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對基材具有改進(jìn)的自粘合性的可縮合固化的組合物的制作方法

文檔序號:3644590閱讀:219來源:國知局

專利名稱::對基材具有改進(jìn)的自粘合性的可縮合固化的組合物的制作方法對基材具有改進(jìn)的自粘合性的可縮合固化的組合物本發(fā)明涉及可縮合固化的曱硅烷基官能的烴聚合物組合物,它對基材具有改進(jìn)的粘合性。通過使用與組合物中所使用的可縮合固化的甲硅烷基官能的有機(jī)烴聚合物不同的烷氧基甲硅烷基官能的有機(jī)聚合物或低聚物,對關(guān)鍵基材的粘合性得到改進(jìn)??煽s合固化的甲硅烷基官能的烴聚合物組合物當(dāng)固化時(shí)可用作密封劑、粘合劑、涂層、模塑和封裝膠料、凝膠和添加劑??煽s合固化的甲硅烷基官能的烴聚合物組合物提供有機(jī)主鏈的特征并結(jié)合環(huán)境和操作者安全的固化體系。在聚異丁烯和丁基聚合物的情況下,例如所需的特征包括低的氣體和濕氣透過率和相對良好的UV穩(wěn)定性,這是因?yàn)榫酆衔镏麈溚耆蚧旧贤耆柡退隆豕柰榛倌艿目煽s合固化的PIB和丁基組合物的這些特征使得它們特別有興趣作為絕緣玻璃密封劑。這些密封劑必須顯示出低的濕氣和氣體透過率、良好的物理性能,以及對制備絕緣玻璃單元的關(guān)鍵基材,例如玻璃鋁、陽極化鋁和精煉鋼具有良好且持久的粘合性。然而,已知可縮合固化的烴聚合物組合物僅僅對有限數(shù)量的基材顯示出粘合性,和甚至對這些基材來說,粘合性相當(dāng)差。有利的是,具有含曱硅烷基官能的烴有機(jī)聚合物的可縮合固化的組合物,它在沒有使用單獨(dú)的底漆情況下,'粘合到基材上??煽s合固化的烴聚合物組合物在絕緣玻璃(IG)應(yīng)用中仍然相當(dāng)新,和在這些組合物中關(guān)于粘合促進(jìn)劑的相關(guān)技術(shù)仍然相當(dāng)有限。的粘合性,或者具有與之相關(guān)的毒性問題。似乎沒有發(fā)現(xiàn)令人滿意的粘合促進(jìn)劑,它允許獲得對玻璃、鋁、陽極化鋁和精煉鋼的粘合性。對于精煉鋼基材來說,這尤其是事實(shí),精煉鋼通常是最難以獲得對其粘合的基材。另一方面,精煉鋼成為制備IG的愈加重要的基材,這是因?yàn)樗哂邢鄬Φ偷膶?dǎo)熱率。此外,絕緣玻璃應(yīng)用要求粘合性持久,這典型地根據(jù)ASTMG154通過將密封劑/基材樣品暴露于加速的氣候老化下,即主要結(jié)合紫外光、熱和濕氣暴露(常常稱為QUV氣候老化)來評估?;蛘呖墒褂脽崴n。取決于應(yīng)用,絕緣玻璃密封劑必須滿足額外的要求。在許多絕緣玻璃單元結(jié)構(gòu)中,密封劑自由地暴露于兩個(gè)或更多個(gè)玻璃窗格之間的氣體體積下。在這種應(yīng)用中,密封劑應(yīng)當(dāng)不釋放出顯著量較低分子量的物質(zhì),例如增塑劑中較低分子量的部分、抗老化添加劑或粘合促進(jìn)劑,這是因?yàn)檫@將引起該單元"化學(xué)起霧"?!┱澈洗龠M(jìn)劑例如氨基硅烷可引起可縮合固化的烴聚合物組合物起泡或發(fā)泡。這不是所需的,因?yàn)樗鼘⑾魅趺芊鈩┑奈锢硇阅懿⒃黾用芊鈩駳夂推渌麣怏w的透過率。因此,希望尋找最小化或消除發(fā)泡的粘合促進(jìn)劑。因此,本發(fā)明的目的是一種粘合促進(jìn)劑組合物,它實(shí)現(xiàn)對關(guān)鍵基材、特別是在IG制備中涉及的那些基材良好且持久的粘合性。本發(fā)明另一目的是提供用于絕緣玻璃單元的密封劑,當(dāng)它與兩個(gè)或更多個(gè)玻璃窗格之間的氣體體積接觸時(shí),沒有顯著引起化學(xué)起霧。US4904732公開了硅可固化的聚異丁烯組合物及其制備方法。US5120379、JP01-316804和JP01-3168117>開了適合于絕緣玻璃應(yīng)用的硅可固化的聚異丁烯組合物的用途。硅烷化聚合物、共聚物及其制備方法的合適實(shí)例是眾所周知的且包括例如EP0320259、DE19821356、US4900772、US4904732、US5120379、US5262502、US5290873、US5580925、US4808664、US6380316和US6177519中所述的硅烷化共聚物。US6380316和US6177519的內(nèi)容在此通過參考引入?;蛘?,可通過包括例如與異氰酸酯官能的烷氧基硅烷反應(yīng),在Na存在下與烯丙基氯反應(yīng),接著氬化硅烷化反應(yīng),轉(zhuǎn)化羥基化聚丁二烯的方法,制備硅烷化聚合物。JP01-158065公開了氨基硅烷粘合促進(jìn)劑在可縮合固化的曱硅烷基官能的烴有機(jī)聚合物組合物中的用途。JP08-19270公開了含6氮的粘合促進(jìn)劑在可縮合固化的甲硅烷基官能的烴有機(jī)聚合物組合物中的用途。US5804253公開了環(huán)氧基或異氰酸酯粘合促進(jìn)劑在可縮合固化的曱硅烷基官能的烴有機(jī)聚合物組合物中的用途,以獲得對陽極化鋁基材的粘合性。