CN106753195A - 一种有机硅压敏胶及压敏胶胶带或膜 - Google Patents

一种有机硅压敏胶及压敏胶胶带或膜 Download PDF

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Abstract

本发明涉及有机硅压敏材料技术领域，特别涉及一种剥离力可根据需要进行调节的有机硅压敏胶及利用该有机硅压敏胶的压敏胶胶带或膜。本发明中的有机硅压敏胶采用两种不同分子量的乙烯基聚二甲基硅氧烷，在保证压敏胶本体强度的情况下，使压敏胶具有较好的操作性能；并且可通过调节基胶组分中基胶A组分与基胶B组分之间的配比，实现了对压敏胶剥离力大范围的调节，同时保证压敏胶剥离力的稳定性；具有固化速度快、强度高、耐高温高湿(7天不脱胶，不迁移)、剥离力稳定的特点。该有机硅压敏胶及压敏胶胶带或膜可广泛应用于压敏胶带、电子产品保护膜等相关领域。

Description

一种有机硅压敏胶及压敏胶胶带或膜
技术领域
本发明涉及有机硅压敏材料技术领域，特别涉及一种剥离力可根据需要进行调节的有机硅压敏胶及压敏胶胶带或膜。
背景技术
有机硅压敏胶是一种新型的具有广阔发展前景的胶粘剂，它不仅具有压敏胶所必需的良好粘接强度和初粘性，还有许多独特的性能:(1)对高能和低能表面材料具有良好的粘附性，因此它对未处理的难粘附材料，如聚四氟乙烯、聚酰亚胺、聚碳酸酯等都有较好的粘接性能；(2)具有突出的耐高低温性能，可在-50～200℃之间长期使用，且在高温和低温下仍然保持其粘接强度和柔韧性；(3)具有良好的化学惰性，使用寿命长，同时具有突出的耐湿性和电性能；(4)良好的耐化学性能，及突出的耐溶剂性和电性能；(5)非常好的电性能，对金属无腐蚀，对皮肤无刺激性。因而，有机硅压敏胶得到了广泛的应用和发展，尤其是在电子行业和医用行业。
一般来说，对压敏胶使用性能的评价标准包括本体强度(主要为剪切强度)、初粘力和持粘力，而对于电子产品的保护来说，除了要求具有良好的本体强度及与基材的粘接力以外，稳定的剥离力、最小的迁移性和耐高温高湿性能也是其重要的性能评价标准；当然，考虑到产能及能源消耗，固化速度也是产品使用过程中需要重点考虑的因素。
随着电子产品的日益迅速发展，与电子产品相关的配套行业也得到了发展，其中就包括了电子产品屏幕及相关保护膜行业。不同的电子产品和石材表面，对保护膜的要求不同，从而对其与基材之间的剥离力要求也不一样；因此，在满足其他性能要求的前提下，需要一种可适用于各种不同使用要求，具有不同剥离力的有机硅压敏胶。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可快速固化、强度高、耐高温高湿，剥离力稳定且可根据使用需要通过不同的组分配比对剥离力进行调节的有机硅压敏胶。本发明的另一目的是提供具有上述有机硅压敏胶涂层的压敏胶胶带或膜。
为解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：
一种有机硅压敏胶，包括基胶组分和催化量的催化剂组分；所述基胶组分至少包括基胶A组分和/或基胶B组分；
所述基胶A组分按重量份包括分子量为50～70万的乙烯基聚二甲基硅氧烷100份，甲基MQ树脂100～180份，稀释剂40～80份，抑制剂0.04～0.2份；
所述基胶B组分按重量份包括在25℃时粘度为40000～100000mPa·s的乙烯基聚二甲基硅氧烷100份，乙烯基MQ树脂1～10份，稀释剂1～10份，抑制剂0.04～0.2份；
所述催化剂组分采用铂催化剂；
还包括有添加在基胶组分中或作为独立组分的交联剂和粘接剂，按100重量份的基胶组分，所述交联剂为0.5～2份，粘接剂为0.5～1.5份。
上述技术方案中，进一步地，所述基胶A组分中乙烯基聚二甲基硅氧烷的乙烯基含量为0.15～0.2wt％。
上述技术方案中，进一步地，所述乙烯基MQ树脂的M/Q基团摩尔比为0.7～0.9，乙烯基含量为1.0～1.5wt％。
上述技术方案中，进一步地，所述交联剂为含有端氢基和侧氢基，氢基含量为0.7～1.0wt％的氢基硅油。
上述技术方案中，进一步地，所述粘接剂按重量份包括折光率≥1.50的硅硼增粘剂50～70份，硅烷偶联剂10～20份和聚硅氧烷10～40份。所述硅烷偶联剂可采用γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等或其混合物，采用上述硅烷偶联剂可使有机硅压敏胶与基材之间具有良好的粘接力。所采用的聚硅氧烷为在25℃时的粘度为50～200mPa·s，羟基含量为0.5～0.8wt％的羟基聚硅氧烷。采用硅硼增粘剂可有效提高有机硅压敏胶的耐温耐湿性能，使有机硅压敏胶在高温高湿条件下长期使用时，其剥离力不会发生明显的变化，7天不脱胶、不出现迁移。
上述技术方案中，进一步地，所述基胶组分与催化剂组分的重量比为100:0.5～100:2。
上述技术方案中，进一步地，所述催化剂组分按重量份包括铂催化剂40～70份和甲基聚硅氧烷30～60份。
上述技术方案中，进一步地，所述铂催化剂为铂含量为4000～7000ppm的铂金属催化剂。
上述技术方案中，进一步地，基胶组分中，所述基胶A组分与基胶B组分的重量比为0:100～100:0。
本发明中有机硅压敏胶主要由基胶A组分、基胶B组分和催化剂组分组成，将上述组分按照一定比例混合均匀后,在催化剂的作用下，通过加成反应，乙烯基聚二甲基硅氧烷中的乙烯基官能团与交联剂氢基硅油的Si-H键加成反应，最终形成有机硅聚合物的交联网络而形成弹性体。其反应机理如下：
本发明有机硅压敏胶各组分基本性能，见表1。
表1本发明各组分基本性能表
组分 粘度(mPa·s,25℃) 固含量(％)
基胶A组分 30000～50000 70～88
基胶B组分 30000～70000 ≥95
催化剂组分 800～10000 100
有机硅压敏胶的本体强度与本发明中所使用的乙烯基聚二甲基硅氧烷的分子量和甲基MQ树脂添加量有关，乙烯基聚二甲基硅氧烷的分子量越大，则本体强度越高，但同时其粘度也相应地增加，使得其操作性能变差；而本发明通过选用高分子量的乙烯基聚二甲基硅氧烷和低分子量的乙烯基聚二甲基硅氧烷搭配使用，同时添加乙烯基MQ树脂，可在一定程度上提高有机硅压敏胶的本体强度，以保证本发明有机硅压敏胶具有较高固含量的同时，又保证其具有足够的本体强度和较好的操作性。
本发明中抑制剂采用甲基丁炔醇、乙炔基环己醇等或其混合物，通过调节抑制剂的种类和含量，可达到控制有机硅压敏胶快速固化的效果。甲基丁炔醇和乙炔基环己醇都属于低温阻聚效果非常好、高温快速挥发的阻聚剂，在本发明中通过控制其添加量在0.04～0.2份，可使本发明产品在常温下8小时以内不会凝胶，而且能在120℃条件下快速挥发完而不影响固化。
