CN104884461A - 新颖烷氧基硅烷基-亚乙基末端含硅化合物、室温固化性有机聚硅氧烷组合物及由该组合物固化而获得的成型物 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种烷氧基硅烷基-亚乙基末端含硅化合物，其特征在于，由下述结构式(a)所表示，分子中至少包含1个硅烷基-亚乙基键。由此，提供一种用于室温固化性聚有机硅氧烷组合物的新颖基础聚合物，所述室温固化性聚有机硅氧烷组合物提供一种快速固化性及保存稳定性尤其优异且耐久性优异的固化物，

Description

新颖烷氧基硅烷基-亚乙基末端含硅化合物、室温固化性有机聚硅氧烷组合物及由该组合物固化而获得的成型物
技术领域
本发明涉及一种烷氧基硅烷基-亚乙基末端含硅化合物(alkoxysilyl-ethylene-group-terminated silicon-containingcompound)、室温固化性有机聚硅氧烷组合物及由该组合物固化而获得的成型物。
背景技术
到目前为止，公众已知晓各种类型的室温固化性组合物，尤其是室温固化性有机聚硅氧烷组合物，它们通过与空气中的水分接触，发生缩合反应并交联而在室温下固化成弹性体状，特别是释放乙醇而固化的类型的室温固化性组合物，它的特征是没有不良气味和不会腐蚀金属类，常常用于封接、粘结及涂覆电气/电子设备等。
作为上述类型的代表例，已公开了以下室温固化性有机聚硅氧烷组合物：由末端以羟基封端的聚有机硅氧烷、烷氧基硅烷及有机钛化合物所组成的室温固化性有机聚硅氧烷组合物；由末端以烷氧基硅烷基封端的聚有机硅氧烷、烷氧基硅烷及烷氧基钛所组成的室温固化性有机聚硅氧烷组合物；由末端以包含硅亚乙基的烷氧基硅烷基封端的直链状聚有机硅氧烷、烷氧基硅烷及烷氧基钛所组成的室温固化性有机聚硅氧烷组合物；以及，由末端以羟基封端的聚有机硅氧烷或末端以烷氧基封端的聚有机硅氧烷与烷氧基-α-硅酯化合物所组成的室温固化性有机聚硅氧烷组合物(专利文献1～4)。
这些组合物虽然获得了一定程度的保存稳定性、耐水性及耐湿性，但并未完全解决这些问题。进一步，快速固化性尚不充分。
如上所述，到目前为止，公众已知晓一种末端具有反应性烷氧基硅烷基的聚合物。此聚合物由于聚合物端基预先以烷氧基硅烷基封端，因此可以获得一种组合物，所述组合物的固化性不易随着时间而变化(降低)且保存稳定性优异。并且，可以任意调整操作性(粘度、触变性)，与空气中的水分发生反应，形成交联、弹性体，还能够获得优异的特性(硬度、抗断强度及断裂伸长率)。
然而，以这种末端具有反应性烷氧基硅烷基的有机硅氧烷聚合物为主要化学药剂(基础聚合物)的脱醇型室温固化性有机聚硅氧烷组合物，相较于目前为止公众已知晓的脱肟型、脱醋酸型、脱丙酮型等其他固化类型，由于与空气中的水分的反应性较低，因此，固化性不充分。
作为此问题的对策，已经着眼于与反应性烷氧基邻接的官能基(键结基)开展研究，并得出以下报告，α-烷氧基硅烷基甲基端基对空气中的水分具有特别高的反应性(专利文献5)。但是具有以下缺点：固化性仍不充分，邻接的官能基(键结基)会对耐久性产生不良影响，固化物的恢复力较低。
[现有技术文献]
(专利文献)
专利文献1：日本特公昭39-27643号公报；
专利文献2：日本特开昭55-43119号公报；
专利文献3：日本特公平7-39547号公报；
专利文献4：日本特开平7-331076号公报；
专利文献5：日本特表2012-511607号公报。
发明内容
[发明所要解决的课题]
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种室温固化性聚有机硅氧烷组合物及用于该组合物的新颖基础聚合物或其固化剂(交联剂)，所述室温固化性聚有机硅氧烷组合物可以提供一种例如快速固化性及保存稳定性优异且耐久性优异的固化物。
[解决课题的方法]
本发明是为了解决上述问题而完成的，提供一种烷氧基硅烷基-亚乙基末端含硅化合物(例如，有机硅烷化合物，有机硅氧烷化合物等)及使用该含硅化合物作为基础聚合物或固化剂(交联剂)的新颖室温固化性组合物，所述烷氧基硅烷基-亚乙基末端含硅化合物的特征在于，由下述结构式(a)所表示，在分子中至少包含1个硅烷基-亚乙基键：
结构式(a)中，R1是可以具有取代基且碳数为1至20的1价烃基，该烃基中的碳数为3以上的烃基也可以是环状也就是环烷基；R2是氢原子、或可以具有取代基且碳数为1至20的1价烃基；a是1至3的整数，n是0至10的整数。
