基于烷氧基硅烷的单件组合物和使用该组合物接合或包封组件的方法技术

本发明专利技术公开了通过湿气作用固化的组合物，所述组合物包含(A)一种或多种具有至少两个烷氧基硅烷基的至少双官能硅烷化合物，(B)至少一种仅具有一个烷氧基硅烷基的单官能硅烷化合物和/或其部分缩合或桥接的衍生物，以及(C)至少一种在光化辐射或热的作用下释放酸的酸产生剂。另外，本发明专利技术的组合物可以包含其它添加剂(D)。所述组合物在室温下是液体，并且除潜酸产生剂之外，不含任何其它的用于烷氧基硅烷的湿气固化的催化剂。所述组合物在酸产生剂活化后在湿气存在下固化，而在酸产生剂活化之前在室温下在空气湿气存在下在至少24小时的时间内保持为液体。此外，本发明专利技术还描述一种使用所述组合物接合或包封组件的方法。

A single component composition based on alkoxysilane and a method for joining or encapsulating components using the composition

The invention discloses compositions cured by wet gas, comprising (A) at least one or more difunctional silane compounds having at least two alkoxysilanes, (B) at least one monofunctional silane compound having only one alkoxysilane and/or its partial condensation or bridging derivatives, and (C) at least one release under the action of photochemical radiation or heat. Acid producer. In addition, the composition of the present invention may contain other additives (D). The composition is liquid at room temperature and does not contain any other catalysts for moisture curing of alkoxysilane except latent acid producers. The composition solidifies in the presence of moisture after activation of the acid producer, and remains liquid at room temperature in the presence of air moisture for at least 24 hours before activation of the acid producer. In addition, the invention also describes a method for joining or encapsulating components using the composition.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于烷氧基硅烷的单件组合物和使用该组合物接合或包封组件的方法
本专利技术涉及基于烷氧基硅烷化合物和光潜酸和/或热潜酸的单件组合物，所述组合物在室温下是液体并且是湿气固化性的，特别用于结构元件的结合、密封和涂布。另外，本专利技术涉及一种使用所述单件组合物接合或浇铸结构组件的方法，特别是其中通过暴露于热或光化辐射下将组合物预活化的方法。
技术介绍
在现有技术中，长期以来已知基于硅烷官能性聚合物的组合物，所述组合物在湿气存在下固化。它们特别用于密封、涂布和粘合组合物。然而，在室温下的固化速度通常较低，并且必须添加碱性、酸性或含金属的催化剂。EP1591464A1公开了在末端位置用反应性硅烷基官能化的湿气固化性聚醚氨基甲酸酯。通常，将有机钛酸酯或有机锡化合物作为催化剂添加到这些系统中。然而，特别是含钛催化剂如四异丙醇钛与含氮化合物不相容。因此，所述组合物不能与常见的含氮粘合促进剂组合使用，因为所述含氮粘合促进剂充当催化剂毒性剂。另外，含锡催化剂可以含有痕量的有毒三丁基锡衍生物，并且由于毒理学原因而受到质疑。另外，可以使用碱性化合物作为无金属催化剂来加速硅烷聚合物的缩合反应。US3979344A描述了氨基功能性硅烷用于催化硅烷封端的聚氨基甲酸酯的湿气固化的用途。从EP0819749进一步已知，在含硅烷的密封剂组合物中使用硅烷如γ-氨基丙基三甲氧基硅烷有助于改善粘合性。然而，在这两种情况下，即使使用低浓度的碱性氨基硅烷也会对处理时间产生负面影响。EP1421129A1描述了α-烷氧基硅烷封端的聚氨基甲酸酯用于快速固化单件组合物的用途，在一个优选实施方式中，所述组合物不含锡化合物。然而，许多来自EP1421129的示例性组合物仍含有少量碱性氨基硅烷充当固化催化剂。α-烷氧基硅烷的特征在于比γ-硅烷更高的反应性，因此可以使用更少量的催化剂在室温下以足够的速度固化。WO2003/014226公开了用于配制湿气固化性组合物的α-硅烷和γ-硅烷的掺合物。储存稳定的组合物只能通过进一步添加特殊的α-硅烷来配制。这限制了配制的自由度，并且在单独的情况下需要α-硅烷和γ-硅烷的特定混合比来获得稳定的组合物。本领域技术人员已知，可以通过有目的地添加水清除剂来提高湿气固化性组合物的长期储存稳定性。水清除剂与水反应而不会引发组合物的交联。EP0819749描述了例如低分子量烷氧基硅烷如三甲氧基乙烯基硅烷(VTMO)或异氰酸酯如对甲苯磺酰基异氰酸酯用于水清除的用途。从DE19923300A已知磷酸酯在碱性填充剂存在下稳定烷氧基硅烷官能性聚氨基甲酸酯的用途。此外，已知含硅烷制剂，其中除了湿气固化之外，还实施了另一种固化机制。US5696179A、WO2013/091491A和DE102010010598A公开了通过暴露于经由添加含(甲基)丙烯酸酯的反应性稀释剂实现的光化辐射进行的另一种固化。此外，从WO2006/014786A已知，还可以通过使用烷氧基硅烷封端的低聚物实现双重固化，所述低聚物除了湿气固化性基团之外还在分子中含有辐射固化性(甲基)丙烯酸酯基。从工艺技术的观点来看，在照射组合物和接合结构元件以形成粘结的接合部之间期望具有可变的开放时间窗口。这使得组合物在第一结构元件与第二结构元件接触之前通过光化辐射在第一结构元件上活化。以这种方式，甚至非射线可透过的接合搭配物也可以通过预活化组合物而粘结。DE3909688A1中描述了可通过照射活化的具有阳离子可聚合组分的粘合剂和密封剂组合物。在于射线可透过的储存容器如透明筒中接合之前，将组合物通过用波长在400至600nm范围内的光照射来活化。活化后，组合物的最大开放时间在数小时范围内。虽然组合物允许较高的工艺多样性，但是它们仅可在活化后的非常有限的时间窗口内施用，该非常有限的时间窗口在数小时的范围内。另外，从US2007/0219285已知基于含丙烯酸酯和硅烷的聚合物并且可以按两步程序固化的粘合剂和密封剂组合物。除了自由基光引发剂之外，这些组合物还含有在被照射后催化湿气固化的光潜酸。通过含丙烯酸酯组分的自由基聚合实现初始交联。为了足够的初始强度，需要高的丙烯酸酯含量。EP0966503A公开了一种湿敏组合物，其基于反应性硅烷和光潜酸作为催化剂并在需要时固化。作为产酸剂，特别可以使用鎓化合物。光潜酸以相对高的浓度使用。所述组合物用作释放涂层。另外，硅烷官能性化合物优选在其聚合物主链中具有氟化基团。EP0966503既没有公开粘结和密封的用途，也没有包含关于组合物的加工性和长期储存稳定性的任何信息。从WO2005/100482A已知一种基于甲硅烷基封端的聚合物和光潜碱的光诱导型湿气固化性组合物，该组合物不含有含(甲基)丙烯酸酯的反应性稀释剂。特别优选使用基于聚氨基甲酸酯、聚酯和聚醚的α-硅烷封端的聚合物。这种方法的缺点在于，在这些制剂中，即使没有照射，光潜碱也在痕量湿气存在下催化硅烷交联，因此限制了处理时间。此外，使用γ-氨基丙基三甲氧基硅烷作为WO2005/100482A中描述的粘合促进剂和共催化剂进一步引起开放时间减少。在仅含有1重量％的各个氨基硅烷的制剂中，即使没有照射，也会在施用后几小时内形成表层。WO2005/100482A进一步描述了可光活化的含α-硅烷的组合物的接合方法，其中可以任意选择施用、暴露于湿气和照射的工艺顺序。然而，由于存在氮碱，组合物具有低的固有储存稳定性，在生产停止的情况下，这可能导致施用装置阻塞或组合物在结构元件上的不期望的过早固化。同时，所述组合物的照射后表层形成时间在数分钟范围内。因此，结构元件的快速固定是不可能的，因为在接合搭配物之间实现足够的初始强度需要很长时间。尽管可以通过降低制剂的碱比例来延长已知组合物的开放时间，但这对照射后的表层形成时间具有负面影响。在工业接合工艺中，除了长时间的加工性，高的储存稳定性和快速的固化特征之外，通常还需要在处理相应组合物方面的灵活性。理想地，在生产停止期间，含硅烷的组合物不应固化，并且润湿的管道或其它机械部件不应粘在一起。如果含硅烷的组合物在延长的生产停止期间固化，则必须进行大量的冲洗程序并更换施用针或供应管线。因此，长的开放时间是有利的。理想地，即使在湿气存在下，可固化组合物也不应该倾向于胶凝并且应该在延长的时段内保持液态。仅在通过光化辐射或加热活化后才需要快速固化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于避免现有技术中已知的组合物的缺点，并提供一种湿气固化组合物，一方面，所述组合物即使在湿气存在下在长时间内也是储存稳定的，并且在没有照射的情况下尽可能长时间地保持为液体，但在照射后不久形成表层并实现高的初始强度。优选地，组合物应该可以预先活化。另外，特别是对于浇铸应用，需要能够进行组合物的活化和随后借助于施用装置在不同的时间和位置进行施加。