CN111630128A - 咪唑鎓氟磺酰亚胺离子粘合剂组合物及其选择性脱粘 - Google Patents

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Abstract

粘合剂可包含至少一种式1的咪唑鎓阳离子和至少一种式2的氟磺酰亚胺阴离子。在这些式中：R1为氢，C1‑C3烷基或任选取代的C1‑C12烷基胺，R3各自独立地为C1‑C3烷基或任选取代的C1‑C12烷基胺，且R2、R4、R5各自独立地为氢或C1‑C3烷基；

Description

咪唑鎓氟磺酰亚胺离子粘合剂组合物及其选择性脱粘
发明人：史丹尼斯劳·瑞瓦尔，汀莎·姚，胡毓芬，张洪喜和王鹏
相关申请的交叉引用
本专利申请要求2017年11月21日提交的美国临时申请62/589,401的优先权，该临时申请通过具体引用以其全部内容并入本文。
背景技术
技术领域：
本公开涉及用作涂覆于表面的粘合剂和涂层的化合物和/或材料，其中施加电动势时，可以将该粘合剂和涂层从表面上脱粘而不会损伤该表面。本公开还涉及从表面脱粘粘合剂和涂层的方法。更具体地，本公开涉及用于粘合剂和涂层的阳离子咪唑鎓和阴离子氟磺酰亚胺组合物。
相关技术描述：
离子组合物(例如离子液体)可用作粘合剂，例如用于金属表面的粘合剂。然而，已知包含一些咪唑鎓磺酰亚胺的组合物可对铝表面具有相对腐蚀性。
因此，需要一种新型的离子组合物，该组合物能够从表面脱粘而不对金属基材显示出腐蚀性。
发明概述
在一些实施方式中，粘合剂组合物可包含：至少一种式1和/或式3的咪唑鎓阳离子：
Figure BDA0002589090200000021
其中：R1为氢、C1-C3烷基或任选取代的C1-C12烷基胺；R3为C1-C3烷基或任选取代的C1-C12烷基胺；R2、R4、R5、R6和/或R7各自独立地为氢或C1-C3烷基；Y是连接基团。
粘结剂组合物还可包含至少一种式2和/或式4的二磺酰亚胺阴离子：
Figure BDA0002589090200000022
其中：每个R8分别为氢或氟；并且n为整数。
在一些实施方式中，粘合剂组合物可以包含：至少一种式1的咪唑鎓阳离子：
Figure BDA0002589090200000023
其中：R1为氢、C1-C3烷基或任选取代的C1-C12烷基胺；R3为C1-C3烷基或任选取代的C1-C12烷基胺；R2、R4、R5各自独立地为氢或C1-C3烷基。
粘合剂组合物还可以包含至少一种式2的氟磺酰亚胺阴离子：
Figure BDA0002589090200000031
在一些实施方式中，粘合剂组合物可以由以下限定：R1、R2、R4和R5各自独立地为氢、甲基、乙基或丙基；Y是带有或不带有杂原子的取代或未取代的C1-C12烷基；n为0、1、2、3或4。
在一些实施方式中，粘合剂组合物可以由以下限定：其中R1或R3中的至少一个如下：
Figure BDA0002589090200000032
在一些实施方式中，咪唑鎓阳离子为下列中的至少一个：
Figure BDA0002589090200000033
在一些实施方式中，R2是甲基、乙基或丙基，其中乙基可以是一个实例。
在一些实施方式中，各实施方式之一的粘合剂组合物可以包含含有咪唑鎓阳离子和氟磺酰亚胺阴离子的聚合物。在一些方面，聚合物包含至少一种选自丙烯酸酯聚合物、烷基丙烯酸酯聚合物、烷基-烷基丙烯酸酯聚合物或其组合的聚合物。在一些方面，聚合物包含丙烯酸酯聚合物，甲基丙烯酸酯聚合物，或者丙烯酸酯聚合物和甲基丙烯酸酯聚合物两者的组合。在一些方面，聚合物包含丙烯酸、丙烯酸C1-14烃基酯、甲基丙烯酸C1-14烃基酯单体或其组合。在一些方面，聚合物是交联的。在一些方面，聚合物是用环氧交联剂交联的。在一些方面，环氧交联剂是N,N,N',N'-四缩水甘油基-间二甲苯二胺。
在一些实施方式中，咪唑鎓阳离子和氟磺酰亚胺阴离子以大约1:1的比例存在。
在一些实施方式中，粘合剂组合物被构造成可选择性脱粘的。在一些方面，粘合剂组合物被构造成在施加电动势时可选择性脱粘的。
在一些实施方式中，制备各实施方式之一的粘合剂组合物的方法包括：将氟磺酰亚胺阴离子与咪唑鎓阳离子组合。在一些方面，该方法可以包括将氟磺酰亚胺阴离子和咪唑鎓阳离子与聚合物组合。在一些方面，该方法可以包括在与氟磺酰亚胺阴离子和咪唑鎓阳离子组合之前、期间或之后使聚合物交联。
在一些实施方式中，将各实施方式之一的粘合剂组合物粘着于基材的方法可以包括：将粘合剂组合物涂覆于第一导电基材。在一些方面，该方法可以进一步包括将粘合剂组合物涂覆于第二导电基材，以使粘合剂组合物在第一导电基材和第二导电基材之间。
在一些实施方式中，粘合剂构件可以包含：各实施方式之一的粘合剂组合物形成的粘合剂层；以及在粘合剂层的至少一侧上的至少一个离型衬里。在一些方面，粘合剂构件可以包含在粘合剂层的每侧上的离型衬里。
在一些实施方式中，选择性粘合剂材料可以包含各实施方式之一的粘合剂组合物，该粘合剂组合物被构造成使得向选择性粘合剂材料施加电动势会降低选择性粘合剂材料的粘附。
在一些实施方式中，可选择性脱粘的结构体可以包含各实施方式之一的选择性粘合剂材料的可选择性脱粘层，其中可选择性脱粘层被布置在第一导电表面和第二导电表面之间。在一些方面，选择性粘合剂材料粘着于第一导电表面和第二导电表面。在一些方面，各实施方式之一的可选择性脱粘结构体可以包含电源，该电源与第一导电表面和第二导电表面中的至少一个电连通，从而与之产生可闭合的电路。在一些方面，电源是DC电源，其可以提供约3伏至约100伏。在一些方面，各实施方式之一的可选择性脱粘结构体可以包含具有导电材料的第一导电表面，其可以被构造成基材。在一些方面，各实施方式之一的可选择性脱粘结构体可以包含具有导电材料的第二导电表面，其可以被构造成基材。在一些方面，导电材料包括金属、混合金属、合金、金属氧化物、复合金属、导电塑料或导电聚合物。在一些方面，导电材料包括导电金属、混合金属、合金、金属氧化物、混合金属氧化物、导电塑料、碳质材料、复合金属或导电聚合物。在一些方面，导电材料包含导电金属。在一些方面，导电金属包含铝。在一些方面，选择性粘合剂材料对第一导电表面和/或第二导电表面具有降低的腐蚀作用。
在一些实施方式中，可选择性脱粘结构体可以包含各实施方式之一的选择性粘合剂材料的可选择性脱粘层，其中可选择性脱粘层布置在第一导电表面上。在一些方面，各实施方式之一的可选择性脱粘结构体可以包含与第一导电表面电连通的电源。
在一些实施方式中，可选择性脱粘材料可以包含各实施方式之一的离子组合物和/或粘合剂组合物。在一些方面，可选择性脱粘材料可以包含聚合物。在一些方面，聚合物可以包含丙烯酸酯聚合物，甲基丙烯酸酯聚合物，或者丙烯酸酯聚合物和甲基丙烯酸酯聚合物两者的组合。在一些方面，聚合物可以包含丙烯酸、丙烯酸C1-14烃基酯或甲基丙烯酸C1-14烃基酯单体。在一些方面，可选择性脱粘材料是粘合剂。
前述发明概述仅是说明性的，而绝非旨在以任何方式进行限制。除了上述说明性方面、实施方式和特征之外，其他方面、实施方式和特征将通过参考附图和以下详细描述而变得显而易见。
附图简要说明
从下面的描述和所附的权利要求并结合附图，本公开的上文和下文的信息以及其他特征将变得更加显而易见。应当理解，这些附图仅描绘了按照本公开的若干实施方式，因而不应认为是对本公开的范围的限制，本公开将通过使用附图利用额外的特性和细节来描述。
图1是包含了本文中所述的离子组合物的一个实施方式的设备的示意图。
图2是包含了本文中所述的离子组合物的一个实施方式的设备的示意图。
图3是在本文中所述的离子组合物的一个实施方式的粘附质量测试中所使用的设备的示意图。
图4是在图3中所示的设备中测试的本文中所述的化合物的一个实施方式的剥离强度密度与时间的关系图。
附图中的元件和组件可以按照本文中所描述的实施方式中的至少一个来进行排布，并且所述排布可以由本领域的普通技术人员按照本文中所提供的公开内容来修正。
详细描述
在下面的详细说明中，参考形成其部分的附图。在附图中，类似的符号通常标识类似的组件，除非上下文另外指示。详细的说明书、附图和权利要求书中描述的说明性实施方式不旨在成为限制。在不脱离本文中提出的主题的精神或范围的情况下，可利用其他实施方式，并且可进行其他改变。容易理解：如本文中总体描述的并且在附图中示出的本公开的各个方面可按各种各样不同的构造来排布、取代、组合、分离和设计，所有这些都是本文中明确预料到的。
通常，本技术包括用作涂覆于表面的粘合剂和涂层的化合物和/或材料，其中在施加电动势时粘合剂和涂层可以从表面脱粘而不损伤该表面。本技术还包括用于使粘合剂和涂层从基材表面脱粘的方法和***。另外，本技术包括用于粘合剂和涂层的阳离子咪唑鎓和阴离子磺酰亚胺组合物。
在一些实施方式中，本文中所述的离子组合物可用于粘合到表面。在一些方面中，离子组合物可被构造成用于表面的粘合剂或涂层，当涂覆粘合于该表面时，该表面上的粘合剂或涂层可通过脱粘程序从表面除去。离子组合物被构造成使得在粘合于表面之后，其可以在不损伤表面的情况下被除去。这可有利于允许从表面除去粘合剂或涂层以保持表面处于原始状态。脱粘程序可以包括施加电能(例如经由电动势)，以使粘合剂或涂层从表面上提起而不损伤表面。
另外，本文中所述的离子组合物可以被构造成使得其对金属基材的腐蚀性比以前的离子组合物实质上更低。现在可以将离子组合物涂覆于基材的金属表面而不导致基材腐蚀。这可以通过如下提供实质性的益处：允许更多类型的表面(例如在金属基材上)接收可以选择性地脱粘的离子组合物作为粘合剂或涂层，与此同时与现有的组合物相比，减少腐蚀。
在一些实施方式中，离子组合物可以包含咪唑鎓阳离子，其包括咪唑核心结构，并且因此可以被称为咪唑或咪唑鎓，其可以被取代或可以不被取代。离子组合物的咪唑鎓阳离子可包括下式1所示的结构：
Figure BDA0002589090200000071
式1结构可以包括任何取代基R基团用于R1、R2、R3、R4和/或R5，例如本文所述或以其他方式已知的那些。
关于任何相关的结构表示，例如式1，在一些实施方式中，R1为H、C1-C3烷基(例如甲基、乙基、丙基、异丙基等)或任选取代的C1-C12烷基胺。在一些实施方式中，R1为C1烷基。在一些实施方式中，R1为1-(2-(二异丙基氨基)乙基)。
关于任何相关的结构表示，例如式1，在一些实施方式中，R2为H或C1-C3烷基(例如甲基、乙基、丙基、异丙基等)。在一些实施方式中，R2为H。在一些实施方式中，R2为C2烷基。
关于任何相关的结构表示，例如式1，在一些实施方式中，R3为C1-C3烷基(例如甲基、乙基、丙基、异丙基等)或任选取代的C1-C12烷基胺。在一些实施方式中，R3为1-(2-(二异丙基氨基)乙基)。
关于任何相关的结构表示，例如式1，在一些实施方式中，R4为H或C1-C3烷基(例如甲基、乙基、丙基、异丙基等)。在一些实施方式中，R4为H。
在式1的一些实施方式中，R基团可如下限定：R1可以是氢、C1-C3烷基或任选取代的C1-C12烷基胺；R2、R4和R5可各自独立地为氢或C1-C3烷基；R3可以是C1-C3烷基或任选取代的C1-C12烷基胺。
在一个实例中，式1下的离子组合物可包括：R1为C1烷基；R2为氢；R3为1-(2-(二异丙基氨基)乙基)；R4和R5均为氢。
在另一个实例中，式1下的离子组合物可包括：R1为1-(2-(二异丙基氨基)乙基)；R2为C2烷基；R3为1-(2-(二异丙基氨基)乙基)；R4和R5均为氢。
在一些实施方式中，R1、R2、R3、R4和/或R5取代基可各自独立地包括亲水性官能团。在一些实施方式中，R1、R2和R3取代基中的至少一个可以包括亲水性官能团。在一些实施方式中，亲水性官能团可包含氮、硫和/或磷。在一些实施方式中，亲水性官能团可包含氨基。在一些方面，R1、R2和/或R3取代基可各自独立地包括亲水性官能团。在一些方面，R1和/或R3取代基可各自独立地包括亲水性官能团。
在一些实施方式中，R1、R2、R3、R4和/或R5取代基可各自独立地包括亲水性官能团，该亲水性官能团包括以下一个或多个：氨基、单(烷基)取代的氨基和二(烷基)取代的氨基、单(芳基)取代的氨基和二(芳基)取代的氨基、烷基酰氨基，芳基酰氨基、亚氨基、烷基亚氨基、芳基亚氨基、硝基、亚硝基、磺基、磺酸根(sulfonato)、烷基硫烷基(alkylsulfanyl)、芳基硫烷基、烷基亚磺酰基(alkylsulfinyl)、芳基亚磺酰基、烷基磺酰基(alkylsulfonyl)、芳基磺酰基、膦酰基(phosphono)、膦酸基(phosphonato)、亚膦酸基(phosphinato)、二氧磷基(phospho)、膦基(phosphino)、羟基，及其组合，它们可以进一步包括至少一个与其偶联的C1-C3烷基，以形成亲水性官能团。在一些实施方式中，R1、R2和R3取代基中的至少一个可以包括亲水性官能团。在一些方面，R1、R2和/或R3取代基可各自独立地包括亲水性官能团。在一些方面，R1和/或R3取代基可各自独立地包括亲水性官能团。
在一些实施方式中，R1、R2、R3、R4和/或R5取代基可各自独立地包括疏水性官能团。在一些实施方式中，R1、R2和R3取代基中的至少一个可以包括疏水性官能团。在一些实施方式中，疏水性官能团可包含任选取代的烷基。在一些实施方式中，任选取代的烷基可以包含甲基、乙基和/或丙基。在一些方面，R1、R2和/或R3取代基可各自独立地包括疏水性官能团。在一些方面，R1和/或R3取代基可各自独立地包括疏水性官能团。在一些方面，R2取代基可包括疏水性官能团。
在一些实施方式中，咪唑鎓阳离子可包含第一胺作为一个或多个取代基。在一些实施方式中，第一胺可以是脂族胺。在一些实施方式中，脂族胺可具有两个取代基，例如本文所定义的R基团(例如，R6和/或R7)。在一些实施方式中，脂族胺可包含氨基。
在一些实施方式中，除了第一胺之外，咪唑鎓阳离子可包括第二胺。在一些实施方式中，第二胺可包括芳族胺。在一些实施方式中，芳基胺可以具有两个取代基，其可以是R1、R2、R3、R4和/或R5中的至少两个，优选R1和R2，作为在其他R基之一上的第一胺的补充。在一些实施方式中，芳基胺可以是咪唑鎓基团。在一些实施方案中，咪唑鎓基团可仅在R1、R2和R3处包括取代基，其中R4和R5为氢。
在一些实施方式中，R1和/或R3可以包含烷基，例如甲基、乙基或丙基。
在一些实施方式中，R1和/或R3可以包含以下取代基：
Figure BDA0002589090200000091
在一些实施方式中，R2可以包含烷基，例如甲基、乙基或丙基。
在一些实施方式中，咪唑鎓盐阳离子可以选自以下结构：
Figure BDA0002589090200000092
在一些实施方式中，离子组合物可具有一种或多种不同类型的咪唑鎓阳离子，例如前述结构中的一种或两种。
在一些实施方式中，离子组合物可包含磺酰基磺酸酰亚胺阴离子。在一些实施方式中，磺酰基磺酰亚胺阴离子可包括氟烷基磺酰亚胺化合物(例如CH2FSO2NSO2CH2F，CF3SO2NSO2CF3等)。在一些实施方式中，磺酰基磺酸酰亚胺阴离子可包含氟磺酰亚胺化合物。
因此，离子组合物还可包含磺酰亚胺阴离子。磺酰亚胺阴离子可包括如下式2所示的结构：
Figure BDA0002589090200000101
在一些实施方式中，离子组合物可包含咪唑鎓阳离子和磺酰亚胺阴离子。
在一些实施方式中，离子组合物可包含具有通过连接基团连接至氨基的咪唑鎓的阳离子，其可被称为咪唑鎓氨基(imidazolium amino)。离子组合物的咪唑鎓氨基阳离子可包括下式3所示的结构：
Figure BDA0002589090200000102
式3的结构可包含任何取代R基团用于R1、R2、R4、R5、R6及/或R7,如式1所描述的那些或本文所描述那些或其他已知的那些。
在式3的一些实施方式中，R基团可被限定如下：R1可为氢、C1-C3烷基(如甲基、乙基、丙基、异丙基等)或任选被取代的C1-C12烷基胺；R2、R4、R5、R6及/或R7可各自独立地为氢或C1-C3烷基(如甲基、乙基、丙基、异丙基等)；且Y可以为连接基团。
