[发明专利]用于交联填充和非填充的聚合物化合物的硅烷醇缩合催化剂

说明书

本发明涉及有机官能的硅烷化合物（特别是单不饱和的硅烷化合物）和有机酸或释放酸的前体化合物的组合物，且特别地涉及有机酸的烯属含硅前体化合物，并且还涉及通过使用有机酸或释放所述酸的前体化合物的组合物制造由热塑性基础聚合物和/或热塑性基础聚合物的单体和/或预聚物制成的聚合物配混物（例如颗粒和/或制成产品）的方法。本发明还涉及制得的聚合物，涉及经填充塑料，其例如为颗粒、制成产品、成型体和/或物品例如管道或线缆的形式。还公开了包括所述组合物的套件。

公知填充和非填充的聚合物配混物（特别是聚乙烯(PE)和其共聚物）能够通过使用有机锡化合物或芳族磺酸(Borealis Ambicat?)作为硅烷醇缩合催化剂用于交联硅烷接枝的或硅烷共聚的聚乙烯而制造。有机锡化合物的缺点是它们显著的毒性，而磺酸由于它们的刺激臭味而引人注目，其贯穿所有的工艺阶段延续并进入最终产品中。通过磺酸交联的聚合物配混物由于反应引起的副产物而通常不适合在食品领域或饮用水供应领域中使用，例如用于制造饮水管道。二月桂酸二丁锡(DBTDL)和二月桂酸二辛基锡(DOTL)是常规的基于锡的硅烷醇缩合催化剂，并且经由它们的配位层充当催化剂。

公知可水分交联的聚合物能够通过在自由基形成剂（Radikalbildner）存在下将硅烷接枝在聚合物链上，其中水分交联在成形工艺之后在上述硅烷水解催化剂和/或硅烷醇缩合催化剂存在下进行。使用可水解的不饱和硅烷的聚合物的水分交联在世界范围内实施用于制造线缆、管道、泡沫等等。该类型方法已知为Sioplas方法(DE 1963571 C3、DE 2151270 C3、US 3,646,155)和Monosil方法(DE 2554525 C3、US 4,117,195)。Monosil方法在第一加工步骤时已经加入交联催化剂，而Sioplas方法在后续步骤中才加入交联催化剂。另一可能性是让乙烯基-官能性硅烷连同单体和/或预聚物一起直接共聚以产生基础聚合物，或随后经由接枝在聚合物链上而偶联它们。

EP 207627公开了另外的包含锡的催化剂体系和利用了它们的基于二丁基锡氧化物与乙烯-丙烯酸共聚物反应的改性的共聚物。JP 58013613使用Sn(乙酰基)₂作为催化剂，和JP 05162237教导使用带有键合的烃基的锡、锌或钴羧酸盐作为硅烷醇缩合催化剂，例如马来酸二辛基锡、一丁基锡氧化物、二甲氧基丁基锡或二乙酸二丁基锡。JP 3656545使用锌和铝皂用于交联，实例为辛酸锌和月桂酸铝。JP 1042509同样公开了使用有机锡化合物用于硅烷交联，而且公开了基于钛螯合化合物的烷基钛酸酯。JP09-040713公开了通过使聚烯烃和两种改性的硅烷化合物经由使用有机酸作为硅烷醇缩合催化剂反应而制造硅烷改性的聚烯烃。

本发明的目的是开发出新型硅烷水解催化剂和/或硅烷醇缩合催化剂，其不具有现有技术已知催化剂的上述缺点，并且其优选能够用硅烷接枝的、硅烷共聚的聚合物和/或单体或预聚物分散或均化。优选所述硅烷水解催化剂和/或硅烷醇缩合催化剂是蜡状到固体的，和/或已经施加于载体材料。

所述目的经由本发明的组合物实现，对应于权利要求1的特征，权利要求9的母料套件，和具有权利要求10和11特征的本发明方法，并且还通过使用本发明的产品实现，所述产品例如聚合物、聚合物配混物(Polymercompound)、产品和聚合物套件（对应于权利要求13、14和15的特征），并且还通过权利要求16的用途实现。优选实施方案见诸从属权利要求和说明书中。

预料不到地，已经发现包括有机酸的至少一种可水解前体化合物以及任选的另外的有机官能硅烷化合物的组合物能够以简单且经济的方式与热塑性基础聚合物(Basispolymer)、所述基础聚合物的单体和/或预聚物反应，从而产生聚合物配混物，并且不具有上述缺点，例如毒性和臭味缺陷。依赖于所述组合物，另一要素是总的说来在制造聚合物配混物的过程中不存在醇的释放。

作为例子，当至少一种有机酸的含硅的前体化合物（例如通式I的，其中z=1、2或3，和/或通式II的，其中y=0、1、2或3和/或其中z=0，和OR¹对应于不饱和羧酸酯残基）被接枝在基础聚合物上，或与基础聚合物的单体和/或预聚物共聚，任选地在自由基形成剂存在下，或者与相应的羧基-取代的硅烷接枝的基础聚合物混合并且任选地在成形过程之后时，在水分存在下发生交联过程。所述接枝过程或共聚过程能够在有机官能硅烷化合物存在下进行，实例为通式III的不饱和烷氧基硅烷。