因此，停止生产不会对已经活化的组合物的储存稳定性产生负面影响。优选地，活化的组合物的固化特征即使在很长的时间内也不应改变。根据本专利技术，这个目的通过权利要求1所述的单件湿气固化性组合物解决。在从属权利要求中陈述了根据本专利技术的组合物的有利实施方式。本专利技术的另一个目的是根据本专利技术的组合物作为粘合剂或密封剂用于粘结、浇铸、密封和涂布衬底的用途，特别是在电子领域。根据本专利技术的组合物包含(A)一种或多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.单件组合物，其在室温下是液体并具有湿气固化性，所述单件组合物包含：(A)至少一种具有至少两个烷氧基硅烷基的至少双官能硅烷化合物，(B)至少一种具有单一烷氧基硅烷基的单官能硅烷化合物，和/或所述单官能硅烷化合物的具有部分缩合或桥接的烷氧基硅烷基的衍生物；以及(C)至少一种在暴露于热和/或光化辐射下可活化并释放酸的酸产生剂；其中除所述酸产生剂之外，所述组合物不含任何其它的用于烷氧基硅烷的湿气固化的催化剂，并且其中在所述酸产生剂活化后，所述组合物在湿气存在下固化，但在所述酸产生剂活化之前在室温下在湿气存在下在至少24小时的时段内保持为液体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.24 DE 102016111590.81.单件组合物，其在室温下是液体并具有湿气固化性，所述单件组合物包含：(A)至少一种具有至少两个烷氧基硅烷基的至少双官能硅烷化合物，(B)至少一种具有单一烷氧基硅烷基的单官能硅烷化合物，和/或所述单官能硅烷化合物的具有部分缩合或桥接的烷氧基硅烷基的衍生物；以及(C)至少一种在暴露于热和/或光化辐射下可活化并释放酸的酸产生剂；其中除所述酸产生剂之外，所述组合物不含任何其它的用于烷氧基硅烷的湿气固化的催化剂，并且其中在所述酸产生剂活化后，所述组合物在湿气存在下固化，但在所述酸产生剂活化之前在室温下在湿气存在下在至少24小时的时段内保持为液体。2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于在所述酸产生剂活化之前，所述组合物在室温下在湿气存在下保持为液体历时至少3天，优选至少7天。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于所述至少双官能硅烷化合物包含一种或多种至少双官能α-烷氧基硅烷化合物。4.根据权利要求3所述的组合物，其特征在于所述α-烷氧基硅烷化合物对应于下式(I)：其中R1是至少二价的有机残基，每个R2独立地为选自氢、直链、支链、环状、饱和、不饱和以及芳族烃的单价残基，并且任选地，可以被卤素取代和/或被1-3个杂原子间隔，每个R3独立地为选自直链、支链、环状、饱和、不饱和以及芳族烃的单价残基，并且任选地，可以被卤素取代或被1-3个杂原子间隔，每个R4独立地为选自氢、直链、支链、环状、饱和、不饱和以及芳族烃的单价残基，并且任选地，可以被卤素取代或被1-3个杂原子间隔，X是含杂原子的二价或三价残基，其借助杂原子，特别是氧、氮或硫，与-CR22-SiR3n(OR4)(3-n)基团连接，m为至少2，优选2至9，更优选2至4；并且n＝0至2。5.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于R1是选自以下的残基：(i)具有1至8个C原子的直链或支链、饱和或不饱和烷基残基，其任选地被1-3个杂原子间隔，(ii)具有3-9个C原子的饱和或不饱和环烷基残基，其任选地被1-3个杂原子间隔，(iii)具有5至10个C原子的芳族残基，(iv)聚烯烃、聚醚、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚氨基甲酸酯、聚脲、硅氧烷、聚丁二烯、氢化聚丁二烯或聚丙烯酸酯，其中每个R1可以是未取代的或带有其它取代基。6.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其特征在于所述至少双官能硅烷化合物包括具有至少两个烷氧基硅烷基的至少双官能烷氧基硅烷化合物，其中所述烷氧基硅烷基包含借助亚烷基与杂原子连接的Si原子，其中所述亚烷基具有至少两个C桥原子，优选3至6个C桥原子。7.根据权利要求6所述的组合物，其特征在于所述至少双官能烷氧基硅烷化合物对应于通式(II)：其中R1、R2、R3和R4如上文所定义，X是含杂原子的二价或三价残基，其借助杂原子，特别是氧、氮或硫，与-(CR22)y-SiR3n(OR4)(3-n)基团连接，n＝0-2，q＝2-9，优选2-4，并且y＝2-6，优选y＝3。8.根据前述权利要求3至7中任一项所述的组合物，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：马库斯·特鲁，马库斯·埃雷特，
申请(专利权)人：德路工业胶粘剂有限两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE