热熔粘合剂组合物以及它们的制备和使用方法技术

技术编号:7135951 阅读:239 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
热熔粘合剂组合物能够用于在建筑工业和工业维护和装配用途中将基材层合在一起。热熔粘合剂组合物可喷涂以在基材上形成薄膜(厚度为1-200微米)。该热熔粘合剂可通过暴露于湿气而固化或通过冷却而硬化或者它们的组合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
公开了粘合剂组合物以及其制备和使用的方法。通过将该粘合剂组合物暴露于湿 气和/或通过冷却该粘合剂组合物而制备的粘合剂产品可用于建筑工业和工业维护和装 配用途例如形成层合体。
技术介绍
湿气固化性有机硅氧烷组合物用于各种用途,例如作为能够施用于元件之间的接 缝并固化以在它们之间提供弹性体密封的密封剂组合物。这些组合物在室温下固化并且对 于密封,例如公路接缝、物品例如车辆前灯中的接缝和建筑物和玻璃装配用途中的接缝特 别具有吸引力,原因在于通常不需要特别的加热或其他固化条件以产生所需质量的密封。已提出了许多湿气固化性有机硅氧烷组合物并且通常由至少一种含有至少两个 硅烷醇基的基本上线型的聚有机硅氧烷、能够与该聚有机硅氧烷反应以产生交联网络的交 联剂和催化剂材料形成。这些组合物通过由湿气促进的缩合反应而固化。湿气固化性有机硅氧烷组合物中的交联剂通常选自容易水解的多官能硅烷。通常 采用的交联剂是三乙酰氧基硅烷、三烷氧基硅烷、三氨基硅烷和三肟基硅烷。据认为缩合反 应通过用例如二烷氧基烷基甲硅烷基将聚有机硅氧烷封端,然后端基的烷氧基和/或硅烷 醇基相互作用以产生交联结构而进行。尽管制造和存储过程中组合物的一些固化可接受,但重要的是在其目标工作地点 应用前该固化不要进行得过度,在该目标工作地点有意使其在大气湿气的影响下固化。因 此在制造和存储过程中在批次与批次间应将组合物在湿气中的暴露保持在均一、可接受的 低程度,否则组合物固化到使其对于其目标用途不实用的程度。基于有机硅化合物的湿气固化性组合物通常含有细碎的填料。通常使用的填料是 那些使固化的材料增强、降低产品的成本或赋予所需的性能组合的填料。典型的填料包括但并不限于高表面积二氧化硅、磨碎的石英、氧化铁、氧化锌、炭 黑、碳酸钙和硅藻土。湿气固化性有机硅氧烷组合物能够使用间歇法或连续法制造,其间将 填料和聚有机硅氧烷混合在一起,将交联剂和催化剂添加到混合物中,然后将得到的组合 物包装在容器例如盒、桶或滚筒中,然后以气密方式密封以防止湿气的进入。有机硅压敏粘合剂(以下也称为PSA)典型地含有至少两种主要组分,即线型硅氧 烷聚合物和增粘剂树脂,该增粘剂树脂基本上由三有机硅氧烷单元(即,I^3SiOv2单元,其中 R表示一价有机基团)和硅酸酯单元(即,Si04/2单元)组成。除了上述两种组分以外,为 了使最终的粘合剂产品的各种性能最优化,一些有机硅PSA组合物含有一些交联手段(例 如,过氧化物或氢化硅烷化固化体系)。鉴于由聚合物组分赋予的高粘度,为了容易施用,典型地将这些PSA组合物分散在有机溶剂中。这些PSA中的一些含有反应性基团,其使组合 物通过暴露于湿气而固化。当调节上述树脂和聚合物的比例以及其他参数时,类似的组合 能够调配成涂布组合物。在某些不使用溶剂的其他条件下,能够得到热熔PSA。
技术实现思路
热熔粘合剂组合物包括(1)有机硅树脂,其具有小于2wt%的硅烷醇含量并且包括由R13SiOv2表示的单官 能单元和由Si04/2表示的四官能单元,其中R1为取代或未取代的一价烃基,(2)有机聚硅氧烷,其包括式R2R3SiO的二官能单元和式R4aX' 3_aSiG-的末端单 元,其中R2为烷氧基或一价未取代或取代的烃基;R3是一价未取代或取代的烃基;R4是氨基 烷基或R1基团,X'是可水解基团;G是将末端单元的硅原子与另一硅原子连接的二价基团 和a是0或1,(3)硅烷交联剂,和(4)催化剂。热熔粘合剂组合物可用于用途例如层合,包括但并不限于建筑和装配类用途,例 如将基材层合到一起。或者,由于其自身的流平性和间隙填充性,热熔粘合剂组合物可用于 用途例如封装和密封。具体实施例方式热熔粘合剂组合物本专利技术涉及热熔粘合剂组合物以及其制备和使用方法。热熔粘合剂组合物包括 (1)55-62%的有机硅树脂,(2) 38-45%的有机聚硅氧烷,(3)0. 1-5、或者0. 9-1. 的硅烷 交联剂和(4)0. 02% -2%、或者0. 1%-0. 5%的催化剂。热熔粘合剂组合物在125°C下具有 5,000-30,OOOmPa · s的粘度,或者在125°C下具有8,000-25, OOOmPa · s的粘度。