TWI392707B - 聚合物組合物及由其製得之黏著劑、塗料及密封劑 - Google Patents

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Description

聚合物組合物及由其製得之黏著劑、塗料及密封劑
本發明係關於用於製備高性能黏著劑、塗料、擠出劑及密封劑之新穎聚合物組合物。
高性能黏著劑、塗料、擠出劑及密封劑通常基於有機聚合物組合物或含有聚矽氧聚合物之組合物。基於有機聚合物之產品往往具有較基於聚矽氧聚合物之產品為低之氣候穩定性。基於聚矽氧聚合物之產品通常具有較基於有機聚合物之產品為高之積垢及著色親和力。後者亦往往對某些基材具有較差黏著力並難以上色。有機聚合物與聚矽氧聚合物係不可混合的，且因此由該等兩種聚合物合併而成的摻合物可發生相分離。吾人需要新穎聚合物組合物來製備黏著劑、塗料及密封劑。
本文提供用來製備具有較高氣候穩定性及/或性能之密封劑、塗料、黏著劑及擠出劑之聚合物組合物。本發明之聚合物組合物包含自1重量%至99重量%(以聚合物計)之包含矽烷基的有機聚合物(下文稱作「配伍劑」)、自1重量%至45重量%(以聚合物計)之反應性或非反應性有機聚矽氧烷聚合物及自0重量%至98重量%(以聚合物計)不含矽烷基之有機聚合物。在某些實施例中，該配伍劑係部分或全部經矽烷基封端之有機聚合物。本發明聚合物組合物係至少部分地基於本發明者之下述發現：基於包括聚矽氧聚合物及一含有矽烷基之有機聚合物兩者之聚合物組合物的密封劑不會如不含本發明配伍劑之組合物一般易於發生相分離。
固化後，本發明聚合物組合物可用作塗料、密封劑或黏著劑。本發明聚合物組合物可進一步包括其他添加劑以改良此等塗料、密封劑及黏著劑之性質。
本發明之密封劑、黏著劑及塗料組合物可係單組份可固化組合物或兩組份可固化組合物。本發明之密封劑、黏著劑及塗料組合物可係熱固化系統亦或室溫固化系統。本發明之密封劑組合物可係擠出劑或原位固化系統。
下文說明中將闡明本發明之部分額外目的及優點，且依據該說明其中一部分將變得明瞭或可藉由實施本發明獲得瞭解。本發明之其它目的及優點亦可藉由隨附申請專利範圍中特別指出之要素及組合實現及達成。
應瞭解，上文一般說明內容及下文詳細闡述僅具有例示性及闡釋性，並非限制所提出申請之本發明。
現在參考更多詳細實施例來闡述本發明。然而，本發明可以不同形式實施而不應被視為僅限於本文所提及之實施例。此外，提供此等實施例旨在使本揭示內容透徹且完整，並向熟習此項技術者全面傳達本發明之範疇。
除非另有說明，否則本文所用所有技術及科學術語皆具有與一般熟習本發明所屬技術者通常所瞭解的意義相同的意義。本發明說明內容中所用術語僅係出於描述特定實施例之目的，而非意欲限定本發明。在本發明說明內容及隨附申請專利範圍中，所用單數形式「一」及「該」意欲包含複數形式，但上下文另有明確指明者除外。本文所提及之所有出版物、專利申請案、專利、及其它參考文獻之全部內容皆以引用方式明確併入本文中。
除非另有說明，否則，本說明書及申請專利範圍中用於表示成份數量、反應條件及諸如此類之所有數值在所有情況下皆應理解為由詞語「大約」來修飾。因此，除非指明與此相反，否則，以下說明書及隨附申請專利範圍中所列示之數字參數均為可隨本發明尋求達成之期望性質而變化的近似值。至少且並非意欲限制申請專利範圍等效內容之原則的應用，每一數字參數皆應根據有效位的數量使用普通捨入法來解釋。
儘管闡明本發明廣義範疇之數字範圍及參數係近似值，但具體實例中所列示之數值係以盡可能精確的方式報告。然而，任何數值皆固有包含必然由其各自測試量測中存在之標準偏差引起的某些誤差。在本說明書全文中給出之每個數字範圍皆包括屬於此較廣數字范範內之每一狹窄數字範圍，如同此等狹窄數字範圍皆明確寫入本文中。
聚合物組合物
本發明之聚合物組合物包括1重量%至99重量%之至少一種含有矽烷基之有機聚合物(即，配伍劑)及自1重量%至45重量%之至少一種反應性或非反應性有機聚矽氧烷聚合物，較佳係一反應性有機聚矽氧烷。在某些實施例中，矽烷基團係封端劑，即，配伍劑部分或全部用矽烷基封端。在其他實施例中，矽烷基被納入配伍劑主鏈中或係側基(即，矽烷基連在配伍劑主鏈上)。用於本發明組合物的配伍劑具有大於1000克/莫耳之分子量，較佳係大於10,000克/莫耳。本發明聚合物組合物亦包括自0重量%至98重量%之一種不包含矽烷基之有機聚合物。
配伍劑與不包含矽烷基之有機聚合物兩者皆可係均聚物、共聚物、多聚物或其任一混合物。配伍劑及無矽烷基之有機聚合物可選自芳香族及脂肪族胺基甲酸酯聚合物、聚醚、聚酯、丙烯酸系聚合物、聚苯乙烯、苯乙烯丁二烯聚合物、聚丁二烯、及丁基橡膠以及其任一混合物或摻合物。用於本發明組合物之有機聚合物可具有不同主鏈，諸如聚酯、聚醚、聚丙烯酸酯、聚丁二烯、聚碳酸酯或此等主鏈之任意混合物。而且，用於本發明組合物的有機聚合物亦可具有連接至其上之其他官能基，諸如丙烯酸酯、醯胺、馬來酸酐等等。
在本發明聚合物組合物之某些實施例中，至少一種配伍劑係部分或全部經矽烷基封端之芳香族或脂肪族聚胺基甲酸酯聚合物。在某些實施例中，至少一種配伍劑係經矽烷基及其他封端劑封端之聚胺基甲酸酯聚合物。其他適宜封端劑之實例包括(但不限於)醇及含有環氧基、羥基及巰基官能基之單體或聚合物，或其任一組合。以矽烷封端之聚胺基甲酸酯聚合物可藉由以下步驟生成：a)使二異氰酸酯化合物與多元醇反應形成一中間產物，其中該中間產物係選自異氰酸酯或具有羥基末端的聚胺基甲酸酯預聚物；及b)甲矽烷基化該中間產物。較佳地，用具有一個或多個可水解基團之有機官能性矽烷來甲矽烷基化該中間產物。
用來製備聚胺基甲酸酯聚合物之具有羥基末端的適宜聚合材料包括(但不限於)二、三及四官能性多元醇，該等多元醇包括聚醚多元醇、聚酯多元醇、丙烯酸係多元醇及含有兩個或更多羥基及直鏈或支鏈烴之多元醇。
適宜聚醚二醇及三醇包括聚伸乙基醚二醇或三醇、聚伸丙基醚二醇或三醇、聚伸丁基醚二醇或三醇、聚四亞甲基醚二醇或三醇及此等二醇和三醇之嵌段共聚物。
具有羥基末端之適宜聚酯包括由多元酸或酐(例如，脂肪酸及酞酐)及多元醇製得之具有羥基末端的任意聚酯，其中該聚酯預聚物之羥基官能度大於2，較佳係大於2.3。含有羥基之聚內酯(尤其是聚己內酯二醇或三醇)亦適合用來製備預聚物。
適宜丙烯酸係多元醇包括具有羥基末端之聚丙烯酸酯。丙烯酸酯包括(但不限於)丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸2－乙基己基酯或以上之混合物。包括兩個或更多羥基及直烴鏈或分支烴鏈的適宜多元醇包括經羥基官能化之聚丁二烯。其他適宜多元醇包括具有羥基之聚碳酸酯。
較佳地，多元醇具有自500至18,000之數量平均分子量。對於彼等用於製造密封劑組合物之聚合物而言，較佳者係具有自2,000至8,000之數量平均分子量之多元醇。對於彼等用於製造塗料或黏著劑組合物之聚合物而言，較佳者係具有自500至4000之數量平均分子量之多元醇。
可與具有羥基末端的主鏈聚合物反應之異氰酸酯係具有一個或多個異氰酸酯基團之有機異氰酸酯或此等有機異氰酸酯之混合物。該等異氰酸酯係芳香族異氰酸酯或較佳係脂肪族異氰酸酯。適宜芳香族二或三異氰酸酯之實例包括p,p',p"－三異氰酸根基三苯基甲烷、p,p'－二異氰酸根基二苯基甲烷、萘－1,5－二異氰酸酯、2,4－伸甲苯基二異氰酸酯、2,6－伸甲苯基二異氰酸酯及其混合物。較佳脂肪族異氰酸酯之實例係異佛爾酮二異氰酸酯、二環己基甲烷－4,4'－二異氰酸酯及其混合物。
聚胺基甲酸酯聚合物可藉由在環境溫度及壓力下混合具有羥基末端的聚合物與有機異氰酸酯來製備，但若將反應混合物之溫度提高至一較高溫度(例如介於60°至100℃之間之溫度)，反應速度會明顯提高。使用化學計量過量之異氰酸酯或多元醇可確保聚胺基甲酸酯聚合物具有NCO或OH末端基團。
在某些實施例中，具有末端NCO基團之聚合物隨後與矽烷封端劑反應以使50至100%之NCO基團經矽烷基封阻或封端。適宜矽烷封端劑之實例包括(但不限於)對應式I之矽烷：H－NR1 －R2 －Si(OR3 )2 (R4 )
其中R1 代表氫、含有1至10個碳原子之經取代脂肪族、環脂族及/或芳香族烴基、一第二－R2 －Si(OR3 )2 (R4 )或－CHR5 －CHR6 COOR7 ，其中R5 及R6 係H或C1 － 6 有機部分且R7 係C1 － 1 0 有機部分；R2 代表一含有1至8個碳原子之直鏈或支鏈伸烷基；R3 代表一C1 － 6 烷基；R4 ＝－CH3 、－CH2 CH3 或OR3 。
對應於式I之適宜胺基矽烷之實例包括N－苯基胺基丙基三甲氧基矽烷、N－乙基胺基異丁基三甲氧基矽烷、γ－胺基丙基三甲氧基矽烷、γ－胺基丙基三乙氧基矽烷、及胺基矽烷(諸如γ－胺基丙基三甲氧基矽烷、γ－胺基丙基三乙氧基矽烷、γ－胺基丙基甲基二甲氧基矽烷)與丙烯酸係單體(諸如丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2－乙基己基酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯及丙烯酸縮水甘油酯)之反應產物。
其他適宜矽烷之實例包括巰基矽烷、巰基矽烷與單環氧化物之反應產物及環氧矽烷與第二胺之反應產物且該等矽烷具有以下結構：OCN－R2 －Si(OR3 )2 (R4 )，其中R2 、R3 及R4 如上所述。
製備聚胺基甲酸酯聚合物及經甲矽烷基化的聚胺基甲酸酯聚合物之方法已為業內所熟知，參見(例如)以引用方式併入本文之美國專利第3,627,722號、第3,632,557號、第3,979,344號及第4,222,925號。
在某些實施例中，所得經部分甲矽烷基化的聚胺基甲酸酯聚合物隨後與足量未受阻芳香族或脂肪族醇結合以封阻或封端任何未經反應的(即，未經甲矽烷基化的)NCO基團。適宜脂肪族醇之實例包括(但不限於)甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇。較佳地，芳香族醇具有小於2000之分子量。適宜芳香族醇之實例包括苯酚、3－甲氧基苯酚、4－甲氧基苯酚、壬基苯酚、間－苯甲酚、對－苯甲酚、4－氯酚、間－羥基苯甲醛、鄰－羥基苯甲醛、對－羥基苯甲醛、對苯二酚、1－羥基－2－丙酮、3－羥基苯乙酮及4－羥基苯乙酮。經矽烷基部分封端之聚胺基甲酸酯聚合物在80℃下與芳香族醇反應90分鐘可提供一組合物，該組合物包含一經矽烷及芳香族醇封端之聚胺基甲酸酯預聚物以及過量的芳香族醇。
視情況，該聚合物組合物亦可包含一除濕劑，該除濕劑可在反應後加入。包含於預聚物組合物中的除濕劑實例係乙烯基三甲氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、六甲基二矽氮烷、對甲苯磺酸基異氰酸酯(PTSI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)及聚合的MDI。聚合物組合物之含水量較佳係0.1至10%，更佳係0.2至3%。
在某些本發明聚合物組合物實施例中，至少一種配伍劑係經甲矽烷基化的具有烯丙基末端的直鏈或支鏈聚醚。該聚醚主鏈可具有其他官能基，諸如丙烯酸酯、醯胺、馬來酸酐等等。聚合物末端可部分或全部經矽烷基封端或用矽烷基與其他封端基團之組合來封端。該經甲矽烷基化的具有烯丙基末端的聚醚由具有乙烯基烷基末端的多元醇與氫化物官能性矽烷反應而生成。該氫化物官能性矽烷較佳係選自由三乙氧基矽烷、三甲氧基矽烷、甲基二乙氧基矽烷、甲基二甲氧基矽烷及其組合組成之群。
另一適宜配伍劑係經甲矽烷基化之反應性多元醇。此多元醇可選自聚酯、聚醚、聚丙烯酸酯、聚丁二烯、聚碳酸酯，等等。甲矽烷基化可如上文所述來完成。
該配伍劑亦可係具有聚矽氧官能基之聚醚。較佳地，當有機聚合物係具有聚矽氧官能基之聚醚時，該聚矽氧官能基係可水解矽烷基團。較佳的具有聚矽氧官能基之聚醚係彼等分子量介於約2,000至約50,000克/莫耳之間者。
用於本發明組合物中的有機聚矽氧烷可係非反應性有機聚矽氧烷，即不含反應性官能基之聚矽氧烷。在其他實施例中，有機聚矽氧烷係含有反應性官能基之反應性有機聚矽氧烷，其較佳係在聚合物鏈上含有兩個反應性官能基(較佳在聚合物鏈末端部分，即，該反應性官能基較佳為端基)。用於本發明之有機聚矽氧烷包括(但不限於)彼等含有可縮合官能基者，可縮合官能基可係羥基或可水解基團，諸如，經矽鍵合之烷氧基、醯氧基、酮肟基、胺基、醯胺基、胺氧基、烯烴氧基，等等。該等反應性官能基可係羥基、烷氧基、聚矽氧烷氧基、醯氧基、酮肟基、胺基、醯胺基、胺氧基、烯烴氧基、烯基或烯氧基或其任一組合。該等反應性官能基係端基、側基或其組合。在某些實施例中，用於本發明之有機聚矽氧烷較佳具有介於20,000至100,000克/莫耳範圍內之分子量。
在一實施例中，反應性有機聚矽氧烷聚合物具有下式： 其中R1 及R2 獨立係一具有1至8個碳原子之烷基，較佳具有1至4個碳原子，其中甲基較佳，或係具有6至10個碳原子之芳香族基團或經取代芳香族基團，其中苯基較佳，且「n」應使該有機聚矽氧烷之重量平均分子量自約10,000至約200,000克/莫耳，且較佳係自約20,000至約100,000克/莫耳。應瞭解，上述聚合物亦可包含如上所述的兩個或更多反應性官能基(X)於其中。該等官能基可獨立係OH或OR3 或N(R4 )2 、烯氧基、醯氧基、肟基、或胺氧基，其中該等官能基可在任意可取代位置具有取代基。舉例而言， 其中R3 至R1 4 獨立係具有自約1至約8個碳原子之烷基或環烷基。
在一實施例中，本發明聚合物組合物之反應性有機聚矽氧烷可如下表示： 其中一個或多個R基團係具有自1至8個碳原子之烷基或具有6至20個碳原子之芳香族基團或烷基－芳香族基團，且視情況可在其上含有一個或更多官能基，諸如胺、羥基、烯烴、烷氧基等等。該等官能基之數量即m係1、2或3。
反應性官能基(X)可係OH、或OR'、或N(R')、或烯氧基、或醯氧基、或肟基、或胺氧基、或醯胺基，其中該反應性官能基可在任意可取代C或N上具有取代基R'，且此取代基係選自由具有自約1至約8個碳原子之烷基、具有6至20個碳原子之芳香族基團、烷基－芳香族基團組成之群，且其中R'上可視情況含有一個或多個官能基，諸如胺、羥基，等等。有機聚矽氧烷流體可進一步含有兩種或更多種不同聚矽氧烷及/或具有不同分子量的有機聚矽氧烷之摻合物。該等聚矽氧烷通常係黏性液體且可自若干聚矽氧生產商購得，諸如Wacker公司、General Electric、Dow Corning及Rhone－Poulenc。
在另一實施例中，本發明聚合物組合物包括一非反應性有機聚矽氧烷，即，該有機聚矽氧烷無官能基。該非反應性有機聚矽氧烷可如下表示： 其中R1 、R2 及R3 獨立係一具有自1至8個碳原子的烷基，較佳係具有自1至4個碳原子，其中甲基較佳，或係一具有6至10個碳原子之芳香族基團或經取代之芳香族基團，其中苯基較佳，且「n」應使該有機聚矽氧烷之重量平均分子量自約100至約100,000克/莫耳，且較佳係自約3,000至約50,000克/莫耳。
本發明之聚合物組合物通常藉由摻和配伍劑、有機聚矽氧烷聚合物以及視情況一不含矽烷基團之有機聚合物來製備。
黏著劑、塗料及密封劑組合物
本發明之密封劑、黏著劑及塗料組合物包括本發明之聚合物組合物。在某些實施例中，該等密封劑、黏著劑及塗料組合物中進一步包含聚矽氧交聯劑。用於本發明黏著劑、塗料及密封劑組合物的聚矽氧交聯劑可選自諸如肟、烷氧基矽烷、環氧烷基烷氧基矽烷、醯胺基矽烷、胺基矽烷、烯氧基矽烷、四乙氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、乙烯基叁－異丙氧基矽烷、甲基叁－異丙氧基矽烷、甲基叁－環己基胺基矽烷、甲基叁－第二丁基胺基矽烷、縮合固化觸媒及其組合等交聯劑。較佳肟交聯劑包括乙烯基三甲基乙基酮肟基矽烷、甲基三甲基乙基酮肟基矽烷及其組合。配伍劑包含甲矽烷基末端基團，此基團可與附著在反應性有機聚矽氧烷聚合物上的聚矽氧官能性交聯系統進行硫化反應。或者，該配伍劑可與有機聚矽氧烷形成一貫穿網絡。本發明之密封劑、塗料及黏著劑組合物亦可包括增塑劑、黏著促進劑、增強劑、流變性改良劑、鏈延長劑、UV穩定劑、觸媒、除水劑及/或表面改良劑，諸如蠟、微纖維、玻璃珠、塑料珠及陶瓷珠等等。
本發明之黏著劑、塗料及密封劑組合物通常藉由一般在加熱或不加熱條件下使其經受濕氣或固化劑作用來固化。可利用習知單組份或雙組份固化系統。在習知單組份固化中，有機聚矽氧烷以業內或文獻中眾所周知的方式轉化為一含有烷氧基、肟基、烯氧基、醯胺基、胺基或乙醯氧基封阻基團之化合物。可使用習知縮合觸媒，諸如有機錫，舉例而言，二月桂酸二丁基錫、二乙酸二丁基錫、二－2－乙基己酸二甲基錫或油酸二甲基羥基錫或有機鈦酸酯。
視情況，經封阻之單組份固化系統可含有如本文所給出之交聯劑。在雙組份固化系統中，在反應前係將交聯劑(諸如多官能性烷氧基矽烷或其低聚物)及觸媒與有機聚矽氧烷分開放置，該雙組份系統之觸媒量通常高於單組份系統之觸媒量。此等固化系統為業內所熟知，參見(例如)Maurice Morton，等人，Rubber Technology，第三版，第406－407頁，(1987)，其以引用方式全部併入本文中。當使用兩組份固化劑時，該兩組份固化劑可係可室溫固化或熱固化材料。
