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硅氧烷化合物和包含所述化合物的制剂发明专利

更新时间:2024-11-01
硅氧烷化合物和包含所述化合物的制剂发明专利 专利申请类型:发明专利;
源自:德国高价值专利检索信息库;

专利名称:硅氧烷化合物和包含所述化合物的制剂

专利类型:发明专利

专利申请号:CN202180051845.1

专利申请(专利权)人:赢创运营有限公司
权利人地址:德国埃森

专利发明(设计)人:J·G·弗里茨,I·基弗,K·魏森巴赫,D·胡伯,S·莫拉斯特,L·马特

专利摘要:本发明涉及硅氧烷化合物、其合成方法、其作为粘合剂制剂中的组分的用途、以及用于所述目的的组分套盒。

主权利要求:
1.一种在粘合剂制剂或密封剂制剂中用作粘结剂的硅氧烷化合物,其包含至少一个根据式(A)的结构单元其中
a
R选自
其中
a5 a6 a7
R 、R 和R 独立地选自烷基和芳基,d、f和g是独立地为2至6的整数,w
R是烷基,
x
每个R独立地选自羟基、氧基烷基、氧基烷二基氧基烷基、氧基芳基和氧基酰基,w选自0和1,且x选自0、1和2,
前提条件是w和x之和为0至2,和
至少一个根据式(B)的结构单元其中
b
R选自
其中h、i和j是独立地为2至3的整数,y
每个R独立地选自羟基、氧基烷基、氧基烷二基氧基烷基、氧基芳基和氧基酰基,zR是烷基,
y选自0、1和2,
z选自0和1,
前提条件是y和z之和为0至2,或所述硅氧烷化合物的盐。
2.根据权利要求1所述的硅氧烷化合物,其中w是0。
3.根据权利要求1或2任一项所述的硅氧烷化合物,其中z是0。
4.根据权利要求1或2任一项所述的硅氧烷化合物,其中根据式(A)的结构单元与根据式(B)的结构单元的比为0.05至10。
5.根据权利要求1或2任一项所述的硅氧烷化合物,其中根据式(A)的结构单元与根据式(B)的结构单元的比为0.1至3。
6.根据权利要求1或2任一项所述的硅氧烷化合物,其中根据式(A)的结构单元与根据式(B)的结构单元的比为0.55至2。
7.根据权利要求1或2任一项所述的硅氧烷化合物,其中根据式(A)的结构单元与根据式(B)的结构单元的比为0.9至1.1。
8.根据权利要求1或2任一项所述的硅氧烷化合物,其中根据式(A)的结构单元与根据式(B)的结构单元的比为1。
9.根据权利要求1或2任一项所述的硅氧烷化合物,其中所述硅氧烷化合物包含1至50个根据式(A)的结构单元和1至30个根据式(B)的结构单元。
10.一种合成根据权利要求1至9任一项所述的硅氧烷化合物的方法,其中至少一种根据式(I)的硅烷其中
1
R选自
其中
15 16 17
R 、R 和R 选自烷基和芳基,p、r和s是独立地为2至6的整数,2
每个R独立地选自氢、烷基、烷二基氧基烷基、芳基和酰基,3
R是烷基,
α选自0和1,
与至少一种根据式(II)的硅烷反应:其中
6
R是烷基,
7
R选自
其中t、u和
v是独立地为2至3的整数,8
每个R独立地选自氢、烷基、烷二基氧基烷基、芳基和酰基,且γ选自0和1。
11.根据权利要求10所述的方法,其中所述方法包括蒸馏步骤。
12.通过权利要求10或11任一项所述的方法获得的硅氧烷化合物。
13.粘合剂制剂或密封剂制剂,其包含至少一种根据权利要求1至9任一项或权利要求
12所述的硅氧烷化合物。
14.用于提供根据权利要求13所述的粘合剂制剂或密封剂制剂的组分套盒,所述组分套盒至少包含组分C1和组分C2,其中组分C1包含至少一种根据权利要求1至9任一项或权利要求12所述的硅氧烷化合物和任选的至少一种添加剂,所述添加剂选自填料、颜料、染料、增塑剂、流变助剂、增粘树脂、干燥剂、溶剂、消泡剂、UV稳定剂、抗氧化剂、用于所述硅氧烷化合物的交联反应的催化剂、水解稳定剂、反应性稀释剂、粘合剂树脂、阻燃剂、粘附促进剂、导电添加剂或润湿助剂;
并且
所述组分C2包含水。
15.一种将根据权利要求13所述的粘合剂制剂或密封剂制剂施加到至少一个表面的至少一部分上的方法,其包括给定顺序的方法步骤:a)提供所述至少一个表面;和b)用根据权利要求13所述的粘合剂制剂或密封剂制剂处理所述至少一个表面。
16.通过将根据权利要求13所述的粘合剂制剂或密封剂制剂施加到至少一个表面上或通过使用根据权利要求15所述的方法形成的粘结或密封。 说明书 : 硅氧烷化合物和包含所述化合物的制剂[0001] 本发明涉及硅氧烷化合物、其合成方法、包含所述硅氧烷化合物的粘合剂或密封剂制剂、用于配制该粘合剂或密封剂制剂的相应组分套盒(kit‑of‑parts)和施加所述粘合剂或密封剂制剂的方法。[0002] 发明背景[0003] 有机官能硅烷多年来已经用于配制粘合剂和密封剂。已经发现尤其是氨基官能的烷氧基硅烷,例如氨基丙基三烷氧基硅烷如氨基丙基三甲氧基硅烷,在非反应性和反应性粘合剂与密封剂中均为中等有效的粘结剂,例如用于在否则难以接合的基材(如塑料)之间形成粘结。[0004] 尤其在湿气交联的粘合剂和密封剂中,例如在烷氧基硅烷封端的聚合物如聚氨酯或聚醚中,或在有机硅中,氨基官能烷氧基硅烷通常用作粘结剂。粘合剂和密封剂中的粘结剂通常是粘附促进剂(adhesionpromotors),并由此改善了对使用该粘合剂和密封剂处理的不同表面的粘附性。此外,氨基官能烷氧基硅烷因氨基官能团的碱性而充当助催化剂。它们还充当具有两个反应性位点的共交联剂,所述反应性位点允许它们与基底(如聚合物)的反应性基团反应,由此它们成为最终固化的基质的一部分。由此,可以调节粘合剂和密封剂的机械性质。[0005] 当氨基官能烷氧基硅烷用作粘结剂时,与不含此类硅烷的体系相比,可以改善与待粘结/密封的基底的粘附性。同时,可以积极地影响该制剂的反应性(即固化速度)和固化的粘合剂与密封剂的机械性质、内聚力和弹性。对通常难以密封或难以粘结的基底,例如铝和各种塑料如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯(PC)的密封/粘结,氨基官能烷氧基硅烷用作标准,尽管它们通常仅提供中等粘附性。因此,在各种应用中必须使用底漆(primers)进行工作(在预备步骤中)。这个附加的步骤是不合意的,因为它增加了工艺的复杂性,并延长了产生密封/粘结所需的时间。[0006] 尽管现有技术中描述了各种尝试以代替通常在粘合剂和密封剂中用作粘结剂的氨基丙基三烷氧基硅烷,它们均未被证明在满足工业规定的所有要求方面仍然是成功的。[0007] 这更引人注目,因为所述制剂中作为粘结剂的氨基丙基三烷氧基硅烷存在许多缺点。例如,此类制剂的结皮时间通常太慢,或需要高催化剂量以实现足够高的反应性。这是非常不合意的,因为必须推迟后续工作步骤,直到在该粘合剂或密封剂上形成足够坚硬的表面。此外,由该密封剂/粘合剂形成的密封/粘结的机械性质并不总是足够的。[0008] 作为氨基丙基三烷氧基硅烷的替代物,US6,395,858B1公开了基于氨基丙基‑和烷基‑硅烷的硅氧烷低聚物在粘合剂和密封剂中的用途。这些低聚物显示出改进的粘附性能(与氨基官能烷氧基硅烷相比),但它们缺乏所需反应性。[0009] 在WO2004/101652A1中描述了代替所述硅烷的另一种尝试。作者提出了基于α‑硅烷的硅氧烷低聚物在粘合剂和密封剂中的用途。尽管提出的包含这些低聚物的粘合剂和密封剂具有快速结皮时间,所述制剂与基于氨基官能烷氧基硅烷的制剂相比提供较差的粘附性质。[0010] 在US2015/0284609A1中公开了使用硅烷接枝聚合物和氨基硅氧烷的另一建议。不利的是,这种解决方案需要使用两种组分,使得粘合剂/密封剂的配制更复杂。