嵌段共聚物制造技术

技术编号:3782135 阅读:195 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种通过阴离子聚合得到的嵌段共聚物,包括两个或多个可彼此混溶的聚合物嵌段A和至少一个与聚合物嵌段A不混溶的(甲基)丙烯酸酯聚合物嵌段B,其[Mn(A#-[max])/Mn(A#-[min])]比为2或更高,其中[Mn(A#-[max])/Mn(A#-[min])]为聚合物嵌段A中最大数均分子量[Mn(A#-[max])]与最小数均分子量[Mn(A#-[min])]的比;具有至少一个包含聚合物嵌段A#-[max]-聚合物嵌段B-聚合物嵌段A#-[min]的嵌段结合,且聚合物嵌段A的总含量为嵌段共聚物总重量的20重量%-45重量%。本发明专利技术也提供含有两个或多个可彼此混溶的聚合物嵌段A和至少一个与聚合物嵌段A不混溶的(甲基)丙烯酸酯聚合物嵌段B且显示出令人满意的柔韧性、熔体流动性、可成型性、可涂布性、力学特性和其他性能的嵌段共聚物。本发明专利技术的嵌段共聚物可以生成具有降低的各向异性和表面粘性以及优良力学特性的成型制品和具有优良粘合性能的压敏胶粘剂组合物。(*该技术在2021年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通过阴离子聚合得到的嵌段共聚物,其制备方法,含有该嵌段共聚物的成型制品,以及含有该嵌段共聚物的压敏胶粘剂组合物。更具体地,本专利技术涉及一种特殊的通过阴离子聚合得到的嵌段共聚物,其包含两个或多个可彼此混溶的聚合物嵌段A和至少一个与聚合物嵌段A不混溶的(甲基)丙烯酸酯聚合物嵌段B,并涉及通过阴离子聚合制备该嵌段共聚物的方法,从该嵌段共聚物获得的成型制品,以及含有该嵌段共聚物的压敏胶粘剂组合物。本专利技术的嵌段共聚物具有热塑性弹性体或软树脂的性质,具有低的熔融粘度和优良的熔体流动性并显示出高的可成型性和高的强度。当该嵌段共聚物形成,例如成型制品时,所得成型制品具有令人满意的强度和其他力学特性以及降低的各向异性。因此,本专利技术的嵌段共聚物可用作用于制备成型制品的聚合物。当本专利技术的嵌段共聚物中添加适当的添加剂如增粘剂以由此产生压敏胶粘剂组合物时,所得压敏胶粘剂组合物具有低的熔融粘度、令人满意的熔体流动性和优良的涂布性能,并能由此产生如,具有高加工性能的压敏胶带的压敏胶粘剂产品。由压敏胶粘剂组合物获得的压敏胶粘剂产品具有令人满意的粘合性能,降低的各向异性,并由此耐翘曲和其他不利因素。因此本专利技术的嵌段共聚物也可用作制备压敏胶粘剂组合物的聚合物材料。本专利技术使用的术语“(甲基)丙烯酸酯”是“甲基丙烯酸酯”和“丙烯酸酯”的总称。术语“(甲基)丙烯酸”是“甲基丙烯酸”和“丙烯酸”的总称。
技术介绍
某些三嵌段共聚物已经是已知的,各自包括作为中心嵌段的丙烯酸酯聚合物嵌段和在中心嵌段两端结合的其他聚合物嵌段,如甲基丙烯酸酯聚合物(日本已审专利申请公开No.25859(1995),对应于USP5264527)。在该技术中,三嵌段共聚物是通过使用有机碱金属化合物或有机碱土金属化合物作为聚合引发剂进行阴离子聚合制备的。但是,这种传统的技术主要旨在提供分子量多分散性(Mw/Mn)为1.05-2.0的分子量分布窄的三嵌段共聚物,而不是特别想用来提高三嵌段共聚物和由其得到的成型制品中的力学特性和柔韧性并赋予其各向异性。