在一些实施方式中，Y为连接基团，其表示在氮原子之间的键接或者表示为具有一个或多个链原子的链。在一些实施方式中，Y为具有至少一个链原子的连接基团。当Y为一个链原子或多于一个链原子时，在该链原子的一个或多个上可以具有如本文所限定的如R7取代基。连接基团可以为具有或不具有一个或多个诸如O、N或S的杂原子的烃链。连接基团可包含直链脂肪族、支链脂肪族、环状脂肪族、取代的脂肪族、未取代的脂肪族、饱和脂肪族、不饱和脂肪族、芳香族、多芳香族、取代的芳香族、杂芳香族、胺类(amines)、伯胺、仲胺、叔胺、脂肪族胺、羰基、羧基、酰胺、酯、氨基酸、聚合物、肽、多肽及其取代或未取代的衍生物、或其组合物。在一些方面中，连接基团可以包含C1-C24烷基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C6-C20芳基、C7-C24烷芳基、C7-C24芳烷基、氨基、单(烷基)取代的氨基及二(烷基)取代的氨基、单(芳基)取代的氨基及二(芳基)取代的氨基、烷基酰氨基、芳香酰氨基、亚氨基、烷基亚氨基、芳基亚氨基、硝基、亚硝基、磺基、磺酸根、烷基硫烷基(alkylsulfanyl)、芳基硫烷基、烷基亚磺酰基、芳基亚磺酰基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、膦酰基、膦酸基、次膦酸基、二氧磷基、膦基及其任何具有或不具有杂原子的衍生物、及其组合物。在一些方面中，连接基团可以包含C1-C12烷基、C2-C12烯基或C2-C12炔基及其任何具有或不具有杂原子的衍生物、及其组合物。在一些方面中，连接基团可以包含C1-C10烷基、C2-C10烯基或C2-C10炔基及其任何具有或不具有杂原子的衍生物、及其组合物。在一些方面中，连接基团可以包含C1-C8烷基、C2-C8烯基或C2-C8炔基及其任何具有或不具有杂原子的衍生物、及其组合物。在一些方面中，连接基团可以包含C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基及其任何具有或不具有杂原子的衍生物、及其组合物。在一些方面中，连接基团可包含C1-C4烷基、C2-C4烯基或C2-C4炔基及其任何具有或不具有杂原子的衍生物、及其组合物。在一些方面中，连接基团可以包含C1-C3烷基及其任何具有或不具有杂原子的衍生物、及其组合物。在一些方面中，连接基团可包含C1-C2烷基及其任何具有或不具有杂原子的衍生物、及其组合物。
在一些实施方式中，咪唑鎓盐阳离子可以包含第一胺作为取代基中的一个或多个。在一些实施方式中，第一胺可为脂族胺。在一些实施方式中，脂族胺可具有两个取代基团，诸如如本文所定义的R基团(例如R6及/或R7)。在一些实施方式中，脂族胺可包含氨基基团。
在一些实施方式中，除了第一胺之外，咪唑鎓盐阳离子可以包含第二胺。在一些实施方式中，第二胺可以包含芳基胺。在一些实施方式中，芳基胺可以具有两个取代基，其可以是R1、R2、R3、R4和/或R5中的至少两个，优选R1和R2，作为在其他R基之一上的第一胺的补充。在一些实施方式中，芳基胺可以是咪唑鎓基团。在一些实施方式中，咪唑鎓基团可以仅在R1、R2和R3处包括取代基，其中R4和R5为氢。
在一些实施方式中，离子组合物可以包含具有如以下所提供的式4的结构的氟烷基磺酰亚胺化合物：
Figure BDA0002589090200000121
式4的结构可包含任何取代R基团用于各自独立地R8，如本文所描述的那些或其他已知的那些。此外，每一个n可以为例如0、1、2、3或4、或其他的整数。
在式4的一些实施方式中，各个R8可分别地为氢或卤素。在式4的一些实施方式中，各个R8可分别地为氢或氟。在一些实施方式中，至少一个R8为卤素，例如氟。在一些实施方式中，对于每个磺酰基，至少一个R8为卤素，例如氟。在一些实施方式中，对于每个磺酰基，只有一个R8为卤素，例如氟。
在一些情况下，离子组合物可以包含具有或不具有磺酰亚胺阴离子(例如，双(氟磺酰基)酰亚胺)的咪唑鎓阳离子。在一些情况下，离子组合物可包含具有或不具有咪唑鎓阳离子的磺酰亚胺阴离子。在任何结构中，离子组合物可被用作为粘合剂层或涂料层、或其他层。
在一些实施方式中，离子组合物可包含具有氨基、连接基团及咪唑鎓基团的阳离子，其中氨基及咪唑鎓基团借由连接基团(例如，Y)相互键合。在一些实施方式中，阳离子可为具有阴离子的组合物。在一些实施方式中，阴离子可为双(氟磺酰基)酰亚胺。
在一些实施方式中，离子组合物没有1-乙基-3-甲基-咪唑鎓双(氟磺酰基)酰亚胺(1-ethyl-3-methyl-imidazolium bis(fluorosulfonyl)imide)。
在一些实施方式中，具有咪唑鎓阳离子及双(氟磺酰基)酰亚胺阴离子的本文所描述的离子组合物可如下所表示：
Figure BDA0002589090200000131
在此式中，氨基可以包含本文所定义的R基团，如用于R1、R2、R6和/或R7可以为氢或如本文所定义的取代基。此式亦可以包含被定义为Y的连接基团。
在一些实施方式中，本文中所述的具有咪唑鎓阳离子和/或磺酰亚胺阴离子的离子组合物可以与聚合物一起配制。考虑到所期望的官能度，可以基于其官能度来选择聚合物。在一些方面，配制在离子组合物中的聚合物可以包含丙烯酸类聚合物。
在一些实施方式中，配制在离子组合物中的聚合物(例如与咪唑鎓阳离子和/或磺酰亚胺阴离子一起)可以是适合用作粘合剂或涂层的聚合物，该粘合剂或涂层是可选择性脱粘的，例如通过对粘合剂或涂层施加脱粘过程。合适的聚合物可以包含WO2017/064918和/或JP2017-075289中所描述的聚合物，其通过具体引用以其全部内容并入本文。在一些方面，聚合物可以包含低于0℃的玻璃化转变温度。在一些方面，聚合物可以是丙烯酸类聚合物。在一些方面，丙烯酸类聚合物可以包含衍生自式RaCH＝CHCC2Rb的单体的单体单元，其中Ra是H或C1-C14烷基(例如甲基、乙基、C3烷基、C4烷基、C5烷基、C6烷基等)，并且Rb是H是C1-14烷基(例如甲基、乙基、C3烷基、C4烷基、C5烷基、C6烷基等)。在一些实施方式中，聚合物包含衍生自丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯或其组合的重复单元。在一些方面，丙烯酸类聚合物可以包含甲基丙烯酸烷基酯和衍生自含极性基团的单体的单体单元。在一些方面，含极性基团的单体(例如极性单体)可以是包含羧基的单体。在一些方面，含C1-14烷基的甲基丙烯酸烷基酯是甲基丙烯酸丁酯，并且可以是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、乙基丙烯酸甲基酯、丙基丙烯酸甲基酯、丁基丙烯酸甲基酯或其他烷基丙烯酸烷基酯。
在一些实施方式中，聚合物可以是交联的。交联的聚合物可以包含仅与组合物中的聚合物交联的聚合物。在一些方面，交联的聚合物可以与咪唑鎓阳离子化学交联。在一些方面，交联的聚合物可以与氟磺酰亚胺化学交联。在一些方面，交联的聚合物可以与咪唑鎓阳离子和氟磺酰亚胺化学交联。可以使聚合物交联的交联剂可以基于期望的性质来选择，以提供交联的聚合物。交联剂可适用于烷基丙烯酸烷基酯。交联剂可以是环氧交联剂，例如N,N,N',N'-四缩水甘油基-间二甲苯二胺。然而，应该认识到，可以使用任何合适的交联剂来使聚合物交联。可以选择交联剂以保持本文所述的选择性粘合性能和选择性脱粘性能。还可以选择交联剂以保持本文所述的抗腐蚀性能。
粘合剂组合物中可使用任何合适量的离子液体。在一些实施方式中，离子液体或离子化合物为离子液体加聚合物总重量的约0.0-1％，约1-2％，约2-3％，约3-4％，约4-5％，约5-6％，约6-7％，约7-8％，约8-9％，约9-10％，约10-15％，约15-20％，约20-25％，约25-30％，约30-40％，约40-50％，约50-100％，约4.5-5％或约5％。
在一些实施方式中，描述了包含任意前述化合物的设备。这种设备的合适示例可以如在JP 2017-075289和/或WO2017/064925中所描述，其通过具体引用以其全部内容并入本文。因此，设备可以是电子设备，其包含具有本文所述的选择性粘合剂组合物的导电基材。在一些方面，设备可以包含电池。