需要小心地调节两种组分的比例,这是该方法的严重缺陷。[0011] 现有技术提出的解决方案中均无法获得足够快的结皮时间,同时能够获得足够的机械性质和粘附性质。[0012] 发明目的[0013] 因此,本发明的目的是克服现有技术的缺点。[0014] 由此,本发明的一个目的是提供在粘合剂制剂或密封剂制剂中用作粘结剂的化合物,所述粘结剂与通常使用的粘结剂如氨基丙基三烷氧基硅烷相比实现了更牢固的粘结。[0015] 本发明的另一目的是提供一种粘合剂制剂或密封剂制剂,用其形成的粘结具有好的机械性质。此类合意的机械性质包括最重要的粘结的柔性。[0016] 本发明的再一目的是提供一种施加具有优异的粘附性能的粘合剂制剂或密封剂制剂的方法。优选地,粘附性能可以在不使用底漆的情况下获得。[0017] 发明概述[0018] 这些目的通过在粘合剂制剂或密封剂制剂中用作粘结剂的硅氧烷化合物来解决,所述硅氧烷化合物包含至少一个根据式(A)的结构单元(buildingblock)[0019][0020] 其中[0021] Ra选自[0022][0023] 其中[0024] Ra1、Ra4、Ra5、Ra6和Ra7独立地选自烷基和芳基,[0025] Ra2选自氢和甲基,[0026] 每个Ra3独立地选自氢和甲基,[0027] c是1至40的整数,[0028] d、e、f和g是独立地为2至6的整数,[0029] Rw是烷基,[0030] 每个Rx独立地选自羟基、氧基烷基、氧基烷二基氧基烷基、氧基芳基和氧基酰基,[0031] w选自0和1,且[0032] x选自0、1和2,[0033] 前提条件是w和x之和为0至2,[0034] 和[0035] 至少一个根据式(B)的结构单元[0036][0037] 其中[0038] Rb选自[0039][0040] 其中[0041] L是C3‑C8‑烷二基,[0042] Rb1、Rb2和Rb3选自烷基和芳基,[0043] h、i和j是独立地为2至6的整数,[0044] 每个Ry独立地选自羟基、氧基烷基、氧基烷二基氧基烷基、氧基芳基和氧基酰基,[0045] Rz是烷基,[0046] y选自0、1和2,[0047] z选自0和1,[0048] 前提条件是y和z之和为0至2,[0049] 或该硅氧烷化合物的盐。[0050] 在以下说明书和从属权利要求中描述了特别好地解决上述缺陷的优选实施方案。有利地,本发明能够制备具有优异的整体性质的粘合剂制剂和密封剂制剂。它们甚至可以容易地被定制以满足特殊的市场需求。[0051] 有利地,用于粘合剂或密封剂制剂的根据本发明的硅氧烷化合物允许减少所需催化剂量,或者催化剂可以变得完全多余。[0052] 令人惊讶地,根据本发明的硅氧烷化合物大大缩短了粘合剂制剂或密封剂制剂的结皮时间,例如在与常用粘合剂或密封剂(如包含氨基丙基三烷氧基硅烷作为粘结剂的粘合剂或密封剂)相比时(参见实施例)。[0053] 进一步完全出乎意料的是,与现有技术已知的标准粘合剂获得的那些相比,粘合剂制剂或密封剂制剂在交联后(例如在干燥后)的机械性质是优异的。特别地,当使用根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂时,可获得高拉伸强度和高断裂伸长率以及低100%模量(在100%伸长率下的拉伸应力)。[0054] 总之,非常令人惊讶的是,根据本发明的硅氧烷化合物能够获得上述优点。当在粘合剂制剂或密封剂制剂中使用根据本发明的硅氧烷化合物时,可以实现非常平衡的一组结果(尤其是相对短的结皮时间,以及该固化制剂优异的粘附性能和好的机械性质)。[0055] 发明详述[0056] 除非另行说明,本说明书通篇中的百分比是重量百分比(重量%)。产率以理论产率的百分比给出。除非另行说明,本说明书中给出的浓度是指全部溶液或分散体的体积或质量。[0057] 根据本发明的术语“烷基”包括包含环状和/或非环状结构元素的支链或非支链烷基,其中该烷基的环状结构元素自然需要至少三个碳原子。C1‑CX‑烷基在本说明书和权利要求中是指具有1至X个碳原子(X为整数)的烷基。C1‑C8‑烷基例如尤其包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、叔戊基、新戊基、己基、庚基和辛基。取代的烷基理论上可以通过用官能团取代至少一个氢来获得。除非另行说明,烷基优选选自取代或未取代的C1‑C8‑烷基、更优选选自取代或未取代的C1‑C4‑烷基,这是由于它们改善的与粘合剂和密封剂制剂中的其它组分的相容性。[0058] 术语“烷二基”是具有两个自由价(键合位点)的相应基团。有时,其在本领域中被称为“亚烷基”。根据本发明的所述残基包含环状和/或非环状结构元素,并且可以是直链和/或支链的。C1‑C4‑烷二基例如尤其包括甲烷‑1,1‑二基、乙烷‑1,2‑二基、乙烷‑1,1‑二基、丙烷‑1,3‑二基、丙烷‑1,2‑二基、丙烷‑1,1‑二基、丁烷‑1,4‑二基、丁烷‑1,3‑二基、丁烷‑1,2‑二基、丁烷‑1,1‑二基、丁烷‑2,3‑二基。此外,键合到烷二基化合物上的个体氢原子(individualhydrogenatoms)在每种情况下可以被官能团(如上文对烷基所定义的那些)取代。除非另行说明,烷二基优选选自取代或未取代的C1‑C8‑烷二基、更优选选自取代或未取代的C1‑C4‑烷二基,这是由于它们改善的与粘合剂和密封剂制剂中的其它组分的相容性。[0059] 根据本发明的术语“芳基”是指环状的芳族烃残基,例如苯基或萘基,其中个体环碳原子可以被N、O和/或S替代,例如苯并噻唑基。优选地,在该硅氧烷化合物的制备中没有碳原子被替代以避免不合意的副反应。此外,芳基通过在每种情况下用官能团替换氢原子而任选被取代。术语C5‑CX‑芳基是指在环状芳族基团中具有5至X个碳原子(任选被N、O和/或S替代)的芳基(X自然为整数)。除非另行说明,优选C5‑C6‑芳基。[0060] 根据本发明的术语“酰基”是指包含经由羰基键合到一个部分上的氢或优选至少一个烷基的烃基。它们在形式上通过用与它们键合的部分替代羟基而衍生自羧酸。酰基的实例包括甲酰基(H‑CO‑)、乙酰基(CH3‑CO‑)和丙酰基(CH3‑CH2‑CO‑)。[0061] “氧基烷基”是进一步包含氧原子的烷基。所述氧原子是氧基烷基的键合位点。氧基烷基的实例尤其包括甲氧基(‑O‑CH3)、乙氧基(‑O‑CH2‑CH3)和正丙氧基(‑O‑CH2‑CH2‑CH3)。类似地,“氧基芳基”是进一步包含氧原子作为其键合位点的芳基,例如苯氧基(‑O‑C6H5)。[0062] 根据本发明的“烷二基氧基烷基”包含通过氧原子连接的烷基和烷二基。烷二基氧基烷基的实例包括甲氧基甲基(‑CH2‑O‑CH3)、乙氧基甲基(‑CH2‑CH2‑O‑CH3)、丙氧基甲基(‑CH2‑CH2‑CH2‑O‑CH3)和丁氧基甲基(‑CH2‑CH2‑CH2‑CH2‑O‑CH3)。[0063] “氧基烷二基氧基烷基”是具有另外的氧原子作为其键合位点的烷二基氧基烷基。氧基酰基基本上是酯基团的酸部分,实例是甲酸根(‑O‑CO‑H)、乙酸根(‑O‑CO‑CH3)和丙酸根(O‑CO‑CH2‑CH3)。[0064] 如果超过一个残基选自给定的组,除非下文中另行说明,每个残基彼此独立地选择,意味着它们可以选择为所述组的相同成员或不同成员。这包括根据式(A)和(B)提到的结构单元。本文一些化学式中的键合位点可由波浪线(“ ”)强调,如本领域中通常所用的那样。[0065] 在从属权利要求和/或以下说明书中描述的实施方案可以不受限制地组合,除非明确排除或在技术上不可能。