CN102105536B - 压敏有机硅粘合剂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有机硅组合物,其包含:-MQ(OH)型羟基化有机硅树脂A,-羟基化有机硅胶B;以及-第三组分,其是MQ型或MQ(OH)型乙烯基化有机硅树脂E,包含DVi和/或MVi单元;其制备方法;包含至少部分地覆盖有交联的这种有机硅组合物的复合物;以及这种有机硅组合物用于完全或者部分涂覆载体的表面以赋予其粘合性能的用途。
Description
技术领域
本发明涉及基于有机硅的压敏粘合剂组合物、其制备方法及其用途。
背景技术
通常,压敏粘合剂组合物用英文“pressure-sensitive adhesive”的简写PSA来表示。在本发明的情况下,其因而是“有机硅PSA”组合物。
压敏粘合剂是能够仅通过接触或者在轻微压力作用下就可粘附到表面上的粘合剂。存在多种类别的压敏粘合剂,其中包括某些有机硅组合物。有机硅PSA相比于其它类别的PSA具有一些优点。有机硅PSA可以在宽温度范围内使用,它们是耐受苛刻物理或化学条件(耐受湿气、溶剂、酸、UV辐射)的组合物。它们耐受微生物侵害。有机硅PSA具有优异的介电性能。而且,它们粘附到被认为困难的表面上,其中包括例如聚酯,或者聚酰亚胺、印刷电路等。
Bluestar Silicones公司以名称400销售转化的有机硅PSA组合物,其包含在甲苯中溶解的α,ω-羟基化线性有机硅胶和MQ(OH)型羟基化有机硅树脂。要回顾的是,术语“转化的(avancé)”在此上下文中指的是SiOH基团的部分缩合,通常通过加热获得。
美国专利US5602214描述了压敏有机硅粘合剂组合物,其除了MQ(OH)型羟基化有机硅树脂和α,ω-羟基化线性有机硅胶之外还包含有机硅油。
专利申请FR2705355描述了可被用作压敏粘合剂用组合物的组合物,其通过混合以下物质获得:
-羟基化MQ硅氧烷树脂,其是烯基化或非烯基化的;
-羟基化有机硅胶;
-以及MDT(OH)或DT(OH)型羟基化有机硅流体。
从通过交联这种组合物获得的复合物的剪切强度的角度来看,这种组合物并不能够令人满意。
而且,使用有机硅树脂的困难限制了有机硅PSA组合物的应用。这是因为,制备这些有机硅PSA组合物的某些步骤在高温下进行并且持续数小时,这意味着显著的能量成本。
因而希望获得下述这样的压敏有机硅粘合剂组合物,该组合物作为粘合剂的性能相对于已知有机硅PSA组合物是相当的,甚至是提高的,尤其是关于触粘性(toucher collant)。这种粘合剂组合物的生产成本应当有利地被降低并且所获得的交联的化合物的机械性能应当得到改善。
而在长期的研究之后,申请人已经开发出令人满意的有机硅粘合剂组合物。
发明内容
因而,本发明的主题是有机硅组合物,其包含:
-MQ(OH)型羟基化有机硅树脂A,其中M:R1R2R3SiO1/2和Q(OH):(OH)SiO3/2,R1、R2、R3基团彼此独立地选自:
-具有包括端值在内的1-8个碳原子的线性或支化烷基,其任选地被一个或多个卤素原子取代;和
-具有包括端值在内的6-14个碳原子的芳基或烷基芳基;
-羟基化有机硅胶(gomme hydroxylée)B;和
-第三组分,其是MQ型或MQ(OH)型乙烯基化有机硅树脂E,包含DVi和/或MVi单元,其中M:R1R2R3SiO1/2,MVi:R1R2R4SiO1/2,DVi:R1R4SiO2/2,Q:SiO4/2和Q(OH):(OH)SiO3/2,R1、R2、R3基团彼此独立地选自:
-具有包括端值在内的1-8个碳原子的线性或支化烷基,其任选地被一个或多个卤素原子取代;和
-具有包括端值在内的6-14个碳原子的芳基或烷基芳基;并且R4是乙烯基基团。