WO97/31032公開了在可縮合固化的甲硅烷基官能的烴有機(jī)聚合物組合物中偶聯(lián)劑作為粘合劑促進(jìn)劑,但沒有規(guī)定偶聯(lián)劑的性質(zhì)。JP20G1-303Q24公開了一種組合物,它含有(a)具有含Si端基的可縮合固化的聚異丁烯(PIB)聚合物,(b)分子內(nèi)具有至少一個(gè)氨基的有機(jī)化合物,和(c)分子內(nèi)含有至少一個(gè)羰基的有機(jī)化合物,其中在(b)和(c)內(nèi)包含的羰基和氨基彼此反應(yīng),產(chǎn)生水。優(yōu)選氨基和羰基是獨(dú)立的粘合促進(jìn)劑的一部分。較大比例的密封劑配制劑在濕氣存在下固化。足夠的濕氣可來自于各種方式。Kaneka的專利申請JP11209540A要求保護(hù)一種可固化的組合物,它基本上含有(A)飽和的硅可縮合固化的烴基聚合物,.(B)熱熔樹脂,(C)固化催化劑和(D)水或金屬鹽水合物。EP1099728B1提供一種可固化的組合物,它包括至少兩種組分,亦即(A)含具有至少一個(gè)含硅基團(tuán)的飽和烴聚合物的主要組分,所述含硅基團(tuán)含有與硅原子鍵合的羥基或可水解基團(tuán)且能在形成硅氧烷鍵中交聯(lián),和(B)固化劑,所述固化劑包括(bl)硅烷醇縮合催化劑,和(b2)除了金屬鹽水合物以外的含濕氣的干燥劑。該濕氣可或者通過化學(xué)反應(yīng)的副產(chǎn)物產(chǎn)生。EP1466939公開了一種室溫快速的硅可縮合固化的飽和烴聚合物組合物,它包括(A)飽和硅-可固化的烴聚合物,(B)p-羰基化合物,和(C)帶氨基的有機(jī)化合物,其中組分(B)內(nèi)的p-羰基對組分(C)內(nèi)的氨基具有反應(yīng)性。該專利教導(dǎo)通過兩種化合物反應(yīng)生成水將大大改進(jìn)深部分的固化,且在水浸漬之后,沒有犧牲粘合和電性能。專利申請JP08-041358公開了一種組合物,它包括硅可縮合固化的飽和烴聚合物,具有至少一個(gè)羧基的化合物,和具有至少一個(gè)氨基的化合物。通過羰基與氨基化合物反應(yīng)形成的水加速該組合物的較深處的固化。US6020446公開了一種可固化的組合物,它包括(a)硅可縮合固化的飽和烴聚合物,(b)硅烷偶聯(lián)劑(粘合促進(jìn)劑),和(c)含有當(dāng)與大氣氧氣和/或光聚合物質(zhì)(優(yōu)選桐油)反應(yīng)時(shí)能聚合的不飽和基團(tuán)的化合物。EP1268703公開了基于丁基橡膠、彈性體嵌段共聚物、聚a-烯經(jīng)和/或聚異丁烯的熱塑性聚合物顆粒的反應(yīng)性共混物,其中在該共混物內(nèi)的一些顆粒包括具有選自羥基、氨基、羧基、羧酸酑基、巰基、硅烷基和/或氫曱硅烷基中的反應(yīng)性基團(tuán)的聚合物,共混物內(nèi)的其余顆粒含有具有選自異氰酸酯基、環(huán)氧基、活性烯屬不飽和雙鍵和/或形成或含有水的物質(zhì)中的反應(yīng)性基團(tuán)的聚合物。這一文獻(xiàn)^^開了這種組合物用于生產(chǎn)絕緣玻璃單元、鑄塑樹脂窗格、太陽能繼電器或外立面元件的用途。本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn),在沒有使用單獨(dú)的底漆情況下,在甲硅烷基官能的可縮合固化的烴聚合物,組合物內(nèi)使用包括烷氧基甲硅烷基取代的有機(jī)低聚物或聚合物,和具體地烷氧基曱硅烷基官能的聚丁二烯的粘合促進(jìn)劑將在關(guān)鍵基材上提供良好和持久的粘合性。此外,與標(biāo)準(zhǔn)硅烷偶聯(lián)劑,例如氨基硅烷、環(huán)氧基硅烷或異氰酸酯硅烷相反,該粘合促進(jìn)劑沒有顯著引起IG單元內(nèi)的化學(xué)起霧。本發(fā)明涉及一種可縮合固化的組合物,它包含由包括下述的組分形成的產(chǎn)物(A)100重量份數(shù)均分子量為約500-約300,000且每一分子平均具有至少一個(gè)可水解的甲硅烷基的烴聚合物;和(B)相對于100重量份(A)O.1-100重量份數(shù)均分子量范圍為500-5000的烷氧基曱硅烷基取代的有機(jī)粘合促進(jìn)劑,其選自二-或三烷氧基取代的聚丁二烯,聚異戊二烯,聚異丁烯,異丁烯和異戊二烯的共聚物,異戊二烯和丁二烯的共聚物,異戊二烯和苯乙烯的共聚物,丁二烯和苯乙烯的共聚物,和通過氬化聚異戊二烯、聚丁二烯或異戊二烯與苯乙烯的共聚物、丁二烯和苯乙烯的共聚物或異戊二烯、丁二烯和苯乙烯的共聚物而制備的聚烯爛聚合物,條件是組分(B)不同于組分(A);(C)相對于100重量份(A)0.01-10重量份縮合固化催化劑;(D)相對于100重量份(A)0-300重量份選自非增強(qiáng)填料和低增強(qiáng)填料中的填料;(E)相對于100重量份(A)0-150重量份增強(qiáng)填料;(F)相對于100重量份(A)0-5重量份含水或濕氣的組分。組分(A)是每一分子平均具有至少一個(gè)可水解的曱硅烷基的烴聚合物。最優(yōu)選組分A飽和或基本上飽和。該有機(jī)聚合物可以是直鏈或支鏈且可以是均聚物、二元共聚物或三元共聚物。