Silicone optically clear adhesive with high substrate adhesion and high shock absorbance

Abstract

A composition includes: (a) a non-functional trimethyl silyl-terminated polyorganosiloxane gum; (b) an alkenyl-functional polyorganosiloxane gum at a mass ratio of (a) to (b) that is greater than 1.0; (c) anon-functional MQ resin having a weight-average molecular weight of greater than 5000 grams per mole at a concentration such that the mass ratio of (c) to (b) is 4.0 or higher; (d) a hydrosilylation inhibitor; (e) a silylhydride-functional crosslinker; (f) a hydrosilylation catalyst; and (f) a solvent.

Description

SILICONE OPTICALLY CLEAR ADHESIVE WITH HIGH SUBSTRATE ADHESION AND HIGH SHOCK ABSORBANCEField of the Invention

[0001] The present invention relates to a silicone pressure sensitive adhesive that can serve as an optically clear adhesive with strong substrate adhesion and high shock absorption.

[0002] Introduction

[0003] Silicone pressure sensitive adhesives (PSAs) possess rheological properties and optical properties that can be especially desirable in optical applications such as optically clear adhesives (OCAs) . OCAs are useful in display compositions, such as automotive displays and cell phones, to adhere optical screens to other components without impairing light transmission. A further benefit with OCAs is their rheological properties allow them to absorb impact forces and act as shock absorbing materials in an optical screen composition in order to protect the optical screen components from damage. A challenge, however, is to obtain both strong adhesion (peel force) to substrates such as stainless steel while also achieving high damping (shock absorbance) capability. In particular, it would advance the art of silicone OCAs to provide an OCA that has a peel strength from stainless steel at 25 degrees Celsius (℃) that is at least 386 Newtons per meter (N / m) (1000 gram-force per inch (gf / in) ) , preferably 579 N / m (1500 gf / in) or more, more preferably 733 N / m (1900 gf / in) or more, and most preferably at least 772 N / m (2000 gf / in) while at the same time demonstrating a ball shock absorbance using a 14 millimeter (mm) diameter steel ball having a mass of 11.2 grams (g) dropped from a height of 55 mm that is at least 70.0%, preferably at least 70.3%or more, more preferably, at least 70.5%, and even more preferably at least 71.0%.

[0004] BRIEF SUMMARY OF THE INVENTION

[0005] The present invention provides a solution to the challenge of providing an OCA that has a peel strength from stainless steel at 25 degrees Celsius (℃) that is at least 386 Newtons per meter (N / m) (1000 gram-force per inch (gf / in) ) , preferably 579 N / m (1500 gf / in) or more, more preferably 733 N / m (1900 gf / in) or more, and most preferably at least 772 N / m (2000 gf / in) while at the same time demonstrating a ball shock absorbance using a 14 millimeter (mm) diameter steel ball having a mass of 11.2 grams (g) dropped from a  height of 55 mm that is at least 70.0%, and can be even 70.3%or more, 70.5%or more, and even can achieve a value of 71.0%or more.

[0006] The present invention is a result of discovering a combination of silicone components that surprisingly perform as an OCA with the desired peel strength and shock absorbance levels. In particular, the present invention is a result of discovering that including a high molecular weight non-functional polydimethylsiloxane gum with a high molecular weight alkenyl-functional polyorganosiloxane gum, a non-functional MQ resin with a weight-average molecular weight (Mw) that is greater than 5,000 grams per mole (g / mol) , and a silylhydride (SiH) functional crosslinker surprisingly can achieve the desirable adhesion and shock absorbing performance as an OCA. The non-functional polydimethylsiloxane gum is important as a shock absorbing “soft” material in the composition. While the MQ resin is required in the formulation for adhesive properties, it is possible that the high molecular weight (greater than 5,000 grams per mole) of the MQ resin enables the MQ resin to take a shock and transfer it to the softer non-functional polyorganosiloxane gum to facilitate dampening.