有利地,这种有机硅组合物还包含MDT(OH)或DT(OH)型羟基化有机硅树脂C,其中M:R1R2R3SiO1/2,D:R1R2SiO2/2和T(OH):(OH)R1SiO2/2,R1、R2、R3基团彼此独立地选自:
-具有包括端值在内的1-8个碳原子的线性或支化烷基,其任选地被一个或多个卤素原子取代;和
-具有包括端值在内的6-14个碳原子的芳基或烷基芳基。这种有机硅组合物任选地包含一种或多种有机溶剂S。
优选的上述有机硅组合物还包含:
-缩合催化剂F;
-中和剂G,
并且有利地包含二者。
应当指出,在说明书和权利要求书中,单数的确定或不确定的项目,例如在表述“缩合催化剂(un catalyseur de condensation)”中的“un”,应当还被理解为包括多个项目(“des(一些)”或者“un ou plusieurs((一个(一种)或多个(多种)),除非上下文清楚指出相反的解释(数字“un(一个(一种))”。除非另外指出,合适的是将所采用的科技术语赋予它们的本领域技术人员普遍承认的含义。
在本申请的以下部分中,将以传统方式以常规标记法描述聚有机硅氧烷(POS)油、胶和树脂,其中字母M、D、T和Q被用于表示各种甲硅烷氧基单元。在这种标记法中,甲硅烷氧基单元的硅原子在一个(M)、两个(D)、三个(T)或四个(Q)共价键中与一样多的氧原子相连。当氧原子在两个硅原子之间被分享时,它被计作1/2并且它将不再缩写式中被提及。另一方面,如果氧原子属于与硅原子连接的烷氧基或者羟基基团,那么这种化学官能团将在缩写式中在括号中被指出。缺省地,可认为硅原子的剩余键与碳原子相连。通常,通过C-Si键与硅连接的烃基并不被提及并且通常对应于烷基,例如甲基。例如,缩写式T(OR)2表示下述这样的单元,在该单元中,硅原子连接三个氧原子,其中包括两个烷氧基,也就是说烷基二烷氧基甲硅烷氧基单元RSi(OR)2O1/2,其中R是烷基基团。在此要指出,当烃基具有特定官能团时,它会以上标示出。例如,缩写式Mvi表示下述这样的单元,在这个单元中,硅原子与一个氧原子相连,并且其中形成C-Si键的烃基之一是乙烯基,也就是说二烷基乙烯基甲硅烷氧基单元R2Si(Vi)O1/2,其中R是烷基。
在这些式中,R可表示各种饱和或不饱和的,尤其是芳族的烃基,并且其任选地被杂原子取代。R的含义将在说明书中指出。
术语“基本上线性”应当理解为是指由甲硅烷氧基单元D组成的聚有机硅氧烷油,其还包含甲硅烷氧基单元T和/或甲硅烷氧基单元Q,对于一百个硅原子来说,甲硅烷氧基单元T和Q的数目为小于或等于一。
术语“有机硅树脂”指的是包含显著比例的甲硅烷氧基单元T和/或Q、以及任选的甲硅烷氧基单元D和/或M的聚硅氧烷。术语“显著比例”被理解为是指至少5%,优选25%,特别是大于30%的单元(mol%)。
术语“有机硅胶”指的是高分子量的聚二烷基硅烷氧,例如大于100000g/mol,优选大于125000,特别是大于200000,非常特别地大于250000g/mol,其末端可利用反应性基团官能化。
在本申请以及在下列所述中,MQ(OH)型羟基化有机硅树脂A是指由甲硅烷氧基单元M:R1R2R3SiO1/2、Q:SiO4/2和Q(OH):(OH)SiO3/2构成的共聚物。R1、R2、R3基团彼此独立地选自:
-具有包括端值在内的1-8个碳原子,尤其是包括端值在内的1-6个碳原子的线性或支化烷基,例如甲基、乙基、异丙基、叔丁基和正己基,
其任选地被一个或多个卤素原子,尤其是2或3个卤素原子取代(尤其可以提及3,3,3-三氟丙基基团);和
-具有包括端值在内的6-14个碳原子的芳基或烷基芳基,尤其是苯基、二甲苯基和甲苯基。
