CN101278011A - 有机硅组合物、其制造方法及其形成的物品 - Google Patents

有机硅组合物、其制造方法及其形成的物品 Download PDF

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CN101278011A CNA200680036531XA CN200680036531A CN101278011A CN 101278011 A CN101278011 A CN 101278011A CN A200680036531X A CNA200680036531X A CN A200680036531XA CN 200680036531 A CN200680036531 A CN 200680036531A CN 101278011 A CN101278011 A CN 101278011A
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克里斯·劳赫
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Abstract

一种有机硅抓握部件包含肖氏A硬度约小于或等于60的固化有机硅膜层，其中，该有机硅膜层由可固化有机硅组合物形成，该组合物包括促进有机硅组合物固化的催化剂、每分子具有至少两个烯基的高分子量有机聚硅氧烷、每分子具有至少两个烯基的低分子量有机聚硅氧烷，和每分子具有至少两个与硅相连的氢原子的有机聚硅氧烷。所述固化有机硅层与胶粘剂组合使用，使抓握部件具有弹性和延展性，以及与/或实心或泡沫型背衬层组合使用。

Description

有机硅组合物、其制造方法及其形成的物品
相关申请的交叉引用
本申请主张2005年8月2日提交的申请号为60/704,640和2005年8月3日提交的申请号为60/704,982的美国临时申请的优先权，其全文通过引用整体并入本申请。
技术领域
[0001]本申请涉及具有高摩擦力的固化有机硅组合物及其制造方法和应用方法，包括由此形成的具有抓握面的物品。
背景技术
[0002]手持物品的表面往往需要在例如潮湿、干燥等各种条件或有沙土、灰尘或润滑粉的情况下都能被牢牢握住，以免物品滑脱或掉落。软面可增强握力，而且最好采用轻质塑料组分，但同时也会影响抓握面的耐用性。所以一直很难在增强握力所需的性能如柔软度和高摩擦系数与耐用性所需的机械性能之间取得平衡。
[0003]厚度大于2.5毫米、有充分柔软度(例如肖氏硬度(Shore Adurometer)约小于60)的厚有机硅板，适合用作供抓握且有足够耐用性的表面。但薄的有机硅板(厚度小于或等于2.5毫米)就比较容易被撕裂。可用一个增强型背衬将这一层加固，但要做到这一点，有机硅层与背衬层之间必须要充分粘接，以防分离。但在外力的不断作用下要实现这一点是很难的。可以在有机硅层和背衬间使用胶粘剂，但是有效的胶粘剂会随时间推移使有机硅降解。此外，有机硅胶粘剂成本高昂，而非有机硅胶粘剂又不能有效地与薄有机硅弹性体粘接。
[0004]因此，本领域仍然需要研制这样的一种抓握面，即含有具一定厚度和摩擦系数的固化有机硅，使用这种有机硅，能制出优良的抓握面，而且与各种底层的粘接力被增强，由于抓握性改善，所以根据情况，可以使用胶粘剂将物品粘接。如果固化有机硅的厚度小于或等于2.5毫米仍具有耐用性，将是其另一优点。
发明内容
[0005]一种有机硅抓握部件可以克服上述缺点和不足，其包括肖氏A硬度(Shore A Durometer)约小于或等于60、具有外表面和与其相对的内表面的固化有机硅膜层；和位于内表面上并与其接触的胶粘剂层，其中该有机硅膜层由可固化有机硅组合物形成，该组合物包括促进有机硅组合物固化的催化剂、每分子具有至少两个烯基的高分子量有机聚硅氧烷、每分子具有至少两个烯基的低分子量有机聚硅氧烷，和每分子具有至少两个与硅相连的氢原子的有机聚硅氧烷，其中每分子具有至少两个烯基的高分子量有机聚硅氧烷与每分子具有至少两个与硅相连的氢原子的有机聚硅氧烷反应生成肖氏A硬度为30-60的固化有机硅；每分子具有至少两个烯基的低分子量有机聚硅氧烷与每分子具有至少两个与硅相连的氢原子的有机聚硅氧烷反应生成肖氏OO硬度(Shore OO Durometer)为20-60的固化有机硅。
[0006]一种有机硅抓握部件的制造方法，包括将上述可固化有机硅组合物层与胶粘剂层接触；使可固化有机硅组合物固化。胶粘剂层可置于分离层上。
[0007]在另一实施例中，一种物品含有上述有机硅抓握部件，该部件通过胶粘剂层与物品表面粘接。
[0008]一种物品的制造方法，包括通过胶粘剂层将上述有机硅抓握部件与物品表面粘接。
[0009]在另一实施例中，所述有机硅抓握部件为多层膜形式，包括上述具有内表面和外表面的固化有机硅膜层；具有第一表面和与其相对的第二表面的背衬层，其中，固化有机硅层的内表面位于背衬层的第一表面上并与其接触，根据ASTM D903进行的180°拉剥试验测量确定，有机硅膜层和背衬层之间的粘接力大于每25毫米1000克力；以及，视情况可在背衬层的第二表面上设置胶粘剂层。可以考虑将分离层(release layer)设置在胶粘剂层的与背衬层相对的那一侧面。
[0010]一种形成多层膜的方法，包括将上述可固化有机硅组合物与背衬层的第一表面接触；使可固化有机硅组合物固化以形成多层膜。可在涂敷和固化上述可固化有机硅组合物之前或之后，将胶粘剂层和可选的分离层置于背衬层的第二表面上。
[0011]一种物品包括上述多层膜，其中所述背衬层的第二表面通过胶粘剂与物品表面粘接在一起。
[0012]一种物品的制造方法，包括通过置于背衬层第二表面上的胶粘剂层将上述多层有机硅抓握部件粘接到物品的表面上。
[0013]本领域技术人员将从下述附图和详细说明中获知和理解本申请的上述以及其它特征及优点。
附图说明
[0014]图1是包括有机硅层和胶粘剂层的有机硅抓握部件的一实施例的局部剖视图。
[0015]图2是一种典型的表面带纹理的有机硅抓握部件的局部斜视图。
[0016]图3是一种典型的外表面带镶嵌纹理的膜的局部斜视图。
[0017]图4是包括有机硅层和背衬层及可选用的胶粘剂层和分离层的多层有机硅抓握部件的一实施例的局部剖视图。
[0018]图5是包括具纹理外表面的有机硅层的多层膜的局部侧视图。
[0019]图6是包括其上有有机硅凸起的有机硅层的多层膜的局部侧视图。
[0020]图7是包括其上有有机硅脊的有机硅层的多层膜。
[0021]图8是包括其上有角肋(angled rib)的有机硅层的多层膜。
[0022]图9是外部包有多层膜的棒球球棒的抓握部。
[0023]图10是外部包有多层膜的棒球球棒的抓握部，其中多层膜以螺旋形缠绕在球棒抓握部上。
[0024]图11是冲浪板摩擦垫的斜视图。
[0025]图12是带有膜的杯子的斜视图。
[0026]图13是贴在手机上、包括有锯齿形纹理的有机硅层的多层膜的斜视图。
具体实施方式
[0027]本文公开了一种软有机硅抓握部件，该部件能使手持物品有极好的抗滑性，而且不会影响有机硅层的耐用性。抓握部件表面包括由可固化有机硅组合物形成的固化有机硅膜层。该有机硅膜层的肖氏A硬度小于或等于60，在潮湿等各种条件下，都有较高的摩擦系数。有机硅膜层即使制成薄膜形式，仍然持久耐用。抓握部件可以是有机硅膜层和胶粘剂层的形式；或者是多膜层形式，含有位于背衬层上并与其直接接触的有机硅膜层。还可使用其他的胶粘剂层和/或背衬层以提供一些附加功能，比如压缩性、与物品的粘接性、配合性等等。
[0028]上述有机硅层的有益特性，尤其是柔软耐用性，可以使用特定的组分组合获得，尤其是高分子量烯基取代的聚有机硅氧烷、低分子量乙烯基取代的聚有机硅氧烷和氢化物取代的有机聚硅氧烷的组合，下面会详细介绍。加入可选用的活性有机硅氧烷，即具有丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯，和/或环氧基等活性基团的有机聚硅氧烷可以增强与背衬层的粘接力。视情况可选用低粘度、非挥发性的有机聚硅氧烷流体，可以进一步调节表面特性和纹理，还可以调节抓握部件的特性。可以调节可固化组合物中各组分的相对量，以调整该组合物的填充剂水平和粘度，继而调整所述固化有机硅弹性体的柔软性和其他特性。
[0029]每分子具有至少两个烯基的适合的有机聚硅氧烷一般由下式表示：
                        MaDbTcQd，
其中，下标a、b、c和d是0或正整数，如果下标a和b均为0，则下标c大于或等于2；M为R3SiO1/2；D为R2SiO2/2；T为RSiO3/2；以及Q为SiO4/2，其中，各R基团均独立表示氢、末端取代的C1-6烯基、具有1到40个，特别是1-6个碳原子的取代和非取代的一价烃基，至少两个R基团是烯基R基团。适合的烯基R-基团例如为乙烯基、烯丙基、1-丁烯基、1-戊烯基和1-己烯基，其中尤以乙烯基的用途显著。该烯基可以与分子链末端或分子链的侧链相连，或者同时连在分子链的末端和侧链上。
[0030]具有至少两个烯基的有机聚硅氧烷中与硅相连的其他有机基团(如果有的话)，例如为含1-40个碳原子的取代和非取代的一价烃基。比如，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基等烷基；苯基、甲苯基和二甲苯基等芳基；苯甲基和苯乙基等芳烷基；以及3-氯丙基和3，3，3-三氟丙基等卤代烷基。其中甲基和苯基特别有用。
[0031]所述含烯基的有机聚硅氧烷可含有直链、局部带有支链的直链、支链，或者网状分子结构，亦或是上述结构的混合物。所述含烯基的有机聚硅氧烷例如有末端为三甲基硅氧基的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚物；末端为三甲基硅氧基的甲基乙烯基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物；末端为三甲基硅氧基的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物；末端为二甲基乙烯基硅氧基的二甲基聚硅氧烷；末端为二甲基乙烯基的甲基乙烯基聚硅氧烷；末端为二甲基乙烯基硅氧基的甲基乙烯基苯基硅氧烷；末端为二甲基乙烯基硅氧基的二甲基乙烯基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚物；末端为二甲基乙烯基硅氧基的二甲基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物；末端为二甲基乙烯基硅氧基的二甲基硅氧烷-二苯基硅氧烷共聚物；以及含有上述至少一种有机聚硅氧烷的混合物。
[0032]每分子具有至少两个与硅相连的氢原子的合适的有机聚硅氧烷一般由下式表示：
                       M′aD′bT′cQ′d，