[0007] It has surprisingly been discovered in developing the present invention that the mass ratio of MQ resin to vinyl functional gum in the composition is also important for achieving the desired dampening properties. The mass ratio of MQ resin to vinyl functional gum needs to be 4.0 or higher, preferably 4.2 or higher, even more preferably 4.4 or higher, and can 5.0 or higher, 5.5 or higher, even 5.9 or higher in order to achieve a ball shock absorbance value of 70.0%, and can be even 70.3%or more, 70.5%or more, and even can achieve a value of 71.0%or more.

[0008] In a first aspect, the present invention is a composition comprising the following components: (a) a non-functional trimethyl silyl-terminated polyorganosiloxane gum; (b) an alkenyl-functional polyorganosiloxane gum at a concentration such that the mass ratio of component (a) to component (b) is greater than 1.0; (c) a non-functional MQ resin having a weight-average molecular weight of greater than 5,000 grams per mole at a concentration such that the mass ratio of component (c) to component (b) is 4.0 or higher; (d) a hydrosilylation inhibitor; (e) a silylhydride-functional crosslinker; (f) a hydrosilylation catalyst; and (g) a solvent.

[0009] The composition of the present invention is useful as a silicone PSA, especially as a silicone OCA.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0010] Products identified by their tradename refer to the compositions available under those tradenames on the priority date of this document.

[0011] “Multiple” means two or more. “And / or” means “and, or as an alternative” . All ranges include endpoints unless otherwise indicated.

[0012] “Average value” when referencing a value describing a molecule refers to the average value of a sample of molecules since it is generally difficult to measure the value of a single molecule.

[0013] Polyorganosiloxanes and siloxanes refer to materials comprising multiple siloxane units. Siloxane units can be characterized by the designation M, D, T or Q. M refers to a siloxane unit having the formula “ (CH3) 3SiO1 / 2” . D refers to a siloxane unit having the formula “ (CH3) 2SiO2 / 2” . T refers to a siloxane unit having the formula “ (CH3) SiO3 / 2” . Q refers to a siloxane unit having the formula “SiO4 / 2” . Non-oxygen groups bound to the silicon atom in M, D and T units are methyl groups unless otherwise stated or indicated. Notably, an oxygen atom having a multiple of “1 / 2” subscript indicates that the oxygen bridges the specified atom to a second atom where the second atom is also specified with an oxygen having a multiple of “1 / 2” subscript. For example, ( (CH3) 3SiO1 / 2) (SiO4 / 2) , or MQ, refers to a M unit bound to a Q unit with an oxygen atom shared between the silicon atom of the M unit and a silicon atom of the Q unit. The multiplier of the 1 / 2 subscript indicates how many oxygen atoms are in such a shared bonding configuration with the silicon atom of the siloxane unit.

[0014] Reference to a siloxane unit designation with the suffix “-type” refers to the siloxane unit where any one or more than one methyl group is actually an R1 group where R1 is a hydrocarbyl containing from one to 8 carbon atoms. For instance, R1 can be methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, or octyl.

[0015] A siloxane unit can include as a superscript an indication of a group bound to that silicon atom in place of an alkyl group. For instance, “MH-type” unit refers to an M-type unit with one R1 group replaced with hydrogen: ( (R1) 2HSiO1 / 2) . “MH” unit refers to an M unit with one methyl replaced with a hydrogen atom ( (CH3) 2HSiO1 / 2) .

[0016] Chemical formula designations for polysiloxanes using M, D, T, Q abbreviations typically have subscripts associated with the unit designator that can either refer to the  average mole ratio of that siloxane unit relative to all siloxane units in the molecule or the average number of the associate siloxane units in the molecule. When the subscript associated with a siloxane unit is greater than or equal to one, then the subscript refers to the average number of those siloxane units in the molecule. When the subscript associated with a siloxane unit is less than one then the subscript refers to the average mole ratio of that siloxane unit relative to the number of moles of all siloxane units in the molecule. An absence of a subscript implies a subscript value of one.

[0017] “Non-functional” means the molecule is free of terminal or pendant reactive groups such as alkenyl groups, hydroxy groups. Desirably, a “non-functional” polyorganosiloxane has only hydrogen or hydrocarbyl groups in terminal and pendant positions.

[0018] “Terminal” position refers to attached to an atom at the end of polymer chain. “Pendant” position refers to attached to an atom within a polymer chain and not at the end of the polymer chain.

[0019] “Polyorganosiloxane gum” refers to a linear polyorganosiloxane having a number-average molecular weight (Mn) that is greater than 200,000 grams per mole (g / mol) and that is typically less than 1 million g / mol.

[0020] The present invention is a composition comprising the following components: (a) a non-functional trimethyl silyl-terminated polyorganosiloxane gum; (b) an alkenyl-functional polyorganosiloxane gum; (c) a non-functional MQ resin; (d) a hydrosilylation inhibitor; (e) a silylhydride-functional crosslinker; (f) a hydrosilylation catalyst; and (g) a solvent. The composition can further comprise or be free of tetraalkylorthosilicates such as tetraethylorthosilicate (TEOS) .

[0021] (a) Non-Functional Trimethyl Silyl-Terminated Polyorganosiloxane Gum

[0022] The non-functional trimethyl silyl-terminated polyorganosiloxane gum is a polysiloxane bum that has three terminal methyl groups on both terminal ends of the polyorganosiloxane gum. The non-functional trimethyl silyl-terminated polyorganosiloxane gum can be a polydimethylsiloxane with three terminal methyl groups on both terminal ends.

[0023] The non-functional trimethyl silyl-terminated polyorganosiloxane gum desirably has a number-average molecular weight (Mn) that is in a range of 200,000 to 1,500,000 grams per mol (g / mol) . Typically, the non-functional trimethyl silyl-terminated polyorganosiloxane gum has a Mn that is 200,000 g / mol or more, and can be 300,000 g / mol or more, 400,000 g / mol or more, 500,000 g / mol or more, 600,000 g / mol or more, 700,000  g / mol or more, 750,000 g / mol or more, 800,000 g / mol or more, while at the same time is typically 1,500,000 g / mol or less, and can be 1,000,000 g / mol or less, 900,000 g / mol or less, 800,000 g / mol or less, even 700,000 g / mol or less. Determine Mn for component (a) by gel permeation chromatography (GPC) . Prepare a testing sample by diluting a sample of component (a) in high-performance liquid chromatography grade ethyl acetate (approximately 10 milligrams per milliliter) , filtering using a 0.45 micrometers polytetrafluoroethylene filter. Inject 100microliters of the testing sample into the GPC instrument, which comprises one PLgel Mixed D column, one PLgel Mixed E column and a guard column. Maintain all columns at 35 degrees Celsius (℃) . Use 100 microliters injection of ASTM Certified Polystyrene (113,500 g / mol weight-average molecular weight) to calibrate the GPC instrument. Use a Viscotek TDA-305 Triple Detector Array in combination with a Viscotek GPCmax auto sample for data collection. Use Omni Sec version 4.6 for data acquisition.

[0024] Component (a) can have an average chemical structure (I) : [ (CH3) 3SiO] [ (CH3) 2SiO] d [ (CH3) 3Si]     (I)

[0025] where subscript d is the average number of [ (CH3) 2SiO] siloxane units in the molecule and has a value in a range of 9,000 to 10,000, and can be 9,000 or more, even 9,500 or more while at the same time is typically 10,000 or less, and can be 9,750 or less.

[0026] The concentration of component (a) is typically in a range of 15 to 35 mass-percent (mass%) and can be 15 mass%or more, 17 mass%or more, even 19 mass%or more while at the same time is typically 35 mass%or less, and can be 33 mass%or less, 31 mass%or less, even 29 mass%or less, where mass%of component (a) is relative to the combined mass of the composition components other than solvent (that is, the combined mass of components (a) - (f) ) .

[0027] The mass ratio of component (a) to component (b) is greater than 1.0. Typically, the mass ratio of component (a) to component (b) is greater than 1.0, even 1.5 or more, while at the same time is typically 10 or less, and can be 8.0 or less, 7.0 or less, 6.0 or less, 5.0 or less, 4.0 or less, even 3.0 or less or 2.0 or less.

[0028] (b) Alkenyl-functional Polyorganosiloxane Gum

[0029] The alkenyl-functional polyorganosiloxane gum is a polyorganosiloxane gum that comprises alkenyl functionality. Desirably, the alkenyl-functional polyorganosiloxane contains and average of 2 or more alkenyl groups per molecule. Preferably, the alkenyl- functional polyorganosiloxane gum has terminal alkenyl-functionality and at the same time can comprise or be free of pendant alkenyl-functionality. The alkenyl-functional polysiloxane gum can be free of functional groups other than the alkenyl groups.

[0030] The alkenyl-functionality desirably has a terminal carbon-carbon double bond (C=C) , meaning that the alkenyl-functionality has a C=C between two carbon atoms that are most remote from the silicon atom to which the alkenyl-functionality attaches in the polyorganosiloxane gum backbone. Typically, the alkenyl-functionality contains from two to 6 carbon atoms. Preferably, the alkenyl functionality is a vinyl (Vi) group.

[0031] The alkenyl-functional polyorganosiloxane gum has a Mn that is in a range of 200,000 to 1,500,000 grams per mole (g / mol) . Typically, the non-functional trimethyl silyl-terminated polyorganosiloxane gum has a Mn that is 200,000 g / mol or more, and can be 300,000 g / mol or more, 400,000 g / mol or more, 450,000 g / mol or more,500,000 g / mol or more, 600,000 g / mol or more, 700,000 g / mol or more, 800,000 g / mol or more, while at the same time is typically 1,500,000 g / mol or less, and can be 1,000,000 g / mol or less, 900,000 g / mol or less, 800,000 g / mol or less, even 700,000 g / mol or less. Determine Mn for component (b) by GPC using a Waters 2695 Separations Module equipped with a vacuum degasser and a Waters 2414 refractive index detector. Use three StyragelTM HR columns (300 millimeters (mm) by 7.8 mm) (molecular weight separation range of 100 to 4,000,000) preceded by a StyragelTM guard column 930 mm by 4.6 mm) . Styragel is a trademark of Waters Technologies Corporation. Use certified grade tetrahydrofuran flowing at 1.0 milliliter per minute as the eluent and maintain the columns at 35 ℃. Use a sample solution at a concentration of 1.0 %weight / volume prepared by combining 0.050 grams of sample in a glass vial and diluting with 5 milliliters of tetrahydrofuran. Transfer the sample solution to a glass autosampler vial after filtering through 0.45 micrometer polytetrafluoroethylene filter. Use and injection volume of 1000 microliters and collect data for 37 minutes using Waters Empower GPC software. Conduct data analysis using Agilent Cirrus software. Determine molecular weight averages relative to a calibration curve (3rd order) created using polystyrene standards covering the molecular weight range of 474 to 1,270.000.

[0032] The alkenyl-functional polyorganosiloxane gum can have the average chemical structure (II) : [Vi (CH3) 2SiO] [ (CH3) 2SiO] d’ [Vi (CH3) 2Si]      (II)

[0033] where Vi refers to a vinyl group and subscript d’ refers to the average number of [ (CH3) 2SiO] siloxane units in the molecule and has a value in a range of 2,400 to 16,400, and can be 2,400 or more, 2,500 or more, 3,000 or more, 4,000 or more, 5,000 or more, 5,400 or more, even 6,000 or more while at the same time is typically 16,400 or less, and can be 16,000 or less, 15,000 or less, 14,000 or less, 13,000 or less, 12,000 or less, 10,000 or less, 8,000 or less, even 6,000 or less.

[0034] The concentration of alkenyl-functional polyorganosiloxane can be in a range of 5.0 to 21 mass%and is typically 5.0 mass%or more, and can be 6.0 or more, 7.0 or more, 8.0 or more, 9.0 or more, 10.0 or more, 11.0 or more, 12.0 or more, 13.0 or more, even 14.0 or more while at the same time is typically 21 mass%or less, and can be 20 mass%or less, 19 mass%or less, 18 mass%or less, 17 mass%or less, 16 mass%or less, 15 mass%or less, even 14 mass%or less, where mass%of alkenyl-functional polyorganosiloxane is relative to the combined mass of the composition components other than solvent (that is, the combined mass of components (a) - (f) ) .

[0035] (c) Non-Functional MQ Resin

[0036] MQ resin contains predominately, preferably exclusively, two types of siloxane units. The first siloxane unit has the general formula R3SiO1 / 2 (an “M” siloxane unit) where each R is independently selected from hydrocarbyl groups, substituted hydrocarbyl groups, hydrogen, hydroxyl groups and hydrocarbyloxy groups. The second siloxane unit has the general formula SiO4 / 2 (a “Q” siloxane unit) . Each O1 / 2 refers to an oxygen atom bound to the identified silicon atom and also bound to (thereby shared with) another silicon atom, a hydrogen or an hydrocarbyl group but where the vast majority of the O1 / 2 oxygen atoms are shared between two silicon atoms. MQ resin can comprise TOZ siloxane units, which have a general formula ZOSiO3 / 2, where OZ refers to a group consisting of OH and OR functionality and R refers to a hydrocarbyl group. The non-functional MQ resin can be a single MQ resin or a combination of more than one MQ resin.

[0037] The non-functional MQ resin (or each non-functional MQ resin if there are more than one) typically has an weight-average molecular weight (Mw) that is 5,000 g / mol or higher and that can be 6,000 g / mol or higher, 7,000 g / mol or higher, 8,000 or higher, 9,000 g / mol or higher, 10,000 g / mol or higher, 11,000 g / mol or higher, 12,000 g / mol or higher, 13,000 g / mol or higher, even 14,000 g / mol or higher while at the same time is typically 16,000 g / mol or less, and can be 15,000 g / mol or less, 14,000 g / mol or less, 13,000 g / mol or  less, 12,000 g / mol or less, 11,000 g / mol or less, 10,000 g / mol or less, 9,000 g / mol or less, 8,000 g / mol or less, even 7,000 g / mol or less. Determine Mw using the same method as described above for determining Mn for component (b) .

[0038] At the same time, the non-functional MQ resin typically has a Mn of 3,000 g / mol or more, and can be 4,000 g / mol or more, 4,500 g / mol or more, even 5,000 g / mol or more, while at the same time is typically 7,000 g / mol or less, and can be 6,000 g / mol or less, even 5,000 g / mol or less. Determine Mn in like manner as described above for component (b) .

[0039] The concentration of non-functional MQ resin in the composition is such that the mass ratio of component (c) to component (b) is 4.0 or higher. The mass ratio of component (c) to component (b) can be 4.0 or higher, even 4.2 or higher, 4.4 or higher, 4.6 or higher, 4.8 or higher, 5.0 or higher, 5.5 or higher, even 5.9 or higher, while at the same time is typically 15 or less, and can be 10 or less, even 9.0 or less.

[0040] At the same time, the concentration of non-functional MQ resin is typically 30 mass%or more, and can be 31 mass%or more, 32 mass%or more, even 33 mass%or more while at the same time is typically 40 mass%or less, and can be 39 mass%or less, 38 mass%or less, 37 mass%or less, even 36 mass%or less relative to mass of the composition (combined mass of components (a) - (g) ) .

[0041] (d) Hydrosilylation Inhibitor

[0042] Examples of suitable hydrosilylation catalyst inhibitors include any one or any combination of more than one of acetylene-type compounds such as 2-methyl-3-butyn-2-ol; 3-methyl-l-butyn-3-ol; 3, 5-dimethyl-l-hexyn-3-ol; 2-phenyl-3-butyn-2-ol; 3-phenyl-l-butyn-3-ol; 1-ethynyl-1-cyclohexanol; 1, 1-dimethyl-2-propynyl) oxy) trimethylsilane; and methyl (tris (l, l-dimethyl-2-propynyloxy) ) silane; ene-yne compounds such as 3-methyl-3-penten-l-yne and 3, 5-dimethyl-3-hexen-l-yne; triazols such as benzotriazole; hydrazine-based compounds; phosphines-based compounds; mercaptane-based compounds; cycloalkenylsiloxanes including methylvinylcyclosiloxanes such as l, 3, 5, 7-tetramethyl-1, 3, 5, 7-tetravinyl cyclotetrasiloxane and l, 3, 5, 7-tetramethyl-l, 3, 5, 7-tetrahexenyl cyclotetrasiloxane.

[0043] The concentration of hydrosilylation inhibitor is typically greater than zero mass%, and is desirably 0.10 mass%or more, 0.20 mass%or more, even 0.25 mass%or more while at the same time is typically 1.0 mass%or less, and can be 0.90 mass%or less, 0.80 mass%or less, 0.70 mass%or less, 0.60 mass%or less, 0.50 mass%or less, 0.40 mass%or less,  even 0.30 mass%or less relative to the combined mass of the composition components other than solvent (that is, the combined mass of components (a) - (f) ) .

[0044] (e) Silylhydride-Functional Crosslinker

[0045] The silylhydride-functional crosslinker is typically a siloxane that contains 2 or more silylhydride (SiH) functional groups. The silylhydride-functional crosslinker is desirably a linear siloxane with pendant SiH functional groups that either includes or is free of terminal SiH functional groups. For instance, the silylhydride-functional crosslinker can be a linear silylhydride-functional polydimethyl siloxane with pendant SiH functionality. The silylhydride-functional crosslinker can have an average chemical structure (III) :

[0046] [ (CH3) 3SiO] [ (CH3) 2SiO] m [H (CH3) SiO] n [ (CH3) 3Si]    (III)

[0047] where subscript m is the average number of [ (CH3) 2SiO] siloxane units and has a value in a range of 2 to 10, and subscript n is the average number of [H (CH3) SiO] siloxane units and has a value in a range of 2 to 10. Subscript m can be 2 or more, 3 or more, 4 or more, even 5 or more, while at the same time is typically 10 or less, 9 or less, 8 or less, 7 or less, 6 or less, 5 or less, even 4 or less. Subscript n can be 2 or more, 3 or more, 4 or more, 5 or more, even 6 or more, while at the same time is typically 10 or less, 9 or less, 8 or less, even 7 or less.

[0048] Desirably, the concentration of silylhydride-functional crosslinker is sufficient to achieve a molar ratio of SiH functionality to alkenyl functionality in the composition that is in a range of 10 to 100, and that can be 10 or more, 20 or more, 30 or more, 40 or more, 50 or more, 60 or more, 70 or more, even 80 or more while at the same time is 100 or less, and can be 90 or less, even 80 or less.

