具有改善的抗撕裂蔓延性的含烷氧基甲硅烷基的粘合密封剂制造技术

本发明专利技术涉及具有改善的抗撕裂蔓延性的含烷氧基甲硅烷基的粘合密封剂，还涉及特定的烷氧基甲硅烷基改性的聚合物、其制备方法、包含这些烷氧基甲硅烷基改性的聚合物的组合物及其用途。

【技术实现步骤摘要】
具有改善的抗撕裂蔓延性的含烷氧基甲硅烷基的粘合密封剂
本专利技术提供了特定的烷氧基甲硅烷基改性的聚合物、其制备方法、包含这些烷氧基甲硅烷基改性的聚合物的组合物及其用途，特别是作为含有烷氧基甲硅烷基基团的粘合剂和密封剂。
技术介绍
在多个操作程序和制造方法中，粘合剂和粘合密封剂的使用发挥越来越重要的作用，其额外地实现密封功能。相对于其他接合方法，例如焊接或铆接，这些方法不仅在重量和成本方面提供了优点，还在接合的组件之间的应力传递方面也具有优点。与不同材料的接合相比，粘合剂接合还具有能够补偿材料的变形行为中的差异和热膨胀系数的差异的优点，特别是当使用弹性粘合剂时，因此实际上允许这种待接合材料的组合。在文献中，有弹性粘合剂的多种实例。特别是近年来，基于所谓的硅烷改性聚合物的粘合剂由于其通用性而得到广泛应用。文献中的许多实例涉及用于多种应用的粘合剂、粘合密封剂和密封剂体系的制剂。仅作为示例，在此可以提及WO2006/136211A1、EP1036807B1和WO2010/004038A1，其阐述了本领域中常用的配制技术和配制成分的基本概念。所用的基础聚合物通常是以不同的方法提供有湿气交联的末端烷氧基硅烷基团的聚醚。该产物组不仅包括由Kaneka公司以MS的名称出售的甲硅烷基化聚醚，还包括所谓的甲硅烷基化聚氨酯(SPUR产物，例如S，BayerMaterialsScience)。在这些产物中使用聚醚主链是有利的，主要是由于它们的低玻璃化转变温度和弹性变形特性，其因此即使在低温下也能保证。然而，如在JP09012863、JP09012861和JP07062222中所述的甲硅烷基化聚醚，特别是由于它们在使用条件下的弱分子间相互作用以及相关的减小的分子间力传递，不具有用于粘合剂或密封剂内的最优性质。如DE69831518(WO98/47939A1)中所述的甲硅烷基化聚氨酯在此显然是有利的，因为同样存在于特定产物中的氨基甲酸酯官能团和脲官能团允许高程度的分子间力传递，以及因此在粘合上的高强度。然而，甲硅烷基化聚氨酯也受到与聚氨酯相关的问题的阻碍，例如缺乏温度稳定性和黄变稳定性，以及UV稳定性，这对于某些应用是不够的。根据现有技术，烷氧基化产物可以通过带有一个或多个OH基团的起始物与环氧丙烷和与一种或多种含环氧基团的烷氧基甲硅烷基化合物反应，并且根据实施方案，与一种或多种共聚单体，通过双金属氰化物催化剂(DMC催化剂)反应，根据EP2093244(US2010/0041910)、EP2636696A1(US9035011B2)、EP2840104A(US20150057369A1)、WO2014170072A2和WO2015082264A1，并且用EP2415796(US2012/028022)、EP2415797(US2012/029090)和EP2840104A(US20150057369A1)中描述的后处理方法来制备。但是，用于越来越多种应用的烷氧基甲硅烷基改性的粘合剂和密封剂必须面临关于它们的性能性质的更高期望。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是：提供具有良好加工性的粘度并且与现有技术的当前水平相比还显示出显著更好的性能性质的烷氧基甲硅烷基改性的聚合物。本专利技术的另一个目的是：提供制备这种烷氧基甲硅烷基改性的聚合物的简单方法，以及提供基于这种烷氧基甲硅烷基改性的聚合物的可固化组合物。