无溶剂防粘涂料有机聚硅氧烷组合物及具有固化防粘涂料的片材形式基材的制作方法_3

文档序号:9924891阅读:来源:国知局
重量份的选自如下的至少一种有机聚硅氧烷流体:直链有机聚娃氧 烧、支链有机聚硅氧烷、具有0.10至3.0重量%的不同締基含量的有机聚硅氧烷的混合物、 W及直链有机聚硅氧烷与支链有机聚硅氧烷的混合物。
[0042] 组分(A)为如下两者的混合物:(A-I)仅在其分子末端中具有締基的聚二甲基娃氧 烧W及(A-2)在其分子末端和其侧链位置中具有締基的聚二甲基硅氧烷。
[0043] 组分(A)包含至少一种有机聚硅氧烷流体,所述至少一种有机聚硅氧烷流体具有 支链结构W及在25°C下10至1 ,OOOmPa S的粘度,包含下述硅氧烷单元(i)至(iii),并且具 有包含多个硅氧烷单元(ii)的直链部分W及包含硅氧烷单元(i)的分支点,其中直链部分 的末端被硅氧烷单元(i i i)封端: (i)由通式Si〇4/2表示的硅氧烷单元:含1个或多个 (i i)由通式化Si〇2/2表示的硅氧烷单元:含15个至995个 (iii)由通式RSRsSi化/2表示的硅氧烷单元,在该式中,Ra为选自如下的基团:具有1至8 个碳原子的烷基、具有2至8个碳原子的締基、苯基、具有1至8个碳原子的烷氧基W及径基, 并且R为选自如下的基团:具有1至8个碳原子的烷基、具有2至8个碳原子的締基W及苯基, 其中该分子中至少0.10至3.0重量%的1?3和R为具有2至8个碳原子的締基,并且该分子中Ra 和R总数的至少50%为具有1至8个碳原子的烷基。
[0044] 组分(A)包含至少一种有机聚硅氧烷流体,所述至少一种有机聚硅氧烷流体具有 支链结构并且由W下平均硅氧烷单元式(2)表示: (R3R2Si01/2)4(I?2Si〇2/2)m(Si〇4/2) (2) 其中Ra为选自如下的基团:具有I至8个碳原子的烷基、具有2至8个碳原子的締基、苯 基、具有1至8个碳原子的烷氧基W及径基;R为选自如下的基团:具有1至8个碳原子的烷基、 具有2至8个碳原子的締基W及苯基;该分子中至少3重量%的1?3和R为具有2至8个碳原子的 締基;该分子中Ra和R总数的至少50%为具有1至8个碳原子的烷基;并且m=15至995。
[0045] 组分(A)为具有支链结构并且由W下平均硅氧烷单元式(3)表示的有机聚硅氧烷:
[(RbRCgS i 01/2 ) n ( RdRCg S i 01/2 ) In ] 4 ( RbRCS i 〇2/2 ) ml (护2 S i 〇2/2 ) m2 ( S i 〇4/2 ) (3) 其中Rb为具有2至8个碳原子的締基带为具有语8个碳原子的烷基或者苯基;Rd为选自 如下的基团:具有1至8个碳原子的烷基、具有1至8个碳原子的烷氧基W及径基;该分子中存 在至少S个Rb;该分子中Rb、Re和Rd总数的至少50%为具有1至8个碳原子的烷基;n为0或1; ml为值至少为1的数量;m2为值至少为0的数量;并且ml+m2 = 15至995。 在优选组分(A)中,Rb为乙締基或己締基,ml在0至20的范围内,并且硅氧烷单元的总数 (=ml+m化4)在50至400的范围内。组分(A)的优选粘度在50至1 ,OOOmPa S的范围内。乙締基 含量在0.10至3.0重量%的范围内。
[0046] 运种具有1至8个碳原子的烷基的典型例子为甲基、乙基、丙基等等,其中甲基为优 选的。具有2至8个碳原子的締基的典型例子为乙締基、締丙基、己締基等等,其中乙締基为 优选的。具有1至8个碳原子的烷氧基可为甲氧基、乙氧基等等。
[0047] 护1?25;[01/2单元可由如下例示:¥:[(162)5;[01/2单元、化(16)25;[01/2单元、(16)35;[01/2 单元、ViMePhSiOi/2单元W及化0) (Me)2SiOi/2单元(其中Vi表示乙締基,He表示己締基,Me表 示甲基,并且化表示苯基;运也适用于下文)。运些单元的组合(例如,Vi(Me2)SiOi/2单元和 (Me)3SiOi/2单元)可能存在于同一分子中。
[004引 R2Si02/2单元可由如下例示:(Me)2Si02/2单元、ViMeSi02/2单元W及MePhSi02/2单元。 运些单元的组合(例如,(Me)2Si02/2单元和ViMeSi02/2单元)可能存在于同一分子中。