只要技术上可行,这包括对本发明的不同方面描述的实施方案。为了避免不必要的重复,不再次引述它们。[0066] 说明书和权利要求中的术语“至少一个”是指“一个或超过一个”,例如两个或三个。术语“粘合剂”和“密封剂”在本文中和在权利要求中可互换使用。[0067] 根据本发明的硅氧烷化合物[0068] 根据本发明的硅氧烷化合物包含至少一个根据式(A)的结构单元和至少一个根据式(B)的结构单元。[0069] 根据各种因素,例如包含根据本发明的硅氧烷化合物的介质的pH值,硅氧烷化合物以由上式定义的形式存在或以相应的盐的形式存在。此类盐示例性例如是酸性盐如盐酸盐(通过用盐酸处理该硅氧烷化合物获得)或硫酸氢盐(通过用硫酸处理该硅氧烷化合物获得),或碱性盐如二氧化硅盐。在后一种情况下,羟基(例如通过该硅氧烷化合物中的硅原子键合的那些)任选转化为具有合适的抗衡离子(如钠离子或钾离子)的阴离子氧基基团‑ +(anionicoxo‑groups)(得到例如‑ONa)。这可以通过用碱性介质处理该硅氧烷化合物来实现,所述碱性介质包括碱,如氢氧化钠或氢氧化钾。优选的是,根据本发明的硅氧烷化合物不是盐,因为它在一些情况下可能使粘合剂制剂或密封剂制剂的配制复杂化。[0070] 根据本发明的硅氧烷化合物优选在至少一个根据式(A)的结构单元和至少一个根据式(B)的结构单元之间包含至少一个(直接)化学键。这意味着在根据本发明的硅氧烷化合物中,根据式(A)的结构单元与根据式(B)的结构单元键合。两个提到的结构单元通常通过该结构单元的两个硅原子之间的氧原子彼此键合。由此,根据本发明的硅氧烷化合物包含至少一个可如下表示的部分:[0071][0072] 在上述化学式中,根据式(A)的结构单元描绘在左手侧,根据式(B)的结构单元显示在右手侧。根据式(A)和/或(B)的其它结构单元任选键合到未桥接上式中两个所描绘的硅原子的氧原子上。a[0073] R优选选自aR更优选选自aR 甚至更优选选自[0074] Ra再更优选选自 Ra最优选是[0075] Ra1和Ra4优选独立地为C1‑C8‑烷基、更优选C2‑C4‑烷基。Ra5、Ra6和Ra7优选是C1‑C8‑a2 a3烷基、更优选C1‑C4‑烷基、甚至更优选C2‑C4‑烷基。R 优选是氢。R 优选是氢。c是优选为1至20、更优选1至10的整数。优选地,d、e、f和g是独立地为2至3的整数,甚至更优选d、e、f和g为2。[0076] Rw优选为C1‑C18‑烷基、更优选C1‑C4‑烷基、最优选甲基。[0077] 每个Rx优选独立地选自羟基、氧基‑C1‑C4‑烷基、氧基‑C1‑C4‑烷二基氧基‑C1‑C4‑x烷基和氧基乙酰基。更优选地,R 选自羟基、甲氧基和乙氧基。尤其在反应性粘合剂制剂或密封剂制剂的情况下,后两种因更快的结皮时间是甚至更优选的。[0078] 优选地,w为0。[0079] 在根据本发明的硅氧烷化合物包含超过一个根据式(A)的结构单元的情况下,x平均优选为0.5至2.7、更优选0.7至2、甚至更优选0.9至1.1。在使用根据本发明的硅氧烷化合物的混合物的情况下,x平均(基于所述混合物)优选落在上述范围内。[0080] L优选是C3‑C6‑烷二基,更优选选自1,3‑丙二基(‑CH2‑CH2‑CH2‑)和异丁二基(‑CH2‑CH(CH3)‑CH2‑),甚至更优选L是1,3‑丙二基。[0081] Rb优选选自b更优选地,R选自[0082] 整数h、i和j彼此独立地优选选自2和3,更优选它们为2。b[0083] 特别优选的是,R选自其中h、i和j是独立地为2至3的整数。[0084] Rb1、Rb2和Rb3优选选自C1‑C8‑烷基、更优选选自C2‑C4‑烷基。[0085] Ry优选选自羟基、氧基‑C1‑C4‑烷基、氧基‑C1‑C4‑烷二基氧基‑C1‑C4‑烷基和氧基y乙酰基。更优选地,R 选自羟基、甲氧基和乙氧基。尤其在反应性粘合剂制剂或密封剂制剂的情况下,后两种因更快的结皮时间是甚至更优选的。[0086] Rz优选是C1‑C18‑烷基、更优选C1‑C4‑烷基、最优选甲基。优选地,z为0。更优选地,w和z均为0。[0087] 在根据本发明的硅氧烷化合物包含超过一个根据式(B)的结构单元的情况下,y平均优选为0.5至2.7、更优选0.7至2、甚至更优选0.9至1.1。在使用根据本发明的硅氧烷化合物的混合物的情况下,y平均(基于所述混合物)优选落在上述范围内。[0088] 根据式(A)的结构单元对根据式(B)的结构单元的(数值)比优选为0.05至10、更优选0.1至3、甚至更优选0.55至2、再更优选0.9至1.1。最优选地,所述比为1.0。在后一种情况下,该硅氧烷化合物包含相等数量的根据式(A)和(B)的结构单元。根据式(A)和(B)的结构单元的所述比因优异的粘附性质而有利地提供优异的反应性和机械性能。[0089] 根据本发明的硅氧烷化合物优选包含1至50、更优选1至30、甚至更优选2至30、再更优选3至10个根据式(A)的结构单元。根据本发明的硅氧烷化合物优选包含1至30、更优选2至20、甚至更优选3至10个根据式(B)的结构单元。[0090] 根据本发明的硅氧烷化合物中根据式(A)和(B)的结构单元的比率和数量可以通1 29过本领域技术人员已知且容易获得的标准分析方法来测量。示例性地,H‑NMR和/或 Si‑a bNMR可用于该目的,例如通过比较分别结合在与R和R的硅原子相邻的碳原子上的α‑质子的x y信号。或者,分别与根据本发明的硅氧烷化合物的硅原子相关的R和R的相关信号可用于分析目的。[0091] 优选地,根据本发明的硅氧烷化合物不含其它聚合物结构单元,特别是聚氨酯、聚二甲基硅氧烷(在本领域中被称为有机硅)、聚醚、聚丙烯酸酯、聚丁二烯、前述物质的共聚物和混合物。特别优选地,根据本发明的硅氧烷化合物由根据式(A)和(B)的结构单元组成。[0092] 在本发明的一个实施方案中,根据本发明的硅氧烷化合物中每个硅原子的可水解烷氧基的平均数优选为0.3至2.0、优选0.5至1.5、更优选0.75至1.25,如可通过全部水解和x y后续的GC分析或通过NMR分析测得。为了具有一个或多个可水解烷氧基,R和/或R 中的一个或多个必须不为羟基、优选为烷氧基、更优选选自甲氧基和乙氧基。这改善了包含此类硅氧烷化合物的粘合剂制剂或密封剂制剂的反应性。在需要特别环境友好的化合物的情况下,x可水解烷氧基的量优选低于所述最小阈值、更优选小于0.1、理想地为0。这可以通过选择Ry和/或R为羟基来实现(在后一种情况下大部分或全部)。[0093] 如前所述,根据本发明的硅氧烷化合物包含根据式(A)和(B)的结构单元或优选由根据式(A)和(B)的结构单元组成。发现由提到的结构单元组成的硅氧烷化合物特别好地满足上文限定的目的。[0094] 该硅氧烷化合物通常包含直链、支链、悬链(catenary)和环状结构中的一种或多种。这些结构通常由根据式(A)和(B)提到的结构单元形成。[0095] 根据本发明的硅氧烷化合物中根据式(A)的结构单元和根据式(B)的结构单元以无规、梯度、嵌段或交替模式中的一种或多种来排列。优选地,根据式(A)的结构单元和根据式(B)的结构单元以无规、梯度或交替模式中的一种或多种来排列。由此可能在本发明的含义内的是,根据本发明的硅氧烷化合物包含其中个体结构单元以一种模式(例如无规)排列的实体,而在相同的硅氧烷化合物中存在其中个体结构单元以另一模式(例如嵌段)排列的另一实体。[0096] 在本发明的一个优选实施方案中,该硅氧烷化合物包含或优选由以下组成:[0097] ‑至少一个根据式(A)的结构单元,其中Ra选自a5 a6 a7其中R 、R 和R 各自独立地为C1‑C4‑烷基、优选C2‑C4‑烷基,和[0098] ‑至少一个根据式(B)的结构单元,其中Rb选自其中h、i和j是独立地为2至3的整数。