,其包括0010A背衬基底;和0011B置于背衬基底上的压敏粘合剂组合物,其中压敏粘合剂组合物包括由以下物质制得的产物0012I至少一种环氧化植物油和;0013II二聚酸。
19、或其酸酐,三聚酸或其酸酐,多聚脂肪酸或其酸酐,或它们的混合物。0014本文公开的另一个实施方案为一种压敏粘合剂构件,其包括0015A背衬基底;和0016B置于背衬基底的压敏粘合剂组合物,其中压敏粘合剂组合物包括由以下物质制得的产物0017I至少一种环氧化植物油和;0018II预聚物或低聚物的两个链末端用羧酸基团封端的预聚物或低聚物,或预聚物或低聚物的支链和预聚物或低聚物的链末端中的至少两个用羧酸基团封端的支化的预聚物或低聚物,其中羧酸封端的预聚物或低聚物由A过量的二元酸与B具有至少两个环氧基团的缩水甘油基化合物或环氧化化合物、二元醇或多元醇、二胺、或它们的结合物反应制得。0019本文公开的另一。
20、个实施方案为一种压敏粘合剂构件,其包括0020I背衬基底;和0021II置于背衬基底的压敏粘合剂组合物,其中压敏粘合剂组合物包含一种交联聚酯缩合产物,其包括0022A环氧化植物油组分和;0023B选自以下的组分0024I二聚酸或其酸酐,三聚酸或其酸酐,多聚脂肪酸或其酸酐,或它们的混合物;0025II预聚物或低聚物的两个链末端用羧酸基团封端的预聚物或低聚物,或预聚物或低聚物的支链和预聚物或低聚物的链末端中的至少两个用羧酸基团封端的支化的预聚物或低聚物,其中羧酸封端的预聚物或低聚物由A过量的与B具有至少两个环氧基团的缩水甘油基化合物或环氧化化合物反应的二元酸、二元醇或多元醇、二胺、或它们的结合物制。
21、得;或0026IIII与II的结合物。0027本文公开的另一实施方案为制备压敏粘合剂构件的方法,包括0028使I至少一种环氧化植物油与II二聚酸或其酸酐、三聚酸或其酸酐、多聚脂肪酸或其酸酐、或它们的混合物反应;以及0029在背衬基底上由所得的反应产物形成压敏粘合剂。0030本文公开的另一实施方案为制备压敏粘合剂组合物的方法,包括0031A使I二元酸与II至少一种试剂反应以提供预聚物或低聚物的两个链末端用羧酸基团封端的预聚物或低聚物,或预聚物或低聚物的支链链末端中的至少两个用羧酸基团封端的支化的预聚物或低聚物;以及说明书CN104105770A3/26页80032B使至少一种环氧化植物油与羧酸封。
22、端的预聚物或羧酸封端的低聚物反应以制备压敏粘合剂组合物。0033本文还公开了制备压敏粘合剂组合物的方法,包括0034使I至少一种环氧化植物油与II二聚酸或其酸酐、三聚酸或其酸酐、多聚脂肪酸或其酸酐、或它们的混合物反应以制备压敏粘合剂组合物,其中与环氧化植物油反应的组分II的量为组分II中羧基与组分I中环氧基团的摩尔比为31至13。0035本文公开的另一实施方案为制备压敏粘合剂组合物的方法,包括0036A使至少一种环氧化植物油与至少一种一元酸或其酸酐反应得到改性的环氧化植物油;以及0037B使改性的环氧化植物油与I二聚酸或其酸酐、三聚酸或其酸酐、多聚脂肪酸或其酸酐、或它们的混合物反应,或与II预。
23、聚物或低聚物的两个链末端用羧酸基团封端的预聚物或低聚物、或预聚物或低聚物的支链和链末端中的至少两个用羧酸基团封端的支化的预聚物或低聚物反应,以制备压敏粘合剂组合物。0038本文还公开了一种方法,包括将本文公开的压敏粘合剂施用于第一基底并随后将施用压敏粘合剂的第一基底粘性联结至第二基底上。0039上文由以下详细描述而更加显而易见,所述详细描述参考附图进行。附图说明0040图1示出用于制备本文公开的PSA和PSA构件的反应性挤出和反应性压延CALENDAR的结合。具体实施方式0041如本文所使用,除非上下文另外清楚指出,单数术语“一个”、“一种”和“该”包括复数指代。同样,如本文所使用,术语“包含。
