CN114929829B - 压敏粘合剂组合物 - Google Patents

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Abstract

一种压敏粘合剂(PSA)组合物包含(A)在不存在任何溶剂的情况下在25℃处为液体的硅酸盐树脂。该(A)硅酸盐树脂平均每分子包括至少一个硅键合的烯属不饱和基团。该PSA组合物进一步包含(B)每分子具有至少两个硅键合的氢原子的有机硅化合物。此外,该PSA组合物包含(C)硅氢加成反应催化剂。该(A)硅酸盐树脂在不存在任何溶剂的情况下能够混溶于该PSA组合物中。能够至少部分地固化该PSA组合物以得到PSA。

Description

压敏粘合剂组合物
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2019年12月30日提交的美国临时专利申请第62/955,126号的优先权和所有优点,该临时专利申请的内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本公开一般涉及一种粘合剂,并且更具体地涉及包括硅酸盐树脂的压敏粘合剂组合物以及相关方法。
背景技术
有机硅组合物是本领域中已知的并且用于无数行业和最终用途应用中。一种此类最终用途应用是粘合剂。例如,有机硅组合物可以用作压敏粘合剂。
常规的有机硅类压敏粘合剂常常是能够加成固化的。此外,常规的压敏粘合剂通常包括增粘剂,对于有机硅类压敏粘合剂,增粘剂常常是固体MQ树脂。为了配制此类有机硅类压敏粘合剂,将固体,例如固体MQ树脂溶解于溶剂中并且与有机硅类压敏粘合剂的其他组分组合,并且随后去除该溶剂。因此,即使有机硅类压敏粘合剂是无溶剂的,但此类无溶剂有机硅类压敏粘合剂仍然通常利用溶剂形成。
发明内容
本发明公开了一种压敏粘合剂最少(pressure sensitive adhesive,PSA)组合物。该PSA组合物包含(A)在不存在任何溶剂的情况下在25℃处为液体的硅酸盐树脂。该(A)硅酸盐树脂平均每分子包括至少一个硅键合的烯属不饱和基团。该PSA组合物进一步包含(B)每分子具有至少两个硅键合的氢原子的有机硅(organosilicon)化合物。此外,该PSA组合物包含(C)硅氢加成反应催化剂。该(A)硅酸盐树脂在不存在任何溶剂的情况下可混溶于该PSA组合物中。能够至少部分地固化该PSA组合物以得到PSA。
本发明公开了一种制备该PSA组合物的方法和一种制备包含置于基底上的涂层的涂布基底的方法,以及根据该方法形成的该涂布基底。
具体实施方式
本发明公开了一种压敏粘合剂(PSA)组合物。该PSA组合物包含(A)在不存在任何溶剂的情况下在25℃处为液体的硅酸盐树脂。该(A)硅酸盐树脂可另选地称为有机硅树脂,但鉴于该(A)硅酸盐树脂中存在Q甲硅烷氧基单元或SiO4/2单元,其是硅酸盐树脂。一般来讲,有机硅树脂且尤其硅酸盐树脂由于其三维网状结构而在25℃处为固体。鉴于加工固体有机硅树脂较困难,有机硅树脂通常溶解于溶剂中并且用作有机硅树脂组合物,其包含溶解于溶剂(例如,脂族或芳族烃溶剂)中的固体有机硅树脂或由其组成。以此方式,有机硅树脂组合物在25℃或室温处为液体,这允许更容易地加工该有机硅树脂组合物。例如,有机硅树脂组合物能够与其他组分或组合物组合,以液体形式用于各种最终用途应用。类似地,在不存在任何溶剂的情况下在25℃处为固体的常规有机硅树脂不易与液体有机硅混溶。这意味着当制备有机硅组合物时,在25℃处为固体的常规有机硅树脂不能容易地在不存在有机溶剂的情况下与液体有机硅,例如液体有机聚硅氧烷混合或溶解。因此,当常规的有机硅树脂用于有机硅组合物中时,有机溶剂通常需要用于形成有机硅组合物的目的并且随后以组合物形式或在固化时挥发。
然而,有机硅组合物的一个缺点是溶剂通常在最终用途应用中被去除。例如,当有机硅组合物用于形成膜、涂层或制品时,通常在形成此类膜或制品时去除该溶剂。这需要额外的加工步骤以及能源和相关成本,例如通过挥发来去除溶剂。
相比之下,该(A)硅酸盐树脂在不存在任何溶剂的情况下在25℃处是液体。因此,与常规的有机硅树脂不同,该(A)硅酸盐树脂在25℃处不归因于任何溶剂,例如有机溶剂的存在便是液体。该(A)硅酸盐树脂由不含任何溶剂或载体媒介物的硅酸盐树脂组成。此外,不仅该(A)硅酸盐树脂在25℃处在不存在任何溶剂的情况下是液体,而且该(A)硅酸盐树脂可与该PSA组合物(包括其中通常使用的任何有机聚硅氧烷)混溶。这允许在不需要任何溶剂,或用于从该PSA组合物中去除溶剂的相关加工步骤的情况下容易地形成该PSA组合物。
“液体”意指在不存在任何溶剂的情况下(A)硅酸盐树脂能够在25℃处流动和/或在25℃处具有能够测量的粘度。通常,(A)硅酸盐树脂的粘度能够在25℃处通过具有转子的Brookfield LV DV-E粘度计测量,该转子被选择为适合于(A)硅酸盐树脂的粘度。(A)硅酸盐树脂的粘度可变化,特别是基于其中存在的M、D、T和/或Q甲硅烷氧基单元的含量,如下所述。然而,出于本公开的目的,(A)硅酸盐树脂可以呈胶的形式,因为胶仍然具有能够流动的特征,即使胶不具有可以在25℃处容易测量的粘度。
在具体的实施方案中,(A)硅酸盐树脂具有以下平均式:
[W]a[X]b[Y]c[Z]d
其中0<a<1;0<b<1;0≤c<1;并且0<d<1;条件是a+b+c+d=1。下标a、b、c和d是(A)硅酸盐树脂中的W、X、Y和Z单元的摩尔分数。
在上述(A)硅酸盐树脂的平均式中,使用[W]、[X]、[Y]和[Z]代替更常见的命名[M]、[D]、[T]和[Q]。如本领域所理解的,M甲硅烷氧基单元包括一个硅氧烷键(即,-O-Si-);D甲硅烷氧基单元包括两个硅氧烷键,T甲硅烷氧基单元包括三个硅氧烷键,并且Q甲硅烷氧基单元包括四个硅氧烷键。
然而,出于本公开的目的,[W]指示包括一个-Si-O-键的甲硅烷氧基单元,其可以是硅氧烷键或其前体。硅氧烷键的前体是-Si-OZ键,其中Z独立地是H、烷基基团或阳离子(如K+或Na+),另选地H或烷基基团。硅醇基团和烷氧基基团可以水解和/或缩合以得到硅氧烷键,并且通常固有地存在于大多数有机硅树脂中。硅氧烷键的此类前体可以通过有机硅树脂的稠化(bodying)而最小化,这导致与水和/或醇作为副产物进一步缩合。因此,出于本公开的目的,[W]指示[R3SiO1/2],其中每个R是独立选择的烃基基团。
此外,出于本公开的目的,[X]指示包括两个-Si-O-键的甲硅烷氧基单元,其可独立地是硅氧烷键或其前体。因此,出于本公开的目的,[X]是[R2SiO1/2(OZ)]b,[R2SiO2/2]b”,其中每个R被独立地选择并且如上所定义;0≤b’≤b;0≤b”≤b;条件是b’+b”=b;并且其中每个Z独立地是H、烷基基团或阳离子。关于(A)硅酸盐树脂的总体平均式,下标b’和b”指示分别由下标b′指示和由下标b”指示的[X]甲硅烷氧基单元的相对摩尔分数,其中b’和b”的总和等于b。在由b’指示的[X]甲硅烷氧基单元中,存在一个硅氧烷键和一个Si-OZ键,并且在由下标b”指示的[X]甲硅烷氧基单元中,存在两个硅氧烷键。
此外,出于本公开的目的,[Y]指示包括三个-Si-O-键的甲硅烷氧基单元,其可独立地是硅氧烷键或其前体。因此,出于本公开的目的,[Y]是[RSi(OZ)c’O3-c'/2],其中每个R被独立地选择并且如上所定义;c′是0至2的整数并且在(A)硅酸盐树脂中由下标c指示的每个Y甲硅烷氧基单元中独立地选择。因此,[Y]可指示以下甲硅烷氧基单元的任何组合:[RSiO3/2]、[RSi(OZ)1O2/2]和/或[RSi(OZ)2O1/2]。
此外,出于本公开的目的,[Z]指示包括四个-Si-O-键的甲硅烷氧基单元,其可独立地是硅氧烷键或其前体。因此,出于本公开的目的,[Z]是[Si(OZ)d'O4-d'/2],其中每个Z被独立地选择并且如上所定义,并且下标d′是0至3的整数并且在(A)硅酸盐树脂中由下标d指示的每个甲硅烷氧基单元中独立地选择。(A)硅酸盐树脂可包括由下标d指示的甲硅烷氧基单元,其中d’是0,d’是1,d’是2,并且d’是3。由[Z]表示的甲硅烷氧基单元可具有一个、两个、三个或四个硅氧烷键,其中剩余为Si-OZ部分。因此,[Z]可指示以下甲硅烷氧基单元的任何组合:[SiO4/2]、[Si(OZ)O3/2]、[Si(OZ)2O2/2]和/或[Si(OZ)3O1/2]。
在某些实施方案中,下标a是大于零至0.9、另选地大于0至0.8、另选地大于0至0.7、另选地大于0至0.6、另选地大于0至0.5。在具体的实施方案中,下标a是0.10至0.50、另选地0.15至0.40、另选地0.2至0.4、另选地0.25至0.35。
在这些或其他实施方案中,下标b是大于零至0.9、另选地大于0至0.8、另选地大于0至0.7、另选地大于0至0.6、另选地大于0至0.5、另选地大于0至0.4。在具体的实施方案中,下标b是0.10至0.30,另选地0.15至0.30,另选地0.15至0.25。下标b’和b”定义由[X]表示的特定甲硅烷氧基单元的相对量。如上所述,0≤b’≤b;0≤b”≤b;条件是b’+b”=b。下标b′可以是0,而下标b”是b,或下标b’可以是b,而下标b”是0。当由b’和b”指示的两个甲硅烷氧基单元都存在于(A)硅酸盐树脂中时,0<b’<1;0<b”<1;条件是b’+b”=b。
在这些或其他实施方案中,下标c是0。然而,在另选的实施方案中,下标c大于0,例如大于零至0.9,另选地大于0至0.8,另选地大于0至0.7,另选地大于0至0.6,另选地大于0至0.5,另选地大于0至0.4,另选地大于0至0.3,另选地大于0至0.2,另选地大于0至.10,另选地大于0至0.08。
在这些或其他实施方案中,下标d是大于零至0.9、另选地大于0至0.8、另选地大于0至0.7、另选地大于0至0.6。另选地,在这些或其他实施方案中,d是0.1至0.9,另选地0.2至0.9,另选地0.3至0.9,另选地0.4至0.9。在具体的实施方案中,下标d是0.35至0.60、另选地0.40至0.60、另选地0.40至0.55、另选地0.45至0.55。
R是独立选择的烃基基团,并且(A)硅酸盐树脂的每个分子中平均至少一个,另选地至少两个R独立地是烯属不饱和基团。通常,适用于R的烃基基团可以独立地为直链、支链、环状或它们的组合。环状烃基基团包括芳基基团以及饱和或非共轭的环状基团。环状烃基基团可独立地是单环的或多环的。直链和支链烃基基团可以独立地为饱和或不饱和的。直链和环状烃基基团的组合的一个示例为芳烷基基团。烃基基团的一般示例包括烷基基团、芳基基团、烯基基团、卤代碳基团等,以及它们的衍生物、改性物和组合。合适的烷基基团的示例包括甲基、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、十六基、十八基,以及具有6个至18个碳原子的支链饱和烃基团。合适的非共轭环状基团的示例包括环丁基、环己基和环庚基基团。合适的芳基基团的示例包括苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、苄基和二甲基苯基。合适的烯基基团的示例包括乙烯基、烯丙基、丙烯基、异丙烯基、丁烯基、异丁烯基、戊烯基、庚烯基、己烯基、十六烯基、十八烯基和环己烯基基团。合适的一价卤代烃基团(即,烃基团)的示例包括卤代烷基基团、芳基基团以及它们的组合。卤代烷基基团的示例包括上述其中一个或多个氢原子被卤素原子诸如F或Cl替代的烷基基团。卤代烷基基团的具体示例包括氟甲基、2-氟丙基、3,3,3-三氟丙基、4,4,4-三氟丁基、4,4,4,3,3-五氟丁基、5,5,5,4,4,3,3-七氟戊基、6,6,6,5,5,4,4,3,3-九氟己基、以及8,8,8,7,7-五氟辛基、2,2-二氟环丙基、2,3-二氟环丁基、3,4-二氟环己基、以及3,4-二氟-5-甲基环庚基、氯甲基、氯丙基、2-二氯环丙基和2,3-二氯环戊基基团,以及它们的衍生物。卤代芳基基团的示例包括上述其中一个或多个氢原子被卤素原子诸如F或Cl替代的芳基基团。卤代芳基基团的具体示例包括氯苄基和氟苄基基团。
