專利名稱：一種可紫外光固化的有機(jī)硅壓敏粘合劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)硅壓敏膠粘劑的制備及應(yīng)用領(lǐng)域。具體涉及一種可紫外光固化的有機(jī)硅壓敏粘合劑組合物。
背景技術(shù)：
有機(jī)硅壓敏膠不僅具有常規(guī)壓敏膠產(chǎn)品所必須的良好的粘結(jié)強(qiáng)度和初粘性，還有許多獨(dú)特的性能，是一種可應(yīng)用于嚴(yán)峻條件下的特種膠粘劑產(chǎn)品。有機(jī)硅壓敏膠通常由有機(jī)硅橡膠、MQ型硅酮樹(shù)脂(含有M單元R3SiOv2和Q鏈節(jié) SiO472)、綜合催化劑和交聯(lián)劑、填料和其它添加劑以及有機(jī)溶劑等組成。目前，國(guó)內(nèi)外有機(jī)硅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(jī)硅壓敏膠等。其中， 溶劑型有機(jī)硅壓敏膠仍然是用量最大的一種類型。但由于溶劑型壓敏膠生產(chǎn)過(guò)程中要用到大量的有機(jī)溶劑如苯、甲苯、二甲苯、二氯甲苯、石油醚等，而這些溶劑在烘干過(guò)程完全被蒸發(fā)，因此造成了較大的環(huán)境污染和能源浪費(fèi)。熱熔型和乳液型有機(jī)硅壓敏膠雖然部分滿足了環(huán)保的要求，但在生產(chǎn)技術(shù)及壓敏膠產(chǎn)品的性能和應(yīng)用方面還存在著一定的限制。例如美國(guó)專利(US5399614,Lin ShaowB, 1995)和歐洲專利(EP0355991, Boardman, 1992)分別提出了固體分達(dá)到60 % 80 %的高固含量有機(jī)硅壓敏膠，但仍然存在20% 40%的有機(jī)溶劑，同時(shí)，較高的固體分使壓敏膠黏度增大，常溫下存在涂布困難的問(wèn)題。紫外光固化是一種綠色環(huán)保、節(jié)能高效的先進(jìn)制備技術(shù)，紫外光固化壓敏膠也一直是壓敏膠領(lǐng)域研究的重要課題。美國(guó)專利(US5091483,Mazureket al. 1992)和加拿大專利(CA 1185734,Hayes, 1985)雖然分別采用自由基型和陽(yáng)離子型光引發(fā)劑制備可紫外光固化有機(jī)硅壓敏膠，但二者組分中的有機(jī)硅聚合物均為線性分子，體系粘度大，不易涂布，同時(shí)組分中可交聯(lián)官能團(tuán)數(shù)量較少，難以達(dá)到較高的交聯(lián)程度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種有機(jī)硅壓敏膠組合物，該組合物不含任何揮發(fā)性有機(jī)溶劑，涂布后不需加熱干燥，可在常溫下通過(guò)紫外光輻照而快速交聯(lián)固化，制得壓敏膠。實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案如下一種有機(jī)硅壓敏膠粘合劑組合物，其組分構(gòu)成主要包括以下(A)不飽和超支化有機(jī)硅聚合物和(B)MQ增粘硅樹(shù)脂，其中不飽和超支化有機(jī)硅聚合物的質(zhì)量百分比為2% 60%，MQ增粘硅樹(shù)脂的質(zhì)量百分比為40% 98%，兩者之和為 100% ；(C)光引發(fā)劑其含量為不飽和超支化有機(jī)硅聚合物質(zhì)量的0. 05% 5% ；(D)催化劑其含量為不飽和超支化有機(jī)硅聚合物質(zhì)量的0. 3% ；
所述的不飽和超支化有機(jī)硅聚合物為聚有機(jī)硅氧烷、硅碳烷、硅氮烷或者含硼有機(jī)硅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(jī)硅聚合物均具有超支化結(jié)構(gòu)，支化度DB = 0. 1 1 ；分子量 Mn = 500 50000。所述的不飽和超支化有機(jī)硅聚合物分子外圍的端基全部或者部分具有不飽和基團(tuán)，如C = C (雙鍵)、-C-C = C (烯丙基)、丙烯酰氧基(CH2=CH_^_0_)或甲基丙烯酰
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氧基… I Ii