其中，下标a、b、c和d是0或正整数，如果下标a和b均为0，则下标c大于或等于2；M′为R3SiO1/2；D′为R2SiO2/2；T′为RSiO3/2；以及Q′为SiO4/2，其中，各R基团均独立表示氢、具有1到40个，特别是1-6个碳原子的取代和非取代的一价烃基，至少两个R基团是氢。尤其是，每分子具有至少两个与硅相连的氢原子的有机聚硅氧烷的R基团均独立选自氢、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、芳基、苯基、甲苯基、二甲苯基、芳烷基、苯甲基、苯乙基、卤代烷基、3-氯丙基和3，3，3-三氟丙基，以及含有上述至少一种基团的组合。其中，甲基和苯基为特别优选的基团。
[0033]上述氢可在分子链末端或者在分子链的侧链部位与硅相连，或者同时在这两个部位与硅相连。在一实施例中，该氢在末端被取代。在另一实施例中，每个分子至少含3到4个氢。所述含氢的有机聚硅氧烷组分可以含有直链、局部带有支链的直链、支链、环状或者网状分子结构，亦或是两种或三种选自具有所列分子结构的有机聚硅氧烷的混合物。
[0034]上述含氢的有机聚硅氧烷例如有末端为三甲基硅氧基的甲基氢聚硅氧烷；末端为三甲基硅氧基的二甲基硅氧烷-甲基氢硅氧烷共聚物；末端为三甲基硅氧基的甲基氢硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物；末端为三甲基硅氧基的二甲基硅氧烷-甲基氢硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物；末端为二甲基氢硅氧基的二甲基聚硅氧烷；末端为二甲基氢硅氧基的甲基氢聚硅氧烷；末端为二甲基氢硅氧基的二甲基硅氧烷-甲基氢硅氧烷共聚物；末端为二甲基氢硅氧基的二甲基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物；及末端为二甲基氢硅氧基的甲基苯基聚硅氧烷。
[0035]上述可固化有机硅组合物包括上述至少两种烯基取代的聚有机硅氧烷的组合，一种具有高分子量，另一种具有低分子量。各化合物的相对量取决于各自特定的分子量，所以可以有很大差异；同样，各化合物的分子量可以根据其用量和所需的固化有机硅特性而变化。一般来说，合适的高分子量化合物，与氢化物取代的聚有机硅氧烷反应后生成的固化有机硅的肖氏A硬度会达到30-60。合适的低分子量化合物，与氢化物取代的聚有机硅氧烷反应生成的固化有机硅的肖氏OO硬度会达到20-60。低分子量组分能降低所述混合物的整体粘度，易于进行浇铸、涂布、摊铺，以及各种纹理形成方法的操作，包括浇铸到带纹理的载体上。
[0036]上述含氢化物的有机聚硅氧烷组分的使用量应足以使所述组合物固化，尤其是达到使含氢化物的有机聚硅氧烷组分中每个烯基含约1.0-10个与硅相连的氢原子的用量。每个烯基所含的与硅相连的氢原子数超过10个时，固化过程中可能产生气泡，得到的固化有机硅的耐热性可能会逐渐降低。
[0037]因为市售的双组分可固化有机硅组合物种类繁多，所以一种制备上述可固化有机硅组合物的便捷方法是将两种不同的市售双组分可固化有机硅组合物混合，每种组合物都含有含烯基的组分和含氢化物的组分。合适的第一可固化组合物使固化有机硅的肖氏A硬度达到30-60。这一类可固化有机硅组合物中，较为典型的例如有GE Silicones公司(马萨诸塞州Pittsfield)的产品，商品名为LIM 6040-D2。
[0038]合适的第二可固化组合物使固化有机硅的肖氏OO硬度达到20-60。这一体系会形成“凝胶”，即，一种从轻微到高度(lightly-to-extensively)交联的流体或尚未固化的弹性体。这些凝胶很独特，从非常柔软、略微粘稠(对于软凝胶来说)，到中度柔软、摸起来仅略有粘性(对于硬凝胶来说)，再到有略微或没有粘性的坚硬表面(对于坚硬型凝胶来说)不等。使用凝胶制剂，能至少提高流动性，便于浇铸或模塑成型，改善与所添加的任何填充剂之间的相容性，或者增强对固化过程的控制。这类组合物能在优良的表面粘性和/或抓握性所需的耐用性及柔软性提高之间达到更好的平衡。双组分可固化凝胶制剂的组分与前面述及的组分类似(即，每分子具有至少两个烯基的有机聚硅氧烷和每分子具有至少两个与硅相连的氢原子的有机聚硅氧烷)。其主要区别在于烯基取代的有机聚硅氧烷的分子量较低一些，与硅相连的氢基(Si-H)与烯基的摩尔比通常小于1，并且调整该比例，使之形成尚未交联的聚合物，具有固化凝胶的松弛性和柔软性。与硅相连的氢原子与烯基的比值可以小于1.0，小于约0.75，小于约0.6，或者小于约0.1。合适的市售有机聚硅氧烷凝胶制剂包括Dow Corning公司(Midland，MI)的产品，商品名为3-4237Dielectric Gel和3-4241Dielectric Tough Gel。在另一实施例中，该凝胶制剂可以是单组分制剂，其中，部分固化的凝胶与双组分高分子量体系发生共固化。
[0039]使用两种(或两种以上)双组分组合物制备可固化有机硅时，各组合物的相对量取决于各组分的类型和用量，以及对固化有机硅的特征需求。总体而言，所述可固化有机硅组合物可以含有约占其总重量30-70重量％，特别是约40-60重量％的第一可固化有机硅组合物和约占其总重量30-70重量％，特别是约40-60重量％的第二有机硅组合物，任何填充剂不包括在内。
[0040]所述可固化有机硅组合物可以进一步含有活性有机聚硅氧烷，即含有不同于烯基的活性基团或活性Si-H基团的有机聚硅氧烷，并且可以与所述有机聚硅氧烷共价结合。虽然作出如下假设，但并非要受理论限制，即，所述活性有机聚硅氧烷可增强固化有机硅层的结合力，尤其是与背衬层之间的结合力。在本实施例中，所述活性有机聚硅氧烷可以由下式表示：
                     M″aD″bT″cQ″d
其中，下标a、b、c和d是0或正整数，如果下标a和b均为0，则下标c大于或等于2；M″为R3SiO1/2；D″为R2SiO2/2；T″为RSiO3/2；以及Q″为SiO4/2，其中，各R基团均独立表示氢、烯基、含1到40个，特别是1-10个碳原子的取代和未取代的一价烃基，除所述有机硅中所含的任何烯基和/或活性氢化物基团外，所述一个或多个R基团为活性有机基团。合适的活性基团例如包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和环氧基团。
[0041]在含所述活性基团的有机聚硅氧烷的合成过程中，该聚有机硅氧烷可由含所述活性基团的三烷氧基硅烷单体反应而成。或者可以将所述活性基团作为单独的组分(如三烷氧基硅烷单体形式)与上述双组分体系混合。或者也可以使用二烷氧基烷基硅烷和含所述活性基团的烷氧基二烷基硅烷单体。上述单体中烷氧基和/或烷基中可含1-10个，特别是1-6个，更特别是1-3个碳原子。一种合适的烷氧基硅烷单体为下式(1)表示的环氧基硅烷：
Figure A20068003653100181
其中，R1、R2和R3各为氢或C1-10烃基；R4和R5各为C1-10亚烃基或C1-10亚烷基；以及R6、R7和R8各为C1-10烃基。该烃基特别含有1到约6个碳原子，更特别为1到约4个碳原子。这些烃基特别为烷基。上述亚烃基或亚烷基R4和R5特别含有1到约6个碳原子，更特别为1到约4个碳原子，更特别为1或2个碳原子。该亚烃基和亚烷基可以是亚甲基、乙烯基、丙烯基等。
[0042]所述烷氧基硅烷单体还可以是以下式(2)所示的甲基丙烯酸硅烷：
Figure A20068003653100182
其中，R9、R10和R11各为氢或C1-10烃基；R12为C1-10亚烃基或C2-10亚烷基；以及R13、R14和R15各为C1-10烃基。所述烃基特别含有1到约6个碳原子，更特别为1到约4个碳原子。这些烃基特别为烷基(如甲基、乙基、丙基等)。所述亚烃基或亚烷基特别含有1到约6个碳原子，更特别为1到约4个碳原子。所述亚烃基包括亚甲基、乙烯基、丙烯基等。
[0043]在一具体实施例中，所述活性基团可以来源于缩水甘油醚氧丙基三(C1-3烷氧基)硅烷、缩水甘油醚氧丙基二(C1-3烷氧基)(C1-3烷基)硅烷、2，3-环氧基环己基-4-乙基三(C1-3烷氧基)硅烷、2，3-环氧基环己基-4-乙基二(C1-3烷氧基)(C1-3烷基)硅烷，或者含有前述至少一种硅烷单体的组合。所述活性基团可以与所述有机聚硅氧烷分子链的末端或者分子链上的侧链相连，或者同时连在所述有机聚硅氧烷分子链的末端或者分子链的侧链上。在另一具体实施例中，将前述一种或一种以上的单体与所述可固化组合物混合后，得到所述活性基团。含有合适的活性有机硅氧烷的市售可固化组合物例如有Dow Corning公司(Midland，MI)的产品，商品名为3-4237Dielectric Firm Gel。
[0044]以所述活性有机硅氧烷的有机硅氧烷中100摩尔％的含硅单体单元为基准，所述活性有机硅氧烷中，每摩尔含硅单体单元中的活性基团约占0.1-50摩尔％，特别约占0.5-45摩尔％，更特别约占1-40摩尔％，更特别约占2-40摩尔％。
[0045]可固化有机硅组合物中活性有机硅氧烷的用量范围可以很宽，具体取决于所使用的活性基团和弹性体的特征需求。例如，可固化有机硅组合物所含的活性有机硅氧烷可以约占该组合物总重量的0.05-50重量％，特别约占0.1-45重量％，更特别约占0.5-40重量％，再更特别约占1-40重量％，任何填充剂不包括在内。
[0046]所述可固化有机硅组合物可以进一步含有有机硅流体(又称有机聚硅氧烷流体)，以调节该组合物的粘度和/或使该固化物品具有某些具体特性，如柔软性。合适的有机聚硅氧烷流体的粘度约小于1000cP，特别约小于750cP，更特别约小于600cP，最特别约小于500cP。这类有机聚硅氧烷流体能减小所述组合物的粘度，从而能至少获得以下效果之一(如果需要的话)，即增加填充剂装载量、提高填充剂润湿度、使填充剂分布更均匀和增强模塑和/与涂敷和浇铸特性等。
[0047]所述有机硅流体可以是非活性流体，或者可以与其他有机硅氧烷组分发生共固化作用。合适的非活性有机硅流体的沸点应足够高，这样将其分散在聚合物基质中，在固化过程中或固化之后，均不会蒸发，也不会流往表面或脱气。应进一步选择在固化有机硅层应用过程中脱气量低并且略微或不会往表面流动的非活性有机硅流体。合适的非活性有机硅氧烷流体的沸点应大于或等于约260℃(500℉)，可以是支链或直链结构，例如Dow Corning公司出售的DC200。
[0048]如果所述有机硅流体是可共固化流体，则可以通过共价结合，成为所述聚合物基质的一部分，从而将脱气和/或往表面移动现象降到最低程度。有机聚硅氧烷流体可以与含烯基的有机聚硅氧烷和含有至少两个与硅相连的氢原子的有机聚硅氧烷发生共固化作用，所以其本身可以含有烯基或与硅相连的氢原子。这类化合物的结构可以与上述含烯基的有机聚硅氧烷和含有至少两个与硅相连的氢原子的有机聚硅氧烷的结构类似，但其约粘度小于1000cP，尤其是沸点大于加成固化反应的固化温度，如约大于或等于260℃(500℉)。
[0049]所述可固化有机硅组合物进一步包含硅氢化加成反应催化剂，其通常作为包含每分子至少有两个烯基的有机聚硅氧烷的这部分的组分。有效的催化剂能促进与硅相连的氢在烯基多键上发生加成反应，以加速固化过程。这类催化剂可以包括贵金属，如铂、铑、钯、钌、铱，或含有前述至少一种金属的组合。该催化剂还可包括支持材料，特别是活性碳、氧化铝、二氧化硅、热塑树脂，和包括前述至少一种材料的组合。
[0050]铂和含铂的化合物是首选的催化剂，例如包括铂黑、铂氧化铝粉、铂二氧化硅粉、铂碳粉、氯铂酸、氯铂酸铂-石蜡络合物乙醇溶液、铂-烯基硅氧烷络合物，以及像甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、有机硅等热塑性树脂中催化剂分散体微粒化作用所提供的催化剂。也还可以使用催化剂混合物。
[0051]以活性有机硅氧烷组分的混合量为基准，使用的能有效固化有机硅组合物的催化剂中一般含约0.1-1000ppm(按重量计)的金属(如铂)。
[0052]还可以使用一种交联密度高、含与硅相连的氢的有机硅流体来克服本发明的问题。结果显示，大量的官能团有助于促进固化动力学，而无需加入铂，所以，不存在适用期问题。含有这种流体时，交联剂的合适浓度约小于或等于有机聚硅氧烷混合物总量量的0.5重量％。合适的交联剂例如可使用Dow Corning公司的产品，商品名为1107Fluid。
[0053]所述可固化有机硅组合物的任一组分中均可以含有其他添加剂，如填充剂(包括补强性、装饰性或导电性填充剂)、UV稳定剂、抗静电剂、颜料、抗菌或抗病毒剂等，或者包含前述至少一种添加剂的组合。如果使用添加剂的话，其用量应确保不会对固化有机硅组合物的目标特性产生不良影响。
[0054]如果使用填充剂的话，其用量可约占可固化有机硅组合物总重量的0.1-90重量％，其余组分为有机聚硅氧烷和其他任何可选用的添加剂。可以只使用一种填充剂，也可以使用平均粒子大小各异的混合填充剂。液体浇铸工艺中有时会发现，当混合物进入涂布机的两个辊之间时，使用粒子尺寸较大的填充剂会导致制造薄(如大约小于或等于760微米、32密耳)弹性体时出现针孔或裂缝。将尺寸较大(如平均最大尺寸约90微米)和较小(如平均最大尺寸约45微米)的填充剂混在一起，可以缓解这一问题。其中单组分或双组分中都可以含有补强性填充剂，通常为气相二氧化硅，其使用量约占各组分的10-30％。
[0055]为了添加、混合并润湿任一填充剂，可固化有机硅组合物的混合组分(不包括填充剂)的粘度应小于约100,000cP，特别应小于约50,000cP，最特别应小于约35,000cP。另外，根据ASTM C-603-98法测定，可固化有机硅组合物的混合组分(不包括填充剂)的净挤出速度约小于500g/min。
[0056]可固化有机硅组合物的适用期可以从几分钟到一个星期以上，因使用的固化组合物和方法而异。本文中，“适用期”是指从固化过程开始(例如，在催化剂存在下，将可共固化的组分混合，使固化过程开始)到固化反应进行至形成合适物品时的这一点之间的时间段，达到这个点时，符合需要的流动性和/或工作性能不再适用于制造工艺所需的范围。受有机硅组合物适用期影响的性能例如包括挤压性、流动性、涂敷品质、涂敷均匀性、涂层厚度和瑕疵数量。通常在室温下测定适用期，在一实施例中，从有机硅组合物的可共固化组分在催化剂存在下开始接触的时间点算起，适用期可以约大于或等于4小时，特别大于或等于约6小时，更特别大于或等于8小时，仍然更特别大于或等于约10小时，以及仍然更特别大于或等于约12小时。在一具体的实施例中，有机硅组合物的适用期约为9-12小时。
[0057]有机硅组合物的固化时间在温度升高时会缩短。所以，温度升高后固化时间达到约1-20分钟，特别是约2-10分钟，更特别是2.5-7分钟，以及仍然更特别是3-6小时是比较合适的。如果对组合物进行快速高效地混合、加热、和/或固化，以及自动分布操作，就需要这样的固化时间。
[0058]相对于快速固化有机硅组合物而言，可以降低合适的有机硅组合物中的固化剂含量、增加催化剂抑制剂含量、增加有机硅组合物中活性交联基团(如烯基、和活性硅烷基)含量(按重量计)，或者进行包含以上一项或几项操作的组合，而足以使室温固化时间从大约1-20分钟增加到约大于或等于7天。如果将室温下固化时间增加到这一程度，温度或其他影响固化的方法可以使工作期(working lifetime)可控且缩短，这适合在需要对有机硅组合物进行预固化操作的制造工序中，在一套可控条件下进行的固化过程中应用。采用加热、紫外光照射、可见光照射、压力，或者包含前述至少一种条件的组合可以影响固化。在一具体实施例中，有机硅组合物在大于或等于约80℃、特别是大于或等于90、更特别是大于或等于100℃、仍然更特别是大于或等于125℃、仍然更特别是大于或等于150℃的温度下发生固化。这样，在一实施例中，适合的有机硅组合物在约100℃可以允许工作期小于约30分钟，特别是小于约25分钟，更特别是小于20分钟，仍然更特别是小于或等于约15分钟。在另一实施例中，适合的有机硅组合物在约125℃可以允许工作期小于约12分钟，特别是小于约10分钟，更特别是小于约9分钟，更特别是小于8分钟。在另一实施例中，适合的有机硅组合物在约150℃可以允许工作期小于约10分钟，特别是小于约8分钟，更特别是小于约6分钟，更特别是小于5分钟。
[0059]另外，也可以使用逐步固化工艺，例如，在较低温度(如60-80℃)下，在第一时间段(如5-15分钟)进行第一固化工序，然后在较高温度(如90-130℃)下，在第二时间段(如5-20分钟)进行第二固化工序，可以采用前述任一种固化方案，例如，在80-150℃、特别是100-140℃，在一段时间(如30分钟到3小时)内进行后固化工序。后固化工序特别有利于增强有机硅层与背衬层间的粘接。
[0060]如果使用铂催化体系，可能会出现催化剂中毒问题，而可能导致有机硅组合物不固化或者固化效果差，强度低。可以加入另外的催化剂，如Dow Corning公司的SYLOFF4000。但为了改善固化效果而加入大量铂的话，适用期或工作时间又可能产生受到不良影响。这种情况下，可以使用甲基乙烯基环状化合物作为固化阻滞剂，如Dow Corning公司出售的1-2287固化抑制剂。这类材料能在室温下与铂结合以阻止固化，从而改善工作时间，但在较高温度下又会将铂释放，从而影响所需时间内炉内进行的固化过程。可以调整铂和固化阻滞剂的用量，来改变固化时间和工作时间/适用期。使用过量的铂时，其用量通常约小于或等于有机聚硅氧烷混合物、填充剂和其他添加剂总重量的1重量％。尤其是，在这个范围内，额外的铂量(即超出需求的量)约大于或等于有机聚硅氧烷混合物总重量的0.05重量％，更特别是约大于或等于0.15重量％。还在这个范围内，额外的铂量约小于或等于0.6重量％，更特别是约小于或等于0.45重量％，具体取决于所用填充剂的类型和用量。
[0061]固化阻滞剂用量(如果使用固化阻滞剂的话)约小于或等于整个组合物的0.3重量％。尤其是，在这个范围内，固化阻滞剂用量约大于或等于所述有机聚硅氧烷混合物的0.005重量％，更特别是约大于或等于0.025重量％。还在这个范围内，基于所需的工作时间或适用期，固化阻滞剂用量约小于或等于0.2重量％，更特别是约小于或等于0.1重量％。
[0062]还可以向上述制剂中加入分子筛，以除去所含添加剂如填充剂和组合物其他组分中存在的任何水分。使用分子筛可以有助于减轻催化剂中毒问题。其用量通常约达到有机硅组合物总重量的1-5重量％，特别是约1-3重量％，更特别是约1.5-2.5重量％。合适的分子筛例如有UOP公司(DesPlaines，IL)的
Figure A20068003653100241
筛。
[0063]根据ASTM D2240-05法测定，本发明的固化有机硅层的肖氏A硬度约小于或等于60，特别是约小于或等于50，更特别是约小于或等于40，仍然更特别是约小于或等于30，再更特别是约小于或等于25。在一具体实施例中，固化有机硅组合物的肖氏A硬度约为5-20，特别是约10-20。在另一具体实施例中，固化有机硅组合物的肖氏A硬度约为20-40。如此高硬度的有机硅的拉伸性能会有所改善。
[0064]现参照各附图详细描述有机硅抓握部件。图1中，有机硅抓握部件2包含有机硅膜层4和胶粘剂层6。有机硅层4有一外表面8和一内表面10，胶粘剂层6位于内表面上。外表面8提供附着摩擦力，或者用作某物品的抗滑表面。
[0065]抓握性能或抗滑性中至少一部分与外表面8的摩擦系数成函数关系。可以调整固化有机硅层的摩擦系数，使物品表面的抓握性能达到所需的程度，可以使用例如ASTM D-1894-01法测定该摩擦系数。所述有机硅组合物的一个特别有益的特征是，无论潮湿还是干燥条件下均有足够的摩擦系数和绝佳的手感。要知道，表面摩擦系数至少部分是取决于其表面纹理结构的。
[0066]所以，有机硅抓握部件2的外表面8可以是光面或者纹理面。所选用的表面应能在各种使用条件下(如雨、汗、灰尘、污垢和沙土等)改善摩擦系数、提供更佳的附着摩擦力和/或抗滑性，以及/或有理想的手感。表面处理方式的具体选择视考虑因素而定，如预期用途(即表面抓握部件将要粘接的物品)、预期使用条件(如潮湿、干燥、沙尘)、预期耐用性、制造工艺简便性等等。抓握部件可以有各种表面，如外表面8上可以一部分是光面，另一部分是纹理面。表面最好加上纹理，以改善潮湿和干燥条件下表面的摩擦系数。
[0067]光面包括打磨抛光面和亚光面。打磨面的平均粗糙度(Ra)值通常约小于或等于50微英寸(μin)(1.27微米)。比较典型的打磨面可参见塑料工业协会颁布的表面特征体系，如SPI 6号面表示使用320-砂纸处理的表面，粗糙度约38-42μin(0.97-1.07微米)，或者SPI 4号面表示使用600-砂纸处理的表面，粗糙度约2-3μin(0.051-0.075微米)。抛光面例如(即光面或高光面)的Ra值通常约小于或等于5μin(0.127微米)，SPI 3号面表示用#15钻石抛光轮抛光所得的表面，其Ra约为2-3μin(0.051-0.075微米)，或者，SPI 1号面表示用#3钻石抛光轮抛光所得的表面，其Ra约为1μin(0.025微米)。亚光面(即低光面)的Ra值约大于50μin(1.22微米)，可以采用喷砂处理(如喷玻璃珠处理)、喷丸处理、放电加工(EDM)等工艺制得。在另一实施例中，采用蚀刻(如化学蚀刻)、光刻等工艺可以制出仿皮革纹理。
[0068]本文中，纹理面包括带有约大于500微米纵深(或高度)特征的表面，并且还可以采用模塑、冲压、机械处理、化学蚀刻等方法加工而成。所述纹理可以是随意样式或图案形式。纹理面例如包括凸块(方形凸块或凸点)、凹陷(如凹形方块或凹坑)、条纹、网纹、波浪线、图案(如仿鱼鳞、蛇皮、鸵鸟、皮革等纹理)、镶嵌图案、随意的几何特征(如仿石雕纹理)、平行结构等，以及包含前述至少一种纹理的组合。如图2所示，在具有有机硅表面的抓握部件20的有机硅膜层4外表面8上带有凹坑22。图3中，在具有另一种典型表面的抓握部件30的有机硅膜层4外表面8上带有凸起的S形镶嵌纹理32。
