硅烷偶聯(lián)劑、制備方法、底漆組合物和涂料組合物的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請的奪叉引用
[0002] 本非臨時(shí)申請?jiān)诿绹ǖ涞?5卷第119節(jié)（a)款下要求2014年1月24日于日 本提交的第2014-011405號的專利申請的優(yōu)先權(quán)，所述專利申請的全部內(nèi)容通過引用并入 本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及硅烷偶聯(lián)劑及其制備方法，并且更具體地涉及用作適合將高極性的耐 熱樹脂材料、典型地聚酰亞胺結(jié)合至金屬的粘合（密著）促進(jìn)劑或底漆的硅烷偶聯(lián)劑及其 制備方法。還涉及包含所述硅烷偶聯(lián)劑的底漆組合物和涂料組合物。
【背景技術(shù)】
[0004] 具有可水解的甲娃烷基和有機(jī)反應(yīng)性基團(tuán)的有機(jī)娃化合物通常稱為"硅烷偶聯(lián) 劑"并且經(jīng)常被用作例如粘合劑、涂料添加劑和樹脂改性劑，因?yàn)樗鼈兡軌蛐纬蔁o機(jī)材料和 有機(jī)材料之間的結(jié)合。
[0005] 典型的有機(jī)反應(yīng)性基團(tuán)是乙烯基、氨基、環(huán)氧基、（甲基）丙烯酸、巰基、異氰酸酯、 酮亞胺結(jié)構(gòu)、和苯乙烯基。具有這樣的基團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑是公知的并用于各種應(yīng)用中。
[0006] 隨著在許多應(yīng)用中對物理性質(zhì)的要求變得嚴(yán)格，其中使用的有機(jī)材料或樹脂由通 用的材料轉(zhuǎn)變?yōu)樘胤N材料如超級工程塑料。能夠改進(jìn)對這樣的特種材料的粘合的硅烷偶聯(lián) 劑并不必然限制于具有上述官能團(tuán)的那些。存在對具有與單個(gè)樹脂材料相容的官能團(tuán)的硅 烷偶聯(lián)劑的需求。
[0007] 包括在適合于與高極性的耐熱有機(jī)材料如聚酰亞胺和聚酰胺一起使用的硅烷偶 聯(lián)劑中的是在單體組成單元中具有酸酐或酰胺酸結(jié)構(gòu)的硅烷偶聯(lián)劑和類似結(jié)構(gòu)的含酰亞 胺環(huán)的硅烷偶聯(lián)劑。它們被用作用于抗蝕劑材料的粘合促進(jìn)劑，如在文獻(xiàn)中所報(bào)道。
[0008] 專利文獻(xiàn)1~4公開了包含具有酰亞胺結(jié)構(gòu)基團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑的抗蝕劑材料。這 些方案依賴于緣于相容性和酰亞胺結(jié)構(gòu)相互作用的粘合促進(jìn)效果。因?yàn)轷啺方Y(jié)構(gòu)本身不 具有化學(xué)結(jié)合能力，所以仍然留下期望的粘合改善空間。
[0009] 專利文獻(xiàn)5~7同樣公開了具有酰胺酸結(jié)構(gòu)基團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑和包含所述硅烷的 抗蝕劑材料。所有這些文獻(xiàn)僅涉及由含酸酐環(huán)的硅烷偶聯(lián)劑與伯胺化合物的反應(yīng)獲得的硅 烷偶聯(lián)劑單體，但是從未提及通過加熱酰胺酸獲得的高分子量產(chǎn)物。這些技術(shù)的粘合促進(jìn) 效果仍然是不足的。
[0010] 引用列表
[0011] 專利文獻(xiàn) I : JP-A 2009-015285
[0012] 專利文獻(xiàn) 2 :JP-A 2010-152302
[0013] 專利文獻(xiàn) 3 :JP 5034901
[0014] 專利文獻(xiàn) 4 :WO 2009/096050
[0015] 專利文獻(xiàn) 5 :JP 4817710
[0016] 專利文獻(xiàn) 6 : JP-A 2011-256394
[0017] 專利文獻(xiàn) 7 :WO 2011/114995
[0018] 發(fā)明簡沐
[0019] 本發(fā)明的目的在于提供硅烷偶聯(lián)劑以及制備所述硅烷偶聯(lián)劑的方法，所述硅烷偶 聯(lián)劑具有酰胺酸結(jié)構(gòu)基團(tuán)，可用于促進(jìn)在將高極性的耐熱有機(jī)材料如聚酰亞胺或聚酰胺結(jié) 合至金屬材料方面的粘合。本發(fā)明的另一目的在于提供各自包含所述硅烷偶聯(lián)劑的底漆組 合物和涂料組合物。
