可固化聚硅氧烷组合物和由其制得的压敏粘合剂制造技术

可固化组合物包含至少一种具有至少两个羟基甲硅烷基部分的聚二有机硅氧烷、至少一种羟基官能聚有机硅氧烷树脂和至少一种可光致活化组合物，所述可光致活化组合物在暴露于辐射时生成至少一种碱，所述碱选自脒、胍、磷腈、氮杂膦。所述可固化组合物可涂覆于基底上，并且固化以形成涂层，包含压敏粘合剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可固化聚硅氧烷组合物和由其制得的压敏粘合剂
[〇〇〇1] 本公开涉及可固化聚硅氧烷组合物和由这些可固化聚硅氧烷组合物制得的制品， 尤其是压敏粘合剂。
技术介绍
已知多种可固化聚硅氧烷组合物。这些可固化聚硅氧烷组合物中的许多是可水分 固化的。所述可固化组合物可用于制备多种表面涂层和表面处理物，涉及隔离涂层至压敏 粘合剂。可水分固化的聚硅氧烷组合物在水分的存在下固化以形成交联材料。用于固化的 水分通常得自大气环境或其上已施加组合物的基底，但其也可添加至组合物中（例如，使 得能够在深度或禁闭中固化）。 水分可固化的聚硅氧烷组合物通常包含具有可在水分的存在下反应以形成固化 (即受联）材料的基团（例如，烧氧基甲娃烧基或醜氧基甲娃烧基部分）的娃氧烧聚合 物。包含烷氧基甲硅烷基或酰氧基甲硅烷基官能团的水分可固化组合物通常在两个反应 中固化。在第一反应中，烷氧基甲硅烷基或酰氧基甲硅烷基基团在水分和催化剂的存在下 水解以形成具有羟基甲硅烷基基团的硅烷醇化合物。在第二反应中，羟基甲硅烷基基团在 催化剂的存在下与其它羟基甲硅烷基、烷氧基甲硅烷基、或酰氧基甲硅烷基基团缩合以形 成-Si-0-Si-键。在生成硅烷醇化合物时，两个反应基本上同时进行。常用于这两个反应 的催化剂包括布仑斯揭酸（Bronsted acid)和路易斯酸（Lewis acid)。单一材料可催化这 两个反应。一般来讲，期望在水分可固化组合物已被（例如）施加到基材之后，所述水解和 缩合反应快速进行。然而同时，反应不能过早（例如在加工或储存期间）进行。 已使用多种方法用于提供具有可接受的固化速率而没有加工和储存困难的水分 可固化组合物。例如，已开发出两部分体系（一部分包含官能硅氧烷聚合物，并且另一部分 包含催化剂），并且在使用之前迅速混合所述两个部分。虽然该方法已可用于小规模应用 中，但其对于大规模制造不那么有效，其中不得不混合两部分所造成的延迟一直是不期望 的。此外，涂覆操作必须在组合物于罐中固化之前迅速完成，并且这在用大表面积基底或大 体积的组合物工作时一直是困难的。 相关的固化技术涉及两个硅烷醇基团（_SiOH)之间的缩合反应。缩合反应实际上 是可水分固化体系的二级反应，其中硅烷醇基团已存在，并且不需要通过烷氧基甲硅烷基 或酰氧基甲硅烷基基团的水解生成。缩合反应还生成相同类型的-Si-0-Si-键，并且生成 水分子作为副产物。适用于可水分固化的硅氧烷的许多相同类型的催化剂和固化技术也适 用于该缩合反应。 已开发多种用于可固化硅氧烷组合物的催化剂体系，所述催化剂体系是储存稳 定并且可易于活化的。例如，可光致活化的氮碱描述于美国专利7, 538, 104(Baudin等 人）中，并且已提交了一系列使用可光致活化的氮碱作为硅氧烷涂料组合物的催化剂的 专利申请：系列号61/360068, 可按需固化的聚娃氧烧涂料组合物（Curable-on-demand Polysiloxane Coating Composition) ；系列号 61/360019, 可固化的聚娃氧烧涂料组 合物（Curable Polysiloxane Coating Composition)；系列号 61/360007，包含两个反 应性娃烧官能团的可按需固化的组合物（Curable-on-demand Composition Comprising Dual Reactive Silane Functionality)；以及系列号 61/359985，包含两个反应性娃 烧官能团的可固化组合物（Curable Composition Comprising Dual Reactive Silane Functionality) ；全部提交于2010年6月30日。 在可固化聚硅氧烷组合物中，压敏粘合剂组合物是已知的。本领域中的普通技 术人员熟知，压敏粘合剂组合物具有包括以下特性在内的特性：（1)有力且持久的粘着力； (2)用不超过指压的压力即可粘附；（3)足够的固定到粘合体上的能力；以及（4)足够的内 聚强度，以便能够干净地从粘合体去除。已发现适于用作压敏粘合剂的材料为这样的聚合 物，其经过设计和配制以表现出必需的粘弹性，导致粘着性、剥离粘合力和剪切保持力期望 的平衡。