基团“烷基”是:对于羟基化有机硅树脂A来说,其优选低级烷基,在主链上包含1-6个,优选1-3或4个的碳原子数。所述链可以是线性或支化的,并且可以提及甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、苯基、己基等。这些化合物可被脂族或环状烃基或卤素取代。
羟基化有机硅树脂A包含例如40-80mol%的M单元、30-55mol%的Q单元、5-15mol%的Q(OH)单元和0.5-4%重量的-OH羟基单元(相对于树脂干质量计)。
其Brookfield粘度尤其是10-40mm2/s。
在用于实施本发明的优选条件下,羟基化有机硅树脂A包含45-55mol%的M单元、38-45mol%的Q单元、7-10mol%的Q(OH)单元和2.3-3%重量的-OH羟基单元(相对于树脂于质量计),并且其Brookfield粘度是12-18mm2/s。
羟基化有机硅胶B例如是高摩尔质量α,ω-二羟基化聚二烷基硅氧烷,优选平均分子量Mn>100 000g/mol,更特别地Mn>150 000g/mol的α,ω-二羟基化聚二甲基硅氧烷。
在聚二烷基硅氧烷中,“烷基”基团优选是在主链中含有1-10个,优选1-3个碳原子数的低级烷基。所述链可以是线性或者支化的,并且可以提及甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基等。这些化合物可被脂族或者环状烃基或者卤素取代。
羟基化有机硅胶B还可以是具有主要位于链端的硅烷醇基团的聚甲基苯基硅氧烷和聚二甲基硅氧烷的无规线性共聚物(copolymèrestatistique)。
包含DVi和/或MVi单元的MQ或MQ(OH)型乙烯基化有机硅树脂E例如是MDViQ(OH),MMViQ(OH)树脂,优选包含小于5%重量的Vi基团,并且优选包含小于0.4%重量的OH(相对于树脂的干物质)。这种树脂可以预分散在芳族或脂族溶剂中,常常是40-65%的干物质。这种树脂的摩尔质量可以例如是2000-4000g/mol。
其按重量计可占本发明可交联有机硅组合物总干重的1-20%,有利地2-15%,优选2.5-10%。
当本发明的有机硅组合物包含羟基化有机硅树脂C时,它是MDT(OH)或DT(OH)型的,M、D和T单元优选是甲基化或者苯基化的,并且更特别地是甲基化的。
羟基化有机硅树脂C包含例如15-30mol%的D单元、50-75mol%的T单元、0-20mol%的M单元和0.1-3%质量的-OH羟基单元(相对于树脂的干质量)。
其Brookfield粘度尤其是500-8000mm2/s,且优选800-1200mm2/s。
本发明的有机硅组合物可包含:按重量计,对于100%有机硅活性物质并且以干/干计,例如:
-20-80%,优选35-60%,并且非常特别地45-50%的羟基化有机硅树脂A;
-20-80%,优选30-55%,并且非常特别地35-45%的羟基化有机硅胶B;
-1-20%,有利地2-15%,优选2.5-10%的乙烯基化有机硅树脂E;
-1-35%,优选2-30%,尤其是5-20%,非常优选5-16%的羟基化有机硅树脂C。
当本发明的有机硅组合物包含一种或多种有机溶剂S时,其可以例如是芳族或脂族溶剂(己烷、庚烷等),优选甲苯、二甲苯或者任选地烷基苯,或者石油馏分,例如由Exxon公司以名称D40或D60销售的脱芳化的脂族烃。这些溶剂通常具有60-200℃的沸点。
其按重量计可占本发明可交联有机硅组合物总重的20-80%,有利地30-60%,优选35-50%,并且非常优选40-60%。
可用的缩合催化剂F例如是碱金属、胺或者有机金属盐,优选碱金属碱(base alkaline),例如KOH和NaOH,任选地是水溶液形式,并且更特别地是由这些碱之一(例如KOH)和一种(或多种)有机硅低聚物之间的反应获得的硅烷醇化物。
