具有在固化過(guò)程中釋放醇的成分的可固化組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可固化組合物，其包含至少一種非排他性末端烷氧基甲硅烷基化的烷氧基化產(chǎn)物和至少一種固化催化劑，其特征在于所述非排他性末端烷氧基甲硅烷基化的烷氧基化產(chǎn)物是預(yù)聚物，平均每個(gè)預(yù)聚物具有2.0和8.0之間的乙氧基甲硅烷基官能團(tuán)，本發(fā)明還涉及包含該可固化組合物的密封劑和/或粘合劑，本發(fā)明還涉及所述可固化組合物或密封劑和粘合劑的用途。
【專利說(shuō)明】具有在固化過(guò)程中釋放醇的成分的可固化組合物
[0001]本發(fā)明涉及一種可固化組合物，其包含至少一種非排他性末端烷氧基甲硅烷基化的烷氧基化產(chǎn)物和至少一種固化催化劑，其特征在于所述非排他性末端烷氧基甲硅烷基化的烷氧基化產(chǎn)物是預(yù)聚物，平均每個(gè)預(yù)聚物具有2.0和8.0之間的乙氧基甲硅烷基官能團(tuán)，本發(fā)明還涉及包含該可固化組合物的密封劑和/或粘合劑，本發(fā)明還涉及所述可固化組合物或密封劑和粘合劑的用途。
[0002]烷氧基硅烷封端的聚合物已被使用一段時(shí)間，作為具有廣泛的應(yīng)用譜的粘合劑和密封劑的基礎(chǔ)。這些包括從Kaneka以商品名MS-PolymerK銷售的聚醚基產(chǎn)品，以及由不
同的其他生產(chǎn)商生產(chǎn)的甲娃烷基改性的聚氨酯，例如來(lái)自Bayer的Desmoseal ?s產(chǎn)品。
在這些產(chǎn)品中，潛在的化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致僅在聚合物的鏈端產(chǎn)生烷氧基甲硅烷基官能團(tuán)，在每個(gè)鏈端引入一個(gè)以上的烷氧基甲硅烷基是不可能的。
[0003]所使用的烷氧基硅烷官能團(tuán)通常是甲基二甲氧基硅烷，和不太常用的三甲氧基硅烷。當(dāng)使用乙氧基硅烷(與甲氧基硅烷不同，其在固化過(guò)程中消除乙醇而不是甲醇)時(shí)，固化速度通常是不足的，因此不可能在工業(yè)和商業(yè)上用作密封劑和/或粘合劑。文獻(xiàn)“Geniosil - Organofunktionelle Silane von WACKER，，[Geniosil-Organofunctional silanes from WACKER)(http://www.wacker.com/cms/media/publications/downloads/6085_DE.pdf,網(wǎng)絡(luò)公開(kāi)于2011年2月20日))在第11頁(yè)記載了烷氧基硅烷官能團(tuán)的類型與和表皮形成時(shí)間(skin formation time)之間的關(guān)系,表皮形成時(shí)間描述了表面開(kāi)始固化。該文獻(xiàn)提到，在硅烷官能團(tuán)的相同化學(xué)環(huán)境中，與三甲氧基硅烷相比，三乙氧基硅烷需要4倍以上的較長(zhǎng)時(shí)間(與三甲氧基硅烷的25分鐘相比，三乙氧基硅烷需要>2小時(shí))開(kāi)始形成表皮。這種巨大的反應(yīng)性差異因而不僅會(huì)影響表面的固化，而且深入影響固化，更特別是在前24小時(shí)內(nèi)。丙氧基硅烷或異丙氧基硅烷沒(méi)有足夠的反應(yīng)性用于室溫固化粘合劑或密封劑配制物中。`
[0004]然而，如果使用在固化過(guò)程中釋放醇的基礎(chǔ)聚合物，甲氧基官能的硅烷或甲氧基氨基硅烷另外用于化學(xué)干燥和/或促進(jìn)對(duì)基底的粘合，這樣在全部配制物的固化過(guò)程中再次釋放甲醇。用于化學(xué)干燥劑的非常典型的代表是乙烯基三甲氧基硅烷；在粘合促進(jìn)劑中，通常有氨丙基三甲氧基硅烷的衍生物。
[0005]在甲醇的有害影響方面，甲醇的釋放是有問(wèn)題的。特別是在室內(nèi)或通風(fēng)不良的地方，甲醇作為一種神經(jīng)毒素，是需要關(guān)注的問(wèn)題。在此方面，散發(fā)乙醇的風(fēng)險(xiǎn)較低。因此，理想地，使用在固化過(guò)程中只消除乙醇并且不消除甲醇的粘合劑和/或密封劑。