本发明通过调节基胶A组分和基胶B组分的不同配比，对其剥离力大小进行调节。有机硅压敏胶的剥离力主要与甲基MQ树脂的使用及固化程度有关，为了确保剥离力稳定，需确保固化反应的完全程度在98％以上，即通过调节氢基硅油和乙烯基的比例，确保能完全快速反应；同时，采用不同配比的基胶A组分和基胶B组分，以控制甲基MQ树脂的添加量，使其固化后具有不同的剥离力。其中，本发明有机硅压敏胶采用不同比例的基胶A组分和基胶B组分与剥离力的关系，见表2。
表2不同比例的基胶A组分和基胶B组分与剥离力的关系
注：上述剥离力测试条件为涂层厚度：10um，涂覆基材：50umPET电晕膜或预涂膜。
按上述不同比例的基胶A组分和基胶B组分进行配比，对其性能进行检测，本发明有机硅压敏胶的其他主要性能参数，见表3。
同时，从表2和3中可以得出，当基胶A组分和基胶B组分根据不同剥离力的要求进行任意配比时，压敏胶的其他主要性能如操作时间、固化时间、剪切强度和拉伸强度均能满足使用性能的要求，使用起来更加方便。
本发明有机硅压敏胶具有固化速度快、强度高、耐高温高湿(7天不脱胶，不迁移)、剥离力稳定的特点，并且可根据使用需要通过不同的组分配比对剥离力进行调节；可广泛应用于电子产品保护膜等相关领域。
表3本发明有机硅压敏胶的其他主要性能参数
注：上述有机硅压敏胶性能检测所采用的检测标准和检测方法如下：
粘度检测方法参考GB/T 10247-2008；
固含量检测方法参考1725-2007；
拉伸强度检测方法参考GB/T 528-2009；
剪切强度检测方法参考GB/T 7124-2008，粘接基材为玻璃；
操作时间检测方法：将三组分按照比例混合后开始计时，至混合后的胶体开始出现弹性所需的时间；
固化时间检测方法：在固定温度条件下将涂布好的PET膜放入烘箱，放入一段时间后取出，采用铅笔硬度计(1H)测试，至胶层无划痕所需要的时间为固化时间；
剥离力检测方法参考GB/T2792-1998。
本发明中还提供了一种采用上述有机硅压敏胶的压敏胶胶带或膜，具体地，包括基材，和在所述基材表面上由上述有机硅压敏胶形成的压敏胶涂层。采用用于光学屏幕保护的各种基材，在其表面形成压敏胶涂层，具有透明度高、耐高温高湿等特点。
具体实施方式
本发明有机硅压敏胶采用不同分子量的乙烯基聚二甲基硅氧烷，在保证压敏胶本体强度的情况下，使压敏胶具有较好的操作性能；同时调节基胶A组分和基胶B组分之间的配比，可实现对压敏胶剥离力大范围的调节，同时还可保证压敏胶剥离力的稳定性；为达到上述技术效果本发明具体采用的技术方案为：
该有机硅压敏胶包括基胶组分和催化量的催化剂组分，基胶组分包括基胶A组分和/或基胶B组分；基胶A组分包括分子量为50～70万的乙烯基聚二甲基硅氧烷、甲基MQ树脂、稀释剂和抑制剂；基胶B组分包括在25℃时粘度为40000～100000mPa·s的乙烯基聚二甲基硅氧烷、乙烯基MQ树脂、稀释剂和抑制剂；这里基胶A组分和基胶B组分为独立组分，在使用时根据剥离力大小的需要按一定的重量配比进行使用。
该有机硅压敏胶还包括粘接剂和交联剂，粘接剂和交联剂可作为独立的组分在使用时进行添加，也可直接作为基胶组分的某一组成成分，即将其作为基胶A组分和基胶B组分的一部分直接添加到基胶A组分和基胶B组分中。