[0049] (f) Hydrosilylation Catalyst

[0050] In the broadest scope of the present invention, the hydrosilylation catalyst can be any catalyst that facilitates hydrosilylation reactions. Typically, the hydrosilylation catalyst is a platinum-based hydrosilylation catalyst. Platinum-based hydrosilylation catalysts include compounds and complexes such as platinum (0) -1, 3-divinyl-1, 1, 3, 3-tetramethyldisiloxane (Karstedt’s catalyst) , platinum-carbonyl complexes, platinum cyclovinylmethylsiloxane complexes, platinum acetylacetonate (acac) , cyclopentadienyl alky platinum, platinum black, platinum compounds such as chloroplatinic acid,  chloroplatinic acid hexahydrate, a reaction product of chloroplatinic acid and a monohydric alcohol, platinum bis (ethylacetoacetate) , platinum bis (acetylacetonate) , platinum dichloride, and complexes of the platinum compounds with olefins or low molecular weight organopolysiloxanes or platinum compounds microencapsulated in a matrix or core-shell type structure. The catalyst can be a supported Pt catalysts with Pt metal particles or compounds adsorbed onto or absorbed into a support material such as carbon or alumina. The hydrosilylation catalyst can be part of a solution that includes complexes of platinum with low molecular weight organopolysiloxanes that include 1, 3-diethenyl-1, 1, 3, 3-tetramethyldisiloxane complexes with platinum. These complexes may be microencapsulated in resin. Other transition or noble metal compounds can also be used as hydrosilylation catalysts, for example, di-μ. -carbonyl di-. π. -cyclopentadienyl dinickel.

[0051] Typically, include sufficient hydrosilylation catalyst to obtain a platinum concentration in the composition that is in a range of 10 to 100 mass parts per million mass parts composition.

[0052] (g) Solvent

[0053] The solvent is a carrier for the other components of the composition and desirably dissolves components (a) and (b) . Suitable solvents include polysiloxane solvents and, preferably organic solvents. Desirably, the solvent is an organic solvent. Organic solvents include any one or any combination of more than one selected from a group consisting of toluene, xylene, ethylbenzene, heptane, hexane, and pentane.

[0054] The concentration of solvent is not particularly critical, but typically is 25 mass%or more, and can be 30 mass%or more, 31 mass%or more, 32 mass%or more, even 33 mass%or more, while at the same time is typically 50 mass%or less, 40 mass%or less, 39 mass%or less, 38 mass%or less, even 37 mass%or less relative to mass of the composition (combined mass of components (a) - (g) ) .

[0055] Examples

[0056] Table 1 lists the materials for preparing the samples below. “Me” refers to “methyl” . “Vi” refers to “vinyl” . DOWSIL is a trademark of The Dow Chemical Company. SYL-OFF is a trademark of Dow Silicones Corporation.

[0057] Table 1

[0058] Composition Preparation

[0059] Prepare compositions according to the formulations listed in Table 2, where amounts of the components are listed in grams (g) . Combine components (a) , (b) , (c) and (g) together and then mix in component (d) and then component (e) . Finally, mix in component (f) and mix the resulting composition well.

[0060] Table 2

[0061] Sample Characterization

[0062] Characterize the sample composition for adhesion strength to stainless steel and shock absorption in a ball drop test according to the test methods below. Table 3 presents the characterization results.

[0063] Adhesion Strength to Stainless Steel

[0064] Coat a sample formulation onto a polyethylene terephthalate (PET) release liner or fluoro-silicone release liner and cure in a 70 ℃ oven for 10 minutes and then a 150 ℃ oven for 10 minutes to prepare 120 (+ / -10) micrometer thick PSA film on the release liner.

[0065] Cut a strip of the PSA film (2.54 centimeters (cm) wide by 20.32 cm long) and laminate the PSA strip onto a stainless steel sheet by applying the strip to a clean 5 cm by 13 cm stainless steel sheet and secure the PSA strip to the stainless steel with two passes using a 2 kilogram (4.5 pound) roller to form a laminate. Allow the laminate to stand at 25 ℃ for 30 minutes. Use an Instron 5965 at 25 ℃ to measure the peel strength of the PSA film from the stainless steel plate while peeling at a 180° angle at a rate of 0.3 meters per minute. Report values in gram*force / inch (gf / in) and Newtons per meter (N / m) .

[0066] Ball Shock Absorption

[0067] Coat a sample formulation onto a polyethylene terephthalate (PET) release liner or fluoro-silicone release liner and cure in a 70 ℃ oven for 10 minutes and then a 150 ℃ oven for 10 minutes to prepare 120 (+ / -10) micrometer thick PSA film on the release liner.

