專利名稱:電子束固化的非官能化有機(jī)硅壓敏粘合劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及有機(jī)硅壓敏粘合劑。更具體地講,本發(fā)明描述了通過電子束固化非官能化有機(jī)硅材料來制備壓敏粘合劑的方法。本發(fā)明還描述了由非官能化有機(jī)硅材料制備的有機(jī)硅壓敏粘合劑和采用此類粘合劑的制品,所述非官能化有機(jī)硅材料通過暴露于電子束照射來固化。
背景技術(shù):
壓敏粘合劑(PSA)是一類重要的材料。一般來講,PSA通過輕微壓力(如,指壓) 附著到基材,并且通常不需要任何后固化(如,加熱或輻射)來實(shí)現(xiàn)其最大粘合強(qiáng)度。多種PSA化學(xué)品為可用的,包括(例如)基于丙烯酸、橡膠和有機(jī)硅的體系。有機(jī)硅PSA可提供以下可用特性中的一者或多者對低表面能表面的附著力、保壓時間較短的快速附著、寬泛的使用溫度(即,在高低溫度極值下的性能)、耐候性(包括耐紫外線輻射、耐氧化和耐潮)、對應(yīng)力變化(如,所施加應(yīng)力的方式、頻率和角度)敏感度降低以及耐化學(xué)物質(zhì)(如, 溶劑和增塑劑)和耐生物物質(zhì)(如,霉菌和真菌)。一般來講,有機(jī)硅壓敏粘合劑通過聚合物或膠質(zhì)和增粘樹脂之間的縮合反應(yīng)來形成。聚合物或膠質(zhì)通常是高分子量的硅烷醇封端的聚(二有機(jī)基硅氧烷)材料,如,硅烷醇封端的聚(二甲基硅氧烷)(“PDMS”)或聚(二甲基甲基苯基硅氧烷)。增粘樹脂通常是三甲基硅氧基封端的三維硅酸鹽結(jié)構(gòu)。除了聚合物或膠質(zhì)的末端硅醇基,增粘樹脂還可包括殘余硅烷醇官能團(tuán)。此類體系有賴于高分子量起始物質(zhì);因此,必須用溶劑將其稀釋以實(shí)現(xiàn)適用于在室溫下涂布的粘度。通常的可涂覆型溶液在溶劑(如,芳族溶劑,例如甲苯或二甲苯)中包含小于60重量%的固體??稍谕坎贾疤砑宇~外的溶劑,使得在使用傳統(tǒng)有機(jī)硅PSA時, 揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)含量普遍大于50%。已研究了用于有機(jī)硅PSA的低VOC遞送的多種方法。例如,已經(jīng)開發(fā)出使用反應(yīng)性稀釋劑(即,具有反應(yīng)性基團(tuán)的低分子量分子)的水基乳液體系和液態(tài)無溶劑體系。另外還嘗試了通常不固化的熱熔體制劑。盡管有這些進(jìn)步,但仍需要用于有機(jī)硅PSA的低VOC遞送的更穩(wěn)固的方法。另外還需要允許使用更多樣化的有機(jī)硅化學(xué)品的低VOC遞送工藝,從而使最終使用性能特性具有更廣范圍。雖然某些有機(jī)硅PSA制劑在溶劑移除后提供了合格性能,但某些體系受益于額外的交聯(lián)。已通過熱處理使用特定類型的催化劑來固化常規(guī)有機(jī)硅PSA。例如,已將鉬催化劑用于加成固化體系,已將過氧化物(如,過氧化苯甲酰)用于氫提取固化體系,并且已將錫催化劑用于水分/縮合固化體系。這些方法中的一些需要大量連接到硅氧烷主鏈的反應(yīng)性官能團(tuán)。例如,加成固化、 鉬催化體系通常有賴于硅鍵合的乙烯基官能團(tuán)和硅鍵合的氫之間的硅氫化反應(yīng)。通常,可能有利的是獲得不需要存在特定官能團(tuán)來實(shí)現(xiàn)交聯(lián)的有機(jī)硅粘合劑體系,(例如)其中這些官能團(tuán)的存在可能妨礙所需的最終使用特性并且限制PSA的最終適用性。
發(fā)明內(nèi)容
簡而言之,在一個方面,本發(fā)明提供制備交聯(lián)的有機(jī)硅壓敏粘合劑的方法。該方法包括將包含非官能化聚硅氧烷膠質(zhì)的組合物施加到基材上和通過使該組合物暴露于電子束照射來使該非官能化聚硅氧烷交聯(lián)。在一些實(shí)施例中,該組合物被擠出。在一些實(shí)施例中,該組合物包含多種非官能化聚硅氧烷膠質(zhì),并且還可包含非官能化聚硅氧烷流體。在一些實(shí)施例中,非官能化聚硅氧烷中的一者或多者可以被鹵化,如, 被氟化。在一些實(shí)施例中,非官能化聚硅氧烷中的至少一種是聚(二烷基硅氧烷);如,聚 (二甲基硅氧烷)。在一些實(shí)施例中,非官能化聚硅氧烷中的至少一種是芳族硅氧烷。在一些實(shí)施例中,該組合物基本上不含催化劑和引發(fā)劑。在一些實(shí)施例中,該組合物還包含增粘劑,如,MQ樹脂。在一些實(shí)施例中,該組合物包含小于10重量%的官能化有機(jī)硅。在另一方面,本發(fā)明提供交聯(lián)的有機(jī)硅壓敏粘合劑。此類粘合劑可根據(jù)本發(fā)明所述方法中的任何一種來制備。在又一方面,本發(fā)明提供一種條帶,其包括粘合到基材的第一主表面的第一粘合劑。該第一粘合劑可包括本文公開的電子束交聯(lián)的有機(jī)硅壓敏粘合劑中的任何一種或多種。在一些實(shí)施例中,該基材包括泡沫。在一些實(shí)施例中,該基材包括聚合物膜。在一些實(shí)施例中,該條帶還包括粘合到基材的第二主表面的第二粘合劑。在一些實(shí)施例中,該第二粘合劑還可包括本文所公開的電子束交聯(lián)的有機(jī)硅壓敏粘合劑中的任何一種或多種。本發(fā)明的上述發(fā)明內(nèi)容并不旨在描述本發(fā)明的每一個實(shí)施例。本發(fā)明的一個或多個實(shí)施例的細(xì)節(jié)還在以下描述中給出。本發(fā)明的其他特征、目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)從描述和權(quán)利要求書中將顯而易見。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的示例性發(fā)泡芯條帶。圖2示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的示例性交聯(lián)聚硅氧烷泡沫。
