具有改善的机械特性和高透明度的可固化组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种可固化组合物和包含所述组合物的粘合剂、密封剂或涂布材料以及它们的用途，所述组合物包含a)至少一种具有至少一个通式(I)的端基的聚合物‑An‑R‑SiXYZ(I)，其中A是含有至少一个杂原子的二价或三价键合基团，R选自具有1至12个碳原子的二价烃残基，X、Y、Z彼此独立地选自羟基和C1至C8烷基、C1至C8烷氧基、C1至C8酰氧基和‑CH2‑N‑R'，其中N为氧、氮或硫，优选氧，且R'选自C1至C8烷基，优选甲基，其中X、Y、Z为直接键合至Si原子的取代基，或取代基X、Y、Z中的两个跟与其键合的Si原子一起形成环，且取代基X、Y、Z中的至少一个选自羟基、C1至C8烷氧基或C1至C8酰氧基，而且n为0或1；和b)至少一种通式(II)的化合物

Curable compositions with improved mechanical properties and high transparency

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改善的机械特性和高透明度的可固化组合物本专利技术涉及可固化组合物领域，例如用于粘合剂、密封剂和涂料组合物中的可固化组合物的领域。特别地，本专利技术涉及基于硅烷封端的聚合物的可湿固化组合物，其用作粘合剂、密封剂和/或涂布材料的用途，以及包含所述可湿固化组合物的粘合剂、密封剂和/或涂布材料。单组分的湿固化粘合剂和密封剂多年来在许多技术应用中发挥了重要作用。除了具有游离异氰酸酯基团的聚氨酯粘合剂和密封剂以及基于二甲基聚硅氧烷的传统有机硅粘合剂和密封剂之外，最近还增加了所谓的硅烷封端的粘合剂和密封剂的使用。与聚氨酯粘合剂和密封剂相比，硅烷封端的粘合剂和密封剂具有不含异氰酸酯基团、特别是单体二异氰酸酯的优点。此外，它们的特征在于对各种基材的宽范围粘合性，而无需使用底漆进行任何表面预处理。因此，具有反应性甲硅烷基团的聚合物体系是原则上已知的。在大气水分的存在下，具有含可水解取代基的甲硅烷基的聚合物已经能够在室温下彼此缩合，从而分裂出经水解的残余物。取决于具有可水解取代基的甲硅烷基的浓度和这些甲硅烷基的结构，在该过程中，主要形成长链聚合物(热塑性材料)、较宽网孔(mesh)的三维网络(弹性体)或高度交联的体系(热固性材料)。所述聚合物通常包含其在末端带有例如烷氧基甲硅烷基或酰氧基甲硅烷基的有机主链。有机主链可以是例如聚氨酯、聚酯、聚醚等。例如，在EP1396513A1中描述了在末端处或侧链中具有甲硅烷基的聚合物。根据该文献，通过将含氢硅烷(hydrosilane)加成至主链聚合物的末端双键、通过异氰酸基硅烷与聚合物的羟基反应、通过包含活性氢原子的硅烷与异氰酸酯官能化的聚合物的反应或通过巯基硅烷与聚合物的末端双键反应，引入具有可水解取代基的甲硅烷基。所述聚合物是用作粘合剂或密封剂的组合物的组分。EP1535940A1也描述了一种制备可交联材料的方法，其中在第一步中，通过使二羟基封端的聚合物与异氰酸基官能化的硅烷反应制备有机氧基甲硅烷基封端的聚合物，并将这些聚合物在第二步中与硅烷缩合催化剂和任选存在的其它物质混合。EP1930376A1也提供了可通过硅氧烷键形成而交联的基于甲硅烷基的可固化组合物，其中构成硅烷醇缩合催化剂的胺化合物被列为其它组分。WO2005/047394A1中描述了基于在聚合物主链中具有混合的氧化烯单元的硅烷封端聚合物的可交联聚合物组合物。WO2010/063740A1公开了这样一种粘合剂或密封剂，其包含甲硅烷基化的聚氨酯、甲硅烷基化的聚脲、甲硅烷基化的聚醚、甲硅烷基化的聚硫化物和甲硅烷基封端的丙烯酸酯，以及环己烷多羧酸衍生物。仍然需要表现出改善的性能——特别是固化后的机械特性——的用于粘合剂、密封剂和涂料中的基于硅烷封端的聚合物的组合物。此外，所述组合物还应满足现代粘合剂、密封剂和/或涂料组合物的所有其它常规要求。因此，本专利技术的一个目的是提供这样一种可固化组合物，其具有改善的机械特性(特别是随时间减少的外皮(skin)、高拉伸强度同时保持可接受的伸长率)和改善的光学性能(特别是高透明度)。令人惊讶地发现，该目的通过在基于硅烷封端的聚合物的组合物中使用某些有机硅化合物的特定组合来实现。因此，本专利技术提供一种可固化组合物，其至少包含a)至少一种具有至少一个通式(I)的端基的聚合物-An-R-SiXYZ(I)，其中A是含有至少一个杂原子的二价或三价键合基团，R选自具有1至12个碳原子的二价烃残基，X、Y、Z彼此独立地选自羟基和C1至C8烷基、C1至C8烷氧基、C1至C8酰氧基和-CH2-N-R'，其中N为氧、氮或硫，优选氧，且R'选自C1至C8烷基，优选甲基，其中X、Y、Z为直接键合至Si原子的取代基，或者取代基X、Y、Z中的两个跟与其键合的Si原子一起形成环，且取代基X、Y、Z中的至少一个选自羟基、C1至C8烷氧基和C1至C8酰氧基，而且n为0或1；和b)至少一种通式(II)的化合物其中R1相同或不同，并且彼此独立地选自氢原子和具有1至12个碳原子的烃残基，优选选自具有1至6个碳原子的烃残基，更优选甲基或乙基，R2相同或不同，并且彼此独立地选自具有1至12个碳原子的烃残基，优选选自具有1至6个碳原子的烃残基，更优选甲基或乙基，Ar选自芳基，优选苯基，且n为选自3至9的整数，优选选自3至6的整数，更优选3或4。在本专利技术的上下文中，“组合物”应理解为至少两种成分的混合物。术语“可固化的”应理解为是指在外部条件的作用下，特别是在环境中存在的和/或为此目的供应的水分的作用下，组合物可以从相对柔性的状态(其任选具有塑性延展性)转变为更硬的状态。通常，交联可以通过化学和/或物理作用发生，即以及已经提到的水分，例如通过以热、光或其它电磁辐射的形式供应能量，以及通过使组合物与空气或反应性组分简单地接触来发生。在优选实施方案中，聚合物a)具有至少两个通式(I)的端基。具有至少一个通式(I)的端基的聚合物优选为聚醚、聚(甲基)丙烯酸酯或聚氨酯。“聚醚”应理解为其中主链中的有机重复单元包含醚官能团(functionality)C-O-C的聚合物。聚醚中不包括具有侧链(lateral)醚基的聚合物如纤维素醚、淀粉醚和乙烯醚聚合物，以及聚缩醛如聚甲醛(POM)。“聚(甲基)丙烯酸酯”应理解为基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物，其因此具有结构基元-CH2-CRa(COORb)-作为重复单元，其中Ra表示氢原子(丙烯酸酯)或甲基(甲基丙烯酸酯)且Rb表示线性的烷基残基、支化的烷基残基、环状的烷基残基和/或包含官能化取代基的烷基残基，例如甲基、乙基、异丙基、环己基、2-乙基己基或2-羟乙基残基。“聚氨酯”应理解为在主链中具有至少两个氨基甲酸酯基-NH-CO-O-的聚合物。具有至少一个通式(I)的端基的聚合物特别优选为聚醚。聚醚具有柔性和弹性结构，使用所述聚醚可以制备具有优异弹性的组合物。聚醚不仅在其主链中是柔性的，而且同时是高强的。因此，例如，与例如聚酯相比，聚醚不会被水和细菌侵袭或分解。所述聚合物所基于的聚醚的数均分子量Mn优选为2000至100,000g/mol(道尔顿)、特别优选至少6000g/mol、特别是至少8000g/mol。