使有机硅基材料粘附到基底的方法技术

本发明专利技术提供了一种使基本上固化的或完全固化的基于有机硅的材料粘附到基底表面的方法，其中所述基本上固化的或完全固化的基于有机硅的材料通过将包含以下的可缩合固化的组合物固化获得：(I)至少一种可缩合固化的甲硅烷基封端的聚合物，所述至少一种可缩合固化的甲硅烷基封端的聚合物每分子具有至少一个，通常至少2个能水解和/或羟基官能团；(II)交联剂，所述交联剂选自：硅烷，所述硅烷每分子基团具有至少2个能水解基团，或者至少3个能水解基团；和/或甲硅烷基官能分子，所述甲硅烷基官能分子具有至少2个甲硅烷基基团，每个甲硅烷基基团含有至少一个能水解基团，以及(III)缩合催化剂，所述缩合催化剂选自钛酸酯、锆酸酯，其特征在于：聚合物(i)中的羟基和/或能水解基团与(ii)的能水解基团的摩尔比在0.1:1与4:1之间，并且M‑OR官能团与存在于配方中的水分和聚合物(i)中羟基和/或能水解基团的总和的摩尔比包括在0.01:1与0.6:1之间，其中M为钛或锆；所述方法为通过将反应性夹层施加到基底的表面，并且施加压力以使反应性夹层夹置在所述基于有机硅的材料表面与基底表面之间，并由此导致所述基于有机硅的材料化学粘结到所述基底。

Method of Adhering Organic Silicone Material to Substrate

The present invention provides a method for adhering substantially cured or fully cured silicone-based materials to a substrate surface, in which substantially cured or fully cured silicone-based materials are obtained by curing compositions containing the following condensable curable components: (I) at least one condensable curable silicone-terminated polymer, at least one condensable silicone-terminated polymer. Polymers with combined curing end-capped methylsilane have at least one, usually at least two hydrolyzable and/or hydroxyl functional groups per molecule; (II) crosslinking agents, selected from: silane, which has at least two hydrolyzable groups per molecule, or at least three hydrolyzable groups; and/or methylsilyl functional molecules, which have at least two methanes. Silyl group, each methylsilyl group contains at least one hydrolyzable group and (III) condensation catalyst. The condensation catalyst is selected from titanate and zirconate. The structure is as follows: the molar ratio of hydroxyl group in polymer (i) and/or hydrolyzable group to (i i) hydrolyzable group is between 0.1:1 and 4:1, and the molar ratio of M_OR functional group to water and polymer (i) in the formulation is between 0.1:1 and 4:1. The molar ratio of the sum of hydroxyl groups and/or hydrolyzable groups is between 0.01:1 