該有機(jī)聚合物的數(shù)均分子量可以是500-300,000,優(yōu)選100-100,000,和最優(yōu)選1000-50,000。該有機(jī)聚合物也可以不同的有機(jī)聚合物的混合物形式存在,只要每一聚合物分子平均具有至少1個(gè)曱硅烷基即可。該聚合物鏈的具體實(shí)例包括乙烯-丙烯共聚物;聚丁烯,例如聚異丁烯;異丁烯與異戊二烯或類似物的共聚物;聚氯丁二烯;聚異戊二烯;異戊二烯與丁二烯、丙烯腈、苯乙烯、a-曱基苯乙烯或類似物的共聚物;聚丁二烯;丁二烯與苯乙烯、丙烯腈或類似物的共聚物;和通過氬化聚異戊二烯、聚丁二烯、或異戊二烯或丁二烯與丙烯腈、苯乙烯或類似物的共聚物制備的聚烯烴。此處提供的所有分子量值以g/mol為單位,除非另有說明。優(yōu)選的烴聚合物包括選自下述中的均聚物或共聚物聚丁烯,其中聚丁烯鏈可包括具有下式的重復(fù)單元(即異丁烯單元)CH2CH3<CH2-CH》和CH3CH3II-(CH-CH^以及重排產(chǎn)物,例如-(CH2CH2CH2CH2卜和-(CH2-CH2-CH)-聚異戊二烯,聚丁二烯,異丁烯和異戊二烯的共聚物,異戊二烯和丁二烯的共聚物,異戊二烯和苯乙烯的共聚物,丁二烯和苯乙烯的共聚物,異戊二烯、丁二烯和苯乙烯的共聚物,和通過氬化聚異戊二烯、聚丁二烯或異戊二烯和苯乙烯的共聚物、丁二烯和苯乙烯的共聚物或異戊二烯、丁二烯和苯乙烯的共聚物制備的聚烯烴聚合物。更優(yōu)選烴聚合物包括其中至少50mo"/。重復(fù)單元是下述結(jié)構(gòu)的異丁烯單元的均聚物或共聚物CH3-(CH2-C)-ICH3—種或多種爛單體,例如丁烯的異構(gòu)體、苯乙烯、苯乙烯的衍生物、異戊二烯和丁二烯可與異丁烯共聚,優(yōu)選的共聚單體選自l-丁烯、ot-曱基苯乙烯和異戊二烯。甚至更優(yōu)選有機(jī)聚合物包括至少80mol。/。以上所述的異丁烯重復(fù)單元。優(yōu)選組分(A)上的可水解的曱硅烷基用下式表示III其中R'和R2各自獨(dú)立地選自具有l(wèi)-20個(gè)碳原子的烷基,具有6-20個(gè)碳原子的芳基,具有7-20個(gè)碳原子的芳烷基,和用R'3SiO-表示的三有機(jī)基甲硅烷氧基,其中R'是具有1-20個(gè)碳原子的單價(jià)烷基;其中X是羥基或可水解基團(tuán);a為0-3,b為0-2,m為0-19,和a+mb大于1。優(yōu)選其中X選自-OCH3和-OCH2CH3。可通過本領(lǐng)域已知的方法制備此處尤其有用的甲硅烷基官能的丁烯聚合物的實(shí)例,其中包10括US4758631、US6177519和US6380316。或者,組分(A)可包括改性的聚ot-烯烴基聚合物,即其中含-SiR33-d(OR3)d基的改性的聚ot-烯烴材料,其中每一R3可以相同或不同,且是烷基,典型地甲基或乙基,和d是l-3的整數(shù),包括端值。烷氧基曱硅烷基取代的有機(jī)粘合促進(jìn)劑組分(B)可以是數(shù)均分子量范圍為500-5000的二-或三烷氧基甲硅烷基取代的有機(jī)低聚物或聚合物,它選自二-或三烷氧基曱硅烷基取代的聚丁二烯、聚異戊二烯、聚異丁烯,異丁烯和異戊二烯的共聚物,異戊二烯和丁二烯的共聚物,異戊二烯和苯乙烯的共聚物,丁二烯和苯乙烯的共聚物,和通過氫化聚異戊二烯、聚丁二烯或異戊二烯和苯乙烯的共聚物、丁二烯和苯乙烯的共聚物或異戊二烯、丁二烯和苯乙烯的共聚物制備的聚烯烴聚合物。烷氧基可以是曱氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基。優(yōu)選相對于IOO重量份組分(A),使用0.1-100重量份烷氧基甲硅烷基取代的有機(jī)低聚物/聚合物。烷氧基甲硅烷基取代的粘合促進(jìn)劑優(yōu)選是烷氧基甲硅烷基取代的聚丁二烯、烷氧基甲硅烷基取代的聚異戊二烯或烷氧基甲硅烷基取代的聚異丁烯。更優(yōu)選烷氧基曱硅烷基取代的有機(jī)粘合促進(jìn)劑是三甲氧基曱硅烷基取代的1,4-順式-聚丁二烯?;?00重量份有機(jī)聚合物(即(A)),烷氧基曱硅烷基取代的有機(jī)粘合促進(jìn)劑的添加量為0.1-100重量份。為了改進(jìn)粘合性,優(yōu)選使用1-50份烷氧基硅化合物。更優(yōu)選使用5-20份烷氧基硅化合物。烷氧基甲硅烷基取代的有機(jī)粘合促進(jìn)劑可以單一物質(zhì)或者以兩種或更多種不同物質(zhì)的混合物形式添加。優(yōu)選的粘合促進(jìn)劑是三甲氧基甲硅烷基含量為約Q.5-30wt。/。的三甲氧基曱硅烷基取代的聚丁二烯。更優(yōu)選的粘合促進(jìn)劑是三曱氧基甲硅烷基含量為約l-15wt。/。的三甲氧基甲硅烷基取代的聚丁二烯,和最優(yōu)選這種促進(jìn)劑的官能度為約2-10%。優(yōu)選烷氧基曱硅烷基取代的有機(jī)低聚物或聚合物的分子量為500-5000g/mol。相對于100重量份(A),組分(C)包括0.01-10重量份縮合固化催化劑。可使用任何合適的縮合催化劑作為本發(fā)明組合物中的縮合固化催化劑。這些可包括摻入錫、鉛、銻、鐵、鎘、鋇、錳、鋅、鉻、鈷、鎳、鋁、鎵、鍺、鈦和鋯的縮合催化劑。實(shí)例包括三氟甲磺酸的金屬鹽。有用的有機(jī)錫化合物是其中錫的價(jià)態(tài)為+2或+4的那些。這些錫化合物是本領(lǐng)域已知的,它促進(jìn)硅上取代的烷氧基和硅上取代的羥基之間的反應(yīng)??捎米骺s合催化劑的典型錫化合物包括羧酸的亞錫鹽,例如硬脂酸亞錫、油酸亞錫、環(huán)烷酸亞錫、己酸亞錫、琥珀酸亞錫、辛酸亞錫、2-乙基己酸亞錫和羧酸的錫鹽,例如二月桂酸二丁錫、二乙酸二丁錫、二辛酸二丁錫、二曱酸二丁錫和二新癸酸二丁錫,以及上述的部分水解產(chǎn)物。有機(jī)錫金屬催化劑,例如酒石酸三乙錫、辛酸錫、油酸錫、環(huán)烷酸錫、三2-乙基己酸丁錫、丁酸錫、三辛二酸甲氧羰基苯基錫、triceroate異丁錫,和二有機(jī)錫鹽,特別是二羧酸二有機(jī)錫化合物,例如二月桂酸二丁錫、二丁酸二甲錫、二甲醇二丁錫、二乙酸二丁錫、二新癸酸二甲錫、二苯甲酸二丁錫、辛酸亞錫、二新癸酸二曱錫、二辛酸二丁錫,其中尤其優(yōu)選二月桂酸二丁錫、二乙酸二丁錫、二乙酰丙酮酸二丁錫和二甲氧基化二丁錫。鈦酸酯和/或鋯酸酯基催化劑可分別包括通式為Ti[OR5]4和Zr或者,鈦酸酯可以被螯合。螯合可以采用任何合適的螯合劑,例如烷基乙酰丙酮酸酯,例如乙酰丙酮酸的甲酯或乙酯??墒褂萌魏魏线m的螯合的鈦酸酯或鋯酸酯。優(yōu)選所使用的螯合基團(tuán)是單酮酯,例如乙酰丙酮酸酯和烷基乙酰丙酮酸酯,從而得到螯合的鈥酸酯,例如二異丙基雙(乙酰丙酮基)鈦酸酯、二異丙基雙(乙基乙酰丙酮基)鈦酸酯、二異丙氧基鈦雙(乙基乙酰乙酸酯)和類似物。在EP1254192和WO200149774中另外公開了合適的催化劑的實(shí)例,所述催化劑在此通縮合催化劑的存在量為0.1-5重量份。組分(D)是填料,它給組合物提供很少或者沒有提供增強(qiáng)功能??墒褂眠@種填料來著色,改進(jìn)耐火性,或者改性其他性能,或者簡單地增量該組合物。組分(D)所使用的填料的實(shí)例是碳酸鈣、滑石、碳酸鎂、硅藻土、氧化鈦、膨潤土、有機(jī)膨潤土、氧化鐵、氧化鋅、氫化蓖麻油、石棉、玻璃纖維、長絲和silas球。額外的非增強(qiáng)填料,例如石英粉、硅藻土、硫酸鋇、氧化鐵、二氧化鈦、低或非增強(qiáng)等級的炭黑、滑石、硅灰石??蓡为?dú)或與上述結(jié)合使用的其他填料包括鋁氧石、硫酸4丐(無水化物)、石骨、硫酸鉤、碳酸鎂、粘土例如高呤土、氫氧化鋁、氫氧化鎂(水鎂石)、石墨、碳酸銅例如孔雀石,碳酸鎳?yán)绱滏嚨V,碳酸鋇例如毒重石,和/或碳酸鍶例如菱鍶礦。組分(D)的進(jìn)一步合適的填料是低增強(qiáng)或非增強(qiáng)等級的氧化鋁,選自橄欖石組、石榴石組、硅鋁酸鹽、環(huán)硅酸鹽、鏈硅酸鹽和片狀硅酸鹽中的硅酸鹽。橄欖石組包括硅酸鹽礦物,例如但不限于鎂橄欖石和Mg,SO"石榴石組包括硅酸鹽碎礦,例如但不限于鎂鋁榴石、Mg3Al2Si3012、釣鋁榴石和Ca2Al2Si3012。硅鋁酸鹽包括硅酸鹽碎礦,例如但不限于硅線石、Al2Si05、富鋁紅柱石、3A12032Si02、藍(lán)晶石和Al2Si05。環(huán)硅酸鹽組包括硅酸鹽礦物,例如但不限于堇青石和Al3(Mg,F(xiàn)e)2[Si4A1018〗。鏈硅酸鹽組包括硅酸鹽碎礦,例如但不限于硅灰石和Ca[SiOj。組分(D)中進(jìn)一步合適的填料是片狀硅酸鹽組,它包括硅酸鹽礦物,例如但不限于云母、K2Al14[Si6Al202。](0H)4、頁硅酸鹽、Al4[Si802o〗(0H)4、滑石、Mg6[Si802。](0H)4、蛇紋石例如石棉、高冷石、Al4[SiA。](OH)s和蛭石。這些填料因降低固化組合物的氣體和濕氣透過率而尤其令人感興趣。視需要,這些填料可單獨(dú)或結(jié)合使用,以便相對于100重量份組分(A),加入最多300重量份。組分(E)是改進(jìn)固化時(shí)組合物強(qiáng)度而所使用的增強(qiáng)填料。組分(E)選自熱解法二氧化硅、沉淀二氧化硅、硅酸肝、含水硅酸、增強(qiáng)等級的炭黑、煅燒粘土、粘土和活性鋅白。這些填料可單獨(dú)或結(jié)合使用,以便相對于IOO重量份組分(A),加入最多100重量份??梢曅枰幚斫M分(D)和(E)的填料,以便例如使用脂肪酸或脂肪酸酯例如硬脂酸酯,表面處理填料,以賦予它們疏水性,或者使用有機(jī)基硅烷、有機(jī)基硅氧烷或有機(jī)基硅氮烷例如六烷基二硅氮烷或短鏈硅氧烷二醇進(jìn)行處理,以賦予填料疏水性并因此更加容易處理和獲得與其他密封劑組分的均勻混合物。填料的表面處理使得硅酸鹽碎礦容易被硅氧烷聚合物潤濕。這些表面改性的填料不成團(tuán),且可均勻地?fù)饺氲郊坠柰榛倌艿挠袡C(jī)聚合物(組分(A))內(nèi)。這導(dǎo)致未固化和固化組合物的改進(jìn)的室溫機(jī)械性能。此外,與未處理或者未加工的材料相比,表面處理過的填料得到更低的傳導(dǎo)率。相對于100重量份(A),組分(F)含水或濕氣的組分的用量為0-5重量份。含濕氣或生成濕氣的組分提供濕氣,以加快組合物的固化。組分(F)可選自水合鹽,例如填料中的硫酸鉤或硫酸鈉糊劑,例如具有水的碳酸鈣,和飽和分子篩,例如沸石。其他生成濕氣的材料可選自含濕氣的干燥劑??勺鳛榛瘜W(xué)反應(yīng)的副產(chǎn)物就地生成水,例如在EP1466939、JP08-041358和JP2001-303024中所述。除了上述成分以外,組合物還可包括賦予或提高固化組合物的一些性能或者加速可固化的組合物加工的添加劑,只要滿足本發(fā)明的目的即可。典型的添加劑包括但不限于例如增塑劑、增量劑、分子篩干燥劑、顏料、染料和熱和/或紫外光穩(wěn)定劑。應(yīng)當(dāng)針對結(jié)果和對組合物其他性能的影響,評價(jià)任何這種添加劑的效果。在這些添加劑當(dāng)中,增塑劑常規(guī)地用于這一組合物中??墒褂萌魏魏线m的增塑劑。合適的增塑劑是與本發(fā)明的組合物相容且當(dāng)根據(jù)ASTME2189-02和/或EN1279-6(2002年7月)測試時(shí),經(jīng)168小時(shí)(7天)的暴露時(shí)間基本上不起霧的那些。具體實(shí)例包括液體聚烯烴增塑劑,例如低分子量PIB(Mn-約800-4000),和合適的操作油,例如由ApolloChemicalCorporation,Burlington,NC,USA供應(yīng)的可商購的IdemitsuKP100增塑劑。相對于100重量份組分A,增塑劑的存在量可以是最多200重量份??赏ㄟ^一起混合所有成分(單組分配方),制備本發(fā)明的可縮合固化的組合物。當(dāng)一起混合所有成分時(shí),若暴露于濕氣下,則組合物開始固化。然而,由于烴聚合物的濕氣透過率低,因此固化非常援慢,且限于暴露于大氣下的頂部數(shù)毫米。因此希望在至少兩部分內(nèi)制備組合物,將PIB聚合物(A)、粘合促進(jìn)劑(B)、增塑劑、非增強(qiáng)或增強(qiáng)填料和其他添加劑放置在A部分內(nèi),和將固化催化劑(C)、增塑劑、非增強(qiáng)或增強(qiáng)填料和其他添加劑放置在B部分內(nèi)是制備兩部分體系的優(yōu)選方式。當(dāng)在本發(fā)明的兩部分熱熔組合物中存在時(shí),在A部分內(nèi)包含熱塑性添加劑。在施加時(shí)刻,一起混合這兩部分內(nèi)的內(nèi)容物并發(fā)生固化。本發(fā)明人測定到,添加烷氧基甲硅烷基取代的有機(jī)粘合促進(jìn)劑到可縮合固化的曱硅烷基官能的烴聚合物(它優(yōu)選飽和或基本上飽和)內(nèi)使得該組合物當(dāng)固化時(shí)對基材具有自粘合性。盡管本發(fā)明的組合物在寞溫下容易固化,但它或者可用作熱熔粘合劑組合物,其中組分A單獨(dú)或與額外的熱塑性組分結(jié)合提供加熱時(shí)具有熱固性特征的組合物。額外的熱塑性添加劑充當(dāng)非反應(yīng)性粘合劑(至少對組合物內(nèi)涉及的固化體系)。"熱熔"材料可以是反應(yīng)性或非反應(yīng)性的。反應(yīng)性熱熔材料是化學(xué)可固化的熱固性產(chǎn)物,它在室溫下的強(qiáng)度和抗流動(dòng)性(即高粘度)固有地高。含反應(yīng)性或非反應(yīng)性熱熔材料的組合物通常在升高的溫度(即大于室溫的溫度,典型地大于5(TC)下施加到基材上,因?yàn)樵摻M合物包括在比室溫或其左右高的溫度(例如50-20(TC)下顯著不那么粘稠的至少一種有機(jī)樹脂成分。在升高的溫度下熱熔材料作為可流動(dòng)的物料施加到基材上,然后允許僅僅通過冷卻快速"再硬化"。熱塑性組分的(中點(diǎn))玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(T》典型地在(TC以下。熱熔組合物的粘度傾向于隨溫度變化顯著變化,從相對低溫(即等于或低于室溫)下的高度粘稠到當(dāng)溫度增加到20(TC時(shí)15的相當(dāng)?shù)偷恼扯?。熱熔樹脂,例如聚異丁烯?ox:下的粘度可以是10-1000Pa.s,而當(dāng)冷卻時(shí),高度粘稠的性質(zhì)恢復(fù),且室溫下粘度典型地大于5000Pa.s。應(yīng)當(dāng)理解,盡管組分D與組分A和任選的額外的熱塑性添加劑二者具有化學(xué)類似的基本結(jié)構(gòu),但組分(D)在熱熔粘合劑的施加中不可能充當(dāng)熱塑性成分,因?yàn)槿缜八鰧Ψ肿恿烤哂邢拗?。額外的熱塑性添加劑當(dāng)存在于組合物內(nèi)時(shí),可包括一種或多種下述實(shí)例聚烯烴樹脂(例如PIB、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、全同聚丙烯、間同聚丙烯和乙烯-丙烯共聚物樹脂);聚酰胺樹脂(例如尼龍6(N6)、尼龍6,6(N6,6)、尼龍4,6(N4,6)、尼龍ll(Nll)、尼龍12(N12)、尼龍6,10(N6,10)、尼龍6,12(N6,12)、尼龍6/6,6共聚物(N6/6,6)、尼龍6/6,6/6,10共聚物(N6/6,6/6,10)、尼龍MXD6(MXD6)、尼龍6T、尼龍6/6T共聚物、尼龍6,6/PP共聚物和尼龍6,6/PPS共聚物);聚酯樹脂(例如,芳族聚酯,其中包括聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)和聚對苯二甲酸乙二酯(PET));聚醚樹脂(例如,聚苯醚(PPO)、改性聚苯醚(改性PPO)、聚砜(PSF)和聚醚醚酮(PEEK));聚甲基丙烯酸酯樹脂(例如,聚曱基丙烯酸甲酯(P醒A)和聚甲基丙烯酸乙酯);聚乙烯基樹脂(例如,乙烯醇/乙烯共聚物(EVOH)、聚偏氯乙烯(PVDC)和偏氯乙烯/丙烯酸甲酯共聚物);和氟樹脂(例如,聚偏氟乙烯(PVDF)和聚氯氟乙烯(PCTFE));和聚丙烯腈樹脂(PAN)。優(yōu)選各自的熱變形溫度大于或等于5(TC的聚烯烴樹脂、聚酯樹脂、聚醚樹脂和氟樹脂,因?yàn)榇@得的本發(fā)明的組合物具有良好的可模塑性和良好的耐熱變形,這是例如由于當(dāng)本發(fā)明的組合物在隨后所述的絕緣玻璃單元內(nèi)的隔片或類似物中使用時(shí)的外部空氣溫度導(dǎo)致的,且可抑制因吸收濕氣導(dǎo)致的濕蒸氣透過率下降?;蛘?,熱塑性樹脂更優(yōu)選是低密度聚乙烯(LDPE)或線性低密度聚乙烯(LLDPE),因?yàn)樗媒M合物具有低的熱收縮率、良好的可模塑性和低的濕蒸汽透過率,且使用該組合物生產(chǎn)的絕緣玻璃單元的起始露點(diǎn)性能優(yōu)良。可單獨(dú)或以兩種或更多種樹脂的混合物形式使用該熱塑性樹脂組分。本發(fā)明的組合物可用于寬泛的密封劑和粘合劑應(yīng)用上。這些包括要求低透過率(對氣體或濕氣)的密封件或粘合劑的應(yīng)用,例如用于電子或電器組件的密封、包封或封裝材料,機(jī)動(dòng)車的電子密封件,機(jī)動(dòng)車的頭燈密封件和類似物。使用熱熔粘合劑形式的本發(fā)明組合物使得這種組合物適合于要求低氣體透過率(對氣體或濕氣)的應(yīng)用結(jié)合要求快速處理組件例如電子器件的快速的原始強(qiáng)度的應(yīng)用。根據(jù)本發(fā)明的方法和/或組合物,在絕緣玻璃單元的邊緣密封件中,用作主要(隔片和玻璃之間的密封件)、輔助(在隔片周圍的兩塊玻璃窗之間的密封件)或單一密封劑(主要和輔助密封件二者中使用)。在使用或沒有使用輔助密封劑的情況下,在絕緣玻璃單元中作為隔片/密封件的結(jié)合物形式使用該組合物。實(shí)施例列出下述實(shí)施例,為的是闡述目的,不應(yīng)當(dāng)解釋為限制權(quán)利要求描繪的本發(fā)明的范圍。以重量份給出的所有測量值相對于100重量份聚合物計(jì),除非另有說明,和所有粘度值以25。C下測量,除非另有說明。實(shí)施例A和B,對比例C和D制備基礎(chǔ)成分將150g石蠟油增塑劑(由ApolloChemicalCorporation,Burlington,NC,USA供應(yīng)的IdemitsuKP100增塑劑)》文置在1/4加侖的行星式混合器內(nèi),并添加247g分子量Mn為10,000的二曱氧基硅烷封端(遙爪)的聚異丁烯(PIB)(由KanekaCorporation,3-2-4,Nakanoshima,Kita-ku,Osaka530,曰本供應(yīng)的Epion303S),并在40rpm下混合5分鐘。在三個(gè)獨(dú)立的步驟中,在每一步中添加65g由Solvay,Brussels,比利時(shí)供應(yīng)的Socal312,一種脂肪酸處理的沉淀碳酸鈣,和在每一次添加之后,在40rpm下混合組合物5分鐘。接下來,添加45g由Omya,法國供應(yīng)的BLR3,一種脂肪酸處理過的碳酸鈞粉末,并在40rpm下混合5分鐘。添加在混合器內(nèi)制備的42.4gBLR3和4g水的預(yù)混物,并在40rpm下混合20分鐘。刮下該材料并在真空下在80rpm下混合20分鐘。獲得平滑的糊劑。在使用之前,老化基礎(chǔ)成分至少l周。接下來,通過Semco操作盒混合器(由CourtlandsAerospace,California制造),向100g基礎(chǔ)成分中添加粘合促進(jìn)劑,在上述材料內(nèi)混合。老化該材料l天,并再次使用Semco混合器,采用0.6g二乙酸二丁錫催化。(A)2.9gPolyvest25(三曱氧基曱硅烷基官能的液體1,4-順式-聚丁二烯,由HuelsAktiengesellschaft,45764Marl,德國供應(yīng),其分子量Mn為1800-2500g/mol,在20。C下的粘度為1500-1900mPa.s)(B)2.9gPolyvest50(三曱氧基甲硅烷基官能的液體1,4-順式-聚丁二烯,由HuelsAktiengesellschaft,45764Marl,德國供應(yīng),其在20'C下的粘度為約7200-9000mPa.s)(C)O.7gSilquestA1100由CKWitco,7,rueduP"-Bouvier,CH-1217Meyrin,瑞士供應(yīng)的y-氨丙基三乙氧基珪烷(D)沒有粘合促進(jìn)劑然后將該材料置于浮選玻璃、精煉(不銹)鋼、精軋鋁和陽極化鋁基材上。用丙酮/異丙醇混合物(50/50)溶劑清潔該基材。在室溫下固化4周,接著在5(TC下額外的水浸漬之后測試粘合性。通過tab粘合,測試樣品,其中將樣品施加到基材表面上并視需要固化/老化。然后使用剃須刀從基材表面上分離固化的密封劑的一端,并將該邊緣保持在測試者的食指和大拇指之間,并以遠(yuǎn)離基材表面的垂直方向牽拉。在從基材表面上除去樣品之后,分析所述表面,確定在試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的故障,類型。這些評定如下(i)內(nèi)聚破壞(CF);其中當(dāng)牽拉時(shí),斷裂在粘合劑內(nèi),即至少一部分粘合劑保持與基材表面固定-這表明基材與密封劑之間的粘結(jié)強(qiáng)度大于粘合劑本身;(ii)界面破壞(BF);其中當(dāng)牽拉時(shí),從基材中基本上除去固化的密封劑,但確實(shí)留下固定到基材表面上的可見的殘留密封劑;和(iii)粘合劑破壞(AF):其中當(dāng)牽拉時(shí),從基材表面上除去固化的密封劑,且沒有留下殘?jiān)?iv)AF/CF(粘合劑和內(nèi)聚破壞的混合物)典型地,提供CF和/或BF結(jié)果的固化密封劑被視為對基材表面具有可接受的粘合性,但得到AF結(jié)果的固化的密封劑被視為對基材表面沒有充分地粘合。使用上述試驗(yàn)方法測定粘合類型所使用的基材是浮選玻璃樣品(玻璃)、精煉鋼(鋼)、精軋鋁(A1MF)和陽極化鋁(A1陽極化)。本發(fā)明組合物在室溫下的固化工藝可需要花費(fèi)大于1周的時(shí)間,這取決于存在的催化劑的量。表1-在室溫下固化/老化4周的時(shí)間段,接著在50。C下在水中浸漬額外1周之后的粘合性<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>本發(fā)明的組合物擬用作絕緣玻璃窗的密封劑。為了實(shí)現(xiàn)這種應(yīng)用,密封劑組合物必須結(jié)實(shí)地粘合到窗戶所使用的玻璃和在窗框中所使用的金屬這二者上或者作為隔片或類似物。注意,實(shí)施例A適合于用作玻璃和精軋鋁之間的密封劑,因?yàn)樯媳韑所示的tab粘合性試驗(yàn)結(jié)果表明在這兩種情況下為內(nèi)聚破壞。然而,在對比例C的情況下,所使用的組合物無法充分地與玻璃粘結(jié)(粘合破壞),和在對比例D中,密封劑沒有粘合到用作隔片或窗框或類似物所使用的任何金屬基材上,因?yàn)樵诿恳磺闆r下,表1中的結(jié)果表明僅僅是粘合破壞。權(quán)利要求1.一種可固化的組合物,它基本上由下述物質(zhì)組成(A)100重量份數(shù)均分子量為約500-約300,000且每一分子平均具有至少一個(gè)可水解的甲硅烷基的有機(jī)烴聚合物;和(B)相對于100重量份(A)0.1-100重量份數(shù)均分子量范圍為500-5000的烷氧基甲硅烷基取代的有機(jī)粘合促進(jìn)劑,其選自二-或三烷氧基甲硅烷基取代的聚丁二烯,聚異戊二烯,聚異丁烯,異丁烯和異戊二烯的共聚物,異戊二烯和丁二烯的共聚物,異戊二烯和苯乙烯的共聚物,丁二烯和苯乙烯的共聚物,和通過氫化聚異戊二烯、聚丁二烯或異戊二烯與苯乙烯的共聚物、丁二烯和苯乙烯的共聚物或異戊二烯、丁二烯和苯乙烯的共聚物而制備的聚烯烴聚合物,條件是組分(B)不同于組分(A);(C)相對于100重量份(A)0.01-10重量份縮合固化催化劑;(D)相對于100重量份(A)0-300重量份選自非增強(qiáng)填料和低增強(qiáng)填料中的填料;(E)相對于100重量份(A)0-150重量份增強(qiáng)填料;(F)相對于100重量份(A)0-5重量份含水或濕氣的組分。2.權(quán)利要求1的可固化的組合物,其中組分(A)是飽和或基本上飽和的。3.權(quán)利要求1或2的可固化的組合物,其中組分(A)的數(shù)均分子量為約1000-50,000。4.前迷任何一項(xiàng)權(quán)利要求的可固化的組合物,其中組分(A)選自乙烯-丙烯共聚物,聚丁烯,異丁烯與異戊二烯的共聚物,聚氯丁二烯,聚異戊二烯,異戊二烯與丁二烯的共聚物,異戊二烯與丙烯腈的共聚物,異戊二烯與苯乙烯的共聚物,異戊二烯與a-曱基苯乙烯的共聚物,聚丁二烯,丁二烯與苯乙烯的共聚物,丁二烯與丙烯腈的共聚物,通過氫化聚異戊二烯與丙烯腈制備的聚烯烴,通過氫化聚異戊二烯與苯乙烯制備的聚烯烴,通過氫化聚丁二烯與丙烯腈制備的聚烯烴,通過氫化聚丁二烯與苯乙烯、異戊二烯與丙烯腈的共聚物和丁二烯與丙烯腈的共聚物制備的聚烯烴。5.前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的可固化的組合物,其中組分(A)是聚異丁烯。6.前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的可固化的組合物,其中可水解的曱硅烷基用下式表示<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中f和R2各自獨(dú)立地選自具有l(wèi)-20個(gè)碳原子的烷基,具有6-20個(gè)碳原子的芳基,具有7-20個(gè)碳原子的芳烷基,和用R、SiO-表示的三有機(jī)基甲硅烷氧基,其中R'是具有l(wèi)-20個(gè)碳原子的單價(jià)烷基;其中X是羥基或可水解基團(tuán);a為O-3,b為0-2,m為0-19,和a+mb大于1。7.權(quán)利要求6的可固化的組合物,其中X選自-OCH3和-OCH2CH3。8.權(quán)利要求1的可固化的組合物,其中組分(A)是a-烯烴。9.前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的可固化的組合物,其中組分(B)是烷氧基曱硅烷基取代的聚丁二烯。10.前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的可固化的組合物,其中相對于100重量份組分(A),組分(B)的存在量為1-50重量份。11.前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的可固化的組合物,其中組分(C)是0.1-5重量份選自二乙酸二丁錫、二乙酰丙酮酸二丁錫和二methoxylate二丁錫中的縮合固化催化劑。12.權(quán)利要求1-11任何一項(xiàng)的可固化的組合物,其中組分(C)是0.1-5重量份選自下述的縮合固化催化劑通式為Ti4的鈦酸酯和/或鋯酸酯基催化劑,其中每一f可以相同或不同且表示單價(jià)伯、仲或叔脂族烴基,所述烴基可以是含1-10個(gè)碳原子的直鏈或支鏈;螯合的鈦酸酯和/或鋯酸酯。13.前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的可固化的組合物,其中組分(D)是選自碳酸鉀、滑石、碳酸鎂、硅藻土、氧化鈦、膨潤土、有機(jī)膨潤土、氧化鐵、氧化鋅、氫化蓖麻油、石棉、玻璃纖維、長絲和玻璃或塑料中空微球中的填料。14.前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的可固化的組合物,其中組分(E)選自熱解法二氧化硅、沉淀二氧化硅、硅酸酐、含水硅酸、增強(qiáng)等級的炭黑、煅燒粘土、粘土和活性鋅白。15.前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的可固化的組合物,另外包括熱塑性組分。16.前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的可固化的組合物,另外包括最多200重量份基本上不起霧的增塑劑。17.—種熱熔粘合劑組合物,它包括權(quán)利要求l-16任何一項(xiàng)的組合物,其特征在于組分A單獨(dú)或與額外的熱塑性添加劑結(jié)合用作熱塑性組分。18.權(quán)利要求17的熱熔粘合劑組合物,其特征在于額外的熱塑性添加劑選自一種或多種下述物質(zhì)聚烯烴樹脂(聚異丁烯(PIB),低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、全同聚丙烯、間同聚丙烯和乙烯-丙烯共聚物樹脂),聚酰胺樹脂,聚酯樹脂,聚醚樹脂,聚砜(PSF)和聚醚醚酮(PEEK)),聚曱基丙烯酸酯樹脂,聚乙烯基樹脂,氟樹脂,和聚丙烯腈樹脂(PAN)。19.權(quán)利要求l-16任何一項(xiàng)的扭合物在絕緣玻璃單元的邊緣密封件中或者在絕緣玻璃單元的隔片/密封件的結(jié)合物中在有或沒有使用輔助密封劑的情況下作為主要、輔助或單一密封劑的用途。20.權(quán)利要求l-16任何一項(xiàng)的兩部分的可縮合固化的組合物,其特征在于第一部分含有組分A和第二部分含有組分C,且任何其他組分和/或添加劑存在于這兩部分的任何一個(gè)或二者內(nèi)。全文摘要一種對基材具有改進(jìn)的粘合性的可縮合固化的甲硅烷基官能的烴聚合物。該組合物包括(A)100重量份數(shù)均分子量為約500-約300,000且每一分子平均具有至少一個(gè)可水解的甲硅烷基的有機(jī)烴聚合物;(B)相對于100重量份(A),0.1-100重量份數(shù)均分子量范圍為500-5000的烷氧基甲硅烷基取代的有機(jī)粘合促進(jìn)劑,其選自二-或三烷氧基取代的聚丁二烯,聚異戊二烯,聚異丁烯,異丁烯和異戊二烯的共聚物,異戊二烯和丁二烯的共聚物,異戊二烯和苯乙烯的共聚物,丁二烯和苯乙烯的共聚物,和通過氫化聚異戊二烯、聚丁二烯或異戊二烯與苯乙烯的共聚物、丁二烯和苯乙烯的共聚物或異戊二烯、丁二烯和苯乙烯的共聚物而制備的聚烯烴聚合物,條件是組分(B)不同于組分(A);和(C)相對于100重量份(A),0.01-10重量份縮合固化催化劑;任選的成分包括(D)非增強(qiáng)填料和低增強(qiáng)填料;(E)增強(qiáng)填料;和(F)含水或濕氣的組分。應(yīng)用包括用作絕緣玻璃窗的密封劑。文檔編號C08L43/04GK101657502SQ200880012364公開日2010年2月24日申請日期2008年4月9日優(yōu)先權(quán)日2007年4月16日發(fā)明者A·T·F·沃爾夫,A·斯塔默申請人:陶氏康寧公司
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