离子组合物可以用作在基材的表面上的可选择性脱粘层，例如本文中所述的粘合剂层或涂料层。在一些方面，被构造成可选择性脱粘层的离子组合物可以被放置或者以其他方式位于两个导电表面之间，例如第一导电表面和第二导电表面之间。由离子组合物形成的可选择性脱粘层可以被涂覆在第一导电表面和第二导电表面之间作为粘合剂层(例如选择性粘合剂)，以将具有第一导电表面的第一基材粘着于具有第二导电表面的第二基材。由于可实施脱粘程序来将粘合剂层与第一导电表面和/或第二导电表面脱粘，因此粘合剂层可以被认为是选择性粘合的。脱粘程序可以包括向第一导电基材和/或第二导电基材施加电能(例如经由电动势)，以使粘合剂层与其脱粘。脱粘程序可导致粘合剂层中的粘合性降低，从而对第一导电表面和/或第二导电表面的粘合性较小，这允许从中分离粘合剂层。这也允许第一导电表面与第二导电表面分离。由于离子组合物的腐蚀性较小，并且脱粘程序允许在没有损伤的情况下从表面除去，因此表面可以保持与现有的粘合剂相比显著改善的状态下。这种改善的状态可以有益于具有该表面的基材的再利用。
在一些实施方式中，离子组合物被构造成对金属基材(例如导电金属基材)具有降低的腐蚀性或无腐蚀性(例如不可测量或不可检测的)。
在一些实施方式中，离子组合物可以与本文中所述的成分一起提供。在一些方面，离子组合物具有降低的路易斯酸度。在一些方面，离子组合物可以包含合适的pH。在一些方面，离子组合物可包含不过度酸性或过度碱性的pH。在一些示例中，pH范围可以为约5至约9，或约6至约8或约7。在碱性时，pH范围可以为约7至约9，约7.5至约8.5或约8。
可选择性脱粘层可以用于可选择性脱粘结构体中，该结构体用于将两个非导电材料彼此粘着，然后解除该粘合性，以使脱粘后的材料不包含任何导电材料或层。这种类型的结构体包含具有粘着于每侧的可选择性脱粘层的导电层。然后，这些粘合剂层中每个层均可以粘着于非导电材料，从而在两个非导电结构体之间提供粘附。然后，可以向导电层施加电动势，以减少两个粘合剂层中的粘附。因此，两个非导电结构体可以彼此粘着，然后分离，不需要先粘合或附着于导电层或材料。
在一些实施方式中，离子组合物可以以各种比例的咪唑鎓阳离子和磺酰亚胺阴离子形式提供。在一些方面，咪唑鎓阳离子：磺酰亚胺阴离子的摩尔比可以是1:10、1:9、1:8.1:7、1:6、1:5、1:4、1:3、1:2、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、1:10-1:9、1:9-1:8.1:8-1:7、1:7-1:6、1:6-1:5、1:5-1:4、1:4-1:3、1:3-1:2、1:2-1:1、1:1-2:1、2:1-3:1、3:1-4:1、4:1-5:1、5:1-6:1、6:1-7:1、7:1-8:1、8:1-9:1或9:1-10:1。在一个方面，咪唑鎓阳离子:磺酰亚胺阴离子的比例可以是1:1，或者基本上相等，例如与相等差了0.1％、0.5％、0.75％、1％、2％或5％。
在一些实施方式中，可以提供离子组合物，以使分子量降低。例如，分子量可以小于160g/mol。该分子量可以针对由咪唑鎓阳离子和/或磺酰亚胺阴离子形成的物质。
图1和2示出了具有第一导电基材206和第二导电基材207的设备200，第一导电基材206具有第一导电表面208，并且第二导电基材207具有第二导电表面210。图1示出了第一阶段粘合，其中选择性粘合剂材料203被放置在第一导电表面208和第二导电表面210之间并且与第一导电表面208和第二导电表面210接触(例如粘合)。因此，当粘合时，第一导电表面208粘着于选择性粘合剂材料203的第一侧，并且第二导电表面210粘着于选择性粘合剂材料203的第二侧。
图2示出了第二阶段脱粘，其中选择性粘合剂材料203被放置在第一导电表面208和第二导电表面210之间并且不与第一导电表面208和第二导电表面210接触(例如脱粘)。因此，当粘合时，第一导电表面208从选择性粘合剂材料203的第一侧脱粘，并且第二导电表面210从选择性粘合剂材料203的第二侧脱粘。
如图1和2所示，选择性粘合剂材料203被构造成布置在第一导电表面208和第二导电表面210之间的可选择性脱粘层。
选择性粘合剂材料203可以包含本文中所述的离子组合物的化合物。就其本身而言，选择性粘合剂材料203可以是布置在第一导电基材206和第二导电基材207之间的可选择性脱粘的层或涂层。具有导电表面208的第一导电基材206和具有导电表面210的第二导电基材207可以分别各自单独布置在两个非金属的(非导电)基材或层201和202上。
第一导电基材206和第二导电基材207可以与电源204(例如DC，但也可以是AC)电连通，以使具有中间开关205的可闭合的电路完整，或者当需要脱粘时第一导电基材206和第二导电基材207可以附接于电源。当开关205打开时，如图1中所示，没有电动势，使得选择性粘合剂材料203粘合于第一导电表面208和第二导电表面210二者，第一导电表面208和第二导电表面210可以是金属涂层-粘合剂界面。当开关205关闭时，如图2中所示，产生电动势，其中两个基材或层201和202可以与选择性粘合剂材料203分离，从而使得选择性粘合剂材料203与第一导电表面208和第二导电表面210二者分离。DC电压通常可以为约3V至约100V，但也可以根据需要或期望而改变。
在一些实施方式中，选择性粘合剂材料203也可以被称为可选择性脱粘层，因为其具有在无电流情况下选择性粘合或者在有电流情况下选择性脱粘的能力。材料203可以包含选择性粘合剂材料，其可以由本文中所述的离子组合物形成。在一些方面，材料203可以将第一导电表面208和第二导电表面210结合并连接在一起，其中向第一导电基材206或第二导电基材207的导电材料施加电动势会降低材料203的粘附。在一些方面，材料203可以包含具有至少式1的化合物的离子组合物。在一些实施方式中，材料203可以包含具有式1化合物和式2化合物的离子组合物。在一些情况下，离子组合物可以包含替换式1化合物的式3化合物或者在式1化合物外额外包含式3化合物。在一些情况下，离子组合物可以包含替换式2化合物的式4化合物或者在式2化合物外额外包含式4化合物。就其本身而言，离子组合物可以包含至少一种式1或式3的阳离子，并且包含或者不包含式2或式4中至少一种的阴离子。
不希望受到理论的束缚，据信，离子在由离子组合物形成的材料203内的运动可以通过向其施加电势来实现。当实现了足够量的运动时，例如足够的离子组分邻近导电表面(例如208和/或210)时，由离子组合物形成的材料203的粘合质量会降低，从而能够使导电表面208、210中的一个或两个与材料203分离。
选择性粘合剂材料203(例如，也是可选择性脱粘层)可以是布置在第一导电基材206和第二导电基材207之间的可选择性脱粘层或涂层，该选择性粘合剂材料203包含式1和/或式3的化合物并且包含或者不包含式2和/或式4中至少一种的阴离子。
第一导电基材206和第二导电基材207可以是任何导电材料，例如金属。可用于第一导电基材206和第二导电基材207的导电金属的一个示例是铝。导电材料可以包含常规材料，例如金属、混合金属、合金、金属氧化物、混合金属氧化物、导电聚合物、导电塑料或导电碳质材料。合适金属的示例包括第1族金属和第4-15族金属。合适金属的示例包括但不限于包括不锈钢、Al、Ag、Mg、Ca、Cu、Mg/Ag、LiF/Al、CsF和/或CsF/Al和/或其合金。在一些实施方式中，导电层(例如第一导电基材206和第二导电基材207)和/或粘合剂层每个均可以具有约1nm至约1000μm、或1nm至约100μm、或1nm至约10μm、或1nm至约1μm、或1nm至约0.1μm、或10nm至约1000μm、或100nm至约1000μm、或1μm至约1000μm、或10μm至约1000μm、或100μm至约1000μm的厚度。在一些方面，厚度可以是20nm至约200μm、或100nm至约100μm、或200nm至约500μm。