此类硅氧烷化合物在粘合剂制剂或密封剂制剂中用作粘结剂时显示出出色的性质。在该实施方案中,仍优选的是w和z为0。根据式(A)和(B)的结构单元可以描绘如下:[0099][0100] 在本发明的一个实施方案中,使用至少两种根据本发明的硅氧烷化合物的混合物。根据本发明的硅氧烷化合物是双功能的(dual‑functional),并且可以在粘合剂制剂或密封剂制剂中充当共交联剂。根据本发明的硅氧烷化合物有利地用于粘合剂制剂或密封剂制剂,例如作为粘结剂。[0101] 合成硅氧烷化合物的方法[0102] 在第二方面,本发明涉及合成硅氧烷化合物、优选根据本发明的硅氧烷化合物的方法。[0103] 根据合成硅氧烷化合物、优选根据本发明的硅氧烷化合物的方法,至少一种根据式(I)的硅烷[0104][0105] 其中[0106] R1选自[0107][0108] 其中[0109] R11、R14、R15、R16和R17选自烷基和芳基,[0110] R12选自氢和甲基,[0111] 每个R13独立地选自氢和甲基,[0112] o是1至40的整数,[0113] p、q、r和s是独立地为2至6的整数,[0114] 每个R2独立地选自氢、烷基、烷二基氧基烷基、芳基和酰基,[0115] R3是烷基,[0116] α选自0和1,[0117] 与至少一种根据式(II)的硅烷反应:[0118][0119] 其中[0120] R6是烷基,[0121] R7选自[0122][0123] 其中[0124] R71、R72和R73独立地选自烷基和芳基,[0125] L’是C3‑C8‑烷二基,[0126] t、u和v是独立地为2至6的整数,[0127] 每个R8独立地选自氢、烷基、烷二基氧基烷基、芳基和酰基,[0128] 且γ选自0和1。[0129] 根据式(I)的硅烷与根据式(II)的硅烷的反应通常是缩合反应。任选在其之前进2 8行水解步骤,所述水解步骤从提到的硅烷之一中释放离去基团(基本上分别由R 或R形成)如醇或酸(阴离子)。该水解可以由水和/或一些下文中描述的催化剂(特别是酸和碱)来介导。1[0130] R优选选自1更优选地,R选自1甚至更优选地,R 选自1再甚至更优选地,R 选1自 最优选地,R是[0131] 优选地,o是2至20、更优选2至10的整数。[0132] 优选地,p、q、r和s独立地选自2和3;更优选地,它们是2。[0133] R2优选选自C1‑C4‑烷基、C1‑C4‑烷二基氧基‑C1‑C4‑烷基和乙酰基。这种选择允许2更快的水解和/或缩合,并由此允许更短的总反应持续时间。更优选地,R 选自甲基和乙基,出于环境的原因,后者是甚至更优选的。[0134] R11和R14优选是C1‑C8‑烷基、更优选C1‑C4‑烷基。R15、R16和R17优选是C1‑C8‑烷基、12 13 3更优选C1‑C4‑烷基和甚至更优选C2‑C4‑烷基。R 优选是氢。R 优选是氢。R优选是C1‑C18‑烷基、更优选C1‑C4‑烷基、最优选甲基。α优选是0。[0135] R6优选是C1‑C18‑烷基、更优选C1‑C4‑烷基、最优选甲基。优选地,γ是0。更优选地,α和γ均是0。[0136] L’优选是C3‑C6‑烷二基、更优选选自1,3‑丙二基(‑CH2‑CH2‑CH2‑)和异丁二基(‑CH2‑CH(CH3)‑CH2‑),甚至更优选L’是1,3‑丙二基。[0137] R7优选选自7更优选地,R 选自7整数t、u和v彼此独立地优选选自2和3,更优选它们是2。特别优选的是,R选自其中t、u和v是独立地为2至3的整数。[0138] R71、R72和R73优选是C1‑C8‑烷基、更优选C2‑C4‑烷基。[0139] R8优选选自C1‑C4‑烷基、C1‑C4‑烷二基氧基‑C1‑C4‑烷基和乙酰基。这种选择允许8更快的水解和/或缩合,并由此允许更短的总反应持续时间。更优选地,R 选自甲基和乙基,出于环境和工作安全性的原因,后者是甚至更优选的。[0140] 至少一种根据式(I)的硅烷对至少一种根据式(II)的硅烷的摩尔比优选为0.05至10、更优选0.1至3、甚至更优选0.55至2、再更优选0.9至1.1、最优选它们等摩尔使用。在该反应中使用超过一种的特定类型的硅烷——其是根据式(I)的硅烷或根据式(II)的硅烷——的情况下,适用所有这一特定类型的硅烷的物质的累积量。[0141] 优选地,该反应由催化剂介导。合适的催化剂及其对硅烷的此类缩合反应的影响是本领域中已知的。优选的催化剂选自有机酸、无机酸、有机碱、无机碱、氟化物源和金属化合物。优选的有机酸是柠檬酸和苹果酸。优选的无机酸是硝酸、盐酸和硫酸。优选的无机碱是金属氢氧化物如氢氧化钠和氢氧化钾。优选的有机碱是烷基胺如三乙胺和三乙醇胺,以及醇盐如甲醇钠。优选的氟化物源是能够释放氟离子的盐,如氟化氢、氟化钠和氟化铵。优选的金属化合物特别包括钛盐和锆盐,如相应的醇盐,例如四异丙醇钛和四异丙醇锆。[0142] 催化剂的量取决于反应中使用的硅烷和催化剂。可用的量可以通过常规试验来确定。作为一般的指导,本发明人发现,基于硅烷的总量计,0.001至0.1、优选0.05至0.05摩尔当量的催化剂量是有用的。催化剂在反应开始时或在反应进行时加入。[0143] 优选地,为了促进根据式(I)的硅烷和根据式(II)的硅烷的反应,将水加入所述硅烷中。其可以在所述反应的过程中加入,或者其可以在将硅烷添加到合适的容器中之前装入所述容器。第一种选择是优选的,因为促进了反应控制。通过向硅烷中加入水,实现了目标水解。这又使得根据本发明的硅氧烷化合物具有非常窄的分子量分布,使其具有更可预测的性质。[0144] 基于硅烷的总量(即使用的所有硅烷的物质的累积量)计,水量优选为0.1至10当量。更优选地,基于硅烷的总量计,水量为0.5至2当量。水优选在充分混合下加入,尤其是如果不使用能溶解水和硅烷的溶剂的话。[0145] 任选地,根据式(I)的硅烷与根据式(II)的硅烷的反应在至少一种溶剂(除水之外)中进行。通常,可以使用与该反应的其它组分具有足够的相容性的任何溶剂。优选地,该至少一种溶剂是质子溶剂。更优选地,该至少一种溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇和前述溶剂的混合物。[0146] 通常进行根据式(I)的硅烷与根据式(II)的硅烷的反应,直到根据式(I)的硅烷和/或根据式(II)的硅烷完全或几乎完全消耗(例如90%或更多)。这可以通过标准手段如气相色谱法或NMR来控制。典型的反应持续时间为1分钟至24小时、优选1至12小时、更优选2至10小时、甚至更优选6至8小时。该反应优选在惰性气氛下进行以避免不合意的副反应,例如在氮气或氩气气氛下。[0147] 要在根据式(I)的硅烷与根据式(II)的硅烷的反应过程中使用的可用温度尤其取决于所用的个别硅烷和溶剂(如果有的话)。通常,根据式(I)的硅烷与根据式(II)的硅烷的反应过程中的温度优选为10至95℃、更优选50至90℃、甚至更优选60至80℃。[0148] 根据式(I)的硅烷与根据式(II)的硅烷的反应优选包括蒸馏步骤。根据式(I)的硅烷与根据式(II)的硅烷的反应更优选在蒸馏步骤之后进行。或者,蒸馏步骤在反应过程中和任选在其完成后进行。所述蒸馏步骤的目的在于减少溶剂和可能的任何释放的挥发性有2 8机化合物(VOC)如分别由残基R和R形成的醇的量。这能够减少挥发性有机化合物的量,并进一步有利地提高闪点。由此,当使用时,由于需要采取较少的预防措施如通风和防爆或防火措施,获得的硅氧烷化合物允许更容易的处理。