获得适当的性能平衡不是简单的过程。 可固化聚娃氧烧组合物的例子示于美国专利4, 370, 358 (Hayes等人）中，其描述 了可紫外光固化的硅氧烷压敏粘合剂，所述硅氧烷压敏粘合剂包含环氧官能硅氧烷聚合物 以及标准MQ树脂或环氧官能MQ树脂的组合，其在某些双（芳基）齒鎗盐催化剂的存在下可 固化成粘合剂组合物；和美国专利公布2008/0300358 (Cook等人），其描述了制备硅氧烷压 敏粘合剂的连续方法，所述方法包括在设备中混合（A)羟基官能聚二有机硅氧烷聚合物、 (B)羟基官能聚有机硅氧烷树脂、和（C)溶剂，同时在高于溶剂汽化点的温度下加热所述组 合物，并且移除基本上全部挥发性物质，并且停留时间足以使成分（A)和（B)增稠。
技术实现思路
本文公开了可固化组合物、由可固化组合物制得的压敏粘合剂、以及使用可固化 组合物制备涂层的方法。 在一些实施例中，所述可固化组合物包含至少一种包含至少两个羟基甲硅烷基部 分的聚二有机硅氧烷、至少一种羟基官能聚有机硅氧烷树脂和至少一种可光致活化组合 物，所述可光致活化组合物在暴露于辐射时生成至少一种碱，所述碱选自脒、胍、磷腈、氮杂 膦、以及它们的组合。 本文还公开了压敏粘合剂，所述压敏粘合剂包含固化的可固化组合物，所述可固 化组合物包含至少一种包含至少两个羟基甲硅烷基部分的聚二有机硅氧烷、至少一种羟基 官能聚有机硅氧烷树脂、和至少一种可光致活化组合物，所述可光致活化组合物在暴露于 辐射时生成至少一种碱，所述碱选自脒、胍、磷腈、氮杂膦、以及它们的组合。 制备涂层的方法包括提供可固化组合物，所述可固化组合物包含至少一种包含至 少两个羟基甲硅烷基部分的聚二有机硅氧烷、至少一种羟基官能聚有机硅氧烷树脂、和至 少一种可光致活化组合物，所述可光致活化组合物在暴露于辐射时生成至少一种碱，所述 碱选自脒、胍、磷腈、氮杂膦、以及它们的组合，提供包括至少第一主表面和第二主表面的基 底，将所述可固化组合物施加到所述基底至少一个主表面的至少一部分，以及通过使所述 可固化组合物的至少一部分暴露于辐射，诱导所述可固化组合物固化以形成涂层。 【具体实施方式】 对可提供可接受的固化速率而没有显著加工和储存困难（例如由于过早胶凝）的 可固化聚硅氧烷组合物，存在持续需求。期望这些组合物是可有效加工的（例如，无需在 固化前混合两部分体系），将采用不生成需要去除的物质的催化剂，和/或将不需要热活化 (以便能够在相对低的温度下和/或使用热敏基材固化）。还期望所述组合物采用相对无 毒性、提供在溶液中较稳定但在干燥时较快固化的组合物、在较低浓度下有效的催化剂。理 想的是，这些组合物将可按需固化（例如，通过原位生成催化剂）并且可在不需要大量添加 溶剂的情况下（例如，以100%固体形式）可涂覆。 在本公开中，描述了可固化组合物，所述组合物包含至少一种包含至少两个羟基 甲硅烷基部分的聚二有机硅氧烷、至少一种羟基官本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可固化组合物，包含：至少一种包含至少两个羟基甲硅烷基部分的聚二有机硅氧烷；至少一种羟基官能聚有机硅氧烷树脂；和至少一种可光致活化组合物，所述可光致活化组合物在暴露于辐射时生成至少一种碱，所述碱选自脒、胍、磷腈、氮杂膦、以及它们的组合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.29 US 61/581,2881. 一种可固化组合物，包含： 至少一种包含至少两个羟基甲硅烷基部分的聚二有机硅氧烷； 至少一种羟基官能聚有机硅氧烷树脂；和 至少一种可光致活化组合物，所述可光致活化组合物在暴露于辐射时生成至少一种 碱，所述碱选自脒、胍、磷腈、氮杂膦、以及它们的组合。2. 根据权利要求1所述的组合物，其中所述聚二有机硅氧烷包括聚二甲基硅氧烷。3. 根据权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种包含至少两个羟基甲硅烷基部分 的聚二有机硅氧烷包括以下通式： (OH) P-Si (R，）3_p- [G-Si (R，）2] t-0- [ (R，）2SiO] q [Si (R，）2 - G] t-Si (R，）3_p- (OH) p (I) 其中每个p独立地为整数1、2或3 ;每个G独立地为二价连接基团；每个R'独立地选 自烷基、烯基、芳基、环烷基、杂烷基、杂芳基、杂环烷基、以及它们的组合；q为〇至150, 000 的整数；并且每个t独立地为整数0或1。4. 