可濕固化的有機(jī)聚硅氧烷組合物的制作方法
【專利說明】可濕固化的有機(jī)聚括氧燒組合物
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求2012年5月2日遞交的題目為"可濕固化的有機(jī)聚硅氧烷組合物"的 U.S.臨時(shí)專利申請61/641，438號的權(quán)益，該申請由此通過引用全文并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明設(shè)及可固化組合物，其包含具有反應(yīng)性甲娃烷基端基的可固化聚合物和不 含錫的催化劑。特別地，本發(fā)明提供了包含（烷基）丙締酸或其鹽作為有機(jī)錫催化劑的替 代物的可固化組合物。
【背景技術(shù)】
[0004] 具有反應(yīng)性甲娃烷基端基的聚合物，或包含該種聚合物的組合物可在水和金屬催 化劑的存在下水解和縮合。用于可固化組合物的適合的已知催化劑包括采用金屬如Sn、Ti、 化或化的化合物。有機(jī)錫化合物例如二月桂酸二了基錫值BTDL)被廣泛用作縮合固化催 化劑，W加速若干不同的具有反應(yīng)性甲娃烷基端基的聚有機(jī)硅氧烷和非有機(jī)娃聚合物（如 包括RTV-1和RTV-2制劑在內(nèi)的室溫硫化（RTV)制劑）的濕氣輔助固化。然而，環(huán)境管理 機(jī)構(gòu)和指令已增加或希望增加對在配制產(chǎn)品中使用有機(jī)錫化合物的限制。例如，當(dāng)具有大 于0. 5重量％二了基錫的制劑，目前要求標(biāo)記為生殖1B級別毒性，已提議在未來的4-6年 中將含有二了基錫的制劑在消費(fèi)類應(yīng)用中完全淘汰。
[0005] 使用替代的有機(jī)錫化合物如二辛基錫化合物和二甲基錫化合物僅可被認(rèn)為是一 種短期的挽救計(jì)劃，因?yàn)樵撔┯袡C(jī)錫化合物在將來也可能被管制。確定加速可濕固化有機(jī) 娃和非有機(jī)娃的縮合固化的非Sn金屬催化劑將是有益的。希望地，有機(jī)錫催化劑的替代品 應(yīng)當(dāng)在固化、存儲和外觀方面顯示與有機(jī)錫化合物類似的性能。非錫催化劑還將希望地引 發(fā)所選聚合物的縮合反應(yīng)并在表面上完成該反應(yīng)并且可W在希望的時(shí)間表內(nèi)在本體中完 成該反應(yīng)。因此有許多用其它金屬基化合物替換有機(jī)金屬錫化合物的提議。從完美地代替 錫化合物的觀點(diǎn)來說，該些其它金屬基化合物都具有特定的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。因此，依然需要解 決可能作為用于縮合固化反應(yīng)的合適催化劑的金屬化合物的局限性。未固化和固化的組合 物的物理性能也保證了特別是用來保持粘附在多種基體的表面上的能力的檢查。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供不含錫的可固化組合物，其包含甲娃烷基-封端的聚合物和基于（燒 基）丙締酸或其鹽的無毒縮合催化劑。在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了不含錫的可固化組合物。 在另一方面，本發(fā)明提供了包含（烷基）丙締酸的催化劑，其也是不含金屬的可固化組合 物。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述催化劑包含（烷基）丙締酸金屬鹽。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述 催化劑包含甲基丙締酸和/或甲基丙締酸金屬鹽。申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)（烷基）丙締酸在不存 在其它催化材料的條件下可W用作固化催化劑。另外，所述（烷基）丙締酸基催化材料與 范圍廣泛的助粘劑一起作用并且通常不顯示助粘劑對采用其它金屬基催化劑配合物的可 固化組合物可能具有的毒性效應(yīng)。
[0007] 在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了用于形成固化聚合物組合物的組合物，其包含 (A)具有至少一個(gè)反應(yīng)性甲娃烷基的聚合物；炬）交聯(lián)劑或擴(kuò)鏈劑；(C)包含（烷基）丙締 酸、（烷基）丙締酸的鹽或其兩種或更多種的混合物的催化劑；和值）任選的助粘劑。在一 個(gè)實(shí)施方案中，所述組合物進(jìn)一步包含巧）任選的填料組分和（巧任選的酸性組分。在一 個(gè)實(shí)施方案中，所述（烷基）丙締酸是甲基丙締酸。