该蒸馏步骤优选使用减压来进行。在蒸馏过程中通常使用的塔底温度为50至120℃。压力可以相应地调节。[0149] 在蒸馏步骤后,挥发性有机化合物(特别是醇)的量优选为5重量%或更小、更优选1重量%或更小。该方法由此优选适于合成根据本发明的硅氧烷化合物,释放减少量的挥发性有机化合物(VOC)。VOC的减少是环境有益的。[0150] 通过加入水和/或任选的催化剂,可以开始根据式(I)的硅烷和根据式(II)的硅烷与提到的硅烷之一或与两种提到的硅烷的混合物的反应。[0151] 在本发明的一个实施方案中,用于合成硅氧烷化合物的方法包括以下合成步骤:[0152] A1)将根据式(I)和(II)的硅烷装入合适的容器,优选在惰性气氛(例如氮气)下;[0153] A2)加入水和任选的至少一种溶剂(除水之外),单独地或作为与水的混合物;[0154] A3)任选地,加入催化剂;[0155] A4)将由此获得的混合物加热足以形成该硅氧烷化合物的时间;和[0156] A5)在反应过程中和/或在反应完成后,通过蒸馏从该反应混合物中除去挥发性有机化合物。[0157] 方法步骤A1至A3的顺序可以改变为任何顺序。优选地,以上述顺序进行该步骤。[0158] 或者,该硅烷逐步加入。在这种情况下,合成硅氧烷化合物的方法包括以下合成步骤:[0159] B1)将式(I)和(II)的硅烷之一装入合适的容器中,优选在惰性气氛(例如氮气)中;[0160] B2)加入水和任选的至少一种溶剂(除水之外),单独地或作为与水的混合物;[0161] B3)任选地,加入催化剂;[0162] B4)向所得混合物中加入另一种根据式(I)和(II)的硅烷;[0163] B5)将由此获得的混合物加热足以形成该硅氧烷化合物的时间;和[0164] B6)在反应过程中和/或在反应完成后,通过蒸馏从该反应混合物中除去挥发性有机化合物。[0165] 方法步骤B1至B3的顺序可以改变。虽然不那么优选,但是也可以在方法步骤B4之后运行方法步骤B3。在后一种情况下,方法步骤B1和B2在方法步骤B4和B3之前进行。[0166] 可通过合成硅氧烷化合物的方法获得的硅氧烷化合物[0167] 在第三方面,本发明涉及可通过前述方法(直接)获得或通过前述方法获得的硅氧烷化合物。上文中概述的细节和偏好在加以必要变更后适用。[0168] 根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂[0169] 在第四方面,本发明涉及粘合剂制剂(在本领域中也称为粘合剂)或密封剂制剂(在本领域中也称为密封剂)。根据本发明的粘合剂制剂和密封剂制剂优选是反应性的,特别优选是湿气固化的。反应性粘合剂制剂和密封剂制剂——在本发明的上下文中——是优选湿气固化的,意味着它们可以在接触水时产生在两个表面之间的粘结或密封。[0170] 根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂包含至少一种根据本发明的硅氧烷化合物。根据本发明的硅氧烷化合物通常在根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂中用作粘结剂。[0171] 基于根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂的总重量计,根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂中根据本发明的硅氧烷化合物的量优选为0.1至10重量%、更优选0.2至5重量%、甚至更优选0.5至2.5重量%。[0172] 根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂任选包含至少一种添加剂。该至少一种任选的添加剂选自聚合物(特别是硅烷改性聚合物(SMP))、填料、颜料或染料、增塑剂、流变助剂、其它粘结剂、增粘树脂、干燥剂、溶剂、消泡剂、UV稳定剂、抗氧化剂、用于硅氧烷化合物的交联反应的催化剂、水解稳定剂、反应性稀释剂、粘合剂树脂、阻燃剂、粘附促进剂、向该组合物提供特定性质的其它添加剂,如导电添加剂或润湿助剂,以及两种或更多种前述添加剂的混合物。更优选地,该至少一种添加剂选自聚合物(特别是硅烷改性聚合物)、填料、增粘树脂、增塑剂和用于硅氧烷化合物的交联反应的催化剂,以及两种或更多种前述添加剂的混合物。[0173] 基于根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂的总重量计,添加剂的量通常为1.0至99.5重量%、优选90.0至99.9重量%、更优选97.5至99.5重量%。这种情况下相对于100重量%的余量通常是根据本发明的硅氧烷化合物。单个添加剂的量(如果使用超过一种的话)可以基于标准制剂或常规试验。[0174] 根据本发明的粘合剂组合物或密封剂制剂优选包含至少一种聚合物。要用于粘合剂或密封剂制剂的聚合物是本领域技术人员广泛可得的,并如果需要可以基于它们的已知性质和常规试验来选择。硅烷改性聚合物在本发明的上下文中是优选的。硅烷改性聚合物是已经用硅烷基团改性的聚合物。硅烷改性聚合物优选属于聚合物群组如聚氨酯、聚硅氧烷(对应于有机硅)、聚醚、聚丙烯酸酯或聚丁二烯,前提条件是它们具有每聚合物分子至少一个和优选至少两个硅烷基团。该硅烷基团可以连接到聚合物分子中的不同位点。它们优选是聚合物的端基(=末端基团)和/或聚合物结构中的非末端基团。该硅烷基团选自烷基二烷氧基硅烷基团和/或三烷氧基硅烷基团,尤其选自甲基二甲氧基硅烷基团和/或三甲氧基硅烷基团和/或甲基二乙氧基硅烷基团和/或三乙氧基硅烷基团。非常特别优选的是其中该改性的硅烷改性聚合物具有末端或非末端烷基二烷氧基硅烷基团和/或三烷氧基硅烷基团的组合物。硅烷改性聚合物中的硅烷基团赋予随着水分进入该组分而进入交联反应的性质。通常,在湿气(例如空气湿度)进入时,取决于硅烷基团的可水解部分(例如烷氧基)的性质,形成硅‑氧桥Si—O—Si,并消除醇、羧酸、肟或胺。这通常用不同聚合物的硅烷基团来发生,由此形成三维网络。[0175] 该硅烷基团可以以多种不同的方式键合到聚合物结构上。该硅烷基团的硅原子可以直接或经由间隔基团如烷二基连接到聚合物结构上。该硅烷基团示例性地经由反应性端基,例如经由该聚合物的乙烯基、羟基、氨基或异氰酸酯基连接,所述反应性端基可以与硅烷基团的相应反应性基团反应。[0176] 例如,可以令用异氰酸酯基团封端的聚氨酯与氨基烷基三烷氧基硅烷反应以获得三烷氧基硅烷封端的聚氨酯。这些反应是本领域技术人员已知的,并且相应聚合物例如可购自BayerMaterialScienceAG、MomentiveSpecialtyChemicalsInc.和EvonikOperationsGmbH。[0177] 用硅烷基团封端的聚醚的一个实例是来自KanekaCorporation的MS聚合物。用硅烷基团封端的聚丙烯酸酯的一个实例是来自KanekaCorporation的XMAP聚合物。用硅烷基团封端的聚丁二烯的一个实例是来自KanekaCorporation的EPION聚合物。用硅烷基团封端的聚硅氧烷的实例是可购自多个不同制造商的湿气交联聚硅氧烷(RTV1产品)。根据本发明使用的硅烷改性聚合物中硅烷基团的含量通常为1至20、优选2至10。对每个聚合物分子,存在平均2至10、优选2至4个硅烷基团。[0178] 该聚合物在25℃下通常为液体,并通常具有5000至1000000mPas、优选10000至50000mPas的25℃下的粘度(根据DIN53019测定)。