[0069]在一实施例中，所述纹理表面为一光面，其摩擦系数足以使物品表面具有抗滑性。具体点说，外表面8是一光面，使用约100克的拖拉重量(sled weight)，按ASTM D 1894-01法测定，该光面在干燥玻璃上的静摩擦系数约大于或等于5，和/或在干燥玻璃上的动摩擦系数约大于或等于3.5。或者，外表面8是一光面，使用约100克的拖拉重量，按ASTM D1894-01法测定，该光面在干燥不锈钢上的静摩擦系数约大于或等于5，和/或在干燥不锈钢上的动摩擦系数约大于或等于3.5。
[0070]在另一实施例中，所述纹理表面是一带有凸点的表面，其摩擦系数足以使物品表面具有抗滑性。具体点说，外表面8是带有凸点的表面，使用约100克的拖拉重量，按ASTM D 1894-01法测定，该表面在玻璃上的静摩擦系数约大于或等于11，和/或在玻璃上的动摩擦系数约大于或等于7.5。或者，使用约100克的拖拉重量，按ASTM D 1894-01法测定，外表面8在干燥不锈钢上的静摩擦系数约大于或等于8，和/或在干燥不锈钢上的动摩擦系数约大于或等于6。
[0071]本发明有机硅组合物的一个特别的优点是，所制出的组合物的摩擦系数适中。摩擦系数高，对确保良好的抓握性固然重要，但如果表面的摩擦系数太高，往往会感觉有粘性，手感或触摸性不理想。另外，表面的摩擦系数较高，往往会沾上更多灰尘和污垢，而影响表面外观及其抓握性。因此，制出的固化有机硅层在干燥玻璃上的最大静摩擦系数约为40，特别是约35，更特别是约30，甚至更特别是约20，甚至更特别是约15，仍然更特别是约10，和/或在干燥玻璃上的最大动摩擦系数约为30，特别是约25，更特别是约20，甚至更特别是约15，仍然更特别是约10，以上各数据均按ASTM D 1894-01法，使用约100克的拖拉重量测定。在另一实施例中，制出的固化有机硅层在干燥不锈钢上的最大静摩擦系数约为40，特别是约35，更特别是约30，甚至更特别是约25，甚至更特别是约20，仍然更特别是约15，仍然更特别是约10，和/或在干燥不锈钢上的最大动摩擦系数约为30，特别是约25，更特别是约20，甚至更特别是约15，仍然更特别是约10，以上各数据均按ASTM D 1894-01法，使用约100克的拖拉重量测定。
[0072]图1-3中举例表示的这类有机硅抓握部件尤其适用于像需要在轮廓表面上加抗滑面这一类的应用，这是因为有机硅膜层有延展性，能与轮廓表面相配合(如在轮廓表面上将膜层伸展开，并且/或包在该表面上)。如果要在轮廓表面如卷曲或形状不规则的表面使用有机硅抓握部件，则选择延展性合适的有机硅膜层。例如，按ISO-527-1993法测定，所述有机硅膜层可以拉长约大于或等于100％，更特别是约大于或等于250％，甚至更特别是约大于或等于500％。可以改变有机硅层的厚度，使其弹性符合需求(如减小有机硅层4的厚度，可增加其弹性和延展性)。
[0073]或者，可以将有机硅膜层的表面纹理设计成能提供所需的特性。例如，可以使表面带有图案以增加一部分有机硅膜层的弹性和/或伸展性，或者可以减小有机硅膜层的厚度，使有机硅膜层4的弹性增加。还可以使有机硅层带特殊纹理以达到美观的目的。如果有机硅层是透明的(详述如下)，一般使用光面。带凸点的表面能最大程度的减少暴露在外的表面污物(如灰尘、头发、绒毛)。
[0074]进一步选择有机硅层4的厚度，同时结合所需的表面纹理，使其服务寿命(如1年)满足需求。有机硅层4的具体厚度依材料特性(如撕裂强度、拉伸强度、硬度等)和表面抓握部件的应用相关性变量(如环境、压力等)而定。纹理复杂的表面厚度，如图3所示，因表面纹理结果而异。许多应用中，有机硅膜层4的最大厚度约小于6000微米，更特别是约小于4500微米，甚至更特别是小于3000微米。最小厚度约大于10微米，更特别是大于约25微米，甚至更特别约大于50微米。有机硅抓握部件的一个有益特征是，甚至薄膜形式，也能达到所需的表面特征如柔软度和高摩擦系数以及耐用性。因此，在一优选实施例中，有机硅膜层4的最大和最小厚度均约为10-250微米，更特别是10-150微米，甚至更特别是约10-50微米。
[0075]胶粘剂层6的选用应确保在使用条件下使有机硅膜层4与底层即物品表面充分粘接。在一实施例中，胶粘剂为压敏胶粘剂(PSA)。压敏胶粘剂可以是橡胶、丙烯酸、改性丙烯酸或有机硅胶粘剂，具体根据物品及其应用，以及与有机硅膜层和物品的相容性而定。橡胶类压敏胶粘剂一般为不含乳胶的合成橡胶，如苯乙烯嵌段共聚物，由粘性树脂、油和抗氧化剂制成。这些胶粘剂能粘接塑料等低表面能材料，通常约150℉以下作用最佳。可以制备在高度潮湿的应用环境中仍有粘性的橡胶类压敏胶粘剂。丙烯酸类压敏胶粘剂的抗溶剂、紫外光、温度升高、增塑剂、化学试剂和消毒方法的性能比橡胶类压敏胶粘剂强。改性丙烯酸胶粘剂由丙烯酸聚合物制备而成，其中加有橡胶系统内用的增粘剂等其他组分。改性丙烯酸类的起始粘性以及对低表面能材料的粘接力优于未增粘处理的丙烯酸制剂，但是，改性丙烯酸抗溶剂、增塑剂、紫外光和消毒处理、剪切性能和温度的性能可能降低。有机硅压敏胶粘剂通常起始粘性和粘接力低，但有极好的温度表现(达到约700℉(371℃))和抗化学药品性，以及与有机硅底层的结合稳定。
[0076]胶粘剂层6的使用量应确保抓握部件与底层充分粘接(如剥离强度)。本领域普通技术人员可以很容易的确定这一使用量，例如，厚度大约1-100微米，更特别是约5-75微米，甚至更特别是10-50微米。
[0077]在另一实施例中，有机硅抓握部件为多层结构体，含有机硅膜层、背衬层和粘接该多层结构体与底层的胶粘剂层。本实施例如图4所示，图中，典型的多层膜40含有机硅膜层4，该膜层具有外表面8和与该外表面相对的内表面10。外表面8上的凸点42使抓握性(grip-ability)增强。背衬层44具有第一侧面41和第二侧面43，位于内表面10上。根据需要选用的胶粘剂层6位于背衬层44第二侧面上，与接触有机硅层的那一侧面相对。适于在多层结构体中使用的胶粘剂层6与上述有机硅抓握部件2中的胶粘剂层类似。根据需要，可以在胶粘剂层上加一个可脱离的分离层7，用于在保存和运输过程对胶粘剂层加以保护。
[0078]背衬层44可以含有能与有机硅层直接或间接粘接的各类材料，包括塑料、比有机硅层8模量高的弹性体、纤维素材料、木质纤维素材料、天然纤维(如棉花)、金属、陶瓷、玻璃，或者包含前述一种或几种材料的组合。背衬层可以增强固化有机硅层的很多性能，包括机械强度、坚固性、模压性能、抗撕裂性、成本和/或其他美学效果如色泽、夜光，以及具备一定性能的光学效果。所以，材料的选择依性能需求而定，例如，延展性(或硬度)、导电性和其他考虑因素，如与物品的相容性及该物品预期用途所处的条件、成本、制造工艺简易性等。例如，如果需要有机硅膜层坚硬(出于制造工艺、耐用性或其他目的考虑)，就可以使用硬背衬如金属或硬塑料。如果需要可延展和/或拉伸的抓握部件，则选用能改善抗撕裂性和强度，而延展性或拉伸性和配合性符合需求的背衬层，以使抓握部件容易应用在具卷曲和/或复合卷曲表面的物品上。在某些情况下，背衬层在底层和物品之间充当保护屏障。
[0079]如果背衬层含有塑料的话，可以使用热塑性或热固性聚合物。合适的热塑性聚合物包括但不限于，包括芳香族聚碳酸酯及其共聚物的聚碳酸酯、聚甲醛、聚芳基醚、聚苯醚、聚芳硫醚、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚酮、聚芳醚酮、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚酰胺、聚醚、液态结晶聚醚、聚醚酯、聚醚酰胺、聚酯酰胺，以及包括前述至少一种热塑性树脂的组合。
[0080]背衬层还可以含有固化、没有固化或部分固化的热固性树脂，包括但不限于聚氨酯和由环氧树脂、氰酸酯、不饱和聚酯、二烯丙基酞酸酯、丙烯酸、醇酸、苯酚-甲醛(phenol-formaldehyde)、酚多醛少的酚醛(novolac)、酚少醛多的酚醛(resole)、双马来酰亚胺、PMR树脂、三聚氰胺-甲醛、尿素-甲醛、苯并环丁烷、羟甲基呋喃、异氰酸酯、均聚和共聚脂肪族烯烃及官能化烯烃聚合物衍生的树脂，以及它们的合成物或混合物，例如聚乙烯、聚丙烯、热塑性聚烯烃(TPO)、乙烯-丙烯共聚物、聚(氯乙烯)、聚(氯乙烯-共-聚偏氯乙烯)、聚(氟乙烯)、聚(聚偏氟乙烯)、聚(乙酸乙烯酯)、聚(乙烯醇)、聚(乙烯醇缩丁醛)、聚(丙烯腈)、丙烯酸聚合物如(甲基)丙烯酰胺聚合物或(甲基)丙烯酸烷酯聚合物，如聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)，和烯基芳香族化合物如聚苯乙烯，其包括间规聚苯乙烯。在某些实施例中，加成聚合物背衬层为聚苯乙烯和尤其所谓的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)的共聚物，其可包含分别接枝在丁二烯和丙烯酸烷酯的弹性体基聚合物上的热塑性、非弹性体的苯乙烯-丙烯腈侧链。
[0081]还可以使用前述任一种聚合物的混合物。热固性树脂底层例如可进一步含有热塑性聚合物如聚苯醚、聚苯硫醚、聚砜、聚醚酰亚胺或聚酯。典型的混合物还可以包含PC/ABS、PC/ASA、PC/PBT、PC/PET、PC/聚醚酰亚胺、PC/聚砜、聚酯/聚醚酰亚胺、PMMA/丙烯酸橡胶、聚苯醚-聚苯乙烯、聚苯醚-聚丙烯、聚苯醚-聚酰胺或聚苯醚-聚酯。
[0082]令人惊讶的是，含有聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的背衬层可能对固化有机硅层有很好的粘接力。本文认为(但并不希望受理论限制)：不同层间粘接力增加，可能归功于PET和相邻有机硅层之间相容性更大的缘故。活性基团通过形成键或偶极-偶极、氢键或色散等相互作用，成为背衬层或底层和有机硅组分之间的相互作用点，从而提高了固化组合物的粘接力。有机硅组合物与背衬层或底层间的粘接力提高，使得有机硅层和背衬层或底层间分层所需的力增加，从而可以改善由此形成的物品的耐用性。
[0083]背衬层还可以含天然材料，如纤维素和/或木质纤维素材料如木头、纸张、纸板、纤维板、刨花板、胶合板、绘画纸、牛皮纸、硝酸纤维素酯、醋酸丁酸纤维素等。可以使用纤维素材料和热固性树脂(如胶粘剂，包括环氧树脂或酚醛树脂)、热塑性聚合物(PET或聚碳酸酯等热塑性聚合物)或者包含热固性树脂和热塑性树脂的混合物。
[0084]背衬层还可以包含尤其具有导电性的聚合弹性体。合适的弹性体包括那些固有肖氏A硬度约小于或等于80，特别是约小于或等于60，更特别是约小于或等于40的弹性体，例如包括苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、EPDM、有机硅、EPR、聚烯烃、聚氯乙烯，或者包含前述至少一种弹性体材料的组合。
[0085]背衬层可以在固化有机硅层和底层之间起保护性缓冲作用。已经发现胺、硫、硫醇、固化物、二固化物、硫酯、硫代氨基甲酸酯多固化物、聚砜、磷化合物、酸性材料、增塑剂等化学官能团会干扰有机聚硅氧烷的固化和/或稳定性。如果底层含有这类替代物或化合物，背衬层会起一个化学和/或物理屏障的作用，可以使固化过程正常进行和/或保持固化层稳定。在有机硅组合物固化前或固化期间与其接触的表面最好不含前面列举的基团或者所含浓度较低。而且，如果底层中含有这些基团，最好在有机硅层和底层之间加上背衬层。在一实施例中，如果所述表面为背衬层，该背衬层所含化合物或包含前述固化干扰基团的化合物小于或等于1重量％、特别是小于或等于0.1重量％、更特别是小于或等于0.01重量％，以及更特别是小于或等于0.005重量％。合适的市售背衬层例如包括Dupont TeijinFilms公司(Hopewell，VA)的Melinex
Figure A20068003653100311
PET和DuPont公司的Kapton
Figure A20068003653100312
聚酰亚胺。
[0086]在一具体实施例中，因为想要一种抗拉伸的弹性多层膜，所用使用的背衬层44为有弹性但抗拉伸的材料，如纺织布或无纺布、金属箔或抗拉伸聚合膜(如聚酯、聚醚酰亚胺、聚酰胺、聚酰亚胺等)。尤其是，底层44含有弹性聚合物，其厚度达到使多层膜50有弹性但抗拉伸的程度。
[0087]所述分离层7可采用有分离特性的已知材料制成，包括上述用作背衬层的多种聚合材料。选用的分离层材料应有所需的弹性和强度，并且可以脱离胶粘剂层。在一实施例中，分离层含有分离物—涂布的聚对苯二甲酸乙二醇酯。
[0088]背衬层还可以是泡沫形式。如图5所示，典型的多层膜50含有上述固化有机硅膜层4。有机硅膜层4具有带网纹图案52的外表面8和与该外表面8相对的内表面51。背衬层54位于有机硅层4的内表面51上，具有第一侧面53和第二侧面55，胶粘剂层6位于底层54的第二表面55上。多层结构体中使用的合适的胶粘剂层6与上述胶粘剂层类似。使用泡沫底层可以使多层膜50具有压缩性和延展性，并且可减震、降低噪音和缓冲撞击力。如果需要往轮廓表面上贴抗滑表面，则使用泡沫尤佳，选用的背衬层54要能与所述表面配合(如在表面伸展开并/或包在表面上)。
[0089]本文中，“泡沫”是指有细胞状结构的材料。合适的泡沫的密度约低于65磅/立方英尺(pcf)，特别是约小于或等于55pcf，以及/或空隙量约占聚合泡沫总体积的20-99％，特别是约大于或等于30％。在一实施例中，该泡沫的密度约为10-30磅/立方英尺(lb/ft3)(约160-481kg/m3)，25％压缩系数(compression force deflection，CFD)约为0.5-20lb/in2(约0.3-1.41kg/m2)，延伸率约为50-110％，70℉(21℃)的压缩永久变形约小于1％。
[0090]所述泡沫可以是天然材料，如软木或聚合材料。可用于形成聚合泡沫的热塑性树脂例如具体包括聚甲醛、聚丙烯酸、苯乙烯丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺如包括但不限于尼龙6、尼龙6，6、尼龙6，10、尼龙6，12、尼龙11或尼龙12，聚酰氨酰亚胺、聚丙烯酸酯、乙烯丙烯橡胶(EPR)、聚芳基砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚氯乙烯、聚砜、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、氟化乙烯丙烯、聚氯三氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚酮酮等，或者包含前述至少一种热塑性树脂的组合，例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/尼龙、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚氯乙烯、聚苯醚/聚苯乙烯、聚苯醚/尼龙、聚碳酸酯/热塑性聚氨酯、聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯/尼龙等。
[0091]可在聚合泡沫中使用的热固性聚合树脂包括聚氨酯、天然橡胶、合成橡胶、乙烯丙烯二烯单体(EPDM)、环氧树脂、酚醛、聚酯、聚酰胺、有机硅等，或者包含前述至少一种热固性树脂的组合。
[0092]使用的具体聚合物或聚合物混合物一般有特定的泡沫制造工艺。例如，在使用热塑性塑料时，较为典型的生产工艺包括：将发泡剂分散到聚合物中，该发泡剂在较高温度下(如约大于200℉(93℃))反应形成气体，使熔融聚合物发泡。对于热固性聚合物，典型工艺包括：用机械击打方式使热固性组合物(如含有聚合物、催化剂、交联剂、其他填充剂等)发泡。一旦组合物起泡后，就可以将其加到模具内，或者铺在板上，或者铺到连续移动的板或带上，随后使其固化。
[0093]在一实施例中，使用有机硅泡沫底层。使用聚硅氧烷聚合物或者甚至用几种聚硅氧烷聚合物(各有不同的分子量，如双峰或三峰分子量分布)，可以制出合适的有机硅泡沫底层。为了制出所需的泡沫，也有可能含有几种带不同官能团或活性基团的聚硅氧烷基聚合物。通常最好每摩尔水中含约0.2摩尔Si-H基团。根据所使用的聚硅氧烷聚合物的化学特性，可以使用催化剂(如铂或含铂催化剂)，催化发泡和固化反应。可以将催化剂沉积到硅胶、铝或炭黑等惰性载体上。可以使用没有支持载体的催化剂，如氢氯铂酸和氢氯铂酸类(如氢氯铂酸六水合物、氢氯铂酸的碱土金属盐以及氢氯铂酸与有机衍生物的络合物)。另外，还可以使用氢氯铂酸的反应产物，如醇、醚和醛。其他有效的催化剂包括铂螯合剂和氯化铂与磷化氢、氧化膦，以及与乙烯、丙烯和苯乙烯等烯烃的络合物。根据聚硅氧烷聚合物的化学特性，也还可能选用二月桂酸二丁基锡，代替铂基催化剂。
[0094]发泡剂(包括水)通常约占有机硅组合物的1-20重量％，更特别是2-15重量％，甚至更特别是3-10重量％。发泡剂的沸点在环境温度或环境温度以下时，加压控制，直到与其他组分混合。还可以使用发泡剂组合，产生所需的泡沫。例如，可以向反应混合物中加入氯氟碳等物理发泡剂，作为第二发泡剂。发泡过程中，最开始是水和聚硅氧烷上氢化物替代物反应，释放出氢气。可以使用各种铂催化剂抑制剂来控制发泡和固化反应的动力学过程，以此控制有机硅泡沫的孔隙和密度。这类抑制剂例如有聚甲基乙烯基硅烷环状化合物和炔醇。
[0095]背衬层的厚度和其他特征(实心体或泡沫体)将依所需的具体性能、所用材料的特性(如撕裂强度、拉伸强度、硬度等)和抓握部件的应用(如环境、温度、外力等变量)而定。大部分应用中，背衬层厚度约10-6000微米，更特别是约25-3000微米，甚至更特别是约50-1000微米。如果要使用底层以增加压缩性，可以用再厚一点的泡沫。但是，如果要使用底层以增强有机硅膜和/或降低有机硅膜层的弹性，则可以使用相对薄一些的非泡沫底层，其厚度例如约10-2000微米、更特别是约1-1000微米，甚至更特别是约100-500微米，特别是约75-750微米，特别是约25-500微米，更特别是50-400微米，约1-55微米，约1-50微米，甚至更热别是约2-45微米，仍然更特别是约5-40微米。
[0096]在另一实施例中，所述多层膜包含额外的层。例如图6所示，多层膜60含有带圆形有机硅脊62的有机硅层4和具有第一侧面41和第二侧面43的实心背衬层44。有机硅层4的内表面10上设有连接层64，将有机硅层4和基质44的第一侧面41连在一起。多层膜60(图中未示)制成后，视情况可以在背衬层44的第二侧面43上加胶粘剂层6。另外，也可以将胶粘剂层加到物品表面，多层膜通过第二侧面43和胶粘剂粘接到所述物品表面上。
[0097]使用连接层64，可以增强层间粘接力(如结合力)。制备连接层所用材料均是本领域已知的材料，例如包括化学处理粘合促进剂或引物，包括丙烯酸酯单体和寡聚体、异氰酸酯末端的聚氨酯等活性化合物。连接层材料的选用根据与有机硅膜和底层层的相容性而定。除利用连接层外，还可以对底层表面进行处理以增强粘合性，例如进行热处理、电晕放电、臭氧分解、机械糙化处理、化学糙化处理(即蚀刻)等，或者包含前述至少一种处理方法的组合。
[0098]另一典型的实施例如图7所示，多层膜70包含带有肋72的固化有机硅层4、连接层64和泡沫型背衬层44。胶粘剂层66将背衬层44与第二背衬层46接合在一起。合适的胶粘剂包括上面列举的胶粘剂。在图7所示的实施例中，第一背衬层44是泡沫，使抓握部件具有柔软性和延展性，同时可使用第二背衬层46，以阻止抓握部件拉伸，改善拉伸强度，和/或增加抓握部件的抗撕裂性。在一具体实施例中，多层膜所处的工作温度在约120℉以上(如厨房用具、吹风机、烫发钳、露台家具、方向盘、咖啡杯等)，并且需要柔软性和抗拉伸性，则该膜含有由厚度例如约1000-3000微米的泡沫型有机硅材料形成的第一背衬层44和由厚度例如约250-750微米的非弹性体材料如聚对苯甲二酸乙二醇酯聚合物形成的第二背衬层46。可以选择第一和第二背衬层的其他组合，以产生其他性能。多层膜可进一步包含用于粘接多层膜与物品的胶粘剂层(图中未示)和加在胶粘剂层外露面上以便在生产、保存和运输过程中保护胶粘剂外露面的分离层(图中未示)，可以在抓握部件应用到物品表面前除去该分离层。
[0099]应当理解，上面任一实施例中，可以用胶粘剂层替代连接层，或者除连接层外还可以使用胶粘剂层，例如，连接层64上可以附加胶粘剂层，或者可用胶粘剂层取代该连接层。图8中，多层膜80包含具有角肋82的固化有机硅层4、连接层64和泡沫型背衬层44。连接层76将第一背衬层44与胶粘剂层66和第二背衬层46接合在一起。胶粘剂层6由分离层7保护。
[00100]任一单个层(如有机硅层4、第一背衬层44、第二背衬层46、胶粘剂层6、连接层64、第二连接层66等)或包含膜2或多层膜(如20、30、40、50、60、70、80)的层间组合可以含有添加剂，如着色剂、颜料、染料、冲击改性剂、稳定剂、颜色稳定剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外屏蔽剂、紫外吸收剂、阻燃剂、防滴漏剂、填充剂、助流剂、增塑剂、酯交换抑制剂、抗静电剂、抗氧化剂、润滑剂、发泡剂、脱模剂等，以及包含前述至少一种添加剂的组合。例如，在单或双组分中可以含有非导电增强填充剂(如气相二氧化硅、玻璃纤维、硅酸盐、TiO2、石墨、碳酸钙、云母、滑石等)，各组分的含量约为10-30重量％。
[00101]抗菌、抗病毒或防腐类添加剂尤其适用于添加到有机硅层4中。典型的抗菌添加剂包括2，4，4’-三氯-2’-羟基二苯酚醚和5-氯-2-苯酚(2，4二氯苯氧基)，通常Microban Products公司有售，商标名为MICROBAN；银类抗菌剂，如AgION Technologies公司的AgION产品；以及/或银-磺胺嘧啶；氯己定等防腐剂，等等，以及包含前述至少一种的组合。可以将抗菌类添加剂加到有机硅抓握部件中，以期应用于例如公用电话的听筒、门把手、运动设备或器材(如棒球棒、爬杆等)、围栏和其他例如用在医院或护理院及类似应用的支撑物上。
[00102]除着色剂、颜料等可改变多层膜视觉特征的物质外，任何一层还可以包含图形和/或印花等视觉特征(如移印、平版印刷等)。例如，再参照图4，背衬层44可以包含可透过有机硅层4看到的图形。该图形可以包含粘贴在膜层上的胶粘图形或者直接在膜层上形成的图形。而且，显然添加剂和/或图形的组合可存在于不同膜层内或膜层上。本领域的技术人员还能认识到，可以将多层膜与添加剂和层的各种组合一起使用，获得各种有益的视觉效果，而且多层膜不局限于上面典型实施例所述的特定组合、添加剂、层、图形和组合物。
[00103]多层膜可以包括上述一种或多种底层、胶粘剂层、连接层和分离层的各种组合，以支持有机硅层并使物品表面有连续性。还可以增加其他层。例如，可以有喷墨胶粘剂层，以便商业上或在家对抓握部件进行喷墨印刷。还可以有热传递层，以便使用抓握部件进行标记。而且，如果存在着色剂或其他视觉效果添加剂，着色剂和/或填充剂的不同组合可以加到有机硅层、胶粘剂层或底层等不同层内。还可以有额外的特征，如便于从一大张抓握部件上分离较小的抓握部件的孔。抓握部件还可能与分配装置结合。所以，上述多层膜不应视为对本发明的限制。
[00104]从可固化有机硅组合物制备固化有机硅的便捷方法包括：将不同组合物混合均匀，真空脱气。然后将组合物浇铸到背衬层、胶粘剂组合物或脱离衬层上，然后室温下(如25℃)保持组合物不动或加热，使其固化。当存在非活性有机硅氧烷流体时，在低于该流体沸点的温度下进行固化，以防止固化时流体流失。尤其是，固化温度在流体组分的沸点以下至少约20℃，特别是至少约50℃，最特别是至少约80℃。当使用活性流体时，所使用的固化温度应确保在流体被分离之前发生固化。可以根据情况，采用后固化操作。如果是在一载体上形成固化有机硅层，则可以涂布一层胶粘剂或将其转到背衬层上。可以采用层压、轧制或压延法转移。
[00105]在一连续法中，将可固化有机硅混合物转到正在移动的载体上。视情况，可以将另一层载体膜拖拉到混合物上方，然后让这种三明治式的混合物通过涂布机，涂布机确定最终弹性体的厚度。接着，让组合物固化，视情况再进行后固化处理。在一实施例中，为便于后续制造和降低成本，使用的是连续式辊形制造工艺。该工艺中，将液态组合物浇铸到厚度可变的连续式板形辊中，制成较佳厚度的有机硅。
[00106]在一具体实施例中，抓握部件通过将可固化组合物浇铸到有纹理结构的分离层上、然后固化的工艺制成。之后，将胶粘剂加到与有纹理结构一侧相对的那一侧面。或者，在固化前，将可固化组合物浇铸到有纹理结构的分离层上，然后将背衬层加到相对的另一侧上。在另一实施例中，固化前，加到另一侧的背衬层包括胶粘剂和分离衬层。
[00107]将可固化有机硅组合物涂布、浇铸或注入到有纹理结构的模具中可以得到带纹理的表面。在另一实施例中，将部分固化的有机硅层与有纹理的表面接合以形成纹理结构，然后完全固化，将纹理固定，从而得到带纹理的表面。在一具体实施例中，用压花辊将图案印刷到部分固化的有机硅层上。在另一实施例中，采用机械或化学方式处理有机硅层，在有机硅层中产生图案，从而得到纹理结构。
[00108]使用两个背衬层的优点是，有一个层可能抑制有机硅组合物的固化。例如，在固化前或固化过程中，如果直接将可固化有机硅组合物加到聚氨酯背衬层上，可以抑制有机硅组合物完全固化。增加固化催化剂的量，可能的话减少抑制剂加载量，使聚氨酯表面钝化，或者增加有机硅组合物中活性位点的数量，来克服正在固化的有机硅与聚氨酯间界面活性降低的问题。或者，如果合适的话，在可固化有机硅组合物和聚氨酯之间使用背衬层，尤其是如果该背衬层不含可干扰有机硅组合物固化的活性官能团的话，可以克服固化时遇到的任何困难。
[00109]本文所述的有机硅抓握部件可以广泛应用，包括手持物品和其他需要防滑表面的物品，如地板(包括台阶)、垫子、座椅、工作台面、车辆表面、家具、器具和木制家具的底部，等等。
[00110]在一实施例中，任一图中所示的可延展有机硅抓握部件可以设在轮廓表面上，改善其抓握性。例如，图9所示，有机硅抓握部件90贴在有机硅棒球棒的握杆92上。本实施例中，有机硅抓握部件90增加了棒球棒握杆的摩擦力(如减小了抓握时棒从使用者手中滑落的势能)。在一实施例中，有机硅抓握部件90是有机硅膜层，通过胶粘剂层粘接在棒握杆上。在另一实施例中，有机硅部件含有夹在有机硅膜层和胶粘剂层之间的泡沫型底层(图中未示)。使用泡沫底层可以在使用棒球棒时减小冲击和/或振动。或者，如图10所示，带状抓握部件100缠绕在握杆102上。
[00111]其他与运动相关的应用包括例如用在高尔夫球杆、自行车把手、碎冰锥、长曲棍球杆、曲棍球杆、冰上曲棍球杆、滑雪杖、棒球棒、桨和球拍(例如乒乓球、皮划艇、独木舟、网球、羽毛球等)、倒向器(gun stocks)、步枪背带衬，鱼具(例如鱼竿和鱼饵)、双目镜，运动手套(如高尔夫、棒球、橄榄球、举重、驾驶)、球面(例如躲避球、水球、橄榄球)，促进接触效果更佳的运动鞋底(例如足球耐磨钉，橄榄球耐磨钉)、举重运动员用的护手垫、眼部用具(例如护目镜)、钢盔内加增的衬垫、水壶、滑板、冲浪板、水上摩托艇、睡袋、高尔夫练习垫、高尔夫手推车座骑、独木舟/皮划艇座、漂浮设备(如游泳池用的救生用品)、游泳池防滑区、以及游泳池衬砌。该抓握部件还可用在操场器械上，如爬杆、秋千座、滑梯等。抓握部件还可用于船壳和舵上，尤其是有机硅层的外表面包括凹坑时，能减小拖力。
[00112]在一具体实施例中，如图11所示，有机硅抓握部件被用作冲浪板摩擦垫90。已经发现，除延展性(这样抓握部件就能与整个板相配)和耐用性外，有机硅膜层甚至在潮湿时仍具有有效的摩擦力。在另一有益特征中，可以将抓握部件制成透明形式，这样就不会遮盖住板上的图案。或者，如上所述，可以将抓握部件本身制成彩色或带图案的形式。
[00113]典型的厨房应用包括壶柄和锅把、厨房用具的柄(如刀)、餐碟、三脚撑、餐垫(如飞机或火车上的食物餐垫)、盘子衬垫、飞机或火车上用的翻转餐盘、电烤盘、红酒架、砧板底、厨房器具(如搅拌器底部、烘烤炉、咖啡壶、冰箱把手等)，厨房工具(如起瓶器、开瓶用的抓握垫、烤箱防烫手套)和全套餐具，如水杯、壶、瓶、瓶盖、罐盖、酒杯、碗、浅盘、大盘、婴儿盘等。例如参见图12，杯子120上带有抓握部件200，以减小杯子沿表面滑落的可能性。在一实施例中，杯子120含有带泡沫底层的多层膜，能吸收震动，从而减小晃动时液体从杯子中溅出来的可能。
[00114]在家或商业场合中的典型应用包括手用工具(如螺丝起子、扳手等)、电动工具(如电钻)、温度计、手持用具(如书写工具)、尺子、闪光灯(如带反射板)、手提箱、袋子、手持电器的衬垫(便携式游戏装置、CD机、MP3、DVD机、笔记本电脑、遥控器、VCD机及其遥控器、PDA掌上电脑)、小盒和支架(如充电器、系泊部位)、吹风机、烫发钳、电动剃须刀、理发用具(如宠物脱毛工具)、照相机(如数码相机、摄像机、军用传感设备等)、电器配件(如笔记本冷却装置)用的抓握部件、手机和免提设备及其配件，如耳塞和耳麦、纸张处理设备(如打印机辊、滚筒印刷用的其他辊)、橱柜门护垫、壁橱门护垫、隔板衬层、抽屉衬层、门把手、开关(如灯开关、钮子开关)、家居用品的底部(如地毯、家具等)、木制家具(如双层床)的保护、湿面防滑垫(如浴缸、浴室地板)、办公用具底部(如灯，订书机、桌面书写垫、打孔器、削笔刀、电话和台式电脑等办公用品)、电脑配件(如键盘、显示器、台式打印机、鼠标垫和鼠标滑轮、LCD电脑显示器保护屏)、传真机，等等)、家用物品表面(如厨房台面、窗玻璃固定设备)、杯垫、烟灰缸、玻璃支撑物(如桌面)、促进粘合和确保水平的装饰品底部(如盆栽植物、画框和画框脚垫、墙面挂饰、钟、圣诞装饰品)、电绝缘物品、运输带、光源点火罩、钥匙配制用色点、奖品等。在一具体实施例中，如图13所示，有机硅抓握部件130含有带锯齿形纹理的有机硅层4，被应用在手机132上，这样手机在使用时，抓握性被增强，放在桌上时，与桌面的摩擦力增加。
[00115]其他用途包括护栏(如楼梯护栏)、地板(如建筑物入口、双面脚垫、防滑地板垫)、地毯、楼梯板、地毯底面、梯蹬等。
[00116]典型的个人应用包括衣物(如胸罩带或无带胸罩、腰带)、护膝和护肘垫、衣架、鞋内部、防滑鞋底(如靴子、拖鞋、软底鞋、睡衣、体操鞋、舞鞋、幼儿学走路时穿的鞋、医院穿的软底鞋、老年人用的鞋垫、篮球鞋等运动鞋)、鞋带、无跟鞋跟柄、软底鞋顶带、行李拉手、指甲刀、剃须刀、理发器具、剪刀、眼镜鼻垫和耳环、背带或绑带内衬(如背包、钱包、皮带)、刷子把手(如化妆刷、头梳、牙刷、油漆刷)、香水瓶、镜子脚垫(如梳妆镜)、牙膏管等。
[00117]典型的汽车应用包括例如汽车内的接触面(如车辆仪表板表面)和便携式影像控制台底面等。其他交通工具上的应用包括在休闲车、船、飞机和露营挂车上的应用，如方向盘握杆、换挡杆和杯子柄，仪表板底座、仪表板上方各物品的垫(如玻璃、电话、收发器)、车座和加高座椅、遮阳篷、保险杠标贴、船甲板包括甲板和船舱内的使用面(如隔板、台面)、餐具(如船只航行用餐具、飞机和休闲车用餐具等)，休闲车地板和面(如隔板、台面)、飞机头顶上方储物箱、飞机驾驶舱等。
[00118]典型的玩具和娱乐消遣方面的应用包括键盘键、吉他柄、敲鼓棒抓握部、工作表面垫、业余用工具的柄(如烙铁)、娱乐间地板(如日托设备、儿童卧室)、玩具抓握部、动手玩具(如积木)、玩具轮(适于硬木地板的无刮痕轮)、摄影(如三脚架上的锁定接头、照片抓握部位、照片粘帖签)、衣服褶边用的双面贴、装饰性图案贴纸或胶粘贴(如墙壁、窗户、浴室瓷砖、淋浴室门等用的图案贴纸、胶粘贴)、书签、滚筒刷盘等。
[00119]典型的户外应用包括园艺工具的握柄(如耙子、铲子、锄头等)、电动工具的握柄(如割草机、链锯、吹雪机等)、雨伞柄等。
[00120]医疗和病人护理方面的应用包括拐杖柄、气压式冷疗加压装置用的垫、压缩包扎用的袖套、厕所内的障碍物扶手、轮椅把手、轮椅扶手、把手，以及座骑、浴缸摩擦垫、医院内扶手和防滑扶手罩、抗菌应用(例如键盘罩、门把手、龙头、电话、医疗器械、厨房用具、笔、手套)、手术器械盘内衬和底垫、手用医疗器械、手指操控装置、呼吸器、防毒面具、老年和/或残疾人辅助装置，尤其这些装置的座椅、扶手、手柄、地面接触部位和手握部位，马桶座、药瓶盖(如滴眼液瓶)、药片瓶、乳房X光照片簿等、位置固定物(如抗滑座椅垫、楔形物)。