具體實(shí)施例方式一般來講,本發(fā)明的有機(jī)硅壓敏粘合劑由非官能化有機(jī)硅材料形成。一般來講,非官能化有機(jī)硅材料可以是低分子量有機(jī)硅油、高分子量膠質(zhì)、或樹脂,如,易碎固態(tài)樹脂。在一些實(shí)施例中,非官能化有機(jī)硅材料可以是通過下式描述的直鏈材料,該式示出具有脂族和/或芳族取代基的硅氧烷主鏈
權(quán)利要求
1.一種制備交聯(lián)有機(jī)硅壓敏粘合劑的方法,其包括將含有非官能化聚硅氧烷材料的組合物施加到基材上;和通過使所述組合物暴露于電子束照射使所述非官能化聚硅氧烷交聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述非官能化聚硅氧烷材料是在25°C下具有大于 1,000, OOOmPa · sec動態(tài)粘度的膠質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其中施加包括熱熔體涂布。
4.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法,其中所述組合物包含多種非官能化聚硅氧烷膠質(zhì)。
5.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法,其中所述組合物包含在25°C下具有小于 600,OOOmPa · sec動態(tài)粘度的非官能化聚硅氧烷流體。
6.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法,其中所述非官能化聚硅氧烷材料中的至少一種包含氟。
7.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法,其中所述非官能化聚硅氧烷材料中的至少一種是聚(二甲基硅氧烷)。
8.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法,其中所述非官能化聚硅氧烷材料中的至少一種是芳族硅氧烷。
9.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法,其中所述組合物基本上不含催化劑和引發(fā)劑。
10.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法,其中所述組合物還包含MQ樹脂增粘劑。
11.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法,其中所述組合物包含小于10重量%的官能化有機(jī)硅。
12.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法,其中所述組合物還包含玻璃珠和聚合物型微球體中的至少一種。
13.一種有機(jī)硅壓敏粘合劑,其根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求制得。
14.一種有機(jī)硅壓敏粘合劑,其包含電子束交聯(lián)的組合物,其中所述組合物包含至少一種交聯(lián)的非官能化聚硅氧烷材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的有機(jī)硅壓敏粘合劑,其中所述組合物基本上不含催化劑和引發(fā)劑。
16.根據(jù)權(quán)利要求13和14中任一項(xiàng)所述的有機(jī)硅壓敏粘合劑,其還包括玻璃珠和聚合物型微球體中的至少一種。
17.根據(jù)權(quán)利要求12至16中任一項(xiàng)所述的有機(jī)硅壓敏粘合劑,其中根據(jù)玻璃潤濕工序測量,所述粘合劑具有不大于10秒的對玻璃的潤濕時間。
18.一種粘合劑制品,其包括粘合至基材的第一主表面的第一粘合劑,其中所述第一粘合劑包括根據(jù)權(quán)利要求12至17中任一項(xiàng)所述的有機(jī)硅壓敏粘合劑。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的粘合劑制品,其中所述基材包括泡沫。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的粘合劑制品,其中所述基材和所述粘合劑是光學(xué)透明的。
全文摘要
本發(fā)明描述了制備有機(jī)硅壓敏粘合劑的方法。所述方法包括電子束固化非官能化有機(jī)硅材料,如,有機(jī)硅液體和膠質(zhì)。另外還描述了在電子束交聯(lián)之前熱熔體處理所述非官能化有機(jī)硅材料和通過這樣的方法制備的交聯(lián)粘合劑。另外還公開了通過熱熔體涂布和電子束固化非官能化有機(jī)硅材料而制備的粘合劑以及采用這樣的粘合劑的粘合劑制品。
文檔編號C08J3/28GK102203190SQ200980143510
公開日2011年9月28日 申請日期2009年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月29日
發(fā)明者克萊頓·A·喬治, 劉軍鈧 申請人:3M創(chuàng)新有限公司