将硅酮橡胶粘合到热塑性塑料制造技术

提供了一种用于将由可硅氢加成固化的硅酮橡胶组合物制备的硅酮弹性体粘合到热塑性基材，特别是聚烯烃基材的粘合调节剂组合物，以及一种用于使用上述粘合调节剂组合物将所述硅酮弹性体粘附到所述热塑性基材的方法。述硅酮弹性体粘附到所述热塑性基材的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】将硅酮橡胶粘合到热塑性塑料
[0001]本公开涉及一种粘合调节剂组合物和其在将由可硅氢加成固化的硅酮橡胶组合物制备的硅酮弹性体粘合到热塑性基材，特别是聚烯烃基材中的用途，以及一种用于使用上述粘合调节剂组合物将所述硅酮弹性体粘附到所述热塑性基材的方法。
[0002]可硅氢加成固化的硅酮橡胶组合物经由硅氢加成(加成)固化过程固化以提供硅酮弹性体材料(亦称为硅酮橡胶)。
[0003]由固化所述可硅氢加成固化的硅酮橡胶组合物得到的硅酮弹性体可以用于多种应用中，包括例如电源(例如高压电绝缘材料)、电子器件、汽车应用和消费者应用(包括例如食品接触应用)，因为它们具有高度可靠的性质。
[0004]在许多此类应用中，越来越期望制造包含硅酮弹性体和其他材料(如热塑性塑料，例如聚烯烃)的模制复合部件。然而，已经证明此类复合材料的制备是困难的，因为在硅酮弹性体与许多热塑性塑料，特别是聚烯烃之间缺乏粘合性，这些聚烯烃是化学惰性的、不具有任何极性官能团、是疏水性的并且因此具有低的表面能。由于不存在这些官能团，所以除非以合适的方式预活化，否则除了通过如自由基接枝等过程之外，普通粘合剂不能通过极性相互作用(如偶极和/或氢键合)和在大多数情况下的化学键合来建立与所述热塑性塑料的粘合。因此，提供硅酮弹性体材料与如聚烯烃等所述热塑性基材的复合材料的能力由于不能在两者之间形成足够强的粘结而受到限制。
[0005]已提出多种解决方案以使热塑性基材对硅酮弹性体更具化学反应性，如在WO2016103170中，其中热塑性材料首先与具有反应性基团的低聚物混合，并且然后在其上施涂硅酮层。其目的是在硅酮弹性体表面与低聚物的反应性基团之间具有通常使用加成固化催化剂催化的化学相互作用。然而，已经发现这种方法对所使用的热塑性塑料的物理性质具有负面影响。
[0006]将底漆施涂到基材表面上(在进行或未进行基材的预先活化的情况下)最初被用来克服这种缺乏粘合性的问题。底漆是施涂到基材上并被允许干燥和/或固化以提供基材与在这种情况下随后施涂到其上的可硅氢加成固化的硅酮橡胶组合物之间改善的粘合性的预备涂层，该预备涂层提供所述基材与可硅氢加成固化的硅酮橡胶组合物之间增强的粘合性。然而，使用需要底漆的方法产生了若干问题。将底漆用于复合部件/制品通常不是优选的，因为这些底漆可能是不可靠的，可能具有质量控制和可靠性问题，并且传统上含有高比例的有机溶剂，这些有机溶剂在干燥/固化过程期间蒸发，经常导致不期望的挥发性有机化合物(VOC)环境问题。
[0007]此类底漆的使用已经证明在用于高度管控的应用如皮肤接触和食品接触应用的硅酮弹性体/聚烯烃复合部件/制品的制备方面是特别有问题的。
[0008]由一种或多种热塑性塑料(诸如聚烯烃)和一种或多种硅酮弹性体制成的复合部件/制品通常通过注射模制方法制备，这些注射模制方法包括包覆模制(例如，在热塑性基材上注射模制可硅氢加成固化的硅酮橡胶组合物)或当涉及通过使用2k注射模制机将热塑性塑料和可硅氢加成固化的硅酮橡胶组合物模制成一种复合硅酮弹性体/聚烯烃制品或部件时使用的2K注射模制方法。历史上，由于底漆的成分，特别是挥发性有机溶剂，这阻止了
绝大多数底漆的使用。
[0009]本公开的目的是提供一种粘合调节剂组合物，该粘合调节剂组合物适用于将硅酮弹性体粘附至热塑性基材，特别是聚烯烃基材。
[0010]提供了一种粘合调节剂组合物，该粘合调节剂组合物包含：
[0011](i)式Si(OR)3R1的三烷氧基硅烷，其中每个R可以相同或不同并且是每个基团具有至少两个碳的烷基基团，并且每个R1可以相同或不同并且是选自烯基基团或炔基基团的不饱和基团；该三烷氧基硅烷以该组合物的20wt.％至45wt.％的量存在；
[0012](ii)基于铂族金属的硅氢加成反应催化剂，其中铂族金属以该组合物的0.1wt.％
‑
1.5wt.％的量存在；
[0013](iii)烷氧基钛化合物，该烷氧基钛化合物具有2至4个烷氧基基团，该烷氧基钛化合物的量为该组合物的1wt.％至10wt.％；
[0014](iv)式Si(OR2)4的四烷氧基硅烷，其中每个R2可以相同或不同并且是每个基团具有至少两个碳的烷基基团，该四烷氧基硅烷以该组合物的5wt.％至20wt.％的量存在；和
[0015](v)以下中的任一者：
[0016](a
’
)聚有机硅氧烷，该聚有机硅氧烷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并且使用具有RV
‑
4心轴的Brookfield
TM
粘度计以20rpm在25℃下具有在50mPa.s至9000mPa.s的范围内的粘度；或者
[0017](b
’
)两种或更多种聚有机硅氧烷的混合物，这些聚有机硅氧烷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，该混合物使用具有RV
‑
4心轴的Brookfield
TM
粘度计以20rpm在25℃下具有在50mPa.s至9000mPa.s的范围内的粘度；
[0018]其中所述组分(v)以该组合物的25wt.％至60wt.％的量存在。
[0019]任何组合的该组合物的总重量％(wt.％)为100wt.％。
[0020]还提供了如上文所述的粘合调节剂组合物在制备硅酮弹性体和热塑性塑料的复合材料中的用途。
[0021]本文还提供了一种用于制备硅酮弹性体和热塑性材料(如聚烯烃)的复合材料的方法，该方法包括以下步骤：
[0022](a)任选地活化热塑性基材表面；
[0023](b)用如上所述的粘合调节剂组合物处理经任选地活化的热塑性基材表面；
[0024](c)将可硅氢加成固化的硅酮橡胶组合物施涂到由步骤(b)得到的经处理的表面上；
[0025](d)固化所述可硅氢加成固化的硅酮橡胶组合物。
[0026]还提供了一种由用于制备硅酮弹性体和热塑性材料(如聚烯烃)的复合材料的方法获得或可由该方法获得的复合部件或制品，该方法包括以下步骤：
[0027](a)任选地活化热塑性基材表面；
[0028](b)用如上所述的粘合调节剂组合物处理经任选地活化的热塑性基材表面；
[0029](c)将可硅氢加成固化的硅酮橡胶组合物施涂到由步骤(b)得到的经处理的表面上；
[0030](d)固化所述可硅氢加成固化的硅酮橡胶组合物。
[0031]有利地，本文提供的粘合调节剂组合物可以立即被包覆模制，并被设计成不具有
主要挥发性有机化合物(VOC)，如有机溶剂。因此，使用本专利技术的粘合调节剂组合物的方法不依赖于底漆预固化处理或溶剂的蒸发，并且因此本文的粘合调节剂组合物不是底漆，因为其以不同的方式发挥功能。标准底漆是施涂到基材上的预备涂层，并且然后在基本步骤中在添加下一层之前进行干燥和/或固化。在本公开中，粘合调节剂组合物不经历必要的干燥/固化步骤以提供基材与硅酮弹性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种粘合调节剂组合物，所述粘合调节剂组合物包含：(i)式Si(OR)3R1的三烷氧基硅烷，其中每个R可以相同或不同并且是每个基团具有至少两个碳的烷基基团，并且每个R1可以相同或不同并且是选自烯基基团或炔基基团的不饱和基团；所述三烷氧基硅烷以所述组合物的20wt.％至45wt.％的量存在；(ii)基于铂族金属的硅氢加成反应催化剂，其中铂族金属以所述组合物的0.1wt.％
‑
1.5wt.％的量存在；(iii)1wt.％至10wt.％的量的烷氧基钛化合物，所述烷氧基钛化合物具有2至4个烷氧基基团；(iv)式Si(OR2)4的四烷氧基硅烷，其中每个R2可以相同或不同并且是每个基团具有至少两个碳的烷基基团，所述四烷氧基硅烷的量为所述组合物的5wt.％至20wt.％；以及(v)以下中的任一者：(a
’
)聚有机硅氧烷，所述聚有机硅氧烷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并且使用具有RV
‑
4心轴的Brookfield
TM
粘度计以20rpm在25℃下具有在50mPa.s至9000mPa.s的范围内的粘度；或者(b
’
)两种或更多种聚有机硅氧烷的混合物，所述聚有机硅氧烷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，所述混合物使用具有RV
‑
4心轴的Brookfield
TM
粘度计以20rpm在25℃下具有在50mPa.s至9000mPa.s的范围内的粘度；其中所述组分(v)以所述组合物的25wt.％至60wt.％的量存在。2.根据权利要求1所述的粘合调节剂组合物，其中组分(i)具有式Si(OR)3R1，其中每个R可以相同或不同并且选自乙基、丙基、正丁基、异丁基或叔丁基，并且每个R1是可以相同或不同的选自乙烯基、丙烯基、正丁烯基、戊烯基或己烯基的烯基基团。3.根据任一前述权利要求所述的粘合调节剂组合物，其中组分(ii)是铂的一种或多种配位化合物。4.根据任一前述权利要求所述的粘合调节剂组合物，其中组分(iii)是一种或多种式Ti(OR3)4、Ti(OR3)3R4、Ti(OR3)2R
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的烷氧基钛化合物或螯合烷氧基钛分子，其中R3是具有1至20个碳的直链或支链烷基基团，并且当存在时，R4是有机基团，诸如具有1至10个碳原子的烷基基团、具有2至10个碳原子的烯基基团、具有2至10个碳原子的炔基基团、具有3至10个碳原子的环烷基基团或具有6至20个碳原...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：美国陶氏有机硅公司，
类型：发明
国别省市：