有机硅弹性体组合物制造技术

本公开涉及对多种基底具有增强的粘合性质的可固化有机硅弹性体组合物(下文称为“可固化有机硅弹性体组合物”)。可将通过固化前述组合物制备的弹性体粘附到多种基底上以形成包含由可固化有机硅弹性体组合物制备的所述弹性体和所述基底的复合物。还提供了用于将所述弹性体可固化有机硅弹性体组合物粘附到基底上的方法。提供增粘剂组分(D)以提高粘合性。所述组分(D)是聚有机硅氧烷，其具有(i)每分子至少一个选自烯基基团和炔基基团的不饱和基团，和(ii)酸酐官能团和芳族官能团，其中芳族官能团的碳与酸酐的羰基的碳通过1至3个非芳族碳原子(包括端点)的碳链隔开。族碳原子(包括端点)的碳链隔开。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机硅弹性体组合物
[0001]本公开涉及对多种基底具有增强的粘合性质的可固化有机硅弹性体组合物(下文称为“可固化有机硅弹性体组合物”)。可将通过固化前述组合物制备的弹性体粘附到多种基底上以形成包含由可固化有机硅弹性体组合物制备的所述弹性体和所述基底的复合物。还提供了用于将由可固化有机硅弹性体组合物制成的所述弹性体粘附到基底上的方法。
[0002]可固化有机硅弹性体组合物固化以提供有机硅弹性体材料(另外称为硅橡胶)。一种合适的固化工艺经由加成固化机理，另外被描述为使用铂族催化剂的硅氢加成方法来进行。
[0003]可加成固化的有机硅弹性体在塑料上的粘合性通常较差。传统上，可通过改性有机硅基质或基底表面(例如通过涂底漆)和表面活化形式(例如等离子体处理)以及其它方法来增加有机硅弹性体的粘合性。最初利用将底漆施加到基底表面上来克服这个问题。然而，使用需要底漆和/或高能量表面预处理(例如通过暴露于等离子体、电晕、火焰、UV或UV
‑
臭氧源来照射以活化用于粘合的表面)的方法已经出现了若干问题。
[0004]底漆方法是麻烦的，这不仅是因为它们能够导致正在制造的部件/制品的不可靠的生产率、质量控制问题以及实际上的可靠性问题。底漆还具有通常含有挥发性有机溶剂的缺点。
[0005]因此，如果可能的话，希望避免使用底漆，并且这后来通过使用自粘性有机硅弹性体材料来实现，该自粘性有机硅弹性体材料将具有令人满意的粘合性而不需要涂底漆的表面，即它们能够在固化过程中粘合到由例如热塑性材料、基于有机树脂的材料或热塑性材料和基于有机树脂的材料两者制成的基底上，在固化过程之前或期间将它们与该基底直接接触。
[0006]已知可以通过掺入含有反应性官能团的粘合添加剂来改善可加成固化的有机硅弹性体的粘合性，这些反应性官能团包括但不限于烷氧基硅烷、环氧基和羧基基团。然而，它们在多种应用中的用途是有限的，因为它们不能与塑料和热塑性塑料基底诸如聚碳酸酯形成足够强的粘合剂粘结。例如，有时使用烷氧基硅烷偶联剂来实现对塑料的粘合，但是它们易于发生副反应诸如自反应，并且在反应时放出挥发性醇，这会降低它们的有效性。
[0007]在另一个替代性提议中，已建议在聚碳酸酯基底中掺入硅氢加成可固化有机硅弹性体交联剂，例如有机氢聚硅氧烷。然而，已发现此类方法对聚碳酸酯自身的物理特性具有负面效应，从而抑制了树脂发挥其自身的特性。物理接合方法留下了两个片段可通过物理力脱离的可能性。
[0008]使用有机硅弹性体诸如自粘合有机硅弹性体是优选的替代方案，因为其能够至少部分地由于去除对使用底漆或表面预处理的需要而赋予部件/制品更好的生产率、质量控制和可靠性。
[0009]自粘合有机硅材料与各种非有机硅基底诸如热塑性塑料基底、有机树脂基底金属或者热塑性塑料和有机树脂基底之间粘合的耐久性对于成功使用该组合是非常重要的，但是提供对各种基底具有良好粘合的此类复合物仍是一项技术挑战。
[0010]本公开涉及一种可固化有机硅弹性体组合物，该可固化有机硅弹性体组合物能够
实现对塑料/热塑性塑料/树脂材料基底的粘附，并包含：
[0011](A)每分子含有至少两个选自烯基基团和炔基基团的不饱和基团的一种或多种有机聚硅氧烷，并且该有机聚硅氧烷具有在25℃下在1000mPa.s至500,000mPa.s范围内的粘度，但不含有酸酐官能团；
[0012](B)固化剂，该固化剂包含
[0013](B)(i)有机过氧化物自由基引发剂；或者
[0014](B)(ii)硅氢加成固化催化剂包，其包含
[0015]a.有机硅化合物，其每分子具有至少两个、另选地至少三个Si
‑
H基团；以及
[0016]b.硅氢加成催化剂；
[0017](C)至少一种增强填料和任选的一种或多种非增强填料；以及
[0018](D)聚有机硅氧烷，其具有
[0019](i)每分子至少一个选自烯基基团和炔基基团的不饱和基团，和
[0020](ii)酸酐官能团和芳族官能团，其中芳族官能团的碳与酸酐的羰基的碳通过1至3个包括端点的非芳族碳原子的碳链隔开。
[0021]上述组合物能够用可加成固化的有机硅弹性体实现对塑料的无底漆粘合，其中组分D是不含Si
‑
H基团和/或烷氧基硅烷基团的增粘剂，其提供对商业上重要的工程化热塑性塑料的无底漆粘合。
[0022]组分(A)为每分子含有至少两个选自烯基基团和炔基基团的不饱和基团的一种或多种有机聚硅氧烷，并且该有机聚硅氧烷具有在25℃下在1000mPa.s至500,000mPa.s范围内的粘度，但不含有酸酐官能团。
[0023]在一个实施方案中，一种或多种有机聚硅氧烷(A)中的每一种每分子含有至少2个键合到硅原子上的烯基和/或炔基基团，并且除非另外指出，否则使用流变仪诸如配备有25mm锥板夹具并在25℃下操作的Anton
‑
Paar MCR
‑
301流变仪，具有在25℃下1000mPa.s至500,000mPa.s、另选地在25℃下1000mPa.s至150,000mPa.s、另选地在25℃下1000mPa.s至100,000mPa.s、另选地在25℃下1000mPa.s至75,000mPa.s的粘度。除非另有说明，否则粘度以0剪切粘度报告，这意味着从粘度对剪切速率扫描的统计上显著的、速率独立的牛顿区域外推至0剪切速率的值。另选地，如果可以使用利用锭子(LV1
‑
LV
‑
4)并根据聚合物粘度改变速度的Brookfield
TM
旋转粘度计测量所需粘度，其中除非另有说明，否则所有粘度测量均在25℃下进行。
[0024]每分子的至少两个不饱和基团中的每一个可以相同或不同，并且选自烯基基团和炔基基团，另选地具有2至12个碳的烯基基团和炔基基团，另选地具有2至6个碳的烯基基团和炔基基团。烯基基团的示例包括乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、环己烯基和己烯基基团。炔基基团的示例包括乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、环己炔基和己炔基基团。不饱和基团可为侧链或末端或处于两个位置，即它们可存在于有机聚硅氧烷(A)的任何甲硅烷氧基单元上。
[0025]组分(A)可以为包含多个式(1)的单元的直链和/或支链有机聚硅氧烷
[0026]R
’
a
SiO4‑
a/2
ꢀꢀꢀ
(1)
[0027]其中每个R
’
可以相同或不同，并且表示具有1至18个碳原子的烃基团、具有1至18个碳原子的取代的烃基团或具有最多至18个碳原子的烃氧基基团，并且平均具有1至3、优
选地1.8至2.2的a值。
[0028]对于本申请的目的来说，“取代的”意指烃基团中的一个或多个氢原子被另一个取代基替代。这类取代基的示例包括但不限于卤素原子，诸如氯、氟、溴和碘；含有卤素原子的基团，诸如氯甲基、全氟丁基、三氟乙基、三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种可固化有机硅弹性体组合物，所述可固化有机硅弹性体组合物能够实现对合适的材料基底的粘合，并包含：(A)每分子含有至少两个选自烯基基团和炔基基团的不饱和基团的一种或多种有机聚硅氧烷，并且所述有机聚硅氧烷具有在25℃下在1000mPa.s至500,000mPa.s范围内的粘度，但不含有酸酐官能团；(B)固化剂，所述固化剂包含(B)(i)有机过氧化物自由基引发剂；或者(B)(ii)硅氢加成固化催化剂包，所述硅氢加成固化催化剂包包含b.有机硅化合物，所述有机硅化合物每分子具有至少两个、另选地至少三个Si
‑
H基团；以及b.硅氢加成催化剂；(C)至少一种增强填料和任选的一种或多种非增强填料；以及(D)聚有机硅氧烷，所述聚有机硅氧烷具有(i)每分子至少一个选自烯基基团和炔基基团的不饱和基团，和(ii)酸酐官能团和芳族官能团，其中所述芳族官能团的碳与所述酸酐的羰基的碳通过1至3个包括端点的非芳族碳原子的碳链隔开。2.根据权利要求1所述的可固化有机硅弹性体组合物，其中组分(D)包含下式的单官能化聚有机硅氧烷：ViR
42
SiO
‑
(R
52
SiO)
m
‑
SiR
42
A
’
或A
’
R
42
SiO
‑
(R
52
SiO)
m
‑
SiR
42
A
’
其中每个R4是烷基基团，每个R5是烷基基团、烯基基团、炔基基团或A'，并且A'是：其中X是芳族基团，并且其中每个分子包含至少一个烯基或炔基基团。3.根据权利要求2所述的可固化有机硅弹性体组合物，其中在组分(D)中，X是苯甲酰基基团、甲苯基基团或二甲苯基基团。4.根据任一前述权利要求所述的可固化有机硅弹性体组合物，其中组分(D)以按其它成分的总组合物的重量计0.5％至5％的量添加到所述组合物中。5.根据任一前述权利要求所述的可固化有机硅弹性体组合物，其中所述组合物包含固化抑制剂。6.根据前述权利要求中任一项所述的可固化有机硅弹性体组合物，所述可固化有机硅弹性体组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：