在具体的实施方案中,每个R独立地选自具有1个至32个、另选地1个至28个、另选地1个至24个、另选地1个至20个、另选地1个至16个、另选地1个至12个、另选地1个至8个、另选地1个至4个、另选地1个碳原子的烷基基团,以及具有2个至32个、另选地2个至28个、另选地2个至24个、另选地2个至20个、另选地2个至16个、另选地2个至12个、另选地2个至8个、另选地2个至4个、另选地2个碳原子的烯属不饱和(即,烯基和/或炔基基团)基团。“烯基”意指具有一个或多个碳-碳双键的非环状、支链或非支链的单价烃基团。其具体示例包括乙烯基基团、烯丙基基团、己烯基基团和辛烯基基团。“炔基”意指具有一个或多个碳-碳三键的非环状、支链或非支链的单价烃基团。其具体示例包括乙炔基、丙炔基和丁炔基基团。烯属不饱和基团的各种示例包括CH2=CH-、CH2=CHCH2-、CH2=CH(CH2)4-、CH2=CH(CH2)6-、CH2=C(CH3)CH2-、H2C=C(CH3)-、H2C=C(CH3)-、H2C=C(CH3)CH2-、H2C=CHCH2CH2-、H2C=CHCH2CH2CH2-、HC≡C-、HC≡CCH2-、HC≡CCH(CH3)-、HC≡CC(CH3)2-和HC≡CC(CH3)2CH2-。通常,当R是烯属不饱和基团时,烯属不饱和(ethylenic unsaturation)在R的末端。如本领域所理解的,烯属不饱和可以称为脂族不饱和。
在具体的实施方案中,仅由下标b指示的甲硅烷氧基单元包括具有烯属不饱和的R基团。在这些实施方案中,由下标a和c指示的甲硅烷氧基单元的R基团不含烯属不饱和,并且其具体示例是甲基。在某些实施方案中,(A)硅酸盐树脂,作为由下标b指示的甲硅烷氧基单元包括二甲基甲硅烷氧基单元和甲基乙烯基甲硅烷氧基单元两者。在其他实施方案中,(A)硅酸盐树脂,作为由下标b指示的甲硅烷氧基单元包括甲基乙烯基甲硅烷氧基单元,但不包括二甲基甲硅烷氧基单元。当制备(A)硅酸盐树脂时,可选择性地控制此类甲硅烷氧基单元的相对量。如本领域所理解的,上文所阐述的甲硅烷氧基单元仅是示例性的,并且甲基可以被其他烃基基团替代,并且乙烯基可以被其他烯属不饱和基团替代。
在某些实施方案中,基于每个分子中Si的总摩尔数计,(A)硅酸盐树脂具有12摩尔%至80摩尔%、另选地15摩尔%至70摩尔%、另选地15摩尔%至60摩尔%、另选地15摩尔%至50摩尔%、另选地15摩尔%至40摩尔%、另选地15摩尔%至30摩尔%的SiOZ部分含量。SiOZ部分的含量可以通过29Si-NMR来计算。具体地,确定(A)硅酸盐树脂中以下甲硅烷氧基单元的摩尔含量:
W=R3SiO1/2
X1=R2(OZ)SiO1/2
X2=R2SiO2/2
Y1=R(OZ)2SiO1/2
Y2=R(OZ)SiO2/2
Y3=RSiO3/2
Z1=(OZ)3SiO1/2
Z2=(OZ)2SiO1/2
Z3=(OZ)SiO3/2
Z4=SiO4/2
呈摩尔%的相对于硅原子的OZ含量可用下式计算,其中式中的每个峰的标记对应于对应该标记的峰下的积分面积:
在这些或其他实施方案中,另选地基于(A)硅酸盐树脂的总重量计,(A)硅酸盐树脂具有重量百分比大于0重量%至10重量%的硅键合的烯属不饱和基团。硅键合的烯属不饱和基团的重量百分比与(A)硅酸盐树脂的粘度无关,这不同于常规固体有机硅树脂的硅键合的烯属不饱和基团的重量百分比,后者是一旦分散在液体有机聚硅氧烷聚合物或媒介物中其粘度的函数。因此,例如,可增加硅键合的烯属不饱和基团的重量百分比而不影响(A)硅酸盐树脂的粘度。当制备(A)硅酸盐树脂时,可选择性地控制硅键合的烯属不饱和基团的重量百分比,如下所述。
在这些或其他实施方案中,可与(A)硅酸盐树脂的粘度无关地,选择性地控制(A)硅酸盐树脂中的硅键合的烯属不饱和基团的重量百分比。相比之下,在包括硅键合的烯属不饱和基团的常规有机硅树脂中,其含量是粘度的函数,这限制了在某些粘度下选择性地控制硅键合的烯属不饱和基团含量的能力,从而固有地限制某些最终用途应用。在各种实施方案中,(A)硅酸盐树脂具有1,000至100,000、另选地1,000至50,000、另选地1,000至10,000的重均分子量。可以相对于聚苯乙烯标准品而言,经由凝胶渗透色谱法(GPC)来测量分子量。在这些或其他实施方案中,(A)硅酸盐树脂在25℃处具有10cP至500,000cP、另选地10cP至250,000cP、另选地10cP至100,000cP的粘度。粘度可在25℃处通过具有转子的Brookfield LV DV-E粘度计测量,该转子被选择为如本领域所理解适合于(A)硅酸盐树脂的粘度。当制备(A)硅酸盐树脂时,可控制(A)硅酸盐树脂的粘度和分子量。在其他实施方案中,(A)硅酸盐树脂在25℃处是胶,在这种情况下,(A)硅酸盐树脂可不具有可在25℃处容易测量的粘度,但仍具有能够流动的特征并且针对本公开的目的被认为是液体。
在各种实施方案中,硅酸盐树脂由MQ树脂制备,其中M表示(R0SiO3/2)甲硅烷氧基单元,并且Q表示(SiO4/2)甲硅烷氧基单元,其中R0表示硅键合的取代基。此类MQ树脂是本领域中已知的,并且除非设置于溶剂中,否则通常呈固体(例如粉末或薄片)形式。然而,通常在本领域中使用的命名法中,M甲硅烷氧基单元是三甲基甲硅烷氧基单元,而MQ树脂可包括除甲基基团之外的烃基基团。然而,通常,MQ树脂的M甲硅烷氧基单元是三甲基甲硅烷氧基单元。
MQ树脂可具有式MnQ,其中下标n是指当Q甲硅烷氧基单元的摩尔数被归一化为1时,M甲硅烷氧基单元相对于Q甲硅烷氧基单元的摩尔比。n的值越大,MQ树脂的交联密度越小。反之亦然,因为当n的值降低时,M甲硅烷氧基单元的数量减少,并且因此更多的Q甲硅烷氧基单元在未经由M甲硅烷氧基单元进行封端的情况下成网。MQ树脂的式将Q甲硅烷氧基单元的含量归一化为1的事实并不意味着MQ树脂仅包括一个Q单元。通常,MQ树脂包括聚集或键合在一起的多个O甲硅烷氧基单元。在某些实施方案中,MQ树脂可包括至多4重量百分比、另选地至多3重量百分比、另选地至多2重量百分比的羟基基团。
在具体的实施方案中,下标n<1,例如下标n是0.05至0.99、另选地0.10至0.95、另选地0.15至0.90、另选地0.25至0.85,另选地0.40至0.80。在这些实施方案中,基于摩尔计,在MQ树脂中存在比M甲硅烷氧基单元更多的Q甲硅烷氧基单元。然而,在其他实施方案中,n可>1,例如>1至6、另选地>1至5、另选地>1至4、另选地>1至3、另选地>1至2。
在具体的实施方案中,为了自MQ树脂制备(A)硅酸盐树脂,在碱催化剂存在下使MQ树脂与硅烷化合物反应。硅烷化合物通常包括硅键合的烯属不饱和基团和两个硅键合的烷氧基基团。硅键合的烷氧基基团可独立地选择并且通常具有1个至10个、另选地1个至8个、另选地1个至6个、另选地1个至4个、另选地1个或2个、另选地1个碳原子。例如,硅键合的烷氧基可以是甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等。例如,硅烷化合物可具有式R2Si(OR)2,其中每个R独立地选择,并且至少一个R不是烷氧基基团的部分,其是烯属不饱和基团。
在制备(A)硅酸盐树脂的方法中,碱催化剂通常裂解MQ树脂的硅氧烷键,其通常在M甲硅烷氧基单元与Q甲硅烷氧基单元之间,以得到SiOZ基团,其中Z在上文中定义。硅烷化合物可与待掺入其中的SiOZ基团水解和缩合。裂解的甲硅烷氧基键和能够归因于硅烷化合物的线性甲硅烷氧基单元的包含物两者使得(A)硅酸盐树脂在25℃处在不存在任何溶剂的情况下为液体。
因为硅烷化合物以D甲硅烷氧基单元,即由[X]和下标b指示的那些单元掺入(A)硅酸盐树脂中,所以可基于所需的D甲硅烷氧基单元选择硅烷化合物。例如,在(A)硅酸盐树脂包括甲基乙烯基甲硅烷氧基单元的情况下,硅烷化合物是甲基乙烯基二烷氧基硅烷,例如甲基乙烯基二甲氧基硅烷。当(A)硅酸盐树脂包括二甲基甲硅烷氧基单元和甲基乙烯基甲硅烷氧基单元时,硅烷化合物可包含与二甲基二甲氧基硅烷组合的甲基乙烯基二甲氧基硅烷。因此,硅烷化合物可协同包含两种或更多种不同的硅烷化合物。
在某些实施方案中,其中(A)硅酸盐树脂中的下标c大于0,方法进一步包括具有三个独立选择的硅键合烷氧基基团的第二硅烷化合物。将第二硅烷化合物掺入到(A)硅酸盐树脂中,作为由下标c指示的甲硅烷氧基单元。第二硅烷化合物可以是官能的,例如包括硅键合的烯属不饱和基团,或者是非官能的,例如与三个独立选择的硅键合烷氧基基团组合的烷基基团。
与MQ树脂相比所用的硅烷化合物(和可选的第二硅烷化合物)的相对量是(A)硅酸盐树脂中所需的下标b(和可选的下标c)的函数。当需要更多的D甲硅烷氧基单元时,利用更多的硅烷化合物,反之亦然。鉴于本文的描述,包括此详细描述后的实施例,本领域技术人员理解如何选择性地控制此类含量。
MQ树脂和硅烷化合物在催化剂的存在下反应。通常,催化剂是酸或碱,使得MQ树脂与硅烷化合物之间的反应是酸催化的或碱催化的反应。通常,反应是碱催化的。因此,在某些实施方案中,催化剂可选自包括以下的组:强酸催化剂、强碱催化剂以及它们的组合。强酸催化剂可以是三氟甲烷磺酸等。催化剂通常是强碱催化剂。通常,强碱基催化剂是KOH,但可利用其他碱催化剂,如磷腈碱催化剂。
磷腈催化剂通常包含至少一个-(N=P<)-单元(即磷腈单元)并且通常为具有最多至10个此类磷腈单元(例如,具有平均1.5至最多5个磷腈单元)的低聚物。磷腈催化剂可为例如卤代磷腈,诸如氯磷腈(磷腈氯化物)、含氧卤代磷腈、磷腈的离子衍生物,诸如磷腈盐,特别是磷腈卤化物的离子衍生物,诸如全氯低聚磷腈盐或其部分水解形式。
在具体的实施方案中,催化剂包含磷腈碱催化剂。磷腈碱催化剂可以是本领域任何已知的,但通常具有以下化学式:
(R3 2N)3P=N)t(R3 2N)3-tP=NR3
其中每个R3独立地选自包括以下的组:氢原子、R以及它们的组合,并且t是1至3的整数。若R3是R,则R3通常是具有1个至20个、另选地1个至10个、另选地1个至4个碳原子的烷基基团。在任何(R3 2N)部分中的两个R3基团可以键合到同一氮(N)原子并且连接以完成优选地具有5个或6个成员的杂环。
另选地,磷腈碱催化剂可以是盐并且具有以下另选的化学式中的一个化学式:
[((R3 2N)3P=N)t(R3 2N)3-tP=N(H)R3]+[A-];或者
[((R3 2N)3P=N)s(R3 2N)4-sP]+[A-]
其中每个R3被独立地选择并且如上所定义,下标t如上所定义,下标s为1至4的整数,并且[A]是阴离子,并且通常选自由以下组成的组:氟化物、氢氧化物、硅烷醇化物、醇盐、碳酸酯和碳酸氢盐。在一个实施方案中,磷腈碱为氨基磷腈氢氧化物。
在某些实施方案中,在溶剂的存在下,MQ树脂和硅烷化合物在高温,例如75℃至125℃下反应。合适的溶剂可为烃。合适的烃包括芳族烃,诸如苯、甲苯或二甲苯;和/或脂族烃,诸如庚烷、己烷或辛烷。另选地,溶剂可为卤代烃,诸如二氯甲烷、1,1,1-三氯乙烷或亚甲基氯。中和剂,如乙酸可以用于在反应之后中和催化剂。本领域技术人员可以容易地确定待利用的催化剂的催化量,该催化量随其选择和反应条件而变。所得(A)硅酸盐树脂可经由常规技术(例如汽提或其他挥发技术)从反应产物中分离或回收。
PSA组合物进一步包含(B)平均每分子具有至少两个硅键合的氢原子的有机硅化合物。(B)有机硅化合物可以是线性的、支化的、部分支化的、环状的、树脂状的(即,具有三维网络),或可以包含不同结构的组合。(B)有机硅化合物通常是交联剂和/或增链剂,并且与(A)硅酸盐树脂的烯属不饱和基团反应。通常,(B)有机硅化合物包含有机氢硅氧烷。
(B)有机硅化合物可包含M、D、T和/或Q甲硅烷氧基单元的任何组合,只要(B)有机硅化合物每分子包括至少两个硅键合的氢原子即可。这些甲硅烷氧基单元可以多种方式组合而形成环状、线性、支化和/或树脂状(三维网状)结构。取决于M、D、T和/或Q单元的选择,(B)有机硅化合物可为单体的、聚合的、低聚的、线性的、支化的、环状的和/或树脂状的。
因为(B)有机硅化合物每分子平均包括至少两个硅键合的氢原子,参考上述甲硅烷氧基单元,所以(B)有机硅化合物可包含以下可选地与不包括任何硅键合氢原子的甲硅烷氧基单元组合的包括硅键合氢原子的甲硅烷氧基单元中的任一者:(R2HSiO1/2)、(RH2SiO1/2)、(H3SiO1/2)、(RHSiO2/2)、(H2SiO2/2)和/或(HSiO3/2),其中R被独立地选择并且如上所定义。
在具体的实施方案中,(B)有机硅化合物是基本线性的、另选地线性的聚有机氢硅氧烷。基本线性的或线性的聚有机氢硅氧烷具有以下单元式:
(HR10 2SiO1/2)v’(HR10SiO2/2)w’(R10 2SiO2/2)x’(R10 3SiO1/2)y’,其中每个R10是独立选择的一价烃基团,下标v′是0、1或2,下标w′是0或1或更大,下标x′是0或更大,下标y′是0、1或2,条件是量(v’+y’)=2,并且量(v’+w’)≥2。R10的一价烃基团可为如上针对R所述的一价烃基团。量(v’+w’+x’+y’)可为2至1,000。聚有机氢硅氧烷的示例有:
i)二甲基氢甲硅烷氧基封端的聚(二甲基/甲基氢)硅氧烷共聚物,
ii)二甲基氢甲硅烷氧基封端的聚甲基氢硅氧烷,
iii)三甲基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基/甲基氢)硅氧烷共聚物,
iv)三甲基甲硅烷氧基封端的聚甲基氢硅氧烷和/或
v)i)、ii)、iii)、iv)和v)中的两种或更多种的组合。合适的聚有机氢硅氧烷可从Dow Silicones Corporation(Midland,Michigan,USA.)商购获得。
在一个具体的实施方案中,(B)有机硅化合物是线性的并且包括侧接的硅键合的氢原子。在这些实施方案中,(B)有机硅化合物可以是具有以下平均式的二甲基、甲基氢聚硅氧烷:
(CH3)3SiO[(CH3)2SiO]x′[(CH3)HSiO]w′Si(CH3)3
其中x’和w’如上文所定义。本领域的技术人员理解,在上述示例性式中,二甲基甲硅烷氧基单元和甲基氢甲硅烷氧基单元可以无规或嵌段形式存在,并且任何甲基基团可被不含脂族不饱和的任何其他烃基团取代。
在另一个具体的实施方案中,(B)有机硅化合物是线性的并且包括末端硅键合的氢原子。在这些实施方案中,(B)有机硅化合物可以是具有以下平均式的SiH末端二甲基聚硅氧烷:
H(CH3)2SiO[(CH3)2SiO]x′Si(CH3)2H
其中x’如上所定义。SiH末端二甲基聚硅氧烷可单独利用或与上文直接公开的二甲基、甲基氢聚硅氧烷组合使用。当使用混合物时,混合物中每种有机氢硅氧烷的相对量可以变化。本领域的技术人员理解,上述示例性式中的任何甲基基团可被不含脂族不饱和的任何其他烃基团取代。
还另选地,(B)有机硅化合物可包括侧接和末端硅键合的氢原子。
在又另一个具体的实施方案中,(B)有机硅化合物具有式Hy’R1 3-y’Si-(OSiR1 2)m-(OSiR1H)m’-OSiR1 3-y’Hy’,其中每个R1是不含烯属不饱和的独立选择的烃基基团,每个y’独立地选自0或1,下标m和m’各自是0至1,000,条件是m和m’不同时是0并且m+m’是1至2,000、另选地1至1,500、另选地1至1,000。
在某些实施方案中,(B)有机硅化合物可包含烷基氢环硅氧烷或烷基氢二烷基环硅氧烷共聚物。合适的这类有机氢硅氧烷的具体示例包括(OSiMeH)4、(OSiMeH)3(OSiMeC6H13)、(OSiMeH)2(OSiMeC6H13)2和(OSiMeH)(OSiMeC6H13)3,其中Me代表甲基(-CH3)。
(B)有机硅化合物的合适的有机氢硅氧烷的其他示例是在一个分子中具有至少两个含SiH的环硅氧烷环的那些。此种有机氢硅氧烷可以是具有至少两个环硅氧烷环的任何有机聚硅氧烷,在每个硅氧烷环上具有至少一个与硅键合的氢(SiH)原子。环硅氧烷环包含至少三个甲硅烷氧基单元(这是要形成硅氧烷环所需的最小量),并且可以是形成环状结构的M、D、T和/或Q甲硅烷氧基单元的任意组合,条件是在每个硅氧烷环上的环状甲硅烷氧基单元中的至少一个包含一个SiH单元,该SiH单元可以是M甲硅烷氧基单元、D甲硅烷氧基单元和/或T甲硅烷氧基单元。当其他取代基为甲基时,这些甲硅烷氧基单元可分别表示为MH、DH和TH甲硅烷氧基单元。
(B)有机硅化合物可包含在至少一种特性,诸如结构、分子量、键合到硅原子的一价基团和硅键合的氢原子的含量方面不同的两种或更多种不同的有机氢硅氧烷的组合。PSA组合物可包含一定量的(B)有机硅化合物,该量使得组分(B)中的硅键合的氢原子相对于组分(A)中的硅键合的烯属不饱和基团(以及其他组分的那些烯属不饱和基团,若存在)的摩尔比的量是0.01∶1至5∶1、另选地0.1∶1至3∶1、另选地0.3∶1至2∶1、另选地0.3∶1至1∶1。
PSA组合物进一步包含(C)硅氢加成反应催化剂。(C)硅氢加成反应催化剂不受限制,并且可以是用于催化硅氢加成反应的任何已知的硅氢加成反应催化剂。可使用不同硅氢加成反应催化剂的组合。
在某些实施方案中,(C)硅氢加成反应催化剂包含VIII族至XI族过渡金属。VIII族至XI族过渡金属是指现代IUPAC命名法。VIII族过渡金属是铁(Fe)、钌(Ru)、锇(Os)和铪(Hs);IX族过渡金属为钴(Co)、铑(Rh)和铱(Ir);X族过渡金属是镍(Ni)、钯(Pd)和铂(Pt);并且XI族过渡金属是铜(Cu)、银(Ag)和金(Au)。它们的组合、它们的络合物(例如有机金属络合物)以及其他形式的此类金属可用作(C)硅氢加成反应催化剂。
适用于(C)硅氢加成反应催化剂的催化剂的附加示例包括铼(Re)、钼(Mo)、IV族过渡金属(即钛(Ti)、锆(Zr)和/或铪(Hf))、镧系元素、锕系元素以及I族和II族金属络合物(例如,包含钙(Ca)、钾(K)、锶(Sr)等的那些)。它们的组合、它们的络合物(例如有机金属络合物)以及其他形式的此类金属可用作(C)硅氢加成反应催化剂。
(C)硅氢加成反应催化剂可以是任何合适的形式。例如,(C)硅氢加成反应催化剂可以是固体,其示例包括铂基催化剂、钯基催化剂和类似的贵金属基催化剂,以及镍基催化剂。其具体示例包括镍、钯、铂、铑、钴和类似元素,以及铂-钯、镍-铜-铬、镍-铜-锌、镍-钨、镍-钼和包括多种金属的组合的类似催化剂。固体催化剂的附加示例包括Cu-Cr、Cu-Zn、Cu-Si、Cu-Fe-Al、Cu-Zn-Ti和类似的含铜催化剂等。
(C)硅氢加成反应催化剂可以在固体载体中或固体载体上。载体的示例包括活性炭、二氧化硅、二氧化硅氧化铝、氧化铝、沸石和其他无机粉末/颗粒(例如硫酸钠)等。(C)硅氢加成反应催化剂也可以设置于媒介物中,例如,溶解(C)硅氢加成反应催化剂的溶剂,或者仅携载(C)硅氢加成反应催化剂但不溶解它的媒介物。此类媒介物是本领域已知的。
在具体的实施方案中,(C)硅氢加成反应催化剂包含铂。在这些实施方案中,(C)硅氢加成反应催化剂由例如以下所例示:铂黑,诸如氯铂酸、氯铂酸六水合物、氯铂酸与一元醇的反应产物、双(乙基乙酰乙酸)铂、双(乙酰丙酮)铂、氯化铂的化合物以及此类化合物与烯烃或有机聚硅氧烷的络合物,以及微封装于基质或核壳型化合物中的铂化合物。微封装的硅氢加成催化剂及其制备方法也是本领域已知的,如美国专利4,766,176和5,017,654中所举例说明的,这些专利以引用方式全文并入本文。
适合用作(C)硅氢加成反应催化剂的铂与有机聚硅氧烷的络合物包括与铂的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物。这些络合物可以微封装于树脂基质中。另选地,(C)硅氢加成反应催化剂可包含1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷与铂的络合物。(C)硅氢加成反应催化剂可以通过包括使氯铂酸与脂族不饱和有机硅化合物如二乙烯基四甲基二硅氧烷或烯烃-铂-甲硅烷基络合物反应的方法制备。烯烃-铂-甲硅烷基配合物可以例如通过将0.015摩尔(COD)PtCl2与0.045摩尔COD以及0.0612摩尔HMeSiCl2混合来制备。
(C)硅氢加成反应催化剂还可以或另选地为可光活化的硅氢加成反应催化剂,其可以经由照射和/或加热来引发固化。可光活化的硅氢加成反应催化剂可以是特别是能够在暴露于波长是150纳米至800纳米(nm)的辐射时催化硅氢加成反应的任何硅氢加成反应催化剂。
适用于(C)硅氢加成反应催化剂的可光活化的硅氢加成反应催化剂的具体示例包括但不限于β-二酮铂(II)络合物,诸如双(2,4-戊二酸)铂(II)、双(2,4-己二酸)铂(II)、双(2,4-庚二酸)铂(II)、双(1-苯基-1,3-丁二酸)铂(II)、双(1,3-二苯基-1,3-丙二酸)铂(II)、双(1,1,1,5,5,5-六氟-2,4-戊二酸)铂(II);(η-环戊二烯基)三烷基铂络合物,诸如(Cp)三甲基铂、(Cp)乙基二甲基铂、(Cp)三乙基铂、(氯-Cp)三甲基铂和(三甲基甲硅烷基-Cp)三甲基铂,其中Cp表示环戊二烯基;三氮烯氧化物-过渡金属络合物,诸如Pt[C6H5NNNOCH3]4、Pt[p-CN-C6H4NNNOC6H11]4、Pt[p-H3COC6H4NNNOC6H11]4、Pt[p-CH3(CH2)x-C6H4NNNOCH3]4、1,5-环辛二烯.Pt[p-CN-C6H4NNNOC6H11]2、1,5-环辛二烯.Pt[p-CH3O-C6H4NNNOCH3]2、[(C6H5)3P]3Rh[p-CN-C6H4NNNOC6H11]和Pd[p-CH3(CH2)x-C6H4NNNOCH3]2,其中x为1、3、5、11或17;(η-二烯)(σ-芳基)铂络合物,诸如(η4-1,5-环辛二烯基)二苯基铂、η4-1,3,5,7-环辛四烯基)二苯基铂、(η4-2,5-降冰片二烯基)二苯基铂、(η4-1,5-环辛二烯基)双-(4-二甲基氨基苯基)铂、(η4-1,5-环辛二烯基)双-(4-乙酰基苯基)铂和(η4-1,5-环辛二烯基)双-(4-三氟甲基苯基)铂。通常,可光活化的硅氢加成反应催化剂是Pt(II)β-二酮络合物,并且更通常,该催化剂是铂(II)双(2,4-戊二酸)。
(C)硅氢加成反应催化剂以催化量,即足以促进其在所需条件下固化的量或数量存在于PSA组合物中。硅氢加成反应催化剂可以是单种的硅氢加成反应催化剂或包含两种或更多种不同硅氢加成反应催化剂的混合物。
(C)硅氢加成反应催化剂的催化量可>0.01ppm至10,000ppm;另选地>1,000ppm至5,000ppm。另选地,(C)硅氢加成反应催化剂的典型催化量为0.1ppm至5,000ppm、另选地1ppm至2,000ppm、另选地>0ppm至1,000ppm。另选地,(C)硅氢加成反应催化剂的催化量可为0.01ppm至1,000ppm、另选地0.01ppm至100ppm、另选地20ppm至200ppm,以及另选地0.01ppm至50ppm的铂族金属;以上基于PSA组合物的总重量计。
在某些实施方案中,PSA组合物进一步包含(D)有机聚硅氧烷,该有机聚硅氧烷平均每分子具有至少两个硅键合的烯属不饱和基团。在某些实施方案中,(D)有机聚硅氧烷平均每分子具有至少两个具有末端脂族不饱和的硅键合的基团。此(D)有机聚硅氧烷可以是线性的、支化的、部分支化的、环状的、树脂状的(即,具有三维网络),或可以包含不同结构的组合。聚有机硅氧烷可具有平均式:R4 aSiO(4-a)/2,其中每个R4独立地选自一价烃基团或一价卤代烃基团,前提条件是在每个分子中,R4中的至少两个包含脂族不饱和,并且其中下标a被选择为使得0<a≤3.2。R4的合适的一价烃基团和一价卤化烃基团如上文针对R所述。聚有机硅氧烷的上述平均式可另选地写成(R4 3SiO1/2)b(R4 2SiO2/2)c(R4SiO3/2)d(SiO4/2)e,其中R4如上所定义,并且下标b、c、d和e各自独立地为≥0至≤1,条件是量(b+c+d+e)=1。本领域技术人员理解这些M、D、T和Q单元及其摩尔分数如何影响上述平均式中的下标a。T单元(由下标d表示)、Q单元(由下标e表示)或两者通常存在于聚有机硅氧烷树脂中,而由下标c表示的D单元通常存在于聚有机硅氧烷聚合物中(并且也可存在于聚有机硅氧烷树脂或支化聚有机硅氧烷中)。
另选地,(D)有机聚硅氧烷可以是基本线性的,另选地是线性的。基本线性的有机聚硅氧烷可具有平均式:R4 a′SiO(4-a′)/2,其中每个R4并且如上所定义,并且其中下标a′被选择为使得1.9≤a′≤2.2。
在25℃处,组分(D)的基本线性的有机聚硅氧烷可以是能够流动的液体或可具有未固化橡胶的形式。基本线性的有机聚硅氧烷在25℃处可具有10mPa·s至30,000,000mPa·s、另选地10mPa·s至10,000mPa·s、另选地100mPa·s至1,000,000mPa·s、以及另选地100mPa·s至100,000mPa·s的粘度。粘度可在25℃处通过具有转子的BrookfieldLVDV-E粘度计测量,该转子被选择为适合于基本线性的聚有机硅氧烷,即RV-1至RV-7的粘度。通常,为了与组分(A)的混溶性,组分(D)是在25℃处能够流动的液体。