该催化剂的剂量取决于其在缩合硅烷醇时的效力,取决于转化(avancement)反应温度并且取决于是否使用能够促进除去通过这些硅烷醇的缩合形成的水的技术(回流蒸馏器(cohobateurs)、Dean-Starck设备等)。其按重量计可为10-2000ppm,相对于干有机硅混合物,优选为本发明干有机硅组合物总重的20-1500ppm,并且非常特别地35-1500ppm。
可用的中和剂G例如是有机酸或者无机酸,优选磷酸或者乙酸或者碳酸,并且更特别地是磷酸与一种(或多种)有机硅低聚物的反应产物。
中和剂的剂量当然取决于用于转化反应的缩合催化剂的量。必须调节这个剂量以获得有机硅PSA的良好中和,或者任选地,相对于对于该转化反应引入的碱量而言略微过量的酸摩尔量。有机硅PSA的转化的质量可通过测量残余硅烷醇的含量来监控。
通常,PSA以相对浓缩的形式(通常包含小于50%重量的溶剂)销售,涂布客户通常就在进行涂布操作之前利用溶剂如甲苯稀释PSA,以调节在载体上有机硅沉积的厚度并且随其涂布机器而变化。
本申请因而还旨在例如通过添加一定体积的溶剂稀释的上述组合物,以使得经稀释的组合物以重量计包含20-60%,优选25-55%,非常特别地30-50%有机硅固含量。
在其浴的配制过程中,涂布机还常常添加交联剂,尤其是经自由基途径的交联剂,例如过氧化物,这使得能够在有机硅在其载体上经过炉中时启动补充交联。本发明的优选有机硅组合物因而还包含一种或多种交联剂,尤其是经自由基途径的交联剂,例如过氧化物,例如过氧化2,4-二氯苯甲酰(DCB)。
上述的有机硅组合物通常可通过在有机溶剂S中混合以下物质而获得:
-MQ(OH)型羟基化有机硅树脂A,其中M:R1R2R3SiO1/2和Q(OH):(OH)SiO3/2,R1、R2、R3基团彼此独立地选自:
-具有包括端值在内的1-8个碳原子的线性或支化烷基,其任选地被一个或多个卤素原子取代;和
-具有包括端值在内的6-14个碳原子的芳基或烷基芳基;
-羟基化有机硅胶B;
-以及包含DVi和/或MVi单元的MQ型或MQ(OH)型乙烯基化有机硅树脂E,其中M:R1R2R3SiO1/2,MVi:R1R2R4SiO1/2,DVi:R1R4SiO2/2,Q:SiO4/2和Q(OH):(OH)SiO3/2,R1、R2、R3基团彼此独立地选自:
-具有包括端值在内的1-8个碳原子的线性或支化烷基,其任选地被一个或多个卤素原子取代;和
-具有包括端值在内的6-14个碳原子的芳基或烷基芳基;
并且R4是乙烯基基团。
还可以向混合物中引入MDT(OH)或DT(OH)型羟基化有机硅树脂C,其中M:R1R2R3SiO1/2,D:R1R2SiO2/2和T(OH):(OH)R1SiO2/2,R1、R2、R3基团彼此独立地选自:
-具有包括端值在内的1-8个碳原子的线性或支化烷基,其任选地被一个或多个卤素原子取代;和
-具有包括端值在内的6-14个碳原子的芳基或烷基芳基。
还可以引入任选的组分,即缩合催化剂F然后是中和剂G。
还可以向混合物中引入任选缩合剂。
最后可以向混合物中引入溶剂。
上面的有机硅组合物尤其可如下获得:
a)在有机溶剂S中混合MQ(OH)型羟基化有机硅树脂A、羟基化有机硅胶B和包含DVi和/或MVi单元的MQ或MQ(OH)型乙烯基化有机硅树脂E,并且任选地添加MDT(OH)或DT(OH)型羟基化有机硅树脂C,然后热混合,然后如果需要的话仍然在热条件下添加缩合催化剂F,让缩合反应发生,然后将中和剂G添加到混合物中以获得期望的组合物。
