[发明专利]具有衍生自可固化的硅烷化聚氨酯组合物的粘合树脂组分的固体聚合物基材

说明书

技术领域

本发明涉及固体聚合物基材，该基材具有粘附于基材上的衍生自可固化的硅烷化聚氨酯组合物(silylated polyurethane composition)的树脂。该硅烷化的聚氨酯由多元醇组分与二异氰酸酯组分反应形成羟基封端的预聚物，再以异氰酸根合硅烷封端该预聚物而制备。 

发明背景 

过去曾通过各种有机硅烷封端一些或所有的异氰酸酯基团获得含有最少的异氰酸酯基团或不含有异氰酸酯基团的硅烷封端的氨基甲酸酯聚合物，从而改性氨基甲酸酯聚合物，调节其功能。硅烷封端的氨基甲酸酯密封剂常表现出弹性不足，而不能用于需要较好伸长性和压塑性的应用。为克服这些缺点，在美国专利No.4,645,816中，Pohl和Osterholtz说明了一类新颖的室温的、湿度可固化的、硅烷封端的聚氨酯，其具有的端基异氰酸酯基团可以与具有一种二烷氧基甲硅烷基和具有至少一活性氢的有机官能团的硅烷单体反应。这些聚合物可交联而制备具有改善的柔韧性的弹性网络结构。另一种降低固化高弹体交联密度的方法是将在氮原子上的具有大取代基的仲氨基硅烷用作封端剂，优选地使所有游离的异氰酸酯端基与这些仲氨基硅烷反应。 

使用双官能硅烷和/或有空间位阻的硅烷(通常使用胺的反应活性)来封端氨基甲酸酯预聚物具有一些缺点。含有仲胺的硅烷与氨基甲酸酯预聚物反应很慢，同时以二烷氧基甲硅烷基官能硅烷封端聚合物时固化时也非常慢。特别是在使用氨基硅烷时经历的形成脲时，导致预聚物粘度有意义地增加，这可能带来了加工的问题和应用的限制。高粘性的硅烷封端的预聚物特别地会阻碍低粘度涂料组合物的形成。可使用有机溶剂来稀释基于氨基硅烷封端的预聚物的涂料制剂(coating formulation)，并允许通过喷射、浸渍或涂刷方法应用该物质。然而，因为可挥发有机化合物的散发会引起例如易燃性和影 响健康的问题，所以具有大量溶剂的聚合物是不期望的。 

使用三烷氧基甲硅烷基作为硅烷化前体的封端剂而意图获得良好的柔韧性，这需要形成具有显著高平均分子量的更长的聚合物链，从而平衡在使用三官能团封端剂时的固有交联密度。该聚合物结构导致了最终产物的粘度高至不可接受的高水平，特别是当使用氨基硅烷封端剂来构建脲键时。使用二或多异氰酸酯和常规的聚醚多元醇来构建高分子量异氰酸酯封端的聚氨酯的合成路线已表现出问题，即该路线在硅烷封端之前，氨基甲酸酯预聚物的异氰酸酯残留官能度低至可忽略不计。因此，这些类型的合成方法是不可取的，和/或这些方法可导致不可接受的固化性质和机械性质。 

通过直接封端聚醚多元醇制备甲硅烷基封端的聚氨酯(STPU)在本领域已公知。然而，直接封端聚醚多元醇而制备的密封剂对许多有机和无机基材粘合力差。因此，现在仍需要提供可改善的机械和粘性性质的硅烷化聚氨酯聚合物。 

发明概述 

一种固体聚合物基材，具有粘附于其至少一部分表面上的通过固化可固化树脂形成用组合物(curable resin-forming composition)获得的树脂，所述可固化树脂形成用组合物包含： 

a)衍生自自于化学计量过量的聚醚多元醇与聚异氰酸酯反应的羟基封端的聚氨酯预聚物； 

b)异氰酸根合硅烷；及，任选的， 

c)至少一种选自下列的另外的组分：填料、UV稳定剂、抗氧化剂、催化剂、粘合促进剂、固化促进剂、触变剂、增塑剂、除湿剂(moisture scavenger)、颜料、染料、表面活性剂、消泡剂、溶剂和抗微生物剂。 

粘附在本发明的聚合物基材上的可固化树脂形成用组合物可包括具有优良的粘合性质的涂料、胶粘剂、密封剂，它们可被应用于本申请所披露的各种基材上。 

发明详述 

本发明的固体聚合物基材包括天然的聚合物，例如纤维素类-，例如纤维素物质例如纸、棉、纤维板、纸板、木材、织造织物和非织造织物；及合 成聚合物，例如高弹体和塑料，例如聚碳酸酯。