另选地,当(D)有机聚硅氧烷是基本线性的或线性的时,(D)有机聚硅氧烷可具有平均单元式:(R6R5 2SiO1/2)aa(R6R5SiO2/2)bb(R6 2SiO2/2)cc(R5 3SiO1/2)dd,其中每个R5是独立选择的不含脂族不饱和的一价烃基团或不含脂族不饱和的一价卤化烃基团;每个R6独立地选自烯基和炔基;下标aa为0、1或2,下标bb为0或更大,下标cc为1或更大,下标dd为0、1或2,前提条件是量(aa+dd)≥2,并且(aa+dd)=2,前提条件是量(aa+bb+cc+dd)为3至2,000。另选地,下标cc≥0。另选地,下标bb≥2。另选地,量(aa+dd)为2至10、另选地2至8、以及另选地2至6。另选地,下标cc为0至1,000、另选地1至500、以及另选地1至200。另选地,下标bb为2至500、另选地2至200、以及另选地2至100。
R5的一价烃基团的示例有具有1个至6个碳原子的烷基基团、具有6个至10个碳原子的芳基基团、具有1个至6个碳原子的卤代烷基基团、具有6个至10个碳原子的卤代芳基基团、具有7个至12个碳原子的芳烷基基团或具有7个至12个碳原子的卤代芳烷基基团,其中烷基、芳基和卤代烷基如本文所述。另选地,每个R5为烷基基团。另选地,每个R5独立地为甲基、乙基或丙基。R5的每个实例可以相同或不同。另选地,每个R5为甲基基团。
R6的脂族不饱和一价烃基团能够进行硅氢加成反应。R6的合适的脂族不饱和烃基团的示例有如本文所定义的烯基基团,并且示例有乙烯基、烯丙基、丁烯基和己烯基;以及如本文所定义的炔基基团,并且示例有乙炔基和丙炔基。另选地,每个R6可以是乙烯基或己烯基。另选地,每个R6为乙烯基基团。(D)有机聚硅氧烷的烯基或炔基含量可以是基于(D)有机聚硅氧烷的重量计0.1%至1%,另选地0.2%至0.5%。
当(D)有机聚硅氧烷是基本线性的,另选地是线性的时,至少两个脂族不饱和基团可键合到在侧接位置、末端位置或侧接位置和末端位置两者中的硅原子。作为具有侧接的硅键合的脂族不饱和基团的(D)有机聚硅氧烷的具体示例,起始材料A)可具有平均单元式:
[(CH3)3SiO1/2]2[(CH3)2SiO2/2]cc[(CH3)ViSiO2/2]bb,其中下标bb和cc如上所定义,并且Vi表示乙烯基基团。就该平均式而言,任何甲基基团可被不同的一价烃基团(诸如烷基或芳基)替代,并且任何乙烯基基团可被不同的脂族不饱和一价烃基团(诸如烯丙基或己烯基)替代。另选地,作为平均每分子具有至少两个硅键合的脂族不饱和基团的聚有机硅氧烷的具体示例,(D)有机聚硅氧烷可具有平均式:Vi(CH3)2SiO[(CH3)2SiO]ccSi(CH3)2Vi,其中下标cc和Vi如上所定义。用硅键合的乙烯基基团封端的二甲基聚硅氧烷可单独使用或与上文公开的二甲基、甲基-乙烯基聚硅氧烷组合使用作为(D)有机聚硅氧烷。就该平均式而言,任何甲基基团可被不同的一价烃基团替代,并且任何乙烯基基团可被任何末端脂族不饱和一价烃基团替代。因为至少两个硅键合的脂族不饱和基团可以是侧接的和末端的两者,所以(D)有机聚硅氧烷可另选地具有平均单元式:
[Vi(CH3)2SiO1/2]2[(CH3)2SiO2/2]cc[(CH3)ViSiO2/2]bb,其中下标bb、cc和Vi如上所定义。
当(D)有机聚硅氧烷是基本线性的聚有机硅氧烷时,(D)有机聚硅氧烷的示例可有:在分子两端以二甲基乙烯基甲硅烷氧基基团封端的二甲基聚硅氧烷,在分子两端以二甲基乙烯基甲硅烷氧基基团封端的甲基苯基聚硅氧烷,在分子两端以二甲基乙烯基甲硅烷氧基基团封端的甲基苯基硅氧烷和二甲基硅氧烷的共聚物,在分子两端以二甲基乙烯基甲硅烷氧基基团封端的甲基乙烯基硅氧烷和甲基苯基硅氧烷的共聚物,在分子两端以二甲基乙烯基甲硅烷氧基基团封端的甲基乙烯基硅氧烷和二苯基硅氧烷的共聚物,在分子两端以二甲基乙烯基甲硅烷氧基基团封端的甲基乙烯基硅氧烷、甲基苯基硅氧烷和二甲基硅氧烷的共聚物,在分子两端以三甲基甲硅烷氧基基团封端的甲基乙烯基硅氧烷和甲基苯基硅氧烷的共聚物,在分子两端以三甲基甲硅烷氧基基团封端的甲基乙烯基硅氧烷和二苯基硅氧烷的共聚物,以及在分子两端以三甲基甲硅烷氧基基团封端的甲基乙烯基硅氧烷、甲基苯基硅氧烷和二甲基硅氧烷的共聚物。
另选地,(D)有机聚硅氧烷可以包含基本线性的、另选地线性的聚有机硅氧烷,该聚有机硅氧烷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,
ii)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),
iii)二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的聚甲基乙烯基硅氧烷,
iv)三甲基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基乙烯基硅氧烷),
v)三甲基甲硅烷氧基封端的聚甲基乙烯基硅氧烷,
vi)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),
vii)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),
viii)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),
ix)苯基,甲基,乙烯基-甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷,
x)二甲基己烯基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷,
xi)二甲基己烯基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基己烯基硅氧烷),
xii)二甲基己烯基甲硅烷氧基封端的聚甲基己烯基硅氧烷,
xiii)三甲基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基己烯基硅氧烷),
xiv)三甲基甲硅烷氧基封端的聚甲基己烯基硅氧烷,
xv)二甲基己烯基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基己烯基硅氧烷),
xvi)二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基己烯基硅氧烷),以及
xvii)它们的组合。
另选地,(D)有机聚硅氧烷可以包含树脂状聚有机硅氧烷。树脂状聚有机硅氧烷可具有平均式:R4 a″SiO(4-a″)/2,其中每个R4如上所定义独立地选择,并且其中下标a″被选择为使得0.5≤a″≤1.7。
树脂状聚有机硅氧烷具有支化或三维网络分子结构。在25℃处,树脂状聚有机硅氧烷可以呈液体或固体形式。另选地,树脂状聚有机硅氧烷可由以下所例示:仅包含T单元的聚有机硅氧烷,包含T单元与其他甲硅烷氧基单元(例如M、D和/或Q甲硅烷氧基单元)的组合的聚有机硅氧烷,或包含Q单元与其他甲硅烷氧基单元(即M、D和/或T甲硅烷氧基单元)的组合的聚有机硅氧烷。通常,树脂状聚有机硅氧烷包含T和/或Q单元。树脂状聚有机硅氧烷的具体示例包括乙烯基封端的倍半硅氧烷(即,T树脂)和乙烯基封端的MDQ树脂。
另选地,(D)有机聚硅氧烷可包含支链硅氧烷、倍半硅氧烷或支链硅氧烷和倍半硅氧烷两者。
当(D)有机聚硅氧烷包含不同有机聚硅氧烷的共混物时,该共混物可以是物理共混物或混合物。例如,当(D)有机聚硅氧烷包含支链硅氧烷和倍半硅氧烷时,基于PSA组合物中存在的所有组分的合并重量计,支链硅氧烷和倍半硅氧烷以相对于彼此使得支链硅氧烷的量和倍半硅氧烷的量组合总计100重量份的量存在。支链硅氧烷可以50重量份至100重量份的量存在,并且倍半硅氧烷可以0重量份至50重量份的量存在。另选地,支链硅氧烷可以50重量份至90重量份的量存在,并且倍半硅氧烷可以10重量份至50重量份的量存在。另选地,支链硅氧烷可以50重量份至80重量份的量存在,并且倍半硅氧烷可以20重量份至50重量份的量存在。另选地,支链硅氧烷可以50重量份至76重量份的量存在,并且倍半硅氧烷可以24重量份至50重量份的量存在。另选地,支链硅氧烷可以50重量份至70重量份的量存在,并且倍半硅氧烷可以30重量份至50重量份的量存在。
(D)有机聚硅氧烷的支链硅氧烷可具有单元式:(R7 3SiO1/2)p(R8R7 2SiO1/2)q(R7 2SiO2/2)r(SiO4/2)s,其中每个R7独立地是不含脂族不饱和的一价烃基团或不含脂族不饱和的一价卤化烃基团,并且每个R8是烯基基团或炔基基团,两者均如上所述,下标p≥0,下标q>0,15≥r≥995,并且下标s>0。
在直接上述单元式中,下标p≥0。下标q>0。另选地,下标q≥3。下标r是15至995。下标s>0。另选地,下标s≥≥1。另选地,对于下标p:22≥p≥0;另选地20≥≥p≥0;另选地15≥p≥0;另选地10≥p≥0;以及另选地5≥p≥0。另选地,对于下标q:22≥q>0;另选地22≥q≥4;另选地20≥q>0;另选地15≥q>1;另选地10≥q≥2;以及另选地15≥q≥4。另选地,对于下标r:800≥r≥15;以及另选地400≥r≥15。另选地,对于下标s:10≥s>0;另选地,10≥s≥1;另选地5≥s>0;以及另选地s=1。另选地,下标s为1或2。另选地,当下标s=1时,则下标p可为0并且下标q可为4。
支链硅氧烷可包含至少两个式(R7 2SiO2/2)m的聚二有机硅氧烷链,其中每个下标m独立地为2至100。另选地,支链硅氧烷可包含键合到式(R7 2SiO2/2)o的四个聚二有机硅氧烷链的式(SiO4/2)的至少一个单元,其中每个下标o独立地是1至100。另选地,支链硅氧烷可具有式:
其中下标u为0或1,每个下标t独立地为0至995、另选地15至995、以及另选地0至100;每个R9是独立地选择的一价烃基团,每个R7是如上所述的独立地选择的不含脂族不饱和的一价烃基团或不含脂族不饱和的一价卤化烃基团,并且每个R8独立地选自如上所述的烯基和炔基。合适的支链硅氧烷的示例有美国专利6,806,339和美国专利公布2007/0289495中所公开的那些。
在具体的实施方案中,支链硅氧烷具有式(R2 yR1 3-ySiO1/2)x(R1R2SiO2/2)z(SiO4/2),其中每个R1为独立选择的不含烯属不饱和的烃基基团;每个R2独立地选自R1和烯属不饱和基团,下标y在由下标x指示的每个甲硅烷氧基单元中独立地选择并且为1或2;各自地;下标x为1.5至6;并且下标z为3至1,000。不含烯属不饱和的烃基基团和烯属不饱和基团的具体示例如上针对R所阐述。
倍半硅氧烷可具有单元式:
(R7 3SiO1/2)i(R8R7 2SiO1/2)f(R7 2SiO2/2)g(R7SiO3/2)h,其中R7和R8如上所述,下标i≥0、下标f>0、下标g是15至995,并且下标h>0。下标i可为0至10。另选地,对于下标i:12≥i≥0;另选地,10≥i≥0;另选地,7≥≥i≥0;另选地5≥i≥0;并且另选地3≥i≥0。
另选地,下标f≥≥1。另选地,下标f≥3。另选地,对于下标f:12≥f>0;另选地,12≥f≥3;另选地,10≥f>0;另选地,7≥f>1;另选地,5≥f≥2;以及另选地7≥f≥3。另选地,对于下标g:800≥g≥15;以及另选地400≥g≥15。另选地,下标h≥1。另选地,下标h为1至10。另选地,对于下标h:10≥h>0;另选地,5≥h>0;以及另选地h=1。另选地,下标h为1至10,另选地下标h为1或2。另选地,当下标h=1时,则下标f可为3并且下标i可为0。基于倍半硅氧烷的重量,下标f的值可足以提供烯基含量为0.1%至1%、另选地0.2%至0.6%的单元式(ii-II)的倍半硅氧烷。合适的倍半硅氧烷的示例有美国专利4,374,967中所公开的那些。
(D)有机聚硅氧烷可包含在至少一种特性,诸如结构、分子量、键合到硅原子的一价基团和脂族不饱和基团的含量方面不同的两种或更多种不同的聚有机硅氧烷的组合。PSA组合物可包含基于PSA组合物的总重量计60重量%至99.5重量%、另选地60重量%至98重量%、另选地60重量%至95重量%、另选地70重量%至95重量%、另选地75重量%至95重量%的量的(D)有机聚硅氧烷。
