具有抗静电特性的用于压敏粘合剂的聚合物制造技术

本发明专利技术公开了抗静电聚合物，该抗静电聚合物包含由式a)表示的二价链段，其中R1表示氢或甲基，R2表示具有1至10个碳原子的亚烷基基团，R3和R4独立地表示具有1至4个碳原子的烷基基团，并且X表示卤素。本发明专利技术还公开了制备抗静电聚合物的方法及其作为PSA的用途。聚合物的方法及其作为PSA的用途。聚合物的方法及其作为PSA的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有抗静电特性的用于压敏粘合剂的聚合物


[0001]本公开广义地涉及在压敏粘合剂中使用的抗静电聚合物及其制备方法。

技术介绍

[0002]在许多工业产品和材料的加工和使用中，静电荷的积聚会带来诸多问题。例如，携带静电可导致材料相互粘连或彼此排斥。此外，静电荷积聚可导致物体吸引污物和灰尘，这可导致制造或污染问题并且可损害产品性能。来自绝缘物体的突然静电放电也可为严重的问题。当存在易燃材料时，静电放电可作为着火源，导致火灾和/或爆炸。
[0003]由于现代电子装置对于静电放电导致的永久破坏极其敏感，因此静电荷在电子工业中可能成问题。在低湿度条件下以及当液体或固体移动并彼此接触时，静电荷在绝缘物体上的积聚尤为常见并且是很大的问题。
[0004]可通过增大材料的导电性来控制静电荷积聚。这可通过增大离子或电子传导性来实现。多数抗静电剂是通过在静电荷积聚时对其加以耗散来发挥作用的。由于低表面电阻率意味着高表面导电性，因此具有低表面电阻率的材料可通过其表面静电放电。因此，材料的表面电阻率是抗静电剂有效性的一种量度。