[0049] 为了实现对基材的优异错固,护R2SiOi/2单元优选地包含具有2至8个碳原子的締 基,诸如Vi (Me) 2SiOi/2单元、He (Me )2SiOi/2单元 W及ViMeF*hSi0i/2单元。
[0050] 组分(A)中娃键合的締基通过娃氨加成反应而与组分(C)中娃键合的氨原子发生 交联。因此每个分子中必须存在至少2个締基;每个分子中必须存在至少3个締基W便形成 对片材形式基材的优异粘附性。
[0051] 组分(A)为根据本发明的无溶剂防粘涂料有机聚硅氧烷组合物的基础组分。优选 地,组分(A)可具有低聚合度。组分(B)优选地具有直链结构并且具有高粘度,从而具有高聚 合度。组分(B)具有侧链乙締基官能团,运些官能团可通过娃氨加成而与固化体系形成共价 键。并且=甲基甲娃烷氧基末端不与该体系一起固化,运可有助于促使部分分子链迁移到 固化防粘涂料的表面。该特性可为固化防粘涂料提供滑动触感和低剥离力。具有中等粘度 (在25°C下为10,000至150,000mPa S)的硅氧烷可为最终防粘涂料浴液提供对于多漉涂布 机可行的粘度,并且在硫化时还可具有适当反应性。
[0052] 因此,仅渗入少量组分(B)就可为固化涂料提供优异滑动性。
[0053] 在本发明中,组分(A)不限于Q-支链聚合物,而是包括"直链有机聚硅氧烷、Q-支链 有机聚硅氧烷、不同直链有机聚硅氧烷的混合物W及直链有机聚硅氧烷与Q-支链有机聚娃 氧烧的混合物"。最优选的组分(A)为Q-支链组分W及它们的混合物。
[0化4] 组分(B),即由如下平均结构式(I)表示的25°C下粘度为10,000至150,000mPa S且 締基含量为0.05至0.30重量%的二有机聚硅氧烷: RC3SiO(RbRCSi〇2/2)nl(RC2Si〇2/2)n2SiRC3 (1) (其中Rb为具有2至8个碳原子的締基;护为具有1至8个碳原子的烷基或者苯基;在同一 分子中,每个Rb可为相同或不同的,并且每个r可为相同或不同的,nl为提供0.05至0.30重 量%的締基含量的数量;n2为值至少为1的数量;并且nl+n2是为该组分提供在25°C下10, 000至150,OOOm化S的粘度的数量),所述组分(B)起到改善固化涂料对于发粘物质的防粘 性的作用,并且也起到为固化涂料提供滑动性的作用。组分(B)逐渐上升到通过组分(A)与 (C)之间的娃氨加成反应发生固化时所形成的涂料上,从而为固化涂料的表面赋予优异滑 动性。组分(B)具有侧链乙締基官能团(締基),运些官能团可通过娃氨加成而与固化体系形 成共价键。并且=烷基甲娃烷氧基末端不与该体系一起固化,运可有助于促使部分分子链 迁移到固化防粘涂料的表面。该特性可为固化防粘涂料提供滑动触感和低剥离力。具有中 等粘度(在25 °C下为10,000至150,OOOmPa S)的硅氧烷可为最终防粘涂料浴液提供对于多 漉涂布机可行的粘度,并且在硫化时还可具有适当反应性。
[0055] 另外,本发明的构思不同于所述"渗出"效应,因为硅氧烷中的侧链締基可充当 "错"点W将组分(B)键合到固化体系中。并且25°C下粘度为10,000至150,000m化S的娃氧 烧与固化体系具有缠结效应,运也将降低有机娃迁移。
[0056] 此处,具有1至8个碳原子的烷基的典型例子为甲基、乙基、丙基等等,其中甲基为 优选的。具有2至8个碳原子的締基的典型例子为乙締基、締丙基和己締基,其中乙締基为优 选的。 ? RbRCSi〇2/2单元可由ViMeSi〇2/2单元例示。 ? RC2Si〇2/2单元可由(Me)2Si〇2/2单元和MePhSi〇2/2单元例示。 ?运些单元的组合可能存在于同一分子中。
[0057] 组分(B)包括运样的组分,其在该分子中具有娃键合的締基,从而能够与组分(C) 发生娃氨加成反应。从与固化涂料相关的残余粘合性角度看,优选的是组分(B)在该分子中 具有締基,从而能够与组分(C)发生娃氨加成反应。
[005引对于在该分子中具有娃键合的締基并从而能够与组分(C)发生娃氨加成反应的组 分(B)而言,过高的締基含量会导致剥离特性受损并且固化涂料的滑动性降低。如果组分 (B)具有太低的締基含量,运会引起不键合和更多的迁移。因此,组分(B)中的締基含量优选 地占该分子中娃键合的有机基团的0.05至0.30重量%。娃键合的締基存在于侧链位置中, 而非末端。