[0068] Laminate the PSA film on release liner onto copper foil and place at 25 ℃ for 20 minutes. Peel off the release liner and keep the copper foil on top while the PSA is on the bottom. Adhere the PSA to a force sensor. The sensor is XET-UOT50AH, type 502F03  with frequency range of 1 Hz-5kHz, and sensitivity of 0.008N from Xiamen Xi’S thai Technology Co., LTD. Drop a steel ball (14 millimeter diameter and 11.2 gram mass) onto the copper foil side of the laminate and measure the peak force observed with the impact of the ball with the laminate to obtain Sample Peak Force. Use a total sampling time of 100 milliseconds with sampling interval of 0.5 milliseconds. Measure a Reference Peak Force value for by measuring the peak force achieved by dropping the steel ball onto a sensor without having a PSA laminated to it. The Ball Shock Absorption value for a sample is: Ball Shock Absorption = 100%x [ (Sample Peak Force) - (Reference Peak  Force) ]  /  (Reference Peak Force)

[0069] Table 3

[0070] *cohesive failure corresponding to ＞ 453 N / m (1175 gf / in) peel strength

[0071] **cohesive failure corresponding to ＞507 N / m (1312 gf / in) peel strength

[0072] The examples of the present invention all achieve a peel force from stainless steel in excess of 386 N / m while at the same time achieving a ball shock absorbance value of at least 70%.

Claims

1.A composition comprising the following components:(a) a non-functional trimethyl silyl-terminated polyorganosiloxane gum;(b) an alkenyl-functional polyorganosiloxane gum at a concentration such that the mass ratio of component (a) to component (b) is greater than 1.0;(c) a non-functional MQ resin having a weight-average molecular weight of greater than 5,000 grams per mole at a concentration such that the mass ratio of component (c) to component (b) is 4.0 or higher;(d) a hydrosilylation inhibitor;(e) a silylhydride-functional crosslinker;(f) a hydrosilylation catalyst; and(g) a solvent.2.The composition of clam 1, wherein the mass ratio of component (a) to component (b) is in a range of 1.5 to 4.0.3.The composition of any one previous claim, wherein component (a) has a number-average molecular weight of 500,000 g / mol or more.4.The composition of any one previous claim, wherein component (a) has an average chemical structure (I) : [ (CH3) 3SiO] [ (CH3) 2SiO] d [ (CH3) 3Si]     (I)where subscript d is the average number of [ (CH3) 2SiO] siloxane units in the molecule and has a value in a range of 9,000 to 10,000.5.The composition of any one previous claim, wherein component (a) is present at a concentration in a range of 15 to 35 mass-percent based on the combined mass of the composition components other than solvent.6.The composition of any one previous claim, wherein component (b) has an average number-average molecular weight of 400,000 g / mol or higher.7.The composition of any one previous claim, wherein component (b) has an average chemical structure (II) : [Vi (CH3) 2SiO] [ (CH3) 2SiO] d’ [Vi (CH3) 2Si]      (II)where Vi refers to a vinyl group and subscript d’ refers to the average number of [ (CH3) 2SiO] siloxane units in the molecule and has a value in a range of 5,000 to 6,000.8.The composition of any one previous claim, wherein the concentration of component (b) in in a range of 5 to 21 mass-percent based on the combined mass of the composition components other than solvent.9.The composition of any one previous claim, wherein component (c) is any one or combination of more than one non-functional MQ resin having a number-average molecular weight in a range of 3,000 to 7,000 grams per mole and at the same time a weight-average molecular weight in a range of 5,000 to 15,000 grams per mole.10.The composition of claim 10, wherein component (e) has an average chemical structure (III) : [ (CH3) 3SiO] [ (CH3) 2SiO] m [H (CH3) SiO] n [ (CH3) 3Si]     (III)where subscript m is the average number of [ (CH3) 2SiO] siloxane units and has a value in a range of 2 to 10, and subscript n is the average number of [H (CH3) SiO] siloxane units and has a value in a range of 2 to 10.

Images