通过提供具有聚醚骨架并在烷氧基甲硅烷基改性的聚合物的中心和外围区域中均具有烷氧基甲硅烷基基团的烷氧基甲硅烷基改性的聚合物，来实现这些目的。烷氧基甲硅烷基改性的聚合物内的中心区域特别是指通过将带烷氧基甲硅烷基基团的烯化氧和环氧化物加成到二羟基官能起始物(A)上而形成的聚醚主链的区域，并且通过与二异氰酸酯反应连接到聚醚主链的外围区域，所述外围区域是通过将具有烷氧基甲硅烷基基团的烯化氧和环氧化物加成到单羟基官能起始物(B)上而形成。本专利技术优选的烷氧基甲硅烷基改性的聚合物对应于式(I)中所示的结构。这种烷氧基甲硅烷基改性的聚合物可以通过包括以下步骤的方法获得：(1)使至少一种选自由醇或聚醚醇组成的组中的二羟基官能化的起始物与带有烷氧基甲硅烷基基团的至少一种烯化氧和带有烷氧基甲硅烷基基团的至少一种环氧化物反应，(2)使至少一种选自由醇或聚醚醇组成的组的单羟基官能化的起始物与带有烷氧基甲硅烷基基团的至少一种烯化氧和带有烷氧基甲硅烷基基团的至少一种环氧化物反应，并且(3)使来自方法步骤(1)和(2)的产物与至少一种二异氰酸酯和任选存在的其他反应物反应。在方法步骤(1)中，形成本专利技术的最终的烷氧基甲硅烷基改性的聚合物的聚醚主链的中心区域(在式(I)中：片段D)，并且在方法步骤(2)中形成外围区域(在式(I)中：片段M)。最后，这些聚醚片段M-H和D-H通过与二异氰酸酯反应在方法步骤(3)中彼此连接。已经出乎意料地发现，其中式(I)中所示的片段D和M都是烷氧基甲硅烷基官能化的本专利技术的烷氧基甲硅烷基改性的聚合物相对于仅在M和D片段之一中具有烷氧基甲硅烷基官能团的烷氧基甲硅烷基改性的聚合物具有显著有利的性能性质。特别出乎意料的是，在中心片段D中含有烷氧基甲硅烷基修饰的本专利技术产物的可延展性也非常好，因为现有技术事实上教导：具有长的非官能化的中心聚醚链的末端烷氧基甲硅烷基改性的聚合物特别导致高柔韧性。除了外围片段外，将烷氧基甲硅烷基官能团引入中心片段中也应该导致在湿气交联的范围内改进的网络形成，这也通过在本专利技术的产物的情况下改善的弹性来证明。这种改进的网络形成导致更高的断裂拉伸应力的事实对于本领域技术人员来说似乎是合理的，但是不能预期这不会以断裂伸长率的显著降低为代价。因此，本专利技术提供烷氧基甲硅烷基改性的聚合物，特别是式(I)的聚合物，其在聚合物主链的中心区域和外围区域中具有烷氧基甲硅烷基基团。此外，本专利技术提供了制备这种聚合物的方法，其包含以下步骤：(1)使至少一种选自由醇或聚醚醇组成的组中的二羟基官能起始物(A)与带有烷氧基甲硅烷基基团的至少一种烯化氧和带有烷氧基甲硅烷基基团的至少一种环氧化物反应，(2)使至少一种选自由醇或聚醚醇组成的组中的单羟基官能起始物(B)与带有烷氧基甲硅烷基基团的至少一种烯化氧和带有烷氧基甲硅烷基基团的至少一种环氧化物反应，并且(3)使来自方法步骤(1)和(2)的产物与至少一种二异氰酸酯和任选存在的其他反应物反应。本专利技术还提供了包含本专利技术的这些烷氧基甲硅烷基改性的聚合物的组合物。本专利技术的主题使得能够提供具有改善的抗撕裂蔓延性的聚合物，特别是具有改进的抗撕裂蔓延性的粘合剂和/或密封剂。在实施例部分中阐明了在本专利技术的上下文中的抗撕裂蔓延性的确定。具体实施方式在下文，通过实施例的方式描述本专利技术的烷氧基甲硅烷基改性的聚合物、其制备方法以及包含本专利技术的烷氧基甲硅烷基改性的聚合物的组合物，但没有任何将本专利技术限于这些说明性实施方案的意图。当下文指定范围、通式或化合物类别时，这些范围、通式或化合物类别将不仅包括明确提及的相应范围或化合物组，而且包括通过提取单个值(范围)或化合物可获得的所有子范围和化合物的亚组。当在本说明书的上下文中引用文献时，其内容应全部属于本专利技术的公开内容，特别是关于引用文献的上下文中的实际位置。除非另有说明，下文指定的百本文档来自技高网...

