表面促进的迈克尔固化组合物的制作方法

文档序号:3730934阅读:155来源:国知局
专利名称:表面促进的迈克尔固化组合物的制作方法
技术领域
本发明涉及可用作粘合剂、密封胶、泡沫体、高弹体、薄膜和涂料的可固化组合物,还涉及得自所述可固化组合物的聚合物组合物、制备该聚合物组合物的方法、使用该可固化聚合物的方法以及由所述可固化组合物制备的制品。
本发明特别地涉及贮存期长固化时间短的可固化组合物。所述可固化组合物包含多官能迈克尔给体组分、多官能迈克尔受体组分和至少一种反应促进剂,其中至少一部分的所述反应促进剂出现在至少一个与组合物相接触的表面之上。一旦与包含反应促进剂的表面接触,该组合物即通过催化的碳迈克尔加成反应固化。
背景技术
粘合剂、密封胶、泡沫体、高弹体、薄膜和其它涂料通常可由较低分子量的母体制备,这些母体在固化时会通过聚合或交联而增加分子量。
美国专利第5219958号描述了用封端的催化剂来延迟固化。然而,这种技术的局限在于,需要通过干燥来除去一种挥发性有机物。
美国专利第5945489号揭示了通过碳迈克尔反应制得的低聚物,但是这些材料的最终固化是通过自由基辐射引发法进行的。然而,这种技术的局限在于,需要通过紫外线辐射来进行固化,这对于不透明基片或印刷基片是无法完成的。
因此需要提供一种新的可固化组合物,这种组合物既无需干燥或辐射,又能快速固化、贮存期长,并且能够在置于不透明基片或印刷基片之间时固化。这些可固化组合物包含多官能迈克尔给体组分、多官能迈克尔受体组分和至少一种反应促进剂,其中至少一部分、直至全部的所述反应促进剂出现在至少一个与组合物相接触的基片表面之上。
本发明人发现了具有长贮存期和短固化时间的可固化组合物。另外,可对这些组合物的贮存期和固化时间进行独立的调节。使用至少一种反应促进剂来制备这些组合物。本文中所用的反应促进剂是用来催化或助催化碳基迈克尔加成反应以使所述可固化组合物快速固化的物质,和/或作为除酸剂以克服酸抑制作用的物质。一些除酸剂也可起到催化剂的作用。本发明人发现了一些表面本身含有反应促进官能团,或者可通过化学处理或物理处理引入这些基团。
本领域的普通技术人员可以理解,常规的多组分热固性组合物的贮存期和固化时间经常是紧密相关的,所以延长了贮存期便会同时延长固化时间,缩短了固化时间便会同时缩短贮存期。这种相互关系是由于推动这两个因素的共同基础过程造成的所述热固性组合物的分子量增大。
如同本领域的熟练技术人员可能会预期的,从可固化组合物中除去一些或全部的反应促进组分会延长贮存期,这是由于通过减少催化剂含量或增加酸抑制作用,减缓了会造成粘度增加的分子量增长。
在没有任何其它变化的情况下,固化时间也会延长。但是,本发明人发现,对于相对薄的涂层,可以制备包含充足的反应促进组分的基片表面,从而使与所述制备的基片接触的热固性组合物发生迈克尔固化。
至少一个表面包含部分到全部的至少一种反应促进剂,该表面与可固化组合物相接触。含有反应促进剂的表面也可任选地包含一部分的、直至全部的迈克尔给体或受体。反应促进剂中至少一种可被包含在基片的天然组成中,通过一种或多种化学处理结合在至少一种基片中,和/或通过一种或多种物理处理结合在至少一种基片中。除此之外,反应促进剂也可包含于作为涂料施涂在至少一种基片上的组合物之中,包括油墨在内。

发明内容
因此,本发明提供包含以下组分的可固化组合物至少一种多官能迈克尔给体、至少一种多官能迈克尔受体以及至少一种反应促进剂,其中所述至少一种反应促进剂位于与所述组合物接触的表面上。根据一实施方式,所述反应促进剂选自催化剂、助催化剂和除酸剂中的一种或多种。根据另一实施方式,所述至少一种反应促进剂包含在底漆或油墨中,或者底漆或油墨本身便是反应促进剂。
本发明提供一种包含以下组成的层压物与至少一种多官能迈克尔给体和至少一种迈克尔受体的反应产物相接触的至少两块基片,其中,在层压之前,至少一块基片的表面上具有至少一种反应促进剂。本发明还规定,所述至少一种反应促进剂可包含在底漆或油墨中,或着这些底漆或油墨本身便是反应促进剂。本发明还提供一种用于形成层压物的方法,该方法包括以下步骤用包含至少一种多官能迈克尔给体、至少一种迈克尔受体的可固化组合物涂布至少一块基片的至少一个侧面,然后使这种可固化组合物固化,其中在层压之前,至少一块基片的表面上具有至少一种反应促进剂。
本发明还提供一种制品,其中该制品的至少一部分表面与至少一种多官能迈克尔给体和至少一种多官能迈克尔受体间的反应产物相接触,其中在迈克尔给体和受体间反应之前,该制品的表面上具有反应促进剂。本发明还规定,所述至少一种反应促进剂可包含在底漆或油墨中,或着这些底漆或油墨本身便是反应促进剂。本发明还提供一种用于制造这种制品的方法,该方法包括以下步骤用包含至少一种多官能迈克尔给体、至少一种迈克尔受体的可固化组合物涂布一部分表面,然后固化,其中在固化之前,制品的表面上具有反应促进剂。
本发明还提供一种基片,该基片包含至少一种反应促进剂,是在生产基片时结合在其中的、或者是用包含至少一种反应促进剂的可固化组合物涂布该基片、或者用至少一种方法对该基片进行加工,使其表面产生或包含反应促进剂。本发明还规定,所述至少一种反应促进剂可包含在底漆或油墨中,或着这些底漆或油墨本身便是反应促进剂。
本发明还提供一种包含反应促进剂的油墨、底漆或涂料。本发明还提供一种包含催化剂的油墨、底漆或涂料。本发明还提供一种包含助催化剂的油墨、底漆或涂料。本发明还提供了一种包含除酸剂的油墨、底漆或涂料。
本发明还提供一种制备聚合物的方法,该方法包括以下步骤使至少一块基片与可固化组合物接触,所述可固化组合物包含至少一种多官能迈克尔给体和至少一种多官能迈克尔受体;然后使该可固化组合物固化,其中在固化之前,至少一块基片的表面上具有至少一种反应促进剂。
具体实施例方式
在本文中,术语“反应促进剂”是指能够使本发明的反应物反应生成本发明产物的任意化合物,包括但不限于例如催化剂、助催化剂、除酸剂以及它们的组合中的一种或多种。
在本文中,“催化剂”是能够催化迈克尔给体和麦克尔受体之间的反应的物质。不希望被理论所局限,人们相信催化剂从迈克尔给体上夺走了一个质子,生成烯醇化物阴离子。
一些合适的催化剂可选自以下化合物羧酸的钠盐、羧酸的镁盐、羧酸的铝盐、1-22个碳原子的、包括6个或6个以下碳原子烷基羧酸的铬盐、芳香羧酸的铬盐、1-22个碳原子的、包括6个或6个以下碳原子的烷基一元羧酸的钾盐、多元羧酸的钾盐、以及它们的混合物。“一元羧酸”是指每个分子含有一个羧基的羧酸。本文中“多元羧酸”表示每个分子含有一个以上羧基的羧酸。羧酸的钠、镁和铝盐是例如以下类型的羧酸的钠、镁和铝盐芳香羧酸、7-22个碳原子的烷基羧酸、6个或6个以下碳原子的烷基羧酸、以及它们的混合物。
其它的有益催化剂包括钠和钾的碳酸盐和碳酸氢盐、磷酸盐、磷酸氢盐和磷酸酯。
一些合适的弱碱性催化剂为,例如醋酸钾、辛酸钠、辛酸钾和乙酸铬。合适的弱碱性催化剂的混合物也是合适的。
合适的强碱性催化剂包括,例如是强碱的醇盐、碳酸盐、碳酸氢盐、磷酸盐、磷酸氢盐、乙酰丙酮酸盐、脒、胍、二氮杂化合物、烷基胺、四烷基铵盐、它们的衍生物、以及它们的混合物。可以使用这些碱的任意金属盐,包括碱金属盐、碱土金属盐和其它金属盐。
已知可用作催化剂的其它化合物为封端催化剂,这些催化剂是与在固化条件下蒸发或脱羧的羧酸结合使用的胺类和铵类化合物。在例如美国专利第5219958号中描述了封端催化剂。一些封端的催化剂将脒类化合物、季铵化合物或其混合物与能够在固化条件下蒸发或脱羧的羧酸组合使用。
在一些情况下,由生产商提供的多官能迈克尔受体化合物含有一定量的(通常是相对少量的)羧酸盐。设想本发明可以用含有此类盐的多官能迈克尔受体、不含此类盐的迈克尔迈克尔受体、或其混合物来实施。这些受体通常可含有酸。根据一实施方式,为了不抑制反应,在使用前或使用时用碱来中和这些酸。根据另一实施方式,催化剂在现场产生。
在一些实施方式中,生产商提供的合适多官能迈克尔受体包含至少一种适合用作可溶的弱碱性催化剂的盐。设想将此类多官能迈克尔受体用于本发明的实践。在一些情况下,由生产商所提供的这些多官能迈克尔受体中盐的量足够低,从而在本发明的实施方式中需要使用额外量的可溶的弱碱性催化剂,这些催化剂可以与所述多官能迈克尔受体中已有的催化剂相同或不同。
在本文中,“除酸剂”是能够与酸-羧酸或其它酸-反应的化合物。在本文中,“与酸反应”是指除酸剂能够与酸相互反应(例如通过形成共价键、离子键或络合物)以形成临时或永久产物;除酸剂与酸的相互反应消除或减少了酸与除酸剂以外的化合物反应的趋势。除酸剂的一些实例为叔胺(例如三乙醇胺)、氮丙啶(例如哌嗪)、碳二亚胺、有机钛化合物、有机锆酸盐、弱碱性离子交换树脂、含氮树脂(例如聚-2-乙基-2-噁唑啉和聚乙烯吡咯烷)、碱金属碳酸盐和碳酸氢盐(例如碳酸钾)、以以及它们的混合物。一些可以有效用作除酸剂的有机钛化合物为,例如购自DuPont公司的商品名分别为TyzorTMTnBT、TyzorTMTPT和TyzorTMAA的钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯和乙酰乙酸钛。
