【技术实现步骤摘要】
具有超支化倍半硅氧烷核心的压敏粘合剂和制品及其制备方法
[0001]本申请是申请日为2018年07月24日、申请号为201880059663.7、专利技术名称为“具有超支化倍半硅氧烷核心的压敏粘合剂和制品及其制备方法”的中国专利申请(其对应PCT申请的申请日为2018年07月24日、申请号为PCT/US2018/043401)的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求2017年7月28日提交的美国临时专利申请第62/538,512号的权益，该专利申请通过引用整体并入本文。
[0004]本主题涉及制备具有新型架构的压敏粘合剂的方法，所述新型架构以包围倍半硅氧烷核心的超支化壳表示，所述倍半硅氧烷核心与所述超支化壳化学结合。在许多方面，充当结构单元的前体单元经历缩合反应以形成超支化倍半硅氧烷。在其它方面，所述架构在核心层面以及壳层面受到控制。在另一些其它方面，通过在核心中掺入金属原子以制备混合金属核心来控制核心的化学组成。在又一些其它方面，通过使用各种前体的共混物来控制超分支的架构。本主题还涉及由...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种压敏粘合剂，其包含一种或多种超支化聚合物，所述超支化聚合物表现出核壳结构，其包含至少一个倍半硅氧烷核心和至少两个与所述倍半硅氧烷核心中的每一个化学结合的聚合物链，所述壳包含至少两个聚合物链；其中该至少两个聚合物链从倍半硅氧烷核心发出，以形成一个超支化聚合物，使每个所述聚合物链的一端与倍半硅氧烷核心化学结合，同时允许另一端自由悬挂，其中所述超支化聚合物是离散分子，其中所述聚合物链沿所述聚合物链的主链不含任何烯属不饱和度，其中所述聚合物链未交联，其中所述超支化聚合物通过可水解和可缩合的或仅可缩合的前体形成，所述前体具有下式：R
‑
Si(X)3‑
a
(Y)
a
其中R是不可水解的聚合物链，X是可水解基团，Y是有机官能团，并且“a”的值为0，其中X选自由以下各项组成的组：卤素、酰氧基、酮肟酸酯基、烷氧基及其组合，其中所述前体具有单个的末端硅烷单元或基团，且其中所述前体的数均分子量Mn在2,000至300,000克/摩尔的范围内。2.根据权利要求1所述的压敏粘合剂，其中所述前体为包含以下各项的混合物的反应产物：(i)一种或多种(甲基)丙烯酸酯单体；(ii)自由基引发剂；以及(iii)含硅烷的链转移剂CTA；其中所述CTA与所述自由基引发剂的摩尔比为200:1至1:2，其中所述CTA的结构为其中R是位于硫醇和可水解硅烷部分之间的有机连接基团，X是可水解基团，Y是有机官能团，并且“a”的值为0；其中X选自由卤素、酰氧基、酮肟酸酯基、烷氧基及其组合组成的组，并且其中所述自由基引发剂能够在暴露于热、光化辐射和电子束辐射中的至少一种时被活化。3.根据权利要求2所述的压敏粘合剂，其中下列(A)
‑
(F)中的一项或多项适用：(A)所述自由基引发剂为能够被光化辐射活化的引发剂；(B)所述自由基引发剂为能够被热活化的引发剂；(C)所述混合物不含溶剂；(D)所述混合物含有溶剂；(E)所述混合物含有溶剂，并且所述溶剂为惰性θ溶剂；或(F)所述前体为一步反应制备的。4.根据权利要求2所述的压敏粘合剂，其中下列(A)
‑
(I)中的一项或多项适用：(A)所述前体在20℃至50℃和51℃至170℃之一的温度下是可水解的且可缩合的，或仅是可缩合的；(B)所述水解的反应和所述缩合的反应或仅所述缩合的反应在催化剂和核心改性剂存
在下发生；(C)所述水解的反应和所述缩合的反应或仅所述缩合的反应在催化剂和核心改性剂存在下发生，并且所述催化剂的量为所述前体的0.5重量％至5重量％；(D)所述水解的反应和所述缩合的反应或仅所述缩合的反应在催化剂和核心改性剂存在下发生，并且所述核心改性剂具有选自由以下组成的组的分子式：MX、MX2、MX3、MX4、MX5、MX6、RMX、RMX2、RMX3、RMX4、RMX5以及RMX6，其中R选自由烷基、烯基、芳基、H及其组合组成的组，M独立地选自Al、Ge、Sn、Ti和Zr，并且X为醇盐及其组合；(E)所述水解的反应和所述缩合的反应或仅所述缩合的反应在催化剂和核心改性剂存在下发生，并且所述核心改性剂为具有式Ti(OR
’
)4的烷氧基钛，其中R
’
选自由乙基、异丙基和丁基及其组合组成的组；(F)所述水解的反应和所述缩合的反应或仅所述缩合的反应在溶剂存在下发生；(G)所述水解的反应和所述缩合的反应或仅所述缩合的反应在溶剂存在下发生，并且，所述溶剂为惰性θ溶剂；或者(H)所述水解的反应和所述缩合的反应或仅所述缩合的反应在无溶剂存在的情况下发生。5.根据权利要求1所述的压敏粘合剂，其进一步包含增粘剂。6.根据权利要求1所述的压敏粘合剂，其中所述超支化聚合物的一部分的所述倍半硅氧烷核心中的每一个与另一倍半硅氧烷核心串联并且共价连接以形成珠链结构，任选地其中所述连接包含具有以下结构的多元醇：其中R是位于OH基团之间的间隔基团，并且n选自由以下各项组成的组：2、3、4及其组合。7.根据权利要求1所述的压敏粘合剂，其中所述超支化聚合物的一部分的所述倍半硅氧烷核心中的每一个与其它一个或多个倍半硅氧烷核心共价连接以形成多维网络结构，任选地其中下列(A)
‑
(B)之一或两者适用：(A)所述连接包含具有以下结构的可水解二硅烷：其中R是位于两个可水解硅烷部分之间的有机基团，X是可水解基团，Y是有机官能团，并且每个“a”均独立地选自0、1和2；(B)所述多维网络是二维结构。8.根据权利要求1所述的压敏粘合剂，其中下列(A)
‑
(Q)中的任一项适用：(A)所述倍半硅氧烷核心选自由以下各项组成的组：纯倍半硅氧烷核心、杂化倍半硅氧烷核心及其组合，任选地其中所述倍半硅氧烷核心选自由以下各项组成的组：完全缩合的核心、部分缩合的核心及其组合；(B)所述倍半硅氧烷核心包含杂化核心，所述杂化核心中的一个或多个Si原子被核心改性剂的原子M取代，所述核心改性剂具有选自由以下各项组成的组的分子式：MX、MX2、MX3、MX4、MX5、MX6、RMX、RMX2、RMX3、RMX4、RMX5和RMX6，其中R选自由以下各项组成的组：烷基、烯基、芳基、H及其组合，M独立地选自Al、Si、Ge、Sn、Ti和Zr，并且X选自由以下各项组成的组：有机
单齿配体、有机二齿配体、有机三齿配体及其组合；(C)所述倍半硅氧烷核心包含杂化核心，所述杂化核心中的一个或多个Si原子被核心改性剂的原子M取代，所述核心改性剂具有选自由以下各项组成的组的分子式：M(X)4和M(X)
a
(Z)
b
，其中M独立地选自Al、Si、Ge、Sn、Ti和Zr，a是2，b是2，X是可水解基团，Z是式A
‑
C(O)
‑
(R')
n
‑
C(O)
‑
B的有机配体，其中R'是有机基团，n是0
‑
10的整数，A是有机基团，并且B是有机基团；(D)所述倍半硅氧烷核心包含杂化核心，所述杂化核心中的一个或多个Si原子被核心改性剂的另一Si原子取代，所述核心改性剂具有式R"4‑
q
Si(OR#)
q
，其中R"是官能或非官能烃基，R#选自由以下各项组成的组：甲基、乙基和异丙基，并且q是2或3；(E)所述倍半硅氧烷核心包含杂化核心，所述杂化核心中的一个或多个Si原子被核心改性剂的另一Si原子取代，所述核心改性剂具有式Si(OR#)4，其中R#选自由以下各项组成的组：甲基、乙基和异丙基；(F)所述聚合物链包含(甲基)丙烯酸酯单体连接形成的聚合物，所述聚合物选自由以下各项组成的组：线性均聚物、支化均聚物、线性共聚物、支化共聚物及其组合；(G)所述聚合物链由(甲基)丙烯酸酯聚合物链组成；(H)所述压敏粘合剂包含至少50重量％的(甲基)丙烯酸酯单体；(I)所述压敏粘合剂进一步包含具有至少一个可交联官能团的低聚物，任选地其中所述低聚物在室温下为液体，和任选地其中所述低聚物具有选自由以下各项组成的组的主链：聚醚、无定形聚α
‑
烯烃、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚二甲基硅氧烷、聚烷基噁唑啉、聚酯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯及其组合；(J)完全缩合的所述倍半硅氧烷核心具有通式[RSiO
3/2
]
n
，其中n是偶数，并且R为聚合链；(K)部分缩合的所述倍半硅氧烷核心具有通式[R
‑
SiO
3/2
]
n
(H2O)
(3n/2)
‑
x
，其中“n”是正整数，“x”是小于3n/2的正整数值，并且R为聚合物链；(L)所述倍半硅氧烷核心是笼状、聚合物形式、梯形结构及其组合中的至少一种；(M)所述前体的通过凝胶渗透色谱法测定的数均分子量Mn为59,495至300,000克/摩尔；(N)通过凝胶渗透色谱法测定，所述前体的数均分子量Mn在30,078至88,024克/摩尔的范围内；(O)所述前体的分子量分布(Mw/Mn)在2.8至5.1的范围内；(P)通过凝胶渗透色谱法测定，所述压敏粘合剂的数均分子量Mn在20,000至1,000,000克/摩尔的范围内；(Q)所述压敏粘合剂表现出通过差示扫描量热法DSC所测定的
‑
60℃至10℃的玻璃化转变温度Tg；或(R)所述压敏粘合剂在25℃和1弧度/秒下表现出通过动态力学分析DMA所测定的5
×
104‑6×
106达因/cm2的平台剪切模量。9.根据权利要求8所述的压敏粘合剂，其中在(B)中X为有机两可配体。10.根据权利要求8所述的压敏粘合剂，其中在(B)中所述有机单齿配体为卤素。
11.根据权利要求8所述的压敏粘合剂，其中在(B)中X为醇盐。12.根据权利要求8所述的压敏粘合剂，其中...
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