催化剂组分包括40～70份的铂催化剂和30～60份的25℃时粘度为800～10000mPa·s的甲基聚硅氧烷；其中铂催化剂采用铂含量为4000～7000ppm的铂金属催化剂。
本发明的有机硅压敏胶可采用包括基胶A组分、基胶B组分和催化剂组分的三组分，此时交联剂和粘接剂直接添加在基胶A组分和/或基胶B组分中；也可采用包括基胶A组分、基胶B组分、交联剂组分、粘接剂组分和催化剂组分的五组分，此时交联剂和粘接剂分别单独组成交联剂组分和粘接剂组分，本发明对具体采用几组份不进行限定。同时，本发明中基胶A组分和基胶B组分中各成分的具体组成和配置对本发明有机硅压敏胶的性能没有影响，这里设置基胶A组分和基胶B组分的目的是为了在使用时方便通过调节两者之间不同的配比进行剥离力的调节。
上述基胶A组分中，甲基MQ树脂的M/Q比值为0.7～0.9；基胶B组分中，乙烯基MQ树脂的M/Q比值为0.7～0.9，乙烯基含量为1.0～1.5wt％。
上述交联剂采用含有端氢基和侧氢基的氢基硅油，其中氢基硅油的氢基含量为0.7～1.0wt％。
上述粘接剂包括折光率≥1.50的硅硼增粘剂、硅烷偶联剂和聚硅氧烷。其中硅烷偶联剂采用γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等或由其组成的混合物，采用上述硅烷偶联剂可使有机硅压敏胶与基材之间具有良好的粘接力。其中，聚硅氧烷为在25℃时粘度为50～200mPa·s，羟基含量为0.5～0.8wt％的羟基聚硅氧烷。具体地，本发明实施例中采用的是市售的的硅硼增粘剂，采用硅硼增粘剂可有效提高有机硅压敏胶的耐温耐湿性能，使有机硅压敏胶在高温高湿条件下长期使用时，其剥离力不会发生明显的变化，7天不脱胶、不出现迁移。
上述抑制剂采用甲基丁炔醇、乙炔基环己醇等低温阻聚效果非常好、高温快速挥发的阻聚剂或由其组成的混合物。
上述稀释剂采用溶剂汽油、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯等或由其组成的混合物。
本发明有机硅压敏胶的制备方法为：(以包括基胶A组分、基胶B组分和催化剂组分的三组分为例，其中粘接剂和交联剂直接添加在基胶A组分和基胶B组分中，而不作为独立组分。)
1)制备基胶A组分
将100～180份MQ树脂溶于40～80份稀释剂，溶解完全后，再加入100份分子量为50～70万的乙烯基聚二甲基硅氧烷，搅拌，至乙烯基聚二甲基硅氧烷溶解完全，呈透明粘稠液体，再加入0.5～1.5份粘接剂，0.5～2份交联剂和0.04～0.2份抑制剂，搅拌均匀；
2)制备基胶B组分
将1～10份乙烯基MQ树脂溶于1～10份稀释剂中，溶解完全后，再加入100份在25℃时粘度为40000～100000mPa·s的乙烯基聚二甲基硅氧烷，搅拌均匀，再加入0.5～1.5份粘接剂，0.5～2份交联剂和0.04～0.2份抑制剂，搅拌均匀；
3)制备催化剂组分
将40～70份铂催化剂加入30～60份甲基聚硅氧烷中，搅拌均匀。
将上述制备的三组分分装待用。
以下通过具体实施例对本发明做详细的说明，各实施例均以包括基胶A组分、基胶B组分和催化剂组分三种组分的有机硅压敏胶为例进行说明；至于采用其他不同多组分的情况，由于其制备方法及产品性能与上述由三组分组成的有机硅压敏胶基本一致，这里就不一一进行列举。在各实施例中，除另有说明外，所有份数均按重量计；为了表述方便，各实施例中，分子量为50～70万的乙烯基聚二甲基硅氧烷用乙烯基聚二甲基硅氧烷A表示，在25℃时粘度为40000～100000mPa·s的乙烯基聚二甲基硅氧烷用乙烯基聚二甲基硅氧烷B表示。
