在热塑性塑料上具有改善粘合性的基于硅烷封端的聚合物的组合物制造技术

技术编号:24018261 阅读:43 留言:0更新日期:2020-05-02 04:15
本发明专利技术涉及一种粘合剂组合物,至少包含含有硅烷基团的聚合物,15‑35wt%的至少一种聚合物增塑剂,0.5‑2.5wt%的至少一种氮含量为4.5‑14.5wt%的单体或低聚氨基官能的烷氧基硅烷S1,和0.5‑2.5wt%的至少一种氮含量为15‑20wt%的低聚的氨基官能的烷氧基硅烷S2。该粘合剂组合物特别适合于密封或粘合热塑性基材,例如聚烯烃或沥青材料,并且表现出快速的粘附性构建和低挥发性有机碳(VOC)。

Composition of silane terminated polymer with improved adhesion on thermoplastic

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在热塑性塑料上具有改善粘合性的基于硅烷封端的聚合物的组合物
本专利技术涉及基于硅烷封端的聚合物的组合物和它们作为粘合剂的用途。现有技术基于含有硅烷基团的聚合物的可固化组合物在许多工业应用中起到重要作用,例如作为粘合剂、密封剂或涂料。此处含有硅烷基团的聚合物尤其是聚有机硅氧烷,其通常被称为“有机硅”或“硅橡胶”,和含有硅烷基团的有机聚合物,其也被称为“硅烷官能的聚合物”、“硅烷改性的聚合物”(SMP)或“硅烷封端的聚合物”(STP)。它们通过硅烷基团的交联反应固化,该硅烷基团在水分的作用下被水解,彼此缩合为硅烷醇基团,从而形成硅氧烷键。有机硅因其高的热稳定性和化学稳定性而有用,但是它们的可涂性差,并且当用作粘合剂时,它们需要助粘剂才能与许多基材形成稳定的结合。另一方面,硅烷封端的聚合物通常具有更好的粘合性能,并且可以在非常广泛的应用中使用。但是,即使对于通用的基于硅烷封端的聚合物的粘合剂组合物,仍认为有些粘合基材很困难。特别是在建筑应用中,有几种材料难以粘结。这些主要包括沥青材料和基于聚烯烃的热塑性塑料。此类材料通常用作密封板、外墙和窗户耐候膜,以保护建筑结构不受大气和地面湿气的影响。但是,由于它们的低能表面(对于聚烯烃热塑性塑料而言)和迁移的低分子碳氢化合物物质(在沥青材料的情况下),它们通常会导致粘合剂失效或需要大量的基材准备工作。WO2015/108640公开了一种在各种基材上具有强粘合性的粘合剂组合物,所述粘合剂包含甲基丙烯酸酯官能的烷氧基硅烷和低聚的氨基官能的烷氧基硅烷。然而,在低能表面,例如EPDM上的粘合仍然不足。因此希望获得基于基于含有硅烷基团的聚合物的组合物的粘合剂或密封剂,其能够粘合性结合或密封这些困难的基材,甚至无需使用预处理,例如底漆或费力的表面改性。此外,期望这些组合物具有快速的粘附力建立和低的挥发性有机碳(VOC)水平,以便成为高效的粘合剂,同时对环境和消费者有利。专利技术概述因此,本专利技术的目的在于提供一种基于含有硅烷基团的聚合物的单组分粘合剂组合物,其在各种未经预处理的表面(包括聚烯烃和沥青基材)上显示出优异的粘合情况。此外,这些组合物的快速粘附力建立和低VOC水平是本专利技术的另一目的。使用独立权利要求1的特征,本专利技术实现了这些目的。在基于含有硅烷基团的聚合物的单组分粘合剂组合物中,基于总的组合物计0.5-2.5wt%的其氮含量基于S1的总重量计为4.5-14.5wt%的至少一种单体或低聚的氨基官能的烷氧基硅烷S1,和基于总的组合物计0.5-2.5wt%的其氮含量基于S2的总重量计为15-20wt%的至少一种低聚氨基官能的烷氧基硅烷S2,和基于总的组合物计15-35wt%的至少一种聚合物增塑剂PL的组合,以意料之外的方式令人惊讶地改善了所述组合物在难以粘结的基材,例如聚烯烃和沥青基材上的粘合。此外,这些组合物显示了快速的粘附力建立以及低挥发性有机碳(VOC)水平。本专利技术的其它方面是其它独立权利要求的主题。本专利技术特别优选的实施方案是从属权利要求的主题。专利技术的实施方式在第一方面,本专利技术涉及一种单组分粘合剂组合物,其包含:-至少一种含有硅烷基团的聚合物P;-基于总的组合物计15-35wt%的至少一种聚合物增塑剂PL;-基于总的组合物计0.5-2.5wt%的至少一种单体或低聚的氨基官能的烷氧基硅烷S1,其氮含量为基于S1的总重量计4.5-14.5wt%;-基于总的组合物计0.5-2.5wt%的至少一种低聚的氨基官能的烷氧基硅烷S2,其氮含量为基于S2的总重量计15-20wt%。在本文中,术语“硅烷基团”是指连接至有机基团上或连接至聚有机硅氧烷基团上并且在硅原子上具有一至三个,尤其是两个或三个可水解的取代基的甲硅烷基。特别可用的可水解的取代基为烷氧基。这些硅烷基团也可称作“烷氧基硅烷基团”。硅烷基团也可以为部分或完全水解的形式,例如为硅醇。“羟基硅烷”、“异氰酸基硅烷”、“氨基硅烷”和“巯基硅烷”分别是指除了硅烷基团以外在有机基团上具有一个或多个羟基、异氰酸基、氨基或巯基基团的有机烷氧基硅烷。“氨基官能的化合物”是指含有氨基基团的化合物。“伯氨基”和“伯胺氮”分别是指连接至一个有机基团上的NH2基团和氮原子,和“仲氨基基团”和“仲胺氮”分别是指连接至两个有机基团(其还可以一起成为环的一部分)的NH基团和氮原子,和“叔氨基”和“叔胺氮”分别是指连接至三个有机基团的N基团和氮原子,其两个或三个有机基团还可以一起为一个或多个环的一部分。因此,“伯氨基硅烷”是包含伯氨基的氨基硅烷和“仲氨基硅烷”是包含仲氨基的氨基硅烷。后者还包含具有伯和仲氨基二者的化合物。“聚氧亚烷基基团”是指含有醚基并且含有连续的两个以上(O-R)类型重复单元的直链烃基,其中R是亚烷基,例如来自环氧乙烷或1,2-环氧丙烷加成聚合到具有两个活性氢原子的起始分子上的。以“多(聚)”起始的物质名称,例如多元醇或多异氰酸酯,是指形式上每分子包含两个或更多个在其名称中出现的官能团的物质。术语“有机聚合物”包括化学上均一但在聚合度、摩尔质量和链长方面不同的大分子的集合,其是通过聚合反应(聚加成、加聚,缩聚)制备的并且在聚合物主链中具有大部分的碳原子,以及这类大分子集合的反应产物。在本文的上下文中,具有聚有机硅氧烷主链的聚合物(通常称为“有机硅”)不是有机聚合物。术语“含有硅烷基团的聚醚”还包括含有硅烷基团并且除了聚醚单元外还可以含有氨基甲酸酯基团、脲基或硫代氨基甲酸酯基团的有机聚合物。这种含有硅烷基团的聚醚还可以称为“含有硅烷基团的聚氨酯”。“分子量”在本文中应当理解为是指分子或分子的一部分(也称作“基团”)的摩尔质量(以g/mol计)。“平均分子量”被理解为是指分子或基团的低聚或聚合混合物的数均Mn,其通常通过凝胶渗透色谱法(GPC)以聚苯乙烯为标准物进行测定。“存储稳定的”或“可储存的”是指物质或组合物当其可以在室温下长时间(通常至少3个月至最多6个月或更长时间)存储在合适的容器中时,作为储存的结果,在其应用或使用性能、尤其是粘度和交联率方面不会在与其使用相关的程度上发生变化。“室温”是指约23℃的温度。在本文中,式中的虚线在每种情况下代表取代基与相应的分子基之间的键。氨基官能的烷氧基硅烷的氮含量可以通过Kjeldahl方法或Dumas方法测量,二者是分析化学领域本领域技术人员已知的。本专利技术的组合物包含基于总的组合物计0.5-2.5wt%的至少一种单体或低聚的氨基官能的烷氧基硅烷S1,其氮含量为4.5-14.5wt%、优选5-10wt%,基于S1的总重量计。优选地,本专利技术的组合物包含基于总的组合物计1-2wt%的单体或低聚的氨基官能的烷氧基硅烷S1。另外地,本专利技术的组合物包含基于总的组合物计0.5-2.5wt%的至少一种低聚的氨基官能的烷氧基硅烷S2,其氮含量为15-20wt%,基于S2的总重量计。优选地,本专利技术的组合物包含基于总的组合物计1-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粘合剂组合物,包含/n-至少一种含有硅烷基团的聚合物P,/n-基于总的组合物计15-35wt%的至少一种聚合物增塑剂PL;/n-基于总的组合物计0.5-2.5wt%的至少一种单体或低聚的氨基官能的烷氧基硅烷S1,其氮含量为4.5-14.5wt%,基于S1的总重量计;/n-基于总的组合物计0.5-2.5wt%的至少一种低聚的氨基官能的烷氧基硅烷S2,其氮含量为基于S2的总重量计15-20wt%。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170920 EP 17192094.51.一种粘合剂组合物,包含
-至少一种含有硅烷基团的聚合物P,
-基于总的组合物计15-35wt%的至少一种聚合物增塑剂PL;
-基于总的组合物计0.5-2.5wt%的至少一种单体或低聚的氨基官能的烷氧基硅烷S1,其氮含量为4.5-14.5wt%,基于S1的总重量计;
-基于总的组合物计0.5-2.5wt%的至少一种低聚的氨基官能的烷氧基硅烷S2,其氮含量为基于S2的总重量计15-20wt%。


2.如权利要求1所述的粘合剂组合物,其特征在于所述含有硅烷基团的聚合物P为具有末端硅烷基团的聚有机硅氧烷。


3.如权利要求1所述的粘合剂组合物,其特征在于含有硅烷基团的聚合物P为含有硅烷基团的有机聚合物。


4.如权利要求2所述的粘合剂组合物,其特征在于所述含有硅烷基团的有机聚合物P为聚氨酯、聚烯烃、聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚(甲基)丙烯酸酯或聚醚或这些聚合物的混合形式。


5.如权利要求1-4任一项所述的粘合剂组合物,其特征在于聚合物增塑剂PL为聚醚增塑剂。


6.如权利要求1-5任一项所述的粘合剂组合物,其特征在于所述单体或低聚的氨基官能的烷氧基硅烷S1和/或所述低聚的氨基官能的烷氧基硅烷S2包含仲氨基。


7.如权利要求1-6任一项所述的粘合剂组合物,其特征在于所述单体或低聚的氨基官能的烷氧基硅烷S1包含N-(n-丁基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷和/或由N-(n-丁基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷与烷基烷氧基硅烷的缩合获得的低聚物。

【专利技术属性】
技术研发人员:O·拉尔森M·奥尔特里
申请(专利权)人:SIKA技术股份公司
类型:发明
国别省市:瑞士;CH

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