[0006]因此，本發(fā)明的目的是提供在固化過(guò)程中釋放乙醇和僅少量的甲醇，優(yōu)選沒(méi)有甲醇的可固化組合物，并且其固化特性能夠使其在工業(yè)和商業(yè)上用作粘合劑和/或密封劑。
[0007]通過(guò)使用在DE102010038768和DE102010038774中提供的預(yù)聚物的特定選擇實(shí)現(xiàn)了該目的，所述預(yù)聚物在固化過(guò)程中只釋放乙醇，如果合適的話，使用特定的干燥劑和/或粘合促進(jìn)劑。
[0008]本發(fā)明提供了一種可固化組合物，其包括至少一種非排他性末端烷氧基甲硅烷基化的烷氧基化產(chǎn)物、至少一種固化催化劑，其特征在于:所述非排他性末端烷氧基甲硅烷基化的烷氧基化產(chǎn)物是預(yù)聚物，平均每個(gè)預(yù)聚物具有2.0和8.0之間的乙氧基甲硅烷基官能團(tuán)，優(yōu)選為二乙氧基甲硅烷基官能團(tuán)和/或三乙氧基甲硅烷基官能團(tuán)。
[0009]本發(fā)明還提供了本發(fā)明的組合物用于基底的增強(qiáng)、整平、改性、粘合粘接、密封和/或涂層的用途。
[0010]本發(fā)明的可固化組合物的優(yōu)點(diǎn)在于，在濕氣引發(fā)的固化過(guò)程中，釋放的乙醇與釋放的其他醇的總和(更具體地，釋放的甲醇)的重量至少為10:1，優(yōu)選至少20:1，更優(yōu)選為50:1至200:1,最優(yōu)選釋放的全部為乙醇。
[0011]本發(fā)明的組合物的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)在于，與市場(chǎng)上可得的基于甲氧基甲硅烷基的組合物的固化速率相比，其固化速率相當(dāng)。
[0012]以下通過(guò)示例說(shuō)明本發(fā)明的組合物、其制備方法及其用途，這些示例性實(shí)施例不用于限制本發(fā)明。如果下文中提到范圍、通式或化合物類，這些不僅包括相應(yīng)的范圍或明確提到的化合物組，而且包括所有的子范圍和子組的化合物，這些可以通過(guò)選擇單個(gè)值(范圍)或化合物而得到。如果在本說(shuō)明書(shū)中引用了文獻(xiàn)，其內(nèi)容，特別是基于所討論的內(nèi)容的記載應(yīng)形成本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容的一部分。如果下文中的數(shù)字以百分比報(bào)告，除非另外說(shuō)明，％中的數(shù)字以重量計(jì)。如果下文中提到平均值，除非另外說(shuō)明，這些平均值是數(shù)均平均值。如果在下文中提到物質(zhì)的性質(zhì)，例如粘度等，除非另外說(shuō)明，這些性質(zhì)是在25°C下測(cè)得的物質(zhì)的性質(zhì)，并且如果合適的話，是在10秒―1的剪切速率下測(cè)得的物質(zhì)的性質(zhì)。
[0013]在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語(yǔ)“烷氧基化產(chǎn)物”或“聚醚”包括聚醚、聚醚醇、聚醚多元醇、聚醚酯，還包括聚醚碳酸酯，它們可以彼此同義使用。表達(dá)“聚”不一定意味著有在分子或聚合物中有多個(gè)醚官能團(tuán)或醇官能團(tuán)。相反，這只表明至少存在各單體單元的重復(fù)單元或具有較高分子量以及某種多分散度的其他組合物。
[0014]本發(fā)明上下文中的詞“聚”不僅包括在分子中具有一種或多種單體的至少3個(gè)重復(fù)單元的化合物，更特別地還包括那些具有分子量分布并且平均分子量至少為200克/摩爾的化合物的組合物。此定義考慮了以下事實(shí):在所討論的工業(yè)領(lǐng)域中通常已經(jīng)將這類化合物作為聚合物，盡管它們看起來(lái)不滿足與OECD或REACH指引類似的聚合物定義。
[0015]本發(fā)明的可固化組合物包含至少一種非排他性末端烷氧基甲硅烷基化的烷氧基化產(chǎn)物A和至少一種固化催化劑，所述可固化組合物的特征在于所述非排他性末端烷氧基甲硅烷基化的烷氧基化產(chǎn)物是預(yù)聚物，平均每個(gè)預(yù)聚物具有2.0和8.0之間，更優(yōu)選2.25到6.5之間，特別優(yōu)選2.5到5.0之間的乙氧基甲硅烷基官能團(tuán)。
[0016]有利地，所述非排他性末端烷氧基甲硅烷基化的烷氧基化產(chǎn)物只具有乙氧基甲硅烷基團(tuán)作為烷氧基甲硅烷基。本發(fā)明的組合物優(yōu)選包含烷氧基化產(chǎn)物A，其中所有的乙氧基甲硅烷基是三乙氧基甲硅烷基。特別優(yōu)選的組合物包含烷氧基化產(chǎn)物A，其只具有三乙氧基甲硅烷基作為烷氧基甲硅烷基。
[0017]本發(fā)明組合物中存在的所述非排他性末端烷氧基甲硅烷基化的烷氧基化產(chǎn)物A可以通過(guò)例如 EP2093244 (US2010/0041910) ,DE102010038768 或 DE102010038774 中描述的
方法制備。
[0018]根據(jù)EP2093244，其中所公開(kāi)的與結(jié)構(gòu)，式1、I1、III和式VIII相關(guān)的內(nèi)容完全引入作為本說(shuō)明書(shū)的一部分，第一次可以制備帶有烷氧基甲硅烷基的烷氧基化產(chǎn)物，與現(xiàn)有技術(shù)不同，其沿聚醚鏈具有嵌段分布或無(wú)規(guī)分布的烷氧基甲硅烷基，并且不只是位于鏈的端部。此外，這些化合物的特點(diǎn)在于與反應(yīng)相關(guān)的端OH基。
[0019]在分子中存在OH基和水解敏感的烷氧基甲硅烷基是化合物的本征反應(yīng)性及易于交聯(lián)形成三維聚合物網(wǎng)絡(luò)的原因。但是，測(cè)試還顯示OH基的反應(yīng)性可能太高而無(wú)法實(shí)現(xiàn)I組分粘合劑和密封劑配制物所需的足夠的貯存穩(wěn)定性。貯存穩(wěn)定性在此表示最終的含催化劑的配制物在市場(chǎng)上常見(jiàn)的厚壁盒中貯存過(guò)程中耐交聯(lián)或凝膠化的穩(wěn)定性。所提到的化合物特別包括式(I)的那些。
[0020]式(I)的烷氧基化產(chǎn)物的不同單體單元，下標(biāo)d到j(luò)的片段和取代基R1中存在的
任何聚氧化烯鏈片段，彼此可以嵌段結(jié)構(gòu)分布或者可以無(wú)規(guī)分布。
[0021]
【權(quán)利要求】
1.可固化組合物，其包含至少一種非排他性末端烷氧基甲硅烷基化的烷氧基化產(chǎn)物、至少一種固化催化劑，其特征在于所述非排他性末端烷氧基甲硅烷基化的烷氧基化產(chǎn)物是預(yù)聚物，平均每個(gè)預(yù)聚物具有2.0和8.0之間的乙氧基甲硅烷基官能團(tuán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于所述非排他性末端烷氧基甲硅烷基化的烷氧基化產(chǎn)物只具有乙氧基甲硅烷基作為烷氧基甲硅烷基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合物，其特征在于所有的乙氧基甲硅烷基是三乙氧基甲娃烷基。
4.根據(jù)任何權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的組合物，其特征在于所述非排他性末端烷氧基甲硅烷基化的烷氧基化產(chǎn)物是具有通式(III)的預(yù)聚物:

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合物，其特征在于所述組合物只包含其中R8如權(quán)利要求4所定義的式(III)的預(yù)聚物，并且不包含其中R8是氫的式(III)的預(yù)聚物。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合物，其特征在于除了其中R8如權(quán)利要求4所定義的式(III)的預(yù)聚物，所述組合物還包含其中R8是氫的式(III)的預(yù)聚物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合物，其特征在于其中R8如權(quán)利要求4所定義的式(III)的預(yù)聚物與其中R8是氫的式(III)的預(yù)聚物的質(zhì)量比為100:>0到10:90。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中至少一項(xiàng)所述的組合物，其特征在于所述組合物包含一種或多種粘合促進(jìn)劑和/或一種或多種化學(xué)濕氣干燥劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中至少一項(xiàng)所述的組合物，其特征在于其包含3-氨丙基三乙氧基硅烷和/或(3_氣丙基)甲基二乙氧基硅烷作為粘合促進(jìn)劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中至少一項(xiàng)所述的組合物，其特征在于其包含乙烯基三乙氧基硅烷作為化學(xué)濕氣干燥劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中至少一項(xiàng)所述的組合物，其特征在于所述組合物包含一種或多種選自以下組的添加劑:增塑劑、填料、溶劑和用于調(diào)整流動(dòng)特性的添加劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中至少一項(xiàng)所述的組合物，其特征在于其包含一種或多種選自以下組的物質(zhì):交聯(lián)劑、阻燃劑、脫氣劑、抗微生物劑和防腐劑物質(zhì)、染料、著色劑和顏料、抗凍劑、殺真菌劑和/或反應(yīng)性稀釋劑，以及絡(luò)合劑、噴霧助劑、潤(rùn)濕劑、香料、光穩(wěn)定劑、自由基清除劑、UV吸收劑和穩(wěn)定劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中至少一項(xiàng)所述的組合物，其特征在于所述組合物是密封劑或粘合劑，或用于制備密封劑或粘合劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中至少一項(xiàng)所述的組合物，其特征在于基于全部組合物，所述組合物包含10重量％至小于80重量％的預(yù)聚物，平均每個(gè)預(yù)聚物具有2.0和8.0之間的乙氧基甲娃烷基官能團(tuán)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的組合物，其特征在于基于全部組合物，所述組合物包含10重量％到80重量％的預(yù)聚物，平均每個(gè)預(yù)聚物具有2.0和8.0之間的乙氧基甲硅烷基官能團(tuán)；0.30重量％至3.0重量％的粘合促進(jìn)劑；比例小于30重量％的增塑劑，可固化烷氧基化產(chǎn)物和增塑劑的質(zhì)量比更優(yōu)選小于烷氧基化產(chǎn)物的1.1倍；比例為18重量％-65重量％的填料；比例為0.2重量％-3.0重量％的化學(xué)濕氣干燥劑；以及比例為0.1重量％-5.00重量％的固化催化劑，在每種情況下基于全部組合物。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的組合物，其特征在于在濕氣引發(fā)固化的過(guò)程中，所釋放的乙醇與其他醇，特別是甲醇的重量比大于IO:1，或者所釋放的醇只有乙醇。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-16任一項(xiàng)所述的組合物用于基底的增強(qiáng)、整平、改性、粘合粘接、密封和/或涂層的用途。
【文檔編號(hào)】C08G18/71GK103492447SQ201280015489
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月29日
【發(fā)明者】B·M·布魯格, M·勒辛, S·吉斯勒-布蘭克, B·馮布魯赫 申請(qǐng)人:贏創(chuàng)德固賽有限公司