b)在有机溶剂S中混合MQ(OH)型羟基化有机硅树脂A、羟基化有机硅胶B和包含DVi和/或MVi单元的MQ或MQ(OH)型乙烯基化有机硅树脂E,热混合,然后仍然在热条件下添加缩合催化剂F,让缩合反应发生,然后向混合物中添加中和剂G,然后任选地是MDT(OH)或DT(OH)型羟基化有机硅树脂C,以获得所期望的组合物,如果需要的话向其中添加交联剂并且尤其是经自由基途径的交联剂,或者有机溶剂,或者二者,以获得使得能够在蒸发掉溶剂之后产生所希望厚度的有机硅沉积物的涂布浴。所述浴的固含量通常为大约25-50%的有机硅,以获得数十微米(例如30-60μm)的最终(干)有机硅沉积物。这些值当然是指示性的,并且取决于目标应用性能。
c)在有机溶剂S中混合MQ(OH)型羟基化有机硅树脂A和羟基化有机硅胶B,将它们进行混合,添加MDT(OH)或DT(OH)型羟基化有机硅树脂C和包含DVi和/或MVi单元的MQ或MQ(OH)型乙烯基化有机硅树脂E,让缩合反应进行,然后如果需要的话添加交联剂并且尤其是经自由基途径的交联剂,或者有机溶剂,或者二者,以如b)一样获得涂布浴。
当在有机溶剂S中热混合MQ(OH)型羟基化有机硅树脂A、羟基化有机硅胶B和包含DVi和/或MVi单元的MQ或MQ(OH)型乙烯基化有机硅树脂E时,可在接近有机溶剂沸点的温度下操作,也就是说等于溶剂沸点加减5度。
为了促进硅烷醇的缩合,可使用使得能够促进所形成的水被除去的设备,例如通常被称作“Dean-Starck”或者“回流蒸馏”的设备,其使得能够从溶剂介质中收集和分离水性相,其被再循环利用于反应器中。
作为本发明主题的有机硅组合物具有非常有益的性能和质量。它们可交联成压敏粘合剂,这证明了它们用于制备有机硅压敏粘合剂组合物的用途。
对于其本身来说,本发明的有机硅压敏粘合剂组合物尤其同时被赋予了优异的触粘性(英文表述为“tack”)、剥离(英文表述为“peel”)力和剪切(英文表述为“shear”)强度。
这是因为,PSA组合物的主要性能是触粘性、剥离力和剪切强度。触粘性表征压敏粘合剂的粘着性并且涉及两个因素:即刻产生的与载体的粘结的性质以及粘合剂的粘弹性。剥离力使得能够评价粘合带从其载体上分离所需的力。剪切强度使得能够测量在环境温度下经受由悬垂重量所施加的剪切力的粘合强度。存在各种标准化的测量方法,它们对于本领域技术人员来说是公知的。
这些性能下面在实验部分中示出。它们证明了上述可交联有机硅组合物在载体表面全部或部分涂覆以赋予其粘合性能的用途,以及在赋予载体以粘合性能的方法中的用途,其中利用上述可交联有机硅组合物全部或部分涂覆所述载体的表面,在所述可交联有机硅组合物中已预先引入了过氧化物;然后通过在使得能够除去溶剂和活化所用过氧化物的温度下加热该有机硅处理过的载体来进行交联。
因此,本申请的另一个主题是包括至少部分地覆盖有交联的上述有机硅组合物的载体的复合物。
该载体可以是各种各样类型的,这取决于应用的领域。例如可以提及具有高表面能量的载体,例如金属、铝、玻璃。例如还可以提及塑料材料如由聚酯、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯或者某些聚二甲基硅氧烷制成的膜。
根据载体的类型可以使用各种不同的技术。
尤其是,对于平的载体,例如片材、膜、带等,可使用涂布机,尤其是具有辊的涂布机。
上述可交联有机硅组合物的优选实施条件也适用于如上所针对的本发明的其它主题,尤其是包括至少部分地覆盖有上述交联的有机硅组合物的载体的复合物。
具体实施方式
下面的实施例用于例示本申请。
材料和产品:
使用下面的材料和产品:
-1升的玻璃反应器,其配备有Dean-Stark设备和冷凝器;
-刮锚(ancre raclante)型不锈钢搅拌器;
-由置于发热的磁力搅拌器上并且容纳有热流体(有机硅油)的不锈钢制烧杯构成的加热浴;
-MQ(OH)有机硅树脂(A),由Me3SiO1/2单元(大约50mol%)、SiO2单元(大约40%)和Q(OH)单元(大约10%)构成,在甲苯中具有60%的活性物质,Mn=2800g/mol,具有2.5%OH重量(相对于干树脂)并且具有15mm2/s的粘度;
