CN117836399A - 具有可去除的层的分层构造 - Google Patents
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Abstract
公开了具有能够被去除的功能层的分层构造，例如用于压敏粘合剂构造和离型衬垫构造的分层构造。还公开了利用分层构造的方法。
Description
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2021年7月2日提交的美国临时申请号63/217,951和于2021年7月2日提交的美国临时申请号63/218,037的优先权，这二者以整体并入本文。
技术领域
本发明一般地涉及分层构造。更具体地，本发明涉及分层构造(例如用于压敏粘合剂构造的分层构造)，并且涉及使用所述分层构造的方法。
背景技术
包装一般标记有信息和/或装饰。在一些情况下，信息和/或装饰以标签的形式提供，该标签一般是包含面材(例如纸、聚合物膜、织物或金属箔)的多层构造，在所述面材的一个面上涂覆有粘合剂，并且相反面上印有印刷标记。在施加标签之前，其可以任选地具有保护粘合剂的离型衬垫。此外，标签可以具有面涂层以增强印刷。虽然该构造对于提供信息和/或装饰的目的来说很好地起作用，但是当要通过再利用或回收来处理施加有标签的物品时造成问题。例如，出于回收下面的制品例如一次性塑料瓶的目的，标签应该理想地易于去除。此外，期望能够回收离型衬垫或者完全消除离型衬垫，以避免废料流中的材料。
因此，所需要的是这样的包装(包括标签)：所述包装不仅起到其包装功能(即，保持、保护、处理、递送、和/或展示与其相关或贴附的货物)，而且还可以被去除以能够消除材料和/或对材料进行回收、再利用、堆肥、提供可生物降解形式和/或适当处置。本发明涉及这些以及其他重要的需求。
发明内容
本发明涉及分层构造，例如用于压敏粘合剂构造、离型衬垫构造、印刷面材构造等的分层构造，其中层中的至少一者可以在触发时通过非环境刺激反应或者与非环境刺激反应，或者响应于非环境刺激而被去除，以及涉及使用分层构造的方法。
因此，本发明的一个方面涉及分层构造，包括：第一层，所述第一层包括第一面和第二面；以及施加在第一层的第一面或第一层的第二面的一部分上的功能层；其中功能层包含刺激响应性聚合物。
在许多实施方案中，刺激响应性聚合物对至少一种特定的非环境刺激起反应，所述至少一种特定的非环境刺激选自碱、酸、氧化剂、还原剂、非电离辐射、超声、衍生自光酸(photoacid)的酸、紫外光、红外光、可见光、热、及其组合。刺激响应性聚合物可以为选自以下中的聚合物：聚(醛)、聚(烯烃砜)、聚(氰基丙烯酸酯)、聚(乙醛酸酯)、聚(乙醛酰胺)(poly(glyoxamide))、聚(异氰酸酯)、聚(醌甲基化物)、聚(苄基醚)、聚(羧基吡咯)、聚(二醛)、聚(二硫苏糖醇)、聚(氨基甲酸苄酯)、其共聚物、其环状聚合物、或其任意组合。
在许多实施方案中，分层构造还包括第二层，所述第二层包括第一面和第二面；其中将第二层施加至功能层的第一面；并且其中将功能层施加至第一层的第一面。在许多实施方案中，第一层为基础层；第二层为离型涂层；以及刺激响应性聚合物包括式I或者式I的交联衍生物的聚合残基：
其中：m＝0至1000个单元；n＝0至1000个单元；x＝1至15；Y＝-CH3、-CH2R2、-CH(R2)2、-CH(R2)3、或-OR2；R1＝各自独立地为H、(C1-C8)烷基、烯丙基、炔基、糠基、或N-甲基马来酰亚胺；R2＝各自独立地为H、(C1-C8)烷基或烯丙基；并且R3＝甲基、烯丙基、1-丙炔基、苄基、三苯基甲基、或三苯基乙酰氧基；其中m单元和n单元形成无规共聚物。
在许多实施方案中，分层构造还包括第二层，所述第二层包括第一面和第二面；其中将第二层施加至第一层的第二面；并且其中功能层位于第一层的第一面上；其中第一层为粘合剂层；其中第二层为面材；并且其中刺激响应性聚合物包括式II或者式II的环状衍生物或交联衍生物的聚合残基：
其中：e＝1至1000个单元；f＝0至1000个单元；g＝1至15；X＝各自独立地为O或NH；R5＝各自独立地为H、(C1-C7)烷基、烯丙基、1-丙炔基、苄基、三苯基甲基、/>或R10(其中任选地R5和R6中的至少一者＝R10)；R6＝各自独立地为(C1-C8)烷基、苯基、苄基、/>或-X-R11；以及R7＝各自独立地为(C1-C20)烷基、R8＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、苄基、烯丙基、或1-丙炔基；R9＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、苄基、烯丙基、或1-丙炔基；R10＝响应于特定施加的刺激而分解的检测单元；并且R11＝各自独立地为(C1-C7)烷基、苯基、苄基、/>其中e单元和f单元形成无规或嵌段共聚物。
在许多实施方案中，第一层为面材；其中功能层位于第一层的第一面上；并且其中刺激响应性聚合物包括式IIIA或式IIIB或者式IIIA的交联衍生物或者式IIIB的交联衍生物的聚合残基，其中式IIIA具有结构：
其中：h＝1至15；j＝1至1000；苄基、三苯基甲基、烯丙基、1-丙炔基、/> Z2＝各自独立地为(C1-C15)烷基、(C1-C15)烷氧基、/>R12＝各自独立地为(C1-C7)烷基；R14＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、或苄基；其中式IIIB具有结构：
其中：k＝1至1000个单元；l＝0至1000个单元；p＝各自独立地为1至15；或R15；Z4＝甲基、-C(R19)2-R17、或O-R17；R15＝各自独立地为(C1-C7)烷基苄基、三苯基甲基、烯丙基、1-丙炔基、/>R16＝各自独立地为(C1-C8)烷基；R17＝各自独立地为(C1-C8)烷基；R18＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、或苄基；R19＝各自独立地为H或(C1-C8)烷基；R20＝各自独立地为其中k单元和l单元形成无规共聚物。在许多实施方案中，第一层为面材；其中功能层为可印刷的面涂层；并且其中刺激响应性聚合物包括式I或者式I的交联衍生物的聚合残基：
其中：m＝0至1000个单元；n＝0至1000个单元；x＝1至15；Y＝-CH3、-CH2R2、-CH(R2)2、-CH(R2)3、或-OR2；R1＝各自独立地为H、(C1-C8)烷基、烯丙基、炔基、糠基、或N-甲基马来酰亚胺；R2＝各自独立地为H、(C1-C8)烷基或烯丙基；并且R3＝甲基、烯丙基、1-丙炔基、苄基、三苯基甲基、或三苯基乙酰氧基；其中m单元和n单元形成无规共聚物。
在许多实施方案中，第一层为面材；其中功能层包含墨；并且其中刺激响应性聚合物包括式I、式I的交联衍生物、式II、式II的环状衍生物、式II的交联衍生物、式IIIA、式IIIA的交联衍生物、式IIIA的交联衍生物、式IIIB、和式IIIB的交联衍生物中的至少一者的聚合残基，
其中式I具有结构：
其中：m＝0至1000个单元；n＝0至1000个单元；x＝1至15；Y＝-CH3、-CH2R2、-CH(R2)2、-CH(R2)3、或-OR2；R1＝各自独立地为H、(C1-C8)烷基、烯丙基、炔基、糠基、或N-甲基马来酰亚胺；R2＝各自独立地为H、(C1-C8)烷基或烯丙基；并且R3＝甲基、烯丙基、1-丙炔基、苄基、三苯基甲基、或三苯基乙酰氧基；其中m单元和n单元形成无规共聚物；其中式II具有结构：
其中：e＝1至1000个单元；f＝0至1000个单元；g＝1至15；X＝各自独立地为O或S；R5＝各自独立地为H、(C1-C7)烷基、烯丙基、1-丙炔基、苄基、三苯基甲基、/>或R10(其中任选地R5和R6中的至少一者＝R10)；R6＝各自独立地为(C1-C8)烷基、苯基、苄基、/>或-X-R11；以及R7＝各自独立地为(C1-C20)烷基、/>R8＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、苄基、烯丙基、或1-丙炔基；R9＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、苄基、烯丙基、或1-丙炔基；R10＝响应于特定施加的刺激而分解的检测单元；并且R11＝各自独立地为(C1-C7)烷基、苯基、苄基、其中e单元和f单元形成无规或嵌段共聚物；其中式IIIA具有结构：
其中：h＝1至15；j＝1至1000；苄基、三苯基甲基、烯丙基、1-丙炔基、/> Z2＝各自独立地为(C1-C15)烷基、(C1-C15)烷氧基、/> R12＝各自独立地为(C1-C7)烷基；R14＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、或苄基；并且其中式IIIB具有结构：
其中：k＝1至1000个单元；l＝0至1000个单元；p＝各自独立地为1至15；或R15；Z4＝甲基、-C(R19)2-R17、或O-R17；R15＝各自独立地为(C1-C7)烷基苄基、三苯基甲基、烯丙基、1-丙炔基、/>R16＝各自独立地为(C1-C8)烷基；R17＝各自独立地为(C1-C8)烷基；R18＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、或苄基；R19＝各自独立地为H或(C1-C8)烷基；R20＝各自独立地为其中k单元和l单元形成无规共聚物。
本发明的另一个方面涉及使用分层构造的方法。许多实施方案提供了回收经涂覆的离型衬垫的方法，包括：提供如上文所述的分层构造，其中第一层为基础层；并且其中第二层为离型涂层；以及将分层构造暴露于非环境刺激持续足以将第一层从第二层分离的时间。
许多实施方案提供了提供无衬垫粘合剂制品的方法，包括：提供如上文所述的分层构造；其中第一层为粘合剂层；并且其中第二层为面材；以及将分层构造暴露于非环境刺激持续足以将功能层从第一层去除以露出粘合剂层的时间。
许多实施方案提供了回收、堆肥、和/或提供可降解粘合剂制品的方法，包括：提供如上文所述的分层构造；其中第一层为面材层；并且其中功能层作为压敏粘合剂发挥作用；以及将分层构造暴露于非环境刺激持续足以使功能层解聚的时间。
许多实施方案提供了回收印刷面材的方法，包括：提供如上文所述的分层构造；其中第一层为面材层；并且其中功能层为可印刷的面涂层；其中分层构造还包括在面涂层上的印刷标记；以及将分层构造暴露于非环境刺激持续足以使功能层解聚的时间。
许多实施方案提供了回收印刷面材的方法，包括：提供如上文所述的分层构造；其中第一层为面材；其中功能层为墨；以及将分层构造暴露于非环境刺激持续足以使功能层解聚的时间。
发明内容作为对本发明的一些实施方案的一般介绍提供，并不旨在为限制性的。本文提供了本发明的另外的示例性实施方案，包括变型和替代配置。
附图说明
附图被包括在内以提供对本发明的进一步理解，并且被并入并构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施方案，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1为本发明的分层构造的一个说明性实施方案的截面，其中分层构造为离型衬垫。
图2为本发明的分层构造的一个说明性实施方案的截面，其中分层构造为无衬垫压敏粘合剂构造。
图3为本发明的分层构造的一个说明性实施方案的截面，其中分层构造具有可解聚的压敏粘合剂层。
图4为本发明的分层构造的一个说明性实施方案的截面，其中分层构造具有可解聚的功能层和可解聚的压敏粘合剂功能层。
图5为本发明的分层构造的一个说明性实施方案的截面，其中分层构造具有可解聚的功能层、可解聚的压敏粘合剂功能层、和可解聚的掩蔽功能层。
图6为本发明的分层构造的一个说明性实施方案的截面，其中分层构造具有可去除的可印刷面涂层。
图7为本发明的分层构造的一个说明性实施方案的截面，其中分层构造具有可去除的墨层。
图8为本发明的包括多个功能层的分层构造的一个说明性实施方案的截面。
图9为本发明的包括多个功能层的分层构造的一个说明性实施方案的截面。
图10为本发明的包括多个功能层的分层构造的一个说明性实施方案的截面。
图11为本发明的包括多个功能层的分层构造的一个说明性实施方案的截面。
图12为苛性碱处理之前和之后构造的水接触角(water contact angle，WCA)测试结果的图示。
图13为苛性碱处理之前和之后构造的FTIR(傅立叶变换红外光谱)光谱的图示。
图14为构造的粘合性测试结果的图示。
图15A为进行苛性碱洗涤之前构造的图像。
图15B示出了图15A的构造在进行苛性碱洗涤之后的图像。
图16为苛性碱处理之前和之后构造的FTIR光谱的表示。
图17为苛性碱处理之前和之后构造的FTIR光谱的表示。
图18为苛性碱处理之前和之后构造的FTIR光谱的表示。
具体实施方式
定义
如上文和整个公开内容中所使用，除非另有指明，否则以下术语应理解为具有以下含义。
如本文所用，术语“包含”、“包含有”、“包括”、“含有”、“具有”、“有”或其任何其他变体，旨在是开放式的，并且涵盖非排他性的包括。例如，包括要素列表的过程、方法、制品或装置不一定仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的或者这样的过程、方法、制品或装置固有的其他要素。此外，使用不定冠词来描述本文所述的要素和组分。这样做仅仅是为了方便，并给出本发明范围的一般意义。除非明显地，通过上下文另有意指，否则该描述应被理解为包括“一个”或“至少一个”，并且单数也包括复数。如本文所用，当提及可测量值例如量、持续时间等时，术语“约”意指涵盖相对于特定值的±10％，优选±8％，更优选±5％，甚至更优选±1％，并且甚至还更优选±0.1％的变化，因为这样的变化适合于进行所公开的方法。
如本文所用，术语“烷基”是指主要包含线性、支化或环状完全饱和烃的部分，其中碳原子数允许支化或环化。
如本文所用，前缀“(甲基)丙烯酰基-”是指“甲基丙烯酰基-”和“丙烯酰基-”二者，例如在“(甲基)丙烯酸类”(意指甲基丙烯酸类和丙烯酸类二者)、“(甲基)丙烯酸酯”(意指甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯二者)、和“(甲基)丙烯腈”(意指甲基丙烯腈和丙烯腈二者)中。术语“(甲基)丙烯酸酯”是指醇的单体丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。丙烯酸酯单体和甲基丙烯酸酯单体在本文统称为“(甲基)丙烯酸酯”单体。由(甲基)丙烯酸酯单体制备的聚合物被称为(甲基)丙烯酸酯聚合物。
如本文所用，术语“丙烯酸酯树脂”是指至少一种(甲基)丙烯酸酯聚合物或共聚物，并且可以包含不同的(甲基)丙烯酸酯聚合物和共聚物的共混物。
如本文所用，术语“聚合物”将被理解为包括聚合物、共聚物(例如，使用两种或更多种不同单体形成的聚合物)、低聚物、及其组合。
在本文使用术语“共聚物”是指包含至少两种不同单体的共聚单元的聚合物(即二聚物)。
如本文所用，术语“面材”意指添加有印刷标记或者可以添加有印刷标记，并且可以任选地经电晕处理的一层或多层的膜材料(例如纸、聚合物膜、织物、金属箔、或其组合)。面材具有两个面，包括面向外并且可以接收印刷标记(直接或间接地)的面，以及面向内并且可以接收粘合剂或其他层的另一面。合适的面材包括例如纸、聚合物膜、共挤出膜、金属膜、其涂覆形式、其回收内容物形式、或其组合。代表性实例包括但不限于聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、双轴取向聚丙烯、聚苯乙烯、和聚氯乙烯等。面材的厚度通常范围在10μm至300μm。在一些实施方案中，面材的厚度为10μm至250μm、30μm至220μm、20μm至200μm、30μm至150μm、10μm至150μm、10μm至100μm、10μm至50μm、或10μm至25μm。在一些实施方案中，面材是厚度为10μm至180μm、10μm至25μm、或10μm至50μm、10μm至100μm、或10μm至150μm的膜。在一些实施方案中，面材是厚度为10μm至约300μm、30μm至220μm、20μm至200μm、或30μm至150μm的纸。
如本文所用，术语“粘合剂层”意指施加至构造的另一层的表面的至少一部分的相同或不同的压敏粘合剂的一层或多层。在许多实施方案中，将粘合剂施加至面材表面的至少一部分。粘合剂层的厚度通常范围在20μm至至少125μm。在一些实施方案中，粘合剂层的厚度为10um至500um。在一些实施方案中，粘合剂层的厚度为10μm至300um、10μm至100um、或10μm至50um。
如本文所用，“压敏粘合剂”或“PSA”是指可以通过达尔奎斯特(Dahlquist)标准识别的材料，该标准将压敏粘合剂定义为具有大于1×10-6cm2/达因的一秒蠕变柔量的粘合剂，如Handbook of PSA Technology,Donatas Satas(编辑)，第二版，172页，Van NostrandReinhold，纽约，N.Y.，1989中所述。由于对于第一近似值，模量是蠕变柔量的倒数，因此也可以将压敏粘合剂定义为杨氏模量小于1×106达因/cm2的粘合剂。另一种公知的识别压敏粘合剂的方法是这样的粘合剂，其在室温下具有强烈且永久的粘性，并且在不需要超过手指或手的压力的情况下仅接触之后牢固地粘附至各种不同的表面，并且其可以从光滑表面去除而不会留下残留物，如压敏胶带委员会(Pressure Sensitive Tape Council)提供的Glossary of Terms Used in the Pressure Sensitive Tape Industry,1996中所述。合适的压敏粘合剂的另一个合适的定义是，其优选地在由25℃下模量对频率的图上标出的以下点所限定的区域内具有室温储能模量：在约0.1弧度/秒(0.017Hz)的频率下，约2×105达因/cm2至4×105达因/cm2的模量范围，以及在约100弧度/秒(17Hz)的频率下，约2×106达因/cm2至8×106达因/cm2的模量范围。参见例如Handbook of PSA Technology(DonatasSatas，编辑)，第二版，173页，Van Nostrand Rheinhold,N.Y.，1989。这些识别压敏粘合剂的方法中的任一者均可以用来识别用于本发明的分层构造的合适的压敏粘合剂。压敏粘合剂在干燥形式下具有永久粘性，并且可以用非常轻的压力牢固地粘附至基底。粘合剂不需要通过溶剂、水或热来活化以发挥足够的保持力。
如本文所用，与“压敏粘合剂”相关的术语“永久”意指在没有完全破坏或者没有部分破坏分层构造(它是分层构造的一部分)或基底(基底施加有分层构造)的情况下不容易去除的压敏粘合剂。基于FINAT(Féderation Internationale des fabricants ettransformateurs d'Adhésifs et Thermocollants sur papiers et autres supports，纸和其他支撑物上的粘合剂和烫贴剂的制造商和加工商的国际联合会)测试方法1-在300mm/分钟下的剥离粘合(180°)，永久粘合剂展现出大于230N/m的粘合值。永久粘合剂的一个实例为可从Avery Dennison Corporation(位于美国俄亥俄州)获得的S692N粘合剂。
如本文所用，与“压敏粘合剂”相关的术语“可去除”意指在不破坏分层构造(它是分层构造的一部分)或基底(基底施加有分层构造)的情况下可去除的压敏粘合剂。基于FINAT测试方法1-在300mm/分钟下的剥离粘合(180°)，可去除粘合剂展现出大于30N/m的粘合值。这样的可去除压敏粘合剂对基底具有低的粘合性，允许容易地用手将分层构造从施加有其的基底去除。可去除压敏粘合剂包括为可去除性而在化学上设计的真正的可去除粘合剂，以及以低涂覆重量施加使得它们保持可去除的永久粘合剂。可去除粘合剂的一个实例为可从Avery Dennison Corporation获得的R185粘合剂。
如本文所用，术语“解聚”意指从聚合物转化成小分子、短的低聚物或单体中的至少一者。解聚可以是完全的、基本上完全的、不完全的或基本上不完全的。术语“可解聚”意指能够解聚。
如本文所用，短语“离型衬垫”意指通常在制造过程期间应用的用于防止粘性表面过早粘附至基底的膜片(通常是纸，例如牛皮纸或玻璃纸，或聚合物膜，例如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或聚烯烃。它在一面或两面上涂覆有离型剂，该离型剂对任何类型的粘性材料(例如粘合剂或胶粘剂)提供离型效果。离型剂可以以0.5gsm至3gsm的涂覆水平施加。
如本文所用，短语“印刷标记”意指用于传达信息(例如姓名、住所或邮寄地址、电话号码、处方号码等)和/或提供美学吸引力的任何字母数字或特殊字符的字符串。标记可以通过任何合适的方式包括通过手工、打字机印刷、或常规印刷(例如柔版印刷、胶版印刷、喷墨印刷、激光喷墨印刷、视频射流印刷(videojet printing)、热转印、直接印刷、凹版印刷等)来印刷。
如本文所用，术语“标签”意指纸、织物、塑料或类似材料的二维片材，其被配置为贴附至物品，并给出关于该物品的信息和/或对其进行装饰。标签可以是任何合适的形状或设计，例如矩形、正方形、圆形、椭圆形、三角形、多边形和不规则形状。标签可以具有尖锐、圆形、或不规则的边缘和角部。标签可以由本文所述的分层构造形成，其上具有任选的印刷标记。
如本文所用，短语“非环境刺激”意指这样的材料或条件：其不处在常规使用分层构造的环境中，但当在分层构造存在的情况下引入时，引起分层构造中一个或更多个组件的某种类型的响应。
如本文所用，短语“聚合残基”意指由式定义的重复单元。
如本文所用，“gsm”意指克每平方米。
除非另有说明，否则本文提到的所有百分比均是基于组合物重量的重量百分比。
本发明涉及包含对至少一种特定的非环境刺激做出响应的刺激响应性聚合物的分层构造。刺激响应性聚合物存在于可以位于另一层上或者夹在不同层之间的功能层中。在没有刺激的情况下，分层构造继续根据其预期用途发挥作用。然而，当施加适当的非环境刺激时，它引起刺激响应性聚合物的响应，从而使得分层构造中的至少一层被去除。因此，分层构造可以用于各种不同的应用和方法，其中期望去除层中的一者或更多者，例如以允许分层构造的回收、构造的组件层的回收、分层构造的下方的或掩蔽的层的暴露、分层构造的非必需层的必要性的防止等。
分层构造包括第一层，所述第一层包括第一面和相反指向的第二面。功能层存在于第一层的第一面、或第一层的第二面的至少一部分上。功能层包含刺激响应性聚合物。刺激响应性聚合物对至少一种特定的非环境刺激起反应。
可以使用任何合适的非环境刺激，只要它引发刺激响应性聚合物的期望响应即可。在许多实施方案中，非环境刺激选自碱、酸、氧化剂、还原剂、非电离辐射、超声、衍生自光酸的酸、紫外光、红外光、可见光、热、或其任意组合的组。分层构造暴露于非环境刺激的持续时间足以引起分层构造中至少一个功能层中的刺激响应性聚合物解聚。
可以使用任何合适的刺激响应性聚合物。在许多实施方案中，刺激响应性聚合物可以为选自以下的组的聚合物：聚(醛)、聚(烯烃砜)、聚(氰基丙烯酸酯)、聚(乙醛酸酯)、聚(乙醛酰胺)、聚(异氰酸酯)、聚(醌甲基化物)、聚(苄基醚)、聚(羧基吡咯)、聚(二醛)、聚(二硫苏糖醇)、聚(氨基甲酸苄酯)、其共聚物、其环状聚合物、或其任意组合。在许多实施方案中，刺激响应性聚合物选自聚(乙醛酰胺)、聚(乙醛酸酯)-聚(乙醛酰胺)共聚物、聚(乙醛酸酯)、或其任意组合。在许多实施方案中，刺激响应性聚合物为聚(乙醛酰胺)。在许多实施方案中，刺激响应性聚合物具有至少一个末端烯烃，例如具有至少一个末端烯烃的聚(乙醛酰胺)或聚(乙醛酰胺)-聚(乙醛酸酯)共聚物。在许多实施方案中，聚(乙醛酰胺)和聚(乙醛酰胺)-聚(乙醛酸酯)共聚物中的至少一者具有至少一个末端烯烃，例如聚(烯丙基乙醛酰胺)或聚(烯丙基乙醛酰胺)-聚(乙醛酸酯)共聚物。在许多实施方案中，刺激响应性聚合物选自聚(乙醛酰胺)、聚(乙醛酸酯)-聚(乙醛酰胺)共聚物、聚(乙醛酸酯)、聚(烷基醛)、或其任意组合的衍生物。在许多实施方案中，刺激响应性聚合物为聚(烷基醛)衍生物。在许多实施方案中，聚(烷基醛)衍生物包含至少一个末端烯烃，例如聚(3-丁烯醛)。
在许多实施方案中，用于制备刺激响应性聚合物的单体包括以下中的至少一者：烷基醛、卤代醛、二醛、邻苯二甲醛、经取代的邻苯二甲醛、异氰酸酯、醌甲基化物、氮杂醌甲基化物、氨基甲酸酯、氰基丙烯酸酯、二硫苏糖醇、二硫苏糖醇的变体、乙醛酸酯、或乙醛酰胺。在实施方案中，用于制备刺激响应性聚合物的单体包括产生聚(氨基甲酸苄酯)或聚(羧基吡咯)的至少一种氨基甲酸酯。在一些实施方案中，用于制备刺激响应性聚合物的单体包括苯胺氨基甲酸酯和吡咯氨基甲酸酯中的至少一者。
第一层的类型和组成将取决于分层构造的特定构造。在一些实施方案中，第一层为基础层。在一些实施方案中，第一层为选自纸、聚合物膜、织物、金属箔、或其任意组合的基础层。在一些实施方案中，第一层为选自纸、聚合物膜、或其组合的基础层。在一些实施方案中，第一层为经涂覆的纸，例如经聚乙烯涂覆的纸。在一些实施方案中，第一层为基础聚合物层。在许多实施方案中，聚合物膜由PET、BOPP(biaxially-oriented polypropylene，双轴取向聚丙烯)、HDPE(高密度聚乙烯)或其任意组合制成。在某些实施方案中，第一层为面材层。在许多实施方案中，面材层选自纸、聚合物膜、织物、金属箔、或其组合。在某些实施方案中，第一层为压敏粘合剂层。可以使用任何合适的压敏粘合剂。在一些实施方案中，压敏粘合剂选自乳液、溶剂、温熔体或热熔体粘合剂。合适的热熔体粘合剂包括，例如SIS(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物)、SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)嵌段共聚物、丙烯酸类、苯乙烯类、聚烯烃、聚乙酸酯、聚酯、聚酰胺和聚氨酯热熔体、或其任意组合。在一些实施方案中，压敏粘合剂选自丙烯酸类、苯乙烯类、聚氨酯、环氧化合物、聚酯、或其任意组合。纸，
在某些实施方案中，分层构造还可以包括第二层，所述第二层包括第一面和相反指向的第二面。第二层可以位于分层构造上的任何合适的位置。在某些实施方案中，第二层位于第一层的第一面上，以及功能层位于第一层与第二层之间。在该配置中，功能层的解聚引起第一层从第二层分离。在某些实施方案中，功能层位于第一层的第一面上，以及第二层位于第一层的第二面上。在该配置中，功能层的解聚露出了下方的第一层。
第二层的类型和组成将取决于分层构造的特定构造。第二层可以与第一层相同或不同。在分层构造的某些实施方案中，第一层和第二层具有不同的组成。在某些实施方案中，第一层和第二层具有相同的组成。
在数个实施方案中，分层构造可用作可回收衬垫。在某些实施方案中，第一层为基础层，并且分层构造还包括作为离型涂层的第二层。基础层可以由任何合适的材料(例如纸、聚合物膜、织物、金属箔、或其组合)制成。任何合适的聚合物(例如PET、BOPP、HDPE或其组合)均可以用于聚合物膜基础层。在一些实施方案中，基础层为经涂覆的纸，例如经聚乙烯涂覆的纸。可以使用任何合适的离型涂层。在一些实施方案中，离型涂层为聚二甲基硅氧烷(PDMS)、硅酮、氟硅酮、或氟化丙烯酸酯涂层、或其任意组合。功能层位于基础层与离型涂层之间，并因此与离型涂层和基础层相邻。功能层中的刺激响应性聚合物可以包括任何合适的聚合物。在某些实施方案中，刺激响应性聚合物包括式I的聚合残基：
其中：n＝0至1000；m＝0至1000；x＝1至15；Y＝-CH3、-CH2R2、-CH(R2)2、或-OR2；R1＝各自独立地为H、(C1-C8)烷基、烯丙基、炔基、糠基、或N-甲基马来酰亚胺；R2＝各自独立地为H、(C1-C8)烷基或烯丙基；并且R3＝甲基、烯丙基、1-丙炔基、苄基、三苯基甲基、或三苯基乙酰氧基。此外，m单元和n单元形成无规共聚物。在某些实施方案中，刺激响应性聚合物包括式I的交联衍生物。在一些实施方案中，式I选自无规立构、全同立构、或间同立构聚合物、或其任意组合。在一些实施方案中，式I选自无规立构或间同立构聚合物、或其组合。
在某些实施方案中，基础层的厚度可以为10μm至180μm。在某些实施方案中，基础层的厚度可以为10μm至180μm、10μm至25μm、10μm至50μm、10μm至100μm、或10μm至150μm。在某些实施方案中，功能层的厚度可以为10μm至180μm。在某些实施方案中，功能层的厚度可以为10μm至180μm、10μm至25μm、10μm至50μm、10μm至100μm、或10μm至150μm。在某些实施方案中，离型涂层的厚度可以为0.5gsm至3gsm。在某些实施方案中，离型涂层的厚度可以为0.5gsm至2gsm、或0.5gsm至1gsm。
在数个实施方案中，分层构造可用作无衬垫粘合剂构造。无衬垫构造提供了与不存在离型衬垫相关的成本节约和可持续性。在分层构造的某些实施方案中，分层构造的第一层为包含压敏粘合剂的粘合剂层。构造还包括第二层，所述第二层具有第一面和相反指向的第二面。第二层为位于第一层的第二面上的面材。可以使用任何合适的面材，例如上文所述的面材。功能层位于粘合剂层的第一面上。功能层中的刺激响应性聚合物包括式II的聚合残基，其中式II具有结构：
其中：e＝1至1000个单元；f＝0至1000个单元；g＝1至15；X＝O或NH；R5＝各自独立地为H、(C1-C7)烷基、烯丙基、1-丙炔基、 苄基、三苯基甲基、或R10(其中任选地R5和R6中的至少一者＝R10)；R6＝各自独立地为(C1-C8)烷基、苯基、苄基、/>或-X-R11；以及R7＝各自独立地为(C1-C20)烷基、R8＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、苄基、烯丙基、或1-丙炔基；R9＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、苄基、烯丙基、或1-丙炔基；R10＝响应于特定施加的刺激而分解的检测单元；并且R11＝各自独立地为(C1-C7)烷基、苯基、苄基、此外，e单元和f单元形成无规或嵌段共聚物。在某些实施方案中，刺激响应性聚合物包括式II的环状衍生物或交联衍生物。在一些实施方案中，式II选自无规立构、全同立构或间同立构聚合物、或其任意组合。在一些实施方案中，分层构造的第一层的粘合剂为功能性粘合剂。功能性粘合剂可以包括刺激响应性聚合物，所述刺激响应性聚合物包括各自具有下文所述的结构的式IIIA或IIIB的聚合残基。
如上文所述，根据其结构，分解基团R10可以与特定的非环境刺激反应，并响应于该特定刺激而分解。在分层构造的某些实施方案中，分解基团R10可以与过氧化物、热、酸、或UV光中的至少一者反应。在某些实施方案中，分解基团R10具有可以与氢过氧化物反应的以下结构：
在某些实施方案中，分解基团R10具有可以与氢过氧化物反应的以下结构：
在某些实施方案中，分解基团R10具有可以与氟化物反应的结构-–SiR3 7a，其中：R7a＝各自独立地为(C1-C20)烷基、苯基、苄基、 在某些实施方案中，分解基团R10具有可以与热或酸中的至少一者反应的以下结构：
其中X1＝各自独立地为H、(C1-C3)烷氧基、或NR7b；以及R7b＝各自独立地为(C1-C2)烷基。在某些实施方案中，分解基团R10具有可以与UV光反应的以下结构：
在某些实施方案中，分层构造包括可解聚的粘合剂层。可解聚的粘合剂可以为压敏粘合剂。具有第一面和相反指向的第二面的第一层为面材。面材可以由任何合适的材料例如上文所述的材料制成。PSA粘合剂功能层可以位于第一层的第一面上。在许多实施方案中，功能层中的刺激响应性聚合物包括式IIIA或IIIB的聚合残基，其中式IIIA为：
其中：h＝1至15；j＝1至1000；苄基、三苯基甲基、烯丙基、1-丙炔基、/> Z2＝各自独立地为(C1-C15)烷基、(C1-C15)烷氧基、/> R12＝各自独立地为(C1-C7)烷基；并且R14＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、或苄基。在一些实施方案中，刺激响应性聚合物包括式IIIA的交联衍生物。式IIIB为：
或者；或者
其中：k＝1至1000个单元；l＝0至1000个单元；p＝各自独立地为1至15；或R15；Z4＝甲基、-C(R19)2-R17、或O-R17；R15＝各自独立地为(C1-C7)烷基苄基、三苯基甲基、烯丙基、1-丙炔基、/>R16＝各自独立地为(C1-C8)烷基；R17＝各自独立地为(C1-C8)烷基；R18＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、或苄基；R19＝各自独立地为H或(C1-C8)烷基；以及R20＝各自独立地为此外，k单元和l单元形成无规共聚物。在一些实施方案中，刺激响应性聚合物包括式IIIB的交联衍生物。功能层为粘合剂层。在某些实施方案中，功能层为压敏粘合剂层。在许多实施方案中，分层构造还包括至少一个另外的层。在许多实施方案中，分层构造还包括至少一个另外的功能层。在一些实施方案中，分层构造包括在第一层与PSA粘合剂功能层之间的具有第一和第二面的另外的功能层。另外的功能层的第一面位于PSA粘合剂功能层的第二面，而另外的功能层的第二面位于第一层的第一面。在一些实施方案中，分层构造多于一个另外的功能层。在许多实施方案中，分层构造包括在第一层与PSA粘合剂功能层之间的另外的功能层，以及在PSA粘合剂功能层上的掩蔽功能层。掩蔽功能层具有第一面和相反指向的第二面。掩蔽功能层的第二面位于其他另外的功能层的第一面上。另外的功能层中的任一者中的刺激响应性聚合物可以包括式I、II、IIIA或IIIB的聚合残基、或其交联衍生物中的任一者，其中每个均在本文中描述。
在某些实施方案中，分层构造中的可解聚粘合剂具有还包含至少一种第二聚合物的功能层。在一些实施方案中，刺激响应性聚合物可以与该第二聚合物共混。合适的第二聚合物的实例包括(甲基)丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚烯烃、乙烯基聚合物等。
功能层还可以包含粘合剂配方中常规存在的任何其他组分，包括例如增粘剂、颜料、色料或着色剂、填料、稀释剂、抗氧化剂、UV吸收剂等、及其组合，条件是它们的包含不会影响刺激响应性聚合物解聚的能力。
在数个实施方案中，分层构造包括可去除、可印刷的面涂层。在分层构造的某些实施方案中，第一层为面材。可以使用任何合适的面材，例如上文所述的面材。存在于第一层的第一面上的功能层为可印刷的面涂层。面涂层可以通过任何合适的方式包括通过手工、打字机印刷或常规印刷(例如柔版印刷、胶版印刷、喷墨印刷、激光喷墨印刷、视频射流印刷、热转印、直接印刷、凹版印刷等)来印刷。任何合适的材料均可以用于可印刷的面涂层。在数个实施方案中，面涂层功能层中的刺激响应性聚合物包括式I的聚合残基：
其中：n＝0至1000；m＝1至1000；x＝1至15；Y＝-CH3、-CH2R2、-CH(R2)2、或-OR2；R1＝各自独立地为(C1-C8)烷基、烯丙基、炔基、糠基、或N-甲基马来酰亚胺；R2＝各自独立地为(C1-C8)烷基或烯丙基；并且R3＝甲基、烯丙基、1-丙炔基、苄基、三苯基甲基、或三苯基乙酰氧基。m单元和n单元形成无规共聚物。在一些实施方案中，刺激响应性聚合物包括式I的交联衍生物。在一些实施方案中，式I选自无规立构、全同立构、或间同立构聚合物、或其任意组合。
在数个实施方案中，分层构造可用作可解聚的墨构造。该构造消除了对可印刷的面涂层的需要，并且允许在分层构造暴露于适当的刺激时去除墨层。在分层构造的某些实施方案中，分层构造的第一层为面材。面材可以由任何合适的材料例如上文所述的材料制成。包含墨的功能层位于第一层的第一面上。在许多实施方案中，功能层中的刺激响应性聚合物包括式I或其交联衍生物、式II或其交联衍生物、式IIIA或其交联衍生物、或式IIIB或其环状衍生物或交联衍生物的聚合残基。式I、式II、式IIIA和式IIIB的聚合物的结构如上文所述。
分层构造不限于上文所述的层。来自上述构造之一的不同的层可以与不同构造的层一起使用。在一些实施方案中，分层构造还包括至少一个另外的层。在一些实施方案中，分层构造还包括多个另外的层。在一些实施方案中，另外的层中的至少一者为包含刺激响应性聚合物的功能层。在一些实施方案中，各功能层包含相同的刺激响应性聚合物。在一些实施方案中，各功能层包含不同的刺激响应性聚合物。在一些实施方案中，至少一个功能层包含不同的刺激响应性聚合物。在一些实施方案中，至少两个功能层包含相同的刺激响应性聚合物。另外的功能层中的任一者中的刺激响应性聚合物可以包括式I、II、IIIA或IIIB的聚合残基、或式I、II、IIIA或IIIB的交联衍生物中的任一者，其中每个均在本文中描述。在一些实施方案中，分层构造包括选自掩蔽层、压敏粘合剂层、可印刷的面涂层、可解聚的墨层、或其任意组合的至少一个另外的功能层。在一些实施方案中，分层构造包括不是功能层的至少一个另外的层。
式I、II、IIIA和IIIB的聚合物可以通过任何合适的方式制备。在一些实施方案中，式I、II、IIIA和IIIB的聚合物可以使用包括在相关的美国临时申请号63/218,037(整体并入本文)中所述的方法的方法通过使聚(烷基醛)封端来制备。在分层构造的某些实施方案中，式I、II、IIIA或IIIB的聚合物的交联衍生物可以通过用本领域技术人员已知的常规交联化学反应(包括但不限于硫醇-烯、叠氮化物/炔烃、交叉复分解、或第尔斯-阿尔德(Diels-Alder)化学反应)交联而形成。式I、II、IIIA和IIIB的聚合物可以为结晶、半结晶、或无定形形式。式I、II、IIIA和IIIB的聚合物可以与添加剂(包括例如酸清除剂、醛清除剂、抗氧化剂、及其组合)一起配制以改善稳定性。
在分层构造的某些实施方案中，刺激响应性聚合物为刷状聚合物(brushpolymer)的一部分。“刷状聚合物”在本文中意指这样的聚合物：其具有主聚合物链，多个较小的聚合物链系链至所述主聚合物链。刷状聚合物是本领域公知的。在一些实施方案中，刺激响应性聚合物形成主聚合物链。系链至主聚合物链的较小的聚合物链可以具有任何合适的组成。例如，在一些实施方案中，较小的聚合物链可以由选自以下中的至少一种单体聚合而成：(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯、丁二烯、丙烯酰胺、氰基丙烯酸酯、乙酸乙烯酯、乙烯基醚、或其任意组合。
如上所述，本发明的分层构造可以用于各种不同的应用和方法中，其中期望去除层中的一者或更多者，例如以允许分层构造的回收、组件层或构造的回收、暴露分层构造的被掩蔽的层以避免使用分层构造的非必要层等。
许多实施方案涉及使用本文所述的分层构造的方法。在某些方面，数个实施方案涉及回收经涂覆的离型衬垫的方法，包括提供本文所述的分层构造的步骤，其中第一层为基础层；以及第二层为离型涂层。可以使用任何合适的离型涂层，例如聚二甲基硅氧烷。将分层构造暴露于非环境刺激。可以使用任何合适的非环境刺激，只要它能够引发刺激响应性聚合物的期望响应(即解聚)即可。在许多实施方案中，非环境刺激选自碱、酸、氧化剂、还原剂、非电离辐射、超声、衍生自光酸的酸、紫外光、红外光、可见光、热、及其任意组合的组。这种类型的一种可能的分层构造示于图1中，其中示出了具有基础层110(具有第一面111和第二面112)和离型涂层120(具有第一面121和第二面122)以及位于它们之间的功能层130的离型衬垫100。在一些实施方案中，分层构造暴露于非环境刺激的持续时间足以将分层构造的第一层从第二层分离。基础层与离型涂层之间的功能层暴露于非环境刺激足够长的时间，引起基础层从离型层分离。该分离由功能层中刺激响应性聚合物的解聚引起。因此，基础层和离型层可以分开回收。
在某些方面中，数个实施方案涉及提供无衬垫粘合剂制品的方法，包括提供本文所述的分层构造的步骤，其中第一层为作为压敏粘合剂发挥作用的粘合剂层。第一压敏层存在于掩蔽功能层与作为面材的第二层之间。将分层构造暴露于非环境刺激持续足以将功能层从第一层去除的一段时间，从而露出下面的粘合剂，并且使粘合剂可用于粘附至基底。可以使用任何合适的非环境刺激，只要它能够引发刺激响应性聚合物的期望响应(即解聚)即可。在许多实施方案中，非环境刺激选自碱、酸、氧化剂、还原剂、非电离辐射、超声、衍生自光酸的酸、紫外光、红外光、可见光、热、及其任意组合的组。这种类型的一种可能的分层构造示于图2中，其中示出了具有压敏粘合剂层210(具有第一面211和第二面212)和面材220(具有第一面221和第二面222)以及在压敏粘合剂层210的第一面211上的掩蔽功能层230的无衬垫压敏粘合剂构造200。掩蔽功能层为非粘性的或基本上非粘性的层，它掩蔽或保护下面的粘合剂层，从而防止粘合剂过早地粘附至基底。功能层暴露于非环境刺激足够长的时间，引起功能层从第一层去除以露出粘合剂层。功能层的去除由功能层中刺激响应性聚合物的解聚引起。因此，无衬垫粘合剂制品是环境友好的和可持续的，因为它不需要使用在粘合剂制品的粘附之前必须被去除和处理的衬垫。
在一些实施方案中，无衬垫粘合剂制品的第一层为包含刺激响应性聚合物的粘合剂层，因此第一层为粘合剂功能层。提供无衬垫粘合剂制品的方法还包括将分层构造暴露于非环境刺激持续足以将第一层从第二层去除的时间的步骤。因此，将分层构造暴露于至少一种非环境刺激持续足以从第一层去除功能层，并且从第二层去除第一层的一段时间。根据粘合剂层和掩蔽功能层中使用的刺激响应性聚合物的类型，可以将一种或更多种非环境刺激施加至分层构造。非环境刺激的类型必须引发分层构造的目标层中的刺激响应性聚合物的期望响应。在一些实施方案中，将分层构造暴露于相同的非环境刺激，以去除掩蔽功能层和粘合剂功能层二者。在一些实施方案中，将分层构造暴露于第一非环境刺激以去除掩蔽功能层，并且暴露于不同的第二非环境刺激以去除粘合剂功能层。因此，无衬垫粘合剂制品是环境友好的和可持续的，因为它不需要使用在粘合剂制品的粘附之前必须被去除和处理的衬垫，并且它使得功能性粘合剂能够解聚。
某些实施方案涉及回收、堆肥、和/或提供可降解粘合剂制品的方法。方法包括提供本文所述的分层构造，其中第一层为面材层。存在于第一层上的功能层作为压敏粘合剂发挥作用。将分层构造暴露于非环境刺激持续足以将功能层从第一层分离的时间。这种类型的一种可能的分层构造示于图3中，其中示出了具有面材310(具有第一面311和第二面312)并且被示出具有在面材310的第一面311上作为压敏粘合剂发挥作用的功能层330的压敏粘合剂构造300。在许多实施方案中，构造可以包括另外的层。在许多实施方案中，构造包括至少一个另外的功能层。图4示出了另一种可能的构造，其中构造400具有面材410(具有第一面411和第二面412)、在面材410的第一面411上的功能层430(具有第一面431和432)、以及在功能层430的第一面431上的可以为第二功能层420的压敏粘合剂层(具有第一面421和第二面422)。图5示出了另一种可能的构造，其中构造500具有面材510(具有第一面511和第二面512)、在面材510的第一面511上的功能层530(具有第一面531和第二面532)、在功能层530的第一面531上的在一些实施方案中可以为功能层的压敏粘合剂层520(具有第一面521和第二面522)、以及在压敏粘合剂层520的第一面521上的另外的功能层，即掩蔽功能层540(具有第一面541和第二面542)。
某些实施方案涉及回收印刷面材的方法，包括提供分层构造，其中第一层为面材层。存在于第一层上的功能层为可印刷的面涂层。在一些实施方案中，分层构造还包括面涂层上的印刷标记。将分层构造暴露于非环境刺激持续足以将功能性面涂层从第一层分离的时间。当功能性面涂层解聚时，功能性面涂层从第一层分离。这种类型的一种可能的分层构造示于图6中，其中示出了可印刷的面涂层构造600，具有面材610(具有第一面611和第二面612)，以及在面材610的第一面611上的功能层630。
某些实施方案涉及回收印刷面材的方法，包括提供其中第一层为面材层的分层构造。存在于面材上的功能层为墨。将分层构造暴露于非环境刺激持续足以将功能性墨从第一层分离的时间。当功能性墨解聚时，功能性墨从第一层分离。这种类型的一种可能的分层构造示于图7中，其中可解聚墨构造700具有面材710(具有第一面711和第二面712)和在面材710的第一面711上的功能性墨层730。
如上文所述，在许多实施方案中，构造可以包括另外的层。本发明不同实施方案的任何层可以与本发明不同实施方案的层组合。用于构造的具体的层的选择将取决于试图从其他层分离的层。例如，图8示出了图4的构造与图1的构造(旋转的)的组合。分层构造800具有面材810(具有第一面811和第二面812)、在面材810的第一面811上的功能层830(具有第一面831和832)、以及在功能层830的第一面831上的压敏粘合剂820(具有第一面821和第二面822)。在一些实施方案中，压敏粘合剂820为功能层。层810、820和830一起作为标签870发挥作用。可解聚的离型涂层840(具有第一面841和第二面842)存在于压敏粘合剂820的第一面821上；功能层850(具有第一面851和852)存在于功能性离型涂层840的第一面841上；以及基础层860(具有第一面861和862)存在于功能层850的第一面851上。层840、850和860一起作为衬垫880发挥作用。分层构造800可以包括甚至更多的层。例如，在一些实施方案中，构造还包括在基础层860的第一面861上的可印刷的面涂层功能层(未示出)。在一些实施方案中，构造还包括在基础层860的第一面861上的功能性墨层(未示出)。
图9和图10示出了例如图7中示出的可解聚墨构造以及多种另外的层的可解聚墨构造。图9示出了构造900，所述构造900具有面材910(具有第一面911和第二面912)和在面材910的第一面911上的功能性墨层930。构造还包括在面材910的第二面上作为压敏粘合剂层发挥作用的功能层940(具有第一面941和第二面942)、以及在功能层940的第二面942上的掩蔽功能层950。在一些实施方案中，功能层940为压敏粘合剂功能层。在一些实施方案中，功能层940包括多于一个层。例如，在一些实施方案中，功能层包括非粘合剂功能层(未示出)和压敏粘合剂层(未示出)，其中非粘合剂功能层(未示出)存在于面材910的第二面912上，以及压敏粘合剂层(未示出)存在于非粘合剂功能层(未示出)与掩蔽功能层之间。图10示出了例如图7中示出的可解聚墨构造与图1的构造以及另外的层组合的可解聚墨构造。更具体地，图10示出了构造1000，所述构造1000具有面材1010(具有第一面1011和第二面1012)和在面材1010的第一面1011上的功能性墨层1030，面材1010和功能性墨层1030在一起形成了可解聚墨子构造1080。构造还包括基础层1070(具有第一面1071和第二面1072)、在基础层1070的第一面1071上的功能层1060(具有第一面1061和第二面1062)、以及在功能层1060的第一面上的功能性离型涂层1050(具有第一面1051和第二面1052)，它们共同形成可回收衬垫子构造1090。功能层1040存在于可解聚墨子构造1080的面材1010与可回收衬垫子构造1090的功能性离型层1050之间。在一些实施方案中，功能层1040为压敏粘合剂功能层。在一些实施方案中，功能层1040包括多于一层。例如，在一些实施方案中，功能层1040包括非粘合剂功能层(未示出)和压敏粘合剂层(未示出)，其中非粘合剂功能层(未示出)存在于面材1010的第二面1012上，以及压敏粘合剂层(未示出)存在于非粘合剂功能层(未示出)与离型功能层1050之间。
图11示出了例如图6中示出的可印刷的面涂层构造以及多种另外的层的可印刷的面涂层构造。图11示出了具有面材1110(具有第一面1111和第二面1112)并且被示出具有在面材1110的第一面1111上的功能性面涂层1130的构造1100。构造还包括在面材1110的第二面1112上的功能性压敏粘合剂层1140、以及在功能性压敏粘合剂层1140的第二面1142上的功能性掩蔽层1150。在一些实施方案中，构造还包括在功能性面涂层1130的第一面1131上的墨层(未示出)。
在各个实施方案中，非环境刺激为选自以下中的至少一种材料：碱、酸、氧化剂、还原剂、非电离辐射、超声、衍生自光酸的酸、紫外光、红外光、可见光、热、及其组合。在一些实施方案中，非电离辐射可以选自紫外光、紫外-可见光、红外辐射、微波、无线电波、或热辐射。
在任意实施方案中，分层构造还可以包括墨层作为其最外层。墨层可以完全或部分覆盖下面的层。在许多实施方案中，墨层为印刷标记。
应理解，当将分层构造暴露于非环境刺激以将构造的功能层从另一层去除时，去除通过功能层中刺激响应性聚合物的解聚来发生。去除不需要功能层的完全解聚。因此，在一些实施方案中，解聚是完全解聚。在一些实施方案中，解聚是至少部分解聚。在一些实施方案中，解聚是部分解聚。
考虑了以下实施方案。考虑了特征和实施方案的所有组合。
实施方案1：一种分层构造，包括：第一层，所述第一层包括第一面和第二面；以及施加在第一层的第一面或第一层的第二面的一部分上的功能层；其中功能层包含刺激响应性聚合物。
实施方案2：根据实施方案1所述的分层构造，其中刺激响应性聚合物对至少一种特定的非环境刺激做出响应，所述至少一种特定的非环境刺激选自碱、酸、氧化剂、还原剂、非电离辐射、超声、衍生自光酸的酸、紫外光、红外光、可见光、热、及其组合。
实施方案3：根据实施方案1所述的分层构造，其中刺激响应性聚合物为选自以下的聚合物：聚(醛)、聚(烯烃砜)、聚(氰基丙烯酸酯)、聚(乙醛酸酯)、聚(乙醛酰胺)、聚(异氰酸酯)、聚(醌甲基化物)、聚(苄基醚)、聚(羧基吡咯)、聚(二醛)、聚(二硫苏糖醇)、聚(氨基甲酸苄酯)、其共聚物、其环状聚合物、及其组合。
实施方案4：根据实施方案1所述的分层构造，其中刺激响应性聚合物选自聚(乙醛酰胺)、聚(乙醛酸酯)-聚(乙醛酰胺)共聚物、聚(乙醛酸酯)、聚(烷基醛)衍生物、及其组合。
实施方案5：根据实施方案1所述的分层构造，其中刺激响应性聚合物为具有至少一个末端烯烃的聚(乙醛酰胺)和聚(乙醛酰胺)-聚(乙醛酸酯)共聚物中的至少一者。
实施方案6：根据实施方案1所述的分层构造，其中刺激响应性聚合物为聚(烯丙基乙醛酰胺)和聚(烯丙基乙醛酰胺)-聚(乙醛酸酯)共聚物中的至少一者。
实施方案7：根据实施方案1所述的分层构造，还包括：第二层，所述第二层包括第一面和第二面；其中将第二层施加至功能层的第一面；并且其中将功能层施加至第一层的第一面。
实施方案8：根据实施方案7所述的分层构造，其中第一层和第二层具有不同的组成。
实施方案9：根据实施方案7所述的分层构造，其中第一层为基础层；其中第二层为离型涂层；并且其中刺激响应性聚合物包括式I或者式I的交联衍生物的聚合残基：
其中：
m＝0至1000个单元；
n＝0至1000个单元；
x＝1至15；
Y＝-CH3、-CH2R2、-CH(R2)2、-CH(R2)3、或-OR2；
R1＝各自独立地为H、(C1-C8)烷基、烯丙基、炔基、糠基、或N-甲基马来酰亚胺；
R2＝各自独立地为H、(C1-C8)烷基或烯丙基；以及
R3＝甲基、烯丙基、1-丙炔基、苄基、三苯基甲基、或三苯基乙酰氧基；
其中m单元和n单元形成无规共聚物。
实施方案10：根据实施方案9所述的分层构造，还包括至少一个另外的功能层。
实施方案11：根据实施方案1所述的分层构造，还包括：第二层，所述第二层包括第一面和第二面；其中将第二层施加至第一层的第二面；并且其中功能层位于第一层的第一面上；其中第一层为粘合剂层；其中第二层为面材；并且其中刺激响应性聚合物包括式II或者式II的环状衍生物或交联衍生物的聚合残基：
其中：
e＝1至1000个单元；
f＝0至1000个单元；
g＝1至15；
X＝各自独立地为O或NH；
R5＝各自独立地为H、(C1-C7)烷基、烯丙基、1-丙炔基、 苄基、三苯基甲基、/>或R10(其中任选地R5和R6中的至少一者＝R10)；
R6＝各自独立地为(C1-C8)烷基、苯基、苄基、或-X-R11；以及
R7＝各自独立地为(C1-C20)烷基、
R8＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、苄基、烯丙基、或1-丙炔基；
R9＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、苄基、烯丙基、或1-丙炔基；
R10＝响应于特定施加的刺激而分解的检测单元；以及
R11＝各自独立地为(C1-C7)烷基、苯基、苄基、
其中e单元和f单元形成无规或嵌段共聚物。
实施方案12：根据实施方案11所述的分层构造，
其中
-–SiR3 7a、
其中：
R7a＝各自独立地为(C1-C20)烷基、苯基、苄基、以及
X1＝各自独立地为H、(C1-C3)烷氧基、或NR7b；以及
R7b＝各自独立地为(C1-C2)烷基。
实施方案13：根据实施方案11所述的分层构造，其中粘合剂层为包含刺激响应性聚合物的功能性粘合剂层，其中刺激响应性聚合物包括式IIIA或式IIIB或者式IIIA的交联衍生物或者式IIIB的交联衍生物的聚合残基，其中式IIIA具有结构：
其中：
h＝1至15；
j＝1至1000；
苄基、三苯基甲基、烯丙基、1-丙炔基、
Z2＝各自独立地为(C1-C15)烷基、(C1-C15)烷氧基、
R12＝各自独立地为(C1-C7)烷基；
R14＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、或苄基；
其中式IIIB具有结构：
其中：
k＝1至1000个单元；
l＝0至1000个单元；
p＝各自独立地为1至15；
或R15；
Z4＝甲基、-C(R19)2-R17、或O-R17；
R15＝各自独立地为(C1-C7)烷基苄基、三苯基甲基、烯丙基、1-丙炔基、/>
R16＝各自独立地为(C1-C8)烷基；
R17＝各自独立地为(C1-C8)烷基；
R18＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、或苄基；
R19＝各自独立地为H或(C1-C8)烷基；
R20＝各自独立地为
其中k单元和l单元形成无规共聚物。
实施方案14：根据实施方案11所述的分层构造，还包括至少一个另外的功能层。
实施方案15：根据实施方案1所述的分层构造，其中第一层为面材；其中功能层位于第一层的第一面上；并且其中刺激响应性聚合物包括式IIIA或式IIIB或者式IIIA的交联衍生物或者式IIIB的交联衍生物的聚合残基，其中式IIIA具有结构：
其中：
h＝1至15；
j＝1至1000；
苄基、三苯基甲基、烯丙基、1-丙炔基、
Z2＝各自独立地为(C1-C15)烷基、(C1-C15)烷氧基、
R12＝各自独立地为(C1-C7)烷基；
R14＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、或苄基；
其中式IIIB具有结构：
其中：
k＝1至1000个单元；
l＝0至1000个单元；
p＝各自独立地为1至15；
或R15；
Z4＝甲基、-C(R19)2-R17、或O-R17；
R15＝各自独立地为(C1-C7)烷基苄基、三苯基甲基、烯丙基、1-丙炔基、
R16＝各自独立地为(C1-C8)烷基；
R17＝各自独立地为(C1-C8)烷基；
R18＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、或苄基；
R19＝各自独立地为H或(C1-C8)烷基；
R20＝各自独立地为
其中k单元和l单元形成无规共聚物。
实施方案16：根据实施方案15所述的分层构造，还包括至少一个另外的功能层。
实施方案17：根据实施方案16所述的分层构造，其中至少一个另外的功能层为掩蔽层。
实施方案18：根据实施方案15所述的分层构造，其中功能层还包含第二聚合物。
实施方案19：根据实施方案1所述的分层构造，其中第一层为面材；其中功能层为可印刷的面涂层；并且其中刺激响应性聚合物包括式I或者式I的交联衍生物的聚合残基：
其中：
m＝0至1000个单元；
n＝0至1000个单元；
x＝1至15；
Y＝-CH3、-CH2R2、-CH(R2)2、-CH(R2)3、或-OR2；
R1＝各自独立地为H、(C1-C8)烷基、烯丙基、炔基、糠基、或N-甲基马来酰亚胺；
R2＝各自独立地为H、(C1-C8)烷基或烯丙基；以及
R3＝甲基、烯丙基、1-丙炔基、苄基、三苯基甲基、或三苯基乙酰氧基；
其中m单元和n单元形成无规共聚物。
实施方案20：根据实施方案1所述的分层构造，其中第一层为面材；其中功能层包含墨；并且其中刺激响应性聚合物包括式I、式I的交联衍生物、式II、式II的环状衍生物、式II的交联衍生物、式IIIA、式IIIA的交联衍生物、式IIIA的交联衍生物、式IIIB、和式IIIB的交联衍生物中的至少一者的聚合残基，其中式I具有结构：
其中：
m＝0至1000个单元；
n＝0至1000个单元；
x＝1至15；
Y＝-CH3、-CH2R2、-CH(R2)2、-CH(R2)3、或-OR2；
R1＝各自独立地为H、(C1-C8)烷基、烯丙基、炔基、糠基、或N-甲基马来酰亚胺；
R2＝各自独立地为H、(C1-C8)烷基或烯丙基；以及
R3＝甲基、烯丙基、1-丙炔基、苄基、三苯基甲基、或三苯基乙酰氧基；
其中m单元和n单元形成无规共聚物；
其中式II具有结构：
其中：
e＝1至1000个单元；
f＝0至1000个单元；
g＝1至15；
X＝各自独立地为O或S；
R5＝各自独立地为H、(C1-C7)烷基、烯丙基、1-丙炔基、 苄基、三苯基甲基、/>或R10(其中任选地R5和R6中的至少一者＝R10)；
R6＝各自独立地为(C1-C8)烷基、苯基、苄基、或-X-R11；以及
R7＝各自独立地为(C1-C20)烷基、
R8＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、苄基、烯丙基、或1-丙炔基；
R9＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、苄基、烯丙基、或1-丙炔基；
R10＝响应于特定施加的刺激而分解的检测单元；以及
R11＝各自独立地为(C1-C7)烷基、苯基、苄基、
其中e单元和f单元形成无规或嵌段共聚物；
其中式IIIA具有结构：
其中：
h＝1至15；
j＝1至1000；
苄基、三苯基甲基、烯丙基、1-丙炔基、/>
Z2＝各自独立地为(C1-C15)烷基、(C1-C15)烷氧基、
R12＝各自独立地为(C1-C7)烷基；
R14＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、或苄基；以及
其中式IIIB具有结构：
其中：
k＝1至1000个单元；
l＝0至1000个单元；
p＝各自独立地为1至15；
或R15；
Z4＝甲基、-C(R19)2-R17、或O-R17；
R15＝各自独立地为(C1-C7)烷基苄基、三苯基甲基、烯丙基、1-丙炔基、
R16＝各自独立地为(C1-C8)烷基；
R17＝各自独立地为(C1-C8)烷基；
R18＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、或苄基；
R19＝各自独立地为H或(C1-C8)烷基；
R20＝各自独立地为
其中k单元和l单元形成无规共聚物。
实施方案21：根据实施方案20所述的分层构造，其中
-–SiR3 7a、
其中：
R7a＝各自独立地为(C1-C20)烷基、苯基、苄基、以及
X1＝各自独立地为H、(C1-C3)烷氧基、或NR7b；以及
R7b＝各自独立地为(C1-C2)烷基。
实施方案22：根据实施方案20所述的分层构造，其中墨呈印刷标记的形式。
实施方案23：根据实施方案20所述的分层构造，还包括至少一个另外的功能层。
实施方案24：根据实施方案10、14、16或23中任一项所述的分层构造，其中所述至少一个另外的功能层包含至少一种刺激响应性聚合物；其中刺激响应性聚合物功能层中的至少一者包含选自式I或其交联衍生物、式II或环状衍生物或交联衍生物、式IIIA或其交联衍生物、或式IIIB或其交联衍生物的聚合残基；其中式I具有结构：
其中：
m＝0至1000个单元；
n＝0至1000个单元；
x＝1至15；
Y＝-CH3、-CH2R2、-CH(R2)2、-CH(R2)3、或-OR2；
R1＝各自独立地为H、(C1-C8)烷基、烯丙基、炔基、糠基、或N-甲基马来酰亚胺；
R2＝各自独立地为H、(C1-C8)烷基或烯丙基；以及
R3＝甲基、烯丙基、1-丙炔基、苄基、三苯基甲基、或三苯基乙酰氧基；
其中m单元和n单元形成无规共聚物；
其中式II具有结构：
其中：
e＝1至1000个单元；
f＝0至1000个单元；
g＝1至15；
X＝各自独立地为O或NH；
R5＝各自独立地为H、(C1-C7)烷基、烯丙基、1-丙炔基、 苄基、三苯基甲基、/>或R10(其中任选地R5和R6中的至少一者＝R10)；
R6＝各自独立地为(C1-C8)烷基、苯基、苄基、-X-R11；以及
R7＝各自独立地为(C1-C20)烷基、
R8＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、苄基、烯丙基、或1-丙炔基；
R9＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、苄基、烯丙基、或1-丙炔基；
R10＝响应于特定施加的刺激而分解的检测单元；以及
R11＝各自独立地为(C1-C7)烷基、苯基、苄基、以及
其中e单元和f单元形成无规或嵌段共聚物；
其中式IIIA具有结构：
/>
其中：
h＝1至15；
j＝1至1000；
苄基、三苯基甲基、烯丙基、1-丙炔基、
Z2＝各自独立地为(C1-C15)烷基、(C1-C15)烷氧基、
R12＝各自独立地为(C1-C7)烷基；
R14＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、或苄基；以及
其中式IIIB具有结构：
其中：
k＝1至1000个单元；
l＝0至1000个单元；
p＝各自独立地为1至15；
或R15；
Z4＝甲基、-C(R19)2-R17、或O-R17；
R15＝各自独立地为(C1-C7)烷基苄基、三苯基甲基、烯丙基、1-丙炔基、
R16＝各自独立地为(C1-C8)烷基；
R17＝各自独立地为(C1-C8)烷基；
R18＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、或苄基；
R19＝各自独立地为H或(C1-C8)烷基；
R20＝各自独立地为
其中k单元和l单元形成无规共聚物。
实施方案25：一种回收经涂覆的离型衬垫的方法，包括：提供根据实施方案7或实施方案9所述的分层构造；其中第一层为基础层；并且其中第二层为离型涂层；将分层构造暴露于非环境刺激持续足以将第一层从第二层分离的时间。
实施方案26：根据实施方案25所述的回收经涂覆的离型衬垫的方法，其中非环境刺激为选自以下中的至少一种材料：碱、酸、氧化剂、还原剂、非电离辐射、超声、衍生自光酸的酸、紫外光、红外光、可见光、热、及其组合。
实施方案27：一种提供无衬垫粘合剂制品的方法，包括：提供根据实施方案11所述的分层构造；其中第一层为粘合剂层；并且其中第二层为面材；以及将分层构造暴露于非环境刺激持续足以将功能层从第一层去除以露出粘合剂层的时间。
实施方案28：根据实施方案27所述的方法，其中粘合剂层包含刺激响应性聚合物；并且其中将分层构造暴露于非环境刺激持续足以将第一层从第二层去除的时间。
实施方案29：根据实施方案27或实施方案28所述的方法，其中非环境刺激为选自以下中的至少一种材料：碱、酸、氧化剂、还原剂、非电离辐射、超声、衍生自光酸的酸、紫外光、红外光、可见光、热、及其组合。
实施方案30：一种回收、堆肥、和/或提供可降解粘合剂制品的方法，包括：提供根据权利要求1或15所述的分层构造；其中第一层为面材层；并且其中功能层作为压敏粘合剂发挥作用；以及将分层构造暴露于非环境刺激持续足以使功能层解聚的时间。
实施方案31：根据实施方案30所述的方法，其中非环境刺激为选自以下中的至少一种材料：碱、酸、氧化剂、还原剂、非电离辐射、超声、衍生自光酸的酸、紫外光、红外光、可见光、热、及其组合。
实施方案32：一种回收印刷面材的方法，包括：提供根据实施方案1或实施方案19所述的分层构造；其中第一层为面材层；并且其中功能层为可印刷的面涂层；其中分层构造还包括在面涂层上的印刷标记；以及将分层构造暴露于非环境刺激持续足以使功能层解聚的时间。
实施方案33：根据实施方案32所述的方法，其中非环境刺激为选自以下中的至少一种材料：碱、酸、氧化剂、还原剂、非电离辐射、超声、衍生自光酸的酸、紫外光、红外光、可见光、热、及其组合。
实施方案34：一种回收印刷面材的方法，包括：提供根据实施方案1或实施方案20所述的分层构造；其中第一层为面材；其中功能层为墨；以及将分层构造暴露于非环境刺激持续足以使功能层解聚的时间。
实施方案35：根据实施方案34所述的方法，其中非环境刺激为选自以下中的至少一种材料：碱、酸、氧化剂、还原剂、非电离辐射、超声、衍生自光酸的酸、紫外光、红外光、可见光、热、及其组合。
当在本文中对物理特性使用范围时，旨在包括其中的特定实施方案的范围的所有组合和子组合。
在本文件中引用或描述的各专利、专利申请、和出版物的公开内容在此通过引用整体并入本文。
本领域技术人员将理解，可以对本发明的优选实施方案进行许多改变和修改，并且可以在不脱离本发明的精神的情况下进行这样的改变和修改。因此，所附权利要求旨在涵盖落入本发明的真实精神和范围内的所有这样的等同变化。
实施例
可回收衬垫
将来自式I的聚合物衍生物以10重量％至50重量％溶解在甲苯中，并且使用APJR00棒将膜拉伸到PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)基础层的第一面上。在120℃下干燥1分钟至5分钟之后，获得0.5gsm至2gsm的功能性连接层。聚二甲基硅氧烷(PDMS)(来自Dow的/>184)A部分(包含乙烯基的基础弹性体)和B部分(包含氢硅氧烷基团的弹性体固化剂)以93.5重量％:6.5重量％比率混合，以及使用AP JR00棒将混合物涂覆在功能性连接层的顶部上，并且在120℃下固化0.5分钟至5分钟。功能性离型涂层的最终固化厚度为0.5gsm至2gsm。
根据塑料回收协会(Association of Plastic Recyclers，APR)文件号PET-P-00(PET标准实验室加工实践)制定的指南，对市售衬垫(比较例1)、上述制备的衬垫的样品(实施例1)、上述制备的衬垫的压力老化样品(实施例2)、和上述制备的衬垫的热带老化样品(实施例3)进行苛性碱洗涤，以使离型衬垫能够回收。
图12示出了苛性碱处理之前和之后实施例的水接触角(WCA)数据。在原始状态下，实施例1具有与比较例1的商业衬垫的WCA相似的WCA(即108±3°)。在压力老化(120PSI，3天)和热带老化(70℃，70％ RH，7天)之后，如实施例2和3的结果中分别示出的，制备的可回收衬垫的WCA保持相同，证明了功能层和整个构造的稳健性。在按照塑料回收协会(APR)文件号PET-P-00的程序进行苛性碱处理之后，实施例1的WCA从108±3°下降至66±4°。实施例2和3的压力老化衬垫和热带老化衬垫在苛性碱处理之后也分别示出相似的WCA变化。另一方面，比较例1的商业衬垫示出WCA的下降，仅为102±2°，可能是由于表面氧化引起的微小变化。与比较例1相比，实施例1、2和3的未处理样品与苛性碱处理样品之间的WCA对比表明，实施例1至3能够将离型涂层从基础层分离。
图13示出了PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜(比较例2)的FTIR(傅里叶变换红外光谱)FTIR光谱和实施例1的衬垫在原始状态下(实施例4)、以及在80℃(实施例5)、60℃(实施例5)和室温(实施例7)下苛性碱洗涤之后的苛性碱处理后状态下的FTIR(傅里叶变换红外光谱)FTIR光谱。将1712cm-1处的关键峰指定为PET中在苯基旁边的C＝O振动。功能性连接层的原始光谱示出了来自基础层中PET的1712cm-1峰，但是另外示出了来自功能性连接层的式I的C＝O的1752cm-1峰、以及来自功能性离型涂层的Si-CH3的2962cm-1峰。在苛性碱洗涤实施例1的衬垫之后，1752cm-1和2962cm-1峰消失，以及唯一的突出的峰为来自基础层的PET的1712cm-1。这些FTIR光谱确认了功能性离型涂层被去除，并且没有留下功能性连接层的痕迹，因此对于回收，基础层是被完全回收的层。
无衬垫压敏粘合剂构造
将来自式II的聚合物衍生物以20重量％至50重量％溶解在THF(四氢呋喃)中。以聚合物的1重量％至2重量％添加光酸。然后将混合物干燥以形成功能性掩蔽层。将功能性掩蔽层转移涂覆到压敏粘合剂(PSA)层的面上，所述压敏粘合剂层在其相反面上存在有面材层，从而形成实施例8的构造。功能性掩蔽层的厚度为0.5gsm至3gsm。
图14示出了构造的粘合性测试结果。在不锈钢板上测量了环形初粘力(LoopTack，LT)，而在PET基底之间测量了T剥离。PET面材上的参照PSA(比较例3)具有2.25lbf的LT和1.1lbf的T剥离。当将功能性掩蔽层转移涂覆至PSA时，它完全掩蔽了PSA粘合性，如通过极小的LT和T剥离所看出的。使实施例8的构造经受压力老化(120PSI，3天)和热带老化(70C，70％RH，7天)。在压力老化和热带老化之后，粘合性仍极小，表明功能性掩蔽层的稳健性和特异性。当暴露于35mJ/cm2的UVC辐射之后，LT和T剥离二者均基本上恢复到原始的未掩蔽PSA值。因此，表明作为UVC暴露的结果，由功能性掩蔽层的去除引起的完全粘合性恢复。
表1-–粘合性测试参数
| 实施例 | 构造 | 条件 |
| 比较例3 | 面材+PSA | |
| 实施例9 | 实施例8 | |
| 实施例10 | 实施例8 | 压力老化(120PSI，3天) |
| 实施例11 | 实施例8 | 热带老化(70℃，70％RH，7天) |
| 实施例12 | 实施例8 | UVC辐射(35mJ/cm2) |
可去除的可印刷面涂层构造
用包含功能性可解聚聚合物(包含式I的聚合残基)的面涂层对PET面材进行涂覆，产生实施例13的构造。黑色墨通过印刷沉积在功能性面涂层的朝外表面上。根据塑料回收协会(APR)文件号PET-P-00规定的方案，使构造经受苛性碱洗涤。图15A示出了进行苛性碱洗涤之前的原始构造的图，以及图15B示出了进行苛性碱洗涤之后的构造的图。对于比较例4，在没有可解聚聚合物面涂层的情况下，将黑色墨沉积到PET面材上。图15A和15B示出了通过苛性碱洗涤将墨从面材去除。
表2-IR测试参数
| 实施例 | 构造 | 条件 |
| 比较例4 | PET-没有油墨 | |
| 比较例5 | PET+油墨 | 苛性碱洗涤前 |
| 比较例6 | PET+油墨 | 苛性碱洗涤后 |
| 实施例14 | 实施例13+油墨 | 苛性碱洗涤前 |
| 实施例15 | 实施例13+油墨 | 苛性碱洗涤后 |
图16示出了多种条件下的构造的FTIR光谱。FTIR光谱确认了墨和可解聚的功能性面涂层的去除。
比较例4的光谱示出了在苯环旁边的特征性C＝O1712cm-1。苛性碱洗涤前比较例5和实施例14的光谱示出了来自-NH弯曲的1620cm-1伸缩和来自-NH伸缩的在3400cm-1附近的宽峰，二者均来自墨层。比较例6的光谱看起来与比较例5的光谱没有任何不同，表明没有去除墨。而洗涤后实施例15的光谱没有示出任何1620cm-1和3400cm-1峰，仅示出了来自PET的1712cm-1特征峰。这确认了墨和功能性可解聚面涂层的去除，以及回收用的PET面材的完全回收。
可解聚墨构造
通过将颜料/染料混合到包含功能性可解聚聚合物(包含式I的聚合残基)的可解聚聚合物基体中来制备可解聚墨，将所述可解聚墨直接涂覆到PET面材上，产生实施例16的可解聚墨构造。按照塑料回收协会(APR)文件号PET-P-00的程序，使实施例16的构造经受苛性碱洗涤。
表3-IR测试参数
| 实施例 | 构造 | 条件 |
| 比较例7 | PET-没有油墨 | |
| 实施例17 | 实施例16+油墨 | 苛性碱洗涤前 |
| 实施例18 | 实施例16+油墨 | 苛性碱洗涤后 |
图17示出了PET膜以及实施例16在苛性碱洗涤之前和之后的FTIR光谱。比较例7具有来自苯环旁边的C＝O的在1712cm-1处的特征峰。苛性碱洗涤前实施例17具有在1750cm-1处的R-C＝O峰，以及源于可解聚聚合物墨的C-H伸缩的2800cm-1至3000cm-1区域的一些峰。对于洗涤后实施例18，1750cm-1峰消失，并且脂族烃伸缩减少，仅留下来自PET的1712cm-1处的特征峰。这确认了由可解聚聚合物制成的功能性墨的去除和PET面材的回收。
可解聚PSA构造
将由包含式IIIB的聚合残基的可解聚聚合物制成的功能性PSA转移涂覆到BOPP(双轴取向聚丙烯)面材上。将构造施加至PET瓶，按照塑料回收协会(APR)文件号PET-P-00的程序使其经受苛性碱洗涤。将贴附有构造的瓶切成1cm*1cm片(共计50片)，并且添加至包含150mL 1％苛性碱水溶液的烧杯。在80℃下以1000rpm搅拌进行洗去。表4示出了苛性碱洗去测试的结果。将结果与涂覆到BOPP面材上、施加至PET瓶并经受苛性碱洗涤的包含商业通用PSA(S692N，由Avery Dennison Corporation制造)的比较构造的结果进行比较。
表4-苛性碱洗涤测试
| 实施例 | PSA类型 | 洗去％ |
| 比较例8 | 常规 | 0％ |
| 实施例19 | 功能性 | 99％ |
结果表明，在苛性碱下由于功能性聚合物的解聚，功能性PSA降解。这使能够回收PET瓶以及BOPP面材。由于聚合物解聚成小分子和低聚物，因此不存在粘合剂残留物剩余。常规PSA甚至在苛性碱洗涤之后也保留在瓶上。
可降解粘合剂构造
制备这样的构造：所述构造包括存在于PSA层与PET面材之间的含有功能性可解聚聚合物(包含式I的聚合残基)的功能性连接涂层，从而产生实施例20的构造。功能性连接涂层在苛性碱洗涤条件下解聚，从而将PSA从面材分离。这使得能够回收面材而没有来自PSA和功能性连接涂层的任何污染。按照塑料回收协会(APR)文件号PET-P-00的程序，使构造经受苛性碱洗涤。图18示出了构造以及PET膜和也经受苛性碱洗涤的具有PSA层的PET膜的FTIR光谱数据。
表5-IR测试参数
| 实施例 | 构造 | 条件 |
| 比较例9 | PET | |
| 比较例10 | PET+PSA | 苛性碱洗涤前 |
| 比较例11 | PET+PSA | 苛性碱洗涤后 |
| 实施例21 | 实施例20 | 苛性碱洗涤前 |
| 实施例22 | 实施例20 | 苛性碱洗涤后 |
比较例9示出了在苯环旁边的特征性C＝O1712cm-1。苛性碱洗涤前比较例10和实施例21的光谱示出了在1750cm-1处的脂族C＝O峰、2800cm-1至3000cm-1的烃伸缩和在1150cm-1附近的指纹区峰。苛性碱洗涤后比较例11的光谱看起来与原始比较例10的光谱没有任何不同，表明没有去除PSA。而苛性碱洗涤后实施例22的光谱没有示出1750cm-1处的任何脂族C＝O峰、2800cm-1至3000cm-1的烃伸缩或在1150cm-1附近的指纹区峰。看到的唯一特征峰在1705cm-1处，来自苯基C＝O，并且该光谱与比较例9的仅PET的光谱相同。这确认了功能性可解聚连接层的去除，对于回收，完全地回收了PET面材。
Claims (35)
1.一种分层构造，包括：
第一层，所述第一层包括第一面和第二面；以及
施加在所述第一层的所述第一面或者所述第一层的所述第二面的一部分上的功能层；
其中所述功能层包含刺激响应性聚合物。
2.根据权利要求1所述的分层构造，
其中所述刺激响应性聚合物对至少一种特定的非环境刺激做出响应，所述至少一种特定的非环境刺激选自碱、酸、氧化剂、还原剂、非电离辐射、超声、衍生自光酸的酸、紫外光、红外光、可见光、热、及其组合。
3.根据权利要求1所述的分层构造，
其中所述刺激响应性聚合物为选自以下的聚合物：聚(醛)、聚(烯烃砜)、聚(氰基丙烯酸酯)、聚(乙醛酸酯)、聚(乙醛酰胺)、聚(异氰酸酯)、聚(醌甲基化物)、聚(苄基醚)、聚(羧基吡咯)、聚(二醛)、聚(二硫苏糖醇)、聚(氨基甲酸苄酯)、其共聚物、其环状聚合物、及其组合。
4.根据权利要求1所述的分层构造，
其中所述刺激响应性聚合物选自聚(乙醛酰胺)、聚(乙醛酸酯)-聚(乙醛酰胺)共聚物、聚(乙醛酸酯)、聚(烷基醛)衍生物、及其组合。
5.根据权利要求1所述的分层构造，
其中所述刺激响应性聚合物为具有至少一个末端烯烃的聚(乙醛酰胺)和聚(乙醛酰胺)-聚(乙醛酸酯)共聚物中的至少一者。
6.根据权利要求1所述的分层构造，
其中所述刺激响应性聚合物为聚(烯丙基乙醛酰胺)和聚(烯丙基乙醛酰胺)-聚(乙醛酸酯)共聚物中的至少一者。
7.根据权利要求1所述的分层构造，还包括：
第二层，所述第二层包括第一面和第二面；
其中将所述第二层施加至所述功能层的第一面；以及
其中将所述功能层施加至所述第一层的所述第一面。
8.根据权利要求7所述的分层构造，
其中所述第一层和所述第二层具有不同的组成。
9.根据权利要求7所述的分层构造，
其中所述第一层为基础层；
其中所述第二层为离型涂层；以及
其中所述刺激响应性聚合物包括式I或者式I的交联衍生物的聚合残基：
其中：
m＝0至1000个单元；
n＝0至1000个单元；
x＝1至15；
Y＝-CH3、-CH2R2、-CH(R2)2、-CH(R2)3、或-OR2；
R1＝各自独立地为H、(C1-C8)烷基、烯丙基、炔基、糠基、或N-甲基马来酰亚胺；
R2＝各自独立地为H、(C1-C8)烷基或烯丙基；以及
R3＝甲基、烯丙基、1-丙炔基、苄基、三苯基甲基、或三苯基乙酰氧基；
其中m单元和n单元形成无规共聚物。
10.根据权利要求9所述的分层构造，还包括至少一个另外的功能层。
11.根据权利要求1所述的分层构造，还包括：
第二层，所述第二层包括第一面和第二面；
其中将所述第二层施加至所述第一层的所述第二面；以及
其中所述功能层位于所述第一层的所述第一面上；
其中所述第一层为粘合剂层；
其中所述第二层为面材；以及
其中所述刺激响应性聚合物包括式II或者式II的环状衍生物或交联衍生物的聚合残基：
其中：
e＝1至1000个单元；
f＝0至1000个单元；
g＝1至15；
X＝各自独立地为O或NH；
R5＝各自独立地为H、(C1-C7)烷基、烯丙基、1-丙炔基、 苄基、三苯基甲基、/>或R10(其中任选地R5和R6中的至少一者＝R10)；
R6＝各自独立地为(C1-C8)烷基、苯基、苄基、或-X-R11；以及
R7＝各自独立地为(C1-C20)烷基、
R8＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、苄基、烯丙基、或1-丙炔基；
R9＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、苄基、烯丙基、或1-丙炔基；
R10＝响应于特定施加的刺激而分解的检测单元；以及
R11＝各自独立地为(C1-C7)烷基、苯基、苄基、
其中e单元和f单元形成无规或嵌段共聚物。
12.根据权利要求11所述的分层构造，
其中R10＝
-SiR3 7a、
其中：
R7a＝各自独立地为(C1-C20)烷基、苯基、苄基、以及
X1＝各自独立地为H、(C1-C3)烷氧基、或NR7b；以及
R7b＝各自独立地为(C1-C2)烷基。
13.根据权利要求11所述的分层构造，其中所述粘合剂层为包含刺激响应性聚合物的功能性粘合剂层，
其中所述刺激响应性聚合物包括式IIIA或式IIIB或者式IIIA的交联衍生物或者式IIIB的交联衍生物的聚合残基，
其中式IIIA具有结构：
其中：
h＝1至15；
j＝1至1000；
Z1＝苄基、三苯基甲基、烯丙基、1-丙炔基、
Z2＝各自独立地为(C1-C15)烷基、(C1-C15)烷氧基、或/>
R12＝各自独立地为(C1-C7)烷基；
R14＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、或苄基；
其中式IIIB具有结构：
其中：
k＝1至1000个单元；
l＝0至1000个单元；
p＝各自独立地为1至15；
Z3＝或R15；
Z4＝甲基、-C(R19)2-R17、或O-R17；
R15＝各自独立地为(C1-C7)烷基苄基、三苯基甲基、烯丙基、1-丙炔基、
R16＝各自独立地为(C1-C8)烷基；
R17＝各自独立地为(C1-C8)烷基；
R18＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、或苄基；
R19＝各自独立地为H或(C1-C8)烷基；
R20＝各自独立地为
其中k单元和l单元形成无规共聚物。
14.根据权利要求11所述的分层构造，还包括至少一个另外的功能层。
15.根据权利要求1所述的分层构造，
其中所述第一层为面材；
其中所述功能层位于所述第一层的所述第一面上；以及
其中所述刺激响应性聚合物包括式IIIA或式IIIB或者式IIIA的交联衍生物或者式IIIB的交联衍生物的聚合残基，
其中式IIIA具有结构：
其中：
h＝1至15；
j＝1至1000；
Z1＝苄基、三苯基甲基、烯丙基、1-丙炔基、
Z2＝各自独立地为(C1-C15)烷基、(C1-C15)烷氧基、或/>
R12＝各自独立地为(C1-C7)烷基；
R14＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、或苄基；
其中式IIIB具有结构：
其中：
k＝1至1000个单元；
l＝0至1000个单元；
p＝各自独立地为1至15；
Z3＝或R15；
Z4＝甲基、-C(R19)2-R17、或O-R17；
R15＝各自独立地为(C1-C7)烷基苄基、三苯基甲基、烯丙基、1-丙炔基、
R16＝各自独立地为(C1-C8)烷基；
R17＝各自独立地为(C1-C8)烷基；
R18＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、或苄基；
R19＝各自独立地为H或(C1-C8)烷基；
R20＝各自独立地为
其中k单元和l单元形成无规共聚物。
16.根据权利要求15所述的分层构造，还包括至少一个另外的功能层。
17.根据权利要求16所述的分层构造，其中所述另外的功能层中的至少一者为掩蔽层。
18.根据权利要求15所述的分层构造，
其中所述功能层还包含第二聚合物。
19.根据权利要求1所述的分层构造，
其中所述第一层为面材；
其中所述功能层为可印刷的面涂层；以及
其中所述刺激响应性聚合物包括式I或者式I的交联衍生物的聚合残基：
其中：
m＝0至1000个单元；
n＝0至1000个单元；
x＝1至15；
Y＝-CH3、-CH2R2、-CH(R2)2、-CH(R2)3、或-OR2；
R1＝各自独立地为H、(C1-C8)烷基、烯丙基、炔基、糠基、或N-甲基马来酰亚胺；
R2＝各自独立地为H、(C1-C8)烷基或烯丙基；以及
R3＝甲基、烯丙基、1-丙炔基、苄基、三苯基甲基、或三苯基乙酰氧基；
其中m单元和n单元形成无规共聚物。
20.根据权利要求1所述的分层构造，
其中所述第一层为面材；
其中所述功能层包含墨；以及
其中所述刺激响应性聚合物包括式I、式I的交联衍生物、式II、式II的环状衍生物、式II的交联衍生物、式IIIA、式IIIA的交联衍生物、式IIIA的交联衍生物、式IIIB、和式IIIB的交联衍生物中的至少一者的聚合残基，
其中式I具有结构：
其中：
m＝0至1000个单元；
n＝0至1000个单元；
x＝1至15；
Y＝-CH3、-CH2R2、-CH(R2)2、-CH(R2)3、或-OR2；
R1＝各自独立地为H、(C1-C8)烷基、烯丙基、炔基、糠基、或N-甲基马来酰亚胺；
R2＝各自独立地为H、(C1-C8)烷基或烯丙基；以及
R3＝甲基、烯丙基、1-丙炔基、苄基、三苯基甲基、或三苯基乙酰氧基；
其中m单元和n单元形成无规共聚物；
其中式II具有结构：
其中：
e＝1至1000个单元；
f＝0至1000个单元；
g＝1至15；
X＝各自独立地为O或S；
R5＝各自独立地为H、(C1-C7)烷基、烯丙基、1-丙炔基、 苄基、三苯基甲基、/>或R10(其中任选地R5和R6中的至少一者＝R10)；
R6＝各自独立地为(C1-C8)烷基、苯基、苄基、或-X-R11；以及
R7＝各自独立地为(C1-C20)烷基、或/>
R8＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、苄基、烯丙基、或1-丙炔基；
R9＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、苄基、烯丙基、或1-丙炔基；
R10＝响应于特定施加的刺激而分解的检测单元；以及
R11＝各自独立地为(C1-C7)烷基、苯基、苄基、或/>
其中e单元和f单元形成无规或嵌段共聚物；
其中式IIIA具有结构：
其中：
h＝1至15；
j＝1至1000；
Z1＝苄基、三苯基甲基、烯丙基、1-丙炔基、
Z2＝各自独立地为(C1-C15)烷基、(C1-C15)烷氧基、或/>
R12＝各自独立地为(C1-C7)烷基；
R14＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、或苄基；以及
其中式IIIB具有结构：
其中：
k＝1至1000个单元；
l＝0至1000个单元；
p＝各自独立地为1至15；
Z3＝或R15；
Z4＝甲基、-C(R19)2-R17、或O-R17；
R15＝各自独立地为(C1-C7)烷基苄基、三苯基甲基、烯丙基、1-丙炔基、
R16＝各自独立地为(C1-C8)烷基；
R17＝各自独立地为(C1-C8)烷基；
R18＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、或苄基；
R19＝各自独立地为H或(C1-C8)烷基；
R20＝各自独立地为
其中k单元和l单元形成无规共聚物。
21.根据权利要求20所述的分层构造，
其中R10＝
-–SiR3 7a、
其中：
R7a＝各自独立地为(C1-C20)烷基、苯基、苄基、或/>以及
X1＝各自独立地为H、(C1-C3)烷氧基、或NR7b；以及
R7b＝各自独立地为(C1-C2)烷基。
22.根据权利要求20所述的分层构造，其中所述墨呈印刷标记的形式。
23.根据权利要求20所述的分层构造，还包括至少一个另外的功能层。
24.根据权利要求10、14、16或23中任一项所述的分层构造，其中所述至少一个另外的功能层包含至少一种刺激响应性聚合物；
其中刺激响应性聚合物功能层中的至少一者包含选自式I或其交联衍生物、式II或环状衍生物或交联衍生物、式IIIA或其交联衍生物、或者式IIIB或其交联衍生物的聚合残基；
其中式I具有结构：
其中：
m＝0至1000个单元；
n＝0至1000个单元；
x＝1至15；
Y＝-CH3、-CH2R2、-CH(R2)2、-CH(R2)3、或-OR2；
R1＝各自独立地为H、(C1-C8)烷基、烯丙基、炔基、糠基、或N-甲基马来酰亚胺；
R2＝各自独立地为H、(C1-C8)烷基或烯丙基；以及
R3＝甲基、烯丙基、1-丙炔基、苄基、三苯基甲基、或三苯基乙酰氧基；
其中m单元和n单元形成无规共聚物；
其中式II具有结构：
其中：
e＝1至1000个单元；
f＝0至1000个单元；
g＝1至15；
X＝各自独立地为O或NH；
R5＝各自独立地为H、(C1-C7)烷基、烯丙基、1-丙炔基、 苄基、三苯基甲基、/>或R10(其中任选地R5和R6中的至少一者＝R10)；
R6＝各自独立地为(C1-C8)烷基、苯基、苄基、或-X-R11；以及
R7＝各自独立地为(C1-C20)烷基、
R8＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、苄基、烯丙基、或1-丙炔基；
R9＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、苄基、烯丙基、或1-丙炔基；
R10＝响应于特定施加的刺激而分解的检测单元；以及
R11＝各自独立地为(C1-C7)烷基、苯基、苄基、以及
其中e单元和f单元形成无规或嵌段共聚物；
其中式IIIA具有结构：
其中：
h＝1至15；
j＝1至1000；
Z1＝苄基、三苯基甲基、烯丙基、1-丙炔基、
Z2＝各自独立地为(C1-C15)烷基、(C1-C15)烷氧基、或/>
R12＝各自独立地为(C1-C7)烷基；
R14＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、或苄基；以及
其中式IIIB具有结构：
其中：
k＝1至1000个单元；
l＝0至1000个单元；
p＝各自独立地为1至15；
Z3＝或R15；
Z4＝甲基、-C(R19)2-R17、或O-R17；
R15＝各自独立地为(C1-C7)烷基苄基、三苯基甲基、烯丙基、1-丙炔基、
R16＝各自独立地为(C1-C8)烷基；
R17＝各自独立地为(C1-C8)烷基；
R18＝各自独立地为(C1-C15)烷基、苯基、或苄基；
R19＝各自独立地为H或(C1-C8)烷基；
R20＝各自独立地为
其中k单元和l单元形成无规共聚物。
25.一种回收经涂覆的离型衬垫的方法，包括：
提供根据权利要求7或权利要求9所述的分层构造；
其中所述第一层为基础层；以及
其中所述第二层为离型涂层；
将所述分层构造暴露于非环境刺激持续足以将所述第一层从所述第二层分离的时间。
26.根据权利要求25所述的回收经涂覆的离型衬垫的方法，
其中所述非环境刺激为选自以下中的至少一种材料：碱、酸、氧化剂、还原剂、非电离辐射、超声、衍生自光酸的酸、紫外光、红外光、可见光、热、及其组合。
27.一种提供无衬垫粘合剂制品的方法，包括：
提供根据权利要求11所述的分层构造；
其中所述第一层为粘合剂层；以及
其中所述第二层为面材；以及
将所述分层构造暴露于非环境刺激持续足以将所述功能层从所述第一层去除以露出所述粘合剂层的时间。
28.根据权利要求27所述的方法，
其中所述粘合剂层包含刺激响应性聚合物；以及
其中将所述分层构造暴露于非环境刺激持续足以将所述第一层从所述第二层去除的时间。
29.根据权利要求27或权利要求28所述的方法，
其中所述非环境刺激为选自以下中的至少一种材料：碱、酸、氧化剂、还原剂、非电离辐射、超声、衍生自光酸的酸、紫外光、红外光、可见光、热、及其组合。
30.一种回收、堆肥、和/或提供可降解粘合剂制品的方法，包括：
提供根据权利要求1或权利要求15所述的分层构造；
其中所述第一层为面材层；以及
其中所述功能层作为压敏粘合剂发挥作用；以及
将所述分层构造暴露于非环境刺激持续足以使所述功能层解聚的时间。
31.根据权利要求30所述的方法，
其中所述非环境刺激为选自以下中的至少一种材料：碱、酸、氧化剂、还原剂、非电离辐射、超声、衍生自光酸的酸、紫外光、红外光、可见光、热、及其组合。
32.一种回收印刷面材的方法，包括：
提供根据权利要求1或权利要求9所述的分层构造；
其中所述第一层为面材层；
其中所述功能层为可印刷的面涂层；以及
其中所述分层构造还包括在所述面涂层上的印刷标记；以及
将所述分层构造暴露于非环境刺激持续足以使所述功能层解聚的时间。
33.根据权利要求32所述的方法，
其中所述非环境刺激为选自以下中的至少一种材料：碱、酸、氧化剂、还原剂、非电离辐射、超声、衍生自光酸的酸、紫外光、红外光、可见光、热、及其组合。
34.一种回收印刷面材的方法，包括：
提供根据权利要求1或权利要求20所述的分层构造；
其中所述第一层为面材；
其中所述功能层为墨；以及
将所述分层构造暴露于非环境刺激持续足以使所述功能层解聚的时间。
35.根据权利要求34所述的方法，
其中所述非环境刺激为选自以下中的至少一种材料：碱、酸、氧化剂、还原剂、非电离辐射、超声、衍生自光酸的酸、紫外光、红外光、可见光、热、及其组合。
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