氟代烷基有机硅制造技术

本文描述了一种氟代烷基有机硅，所述氟代烷基有机硅具有下式(I)：其中R1和R2独立地选自烷基基团或芳基基团；Rf为全氟烷基基团或Rf'OCHFCF2基团，其中Rf'为全氟烷基基团，并且其中Rf和Rf'任选地包含至少一个链中杂原子；X、Y和Z独立地选自烷基基团、聚(亚烷基氧)基团、或可水解基团，其中X、Y和Z中的至少一者为可水解基团；x为至少3的整数；y为至少2的整数；并且m和n独立地为至少1。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术描述了氟代烷基有机硅及其制备方法以及由其制得的制品。
技术介绍
压敏粘合剂(PSA)是一类重要的材料。通常，PSA通过轻压(例如，指压)粘附于基材，并且一般不需要任何后固化(例如，加热或辐射)来实现其最大粘结强度。多种PSA化学品是可用的。PSA，具体地，有机硅PSA提供以下有用特性中的一者或多者：对低表面能(LSE)表面的粘合、具有短停留时间的快速粘合、宽泛的使用温度(即，在高温极限和低温极限下的性能)、耐湿性、耐候性(包括耐紫外线(UV)辐射、氧化和湿度)、对应力变化(例如，施加应力的方式、频率和角度)的降低敏感度、以及耐化学物质(例如溶剂和增塑剂)和生物物质(例如霉菌和真菌)。
技术实现思路
本公开涉及新型氟代烷基有机硅及其作为剥离材料的用途。在另一方面，本公开提供剥离衬件，其包括基材和粘结到基材主表面的根据本公开的剥离材料。在另一方面，本公开提供交联或非交联涂层，其包括氟代烷基有机硅。在一个方面，提供了具有式I的氟代烷基有机硅：其中R1和R2独立地选自烷基基团或芳基基团；Rf为全氟烷基基团或Rf'OCHFCF2-基团，其中Rf'为全氟烷基基团，并且其中Rf和Rf'任选地包含至少一个链中杂原子；X、Y和Z独立地选自烷基基团、聚(亚烷基氧)基团、或可水解基团，其中X、Y和Z中的至少一者为可水解基团；x为至少3的整数；y为至少2的整数；并且m和n独立地为至少1。在另一方面，提供了一种方法，该方法包括制备氟代烷基有机硅的方法，其包括：(i)提供：(a)下式的全氟烷基烯基醚：Rf-O(CH2)x-2CH＝CH2或Rf'OCHFCF2-O(CH2)x-2CH＝CH2，其中Rf和Rf'是全氟烷基基团，并且x为至少3的整数；(b)下式的反应性硅烷：XYZSi(CH2)y-2CH＝CH2，其中X、Y和Z独立地选自烷基基团、聚(亚烷基氧)基团、或可水解基团，其中X、Y和Z中的至少一者为可水解基团，并且y为至少2；(c)式(IV)的含氢有机硅：其中R1和R2各自独立地为烷基或芳基；并且n为至少1，并且m为至少1；以及(d)硅氢加成催化剂；以及(ii)在存在硅氢加成催化剂的情况下，使全氟烷基烯基醚和反应性硅烷与含氢有机硅发生硅氢加成反应。上述
技术实现思路
并非旨在描述每个实施方案。本专利技术的一个或多个实施方案的细节还在下面的说明书中给出。根据本说明书和权利要求书，其他特征、目标和优点将显而易见。具体实施方式如本文所用，术语“一个”、“一种”和“所述”可互换使用并意指一个或多个；并且“和/或”用于表示所说明的一种或两种情况均可能发生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)。除非另外指明：否则术语“烷基”是指为烷烃基团的一价基团并包括直链基团、支链基团、环状基团、双环基团或它们的组合。在一些实施方案中，烷基基团包含1至20个碳原子、1至10个碳原子、1至6个碳原子、1至4个碳原子、或1至3个碳原子。烷基基团的示例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、异丁基、叔丁基、异丙基、正辛基、正庚基、乙基己基、环戊基、环己基、环庚基、金刚烷基、降冰片基等等；术语“亚烷基”是指为烷烃基的二价基团，并且包括为直链基团、支链基团、环状基团、双环基团、或它们的组合的基团。除非另外指明，否则亚烷基基团通常具有1至30个碳原子。在一些实施方案中，亚烷基基团具有1至20个碳原子、1至10个碳原子、1至6个碳原子或1至4个碳原子。亚烷基基团的示例包括但不限于亚甲基、亚乙基、1,3-亚丙基、1,2-亚丙基、1,4-亚丁基、1,4-亚环己基、和1,4-环己基二亚甲基。术语“烷氧基”是指具有直接键合到烷基基团的氧基基团的一价基团；并且术语“芳基”是指为芳族并且任选地碳环形的一价基团。芳基具有至少一个芳环。任何附加的环可以是不饱和的、部分饱和的、饱和的或芳族的。任选地，芳环可具有稠合至芳环的一个或多个附加的碳环。除非另外指明，否则芳基基团通常包含6至30个碳原子。在一些实施方案中，芳基基团包含6至20个碳原子、6至18个碳原子、6至16个碳原子、6至12个碳原子、或6至10个碳原子。芳基基团的示例包括苯基、萘基、联苯基、菲基和蒽基。在化学式中，术语“Me”是指甲基基团，术语“Pr”是指丙基基团，术语“Et”是指乙基基团，术语“Ph”是指苯基基团。