and 0.6:1, where M is titanium or zirconium; the method is to apply a reactive sandwich to the surface of the substrate by applying pressure so that the reactive sandwich is sandwiched between the surface of the silicone-based material and the base surface, thereby causing the silicone-based material to chemically bond to the base. The bottom.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使有机硅基材料粘附到基底的方法本公开整体涉及使用中间层(或反应性夹层)例如在弹性体与基底表面之间的底漆，使预固化的缩合固化基于有机硅的材料粘附到基底表面。压敏粘合剂(PSA)和软凝胶通过施加轻微压力而与基底形成粘合，从而使粘合剂与基底表面粘结，这通常在工业中被称作术语产品的“粘性”或“粘著性”。所得的物理粘结因粘合剂软到足以流动或润湿而形成，而因为当向该粘结施加应力时粘合剂坚固到足以抵制流动，基底表面仍具有强度。一旦粘合剂和基底表面靠近，分子相互作用诸如范德华力就可显著地有助于最终粘结强度。即便如此，很大程度上不发生整个粘合剂/基底界面上反应性基团与预固化的PSA的化学粘结，其通常称为化学粘附。为避免疑义且鉴于本公开，术语“物理粘附”旨在是指非化学粘附，即利用相邻表面之间的物理相互作用的暂时或可逆粘附形式，例如(但不限于)分散和/或散布性粘附。有机硅压敏粘合剂通常被理解为如下粘合剂：包含一种或多种硅氧烷组分，具有足够的粘著性和内聚强度使得其能够以温和压力粘附到清洁的基底，并且然后通常可根据需要从基底撕开，并且其通常包含可交联的二有机基聚硅氧烷、包括三有机基甲硅烷氧基单元和SiO4/2单元的有机聚硅氧烷树脂以及固化剂，或者包含二有机基聚硅氧烷与包括三有机基甲硅烷氧基单元和SiO4/2单元的有机聚硅氧烷树脂的缩合产物、以及固化剂，如例如美国专利No.5,300,171和美国专利No.4,591,622中所解释。有机过氧化物-可固化的有机硅压敏粘合剂通常含有含乙烯基的二有机基聚硅氧烷，并且通过有机过氧化物在升高温度下的作用而被固化。硅氢加成反应-可固化的有机硅压敏粘合剂通过基于铂的催化剂的作用，通常在二有机基聚硅氧烷等的乙烯基基团与有机氢聚硅氧烷的SiH基团之间的硅氢加成反应下固化。缩合反应-可固化的有机硅压敏粘合剂通过缩合催化剂作用，通常在二有机基聚硅氧烷的硅烷醇基团或能水解基团之间的缩合反应下固化。已发现可缩合固化的组合物以及固化时获得的所得材料根椐其对基底的硬度而表现出物理粘附，该可缩合固化组合物包含：(i)至少一种可缩合固化的甲硅烷基封端的聚合物，该至少一种可缩合固化的甲硅烷基封端的聚合物每分子具有至少一个，通常至少2个能水解和/或羟基官能团；(ii)交联剂，该交联剂选自有机硅、有机聚合物、硅烷，其每分子含有至少两个能水解基团，或者每分子具有至少三个能水解基团，和/或甲硅烷基官能分子，该甲硅烷基官能分子具有至少2个甲硅烷基基团，每个甲硅烷基基团含有至少一个能水解基团，(iii)缩合催化剂，该缩合催化剂选自钛酸酯和/或锆酸酯，其特征在于：聚合物(i)中羟基和/或能水解基团与使用单硅烷交联剂的(ii)的能水解基团的摩尔比在0.5:1与1:1之间，或与使用二硅烷的(ii)的能水解基团的摩尔比为0.75:1至3:1，并且M-OR或官能团与聚合物(i)中的羟基和/或能水解基团的摩尔比包括在0.01:1与0.5:1之间，其中M为钛或锆。已发现该类较软材料(尤其是根据ASTMD2240-05(2010)在00型量表中表现出低于Shore80的硬度的那些)成功地物理粘附到各种各样的基底。这些组合物依赖于钛酸酯/锆酸酯固化催化剂，其可在不存在含水分的填料的情况下固化，导致在几分钟至数小时内根据组合物大量固化。公知的是底漆可用于改善未固化的(润湿施加)的密封剂组合物在固化时对表面的粘附。然而，底漆并不被用于使预固化的弹性体粘附到基底。底漆材料增强可缩合固化的基于有机硅的组合物对基底表面(例如金属表面)的粘附。底漆为被设计用于粘附到基底表面的相对较薄涂层，从而形成被较好地制备成接纳例如有机硅密封胶或油漆层等的粘结层。通常，底漆将被较薄地施加并将在数秒或数分钟内干燥/固化。如果使用者希望经由使用底漆并随后干燥底漆而使密封剂材料粘附到基底表面，则将未固化的密封剂的层施加到涂底漆的基底表面，并在起作用后(如果需要)允许密封剂固化。为了产生固化密封剂组合物在其界面处与基底表面上底漆之间的化学相互作用，密封剂未被固化就被施加的事实在历史上很关键。如果密封剂固化后施加到涂底漆表面上，有很少或没有化学相互作用在界面处发生，因为密封剂的层已预固化，并因此很少或没有化学活性基团可用于在粘合剂表面与活性基团化学键合。在本专利技术中，术语夹层用于定义合适的液体涂层组合物，其不仅为可施加到基底表面并且然后干燥/固化以提供亚微米厚度的表面涂层的底漆，而且为被固化以在基底表面提供较厚涂层(可为毫米)的液体组合物。本文提供了一种使基本上固化的或完全固化的基于有机硅的材料粘附到基底表面的方法，其中所述基本上固化的或完全固化的基于有机硅的材料通过将包含以下的可缩合固化的组合物固化获得：(i)至少一种可缩合固化的甲硅烷基封端的聚合物，所述至少一种可缩合固化的甲硅烷基封端的聚合物每分子具有至少一个，通常至少2个能水解和/或羟基官能团；(ii)交联剂，所述交联剂选自：-硅烷，所述硅烷每分子基团具有至少2个能水解基团，或者至少3个能水解基团；和/或-甲硅烷基官能分子，所述甲硅烷基官能分子具有至少2个甲硅烷基基团，每个甲硅烷基基团含有至少一个能水解基团，(iii)缩合催化剂，所述缩合催化剂选自钛酸酯和锆酸酯，其特征在于：-聚合物(i)中的羟基和/或能水解基团与(ii)的能水解基团的摩尔比在0.1:1与4:1之间，并且-M-OR官能团与存在于配方中的水分和聚合物(i)中羟基和/或能水解基团的总和的摩尔比包括在0.01:1与0.6:1之间，其中M为钛或锆；所述方法为通过将反应性夹层施加到基底的表面，并且施加压力以使反应性夹层夹置在所述基于有机硅的材料表面与基底表面之间，并由此导致所述基于有机硅的材料化学粘结到所述基底。基本上固化的或完全固化的基于有机硅的材料为基本上固化的或完全固化的弹性体或基本上固化的或完全固化的凝胶。通常给定以上比率，当基本上固化的或完全固化的基于有机硅的材料与基底表面接触时，所得的固化的基于有机硅的材料触摸起来为足够发粘的(假定存在过量的能水解基团)，从而使物理粘附发生。然而，物理粘附不太强，并因此基本上固化的或完全固化的基于有机硅的材料可被容易地移除，例如从基底表面剥离，留下清洁的基底表面(即不含基于有机硅的材料)(粘合失效)。已经确认，通过将反应性夹层涂布到基底表面上，并且然后使基本上固化的或完全固化的基于有机硅的材料的表面与经处理的基底表面接触，化学粘附将发生，从而经由反应性夹层导致两者之间的“较强”化学粘结，使得粘结的有机硅弹性体/橡胶极难以从基底表面移除。如果/当移除有机硅弹性体/橡胶时，通常有机硅的层将保留在基底表面上(内聚破环)。反应性夹层在施加到基底表面上时以相对较薄的涂层施加(只要适合)，并且被设计成用于粘附至基底的表面，以形成相比于基底表面本身而言被更好地制备成接纳基于有机硅的材料的粘结层。因为组分的相对量，固化的基于有机硅的材料含有化学基团即OH基团或能水解基团，这些基团将与反应性夹层化学反应(当它们彼此接触时)。因此，反应性夹层需要与基底表面和基于有机硅的材料表面两者化学反应，并因此必须能够与基底表面和基于有机硅的材料表面两者经历化学缩合反应。在第二实施方案中，已经确认当反应性夹层被施加到基本上固化的或完全固化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使基本上固化的或完全固化的基于有机硅的材料粘附到基底表面的方法，其中所述基本上固化的或完全固化的基于有机硅的材料通过将包含以下的可缩合固化的组合物固化获得：(i)至少一种可缩合固化的甲硅烷基封端的聚合物，所述至少一种可缩合固化的甲硅烷基封端的聚合物每分子具有至少一个，通常至少2个能水解和/或羟基官能团；(ii)交联剂，所述交联剂选自：‑硅烷，所述硅烷每分子基团具有至少2个能水解基团，或者至少3个能水解基团；和/或‑甲硅烷基官能分子，所述甲硅烷基官能分子具有至少2个甲硅烷基基团，每个甲硅烷基基团含有至少一个能水解基团，以及(iii)缩合催化剂，所述缩合催化剂选自钛酸酯、锆酸酯，其特征在于：‑聚合物(i)中的羟基和/或能水解基团与(ii)的能水解基团的摩尔比在0.1:1与4:1之间，并且‑M‑OR官能团与存在于配方中的水分和聚合物(i)中的羟基和/或能水解基团的总和的摩尔比包括在0.01:1与0.6:1之间，其中M为钛或锆；所述方法为通过将反应性夹层施加到所述基底的表面，并且施加压力以使所述反应性夹层夹置在所述基于有机硅的材料表面与所述基底表面之间，并由此导致所述基于有机硅的材料化学粘结到所述基底。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.06 GB 1607955.0;2016.05.23 GB 1609077.1;201.一种使基本上固化的或完全固化的基于有机硅的材料粘附到基底表面的方法，其中所述基本上固化的或完全固化的基于有机硅的材料通过将包含以下的可缩合固化的组合物固化获得：(i)至少一种可缩合固化的甲硅烷基封端的聚合物，所述至少一种可缩合固化的甲硅烷基封端的聚合物每分子具有至少一个，通常至少2个能水解和/或羟基官能团；(ii)交联剂，所述交联剂选自：-硅烷，所述硅烷每分子基团具有至少2个能水解基团，或者至少3个能水解基团；和/或-甲硅烷基官能分子，所述甲硅烷基官能分子具有至少2个甲硅烷基基团，每个甲硅烷基基团含有至少一个能水解基团，以及(iii)缩合催化剂，所述缩合催化剂选自钛酸酯、锆酸酯，其特征在于：-聚合物(i)中的羟基和/或能水解基团与(ii)的能水解基团的摩尔比在0.1:1与4:1之间，并且-M-OR官能团与存在于配方中的水分和聚合物(i)中的羟基和/或能水解基团的总和的摩尔比包括在0.01:1与0.6:1之间，其中M为钛或锆；所述方法为通过将反应性夹层施加到所述基底的表面，并且施加压力以使所述反应性夹层夹置在所述基于有机硅的材料表面与所述基底表面之间，并由此导致所述基于有机硅的材料化学粘结到所述基底。2.一种使得基本上固化的或完全固化的发粘的基于有机硅的材料非粘性(非发粘的)的方法，其中所述基本上固化的或完全固化的基于有机硅的材料通过将包含以下的可缩合固化的组合物固化获得：(i)至少一种可缩合固化的甲硅烷基封端的聚合物，所述至少一种可缩合固化的甲硅烷基封端的聚合物每分子具有至少一个，通常至少2个能水解和/或羟基官能团；(ii)交联剂，所述交联剂选自：-硅烷，所述硅烷每分子基团具有至少2个能水解基团，或者至少3个能水解基团；和/或-甲硅烷基官能分子，所述甲硅烷基官能分子具有至少2个甲硅烷基基团，每个甲硅烷基基团含有至少一个能水解基团，以及(iii)缩合催化剂，所述缩合催化剂选自钛酸酯、锆酸酯，其特征在于：-聚合物(i)中的羟基和/或能水解基团与(ii)的能水解基团的摩尔比在0.1:1与4:1之间，并且-M-OR或锡II官能团与存在于配方中的水分和聚合物(i)中的羟基和/或能水解基团的总和的摩尔比包括在0.01:1与0.6:1之间，其中M为钛或锆；所述方法为通过将反应性夹层施加到所述基本上固化的或完全固化的基于有机硅的材料的表面，并允许它们相互作用，使得在所述表面与所述反应性夹层之间相互作用时，产生丝质光滑且非粘性的表面。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述可缩合固化的组合物存储在一部分具有交联剂(ii)和任选地聚合物(i)且另一部分具有聚合物(i)和催化剂(iii)的两部分中，或者一部分具有第一聚合物(i)和交联剂(ii)且另一部分具有第二聚合物(i)和催化剂(iii)的两部分中。4.根据权利要求3所述的方法，其中将所述可缩合固化的组合物的所述两部分相互混合并且固化。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述基本上固化的或完全固化的基于有机硅的材料为基本上固化的或完全固化的弹性体或基本上固化的或完全固化的凝胶。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述反应性夹层能够与所述基底表面和/或所述基于有机硅的材料的表面化学反应。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述反应性夹层为可与所述基底表面和/或所述基于有机硅的材料表面两者化学相互作用的涂层组合物材料或未固化的密封剂组合物的层。8.根据权利要求1和当从属于权利要求1时权利要求3至7所述的方法，其中所述反应性夹层以“润...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·迪米特罗娃，F·古贝尔斯，T·德特玛尔曼，G·卡姆巴尔德，
申请(专利权)人：美国陶氏有机硅公司，
类型：发明
国别省市：美国,US