[发明专利]使有机硅基材料粘附到基底的方法

说明书

本发明提供了一种使基本上固化的或完全固化的基于有机硅的材料粘附到基底表面的方法，其中所述基本上固化的或完全固化的基于有机硅的材料通过将可缩合固化的组合物固化获得；所述方法为通过将反应性夹层施加到基底的表面，并且施加压力以使反应性夹层夹置在所述基于有机硅的材料表面与基底表面之间，并由此导致所述基于有机硅的材料化学粘结到所述基底。

本公开整体涉及使用中间层(或反应性夹层)例如在弹性体与基底表面之间的底漆，使预固化的缩合固化基于有机硅的材料粘附到基底表面。

压敏粘合剂(PSA)和软凝胶通过施加轻微压力而与基底形成粘合，从而使粘合剂与基底表面粘结，这通常在工业中被称作术语产品的“粘性”或“粘著性”。所得的物理粘结因粘合剂软到足以流动或润湿而形成，而因为当向该粘结施加应力时粘合剂坚固到足以抵制流动，基底表面仍具有强度。一旦粘合剂和基底表面靠近，分子相互作用诸如范德华力就可显著地有助于最终粘结强度。即便如此，很大程度上不发生整个粘合剂/基底界面上反应性基团与预固化的PSA的化学粘结，其通常称为化学粘附。

为避免疑义且鉴于本公开，术语“物理粘附”旨在是指非化学粘附，即利用相邻表面之间的物理相互作用的暂时或可逆粘附形式，例如(但不限于)分散和/或散布性粘附。

有机硅压敏粘合剂通常被理解为如下粘合剂：包含一种或多种硅氧烷组分，具有足够的粘著性和内聚强度使得其能够以温和压力粘附到清洁的基底，并且然后通常可根据需要从基底撕开，并且其通常包含可交联的二有机基聚硅氧烷、包括三有机基甲硅烷氧基单元和SiO_4/2单元的有机聚硅氧烷树脂以及固化剂，或者包含二有机基聚硅氧烷与包括三有机基甲硅烷氧基单元和SiO_4/2单元的有机聚硅氧烷树脂的缩合产物、以及固化剂，如例如美国专利No.5,300,171和美国专利No.4,591,622中所解释。有机过氧化物-可固化的有机硅压敏粘合剂通常含有含乙烯基的二有机基聚硅氧烷，并且通过有机过氧化物在升高温度下的作用而被固化。硅氢加成反应-可固化的有机硅压敏粘合剂通过基于铂的催化剂的作用，通常在二有机基聚硅氧烷等的乙烯基基团与有机氢聚硅氧烷的SiH基团之间的硅氢加成反应下固化。

缩合反应-可固化的有机硅压敏粘合剂通过缩合催化剂作用，通常在二有机基聚硅氧烷的硅烷醇基团或能水解基团之间的缩合反应下固化。

已发现可缩合固化的组合物以及固化时获得的所得材料根椐其对基底的硬度而表现出物理粘附，该可缩合固化组合物包含：

(i)至少一种可缩合固化的甲硅烷基封端的聚合物，该至少一种可缩合固化的甲硅烷基封端的聚合物每分子具有至少一个，通常至少2个能水解和/或羟基官能团；

(ii)交联剂，该交联剂选自有机硅、有机聚合物、硅烷，其每分子含有至少两个能水解基团，或者每分子具有至少三个能水解基团，

和/或

甲硅烷基官能分子，该甲硅烷基官能分子具有至少2个甲硅烷基基团，每个甲硅烷基基团含有至少一个能水解基团，

(iii)缩合催化剂，该缩合催化剂选自钛酸酯和/或锆酸酯，其特征在于：聚合物(i)中羟基和/或能水解基团与使用单硅烷交联剂的(ii)的能水解基团的摩尔比在0.5:1与1:1之间，或与使用二硅烷的(ii)的能水解基团的摩尔比为0.75:1至3:1，并且M-OR或官能团与聚合物(i)中的羟基和/或能水解基团的摩尔比包括在0.01:1与0.5:1之间，其中M为钛或锆。已发现该类较软材料(尤其是根据ASTM D 2240-05(2010)在00型量表中表现出低于Shore 80的硬度的那些)成功地物理粘附到各种各样的基底。这些组合物依赖于钛酸酯/锆酸酯固化催化剂，其可在不存在含水分的填料的情况下固化，导致在几分钟至数小时内根据组合物大量固化。