一種可紫外光固化的有機矽壓敏粘合劑組合物的製作方法
2023-05-16 20:46:46
專利名稱：一種可紫外光固化的有機矽壓敏粘合劑組合物的製作方法
技術領域：
本發明屬於有機矽壓敏膠粘劑的製備及應用領域。具體涉及一種可紫外光固化的有機矽壓敏粘合劑組合物。
背景技術：
有機矽壓敏膠不僅具有常規壓敏膠產品所必須的良好的粘結強度和初粘性，還有許多獨特的性能，是一種可應用於嚴峻條件下的特種膠粘劑產品。有機矽壓敏膠通常由有機矽橡膠、MQ型矽酮樹脂(含有M單元R3SiOv2和Q鏈節 SiO472)、綜合催化劑和交聯劑、填料和其它添加劑以及有機溶劑等組成。目前，國內外有機矽壓敏膠的研究體系主要有溶劑型、高固含量型、熱熔型和乳液型有機矽壓敏膠等。其中， 溶劑型有機矽壓敏膠仍然是用量最大的一種類型。但由於溶劑型壓敏膠生產過程中要用到大量的有機溶劑如苯、甲苯、二甲苯、二氯甲苯、石油醚等，而這些溶劑在烘乾過程完全被蒸發，因此造成了較大的環境汙染和能源浪費。熱熔型和乳液型有機矽壓敏膠雖然部分滿足了環保的要求，但在生產技術及壓敏膠產品的性能和應用方面還存在著一定的限制。例如美國專利(US5399614,Lin ShaowB, 1995)和歐洲專利(EP0355991, Boardman, 1992)分別提出了固體分達到60 % 80 %的高固含量有機矽壓敏膠，但仍然存在20% 40%的有機溶劑，同時，較高的固體分使壓敏膠黏度增大，常溫下存在塗布困難的問題。紫外光固化是一種綠色環保、節能高效的先進位備技術，紫外光固化壓敏膠也一直是壓敏膠領域研究的重要課題。美國專利(US5091483,Mazureket al. 1992)和加拿大專利(CA 1185734,Hayes, 1985)雖然分別採用自由基型和陽離子型光引發劑製備可紫外光固化有機矽壓敏膠，但二者組分中的有機矽聚合物均為線性分子，體系粘度大，不易塗布，同時組分中可交聯官能團數量較少，難以達到較高的交聯程度。
發明內容
本發明需要解決的技術問題是提供一種有機矽壓敏膠組合物，該組合物不含任何揮發性有機溶劑，塗布後不需加熱乾燥，可在常溫下通過紫外光輻照而快速交聯固化，製得壓敏膠。實現上述目的的技術方案如下一種有機矽壓敏膠粘合劑組合物，其組分構成主要包括以下(A)不飽和超支化有機矽聚合物和(B)MQ增粘矽樹脂，其中不飽和超支化有機矽聚合物的質量百分比為2% 60%，MQ增粘矽樹脂的質量百分比為40% 98%，兩者之和為 100% ；(C)光引發劑其含量為不飽和超支化有機矽聚合物質量的0. 05% 5% ；(D)催化劑其含量為不飽和超支化有機矽聚合物質量的0. 3% ；
所述的不飽和超支化有機矽聚合物為聚有機矽氧烷、矽碳烷、矽氮烷或者含硼有機矽聚合物中的一種或一種以上的混合物。所述的不飽和超支化有機矽聚合物均具有超支化結構，支化度DB = 0. 1 1 ；分子量 Mn = 500 50000。所述的不飽和超支化有機矽聚合物分子外圍的端基全部或者部分具有不飽和基團，如C = C (雙鍵)、-C-C = C (烯丙基)、丙烯醯氧基(CH2=CH_^_0_)或甲基丙烯醯
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牛、(CH2-C-C一O—)。優選地，所述MQ增粘矽樹脂是由M單元為R3SiOv2和Q單元為Si04/2組成的有機矽樹脂，其數均分子量為1000 15000(更優選為6000 12000)，M/Q = 0. 5 0. 9 (更優選為0. 6 0. 8)。所述的MQ矽樹脂中的R基團部分被乙烯基或H取代，即所述MQ增粘矽樹脂是M單元為ViMe2SiOv2的甲基乙烯基MQ矽樹脂或是M單元為mfe2Si01/2的甲基氫MQ 矽樹脂。所述的光引發劑為自由基型光引發劑，包括芳香酮類和芳香族羰基化合物。具體有2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羥基環己基苯基甲酮、2，4，6-三甲基苯甲醯基-二苯基氧化磷、2-異丙基硫雜蒽酮、二苯甲酮、2-甲基-2-嗎啉基-1-(4-(甲硫基)苯基)-1-丙酮、安息香醚及其衍生物等。優選地，所述光引發劑的含量為不飽和超支化有機矽聚合物質量的1. 5% 2. 5%。所述的催化劑為有機錫類化合物，具體有二丁基二月桂酸錫、二丁基二醋酸錫、二辛基二月桂酸錫或辛酸亞錫等。優選地，所述催化劑的含量為不飽和超支化有機矽聚合物質量的0. 5% 1. 5%。本發明的主要創新點在於採用了具有不飽和端基的超支化有機矽聚合物作為有機矽壓敏膠的主要組分之一，並確定了有機矽壓敏膠粘合劑的最佳組合。由於超支化有機矽聚合物具有球形或者橢球形的微觀分子形態，與線性分子相比，具有較小的粘度，因此可以與MQ矽樹脂組成可塗布的無溶劑體系。同時，其外層具有不飽和雙鍵，在紫外光輻照下能發生聚合反應，從而可以在UV固化時形成一定程度的交聯結構，製得高性能的有機矽壓敏膠。本發明採用具有不飽和端基的超支化結構的有機矽聚合物為主要組分製備可紫外光固化的有機矽壓敏膠粘合劑，能夠顯著提高壓敏膠的交聯密度和內聚力，使有機矽壓敏膠具有了更優良的耐高溫、耐溶劑和耐射線能力。
具體實施例方式本發明提出的有機矽壓敏膠粘合劑組合物及其製品的製備方法如下將所述的有機矽壓敏膠粘合劑組合物中各組分(超支化有機矽聚合物、MQ增粘矽樹脂、、催化劑、光引發劑混合攪拌均勻即得可紫外光固化有機矽壓敏膠膠水。將所得的膠水塗布於基材或離型膜上，採用高壓汞燈為紫外光源進行輻照，固化後即製得有機矽壓敏膠製品。所述製品宜為壓敏膠帶、壓敏膠粘片等形式。根據膠水的粘度，塗布時可採用常溫塗布或者加熱塗布的方式。
所述的基材可以為紙、各種塑料膜、金屬膜、玻璃纖維布或各種織物。將膠水塗布於離型膜上經UV輻照固化後，可製得無基材的有機矽壓敏膠粘合片。實施例1 1、不飽和超支化聚有機矽氧烷的製備以甲基-二(二甲基-乙烯基)矽氧基矽烷為六化型單體，在氯鉬酸催化下的矽氫加成反應製備不飽和超支化聚有機矽氧烷。在IOOmL圓底燒瓶中依次加入50mL 二甲苯， IOg單體甲基-二(二甲基-乙烯基)矽氧基矽烷和0. Ig氯鉬酸催化劑，採用磁力攪拌於 60°C油浴恆溫反應，通過FIlR監測反應的進程，當反應體系中無矽氫鍵特徵吸收峰(IR 2159cm-1)時結束反應。然後減壓蒸餾除去溶劑二甲苯，得無色液體即為不飽和超支化聚有機矽氧烷。該超支化聚有機矽氧烷支化度DB = 0.4;分子量Mn = 8000。其合成及結構如