-α,ω-二羟基化聚二甲基硅氧烷胶(B),稠度800mm/10,并且Mn=330 000g/mol;
-由MDViQ(OH)单元构成的有机硅树脂(E),包含以干树脂质量计2.5%Vi和0.3%OH,在二甲苯中以60%溶解,并且摩尔质量Mn=3270g/mol;
-由MDT(OH)单元构成的有机硅树脂(C),包含以摩尔计大约64%的MeSiO3/2单元、23%的Me2SiO单元和13%的Me3SiO1/2单元,Mn=1680g/mol,R/Si之比=1.4,具有0.5%的OH(以重量计),并且粘度为1000mm2/s;
-在甲苯中的缩合催化剂(F)的溶液(在试验之前即刻制备):在40g的甲苯中稀释2.7g的KOH与硅氧烷低聚物的反应产物(D4,M2)。初始反应产物测定出14.5%的KOH并且具有密度=1.023;
-在甲苯中稀释的中和溶液(G)(在试验之前即刻制备):在61.9g的甲苯中稀释6g的H3PO4与硅氧烷低聚物的反应产物(D4和47V3)。初始反应产物测定出8.5%的H3PO4并具有密度=1.580。
对照:
PSA的粘度借助于Brookfield DV-II+装置进行测量,使用针5和速率2.5。
PSA的固含量通过测量大约1g的PSA在通风炉中在150℃下停留1小时之后的重量损失来确定。
制备:
实施例1:根据本发明的压敏粘合剂(PSA)组合物的制备
将500g的MQ(OH)树脂(A)和255g的甲苯引入到反应器中,然后以110rpm的速度开始搅拌。
在搅拌下在1小时内以小的量添加有机硅胶(B)(255g)。
加热浴工作,并且当反应混合物的温度达到113℃时,引入6.78g的缩合催化剂的稀溶液。在甲苯回流下搅拌4个小时之后,通过引入9.05g的稀中和溶液来中和催化剂。在20分钟之后,撤除加热浴,并让混合物冷却。获得被称作CBR1的可交联基础组合物。
提取所获得的基础组合物CBR1的40.00g的等分试样(aliquote),然后仍保持搅拌并且在冷条件下添加1.00g的MDViQ(OH)树脂(E)、0.63g的过氧化2,4-二氯苯甲酰(DCB)和20.54g的甲苯。
将所获得的压敏粘合剂组合物包装在玻璃小瓶(flacon)中。
实施例2-6:根据本发明的压敏粘合剂(PSA)组合物的制备
依照实施例1的操作程序但是基础组合物CBR1、甲苯、过氧化DCB和MDViQ(OH)树脂(E)的量在表1中所示,以g表示。
表1
对比例1:无MDViQ(OH)树脂(E)的压敏粘合剂(PSA)组合物的制备
提取在实施例1中获得的基础组合物CBR1的40.00g的等分试样,并且在搅拌下在冷条件下添加0.63g的过氧化DCB和20.54g的甲苯。
将所获得的对照压敏粘合剂组合物包装在玻璃小瓶中。
实施例7:根据本发明的压敏粘合剂(PSA)组合物的制备
将709.85g的MQ(OH)树脂(A)和403.75g的甲苯引入到反应器中,然后以110rpm的速率开始搅拌。
在1小时内在搅拌下以小量添加有机硅胶(B)(386.40g)。通过自加热达到的温度为大约40-45℃。在所述胶完全溶解之后,将均匀混合物形式的基础组合物胶保存在环境温度下。获得被称作CBR2的可交联基础组合物。
然后在搅拌下和在冷条件下向基础组合物CBR2的40.39g的等分试样中添加3.08g的MDViQ(OH)树脂(E)、20.57g的过氧化DCB和20.57g的甲苯。
将所获得的压敏粘合剂组合物包装在玻璃小瓶中。
实施例8:根据本发明的压敏粘合剂(PSA)组合物的制备
在搅拌下和在冷条件下向基础组合物CBR2的40.62g的等分试样中添加3.03g的MDViQ(OH)树脂(E)、1.05g的MDT(OH)树脂(C)、0.63g的过氧化DCB和20.60g的甲苯。