[00121]虽然上面列举了详细的应用，但特别首选以下应用，包括例如用在以下所列物品上的抓握部件：高尔夫球杆、球拍、自行车把手、碎冰锥、滑雪杖、倒向器(gun stocks)、步枪背带衬，鱼具(例如鱼竿和鱼饵)、双目镜，运动手套(如高尔夫、棒球)、球面(例如躲避球、水球、橄榄球)，促进接触效果更佳的运动鞋底(例如足球耐磨钉，橄榄球耐磨钉)、眼部用具(例如护目镜)、钢盔内加增的衬垫、水壶、滑板、冲浪板、水上摩托艇、睡袋、高尔夫练习垫、高尔夫手推车座、独木舟/皮划艇座、漂浮设备(如游泳池用的救生用品)、游泳池防滑区、以及游泳池衬砌；操场器械，如爬杆、秋千座、滑梯等；船壳和舵，尤其是有机硅层的外表面有凹坑时，能减小拖拽力；冲浪板摩擦垫；壶柄和锅把、厨房用具的柄(如刀)、餐碟、三脚撑、餐垫(如飞机或火车上的食物餐垫)、盘子衬垫、飞机或火车上用的翻转餐盘、电烤盘、红酒架、砧板底、厨房器具(如搅拌器底部、烘烤炉、咖啡壶、冰箱把手等)，厨房工具(如起瓶器、开瓶用的抓握垫、烤箱防烫手套)和全套餐具，如水杯、壶、瓶、瓶盖、罐盖、酒杯、碗、浅盘、大盘、婴儿盘；手用工具(如螺丝起子、扳手等)、电动工具(如电钻)、温度计、手持用具(如书写工具)、尺子、手持电器的衬垫(如DVD机)、吹风机、烫发钳、理发用具(如宠物脱毛器)、军用传感设备、用于电器配件(如笔记本冷却装置)的抓握部件、免提设备如耳塞和耳麦、橱柜门护垫、壁橱门护垫、隔板衬层、抽屉衬层、门把手、开关(如灯开关、钮子开关)、家居用品底部(如地毯、家具等)、木制家具(如双层床)的保护垫、湿面防滑垫(如浴缸、浴室地板)、办公用品底部(如灯，订书机、桌面书写垫、打孔器、削笔刀、电话和台式电脑等办公用品)、电脑配件(如键盘、显示器、台式打印机、鼠标垫和鼠标滑轮、LCD电脑显示器保护屏)、传真机，等等)、家用物品表面(如厨房台面、固定在窗玻璃上的设备)、杯垫、烟灰缸、玻璃支撑物(如桌面)、促进粘合和确保水平的装饰品底部(如盆栽植物、画框和画框脚垫、墙面挂饰、钟、圣诞装饰品)、电绝缘物品、运输带、光源点火罩、钥匙配制用色点、奖品等；护栏(如楼梯护栏)、地板(如建筑物入口、双面胶垫、防滑地板垫)、地毯、楼梯板、地毯底面、梯蹬等；护膝和护肘垫、衣架、鞋内部、防滑鞋底(如靴子、拖鞋、软底鞋、睡衣、体操鞋、舞鞋、幼儿学走路时穿的鞋、老年人用的鞋垫、篮球鞋等运动鞋)、鞋带、无跟鞋跟柄、软底鞋顶带、行李拉手、指甲刀、剃须刀、眼镜鼻垫和耳环、背带或绑带内衬(如背包、钱包、皮带)、刷柄(如化妆刷、头梳、牙刷、油漆刷)、香水瓶、镜子脚垫(如梳妆镜)、牙膏管等；接触面(如车辆仪表板表面)、如汽车内便携式影像控制台底面等；休闲车、船、飞机和露营挂车，如方向盘握杆、换挡杆和杯柄，仪表板底座、仪表板上方各物品的垫(如玻璃、电话、收发器)、车座和加高座椅、遮阳篷、保险杠标贴、船甲板包括甲板和船舱内的使用面(如隔板、台面)、餐具(如船航行用餐具、飞机和休闲车用餐具等)，休闲车地板和面(如隔板、台面)、飞机头顶上方储物箱、飞机驾驶舱等；键盘键、吉他柄、敲鼓棒抓握部、工作表面垫、业余用工具的柄(如烙铁)、娱乐间地板(如日托设备、儿童卧室)、玩具抓握部、动手玩具(如积木)、玩具轮(适于硬木地板的无刮痕轮)、摄影(如三脚架上的锁定接头、照片抓握部位、照片粘帖签)、衣服褶边用的双面贴、装饰性图案贴纸或胶粘贴(如墙壁、窗户、浴室瓷砖、淋浴室门等用的图案贴纸、胶粘贴)、书签、滚筒刷盘等；园艺工具的握柄(如耙子、铲子、锄头等)、电动工具的握柄(如割草机、链锯、吹雪机等)、雨伞柄等；拐杖柄、气压式冷疗加压装置用的垫、厕所内的障碍物扶手、轮椅把手、轮椅扶手、把手，以及座骑、浴缸摩擦垫、医院内扶手、抗菌应用(例如键盘罩、门把手、龙头、电话、厨房用具、笔、手套)、手术器械盘内衬和底垫、老年和/或残疾人辅助装置，尤其这些装置的座椅、扶手、手柄、地面接触部位和手握部位，马桶座、药瓶盖(如滴眼液瓶)、药片瓶、乳房X光照片簿等、位置固定物(如楔形物)
[00122]所述固化有机硅组合物有许多有益特性，由于柔软，可以将它们制成横截面薄、厚度公差好的连续卷形，在潮湿和干燥等使用条件下、在有灰尘、沙土、污垢或润滑粉等情况下均有良好的抓握性。
[00123]根据按ASTM D903-98所述剥离试验法测定的剥离强度(pullpeel strength)确定有机硅层和背衬层之间的粘接力可以约大于或等于每25毫米1000克力(gf/25mm)，特别是约大于或等于1100gf/25mm，更特别是约大于或等于1200gf/25mm，仍然更特别是约大于或等于1250gf/25mm，以及仍然更特别是约大于或等于1300gf/25mm。
[00124]按ASTM D903-98所述剥离试验法测定，有机硅层和聚酯底层或背衬层，尤其是与聚对苯二甲酸乙二醇酯底层或背衬层之间的粘接力，约大于或等于每25毫米1000克力(gf/25mm)，特别是约大于或等于1100gf/25mm，更特别是约大于或等于1200gf/25mm，仍然更特别是约大于或等于1250gf/25mm，以及仍然更特别是约大于或等于1300gf/25mm。
[00125]另外，固化有机硅层耐用，尤其耐磨。可以根据ASTM D4060-01法，采用H-18轮、500克负重和500圈，来确定耐磨性。在一实施例中，根据ASTM D4060-01法，采用H-18轮、500克负载和500圈，测得抓握部件中使用的有机硅层的肖氏A硬度约为15，重量损失约小于20克，小于15克，或小于10克。在另一实施例中，根据ASTM D4060-01法，采用H-18轮、500克负载和500圈，测得抓握部件中使用的有机硅层的肖氏A硬度约为30，重量损失约小于30克，特别约小于20克，更特别约小于15克。肖式A硬度为15、带有凸点的样品在这些条件下重量损失5.2克。肖式A硬度为30、带有凸点的样品重量损失13.8克。
[00126]有机硅层、背衬层、连接层和/或胶粘剂层的热扩张系数(CTE)不配合，会引起高热应力，导致最终多层物品分层。在各实施例中，可以在形成含有热扩张系数不同的所述第二层和底层(例如高CTE第二层置于低CTE背衬层上)的多层物品应用中制备胶粘剂层。在一实施例中，最高和最低CTE层之间的CTE差约小于或等于15ppm/℃，特别约小于或等于10ppm/℃，更特别约小于或等于5ppm/℃，仍然更特别约小于或等于2ppm/℃。
[00127]下面进一步通过非限制性实施例来阐述本发明。
[00128]按如下方法，将两种市售的双组分有机聚硅氧烷制剂混合而制成有机硅层。
实施例1-3
[00129]实施例1-3中，均使用了GE Silicones公司(Pittsfield MA)的商品名为LIM 6040-D2的双组分有机聚硅氧烷制剂，所制成的层固化后，肖式A硬度为40。实施例1是将65重量％的LIM 6040-D2和35重量％的双组分有机聚硅氧烷制剂(购自GE Silicones公司，商品名为LIM 6010，所制成的层固化后，肖式A硬度为30)混合而制成。实施例2是将65重量％的LIM 6040-D2和35重量％的双组分有机聚硅氧烷制剂(购自DowCorning公司，商品名为3-4241Dielectric Tough Gel，固化后，粘度＝430cP、肖式OO＝60)混合而制成。实施例3是将65重量％的LIM 6040-D2和35重量％、含有活性环氧基团的双组分有机聚硅氧烷制剂(购自Dow Corning公司，商品名为3-4237Dielectric Firm Gel，固化后，粘度＝290cP、肖式OO＝30)混合而制成。
[00130]各实施例中的组分均用手混合，然后涂布到两层脱离内衬之间的roll-over-roll涂布机上，在约100-140℃之间进行固化，例如持续约15-20分钟。要制备实心弹性体并去除混合时卷入的所有气体，可以对反应组分进行脱气处理，例如用真空脱气。
[00131]采用装配了有2-、5-或10-磅负载范围的50磅负载单位(取决于样品厚度和密度)的Instron测定剥离强度，来确定固化有机硅层和底层间的粘接力。将根据样品厚度确定施加在起初外皮上的力分解以计算剥离强度。
[00132]表1中对不同材料制成的各固化有机硅层的粘接力进行了比较。尤其是，通过“好”、“中等”、“弱”和“无(粘接力)”的表述给出了拉剥粘接力定性数据。膜厚度单位为微米或毫米。
背衬层 PET50μm(2mil) PET(抗静电)125μm(5mil) PET(MELINEX)75μm(3mil) PET 175μm(7mil)   PI(KAPTON)125μm(5mil) PC125μm(5mil)
 实施例3   好   中等   好   好   好**   无
 实施例2   中等   弱   弱   弱   无   无
 实施例1   无   无   无   无   无   无
**初始粘性良好；一段时间后膜粘性丧失。
[00133]以上数据可见，与不含环氧基团的组合物相比，由含有活性环氧基团(实施例3，3-4237Dielectric Firm Gel)的组合物制成的固化有机硅层的粘接力有所改善，尤其是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。实施例3还显示，刚开始聚酰亚胺(PI)有良好的粘性，但最终在一段时间后膜的粘性丧失。聚碳酸酯(PC)显示，对任何有机硅制剂间均无粘接力。所以，实施例1和2中形成的膜不使用背衬层，或者在背衬层和膜之间加一个胶粘剂层。
实施例4-6
[00134]测定以下制剂的剥离强度(如上所述)，结果用磅/英寸(ppi)表示。
Figure A20068003653100451
[00135]上述实施例显示，两种初始制剂组分可以按一定范围比例使用，来制备与PET的结合力可接受的有机硅弹性体。
实施例7
[00136]本例是测定两种制剂的摩擦系数(CoF)。表A和B中是由GE 65重量％的Silicones LIM 6040和35重量％的Dow Corning Gel 3-4237制备而成的制剂的测定数据。表C中是由65重量％的GE Silicones LIM 6071和35重量％的Dow Corning Gel 3-4237制备而成的制剂的测定数据。固化有机硅层的外表面既可以是光面，也可以是带所述凸坑的面。
A、抓握部件材料的摩擦系数：凹坑，硬度15(ASTM D-1894)
B、抓握部件材料的摩擦系数：光滑，硬度15(ASTM D-1894)
C、抓握部件材料的摩擦系数：凹坑，硬度30(ASTM D-1894)
[00137]本发明公开的膜具有很多有益特性。使用这些膜，可以使抓握部件的性能改善，使物品具有柔软的纹理和手感，使物品的附着摩擦力增强，可以制成可拉伸或抗拉伸形式，可以生产出具各种视觉和光学效果的外表。而且，可以制成横截面薄、厚度公差好的连续卷形，在潮湿和干燥等使用条件下、在有灰尘、沙土、污垢或润滑粉等粒子存在情况下均有良好的抓握性。
[00138]本文中使用的技术和科学用语具有本发明所属领域技术人员普遍理解的含义，除非本文中另外说明。本文中使用的“第一”、“第二”和“等”并不表示任何顺序、数量或重要性，而是要将一种情况与另一种情况区分开。同样，“前”、“后”、“底部”和/或“顶部/上部”仅是图叙述方便，而不是要限定为任一位置或空间方位，除非另外指明。当陈述范围时，针对同一组分或特性的所有范围的端点均包含在内，并且可独立结合。涉及数量而使用的修饰词“约/大约”将所述及的值包括在内，其含义应根据上下文的意思来定(如包括与特定数量的测定有关的误差程度)。
[00139]虽然本文为阐述目的而公开了一些典型实施例，但上面的叙述不应视为对本发明范围的限制。所以，本领域技术人员可以想到各种不脱离本发明精神和范围的修改、调整和选择方式。

Claims (48)

1.一种有机硅部件，包含：
肖氏A硬度约小于或等于60、具有外表面和与其相对的内表面的固化有机硅层；和
位于所述内表面上并与其接触的胶粘剂层，
其中所述有机硅层由可固化有机硅组合物形成，该组合物包括：
促进有机硅组合物固化的催化剂，
每分子具有至少两个烯基的高分子量有机聚硅氧烷，
每分子具有至少两个烯基的低分子量有机聚硅氧烷，以及
每分子具有至少两个与硅相连的氢原子的有机聚硅氧烷，