如果使用这种烷氧基硅烷基-亚乙基末端含硅化合物来作为基础聚合物或固化剂(交联剂)，可以获得一种室温固化性组合物，所述室温固化性组合物可以提供一种快速固化性及保存稳定性优异、并且耐久性优异的固化物。
并且优选为，前述结构式(a)由下述结构式(1)所表示，在分子中至少包含1个具有硅烷基-亚乙基结构的有机甲硅烷氧基(n＝0)、或者具有被该硅烷基-亚乙基结构取代的烷基的有机甲硅烷氧基(n≥1)：
结构式(1)中，R1、R2、a及n与上述相同。
如果使用这种烷氧基硅烷基-亚乙基末端含硅化合物来作为例如室温固化性有机聚硅氧烷组合物的基础聚合物(直链状二有机聚硅氧烷)或交联剂(有机硅烷及其部分水解缩合物)，可以提供一种快速固化性及保存稳定性尤其优异且耐久性优异的固化物。
并且优选为，前述烷氧基硅烷基-亚乙基末端聚有机硅氧烷化合物由下述结构式(2)所表示，是分子链两末端以具有烷氧基硅烷基-亚乙基结构的有机甲硅烷氧基封端的直链状二有机聚硅氧烷：
结构式(2)中，R1、R2、a及n与上述相同；m是0～2000的整数。
如果是这种烷氧基硅烷基-亚乙基末端聚有机硅氧烷化合物，可以提供一种快速固化性及保存稳定性更加优异且耐久性优异的有机聚硅氧烷固化物(硅酮橡胶)。
并且，本发明提供一种室温固化性有机聚硅氧烷组合物，其含有：
(A)在1分子中具有至少2个键结有羟基及/或水解性硅烷基团的硅原子的二有机聚硅氧烷：100质量份；
(B)前述烷氧基硅烷基-亚乙基末端含硅化合物：0.1～30质量份；
(C)固化催化剂：0.001～15质量份；
(D)除了(B)成分以外的硅烷及/或其部分水解缩合物：0～30质量份；
(E)填充材料：0～1000质量份；及，
(F)粘结促进剂：0～30质量份。
如果是这种室温固化性有机聚硅氧烷组合物，可以提供一种室温固化性有机聚硅氧烷组合物，所述室温固化性有机聚硅氧烷组合物可以提供一种快速固化性及保存稳定性尤其优异且耐久性也优异的固化物(硅酮橡胶)。
并且优选为，前述室温固化性有机聚硅氧烷组合物作为涂覆剂、粘结剂及密封剂中的任一种使用。
如果是这种室温固化性有机聚硅氧烷组合物，作为例如要求耐热性、耐水性及耐湿性的涂覆剂、粘结剂及密封剂较为有用。
并且，提供一种成型物(硅酮橡胶成型物)，由本发明的室温固化性有机聚硅氧烷组合物固化而成。
如果是这种成型物，可以迅速固化，形成一种耐热性、耐候性、低温特性、对各种基材的粘结性、尤其对金属的粘结性优异的橡胶弹性体固化物。
[发明的效果]
如以上所说明，本发明的新颖含硅化合物(有机硅烷化合物、有机硅氧烷化合物等)提供一种快速固化性尤其优异的固化物，而且贮存例如12个月之后，一旦曝露于空气中将会迅速固化，表现出优异的物性。进一步，包含此新颖含硅化合物来作为基础聚合物或固化剂(交联剂)的组合物，作为要求耐热性、耐水性及耐湿性的粘结、密封剂而较为有用，特别是，可以作为要求耐蒸汽性及耐水性的建筑用途、电气电子用粘结剂用途而有效使用。
附图说明
图1是由合成实施例1所得的化合物1(三甲氧基硅烷基-亚乙基取代三甲基硅烷)的1H-NMR图表。
图2是将由合成实施例1所得的化合物1(三甲氧基硅烷基-亚乙基取代三甲基硅烷)的1H-NMR图表放大(6.0～7.5ppm附近)后的图。
图3是由合成实施例2所得的化合物2(三甲氧基硅烷基-亚乙基两末端四甲氧基二硅氧烷)的1H-NMR图表。
图4是由合成实施例2所得的化合物2(三甲氧基硅烷基-亚乙基两末端四甲氧基二硅氧烷)的13C-NMR图表、29Si-NMR图表。
图5是由合成实施例3所得的化合物3(二甲氧基甲基硅烷基-亚乙基两末端四甲氧基二硅氧烷)的1H-NMR图表。
图6是在合成实施例4中所使用的原料(末端含乙炔基的有机聚硅氧烷化合物)的1H-NMR图表。
图7是由合成实施例4所得的目标物(三甲氧基硅烷基-亚乙基末端有机硅氧烷化合物)的1H-NMR图表。
图8是将由合成实施例4所得的目标物(三甲氧基硅烷基-亚乙基末端有机硅氧烷化合物)的1H-NMR图表放大(6.4～7.4ppm附近)后的图。
具体实施方式
如上文所述，期望开发出一种室温固化性有机聚硅氧烷组合物及用于该组合物的新颖基础聚合物或固化剂(交联剂)，所述室温固化性有机聚硅氧烷组合物可以提供一种快速固化性及保存稳定性尤其优异且耐久性优异的固化物。
本发明人为了实现上述目的，反复努力研究，结果认识到只有当与烷氧基硅烷基邻接的键结基是烯类烃时，烷氧基的水解性才会显著提高；并且发现由下述结构式(a)、尤其是下述结构式(1)所表示的末端具有烷氧基硅烷基-亚乙基的硅化合物可以获得一种室温固化性组合物，所述室温固化性组合物能够提供一种快速固化性特别优异、并且保存稳定性及耐久性也良好的固化物；从而完成本发明。
也就是说，本发明的新颖含硅化合物是一种烷氧基硅烷基-亚乙基末端含硅有机硅化合物，其特征在于，由下述结构式(a)所表示，在分子中至少包含1个具有硅烷基-亚乙基键的有机硅烷基：
结构式(a)中，R1是可以具有取代基且碳数为1至20的1价烃基，该烃基中碳数为3以上的也可以是环状环烷基；R2是氢原子、或可以具有取代基且碳数为1至20的1价烃基；a是1至3的整数，n是0至10的整数。
并且优选为，前述结构式(a)由下述结构式(1)所表示，在分子中至少包含1个具有硅烷基-亚乙基键的有机甲硅烷氧基(n＝0)、或者具有被该硅烷基-亚乙基结构取代的烷基的有机甲硅烷氧基(n≥1)：
结构式(1)中，R1、R2、a及n与上述相同。
并且优选为，前述烷氧基硅烷基-亚乙基末端含硅化合物由下述结构式(2)所表示，是分子链两末端以具有烷氧基硅烷基-亚乙基结构的有机甲硅烷氧基封端的直链状二有机聚硅氧烷：
结构式(2)中，R 1、R2、a及n与上述相同；m是0～2000的整数。
以下，详细说明本发明。
<关于烷氧基硅烷基-亚乙基末端含硅化合物>
本发明的烷氧基硅烷基-亚乙基末端含硅化合物是有机硅烷化合物、有机硅氧烷化合物等有机硅化合物，在分子中至少包含1个硅烷基-亚乙基键。
在此，在上述结构式(a)、(1)及(2)中，作为R1、R2的取代或未取代且碳数为1～20、优选为碳数1～10、更优选为碳数1～6的一价烃基，可以例示：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基及十八烷基等烷基；环戊基、环己基等环烷基；及，这些基团的部分或全部氢原子被F、Cl及Br等卤原子、氰基、或甲氧基、乙氧基等低级烷氧基等取代的基团，例如3-氯丙基、3,3,3-三氟丙基、2-氰基乙基及甲氧基乙氧基等。其中，优选为甲基、乙基，尤其优选为甲基。
并且，在上述结构式(2)中，R2除了上述以外还可以例示：氢原子；乙烯基(vinyl group)、烯丙基、丙烯基、丁烯基、戊烯基及己烯基等烯基；苯基、甲苯基、二甲苯基及α-,β-萘基等芳基；苄基、2-苯基乙基及3-苯基丙基等芳烷基；及，这些基团的部分或全部氢原子被F、Cl及Br等卤原子和氰基等取代的基团。
分子链末端中的水解性基团(上述结构式(a)、(1)及(2)中的(OR1)a)可以列举例如：甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基及叔丁氧基等碳数1～5程度的烷氧基；及，甲氧基乙氧基、甲氧基丙氧基及乙氧基丙氧基等碳数1～5程度的烷氧基烷氧基等。其中，尤其优选为甲氧基、乙氧基。
并且，如上所述，n是0～10、优选为0～5、更优选为0～3的整数，m是0～2000、优选为0～1600、更优选为0～1000、进一步优选为0～500的整数，a是1～3的整数。
如果n大于10，由于反应性降低，而导致不适合。并且，如果m小于2000，由于可以任意调整操作性，因此较为合适。
本发明的新颖含硅化合物是有机硅烷化合物和有机硅氧烷化合物等有机硅化合物，末端具有烷氧基硅烷基-亚乙基，作为例如利用缩合反应而固化(交联)的室温固化性有机聚硅氧烷组合物的固化剂和主要化学药剂(基础聚合物)来使用，可以是直链或支链状。并且，在分子中，当同一硅上具有3个甲氧基等烷氧基时(a＝3)，由于存在3官能的烷氧基硅烷部位，因此，作为脱醇型室温硫化硅橡胶(room temperature vulcanizedsilicone rubber，RTV)的固化剂和主要化学药剂，尤其有用。
而且，当作为室温固化性有机聚硅氧烷组合物的主要化学药剂(基础聚合物)使用时，由结构式(1)所表示的含有烷氧基硅烷基-亚乙基的有机硅化合物优选为在分子中不具有Si-O-Si键结部分的有机硅烷化合物(也就是，结构式(1)中左端的硅原子全部被R2等1价烃基封端的三有机硅烷基、结构式(2)中m＝0所示的二硅氧烷化合物(二聚物)、或结构式(2)中m＝1～10程度的低分子硅氧烷低聚物)。
另一方面，当作为室温固化性有机聚硅氧烷组合物的主要化学药剂(基础聚合物)使用时，由结构式(1)所表示的含有烷氧基硅烷基-亚乙基的有机硅化合物优选为，例如，结构式(2)中m≥20、优选为m≥24程度的直链状二有机聚硅氧烷。
<烷氧基硅烷基-亚乙基末端含硅化合物的制造方法>
本发明的烷氧基硅烷基-亚乙基末端含硅化合物可以利用以下方法来制造，例如：使两末端具有乙炔基的二硅氧烷与八甲基环四硅氧烷在酸性催化剂下发生聚合反应，来制造两末端具有乙炔基的二有机聚硅氧烷，随后，与三烷氧基硅烷加成反应。此反应式由例如下述式[1]所表示：
式[1]中，R1、R2、n、m及a如上文所述。
并且，在本发明的烷氧基硅烷基-亚乙基末端含硅化合物中，结构式(2)中m＝0的二硅氧烷化合物可以通过例如，使两末端具有乙炔基的二硅氧烷与烷氧基硅烷发生加成反应来制造。此反应式由例如下述式[1’]所表示：
式[1’]中，R1、R2、a及n如上文所述。
加成反应催化剂是例如铂类、钯类及铑类的铂族类催化剂，但铂类的催化剂尤其适合。作为此铂类的催化剂，可以例示：铂黑、将固体铂负载于铝、硅等载剂而成的催化剂、氯铂酸、醇改性氯铂酸、氯铂酸与烯烃的络化物、或铂与乙烯硅氧烷的络化物等。这些铂的使用量可以是所谓的催化剂量，例如相对于三烷氧基硅烷类，以铂族金属换算可以使用0.1～1,000ppm、尤其0.5～100ppm的量。
此反应通常优选为以50～120℃、尤其60～100℃的温度，进行0.5～12小时、尤其1～6小时，并且可以在不使用溶媒的情况下进行，但只要不会对上述加成反应等造成不良影响，就可以根据需要使用甲苯、二甲苯等合适的溶剂。
在对末端乙炔基的加成反应中，会生成例如由下述反应式[2]所表示的几何异构体。E体(trans体)的生成具有高选择性，反应性也较高，但在本发明的含硅化合物中，由于E体不会对它的特性产生不良影响，因此使用时不用将它们分离。
反应式[2]中，n如上文所述。
作为烷氧基硅烷基-亚乙基末端含硅化合物的具体例，可以例举例如由下述式所表示的化合
<室温固化性有机聚硅氧烷组合物>
并且，本发明提供一种室温固化性有机聚硅氧烷组合物，含有：
(A)在1分子中具有至少2个键结有羟基及/或水解性基团的硅原子的二有机聚硅氧烷：100质量份；
(B)前述烷氧基硅烷基-亚乙基末端含硅化合物：0.1～30质量份；
(C)固化催化剂：0.001～15质量份；
(D)除了(B)成分以外的硅烷及/或其部分水解缩合物：0～30质量份；
(E)填充材料：0～1000质量份；及，
(F)粘结促进剂：0～30质量份。
以下，进一步详细说明本发明的室温固化性有机聚硅氧烷组合物。
[(A)成分]
(A)成分的二有机聚硅氧烷是本发明的室温固化性有机聚硅氧烷组合物的主要化学药剂(基础聚合物)，分子中具有至少2个键结在硅原子上的羟基或水解性硅基。作为这种二有机聚硅氧烷，具体来说，使用由下述通式(2a)或(3a)所表示的直链状二有机聚硅氧烷，所述直链状二有机聚硅氧烷的分子链两末端以键结在硅原子上的羟基(也就是硅醇基)或水解性硅基封端。
通式(2a)或(3a)中，R是取代或未取代且碳原子数为1～12、优选为1～8的一价烃基，X是氧原子或碳原子数为1～8、优选为1～6的二价烃基(例如，亚烷基等)，Y是水解性基团，b是2或3，m’是使此二有机聚硅氧烷在25℃时的粘度为100～1,000,000mPa.s的数，通常m＝20～2000，优选为22～1600、更优选为23～1000、进一步优选为24～500程度的整数。
而且，在本发明中，聚合度(或分子量)可以是将例如甲苯和四氢呋喃(Tetrahydrofuran，THF)等作为洗提溶媒(eluent)，以凝胶渗透色谱(gel permeation chromatography，GPC)分析中的重量平均聚合度(或重量平均分子量)等的形式求出。
上述式中，作为R的取代或未取代的一价烃基，可以例示：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基及十八烷基等烷基；环戊基，环己基等环烷基；乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基及己烯基等烯基；苯基、甲苯基、二甲苯基及α-,β-萘基等芳基；苄基、2-苯基乙基及3-苯基丙基等芳烷基；以及，这些基团的部分或全部氢原子被F、Cl及Br等卤原子和氰基等取代的基团，例如，3-氯丙基、3,3,3-三氟丙基及2-氰基乙基等。其中，优选为甲基、乙基及苯基，尤其优选为甲基。
X是氧原子或碳原子数1～8的二价烃基，二价烃基优选为由-(CH2)p-(p表示1～8的整数)所表示的亚烷基。其中氧原子优选为-CH2CH2-。
Y是上述二有机聚硅氧烷的分子链末端中的水解性基团，可以列举例如：甲氧基、乙氧基及丙氧基等烷氧基；甲氧基乙氧基、乙氧基乙氧基及甲氧基丙氧基等烷氧基烷氧基；乙酰氧基、辛酰氧基及苯酰氧基等酰氧基；乙烯氧基，异丙烯氧基，1-乙基-2-甲基乙烯氧基等链烯氧基；二甲基酮肟基、甲基乙基酮肟基及二乙基酮肟基等酮肟基；二甲基氨基、二乙基氨基、丁基氨基及环己基氨基等氨基；二甲基氨氧基及二乙基氨氧基等氨氧基；N-甲基乙酰胺基、N-乙基乙酰胺基及N-甲基苯甲酰胺基等酰胺基等。其中，优选为烷氧基，更优选为甲氧基、乙氧基，尤其优选为甲氧基。
(A)成分的二有机聚硅氧烷在25℃中的粘度优选为100～1,000,000mPa.s，更优选为300～500,000mPa.s，尤其优选为500～100,000mPa.s，特别是1,000～80,000mPa.s。如果上述二有机聚硅氧烷的粘度为100mPa.s以上，可以获得物理性、机械性强度优异的固化物；而如果上述二有机聚硅氧烷的粘度为1,000,000mPa.s以下，不用担心组合物的粘度会变得过高而导致使用时的操作性变差。在此，粘度是利用旋转粘度计(例如，BL式、BH式、BS式及椎板式等)测得的数值。
作为(A)成分的二有机聚硅氧烷的具体例，可以列举例如由下述式所表示的二有机聚硅氧烷：
式中，m’、R及Y与上述相同，b’是0或1。
(A)成分的二有机聚硅氧烷可以单独使用一种，也可以组合结构和聚合度等不同的两种以上使用。
[(B)成分]
(B)成分即含有烷氧基硅烷基-亚乙基的有机硅化合物是本发明的室温固化性有机聚硅氧烷组合物中尤其重要的要素，发挥交联剂(固化剂)的作用。作为这种(B)成分，可以使用前述烷氧基硅烷基-亚乙基末端含硅有机硅化合物中的有机硅烷化合物(也就是，式(1)中的左端的硅原子以3个1价烃基封端而形成三有机硅烷基的化合物)、在式(2)中m＝0的二硅氧烷化合物、或m＝1～10程度的低分子硅氧烷低聚物，制造方法等如上文所述。
而且，当使用前述烷氧基硅烷基-亚乙基末端含硅有机硅化合物，来作为室温固化性有机聚硅氧烷组合物的(B)成分时，从反应性较高的方面来看，优选为使用前述反应式[2]中的E体(trans体)。
相对于上述(A)成分的有机聚硅氧烷100质量份，(B)成分的调配量优选为0.1～30质量份，尤其是0.5～20质量份。
[(C)成分]
(C)成分是固化催化剂，用于使此组合物固化。作为有机金属催化剂，可以例示：二醋酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡及二辛酸二丁基锡等烷基锡酯化合物；四异丙氧基钛、四正丁氧基钛、四(2-乙基己氧基)钛、二丙氧基双(乙酰丙酮)钛及钛异丙氧基辛二醇等钛酸酯或钛螯合化合物；环烷酸锌、硬脂酸锌、锌-2-乙基辛酸酯、铁-2-乙基己酸酯、钴-2-乙基己酸酯、锰-2-乙基己酸酯、环烷酸钴及烷氧基铝化合物等有机金属化合物；3-氨基丙基三乙氧基硅烷及N-(β-氨基乙基)γ-氨基丙基三甲氧基硅烷等氨基烷基取代烷氧基硅烷；己胺及磷酸十二烷胺等胺化合物及其盐；乙酸苄基三乙基铵等季铵盐；醋酸钾、醋酸钠及草酸锂等碱金属的低级脂肪酸盐；二甲基羟胺及二乙基羟胺等二烷基羟胺；及，四甲基胍基丙基三甲氧基硅烷、四甲基胍基丙基甲基二甲氧基硅烷、四甲基胍基丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷等含有胍基的硅烷或硅氧烷；但这些并非限定于1种，也可以按照两种以上的混合物的形式使用。
并且，相对于上述(A)成分的有机聚硅氧烷100质量份，这些固化催化剂的调配量为0.001～15质量份，尤其优选为0.01～10质量份。
[(D)成分]
(D)成分即除了(B)成分以外的硅烷及/或其部分水解缩合物为交联剂。作为具体例，可以列举例如：硅酸乙酯、硅酸丙酯、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯三甲氧基硅烷、乙烯三乙氧基硅烷、甲基三(甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯三(甲氧基乙氧基)硅烷、甲基三丙烯氧基硅烷等及它们的部分水解缩合物。这些可以单独使用1种，或组合两种以上使用。
而且，本发明中的部分水解缩合物是指，前述水解性硅烷彼此以一部分水解缩合而生成的硅氧烷低聚物，所述硅氧烷低聚物在1分子中具有至少2个、优选为3个以上残留水解性基团。
相对于上述(A)成分100质量份，(D)成分的调配量通常为0～30质量份，但优选为0.1～20质量份，更优选为0.5～15质量份。如果前述调配量超过30质量份，固化物变得太硬，可能会产生经济上不利的问题。
[(E)成分]
(E)成分为填充剂，用于赋予由此组合物所形成的固化物以充分的机械性强度。可以使用公知的填充剂，例如使用：煅烧硅石、粉碎硅石、烟雾状二氧化硅(fumed silica，气相二氧化硅)及硅凝胶等干式二氧化硅；沉淀二氧化硅、溶胶-凝胶法硅等湿式硅；硅藻土等加强性硅类微粉；氧化铁、氧化锌及氧化钛等金属氧化物或表面经过有机硅烷和有机硅氮烷等进行疏水化处理的金属氧化物；碳酸钙、碳酸镁及碳酸锌等金属碳酸盐；及，石棉、玻璃棉、碳黑、云母微粉、溶融硅粉末(石英粉)、聚苯乙烯、聚氯乙烯及聚丙烯等合成树脂粉末等。
对于前述(A)成分每100质量份，此填充剂的调配量优选为0～1000质量份，尤其为1～400质量份。相较于未调配填充剂的情况，调配填充剂能够使由此组合物所得的固化物更倾向于表现出充分的机械性强度，并且如果使用大于1000质量份的量，将存在以下倾向，即组合物的粘度增大而导致操作性变差，而且固化后的橡胶强度降低难以获得橡胶弹性。
[(F)成分]
(F)成分是粘结促进剂，用于赋予由此组合物所形成的固化物以充分的粘结性。
尤其优选为调配以下成分：γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-(2-氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷等氨基硅烷类；γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷等环氧硅烷类；及异氰酸酯硅烷等。相对于(A)成分的有机聚硅氧烷100质量份，这些粘结促进剂优选为0～30质量份，尤其为0.1～20质量份。
[其他成分]
并且，在本发明的室温固化性组合物中，作为添加剂可以调配以下公知的添加剂：颜料、染料、抗老化剂、抗氧化剂、抗静电剂、氧化锑及氯化石蜡等阻燃剂等。还可以进一步调配作为触变性提高剂的聚醚、防霉剂及抗菌剂。
本发明的室温固化性组合物可以通过将上述各成分及特定量的上述各种添加剂，在干燥环境中均匀混合来获得。
并且，本发明的室温固化性组合物可以通过放置于室温来固化，但它的成型方法、固化条件等，可以采用适合组合物种类的公知方法、条件。
这样获得的本发明的室温固化性组合物，利用空气中的潮气，在室温迅速固化，形成一种耐热性、耐候性、低温特性、对各种基材的粘结性、尤其对金属的粘结性优异的橡胶弹性体固化物。并且，本发明的组合物保存稳定性、固化性尤其优异，例如贮存12个月后一旦曝露于空气中将会迅速固化，提供一种如上所述的具有优异物性的固化物。尤其是固化时不会释放毒性或者腐蚀性的气体，在使用了此组合物的一面也不会生锈。尤其此组合物由于不会妨碍电气电子零件的接点，因此作为电气电子零件用绝缘材料和粘结剂等较为有用，而且作为各种基材的密封剂、涂覆剂、被覆剂、脱模处理剂、以及纤维处理剂，得以被广泛使用。
[实施例]
以下，示出实施例及比较例，具体地说明本发明，但本发明并非限于下述实施例。并且，在下述具体例中，“份”是指“质量份”，并且粘度表示在25℃利用旋转粘度计测定的值。
(合成实施例1)
三甲氧基硅烷基-亚乙基取代三甲基硅烷的合成
在具备机械搅拌机、温度计及滴液漏斗的250mL的四口分离式烧瓶中，装入乙炔三甲基硅烷98.2g(1.0mol)、氯铂酸(H2PtCl6·6H2O)的0.5wt％甲苯溶液0.5g，在85℃用时约2小时滴入三甲氧基硅烷128.3g(1.05mol)。随后，在90℃搅拌1小时后，蒸馏并获得下述所示的三甲氧基硅烷基-亚乙基取代三甲基硅烷(化合物1)213g(成品率97％)。然后，调查此化合物的1H-NMR图表，确认确实是目标物即三甲氧基硅烷基-亚乙基取代三甲基硅烷化合物(图1～图2，trans-：cis-＝91：9)。此反应式由下述式[3]所表示。
(合成实施例2)
三甲氧基硅烷基-亚乙基两末端四甲基二硅氧烷的合成
在具备机械搅拌机、温度计及滴液漏斗的500mL的四口分离式烧瓶中，装入1,3-二乙炔-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷100g(0.55mol)、氯铂酸(H2PtCl6·6H2O)的0.5wt％甲苯溶液0.5g及甲苯50mL，在85℃用时约1小时滴入三甲氧基硅烷160g(1.31mol)。随后，在90℃搅拌4小时后，蒸馏并获得226g的上述所示的化合物2(成品率96％)。然后，调查此化合物的1H-NMR图表，确认确实是目标物即三甲氧基硅烷基-亚乙基两末端四甲氧基二硅氧烷(化合物2)(图3～图4，trans-：cis-＝91：9)。此反应式由下述式[4]所表示。
(合成实施例3)
二甲氧基甲基硅烷基-亚乙基两末端四甲基二硅氧烷的合成
在具备机械搅拌机、温度计及滴液漏斗的500mL的四口分离式烧瓶中，装入1,3-二乙炔-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷17.0g(0.094mol)、氯铂酸(H2PtCl6·6H2O)的0.5wt％甲苯溶液0.05g及甲苯10mL，在85℃用时约10分滴入二甲氧基甲基硅烷19.9g(0.187mol)。随后，在90℃搅拌4小时后，蒸馏并获得29.4g的上述所示的化合物3(成品率80％)。然后，调查此化合物的1H-NMR图表，确认确实是目标物即二甲氧基甲基硅烷基-亚乙基两末端四甲氧基二硅氧烷(化合物3)(图5，trans-：cis-＝89：11)。此反应式由下述式[5]所表示。
(实施例1)
将粘度为700mPa.s的分子链两末端以羟基(硅醇基)封端的直链状二甲基聚硅氧烷40份、与粘度为5000mPa.s的分子链两末端以羟基封端的直链状二甲基聚硅氧烷60份混合，随后，作为交联剂(固化剂)，加入5.2份的化合物1、四甲基胍基丙基三甲氧基硅烷0.75份，隔绝潮气地混合至均匀，来制备组合物。
(实施例2)
在实施例1中，使用5.0份的化合物2来代替化合物1，除此以外同样地制备组合物。
(实施例3)
在实施例1中，使用4.6份的化合物3来代替化合物1，除此以外同样地制备组合物。
(比较例1)
在实施例1中，使用5.2份的下述化合物4来代替化合物1，除此以外同样地制备组合物。
化合物4
(比较例2)
在实施例1中，使用4.9份的下述化合物5来代替化合物1，除此以外同样地制备组合物。
化合物5
(比较例3)
在实施例1中，使用3.5份的乙烯三甲氧基硅烷来代替化合物1，除此以外同样地制备组合物。
(比较例4)
在实施例1中，使用3.2份的甲基三甲氧基硅烷来代替化合物1，除此以外同样地制备组合物。
(比较例5)
在实施例1中，使用5.3份的乙烯三异丙烯氧基硅烷来代替化合物1，除此以外同样地制备组合物。
接着，将由各实施例(1～3)及比较例(1～5)制备而成的刚刚制备的各组合物挤压成厚度2mm的薄片状，曝露于23℃、50％RH的空气中，随后，将该薄片在相同的环境下放置7天，并依据日本JIS K-6249来测定所得的固化物的物性(初始物性)。并且，硬度是利用日本JIS K-6249的硬度计(Durometer A)来测定。
进一步，将此固化物在85℃、85％RH的恒温恒湿器内保管500小时，并进行相同的测定。并且，将由各实施例及比较例制备而成的刚刚制备的各组合物装入密闭容器，以70℃的温度放置7天，对由所述组合物制成的厚度2mm的薄片进行同样的测定。
并且，向内径28mm、深度15mm的玻璃制容器内填充各组合物，曝露于23℃、50％RH的空气中，经过8小时、24小时及120小时后，测定从接触空气的部分开始固化的厚度(固化膜厚)。
并且，将各实施例及比较例制备而成的刚刚制备的各组合物装入密闭容器，以150℃的温度放置4天，确认由所述组合物制成的薄片的固化状态(密封耐热试验)。
这些结果示于表1。
[表1]
根据表1的结果可知，实施例1的快速固化性、耐久性高于对应的比较例1～4。并且可知实施例2、3的耐久性优于比较例5。并且可知实施例1～3的保存稳定性高于比较例。
(合成实施例4)
在具备搅拌机、回流冷却管、温度计及滴液漏斗的3000ml的四口烧瓶中，装入分子链两末端含有乙炔基的聚有机硅氧烷化合物1500g(末端的乙炔基的官能基量换算0.16摩尔)及铂催化剂0.35g，一边加热搅拌一边使温度上升至75℃。调查在此作为末端含有乙炔基的聚有机硅氧烷化合物使用的物质的1H-NMR图表，确认确实是分子链两末端含有乙炔基的聚有机硅氧烷化合物(图6)。
随后，在搅拌的情况下，滴入三甲氧基硅烷22.4g(0.18摩尔)，确认发热，反应温度为80～85℃，将反应体系保持在此温度6小时。反应结束后，在减压条件下，去除稍过量的三甲氧基硅烷。冷却至室温后，进行过滤，获得三甲氧基硅烷基-亚乙基末端聚有机硅氧烷化合物1450g(粘度970mPa.s)。然后，调查此化合物的1H-NMR图表，确认确实是目标物即分子链两三甲氧基硅烷基-亚乙基末端聚有机硅氧烷化合物(图7、8)。此反应式由下述式[6]所表示：
式[6]中，m是280。
(实施例4)
将按照合成实施例4的方法合成且粘度970mPa.s的分子链两末端以三甲氧基硅烷基-亚乙基封端的聚二甲基硅氧烷100份、与四异丙醇钛0.1份，隔绝潮气地混合至均匀，来制备组合物。
(实施例5)
将粘度970mPa.s的分子链两末端以三甲氧基硅烷基-亚乙基封端的聚二甲基硅氧烷(基础聚合物)100份、与四-2-乙基己醇钛0.2份，隔绝潮气地混合至均匀，来制备组合物。
(实施例6)
将粘度970mPa.s的分子链两末端以三甲氧基硅烷基-亚乙基封端的聚二甲基硅氧烷100份、与钛二异丙氧基双(乙基乙酰乙酸)0.5份，隔绝潮气地混合至均匀，来制备组合物。
