[发明专利]具有至少一个非末端烷氧基甲硅烷基、具有提高的储存稳定性和改善的伸长率的改性烷氧基化产物以及使用它们制备的聚合物

说明书

技术领域

本发明涉及特定的烷氧基化产物、用于制备它们的工艺、包含这些烷氧基化产物的组合物以及它们更特别地作为含有烷氧基甲硅烷基的粘合剂和密封剂的用途。

背景技术

在众多操作程序和制造工艺中，粘合剂和粘合密封剂的使用正发挥着日益重要的作用，其中粘合密封剂另外地实现了密封功能。相对于其它接合工艺，如焊接或铆接，例如，这些工艺在重量和成本方面提供了优点，而且还在接合的组件之间的应力转移方面提供了优点。

此外，与不同材料的接合相比，粘合剂粘结具有如下优点：其能够补偿材料之间的变形行为和热膨胀系数的差异，尤其是在使用弹性粘合剂时，并且因此实际上允许此类材料组合被接合。

在文献中存在弹性粘合剂的各种实例。近年来，特别地，基于被称为硅烷改性的聚合物的粘合剂由于它们的普遍有用性而已获得广泛应用。文献中的许多实例专注于用于众多应用的粘合剂、粘合密封剂和密封剂体系的配制。仅举例来说，在这里可以提到说明书WO 2006/136211 A1、EP 1036807 B1和WO 2010/004038 A1，它们陈述了本领域内惯用的配制技术和配制组分的基本概念。所用的基础聚合物通常是已在不同的工艺中提供有湿交联末端烷氧基硅烷基团的聚醚。该产品群不仅包括由Kaneka公司以名称MS销售的甲硅烷基化的聚醚，而且还包括所谓的甲硅烷基化的聚氨酯(产品，例如 S,Bayer Materials Science)。

在这些产品中使用聚醚主链是有利的，主要由于它们的低玻璃转化温度和由此甚至在低温下也被确保的弹性变形特性。然而，如说明书JP 09012863、JP 09012861和JP 07062222中所述的甲硅烷基化的聚醚特别由于它们在使用条件下的弱分子间的相互作用以及相关的降低的分子间的力传送而不具有用于粘合剂或密封剂中的最佳特征。

如DE 69831518(WO 98/47939 A1)中所述的甲硅烷基化的聚氨酯在这里明显是有利的，因为氨基甲酸酯官能团和同样存在于特定产品中的脲官能团允许高度的分子间力传送及因此键的一部分上的高强度。然而，甲硅烷基化的聚氨酯也被与聚氨酯相关的问题所阻碍，如例如缺乏温度稳定性和黄化稳定性以及还有对于某些应用来说UV稳定性是不足够的。

烷氧基化产物可根据依照EP 2093244(US 2010/0041910)的现有技术，通过借助双金属氰化物催化剂(DMC催化剂)使带有OH的起始物与氧化丙烯和含有一个或多个环氧基的烷氧基甲硅烷基化合物以及(根据实施方案)一种或多种共聚单体反应来制备。文献EP 2 093 244和其公开内容、尤其是关于其中所述结构的公开内容在此全部并入本说明书中。

其中首次描述的烷氧基化产物的特征是，与迄今为止已知的现有技术相比，烷氧基甲硅烷基沿着聚醚链随机分布或以嵌段分布，并且不仅仅位于链的末端。此外，这些化合物值得注意之处在于末端OH基，其为反应的结果。在一个分子中存在OH基和水解敏感性烷氧基甲硅烷基是化合物的固有反应性和形成三维聚合物网络的就绪可交联性的基础。然而，实验已经显示OH基的反应性可能过高而无法实现对单组分粘合剂和密封剂制剂施加的要求来说足够的保存期。保存期在该背景下意指针对所完成的含催化剂的制剂在储存于标准的商用厚壁筒中时的交联或胶凝的稳定性。

由此产生的制剂具有不足的储存稳定性。即使在稍微升高的温度(不高于60℃)下，它们也在通常用于水分固化制剂中的金属和/或胺催化剂的存在下在几天内交联。

即使制剂中的残余水分似乎促进交联，也已经表明，即使在非常干燥的条件下，在快速储存测试中的数天内也进行制剂的初期交联。

并不缺乏通过化学转化使所述烷氧基化产物的末端OH基的固有反应性最小化的尝试。在专利申请EP 2415796(US 2012/028022)和EP 2415797(US 2012/029090)以及尚未公开的申请文献DE 10 2012 203737中所述的后处理工艺中，描述了根据EP2 093 244制备的烷氧基化产物与异氰酸酯的反应产物，基本上是α,ω-二羟基-官能的烷氧基化产物与二异氰酸酯如异佛尔酮二异氰酸酯的反应。

实际上，该化学反应显示会产生储存稳定的产物。然而，由此获得的储存稳定性具有进一步的作用，即粘度明显上升，其原因与工艺有关并将在下文中详细解释。