自由基聚合方法和由此而得的制品技术

本发明专利技术提供了一种固化可自由基聚合的组合物的方法，所述方法包括使可固化组合物与至少一种选自以下的金属氧化物接触：氧化镁、含铁金属氧化物、氧化铝、氧化镍、氧化银以及它们的组合。所述可固化组合物包含：可自由基聚合的化合物；以及由式(I)表示的β‑二羰基化合物或其盐，其中：X1和X2独立地表示共价键，其中每个R4独立地表示H或具有1至18个碳原子的烷基；R1和R2独立地表示具有1至18个碳原子的烃基基团或取代的烃基基团，并且R3表示氢、或具有1至18个碳原子的烃基基团或取代的烃基基团，或者R1、R2或R3中的任何两者合在一起形成五元环或六元环；有机过氧化物；和季铵卤化物。还公开了包含固化的组合物的制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开广义地涉及自由基聚合和可自由基聚合的可固化组合物。
技术介绍
许多乙烯基化合物可通过自由基进行聚合。示例包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺、烯丙基醚和苯乙烯。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。此类组合物引起乙烯基化合物随时间推移进行自由基聚合，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，例如在使用之前迅速混合的部分A和部分B。有机金属化合物例如环烷酸钴和环烷酸锰以及乙酰丙酮酸铜通常在许多有机体系中具有良好的溶解度。然而，将此类有机金属化合物包含在可固化组合物中的典型问题是它们易于形成颜色，并且可能不适用于这样的应用：其中，出于美观和/或功能原因不期望存在颜色。
技术实现思路
本专利技术人已发现一种使用氧激活的自由基引发剂体系聚合乙烯基化合物的方法，其中，基于金属氧化物的引发剂体系用于引发固化。可用的金属氧化物包括选自以下的金属氧化物：氧化镁、含铁金属氧化物、氧化铝、氧化镍、氧化银以及它们的组合。根据该方法，可以实现聚合，其中存在少量或不存在与可溶的有机金属化合物相关联的不需要的颜色。此外，该方法可以如下方式进行，其中金属氧化物以非常薄的(通常为光学透明的)层沉积在一个或多个基材的表面上，然后通过在它们之间放置可固化组合物对其进行粘结，从而使其固化。因此，可实现非常好的贮存期，并且不需要最后的混合步骤以便引起聚合。在一个方面，本公开提供了一种方法，该方法包括：a)提供可固化组合物，该可固化组合物包含：至少一种可自由基聚合的化合物；以及由下式表示的β-二羰基化合物或其盐，其中：X1和X2独立地表示共价键、O、S、其中每个R4独立地表示H或具有1至18个碳原子的烷基，R1和R2独立地表示具有1至18个碳原子的烃基基团或取代的烃基基团，R3表示氢，或具有1至18个碳原子的烃基基团或取代的烃基基团，或者R1、R2或R3中的任何两者合在一起形成五元环或六元环；有机过氧化物；以及季铵卤化物；以及b)使可固化组合物与选自以下的至少一种金属氧化物接触：氧化镁、含铁金属氧化物、氧化铝、氧化镍、氧化银以及它们的组合，从而引起可固化组合物的至少部分固化。在另一方面，本公开提供了形成制品的方法，该方法包括：提供具有表面的第一基材，其中第一基材的表面的至少一部分包含至少一种选自以下的金属氧化物：氧化镁、含铁金属氧化物、氧化铝、氧化镍、氧化银以及它们的组合；以及使可固化组合物与至少一种金属氧化物接触，由此可固化组合物至少部分地固化，并且其中可固化组合物包含：至少一种可自由基聚合的化合物；以及由下式表示的β-二羰基化合物或其盐，其中：X1和X2独立地表示共价键、O、S、其中每个R4独立地表示H或具有1至18个碳原子的烷基，R1和R2独立地表示具有1至18个碳原子的烃基基团或取代的烃基基团，R3表示氢，或具有1至18个碳原子的烃基基团或取代的烃基基团，或者R1、R2或R3中的任何两者合在一起形成五元环或六元环；有机过氧化物；以及季铵卤化物。在另一个方面，本公开提供了一种制品，该制品包括：具有表面的第一基材，其中第一基材的表面的至少一部分包含至少一种选自以下的金属氧化物：氧化镁、含铁金属氧化物、氧化铝、氧化镍、氧化银以及它们的组合；以及各组分的反应产物，其包含：至少一种金属氧化物；至少一种可自由基聚合的化合物；以及由下式表示的β-二羰基化合物或其盐，其中：X1和X2独立地表示共价键、O、S、其中每个R4独立地表示H或具有1至18个碳原子的烷基，R1和R2独立地表示具有1至18个碳原子的烃基基团或取代的烃基基团，R3表示氢，或具有1至18个碳原子的烃基基团或取代的烃基基团，或者R1、R2或R3中的任何两者合在一起形成五元环或六元环；有机过氧化物；以及季铵卤化物。在另一方面，本公开提供了一种方法，该方法包括：a)提供可固化组合物，该可固化组合物包含：至少一种可自由基聚合的化合物；以及由下式表示的β-二羰基化合物或其盐，其中：X1和X2独立地表示共价键、O、S、其中每个R4独立地表示H或具有1至18个碳原子的烷基，R1和R2独立地表示具有1至18个碳原子的烃基基团或取代的烃基基团，R3表示氢，或具有1至18个碳原子的烃基基团或取代的烃基基团，或者R1、R2或R3中的任何两者合在一起形成五元环或六元环；以及b)使可固化组合物与氧化银接触，从而引起可固化组合物的至少部分固化。如本文所用，前缀“(甲基)丙烯酰基”是指丙烯酰基和/或甲基丙烯酰基。例如，“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。如本文所用，术语“烃基”是指衍生自烃的一价基团。示例包括甲基、苯基和甲基环己基。如本文所用，术语“亚烃基”是指衍生自烃的二价基团。示例包括亚甲基、亚苯基和1,3-丙烷-二基。在考虑具体实施方式及所附权利要求书之后，将进一步理解本公开的特征和优点。附图说明图1为根据本公开的一个实施方案的示例性制品的示意性侧视图。在说明书和附图中重复使用的参考符号旨在表示本公开相同或类似的特征或元件。应当理解，本领域的技术人员可设计出落入本公开原理的范围和实质内的许多其它的修改形式和实施方案。附图可能未按比例绘制。具体实施方式本公开涉及使用基于金属氧化物的引发剂体系固化可自由基聚合的组合物的方法。金属氧化物包括至少一种选自以下的金属氧化物：氧化镁、含铁金属氧化物、氧化铝、氧化镍、氧化银以及它们的组合。一旦金属氧化物与可固化组合物接触，则通过自由基聚合实现固化。可固化组合物包含至少一种可自由基聚合的化合物，该化合物可包括(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、其它乙烯基化合物和它们的组合中的至少一种。可用的可自由基聚合的化合物可包括具有一个或多个(例如，一个、两个、三个、四个或更多个)可自由基聚合基团的烯键式不饱和化合物。合适的(甲基)丙烯酸酯的示例包括单、二和多(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酰胺，诸如例如1,2,4-丁三醇三(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-环己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇单甲基丙烯酸酯单丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸-2-苯氧乙酯、烷氧基化的环己烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、烷氧基化的己二醇二(甲基)丙烯酸酯、烷氧基化的新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、双[1-(2-(甲基)丙烯酰氧基)]-对乙氧基-苯基-二甲基甲烷、双[1-(3-(甲基)丙烯酰氧基-2-羟基)]-对丙氧基苯基-二甲基-甲烷、己内酯改性的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己内脂改性的新戊二醇羟基新戊酯二(甲基)丙烯酸酯、环己烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五甲基丙烯酸酯、一缩二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、双(三羟甲基)丙烷四(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化的(10)双酚A二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化的(20)三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化的(3)双酚A二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，所述方法包括：a)提供可固化组合物，所述可固化组合物包含：至少一种可自由基聚合的化合物；以及由下式表示的β‑二羰基化合物或其盐，其中：X1和X2独立地表示共价键、O、S、其中每个R4独立地表示H或具有1至18个碳原子的烷基，R1和R2独立地表示具有1至18个碳原子的烃基基团或取代的烃基基团，R3表示氢，或具有1至18个碳原子的烃基基团或取代的烃基基团，或者R1、R2或R3中的任何两者合在一起形成五元环或六元环；有机过氧化物；以及季铵卤化物；以及b)使所述可固化组合物与选自以下的至少一种金属氧化物接触：氧化镁、含铁金属氧化物、氧化铝、氧化镍、氧化银以及它们的组合，从而引起所述可固化组合物的至少部分固化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.22 US 62/027,6151.一种方法，所述方法包括：a)提供可固化组合物，所述可固化组合物包含：至少一种可自由基聚合的化合物；以及由下式表示的β-二羰基化合物或其盐，其中：X1和X2独立地表示共价键、O、S、其中每个R4独立地表示H或具有1至18个碳原子的烷基，R1和R2独立地表示具有1至18个碳原子的烃基基团或取代的烃基基团，R3表示氢，或具有1至18个碳原子的烃基基团或取代的烃基基团，或者R1、R2或R3中的任何两者合在一起形成五元环或六元环；有机过氧化物；以及季铵卤化物；以及b)使所述可固化组合物与选自以下的至少一种金属氧化物接触：氧化镁、含铁金属氧化物、氧化铝、氧化镍、氧化银以及它们的组合，从而引起所述可固化组合物的至少部分固化。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述β-二羰基化合物包括1,3-二烷基巴比妥酸或其衍生物。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述至少一种可自由基聚合的化合物包括可自由基聚合的多官能(甲基)丙烯酸酯。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述至少一种金属氧化物作为细小颗粒存在。5.一种形成制品的方法，所述方法包括：提供具有表面的第一基材，其中所述第一基材的所述表面的至少一部分包含至少一种选自以下的金属氧化物：氧化镁、含铁金属氧化物、氧化铝、氧化镍、氧化银以及它们的组合；以及使可固化组合物与所述至少一种金属氧化物接触，由此所述可固化组合物至少部分地固化，并且其中所述可固化组合物包含：至少一种可自由基聚合的化合物；以及由下式表示的β-二羰基化合物或其盐，其中：X1和X2独立地表示共价键、O、S、其中每个R4独立地表示H或具有1至18个碳原子的烷基，R1和R2独立地表示具有1至18个碳原子的烃基基团或取代的烃基基团，R3表示氢、或具有1至18个碳原子的烃基基团或取代的烃基基团，或者R1、R2或R3中的任何两者合在一起形成五元环或六元环；有机过氧化物；和季铵卤化物。6.根据权利要求5所述的方法，所述方法还包括：使所述可固化组合物与第二基材接触使得所述可固化组合物至少部分地设置在所述第一基材和所述第二基材之间。7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：Z·J·汤普森，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US