技术实现思路

[0005]本专利技术公开了在压敏粘合剂(“PSA”)应用中使用的聚合物材料。本专利技术所公开的材料通过季铵盐形成而具有沿着聚合物主链的侧基不饱和官能团。当将包含这些材料的PSA胶带施加在粘附体上时，侧基不饱和基团可通过典型的UV自由基产生剂进一步交联，从而导致PSA对粘附体的粘附力降低。然后，经照射的PSA可容易地从粘附体移除而不破坏粘附体表面。由于聚合物体系中存在铵盐，因此所开发的PSA具有低表面电阻率以及抗静电特性，这对于电子应用可能是有益的。
[0006]在一个方面，提供了抗静电聚合物，该抗静电聚合物包含：
[0007]由下式表示的二价链段a)
[0008][0009]其中
[0010]R1表示氢或甲基，
[0011]R2表示具有1至10个碳原子的亚烷基基团，包括端值在内，
[0012]R3和R4独立地表示具有1至4个碳原子的烷基基团，包括端值在内，并且
[0013]X表示卤素。
[0014]在另一方面，提供了一种制备抗静电聚合物的方法，该方法包括：
[0015]使第一(甲基)丙烯酸酯与第二(甲基)丙烯酸酯反应以提供第一聚合物，所述第一聚合物包含：由下式表示的二价链段b)
[0016][0017]其中
[0018]R1表示氢或甲基，并且
[0019]R5表示具有4至18个碳原子的亚烷基基团，包括端值在内，
[0020]和由下式表示的二价链段c)
[0021][0022]其中
[0023]R1表示氢或甲基，
[0024]R2表示具有1至10个碳原子的亚烷基基团，包括端值在内，并且
[0025]R3和R4独立地表示具有1至4个碳原子的烷基基团，包括端值在内；以及
[0026]将引发剂添加到第一聚合物中；以及
[0027]使所述第一聚合物与4
‑
(氯甲基)苯乙烯反应以提供所述抗静电聚合物，所述抗静电聚合物包含由下式表示的二价链段a)
[0028][0029]其中
[0030]R1表示氢或甲基，
[0031]R2表示具有1至10个碳原子的亚烷基基团，包括端值在内，
[0032]R3和R4独立地表示具有1至4个碳原子的烷基基团，包括端值在内，并且
[0033]X表示氯。
[0034]如本文所用：
[0035]术语“烷基”是指为烷烃的基团的一价基团，该烷烃为饱和烃。烷基可为直链的、支链的、环状的或它们的组合，并且通常具有1至20个碳原子。烷基基团的示例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正已基、环己基、正庚基、正辛基和乙基己基。
[0036]术语“亚烷基”是指为烷烃的基团的二价基团。烷亚基可为直链的、支链的、环状的或它们的组合。烷亚基通常具有1至20个碳原子。亚烷基的基团中心可在相同碳原子(即烷叉基)或不同碳原子上。
[0037]本文所用的术语“(甲基)丙烯酸酯”或“(甲基)丙烯酸”代表对应的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。因此，例如，术语“(甲基)丙烯酸”涵盖甲基丙烯酸和丙烯酸两者，并且术语“(甲基)丙烯酸酯”涵盖丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯两者。(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酸可分别仅由甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸组成，或可分别仅由丙烯酸酯或丙烯酸组成，但也可涉及相应的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯(或丙烯酸和甲基丙烯酸)的混合物。
[0038]如本文所用，术语“和/或”用于指示一种或两种所描述的情况可能发生，例如A和/或B包括(A和B)和(A或B)。
[0039]如本文所用，术语“室温”是指在20℃至25℃范围内的温度。
[0040]在考虑具体实施方式以及所附权利要求书时，将进一步理解本公开的特征和优点。
具体实施方式
[0041]压敏粘合剂(“PSA”)的物理化学特性(例如粘附力、内聚力、可润湿性、粘着性)取决于多种因素，诸如交联度。一旦在PSA体系中形成，交联的聚合物网络就抑制聚合物基体的移动性并且可影响PSA的各种特性。例如，公认的是，交联密度增大至高达一定水平可改
善PSA的粘附力和内聚力两者，但会降低PSA的粘着性。因此，一旦交联度超过一定水平，PSA体系就失去粘附力和粘着性两者，这对于粘合剂应用可能是不期望的。
[0042]包含本公开的聚合物的PSA可具有类似于常规切割带的特征。例如，它们可施加在具有各种基材(例如，半导体材料)上，具有良好的粘附特性。当本专利技术所公开的PSA胶带在存在UV自由基产生剂的情况下用UV光照射时，聚合物主链上的不饱和基团经历典型的自由基聚合过程，该过程导致聚合物体系的交联密度增大。由于交联密度增大，PSA胶带对基材的粘附力显著降低并且PSA胶带可容易地移除，像常规的切割带一样。除了所述的易于移除功能之外，这种新开发的聚合物体系还具有优于常规切割带的若干优点。
[0043]例如，由于在聚合物主链上存在季铵盐，因此包含本专利技术所公开的聚合物的PSA具有低表面电阻率，这有利于电子应用。一般来讲，当PSA与衬垫分离时，可在PSA表面上产生高压静电。这种静电吸引粉尘，并且对敏感电子部件无益。为此，希望与电子装置一起使用的PSA具有低表面电阻率，从而快速地静电放电。与本公开的PSA不同，多数PSA不具有放电的能力。因此，如果需要，必须在PSA制备之后增加抗静电功能，从而导致制造成本增加。
[0044]本公开的聚合物的另一个优点是它们的制备不需要使用危险催化剂来实现侧基基团与聚合物主链的偶联。常规的切割带制备通常涉及后聚合改性步骤，该后聚合改性步骤涉及来自HEMA单体的羟基基团和来自ICEMA单体的异氰酸酯基团。很多时候，该反应需要Sn
‑
基催化剂以有利于在相对温和的条件(例如，<80℃)下的偶联反应。本公开的偶联反应(即，季铵盐形成)不需本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种抗静电聚合物，所述抗静电聚合物包含：由下式表示的二价链段a)其中R1表示氢或甲基，R2表示具有包括端值在内的1至10个碳原子的亚烷基基团，R3和R4独立地表示具有包括端值在内的1至4个碳原子的烷基基团，并且X表示卤素。2.根据权利要求1所述的抗静电聚合物，所述抗静电聚合物还包括由下式表示的二价链段b)其中R1表示氢或甲基，并且R5表示具有包括端值在内的4至18个碳原子的亚烷基基团。3.根据权利要求1或权利要求2所述的抗静电聚合物，所述抗静电聚合物还包含由下式表示的二价链段c)
其中R1表示氢或甲基，R2表示具有包括端值在内的1至10个碳原子的亚烷基基团，并且R3和R4独立地表示具有包括端值在内的1至4个碳原子的烷基基团。4.根据权利要求1至3中任一项所述的抗静电聚合物，其中R2表示具有2个碳原子的亚烷基基团。5.根据权利要求1至4中任一项所述的抗静电聚合物，其中R3和R4表示甲基。6.根据权利要求2至5中任一项所述的抗静电聚合物，其中R5表示具有8个碳原子的亚烷基基团。7.根据权利要求3至6中任一项所述的抗静电聚合物，其中基于摩尔计，二价链段a)与二价链段b)和c)的总和的比率为17:1至2.5:1、17:1至3:1或16:1至4:1。8.根据权利要求3至7中任一项所述的抗静电聚合物，其中基于摩尔计，二价链段a)与二价链段c)的比率为至少1:1、至少1.5:1、至少2.3:1、至少4:1、至少9:1、至少19:1、至少32:1、至少49:1或至少99:1。9.根据权利要求1至8中任一项所述的抗静电聚合物，其中所述抗静电聚合物具有小于1
×
10
14
Ω/
□
的表面电阻率。10.根据权利要求1至9中任一项所述的聚合物，其中所述抗静电聚合物在接触紫外光之后表现出对表面的粘附力降低。11.根据权利要求1至10中任一项所述的抗静电聚合物，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海承，金酞勋，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：