两个非导电基材或层201和202可以是任意非导电材料。一些示例可以包括非导电木材、硬纸板、玻璃纤维密度纤维板或塑料以及任何其他非导电材料。在一些方面，层201和202可以是电绝缘体。在一些方面，层201和202可以是半导体。任何非导电基材201或202或半导体基材(例如，印刷电路板，PCB)均可以具有任意厚度并且可以耦合到其他基材、材料或设备。
在一些实施方式中，无论是构造成粘合剂还是涂层，选择性粘合剂材料203的离子组合物都可以对第一导电基材206或第二导电基材207的导电层具有降低的腐蚀作用。降低的腐蚀作用可以与其他离子组合物的腐蚀作用相比。评估材料203对导电材料的腐蚀作用的合适方案可以包括ASTM G69-12中所述的程序(铝合金腐蚀电位测量的标准测试方法(Standard Test Method for Measurement of Corrosion Potentials of AluminumAlloys))，其通过具体引用以其全部内容并入本文。评估离子组合物材料203对第一导电基材206或第二导电基材207的导电材料的腐蚀作用的合适的其他方案可以通过以下来实现：在视觉上检查材料203(例如，粘合剂)和导电基材(例如，铝箔)之间的界面，以确定是否有基材的腐蚀降解和/或材料从导电基材(例如，金属)溶解到材料203中和/或导电基材的表面的点蚀(pitting)有关的任何指示信息。如果观察到腐蚀性，则记录时间，该样品被表明具有腐蚀性，如下表1所示。
在一些实施方式中，选择性粘合剂材料可以与导电电极或导电材料一起在化学上是稳定的。即，无论是在没有电流的粘合阶段中，还是在有电流的脱粘阶段中，选择性粘合剂材料在涂覆于导电电极或导电材料时都可以避免化学降解。就其本身而言，选择性粘合剂材料可以被认为在使用过程中具有化学稳定性。当位于铝、不锈钢和/或它们的组合和/或混合物上时，可以保持选择性粘合剂材料的稳定性。在一些方面，选择性粘合剂材料的化学稳定性被定义为在导电材料和选择性粘合剂材料之间不存在(或最小存在)不希望的反应。不希望的反应可包括，例如，导电材料的腐蚀降解、导电材料溶解到选择性粘合剂材料中和/或导电材料的点蚀。
在一些实施方式中，当沉积在导电材料上或与导电材料接触时，作为选择性粘合剂材料形成的本文描述的离子组合物可导致其腐蚀降解减少或不存在。在一些实施方式中，纯离子化合物(例如咪唑鎓阳离子和/或磺酰亚胺阴离子)或离子组合物或由离子组合物形成的选择性粘合剂材料在导电材料上的直接接触可显示出不存在或最小化任何其腐蚀性降解至少或大于15分钟、30分钟、1个小时、3个小时、5个小时、7个小时、24个小时、50个小时、100个小时、125个小时、200个小时和/或300小时。在一些方面，纯离子化合物或离子组合物或选择性粘合剂材料在导电材料上直接接触可以最小化和/或防止其腐蚀性降解长达上文所述的一个时间段。在一些方面，纯离子化合物或离子组合物或选择性粘合剂材料在导电材料上的直接接触可以在60℃/90％相对湿度(RH)、85℃/85％RH或90℃/80％RH环境或任何在两者之间的湿度和/或温度范围中最小化和/或防止其腐蚀性降解长达上文所述的一个时间段。在一些方面，举例说明不存在任何腐蚀性降解的一个合适的方案可以是通过验证没有完全渗透到导电材料的表面中。在一个示例中，导电材料可以是约50nm厚的铝箔导电片，并且可以在上述时间段和/或环境条件下进行腐蚀性测试。
在一些实施方式中，由本文中所述的离子组合物形成的选择性粘合剂材料可以被配制，以使上文所描述的导电基材在长期高湿和高温条件下的腐蚀最小。具体地，粘合剂组合物能够使两种这样的导电基材在经历老化期间和经历老化之后保持彼此固定的关系。这种耐腐蚀性已经通过本文所述的加速老化测试方法II来进行了验证，该方法可以包括在本文中所述的90℃/80％RH下暴露一段时间。如本文提供的指导所知的，可以使用本领域已知的技术来制造选择性粘合剂材料。
实施例
已经发现，本文所述的离子组合物和选择性粘合剂材料的实施方式可以降低本文所述的导电材料(例如，导电金属层)的劣化和/或腐蚀。通过以下实施例进一步显示这些益处，这些实施例旨在说明本公开的实施方式，但无意以任何方式限制范围或基本原理。
离子组合物的合成
实施例1：
氯化1-(2-(二异丙基氨基)乙基)-3-甲基-1H-咪唑-3-鎓的合成可以如下进行并显示在反应方案1的第一阶段中。相应地，将于无水乙腈(80mL)中的1-甲基-1H-咪唑(3.99g，48.6mmol)、2-二异丙基氨基氯乙基盐酸盐(10.21g，51.0mmol)及碳酸钠(14g，132mmol)放置在圆底烧瓶中。反应混合物在氩气下回流24小时。冷却至室温之后，反应混合物经过硅藻土过滤，并在减压下浓缩滤液以获得粗产物。用***(100mL)进行残余物的研磨。将白色固体滤出，用***(2×50mL)洗涤，并在真空烘箱中在50℃干燥3小时，得到氯化1-(2-(二异丙基氨基)乙基)-3-甲基-1H-咪唑-3-鎓(10.36g，87％产率)。
1-(2-(二异丙基氨基)乙基)-3-甲基-1H-咪唑-3-鎓和双(氟磺酰基)酰亚胺的组合(例如1-(2-(二异丙基氨基)乙基)-3-甲基-1H-咪唑-3-鎓双(氟磺酰基)酰亚胺)可以如下形成并显示在反应方案1的第二阶段中。将氯化1-(2-(二异丙基氨基)乙基)-3-甲基-1H-咪唑-3-鎓(5.0g，20.3mmol)、双(氟磺酰基)酰亚胺钾(KFSI)(4.46g，20.3mmol)及无水丙酮(100mL)的混合物在氩气下在50℃搅拌2小时。冷却至室温之后，将固体滤出，并在减压下除去溶剂以得到粗产物。将二氯甲烷(100mL)加入粗产物，并将所制的混合物放置过夜。过滤细的白色固体，并在减压下浓缩滤液，以得到纯的1-(2-(二异丙基氨基)乙基)-3-甲基-1H-咪唑-3-鎓双(氟磺酰基)酰亚胺(7.64g，96％产率)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.03–8.97(m,1H),7.73(t,J＝1.8Hz,1H),7.67(t,J＝1.8Hz,1H),4.10(t,J＝5.8Hz,2H),3.87(s,3H),2.96(hept,J＝6.6Hz,2H),2.73(t,2H),0.85(d,J＝6.6Hz,12H)。1-(2-(二异丙基氨基)乙基)-3-甲基-1H-咪唑-3-鎓双(氟磺酰基)酰亚胺可以是离子缔合的组合，作为1-(2-(二异丙基氨基)乙基)-3-甲基-1H-咪唑-3-鎓的正电荷与双(氟磺酰基)酰亚胺的负电荷离子缔合(例如，离子键合)以形成组合物，其可以称为T1组合物。
Figure BDA0002589090200000211
实施例2：
氯化1,3-双(2-(二异丙基氨基)乙基)-2-乙基-1H-咪唑-3-鎓的合成可以如下进行并显示在反应方案2的第一阶段中。相应地，将于无水乙腈(80mL)中的2-乙基-1H-咪唑(4.67g，48.6mmol)、2-二异丙基氨基氯乙基盐酸盐(10.21g，51.0mmol)及碳酸钠(14g，132mmol)放置在圆底烧瓶中。反应混合物在氩气下回流24小时。冷却至室温之后，反应混合物经过硅藻土过滤，并在减压下浓缩滤液以获得粗产物。用***(100mL)进行残余物的研磨。将白色固体滤出，用***(2×50mL)洗涤，并在MeCN和***中再结晶以进一步纯化，直至不再存在单取代产物。在真空烘箱中在50℃下干燥纯化的产物3小时以得到氯化1,3-双(2-(二异丙基氨基)乙基)-2-乙基-1H-咪唑-3-鎓(3.35g，18％产率)。
1,3-双(2-(二异丙基氨基)乙基)-2-乙基-1H-咪唑-3-鎓双(氟磺酰基)酰亚胺的组合可以如下进行并显示在反应方案2的第二阶段中。将氯化1,3-双(2-(二异丙基氨基)乙基)-2-乙基-1H-咪唑-3-鎓(3.35g，8.65mmol)、KFSI(1.897g，8.65mmol)及无水丙酮(80mL)的混合物在氩气下在50℃下搅拌2小时。冷却至室温之后，将固体滤出，并在减压下除去溶剂以产出粗产物。将二氯甲烷(100mL)加入粗产物，并将所制的混合物放置过夜。过滤细的白色固体，并在减压下浓缩滤液以产出纯的1,3-双(2-(二异丙基氨基)乙基)-2-乙基-1H-咪唑-3-鎓双(氟磺酰基)酰亚胺(4.42g，96％产率)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.70(s,2H),4.09(t,J＝5.9Hz,4H),3.09(q,J＝7.6Hz,2H),3.00(hept,J＝6.6Hz,4H),2.76(t,J＝5.9Hz,4H),1.26(t,J＝7.6Hz,3H),0.88(d,J＝6.6Hz,24H)。1,3-双(2-(二异丙基氨基)乙基)-2-乙基-1H-咪唑-3-鎓双(氟磺酰基)酰亚胺可以是离子缔合的组合，作为1,3-双(2-(二异丙基氨基)乙基)-2-乙基-1H-咪唑-3-鎓的正电荷与双(氟磺酰基)酰亚胺的负电荷离子缔合(例如，离子键合)以形成组合物，其可以称为T2组合物。
