[发明专利]密封剂

说明书

本发明涉及使用烷氧基硅烷基改性的聚氨酯和它们作为供密封剂用的粘合剂的用途。

通过硅烷缩聚而交联的烷氧基硅烷官能的聚氨酯早已为人所知。该主题的综述论文例如参见“Adhesives Age”4/1995，从第30页起(作者：Ta-Min Feng，B.A.Waldmann)。这种烷氧基硅烷末端的湿气固化单组分聚氨酯越来越多地在建筑和汽车工业中用作柔弹性涂料、密封剂和粘合剂物料。

许多出版物特别是在US-A 3,627,722或US-A 3,632,557公开了这种烷氧基硅烷官能聚氨酯的生产方法。然而，这些方法的缺点是得到的粘度高，其需要使用溶剂，或在较低粘度的情况下，不太适用于低模量密封剂。

例如US-A3,627,722和EP A0596360公开了多种降低粘度的措施，然而它们全部具有下面缺陷，生产烷氧基硅烷官能的聚氨酯经历非常不稳定的中间体，因此存在高安全风险，并严重限制了反应的可重现性。

通过EP-A 1924621公开的方法避免了这些缺点，但是此处描述的产品仅能受局限地被配制成低模量密封剂。在配制时强烈受限于相对较高模量值，并且为了能够配制低模量的密封剂必须使用大量增塑剂和特定的氨基硅烷。

EP-A 1591464也描述了类似体系，但是这里示出的实施例在30重量％增塑剂时达到相对高的100％模量，为0.85MPa(实施例8)，或达到实施例23中的0.41MPa，但在实施例23中除23重量％的增塑剂之外，还有必要另外使用单官能聚合物作为反应性增塑剂。

所有这些实施例的共同之处是不符合对于低模量密封剂(最大值0.4MPa的100％模量)的ISO 11600的要求，或者是为了符合该标准必需使用大量增塑剂。然而，由于增塑剂迁移到接合基材的边缘区(Praxishandbuch Dichtstoffe，IVK，第4版，从第139页起)，增加了污染接缝边缘的风险。

因此，本发明所基于的目的是提供用烷氧基硅烷基改性的聚氨酯，其甚至在使用少量增塑剂时就允许在低模量密封剂中有较宽的可配制性。

现在已经发现通过数均分子量＞20,000g/mol的聚醚与OH-反应性硅烷结构单元反应可以生产具有所需性能的预聚物。

因此，本发明提供一种烷氧基硅烷基改性的聚氨酯，其能通过组分A和B在氨基甲酸酯化意义上反应获得：

A)1.0当量数均分子量＞20,000g/mol至30,000g/mol的多元醇组分，其包含一种或多种聚氧亚烷基多元醇或聚氧亚烷基多元醇预聚物，和

B)0.80至1.20当量式(I)的具有异氰酸酯基团和烷氧基硅烷基团的化合物，

其中

X、Y、Z彼此独立为线型、环状或支化的C₁-C₈烷基或C₁-C₈烷氧基，其中至少一个基团是C₁-C₈烷氧基，X、Y或Z也可以彼此独立地经桥连，

R是任意的至少双官能的有机基团，优选具有1至8个碳原子的直链、支化或环状的亚烷基。

式(I)中的X、Y和Z彼此独立地优选为甲氧基或乙氧基。

R基特别优选为亚甲基或亚丙基。

组分A)优选的数均分子量为21,000g/mol至25,000g/mol。

本发明还提供基于本发明烷氧基硅烷改性聚氨酯的密封剂，其在100％伸长率的模量最大为0.4N/mm²(根据ISO 11600)，并包含最多30重量％的增塑剂，优选最多25重量％的增塑剂，特别优选最多20重量％的增塑剂。

本发明可以用作多元醇组分A)的聚氧亚烷基多元醇是聚氨酯化学中常规的聚醚多元醇。这些可以本身已知的方式用碱催化或者使用双金属氰化物(DMC化合物)通过合适的起始剂分子烷氧基化获得。用于制备聚醚多元醇的合适起始剂分子是具有至少2个对环氧化物呈反应性的元素氢键的分子，或者这种起始剂分子的任意混合物。用于制备聚醚多元醇的合适起始剂分子是例如简单的低分子量多元醇、水、乙二醇、1，2-丙二醇、2，2-双(4-羟基苯基)丙烷、1，3-丙二醇和1，4-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、2-乙基-1，3-己二醇、三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇、山梨醇、具有至少两个N-H键的有机多元胺例如三乙醇胺、氨、甲胺或乙二胺，或者这些起始剂分子的任意混合物。适合于烷氧基化的环氧烷烃特别为环氧丙烷。