[0020] 發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，如下定義的由具有通式（1)的有機(jī)硅化合物的混合物組成的硅烷 偶聯(lián)劑對于促進(jìn)高極性的耐熱有機(jī)材料如聚酰亞胺或聚酰胺與金屬材料之間的粘合是有 效的；以及所述硅烷偶聯(lián)劑由此獲得：使如下定義的由通式（2)表示的具有丁二酸酐官能 團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑與如下定義的具有通式（3)的伯胺和/或仲胺化合物在具有至少140°C沸 點(diǎn)的非質(zhì)子有機(jī)溶劑中反應(yīng)，并將反應(yīng)溶液在等于或高于所述有機(jī)溶劑的沸點(diǎn)下加熱，由 此進(jìn)行起始硅烷偶聯(lián)劑結(jié)構(gòu)中的烷氧基甲硅烷基與羧酸基團(tuán)之間的脫醇反應(yīng)，同時(shí)餾除所 述有機(jī)溶劑。
[0021] 在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了由具有通式（1)的有機(jī)硅化合物的混合物組成的硅烷 偶聯(lián)劑：
[0022]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 由具有通式（1)的有機(jī)硅化合物的混合物組成的硅烷偶聯(lián)劑：
其中，R1獨(dú)立地為C烷基或C 6-C1Q芳基，R2獨(dú)立地為氫、C「C1Q烷基或C 6-C1Q芳基， X獨(dú)立地為烷基或C 6_C1Q芳基，n為至少1的整數(shù)，p為0~3的整數(shù)，和q為0~2 的整數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅烷偶聯(lián)劑，其中R2為氫。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的硅烷偶聯(lián)劑，其中R 1為叔丁基或苯基。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅烷偶聯(lián)劑，所述硅烷偶聯(lián)劑具有相對于聚苯乙烯標(biāo)樣通過 凝膠滲透色譜法測量的至少850的重均分子量，并含有至少50重量％的具有至少600的重 均分子量的有機(jī)硅化合物。
5. 用于制備根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅烷偶聯(lián)劑的方法，所述方法包括以下步驟： 使由通式（2)表示的具有丁二酸酐官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑與具有通式（3)的伯胺和/或 仲胺化合物在具有至少140°C沸點(diǎn)的非質(zhì)子有機(jī)溶劑中反應(yīng)，和將反應(yīng)溶液在等于或高于 所述有機(jī)溶劑的沸點(diǎn)的溫度加熱，由此進(jìn)行起始硅烷偶聯(lián)劑結(jié)構(gòu)中的烷氧基甲硅烷基與羧 酸基團(tuán)之間的脫醇反應(yīng)，同時(shí)餾除所述有機(jī)溶劑，
(2) 其中X如上定義，
(3) 其中R1和R2如上定義。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述非質(zhì)子有機(jī)溶劑為丙二醇單甲醚乙酸酯、環(huán) 己酮或N-甲基吡咯烷酮。
7. 底漆組合物，其包含權(quán)利要求1的硅烷偶聯(lián)劑。
8. 涂料組合物，其包含權(quán)利要求1的硅烷偶聯(lián)劑。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的涂料組合物，其適合與光敏的耐熱材料使用。
10. 制品，其具有權(quán)利要求8的涂料組合物的固化膜。
【專利摘要】由具有常規(guī)酰胺酸結(jié)構(gòu)基團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑的高溫?zé)嵴麴s反應(yīng)獲得硅烷偶聯(lián)劑。在所述結(jié)構(gòu)中的羧酸基團(tuán)與烷氧基甲硅烷基之間進(jìn)行脫醇反應(yīng)，以誘發(fā)分子內(nèi)交聯(lián)。經(jīng)交聯(lián)的聚合物組分發(fā)揮卓越的粘合促進(jìn)效果。
【IPC分類】C08G77-06, C08G77-26, C07F7-18, C09D7-12
【公開號】CN104804193
【申請?zhí)枴緾N201510034213
【發(fā)明人】土田和弘
【申請人】信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年1月23日
【公告號】US20150210721