牛、(CH2-C-C一O—)。優(yōu)選地，所述MQ增粘硅樹(shù)脂是由M單元為R3SiOv2和Q單元為Si04/2組成的有機(jī)硅樹(shù)脂，其數(shù)均分子量為1000 15000(更優(yōu)選為6000 12000)，M/Q = 0. 5 0. 9 (更優(yōu)選為0. 6 0. 8)。所述的MQ硅樹(shù)脂中的R基團(tuán)部分被乙烯基或H取代，即所述MQ增粘硅樹(shù)脂是M單元為ViMe2SiOv2的甲基乙烯基MQ硅樹(shù)脂或是M單元為mfe2Si01/2的甲基氫MQ 硅樹(shù)脂。所述的光引發(fā)劑為自由基型光引發(fā)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(huán)己基苯基甲酮、2，4，6-三甲基苯甲?；?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(yōu)選地，所述光引發(fā)劑的含量為不飽和超支化有機(jī)硅聚合物質(zhì)量的1. 5% 2. 5%。所述的催化劑為有機(jī)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(yōu)選地，所述催化劑的含量為不飽和超支化有機(jī)硅聚合物質(zhì)量的0. 5% 1. 5%。本發(fā)明的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于采用了具有不飽和端基的超支化有機(jī)硅聚合物作為有機(jī)硅壓敏膠的主要組分之一，并確定了有機(jī)硅壓敏膠粘合劑的最佳組合。由于超支化有機(jī)硅聚合物具有球形或者橢球形的微觀分子形態(tài)，與線性分子相比，具有較小的粘度，因此可以與MQ硅樹(shù)脂組成可涂布的無(wú)溶劑體系。同時(shí)，其外層具有不飽和雙鍵，在紫外光輻照下能發(fā)生聚合反應(yīng)，從而可以在UV固化時(shí)形成一定程度的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，制得高性能的有機(jī)硅壓敏膠。本發(fā)明采用具有不飽和端基的超支化結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅聚合物為主要組分制備可紫外光固化的有機(jī)硅壓敏膠粘合劑，能夠顯著提高壓敏膠的交聯(lián)密度和內(nèi)聚力，使有機(jī)硅壓敏膠具有了更優(yōu)良的耐高溫、耐溶劑和耐射線能力。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出的有機(jī)硅壓敏膠粘合劑組合物及其制品的制備方法如下將所述的有機(jī)硅壓敏膠粘合劑組合物中各組分(超支化有機(jī)硅聚合物、MQ增粘硅樹(shù)脂、、催化劑、光引發(fā)劑混合攪拌均勻即得可紫外光固化有機(jī)硅壓敏膠膠水。將所得的膠水涂布于基材或離型膜上，采用高壓汞燈為紫外光源進(jìn)行輻照，固化后即制得有機(jī)硅壓敏膠制品。所述制品宜為壓敏膠帶、壓敏膠粘片等形式。根據(jù)膠水的粘度，涂布時(shí)可采用常溫涂布或者加熱涂布的方式。
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。將膠水涂布于離型膜上經(jīng)UV輻照固化后，可制得無(wú)基材的有機(jī)硅壓敏膠粘合片。實(shí)施例1 1、不飽和超支化聚有機(jī)硅氧烷的制備以甲基-二(二甲基-乙烯基)硅氧基硅烷為六化型單體，在氯鉬酸催化下的硅氫加成反應(yīng)制備不飽和超支化聚有機(jī)硅氧烷。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)硅氧基硅烷和0. Ig氯鉬酸催化劑，采用磁力攪拌于 60°C油浴恒溫反應(yīng)，通過(guò)FIlR監(jiān)測(cè)反應(yīng)的進(jìn)程，當(dāng)反應(yīng)體系中無(wú)硅氫鍵特征吸收峰(IR 2159cm-1)時(shí)結(jié)束反應(yīng)。然后減壓蒸餾除去溶劑二甲苯，得無(wú)色液體即為不飽和超支化聚有機(jī)硅氧烷。該超支化聚有機(jī)硅氧烷支化度DB = 0.4;分子量Mn = 8000。其合成及結(jié)構(gòu)如
