无溶剂聚有机硅氧烷粒料及其制备和使用方法转让专利

申请号 : CN201980101573.4

文献号 : CN114585690B

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相似专利:

发明人 : 郭云龙樊蓉蓉卢瑞华李文飞刘志华陈文杰周彦朱家寅

申请人 : 美国陶氏有机硅公司陶氏环球技术有限责任公司

摘要 :

公开了一种用于制备无溶剂聚有机硅氧烷粒料的方法。所述粒料包含聚有机硅酸盐树脂和聚有机硅氧烷树胶。所述粒料可用于制备有机硅压敏粘合剂组合物。

权利要求 :

1.一种用于制备无溶剂聚有机硅氧烷粒料的方法,其包括:

1)提供一种挤出机,所述挤出机包括具有第一进料口、第二进料口和带有模具的出口的机筒;被配置为加热所述机筒的加热装置;以及容纳在所述机筒内的螺杆机构,其中所述第一进料口和所述第二进料口被配置为将起始材料引入到所述挤出机中,所述螺杆机构能够将来自所述第一进料口和所述第二进料的所述起始材料混合并将其输送到所述出口,所述第一进料口位于所述第二进料口的上游,并且所述第二进料口位于所述出口的上游;

2)将i)至少一部分的无溶剂聚二有机硅氧烷树胶通过所述第一进料口添加到所述挤出机中,并且将ii)无溶剂聚有机硅酸盐树脂通过所述第二进料口添加到所述挤出机中,其中所述树胶和所述树脂按一定量添加使得树脂:树胶的重量比为2.1:1至3.5:1;

3)将所述无溶剂聚二有机硅氧烷树胶和所述无溶剂聚有机硅酸盐树脂在所述机筒内混合,并且同时将所述机筒加热至200℃至250℃的温度,从而形成混合物;

4)将所述混合物通过所述出口处的所述模具输送,从而形成线料;

5)冷却离开所述模具的所述线料,和

6)粉碎所述线料,从而制备所述无溶剂聚有机硅氧烷粒料。

2.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括:在步骤2)之前制备溶剂型聚有机硅酸盐树脂并对所述溶剂型聚有机硅树脂去除挥发性物质以形成所述无溶剂聚有机硅酸盐树脂。

3. 根据权利要求1所述的方法,其中所述无溶剂聚有机硅酸盐树脂包含单元式(R1R22SiO1/2)w(R23SiO1/2)x(SiO4/2)yXz,其中每个R2独立地选自由1至18个碳原子的烷基和6至18个碳原子的芳基组成的组;每个R1是独立选择的2至18个碳原子的烯基;X表示可水解取代基;下标w≥0,下标x>4,下标y>1,下标z≥0,条件是数量(w + x + y + z)足以使所述树脂的重均分子量为2,000 g/mol至15,000 g/mol。

4.  根据权利要求1所述的方法,所述无溶剂聚二有机硅氧烷胶包含单元式(R3R22SiO1/2)a(R22SiO2/2)b(R2SiO3/2)c,其中每个R2独立地选自由1至18个碳原子的烷基和6至18个碳原子的芳基组成的组,并且每个R3为可固化基团,下标a≥2,下标b>5000,并且下标c≥0,条件是数量(a + b + c)足以提供数均分子量为500,000 g/mol至1,000,000 g/mol的所述树胶。

5.根据权利要求1所述的方法,其中所有所述树胶都被添加到所述第一进料口中。

6.根据权利要求1所述的方法,其中0至15%的所述树胶被添加到所述第二进料口中。

7.根据权利要求1所述的方法,其中步骤4)和5)使用水下造粒机进行。

8.无溶剂聚有机硅氧烷粒料,其通过根据权利要求1至7中任一项所述的方法制备。

9.一种有机硅压敏粘合剂组合物,其包含:A)根据权利要求8所述的无溶剂聚有机硅氧烷粒料。

10.根据权利要求9所述的有机硅压敏粘合剂组合物,其进一步包含:B)聚有机氢硅氧烷,

C)氢化硅烷化反应催化剂,

D)脂肪族不饱和聚二有机硅氧烷聚合物,

任选地E)锚固添加剂,

任选地F)支链脂肪族不饱和聚有机硅氧烷聚合物,任选地G)催化剂抑制剂,和

任选地H)溶剂。

11. 根据权利要求9所述的有机硅压敏粘合剂组合物,其进一步包含:I)自由基引发剂,以及

H)溶剂和J)羟基官能的聚二有机硅氧烷中的一种或两者。

12.一种用于制备粘合剂制品的方法,其包括:

任选地1)处理基材的表面,

2)将根据权利要求10所述的有机硅压敏粘合剂组合物涂布在所述基材的所述表面上,任选地3)去除全部或部分起始材料H)溶剂,如果所述溶剂存在的话,以及

4)使所述有机硅压敏粘合剂组合物固化,以形成有机硅压敏粘合剂。

13.一种可固化有机硅压敏粘合剂组合物,其包含:A)根据权利要求8所述的无溶剂聚有机硅氧烷粒料,H)溶剂和J)羟基官能的聚二有机硅氧烷中的一种或两者。

14.一种用于制备有机硅压敏粘合剂的方法,其包括:任选地1)处理基材的表面,

2)将根据权利要求13所述的可固化有机硅压敏粘合剂组合物涂布在所述基材的所述表面上以形成膜,任选地3)去除全部或部分起始材料H)溶剂,如果所述溶剂存在的话,以及

4)将所述膜暴露在电子束、伽马辐射或两者中。

15.一种用于制备粘合剂制品的方法,其包括:

任选地1)处理基材的表面,

2)将根据权利要求11所述的有机硅压敏粘合剂组合物涂布在所述基材的所述表面上,任选地3)去除全部或部分起始材料H)溶剂,如果所述溶剂存在的话,以及

4)使所述有机硅压敏粘合剂组合物固化,以形成有机硅压敏粘合剂。

说明书 :

无溶剂聚有机硅氧烷粒料及其制备和使用方法

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 没有。

技术领域

[0003] 公开了一种无溶剂聚有机硅氧烷粒料及其制备方法。所述粒料包含聚有机硅酸盐树脂和聚有机硅氧烷树胶。粒料可用作制备可固化有机硅压敏粘合剂组合物的起始材料。

背景技术

[0004] 聚有机硅酸盐树脂通常在芳族溶剂中产生,因为所述树脂在室温(RT)下为固体。在没有溶剂的情况下,树脂通常呈粉末或薄片形式,其堆积密度非常低,并且可能难以储存和运输。在有机硅组合物例如有机硅可固化压敏粘合剂组合物的制造过程中,粉末可能不
方便处理和输送。而且,薄片树脂通常具有高玻璃化转变温度和高熔融温度,这使得在制备有机硅组合物时难以与其他成分,尤其是与聚有机硅氧烷树胶均匀共混。
[0005] 粒料是塑料工业中广泛使用的起始材料交付形式。密集包装的粒料可以通过皮带或螺旋进料器等通用机器轻松储存、运输和输送。然而,在有机硅工业中,粒料的使用受到限制。
[0006] 过去制造包括硅氧烷树脂和聚二有机硅氧烷聚合物的粒料的尝试包括将树脂溶解在溶剂中或将树脂和聚合物在溶剂中混合,并且然后除去溶剂。所得组合本身含有残留
溶剂。
[0007] 需要解决的问题
[0008] 因此,有机硅行业,特别是有机硅压敏粘合剂行业,需要易于运输和储存的粒状形式的聚有机硅酸盐树脂,以在将聚有机硅酸盐树脂与用于产品例如有机硅可固化压敏粘合剂组合物的其他起始材料组合时提高制造工艺效率和混合效率。需要一种制造这种粒料的
方法。
[0009] 此外,有机硅工业需要生产具有所需树脂/树胶比率和/或无溶剂的有机硅压敏粘合剂,即在有机硅可固化压敏粘合剂组合物产品中没有残留芳族溶剂或残留芳族溶剂不可
检测到≤100ppm。

发明内容

[0010] 无溶剂聚有机硅氧烷粒料包含聚二有机硅氧烷树胶和聚有机硅酸盐树脂。用于制备无溶剂聚有机硅氧烷粒料的方法包括在树脂之前添加树胶。无溶剂聚有机硅氧烷粒料可
用于制备有机硅压敏粘合剂。

附图说明

[0011] 图1(A)示出了适用于制备根据本发明的粒料的装置的示意图。
[0012] 图1(B)示出了用于制备根据以下比较实施例2的粒料的装置的示意图。
[0013] 图1(C)示出了适用于制备根据本发明的粒料的替代装置的示意图。
[0014] 图2示出了根据本文实施例部分制备的粒料。图2(A)示出了根据以下实施例1制备的粒料。图2(B)示出了根据以下比较实施例2制备的粒料。图2(C)示出了根据以下实施例3
制备的粒料。
[0015] 图3示出了粘合剂制品400的部分横截面。粘合剂制品包含通过将本文所述的压敏粘合剂组合物固化在膜基材103的第一表面402上来制备的压敏粘合剂401。制品400还包括
安装到膜基材403的相对表面405的第二基材404。

具体实施方式

[0016] 无溶剂聚有机硅氧烷粒料(粒料)包含聚二有机硅氧烷树胶(树胶)和聚有机硅酸盐树脂(树脂)。或者,粒料可以基本上由树胶和树脂组成。或者,粒料可以由树胶和树脂组成。粒料中的树胶和树脂的量足以提供2.1:1至3.5:1的树脂:胶的重量比(R:G比率)。或者,R:G比率可以是2.4:1到3.0:1、或者2.4:1到2.9:1、或者2.7:1到2.9:1、或者2.4:1到2.5:1。
[0017] 树胶
[0018] 粒料中的树胶可以是用脂肪族不饱和基团或羟基封端的聚二有机硅氧烷树胶。根据美国专利9,593,209在第31列开始的参考实施例1中的测试方法,如通过GPC测量的,树胶的数均分子量(Mn)≥500,000g/mol、或者500,000g/mol至1,000,000g/mol、或者600,000g/mol至800,000g/mol。
[0019] 树胶可具有单元式(G‑1):(R3R22SiO1/2)a(R22SiO2/2)b(R2SiO3/2)c,其中每个R2独立3
地选自由1至18个碳原子的烷基和6至18个碳原子的芳基组成的组,并且每个R为可固化基
团,下标a≥2,下标b>5000,并且下标c≥0,条件是量(a+b+c)足以使树胶具有上述Mn。或者,下标a可为2。或者,下标b可为5300到6000;或者5400到5900。或者,下标c可为0。
[0020] 在单元式(G‑1)中,R2可为1至18个碳原子的烷基。或者,每个R2可以具有1到12个碳原子,并且可替代地1到6个碳原子。“烷基”意指环状、支链或非支链的饱和单价烃基。烷基通过以下例示但不限于:甲基、乙基、丙基(例如,异丙基和/或正丙基)、丁基(例如,异丁基、正丁基、叔丁基和/或仲丁基)、戊基(例如,异戊基、新戊基和/或叔戊基)、己基、庚基、辛基、壬基和癸基以及6个或更多个碳原子的支链烷基;以及环状烷基诸如环戊基和环己基。或2
者,R 的一个或多个实施例可为芳基。“芳基”意指环状、完全不饱和的烃基。芳基通过以下例示但不限于:环戊二烯基、苯基、蒽基和萘基。单环芳基可以具有5到9个碳原子,可替代地
6到7个碳原子,并且可替代地5到6个碳原子。多环芳基可以具有10到17个碳原子,可替代地
2
10到14个碳原子,并且可替代地12到14个碳原子。或者,每个R 可独立地选自氢和芳基。或
2 2
者,每个R可为烷基。或者,每个R可为甲基。
[0021] 在单元式(G‑1)中,每个R3是可固化基团。每个R3可以独立地选自由OH和2至18个碳3
原子的单价脂肪族不饱和烃基组成的组。或者,R的脂肪族不饱和烃基可以具有2到12个碳
原子,并且可替代地2到6个碳原子。合适的单价脂肪族不饱和烃基包括烯基和炔基。“烯基”意指具有一个或多个碳‑碳双键的单价烃基。烯基可以是直链、支链或环状的。合适的烯基通过以下例示:乙烯基;烯丙基;丙烯基(例如异丙烯基和/或正丙烯基);和丁烯基、戊烯基、己烯基和庚烯基(也包括4至7个碳原子的支链异构体);和环己烯基。“炔基”意指具有一个或多个碳‑碳三键的单价烃基。炔基可以是支链的、非支链的或环状的。合适的炔基通过以
3
下例示:乙炔基、丙炔基和丁炔基(也包括2至4个碳原子的支链异构体)。或者,R 的脂肪族不饱和基团可以是烯基,例如乙烯基、烯丙基或己烯基。
[0022] 或者,每个R2可以是烷基,每个R3可以独立地选自由OH和2至18个碳原子的烯基组2
成的组,下标a可以是2,下标c可以是0,并且下标b可以是5300至6000。或者,每个R可以是
3
甲基;每个R可以独立地选自由OH、乙烯基、烯丙基和己烯基组成的组;下标a可以是2;下标c可以是0;并且下标b可以是5400到5900。
[0023] 或者,树胶可以是双羟基封端的聚二有机硅氧烷。羟基官能的聚二有机硅氧烷可2 2 2
以具有单元式(G‑2):[R2(HO)SiO1/2]2(R2SiO2/2)d,其中每个R如上所述;下标d≥0,下标,条件是下标d的值足以为树胶提供上述Mn。或者,树胶可以是双烯基封端的聚二有机硅氧
2 3’ 2
烷。羟基官能的聚二有机硅氧烷可以具有单元式(G‑3):(R2R SiO1/2)2(R2SiO2/2)d,其中每
2 3
个R如上所述;R '是如上所述的烯基,并且下标d≥0,条件是下标d的值足以为树胶提供上述Mn。或者,树胶可以是双羟基封端的聚二有机硅氧烷和双烯基封端的聚二有机硅氧烷的
组合。
[0024] 树胶可以通过诸如对应的有机卤代硅烷的水解和缩合或环状聚二有机硅氧烷的TM
平衡的方法制备。树胶是可商购获得的,例如SILASTIC  SGM‑36可从美国密歇根州米德兰的陶氏硅树脂有限公司(Dow Silicones Corporation of Midland,Michigan,USA.)商购
获得。用于本文的合适树胶的实施例通过以下例示:i)二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的聚
二甲基硅氧烷、ii)二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基苯基)硅氧烷、
iii)二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/二苯基)硅氧烷、iv)苯基,甲基,乙
烯基‑硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷、v)二甲基己烯基硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷、vi)二甲基己烯基‑硅氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基苯基)硅氧烷、vii)二甲基己烯基硅氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/二苯基)硅氧烷、viii)羟基封端的聚二甲基硅氧烷、ix)羟基封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基苯基)硅氧烷、x)羟基封端的聚(二甲基硅氧烷/二苯基)硅氧
烷、xi)i)至x)中的两种或更多种的组合。或者,树胶可以选自由以下组成的组:i)二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷、v)二甲基己烯基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧
烷以及i)和v)的组合。或者,树胶胶可选自由viii)、ix)和x)组成的组。或者,树胶可选自由i)和viii)组成的组。
[0025] 聚有机硅酸盐树脂
[0026] 聚有机硅酸盐树脂(树脂)包含式RM3SiO1/2的单官能单元和式SiO4/2的四官能单元M M
(“Q”单元),其中每个R是独立选择的单价烃基。R的合适的单价烃基可以具有1到20个碳原子、可替代地1到12个碳原子、可替代地1到8个碳原子、可替代地1到4个碳原子并且可替代M
地1到2个碳原子。或者,R的烃基可以选自由以下组成的组:烷基、烯基和芳基;可替代地烷
2
基和芳基;可替代地烷基和烯基;并且可替代地烷基。烷基和芳基为如上文对于R 所述,并
3 M
且烯基为如上文对于R 所述的烯基。或者,在树脂中,每个R 可以独立地选自由以下组成的M
组:烷基、烯基和芳基。或者,每个R可以选自甲基、乙烯基和苯基。或者,至少三分之一,可M
替代地至少三分之二的R 基团为甲基。或者,单官能单元可以通过以下例示:(Me3SiO1/2)、(Me2PhSiO1/2)和(Me2ViSiO1/2)。树脂可作为起始材料(H)溶于通过液态烃如苯、甲苯、二甲苯和庚烷例示的溶剂诸如本文所描述的溶剂中,或者可溶于液态有机硅化合物诸如低粘度线
性和环状聚二有机硅氧烷中。
[0027] 当制备时,树脂包含上文所描述的单官能单元和四官能单元,并且聚有机硅氧烷M
进一步包含具有硅醇(硅键合的羟基)基团的单元并且可以包含式Si(OSiR3)4的新五聚体
M
(neopentamer),其中R 如上文所描述。如美国专利9,593,209第32列的参考实施例2所述,
29
Si 核磁共振(NMR)光谱可用于测量M单元和Q单元的摩尔比,其中所述比率表示为{M(树脂)
+(M(新五聚体)}/{Q(树脂)+Q(新五聚体)}并且表示聚有机硅酸盐树脂的树脂部分和新五
聚体部分的三有机甲硅烷氧基(单官能单元)的总数与树脂部分和新五聚体部分的硅酸盐
基团(Q单元)的总数的摩尔比。
[0028] 树脂中的Mn取决于各种因素,包含所存在的由RM表示的烃基的类型。当代表新五聚体的峰从测量中排除时,树脂的Mn是指根据美国专利9,593,209第31列的参考实施例1中
的程序使用GPC测量的数均分子量。树脂的Mn可以大于2,000g/mol、或者2,500g/mol至8,
000g/mol。或者,树脂的Mn可以为2,900g/mol至5,000g/mol。
[0029] 树脂可以通过任何合适的方法来制备,诸如对应硅烷的共水解或者通过二氧化硅水溶胶封盖方法来制备。树脂可以通过二氧化硅水溶胶封盖工艺制备,如Daudt等人的美国专利2,676,182;Rivers‑Farrell等人的美国专利4,611,042;以及Butler等人的美国专利
4,774,310中公开的。上文所描述的Daudt等人的方法涉及使二氧化硅水溶胶在酸性条件下
与可水解三有机硅烷(如三甲基氯硅烷)、硅氧烷(如六甲基二硅氧烷)或其混合物反应并回
收具有单官能单元和四官能单元的共聚物。所得的共聚物通常含有2重量%到5重量%的羟
基。
[0030] 用于制备树脂的中间体可以是三有机硅烷和具有四个可水解取代基的硅烷或碱M 1 M 1
金属硅酸盐。三有机硅烷可以具有式R3SiX ,其中R如上文所描述,并且X 表示可水解取代
2 2
基。具有四个可水解取代基的硅烷可以具有式SiX 4,其中每个X为卤素、烷氧基或羟基。合适的碱金属硅酸盐包含硅酸钠。
[0031] 如上文所描述制备的树脂通常含有硅键合的羟基,即,式HOSi3/2和/或HORM2SiO1/2的羟基。聚有机硅酸盐树脂可以包含高达2%的硅键合的羟基。树脂中存在的硅键合的羟基的浓度可以根据ASTM标准E‑168‑16使用傅里叶变换红外(FTIR)光谱法测定。对于某些应用,可以期望硅键合的羟基的量低于0.7%,可替代地低于0.3%,可替代地低于1%,并且可替代地0.3%到0.8%。可以通过使树脂与含有适当末端基团的硅烷、二硅氧烷或二硅氮烷
反应来将在树脂的制备期间形成的硅键合的羟基转化为三烃基硅氧烷基团或不同的可水
解基团。可以以超过与树脂上的硅键合的羟基反应所需的摩尔量添加含有可水解基团的硅
烷。
[0032] 或者,树脂可以进一步包含2%或更少、可替代地0.7%或更少、并且可替代地M
0.3%或更少、并且可替代地0.3%到0.8%的由式XSiO3/2和/或XR 2SiO1/2表示的单元,其中M 3
R如上文所描述并且X表示可水解取代基,如上文对于X所描述。
[0033] 或者,树脂可以具有末端脂肪族不饱和基团。具有末端脂肪族不饱和基团的树脂可以通过使Daudt等人的产物与含不饱和有机基团的封端剂和不含脂肪族不饱和性的封端
剂以足够的量反应使得在最终产物中提供3摩尔百分比到30摩尔百分比的不饱和有机基团
来制备。封端剂的实施例包含但不限于硅氮烷、硅氧烷和硅烷。合适的封端剂在本领域中是已知的并在美国专利4,584,355;4,591,622;和4,585,836中例示。可以使用单一的封端剂或此类试剂的混合物来制备此类树脂。
[0034] 或者,树脂可以包含单元式(R‑1):(R1R22SiO1/2)w(R23SiO1/2)x(SiO4/2)yXz,其中R2和1 3
X如上所述,每个R是独立选择的脂肪族2至18个碳原子的不饱和基团(诸如上文对R所述)
并且下标w、x、y和z的平均值使得w≥0、x≥0、y>1、z≥0并且数量(w+x)>4。或者,单元式(R‑
2
1)中的每个R 可以是烷基,可替代地甲基。数量(w+x+y+z)足以使树脂的重均分子量为2,
1
000g/mol至15,000g/mol、可替代地8,000至10,000、可替代地9,000至9,500。或者,每个R可以独立地选自由乙烯基、烯丙基和己烯基组成的组。或者,每个X可以是OH。或者,下标x可以是40到55、可替代地43到50。或者,下标y可以是45到65、可替代地50到57。或者,下标z可以是0到足以为树脂提供至多2重量%的OH基团、可替代地至多0.7重量%的OH基团的值。或
2 2
者,树脂可以包含单元式(R‑2):(R 3SiO1/2)v(SiO4/2)yXz,其中R 、X、下标y和下标z如上文所述,并且下标v>4。
[0035] 上述树脂可在溶剂中制备,但随后去除挥发性物质。例如,树脂可以通过加热到高达150℃的温度进行干燥,以去除溶剂而不降解树脂。例如,可加热树脂,任选地在减压下加热,以除去溶剂。无溶剂聚有机硅酸盐树脂包含不可检测的或0至2%、可替代地0%至1%、可替代地0ppm至100ppm的残留溶剂,例如来自树脂制造过程的残留溶剂。在用于制备粒料的方法中,所使用的无溶剂聚有机硅酸盐树脂可以是粉末或薄片形式。
[0036] 制备无溶剂聚有机硅氧烷粒料的方法
[0037] 无溶剂聚有机硅氧烷粒料(粒料)包含上述树脂和树胶。粒料是无溶剂的,并且如本文所用,术语“无溶剂”意指在粒料的制造过程中没有有意添加溶剂。本领域技术人员将认识到,可以使用溶剂制备聚有机硅酸盐树脂,然而,该方法中使用的无溶剂聚有机硅酸盐树脂已如上所述去除挥发性物质,以除去任何溶剂,并且在制备粒料的方法期间不添加溶
剂。可以将无溶剂聚有机硅酸盐树脂以薄片或粉末形式进料到挤出机中。
[0038] 一种用于制备上述粒料的方法包括:
[0039] 1)提供一种挤出机,所述挤出机包括具有第一进料口、第二进料口和带有模具的出口的机筒;被配置为加热机筒的加热装置;以及容纳在所述机筒内的螺杆机构,其中所述第一进料口和所述第二进料口被配置为将起始材料引入到所述挤出机中,所述螺杆机构能
够将来自所述第一进料口和所述第二进料的所述起始材料混合并将其输送到所述出口,所
述第一进料口位于所述第二进料口的上游,并且所述第二进料口位于所述出口的上游;
[0040] 2)将i)至少一部分如上所述的树胶通过第一进料口添加到挤出机中,并且将ii)如上所述的树脂通过第二进料口添加到挤出机中,其中所述树胶和所述树脂添加的量使得
树脂:树胶的重量比为2.1:1至3.5:1;
[0041] 3)将机筒中的树胶和树脂混合,同时在200℃至250℃的温度下加热机筒,从而形成混合物;
[0042] 4)将所述混合物通过所述出口处的所述模具输送,从而形成线料;
[0043] 4)冷却离开所述模具的线料,和
[0044] 5)将线料粉碎,从而制备粒料。
[0045] 上述方法可任选地进一步包括在步骤2)之前制备溶剂型聚有机硅酸盐树脂并对溶剂型聚有机硅酸盐树脂去除挥发性物质以形成无溶剂聚有机硅酸盐树脂。
[0046] 在上述方法中,可以将所有树胶都添加到第一进料口中。或者,可在第二进料口中添加高达15%的树胶(例如,与树脂共混)。
[0047] 步骤4)和5)可以依次或同时执行。例如,步骤4)和5)可以同时执行(即,在一件设备中),例如水下造粒机。或者,步骤4)和5)可以使用单独的设备件(例如用于冷却步骤4)中的线材的水浴和步骤5)中的单独造粒机)依次执行。可商购获得的设备可用于执行上述方
法。挤出机(例如双螺杆挤出机)和造粒设备是本领域已知的并且是可商购获得的。如上所
述制备的所得粒料可用于制备有机硅压敏粘合剂。
[0048] 有机硅压敏粘合剂
[0049] 有机硅压敏粘合剂可由包括粒料的可固化有机硅压敏粘合剂组合物形成。可固化有机硅压敏粘合剂组合物可以是氢化硅烷化反应可固化有机硅压敏粘合剂组合物,其包
含:
[0050] A)上述粒料,
[0051] B)聚有机氢硅氧烷,
[0052] C)催化剂。
[0053] D)脂肪族不饱和聚二有机硅氧烷聚合物,
[0054] 任选地E)锚固添加剂,
[0055] 任选地F)支链脂肪族不饱和聚有机硅氧烷,
[0056] 任选地G)催化剂抑制剂,和
[0057] 任选地H)溶剂。
[0058] 起始材料B)交联剂
[0059] 起始材料B)为聚有机氢硅氧烷。起始材料B)在氢化硅烷化反应可固化有机硅压敏粘合剂组合物中充当交联剂。起始材料B)每个分子可以具有至少2个、可替代地至少3个硅
键合氢原子。
[0060] 起始材料B)可以包含单元式(b‑1)(R83SiO1/2)p(R82SiO2/2)q(R8SiO3/2)r(SiO4/2)s8 8 8
(RHSiO2/2)t(R 2HSiO1/2)u的聚有机氢硅氧烷,其中每个R是独立选择的单价烃基,并且下标p、q、r、s、t和u的值使得p≥0、q≥0、r≥0、s≥0、t≥0、u≥0、(t+u)≥2,并且数量(p+q+r+s+t
8
+u)足以提供聚合度为5至100、可替代地10至60的聚有机氢硅氧烷。R的合适的单价烃基可
以具有1到20个碳原子、可替代地1到12个碳原子、可替代地1到8个碳原子、可替代地1到4个
8
碳原子并且可替代地1到2个碳原子。或者,R的烃基可以选自由以下组成的组:烷基、烯基和芳基;可替代地烷基和芳基;并且可替代地烷基。烷基通过以下例示:甲基、乙基、丙基(例如,异丙基和/或正丙基)、丁基(例如,异丁基、正丁基、叔丁基和/或仲丁基)、戊基(例如,异戊基、新戊基和/或叔戊基)、己基、庚基、辛基、壬基和癸基,以及包含如环戊基和环己基等环烷基的6个或更多个碳原子的支链饱和单价烃基。芳基通过以下例示:环戊二烯基、苯基、甲苯基、二甲苯基、蒽基、苄基、1‑苯乙基、2‑苯乙基和萘基。单环芳基可以具有5到9个碳原子,可替代地6到7个碳原子,并且可替代地5到6个碳原子。多环芳基可以具有10到17个碳原
8
子,可替代地10到14个碳原子,并且可替代地12到14个碳原子。或者,每个R可为烷基或芳
8 8
基。或者,每个R可为甲基或苯基。或者,每个R可为甲基。
[0061] 或者,起始材料B)可以包含单元式(b‑2)的聚有机氢硅氧烷:(R83SiO1/2)28 8 8
(R2SiO2/2)aa(RHSiO2/2)bb,其中每个R选自由甲基和苯基组成的组,下标aa为0至30,并且下标bb为5至50。
[0062] 或者,起始材料B)可以包含以下的聚有机氢硅氧烷
[0063] 式(b‑3):R83SiO(R82SiO)g(R8HSiO)hSiR83,
[0064] 式(b‑4):R82HSiO(R82SiO)i(R8HSiO)jSiR82H,或
[0065] (b‑3)和(b‑4)两者。在式(b‑3)和(b‑4)中,R8如上所述。下标g的平均值为0到2000,下标h的平均值为2到2000,下标i的平均值为0到2000,并且下标j的平均值为0到
2000。
[0066] 用于起始材料B)的聚有机氢硅氧烷通过以下例示:(b‑5)α,ω‑二甲基氢甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷、(b‑6)α,ω‑二甲基氢甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基氢硅氧烷)、(b‑7)α,ω‑二甲基氢硅氧基封端的聚甲基氢硅氧烷、(b‑8)α,ω‑三甲基硅氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基氢硅氧烷)、(b‑9)α,ω‑三甲基硅氧基封端的聚甲基氢硅氧烷、(b‑10)α,ω‑三甲基硅氧烷封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基苯基硅氧烷/甲基氢硅氧烷)、(b‑11)α,ω‑三甲基硅氧烷封端的二甲基氢硅氧烷封端的聚(甲基苯基硅氧烷/二甲基硅氧烷)、(b‑12)α,ω‑二甲基氢‑硅氧烷封端的聚甲基苯基硅氧烷以及(b‑13)(b‑5)、(b‑6)、(b‑7)、(b‑8)、(b‑9)、(b‑10)、(b‑11)和(b‑12)中的两种或多种的组合。
[0067] 制备聚有机氢硅氧烷的方法(例如有机卤代硅烷的水解和缩合)是本领域中熟知TM TM TM
的。聚有机氢硅氧烷是可商购获得的。例如,DOWSIL  6‑3570、DOWSIL  RMS‑777、SYL‑OFF  TM TM TM TM
7028、SYL‑OFF  7058、SYL‑OFF  7049、SYL‑OFF  7136和SYL‑OFF  7682‑055均可从美国密歇根州米德兰的陶氏有机硅公司商购获得。
[0068] 起始材料B)的量取决于多种因素,包括组合物中脂肪族不饱和单价烃基的浓度和起始材料B)的SiH含量以及是否存在溶剂。然而,按可固化有机硅压敏粘合剂组合物中所有起始材料的组合重量计,起始材料B)的量可以是0.01%至10%、可替代地3%至8%、可替代地0.01至5%。然而,起始材料B)的量可能足以提供组合物中有机硅键合的氢与其他起始材料的脂肪族不饱和基团的以下总摩尔比(总SiH/Vi比率):0.5/1至50/1、可替代地1/1到20/
1、可替代地1/1到10/1、可替代地2/1到6/1。
[0069] 起始材料C)催化剂
[0070] 氢化硅烷化反应可固化有机硅压敏粘合剂组合物中的起始材料C)是氢化硅烷化反应催化剂。氢化硅烷化反应催化剂是本领域已知的并且是可商购获得的。氢化硅烷化反
应催化剂包括C‑1)铂族金属催化剂。此类氢化硅烷化反应催化剂可以是选自铂、铑、钌、钯、锇和铱的金属。或者,氢化硅烷化反应催化剂可以是C‑2)这类金属的化合物,例如氯三(三苯基膦)铑(I)(威尔金森氏催化剂(Wilkinson’s Catalyst))、二膦铑螯合物如二膦铑螯合物如[1,2‑双(二苯基膦基)乙烷]二氯二铑或[1,2‑双(二乙基膦基)乙烷]二氯二铑、氯铂酸(斯皮尔氏催化剂(Speier’s Catalyst))、六水合氯铂酸、二氯化铂以及C‑3)所述化合物与低分子量有机聚硅氧烷的络合物或C‑4)在基质或核壳型结构中微囊化的铂族金属化合物。
铂与低分子量有机聚硅氧烷的络合物包括1,3‑二乙烯基‑1,1,3,3‑四甲基二硅氧烷与铂的络合物(卡斯特催化剂(Karstedt's Catalyst))和Pt(0)与四甲基四乙烯基环四硅氧烷的
络合物(阿什比催化剂(Ashby’s Catalyst))。或者,氢化硅烷化反应催化剂可以是C‑5)如上所述微囊化在树脂基质中的络合物。以下专利中描述了示例性氢化硅烷化反应催化剂:
美国专利3,159,601;3,220,972;3,296,291;3,419,593;3,516,946;3,814,730;3,989,
668;4,784,879;5,036,117;和5,175,325;以及EP 0 347 895B。微囊化的氢化硅烷化催化剂和其制备方法是本领域中已知的,如在美国专利4,766,176和5,017,654中所例示的。氢
TM TM
化硅烷化反应催化剂是可商购获得的,例如SYL‑OFF  4000催化剂和SYL‑OFF  2700可从
陶氏硅树脂有限公司获得。
[0071] 本文所用的氢化硅烷化反应催化剂的量将取决于各种因素,包括起始材料的选择以及它们各自的硅键合氢原子和脂肪族不饱和基团的含量,以及所选择的催化剂中铂族金
属的含量,然而,氢化硅烷化反应催化剂的量足以催化SiH和脂肪族不饱和基团的氢化硅烷化反应,可替代地催化剂的量足以按含有硅键合氢原子和脂肪族不饱和基团的所有起始材
料的组合重量计提供1ppm至6,000ppm的铂族金属;可替代地基于相同基准提供1ppm至1,
000ppm,并且可替代地1ppm至100ppm的铂族金属。
[0072] 起始材料D)脂肪族不饱和聚合物
[0073] 上述可固化有机硅压敏粘合剂组合物还包含起始材料D)每分子具有至少一个硅键合的脂肪族不饱和单价烃基的聚二有机硅氧烷。该聚二有机硅氧烷包含单元式:
4 5 4 4 4 5 4 2
(R2RSiO1/2)r(R3SiO1/2)s(R2SiO2/2)t(RR SiO2/2)u,其中R是如上文对R所述的不含脂肪族
5
不饱和度的单价烃基,每个R 是独立选择的具有脂肪族不饱和度的单价烃基,例如如上文
3
对于R所述的的脂肪族不饱和基团,下标r为0至2,下标s为0至2,数量(r+s)=2,下标t≥0,下标u≥0,数量(r+u)≥1,数量(r+s+t+u)足以使聚二有机硅氧烷在具有#CP‑52转子的布鲁克菲尔德(brookfield)DV‑III锥板粘度计上在25℃下在0.1RPM至50RPM下测量的粘度为
100mPa·s至60,000mPa·s。本领域技术人员将认识到旋转速率随着粘度增加而降低,并且
5
在使用该测试方法测量粘度时将能够选择合适的旋转速率。或者,每个R 可以独立地选自
由以下组成的组:具有2至20个碳原子、或者2至12个碳原子、或者2至6个碳原子的烯基和炔
5
基。或者,每个R 可为2至6个碳原子的烯基。或者,粘度可以是100mPa·s至10,000mPa·s、并且可替代地100mPa·s至5,000mPa·s、可替代地2,000mPa·s至10,000mPa·s、并且可替
代地2,000mPa·s至5,000mPa·s、并且可替代地2,000至5,000mPa·s,所述粘度根据上述
测试方法在5RPM下测量。或者,下标u可以是0到4、可替代地0到2、可替代地0到3、并且可替代地0。或者,数量(r+u)可足以提供按聚二有机硅氧烷的重量计0.05%至7%、可替代地
5 29 13
0.09%至6.5%的脂肪族不饱和基团R的量。乙烯基含量可以通过 Si NMR和 C NMR光谱测
量。
[0074] 29Si NMR和13C NMR光谱可用于定量聚二有机硅氧烷中总脂肪族不饱和(R')基团的含量,所述聚二有机硅氧烷包含选自由以下组成的组的单元:
[0075] 式(R3SiO1/2)的M单元;式(R2R’SiO1/2)的M(R')单元、式(R2SiO2/2)的D单元和/或式4 5
(RR’SiO2/2)的D(R')单元,其中R是上文所述的R并且R'是如上所述的R。应使用Taylor等人在《有机硅分析化学(Analytical Chemistry of Silicones)》的第12章A.Lee Smith编化
学分析第112卷,John Wiley&Sons,Inc.(1991),第347‑417页和第5.5.3.1部分中概述的方
29
法来获得 Si NMR光谱。在该章节中,作者讨论了从硅核中获取定量NMR光谱所特有的一般
参数。每个NMR波谱仪在电子元件、能力、灵敏度、频率和操作程序方面都有不同。应查阅待
29 13
使用的光谱仪的仪器手册,以便调谐、匀场和校准足以对样品中的 Si和 C核进行定量1D
测量的脉冲序列。
[0076] NMR分析的一个关键输出是NMR光谱。在没有标准的情况下,建议信号高度与平均基线噪声的信噪比不小于10:1才能被认为是定量的。正确获取和处理的NMR光谱产生的信
号可以使用任何可商购获得的NMR处理软件包来取积分。
[0077] 从这些积分中,总烯基的重量百分比可以根据以下公式由29Si NMR光谱计算:M M M M(R’) M(R’) M(R’) D D D D(R’) D(R’) D(R’) R’ M
(I)·(U)=G ;(I )·(U )=G ;(I)·(U)=G ;(I )·(U )=G ;U /U
(R’) R” R’ D(R’) R’”
=Y ;U /U =Y ;
[0078] YR”·[GM(R’)/(GM+GM(R’)+GD+GD(R’))·100]=WR”;
[0079] YR’”·[GD(R’)/(GM+GM(R’)+GD+GD(R’))·100]=WR’”;并且WR”+WR’”=总WR’;其中I是所指示的甲硅烷氧基的积分信号;U是所指示的甲硅烷氧基的单位分子量;G是代表克单位的占位符;W是所指示的甲硅烷氧基单元的重量百分比;Y是所指示的甲硅烷氧基单元的比率值;
R'代表烯基;R”代表仅来自M(R')的烯基;R'”代表仅来自D(R')基团的烯基。
[0080] 或者,在以上聚二有机硅氧烷的单元式中,每个R4可以是1至18个碳原子、可替代地1至12个碳原子、可替代地1至6个碳原子、并且可替代地1至4个碳原子的烷基。合适的烷基包括甲基、乙基、丙基(包括正丙基和异丙基)和丁基(包括正丁基、叔丁基、仲丁基和异丁
4
基)。或者,每个R可为甲基。
[0081] 或者,在以上聚二有机硅氧烷的单元式中,每个R5可以是2至18个碳原子、可替代地2至12个碳原子、可替代地2至6个碳原子、并且可替代地2至4个碳原子的烯基。合适的烯
5 5
基包括乙烯基、烯丙基、丁烯基和己烯基。或者,每个R可以是乙烯基或己烯基。或者,每个R可以为乙烯基。
[0082] 聚二有机硅氧烷可以具有末端脂肪族不饱和基团、侧链脂肪族不饱和基团或末端和侧链脂肪族不饱和基团。或者,在以上聚二有机硅氧烷的单元式中,下标a可以为0并且下标d可以大于或等于1,即聚二有机硅氧烷可以具有侧链脂肪族不饱和基团,但不具有末端
5
脂肪族不饱和基团。或者,下标a可以为2,下标b可以为0,并且下标d可以为0,R可以为烯
4
基,并且R可以为烷基,并且聚二有机硅氧烷可以为双烯基封端的聚二有机硅氧烷。
[0083] 双烯基封端的聚二有机硅氧烷可包含式 其4 5
中每个R 和R如上所述,并且下标t的值足以使聚二有机硅氧烷如上所述地测量的粘度为
100mPa·s至60,000mPa·s。本领域技术人员将认识到旋转速率随着粘度增加而降低,并且
在使用该测试方法测量粘度时将能够选择合适的旋转速率。或者,粘度可以是100mPa·s至
10,000mPa·s、可替代地100mPa·s至5,000mPa·s、可替代地2,000mPa·s至10,000mPa·
s、并且可替代地2,000mPa·s至5,000mPa·s,所述粘度根据上述测试方法在5RPM下测量。
[0084] 或者,每个R4可以是1至18个碳原子、可替代地1至12个碳原子、可替代地1至6个碳原子并且可替代地1至4个碳原子的烷基。合适的烷基包括甲基、乙基、丙基(包括正丙基和4
异丙基)和丁基(包括正丁基、叔丁基、仲丁基和异丁基)。或者,每个R可为甲基。
[0085] 或者,在以上聚二有机硅氧烷的式中,每个R5可以是2到12个碳原子、可替代地2到6个碳原子并且可替代地2到4个碳原子的烯基。合适的烯基包括乙烯基、烯丙基、丁烯基和
5 5
己烯基。或者,每个R可以为乙烯基或烯丙基。或者,每个R可以为乙烯基。
[0086] 起始材料D)可以包含聚二有机硅氧烷,例如d‑1)α,ω‑二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷、d‑2)α,ω‑二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基苯基硅氧烷)、d‑3)α,ω‑二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/二苯基硅氧烷)、d‑4)α,ω‑苯基,甲基,乙烯基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷、d‑5)α,ω‑二甲基己烯基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷、d‑6)α,ω‑二甲基己烯基硅氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基苯基硅氧烷)、d‑7)α,ω‑二甲基己烯基硅氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/二苯基硅氧烷)、d‑8)α,ω‑苯基,甲基,己烯基‑硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷、d‑9)α,ω‑二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基乙烯基硅氧烷)、d‑10)α,ω‑二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基苯基硅氧烷/甲基乙烯基硅氧烷)、d‑11)α,ω‑二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/二苯基硅氧烷/甲基乙烯基硅氧烷)、d‑12)α,ω‑苯基,甲基,乙烯基‑甲硅氧烷基‑封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基乙烯基硅氧烷)、d‑13)α,ω‑二甲基己烯基甲硅氧烷封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基己烯基硅氧烷)、d‑14)α,ω‑二甲基己烯基甲硅氧烷封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基苯基硅氧烷/甲基己烯基硅氧烷)、d‑15)α,ω‑二甲基己烯基甲硅氧烷封端的聚(二甲基硅氧烷/二苯基硅氧烷/甲基己烯基硅氧烷)、d‑16)α,ω‑苯基,甲基,己烯基‑甲硅氧烷封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基己烯基硅氧烷)、d‑17)三甲基甲硅氧烷封端的聚(二甲基硅氧烷)/甲基乙烯基硅氧烷)、d‑18)三甲基甲硅氧烷封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基苯基硅氧烷/甲基乙烯基硅氧烷)、d‑19)三
甲基甲硅氧烷封端的聚(二甲基硅氧烷/二苯基硅氧烷/甲基乙烯基硅氧烷)、d‑20)三甲基
甲硅氧烷封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基己烯基硅氧烷)、d‑21)三甲基甲硅氧烷封端的聚
(二甲基硅氧烷/甲基苯基硅氧烷/甲基己烯基硅氧烷)、d‑22)三甲基甲硅氧烷封端的聚(二甲基硅氧烷/二苯基硅氧烷/甲基己烯基硅氧烷)、d‑23)d‑1)至d‑22)中两种或更多种的组合。或者,聚二有机硅氧烷可以选自由d‑1)、d‑5)、d‑9)、d‑13)、d‑17)、d‑20)以及其两者或更多者的组合组成的组。或者,聚二有机硅氧烷可以选自d‑1)、d‑5)、d‑9)、d‑13)以及其两者或更多者的组合。或者,聚二有机硅氧烷可以是双乙烯基二甲基甲硅烷氧基封端的聚二
甲基硅氧烷。上述聚二有机硅氧烷是可商购获得的。双乙烯基二甲基硅氧基封端的聚二甲
基硅氧烷可从美国密歇根州米德兰的陶氏硅树脂公司(Dow Silicones Corporation of 
Midland,Michigan,USA)商购获得,实施例包括粘度为60,000mPa·s的双乙烯基二甲基硅
氧基封端的聚二甲基硅氧烷、粘度为11,500mPa·s的双乙烯基二甲基硅氧基封端的聚二甲
基硅氧烷、粘度为5,000mPa·s的双乙烯基二甲基硅氧烷基封端的聚二甲基硅氧烷和粘度
为2,000mPa·s的双乙烯基二甲基硅氧烷基封端的聚二甲基硅氧烷,其中粘度在具有#CP‑
52转子的布鲁克菲尔德DV‑III锥板粘度计上在25℃下在0.1RPM至50RPM下测量。合适的聚
二有机硅氧烷可以通过本领域已知的方法制备,例如适当的有机卤代硅烷单体的水解和缩
合和/或任选地封端的线性和环状聚有机硅氧烷的平衡。
[0087] 起始材料D)可以是一种聚二有机硅氧烷或可以是两种或更多种彼此存在至少一4 5
种性质不同(诸如R基团的选择、R基团的选择和粘度)的聚二有机硅氧烷的组合。
[0088] 起始材料A)和D)选择的量使得可固化有机硅压敏粘合剂组合物的树脂与聚合物的重量比(即,来自粒料的树脂量与来自粒料和脂肪族不饱和聚合物(D)的树胶的总量之
比)>0:1至2.0:1。或者,该树脂与聚合物的重量比(R:P比率)可以为0.2:1至1.8:1。
[0089] 起始材料E)锚固添加剂
[0090] 起始材料E)是可任选地包含在可固化有机硅压敏粘合剂组合物中的锚固添加剂。不希望受理论束缚,认为锚固添加剂将通过经由将本文所述的可固化有机硅压敏粘合剂组
合物固化来制备的有机硅压敏粘合剂来促进与基材的粘合。然而,锚固添加剂的存在不会
不利地影响所需的剥离力,从而允许将有机硅压敏粘合剂从被粘物上去除而不会损坏被粘
物或留下明显残留物。
[0091] 合适的锚固添加剂包括硅烷偶联剂,例如甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、3‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3‑氨基丙基三甲氧基硅烷、N‑(2‑氨基乙基)‑3‑氨基丙基三甲氧基硅烷、双(三甲氧基甲硅烷基)丙烷和双(三甲氧基甲硅烷基)己烷;以及所述硅烷偶联剂的混合物或反应混合物。或者,锚固添加剂可以是四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、3‑环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3‑环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、‑(3,4‑环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷或3‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
[0092] 或者,锚固添加剂的实施例可以通过以下例示:烯基官能的烷氧基硅烷(例如乙烯基烷氧基硅烷)和环氧官能的烷氧基硅烷的反应产物;烯基官能的乙酰氧基硅烷(例如乙烯
基乙酰氧基硅烷)和环氧官能的烷氧基硅烷的反应产物;以及每个分子具有至少一个脂肪
族不饱和烃基和至少一个可水解基团的聚有机硅氧烷与环氧官能的烷氧基硅烷的组合(例
如,物理共混物和/或反应产物)(例如,羟基封端的乙烯基官能的聚二甲基硅氧烷与环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的组合)。合适的锚固添加剂及其制备方法公开于例如美国专利9,
562,149;美国专利申请公开号2003/0088042、2004/0254274、2005/0038188、2012/0328863的第[0091]段和美国专利公开2017/0233612的第[0041]段;以及EP0556023。
[0093] 锚固添加剂是可商购获得的。例如,SYL‑OFFTM 297、SYL‑OFFTM 397和SYL‑OFFTM 9176可从美国密歇根州米德兰的陶氏硅树脂有限公司商购获得。其他示例性锚固添加剂包
括(E‑1)乙烯基三乙酰氧基硅烷、(E‑2)环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、(E‑3)(E‑1)和(E‑2)的组合、(E‑4)(E‑3)和以羟基、甲氧基封端或以羟基和甲氧基两者封端的聚二甲基硅氧烷的组合、以及(E‑5)2‑(3,4‑环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷。(E‑3)和(E‑4)的组合可以是物理共混物和/或反应产物。
[0094] 锚固添加剂的量取决于多种因素,包括将施用可固化有机硅压敏粘合剂组合物的基材类型以及在施用可固化有机硅压敏粘合剂组合物之前是否使用底漆或其他表面处理。
然而,按可固化有机硅压敏粘合剂组合物中所有起始材料的组合重量计,锚固添加剂的量
可以是0至5%、可替代地1%至5%并且可替代地1%至3%。
[0095] 起始材料F)支链脂肪族不饱和聚有机硅氧烷
[0096] 本文所述的可固化有机硅压敏粘合剂组合物中的起始材料F)是支链脂肪族不饱6 6 7 6
和聚有机硅氧烷。起始材料F)可以包含单元式(f‑1)(R 3SiO1/2)g(R 2RSiO1/2)h(R2SiO2/2)i
6 7
(SiO4/2)j的Q支链聚有机硅氧烷,其中R是1至18个碳原子的烷基(诸如上述烷基),R为2至
18个碳原子的烯基(诸如上述烯基),并且下标g、h、i和j的平均值使得2≥g≥0,4≥h≥0,
995≥i≥0,j=1,(g+h)=4,并且(g+h+i+j)的值足以赋予支链聚有机硅氧烷的通过旋转粘度测定法(如以下参考实施例中所述)测量的粘度>1mPa·s。或者,粘度可以为>170mPa.s至
1000mPa.s、可替代地>170至500mPa.s、可替代地180mPa.s至450mPa.s并且可替代地
190mPa.s至420mPa.s。用于起始材料(f‑1)的合适的支链硅氧烷通过美国专利6,806,339和美国专利公开2007/0289495中公开的那些例示。或者,单元式(f‑1)的Q支链聚有机硅氧烷可以具有下标g=0、h=4、i=0和j=1。合适的Q支链聚有机硅氧烷的实施例包括四(乙烯基二甲基甲硅烷氧基)硅烷。
[0097] 起始材料(F)的量取决于多种因素,包括可固化有机硅压敏粘合剂组合物中起始材料的脂肪族不饱和基团和硅键合氢原子的浓度以及是否存在抑制剂。然而,按可固化有
机硅压敏粘合剂组合物中所有起始材料的组合重量计,起始材料(F)的量可以是5%至
80%、可替代地10%至75%、可替代地15%至70%、可替代地20%至65%、可替代地25%至
60%。
[0098] 起始材料G)催化剂抑制剂
[0099] 氢化硅烷化反应可固化有机硅压敏粘合剂组合物中的起始材料G)是氢化硅烷化反应抑制剂(抑制剂),其可任选地用于改变起始材料B)的硅键合氢原子和起始材料A)和D)
中以及当存在F)时的脂肪族不饱和烃基的反应速率,这是与相同起始材料但省略抑制剂的
反应速率相比。抑制剂通过以下例示:炔醇,诸如甲基丁炔醇、乙炔基环己醇、二甲基己炔醇和3,5‑二甲基‑1‑己炔‑3‑醇、1‑丁炔‑3‑醇、1‑丙炔‑3‑醇、2‑甲基‑3‑丁炔‑2‑醇、3‑甲基‑1‑丁炔‑3‑醇、3‑甲基‑1‑戊炔‑3‑醇、3‑苯基‑1‑丁炔‑3‑醇、4‑乙基‑1‑辛炔‑3‑醇、3,5‑二甲基‑1‑己炔‑3‑醇和1‑乙炔基‑1‑环己醇,及其组合;烯烃硅氧烷,诸如环烯基硅氧烷,其通过甲基乙烯基环硅氧烷例示,通过1,3,5,7‑四甲基‑1,3,5,7‑四乙烯基环四硅氧烷、1,3,5,7‑四甲基‑1,3,5,7‑四己烯基环四硅氧烷例示,及其组合;烯‑炔化合物,诸如3‑甲基‑3‑戊烯‑
1‑炔、3,5‑二甲基‑3‑己烯‑1‑炔及其组合;三唑类,诸如苯并三唑;膦;硫醇;肼;胺,诸如四甲基乙二胺、3‑二甲基氨基‑1‑丙炔、n‑甲基炔丙基胺、炔丙基胺和1‑乙炔基环己基胺;富马酸二烷基酯(诸如富马酸二乙酯)、富马酸二烯基酯(诸如富马酸二烯丙酯)、富马酸二烷氧
基烷基酯;马来酸酯诸如马来酸二烯丙酯和马来酸二乙酯;腈;醚类;一氧化碳;烯烃,如环辛二烯、二乙烯基四甲基二硅氧烷;醇,如苯甲醇;及其组合。示例性烯烃硅氧烷公开于例如美国专利3,989,667中。示例性炔醇公开于例如美国专利3,445,420中。
[0100] 或者,抑制剂可以是甲硅烷基化炔属化合物。不希望受理论束缚,据认为与来自不包含甲硅烷基化炔属化合物或包含有机炔属醇稳定剂(例如上述那些)的起始材料的氢化硅烷化的反应产物相比,添加甲硅烷基化炔属化合物降低由氢化硅烷化反应制备的反应产
物的黄化。
[0101] 甲硅烷基化炔属化合物通过以下例示:(3‑甲基‑1‑丁炔‑3‑氧基)三甲基硅烷、((1,1‑二甲基‑2‑丙炔基)氧基)三甲基硅烷、双(3‑甲基‑1‑丁炔‑3‑氧基)二甲基硅烷、双(3‑甲基‑1‑丁炔‑3‑氧基)硅烷甲基乙烯基硅烷、双((1,1‑二甲基‑2‑丙炔基)氧基)二甲基硅烷、甲基(三(1,1‑二甲基‑2‑丙炔基氧基))硅烷、甲基(三(3‑甲基‑1‑丁炔‑3‑氧基))硅烷、(3‑甲基‑1‑丁炔‑3‑氧基)二甲基苯基硅烷、(3‑甲基‑1‑丁炔‑3‑氧基)二甲基己烯基硅烷、(3‑甲基‑1‑丁炔‑3‑氧基)三乙基硅烷、双(3‑甲基‑1‑丁炔‑3‑氧基)甲基三氟丙基硅烷、(3,5‑二甲基‑1‑己炔‑3‑氧基)三甲基硅烷、(3‑苯基‑1‑丁炔‑3‑氧基)二苯基甲基硅烷、(3‑苯基‑1‑丁炔‑3‑氧基)二甲基苯基硅烷、(3‑苯基‑1‑丁炔‑3‑氧基)二甲基乙烯基硅烷、(3‑苯基‑1‑丁炔‑3‑氧基)二甲基己烯基硅烷、(环己基‑1‑乙炔‑1‑氧基)二甲基己烯基硅烷、(环己基‑1‑乙炔‑1‑氧基)二甲基乙烯基硅烷、(环己基‑1‑乙炔‑1‑氧基)二苯基甲基硅烷、(环己基‑1‑乙炔‑1‑氧基)三甲基硅烷及其组合。或者,甲硅烷基化炔属化合物通过以下例示:甲基(三(1,1‑二甲基‑2‑丙炔氧基))硅烷、((1,1‑二甲基‑2‑丙炔基)氧基)三甲基硅烷或其组合。本文中可用作抑制剂的甲硅烷基化炔属化合物可以通过本领域已知的方法制备,例如美国专利6,677,740公开通过在酸受体存在下使上文所描述的炔醇与氯硅烷反应
来使炔醇甲硅烷基化。
[0102] 本文中添加的抑制剂的量将取决于各种因素,包括所需的反应速率、所用的具体抑制剂以及组合物起始材料中的硅键合氢原子和硅键合脂肪族不饱和基团的选择和量。然
而,当存在时,按所有起始材料的组合重量计,抑制剂的量的范围可以为>0%至1%、可替代地>0%至5%、可替代地0.001%至3%、可替代地0.01%至1.5%、可替代地0.002%至1%并且可替代地0.0025%至0.5%。
[0103] 起始材料H)溶剂
[0104] 可固化有机硅压敏粘合剂组合物可任选地进一步包含起始材料H)溶剂。合适的溶剂包括聚烷基硅氧烷、醇、酮、芳烃、脂肪烃、二醇醚、四氢呋喃、矿物油、石脑油、四氢呋喃、矿物油、石脑油或其组合。可以使用具有合适蒸气压的聚烷基硅氧烷作为溶剂,并且这些聚烷基硅氧烷包括六甲基二硅氧烷、八甲基三硅氧烷、六甲基环三硅氧烷和其它低分子量聚
TM TM
烷基硅氧烷,诸如0.5至1.5cSt DOWSIL  200流体和DOWSIL  OS流体,所述流体都可从美
国密歇根州米德兰的陶氏有机硅公司商购获得。
[0105] 或者,起始材料H)可以包括有机溶剂。有机溶剂可以是醇,如甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇或正丙醇;酮,如丙酮、甲基乙基酮或甲基异丁基酮;芳族烃,如苯、甲苯或二甲苯;脂族烃,如庚烷、己烷或辛烷;二醇醚,如丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、丙二醇正丁醚、丙二醇正丙醚或乙二醇正丁醚;四氢呋喃;矿物油;石脑油;n‑甲基吡咯烷酮;或其组合。
[0106] 溶剂的量将取决于各种因素,包括所选溶剂的类型以及为可固化有机硅压敏粘合剂组合物选择的其它起始材料的量和类型。然而,按可固化有机硅压敏粘合剂组合物中所
有起始材料的组合重量计,溶剂的量可以是0%至90%、可替代地40%至75%、可替代地0%至<10%。可在制备可固化有机硅压敏粘合剂组合物期间添加溶剂,例如以帮助混合并递
送一种或多种起始材料。例如,催化剂可以在溶剂中递送,和或粒料可以溶解在溶剂中。在制备可固化有机硅压敏粘合剂组合物之后,可以任选地去除全部或部分溶剂。或者,客户可以在收到后和使用前稀释可固化有机硅压敏粘合剂组合物,并且在这种情况下,用于稀释
的溶剂量可以≥10%。
[0107] 制备氢化硅烷化反应可固化有机硅压敏粘合剂组合物的方法
[0108] 氢化硅烷化反应可固化有机硅压敏粘合剂组合物(氢化硅烷化组合物)可以通过以下方法制备,所述方法包括通过任何方便的方式例如在环境温度或升高温度下混合来将
所有起始材料组合。抑制剂可以在催化剂之前添加,例如当氢化硅烷化组合物将在升高温
度下制备和/或氢化硅烷化组合物将制备为一部分组合物时添加。
[0109] 或者,可以将氢化硅烷化组合物制备为多部分组合物,例如当氢化硅烷化组合物在使用前储存很长时间时,例如在将压敏粘合剂组合物涂布在基材上之前长达6小时时。在多部分组合物中,氢化硅烷化反应催化剂储存在与具有硅键合氢原子的任何起始材料(例
如聚有机氢硅氧烷)分开的部分中,并且在使用压敏粘合剂组合物之前不久将这些部分组
合。
[0110] 例如,多部分组合物可以通过任何方便的方式(例如混合)通过将包含以下的起始材料组合以形成基础部分来制备:A)上述粒料、一种或多种附加脂肪族不饱和聚有机硅氧
烷(例如,全部或部分的起始材料D)和起始材料F)(如果存在)),B)聚有机氢硅氧烷,以及任选的一种或多种上述的其它附加起始材料。固化剂可以通过任何方便的方式(例如混合)通
过将包含以下的起始材料组合来制备:C)氢化硅烷化反应催化剂、全部或部分起始材料D)
脂肪族不饱和聚二有机硅氧烷和任选的一种或多种其他上述附加起始材料(例如抑制剂、
锚固添加剂和/或溶剂)。或者,固化剂的起始材料可以以任何顺序依次添加到上述基础部
分中,然而,抑制剂可以在催化剂之前添加。起始材料可以在环境温度或升高温度下混合。
或者,氢化硅烷化反应抑制剂可以包含在基础部分、固化剂部分或单独的附加部分中的一
者或多者中。或者,锚固添加剂可以添加到基础部分或可以作为单独的附加部分添加。或
者,可以将支链聚有机硅氧烷添加到基础部分中。粒料可以作为单独的附加部分添加。在将所有起始材料组合后,氢化硅烷化组合物将通过氢化硅烷化反应固化以形成有机硅压敏粘
合剂,这可以通过任何方便的方式进行,例如使用高剪切设备例如挤出机混合。
[0111] 自由基可固化有机硅压敏粘合剂组合物
[0112] 或者,上述粒料可用于由可自由基可固化有机硅压敏粘合剂组合物制备有机硅压敏粘合剂。自由基可固化有机硅压敏粘合剂组合物可包含:
[0113] A)粒料(如上所述);
[0114] I)自由基引发剂;
[0115] 以下至少一种:H)溶剂(如上所述)和J)羟基官能的聚二有机硅氧烷;
[0116] 任选地D)脂肪族不饱和聚二有机硅氧烷聚合物(如上所述);
[0117] 任选地E)锚固添加剂(如上所述);和
[0118] 任选地F)支链脂肪族不饱和聚有机硅氧烷(如上所述)。或者,自由基可固化有机硅压敏粘合剂组合物可包含起始材料A)、H)、I)和J)。
[0119] 起始材料I)自由基引发剂
[0120] 起始材料I)是自由基引发剂。起始材料I)可以包含有机过氧化物化合物,例如烷基过氧化物、二酰基过氧化物、过氧化物酯和/或过氧化物碳酸酯。合适的有机过氧化物包括过氧化苯甲酰;4‑单氯过氧化苯甲酰;过氧化二异丙苯;过氧苯甲酸叔丁酯;叔丁基过氧化异丙苯;叔丁基氧2,5‑二甲基‑2,5‑二叔丁基过氧己烷;2,4‑二氯过氧化苯甲酰;二叔丁基过氧二异丙苯;1,1‑双(叔丁基过氧基)‑3,3,5‑三甲基环己烷;2,5‑二叔丁基过氧己烷‑
3,2,5‑二甲基‑2,5‑双(叔丁基过氧)己烷或叔丁基过氧化异丙苯。合适的过氧化物化合物是本领域中已知的并且例如公开在美国专利申请公开2018/0105692的第[0093]段中。
[0121] 添加到可固化有机硅压敏粘合剂组合物中的自由基引发剂的量取决于各种因素,包括所选引发剂的类型和量以及其他起始材料的选择,然而,起始材料I)可以存在的量为
每100重量份的起始材料A)和起始材料J)(如果添加的话)0.1至7重量份、可替代地0.3至6
重量份、可替代地0.5至3重量份。
[0122] 起始材料J)羟基官能的聚二有机硅氧烷
[0123] 自由基可固化有机硅压敏粘合剂组合物可以任选地进一步包含起始材料J)粘度为100mPa·s至80,000mPa·s、可替代地2,000mPa·s至80,000mPa·s的双羟基封端的聚二
有机硅氧烷。粘度在具有#CP‑52转子的布鲁克菲尔德DV‑III锥板粘度计上在25℃下在0.1到50RPM下进行测量。不希望受理论束缚,认为可以添加起始材料J)以:1)调节可固化有机硅压敏粘合剂组合物的树脂与聚合物的比率以提高粘合性和/或粘性性能,2)溶解粒并降
低可固化有机硅压敏粘合剂组合物的粘度以促进应用中的涂布过程,特别是在不添加溶剂
的情况下。
[0124] 双羟基封端的聚二有机硅氧烷可以具有下式:
[0125] 其中每个R10是独立选择的1至18个碳原子的单价烃基,并且下标k的值足以使双羟基封端的聚二有机硅氧烷具有上述粘度。或者,粘度可以是6,000mPa·s至80,000mPa·s,并且下标k的值足以使双羟基封端的聚二有机硅
氧烷具有这个粘度。
[0126] 或者,每个R10可以是1至18个碳原子、可替代地1至12个碳原子、可替代地1至6个碳原子并且可替代地1至4个碳原子的烷基,并且起始材料(C)可以是双羟基封端的聚二烷基硅氧烷。合适的烷基包括甲基、乙基、丙基(包括正丙基和异丙基)和丁基(包括正丁基、叔丁基、仲丁基和异丁基)。或者,每个R可以是甲基。
[0127] 合适的双羟基封端的聚二有机硅氧烷可以通过本领域已知的方法制备,例如适当的有机卤代硅烷单体的水解和缩合和/或线性和环状聚有机硅氧烷的平衡。双羟基封端的
聚二有机硅氧烷可以是可商购获得的双‑OH封端的聚二甲基硅氧烷。双‑OH封端的聚二甲基硅氧烷可从美国密歇根州米德兰的陶氏硅树脂有限公司商购获得。
[0128] 按自由基可固化有机硅压敏粘合剂组合物中所有起始材料的组合重量计,羟基封端的聚二有机硅氧烷存在于自由基可固化有机硅压敏粘合剂组合物中的量可以为10%至
30%、可替代地15%至25%、可替代地17%至23%并且可替代地18%至22%。
[0129] 制备自由基可固化有机硅压敏粘合剂组合物的方法
[0130] 自由基可固化有机硅压敏粘合剂组合物可以通过包括以下的方法制备:
[0131] 1)将A)上述粒料和H)上述溶剂组合,从而形成溶液;和
[0132] 2)任选地添加J)双羟基封端的聚二有机硅氧烷。将步骤1)和2)中的起始材料组合可以通过经由任何方便的方式混合来进行,例如在配备有搅拌器的容器中混合起始材料。
可任选地在步骤1)期间和/或之后将起始材料加热至足以促进将粒料在溶剂中溶解的温
度,然而,温度不应高到足以降解粒料中的聚二有机硅氧烷树胶或双羟基封端的聚二有机
硅氧烷。温度可以为50℃到200℃、可替代地100℃到180℃。
[0133] 或者,自由基可固化有机硅压敏粘合剂组合物可以通过包括以下的方法制备:
[0134] 1)将A)粒料和J)双羟基封端的聚二有机硅氧烷组合,从而形成溶液;和
[0135] 2)任选地添加H)溶剂。将步骤1)和2)中的起始材料组合可以通过经由任何方便的方式混合来进行,例如在配备有搅拌器的容器中混合起始材料。可任选地在步骤1)期间和/或之后将起始材料加热至足以促进将粒料在溶剂中溶解的温度,然而,温度不应高到足以
降解粒料中的聚二有机硅氧烷树胶或双羟基封端的聚二有机硅氧烷。温度可以为50℃到
200℃、可替代地100℃到180℃。
[0136] 使用方法
[0137] 各自如上所述制备的氢化硅烷化反应可固化的有机硅压敏粘合剂组合物和/或自由基可固化的有机硅压敏粘合剂组合物可用于形成粘合剂制品,例如在基材上的有机硅压
敏粘合剂(通过使上述可固化有机硅压敏粘合剂组合物固化来制备)。因此,上述方法可以
进一步包括将可固化有机硅压敏粘合剂组合物涂布在基材表面上。
[0138] 可通过任何方便的方式将可固化有机硅压敏粘合剂组合物涂布在基材表面上。例如,可通过凹版涂布机、胶版涂布机、胶版凹版涂布机、辊涂机、反向辊涂布机、气刀涂布机或帘式涂布机将可固化有机硅压敏粘合剂组合物涂布到基材表面上。
[0139] 基材可以是能够承受用于使可固化有机硅压敏粘合剂组合物固化以在基材上形成有机硅压敏粘合剂的固化条件(本文所述)的任何材料。例如,能够承受等于或大于150℃温度的热处理的任何基材都是合适的。适用于此类基材的材料的实施例包括塑料膜,例如
聚酰亚胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、液晶聚芳酯、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚醚硫化物(PES)、或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、或PE(聚乙烯)、或PP(聚丙烯)。
或者,基材可以是金属箔,例如铝箔或铜箔。基板的厚度不是关键的,然而,厚度可以在5微米到300微米的范围内。
[0140] 为了改进有机硅压敏粘合剂与基材的粘合,所述方法可以任选地进一步包括在将可固化有机硅压敏粘合剂组合物涂布在基材上之前处理基材的表面。可以通过任何方便的
方式处理基材,例如在将可固化有机硅压敏粘合剂组合物涂布在基材上之前施加底漆或使
基材经受电晕放电处理、蚀刻或等离子体处理。
[0141] 粘合剂制品如膜或胶带可通过包括将上述可固化有机硅压敏粘合剂组合物涂布到上述基材表面上的方法制备。当可固化有机硅压敏粘合剂组合物中存在溶剂时,所述方
法可以任选地进一步包括干燥步骤,例如在固化之前和/或固化过程中去除所有或部分溶
剂。去除溶剂可以通过任何方便的方式进行,例如在蒸发溶剂而不使可固化有机硅压敏粘
合剂组合物完全固化的温度下加热,例如在50℃至120℃、可替代地50℃至100℃、可替代地
70℃至80℃的温度下加热,持续足以去除全部或部分溶剂的时间(例如,30秒至1小时、可替代地1分钟至5分钟)。然后所述方法进一步包括在室温或在80℃至220℃、可替代地140℃至
220℃、可替代地150℃至220℃、可替代地160℃至200℃、可替代地165℃至180℃的温度下加热下使可固化有机硅压敏粘合剂组合物固化,持续足以使可固化有机硅压敏粘合剂组合
物固化的时间(例如,30秒至一小时、可替代地1分钟至5分钟)。如果需要提高固化速度或降低工艺固化温度,可以增加催化剂水平。这在基材上形成有机硅压敏粘合剂。干燥和/或固化可以通过将基材放置在烘箱中来进行。待施加到基材上可固化的可固化有机硅压敏粘合
剂组合物的量取决于具体应用,然而,所述量可足以使得在固化后有机硅压敏粘合剂的厚
度可以为5微米至200微米。
[0142] 本文所述的方法可以任选地进一步包括将可移除的隔离衬片施加到与基材相对的有机硅压敏粘合剂上,例如,以在使用粘合剂制品之前保护有机硅压敏粘合剂。可在使可固化有机硅压敏粘合剂组合物固化之前、期间或之后;可替代地在固化后,施加隔离衬垫。
[0143] 电子束可固化有机硅压敏粘合剂组合物
[0144] 或者,上述粒料可用于形成电子束固化的有机硅压敏粘合剂。例如,这种有机硅压敏粘合剂可以通过包括以下的方法制备:
[0145] 1)将包含A)上述粒料的起始材料溶解在H)上述溶剂和J)上述双羟基封端的聚二有机硅氧烷中的一者或两者中,从而形成溶液;
[0146] 任选地2)处理基材的表面;
[0147] 3)将溶液涂布在基材表面,
[0148] 4)去除全部或部分溶剂,从而在基材表面形成膜;和
[0149] 任选地5)用电子束产生装置辐照膜。
[0150] 可以通过任何方便的方式溶解粒料,例如将A)粒料和H)溶剂和/或J)双羟基封端的聚二有机硅氧烷放置在容器中并在室温或升高温度(例如高至溶剂沸点、可替代地50℃
至150℃)下混合。粒料和溶剂的量将取决于各种因素,包括溶剂和/或双羟基封端的聚二有机硅氧烷的选择,以及步骤3)中使用的涂布装置和条件,但是,按粒料和溶剂的组合重量
计,溶剂的量可以是50%至90%、可替代地60%至80%。余量可以是粒料。可以如上所述处理基材表面、在基材表面上涂布溶液以及去除全部或部分溶剂。辐照所述膜可以通过任何
方便的方式进行。电子束产生装置是本领域中已知的,例如来自Davenport,IA的PCT的
40767型电子束产生装置。
[0151] 其他任选的起始材料也可以添加到上述可固化有机硅压敏粘合剂组合物中。这种任选的起始材料包括例如反应性稀释剂、香料、防腐剂和填料,例如二氧化硅、石英或白垩。
[0152] 或者,可固化有机硅压敏粘合剂组合物可以不含填料或仅包含有限量的填料,例如占可固化有机硅压敏粘合剂组合物的0‑30重量%。填料可以团聚或以其他方式粘附到用于将可固化有机硅压敏粘合剂组合物施加到基材上的涂布机设备上。填料还可以阻碍有机
硅压敏粘合剂和/或由其形成的任何胶带的光学性质,例如透明度。
[0153] 实施例
[0154] 这些实施例旨在向本领域的技术人员说明本发明,且不应被解释为限制权利要求书中所阐述的本发明的范围。这些实施例中使用了表1中的材料。
[0155] 表1–起始材料
[0156]
[0157]
[0158] 实施例1–用于制备粒料的装置和程序
[0159] 图1(A)示出了用于制备粒料的装置110(过程A)。装置110包括水下造粒机108上游的双螺杆挤出机(Leistritz ZSE27 MAXX,L/D=48和12级)100。双螺杆挤出机100具有机筒
101,所述机筒具有第一进料口102、第二进料口103和带有模具(未示出)的出口104;被配置为加热机筒101的加热装置(未示出);以及容纳在机筒101内的螺杆机构(未示出)。第一进
料口102被配置为将树胶引入到第四级挤出机105中。第二进料口103被配置为将聚有机硅
酸盐树脂引入到第五级106中。螺杆机构被配置为混合来自第一进料口102和第二进料口
103的树胶和树脂并通过模具将其输送到出口104以形成进入水下造粒机108的线料107。水
下造粒机被配置为冷却和粉碎线料107,以形成在出口109处离开挤出机的粒料。
[0160] 全部或部分树胶通过第一进料口102进料到挤出机100中。通过第二进料口103将所有树脂进料到挤出机100中。对于一些样品,其中一部分树胶通过第一进料口102添加,树胶余量通过第二进料口103与树脂一起添加。在200℃至250℃下加热机筒。第一进料口102
中添加的树胶以2.5kg/h进料,并且第二进料口103中添加的树脂(任选地包括一部分树胶)
以7.5kg/h进料。将树胶和树脂混合并通过模具(未示出)输送到出口104,从而形成线料
107。线料进入水下造粒机108并被粉碎成粒料,在出口109处离开装置110。下表2示出了使用这种通用程序形成粒料的树胶和树脂的配制品。
[0161] 下表2示出了使用参考实施例1的程序制备的粒料的组成。树脂和树胶的类型如表1所定义。树脂和树胶的量以重量份计。
[0162] 表2–粒料的组成
[0163]
[0164]
[0165] 比较实施例2
[0166] 图1(B)示出了用于制备粒料的装置210(过程B)。装置210包括水下造粒机208上游的双螺杆挤出机(Leistritz ZSE27 MAXX,L/D=48和12级)200。双螺杆挤出机200具有机筒
201,所述机筒具有第一进料口203、第二进料口202和带有模具(未示出)的出口204;被配置为加热机筒201的加热装置(未示出);以及容纳在机筒201内的螺杆机构(未示出)。第一进
料口203被配置为将树胶引入到第四级挤出机206中。第二进料口202被配置为将树胶引入
到第四级205中。螺杆机构被配置为混合来自第一进料口203和第二进料口202的树脂和树
胶并通过模具将其输送到出口204以形成进入水下造粒机208的线料207。水下造粒机被配
置为冷却和粉碎线料207,以形成在出口209处离开挤出机的粒料。
[0167] 通过第一进料口203将所有树脂进料到挤出机200中。全部或部分树胶通过第二进料口202进料到挤出机200中。对于一些样品,其中一部分树胶通过第一进料口203与树脂一起添加,树胶余量通过第二进料口202添加。在200℃至250℃下加热机筒。第二进料口202中添加的树胶以2.5kg/h进料,并且第一进料口203中添加的树脂(任选地包括一部分树胶)以
7.5kg/h进料。将树胶和树脂混合并通过模具(未示出)输送到出口204,从而形成线料207。
线料进入水下造粒机208并被粉碎成粒料,在出口209处离开装置210。使用上表2中的组合
物1。
[0168] 图2(A)示出了通过实施例1的方法使用表2中的组合物编号1制备的粒料。图2(B)示出了通过比较实施例2的方法使用表2中的组合物1制备的粒料。通过比较实施例2的方法
制造的粒料在尺寸、形状和外观上不均匀。不希望受理论束缚,认为实施例1和比较实施例2表明添加顺序(即,在添加树脂之前添加至少85%的树胶)在本文中的制备粒料的方法中提
供了益处,即,使用要求保护的方法,粒料具有更均匀的尺寸和形状以及改进的外观。
[0169] 实施例3
[0170] 图1(C)示出了用于制备粒料的装置310(过程C)。装置310包括水箱311上游的双螺杆挤出机(Leistritz ZSE27 MAXX,L/D=48和12级)300,所述水箱位于造粒机308上游。双螺杆挤出机300具有机筒301,所述机筒具有第一进料口302、第二进料口303和带有模具(未示出)的出口304;被配置为加热机筒301的加热装置(未示出);以及容纳在机筒301内的螺
杆机构(未示出)。第一进料口302被配置为将树胶引入到第四级挤出机305中。第二进料口
303被配置为将聚有机硅酸盐树脂引入到第五级306中。螺杆机构被配置为混合来自第一进
料口302和第二进料口303的树胶和树脂并通过模具将其输送到出口304以形成线料307,所
述线料进入水箱311并且之后进入水下造粒机308。水下造粒机308被配置为冷却和粉碎线
料307,以形成在出口309处离开挤出机的粒料。
[0171] 全部或部分树胶通过第一进料口302进料到挤出机300中。通过第二进料口303将所有树脂进料到挤出机300中。对于一些样品,其中一部分树胶通过第一进料口302添加,树胶余量通过第二进料口303与树脂一起添加。在200℃至250℃下加热机筒。第一进料口302
中添加的树胶以2.5kg/h进料,并且第二进料口303中添加的树脂(任选地包括一部分树胶)
以7.5kg/h进料。将树胶和树脂混合并通过模具(未示出)输送到出口304,从而形成线料
307。线料进入水下造粒机308并被粉碎成粒料,在出口309处离开装置310。如在实施例1和比较实施例2中,将来自上表2的组合物1用于制备粒料。粒料如下文在图2(C)中所示。实施例3表明,只要使用胶和树脂的添加顺序,可以使用本文所述的方法用不同的造粒设备制备质量可接受的粒料。
[0172] 根据实施例1的方法使用上表2中的组合物编号4和组合物编号3制备的粒料用于制备有机硅压敏粘合剂。
[0173] 参考实施例4–有机硅压敏粘合剂基质的制备
[0174] 使用表3中的起始材料制备有机硅压敏粘合剂基质I
[0175] 表3–有机硅压敏粘合剂基质I的起始材料
[0176]
[0177] 通过在容器中在混合下将起始材料A1)、D1)和F1)组合来制备样品。将容器在150℃下加热两个小时。将所得混合物冷却至室温并转鼓取出并作为有机硅压敏粘合剂基质
(有机硅压敏粘合剂基质I)储存。
[0178] 实施例5–无溶剂有机硅压敏粘合剂组合物(可氢化硅烷化反应固化)
[0179] 表4–用于制备无溶剂有机硅压敏粘合剂组合物的起始材料
[0180]
[0181] 将上述实施例4中制备的有机硅压敏粘合剂基质I用于如下制备无溶剂有机硅压敏粘合剂组合物。将有机硅压敏粘合剂基质I(50重量份)添加到容器中。然后添加来自表4
的起始材料G1),并将容器内容物混合至少一分钟。然后添加来自表4的起始材料B1),并将容器内容物混合至少1分钟。然后添加来自表4的起始材料E1),并将容器内容物混合至少一分钟。然后添加来自表4的起始材料C1),并将容器内容物混合至少一分钟。
[0182] 使用四鸟棒将所得的无溶剂有机硅压敏粘合剂组合物在PET基材的表面上展开。然后将无溶剂有机硅压敏粘合剂组合物在140℃下固化2分钟。将所得制品冷却至室温并切
成一英寸宽的条带。将一英寸的条带施用于玻璃面板。第二天通过在TMI剥离和附着力测试仪上以180°和12英寸/分钟的速度拉动样品来测试样品。单位在下表5中以克/英寸报告。
[0183] 表5–无溶剂有机硅压敏粘合剂
[0184]  实施例5
  铂固化
R/P比 0.5
SiH/Vi 4
CT(um) 约90
粘度(mPa·s) 41,300
玻璃附着力(克/英寸) 9.97
基质I(重量份) 100
G1)ETCH(重量份) 0.2
B1)6‑3570聚合物 5.82
C1)催化剂 1.02
E1)297 2.12
[0185] 在表5中,树脂/聚合物(R/P)比率通过将A1)粒料中存在的树脂重量除以以下重量之和来计算:i)A1)粒料中存在的树胶、ii)双乙烯基二甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅
氧烷D1)和iii)交联剂B1)。硅键合氢原子与乙烯基之比(SiH/Vi比)通过将来自交联剂B1)
的硅键合氢原子的量除以来自起始材料D1)、F1)和粒料A1)的树胶中的乙烯基的量来计算。
[0186] 参考实施例6‑有机硅压敏粘合剂基质II的制备
[0187] 表6中的起始材料用于制备有机硅压敏粘合剂基质II。
[0188] 表6–有机硅压敏粘合剂基质II的起始材料
[0189]
[0190]
[0191] 有机硅压敏粘合剂基质(有机硅压敏粘合剂基质II)通过将起始材料A2)和H1)以上表6中所示的量添加到容器中,同时混合,直至粒料溶解在甲苯中。然后以表6中所示的量添加起始材料B2),并且然后混合容器内容物直至均匀,以形成有机硅压敏粘合剂基质II。
[0192] 实施例7–溶剂型有机硅压敏粘合剂组合物(过氧化物可固化)的制备
[0193] 上述参考实施例6中制备的有机硅压敏粘合剂基质II用于制备溶剂型过氧化物可固化的有机硅压敏粘合剂组合物。将获自Kuhshan Jinshen的10%过氧化苯甲酰溶液(在获
自阿法埃莎公司的90%甲苯中)用作催化剂。按有机硅压敏粘合剂基质II中起始材料A2)和
B2)的组合重量计,所述溶液的添加量足以提供2%的过氧化苯甲酰。
[0194] 使用四鸟棒将所得溶剂型有机硅压敏粘合剂组合物涂布在PET基材的表面上,以将溶剂型有机硅压敏粘合剂组合物在基材表面上展开。将所得涂层基材在80℃下加热2分
钟(从而除去溶剂),并且然后在160℃下加热2分钟,以固化并形成有机硅压敏粘合剂。将所得制品冷却至室温并切成一英寸宽的条带。将每个条带施加到干净的不锈钢基材上。第二
天通过在TMI剥离和附着力测试仪上以180°和12英寸/分钟的速度拉动样品来测试样品。不
锈钢上的附着力单位在下表7中以克/英寸报告。还测试了探针粘性。在涂布和面板层压后
的第二天,使用PT‑1000探针粘性测试仪测试样品。
[0195] 表7
[0196]
[0197]
[0198] 在表7中,树脂与聚合物的比率(R/P比)计算如下:R是粒料A2)中树脂的重量除以粒料A2)和起始材料B2)中的树胶的组合重量。
[0199] 术语的定义和使用
[0200] 除非本说明书上下文另有说明,否则:本文中的所有量、比率和百分比均以重量计;冠词“一个/种(a/an)”和“所述(the)”分别指一个或多个;并且单数包括复数。发明内容和摘要均以引用的方式并入。过渡短语“包含(comprising)”、“基本上由……组成
(consisting essentially of)”和“由……组成(consisting of)”按照《专利审查程序手册第九版(Patent Examining Procedure Ninth Edition)》,于2018年1月最后修订的修订版08.2017,第§2111.03I.、II.和III章中所述地使用。使用“例如(for example)”、“例如(e.g.)”、“如(such as)”和“包含(including)”来列出说明性实施例并不仅限于所列出的实施例。因此,“例如”或“如”意指“例如但不限于”或“如但不限于”并且涵盖其它的类似或TM TM TM
等同实施例。DOWSIL 、SILASTIC 和SYL‑OFF 品牌材料可从美国密歇根州米德兰的陶氏有机硅公司商购获得。本文所用的缩写具有表8中的定义。
[0201] 表8–缩写
[0202] 缩写 定义℃ 摄氏度
CT 涂层厚度
D单元 式(CH3)2SiO2/2的二甲基乙烯基甲硅烷氧基单元
VI
D 单元 式(CH3)(CH2=CH)SiO2/2的甲基乙烯基甲硅烷氧基单元
GPC 凝胶渗透色谱
Mn 通过GPC测量的数均分子量
M单元 式(CH3)3SiO1/2的三甲基甲硅烷氧基单元
OH
M 单元 式(CH3)2(HO)SiO1/2的甲硅烷氧基单元
Vi
M 单元 式(CH3)2(CH2=CH)SiO1/2的二甲基乙烯基甲硅烷氧基单元
mPa·s 毫帕秒
NMR 核磁共振
Q单元 式SiO4/2的单元
RT 20℃至25℃的室温
um 微米