亦如文中所述，本文中由端点表述的范围包括该范围内所包含的所有数值(例如，1至10包括1.4、1.9、2.33、5.75、9.98等)。亦如文中所述，表述“至少一个”包括一及大于一的所有数字(例如，至少2、至少4、至少6、至少8、至少10、至少25、至少50、至少100等)。“剥离涂层”是指一种组成部分，优选为一种薄膜，该剥离涂层在使用前保护粘合剂并且表现出对诸如PSA之类的粘合剂的低粘合力，使得粘合剂和剥离涂层界面之间可以发生实质上的分离。在条带应用中，剥离涂层常被称为“低粘附性背面”或LAB。LAB通常具有小于约50N/dm的剥离力值并且可用在胶带卷中，其中该条带自身缠绕且使用需要该条带卷的退卷。剥离涂层也可用作其他粘合剂制品的“衬件”，诸如标贴或医用绷带，其中粘合剂制品通常作为薄片状构造应用，与辊状构造不同。氟化的剥离涂层常常与PSA，具体地，有机硅PSA一起使用以提供期望的剥离性质。在一些实施方案中，期望的剥离力在180°剥离角和230cm/min(90英寸/分钟)时不大于50g/25mm，例如，不大于30g/25mm。然而，对于可用来实现期望的剥离性能的氟化剥离涂层的选择是有限的，特别是对湿式浇注(例如，溶剂基涂覆的、水基涂覆的和热熔融涂覆的)PSA而言。例如，极少剥离材料提供粘合剂的稳定、一致、平滑的剥离。最常见的氟化剥离涂层为氟代有机硅材料，其具有由Rf-CH＝CH2生成的RfCH2CH2-侧基，其中Rf通常为CF3-或CF3CF2CF2CF2-基团。然而，可商购获得的氟代有机硅剥离涂层通常更昂贵。常用氟代有机硅剥离材料成本高的原因被认为涉及a)RfCH＝CH2的反应性较低，这导致硅氢加成反应的收率低；以及b)用两步从昂贵的Rf-I制备，i)加成到乙烯以形成Rf-CH2CH2-I和ii)消除HI。本公开提供了新型氟代烷基有机硅，其可以用作剥离材料或也可以与一种或多种另外的低表面能材料(例如，含氟聚合物、具有Rf侧基的聚丙烯酸酯、成本较低的氟代烷基有机硅和非氟化有机硅)共混，同时保持瞬时氟代有机硅材料期望的低剥离特性。此外，在一些实施方案中，可以使用这些低表面能材料的高共混比，而不会在移除包含本专利技术氟代有机硅的共混剥离材料之后对粘合剂的再粘合力产生不利影响。申请人已确认反应性的氟化烯烃用于高收率的硅氢加成产物(得自含氢有机硅)并且随后以降低的成本提供具有与现有产物的类似或更佳性能的新型氟代烷基有机硅。本公开提供了由下式(I)表示的氟代烷基有机硅：其中R1和R2独立地选自烷基基团或芳基基团；Rf为全氟烷基基团或Rf'OCHFCF2-基团，其中Rf'为全氟烷基基团，并且其中Rf和Rf'任选地包含至少一个链中杂原子；X、Y和Z独立地选自烷基基团、聚(亚烷基氧)基团、或可水解基团，其中X、Y和Z中的至少一者为可水解基团；x为至少3的整数；y为至少2的整数；并且m和n独立地为至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氟代烷基有机硅，所述氟代烷基有机硅具有下式：其中R1和R2独立地选自烷基基团或芳基基团；Rf为全氟烷基基团或Rf'OCHFCF2‑基团，其中Rf'为全氟烷基基团，并且其中Rf和Rf'任选地包含至少一个链中杂原子；X、Y和Z独立地选自烷基基团、聚(亚烷基氧)基团、或可水解基团，其中X、Y和Z中的至少一者为可水解基团；x为至少3的整数；y为至少2的整数；并且m和n独立地为至少1。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.31 US 61/972,6801.一种氟代烷基有机硅，所述氟代烷基有机硅具有下式：其中R1和R2独立地选自烷基基团或芳基基团；Rf为全氟烷基基团或Rf'OCHFCF2-基团，其中Rf'为全氟烷基基团，并且其中Rf和Rf'任选地包含至少一个链中杂原子；X、Y和Z独立地选自烷基基团、聚(亚烷基氧)基团、或可水解基团，其中X、Y和Z中的至少一者为可水解基团；x为至少3的整数；y为至少2的整数；并且m和n独立地为至少1。2.根据权利要求1所述的氟代烷基有机硅，其中所述可水解基团选自RO-、Cl-和RC(O)O-，其中R为具有1至4个碳原子的烷基基团。3.根据权利要求1所述的氟代烷基有机硅，其中X、Y和Z独立地选自-Cl、CH3O-、C2H5O-、C3H7O-、CH3C(O)O-、和C2H5C(O)O-。4.根据权利要求1所述的氟代烷基有机硅，其中所述氟代烷基有机硅包含链段–[Q]-，其中Q选自以下中的至少一项：(a)式其中R3选自烷基基团或芳基基团；(b)式和(c)式：其中R4为C1至C50烷基基团。5.根据权利要求1所述的氟代烷基有机硅，其中所述n与m的比率为95/5至2/98。6.一种制备根据权利要求1所述的氟代烷基有机硅的方法，所述方法包括(i...

【专利技术属性】
技术研发人员：裘再明，J·S·拉托雷，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US