下式所示。
權利要求
1.一種有機矽壓敏膠粘合劑組合物，其特徵是，其組分構成主要包括以下(A)不飽和超支化有機矽聚合物和(B)MQ增粘矽樹脂，其中不飽和超支化有機矽聚合物的質量百分比為2 % 60 %，MQ增粘矽樹脂的質量百分比為40 % 98 %，兩者之和為 100% ；所述的不飽和超支化有機矽聚合物為聚有機矽氧烷、矽碳烷、矽氮烷或者含硼有機矽聚合物中的至少一種；(C)自由基型光引發劑其含量為不飽和超支化有機矽聚合物質量的0.05% 5% ；(D)催化劑其含量為不飽和超支化有機矽聚合物質量的0. 3% ；所述催化劑為有機錫類化合物。
2.根據權利要求1所述的有機矽壓敏膠粘合劑組合物，其特徵是，所述的不飽和超支化有機矽聚合物的支化度DB = 0. 1 1 ；分子量Mn = 500 50000。
3.根據權利要求2所述的有機矽壓敏膠粘合劑組合物，其特徵是，所述不飽和超支化有機矽聚合物分子外圍的端基全部或者部分具有不飽和基團，該不飽和基團為
4.根據權利要求1所述的有機矽壓敏膠粘合劑組合物，其特徵是，所述MQ增粘矽樹脂是主要由M單元為t 3Si01/2和Q單元為Si04/2組成的有機矽樹脂，其數均分子量為1000 15000，M/Q = 0. 5 0. 9。
5.根據權利要求4所述的有機矽壓敏膠粘合劑組合物，其特徵足，所述MQ增粘矽樹脂中R3為甲基乙烯基ViMe2或甲基氫HMe2。
6.根據權利要求1-4任一項所述的有機矽壓敏膠組合物，其特徵是，所述的光引發劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羥基環己基苯基甲酮、2，4，6-三甲基苯甲醯基-二苯基氧化磷、2-異丙基硫雜蒽酮、二苯甲酮、2-甲基-2-嗎啉基-1-(4-(甲硫基)苯基)-1-丙酮、或安息香醚；或上述化合物的衍生物。
7.根據權利要求6所述的有機矽壓敏膠組合物，其特徵是，所述光引發劑的含量為不飽和超支化有機矽聚合物質量的1. 5% 2. 5%。
8.根據權利要求1-4任一項所述的有機矽壓敏膠粘合劑組合物，其特徵是，所述的催化劑為二丁基二月桂酸錫、二丁基二醋酸錫、二辛基二月桂酸錫或辛酸亞錫。
9.根據權利要求8所述的有機矽壓敏膠組合物，其特徵是，所述催化劑的含量為不飽和超支化有機矽聚合物質量的0. 5% 1. 5%。
全文摘要
本發明公開了一種有機矽壓敏膠粘合劑組合物，其組分構成主要包括不飽和超支化有機矽聚合物和MQ增粘矽樹脂，其中不飽和超支化有機矽聚合物的質量百分比為2％～60％，MQ增粘矽樹脂的質量百分比為40％～98％，兩者之和為100％；所述的不飽和超支化有機矽聚合物為聚有機矽氧烷、矽碳烷、矽氮烷或者含硼有機矽聚合物中的至少一種；自由基型光引發劑和催化劑。本發明採用具有不飽和端基的超支化結構的有機矽聚合物為主要組分製備的可紫外光固化的有機矽壓敏膠，能夠顯著提高壓敏膠的交聯密度和內聚力，使有機矽壓敏膠具有了更優良的耐高溫、耐溶劑和耐射線能力。
文檔編號C09J183/05GK102220106SQ20111013093
公開日2011年10月19日 申請日期2011年5月20日 優先權日2011年5月20日
發明者吳偉卿, 唐敏鋒 申請人:廣州宏昌膠粘帶廠