[000引在一個(gè)實(shí)施方案中，所述催化劑包含（烷基）丙締酸的鹽，所述（烷基）丙締酸 的鹽包含選自如下的陽離子；一價(jià)陽離子、二價(jià)陽離子、S價(jià)陽離子或四價(jià)陽離子。在一個(gè) 實(shí)施方案中，所述（烷基）丙締酸的鹽包含選自如下的金屬陽離子；裡、鋼、鐘、鋼、飽、被、 儀、巧、鎖、領(lǐng)、鐵、錯(cuò)、給、餓、鉆、錠、銀、鑲、鈕、銷、銀、金、鋒、軌、錠、銅、錦、錯(cuò)、欽、銀、衫、 館、亂、鋪、鋪、狄、巧、鎊、鏡或其兩種或更多種的組合。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述催化劑包含 甲基丙締酸錯(cuò)（IV)。在一個(gè)實(shí)施方案中，每100重量份聚合物（A)，所述組合物包含大約 0. 01-大約7重量份的催化劑（C)。
[0009] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述聚合物（A)具有式；此。聽_扔-2-]。-《-2-511?1。聽_。。在另 一個(gè)實(shí)施方案中，X選自聚氨醋；聚醋；聚離；聚碳酸醋；聚締姪；聚醋離；和具有R3Si〇i/2、 RaSiO、RSi〇3/2和/或SiO 2單元的聚有機(jī)硅氧烷；n為0-100,a為0-2,R和R1在同一娃原 子上可W相同或不同并選自Ci-Cw-烷基；被C1、F、N、0或S中的一種或多種取代的Ci-Ci。 烷基；苯基；C7-Cie烷基芳基；C7-Cie芳基烷基；C2-C2。聚亞烷基離；或其兩種或更多種的組 合。在又一方面，R2選自0H、烷氧基、烷氧基烷基、烷氧基芳基、朽基烷基、朽基芳基、締氧基 烷基、締氧基芳基、氨基烷基、氨基芳基、駿基烷基、駿基芳基、酷胺基烷基、酷胺基芳基、氨 基甲酸醋基烷基、氨基甲酸醋基芳基、或其兩種或更多種的組合，且Z是鍵、選自Ci-Ci4亞燒 基的二價(jià)單元的組或0。
[0010] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，所述交聯(lián)劑組分做選自：正娃酸己醋（TE0巧、TE0S的縮聚 物、甲基二甲氧基硅烷（MTMS)、己締基二甲氧基硅烷、甲基己締基^甲氧基硅烷、^甲基^. 甲氧基硅烷、二甲基二己氧基硅烷、己締基S己氧基硅烷、四正丙基正娃酸醋、S(甲基己 基酬朽基）己締基硅烷、二（甲基己基酬朽基）甲基硅烷、二（己酷胺基）甲基硅烷、二（己 酷胺基）二甲基硅烷、S(N-甲基-己酷胺基）甲基硅烷、二（N-甲基己酷胺基）二甲基 硅烷、（N-甲基-己酷胺基）甲基二烷氧基硅烷、S(苯甲酯胺基）甲基硅烷、S(丙締氧 基）甲基硅烷、烷基二烷氧基酷胺基硅烷、烷基烷氧基二酷胺基硅烷、甲基己氧基二（N-甲 基苯甲酯胺基）硅烷、甲基己氧基二苯甲酯胺基）硅烷、甲基二甲氧基（己基甲基酬朽基） 硅烷、二（己基甲基酬朽基）甲基甲氧基硅烷、（己醒朽基）甲基二甲氧基硅烷、（N-甲基 氨基甲酸醋基）甲基二甲氧基硅烷、（N-甲基氨基甲酸醋基）己基二甲氧基硅烷、（異丙 締氧基）甲基二甲氧基硅烷、（異丙締氧基）S甲氧基硅烷、S(異丙締氧基）甲基硅烷、 (了-2-締-2-氧基）甲基二甲氧基硅烷、（1-苯基己締氧基）甲基二甲氧基硅烷、2-((1-碳 己氧基）丙締氧基）甲基二甲氧基硅烷、二（N-甲基氨基）甲基甲氧基硅烷、（N-甲基氨基） 己締基二甲氧基硅烷、四饑N-二己基氨基）硅烷、甲基二甲氧基（N-甲基氨基）硅烷、甲 基S(環(huán)己基氨基）硅烷、甲基二甲氧基（N-己基氨基）硅烷、二甲基二饑N-二甲基氨 基）硅烷、甲基二甲氧基（N-異丙基氨基）硅烷、二甲基二饑N-二己基氨基）硅烷、己基 二甲氧基（N-己基丙酷胺基）硅烷、甲基二甲氧基（N-甲基己酷胺基）硅烷、甲基S(N-甲 基己酷胺基）硅烷、己基二甲氧基（N-甲基己酷胺基）硅烷、甲基S(N-甲基苯甲酯胺基） 硅烷、甲基甲氧基二（N-甲基己酷胺基）硅烷、甲基二甲氧基（己內(nèi)酷胺基）硅烷、S甲氧 基（N-甲基己酷胺基）硅烷、甲基二甲氧基（0-己基己酷胺基）硅烷、甲基二甲氧基（0-丙 基己酷胺基）硅烷、甲基二甲氧基（N，N'，N'-S甲基脈基）硅烷、甲基二甲氧基（N-締丙 基-N'，N'-二甲基脈基）硅烷、甲基二甲氧基（N-苯基-N'，N'-二甲基脈基）硅烷、甲基二 甲氧基（異氯酸基）硅烷、二甲氧基二異氯酸基硅烷、甲基二甲氧基-異硫氯酸基硅烷、甲 基甲氧基二異硫氯酸基硅烷、甲基=己酷氧基硅烷、甲基甲氧基二己酷氧基硅烷、甲基己氧 基二己酷氧基硅烷、甲基異丙氧基二己酷氧基硅烷、甲基（正丙氧基）二己酷氧基硅烷、甲 基二甲氧基己酷氧基硅烷、甲基二己氧基己酷氧基硅烷、甲基二異丙氧基己酷氧基硅烷、甲 基二（正丙氧基）己酷氧基硅烷、或其兩種或更多種的組合。