特别优选的硅烷改性聚合物是已经用硅烷基团改性并具有10000至1000000mPas、优选30000至50000mPas的25℃下的粘度(根据DIN53019测定)的聚氨酯。基于根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂的总重量计,聚合物的量优选为20至98重量%。[0179] 根据本发明的粘合剂组合物或密封剂制剂优选包含至少一种填料。有用的填料可选自多种材料。例如,可以使用白垩、天然研磨或沉淀的碳酸钙、碳酸钙镁、铝镁钙硅酸盐类型的硅酸盐(例如硅灰石),或重晶石和炭黑。或者可以使用页硅酸盐,如叶片形式的填料,例如蛭石、云母或滑石。经常使用填料的混合物。例如,可以使用表面涂覆形式的天然研磨白垩或未涂覆的白垩,以及沉淀的表面涂覆的白垩。基于根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂的总重量计,该(一种或多种)填料的量优选为40至65重量%。在一些情况下,有利的是干燥填料(即从中除去水),这是因为它们通常以相对较大的量在粘合剂制剂或密封剂制剂中使用,以避免不希望的副反应。为此,本领域技术人员可以采取许多常规方法,例如将填料在干燥器中放置在合适的干燥剂上足够长的时间以除去附着在其上的水,或通过对填料施以提高的温度来除去水。[0180] 根据本发明的粘合剂组合物或密封剂制剂优选包含至少一种增塑剂。优选的增塑剂是邻苯二甲酸烷基酯,如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸苄基丁酯、邻苯二甲酸二苄酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯和邻苯二甲酸二(十一烷基)酯。但是,同样合适的是选自有机磷酸酯、己二酸酯和癸二酸酯,或者苯甲酸苄酯、液体聚丁烯、二苯甲酸酯或二‑或低聚丙二醇、苯酚或甲酚的烷基磺酸酯、二苄基甲苯或二苯醚或环己烷‑1,2‑二甲酸二异壬酯的已知增塑剂。特别优选使用的增塑剂的选择标准首先由粘合剂制剂或密封剂制剂来指引,其次由粘度以及由所需流变性质来指引。基于根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂的总重量计,增塑剂的量优选为10至50重量%。[0181] 根据本发明的粘合剂组合物或密封剂制剂优选包含一种或多种增粘树脂,其通常可以分为天然树脂和合成树脂。这些的实例包括醇酸树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、酚树脂、聚氨酯树脂、烃树脂和天然树脂如松香、木材松节油和妥尔油。该合成树脂包括烃树脂、酮树脂、苯并呋喃‑茚树脂、异氰酸酯树脂和萜烯‑酚树脂。基于根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂的总重量计,增粘树脂的量优选为0.1至10.0重量%。[0182] 根据本发明的粘合剂组合物或密封剂制剂优选包含至少一种干燥剂。合适的干燥剂例如是烷氧基硅烷,如乙烯基三甲氧基硅烷。基于根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂的总重量计,至少一种干燥剂的量优选为0.1至5.0重量%、更优选0.5至2.5重量%。[0183] 根据本发明的粘合剂组合物或密封剂制剂优选包含至少一种用于硅氧烷化合物和任选的所述聚合物,优选所述硅烷改性聚合物的交联反应的催化剂。本领域技术人员知道此类催化剂。此类催化剂可以允许硅氧烷化合物的分子间和/或分子内交联。这些的实例是锡催化剂,例如锡络合物,如二丙酮二辛基锡或二烷基锡羧酸盐如二月桂酸二丁基锡或二硬脂酸二丁基锡。其它实例是胺(例如DABCO),和钛化合物、锌化合物、铋化合物或锆化合物(例如钛酸盐或锆酸盐)。基于根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂的总重量计,用于该硅氧烷化合物的交联反应的催化剂的量优选为0.01至3.0重量%、优选0.01至0.5重量%、更优选0.01至0.2重量%。有利地,与现有技术解决方案相比,用于该硅氧烷化合物的交联反应的催化剂的量可以减少,而没有任何不利影响。[0184] 此外,根据本发明的粘合剂组合物或密封剂制剂任选包含至少一种溶剂。该至少一种溶剂优选是液体烃(在20℃和常压下为液体),其优选选自戊烷、己烷及其混合物。[0185] 任选地,根据本发明的粘合剂组合物或密封剂制剂包含至少一种颜料或染料。无机物或有机物是市售的,并且许多有色化合物可用于该目的(只要其与该制剂相容)。颜料的优选实例是二氧化钛或炭黑。[0186] 根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂任选包含至少一种消泡剂。至少一种消泡剂的实例包括基于脂肪醇或基于有机硅的消泡剂。[0187] 此外,根据本发明的粘合剂组合物或密封剂制剂任选包含至少一种抗氧化剂。至少一种抗氧化剂的实例是酚类,尤其是空间位阻酚类,多官能酚类,含硫或含磷的酚类,胺类,尤其是HALS类型(受阻胺光稳定剂)。[0188] 任选地,根据本发明的粘合剂组合物或密封剂制剂任选包含至少一种流变助剂。优选的流变助剂是触变剂,如热解法和沉淀二氧化硅、膨润土、脲衍生物、聚酰胺蜡、原纤化短纤维或短浆纤维。[0189] 此外,根据本发明的粘合剂组合物或密封剂制剂任选包含至少一种其它粘结剂(除根据本发明的硅氧烷化合物之外)。优选使用基于烃树脂、酚树脂、萜烯‑酚树脂、间苯二酚树脂或其衍生物、改性或未改性的树脂酸或其酯(如枞酸衍生物)、多胺、聚胺酰胺(polyamineamides)、酸酐或含酸酐共聚物的其它粘结剂。优选地,根据本发明的粘合剂组合物或密封剂制剂不包含促进其配制的任何其它粘结剂。[0190] 根据本发明的粘合剂组合物或密封剂制剂任选包含至少一种UV稳定剂。合适的UV稳定剂例如是氢醌、氢醌甲基醚、2,3‑(二叔丁基)氢醌、1,3,5‑三甲基‑2,3,6‑三(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苄基)苯、季戊四醇四‑3‑(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯酚)丙酸酯、3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酸正十八烷基酯、4,4‑亚甲基双(2,6‑二叔丁基苯酚)、4,4‑硫基双(6‑叔丁基‑邻甲酚)、2,6‑二叔丁基苯酚、6‑(4‑羟基苯氧基)‑2,4‑双(正辛基硫基)‑1,3,5‑三嗪、二正十八烷基3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苄基膦酸酯、2‑(正辛基硫基)乙基‑3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯甲酸酯、山梨糖醇六[3‑(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酸酯]、对羟基二苯胺、N,N'‑二亚苯基二胺(N,N'‑diphenylenediamine)或吩噻嗪。或者,可以使用无机化合物如二氧化钛、氧化铁或氧化锌。所述无机化合物优选以其纳米颗粒形式(即通过光散射测得的d50为100nm或更低)使用。