24、”是指“包括”。0042术语“脂族”定义为包括如上描述的烷基、烯基、炔基、卤代烷基和环烷基基团。“低级脂族”基团是具有1至10个碳原子的支化或未支化的脂族基团。0043术语“烷基”指的是1至24个碳原子的支化或未支化的饱和烃基,如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基、十四烷基、十六烷基、二十烷基、二十四烷基等。“低级烷基”为具有1至10个碳原子的饱和支化或未支化烃。优选的烷基具有1至4个碳原子。烷基可以为“取代的烷基”,其中一个或多个氢原子被取代基如卤素、环烷基、烷氧基、氨基、羟基、芳基或羧基所替代。0044术语“芳基”指的是任何碳基的芳香族基团,包。
25、括但不限于苯基、萘基等。术语“芳基”还包括“杂芳基”,其定义为具有至少一个并入到芳香族基团的环内的杂原子的芳香基团。杂原子的实例包括但不限于氮、氧、硫和磷。芳基可以被一个或多个基团取代,包括但不限于烷基、炔基、烯基、芳基、卤素、硝基、氨基、酯、酮、醛、羟基、羧酸或烷氧基,或芳基可以未被取代。0045术语“环烷基”指的是由至少三个碳原子组成的非芳香族碳基环。环烷基的实例包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基等。术语“杂环烷基”为如上所定义的环烷基,其中环的至少一个碳原子被杂原子例如但不限于氮、氧、硫或磷所替代。说明书CN104105770A4/26页90046术语“杂烷基”是指其中原本为烷基。
26、的主链中的至少一个碳原子被杂原子例如O、S或N替代的烷基。0047如本文所述,预聚物可以为在预聚合反应后但在进一步聚合和固化反应之前的反应产物混合物。反应混合物可由具有宽范围的分子量的多种聚合物组成。低聚物具有较低的聚合度相对低分子量。预聚物混合物可包括低聚物或由低聚物组成。0048本文公开了基于环氧化植物油EVO的新的PSA组合物,以及制备PSA制剂、PSA胶带和/或其箔、以及其他PSA产品的方法。通常,EVO与二聚酸、三聚酸和/或多聚脂肪酸反应得到PSA。例如,本文中公开的制备PSA产物的方法是通过使至少一种EVO与二聚酸反应实现,或通过先将二聚酸与至少一种二环氧化物DIEPOXY预聚合以。
27、制备两个链末端用羧酸基团封端的热塑性环氧聚合物或低聚物、随后通过用至少一种EVO固化所得的热塑性环氧聚合物或低聚物实现。对产物的化学结构进行特别设计以满足作为PSA应用的标准。所述组合物的聚合物通常具有等于室温或低于室温的玻璃化转变温度TG,且具有适当的化学和/或物理交联的密度,其使聚合物在足够的内聚强度“干”和良好的初期粘性和粘合力之间达到平衡。例如,PSA组合物的TG可以为100至50,优选80至40,更优选50至30。应注意的是,应精细调节PSA的TG以满足PSA最终产品的不同要求。例如,优选的用于低剥离标签的PSA应具有50至30的TG。优选的用于冷冻标签FREEZERLABEL的PS。
28、A应具有45至30的TG。优选的用于低温标签的PSA应具有25至10的TG。优选的用于PSA胶带的PSA应具有10至10的TG。优选的用于高剥离标签的PSA应具有0至10的TG。优选的用于一次性用品的PSA应具10至30的TG。交联密度就以下方面而言是适于PSA的,即,最终组合物具有上述适当的TG、足够的内聚强度、以及良好的初期粘性和粘合力。此外,可精细调节组合物的交联密度以满足PSA的标准以及PSA最终产品的不同要求。0049本文公开的某些实施方案使得能够由EVO与二聚酸或其酸酐、三聚酸或其酸酐、多聚脂肪酸或其酸酐、或它们的混合物反应直接制备PSA,或由EVO与两个链末端用羧酸基团封端的预聚。
29、物或低聚物、或与支链和链末端中的至少两个用羧酸基团封端的支化或超支化聚合物或低聚物反应直接制备PSA,前述预聚物或低聚物衍生自二元酸与二缩水甘油醚、二环氧化合物、二醇、二胺或它们的结合物反应,后述支化或超支化聚合物或低聚物衍生自多元酸与具有至少两个环氧基团的缩水甘油基化合物或环氧化化合物、二醇或多元醇、二胺或它们的混合物反应。EVO/“二元酸”反应产物的进一步反应对于使其能够用作PSA不是必要的。0050本文公开的PSA粘合剂组合物的某些实施方案在室温下表现出粘合性或胶粘性、无味、且不是用有机溶剂和/或有毒催化剂制备,仅仅由可再生材料组成即,它们不是由化石燃料例如石油化学品或煤基化学品制备或衍。
