室溫固化的硅酮-聚酯粘合劑的制作方法
【專利說明】室溫固化的括酬-聚醋粘合劑
[0001] 本發(fā)明設(shè)及具有可水解烷氧基甲娃烷基的室溫固化娃酬-聚醋粘合劑，設(shè)及其制 備方法并設(shè)及其用途。
[0002] 要求現(xiàn)代涂料體系的粘合劑滿足許多需求。因此，它們必須一方面顯示某些技術(shù) 涂層性能，例如抗刮傷性、遮蓋能力和耐候性，同時另一方面確保良好的加工品質(zhì)、經(jīng)濟性 制備和滿足規(guī)定的苛刻要求。
[0003] EP 0274112描述了用于生產(chǎn)涂料材料的基于聚丙締酸醋樹脂的硅烷改性的粘合 劑。其中描述的粘合劑的缺點在于在足夠低的VOC(揮發(fā)性有機化合物)水平下，它們通常不 再具有所需的性能曲線(profile)-例如，不足的耐候性W及耐化學(xué)性。
[0004] 本發(fā)明的目標是提供改進的粘合劑，可W使用其W提供持久的涂層。
[0005] 通過根據(jù)本發(fā)明的粘合劑實現(xiàn)上述復(fù)雜的目標。
[0006] 本發(fā)明首先提供基于烷氧基和/或硅烷醇官能的聚硅氧烷A)、一種或多種二-或多 元簇酸B)和一種或多種二-或多元醇C)、一種或多種二-或多異氯酸醋和一種或多種氨基娃 燒Dl)或一種或多種異氯酸醋硅烷D2)的粘合劑，成分A)至Dl)或D2)彼此縮合存在于粘合劑 中。
[0007] 通過上述成分A)至Dl)或D2)的縮聚W及加聚，根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生兩種替代物可得到 所述粘合劑。本發(fā)明的粘合劑當(dāng)使用組分Dl)時由五種成分組成，并且當(dāng)使用組分D2)時由 四種成分組成。由上述組分制備本發(fā)明的粘合劑。本發(fā)明的粘合劑是具有烷氧基甲娃烷基 官能團的娃酬-聚醋混合粘合劑。術(shù)語"娃酬-聚醋混合粘合劑"定義為由通過Si-O-C或Si-C 鍵連接至有機基團或樹脂的烷氧基或硅烷醇官能的支化聚硅氧烷組成的組合物。有機結(jié)構(gòu) 單元，例如單或多徑基醇/多元醇的化學(xué)連接是通過聚硅氧烷的烷氧基或硅烷醇基團，形成 Si-O-C 鍵。
[000引本發(fā)明的粘合劑具有W下優(yōu)點：提供的粘合劑克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點。更特別地， 本發(fā)明的粘合劑W在涂料材料中小于250 g/L的低VOC水平而引人注意。此外，當(dāng)在涂料中 使用時，就得到的涂層而言，本發(fā)明的粘合劑引起增加的持久性、增強的防腐蝕效果和增加 的耐化學(xué)性。
[0009] 成分A)是烷氧基和/或硅烷醇官能的聚硅氧烷。優(yōu)選地，組分A)包括非線性、支化 的烷氧基官能和/或硅烷醇官能的聚硅氧烷，優(yōu)選具有通式1的那些：
其中Ri彼此獨立地是烷基、芳基或烷氧基、徑基或-〇Si(R3)3-基團，其中R3可W彼此獨 立地是烷基、芳基、烷氧基、徑基或-〇Si(R3)3-基團， 并且其中R2可W彼此獨立地是氨、烷基或芳基，優(yōu)選烷基，非常優(yōu)選甲基或乙基，并且n >1。
[0010] 在式1中，取決于選擇的基團Ri、R2和任選的R3的類型，更具體地選擇n使得烷氧基 官能和/或硅烷醇官能的聚硅氧烷的分子量Mn為300至5100 g/mol，優(yōu)選400至3000 g/mol， 非常優(yōu)選450至1800 g/mol。
[0011] 烷基優(yōu)選是具有1至18個C原子的線性或支化烷基，并且其更特別地是甲基。
[0012] 芳基優(yōu)選是具有6至18個C原子的芳基，并且其更特別地是苯基。
[0013] 烷氧基優(yōu)選是具有1至18個C原子的線性或支化烷氧基，并且其更特別地是甲氧基 或乙氧基。
[0014] 在式1中，n>l，意味著烷氧基官能和/或硅烷醇官能的聚硅氧烷根據(jù)式1具有至少 兩個-Si(化)2-0-單元。在運種情況下，基團Ri(在單獨的-Si(Ri)2-0-單元內(nèi)和之間兩者)可 彼此獨立地選自上述基團，并且因此可W任何所需方式彼此結(jié)合。
[0015] 因此優(yōu)選使用的式1的烷氧基官能和/或硅烷醇官能的聚硅氧烷是(苯基）甲基聚 硅氧烷，特別優(yōu)選甲氧基官能或乙氧基官能的(苯基）甲基聚硅氧烷。
[0016] 式1的烷氧基官能和/或硅烷醇官能的聚硅氧烷優(yōu)選包含大約4至70個娃原子。