热熔粘合 剂组合物可不含填料。“不含填料”意指热熔粘合剂组合物不含颗粒或颗粒的量小到足以防 止热熔粘合剂组合物在125°C下具有大于30,OOOmPa · s的粘度。(1)有机硅树脂本文中可使用的有机硅树脂含有由R13SiOv2表示的单官能单元和由Si04/2表示的 四官能单元。R1表示取代或未取代的一价烃基。作为用作压敏粘合剂的有机硅氧烷组合物 中存在的组分之一,这种有机硅树脂在本领域中公知。该有机硅树脂可溶于液体烃例如苯、甲苯、二甲苯、庚烷等或者可溶于液体有机硅 化合物例如低粘度环状和线型聚二有机硅氧烷。在R13SiOv2单元中,R1典型地为含有至多20个碳原子、典型地1_10个碳原子的一 价烃基。适合R1的烃基的实例包括烷基,例如甲基、乙基、丙基、戊基、辛基、十一烷基和十八 烷基;烯基,例如乙烯基、烯丙基和5-己烯基;脂环基,例如环己基和环己烯基乙基;和芳基 例如苯基、甲苯基、二甲苯基、苄基和2-苯基乙基。可存在于R1上的非反应性取代基包括 但并不限于卤素和氰基。可由R1表示的典型的取代的烃基包括但并不限于氯甲基和3,3, 3-三氟丙基。R13SiCV2单元中的R1基团的至少三分之一、或者至少三分之二是甲基。R13SiOl72单元的实例包括但并不限于Me3Si01/2、PhMe2SiOl72和Me2ViSi01/2,其中Me、Ph和Vi分别表示 甲基、苯基和乙烯基。有机硅树脂可含有这些单元中的两种以上。有机硅树脂中R13SiCV2和Si04/2单元的摩尔比典型地为0. 5/1至1. 5/1,优选 0. 6/1至0. 9/1。通过Siffl核磁共振波谱方便地测定这些摩尔比。除了有机硅树脂的总羟 基含量以外,该技术能够定量地确定来源于有机硅树脂和来源于存在于初始的有机硅树脂 中的新戊聚体(neopentamer)即 Si(OSiMe3)4 的 R^SiCVJ “Μ”)和 Si04/2( “Q”)单元的浓 度。为了本专利技术的目的,R13SiOv2与5丨04/2的比可表示为{M(树脂)+M(新戊聚体)}/ {Q (树脂)+Q (新戊聚体)}并且表示有机硅树脂的树脂和新戊聚体部分的三有机甲硅烷氧 基的总数与树脂和新戊聚体部分中的硅酸酯基的总数之比。有机硅树脂含有2. Owt %以下、或者0. 7wt %以下、或者0. 3wt %以下的由式 XSiOv2表示的末端单元,其中X表示羟基或可水解基团例如烷氧基例如甲氧基和乙氧 基;烯氧基例如异丙烯氧基;酮肟基例如甲基乙基酮肟基;羧基例如乙酰氧基;羟氨基 (amidoxy)例如羟乙酰氨基(acetamidoxy);和氨氧基例如N,N-二甲基氨氧基。可使用傅 立叶变换红外分光光度测定法(FTIR)来确定有机硅树脂中存在的硅烷醇基的浓度。用于实现有机硅树脂的所需流动特性的数均分子量Mn将至少部分取决于有机硅 树脂的分子量和该组分中存在的由R1表示的烃基的种类。本文中使用的Mn表示将代表新 戊聚体的峰从测定中排除时使用凝胶渗透色谱测定的分子量本文档来自技高网
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【技术保护点】
制备层合制品的方法,包括:  (i)通过喷涂或纤维化将125℃下具有5,000-30,000mPa·s的粘度的热熔粘合剂组合物施加到第一基材上,由此形成膜,其中该热熔粘合剂组合物包括:  (1)55-62份的有机硅树脂,其具有小于2wt%的硅烷醇含量并且包括由R↑[1]↓[3]SiO↓[1/2]表示的单官能单元和由SiO↓[4/2]表示的四官能单元,其中R↑[1]为取代或未取代的一价烃基,  (2)38-45份的有机聚硅氧烷,其包括式R↑[2]R↑[3]SiO的二官能单元和式R↑[4]↓[a]X′↓[3-a]SiG-的末端单元,其中R↑[2]为烷氧基或一价未取代或取代的烃基;R↑[3]是一价未取代或取代的烃基;R↑[4]是氨基烷基或R↑[1]基团,X′是可水解基团;G是将末端单元的硅原子与另一硅原子连接的氧原子或二价基团和a是0或1,  (3)0.1-5份的硅烷交联剂,相对于100份的有机硅树脂和有机聚硅氧烷,和  (4)0.02-2份的钛酸酯催化剂,相对于100份的有机硅树脂和有机聚硅氧烷;  条件是该热熔粘合剂组合物不含填料并且该热熔粘合剂组合物具有97.5%-100%的非挥发分含量;  (ii)使第二基材与该膜接触;和  (iii)使该热熔粘合剂组合物固化。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·比赫
申请(专利权)人:陶氏康宁公司
类型:发明
国别省市:US

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