根据权利要求3所述的组合物，其中每个G独立地选自氧基、亚烷基、亚芳基、杂亚烷 基、杂亚芳基、环亚烧基、杂环亚烧基、以及它们的组合；每个R'独立地选自烧基、芳基、以 及它们的组合；q为20至150, 000的整数；并且t为整数0或1。5. 根据权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种羟基官能聚有机硅氧烷树脂包括 MQ树脂。6. 根据权利要求5所述的组合物，其中所述MQ树脂包含Μ单元，所述Μ单元选自 (CH3)3Si0 1/2、（CH3)2(Vi)Si01/2、（CH 3)2ArSi01/2、（CH3)Ar2Si0 1/2、以及它们的组合，其中 Vi 为乙 烯基基团，并且Ar为芳基基团。7. 根据权利要求1所述的组合物，其中所述可光致活化组合物包含至少一种1，3-二胺 化合物，所述1，3-二胺化合物在至少一个氮原子上被至少一个芳烷基基团取代，其中所述 至少一种1，3-二胺化合物选自由所述式表示的那些： N (R7) (R6) -CH (R5) -N (R4) -C (?) (R2) (R3) (VI) 其中札选自芳族基团、杂芳族基团、以及它们的组合，札吸收200nm至650nm波长范 围内的光，并且为未取代的或被至少一个一价基团取代一次或多次，所述一价基团选自 CfC18 烧基、C2-C18 烯基、C2-C18 炔基、CfC18 卤代烧基、-N02、-NR1(lRn、-CN、-0R12、-SR 12、-C (0) R13、-C(0)0R14、卤素、式 N(R7) (r6)-ch(r5)-n(r4)-c(r2) (R3)_ 的基团（其中 R2-R7 如对式 VI 所 定义）、以及它们的组合，并且在所述吸收时引发生成脒或胍的光致消去反应；r2和r3各自 独立地选自氢、烧基、苯基、取代的苯基（即，被至少一个一价基团取代一次或多次， 所述一价基团选自烷基、-CN、-0R 12、-SR12、卤素、卤代烷基、以及它们的组合）、 以及它们的组合；R5选自C rC18烷基、-NR8R9、以及它们的组合；R4、R 6、R7、R8、R9、R1Q和R n各 自独立地选自氢、c「c18烷基、以及它们的组合；或者R4和r 6 -起形成c2-c12亚烷基桥，所述 亚烷基桥为未取代的或被一个或多个一价基团取代，所述一价基团选自Ci-C；烷基基团以 及它们的组合；或者r 5和r7，独立于r4和r6，一起形成c2-c 12亚烷基桥，所述亚烷基桥为未 取代的或被一个或多个一价基团取代，所述一价基团选自Ci-c;烷基基团以及它们的组合； 或者，如果r 5为-nr8r9，则R7和r9 -起形成c2-c12亚烷基桥，所述亚烷基桥为未取代的或被 一个或多个一价基团取代，所述一价基团选自Q-Q烷基基团以及它们的组合；R 12和R13各 自独立地选自氢、c「c19烷基、以及它们的组合；并且r 14选自（^-(：19烷基以及它们的组合。8. 根据权利要求1所述的组合物，其中所述可光致活化组合物包含至少一种化合物， 所述化合物为质子化脒、胍、磷腈或氮杂膦的有机硼酸盐。9. 根据权利要求1所述的组合物，其中所述可光致活化组合物包含至少一种化合物， 所述化合物选自8-苄基-1，8-二氮杂二环[5. 4. 0] i^一烷、8-苄基-6-甲基-1，8-二氮杂 二环[5.4.0]十一烷、质子化1，8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳烯的四芳基硼酸盐、以及它 们的组合。10. 根据权利要求1所述的组合物，其中所述可光致活化组合物还包含至少一种光敏 剂。11. 根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物是不溶解的。12. -种压敏粘合剂，包含： 固化的可固化组合物，所述可固化组合物包含： 至少一种包含至少两个羟基甲硅烷基部分的聚二有机硅氧烷； 至少一种羟基官能聚有机硅氧烷树脂；和 至少一种可光致活化组合物，所述可光致活化组合物在暴露于辐射时生成至少一种 碱，所述碱选自脒、胍、磷腈、氮杂膦、以及它们的组合。13. 根据权利要求12所述的压敏粘合剂，其中所述至少一种包含至少两个羟基甲硅烷 基部分的聚二有机硅氧烷包括以下通式： (OH) P-Si (R，）3_p- ...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·D·德特曼，杨宇，谢乔远，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US