本专利技术者业已发现,通过在有机锂化合物和特殊的有机铝化合物的存在下阴离子聚合丙烯酸酯和另一种异于丙烯酸酯的(甲基)丙烯酸酯单体,即使不使用极性有机溶剂,也可以高纯度、高安全性、高嵌段效率地制备含有包括丙烯酸酯的聚合物嵌段的嵌段共聚物和另一种包括另一个(甲基)丙烯酸酯单体的嵌段共聚物。这已经提交了日本专利申请(日本未审专利申请公开No.11-335432)。在考虑到这些传统工艺进行广泛的研究之后,本专利技术者发现了以下发现(i)-(v),它们涉及到含有至少两个可彼此混溶的聚合物嵌段和至少一个与上述聚合物嵌段不混溶的(甲基)丙烯酸酯聚合物嵌段的嵌段共聚物(以下可以称作“(甲基)丙烯酸嵌段共聚物”)(i)根据用作软链段的聚合物嵌段的量,(甲基)丙烯酸嵌段共聚物显示出可变的柔韧性。(ii)为获得具有高柔韧性的(甲基)丙烯酸嵌段共聚物,用作软链段的聚合物嵌段的含量通常可以增加。但是,(甲基)丙烯酸嵌段共聚物和由此得到的制品的表面粘合(粘着)却随着该聚合物嵌段的增加而增加。因此,当以颗粒状,如小球或以粉末形式得到具有高柔韧性的目标(甲基)丙烯酸嵌段共聚物时,颗粒或粉末会粘在一起从而使可操作性变差,或所得成型制品在其表面上有粘性或由于粘附的灰尘而显示出不良的外观。(iii)一般说来,为获得具有高强度并呈现较低粘着性的成型制品,可以增加用作硬链段的聚合物嵌段的含量(可以降低用作软链段的聚合物嵌段的量)以由此得到具有稍微低柔韧性的(甲基)丙烯酸嵌段共聚物。但是,随着用作硬链段的聚合物嵌段量的增加或随着用作软链段的聚合物嵌段量的降低,通过熔融成型所述(甲基)丙烯酸嵌段共聚物制备的成型制品却显示出增加的各向异性,并因此随熔融成型时聚合物的熔体流动方向角度,产生力学特性的显著差异。例如,通过熔融成型所述具有稍微低柔韧性的(甲基)丙烯酸嵌段共聚物而制备的成型制品在与聚合物的流动方向垂直的方向上显示出弹性并由此可充分伸长,但是在与流动方向平行的方向上可能显示出不充分的弹性并因此不能充分伸长。(iv)通过注射成型(iii)中所述的具有稍微低柔韧性的这样的(甲基)丙烯酸嵌段共聚物而制备的成型制品经常带有缺陷,如成型收缩、翘曲和变形。(v)为通过将作为基础聚合物的(甲基)丙烯酸嵌段共聚物与其他添加剂如增粘剂一起使用而得到具有高内聚力(蠕变特性)的压敏胶粘剂组合物,可以增加用作硬链段的聚合物嵌段的量(可以降低用作软链段的聚合物嵌段的量)以由此得到具有稍微低柔韧性的(甲基)丙烯酸嵌段共聚物。但是,所得压敏胶粘剂组合物经常显示出降低的粘合强度和胶粘性。从所述压敏胶粘剂组合物得到的压敏胶粘剂产品如压敏胶带,在其压敏胶粘剂层中显示出各向异性并经常产生翘曲。另外,本专利技术者也已经发现以下问题(vi)和(vii)。(vi)为得到具有令人满意的弹性的(甲基)丙烯酸嵌段共聚物,用作硬链段的聚合物嵌段的玻璃化转变温度必须等于或高于室温。为了在较高温度下使用嵌段共聚物作为弹性体,玻璃化转变温度优选更高。某些甲基丙烯酸酯聚合物嵌段传统上已经公知可作为构成硬链段的聚合物嵌段。但是,需要花很长的时间来聚合这种甲基丙烯酸酯,因此要花很长的时间来制备这种(甲基)丙烯酸嵌段共聚物。(vii)比起聚合甲基丙烯酸酯来,聚合丙烯酸酯需要花较短的时间,且这些丙烯酸酯适合于制备(甲基)丙烯酸酯嵌段共聚物。但是,这种丙烯酸酯聚合物通常具有低的玻璃化转变温度,并且所得丙烯酸酯聚合物嵌段不能有效用作硬链段。在这种丙烯酸酯聚合物当中,已知丙烯酸异冰片酯聚合物是具有较高玻璃化转变温度的聚合物。但是丙烯酸异冰片酯的沸点与其制备过程中包含的醇杂质的沸点相差很小,不能按照常规的纯化方法如蒸馏进行有效纯化,且这类丙烯酸酯不适合阴离子聚合。因此,本专利技术的一个目的是提供一种通过阴离子聚合得到的(甲基)丙烯酸嵌段共聚物,其包含至少两个可彼此混溶的聚合物嵌段和至少一个与可混溶的聚合物嵌段不混溶的(甲基)丙烯酸酯聚合物嵌段,所述嵌段共聚物具有低的熔融粘度并显示出令人满意的熔体流动性、高的塑模性能和涂布性能,以及优良的弹性和力学特性。本专利技术的另一个目的是提供具有降低的力学各向异性和优良的各向同性的(甲基)丙烯酸嵌段共聚物,并因此能得到在成型时聚合物的熔体流动方向与另一个方向之间,力学特性不显著发生变化的成型制品。本专利技术的再一个目的是提供可以生成具有高尺寸精度,不存在如成型收缩、翘曲和变形缺陷的目标成型制品的(甲基)丙烯酸嵌段共聚物。本专利技术的另外一个目的是提供一种新型的含有至少一个丙烯酸酯聚合物嵌段作为硬链段的(甲基)丙烯酸嵌段共聚物。本专利技术的另一个目的是提供一种易于制备所述的(甲基)丙烯酸嵌段共聚物的方法。本专利技术的再一个目的是提供一种包含所述的(甲基)丙烯酸嵌段共聚物的成型制品,其具有降低的各向异性并显示出优良的力学特性和尺寸精度。本专利技术还有一个目的是提供一种包含所述的(甲基)丙烯酸嵌段共聚物的压敏胶粘剂组合物,其具有低的熔融粘度,在涂覆过程和用于制备压敏胶带和其他压敏胶粘剂产品的其他过程中显示出令人满意的加工性能并显示出令人满意的粘着性。因此,本专利技术者已经发现,通过将设定为2或更高,其中为两个或多个可彼此混溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种嵌段共聚物: (a)为阴离子聚合产物; (b)包含两个或多个可彼此混溶的聚合物嵌段A,和至少一个与聚合物嵌段A不混溶的(甲基)丙烯酸酯聚合物嵌段B; (c)[Mn(A↓[max])/Mn(A↓[min])]为2或更高,其中[Mn(A↓[max])/Mn(A↓[min])]为两个或多个聚合物嵌段A中最大数均分子量[Mn(A↓[max])]与最小数均分子量[Mn(A↓[min])]的比; (d)含有至少一个由如下式(Ⅰ)表示的嵌段结合: (-)A↓[max]-B-A↓[min](-) (Ⅰ) 其中,A↓[max]是在聚合物嵌段A中具有最大数均分子量的聚合物嵌段A↓[max];A↓[min]是在聚合物嵌段A中具有最小数均分子量的聚合物嵌段A↓[min];B为聚合物嵌段B;“-”为在聚合物嵌段之间连接的化学键;(-)意指存在或不存在化学键;和 (e)聚合物嵌段A的总量相对于嵌段共聚物的总重量在20重量%-45重量%的范围内。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:加藤将司浜田健一石浦一成森下义弘
申请(专利权)人:株式会社可乐丽
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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