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
文献日 : 2023-04-11
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 :
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
技术领域
背景技术
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。
溶剂。
方法。
检测到≤100ppm。
发明内容
用于制备有机硅压敏粘合剂。
附图说明
制备的粒料。
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(“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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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;
树脂:树胶的重量比为2.1:1至3.5:1;
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。
含:
键合氢原子。
(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。
(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。
2000。
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。
1、可替代地1/1到10/1、可替代地2/1到6/1。
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。
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。
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。
(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。
号可以使用任何可商购获得的NMR处理软件包来取积分。
(I)·(U)=G ;(I )·(U )=G ;(I)·(U)=G ;(I )·(U )=G ;U /U
(R’) R” R’ D(R’) R’”
=Y ;U /U =Y ;
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。
4
基)。或者,每个R可为甲基。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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%。
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。
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%。
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。
物的黄化。
来使炔醇甲硅烷基化。
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%。
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。
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%。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
氧烷具有这个粘度。
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。
30%、可替代地15%至25%、可替代地17%至23%并且可替代地18%至22%。
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℃。
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℃。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(有机硅压敏粘合剂基质I)储存。
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。
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。
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
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。
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。
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。
(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。
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