[0化9]组分(B)在25°C下具有10,000至150,000mPa S的粘度,而从残余粘合性的角度看, 其粘度优选地为20,000至130 ,OOOmPa S。
[0060] 在一些实施例中,组分(B)的粘度低于100 ,OOOmPa S,优选地低于99 ,OOOmPa S。在 其他实施例中,组分(B)的粘度在100,000与150 ,OOOmPa S之间,更优选地在100,000与130, OOOmPa S之间。
[0061] 组分(B) WO. 5至15重量份渗入,在每种情况下都是按每100重量份上述组分(A) 计。当组分(B)渗入量小于上述下限时,固化涂料的表面具有不足的滑动性。当超过上述上 限时,有机聚硅氧烷组合物呈现过高粘度,造成在片材形式基材上涂布薄膜时出现素乱。
[0062] 优选地,组分(B)具有与组分B总重量相关的0.0 l I至0.3 %的締基,更优选地0.06 至0.19%的締基(乙締基和/或己締基)。优选地,组分(B)具有20,000至130,000m化S的粘 度。如本文所限定的締基重量百分比是针对乙締基重量进行计算的。
[0063] 组分(C)充当组分(A)的交联剂,所述组分(C)即为运样的有机氨聚硅氧烷,其在25 r下具有1至1 ,OOOmPa ? S的粘度,每个分子中具有至少2个娃键合的氨原子,并且对于其娃 键合的有机基团而言包含具有1至8个碳原子的烷基或者苯基。通过娃氨加成反应而在该组 分中的娃键合的氨原子与组分(A)中的娃键合的締基之间发生交联。对于包含娃键合的締 基的组分(B)而言,组分(B)中娃键合的締基也参与娃氨加成反应。因此,每个分子中必须存 在至少2个娃键合的氨原子,并且优选地每个分子中存在至少3个娃键合的氨原子。
[0064] 娃键合的氨原子的键合位置不受特别限制,例如,它们可键合在分子链末端位置、 侧链位置或运两个位置处。
[00化]娃键合的氨原子含量优选地为0.1至20重量%,并且更优选地为0.5至18重量%。
[0066] 娃键合的有机基团涵盖苯基和具有1至8个碳原子的烷基,诸如甲基、乙基、丙基、 下基、辛基等等,并且优选地运些有机基团总数的至少50%为具有1至8个碳原子的烷基。从 固化涂料特性和制备容易性的角度看,运些烷基之中优选的是甲基。组分(C)的分子结构可 由直链、支链、支化和环状例示。
[0067] 组分(C)在25°C下具有1至1 ,OOOmPa sW及优选5至500m化S的粘度。运一点的依 据如下:当25°C下的粘度小于Im化S时,组分(C)容易挥发出有机聚硅氧烷组合物;在大于 1 ,OOOmPa S时有机聚硅氧烷组合物呈现长固化时间。
[0068] 该组分(C)可由如下例示:=甲基甲娃烷氧基封端的甲基氨聚硅氧烷、=甲基甲娃 烷氧基封端的二甲基硅氧烷/甲基氨硅氧烷共聚物、二甲基氨甲娃烷氧基封端的二甲基娃 氧烧/甲基氨硅氧烷共聚物、环状甲基氨聚硅氧烷、环状甲基氨硅氧烷/二甲基硅氧烷共聚 物、=(二甲基氨甲娃烷氧基)甲基硅烷W及四(二甲基氨甲娃烷氧基)硅烷。
[0069] 彼此不同的多种组分(C)也可一起用于制备相同组合物。
[0070] 组分(C)的渗入量足W为组分(C)中的娃键合的氨原子与组分(A)和(B)中的締基 的摩尔比(比率SiH/vi)提供0.8:1至5:1的值,并且所述量优选地足W为该摩尔比提供0.9: 1至3:1的值。优选地,摩尔比SiH/vi为> 或等于0.8。优选地,比率SiH/vi为> 或等于1.2。更 优选地,比率SiH/vi为> 或等于1.5。优选地,摩尔比SiH/vi为< 或等于5,优选地 < 或等于 3。此类比例可有利于减少迁移。当该摩尔比小于上述下限时,固化性降低,而当超过所述上 限时,出现较大剥离阻力值,并且无法获得实用的防粘性。
[0071] 组分(D)为催化剂,其促进组分(C)中娃键合的氨原子与组分(A)中娃键合的締基 之间的娃氨加成反应,并且起到通过加成反应引起组分(
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