将所获得的压敏粘合剂组合物包装在玻璃小瓶中。
实施例9和10:根据本发明的压敏粘合剂(PSA)组合物的制备
如实施例8一样操作但是基础组合物CBR2、甲苯、过氧化DCB、MDT(OH)树脂(C)和MDViQ(OH)树脂(E)的量在表2中所示,以g表示。
表2
对比例2:无MDViQ(OH)树脂(E)的压敏粘合剂(PSA)组合物的制备
在搅拌下在冷条件下向在实施例7中获得的基础组合物CBR2的39.93g的等分试样中添加0.63g的过氧化DCB和20.55g的甲苯。
将所获得的对照压敏粘合剂组合物包装在玻璃小瓶中。
复合物的制备:
对于实施例1-10和对比例1和2,所描述的混合物已经具有所需的固含量并且已经包含过氧化物催化剂。它们因而原样施涂于厚度为36μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上。该涂布在涂布台上进行,这使得能够通过调节载体(PET膜)和刮刀之间的距离获得所希望的涂布厚度。如此进行50μm厚度的涂覆。然后在通风罩下蒸发溶剂15分钟并且在170℃下在炉中开始自由基交联2分钟。
因而获得涂覆有上述粘合剂的PET膜。
该粘合剂然后通过涂覆有1μm的氟有机硅的聚对苯二甲酸乙二醇酯的膜进行保护,并且在压机下以3m/min的速度以25kg/cm然后是45kg/cm的压力经过,以除去可能的气泡。这些组合件被称作“复合物”。
组合物和膜的性能:
使用下述的试验揭示涂覆有上述粘合剂的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的性能:
试验操作程序
1.触粘性:
ASTM D 2979“探针粘着性”标准。与力传感器连接的金属杆与样品以1cm/s的速度接触。接触时间为1秒。测量将所述杆与涂覆有粘合剂的膜分离所需的力并且以g/cm2表示。
2.剥离力:
ASTM D 330A标准。将粘合剂涂覆的膜施加到金属板上。在一分钟的留着时间之后,以180°的角度和300mm/min的恒定速度将该膜从该板揭下。用传感器测量剥离力,以g/cm表示。
3.剪切强度:
PSTC 107A和ASTM D 6463A修正的“剪切试验”标准。将粘合剂涂覆的膜施加到金属板上。使其经受1kg的重量,最大持续时间设定为7天。测量粘合剂的粘合性破裂之前的时间,并且以小时表示。
结果
上述结果显示出在冷条件下MDViQ的添加对于PSA的性能产生:
-剥离力的非常大的提高(57%);
-剪切强度的显著增加。
通过冷的后添加,MDT(OH)树脂(C)的添加使得能够非常显著地提高PSA的触粘性而不损害剥离力。
结论
上述结果显示出:
-MDViQ树脂使得能够提高剥离力和剪切强度;
-MDT(OH)的辅助添加提高了触粘性而不损害机械性能(剥离力)。
上述结果显示出可以获得具有完全可接受的粘合性能的非转化的PSA。
Claims (14)
1.有机硅组合物,其包含:
-MQ(OH)型羟基化有机硅树脂A,其中M:R1R2R3SiO1/2和Q(OH):(OH)SiO3/2,R1、R2、R3基团彼此独立地选自:
-具有包括端值在内的1-8个碳原子的线性或支化烷基,其任选地被一个或多个卤素原子取代;和
-具有包括端值在内的6-14个碳原子的芳基或烷基芳基;
-羟基化有机硅胶B;和
-第三组分,其是MQ型或MQ(OH)型乙烯基化有机硅树脂E,包含DVi和/或MVi单元,其中M:R1R2R3SiO1/2,MVi:R1R2R4SiO1/2,DVi:R1R4SiO2/2,Q:SiO4/2和Q(OH):(OH)SiO3/2,R1、R2、R3基团彼此独立地选自:
-具有包括端值在内的1-8个碳原子的线性或支化烷基,其任选地被一个或多个卤素原子取代;和
-具有包括端值在内的6-14个碳原子的芳基或烷基芳基;
并且R4是乙烯基基团,
其中包含DVi和/或MVi单元的MQ或MQ(OH)型乙烯基化有机硅树脂E是MDViQ(OH),MMViQ(OH)树脂,包含小于5%重量的Vi基团,并且包含小于0.4%重量的OH,相对于树脂的干物质。
2.权利要求1的组合物,其特征在于它还包含MDT(OH)或DT(OH)型羟基化有机硅树脂C,其中M:R1R2R3SiO1/2,D:R1R2SiO2/2和T(OH):(OH)R1SiO2/2,R1、R2、R3基团彼此独立地选自:
-具有包括端值在内的1-8个碳原子的线性或支化烷基,其任选地被一个或多个卤素原子取代;和
-具有包括端值在内的6-14个碳原子的芳基或烷基芳基。
3.权利要求1或2的组合物,其特征在于它还包含:
-缩合催化剂F;
-中和剂G。
4.权利要求1-2之一的组合物,其特征在于羟基化有机硅树脂A包含40-80mol%的M单元、30-55mol%的Q单元、5-15mol%的Q(OH)单元和0.5-4%重量的-OH羟基单元,相对于树脂的干质量。
5.权利要求1-2之一的组合物,其特征在于羟基化有机硅胶B是摩尔质量≥40000g/mol的α,ω-二羟基化聚二烷基硅氧烷。
6.权利要求2的组合物,其特征在于在MDT(OH)或DT(OH)型羟基化有机硅树脂C中,M、D和T单元是甲基化或者苯基化的。
7.权利要求2的组合物,其特征在于羟基化有机硅树脂C包含15-30mol%的D单元、50-75mol%的T单元、0-20mol%的M单元和0.1-3%质量的-OH羟基单元,相对于树脂的干质量。
8.权利要求2的组合物,其特征在于它按重量计包含:对于100%有机硅活性物质并且以干/干计:
-20-80%的羟基化有机硅树脂A;
-20-80%的羟基化有机硅胶B;
-1-20%的乙烯基化有机硅树脂E;
-1-35%的羟基化有机硅树脂C。
9.权利要求1-2之一的组合物,其特征在于它还包含一种或多种交联剂。
10.制备压敏有机硅粘合剂组合物的方法,其特征在于在有机溶剂S中混合:
-MQ(OH)型羟基化有机硅树脂A,其中M:R1R2R3SiO1/2和Q(OH):(OH)SiO3/2,R1、R2、R3基团彼此独立地选自:
-具有包括端值在内的1-8个碳原子的线性或支化烷基,其任选地被一个或多个卤素原子取代;和
-具有包括端值在内的6-14个碳原子的芳基或烷基芳基;
-羟基化有机硅胶B;
-以及包含DVi和/或MVi单元的MQ型或MQ(OH)型乙烯基化有机硅树脂E,其中M:R1R2R3SiO1/2、MVi:R1R2R4SiO1/2、DVi:R1R4SiO2/2、Q:SiO4/2和Q(OH):(OH)SiO3/2,R1、R2、R3基团彼此独立地选自:
-具有包括端值在内的1-8个碳原子的线性或支化烷基,其任选地被一个或多个卤素原子取代;和
-具有包括端值在内的6-14个碳原子的芳基或烷基芳基;
并且R4是乙烯基基团。
11.权利要求10的方法,其特征在于在混合物中还引入MDT(OH)或DT(OH)型羟基化有机硅树脂C,其中M:R1R2R3SiO1/2、D:R1R2SiO2/2和T(OH):(OH)R1SiO2/2,R1、R2、R3基团彼此独立地选自:
-具有包括端值在内的1-8个碳原子的线性或支化烷基,其任选地被一个或多个卤素原子取代;和
-具有包括端值在内的6-14个碳原子的芳基或烷基芳基。
12.权利要求10或11的方法,其特征在于在混合物中还引入缩合催化剂F和中和剂G。
13.复合物,其包含至少部分地覆盖有权利要求1-9之一所限定的有机硅组合物并交联的载体。
14.权利要求1-9之一所限定的有机硅组合物用于完全或者部分涂覆载体的表面以赋予其粘合性能的用途。
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