30、生。0051在一个实施方案中,PSA组合物包括在升温下由至少一种EVO和能得到PSA的二聚酸、三聚酸和/或多聚脂肪酸、和任选地至少一种一元酸或其酸酐衍生物制备的聚酯缩合产物。0052EVO可以通过将植物油的至少部分双键转化为更具反应性的环氧乙烷部分而由植物油制备。在具体的实施方案中,“EVO”通常指的是使用任何方法例如所谓的原位过甲酸方法其在工业中应用最广将植物油的双键完全或部分环氧化所得的植物油的任意衍生说明书CN104105770A5/26页10物。在本文中,“植物油”指的是一类多不饱和甘油三酯,其由三个连接至甘油分子的脂肪酸组成。通常,脂肪酸为每个链具有多个双键的长链C12至C24或甚至。
31、更长材料。植物油可以为棕榈油、橄榄油、低芥酸菜子油、玉米油、棉籽油、大豆油、亚麻籽油、菜籽油、蓖麻油、椰油、棕榈仁油、米糠油、红花油、芝麻油、葵花油或其他多不饱和植物油包括天然存在和基因改性二者或其混合物。也可以用作“EVO”组分的合适的多不饱和甘油三酯还可以包括海洋来源的不饱和油,如鲱鱼油,沙丁鱼油,青鱼油。在某些实施方案中,如果需要,可以在一种混合物中使用多于一种EVO。EVO通常具有明显大于2的官能度包括环氧基团和其可能的羟基基团,当与二聚酸、三聚酸、和/或多聚脂肪酸聚合时可以得到具有相当高交联密度的聚合物,并且因此增加了聚合物的模量和降低了其作为PSA的实用性。因此,在一些实施方案中,。
32、进行组合物的改性和/或优化反应条件以获得适合用于PSA组合物的具有适当交联密度的聚酯。交联密度和/或聚合物模量应适于PSA,以使得最终组合物具有上述适当的TG、足够的内聚强度、以及良好的初期粘性和粘合力。此外,可精细调节交联密度和/或聚合物模量以满足PSA的标准和最终PSA产品的不同要求。EVO如ESO和环氧化亚麻籽油也易于由供应商例如SPECTRUMCHEMICALMFGCORP,CALIFORNIA和SIGMAALDRICHCORP,MISSOURI购得。0053EVO每个甘油三酯可以包含约15至约6个环氧基团或甚至更多。优选EVO包含2至5、更优选25至45个官能度环氧数目。EVO的环氧。
33、官能度可以通过使少于起始植物油所有双键量的双键环氧化而控制。或者,根据具体的实施方案,本发明PSA组合物中使用的高官能度EVO可以任选地通过与至少一种一元酸或其酸酐衍生物“改性剂”反应而改性以降低其环氧官能度,并在随后的与二聚酸、三聚酸和/或多聚脂肪酸的聚合中如下文更详细描述以降低交联的比率和密度。EVO或改性的EVO的环氧官能度决定了EVO与二聚酸、三聚酸和/或多聚脂肪酸的聚合中的交联的比率和密度。改性剂的使用和用量以及聚合温度和时间的选择同样为最终决定PSA性能的因素。0054在某些实施方案中,EVO可以为如本文所述的改性的EVO与二聚酸、三聚酸和/或多聚脂肪酸反应。这些化合物的每个分子可。
34、含有两个以上羧酸官能团,其包括但不限于,二聚酸、三聚酸、多聚脂肪酸包括其可通过加氢得到的饱和形式、或它们的混合物。二聚酸、或二聚脂肪酸是可通过使不饱和脂肪酸通常在粘土例如,蒙脱石粘土催化剂下二聚合制备得到的二羧酸。同样地,三聚酸和多聚脂肪酸为其中所得分子分别由三个和更多个脂肪酸分子组成的相应产物。尽管三聚酸和多聚脂肪酸分别由三个和更多个羧酸基团组成,但从缩聚化学的角度来说它们也可以被认为是“二元酸”。妥尔油脂肪酸TALLOILFATTYACID主要由油酸和亚油酸组成和其他植物油的脂肪酸例如,芥酸、亚麻酸、海洋油的脂肪酸或动物脂例如,高油酸动物脂的脂肪酸可以为制备二聚酸、三聚酸和多聚脂肪酸或其混。