[0191] 在本发明的一个优选实施方案中,根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂包含(或由其组成):[0192] ‑至少一种根据本发明的硅氧烷化合物、优选一种根据本发明的硅氧烷化合物,通常作为粘结剂(优选以0.1至10重量%的量);[0193] ‑至少一种聚合物、优选至少一种硅烷改性聚合物(优选以20至98重量%的量);[0194] ‑任选地,至少一种增粘树脂(优选以0.1至10重量%的量);[0195] ‑任选地,至少一种增塑剂(优选以10至50重量%的量);[0196] ‑任选地,至少一种填料(优选以40至65重量%的量);[0197] ‑任选地,至少一种干燥剂(优选以0.1至5.0重量%的量)和[0198] ‑任选地,至少一种用于该硅氧烷化合物的交联反应的催化剂(优选以0.01至3.0重量%的量)。在该实施方案中,优选根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂包含提到的任选化合物(或由其组成)。[0199] 通常,该粘合剂制剂或密封剂制剂可以通过混合上述各个组分来制备。本领域技术人员基于其常识知道如何混合组分的方法和方式,并可以熟练掌握配制过程。在本发明的方法中也可以使用标准粘合剂或密封剂制剂(即不含根据本发明的硅氧烷化合物的粘合剂或密封剂)并添加根据本发明的硅氧烷化合物。[0200] 优选地,根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂通过在排除湿气的情况下混合各组分来制备。这是本领域技术人员已知的,并且混合可以例如在本领域中常用的行星式混合器和溶解器中进行。在这种情况下,优选在减压下或在氮气气氛下进行。[0201] 在制造后,优选将根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂分配到气密容器中,例如分配到料筒中或塑料袋中,并优选在这些容器中至少部分用保护性气体(例如氮气)覆盖。根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂可以从该容器中手动地或借助计量设备来施加。本领域技术人员知晓加工该粘合剂制剂或该密封剂制剂的各种变体。[0202] 根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂具有非常好的储存稳定性,尤其是如果在排除湿气的情况下储存的话。在施加到待粘结的基底上之后,它们优选在作为反应性制剂的湿气的影响下固化(参见上文)。通常,空气湿度足以引起根据本发明的反应性粘合剂制剂或密封剂制剂的交联。[0203] 根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂具有非常好的加工性能,并可以以简单的方式加工。在施加到基底上之后结皮。在23℃和50%相对空气湿度下,通常在1至120分钟(取决于制剂)内结皮。彻底固化的持续时间取决于多种因素,包括所需粘合剂粘结的厚度。通常,1至5毫米的层的彻底固化在24小时内进行。[0204] 根据本发明产生的粘结的突出之处在于出色的机械性质和优异的粘附性。彻底固2 2化的粘结通常具有在100%伸长率下0.1至10N/mm 的拉伸应力,和1至15N/mm的拉伸强度,100%至2000%的断裂伸长率,以及20至90的肖氏A硬度。[0205] 组分套盒(kit‑of‑parts)[0206] 在第五方面,本发明涉及用于提供根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂的组分套盒。[0207] 所述组分套盒至少包含组分C1和组分C2,其中组分C1包含至少一种根据本发明的硅氧烷化合物和任选的至少一种添加剂,所述添加剂选自填料、颜料、染料、增塑剂、流变助剂、粘结剂、增粘树脂、干燥剂、溶剂、消泡剂、UV稳定剂、抗氧化剂、用于该硅氧烷化合物的交联反应的催化剂、水解稳定剂、反应性稀释剂、粘合剂树脂、阻燃剂、粘附促进剂、向该组合物提供特定性质的其它添加剂,如导电添加剂或润湿助剂、以及两种或更多种前述添加剂的混合物;[0208] 并且[0209] 该组分C2包含水。[0210] 上述添加剂任选添加到组分C1和C2之一中。优选地,组分C1包含聚合物、干燥剂和用于该硅氧烷化合物的交联反应的催化剂,以避免与所述添加剂的组分C2中存在的水的任何不合意的反应。组分C1优选不含水。[0211] 组分C2是水(例如99.0重量%的水)或优选包括交联所需的水的糊剂。所述糊剂可以是包含水和来自填料、流变助剂中的一种或多种、优选增稠剂、增塑剂和任选的按需调节糊剂的pH值的酸和/或碱的糊剂。优选地,将该糊剂调节至适于所需用途的粘度。糊剂中水的量优选为0.5至99.9重量%、更优选1至10重量%。[0212] 两部分必须在使用前混合,例如用静态混合器。两种组分常常填充在具有静态混合器的双料筒中以便在排空过程中混合(例如通过压出)。[0213] 施加根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂的方法[0214] 在第六方面,本发明涉及将根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂施加到至少一个表面的至少一部分上的方法,包括给定顺序的方法步骤:[0215] a)提供所述至少一个表面;和[0216] b)用根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂处理所述至少一个表面。[0217] 由此,获得处理的表面。[0218] 所述至少一个表面优选包含至少一种选自木材、玻璃、金属、塑料、矿物和前述物质的混合物的材料或由其组成。该表面任选地被一层或多层油漆覆盖。[0219] 在本发明的上下文中优选的塑料是聚烯烃如聚丙烯和聚乙烯(其优选已经例如通过电晕或等离子体处理或通过表面的火焰处理进行预处理以进一步改善机械性质)、聚酯、聚碳酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯和上述物质的混合物或共混物,如ABS(丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯三元共聚物)。更优选聚酯(PET)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。优选的金属是铝。[0220] 所述至少一个表面用根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂进行处理。为此,将粘合剂制剂或密封剂制剂施加到所述至少一个表面上。该表面完全被该粘合剂制剂覆盖或仅部分被该粘合剂制剂覆盖。例如,将根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂铺展到该至少一个表面上或由料筒施加。[0221] 施加根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂的方法优选不包括用底漆处理该至少一个表面的步骤。底漆是准备步骤,目的在于改善否则不足的粘结的粘附强度。常用底漆的实例是硅烷(例如在合适的溶剂中稀释)。当使用根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂时不再需要该步骤,因为根据本发明的硅氧烷化合物是双功能的,并充当粘合剂和底漆。