Figure BDA0002589090200000221
聚合物溶液的制备
聚合物溶液的制备按如下进行。相应地，将95质量份的丙烯酸正丁酯，5质量份的丙烯酸和125质量份的乙酸乙酯引入到连接到装有氮气入口的冷凝器的搅拌烧瓶中。将混合物在室温下搅拌，同时引入氮气，约1小时，以从反应体系中除去氧气。然后，添加0.2质量份的偶氮二异丁腈(AIBN)，将所得混合物的温度升高至约63℃±2℃，并且混合/搅拌约5-6小时以进行聚合。反应停止后，得到含丙烯酸类聚合物的溶液，固含量约为30％。测定的聚合物溶液(PI)的表观分子量为约800000，Tg(玻璃化转变温度)为约-50℃。
粘合剂片的制备
粘合剂片通过如下制备：将上文所述的聚合物溶液与每100克的固体聚合物溶液时0.01克的环氧交联剂(例如N,N,N',N'-四缩水甘油基-间二甲苯二胺)和上文所述的离子液体化合物中的一种(例如，5gm和/或5重量％咪唑鎓阳离子和/或双(氟磺酰基)酰亚胺)组合，以获得可电脱粘粘合剂组合物。将制备的组合物涂布/沉积在经过表面处理的PET间隔件(离型衬里)[MRF38，由Mitsubishi Chemical Corp.,Japan制造]上，从而形成厚度为约150μm(微米)的粘合剂复合层。然后将经涂布的膜在130℃下加热干燥约3分钟。然后将第二个PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)间隔件(离型衬里)对准暴露的粘合剂涂层，以获得层状片材(PET间隔件/粘合剂涂层/PET间隔件)，然后将其在50℃下老化/干燥约20-24小时，然后储存在环境条件下直至需要。
粘合剂离子组合物腐蚀测试
就在将粘合剂片施加到铝膜上之前，除去上述离型衬里。将如上所述的粘合剂片施加到铝膜(50nm厚的铝涂布的PET膜[Toray Advanced Film，东京，日本])的金属表面上。
将制得的粘合剂-铝膜置于温湿度台式室(Temperature and Humidity Benchtopchamber)中，该室设置为60℃/85％相对湿度(RH)、85℃/85％RH或80℃/90％RH(ESPECNorth America,[Hudsonville,Ml,USA],Criterion Temperature&Humidity BenchtopModel BTL-433)并在选定的时间(最初是每小时)进行定期检查。目视检查粘合剂和铝箔之间的界面是否存在铝箔的腐蚀性降解和/或金属溶解在选择性粘着的粘合剂中和/或铝箔点蚀的指示信息。如果观察到腐蚀性，则记录时间，该样品被表明具有腐蚀性。结果示于下表1中。此处：no IL是没有离子液体的铝膜。AS 110是现有的离子液体；T1是实施例1的组合物；T2是实施例2的组合物。因此，数据表明T1和T2的离子组合物具有优异的耐腐蚀性。
表1
No IL AS-110 T1 T2
>600h <3h >820h >820h
粘附测试
以日本专利公开号JP 2017-095590和/或WO2017/064918中描述的方式进行粘附测试，并示于图3中。
如图3中所示，通过由2kg辊压机施加辊压，将选择性粘合剂材料303涂布在25mm宽且100mm长的导电基材301上，并且与10mm至25mm宽且比301长100mm的另一柔性导电层302(例如铝箔和/或金属化塑料膜例如PET)层压。
粘合/脱粘测试仪(Mark-10,Copiague,New York,USA,ESM303型电动拉伸/压缩台架)配备了Mark-10测力计(系列7-1000)，并具有上下夹具。导电基材301固定在下夹具上，然后电连接至电源304(Protek直流电源3006B)的正极。图2中的顶层302固定在与同一直流电源的负极连接的上夹具上。这导致与图1类似的结构。电源的输出范围为0到100VDC。移动/剥离速度被设定为300mm/min。
在动态测试中，在剥离或分离开始后几秒钟施加电压，并通过数据采集***(Mark-10 MESURgauge Plus)记录测力计的剥离强度读数和时间。图4示出了当将10VDC施加到以5重量％的浓度掺杂实施例2的T2组合物的选择性粘合剂材料303时，180度剥离强度随时间的变化。
在静态脱粘测试中，将样品固定在测试仪上，并以相同的方式连接到电源。以相同的剥离速度测量初始180度剥离。然后停止剥离。施加直流电压(例如10VDC)一段时间(例如10秒钟)。然后在300mm/min的相同剥离速度下测量剥离强度。对于来自实施例2的T2组合物的相同粘合剂样品，初始剥离强度为6.0N/cm；在施加10VDC电压10秒钟后，残余的粘附剥离强度为
Figure BDA0002589090200000241
定义
如本文所提供的一些定义中所提及的，如“取代的烷基”、“取代的芳基”等中的“取代的”，指的是在烷基、芳基或其他片段(moiety)中，结合至碳(或其他)原子的至少一个氢原子被一个或多个非氢取代基替代。
当术语“取代的”出现在所列的可能的取代基团之前，意指所述术语应用至该组的每一个成员。例如，短语“取代的烷基、烯基及芳基”应被解释为“取代的烷基、取代的烷基及取代的芳基”。相似地，当术语“含有杂原子的”出现在所列的可能含有杂原子的基团之前，意指所述术语应用至该组的每一个成员。例如，短语“含有杂原子的烷基、烯基及芳基”应被解释为“含有杂原子的烷基、含有杂原子的烷基及含有杂原子的芳基”。
如本文所使用的，“任选取代的”指的是化学结构可选择性地以如本文所定义的取代基团取代。即，当化学结构包含任选取代的原子时，该原子可以包含或可以不包含任选的取代基，因此化学结构当在原子上具有取代基时可被认为是被取代的或者或从原子省略取代基时可被认为是未取代的。被称为“取代基(substituent)”或“取代基团(substituentgroup)”的取代的基团(substituted group)可与先前未取代的母结构耦合(例如，共价地(covalently))，其中在母结构上的一个或多个氢原子(或其他取代基团)已经被一个或多个取代基独立地替代。取代基是添加到如化学支架的基础化学结构的化学片段。同样地，取代的化学结构可在母结构上具有一个或多个取代基团，如通过各个取代基团被偶合至母结构的原子。可被偶合至母结构的取代基团可为任何可能的取代基团。在本技术的实例中，取代基团(例如R基团)可被独立地选自烷基、-O-烷基(例如，-OCH3、-OC2H5、-OC3H7、-OC4H9等)、-S-烷基(例如，-SCH3、-SC2H5、-SC3H7、-SC4H9等)、-NR’R”、-OH、-SH、-CN、-NO2或卤素，其中R’及R”各自独立地为H或任选取代的烷基。不论取代基是否被描述为“任选取代的”，取代基均可以被上述取代基任选地取代。
术语“咪唑鎓”或“咪唑”是指如下所示的整体带电或不带电的环体系：
Figure BDA0002589090200000261
所使用的术语“咪唑鎓阳离子”或“咪唑阳离子”是指具有正电荷的“咪唑鎓”或“咪唑”，所述正电荷例如来自至少一个取代基。
术语“氨基”是指整体带电或净不带电(net uncharged)的环体系，其中R基团可为取代基，如本文所描述的取代基：
Figure BDA0002589090200000262
术语“双(氟磺酰基)酰亚胺”和/或“氟磺酰基亚胺”指的是杂原子片段，例如：
Figure BDA0002589090200000263
本文所使用的术语“烷基”或“脂肪族”指的是支化的或未支化的饱和烃基团，通常但不一定包含1至约24个碳原子，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、辛基、癸基等，以及如环戊基、环己基等的环烷基基团。通常但不一定的是，本文中的烷基含有1至约18个碳原子、或1至约12个碳原子。术语“低级烷基”意指1至6个碳原子的烷基基团。被表示为“C1-C6烷基”或“低级烷基”的取代基包含1至3个碳原子，这些取代基包含1或2个碳原子(即，甲基及乙基)。如下文进一步详细描述的，“取代的烷基”指的是被一个或多个取代基团取代的烷基，术语“含有杂原子的烷基”及“杂烷基”指的是其中至少一个碳原子被杂原子取代的烷基。若没有另外说明，术语“烷基”及“低级烷基”分别包括直链、支链、环状、未取代的、取代的及/或含有杂原子的烷基和低级烷基。
本文所使用的术语“烯基”指的是包含至少一个双键的具有2至约24个碳原子的直链、支链或环状的烃基基团，如乙烯基、正丙烯基、异丙烯基、正丁烯基、异丁烯基、辛烯基、癸烯基、十四碳烯基、十六碳烯基、二十碳烯基、二十四碳烯基等。通常但不一定的是，本文中的烯基包含2至约18个碳原子、或2至12个碳原子。术语“低级烯基”意指具有2至6个碳原子的烯基，特定术语“环烯基”意指具有5至8个碳原子的环状烯基基团。术语“取代的烯基”指的是被一个或多个取代基团取代的烯基，术语“含杂原子的烯基”和“杂烯基”指的是至少一个碳原子被杂原子替代的烯基。若没有另外说明，术语“烯基”和“低级烯基”分别包括直链、支链、环状、未取代的、取代的及/或含有杂原子的烯基和低级烯基。
本文所使用的术语“炔基”指的是包含至少一个三键的具有2至约24个碳原子的直链或支链的烃基基团，如乙炔基、正丙炔基等。通常但不一定的是，本文的炔基包含2至约18个碳原子、或2至12个碳原子。术语“低级炔基”意指具有2至6个碳原子的炔基。术语“取代的炔基”指的是被一个或多个取代基团取代的炔基，术语“含杂原子的炔基”和“杂炔基”指的是至少一个碳原子被杂原子代替的炔基。若没有另外说明，术语“炔基”和“低级炔基”分别包括直链、支链、未取代的、取代的和/或含有杂原子的炔基和低级炔基。
本文所使用的术语“烷氧基”意指通过单一的末端的醚键结合的烷基基团；即“烷氧基”基团可表示为-O-烷基(—O-alkyl)，此处的烷基定义如上所描述。“低级烷氧基”意指包含1至6个碳原子的烷氧基基团，包括例如：甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、叔丁氧基等。被表示为本文所述的“C1-C6烷氧基”或“低级烷氧基”的取代基包含1至3个碳原子，且这些取代基包含1或2个碳原子(即，甲氧基和乙氧基)。
除非有另有说明，否则本文使用的术语“芳基”是指包含单一芳香环或多个稠合在一起、直接连接或非直接连接(以使不同的芳香环接合至一个如亚甲基或亚乙基片段的公共基团)的芳香环的芳族取代基。芳基基团的实例包含5至20个碳原子，芳基基团包含5至14个碳原子。示例性的芳基基团含有一个芳香环或两个经稠合的或经连接的芳香环，如苯基、萘基、联苯、二苯基醚、二苯基胺、二苯甲酮等。如下文进一步详细描述，术语“取代的芳基”指的是被一个或多个取代基团取代的芳基片段，并且术语“含杂原子的芳基”和“杂芳基”指的是至少一个碳原子被杂原子代替的芳基取代基。若没有另外说明，术语“芳基”包括未取代的、取代的及/或含有杂原子的芳基取代基。
本文所使用的术语“芳氧基”指的是通过单一的末端的醚接合的芳基基团，其中“芳基”的定义如上所描述。“芳氧基”基团可表示为-O-芳基(—O-aryl)，此处芳基如上所定义。芳氧基基团的实例包含5至20个碳原子，且芳氧基基团包含5至14个碳原子。芳氧基基团的实例包含但不限于苯氧基、邻卤代苯氧基、间卤代苯氧基、对卤代苯氧基、邻甲氧苯氧基、间甲氧苯氧基、对甲氧苯氧基、2,4-二甲氧基-苯氧基、3,4,5-三甲氧基-苯氧基等。
术语“烷芳基”指的是具有烷基取代基的芳基，并且术语“芳烷基”指的是具有芳基取代基的烷基，其中“烷基”和“芳基”如上所定义。芳烷基基团的实例包含6至24个碳原子，并且芳烷基基团包含6至16个碳原子。芳烷基基团的实例包含但不限制于苄基、2-苯基乙基、3-苯基丙基、4-苯基丁基、5-苯基戊基、4-苯基环己基、4-苄基环己基、4-苯基环己基甲基、4-苄基环己基甲基等。芳烷基基团包含例如对甲苯基、2,4-二甲基苯基、对环己基苯基、2,7-二甲基萘基、7-环辛基萘基、3-乙基-环戊-1,4-二烯等。
术语“环状”指的是脂环族或芳族取代基，其可能被取代或可能不被取代的和/或含有杂原子，且其可为单环、双环或多环。
术语“卤”和“卤素”以常规含义使用，是指氯、溴和氟或碘取代基。
如“含杂原子的烷基”(也称为“杂烷基”基团)或“含杂原子的芳基”(也称为“杂芳基”基团)中的术语“含杂原子”是指分子、键或取代基，其中一个或多个碳原子被碳以外的原子(例如氮、氧、硫、磷或硅，通常为氮、氧或硫)替代。类似地，术语“杂烷基”是指含有杂原子的烷基取代基，术语“杂环的”是指含有杂原子的环状取代基，术语“杂芳基”和“杂芳族”分别是指含杂原子的“芳基”和“芳族”取代基等。杂烷基的实例包括烷氧基芳基、烷基硫烷基取代的烷基、N-烷基化的氨基烷基等。杂芳基取代基的实例包括吡咯基、吡咯烷基、吡啶基、喹啉基、吲哚基、嘧啶基、咪唑基、1,2,4-***基、四唑基等，含杂原子的脂环族基团的实例为吡咯烷基、吗啉代、哌嗪子基、哌啶子基等。
所有其他化学术语如本领域已知的来定义。
本领域的技术人员将理解，对于所公开的工艺和/或方法，在工艺和方法中执行的功能可以以不同的顺序来实现。此外，概述的步骤和操作仅作为示例提供，并且某些步骤和操作可以是可选的，可以组合为较少的步骤和操作，或者可以扩展为其他步骤和操作，而不背离所公开实施方式的实质。
本公开不限于本申请中描述的特定实施方式，这些特定实施方式旨在作为各个方面的说明。如对本领域技术人员显而易见的，可以进行许多修改和变型而不脱离其精神和范围。除了本文所列举的方法和装置之外，根据前述说明，本领域技术人员将显而易见本发明范围内的功能等同的方法和装置。这样的修改和变化旨在落入所附权利要求的范围内。本公开仅由所附权利要求的术语以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来限制。应当理解，本公开内容不限于特定的方法、试剂、化合物组合物或生物***，它们当然可以变化。还应理解，本文所使用的术语仅出于描述特定实施方式的目的，而无意于进行限制。
关于本文中基本上使用任何复数和/或单数术语，本领域技术人员可以根据上下文和/或应用适当地从复数转换为单数和/或从单数转换为复数。为了清楚起见，可以在本文中明确地阐述各种单数/复数置换。
本领域技术人员将理解，在本文中以及在所附权利要求中使用的术语(例如，所附权利要求的主体)通常旨在作为“开放式”术语(例如，术语“包括”应解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”，术语“包括”应解释为“包括但不限于”等)。本领域技术人员将进一步理解，如果打算引入特定数量的权利要求叙述，则将在权利要求中明确地叙述这种意图，并且在没有这种叙述的情况下，不存在这种意图。例如，为了帮助理解，所附权利要求可以包含应用介绍性短语“至少一个”和“一个或多个”以引入权利要求的叙述。然而，使用这样的短语不应该被解释为暗示由不定冠词“一个”或“一种”引入的权利要求叙述将包含这样引入的权利要求叙述的任何特定权利要求限制为仅包含一个这样的叙述的实施方式，即使当同一权利要求包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”和不定冠词，例如“一个(a)”或“一种(an)”(例如，“一个”和/或“一种”应解释为“至少一个(一种)”或“一个或多个(一种或多种)”)；被用于引入权利要求叙述的定冠词的应用也是如此。另外，即使明确叙述了具体数量的引入的权利要求叙述，本领域技术人员将认识到，这样的叙述应被解释为至少意味着所列举的数目(例如，没有其他修饰语的“两个列举”的单纯叙述是指至少两个列举，或两个或更多个列举)。此外，在那些使用类似于“A，B和C等中的至少一个”的约定的情况下，这样的结构通常是在本领域技术人员会理解的约定的意义(例如，“具有A，B和C中至少一个的***”将包括但不限于单独有A，单独有B，单独由C，有A和B，有A和C，有B和C和/或有A、B和C等的***)。在那些使用类似于“A、B或C等中的至少一个”的约定的情况下，这样的结构是在本领域技术人员会理解的约定的意义(例如，“具有A、B或C中至少一个的***”将包括但不限于单独有A，单独有B，单独有C，有A和B，有A和C，有B和C和/或有A、B和C等)。本领域技术人员将进一步理解，实际上，无论是在说明书、权利要求书还是附图中，呈现两个或更多个替代术语的任何析取词和/或短语应被理解为考虑包括这些术语之一、这些术语中的一个或两个的术语的可能性。例如，短语“A或B”将被理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。
此外，在根据马库什组描述本公开的特征或方面的情况下，本领域技术人员将认识到，本公开也因此根据马库什组的任何单个成员或成员的子集进行描述。
如本领域的技术人员将理解的，出于任何和所有目的，例如就提供书面说明而言，本文公开的所有范围也涵盖任何和所有可能的子范围及其子范围的组合。任何列出的范围都可以容易地识别为充分描述，并且可以将相同范围分解为相等的至少一半、三分之一、四分之一、五分之一、十分之一等。作为非限制性示例，本文讨论的各个范围可以容易地分解为较低的三分之一，中间的三分之一和较高的三分之一等等。如本领域技术人员还将理解的，所有语言，例如“最多”，“至少”等，包括所列举的数字，并且指代范围，随后可以将其细分为上述子范围。最后，如本领域技术人员将理解的，范围包括各个单独的成员。因此，例如，具有1-3个单元的组是指具有1、2或3个单元的组。类似地，具有1-5个单元的组是指具有1、2、3、4或5个单元的组，依此类推。
从前述内容中，将理解的是，出于说明的目的已经在本文中描述了本公开的各种实施方式，并且在不脱离本公开的范围和精神的情况下可以进行各种修改。因此，本文所公开的各种实施方式并非旨在进行限制，真实的范围和精神由所附权利要求指示。
本文所引用的所有参考文献均通过具体引用以其全部内容并入本文。

Claims (34)

1.一种粘合剂组合物，其包含：
至少一种式1和/或式3的咪唑鎓阳离子：
Figure FDA0002589090190000011
其中：
R1为氢、C1-C3烷基或任选取代的C1-C12烷基胺；
R3为C1-C3烷基或任选取代的C1-C12烷基胺；
R2、R4、R5、R6和/或R7各自独立地为氢或C1-C3烷基；
Y是连接基团；以及
至少一种式2和/或式4的氟磺酰亚胺阴离子：
Figure FDA0002589090190000012
其中：
各个R8分别为氢或氟；并且
n为整数。
2.一种粘合剂组合物，其包含：
至少一种式1的咪唑鎓阳离子：
Figure FDA0002589090190000021
其中：
R1为氢、C1-C3烷基或任选取代的C1-C12烷基胺；
R3为C1-C3烷基或任选取代的C1-C12烷基胺；并且
R2、R4、R5各自独立地为氢或C1-C3烷基；以及
至少一种式2的氟磺酰亚胺阴离子：
Figure FDA0002589090190000022
3.权利要求1或2所述的粘合剂组合物，其中：
R1、R2、R4和R5各自独立地为氢、甲基、乙基或丙基；
Y是C1-C12烷基；并且
n为0、1、2、3或4。
4.权利要求1或2所述的粘合剂组合物，其中R1或R3中的至少一个如下所示：
Figure FDA0002589090190000023
5.权利要求1或2所述的粘合剂组合物，其中咪唑鎓阳离子为下列中的至少一个：
Figure FDA0002589090190000031
6.权利要求1、2、3或4所述的粘合剂组合物，其中R2为乙基。
7.权利要求1或2所述的粘合剂组合物，其进一步包含聚合物，所述聚合物含有咪唑鎓阳离子和氟磺酰亚胺阴离子。
8.权利要求7所述的粘合剂组合物，其中，所述聚合物包含至少一种选自丙烯酸酯聚合物、烷基丙烯酸酯聚合物、烷基-烷基丙烯酸酯聚合物或其组合的聚合物。
9.权利要求8所述的粘合剂组合物，其中，所述聚合物包含丙烯酸酯聚合物，甲基丙烯酸酯聚合物，或者丙烯酸酯聚合物和甲基丙烯酸酯聚合物两者的组合。
10.权利要求9所述的粘合剂组合物，其中，所述聚合物包含丙烯酸、丙烯酸C1-14烃基酯、甲基丙烯酸C1-14烃基酯单体或其组合。
11.权利要求7、8、9或10所述的粘合剂组合物，其中，所述聚合物是交联的。
12.权利要求11所述的粘合剂组合物，其中，所述聚合物是用环氧交联剂交联的。
13.权利要求12所述的粘合剂组合物，其中，所述环氧交联剂是N,N,N',N'-四缩水甘油基-间二甲苯二胺。
14.权利要求1或2所述的粘合剂组合物，其中，所述咪唑鎓阳离子和所述氟磺酰亚胺阴离子以约1:1的比例存在。
15.权利要求1-13中任一项所述的粘合剂组合物，其中所述粘合剂组合物被构造成可选择性脱粘的。
16.权利要求14所述的粘合剂组合物，其中，所述粘合剂组合物被构造成在施加电动势时可选择性脱粘的。
17.一种制备权利要求1或2所述的粘合剂组合物的方法，所述方法包括：
将氟磺酰亚胺阴离子与咪唑鎓阳离子组合。
18.权利要求17所述的方法，进一步包括将氟磺酰亚胺阴离子和咪唑鎓阳离子与聚合物组合。
19.权利要求18所述的方法，进一步包括在与氟磺酰亚胺阴离子和咪唑鎓阳离子组合之前、期间或之后使所述聚合物交联。
20.一种将权利要求1或2所述的粘合剂组合物粘着于基材的方法，所述方法包括：
将所述粘合剂组合物涂覆于第一导电基材。
21.权利要求20所述的方法，进一步包括将所述粘合剂组合物涂覆于第二导电基材，以使所述粘合剂组合物在所述第一导电基材和所述第二导电基材之间。
22.一种粘合剂构件，其包含：
权利要求1或2所述的粘合剂组合物形成的粘合剂层；
在所述粘合剂层的至少一侧上的至少一个离型衬里。
23.权利要求22所述的粘合剂构件，其包含在所述粘合剂层的每侧上的离型衬里。
24.一种选择性粘合剂材料，其包含权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15或16所述的粘合剂组合物，其中向所述选择性粘合剂材料施加电动势会降低所述选择性粘合剂材料的粘附。
25.一种可选择性脱粘的结构体，其包含根据权利要求24所述的选择性粘合剂材料的可选择性脱粘层，其中所述可选择性脱粘层被设置在第一导电表面和第二导电表面之间。
26.权利要求25所述的可选择性脱粘的结构体，其中所述选择性粘合剂材料粘着于所述第一导电表面和所述第二导电表面。
27.权利要求25或26所述的可选择性脱粘的结构体，进一步包含电源，所述电源与所述第一导电表面和所述第二导电表面中的至少一个电连通，从而产生可闭合的电路。
28.权利要求25、26或27所述的可选择性脱粘的结构体，其中所述第一导电表面包含导电材料。
29.权利要求25、26、27或28所述的可选择性脱粘的结构体，其中所述第二导电表面包含导电材料。
30.权利要求28或29所述的可选择性脱粘的结构体，其中，所述导电材料包括金属、混合金属、合金、金属氧化物、复合金属、导电塑料或导电聚合物。
31.权利要求30所述的可选择性脱粘的结构体，其中，所述导电材料包含导电金属。
32.权利要求31所述的可选择性脱粘的结构体，其中，所述导电金属包含铝。
33.权利要求25、26、27、28、29、30、31或32所述的可选择性脱粘的结构体，其中，所述选择性粘合剂材料对所述第一导电表面和所述第二导电表面具有降低的腐蚀作用。
34.一种可选择性脱粘的结构体，其包含权利要求24所述的选择性粘合剂材料的可选择性脱粘层，其中所述可选择性脱粘层被布置在第一导电表面上。
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