具有在固化过程中释放醇的成分的可固化组合物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种可固化组合物，其包含至少一种非排他性末端烷氧基甲硅烷基化的烷氧基化产物和至少一种固化催化剂，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产物是预聚物，平均每个预聚物具有2.0和8.0之间的乙氧基甲硅烷基官能团，本发明还涉及包含该可固化组合物的密封剂和/或粘合剂，本发明还涉及所述可固化组合物或密封剂和粘合剂的用途。
【专利说明】具有在固化过程中释放醇的成分的可固化组合物
[0001]本发明涉及一种可固化组合物，其包含至少一种非排他性末端烷氧基甲硅烷基化的烷氧基化产物和至少一种固化催化剂，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产物是预聚物，平均每个预聚物具有2.0和8.0之间的乙氧基甲硅烷基官能团，本发明还涉及包含该可固化组合物的密封剂和/或粘合剂，本发明还涉及所述可固化组合物或密封剂和粘合剂的用途。
[0002]烷氧基硅烷封端的聚合物已被使用一段时间，作为具有广泛的应用谱的粘合剂和密封剂的基础。这些包括从Kaneka以商品名MS-PolymerK销售的聚醚基产品，以及由不
同的其他生产商生产的甲娃烷基改性的聚氨酯，例如来自Bayer的Desmoseal ?s产品。
在这些产品中，潜在的化学反应导致仅在聚合物的链端产生烷氧基甲硅烷基官能团，在每个链端引入一个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团通常是甲基二甲氧基硅烷，和不太常用的三甲氧基硅烷。当使用乙氧基硅烷(与甲氧基硅烷不同，其在固化过程中消除乙醇而不是甲醇)时，固化速度通常是不足的，因此不可能在工业和商业上用作密封剂和/或粘合剂。文献“Geniosil - Organofunktionelle Silane von WACKER，，[Geniosil-Organofunctional silanes from WACKER)(http://www.wacker.com/cms/media/publications/downloads/6085_DE.pdf,网络公开于2011年2月20日))在第11页记载了烷氧基硅烷官能团的类型与和表皮形成时间(skin formation time)之间的关系,表皮形成时间描述了表面开始固化。该文献提到，在硅烷官能团的相同化学环境中，与三甲氧基硅烷相比，三乙氧基硅烷需要4倍以上的较长时间(与三甲氧基硅烷的25分钟相比，三乙氧基硅烷需要>2小时)开始形成表皮。这种巨大的反应性差异因而不仅会影响表面的固化，而且深入影响固化，更特别是在前24小时内。丙氧基硅烷或异丙氧基硅烷没有足够的反应性用于室温固化粘合剂或密封剂配制物中。`
[0004]然而，如果使用在固化过程中释放醇的基础聚合物，甲氧基官能的硅烷或甲氧基氨基硅烷另外用于化学干燥和/或促进对基底的粘合，这样在全部配制物的固化过程中再次释放甲醇。用于化学干燥剂的非常典型的代表是乙烯基三甲氧基硅烷；在粘合促进剂中，通常有氨丙基三甲氧基硅烷的衍生物。
[0005]在甲醇的有害影响方面，甲醇的释放是有问题的。特别是在室内或通风不良的地方，甲醇作为一种神经毒素，是需要关注的问题。在此方面，散发乙醇的风险较低。因此，理想地，使用在固化过程中只消除乙醇并且不消除甲醇的粘合剂和/或密封剂。
[0006]因此，本发明的目的是提供在固化过程中释放乙醇和仅少量的甲醇，优选没有甲醇的可固化组合物，并且其固化特性能够使其在工业和商业上用作粘合剂和/或密封剂。
[0007]通过使用在DE102010038768和DE102010038774中提供的预聚物的特定选择实现了该目的，所述预聚物在固化过程中只释放乙醇，如果合适的话，使用特定的干燥剂和/或粘合促进剂。
[0008]本发明提供了一种可固化组合物，其包括至少一种非排他性末端烷氧基甲硅烷基化的烷氧基化产物、至少一种固化催化剂，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产物是预聚物，平均每个预聚物具有2.0和8.0之间的乙氧基甲硅烷基官能团，优选为二乙氧基甲硅烷基官能团和/或三乙氧基甲硅烷基官能团。
[0009]本发明还提供了本发明的组合物用于基底的增强、整平、改性、粘合粘接、密封和/或涂层的用途。
[0010]本发明的可固化组合物的优点在于，在湿气引发的固化过程中，释放的乙醇与释放的其他醇的总和(更具体地，释放的甲醇)的重量至少为10:1，优选至少20:1，更优选为50:1至200:1,最优选释放的全部为乙醇。
[0011]本发明的组合物的进一步的优点在于，与市场上可得的基于甲氧基甲硅烷基的组合物的固化速率相比，其固化速率相当。
[0012]以下通过示例说明本发明的组合物、其制备方法及其用途，这些示例性实施例不用于限制本发明。如果下文中提到范围、通式或化合物类，这些不仅包括相应的范围或明确提到的化合物组，而且包括所有的子范围和子组的化合物，这些可以通过选择单个值(范围)或化合物而得到。如果在本说明书中引用了文献，其内容，特别是基于所讨论的内容的记载应形成本发明的公开内容的一部分。如果下文中的数字以百分比报告，除非另外说明，％中的数字以重量计。如果下文中提到平均值，除非另外说明，这些平均值是数均平均值。如果在下文中提到物质的性质，例如粘度等，除非另外说明，这些性质是在25°C下测得的物质的性质，并且如果合适的话，是在10秒―1的剪切速率下测得的物质的性质。
[0013]在本发明的上下文中，术语“烷氧基化产物”或“聚醚”包括聚醚、聚醚醇、聚醚多元醇、聚醚酯，还包括聚醚碳酸酯，它们可以彼此同义使用。表达“聚”不一定意味着有在分子或聚合物中有多个醚官能团或醇官能团。相反，这只表明至少存在各单体单元的重复单元或具有较高分子量以及某种多分散度的其他组合物。
[0014]本发明上下文中的词“聚”不仅包括在分子中具有一种或多种单体的至少3个重复单元的化合物，更特别地还包括那些具有分子量分布并且平均分子量至少为200克/摩尔的化合物的组合物。此定义考虑了以下事实:在所讨论的工业领域中通常已经将这类化合物作为聚合物，尽管它们看起来不满足与OECD或REACH指引类似的聚合物定义。
[0015]本发明的可固化组合物包含至少一种非排他性末端烷氧基甲硅烷基化的烷氧基化产物A和至少一种固化催化剂，所述可固化组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产物是预聚物，平均每个预聚物具有2.0和8.0之间，更优选2.25到6.5之间，特别优选2.5到5.0之间的乙氧基甲硅烷基官能团。
[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产物只具有乙氧基甲硅烷基团作为烷氧基甲硅烷基。本发明的组合物优选包含烷氧基化产物A，其中所有的乙氧基甲硅烷基是三乙氧基甲硅烷基。特别优选的组合物包含烷氧基化产物A，其只具有三乙氧基甲硅烷基作为烷氧基甲硅烷基。
[0017]本发明组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产物A可以通过例如 EP2093244 (US2010/0041910) ,DE102010038768 或 DE102010038774 中描述的
方法制备。
[0018]根据EP2093244，其中所公开的与结构，式1、I1、III和式VIII相关的内容完全引入作为本说明书的一部分，第一次可以制备带有烷氧基甲硅烷基的烷氧基化产物，与现有技术不同，其沿聚醚链具有嵌段分布或无规分布的烷氧基甲硅烷基，并且不只是位于链的端部。此外，这些化合物的特点在于与反应相关的端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应性及易于交联形成三维聚合物网络的原因。但是，测试还显示OH基的反应性可能太高而无法实现I组分粘合剂和密封剂配制物所需的足够的贮存稳定性。贮存稳定性在此表示最终的含催化剂的配制物在市场上常见的厚壁盒中贮存过程中耐交联或凝胶化的稳定性。所提到的化合物特别包括式(I)的那些。
[0020]式(I)的烷氧基化产物的不同单体单元，下标d到j的片段和取代基R1中存在的
任何聚氧化烯链片段，彼此可以嵌段结构分布或者可以无规分布。
[0021]
【权利要求】
1.可固化组合物，其包含至少一种非排他性末端烷氧基甲硅烷基化的烷氧基化产物、至少一种固化催化剂，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产物是预聚物，平均每个预聚物具有2.0和8.0之间的乙氧基甲硅烷基官能团。
2.根据权利要求1所述的组合物，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产物只具有乙氧基甲硅烷基作为烷氧基甲硅烷基。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，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.根据任何权利要求1至3任一项所述的组合物，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产物是具有通式(III)的预聚物:
5.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于所述组合物只包含其中R8如权利要求4所定义的式(III)的预聚物，并且不包含其中R8是氢的式(III)的预聚物。
6.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于除了其中R8如权利要求4所定义的式(III)的预聚物，所述组合物还包含其中R8是氢的式(III)的预聚物。
7.根据权利要求6所述的组合物，其特征在于其中R8如权利要求4所定义的式(III)的预聚物与其中R8是氢的式(III)的预聚物的质量比为100:>0到10:90。
8.根据权利要求1至7中至少一项所述的组合物，其特征在于所述组合物包含一种或多种粘合促进剂和/或一种或多种化学湿气干燥剂。
9.根据权利要求1至8中至少一项所述的组合物，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为粘合促进剂。
10.根据权利要求1至9中至少一项所述的组合物，其特征在于其包含乙烯基三乙氧基硅烷作为化学湿气干燥剂。
11.根据权利要求1至10中至少一项所述的组合物，其特征在于所述组合物包含一种或多种选自以下组的添加剂:增塑剂、填料、溶剂和用于调整流动特性的添加剂。
12.根据权利要求1至11中至少一项所述的组合物，其特征在于其包含一种或多种选自以下组的物质:交联剂、阻燃剂、脱气剂、抗微生物剂和防腐剂物质、染料、着色剂和颜料、抗冻剂、杀真菌剂和/或反应性稀释剂，以及络合剂、喷雾助剂、润湿剂、香料、光稳定剂、自由基清除剂、UV吸收剂和稳定剂。
13.根据权利要求1至12中至少一项所述的组合物，其特征在于所述组合物是密封剂或粘合剂，或用于制备密封剂或粘合剂。
14.根据权利要求1至13中至少一项所述的组合物，其特征在于基于全部组合物，所述组合物包含10重量％至小于80重量％的预聚物，平均每个预聚物具有2.0和8.0之间的乙氧基甲娃烷基官能团。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的组合物，其特征在于基于全部组合物，所述组合物包含10重量％到80重量％的预聚物，平均每个预聚物具有2.0和8.0之间的乙氧基甲硅烷基官能团；0.30重量％至3.0重量％的粘合促进剂；比例小于30重量％的增塑剂，可固化烷氧基化产物和增塑剂的质量比更优选小于烷氧基化产物的1.1倍；比例为18重量％-65重量％的填料；比例为0.2重量％-3.0重量％的化学湿气干燥剂；以及比例为0.1重量％-5.00重量％的固化催化剂，在每种情况下基于全部组合物。
16.根据前述权利要求任一项所述的组合物，其特征在于在湿气引发固化的过程中，所释放的乙醇与其他醇，特别是甲醇的重量比大于IO:1，或者所释放的醇只有乙醇。
17.根据权利要求1-16任一项所述的组合物用于基底的增强、整平、改性、粘合粘接、密封和/或涂层的用途。
【文档编号】C08G18/71GK103492447SQ201280015489
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年3月21日 优先权日:2011年3月29日
【发明者】B·M·布鲁格, M·勒辛, S·吉斯勒-布兰克, B·冯布鲁赫 申请人:赢创德固赛有限公司