【技术保护点】
烷氧基甲硅烷基改性的聚合物，其具有聚醚主链并且在聚醚主链的中心区域和外围区域中都带有烷氧基甲硅烷基基团。

【技术特征摘要】
2016.02.04 EP 16154170.11.烷氧基甲硅烷基改性的聚合物，其具有聚醚主链并且在聚醚主链的中心区域和外围区域中都带有烷氧基甲硅烷基基团。2.式(I)的烷氧基甲硅烷基改性的聚合物，MiDjURuAPv式(I)其中M和D片段不是彼此连接的，而是通过UR和/或AP基团彼此连接的，并且UR和AP基团不彼此连接，而是相应地经由M片段和D片段彼此连接，并且脚标如下：i＝1-2，优选大于1至2，更优选2，j＝1-10，优选1-8，更优选2-6，特别优选≥1，u＝0-11，优选1-8，更优选2-6，更具体地是2-4，v＝0-6，优选大于0至4，更具体地是0.1-2，其条件是u+v≥1，其中：M每次出现时独立地是烷氧基甲硅烷基改性的聚醚基团，优选具有8-400个碳原子，M特别优选是式(Ia)的基团，其中：a＝0.1-100，优选0.5-50，进一步优选1-10，更优选大于1-5，特别优选1、2或3，b＝2-1000，优选2-500，更优选大于2至400，特别优选10-100，c＝0-200，优选0-100，进一步优选大于0至80，特别优选≥0至50，d＝0-200，优选0-100，进一步优选大于0至80，特别优选≥0至50，w＝0-200，优选0-100，进一步优选大于0至80，特别优选≥0至50，y＝0-500，优选0-300，更优选0-200，特别优选≥0至100，e＝1-10，f＝0-2，g＝1-3，条件是g+f＝3，h＝0-10，优选1-6，特别优选1、2或3，条件是具有脚标a、b、c、d、w和y的基团在分子链上是可以自由交换的，但不允许具有脚标w和y的每个基团后接自身或两者中另一个基团，并且条件是具有脚标a、b、c、d、w和y的片段的多种单体单元与存在于取代基R1中的任何聚氧化烯链的多种单体单元可以相对于彼此以嵌段形式形成，其中各嵌段也能够以多个出现或者彼此间统计分布，或者受到统计分布的限制，并且此外可以彼此自由地交换，它们能够以任何期望的顺序排列，限制是脚标是w和y的每个基团一定不能接在其自身或两者中另一个基团的后面，并且，其中：R1＝在每次出现时独立地是可以含有O、S和/或N作为杂原子的饱和或不饱和的、直链或支化的有机烃基基团，该烃基基团优选含有1-400个碳原子，优选2、3或4-200个碳原子，R2＝在每次出现时独立地是具有1-8个碳原子的烷基基团，更特别地是甲基或乙基、丙基或异丙基，R3＝在每次出现时独立地是具有1-8个碳原子的烷基基团，更特别地是甲基、乙基、丙基、异丙基，R4＝在每次出现时独立地是氢基、具有1-20个碳原子的烷基基团、或芳基或烷芳基基团，优选氢、甲基、乙基、辛基、癸基、十二烷基、苯基、苄基，更优选氢、甲基或乙基，R5＝独立地是氢基或具有1-8个碳原子的烷基基团，优选氢、甲基或乙基，特别优选氢，或者R4可以和R5基团之一共同形成包括与R4和R5键合的原子的环，该环优选含有5-8个碳原子，R6和R7＝在每次出现时独立地是氢基、具有1-20个碳原子的烷基基团，芳基或烷芳基基团和/或烷氧基基团，优选甲基基团，R11＝在每次出现时独立地是具有2-30个碳原子，特别是不超过24个碳原子的饱和或不饱和的脂族或芳族烃基，并且可以任选地被取代，优选具有1-16个碳原子更优选具有6-12个碳原子的烷基基团，其链可以被氧间隔并且可以携带其他官能团，例如任选地用醇例如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇或己醇酯化的羧基基团，任选用酸例如乙酸、丁酸、新癸酸或(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸的聚合物酯化的羟基基团，或具有6-20个碳原子的芳基基团或具有7-30，优选7-20碳原子的芳烷基基团，优选地选自甲基、乙基、丙基、丁基、异丁基、叔丁基、2-戊基、3-戊基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、2-甲基-2-丁基、3-甲基-2-丁基、2,2-二甲基丙基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、2-丙基庚基、2-丁基辛基、2-甲基十一烷基、2-丙基壬基、2-乙基癸基、2-戊基庚基、2-己基癸基、2-丁基十四烷基、2-十二烷基十六烷基、2-十四烷基十八烷基、3,5,5-三甲基己基、异壬基、异十三烷基、异肉豆蔻基、异硬脂基、2-辛基十二烷基、三苯基甲基、C(O)-(CH2)5-C-(CH3)3-(新癸酸基团)、C12/C14-烷基、苯基、甲苯基、叔丁基苯基或苄基基团，更优选2-乙基己基、C(O)-(CH2)5-C-(CH3)3-(新癸酸基团)、C12/C14-烷基、苯基、甲苯基、叔丁基苯基基团，最优选叔丁基苯基或2-乙基己基基团，R13和R14＝在每次出现时独立地是氢和/或有机基团，优选烷基、烯基、亚烷基、烷氧基、芳基和/或芳烷基基团，或者R13和/或R14可以任选地不存在，其中当R13和R14不存在时，存在C＝C双键代替R13和R14基团，桥接Z片段可以存在或不存在，其中，在不存在桥接Z片段时，R15和R16＝在每次出现时独立地是氢和/或有机基团，优选烷基、烯基、亚烷基、烷氧基、芳基和/或芳烷基基团，并且如果基团R13或R14中的一个不存在，其相应偕基(即，如果R13不存在，则是R15，并且如果R14不存在，则是R16)是亚烷基基团，优选亚甲基(＝CH2)，其中在桥接Z片段的存在时，R15和R16＝通过Z片段环脂族或芳族桥接的烃基基团，其中Z表示二价亚烷基或亚烯基基团，其可以被进一步取代，具有脚标y的片段可以例如通过引入环状酸酐获得；优选的环状酸酐是琥珀酸酐、马来酸酐、衣康酸酐、戊二酸酐、己二酸酐、柠康酸酐、邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐和偏苯三酸酐，以及多官能酸酐，例如均苯四酸二酐、二苯甲酮-3,3′,4,4′-四羧酸二酐、1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐，或者马来酸酐与乙烯、异丁烯、丙烯腈、乙酸乙烯酯或苯乙烯的自由基聚合的均聚物或共聚物；特别优选的酸酐是琥珀酸酐、马来酸酐、衣康酸酐、戊二酸酐、己二酸酐、柠康酸酐、邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐，并且其中，对于D片段：D是聚醚基团-(DA)tDX，...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·勒贝特，A·莱温，W·克诺特，F·舒伯特，M·费伦茨，
申请(专利权)人：赢创德固赛有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE