氟硅氧烷压敏粘合剂制造技术

公开一种具有高耐溶剂性的氟硅氧烷压敏粘合剂（ＰＳＡ）。这种压敏粘合剂是由下列形成的：（Ａ）约５～７０％氟硅氧烷聚合物；（Ｂ）约１０～６０％含硅烷醇的ＭＱ树脂；和（Ｃ）约１０～５０％树脂兼容的二有机硅氧烷聚合物，且可被稀释并在催化剂或引发剂存在下固化。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及适用于形成压敏粘合剂组合物的硅氧烷组合物。更具体地说，本专利技术涉及可自由基固化的氟硅氧烷组合物，它能固化形成具有优异耐油性和耐溶剂性同时保持良好粘着性能和剥离性能的压敏粘合剂组合物。这里使用的“压敏粘合剂”(PSA)这一术语系指能粘合到一个表面上，也能脱离该表面而不会使多于痕量的粘合剂转移到该表面上，且由于该粘合剂保留其部分或全部粘合强度而能重新粘合到同一表面或另一表面上的粘合剂。换言之，其内聚强度高于或优于其粘合强度的粘合剂，就称为压敏粘合剂。硅氧烷压敏粘合剂具有优异的内聚强度、粘着强度和剥离强度，这些是压敏粘合剂一般需要的性能。此外，它们也具有硅氧烷的耐热性、耐寒性、电性能等特征，因而广泛用于必须高度可靠的电绝缘胶带，以及必须耐受热环境和冷环境的各种压敏产品。与硅氧烷压敏粘合剂的使用相联系的一个缺点是，当暴露于甲苯等有机溶剂时，固化的硅氧烷压敏粘合剂便溶胀，并在溶胀状态下失去理想的剥离性能和粘着性能。溶剂敏感性会限制那些要经常或甚至偶然暴露于严酷环境的应用。含有树脂状硅氧烷共聚物(所谓MQ树脂)和聚有机硅氧烷、能固化形成压敏粘合剂组合物的硅氧烷组合物，在技术上是已知的。也已知道在这样的组合物中，需要相当大比例(重量)的树脂状硅氧烷共聚物才能达到令人满意的粘合剂性能。然而，这些树脂状共聚物是组合物中对溶剂特别敏感的化学种。已知含氟聚合物和氟有机聚合物是耐溶剂的，但不容易与硅氧烷混合，而且倾向于与非氟化合物如MQ树脂分离。这些材料一般不用于压敏粘合剂。此外，仅有少数几种溶剂可用来制备既含氟硅氧烷聚合物也含树脂状硅氧烷的溶液。美国专利No.4，980，443(Kendziorski等人)涉及一种可固化有机氢聚硅氧烷化合物和混合于其中的氟硅氧烷聚合物，以提供可用于保护硅氧烷压敏粘合剂的隔离衬的涂料组合物。Kendziorski等人没有公开采用MQ树脂和氟硅氧烷的压敏粘合剂。美国专利No.4，972，037(Garbe等人)涉及各种组合物，包括粘合剂，表面改性组合物，密封组合物，和由具有乙烯聚合物主链和接枝侧链硅氧烷聚合物部分的共聚物形成的局部粘合剂。在这项专利中，粘合剂的压敏性是变化的。非压敏化合物包括氟组合物。美国专利No.4，465，805(Blizzard等人)涉及可固化的、耐烃类液体的氟硅氧烷，包括一种MQ树脂、及一种聚二有机硅氧烷、一种乙烯基或羟基氟硅氧烷和一种催化剂的反应产物。这种材料可以制成高弹体和各种基质的涂料。欧洲专利申请No.0355991(Boardman)涉及一种压敏粘合剂组合物，其中含有(A)一种苯可溶的树脂状共聚物(MQ树脂);(B)一种二有机链烯基甲硅烷氧基端基封闭的聚二有机硅氧烷;(C)一种聚二有机氢甲硅烷氧基端基封闭的聚二有机硅氧烷，(B)和(C)有0至1，000重复单元，(D)一种交联剂，和(E)一种氢硅酸盐化催化剂。Boardman给出了相当高的MQ树脂含量，而且没有公开或提出氟硅氧烷成分会提供有用的性质。美中专利No.3，983，298(Hahn等人)涉及一种适合用作压敏粘合剂的组合物，其中含有50至60份MQ树脂和相当高粘度聚有机硅氧烷。美国专利No.4，774，297(Murakami等人)涉及使用有乙烯基官能团的聚硅氧烷和70-30份(重量)含M和Q单元的有机聚硅氧烷制备压敏粘合剂。欧洲专利申请No.0269454(Murakami等人)公开一种适合用于形成压敏粘合剂的组合物，其中包括一种含链烯基的硅氧烷聚合物，一种增粘硅氧烷树脂和一种有机氢甲硅氧烷，以及一种含铂催化剂。这项专利没有公开使用耐溶剂氟硅氧烷的压敏粘合剂。美国专利No.4，988，779(Medford等人)公开了一种适合于用MQ树脂(50-70份)和有机聚硅氧烷形成压敏粘合剂的组合物。理想的是提供能固化形成具有理想性质的硅氧烷压敏粘合剂的耐溶剂含氟聚有机硅氧烷组合物。在本专利技术中，已发现一种有高重量百分率氟硅氧烷聚合物、较少量含硅烷醇的MQ树脂和可相容二有机硅氧烷聚合物的可自由基固化硅氧烷组合物能固化生成具有良好粘着和剥离粘合力的耐溶剂压敏粘合剂。一种可固化产生具有高耐溶剂性和耐油性同时显示良好压敏性能的压敏粘合剂的氟硅氧烷组合物，是通过使如下成分反应产生的(A)约5～70%(重量)氟硅氧烷聚合物;(B)约10～60%(重量)含硅烷醇的硅氧烷MQ树脂;(C)约10～50%(重量)能与树脂相容的二有机硅氧烷聚合物，(A)、(B)和(C)的总和是100%;(D)一种稀释溶剂;和(E)一种能产生自由基的交联引发剂或催化剂。氟硅氧烷聚合物较好在25℃的粘度至少为5000厘泊，并含有高分子量(HMW)氟硅氧烷(FS)和流体中至少一种。较好的氟硅氧烷结构含有硅键全的甲基基团，包括含1至约8个碳原子的烷基;氟化学品如1至约8个碳原子的三氟烷基，1至约8个碳原子的氟烷基环状化合物，1至约8个碳原子的全氟代烷基，1至约8个碳原子的全氟代环状化合物，以及直接连接到主链硅原子上(如DF)或通过一个二有机硅氧烷链段间接连接到含有1至约10个硅原子的主链硅原子(如DR)上的部分或全部氟代烷基、链烯基、醚或酯基团。与氟硅氧烷部分相容的部分如硅烷醇和乙烯基的存在是理想的。树脂状共聚物可溶于甲苯，并包括M单元(R3SiO1/2)，式中R是一个烃基，和Q单元(SiO2)，两者以约0.6∶1至约0.9∶1的比例存在。羟基的存在量为树脂状共聚物总重量的约0.2至约5.0%(重量)，较好为约1.0至约3.0%。聚二有机硅氧烷的重复单元为(S1R1R2O)，其中R1和R2独立地选自有1至约10个碳原子的烷基基团，有1至约10个碳原子的链烯基基团和芳基基团如苯基或芳烷基。聚二有机硅氧烷的分子量一般应对应于一种用Brookfield粘度计在25℃测定时至少15兆厘泊的粘度的化合物。对于约5000厘泊的低粘度，采用5号心轴以10或20转/分操作;对于更高粘度，则采用6号心轴以10或20转/分操作。稀释溶剂可以是一种芳族甲苯或二甲苯化合物，酮类，丙酮，甲乙酮化合物，卤代烃溶剂如三氯乙烷，或上述化合物的混合物。这种稀释剂可以足以使成分(A)、(B)和(C)总和的固体达约30%至约60%(重量)的数量存在。稀释溶剂的具体名称并不重要，不过较好是选择一种对成分(A)、(B)和(C)都有足够的溶解度的溶剂或稀释剂混合物。本专利技术同样也涉及一种含有成分(A)、(B)和(C)的反应混合物以及痕量的成分(D)和(E)的固化压敏粘合剂。按照本专利技术，树脂状成分在聚二有机硅氧烷中的稳定与均匀混合物对于稳定分散组合物的形成至关重要，因为氟硅氧烷聚合物和硅氧烷树脂之间的溶混性是有限的。这种分散液的稳定性可能受氟硅氧烷的粘度以及聚硅氧烷影响。这些成分的均匀或均一分散导致良好的涂布均一性。附图说明图1-2用图示法说明了各种压敏粘合剂组合物中氟聚合物的比例与这样一些组合物的粘合剂性能之间的关系。图3说明各种压敏粘合剂组合物中氟聚合物的比例与所形成的溶胀比之间的关系。图4说明各种压敏粘合剂组合物中MQ树脂的比例与所形成的剥离粘合力之间的关系。按照本专利技术，(A)氟硅氧烷聚合物、(B)含硅烷醇的MQ树脂和(C)可与树脂相容的二有机硅氧烷聚合物的混合物在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在能产生自由基的交联引发剂或催化剂和稀释剂存在下固化形成具有高耐溶剂性的压敏粘合剂的氟硅氧烷组合物，按重量计含有：（Ａ）约５～７０％氟硅氧烷聚合物；（Ｂ）约１０～６０％含硅烷醇的ＭＱ树脂；和（Ｃ）约１０～５０％树脂兼容的二有机硅氧烷聚合物，成分（Ａ）、（Ｂ）和（Ｃ）基本上等于１００％（重量）固体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：SB林，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]