其中每分子具有至少两个烯基的高分子量有机聚硅氧烷与每分子具有至少两个与硅相连的氢原子的有机聚硅氧烷反应生成肖氏A硬度为30-60的固化有机硅；每分子具有至少两个烯基的低分子量有机聚硅氧烷与每分子具有至少两个与硅相连的氢原子的有机聚硅氧烷反应生成肖氏OO硬度为20-60的固化有机硅。
2.根据权利要求1所述的抓握部件，其中，所述每分子具有至少两个与硅相连的氢原子的有机聚硅氧烷包含每分子具有至少两个与硅相连的氢原子的第一有机聚硅氧烷和每分子具有至少两个与硅相连的氢原子的第二有机聚硅氧烷，所述每分子具有至少两个烯基的高分子量有机聚硅氧烷与每分子具有至少两个与硅相连的氢原子的第一有机聚硅氧烷反应生成肖氏A硬度为30-60的固化有机硅；每分子具有至少两个烯基的低分子量有机聚硅氧烷与每分子具有至少两个与硅相连的氢原子的第二有机聚硅氧烷反应生成肖氏OO硬度为20-60的固化有机硅。
3.根据权利要求1所述的抓握部件，其中，所述可固化有机硅组合物，任何填充剂不包括在内，进一步包含约0.05-50重量％的活性有机硅氧烷。
4.根据权利要求3所述的抓握部件，其中，所述活性基团是环氧基。
5.根据权利要求3所述的抓握部件，其中，所述活性有机硅氧烷是缩水甘油醚氧丙基三(C1-3烷氧基)硅烷、缩水甘油醚氧丙基二(C1-3烷氧基)(C1-3烷基)硅烷、2，3-环氧基环己基-4-乙基三(C1-3烷氧基)硅烷、2，3-环氧基环己基-4-乙基二(C1-3烷氧基)(C1-3烷基)硅烷，或者含有前述至少一种硅烷单体的组合。
6.根据权利要求1所述的抓握部件，其进一步包含有机硅流体。
7.根据权利要求6所述的抓握部件，其中，所述有机硅流体与可固化有机硅组合物发生共固化。
8.根据权利要求1所述的抓握部件，其中，所述每分子具有至少两个烯基的有机聚硅氧烷由下式表示：
                        MaDbTcQd，
其中，下标a、b、c和d是0或正整数，如果下标a和b均为0，则下标c大于或等于2；
M为R3SiO1/2；
D为R2SiO2/2；
T为RSiO3/2；以及
Q为SiO4/2，其中，各R基团均独立表示氢、烯基、具有1到40个碳原子的取代和非取代的一价烃基，至少两个R基团是烯基；和
其中，所述每分子具有至少两个与硅相连的氢原子的有机聚硅氧烷由下式表示：
                     M′aD′bT′cQ′d，
其中，下标a、b、c和d是0或正整数，如果下标a和b均为0，则下标c大于或等于2；
M′为R3SiO1/2；
D′为R2SiO2/2；
T′为RSiO3/2；以及
Q′为SiO4/2，其中，各R基团均独立表示氢、具有1到40个的取代和非取代的一价烃基，至少两个R基团是氢；以及
其中，所述活性有机聚硅氧烷由下式表示：
                      M″aD″bT″cQ″d
其中，下标a、b、c和d是0或正整数，如果下标a和b均为0，则下标c大于或等于2；
M″为R3SiO1/2；
D″为R2SiO2/2；
T″为RSiO3/2；以及
Q″为SiO4/2，其中，各R基团均独立表示氢、烯基、含1到40个碳原子的取代和未取代的一价烃基，除所述有机硅中所含的任何烯基和/或活性氢化物基团外，所述一个或多个R基团为活性有机基团，其中，所述活性有机基团包含环氧基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基，或者包含前述至少一种基团的组合。
9.根据权利要求1所述的抓握部件，其中，所述固化有机硅层的外表面是光面。
10.根据权利要求1所述的抓握部件，其中，根据ISO-1302-2002法测定，所述固化有机硅层的外表面的平均粗糙度值约小于或等于1.22微米。
11.根据权利要求1所述的抓握部件，其中，所述固化有机硅层的外表面是带纹理的面。
12.根据权利要求11所述的抓握部件，其中，所述带纹理的外表面包含凸起、凹陷、条纹、网纹、波浪线、随意结构、平行结构、镶嵌图案、成直线排列或非直线排列的鱼鳞、石雕纹理、或者包含前述至少一种纹理的组合。
13.根据权利要求1所述的抓握部件，其中，所述固化有机硅层和/或第一胶粘剂层包含抗菌和/或抗病毒添加剂。
14.根据权利要求1所述的抓握部件，其中，所述抓握部件基本上透明的。
15.根据权利要求1所述的抓握部件，其中，所述抓握部件与不规则表面相配合。
16.根据权利要求1所述的抓握部件，其中，所述固化有机硅层的外表面是光面，在干燥玻璃上的静摩擦系数约大于或等于5，和/或在干燥玻璃上的动摩擦系数约大于或等于3.5，以上各数据均按ASTM D 1894-01法，使用约100克的拖拉重量测得。
17.根据权利要求1所述的抓握部件，其中，所述固化有机硅层的外表面是带凸点的表面，在干燥玻璃上的静摩擦系数约大于或等于11，和/或在干燥玻璃上的动摩擦系数约大于或等于7.5，以上各数据均按ASTM D1894-01法，使用约100克的拖拉重量测得。
18.根据权利要求1所述的抓握部件，其中，根据ASTM D4060-01法，采用H-18轮、500克负载和500圈，测得所述有机硅层的肖氏A硬度约为15，重量损失约小于20克。
19.根据权利要求1所述的抓握部件，其中，根据ASTM D4060-01法，采用H-18轮、500克负载和500圈，测得所述有机硅层的肖氏A硬度约为30，重量损失约小于20克。
20.一种物品，其中，权利要求1所述的有机硅抓握部件通过所述第一胶粘剂层与该物品表面粘接在一起。
21.一种权利要求1所述的有机硅抓握部件的制造方法，其包含将所述固化有机硅膜层与所述胶粘剂层接触。
22.根据权利要求21所述的方法，其进一步包含：在可固化有机硅组合物固化前、固化期间或部分固化后，将该组合物表面与有纹理的表面接触，使所述固化有机硅层的外表面带有纹理。
23.根据权利要求1所述的抓握部件，其进一步包含具有第一侧面和第二侧面的背衬层，其中，所述背衬层的第一侧面位于所述第一胶粘剂层的与固化有机硅层相对的侧面上，并与该侧面相接触；所述第二胶粘剂层位于所述背衬层的第二侧面上并与该侧面相接触。
24.一种物品，其中，权利要求23所述的有机硅抓握部件通过所述第二胶粘剂层与该物品表面粘接在一起。
25.一种有机硅部件，包含：
肖氏A硬度约小于或等于60、具有外表面和与其相对的内表面的固化有机硅层；和
位于所述内表面上并与其接触的背衬层，
其中所述有机硅层由可固化有机硅组合物形成，该组合物包括：
促进有机硅组合物固化的催化剂，
每分子具有至少两个烯基的高分子量有机聚硅氧烷，
每分子具有至少两个烯基的低分子量有机聚硅氧烷，以及
每分子具有至少两个与硅相连的氢原子的有机聚硅氧烷，
其中每分子具有至少两个烯基的高分子量有机聚硅氧烷与每分子具有至少两个与硅相连的氢原子的有机聚硅氧烷反应生成肖氏A硬度为30-60的固化有机硅；每分子具有至少两个烯基的低分子量有机聚硅氧烷与每分子具有至少两个与硅相连的氢原子的有机聚硅氧烷反应生成肖氏OO硬度为20-60的固化有机硅，以及
根据ASTM D903-98法测定，所述背衬层和固化有机硅层之间的剥离强度约大于或等于每25毫米1000克力。
26.根据权利要求25所述的抓握部件，其中，所述每分子具有至少两个与硅相连的氢原子的有机聚硅氧烷包含每分子具有至少两个与硅相连的氢原子的第一有机聚硅氧烷和每分子具有至少两个与硅相连的氢原子的第二有机聚硅氧烷，所述每分子具有至少两个烯基的高分子量有机聚硅氧烷与每分子具有至少两个与硅相连的氢原子的第一有机聚硅氧烷反应生成肖氏A硬度为30-60的固化有机硅；每分子具有至少两个烯基的低分子量有机聚硅氧烷与每分子具有至少两个与硅相连的氢原子的第二有机聚硅氧烷反应生成肖氏OO硬度为20-60的固化有机硅。
27.根据权利要求25所述的抓握部件，其中，所述背衬层包含聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚烯烃、聚苯乙烯、聚苯醚、尼龙、聚氯乙烯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚甲醛，或者包含前述至少一种聚合物的组合。
28.根据权利要求25所述的抓握部件，其中，所述背衬层包含密度约小于65磅/立方英尺的泡沫。
29.根据权利要求25所述的抓握部件，其中，所述背衬层包含密度约小于50磅/立方英尺的泡沫。
30.根据权利要求25所述的抓握部件，其中，所述抓握部件是透明的。
31.根据权利要求25所述的抓握部件，其中，所述背衬层包含图形标记且所述有机硅层是透明的。
32.根据权利要求25所述的抓握部件，其中，所述固化有机硅层的外表面是光面，在干燥玻璃上的静摩擦系数约大于或等于5，和/或在干燥玻璃上的动摩擦系数约大于或等于3.5，以上各数据均按ASTM D 1894-01法，使用约100克的拖拉重量测得。
33.根据权利要求25所述的抓握部件，其中，根据ASTM D4060-01法，采用H-18轮、500克负载和500圈，测得所述有机硅层的肖氏A硬度约为15，重量损失约小于20克。
34.根据权利要求25所述的抓握部件，其中，根据ASTM D4060-01法，采用H-18轮、500克负载和500圈，测得所述有机硅层的肖氏A硬度约为30，重量损失约小于20克。
35.根据权利要求25所述的抓握部件，其中，所述固化有机硅层的外表面是带凸点的表面，在干燥玻璃上的静摩擦系数约大于或等于11，和/或在干燥玻璃上的动摩擦系数约大于或等于7.5，以上各数据均按ASTM D1894-01法，使用约100克的拖拉重量测得。
36.一种权利要求25所述的有机硅抓握部件的制造方法，其包含将所述背衬层与可固化有机硅组合物接触；使可固化有机硅组合物固化。
37.根据权利要求36所述的方法，其进一步包含：在可固化有机硅组合物固化前、固化期间或部分固化后，将该组合物表面与有纹理的表面接触，使所述固化有机硅层的外表面带有纹理。
38.根据权利要求36所述的方法，其中，在与背衬层接触前，将可固化有机硅组合物浇铸到分离层上。
39.根据权利要求38所述的方法，其中，所述可固化有机硅组合物在被浇铸之后、与所述背衬层接触之前尚未固化或部分固化。
40.根据权利要求38所述的方法，其中，所述分离层带有纹理。
41.一种物品，其中，权利要求25所述的抓握部件通过胶粘剂层与该物品表面粘接在一起。
42.根据权利要求41所述的物品，其中，所述背衬层是密度约小于65磅/立方英尺的泡沫。
43.根据权利要求25所述的抓握部件，其进一步包含位于所述背衬层的与所述有机硅层相对的侧面上并与其接触的胶粘剂层。
44.根据权利要求43所述的抓握部件，其中，所述背衬层是密度约小于65磅/立方英尺的泡沫。
45.根据权利要求43所述的抓握部件，其中，所述抓握部件基本上是透明的。
46.根据权利要求43所述的抓握部件，其中，所述背衬层包含图形标记且所述有机硅层和胶粘剂层都基本上是透明的。
47.一种物品，其中，权利要求43所述的抓握部件通过所述胶粘剂层与该物品表面粘接在一起。
48.根据权利要求47所述的物品，其中，所述背衬层是密度约小于65磅/立方英尺的泡沫。
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