在某些实施方案中,PSA组合物进一步包含(E)抑制剂。(E)抑制剂可用于与包含相同起始材料但省略(E)抑制剂的组合物相比改变PSA组合物的反应速率或固化速率。(E)抑制剂的示例有炔属醇类,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,和1-乙炔基-1-环己醇以及它们的组合;环烯基硅氧烷类,诸如甲基乙烯基环硅氧烷类,其示例有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以及它们的组合;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;三唑类,诸如苯并三唑;膦类;硫醇类;肼类;胺类,如四甲基乙二胺;反丁烯二酸二烷酯、反丁烯二酸二烯酯、反丁烯二酸二烷氧基烷酯;顺丁烯二酸酯类,如顺丁烯二酸二烯丙酯;腈类;醚类;一氧化碳;烯烃类,如环辛二烯、二乙烯基四甲基二硅氧烷;醇类,如苄醇;以及它们的组合。另选地,(E)抑制剂可选自由以下组成的组:炔醇(例如,1-乙炔基-1-环己醇)和马来酸酯(例如,马来酸二烯丙酯、双马来酸酯或马来酸正丙酯)以及它们中两种或更多种的组合。
另选地,(E)抑制剂可以是甲硅烷基化炔属化合物。不希望受理论的束缚,据认为与不含有甲硅烷基化炔属化合物或含有有机炔醇抑制剂(诸如上述的那些)的组合物的硅氢加成所得反应产物相比,添加甲硅烷基化炔属化合物减少由PSA组合物的硅氢加成反应而制备的反应产物的黄变。
甲硅烷基化炔属化合物的示例有(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)三甲基硅烷以及它们的组合。另选地,(E)抑制剂的示例有甲基(三(1,1-二甲基-2-丙炔基氧基))硅烷、((1,1-二甲基-2-丙炔基)氧基)三甲基硅烷或它们的组合。可用作(E)抑制剂的甲硅烷基化炔属化合物可通过本领域已知的方法制备,该方法诸如通过将上述炔醇与氯硅烷在酸受体的存在下反应,使上述炔醇被甲硅烷基化。
组合物中的(E)抑制剂的量将取决于各种因素,包括PSA组合物的所需适用期,PSA组合物将是单组分组合物还是多组分组合物,具体使用的抑制剂,以及组分(A)至(D)的选择和量。然而,当存在抑制剂时,则(E)抑制剂的量可以是基于PSA组合物中的总重量计0%至1%、另选地0%至5%、另选地0.001%至1%、另选地0.01%至0.5%以及另选地0.0025%至0.025%。
在某些实施方案中,PSA组合物进一步包含(F)增粘剂。合适的增粘剂的示例有乙烯基烷氧基硅烷与环氧基官能化烷氧基硅烷的反应产物;乙烯基乙酰氧基硅烷与环氧官能化烷氧基硅烷的反应产物;以及每分子具有至少一个脂族不饱和烃基团和至少一个可水解基团的聚有机硅氧烷与环氧官能化烷氧基硅烷的组合(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化聚二甲基硅氧烷与缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷的组合)。另选地,增粘剂可包含聚有机硅酸盐树脂。合适的增粘剂和其制备方法公开于例如美国专利9,562,149;美国专利申请公布号2003/0088042、2004/0254274和2005/0038188;和欧洲专利0 556 023中。
合适的增粘剂的另外示例包括过渡金属螯合物、烃氧基硅烷(如烷氧基硅烷)、烷氧基硅烷与羟基官能化聚有机硅氧烷的组合或它们的组合。(F)增粘剂可以是具有至少一个取代基的硅烷,该至少一个取代基具有增粘基团,诸如环氧基、乙酰氧基或丙烯酸酯基团。附加地或另选地,增粘基团可为不影响(C)硅氢加成反应催化剂的任何可水解基团。另选地,(F)增粘剂可包含此类硅烷的部分缩合物,例如具有增粘基团的有机聚硅氧烷。还另选地,(F)增粘剂可包含烷氧基硅烷与羟基官能化聚有机硅氧烷的组合。
另选地,(F)增粘剂可包含不饱和化合物或环氧基官能化化合物。(F)增粘剂可包含不饱和烷氧基硅烷或环氧基官能化烷氧基硅烷。例如,官能化烷氧基硅烷可包含至少一个不饱和有机基团或环氧官能化有机基团。环氧官能化的有机基团的示例有3-缩水甘油氧基丙基和(环氧环己基)乙基。不饱和有机基团例如为3-甲基丙烯酰氧基丙基、3-丙烯酰氧基丙基以及不饱和单价烃基团,诸如乙烯基、烯丙基、己烯基、十一烯基。不饱和化合物的一个具体示例是乙烯基三乙酰氧基硅烷。
合适的环氧官能化烷氧基硅烷的具体示例包括3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、(环氧基环己基)乙基二甲氧基硅烷、(环氧基环己基)乙基二乙氧基硅烷以及它们的组合。合适的不饱和烷氧基硅烷的示例包括乙烯基三甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、己烯基三甲氧基硅烷、十一碳烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷以及它们的组合。
(F)增粘剂还可包含一种或多种这些化合物的反应产物或部分反应产物。例如,在一个具体的实施方案中,(F)增粘剂可包含乙烯基三乙酰氧基硅烷与3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷的反应产物或部分反应产物。另选地或除此之外,(F)增粘剂可包含烷氧基或烯基官能化硅氧烷。
另选地,(F)增粘剂可包含环氧基官能化硅氧烷,诸如如上文所述的羟基封端的聚有机硅氧烷与环氧基官能化烷氧基硅烷的反应产物,或羟基封端的聚有机硅氧烷与环氧基官能化烷氧基硅烷的物理共混物。(F)增粘剂可包含环氧基官能化烷氧基硅烷和环氧基官能化硅氧烷的组合。例如,(F)增粘剂由以下所例示:3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷和羟基封端的甲基乙烯基硅氧烷与3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷的反应产物的混合物,或3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷和羟基封端的甲基乙烯基硅氧烷的混合物,或3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷和羟基封端的甲基乙烯基/二甲基硅氧烷共聚物的混合物。
另选地,(F)增粘剂可包含过渡金属螯合物。合适的过渡金属螯合物包括钛酸盐(titanates)、锆酸盐(诸如乙酰丙酮锆)、铝螯合物(诸如乙酰丙酮铝)以及它们的组合。另选地,(F)增粘剂可包含过渡金属螯合物与烷氧基硅烷的组合,如缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷与铝螯合物或锆螯合物的组合。
若利用增粘剂,则存在于PSA组合物中的(F)增粘剂的具体量取决于各种因素,包括基底的类型以及是否使用底漆。在某些实施方案中,(F)增粘剂以0重量份/100重量份组分(A)至2重量份/100重量份组分(A)的量存在于PSA组合物中。另选地,(F)增粘剂以0.01重量份/100重量份组分(A)至2重量份/100重量份组分(A)的量存在于PSA组合物中。
在某些实施方案中,PSA组合物进一步包含(G)媒介物。(G)媒介物通常溶解PSA组合物的组分,并且若组分溶解,则(G)媒介物可称为溶剂。合适的媒介物包括有机硅(直链和环状的两种)、有机油、有机溶剂以及这些的混合物。(G)媒介物不必须,但可任选地用于将PSA组合物施加到基底上。
通常,(G)媒介物(若存在于PSA组合物中)为有机液体。有机液体包括被视为油或溶剂的那些。有机液体由以下但不限于以下所例示:芳族烃、脂族烃、具有多于3个碳原子的醇、醛、酮、胺、酯、醚、二醇、二醇醚、烷基卤化物和芳族卤化物。烃包括异十二烷、异十六烷、Isopar L(C11至C13)、Isopar H(C11至C12)、氢化聚癸烯、芳族烃和卤化烃。醚和酯包括新戊酸异癸酯、庚酸新戊二醇酯、二硬脂酸二醇酯、碳酸二辛酯、碳酸二乙基己酯、丙二醇正丁基醚、乙基-3乙氧基丙酸酯、丙二醇甲醚乙酸酯、新戊酸十三烷酯、丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇甲醚(PGME)、新戊酸十八烷酯、己二酸二异丁酯、己二酸二异丙酯、二辛酸丙二醇酯/二癸酸丙二醇酯、辛基醚和棕榈酸辛酯。适合作为独立化合物或作为(G)媒介物的成分的附加有机流体包括脂肪、油、脂肪酸和脂肪醇。(G)媒介物也可为25℃处的粘度在1mm2/秒至1,000mm2/秒范围内的低粘度有机聚硅氧烷或挥发性甲基硅氧烷或挥发性乙基硅氧烷或挥发性甲基乙基硅氧烷,诸如六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、八甲基三硅氧烷、十甲基四硅氧烷、十二甲基五硅氧烷、十四甲基六硅氧烷、十六甲基七硅氧烷、七甲基-3-{(三甲基甲硅烷基)氧基)}三硅氧烷、六甲基-3,3,双{(三甲基甲硅烷基)氧基}三硅氧烷、五甲基{(三甲基甲硅烷基)氧基}环三硅氧烷以及聚二甲基硅氧烷、聚乙基硅氧烷、聚甲基乙基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚二苯基硅氧烷、辛酰基聚甲基硅氧烷以及它们的任何混合物。
在具体的实施方案中,(G)媒介物选自聚烷基硅氧烷;四氢呋喃;溶剂油;石脑油;醇,诸如甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇和正丙醇;酮,诸如丙酮、甲基乙基酮或甲基异丁基酮;芳族烃,诸如苯、甲苯或二甲苯;脂族烃,诸如庚烷、己烷或辛烷;二醇醚,诸如丙二醇甲醚、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;或它们的组合。
(G)媒介物的量将取决于各种因素,包括所选媒介物的类型以及存在于PSA组合物中的其他组分的量和类型。在制备PSA组合物期间可添加(G)媒介物,例如以帮助混合和递送。在制备PSA组合物之后,包括在由PSA组合物制备PSA之前和/或在其同时,可任选地去除(G)媒介物的全部或部分。然而,通常,PSA组合物不含(G)媒介物,并且因此PSA组合物为无溶剂PSA组合物。
PSA组合物可以任选地进一步包含(H)聚烷基硅氧烷树脂。聚烷基硅氧烷树脂是基本上由M和Q甲硅烷氧基单元组成的MQ树脂。M甲硅烷氧基单元可包括键合到硅或非官能有机基团,如烷基基团的烯属不饱和基团。
(H)聚烷基硅氧烷树脂可含有平均3摩尔%至30摩尔%、另选地0.1摩尔%至30摩尔%、另选地0.1摩尔%至5摩尔%、另选地3摩尔%至100摩尔%的硅键合的烯基基团。(H)聚烷基硅氧烷树脂中硅键合的烯基基团的摩尔百分比是(H)聚烷基硅氧烷树脂中含烯基基团的甲硅烷氧基单元的摩尔数相对于(H)聚烷基硅氧烷树脂中甲硅烷氧基单元的总摩尔数的比率乘以100。
此类树脂的制备方法是本领域熟知的。例如,可以通过使用至少一种含烯基的封端剂处理由Daudt等人所述的二氧化硅水溶胶封端方法生成的树脂共聚物,来制备树脂。Daudt等人所述的方法在美国专利2,676,182中有所公开。
通常含有小于2%的硅键合的羟基基团的(H)聚烷基硅氧烷树脂可由如下方法制备:将Daudt等人所述的产物与含烯基基团的封端剂和不含脂族不饱和的封端剂以足以在最终产物中提供3摩尔%至30摩尔%的不饱和有机基团的量进行反应。封端剂的示例包括但不限于硅氮烷、硅氧烷和硅烷。合适的封端剂是本领域已知的,并且示例于美国专利4,584,355;4,591,622;和4,585,836中。单一封端剂或此类试剂的混合物可用于制备所述树脂。
其他任选组分可以存在于PSA组合物中,包括例如反应性稀释剂、芳香剂、防腐剂、着色剂、染料和填料,例如二氧化硅、石英、炭黑或白垩。
还提供了制备PSA组合物的方法。方法包含将组分(A)-(C)与任何任选组分组合,以得到PSA组合物。通常,在不存在任何溶剂的情况下,将(A)硅酸盐树脂直接置于PSA组合物中,使得PSA组合物及其制备方法均不含溶剂。然而,组分可以任何方式并且以任何添加顺序,可选地在搅拌或其他混合下组合。因为(A)硅酸盐树脂可与PSA组合物混溶或在PSA组合物中混溶,所以不需要溶剂。
PSA组合物可通过包括用任何便利的方式(诸如在室温或高温处混合)将组分组合在一起的方法制备。例如,当将在高温处制备PSA组合物并且/或者将把PSA组合物作为单部分组合物制备时,可以在(C)硅氢加成反应催化剂之前添加(E)抑制剂。
另选地,可将PSA组合物制备成多部分组合物,例如,当PSA在使用前将被保存很长一段时间时。在多部分组合物中,通常将(C)硅氢加成反应催化剂储存在与任何具有硅键合的氢原子的起始材料,例如(B)有机硅化合物独立的部分中,并且在即将使用PSA组合物前将该等部分组合。例如,可通过任何便利的方式(诸如混合)组合起始材料来制备两部分组合物,该等起始材料包含:(A)硅酸盐树脂、(B)有机硅化合物以及可选的上述一种或多种其他附加起始材料,以形成基体部分。可通过任何便利的方式(诸如混合)组合组分(D)(在使用时)和(C)硅氢加成反应催化剂以及可选的上述一种或多种其他附加起始材料来制备固化剂。可以在环境温度或高温组合起始材料。(E)抑制剂可包括于基体部分、固化剂部分或独立的附加部分中的一者或多者中。(F)增粘剂在使用时可以被添加到基体部分,或可以作为单独的附加部分添加。(H)聚烷基硅氧烷树脂在使用时可以被添加到基体部分、固化剂部分或单独的附加部分。当使用两部分组合物时,基体部分的量与固化剂部分的量的重量比可在1∶1至10∶1的范围内。该PSA组合物将经由硅氢加成反应固化以形成压敏粘合剂。在某些实施方案中,通过固化该PSA组合物形成的压敏粘合剂具有至少一些粘着性,其可容易地通过触摸或其它已知方法来确定。
上述方法还可包括一个或多个附加的步骤。如上所述制备的PSA组合物可以用于在基底上形成粘合剂制品,例如,压敏粘合剂(通过固化上述PSA组合物制备)。因此,上述方法还可包括将该PSA组合物施加到基底。
将该PSA组合物施加到基底可以通过任何便利的方式进行。例如,可以通过凹版式(gravure)涂布机、照相式(offset)涂布机、照相-凹版式涂布机、辊式涂布机、反向辊式涂布机、气刀式涂布机或幕帘式涂布机将该压敏粘合剂可固化组合物施加到基底上。
基底可以是可承受用于固化该压敏粘合剂可固化组合物以在基底上形成压敏粘合剂的固化条件(下文所述)的任何材料。例如,可承受等于或大于120℃、另选地150℃的温度的热处理的任何基底均是合适的。
合适的基底的具体示例包括纸坯,诸如牛皮纸、聚乙烯涂布的牛皮纸(PEK涂布纸)、热敏纸和常规纸;聚合物基底,诸如聚酰胺(PA);聚酯,诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和液晶聚酯;聚烯烃,诸如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚丁烯;苯乙烯系树脂;聚甲醛(POM);聚碳酸酯(PC);聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA);聚氯乙烯(PVC);聚苯硫醚(PPS);聚苯醚(PPE);聚酰亚胺(PI);聚酰胺酰亚胺(PAI);聚醚酰亚胺(PEI);聚砜(PSU);聚醚砜;聚酮(PK);聚醚酮;聚乙烯醇(PVA);聚醚醚酮(PEEK);聚醚酮酮(PEKK);聚芳酯(PAR);聚醚腈(PEN);酚醛树脂;苯氧基树脂;纤维素,诸如三乙酰纤维素、二乙酰纤维素和玻璃纸;氟化树脂,诸如聚四氟乙烯;热塑性弹性体,诸如聚苯乙烯型、聚烯烃型、聚氨酯型、聚酯型、聚酰胺型、聚丁二烯型、聚异戊二烯型和氟型;以及它们的共聚物和组合。另选地,基底可以是金属箔,例如铝箔或铜箔。基底的厚度不是关键的,然而,厚度可以在5微米到300微米的范围内。
为了改善压敏粘合剂与基底的粘结,该方法可任选地进一步包括在施加该PSA组合物之前处理该基底。处理基底可以通过任何便利的方式进行,诸如施加底漆,或者在将所述压敏粘合剂组合物施加至基底之前使基底经受电晕放电处理、蚀刻或等离子体处理。
涂布制品,例如粘合剂制品(诸如保护膜)可通过将上述PSA组合物施加到上述基底上来制备。该方法还可任选地包括在固化之前和/或固化期间去除所有或部分溶剂(若使用)。去除溶剂可通过任何便利的方式进行,诸如在蒸发溶剂而不完全固化PSA组合物的温度处加热,例如在70℃至120℃、另选地50℃至100℃以及另选地70℃至80℃的温度处加热足以去除所有或部分溶剂的时间(例如,30秒至1小时、另选地1分钟至5分钟)。因此,该方法进一步包括固化PSA组合物(其进行干燥步骤时可去除溶剂中的一些或全部),这是通过在室温处或通过在140℃至220℃、另选地150℃至220℃、另选地160℃至200℃、另选地165℃至180℃的温度处加热足以固化该PSA组合物的时间(例如,持续30秒至一小时、另选地1分钟至5分钟)。这在基底上形成压敏粘合剂。干燥和/或固化可以通过将基底放置在烘箱中来进行。待施加至基底的PSA组合物的量取决于具体应用,然而,该量可以足以使得在固化后压敏粘合剂的厚度可以是5微米至200微米,并且对于保护膜,该厚度可以是10微米至50微米、另选地20微米至40微米以及另选地30微米。
本文所述的方法还可任选地包括将可移除的剥离衬垫与基底相对施加至压敏粘合剂,例如以在使用粘合剂制品之前保护该压敏粘合剂。
如上所述制备的粘合剂制品(例如,保护膜)适用于柔性OLED装置制造工艺,作为具有低粘附性、高粘附稳定性和/或低迁移性的保护膜。
例如,用于制造柔性OLED装置的方法可包括在基底的表面上形成OLED模块,例如与基底相对的OLED模块的表面上的钝化层,以及将如本文所述制备的保护膜施加至与OLED模块相对的钝化层的表面。
与粘合剂制品分开,涂布基底可以用于多种最终用途应用中。例如,涂布基底可用于涂层应用、包装应用、粘合剂应用、纤维应用、织物或纺织物应用、建筑应用、运输应用、电子器件应用或电气应用。然而,可固化组合物可用于除制备涂覆的基底之外的最终用途应用中,例如用于制品诸如有机硅橡胶的制备中。
以下实施例旨在示出本发明,而不应以任何方式看作是对本发明的范围的限制。用于实施例中的某些组分示于下表1中,随后是也用于实施例中的表征和评估程序。
表1-组分
组分 化学品描述
硅酸盐树脂(A1) W0.321XVi 0.184Z0.495
硅酸盐树脂(A2) W0.323X0.134XVi 0.031Z0.513
硅酸盐树脂(A3) W0.313XVi 0.153XVi 0.018Z0.516
硅酸盐树脂(A4) W0.289X0.170XVi 0.031Z0.511
硅酸盐树脂(A5) W0.256X0.209XVi 0.030Z0.504
硅酸盐树脂(A6) W0.256X0.209XVi 0.030Z0.504
硅酸盐树脂(A7) W0.265X0.237XVi 0.007Z0.492
W (CH3)3SiO1/2
XVi [MeViSiO1/2(OZ)]和[MeViSiO2/2]
X [Me2SiO1/2(OZ)]和[Me2SiO2/2]
Z [SiO1/2(OZ)3]、[SiO2/2(OZ)2]、[SiO3/2(OZ)]和[SiO4/2]
OZ OH或OMe
MQ树脂 [Me3SiO1/2]0.43[SiO4/2]0.57
硅烷化合物1 乙烯基甲基二甲氧基硅烷
硅烷化合物2 二甲基二甲氧基硅烷
催化剂 KOH
中和剂 乙酸
有机聚硅氧烷(D1) MViD920MVi
有机聚硅氧烷(D2) MViD5731DVi 91MVi
MQ树脂溶液1 二甲苯中的M0.37MVi 0.050Q0.580,70%固体
MQ树脂溶液2 二甲苯中的M0.49Q0.51,70%固体
抑制剂(E1) 马来酸二烯丙酯
溶剂1 甲苯(C7H8)
有机硅化合物(B1) Me3 Si封端的二甲基甲基氢共聚物(MD69.6DMe,H 3.2M)
有机硅化合物(B2) MHD100.35MH
催化剂(C1) 在乙烯基官能化硅氧烷中的Karstedt催化剂。
核磁共振光谱(NMR)
核磁共振(NMR)光谱在Varian EX-400 5MHz Mercury光谱仪上利用CDCl3溶剂获得。对于1H-NMR、13C-NMR和29Si-NMR光谱的化学位移参考内部溶剂共振,并且相对于四甲基硅烷报告。
凝胶渗透色谱法(GPC)
凝胶渗透色谱法(GPC)分析在配备有三重检测器的Agilent 1260 Infinity II色谱仪上进行,该三重检测器由差示折射计、在线差示粘度计、小角度光散射(LALS:检测角度15°和90°)和柱(2PL凝胶混合C,瓦里安公司(Varian))组成。将甲苯(HPLC级,Biosolve)用作流动相,流速为1mL/min。
动态粘度(DV)
动态粘度(DV)用配备有CPA-52Z转子的Brookfield DV-III Ultra可编程流变仪,使用0.5mL的样本体积,在25℃的温度下测量。
X射线荧光(XRF)
X射线荧光(XRF)在Oxford Instruments Lab-X 3500台式XRF分析仪上进行。
SiOZ含量
SiOZ部分的含量可以通过29Si-NMR来计算。尤其,确定每个(A)硅酸盐树脂中以下甲硅烷氧基单元的摩尔含量:
W=R3SiO1/2
X1=R2(OZ)SiO1/2
X2=R2SiO2/2
Y1=R(OZ)2SiO1/2
Y2=R(OZ)SiO2/2
Y3=RSiO3/2
Z1=(OZ)3SiO1/2
Z2=(OZ)2SiO1/2
Z3=(OZ)SiO3/2
Z4=SiO4/2
呈摩尔%的相对于硅原子的OZ含量可用下式计算,其中式中的每个峰的标记对应于对应该标记的峰下的积分面积:
实施例中的R可以是甲基或乙烯基。
粘附性
根据PSTC-101标准测试剥离粘附性(180°)。使用TMI剥离和粘附性测试仪以12英寸/分钟从干净的不锈钢或玻璃面板上拉离1英寸宽的粘合剂涂布在2密耳的聚酯膜上的条带。
粘性
根据ASTM D2979测试粘性。例如,使用PT-1000探针粘性测试仪由涂布至2密耳聚酯膜上的样本获得粘性测量值。驻留时间设置为1.0秒。当评估各种PSA组合物时,通过手指触摸确定初始粘着性。
静态剪切(室温)
根据ASTM D3654测试静态剪切。将1英寸×1英寸的样本施加到干净的不锈钢面板上。在开始测试之前,使样本在RT处驻留60分钟。60分钟后,将面板置于剪切组设备中。从每个样本悬挂500克重量,并且将定时器重置为零。记录时间直到故障,若未发生故障,则测试7天后停止。
制备实施例1:硅酸盐树脂(A1)
将200g溶剂1,随后是300g MQ树脂置于配备有磁力搅拌棒的2L烧瓶中。将109.0克的硅烷化合物1和0.30克的催化剂置于烧瓶中。在氮气下,在100℃处搅拌烧瓶的内容物,并且通过GC监测烧瓶中的反应进程。10小时后,将烧瓶的内容物冷却至23℃,并且将0.5克的中和剂置于烧瓶中以中和催化剂。将烧瓶中的反应产物通过1微米过滤器过滤,得到澄清且粘稠的液体。通过旋转蒸发器去除挥发物来从反应产物中分离硅酸盐树脂(A1)。硅酸盐树脂(A1)是无色液体,其在25℃处DV为39,000cP、重均分子量为2,969并且多分散度为1.46,各自如经由GPC测量。(A1)硅酸盐树脂具有23.5摩尔%的SiOZ含量和6.46重量%的乙烯基含量。
制备实施例2:硅酸盐树脂(A2)
将200g溶剂1,随后是300g MQ树脂置于配备有磁力搅拌棒的2L烧瓶中。将20.2克硅烷化合物1、80.6克硅烷化合物2和0.30克催化剂置于烧瓶中。在氮气下,在100℃处搅拌烧瓶的内容物,并且通过GC监测烧瓶中的反应进程。10小时后,将烧瓶的内容物冷却至23℃,并且将0.5克的中和剂置于烧瓶中以中和催化剂。将烧瓶中的反应产物通过1微米过滤器过滤,得到澄清且粘稠的液体。通过旋转蒸发器去除挥发物来从反应产物中分离硅酸盐树脂(A2)。硅酸盐树脂(A2)是无色胶,其在25℃处具有液体特征、重均分子量为4,329并且多分散度为1.55,各自如经由GPC测量。该(A2)硅酸盐树脂具有15.5摩尔%的SiOZ含量和1.13重量%的乙烯基含量。
制备实施例3:硅酸盐树脂(A3)
将200g溶剂1,随后是300g MQ树脂置于配备有磁力搅拌棒的2L烧瓶中。将10.4克硅烷化合物1、89.7克硅烷化合物2和0.30克催化剂置于烧瓶中。在氮气下,在100℃处搅拌烧瓶的内容物,并且通过GC监测烧瓶中的反应进程。10小时后,将烧瓶的内容物冷却至23℃,并且将0.5克的中和剂置于烧瓶中以中和催化剂。将烧瓶中的反应产物通过1微米过滤器过滤,得到澄清且粘稠的液体。通过旋转蒸发器去除挥发物来从反应产物中分离硅酸盐树脂(A3)。硅酸盐树脂(A3)是无色胶,其在25℃处具有液体特征、重均分子量为5,397并且多分散度为1.70,各自如经由GPC测量。该(A3)硅酸盐树脂具有14.35摩尔%的SiOZ含量和0.68重量%的乙烯基含量。
制备实施例4:硅酸盐树脂(A4)
将200g溶剂1,随后是300g MQ树脂置于配备有磁力搅拌棒的2L烧瓶中。将20.2克硅烷化合物1、131.1克硅烷化合物2和0.30克催化剂置于烧瓶中。在氮气下,在100℃处搅拌烧瓶的内容物,并且通过GC监测烧瓶中的反应进程。10小时后,将烧瓶的内容物冷却至23℃,并且将0.5克的中和剂置于烧瓶中以中和催化剂。将烧瓶中的反应产物通过1微米过滤器过滤,得到澄清且粘稠的液体。通过旋转蒸发器去除挥发物来从反应产物中分离硅酸盐树脂(A4)。硅酸盐树脂(A4)是无色液体,其在25℃处DV为75,000cP、重均分子量为5,450并且多分散度为1.7149,各自如经由GPC测量。该(A4)硅酸盐树脂具有19.12摩尔%的SiOZ含量和1.12重量%的乙烯基含量。
制备实施例5:硅酸盐树脂(A5)
将200g溶剂1,随后是300g MQ树脂置于配备有磁力搅拌棒的2L烧瓶中。将20.2克硅烷化合物1、130.1克硅烷化合物2和0.30克催化剂置于烧瓶中。在氮气下,在100℃处搅拌烧瓶的内容物,并且通过GC监测烧瓶中的反应进程。10小时后,将烧瓶的内容物冷却至23℃,并且将0.5克的中和剂置于烧瓶中以中和催化剂。将烧瓶中的反应产物通过1微米过滤器过滤,得到澄清且粘稠的液体。通过旋转蒸发器去除挥发物来从反应产物中分离硅酸盐树脂(A5)。硅酸盐树脂(A5)是无色液体,其在25℃处DV为9,500cP、重均分子量为7,380并且多分散度为1.90,各自如经由GPC测量。该(A5)硅酸盐树脂具有25.33摩尔%的SiOZ含量和1.09重量%的乙烯基含量。
制备实施例6:硅酸盐树脂(A6)
将200g溶剂1,随后是300g MQ树脂置于配备有磁力搅拌棒的2L烧瓶中。将10.4克硅烷化合物1、139.2克硅烷化合物2和0.30克催化剂置于烧瓶中。在氮气下,在100℃处搅拌烧瓶的内容物,并且通过GC监测烧瓶中的反应进程。10小时后,将烧瓶的内容物冷却至23℃,并且将0.5克的中和剂置于烧瓶中以中和催化剂。将烧瓶中的反应产物通过1微米过滤器过滤,得到澄清且粘稠的液体。通过旋转蒸发器去除挥发物来从反应产物中分离硅酸盐树脂(A6)。硅酸盐树脂(A6)是无色液体,其在25℃处DV为9,700cP、重均分子量为5,704并且多分散度为1.73,各自如经由GPC测量。该(A6)硅酸盐树脂具有24.75摩尔%的SiOZ含量和0.45重量%的乙烯基含量。
制备实施例7:硅酸盐树脂(A7)
将200g溶剂1,随后是300g MQ树脂置于配备有磁力搅拌棒的2L烧瓶中。将3.8克硅烷化合物1、145.6克硅烷化合物2和0.30克催化剂置于烧瓶中。在氮气下,在100℃处搅拌烧瓶的内容物,并且通过GC监测烧瓶中的反应进程。10小时后,将烧瓶的内容物冷却至23℃,并且将0.5克的中和剂置于烧瓶中以中和催化剂。将烧瓶中的反应产物通过1微米过滤器过滤,得到澄清且粘稠的液体。通过旋转蒸发器去除挥发物来从反应产物中分离硅酸盐树脂(A7)。硅酸盐树脂(A7)是无色液体,其在25℃处DV为9,900cP、重均分子量为5,820并且多分散度为1.76,各自如经由GPC测量。该(A7)硅酸盐树脂具有25.35摩尔%的SiOZ含量和0.24重量%的乙烯基含量。
筛选实施例1-58
筛选实施例1-58是包含在制备实施例1-7中制备的硅酸盐树脂的PSA组合物。制备以及固化筛选实施例1-58的PSA组合物以通过视觉检查确定涂层外观以及通过手指触摸评估确定粘着性。通过在牙科混合杯(dental mixer cup)中在不存在任何溶剂的情况下将特定的(A)硅酸盐树脂与特定的(B)有机硅化合物组合来制备筛选实施例1-58的每个PSA,以得到样本。将样本以2,000rpm混合2分钟直到均匀。将(E)抑制剂添加到杯,然后将样本用刮刀手动混合。然后将(C)催化剂添加到杯中并且用刮刀手动混合。最后,将每个样本在牙科混合器上以2,000rpm再混合2分钟直到均匀。目标铂水平为50.0ppm。靶向抑制剂/铂比率为20.0(摩尔/摩尔)。使用1.5密耳涂棒将筛选实施例1-58的每个PSA组合物涂覆到2密耳厚的聚酯(PET)片材上。然后将每个片材在150℃处在烘箱中固化5分钟。下表2-12阐述了用于制备筛选实施例1-58的PSA组合物的以克为单位的每种组分的相对量。筛选实施例1-58组分的各种相对组合,SiH-Vi摩尔比,用于进一步评估来自筛选的PSA组合物的PSA。
表2
组分/特性 1 2 3 4 5
硅酸盐树脂(A1) 2.63 2.34 2.10 1.81 2.11
有机硅化合物(B2) 7.26 7.55 7.90 6.27 6.87
有机聚硅氧烷(D1) 0 0 0 1.81 0.91
抑制剂(E1) 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
催化剂(C1) 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10
SiH/Vi摩尔比(摩尔/摩尔) 0.30 0.35 0.40 0.35 0.35
固化(是/否)
涂层外观(良好/一般/差) 良好 良好 良好 良好 良好
手指粘性(无/轻微/发粘) 发粘 轻微 轻微 发粘 轻微
表3
组分/特性 6 7 8 9 10
硅酸盐树脂(A1) 2.02 0.00 0.00 0.00 0.00
硅酸盐树脂(A2) 0.00 7.92 7.41 6.96 0.00
硅酸盐树脂(A3) 0.00 0.00 0.00 0.00 10.94
溶剂1 0 2.00 2.00 2.00 2.00
有机硅化合物(B2) 7.01 11.87 12.38 12.83 8.85
有机聚硅氧烷(D2) 0.87 0.00 0.00 0.00 0.00
抑制剂(E1) 0.01 0.02 0.02 0.02 0.02
催化剂(C1) 0.10 0.19 0.19 0.19 0.19
SiH/Vi摩尔比(摩尔/摩尔) 0.35 0.90 1.00 1.10 0.80
固化(是/否)
涂层外观(良好/一般/差) 良好 良好 良好 良好 不适用
手指粘性(无/轻微/发粘) 发粘 轻微 轻微 轻微 不适用
表4
组分/特性 11 12 13 14 15
硅酸盐树脂(A3) 9.80 8.88 0.00 0.00 0.00
硅酸盐树脂(A4) 0.00 0.00 8.54 7.96 7.45
溶剂1 2.00 2.00 0.00 0.00 0.00
有机硅化合物(B2) 9.98 10.91 11.25 11.83 12.34
抑制剂(E1) 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02
催化剂(C1) 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19
SiH/Vi摩尔比(摩尔/摩尔) 1.00 1.20 0.80 0.90 1.00
固化(是/否)
涂层外观(良好/一般/差) 良好 良好 良好 良好 良好
手指粘性(无/轻微/发粘) 发粘 发粘 发粘 轻微 轻微
表5
组分/特性 16 17 18 19 20
硅酸盐树脂(A6) 0.00 0.00 0.00 10.42 9.69
硅酸盐树脂(A7) 12.86 12.22 11.63 0.00 0.00
有机硅化合物(B2) 6.92 7.57 8.15522 9.36 10.10
抑制剂(E1) 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02
催化剂(C1) 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19
SiH/Vi摩尔比(摩尔/摩尔) 1.40 1.60 1.80 1.25 1.50
固化(是/否)
涂层外观(良好/一般/差) 良好 良好 良好 良好 良好
手指粘性(无/轻微/发粘) 发粘 轻微 轻微 轻微 发粘
表6
组分/特性 21 22 23 24 25
硅酸盐树脂(A6) 8.89 15.98 15.01 14.14 13.36
有机硅化合物(B2) 10.90 0.00 0.00 0.00 0.00
有机硅化合物(B1) 0.00 3.80 4.78 5.65 6.43
抑制剂(E1) 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02
催化剂(C1) 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19
SiH/Vi摩尔比(摩尔/摩尔) 1.75 0.75 1.00 1.25 1.50
固化(是/否)
涂层外观(良好/一般/差) 良好 良好 良好 良好 良好
手指粘性(无/轻微/发粘) 发粘 发粘 发粘 发粘 轻微
表7
表8
表9
组分/特性 38 39 40 41 42
硅酸盐树脂(A1) 9.07 5.32 3.00 1.76 0.95
有机硅化合物(B2) 0.83 4.73 6.89 8.14 8.94
抑制剂(E1) 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
催化剂(C1) 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10
SiH/Vi摩尔比(摩尔/摩尔) 0.05 0.10 0.25 0.50 1.00
固化(是/否)
涂层外观(良好/一般/差) 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用
手指粘性(无/轻微/发粘) 不适用 不适用 不适用
表10
组分/特性 43 44 45 46 47
硅酸盐树脂(A1) 0.65 0.48 1.99 2.20 0.00
硅酸盐树脂(A2) 0.00 0.00 0.00 0.00 4.41
溶剂1 0.00 0.00 0.00 0.00 1.00
有机硅化合物(B2) 9.25 9.41 5.91 7.40 5.48
有机聚硅氧烷(D1) 0.00 0.00 1.99 0.00 0.00
有机聚硅氧烷(D2) 0.00 0.00 0.00 0.24 0.00
抑制剂(E1) 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
催化剂(C1) 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10
SiH/Vi摩尔比(摩尔/摩尔) 1.50 2.00 0.30 0.35 0.75
固化(是/否)
涂层外观(良好/一般/差) 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用
手指粘性(无/轻微/发粘) 不适用 不适用 不适用
表11
组分/特性 48 49 50 51 52
硅酸盐树脂(A2) 3.19 0.00 0.00 0.00 0.00
硅酸盐树脂(A3) 0.00 5.63 3.88 0.00 0.00
硅酸盐树脂(A4) 0.00 0.00 0.00 3.20 2.49
溶剂1 1.00 1.00 1.00 0.00 0.00
有机硅化合物(B2) 6.71 4.27 6.01 6.69 7.40
抑制剂(E1) 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
催化剂(C1) 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10
SiH/Vi摩尔比(摩尔/摩尔) 48 49 50 51 52
固化(是/否)
涂层外观(良好/一般/差) 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用
手指粘性(无/轻微/发粘) 不适用
表12
组分/特性 53 54 55 56 57 58
硅酸盐树脂(A5) 0.00 0.00 0.00 3.26 2.54 5.65
硅酸盐树脂(A6) 7.40 5.87 4.09 0.00 0.00 0.00
有机硅化合物(B2) 2.49 4.02 5.79 6.63 7.35 0.00
有机硅化合物(B1) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.24
抑制剂(E1) 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
催化剂(C1) 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10
SiH/Vi摩尔比(摩尔/摩尔) 0.50 1.00 2.00 1.25 1.75 1.00
固化(是/否)
涂层外观(良好/一般/差) 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用
手指粘性(无/轻微/发粘)
比较实施例1-4:
比较实施例1-4(标记为C1-C4)是比较PSA组合物。下表13阐述了用于制备比较实施例1-4的比较PSA组合物的以克为单位的每种组分的相对量。
表13
实践实施例1-37和比较实施例1-4以及P1-P2:涂布基底
实施例1-37和比较实施例1-4的PSA用于制备涂布基底。涂布基底包含置于基底上的由特定筛选实施例形成的PSA。如上文在筛选实施例中所述制备涂布基底。在实践实施例中,实践实施例1基于筛选实施例1;实践实施例2基于筛选实施例2;等等。对于比较实施例1-4也是如此。未关于由其形成的PSA的特性进一步评估筛选实施例38-58。比较实施例P1和P2是可商购获得的PSA。比较实施例P1是经由与二甲苯溶剂交换形成的无溶剂PSA。比较实施例P2是溶剂类PSA。实践实施例1-37和比较实施例1-4以及P1/P2的每种PSA的物理特性阐述于下表14-20中,如上所述测量。
表14
表15
表16
表17
表18
表19
表20
术语的定义和用法
说明书中使用的缩写具有下表21中的定义。
表21-缩写
缩写 定义
cP 厘泊
d
Da 道尔顿
DP 聚合度
FTIR 傅立叶变换红外光谱
g
GC 气相色谱法
GPC 凝胶渗透色谱法
HPLC 高效液相色谱法
Me 甲基
mg 毫克
MHz 兆赫
mL 毫升
mm 毫米
Mn 由GPC测量的数均分子量
Mp 由GPC测量的峰分子量
mPa·s 毫帕斯卡秒
MS 质谱
Mw 重均分子量
Mz Z均分子量
NMR 核磁共振
O.D. 外径
PD 多分散度
Ph 苯基
ppm 份每一百万份
PTFE 聚四氟乙烯
RH 相对湿度
RT 25℃的室温
s
SiH含量 如通过29Si NMR所测量的氢,如硅键合的氢,
THF 四氢呋喃
μL 微升
μm 微米
Vi 乙烯基
应当理解,所附权利要求不限于具体实施方式中描述的专门和特定的化合物、组合物或方法,其可以在落入所附权利要求的范围内的特定实施方案之间变化。

Claims (10)

1.一种压敏粘合剂(PSA)组合物,所述压敏粘合剂组合物包含:
(A)在不存在任何溶剂的情况下在25℃处为液体的硅酸盐树脂,所述(A)硅酸盐树脂每分子平均具有至少一个硅键合的烯属不饱和基团;
(B)每分子具有至少两个硅键合的氢原子的有机硅化合物;以及
(C)硅氢加成反应催化剂;
其中所述(A)硅酸盐树脂在不存在任何溶剂的情况下能够混溶于PSA中;以及
其中所述(A)硅酸盐树脂具有以下平均式:
[W]a[X]b[Y]c[Z]d
其中0.1≤a≤0.5;0<b<0.5;c是0或0<c≤0.3;并且0.1≤d<0.9;条件是a+b+c+d=1;并且其中:
[W]是[R3SiO1/2],其中每个R是独立选择的烃基基团;
[X]是[R2SiO1/2(OZ)]b’[R2SiO2/2]b”,其中每个R被独立地选择并且如上所定义;0≤b’≤b;0≤b”≤b;条件是b’+b”=b;并且其中每个Z独立地是H、烷基基团或阳离子;
[Y]是[RSi(OZ)c’O3-c’/2],其中每个R被独立地选择,每个Z被独立地选择,c'是0至2的整数并且在所述(A)硅酸盐树脂中由下标c指示的每个甲硅烷氧基单元中独立地选择;以及
[Z]是[Si(OZ)d’O4-d’/2],其中每个Z被独立地选择并且如上所定义,并且下标d'是0到3的整数并且在所述(A)硅酸盐树脂中由下标d指示的每个甲硅烷氧基单元中独立地选择;
条件是至少一个R是烯属不饱和基团;
其中组分(A)硅酸盐树脂基于每个分子中Si的摩尔总数计,具有摩尔百分比为12%至80%的SiOZ部分,其中Z独立地选自H、烷基基团或阳离子。
2.根据权利要求1所述的PSA组合物:(i)基本上在不存在任何溶剂的情况下形成;(ii)基本上不含任何溶剂;(iii)具有至少一些粘着性;或
(iv)(i)至(iii)的任何组合。
3.根据权利要求1或2所述的PSA组合物,其中下标a是0.2至0.4;
下标b是0.1至0.3;下标c是0;并且下标d是0.4至0.6。
4.根据权利要求1或2所述的PSA组合物,其中组分(A)基于组分(A)的总重量计,具有重量百分比大于0重量%至10重量%的硅键合的烯属不饱和基团。
5.根据权利要求1或2所述的PSA组合物,所述PSA组合物进一步包含(E)反应抑制剂。
6.一种制备根据权利要求1或2所述的PSA组合物的方法,所述方法包括:
将组分(A)、(B)和(C)组合以得到所述PSA组合物。
7.根据权利要求6所述的方法,所述方法进一步包括由固体硅酸盐树脂形成所述(A)硅酸盐树脂。
8.根据权利要求6所述的方法,其中所述方法不含任何溶剂,并且组分(A)、(B)和(C)在不存在任何溶剂的情况下组合。
9.一种涂布基底,所述涂布基底包括:
基底;以及
由置于所述基底上的根据权利要求1或2所述的PSA组合物形成的涂层。
10.根据权利要求9所述的涂布基底,其中所述涂层通过固化所述PSA组合物形成。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0816463A2 (en) * 1996-07-05 1998-01-07 Dow Corning Corporation Method of making silicone pressure sensitive adhesive compositions
WO2004083334A2 (en) * 2003-03-17 2004-09-30 Dow Corning Corporation Solventless silicone pressure sensitive adhesives with improved high temperature cohesive strength
CN1918256A (zh) * 2003-12-23 2007-02-21 Ge拜尔硅股份有限公司 具有改进的表面性质的可固化硅氧烷组合物
CN110382645A (zh) * 2016-12-23 2019-10-25 陶氏(上海)投资有限公司 聚有机硅氧烷离型涂层以及其制备方法和用途

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2676182A (en) 1950-09-13 1954-04-20 Dow Corning Copolymeric siloxanes and methods of preparing them
US4374967A (en) 1981-07-06 1983-02-22 Dow Corning Corporation Low temperature silicone gel
US4585836A (en) 1984-10-29 1986-04-29 Dow Corning Corporation Silicone pressure-sensitive adhesive process and product with improved lap-shear stability-II
US4591622A (en) 1984-10-29 1986-05-27 Dow Corning Corporation Silicone pressure-sensitive adhesive process and product thereof
US4584355A (en) 1984-10-29 1986-04-22 Dow Corning Corporation Silicone pressure-sensitive adhesive process and product with improved lap-shear stability-I
US4766176A (en) 1987-07-20 1988-08-23 Dow Corning Corporation Storage stable heat curable organosiloxane compositions containing microencapsulated platinum-containing catalysts
JPH0214244A (ja) 1988-06-30 1990-01-18 Toray Dow Corning Silicone Co Ltd 加熱硬化性オルガノポリシロキサン組成物
TW198054B (zh) 1992-02-10 1993-01-11 Gen Electric
GB9917372D0 (en) 1999-07-23 1999-09-22 Dow Corning Silicone release coating compositions
US6716533B2 (en) 2001-08-27 2004-04-06 General Electric Company Paper release compositions having improved adhesion to paper and polymeric films
US7005475B2 (en) 2003-06-10 2006-02-28 General Electric Company Curable silicone compositions having improved adhesion to polymeric films
US20050038188A1 (en) 2003-08-14 2005-02-17 Dongchan Ahn Silicones having improved chemical resistance and curable silicone compositions having improved migration resistance
KR101165707B1 (ko) 2004-11-18 2012-07-18 다우 코닝 코포레이션 실리콘 박리 피막 조성물
GB0616021D0 (en) 2006-08-14 2006-09-20 Dow Corning Silicone release coating compositions
KR102534896B1 (ko) * 2018-06-29 2023-05-26 다우 실리콘즈 코포레이션 정착 첨가제 및 이의 제조 및 사용 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0816463A2 (en) * 1996-07-05 1998-01-07 Dow Corning Corporation Method of making silicone pressure sensitive adhesive compositions
WO2004083334A2 (en) * 2003-03-17 2004-09-30 Dow Corning Corporation Solventless silicone pressure sensitive adhesives with improved high temperature cohesive strength
CN1756822A (zh) * 2003-03-17 2006-04-05 陶氏康宁公司 具有改进的高温粘结强度的无溶剂硅氧压敏粘合剂
CN1918256A (zh) * 2003-12-23 2007-02-21 Ge拜尔硅股份有限公司 具有改进的表面性质的可固化硅氧烷组合物
CN110382645A (zh) * 2016-12-23 2019-10-25 陶氏(上海)投资有限公司 聚有机硅氧烷离型涂层以及其制备方法和用途

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