有利地,根据本发明的硅氧烷化合物本身充分改善了粘附性,使得不再需要另外的底漆。其进一步充当共交联剂。[0222] 优选地,施加根据本发明的粘合剂制剂的方法包括在方法步骤b)之后的其它方法步骤:[0223] c)形成处理过的至少一个表面与另一表面的粘结。[0224] 该另一表面优选选自上文列举的对所述至少一个表面所限定的组。使该另一表面与该至少一个表面和在其上的粘合剂制剂接触。这可以通过将这些表面彼此压在一起或通过任何其它方式来实现。[0225] 必要的是,该另一表面与该至少一个表面均与该至少一个表面上的粘合剂制剂接触。由此,两个表面借助根据本发明的粘合剂制剂彼此粘结。优选在根据本发明的粘合剂制剂上结皮之前,例如在其施用(方法步骤b))后的前5、10或30分钟内进行方法步骤c)。[0226] 优选地,由根据本发明的组分套盒施加该粘合剂制剂。甚至更优选地,其由包含根据本发明的组分套盒的双料筒施加。所述双料筒中的组分套盒的各部分可以通过用静态混合器压出该组分套盒的组分来混合。[0227] 本发明进一步涉及通过将根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂施加到至少一个表面上或通过采用施加根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂的方法形成的粘结或密封。当使用根据本发明的粘合剂制剂时,形成粘结,当使用根据本发明的密封剂制剂时,形成密封。[0228] 本发明进一步涉及包含此类粘结或密封的制品,如本文中描述的制品。[0229] 优选使用上述粘合剂制剂来产生上述表面粘结。尤其相关的是金属部件与塑料部件的粘结、两个或多个塑料部件的粘结、木材部件与塑料部件的粘结、玻璃部件与金属部件和/或塑料部件的粘结、矿物基底与金属和/或塑料部件的粘结。[0230] 进一步优选的用途涉及产生室内和室外粘结,尤其是用于机动车制造、集装箱制造、电器制造和造船、房地产的室内装修、立面覆层、屋顶密封等以及窗和门制造。最优选地,在保护性窗玻璃、夹层粘结、照明罩、灯座、开关部件和控制旋钮的生产中以及在窗户制造中产生粘结。[0231] 根据本发明的粘合剂制剂特别适于室内和室外的各种不同材料的张力补偿粘合粘结,其中一些材料彼此难以粘结,如木材、玻璃、金属、塑料和矿物基底。[0232] 根据本发明的粘合剂制剂或密封剂制剂可优选用于机动车制造、集装箱制造、电器制造和造船,但也可用于房地产的室内装修,包括“自助式(DIY)”应用,以及窗和门制造。[0233] 与铝粘结的应用实例是屋顶元件、金属衬里的粘结,例如冷却容器制造中的铝、绝热材料和塑料的夹层粘结,以及在车库制造中的绝热材料,以及通风管道彼此的密封和粘结。与聚碳酸酯粘结的应用实例是天窗、外壳,例如自行车架、遮盖物、特定挡风玻璃、温室、显示器和计算机监视器的粘结。与聚甲基丙烯酸甲酯(“PMMA”)的粘合粘结的应用实例是保护性窗玻璃与机械装置的粘结、以及银行和现金运输车辆中的防弹玻璃。开关板、照明罩、灯座、开关部件和控制旋钮的夹层粘结(例如在铝框架中的PMMA),以及在窗户制造中,例如用于移动房屋窗户。[0234] 现在将参考以下非限制性实施例来说明本发明。实施例[0235] 除非下文中另行说明,如在本说明书的提交日可获得的技术数据表中所述使用商业产品。除非另行说明,使用所引用标准的最新可获得版本。[0236] PolymerST77和 AMEO(3‑氨基丙基三乙氧基硅烷)获自EvonikOperationsGmbH。邻苯二甲酸酯增塑剂获自MerckKGaA。[0237] 合成实施例I[0238] 在氮气气氛中,将49.89克(0.2摩尔)二乙基氨基甲基三乙氧基硅烷(根据式(I)的硅烷)、44.27克(0.2摩尔) AMEO(根据式(II)的硅烷)和37.7克乙醇在配有滴液漏斗和回流冷凝器的250毫升四颈反应设备中混合。随后,经10分钟逐滴加入7.2去离子水和21.6克乙醇的混合物。在完全加入溶剂‑水混合物后,将反应混合物在回流下加热6小时。在加入0.13克甲醇钠溶液(在甲醇中40重量%)之前,将反应混合物的温度略微降低(降低大约5至10℃)。此后,将反应混合物在回流下再加热2小时,随后通过在减压下的蒸馏除去所有挥发性有机化合物。获得62.3克目标硅氧烷化合物。[0239] 合成实施例II[0240] 在氮气气氛下,将93.5克(0.375摩尔)二乙基氨基甲基三乙氧基硅烷(根据式(I)的硅烷)、99.2克(0.375摩尔)DAEO(2‑氨基乙基‑3‑氨基丙基三乙氧基硅烷,根据式(II)的硅烷)和77.1克乙醇在配有滴液漏斗和回流冷凝器的500毫升四颈反应设备中混合。随后,经10分钟逐滴加入13.5去离子水和40.5克乙醇的混合物。在完全加入溶剂‑水混合物后,将反应混合物在回流下加热6小时。在加入0.27克甲醇钠溶液(在甲醇中40重量%)之前,将反应混合物的温度略微降低(降低大约5至10℃)。此后,将反应混合物在回流下再加热2小时,随后通过在减压下的蒸馏除去所有挥发性有机化合物。获得126.0克目标硅氧烷化合物。[0241] 粘合剂制剂I(根据本发明)[0242] 通过如下所述在排除水的情况下混合所列成分来制备包含以下所列成分的以下粘合剂制剂。[0243][0244] 在旋转混合器(SpeedmixerDAC400FVZ)中,将硅烷改性聚合物和增塑剂在2500rpm下一起混合20秒。然后,用Speedmixer在2000rpm下在1分钟内将填料(在105℃下在烘箱中干燥)混入混合物中,并在将留在容器壁上的混合物手动转移到容器内部之后,在2000rpm下将其混合1分钟。随后将该初步混合物在室温下冷却30分钟。在加入干燥剂、粘附促进剂和催化剂后,用Speedmixer在2000rpm下将混合物混合1分钟,在将留在容器壁上的混合物手工转移到容器内部之后,在2000rpm下将其混合1分钟。将由此制备的粘合剂制剂转移到料筒中。由该料筒进行性能测试。[0245] 粘合剂制剂II(根据本发明)[0246] 如上文对粘合剂制剂I所述制备粘合剂制剂,但用合成实施例II的硅氧烷化合物代替合成实施例I的硅氧烷化合物。[0247] 对比粘合剂制剂1[0248] 如上文对粘合剂制剂I所述制备粘合剂制剂,但用 AMEO代替合成实施例I的硅氧烷化合物。[0249] 性能测试[0250] 根据DINENISO527:2019和DINEN1465:2009(撕裂强度、断裂伸长率、100%伸长下的拉伸应力、搭接剪切强度)测试该粘合剂制剂。[0251] 根据DIN52460:2015测量结皮时间。[0252][0253][0254][0255][0256][0257] 上述试验表明,与现有技术的解决方案相比,根据本发明的硅氧烷化合物在粘合剂制剂中具有优越性。当用于粘合剂制剂时,该硅氧烷化合物能够获得改善的机械性质。其进一步增强了与基底、特别是塑料基底(如PMMA)的粘接强度。[0258] 根据本发明的硅氧烷化合物的另一显著优点是与现有技术相比明显缩短了结皮时间,这使得从业者可以在更短的时间内继续进行后续工作步骤,节省了总成本。[0259] 通过考虑本说明书或本文中公开的本发明的实践,本发明的其它实施方案对于本领域技术人员将是显而易见的。说明书和实施例仅是示例性的,本发明的真正范围仅由所附权利要求限定。

专利地区:德国

专利申请日期:2021-08-24

专利公开日期:2024-09-03

专利公告号:CN116096826B


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