(实施例7)
将粘度970mPa.s的分子链两末端以三甲氧基硅烷基-亚乙基封端的聚二甲基硅氧烷100份、与二月桂酸二辛基锡0.3份，隔绝潮气地混合至均匀，来制备组合物。
(实施例8)
将粘度970mPa.s的分子末端以三甲氧基硅烷基-亚乙基封端的聚二甲基硅氧烷100份、与二氮双环十一烯0.2份，隔绝潮气地混合至均匀，来制备组合物。
(比较例6～10)
在实施例4～8中，使用由下述结构式(3)所表示的分子末端以三甲氧基硅烷基-乙基封端的聚二甲基硅氧烷100份，来代替分子末端以三甲氧基硅烷基-亚乙基封端的聚二甲基硅氧烷100份，除此以外同样地制备组合物：
结构式(3中，A是280。
(比较例11～15)
在实施例4～8中，使用由下述结构式(4)所表示的分子末端以三甲氧基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷100份来代替分子末端以三甲氧基硅烷基-亚乙基封端的聚二甲基硅氧烷100份，除此以外同样地制备组合物：
结构式(4)中，B是270。
接着，将由各实施例及比较例制备而成的刚刚制备的各组合物挤压成厚度2mm的薄片状，曝露于室温(23℃)、50％RH的空气中，随后，将该薄片在相同的环境下放置7天，并依据日本JIS K-6249来测定所得的固化物的物性(初始物性)。并且，硬度是利用日本JIS K-6249的Durometer A硬度计来测定。
进一步，将此固化物放置于85℃、85％RH的恒温恒湿器7天，并进行相同的测定。并且，将由各实施例及比较例制备而成的刚刚制备的各组合物装入密闭容器，以70℃的温度保存7天，对由所述组合物制作的厚度2mm的薄片进行同样的测定。
这些结果示于表2、表3。
[表2]
实施例4 实施例5 实施例6 实施例7 实施例8
表干时间 6 6 3 8 3
比较例6 比较例7 比较例8 比较例9 比较例10
表干时间 240 120 60 300 360以上
比较例11 比较例12 比较例13 比较例14 比较例15
表干时间 210 150 120 240 60
[表3]
根据表2的结果可知，实施例4～8的快速固化性远远高于各个对应的比较例6～10、比较例11～15。并且，根据表3的结果可知，尤其是实施例8的耐久性、保存稳定性显著高于各个对应的比较例6、15。
根据以上内容可知，利用本发明的室温固化性组合物及其基础聚合物，可以提供一种具有快速固化性、耐久性及保存稳定性的固化物。
另外，本发明并不限于上述实施方式。上述实施方式只是例示，凡是具有与本发明的权利要求项所记载的技术思想实质相同的构造，并可发挥同样功效的任何技术方案，都包含于本发明的技术范围内。

Claims (6)

1.一种烷氧基硅烷基-亚乙基末端含硅化合物，其特征在于，由下述结构式(a)所表示，在分子中至少包含1个硅烷基-亚乙基键：
结构式(a)中，R1是可以具有取代基且碳数为1至20的1价烃基，该烃基中的碳数为3以上的烃基也可以是环状也就是环烷基；R2是氢原子、或可以具有取代基且碳数为1至20的1价烃基；a是1至3的整数，n是0至10的整数。
2.如权利要求1所述的烷氧基硅烷基-亚乙基末端含硅化合物，其中，前述结构式(a)由下述结构式(1)所表示，在分子中至少包含1个硅烷基-亚乙基键：
结构式(1)中，R1、R2、a及n与上述相同。
3.如权利要求2所述的烷氧基硅烷基-亚乙基末端含硅化合物，其中，前述烷氧基硅烷基-亚乙基末端含硅化合物由下述结构式(2)所表示：
结构式(2)中，R1、R2、a及n与上述相同；m是0～2000的整数。
4.一种室温固化性有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，其含有：
(A)在1分子中具有至少2个键结有羟基及/或水解性基团的硅原子的二有机聚硅氧烷：100质量份；
(B)权利要求1至3中的任一项所述的烷氧基硅烷基-亚乙基末端含硅化合物：0.1～30质量份；
(C)固化催化剂：0.001～15质量份；
(D)除了(B)成分以外的硅烷及/或其部分水解缩合物：0～30质量份；
(E)填充材料：0～1000质量份；及，
(F)粘结促进剂：0～30质量份。
5.如权利要求4所述的室温固化性有机聚硅氧烷组合物，其中，前述室温固化性组合物是作为涂覆剂、粘结剂及密封剂中的任一种来使用。
6.一种成型物，其特征在于，其是使权利要求4所述的室温固化性有机聚硅氧烷组合物固化而成。
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