在本文中,“助催化剂”是能够使催化剂活化,或者使平衡从乙酰乙酸盐向烯醇化物阴离子方向移动,从而提高固化速度。
合适的助催化剂包括但不限于氮丙啶和碳二亚胺。合适的氮丙啶包括购自拜尔公司的XAMA2和XAMA7。合适的碳二亚胺包括购自Niishimbo的Carbodilite V-02L2和购自Union Carbide公司的Ucarlink XL25。在一些实施方式中,助催化剂也可用作除酸剂。
在一些实施方式中,可固化组合物包含一种或多种反应促进剂。在另一些实施方式中,可固化组合物不含反应促进剂,依赖于表面内或表面上的一种或多种反应促进剂。
在本文中,“(甲基)丙烯酸酯”表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,“(甲基)丙烯酸的”表示丙烯酸的或甲基丙烯酸的。
在本文中,粘度增加到无法使用的程度所需的时间被称为“贮存期”。与现有技术中已知的传统组合物相比,本发明的组合物贮存期长。使粘合强度达到可接受程度所需的时间被称为“固化时间”。与现有技术已知的传统组合物相比,本发明的组合物的固化时间迅速。术语“反应促进剂”是指任意的传统物理促进剂,包括但不限于例如热辐射和光辐射;以及化学促进剂,包括但不限于例如选自催化剂、共催化剂和除酸剂中的一种或多种的反应促进剂。发明人还发现某些基片本身就是反应促进剂。合适的化学促进剂包括但不限于例如聚乙烯亚胺、胺封端的聚酰胺、氨基硅烷和碱中和的胶乳。
本发明涉及具有能够进行迈克尔加成反应的官能团的化合物的应用。在例如RT Morrison和RN Boyd著1973年Allyn and Bacon出版的Organic Chemistry(《有机化学》),第三版,中讲述了迈克尔加成。据信,这种反应是在碱催化剂的存在下,在迈克尔给体和麦克尔受体之间进行的。
本发明提供了一种包含以下组分的可固化组合物至少一种多官能迈克尔给体、至少一种多官能迈克尔受体和至少一种反应促进剂,其中所述至少一种反应促进剂施涂在至少一块基片上、或包含在一种或多种施涂在至少一块基片上的组合物中,其中所述聚合物组合物的贮存期长和固化时间短。当与包含反应促进剂的至少一块基片的表面接触时,该组合物通过促进的或催化的碳迈克尔加成反应固化。
发明人还发现了一些能够充分抑制迈克尔固化的热固性组合物的基片,使得即使是贮存期很短的热固性组合物也不会固化。在许多情况下,通过在基片的制造过程中、或是对基片进行随后处理时引入一些反应促进成分的方式,可以使这些抑制性基片适合于迈克尔可固化热固性组合物。
所述反应促进剂可主要在表面作用,或者也可在可固化组合物的整个体相内作用。
所述可固化组合物施涂在至少一块基片上。在其上要施涂粘合剂、密封胶、涂料和高弹体的所述至少一块基片包括一部分的、直至全部的催化剂、助催化剂或除酸剂。另外,所述催化剂、助催化剂或除酸剂也可包括在施涂于至少一块基片上的组合物中,包括油墨。所述催化剂、助催化剂和除酸剂还可包括在基片本身的组成中,可以通过一种或多种化学处理包括到至少一种基片中,和/或通过一种或多种物理处理引入至少一种基片中。
所述可固化化合物通过任意的传统方法施涂在基片上,例如喷涂、辊涂、缝隙式涂布(slot coating)、凹凸涂布(meniscus coating)、浸涂以及直接凹印、间接凹印和反转凹印式涂敷。粘合剂形式的组合物置于许多种基片之上,包括但不限于聚烯烃,例如定向聚丙烯(OPP)、SiOx涂布的OPP、PVDC涂布的OPP、浇铸聚丙烯、聚乙烯、LDPE、PVDC涂布的LDPE和聚乙烯共聚物、聚苯乙烯;聚酯,例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、SiOx涂布的PET、PVDC涂布的PET或聚萘甲酸亚乙酯(PEN);聚烯烃共聚物,例如乙烯乙酸乙烯酯、乙烯丙烯酸和乙烯乙烯醇(EVOH)、聚乙烯醇及其共聚物;尼龙和己二酰间苯撑二甲胺(MXD6)之类的聚酰胺、聚酰亚胺、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯和聚丙烯酸酯、离子交联聚合物、再生纤维素之类的多糖、以及硅氧烷,例如橡胶或密封胶、其它天然橡胶或合成橡胶、玻璃纸或白土涂布的纸、纸板或牛皮纸、AlOX、SiOx或TiOx之类的镀金属的聚合物膜和汽相沉积金属氧化物涂布的聚合物膜、Al合金和Cu合金之类的金属合金、油墨(聚酰胺的、聚氨酯的、硝化纤维的、聚丙烯酸的、聚乙烯基缩丁醛的、聚氯乙烯的)、玻璃、包括混凝土在内的地板材料、包括钢在内的金属。
尽管并非必须,许多前述基片很可能是膜或片。基片可以是共聚物、层压物、共挤出材料、掺混物、涂层或是上面列出的任意基片根据兼容性的互相组合。除此之外,基片也可以是由以下材料制成的制品例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、PET、EVOH或包含这些材料的层压物。另外,基片也可以是装配起来的物体,例如玻璃窗、陶瓷卫生间器具、地板材料、混凝土器具等。
在对前述基片进行涂布之前,也可通过现有技术已知的电晕处理、等离子处理、火焰处理和酸处理等对基片进行预处理。
将所述组合物施涂在第一基片上之后,然后可与另一基片接触以形成复合材料。对这样形成的复合材料任选地施加压力,例如使其在滚筒之间通过,以增加所述基片与组合物之间的接触。在本发明的另一实施方式中,所述组合物可同时地或依次地施涂在第一基片的两个表面上,然后再将该组合物与另外两块基片同时或依次地粘合在一起,所述另外两种基片可以是相同的,也可以是不同的。还设想到,在该过程之前或之后,可用本发明的组合物、或另一种组合物,将所述复合材料结构与其它基片依次粘合在一起。本发明方法中所述的第一和第二基片可以是相同的或不同的,包括,例如塑料、镀金属的塑料、金属和纸,这些基片的表面可以是平滑的或有结构的,这些基片可以是卷材、片材、薄膜、箔等形式。
在一些本发明的实施方式中,这些基片是相对薄而平的,所制得的复合材料被称为层压物。这些基片的结构可以是基于以下材料的多层层状结构聚乙烯和聚丙烯之类的聚烯烃、聚酯和聚酰胺(尼龙)、镀金属的聚乙烯、铝合金等。两层层状结构的实例包括聚丙烯/聚丙烯、聚酯/尼龙、聚酯/聚乙烯、聚丙烯/镀金属的聚丙烯、聚丙烯/铝箔、聚乙烯/铝箔、聚酯/铝箔、聚酰胺/铝箔等。
已设想本发明的可固化组合物会经历化学反应,在这里被称为“固化”。本发明不受任何具体理论的局限,据信所述可固化组合物从形成时起便开始固化,固化至少持续至贮存期结束,之后可能仍在持续固化。在一些实施方式中,至少一个另外的基片将与所述可固化混合物层相接触;通常,这一另外的基片会在贮存期结束前与可固化混合物层接触。因此,在一些实施方式中,直至可固化组合物与两块基片都接触之后,固化才会结束。期计到该固化混合物会在基片之间形成有用的粘合剂结合。
虽然本发明特别益于作为粘合剂,但本发明也可用于涂料、膜、聚合泡沫体、密封胶和弹性体。当用作涂料或密封胶时,可将所述可固化混合物或组合物施涂在基片上,然后使其固化,可以不使另外的基片与所述可固化混合物或组合物接触。当用作密封胶、泡沫体或弹性体时,所述可固化混合物可被置于模具中或剥离表面上,并使其固化;然后固化的混合物可从模具中或剥离表面上移去而随意使用。
在本文中,“迈克尔给体”是包含至少一个迈克尔给体官能团的化合物,所述迈克尔给体官能团是包含至少一个迈克尔活性氢原子的官能团,所述迈克尔活性氢原子是指处于C=O和/或C≡N之类的两个吸电子基团之间的碳原子上连接的氢原子。迈克尔给体官能团的实例为丙二酸酯、乙酰丙酮酸酯、丙二酰胺、乙酰乙酰胺(其中迈克尔活性氢原子连接在两个羰基之间的碳原子上);以及氰基乙酸酯和氰基乙酰胺(其中迈克尔活性氢原子连接在羰基和氰基之间的碳原子上)。在本文中,包含两个或两个以上迈克尔活性氢原子的化合物被称为多官能迈克尔活性给体。迈克尔给体可含有一个、两个、三个或更多的不同官能团,每个官能团包含一个或多个麦克尔活性氢原子。分子中迈克尔活性氢原子的总数是该迈克尔给体的官能度。在本文中,迈克尔给体的“主链”或“骨架”是指给体分子中含迈克尔活性氢原子的官能团以外的部分。
本发明的可固化组合物可基于石油基反应物或生物基反应物或者它们的组合。根据本发明,可有效使用一种或多种生物基迈克尔组分,包括但不限于生物基迈克尔给体、生物基迈克尔受体、以及生物基迈克尔给体和生物基迈克尔受体的组合。这些组合物是可固化的,由它们制得的聚合物组合物可进行进一步的反应。基于迈克尔给体和迈克尔受体的可固化组合物或聚合物组合物可包含一种以上的给体和/或一种以上的受体。在存在几种迈克尔给体和/或受体的实施方式中,使用了化学骨架基于石油基原料和生物基原料中一者或两者的给体和受体的组合,前提是以所述聚合物组合物的总重量为基准计,得自生物基原料的反应物的含量大于25重量%。
在本文中,“生物基迈克尔给体”是指包含至少一个迈克尔给体官能团的化合物,如前所述,其中的迈克尔给体官能团是位于衍生自糖类、淀粉、纤维素、植物油、动物脂肪或动物蛋白质的“主链”分子上。这种生物基迈克尔给体的一个实例是麦芽糖、果糖或蔗糖之类的单糖或二糖的乙酰丙酮酸酯。例如,如下所示,在美国专利第4551523种描述了一种制备糖的乙酰丙酮酸酯的方法。
糖 在本文中,“迈克尔受体”是包含至少一个具有结构(II)的基团的化合物 其中R1、R2和R4独立地是氢原子或有机基团,例如烷基(直链的、支链的或有环的)、芳基、芳基取代的烷基(亦称作芳烷基或烷芳基)、和烷基取代的芳基(也称作烷芳基或烷基芳基),包括它们的衍生物或经取代的形式。R1、R2和R4可独立地包含或不含醚键、羧基、其它羰基、它们的硫基类似物、含氮基团、或它们的组合。R3为氧、含氮基团、或上述R1、R2、R4的任意有机基团。包含两个或两个以上含有结构(II)的官能团的化合物,在本文中被称为多官能迈克尔受体。分子中含有结构(II)的官能团的数量是迈克尔受体的官能度。在本文中,迈克尔受体的“主链”或“骨架”是指除结构(II)以外的受体分子的部分。任意结构(II)均可连接在另一个(II)基团上或直接连接在主链上。
在本文中,“生物基迈克尔受体”指包含至少一个迈克尔受体官能团的化合物,如前所述,其中的官能团位于衍生自糖类、淀粉、纤维素、植物油、脂肪或蛋白质的“主链”(上述的R3结构(II))分子上。这种生物基迈克尔受体的实例包括但不限于如下所示的环氧化豆油的二丙烯酸酯,或丙氧基化三丙烯酸甘油酯。
环氧化植物油 本发明包括至少一种催化剂的应用。在本文中,“催化剂”是指能够催化迈克尔加成反应的化合物。本发明不受具体理论所限制,据信催化剂从迈克尔受体上夺取了氢离子。根据一实施方式,催化剂是碱性的。根据另一实施方式,催化剂为弱碱性。根据另一实施方式,迈克尔受体和给体中酸的含量低于催化剂的浓度。根据另一实施方式,迈克尔给体和受体不依赖于所用催化剂的类型。
在一些实施方式中,可以使用一种或多种任选的辅助剂。辅助剂是那些并非迈克尔给体、迈克尔受体或催化剂的材料;在本文中辅助剂也被称作“非官能成分”。选择辅助剂来改进组合物或固化后聚合物组合物的性质。合适的辅助剂包括但不限于例如以下的材料溶剂、增粘剂、乳化剂、聚合物、增塑剂、发泡剂、可膨胀微球体、颜料、染料、填料、稳定剂和增稠剂。较佳的是对辅助剂加以选择而其使用方式不得影响本发明的实施(例如,较佳的是选择辅助剂,使其不影响组分的混合、组合物的固化、在基片上的涂敷或固化后组合物的最终性能)。除了辅助剂以外,还经常向本发明的组合物及聚合物组合物内加入一种或多种助粘剂。
在本发明的实施方式中,所述多官能迈克尔受体的骨架可以与多官能迈克尔给体的骨架相同或不同。在一些实施方式中,将一种或多种多元醇用作至少一个骨架。适合用作多官能迈克尔受体或多官能迈克尔给体的骨架的多元醇包括但不限于例如链烷二醇、烷撑二醇、链烷二醇二聚体、链烷二醇三聚体、甘油、季戊四醇、多元聚醚、其它多元聚合物、以及它们的混合物。适用作骨架的其它多元醇包括,例如环己烷二甲醇、己二醇、三羟甲基丙烷、甘油、乙二醇、丙二醇、季戊四醇、新戊二醇、二甘醇、双丙甘醇、丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、三羟甲基乙烷、类似的多元醇、它们经取代的形式、及它们的混合物。
适用于本发明骨架的多元醇的其它实例包括,例如分子量等于或大于150的多元醇(除了上文所提到的那些多元醇以外)。另外,合适的多元醇的混合物也同样合适。
在一些实施例中,所述多官能迈克尔给体或多官能迈克尔受体、或两者的骨架是低聚物或聚合物。在本文中,根据FW Billmeyer,JR在1971年的《Textbook ofPolymer Science》第二版(“Billmeyer”)所述,聚合物是由较小的化学重复单元组成的较大的分子。聚合物通常包含等于或大于11个的重复单元。聚合物的结构可以为直链的、支链的、星形的、环形的、超分支的或交联的;聚合物可以具有一种重复单元(“均聚物”),或者也可含有一类以上的重复单元(“共聚物”)。共聚物中的各种重复单元可以无规排列、顺序排列、嵌段排列、以其它方式排列、或者它们的任意混合物或组合。
聚合物具有较高的分子量。聚合物的分子量可以用标准方法测量,例如尺寸排阻色谱法或特征粘度法。聚合物的数均分子量(Mn)通常等于或大于1000。聚合物可具有极高的Mn;一些聚合物的Mn大于1000000;聚合物的Mn通常等于或小于1000000。
在本文中,“低聚物”是与聚合物类似的结构,只是低聚物包含较少的重复单元和较低的分子量。低聚物通常含有2-10个重复单元。低聚物的Mn通常为400-1000。
在一些实施方式中,组合物会以“分批”的形式来制备和使用。即会在容器内形成一定量的组合物,然后根据需要使用。还设想到在一些实施方式中连续地制备和使用组合物,例如将所有的组分或填充物加入挤出机之类的连续流装置。
在本发明的实施方式中,组分可以以任意的组合、任意的顺序来集聚在一起。在一些实施方式中,可以将组分同时或顺次加入容器内混合。在一些实施方式中,可将两种或两种以上组分混合在一起,并以混合物的形式贮存(在本文中称为“包(pack)”),在以后与其它组分结合,形成本发明的组合物。当一些组分混合在一起形成包时,剩下的组分,即使是以纯相贮存,在本文中也会被称为“包”。在本文中,将组分以两个或两个以上包贮存的实施方式称为“多包”实施方式。
在一些实施方式中,本发明的组合物是两包组合物。在本文中,术语“两包”是指,通过将第一包和第二包混合起来,所得到的混合物中包含进行迈克尔加成反应所需的所有组分。设想到本发明的一些实施方式包括使用由混合第一包和第二包得到的混合物,而且使用时不向该混合物中加入任何的辅助剂。还设想到在一些实施方式中,通过将第一包、第二包和一种或多种辅助剂相混合形成本发明的组合物。
在本发明的两包实施方式的实践中,第一包包含至少一种多官能迈克尔受体,第二包包含至少一种多官能迈克尔给体。在本发明的两包实施方式的实践中,所述第一包和第二包中的一种或两种包含至少一种可溶性弱碱性催化剂。在一些两包实施方式中,所述第一包、或第二包或两个包还包含可任选的辅助剂。在一些两包实施方式中,选择每一包的组分,使得任意一个包都不会包含迈克尔受体、迈克尔给体和催化剂中所有的三者。
还设想到在一些实施方式中,涉及至少一种既是迈克尔受体又是迈克尔给体的化合物的应用;这种化合物同时包含至少一个迈克尔给体官能团和至少一个结构(II)的官能团。已设想到,此种化合物将不会和能够有效得作为迈克尔加成催化剂的化合物在同一个包内。
在一些实施方式中,所有多官能迈克尔受体的总重量与所有多官能迈克尔给体总重量的比值至少为0.25∶1,或至少为0.33∶1,或至少为0.5∶1,或至少为0.66∶1。独立地,在一些实施方式中,所有多官能迈克尔受体的总重量与所有多官能迈克尔给体总重量的比值等于或小于4∶1,或者等于或小于3∶1,或者等于或小于2∶1,或者等于或小于1.5∶1。
在本发明的一些实施方式中,将所述组合物的一种或多种组分溶于溶剂中或者以其它方式处在流体介质(例如作为乳液或分散体)。如果溶剂或其它流体介质是与一种或多种组分一同使用,则可相互独立地为所述多个组分选择溶剂或其它流体介质。在一些实施方式中,组合物基本不含溶剂。在本文中,以材料的总重量为基准计,如果一种此类包含至少75重量%的固体,则这种材料是“基本不含溶剂”的。在本文中,“固体”是指在25℃下的纯净物为固态的所有迈克尔给体、迈克尔受体、聚合物和所有材料,以及沸点高于200℃的所有材料。在一些实施方式中,以组合物的总重量为基准计,所述组合物包含至少80%的固体,或者至少90%的固体,或者至少95%的固体,或者至少98%的固体。
还设想到了“低固体”实施方式,在这种实施方式中,以组合物的总重量为基准计,组合物包含少于75重量%的固体。在一些低固体实施方式中,这些固体可溶解在液流介质中,或者分散在流体介质中,或者是这两种形式的组合。在低固体实施方式中,非固体组分可包含一种或多种非水化合物、或水、或其组合。在一些低固体实施方式中,以组合物的总重量为基准计,所述组合物包含等于或大于25%的固体。在一些低固体实施方式中,一种或多种多官能迈克尔给体、一种或多种多官能迈克尔受体、或每一给体和受体中的一种或多种,是聚合物。
独立地,在本发明的一些实施方式中,组合物不含具有环氧基团的化合物。独立地,在本发明的一些实施方式中,组合物不含具有异氰酸酯基的化合物。独立地,在本发明的一些实施方式中,除了具有参与迈克尔加成反应的基团的化合物外,组合物不含具有能够发生对固化有作用的化学反应的活性基团的化合物。
通过控制给体与受体的反应当量比、反应物官能度、催化剂及其用量、以及辅助剂水平和其它添加剂的水平,本领域的技术人员可以制备具有直链、支链的和交联结构的本发明聚合物。
在本发明的组合物中,多官能迈克尔受体与多官能迈克尔给体的相对比例可以用活性当量比来表征,所述活性当量比是指组合物中所有官能团(II)的数量与组合物中所有迈克尔活泼氢原子数之比。在一些实施方式中,活性当量比等于或大于0.1∶1,或等于或大于0.2∶1,或等于或大于0.3∶1,或等于或大于0.4∶1,或等于或大于0.45∶1。在一些实施方式中,活性当量比等于或小于3∶1,或等于或小于2∶1,或等于或小于1.2∶1,或等于或小于0.75∶1,或等于或小于0.6∶1。
在一些实施方式中,固化后的组合物包含极少的或不含未反应的官能团(II)。
一些实施方式期望固化的组合物极少包含或不含未反应的多官能迈克尔受体分子,但的确包含有效量的未反应官能团(II)。在一些实施方式中,在固化后的组合物中需要有未反应的官能团(II)(例如,如果需要进行进一步的化学反应),可含有或不含未反应的多官能迈克尔受体分子。在另外的实施方式中,需要固化后的组合物中极少包含或不含未反应的多官能迈克尔受体分子,或者需要固化后的组合物中极少包含或不含未反应的官能团(II);在这些实施方式中,从业人员能够容易地选择活性当量比,使活性当量比低到可以使所述固化后的组合物中,根据需要极少包含或不含未反应的多官能迈克尔受体分子,或极少包含或不含未反应的官能团(II)。类似地,固化后的组合物可包含有效量的未反应给体基团。
在本发明的一些实施方式中,对多官能迈克尔给体、多官能迈克尔受体、可溶的弱碱性催化剂和任意其它组分加以选择,从而使它们的组合物为均相的(即该混合物在静置和固化时不会发生相分离)。还预想到了一些实施方式,其中本发明的组合物包含一种或多种以悬浮的形式分散在液体中的组分;在一些此类实施方式中,悬浮体的稳定(即,如果静置或固化,固体不会沉淀或凝结)是有用的。
本发明的实践涉及至少一种多官能迈克尔受体的应用。在一些实施方式中,多官能迈克尔受体的骨架是多元醇的残基(residue)(例如前文所列的多元醇)。在一些实施方式中,多官能迈克尔受体的骨架可以是聚合物。在一些实施方式中,所述多官能迈克尔受体的骨架可以是低聚物。
本发明的一些合适的多官能迈克尔受体包括以下分子例如,其中的一部分或所有的结构(II)均为(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酰胺、富马酸或马来酸、它们的取代形式的残基、或残基的组合,是通过酯键或酰胺键连接在多官能迈克尔受体分子上的。在本文中,如果一种化合物带有结构(II),而结构(II)包括两个或两个以上通过酯键连接在化合物上的(甲基)丙烯酸残基,则该化合物被称为“多官能(甲基)丙烯酸酯”。包含至少两个能够在迈克尔加成反应中作为受体的双键的多官能(甲基)丙烯酸酯,适合作为本发明的多官能迈克尔受体。一些合适的多官能(甲基)丙烯酸酯为,例如多官能丙烯酸酯(包含两个或两个以上丙烯酸残基,各残基都通过酯键连接在骨架上的化合物;也被称作MFA)。
在本文中,应理解被描述为化合物“的丙烯酸酯”(或“的二丙烯酸酯”或“的三丙烯酸酯”等)、或被描述为“丙烯酸酯化的”化合物的受体,具有可通过所述化合物与丙烯酸反应所形成的结构。在许多情况下,尽管受体实际上可以由其它方法制得,但是实际上仍然通过这类反应来制备上受体。一些合适的受体将描述为“丙烯酸酯化的”化合物或化合物“的丙烯酸酯”(或“的二丙烯酸酯”或“的三丙烯酸酯”等),其中的化合物包含要与丙烯酸反应的羟基、氨基、环氧基、认为能够与羧基反应的其它基团、或其组合。例如,以下化学式的受体 被描述为丙烯酸酯化的丁二醇,也被描述为丁二醇的二丙烯酸酯;可通过丁二醇与丙烯酸的反应制备这种受体,尽管也可用其它方法制备相同的结构。另外例如,如果已知的二环氧甘油醚具有结构(III) 则被描述为“III的二丙烯酸酯”的MFA将具有以下结构
属于MFA的合适多官能迈克尔受体的实例包括但不限于例如一种或多种以下化合物的二丙烯酸酯烷基二醇、多元醇、二元醇、含醚二醇(例如二元醇的二聚体、二元醇的三聚体和聚(亚烷基)二醇)、烷氧基化烷基二醇、聚酯低聚物二醇、双酚A、乙氧基化双酚A和具有至少两个羟基的聚合物。同样合适的还有类似三醇的三丙烯酸酯,包括例如烷基三醇和烷氧基化的烷基三醇。另外合适的还有类似多羟基化合物的四丙烯酸酯、五丙烯酸酯和更高的丙烯酸酯。生物基迈克尔受体包括但不限于衍生自以下物质的受体环氧化大豆、糖类、蓖麻油、甘油、1,3-丙二醇、丙氧基化甘油、Lesquerella油、异山梨醇、山梨醇和甘露糖醇。
合适的MFA的另外的实例包括,具有除羟基以外的一个或多个能够与羧酸形成酯键的官能团化合物的二丙烯酸酯、三丙烯酸酯、四丙烯酸酯和更高的丙烯酸酯。这些MFA包括,例如含有两个环氧基的化合物的二丙烯酸酯,所述含有两个环氧基的化合物是例如环氧树脂、二环氧甘油醚、双酚A二环氧甘油醚、乙氧基化的双酚A二环氧甘油醚、以及它们的混合物。
合适的多官能迈克尔受体还有那些具有两个或两个以上官能团的化合物,其中的每个官能团包含结构(II),其一个或多个包含结构(II)的官能团是(甲基)丙烯酰胺残余。在另外的合适的多官能迈克尔受体中,至少一种包含结构(II)的官能团是(甲基)丙烯酰胺的残余,至少一种包含结构(II)的官能团不是(甲基)丙烯酰胺的残余。
本发明的实践涉及至少一种多官能迈克尔给体的应用。在本发明的一些实施方式中,所述多官能迈克尔给体的骨架是例如上文所列多元醇之类的多元醇的残余。在一些实施方式中,所述多官能迈克尔给体的骨架可以是聚合物,例如聚醚、聚氨酯、聚乙烯乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚二烯、氢化聚二烯、醇酸、醇酸聚酯、聚烯烃、卤代聚烯烃、聚酯、卤代聚酯、(甲基)丙烯酸酯聚合物、它们的共聚物或它们的混合物。生物基给体包括但不限于衍生自以下化合物的给体环氧化大豆、糖类、蓖麻油、甘油、1,3-丙二醇、丙氧基化甘油、Lesquerella油、异山梨醇、山梨醇和甘露糖醇。
在一些其中多官能迈克尔给体的骨架是聚合物的实施方式中,迈克尔官能团可以是聚合物链的侧基,或者也可以结合在聚合物链中,或者也可以是它们的组合。
在合适的多官能迈克尔给体中,包含迈克尔活性氢原子的官能团可以任意种类的排列方式结合在骨架中。在一些实施方式中,多官能迈克尔给体具有如下结构 其中n等于或大于2;R5为 或 或 R7为 或 或 或-C≡N.;R6、R8、R9、R10和R11独立地为H、烷基(直链的、有环的或支链的)、芳基、芳烷基、烷芳基或其取代形式;R是上面讨论的任意多元醇或聚合物的、适合作为多官能迈克尔给体骨架的残余。在一些实施方式中,R6将是迈克尔受体的残余。在一些实施方式中,R6、R8、R9、R10和R11将与具有迈克尔活性氢原子的其它官能团相连。
在一些实施方式中,n等于或大于3。在一些实施方式中,组合物包含一种以上的多官能迈克尔给体。在这些实施方式中,多官能迈克尔给体的混合物可以用数均值n来表征。在一些实施方式中,组合物中多官能迈克尔给体混合物的数均值n等于或小于4,或者等于或小于3。
一些合适的多官能迈克尔给体包括,例如乙酰乙酸基取代的烷基(甲基)丙烯酸酯;丙二酸的酰胺、乙酰乙酸的酰胺、丙二酸的烷基酯和乙酰乙酸的烷基酯,其中烷基可以是直链的、支链的、有环的、或其组合。
一些合适的多官能迈克尔给体为,例如包含两个或两个以上乙酰乙酸酯基的烷基化合物。这些多官能迈克尔给体包括,例如烷基二醇二乙酰乙酸酯(也被称为烷基二醇双乙酰乙酸酯),例如丁二醇二乙酰乙酸酯、1,6-己二醇二乙酰乙酸酯、新戊二醇二乙酰乙酸酯、4,8-双(羟甲基)三环[5.2.1.02,6]癸烷的二乙酰乙酸酯、2-甲基-1,3-丙二醇二乙酰乙酸酯、乙二醇二乙酰乙酸酯、丙二醇二乙酰乙酸酯;环己烷二甲醇二乙酰乙酸酯;其它二醇乙酰乙酸酯;烷基三醇三乙酰乙酸酯(也被称为烷基三醇三乙酰乙酸酯),例如三羟甲基丙烷三乙酰乙酸酯、季戊四醇三乙酰乙酸酯、甘油三乙酰乙酸酯或三羟甲基乙烷三乙酰乙酸酯等。合适的多官能迈克尔给体的一些其它实例包括多元醇的四乙酰乙酸酯、五乙酰乙酸酯和更高的乙酰乙酸酯(即其中四个、五个或更多羟基通过酯键与乙酰乙酸酯基相连的多元醇),包括,例如季戊四醇四乙酰乙酸酯、二季戊四醇五乙酰乙酸酯和二季戊四醇六乙酰乙酸酯。
合适的多官能迈克尔给体的一些另外的实例为乙二醇醚二乙酰乙酸酯(也被称为以二醇醚双乙酰乙酸酯),例如二甘醇二乙酰乙酸酯、二丙二醇二乙酰乙酸酯、聚乙二醇二乙酰乙酸酯和聚丙二醇二乙酰乙酸酯。
一些其它的合适多官能迈克尔给体是那些每个分子中包含一个迈克尔给体官能团的给体,其中迈克尔给体官能团包含两个迈克尔活性氢原子。这些多官能迈克尔给体包括,例如烷基单乙酰乙酸酯(即结构为具有单个连接的乙酰乙酸酯基的烷基的化合物)。
合适的多官能迈克尔给体的另外实例包括具有一个或多个以下官能团的化合物乙酰乙酸酯、乙酰乙酰胺、氰基乙酸酯和氰基乙酰胺;其中所述官能团可连接在一种或多种以下骨架上聚酯、聚醚、(甲基)丙烯酸类聚合物和聚二烯。
或者,迈克尔给体为受体与过量给体的反应产物。例如多官能受体与过量的乙酰乙酸酯的反应产物。
一些合适的多官能迈克尔给体包括,例如由包括乙酰乙酸基乙基甲基丙烯酸酯(AAEM)和异中或多种以下化合物的单体制成的低聚物和聚合物(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸的酯、(甲基)丙烯酸的酰胺、以及它们经取代的形式和混合物。在一些实施方式中,以用于制备低聚物和聚合物的所有单体的重量为基准计,至少一种将要使用的低聚物或聚合物,是由包含等于或大于10重量%AAEM的单体制备的。
一些合适的多官能迈克尔给体为多官能乙酰乙酸酯官能化聚酯型聚合物和乙酰乙酸酯官能化聚酰胺酯。
合适的多官能迈克尔给体的混合物也同样合适。
多官能迈克尔给体的一个种类被称为丙二酸酯类。丙二酸酯包含 和 (其中R5、R7和R8已在上文中描述)。丙二酸酯可以使用也可以不使用;即在这些实施方式中,使用非丙二酸酯的多官能迈克尔给体。
虽然本发明提供了处于与组合物接触的表面上的反应促进剂,应理解所述组合物也可包含反应促进剂。
根据一实施方式,使用了至少一种可溶的弱碱性催化剂。在本文中,如果一种催化剂符合以下的溶解度标准,则它是“可溶的”。选择合适的测试混合物;该测试混合物可以是单一的多官能迈克尔受体、两种或两种以上多官能迈克尔受体的混合物、是单一的多官能迈克尔给体、或两种或两种以上多官能迈克尔给体的混合物。该测试混合物是弱碱性催化剂将用于其中的组合物的一部分或全部。在本文中,组合物中所用催化剂的重量与组合物中所有多官能迈克尔受体和所有多官能迈克尔给体的总重量之比,被称为X1。在本文中,测试混合物中组分的总重量与组合物中所有多官能迈克尔受体和所有多官能迈克尔给体的总重量之比,被称为X2。然后,为了进行溶解度测试,向测试混合物中加入至少足够的催化剂,使催化剂的重量与测试混合物的重量之比等于或大于Y,其中Y=X1/X2。然后对催化剂和测试混合物的混合物进行如下所述的溶解步骤,从而测定催化剂在测试混合物中的实际溶解量。如果实际溶解的催化剂的重量与测试混合物的重量之比等于或大于Y,则认为催化剂是可溶的。
一种实施上面的溶解度测试的有效方法,是选择一种包含一种或多种迈克尔给体、但不含任何迈克尔受体的测试混合物。另一种实施上面的溶解度测试的有效方法,是选择一种包含一种或多种迈克尔受体、但不含任何迈克尔给体的测试混合物。
用于测定溶解度的溶解步骤如下所述。加热催化剂与测试混合物的混合物至75℃,加热2小时;如果所得混合物是澄清的(即没有肉眼可见的模糊或沉淀),则认为催化剂是可溶的。如果加热至低于75℃的温度,所得混合物是澄清的,或者如果在低于75℃的任意温度下混合,所得混合物是澄清的,或者如果催化剂加入测试混合物后,在少于2小时的时间内,所得混合物是澄清的,则认为催化剂是可溶的。如果在75℃加热2小时后,所的混合物不澄清,用45-60微米的多孔玻璃过滤;用稀HCl滴定滤液,以测定催化剂在测试混合物中的实际溶解量。
以下为可接受的用稀HCl滴定滤液的步骤。将估计包含0.1-0.2毫当量(meq)催化剂的滤液溶于30毫升变性酒精。然后用0.1摩尔的HCl水溶液滴定该滤液的溶液,至明显的终点。滴定可以用现有技术已知的任意种类的方法和/或仪器进行。例如,可使用Radiometer Analytical SAS生产的RTS822记录滴定系统。滴定的过程和终点可以用现有技术已知的任意种类的方法和/或仪器来测量,例如使用玻璃电极和参比电极之类的电极,所述电极的实例是例如Radiometer Analytical SAS生产的pHG201和REF201电极。检测到终点之后,用标准方法计算以下量滤液溶液中所含的催化剂摩尔数和催化剂溶于测试混合物的实际量(重量%)。
通常,在本发明的实践中,如果足够的催化剂溶于测试混合物中,从而向组合物提供足够的催化剂,使得形成组合物时,会发生固化,催化剂即为可溶。在一些实施方式中,催化剂在测试混合物中的溶解量为,每100克测试混合物溶解等于或大于0.1克的催化剂;或者每100克测试混合物溶解等于或大于0.2克的催化剂;或者每100克测试混合物溶解等于或大于0.5克的催化剂;或者每100克测试混合物溶解等于或大于1克的催化剂。如果催化剂与测试混合物的混合物是在低于75℃的温度下混合的,或者时间少于2小时,或者二者兼有,并且足够重量的催化剂实际溶于测试混合物中,则认为催化剂是可溶的。
在本发明的一些实施方式中,以纯材料的形式使用至少一种可溶的弱碱性催化剂。在本文中,“纯材料”是指具有可很容易地从生产商处得到的纯度,或具有更高纯度的材料。
在本发明的其它实施方式中,通过将可溶的弱碱性催化剂的溶液加入其它组分中而形成了组合物。在本文中,“可溶的弱碱性催化剂的溶液”是指溶剂(如上文所述,溶剂是非官能化组分)和可溶的(如上文所述)弱碱性催化剂的均一混合物。这些实施方式中的溶剂可以是水或有机溶剂,例如烃、醇和酮。已知水是合适的。例如,在一些实施方式中,将可溶的弱碱性催化剂的溶液加入一种或多种多官能迈克尔受体中。以溶液的重量为基准计,一些合适的可溶弱碱性催化剂溶液中,可溶弱碱性催化剂的浓度等于或高于50%,或等于或高于65%。在一些涉及加入可溶弱碱性催化剂溶液的实施方式中,对包含可溶弱碱性催化剂的包、或组合物进行加热或降压、或二者兼用进行处理,以除去部分或全部的溶剂。在一些通过升温处理、以除去溶剂的实施方式中,除去溶剂的方式要不致影响到组合物向基片的施涂,也不会影响到组合物的固化;例如,可以在将组合物施涂到基片上之后再除去溶剂,在此情况下除去溶剂和固化的过程可完全地或部分地同时进行。在另一涉及加入可溶弱碱性催化剂溶液的实施方式中,溶剂留在其中(in place);即不需要除去溶剂的步骤。根据一实施方式,在涂敷组合物之前除去所有的溶剂。
在本发明的一些实施方式的实践中,将可溶弱碱性催化剂溶液加入一个包或组合物之中,将要向其中加入可溶的弱碱性催化剂溶液的包、或组合物将会是均相的。
在本发明的一些实施方式中,将可溶的弱碱性催化剂溶液加入一个包或组合物中,所得的混合物将是浑浊的。在这些实施方式中,不使本发明受任何模式或理论的限制,浑浊的产生是由于可溶的弱碱性催化剂溶液中的溶剂与其它组分不相容或不相溶;使得溶剂形成独立的相;该溶剂在包的整个体积内以液滴的形式分散存在。还设想到,当这种溶剂液滴分散形成时,可溶的弱碱性催化剂可保留在溶剂液滴中,或者可溶的弱碱性催化剂也可从溶剂中迁移出来,溶于其它组分中,或者可溶的弱碱性催化剂也可以某种比例同时分散于溶剂液滴和其它组分当中。在这些实施方式中,不管可溶的弱碱性催化剂的置身何处,只要可溶的弱碱性催化剂能够满足上述的溶解度标准,就认为包含这些溶剂液滴分散体的包或组合物是适于本发明实施方式的。
例如,在一些实施例中,将可溶的弱碱性催化剂溶于水形成水溶液,然后将该水溶液与一种或多种多官能迈克尔受体混合。
在本发明的一些实施方式中,在固化过程开始之前,可固化的组合物不包含任何可通过从迈克尔给体化合物上除去迈克尔活性氢原子而形成的阴离子(在本文中称为“给体衍生的阴离子”)。给体衍生的阴离子的一个实例是乙酰乙酸酯阴离子,该阴离子可通过从乙酰乙酸酯基上除去迈克尔活性氢原子得到。类似的给体衍生的阴离子可通过从上述的任意一种迈克尔给体官能团除去迈克尔活性氢原子而制得。本发明不局限于任何特定理论,在一些实施方式中,可固化组合物形成以后,一旦固化过程开始,一些包含一种或多种给体衍生阴离子的化合物,可以作为迈克尔加成反应的中间体形成。
在本发明的一些实施方式中,可固化组合物不含任何的单官能迈克尔受体或给体,已知这种给体或受体会造成链终止。在另外的实施方式中,可固化组合物包含至少一种单官能迈克尔受体。在本文中,“单官能迈克尔受体”是指每个分子中严格地具有一个结构(II)的迈克尔受体(如上所述)。一些单官能迈克尔受体包括,例如每个分子具有一个结构(II)的(甲基)丙烯酸及其酯,包括例如(甲基)丙烯酸烷基酯。
在本发明的一些实施方式中,可固化组合物不含任何单官能迈克尔给体。在另外的实施方式中,可固化组合物除了至少一种多官能迈克尔给体之外,还包含至少一种单官能迈克尔给体。在本文中,“单官能迈克尔给体”是指每个分子中严格地具有一个迈克尔活性氢原子的迈克尔给体(如上所述)。
选择本发明组合物的组分,使得迈克尔加成可以在实践本发明的条件下发生。例如,一种特定的多官能迈克尔受体,比较不易与一些多官能迈克尔给体进行迈克尔加成反应,而比较容易与其它多官能迈克尔给体反应。例如,甲基丙烯酸酯基与氰基乙酸酯基的反应要比与乙酰乙酸酯基的反应更容易进行。另外,一些可溶的弱碱性催化剂对迈克尔加成的促进能力,要远高于其它催化剂。然而,即使特定多官能迈克尔给体与特定的迈克尔受体之间的反应慢而效果差,在一些情况下可通过使用碱性更强的催化剂、使用更多量的碱性催化剂、加热混合物或者它们的组合,来加速反应,使其效果好。本发明的实施者可以很简单地选择组分的有效组合,从而在实施本发明时达到所需的固化速度。
在本发明的实践中,通过将组分相混合形成组合物;混合可以任意方法进行。在一些实施方式中,组分均为液体,可通过将这些组分置于容器中搅拌的方式混合。如果任何组分是固体,可进行充分的搅拌,使固体溶解或悬浮在组合物中。在一些实施方式中,可将各种组分在基片上混合,例如通过交替地施涂各种组分的涂层,或将各种组分的不同的流喷涂在基片的相同区域上。
本发明的可固化组合物,当刚刚混合时,应当在23℃具有有效的粘度。一种测量粘度的有效方法是使用Broolfield粘度计,根据粘度计制造商的说明书选择适于待测材料的轴类型和转速。使用Brookfield粘度计的合适条件包括,例如选择轴和转速,使得读数在仪器读数范围的10%-90%之内。对于一些实施方式,#4轴是合适的。在一些实施方式中,刚混合的组合物可以是粘度等于或大于0.01Pa*s(10cps)的液体。刚混合的组合物可以是粘度等于或小于10000Pa*s(10000000cps)的液体。所需的粘度可由用来混合组分的方法,或用来模制组合物或将其施涂在基片上的方法来决定。在一些包括将所述可固化组合物施涂在基片上的实施方式中,组合物的粘度等于或大于0.1Pa*s(100cps);或等于或大于0.2Pa*s(200cps);或等于或大于0.4Pa*s(400cps)。独立地,在一些涉及将所述可固化组合物施涂在基片上的实施方式中,组合物的粘度等于或小于2000Pa*s(2000000cps);或等于或小于1000Pa*s(1000000cps);或等于或小于500Pa*s(500000cps)。在一些涉及将固化的可固化组合物用作高弹体和/或用作聚合泡沫体的实施方式中,优选的粘度经常高于施涂在基片上的组合物的优选粘度。
本发明的可固化组合物能够在23℃在等于或少于7天的时间内固化。可通过测量组合物在23℃的贮存期(即从形成组合物,至混合物的粘度升高到无法再用来模制或施涂在基片上的时间)来验证固化的发生。可以在23℃用任意标准方法来测量刚混合的可固化组合物的粘度;如上文所讨论的,一种有效的粘度测量法是使用Brookfield粘度计。
贮存期的一种有效衡量是可固化组合物的粘度达到刚混合的组合物粘度的5倍所需的时间(在本文中称为“粘度五倍时间”)。另一种贮存期的有益衡量,是组合物的粘度达到刚混合的可固化组合物粘度的两倍所需的时间(在本文中称为“粘度加倍时间”)。据设想,当比较两种混合物时,具有较长粘度五倍时间的混合物也具有较长的粘度加倍时间。另一种贮存期的有效衡量,是所述可固化混合物的粘度达到刚混合组合物粘度的十倍所需的时间。还有一种贮存期的有效衡量,是可固化组合物的粘度达到刚混合的可固化组合物粘度的100倍所需的时间。
另一种有效的衡量是固化反应的半衰期。一般而言,据设想,当比较两种混合物时,具有较长半衰期的混合物也将具有较长的粘度五倍时间。固化反应的半衰期由以下方法测定。用任意已知的分析方法研究可固化组合物,以测量固化反应开始前所含的具有结构(II)的官能团(在本文中,这种官能团称为“结构II官能团”)的浓度,以测量在固化反应中已反应的结构II基团的浓度随时间变化的函数(从形成组合物的时刻起测量)。在本文中,在固化反应中已经反应的结构II基团的浓度与固化反应开始前所含的结构II基团的比值,被称为“转化率”。固化反应的半衰期是指转化率达到0.50所需的时间。半衰期可以用任意种类的方法评定。
一种评定固化反应半衰期的方法是直线拟合法(line-fit method),该方法按照以下步骤进行。每一次,测量转化率并用转化率计算“反应进展比”,在本文中反应进展比定义为(转化率)/(1-转化率)。用标准线性最小二乘法使反应进展比对时间的函数拟合到一条直线。则固化反应的半衰期为这条直线斜率的倒数。当本领域的普通技术人员认为反应进展比与时间的比值是线性的时候,用直线拟合法测定半衰期是合适的;如果本领域的普通技术人员认为反应进展比与时间的比值不是线性的,可使用一些其它的测定该反应半衰期的方法。
在一些实施方式中,可固化组合物的贮存期等于或大于5分钟;或者等于或大于10分钟;或者等于或大于25分钟。独立地,在一些实施方式中,贮存期等于或小于7天;或者等于或小于1天;或者等于或小于8小时;或者等于或小于2小时;或者等于或小于30分钟。
在另外的实施方式中,可固化组合物需要有较短的贮存期,在一些较短贮存期的实施方式中,贮存期等于或大于30秒;或者等于或大于1分钟;或者等于或大于2分钟。独立地,在一些较短贮存期的实施方式中,贮存期等于或小于20分钟;或者等于或小于10分钟;或者等于或小于5分钟。例如,在将固化后的可固化组合物用于泡沫体或高弹体的实施方式中,有一部分是需要较短贮存期的实施方式。
在一些本发明的实施方式中,可固化组合物包含至少一种除酸剂,如本文所述,除酸剂是指不是本发明的可溶弱碱性催化剂、能够与羧酸或其它酸之类的酸反应的化合物。在本文中,“与酸反应”是指所述除酸剂能够与酸相互作用(例如,通过形成共价键、离子键或配合物),从而形成临时产物或永久产物;除酸剂与酸的相互作用消除或减少了酸与除了除酸剂以外的其它化合物反应的趋势。除酸剂的一些实例为叔胺(例如三乙醇胺)、氮丙啶(例如哌嗪)、碳二亚胺、有机钛化合物、有机锆酸盐、弱碱性离子交换树脂、含氮树脂(例如聚-2-乙基-2-噁唑啉和聚乙烯吡咯烷)、碱金属碳酸盐和碳酸氢盐(例如碳酸钾)、以及它们的混合物。一些可以有效用作除酸剂的有机钛化合物为,例如购自DuPont公司的商品名分别为TyzorTMTnBT、TyzorTMTPT和TyzorTMAA的钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯和乙酰乙酸钛。
在一些使用一种或多种除酸剂的实施方式中,除酸剂包括一种或多种碳二亚胺(CDI)。碳二亚胺具有以下化学结构R21N=C=N-R12其中R21和R12是各自独立的,为烃结构或为除了碳原子和氢原子之外还包含至少一个氧、氮、硫或磷之类的杂原子(即除了碳原子和氢原子之外的原子)的结构。例如,R21和R12可选自烷基、芳基、烷基取代的芳基、芳基取代的烷基、以及它们的混合物。在一些实施方式中,R21和R12中的至少一种包含至少一个醚键、硫醚键、酯键、氨基甲酸乙酯键或酰胺键。还有其中R21和R12的其中之一或二者均为聚合物的碳二亚胺。
在一些实施方式中,本发明的除酸剂包括一种或多种具有被称为聚碳二亚胺(pCDI)结构的碳二亚胺 其中n等于或大于2,各R13、R14和R15独立地选自上文所述适于R21和R12的基团。R14基团可以全部相同,也可以为任意数字(小于等于n)的不同基团。在一些实施方式中,R13和R15中至少有一个包含至少一个醚键、硫醚键、酯键、氨基甲酸乙酯键或酰胺键。在一些实施方式中,R13和R15中至少有一个的分子量等于或大于200。在一些实施方式中,R14基团选自烷基、芳基、烷基取代的芳基、以及它们的组合。在本文中,其中所有R14基团均选自芳基、烷基取代的芳基、以及它们的混合物的pCDI被称为“芳族pCDI”。在一些实施方式中,至少使用一种pCDI。在一些实施方式中,至少使用一种pCDI。在一些实施方式中,至少使用一种其中所有R14均相同的pCDI。
本发明的一些实施方式涉及在基片上施涂一层组合物。该层可以是连续或不连续的膜。施涂的方法可以是本领域普通技术人员所知的任意方法,例如刷涂、喷涂、辊涂、转轮凹版涂布、胶印涂布、流涂、幕涂、浸涂、热融涂布、挤出、共挤出、类似的方法、以及它们的组合。在一些实施方式中,在常温下向基片上施涂组合物层。在另外的实施方式中。可以在升高的温度下进行施涂,例如用来调节组合物的粘度。
在另外的实施方式中,特别是在那些固化后的可固化组合物将用作泡沫体或用作高弹体的实施方式中,可通过在模具中或其它合适的容器中混合组分而形成可固化组合物,并且在固化反应过程中组合物就保存在其中。或者,在混合所有的组分之后,可将可固化组合物置于模子中或其它合适容器中,并且在固化过程中一直保存在其中。
在一些实施方式中,可对可固化组合物进行干燥。即在将第一包和第二包混合之后,但是可固化组合物投入使用之前,如果有任意溶剂之类的挥发性化合物存在,可能会用一段时间使任何的可挥发化合物蒸发。在此期间,在一些实施方式中,可固化组合物可以置于减压条件下、或置于流动空气中。干燥可以在固化反应之前、过程中或之后进行。独立地,在涉及将可固化组合物施涂在基片上、或将其置于模子中的实施方式中,可以在将可固化组合物施涂在基片上、或将其置于模子中之前、过程中或之后进行干燥。
在一些实施方式中,在固化过程中极少释放或不释放挥发性化合物。例如,在一些实施方式中,在固化过程中,以可固化组合物的初始重量(即以刚混合的可固化组合物的重量)为基准计,可固化组合物的重量减少了10%或更少。在一些实施方式中,在固化过程中,以组合物的初始重量为基准计,可固化组合物的重量减少了5%或更少,或者2%或更少,或者1%或更少。
在一些涉及将可固化组合物层施涂在基片上的实施方式中,在使可固化组合物与一种或多种基片接触之前,可以用电晕放电或用化学底漆涂布之类的一种或多种处理对基片进行处理。在其他实施方式中,基片不经预处理便与本发明的可固化组合物接触。可固化组合物的施涂量可以为,例如0.2-5.8克/平方米(0.12-3.56磅/令)。
在使用可固化组合物将基片互相粘合在一起的实施方式中,将可固化组合物层施涂在第一基片上之后,可使该层与另一基片接触,以形成复合材料。可任选地对这样形成的复合材料施加压力,例如使其通过辊轴,以有效增加基片与组合物的接触;通常在固化反应基本完成之前施加这种压力。在本发明的另一实施方式中,可以同时或依次地将可固化组合物层施涂在第一基片的两个面上,这些层可以同时或依次地与两个另外的基片接触,这另外的基片可以是相同的,也可以是不同的。还设想在所述过程之前或之后,用本发明的组合物或不同的组合物,将所述复合结构与其它基片粘合在一起。在本发明的方法中粘合在一起的第一和第二基片可以相同或不同,包括例如塑料、镀金属的塑料、金属和纸,这些材料的表面可以是光滑的,也可以是有结构的。
在可固化组合物将用于粘合基片的实施方式中,在有一些这样的实施方式中,所述复合材料将加热到23℃以上。本发明的可固化组合物能够在23℃固化,但是在一些实施方式中,需要通过加热组合物至23℃以上来加速或改进固化过程。当进行这种加热过程时,可加热该复合材料至35℃以上、或50℃以上或100℃以上。还设想到在一些实施方式中,在固化过程中将复合材料保持在35℃以下。
在可固化组合物用于将基片彼此粘合的实施方式中,在一部分这样的实施方式中,在可固化组合物与任意基片接触之前、或者在组合物与仅一种基片接触之时,大部分的或所有的迈克尔加成反应都己完成了。
在可固化组合物用于将基片彼此粘合的其它实施方式中,很大一部分的迈克尔加成反应发生在当可固化组合物与至少两种基片接触时。在一些这样的实施方式中,当可固化组合物与至少两种基片接触时,发生了至少25摩尔%的迈克尔加成反应;在另外的这种实施方式中,当可固化组合物与至少两种基片接触时,发生了至少50摩尔%、或至少75摩尔%、或至少90摩尔%的迈克尔加成反应。
根据另一实施方式,所述可固化组合物是有效的压敏粘合剂组合物。根据另一实施方式,当所述可固化组合物与至少一个包含剥离涂层的基片相接触时,发生固化。根据另一实施方式,固化了的可固化组合物的玻璃化转变温度低于50℃,包括低于30℃和低于25℃,并且在使用溶剂和不用溶剂的条件下施涂在聚合物膜上。可以用本发明的聚合物组合物和可固化组合物有效地制备很多种层压物。在本发明的一些实施方式中,基片是较薄而较平的,所得的复合材料被称为层压物。用于层压物的基片的一些实例为聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯之类的聚烷基烯、聚对苯二甲酸乙二酯之类的聚酯、聚酰胺(尼龙)、乙基纤维素、乙酸纤维素、镀金属的聚丙烯、纸、铝箔、其它金属、陶瓷片材料等,这些材料可以是卷材、片材、薄膜、箔等。用于层压物的基片的其它实例为纺织品或无纺织物,它们可以由一种或多种天然或合成纤维构成,这些纤维可以由例如面、毛、人造纤维、尼龙、聚脂、聚烷基烯、玻璃或陶瓷等材料制成。
在本文中,一种适用于将基片粘合在一起、形成层压物的粘合剂被称为“层压物粘合剂”。
在实践本发明时,可以用本发明的可固化组合物互相粘合、形成层压物的基片可以是彼此相同的或不同的。
固化了的组合物可用于多种用途。例如,所述可固化的组合物可用作高弹体,可与基片粘合或作为一种高弹体制品。另外例如,固化的组合物可以在制备泡沫体的条件下形成或固化。另外例如,可以将一层可固化组合物施涂在基片上,然后暴露在空气中形成涂层;这种涂层可以是连续的也可以是不连续的;可以是保护层或装饰层,或者既是保护层又是装饰层;它可作为例如油漆、另一类型的涂料或作为油墨。可固化组合物可用作,例如一种或多种垫片、密封胶、屋顶膜或膜。
固化的组合物可通过测量其玻璃化转变温度来表征。玻璃化转变温度可以在挠曲模式下,以1赫兹(1转/秒)的条件用动态力学分析法(DMA)测量。玻璃化转变温度Tg标示为tanA-温度曲线的峰。可以对固化的可固化组合物本身进行DMA测试,或者也可在固化的可固化组合物与其它材料接触时进行DMA测试。例如,如果固化的可固化组合物是复合材料中处于两块基片之间的层,可以对整个复合材料进行DMA测试;本领域的技术人员能够很容易地知道,如何忽略tanΔ-温度曲线中由于基片或固化的组合物以外的材料引起的峰。在一些实施方式中(在本文中称为“多Tg”实施方式),固化的组合物在tanΔ-温度曲线中将具有一个以上的峰。
在本文中,“固化的组合物的Tg是某某值””这一说法,应理解为固化的组合物的唯一Tg是该确定值,或者固化的组合物在tanΔ-温度曲线中具有多重峰,而其中的一个峰是该特定值。
固化后的本发明的可固化组合物可具有宽范围中的任意Tg,在一些实施方式中,固化后的可固化组合物的Tg等于或高于-80℃。独立地,在一些实施方式中,固化的可固化组合物的Tg等于或低于120℃。对一个Tg或多个Tg加以选择,从而产生固化后的组合物的目标用途所需的最好性能。
例如,当固化的可固化组合物将用于结构粘合剂时,通常选择固化的组合物,使其Tg等于或高于50℃。另一个实例中,当固化的组合物将用于压敏粘合剂时,通常选择可固化组合物,使固化的可固化组合物的Tg等于或低于15℃;或者等于或低于0℃;或者等于或低于-25℃;或者等于或低于-50C。在另一个实例中,当固化的组合物将用作层压粘合剂时,经常选择可固化的组合物,使固化的可固化组合物的Tg等于或高于-30℃;或者等于或高于-15℃;或者等于或高于15℃;等于或高于30℃。
需要理解,为了本说明书和权利要求书的目的,本文中所引述的范围和比值极限值都是可以组合的。例如,如果对于一个具体的参数,其范围描述为60-120和80-110,应理解范围60-110和80-120也是可以的。另外,如果引述的最小范围值为1和2,最大范围值为3、4和5,则一下范围都是可以的1-3、1-4、1-5、2-3、2-4和2-5。
实施例在以下实施例中,使用了以下缩写和材料
SR-259=聚乙二醇(200)二丙烯酸酯,购自Sartomer公司。
CD-501=丙氧基化(6)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,购自Sartomer公司。
SR-306HP=三丙二醇二丙烯酸酯,购自Sartomer公司。
MorcureTM2000=双酚A二环氧甘油醚的二丙烯酸酯,购自罗门哈斯公司。
EB-8402=氨基甲酸乙酯二丙烯酸酯,购自UCB公司。
SR-9003=丙氧基化的(2)新戊二醇二丙烯酸酯,购自Sartomer公司。
SR-610=聚乙二醇(600)二丙烯酸酯,购自Sartomer公司。
IRR-214=二丙烯酸脂环酯,购自UCB公司。
GF-19=高润滑低粘度聚乙烯膜,厚0.025毫米(1密尔)。
PET=电晕处理的聚对苯二甲酸乙二酯,92隔距(gauge)。
OPP=电晕处理的定向聚丙烯,厚度为0.025毫米(1密尔)。
Al箔=铝箔,厚0.025毫米(1密尔)。
LLDPE=线性低密度聚乙烯膜,0.05毫米(2密尔)。
镀金属的OPP=镀金属的定向聚丙烯,0.025毫米(1密尔)。
连续涂布步骤用Polytype实验室涂布机/层压机,以20英尺/分钟的条件将实施例1的粘合剂涂布在92隔距的PET膜(Dupont 92 LBT MylarTM)上。粘合剂的涂布重量为1.5-2磅/令膜。
在涂布站之后,立刻将第二92隔距的PET膜连续施加在粘合剂涂层之上,并用压送辊适当挤压。将手工制造的样品各种基片任选地粘结在第二膜中,从而可以评价各种处理的效果。
用于监控层压膜样品固化程度的方法剪裁出30-40平方厘米的层压膜样品,并将两个膜分开。将两个分开的膜卷成圆筒,插入1.5毫升的小瓶内。向小瓶内加入0.9毫升的次氯仿,每10毫升这种次氯仿中含有0.6微升的乙酸。(加入乙酸是为了在分析过程中抑制粘合剂的继续固化)。给小瓶盖上盖子,振摇5分钟,将液体吸入NMR管。用Bruker 500 Ultrashield仪器记录样品的NMR谱。通过将5.9ppm位移处的峰积分面积与作为内标的6.9ppm处的恒定峰比较,来监控丙烯酸烯烃基团的浓度。
用给定时间的5.9ppm峰的面积除以6.9ppm峰的面积,来计算丙烯酸酯的相对残余。用100%-100*(t时间的相对丙烯酸酯/0时间的相对丙烯酸酯)来计算固化百分率。
T-剥离粘合的测试方法在T-剥离测试中,在第一膜上涂布一层热固性组合物。在施涂层之前、过程中或之后,基本除去热固性组合物中的任何溶剂或其它挥发性化合物。然后使第二膜(与第一膜的材料相同或不同)与热固性组合物层相接触,并将这样形成的层压物在压送辊之间挤压。
在测试之前,该层压物在环境条件(20-25℃)下储存不同的时间。
切割出25毫米(1英寸)宽的层压物条,然后在张力测试仪中,在4.2毫米/秒(10英寸/分)的速度下将条剥离开。将撕开条所需的平均负荷记录下作为t-剥离结果。
实施例1热固性组合物的制备按照以下步骤制备了三种热固性组合物按照表1所列的比例,将三羟甲基丙烷三(乙酰丙酮酸酯)、Morecure 2000、Sartomer SR-259和乙酸钾的70%水溶液手动剧烈混合。

混合物立即使用。
实施例2组合物的贮存期(pot life)使实施例1的组合物在35℃下达到平衡。用Brookfield LVDVI粘度计测量它们的粘度。使用25轴,转速为100转/分钟。组合物的初始粘度和粘度加倍时间(贮存期)列于下表。

可以看出,乙酸钾催化剂用量的减少显著延长了贮存期。
实施例3向油墨中加入催化剂振摇白色油墨(购自Color Converting Industries的F-11白,53.1%固体)的样品以使任何沉淀物重新悬浮。向油墨样品中加入6%的乙酸钾的正丙醇溶液,以得到3%的乙酸钾(以油墨固体计)。用#4绕线棒将整分的初始油墨和包含3%乙酸钾的油墨涂布在92隔距的PET膜(Dupont 92 LBT MylarTM)上,然后在强制空气烘箱内,在60℃下干燥4分钟。
用热固性组合物1A对92 LBT PET膜进行连续涂布,并压制成制备的油墨膜。用NMR检测粘合剂的固化程度。结果列表并作图

可以看出,与未改性的白色油墨接触的粘合剂,在29小时内固化很少。相反的,与结合了乙酸钾催化剂的油墨接触的粘合剂,固化要快得多。
实施例4向油墨内加入除酸剂振摇蓝色油墨(购自Color Converting Industries的F-11青蓝,29.3%固体)的样品以使任何的沉淀物重新悬浮。向混合油墨的样品中加入4%(以混合油墨的固体计)的除酸剂三乙醇胺。用#2.5绕线棒将处理过的和未改性的油墨施涂在92隔距PET膜(Dupont 92 LBT MylarTM)上,然后在强制空气烘箱内,在60℃下干燥4分钟。用热固性组合物1A对92 LBT PET膜进行连续涂布,并压制成制备的油墨膜。用NMR检测粘合剂的固化程度。结果列表并作图

可以看出与含有除酸剂的油墨接触的粘合剂的固化速度,要远远大于与未改性对照物油墨接触的样品。
实施例5具有催化剂的基片的处理制备了氢氧化钾催化剂的10%的水溶液。将5毫升的这种催化剂溶液吸移在5英寸*10英寸的牛皮纸片上,然后用#4绕线棒铺展开。然后在强制空气烘箱内,在60℃下干燥该纸片10分钟。将5毫升的1A或1D热固性组合物吸移在催化剂处理的或未改性的牛皮纸片上,然后用#4绕线棒铺展开。将PET片(92 LBT)卷在每个粘合剂涂层上,然后将样品在室温下陈化18.5小时。通过触感和t-剥离粘合性评价样品。结果总结于下表

可以看出,未改性的牛皮纸不是适于迈克尔固化热固性组合物的基片。可以看出用催化剂对纸的处理使基片适于配方1A之类的迈克尔固化组合物。
还可看出,用催化剂对纸的处理甚至使组合物1D固化速度加快、粘合性改进,组合物1D是一种本身不含反应促进剂的配方,而且其贮存期比固化时间长。
实施例6用聚合催化剂给基片涂底漆将Rhoplex ASE-95碱可溶性乳液稀释到5%固体,然后用45%的氢氧化钾水溶液中和至pH=13。中和后的聚合物被认为是聚合物类的弱碱催化剂。
将5毫升的聚合物类弱碱催化剂溶液吸移在5英寸*10英寸的PET片(92 LBT,Dupont)上。然后在强制空气烘箱内,在60℃下干燥该片10分钟。
将热固性组合物1A连续涂布在92 LBT PET膜上,并压制成未改性的PET片,或用聚合物类弱碱催化剂涂底漆的PET片。样品在室温下陈化22小时,然后用触感和t-剥离粘合性评价样品。结果汇总于下表

可以看出,用聚合物类弱碱催化剂在其表面涂底漆的PET基片的固化速度,要远远大于未改性的PET。
实施例7本身有催化性的基片将一片玻璃(Kodak Projector Slide Cover Glass(柯达投影幻灯片用玻璃),3.25英寸*4英寸,货号为1402130)用肥皂水清洗、去离子水冲洗,然后在60℃下干燥10分钟。
将2毫升热固性组合物1D吸移到该玻璃片上或PET(92 LBT,Dupont)膜上,然后用#2.5绕线棒铺展开。将涂好的样品在室温下敞开放置xx小时,然后用触感来评价样品。
可以看到,玻璃表面能够催化不含反应促进组分的热固性组合物的固化。
权利要求
1.一种可固化组合物,它包含(a)至少一种多官能迈克尔给体;(b)至少一种多官能迈克尔受体;以及(c)至少一种反应促进剂,其中,至少一部分所述反应促进剂位于至少一个所述组合物要施涂的表面上。
2.如权利要求1所述的可固化组合物,其特征在于,所述反应促进剂包含在底漆中或油墨中,或者所述底漆和油墨本身是反应促进剂。
3.一种可固化组合物,它包含(a)至少一种多官能迈克尔给体;(b)至少一种多官能迈克尔受体;以及(c)至少一种反应促进剂,其中,所述至少一种反应促进剂选自至少一种催化剂、助催化剂和除酸剂。
4.一种层压物,它包括至少两块与下述物质的反应产物接触的基片(a)至少一种多官能迈克尔给体,以及(b)至少一种多官能迈克尔受体,其中,至少一种反应促进剂是在层压之前位于至少一块基片的表面上的。
5.如权利要求4所述的层压物,其特征在于,所述反应促进剂包含在底漆中或油墨中,或者所述底漆和油墨本身是反应促进剂。
6.一种制品,其至少一部分的表面与下述物质的反应产物接触(a)至少一种多官能迈克尔给体,以及(b)至少一种多官能迈克尔受体,其中,反应促进剂是在(a)和(b)的反应之前位于所述表面上的。
7.如权利要求6所述的制品,其特征在于,所述反应促进剂包含在底漆中或油墨中,或者所述底漆和油墨本身是反应促进剂。
8.一种基片,它包含至少一种反应促进剂,所述反应促进剂是在制造所述基片的过程中包括在所述基片中的,或者用包含至少一种反应促进剂的混合物涂布所述基片而包括在所述基片中的,或者使所述基片经历至少一种能在其表面上生成或引入反应促进剂的过程而包括在所述基片中的。
9.如权利要求8所述的基片,其特征在于,所述反应促进剂包含在底漆中或油墨中,或者所述底漆和油墨本身是反应促进剂。
10.一种用于基片的油墨、底漆或涂料,它包含至少一种权利要求1的用于固化迈克尔反应的反应促进剂。
11.一种用于基片的油墨、底漆或涂料,它包含至少一种促进或催化迈克尔给体和受体的反应的反应促进剂。
12.一种油墨、底漆或涂料,它包含至少一种用于迈克尔给体和受体的反应的助催化剂。
13.一种用于基片的油墨、底漆或涂料,它包含至少一种除酸剂。
全文摘要
一种可固化组合物,包含至少一种多官能迈克尔给体、至少一种多官能迈克尔受体和至少一种反应促进剂,其中,所述至少一种反应促进剂施涂在至少一块基片上,或者包含在一种或多种要施涂在至少一块基片上的组合物中。
文档编号C09D7/12GK1782004SQ20051011346
公开日2006年6月7日 申请日期2005年10月13日 优先权日2004年10月13日
发明者T·F·考夫曼, D·W·惠特曼, M·J·扎约克夫斯基 申请人:罗门哈斯公司
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