下式所示。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)硅壓敏膠粘合劑組合物，其特征是，其組分構(gòu)成主要包括以下(A)不飽和超支化有機(jī)硅聚合物和(B)MQ增粘硅樹(shù)脂，其中不飽和超支化有機(jī)硅聚合物的質(zhì)量百分比為2 % 60 %，MQ增粘硅樹(shù)脂的質(zhì)量百分比為40 % 98 %，兩者之和為 100% ；所述的不飽和超支化有機(jī)硅聚合物為聚有機(jī)硅氧烷、硅碳烷、硅氮烷或者含硼有機(jī)硅聚合物中的至少一種；(C)自由基型光引發(fā)劑其含量為不飽和超支化有機(jī)硅聚合物質(zhì)量的0.05% 5% ；(D)催化劑其含量為不飽和超支化有機(jī)硅聚合物質(zhì)量的0. 3% ；所述催化劑為有機(jī)錫類化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅壓敏膠粘合劑組合物，其特征是，所述的不飽和超支化有機(jī)硅聚合物的支化度DB = 0. 1 1 ；分子量Mn = 500 50000。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有機(jī)硅壓敏膠粘合劑組合物，其特征是，所述不飽和超支化有機(jī)硅聚合物分子外圍的端基全部或者部分具有不飽和基團(tuán)，該不飽和基團(tuán)為
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅壓敏膠粘合劑組合物，其特征是，所述MQ增粘硅樹(shù)脂是主要由M單元為t 3Si01/2和Q單元為Si04/2組成的有機(jī)硅樹(shù)脂，其數(shù)均分子量為1000 15000，M/Q = 0. 5 0. 9。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的有機(jī)硅壓敏膠粘合劑組合物，其特征足，所述MQ增粘硅樹(shù)脂中R3為甲基乙烯基ViMe2或甲基氫HMe2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的有機(jī)硅壓敏膠組合物，其特征是，所述的光引發(fā)劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羥基環(huán)己基苯基甲酮、2，4，6-三甲基苯甲?；?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(jù)權(quán)利要求6所述的有機(jī)硅壓敏膠組合物，其特征是，所述光引發(fā)劑的含量為不飽和超支化有機(jī)硅聚合物質(zhì)量的1. 5% 2. 5%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的有機(jī)硅壓敏膠粘合劑組合物，其特征是，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(jù)權(quán)利要求8所述的有機(jī)硅壓敏膠組合物，其特征是，所述催化劑的含量為不飽和超支化有機(jī)硅聚合物質(zhì)量的0. 5% 1. 5%。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種有機(jī)硅壓敏膠粘合劑組合物，其組分構(gòu)成主要包括不飽和超支化有機(jī)硅聚合物和MQ增粘硅樹(shù)脂，其中不飽和超支化有機(jī)硅聚合物的質(zhì)量百分比為2％～60％，MQ增粘硅樹(shù)脂的質(zhì)量百分比為40％～98％，兩者之和為100％；所述的不飽和超支化有機(jī)硅聚合物為聚有機(jī)硅氧烷、硅碳烷、硅氮烷或者含硼有機(jī)硅聚合物中的至少一種；自由基型光引發(fā)劑和催化劑。本發(fā)明采用具有不飽和端基的超支化結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅聚合物為主要組分制備的可紫外光固化的有機(jī)硅壓敏膠，能夠顯著提高壓敏膠的交聯(lián)密度和內(nèi)聚力，使有機(jī)硅壓敏膠具有了更優(yōu)良的耐高溫、耐溶劑和耐射線能力。
文檔編號(hào)C09J183/05GK102220106SQ20111013093
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月20日
發(fā)明者吳偉卿, 唐敏鋒 申請(qǐng)人:廣州宏昌膠粘帶廠