[0017] 因此式1的烷氧基官能和/或硅烷醇官能的聚硅氧烷可W包含W下結(jié)構(gòu)要素： 1、]\^\0、0**、1'、1'**和9，其中： M = [(R4)3Si0l/2] D = [(R4)2Si02/2] T =[化間03/2] Q = [Si04/2] M?= [(R5)3-m(R4)mSi0l/2] D0K = U5)2-p(R4)pSi〇2/2] T? =[(化間03/2]或[(R4)Si03/2] 其中化=具有多至18個C原子的脂族或芳族烷氧基或徑基，優(yōu)選甲氧基或乙氧基， R4=具有多至18個C原子的脂族或芳族烷基或芳基，優(yōu)選苯基或甲基， m = 0、1、2或3， 并且P = 〇、1或2。
[0018] 烷氧基和/或硅烷醇官能的聚硅氧烷的烷氧基和/或硅烷醇含量為5至30 wt%，優(yōu) 選8至25 wt%，非常優(yōu)選10至20 wt〇/〇。
[0019] 用作組分B)的是二-或多元簇酸，更特別是芳族、脂族或脂環(huán)族二-或多元簇酸及 其衍生物，例如鄰苯二甲酸酢、間苯二甲酸、對苯二甲酸、己二酸、馬來酸酢、富馬酸、班巧酸 酢、六氨鄰苯二甲酸酢、甲基六氨鄰苯二甲酸酢、二甲基對苯二甲酸、糞二甲酸、環(huán)己燒二甲 酸、六氨鄰苯二甲酸、班巧酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、1,12-十二燒二甲酸和1,14-十四燒二甲酸，W及其二醋和酸酢。
[0020] 優(yōu)選使用鄰苯二甲酸酢、間苯二甲酸、對苯二甲酸和/或?qū)Ρ蕉姿岫状?、己?酸、馬來酸酢、富馬酸、班巧酸酢、六氨鄰苯二甲酸酢、甲基六氨鄰苯二甲酸酢作為組分B)。
[0021] 用作組分C)的是二-或多元醇，更特別是脂族多元醇，例如乙二醇、丙二醇[1，2和 1，3]、下-1,4-二醇、己-1,6-二醇、新戊二醇和其它新二醇(徑基新戊酸新戊二醇醋、=甲基 戊二醇、聚酸多元醇）?？蒞使用的多元醇的實例是=徑甲基丙烷、季戊四醇、雙=徑甲基丙 燒等。作為脂環(huán)族多元醇的實例，可W使用全氨化雙酪A、二徑甲基環(huán)己燒和3(4),8(9)-二 徑甲基S環(huán)[5.2.1.02,6]癸燒(TCD Alcohol DM)。
[0022] 此外，作為組分B)和C)，還可W已經(jīng)添加一元簇酸和一元醇W控制縮聚。合適的一 元簇酸的實例是苯甲酸、異壬酸、2-乙基己酸、帶支鏈的燒控簇酸(VersatiC acid)或飽和 或不飽和脂肪酸;合適的一元醇的實例是1-辛醇、十二燒醇、十六燒醇、2-乙基己醇、2-辛基 十二燒-1-醇。
[0023] 在本發(fā)明的一個實施方案中，由烷氧基和/或硅烷醇官能的聚硅氧烷A)、一種或多 種二-或多元簇酸B)和一種或多種二-或多元醇C)W及一種或多種二-或多異氯酸醋和一種 或多種氨基硅烷Dl)合成粘合劑。W運種方式提供娃酬-聚醋混合樹脂，其具有在室溫下可 水解的烷氧基甲娃烷基。在運種情況下，由組分A)至C)形成OH-官能的娃酬-聚醋混合樹脂， 并且其與同樣存在的二-或多異氯酸醋和氨基硅烷反應(yīng)W形成本發(fā)明的粘合劑。例如，當(dāng)使 用異佛爾酬二異氯酸醋和N-(3-S烷氧基甲娃烷基丙-1-基)-N-正-烷基胺作為組分Dl)時， 本發(fā)明的粘合劑可W由通式2W簡化形式描述： 試2)
其中Rl表示鍵合至徑基官能的娃酬-聚醋混合樹脂，R2可W彼此獨立地是烷基、芳基或 烷氧基甲娃烷基烷基，并且R3是烷基，優(yōu)選甲基或乙基。
[0024] 作為組分Dl)的合適的二-和/或多異氯酸醋優(yōu)選是取代或未取代的其本身已知的 芳族、脂族、脂環(huán)族和/或雜環(huán)多異氯酸醋。優(yōu)選的二-和/或多異氯酸醋的實例是甲苯2,4-二異氯酸醋、甲苯2，6-二異氯酸醋、二苯基甲燒-4，4 二亞苯基二異氯酸醋、二苯基甲燒-2,4'-二異氯酸醋、六亞甲基二異氯酸醋、異佛爾酬二異氯酸醋(Vestanat ? IPDI)、二環(huán)己 基甲基二異氯酸醋(Vestanat ?出2MDI)。此外，優(yōu)選的多異氯酸醋是上述二異氯酸醋的縮 二脈二聚物和異氯脈酸醋=聚物。
[0025] 特別優(yōu)選的多異氯酸醋是六亞甲基1,6-二異氯酸醋、異佛爾酬二異氯酸醋和二環(huán) 己基甲基二異氯酸醋、它們的縮二脈二聚物和/或異氯脈酸醋=聚物。
[0026] 組分Dl)中優(yōu)選的氨基硅烷是雙(3-丙基S甲氧基甲娃烷基)胺、雙(3-丙基S乙氧 基甲娃烷基)胺、氨基丙基二甲氧基硅烷、氨基丙基二乙氧基硅烷、N-(正-下基)-3-氨基丙 基二甲氧基硅烷、3 -氨基丙基甲基^乙氧基硅烷。相應(yīng)的氨基硅烷例如自Evonik Industries AGW名稱DYNASYLAN? 和自MomentiveW名稱Silquest ? 可得。
[0027] 在本發(fā)明的另一個實施方案中，由烷氧基和/或硅烷醇官能的聚硅氧烷A)、一種或 多種二-或多元簇酸B)和一種或多種二-或多元醇C)W及一種或多種異氯酸醋硅烷D2)合成 粘合劑。也W運種方式提供娃酬-聚醋混合樹脂，其具有