实施例1
制备基胶A组分：将180份甲基MQ树脂溶于80份稀释剂，溶解完全后，再缓慢加入100份乙烯基聚二甲基硅氧烷A，搅拌，直至乙烯基聚二甲基硅氧烷A溶解完全，呈透明粘稠液体，再加入1.5份粘接剂，0.8份氢基硅油和0.04份抑制剂，搅拌均匀；
制备基胶B组分：将10份乙烯基MQ树脂溶于10份稀释剂中，溶解完全后，再缓慢加入100份乙烯基聚二甲基硅氧烷B，搅拌均匀，再加入1.5份粘接剂，0.8份氢基硅油和0.04份抑制剂，搅拌均匀；
催化剂组分的制备：将40份铂催化剂加入60份甲基聚硅氧烷中，搅拌均匀。
将上述三组分按不同比例的基胶A组分和基胶B组分配比使用，对有机硅压敏胶性能进行测试，不同配比所对应的剥离力，见表4；其他性能参数，见表5。
实施例2
制备基胶A组分：将160份甲基MQ树脂溶于40份稀释剂，溶解完全后，再缓慢加入100份乙烯基聚二甲基硅氧烷A，搅拌，直至乙烯基聚二甲基硅氧烷A溶解完全，呈透明粘稠液体，再加入0.5份粘接剂，0.5份氢基硅油和0.08份抑制剂，搅拌均匀；
制备基胶B组分：将1份乙烯基MQ树脂溶于1份稀释剂中，溶解完全后，再缓慢加入100份乙烯基聚二甲基硅氧烷B，搅拌均匀，再加入0.5份粘接剂，0.5份氢基硅油和0.08份抑制剂，搅拌均匀；
制备催化剂组分：将50份铂催化剂加入50份甲基聚硅氧烷中，搅拌均匀。
将上述三组分按不同比例的基胶A组分和基胶B组分配比使用，对有机硅压敏胶性能进行测试，不同配比所对应的剥离力，见表4；其他性能参数，见表5。
实施例3
制备基胶A组分：将100份甲基MQ树脂溶于50份稀释剂，溶解完全后，再缓慢加入100份乙烯基聚二甲基硅氧烷A，搅拌，直至乙烯基聚二甲基硅氧烷A溶解完全，呈透明粘稠液体，再加入1.0份粘接剂，2份氢基硅油和0.12份抑制剂，搅拌均匀；
制备基胶B组分：将8份乙烯基MQ树脂溶于5份稀释剂中，溶解完全后，再缓慢加入100份乙烯基聚二甲基硅氧烷B，搅拌均匀，再加入1.0份粘接剂，2份氢基硅油和0.12份抑制剂，搅拌均匀；
制备催化剂组分：将50份铂催化剂加入50份甲基聚硅氧烷中，搅拌均匀。
将上述三组分按不同比例的基胶A组分和基胶B组分配比使用，对有机硅压敏胶性能进行测试，不同配比所对应的剥离力，见表4；其他性能参数，见表5。
实施例4
制备基胶A组分：将120份甲基MQ树脂溶于50份稀释剂，溶解完全后，再缓慢加入100份乙烯基聚二甲基硅氧烷A，搅拌，直至乙烯基聚二甲基硅氧烷A溶解完全，呈透明粘稠液体，再加入1.2份粘接剂，1.0份氢基硅油和0.15份抑制剂，搅拌均匀
制备基胶B组分：将5份乙烯基MQ树脂溶于10份稀释剂中，溶解完全后，再缓慢加入100份乙烯基聚二甲基硅氧烷B，搅拌均匀，再加入1.2份粘接剂，1.0份氢基硅油和0.15份抑制剂，搅拌均匀；
制备催化剂组分：将45份铂催化剂加入55份甲基聚硅氧烷中，搅拌均匀。
将上述三组分按不同比例的基胶A组分和基胶B组分配比使用，对有机硅压敏胶性能进行测试，不同配比所对应的剥离力，见表4；其他性能参数，见表5。
实施例5
制备基胶A组分：将140份甲基MQ树脂溶于60份稀释剂，溶解完全后，再缓慢加入100份乙烯基聚二甲基硅氧烷A，搅拌，直至乙烯基聚二甲基硅氧烷A溶解完全，呈透明粘稠液体，再加入0.8份粘接剂，1.5份氢基硅油和0.2份抑制剂，搅拌均匀；
制备基胶B组分：将7份乙烯基MQ树脂溶于5份稀释剂中，溶解完全后，再缓慢加入100份乙烯基聚二甲基硅氧烷B，搅拌均匀，再加入0.8份粘接剂，1.5份氢基硅油和0.2份抑制剂，搅拌均匀；
制备催化剂组分：将70份铂催化剂加入30份甲基聚硅氧烷中，搅拌均匀。
将上述三组分按不同比例的基胶A组分和基胶B组分配比使用，对有机硅压敏胶性能进行测试，不同配比所对应的剥离力，见表4；其他性能参数，见表5。
表4上述实施例中不同的基胶A、B组分对应的剥离力
表5上述实施例中有机硅压敏胶性能参数
本发明中的有机硅压敏胶可涂覆于胶带或膜表面形成有机硅压敏胶涂层，制得具有不同剥离力的有机硅压敏胶胶带或膜。
上述对本发明的具体实施方式进行了详细地描述，不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种有机硅压敏胶，其特征在于：包括基胶组分和催化量的催化剂组分；所述基胶组分至少包括基胶A组分和/或基胶B组分；
所述基胶A组分按重量份包括分子量为50～70万的乙烯基聚二甲基硅氧烷100份，甲基MQ树脂100～180份，稀释剂40～80份，抑制剂0.04～0.2份；
所述基胶B组分按重量份包括在25℃时粘度为40000～100000mPa·s的乙烯基聚二甲基硅氧烷100份，乙烯基MQ树脂1～10份，稀释剂1～10份，抑制剂0.04～0.2份；；
所述催化剂组分采用铂催化剂；
还包括有添加在基胶组分中或作为独立组分的交联剂和粘接剂，按100重量份的基胶组分，所述交联剂为0.5～2份，粘接剂为0.5～1.5份。
2.根据权利要求1所述的有机硅压敏胶，其特征在于：所述基胶A中乙烯基聚二甲基硅氧烷的乙烯基含量为0.15～0.2wt％。
3.根据权利要求1所述的有机硅压敏胶，其特征在于：所述乙烯基MQ树脂的M/Q基团摩尔比为0.7～0.9，乙烯基含量为1.0～1.5wt％。
4.根据权利要求1所述的有机硅压敏胶，其特征在于：所述交联剂为含有端氢基和侧氢基，氢基含量为0.7～1.0wt％的氢基硅油。
5.根据权利要求1所述的有机硅压敏胶，其特征在于：所述粘接剂按重量份包括折光率≥1.50的硅硼增粘剂50～70份，硅烷偶联剂10～20份和聚硅氧烷10～40份。
6.根据权利要求1所述的有机硅压敏胶，其特征在于：所述基胶组分与催化剂组分的重量比为100:0.5～100:2。
7.根据权利要求6所述的有机硅压敏胶，其特征在于：所述催化剂组分按重量份包括铂催化剂40～70份和甲基聚硅氧烷30～60份。
8.根据权利要求7所述的有机硅压敏胶，其特征在于：所述铂催化剂为铂含量为4000～7000ppm的铂金属催化剂。
9.根据权利要求1所述的有机硅压敏胶，其特征在于：基胶组分中，所述基胶A组分与基胶B组分的重量比为0:100～100:0。
10.一种压敏胶胶带或膜，其特征在于：包括基材，和在所述基材表面上由权利要求1-9中任一项所述的有机硅压敏胶形成的压敏胶涂层。
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