至少2000g/mol的数均分子量对于本专利技术的聚醚是有利的，因为基于具有这种最小分子量的聚醚的根据本专利技术的组合物具有显著的成膜性能。例如，聚醚的数均分子量Mn为4000至100,000，优选8000至50,000，特别优选10,000至30,000且特别是10,000至25,000g/mol。这些分子量是特别有利的，因为相应的组合物具有平衡的粘度(易加工性)、强度和弹性的比例。如果使用具有窄分子量分布、因而具有低多分散度的聚醚，则可以获得特别有利的粘弹特性。这些聚醚可以通过例如所谓的双金属氰化物催化(DMC催化)来制备。以这种方式制备的聚醚的特征在于特别窄的分子量分布、高的平均分子量和非常少量的位于聚合物链末端的双键。在本专利技术的特定实施方案中，因此所述聚合物所基于的聚醚的最大多分散度Mw/Mn为3、特别优选1.7且最特别优选1.5。数均分子量Mn以及重均分子量Mw根据本专利技术通过凝胶渗透色谱法(GPC，也称为SEC)在23℃下使用苯乙烯标准物测定。该方法是本领域技术人员已知的。多分散度衍生自平均分子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.可固化组合物，其包含a)至少一种具有至少一个通式(I)的端基的聚合物‑An‑R‑SiXYZ  (I)，其中A是含有至少一个杂原子的二价或三价键合基团，R选自具有1至12个碳原子的二价烃残基，X、Y、Z彼此独立地选自羟基和C1至C8烷基、C1至C8烷氧基、C1至C8酰氧基和‑CH2‑N‑R'，其中N为氧、氮或硫，优选氧，且R'选自C1至C8烷基，其中X、Y、Z为直接键合至Si原子的取代基，或取代基X、Y、Z中的两个跟与其键合的Si原子一起形成环，且取代基X、Y、Z中的至少一个选自羟基、C1至C8烷氧基和C1至C8酰氧基，而且n为0或1；和b)至少一种通式(II)的化合物

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.19 EP 16204955.51.可固化组合物，其包含a)至少一种具有至少一个通式(I)的端基的聚合物-An-R-SiXYZ(I)，其中A是含有至少一个杂原子的二价或三价键合基团，R选自具有1至12个碳原子的二价烃残基，X、Y、Z彼此独立地选自羟基和C1至C8烷基、C1至C8烷氧基、C1至C8酰氧基和-CH2-N-R'，其中N为氧、氮或硫，优选氧，且R'选自C1至C8烷基，其中X、Y、Z为直接键合至Si原子的取代基，或取代基X、Y、Z中的两个跟与其键合的Si原子一起形成环，且取代基X、Y、Z中的至少一个选自羟基、C1至C8烷氧基和C1至C8酰氧基，而且n为0或1；和b)至少一种通式(II)的化合物其中R1相同或不同并且彼此独立地选自氢原子和具有1至12个碳原子的烃残基，R2相同或不同并且彼此独立地选自具有1至12个碳原子的烃残基，Ar选自芳基，且n为选自3至9的整数。2.根据权利要求1所述的可固化组合物，其中所述至少一种聚合物具有至少两个所述通式(I)的端基。3.根据权利要求1或2所述的可固化组合物，其中所述通式(II)中的Ar为苯基。4.根据前述权利要求中至少一项所述的可固化组合物，其中所述通式(II)中的R1和/或R2选自甲基或乙基，优选甲基。5.根据前述权利要求中至少一项所述的可固化组合物，其中所述通式(I...

【专利技术属性】
技术研发人员：JE·达姆克，C·德斯波托普卢，R·巴茨根，J·克莱因，
申请(专利权)人：汉高股份有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE