室温自粘性的Pt-催化加成交联硅酮组合物制造技术

技术编号:3967065 阅读:182 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及室温下为自粘性的Pt-催化加成交联的硅酮组合物,并涉及其制备,以及通过交联获得的物质。本发明专利技术的这些硅酮组合物在未预处理基底上产生快速粘合。该加成交联的硅酮组合物包括:(i)至少一种选自含有化合物(A)、(C)、和(K)的组中化合物;(ii)至少一种催化量的铂催化剂(E);以及(iii)至少一种通式(I)的α-硅烷(H);其中(A)是有机硅化合物,包括至少两种具有脂族碳-碳多重键的基团,(C)是有机硅化合物,包括至少两个Si-键合氢原子,和(K)是有机硅化合物,包括具有脂族碳-碳多重键和Si-键合氢原子的SiC-键合基团,条件是该组合物包括至少一种具有脂族碳-碳多重键的化合物和至少一种具有Si-键合氢原子的化合物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及室温自粘性Pt-催化的加成交联硅酮组合物,并涉及其制备,以及通过交联获得的物质。本专利技术的这些硅酮组合物在未预处理的基底上能产生快速粘合。
技术介绍
以下所提到的术语按照如下进行理解基底和固化的硅酮之间的粘合作用,例如,通过剪切测试和/或剥离测试的方式 进行测定。“内聚和粘合断裂行为”之间所作的区别在于,其显示暴露于前面所提及的测试 中之后两基底之间粘合键断裂的外观。在粘合断裂的情况下,硅酮层能够很干净地从基底 分开,而在内聚外观的情况下,断裂唯一出现在硅酮层或基底中。短语“未处理表面”和“未预处理基底”都是指完全没有预处理而使用的基底表面 和在施加硅酮组合物之前已经清洁而除去尘土、污染物和油脂的基底表面。任何这种清洁 作用,例如,仅仅采用挥发溶剂而发生。在施用硅酮组合物前,基底表面没有额外的处理或 用硅酮树脂、硅酮层或硅烷层涂底料(或打底漆)。表述词语“快速固化”适用于那些在室温下混合后以不超过4h,优选在2h内和更 优选在30min内固化的Pt-催化加成交联硅酮组合物。在UV-可活化的体系情况下,“快速” 固化的硅酮组合物应该理解为在混合和通过UV光活化后在最长30min,优选20min而更优 选不超过IOmin的时间内固化的那些硅酮组合物。对于“固化”,本文中没有必要意指完全获得最终的机械性能。相反,该术语描述了 至少容许物料暴露于机械压力而没有招致损坏的获得内聚性能的状态。对于“室温”,是指基底表面上的温度或在22 28°C范围内的硅酮的温度。来自现有技术已知的Pt-催化的加成交联硅酮组合物,典型地当在室温下交联时 缺乏对未处理基底的足够附着力。为了实现粘合作用,通常是使用官能性(或功能性)丙 基三烷氧基硅烷作为增粘剂。这导致对基底范围产生粘合作用,附带条件是需要在至少 70°C,优选至少100°C的温度下实施热处理,例如,如美国专利5,164,461所描述的。正如 美国专利5,416,144所示,通过热处理甚至在短时间内产生粘合作用也是可能的。在室温 交联的情况下,与之相反,内聚粘合作用仅仅在数天之后才获得,如美国专利5,468,794和 5,380,788中所描述的。在很多Pt催化硅酮组合物的应用中,热交联或后处理是不可能的,因为其所需的 烘箱操作使之必需额外的操作成本和投资成本,或者因为所用的组分和基底并不容许更高 的温度。尤其是在提供室温下快速固化(<30min)而不需要随后热处理的Pt-催化硅酮 组合物的情况下,如双组份体系或UV-可活化体系,因此,迄今为止所缺乏的是对于快速产 生粘合作用的可能性。WO 2006/010763 Al描述了非常普遍地用于生产涂层的UV-可活化加成交联硅酮 组合物。然而,对于是否在所描述的组合物或粘合作用所实现的基底上获得粘合作用以及 即便确实如此获得了粘合作用而如何在所描述的组合物中或粘合作用所实现的基底上获得粘合作用,根本没有任何信息。对于UV-交联体系的一般区域,EP 0 356 075 Bl描述了需要经由UV光引发剂的 具有双三烷氧基硅烷官能化的硅烷结合聚合反应中缩合反应催化剂的使用。在仅仅几个小 时之后就发现内聚断裂。该体系的缺点包括需要使用两种不同的交联体系,以及在光引发 剂的辐照之后存在分解产物。尤其是在电子组件领域内的应用,分解产物会导致各种问题。 美国专利6,908,682B2描述了 Pt-催化的UV可活化加成交联硅酮弹性体,其含有 >80%的胶囊密封材料(或密封胶)领域内的硅酮油,实现了对于硅凝胶组合物的中等拉 脱力。所讨论的粘合需要微弱的物理凝胶粘合作用而因此是可逆的凝胶粘合作用,正如图 中所示,对于聚对苯二甲酸丁二酯和聚碳酸酯高达4. 0N/100mm。然而,也没有提及如何快速 地产生粘合作用。
技术实现思路
因此,本专利技术的一个目的是提供室温下快速交联的Pt-催化硅酮组合物,而且在 生产对基底产生粘合的粘合剂硅酮的情况下,容许在工业操作方面的短周期时间。令人惊奇的是,已经使得通过包括以下组分的加成交联硅酮组合物的方式实现这 个目的成为可能(i)至少一种选自含有化合物(A)、(C)和(K)的组中的化合物,其中(A)是有机硅化合物,包括至少两种具有脂族碳-碳多重键的基团(或自由基),(C)是有机硅化合物,包括至少两个Si-键合氢原子,和(K)是有机硅化合物,包括具有脂族碳-碳多重键和Si-键合氢原子的Si-C键合 基团(或自由基),条件是该组合物包括至少一种具有脂族碳_碳多重键的化合物和至少一种具有 Si-键合氢原子的化合物,和(ii)至少一种催化量的钼催化剂(E),以及(iii)至少一种通式(I)的α-硅烷(H) 其中Y是缩水甘油基氧基_、甲基丙烯酰氧基_、乙烯基_,R是烷基、或取代的烷基、乙酰氧基、1 6个碳原子丙酰氧基,R'是一个甲基,而η 为 0 或 1。本专利技术的硅酮组合物具有在生产粘合各种基底的粘合性硅酮中快速产生粘合作 用的优点,而因此在工业生产操作中容许短周期时间。在混合之后或混合和UV活化之后, 在不超过2h,优选不超过Ih的时间内,快速产生粘合作用。具体实施例方式在本专利技术的硅酮组合物的情况下,令人惊奇地实现了室温下短时间内产生粘合作 用,这是由于根据本专利技术存在的官能性α-硅烷(H)而其具有增粘剂的作用的结果。以下所列的是在其上实现了良好粘合作用结果的许多基底的实例聚对苯二甲酸丁二酯、聚酰胺和聚碳酸酯。化合物(A)优选包括乙烯基含量为0. 002wt% 2wt% (0. 2mol% 3mol% )且 粘度为100 lOOOOOOmPas的乙烯基官能化聚双有机硅氧烷。可以使用单一的化合物(A), 或至少两种不同的乙烯基_官能化的聚双有机硅氧烷的混合物。尤其适用于本专利技术组合物的是那些每分子包括至少一个、或者两个或多个乙烯基 基团的聚有机硅氧烷(A)。对于实施本专利技术尤其有利的是那些每分子包括两个端乙烯基的 乙烯基取代的聚有机聚硅氧烷(polyorganopolysiloxane)。也可以使用那些硅原子被甲基 和/或苯基取代的聚双有机聚硅氧烷。化合物(C)优选包括H含量为0. OOlwt % 2 丨%且粘度为1 IOOOOmPas而每 分子至少含2个Si-键合H原子的含Si-H聚有机硅氧烷。这种类型的化合物是现有技术 中的公知常识。在使用具有2个端Si-H部分的含Si-H聚有机硅氧烷的情况下,聚合物链 结构的产生对于固化配制物的粘合性能是特别有利的。来自(C)和(A)的SiH/Si-乙烯基 (=Vi)部分的摩尔比典型地为0. 5 1 10 :1。而且,交联速率、硬度,而尤其是粘合性 能,可以通过每分子含超过3个Si-H部分的Si-H官能性聚有机硅氧烷的合适含量而进行 控制。配制物中Si-H/Vi摩尔比总体上优选为0.5 1 10 1。单种化合物(C)或至少两种不同化合物的混合物都可以使用。例如,一个优选的 实施方式,基于100份的A,使用了 1 50份每分子具有至少2个H原子的(C),以及0 30份每分子具有至少3个H原子的(C)。化合物(K)对于来自现有技术的那些本领域技术人员而言是公知常识。如果使用 化合物(K),则所讨论的化合物优选是那些包括以下通式单元的化合物 其中R5是单价可本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种加成交联的硅酮组合物,包括:(i)至少一种选自含有化合物(A)、(C)、和(K)的组中的化合物,其中(A)是有机硅化合物,包括至少两种具有脂族碳-碳多重键的基团,(C)是有机硅化合物,包括至少两个Si-键合氢原子,和(K)是有机硅化合物,包括具有脂族碳-碳多重键和Si-键合氢原子的SiC-键合基团,条件是所述组合物包括至少一种具有脂族碳-碳多重键的化合物和至少一种具有Si-键合氢原子的化合物,(ii)至少一种催化量的铂催化剂(E),以及(iii)至少一种通式(Ⅰ)的α-硅烷(H)Y-CH↓[2]-SiR′↓[n](OR)↓[3-n](Ⅰ)其中Y是缩水甘油基氧基-、甲基丙烯酰氧基-、乙烯基-,R是烷基、或取代的烷基、乙酰氧基、1~6个碳原子丙酰氧基,R′是一个甲基,而n为0或1。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:马库斯扬德克维尔纳布伦嫩施图尔
申请(专利权)人:瓦克化学股份公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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