[0011] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，所述助粘劑組分值）選自（氨基烷基烷氧基硅烷、（氨基 烷基）烷基一烷氧基硅烷、一(二烷氧基甲娃烷基烷基）胺、二（二烷氧基甲娃烷基烷基） 胺、=(=烷氧基甲娃烷基烷基）氯脈酸醋、=(=烷氧基甲娃烷基烷基）異氯脈酸醋、（環(huán) 氧烷基）S烷氧基硅烷、（環(huán)氧烷基離）S烷氧基硅烷、或其兩種或更多種的組合。
[001引根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，所述組分（巧選自式（R30)P0(0H)2的磯酸醋；(R30)P(0H)2的 亞磯酸醋；或式R中(0) (0H)2的麟酸。在另一方面，R3是C1-Ci8烷基、C2-C2。烷氧基烷基、苯 基、C7-C12烷基芳基、C2-C4聚亞烷基氧化醋或其與二醋的混合物、支化的C4-C14烷基駿酸、或 其兩種或更多種的組合。
[0013] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，基于100重量％的聚合物組分（A)計(jì)，所述組合物包含約1至 約10重量％的交聯(lián)劑組分炬）。
[0014] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，所述交聯(lián)劑組分炬）選自硅烷或硅氧烷，所述硅烷或硅氧烷 具有兩個(gè)或更多個(gè)在水和組分（巧的存在下能夠水解和/或與聚合物（A)或其自身進(jìn)行縮 合反應(yīng)的反應(yīng)性基團(tuán)。
[0015] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，所述聚合物組分（A)選自主鏈上包含式[RsSiO]的二價(jià)單元 的聚有機(jī)硅氧烷，其中R選自Ci-Ci。-烷基；被C1、F、N、0或S中的一種或多種取代的Ci-Ci。 烷基；苯基；C7-Cie烷基芳基；C7-CW芳基烷基；C2-C2。聚亞烷基離；或其兩種或更多種的組 合。
[0016] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，所述催化劑似W每100重量份的組分（A)約0. 1至約7重 量份的量存在。
[0017] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，所述組分（巧W每100重量份的組分（A)約0. 02至約7重量 份的量存在。
[00化]根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，所述聚合物組分（A)具有式；R23-aRiaSi-Z-[R2Si0]x-此2Si0]y-Z-SiRi。R23_。，其中X為 0-10000;y為 0-1000;a為 0-2;R是甲基。在另一方面，Ri選自 Ci-Ci。烷基；被C1、F、N、0或S中的一種或多種取代的Ci-Ci。烷基；苯基；C7-Cie烷基芳基； Cy-Cie芳基烷基；C2-C2。聚亞烷基離；或其兩種或更多種的組合，并且可W存在小于lOmol% 量的其它硅氧烷單元，優(yōu)選甲基、己締基、苯基。在又一個(gè)實(shí)施方案中，R2選自〇H、Ci-C8-燒 氧基、C2-C18-烷氧基烷基、朽基烷基、締氧基烷基、氨基烷基、駿基烷基、酷胺基烷基、酷胺基 芳基、氨基甲酸醋基烷基或其兩種或更多種的組合，且Z是-0-、鍵或-C2H4-。
[0019] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，所述組合物進(jìn)一步包含一種溶劑，其選自烷基苯，=烷基磯酸 醋，S芳基磯酸醋，鄰苯二甲酸醋，具有至少0. 86的粘度-密度常數(shù)（VDC)、可與聚有機(jī)娃氧 燒和催化劑組分（C)混溶的芳基橫酸醋，沒有反應(yīng)性基團(tuán)并且在25°C具有少于2000mPa.S 的粘度的聚有機(jī)硅氧烷，或其兩種或更多種的組合。
[0020] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，所述組合物作為單組分組合物提供。
[0021] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，所述組合物包含100重量份的組分（A)，0. 1至約10重量份的 至少一種交聯(lián)劑炬），