[發明專利]包含聚合物層的制品

在審

• 申請號: 201880009079.0
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN110234670A
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: J·F·T·B·斯諾;W·H·布里斯科;A·F·斯蒂芬斯;E·A·M·巴克斯特
• 申請（專利權）人: 吉列有限責任公司
• 主分類號: C08F293/00
• 分類號: C08F293/00;B26B21/52;C08J7/16
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 張欽

本發明提供一種制品，其包括具有帶電荷表面的基底；和位于所述基底表面上的聚合物層；其中所述聚合物層包含：交聯的子層，所述交聯的子層包含帶電荷部分，所述帶電荷部分具有與所述帶電荷表面的電荷相反的電荷；和上層，所述上層包含從所述子層接枝并遠離所述基底表面延伸的聚合物鏈。優選地，所述聚合物鏈為聚合物刷。

技術領域

本發明整體涉及向基底施加聚合物層，尤其涉及向消費制品施加聚合物層的領域。

背景技術

熟知的是向制品表面施加聚合物的外層、涂層或膜，以便改善下方本體基底的界面特性。也就是說，通常，制品的本體基底通常可由普通或廉價的材料或由具有特定物理特性的材料形成。由于基底材料的固有界面特性可少于最佳情況(例如，制品表面與人體皮膚相互作用)，因此可施加聚合物的層、涂層或膜以改善這些特性。這在例如涂料領域中是熟知的，其中涂料涂層掩蓋下方基底表面的特性，從而改善功能性和/或外觀。

在消費品(諸如消費制品和消費制品的包裝)的領域中，通常期望形成制品的散裝材料為通常可用的、廉價、易于加工/成形、對環境影響較低、可循環再用、可生物降解的和/或具有多種其他期望特性中的任一種。然而，與此類基底材料相關聯的界面特性通常是次優的。例如，他們可提供不太理想的消費者觸摸體驗，可能易受腐蝕或其他降解，和/或可能易受微生物生長影響等。

雖然在向基底提供表面改性方面已取得了許多進展，但仍然需要新的和優選改進的改性層以及施加他們的技術。

發明內容

根據本發明，提供一種制品，所述制品包括：

基底，所述基底具有帶電荷表面；和

聚合物層，所述聚合物層位于所述基底表面上；

其中所述聚合物層包含：交聯的子層，所述交聯的子層包含帶電荷部分，所述帶電荷部分具有與所述帶電荷表面的電荷相反的電荷；和包含從子層接枝的聚合物鏈的上層。

本發明的優點可涉及在基底上提供聚合物層，所述聚合物層通過通用且有效的技術附接，所述技術有可能允許具有各種材料和各種表面形狀(例如平面、成輪廓或彎曲等)的基底的就緒表面改性。

雖然可以理解的是，使用離子吸引來將涂料約束到基底表面一般可能是比使用共價鍵可靠性更低的固定途徑，但本發明人已成功地改善了離子附接途徑的通用性。

如上所述，本發明的聚合物層包含具有帶電荷部分的交聯的子層，所述帶電荷部分具有與帶電荷基底表面的電荷相反的電荷。據信提供與基底表面形成離子吸引，附接點的多個帶電荷部分的交聯的子層由于交聯的子層中多個帶電基團的累積吸引力而提供與表面的穩固附接。有利的是，在無需通過與基底表面進行化學反應而采用共價鍵的情況下，可實現這種穩固附接。

在一個優選的實施方案中，交聯的子層為具有多個帶電荷部分和聚合引發部分(諸如鹵化物)的二維聚合物墊。帶電荷基團通過簡單吸附到帶電荷界面而有利于墊錨定到基底表面，而示例性鹵基團可有利于使用ATRP從墊接枝聚合物鏈。

盡管交聯的子層形成到聚合物層的基底表面的錨定層，但制品的界面性質的改性由從交聯的子層接枝的聚合物鏈提供。也就是說，聚合物鏈被一端錨固至交聯的子層(也就是說，它們在聚合引發點處端部附接到交聯的子層)，然后通過聚合生長。

在本發明的優選實施方案中，聚合物鏈為聚合物刷。也就是說，接枝聚合物鏈呈刷構象。聚合物刷為在一端錨固至交聯的子層(也就是說，末端連接到交聯的子層)并且大致垂直地遠離基底表面延伸的聚合物鏈。當以足夠高的密度接枝在表面上以呈刷子構象時，聚合物鏈成為聚合物刷。聚合物刷的刷狀構象由于鄰近鏈之間的排斥相互作用而出現。即，鏈之間的間距s與表示為“回轉半徑”rg(回轉半徑是指延長鏈長的平方根)的鏈長之間的關系。“刷”構象被描述為其中當鏈從表面延伸遠離時，鏈之間的間距比聚合物rg小兩倍的體系。在本申請中，在刷構型中的多個聚合物鏈內的單個聚合物鏈被稱為聚合物刷。