紫外线固化有机硅离型剂制造技术

本发明专利技术公开了一种紫外线固化有机硅离型剂，包括有机硅低聚物和自由基光引发剂，其中，有机硅低聚物是将羟基硅油和含有环氧基的硅烷偶联剂在催化剂的作用下进行封端反应，产物的环氧基在触媒的作用下，和（甲基）丙烯酸进行开环酯化反应，将（甲基）丙烯酰氧基接入有机硅末端达到可以紫外线自由基固化的目的。上述有机硅低聚物中添加自由基光引发剂可以得到表面固化性良好的有机硅离型剂，采用不同分子量的羟基硅油可以合成出剥离力3g/25mm的超轻到剥离力190g/25mm超重离型剂。剥离力190g/25mm超重离型剂。

【技术实现步骤摘要】
紫外线固化有机硅离型剂


[0001]本专利技术属于光固化材料领域，具体涉及一种紫外线(UV)固化有机硅离型剂。

技术介绍

[0002]有机硅离型剂是保护膜领域最常用的离型剂，一般是由乙烯基硅油，含氢硅油，铂金催化剂和溶剂组成，涂布在PET或者PP膜上经过130度以上的高温烘烤固化而成。由于固化温度高，能耗大，不耐热的基材(比如PP)往往因热形变而影响产品质量。
[0003]紫外线固化有机硅离型剂节能环保，固化过程中温度上升较小，是解决热形变不良的最佳替代方案。同时也因为100％固含量，不必使用溶剂，更加环保。
[0004]紫外线固化有机硅离型剂有两大类，阳离子固化和自由基固化。阳离子固化型离型剂不受空气中氧气阻聚的影响，但成本高，也很容易受到空气中湿气的影响而导致固化不良。自由基固化型有机硅离型剂不受空气中湿气影响，但容易受到氧气阻聚的影响，一般采用N2保护来抑制氧气阻聚。目前市场上有机硅离型剂产品以自由基固化为主。
[0005]制备紫外线固化有机硅主要有如下几个方法：
[0006](1)初始原料用羟基硅油，采用甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷反应封端，得到两端含有可自由基聚合的有机硅低聚物。但甲基丙烯酰氧基封端的有机硅其光固化活性较低，离型剂用途需要薄层固化(一般小于2um)，固化厚度越薄氧气阻聚作用越明显，而有机硅的氧气透过率又非常高更加剧了氧气阻聚作用。因此，甲基丙烯酰氧基封端的有机硅即使是在N2保护下进行UV固化，其表面固化性也不甚理想，往往是不能充分表干，即使是用丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷封端，固化速度比甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷封端略好一些，但固化速度也仍然不足以满足市场要求。
[0007](2)含氢硅油(端含氢硅油)和多官能团丙烯酸单体(比如HDDA)进行硅氢加成反应，或者侧链含氢硅油和甲基丙烯酸烯丙酯通过硅氢加成反应，都可以得到双官能团或多官能团的有机硅低聚物。表面固化性因为多官能团丙烯酰氧基的存在而大幅提升。但多官能团丙烯酰氧基的存在也导致所得离型剂的离型力较重，难于制备轻离型的紫外线固化离型剂。
[0008](3)羟丙基硅油和多官能团异氰酸酯反应之后用(甲基)丙烯酸羟乙酯(HEMA或者HEA)或丙烯酸羟丙酯(HPA)封端也可以得到(甲基)丙烯酰氧基封端的有机硅。反应过程比较复杂，收率不高，HEMA，HEA或者HPA等羟基丙烯酸酯与有机硅的相容性也不好，容易分层，同时也存在薄层涂布的情况下表面固化性差的问题。
[0009](4)氨基硅油和MOI(甲基丙烯酰氧乙基异氰酸酯)反应生成甲基丙烯酸乙基脲基封端的有机硅，也可以紫外线固化，表面固化性较好。但MOI原料非常昂贵，反应的生成物粘度很大不方便涂布，涂布时需要要用溶剂进行稀释，产品稳定性也较差，很容易凝胶固化，不适于大规模应用。
[0010](5)乙烯基硅油和巯基硅油在自由基光引发剂存在下也可以紫外线固化。但固化物对基材基本没有附着力，没有实用价值。

技术实现思路

[0011]针对上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种薄层表面固化性良好，制备工艺简单，原材料廉价易得，离型力可调、无溶剂低粘度紫外线固化有机硅离型剂。
[0012]本专利技术所述的紫外线固化有机硅离型剂，包括式I或式II结构的有机硅低聚物和自由基光引发剂，
[0013][0014]其中，
[0015]R1为H或CH3[0016]R2为CH3，或OCH3，OCH2CH3[0017]R3为CH3，或OCH3，OCH2CH3[0018]n为10～400的整数；
[0019][0020]其中，
[0021]R1为H或CH3[0022]R2为CH3，或OCH3，OCH2CH3[0023]R3为CH3，或OCH3，OCH2CH3[0024]n为10～400的整数。
[0025]较佳的，紫外线固化有机硅离型剂由100重量份式I或式II结构的有机硅低聚物和1～4重量份自由基光引发剂混合均匀组成。
[0026]较佳的，自由基光引发剂选自2
‑
羟基
‑2‑
甲基苯基丙酮(Darocure 1173)，2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基
‑
二苯基氧化膦(TPO)，2,4,6
‑
三甲基二苯甲酮和4
‑
甲基二苯甲酮的混合物，安息香双甲醚，二苯甲酮(BP)，1
‑
羟基
‑
环己基苯甲酮，α,α
′‑
乙氧基苯乙酮(DEAP)或α
‑
胺烷基苯酮中一种或几种的混合。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的优点是：
[0028](1)与其它结构的紫外线固化有机硅相比，本专利技术所述的有机硅离型剂表面固化性好，固化速度快，涂布生产效率更高。
[0029](2)通过调整初始硅油的分子量(或者说粘度)以及与封端原料环氧基硅烷偶联剂的比例，可以合成出超轻剥离力及超重剥离力的离型剂，轻重离型剂按照不同比例复配可以涂布出各种剥离力的离型膜。
具体实施方式
[0030]本专利技术的紫外线固化有机硅离型剂，由式I或式II结构的有机硅低聚物和自由基光引发剂组成，其中，自由基光引发剂可以采用市面上常见的紫外线光引发剂；制备式I或式II结构的有机硅低聚物时首先合成出环氧基封端有机硅，然后和(甲基)丙烯酸进行开环酯化反应，得到式I或式II结构的有机硅低聚物，具体步骤是：
[0031]以羟基硅油和含有环氧基的硅烷偶联剂在催化剂的作用下进行封端反应，然后进一步添加(甲基)丙烯酸，在触媒的作用下环氧基和(甲基)丙烯酸进行开环酯化反应，从而将(甲基)丙烯酰氧基接入有机硅末端得到所述的有机硅低聚物。
[0032]在本专利技术的一些优选实施方式中，制备式I结构的有机硅低聚物时，含有环氧基的硅烷偶联剂包括但不限于下列化合物中的一种：3
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷、3
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷、3
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、3
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。
[0033]在本专利技术的一些优选实施方式中，制备式II结构的有机硅低聚物时，含有环氧基的硅烷偶联剂包括但不限于下列化合物中的一种：β
‑
(3,4环氧环己基)
‑
乙基三乙氧基硅烷、β
‑
(3,4环氧环己基)
‑
乙基三甲氧基硅烷。
[0034]在本专利技术的一些优选实施方式中，羟基硅油选用粘度为10～1000mPas的羟基硅油，优选10～300mPas粘度的羟基硅油。
[0035]在本专利技术的一些优选实施方式中，羟基硅油和含有环氧基的硅烷偶联剂是在80～110℃，催化剂的作用下完成封端反应的，可用于封端反应的催化剂包括：有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紫外线固化有机硅离型剂，其特征在于，包括式I结构的有机硅低聚物和自由基光引发剂，其中，R1为H或CH3R2为CH3，或OCH3，OCH2CH3R3为CH3，或OCH3，OCH2CH3n为10～400的整数。2.一种紫外线固化有机硅离型剂，其特征在于，包括式II结构的有机硅低聚物和自由基光引发剂，其中，R1为H或CH3R2为CH3，或OCH3，OCH2CH3R3为CH3，或OCH3，OCH2CH3n为10～400的整数。3.如权利要求1或2所述的紫外线固化有机硅离型剂，其特征在于，由100重量份有机硅低聚物和1～4重量份自由基光引发剂混合均匀组成。4.如权利要求1或2所述的紫外线固化有机硅离型剂，其特征在于，自由基光引发剂选自2
‑
羟基
‑2‑
甲基苯基丙酮、2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基
‑
二苯基氧化膦、2,4,6
‑
三甲基二苯甲酮和4
‑
甲基二苯甲酮的混合物、安息香双甲醚、二苯甲酮、1
‑
羟基
‑
环己基苯甲酮、α,α
′‑
乙氧基苯乙酮或α
‑
胺烷基苯酮中的一种或几种的混合。5.如权利要求1或2所述的紫外线固化有机硅离型剂，其特征在于，将羟基硅油和含有环氧基的硅烷偶联剂在催化剂的作用下进行封端反应，封端反应所得产物的环氧基在触媒的作用下，和(甲基)丙烯酸进行开环酯化反应，将(甲基)丙烯酰氧基接入有机硅末端得到所述的有机硅低聚物。6.如权利要求5所述的紫外线固化有机硅离型剂，其特征在于，含有环氧基的硅烷偶联剂包括下列化合物中的一种：3
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷、3
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【专利技术属性】
技术研发人员：郝建强，
申请(专利权)人：苏州毫邦新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：