35、合物的原料。见,例如“PREPARATIONOFMEADOWFOAMDIMERACIDSANDDIMERESTERSANDTHEIRUSEASLUBRICANTS”DABURG和RKLEIMANJAOCS1991,“FATSANDOILSASOLEOCHEMICALRAWMATERIALS”KHILLPUREAPPLCHEM2000。二聚酸、三聚酸或多聚脂肪酸可以由植物油制备或衍生意味着PSA组合物可以完全由可再生资源制备。0055在某些实施方案中,二聚酸为不饱和脂肪酸的二聚物、或二聚物和少量至多10重量不饱和脂肪酸单体或三聚物的混合物。三聚酸为不饱和脂肪酸的三聚物、或三聚说明书CN10410。
36、5770A106/26页11酸和少量至多10重量不饱和脂肪酸单体或二聚物的混合物。多聚脂肪酸含有4个或更多个不饱和脂肪酸残基。二聚酸、三聚酸或多聚脂肪酸可以为二聚、三聚或多聚不饱和脂肪酸的混合物。优选的不饱和脂肪酸包括每个分子含有12至24个碳原子和至少一个不饱和键的羧酸。优选的含有一个不饱和键的酸包括例如油酸、反油酸和二十二烯酸。优选的含有两个不饱和键的脂肪酸包括山梨酸和亚油酸。优选的含有三个或更多个不饱和键的脂肪酸包括亚麻酸和花生四烯酸。二聚酸、三聚酸或多聚脂肪酸可部分或完全氢化。示例性的二聚酸具有以下结构0056或00570058其中R和R为相同或不同的、独立地含有1至30个碳原子的饱和。
37、、不饱和或多不饱和的直链或支化烷基,且N、M、N和M相同或不同,在0至20的范围内。在单官能羧酸部分之间可以有多于一个的CC交联。或者,R和R为相同或不同的、独立地含有1至20个碳原子、或独立地含有1至8个碳原子的饱和、不饱和或多不饱和直链烷基;N和M相同或不同,独立地为1至10,或独立地为4至16。在其他非限制性实施方案中,R可以为丁基,且R可以为辛基;N可以为8,且M可以为14。0059在另一个实施方案中,二聚酸可具有见于第NO3,287,273号美国专利中的定义,该专利通过引用的方式全部纳入本说明书中。这类市售的二聚酸通常是由不饱和C18脂肪酸聚合以形成C36二元二聚酸而制备。根据所述方。
38、法中使用的原材料,C18单体酸可以为亚油酸或油酸或其混合物。因此,所得二聚物可以是亚油酸二聚物、油酸二聚物或它们的混合物。0060示例性的二聚酸包括00610062和0063说明书CN104105770A117/26页120064三聚酸和多聚脂肪酸的结构包括三个或更多个不饱和脂肪酸残基。它们可以为不饱和脂肪酸、其二聚酸、和/或其三聚酸以及多聚脂肪酸之间经由DIELSALDER和/或自由基机理的反应产物。0065根据其他实施方案,EVO可以为本文所述的改性的EVO与羧酸封端的预聚物或羧酸封端的低聚物反应以制备PSA,其中羧酸封端的预聚物或羧酸封端的低聚物衍生自过量的二元酸与至少一种试剂的反应以提。
39、供一种预聚物或低聚物两个链末端用羧酸基团封端的预聚物或低聚物。羧酸封端的预聚物或羧酸封端的低聚物于是本身可起到“二元酸”的作用。优选地,预聚物或低聚物以单体二元酸起始反应物终止,以使预聚物或低聚物的两个链末端用羧酸基团封端。预聚物或低聚物为以单体二元酸终止以使链末端为二元酸部分即,羧酸基团的缩聚产物。预聚合可将“硬”片段/嵌段引入聚合物中,从而提高最终PSA的强度和模量。例如,PSA产物可通过首先使二元酸与至少一种二环氧化物预聚合以制备两个链末端用羧酸基团封端的热塑环氧聚合物或低聚物、随后通过用至少一种环氧化植物油固化所得热塑性环氧聚合物或低聚物而制备。0066PSA制备中使用的二元酸可包括含。
40、有两个羧酸官能团的任何化合物及其衍生物或类似物。从缩聚化学的角度来说,每个分子包括两个可替代的活性氢原子但该氢原子不是羧基一部分的化合物也被认为是二元酸。例如,“可替代的活性氢原子”可以为羟基OH、胺基NHR和NH2或硫醇基团SH、磺酰胺等的部分。如果需要,可以在一种混合物中使用多于一种二元酸。二元酸可以为含有最高达30个碳原子、优选2至22个碳原子的脂族线性、支化或环状饱和羧酸,例如,草酸、丙二酸、衣康酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十三烷二酸、和二十二烷二酸。二元酸也可以为芳香族酸及其衍生物,包括但不限于邻苯二甲酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸。二元酸还可以由其他衍生。
41、物如酸酐制备。具体实例包括但不限于琥珀酸酐、衣康酸酐和邻苯二甲酸酐。二元酸或酸酐衍生物优选衍生自天然资源。除了用于制备二元酸的高能耗传统方法外,已经完整报道了由可再生原料得到各种二元酸的替代方法见例如“LIPIDSASRENEWABLERESOURCESCURRENTSTATEOFCHEMICALANDBIOTECHNOLOGICALCONVERSIONANDDIVERSICATION”JOMETZGER和UBORNSCHEUERAPPLMICROBIOLBIOTECHNOL2006。三元或更高官能度的酸包括但不限于1,2,3,4丁烷四羧酸、乙二胺四乙酸、柠檬酸、三聚酸、多聚脂肪酸等。优选由可。
42、再生原材料得到或衍生的那些,例如三聚酸、多聚脂肪酸和柠檬酸。柠檬酸是一种三元有机酸,存在于多种水果和植物中,最显著的是柑橘类水果中。柠檬酸是全世界范围内生产和消耗的日用化学品;柠檬酸在2007年的全球生产量超过160万吨,且其世界需求仍然快速增长见,例如“CITRICACIDPRODUCTION”MBEROVIC和MLEGISABIOTECHNOLANNUREV2007。“二元酸”也包括如上所述的二聚酸、三聚酸和多聚脂肪酸。0067过量的三元酸或更高官能度酸与合适试剂例如,二环氧化物或多环氧化物的预聚合可产生水溶性和/或热塑性的支化可以为超支化的聚合物或低聚物,所述聚合物或低聚物的支链和链末端。
43、中的至少两个或全部用羧酸基团封端。例如,一个支链和一个说明书CN104105770A128/26页13链末端可各自用羧酸基团封端。在另一个实例中,两个以上支链可各自用羧酸基团封端。在另一个实例中,不是支链而是各个链末端可用羧酸基团封端。通过仔细地选择单体对、设计单体的进料比以及优化反应条件和操作,可获得丰富系列的水溶性和/或热塑性支化或超支化聚合物或低聚物,所述聚合物或低聚物的支链和链末端中的至少两个或全部用羧酸基团封端。在某些实施方案中,羧酸基团可以侧基存在。0068可用于制备羧酸封端的预聚物或低聚物的示例性试剂包括二环氧化物或多环氧化物,例如含有至少两个环氧基团的缩水甘油基化合物和环氧化化。
44、合物;二醇或多元醇;以及二胺。0069示例性二环氧化物为含有二缩水甘油醚和至少两个环氧基团的环氧化化合物,例如双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、双酚A丙氧基化二缩水甘油醚、双酚A乙氧基化二缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚、1,3丁二醇二缩水甘油醚、1,4丁二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、1,2,3,6四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、1,2环己烷二羧酸酯二缩水甘油醚、1,4环己烷二甲醇二缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚、用二缩水甘油醚封端的聚二甲基硅氧烷、环氧化亚油酸酯、以及具有两个环氧官能团的环氧化植物油。此外,从缩聚化学。
45、的角度来说,以下化合物也用作二环氧化物三元或更高环氧官能度化合物,例如,三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、三羟甲基乙烷三缩水甘油醚、N,N二缩水甘油基4缩水甘油氧基苯胺、三4羟苯基甲烷三缩水甘油醚、三2,3环氧基丙基异氰脲酸酯、环氧化植物油、具有不少于两个官能团的环氧化脂肪酸酯,例如环氧化亚麻酸酯等。0070上述衍生自二环氧化物或多环氧化物的预聚物或低聚物的示例性重复单元如下所示007100720073或0074说明书CN104105770A139/26页140075其中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立地表示氢或取代或未取代的烷基或杂烷基。0076示例性二醇包括但不限于,乙二醇。
46、、1,4丁二醇、1,5戊二醇、1,8辛二醇、1,2丙二醇、1,2丁二醇、2,3丁二醇、1,3丁二醇、1,2戊二醇、乙基己二醇ETHOHEXADIOL、对孟烷3,8二醇、2甲基2,4戊二醇等。示例性多元醇包括但不限于,丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、麦芽糖醇、山梨醇、木糖醇和异麦芽酮糖醇ISOMALT0077上述衍生自二醇的预聚物或低聚物的一个示例性重复单元如下所示00780079其中,R1和R2各自独立地代表氢或取代或未取代的烷基或杂烷基。0080示例性二胺包括但不限于,1,2二氨基乙烷、1,3二氨基丙烷、丁1,4二胺、戊1,5二胺、己1,6二胺、1,2二氨基丙烷、二苯基乙二胺、二氨基环己烷、。
47、邻二甲苯二胺、间二甲苯二胺、对二甲苯二胺、邻苯二胺、间苯二胺、对苯二胺、2,5二氨基甲苯、二甲基4苯二胺、N,N二2丁基1,4苯二胺、4,4二氨基联苯、1,8二氨基萘,和其他具有两个以上伯氨基NH2的化合物。0081上述衍生自二胺的预聚物或低聚物的一个示例性重复单元如下所示00820083其中,R1和R2各自独立地表示氢或取代或未取代的纯烷基HOMOALKYL或杂烷基。0084可以形成PSA组合物的一部分的一元酸例如在某些实施方案中作为“改性剂”可以为仅包含一个羧基的任何有机化合物,例如游离酸或其衍生物。如果需要,在一种混合物中可以使用多于一种一元酸。一元酸可以为含有最高达36个碳原子、优选1。
48、至24个碳原子的脂族直链、支化或环状饱和酸,例如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、十二烷酸、十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十七烷酸、十八烷酸、十九烷酸、二十烷酸、二十一烷酸、二十二烷酸、二十三烷酸和二十四烷酸。一元酸还可以为芳香族酸及其衍生物,如苯甲酸、萘酸及其衍生物。如本领域普通技术人员所理解的,一元酸也可以由其他衍生物如酸酐制备。具体实例包括但不限于,乙酸酐和丙酸酐。一元酸优选衍生自天然资源。例如,游离脂肪酸可以通过衍生自植物和动物来源的天然脂肪和油的水解获得。关于这一点,尽管优选饱和脂肪酸,然而为了成本考虑,也可以使用游离脂肪酸或其酯的混合物。
49、作为原料。说明书CN104105770A1410/26页150085在具体实施方案中,除IEVO、II二聚酸、三聚酸和/或多聚脂肪酸或羧酸封端的衍生自二元酸的预聚物或低聚物、III以及任选的一元酸外,反应混合物还可以包含约005至100、更特别是01至100重量份的催化剂,优选约01至2重量份,基于反应物的重量计,特别是当反应在低温下进行时例如25天的剪切破坏时间。0155实施例20156本实施例描述了在AFC促进剂AMC2基于反应混合物的重量计088WT的存在下由ESO环氧当量229和二聚酸氢化;购自ALDRICH;平均MN570,二聚酸98,单体1,三聚酸1以环氧乙烷基团与羧酸基团的摩尔比为1105制备PSA组合物,以及借助于对粘合剂组合物具有不同粘合排斥性能的两种硅氧烷化的防粘衬里来制备包含所述组合物的PSA胶带。0157将AMC20076G和二聚酸486G,含有171MMOL羧酸基团加入至配有硅油浴和磁力搅拌器的50ML圆底烧瓶中,在搅拌下通过预热油浴将混合物加热至最高达80,得到透明的、浅绿色的粘稠溶液。然后向烧瓶中加入ESO372G,含有约163MMOL环氧乙烷基团,所得混合物用氮气鼓泡两分钟。此后,在相同的温度下持续加热和搅拌500RPM25分钟,以得到透明的、浅紫色的粘稠“浆体”状的初始阶段聚合物。