雖然多種習知交聯劑皆適用，但肟基及烷氧基交聯劑較佳，諸如，舉例而言，乙烯基叁－甲基乙基酮肟基矽烷及甲基叁－甲基乙基酮肟基矽烷以及烷氧基矽烷，諸如，甲基三甲氧基矽烷及乙烯基三甲氧基矽烷。甲基三甲氧基矽烷可以(例如)商標名A－1630且乙烯基三甲氧基矽烷可以(例如)商標名A－171自General Electric－OSI Specialties購得。舉例而言，甲基叁－甲基乙基酮肟基矽烷(MOS)可以商標名OS－1000且乙烯基叁－甲基酮肟基矽烷可以商標名OS－2000自Honeywell公司購得。其他交聯劑亦適用，諸如，烷氧基矽烷、環氧烷基烷氧基矽烷、醯胺基矽烷、胺基矽烷、烯氧基矽烷及其類似物，以及四乙氧基矽烷、縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、乙烯基叁－異丙氧基矽烷、甲基叁－異丙氧基矽烷、甲基叁－環己基胺基矽烷及甲基叁－第二丁基胺基矽烷。亦可採用交聯劑混合物。對於每100重量份數的該共聚物－有機聚矽氧烷而言，該交聯劑的數量通常係自約0.2至約20重量份數，較佳係自約1至約10重量份數，且更佳係自約1.5至約6.5重量份數。其他固化交聯劑亦可與烯基官能性有機聚矽氧烷聚合物聯合使用。該等交聯劑可預先反應成聚有機矽烷聚合物。
交聯劑以製造可固化聚矽氧彈性組合物之習用數量使用。熟習此項技術者可確定可室溫固化及可熱固化交聯劑的合適數量。所用數量端視所選特定交聯劑及所期望固化彈性體之性質而有所不同，且可易於由熟習此項技術者確定。
當將聚有機矽氧烷及交聯劑之混合物暴露於濕氣時，其通常會在室溫下固化，但有時期望加快固化速率，即減少固化組合物之時間。在該等情況下可使用觸媒。較佳觸媒包括羧酸金屬鹽，諸如，二月桂酸二丁基錫、二乙酸二丁基錫、雙(乙醯丙酮酸)二丁基錫及二－2－乙基己酸二甲基錫；有機鈦酸酯，諸如鈦酸四丁基酯、鈦酸四正丙基酯、鈦酸二異丙氧基酯二(乙氧基乙醯基乙醯基)酯及鈦酸雙(乙醯基丙酮基)酯二異丙基酯。或者，可熱固化材料可與可室溫固化系統一同使用或替代之。
在某些實施例中，該等密封劑、塗料及黏著劑組合物包括一增塑劑。通常該增塑劑具有自約100至約800之數量平均分子量且較佳自約200至約400。該增塑劑在1大氣壓下較佳具有大於約100℃之沸點。適宜增塑劑係可用作聚矽氧增量劑之有機油、鄰苯二甲酸酯、二苯甲酸酯、磷酸酯及己二酸酯。用作聚矽氧增量劑之有機油實例包括脂肪烴油及芳香烴油，諸如，烷基苯。鄰苯二甲酸酯之實例係鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二異癸酯、鄰苯二甲酸丁基苄基酯、鄰苯二甲酸己醇酯苄基酯、C7 鄰苯二甲酸苄基酯及C9 鄰苯二甲酸苄基酯。二苯甲酸酯之實例係二苯甲酸二丙二醇酯、聚丙二醇二苯甲酸酯、二苯甲酸二乙二醇酯及二苯甲酸三乙二醇酯。己二酸酯之實例係己二酸二辛酯、己二酸二－十三烷基酯及已二酸二烷基酯。磷酸酯之實例係磷酸三甲苯酯、磷酸三辛基酯、磷酸三苯基酯、及磷酸第三丁苯基酯二苯基酯。其他適宜增塑劑係(例如)對苯二甲酸酯，諸如，1,4－苯二甲酸酯及偏苯三酸酯，諸如，1,2,4－苯三甲酸酯。適宜鄰苯二甲酸丁基苄基酯、丁基醇及苄基醇之鄰苯二甲酸可作為Santicizer 160購得。視情況，可將黏著促進劑加至本發明密封劑、塗料及黏著劑組合物中。熟習此項技術者易於確定黏著促進劑之數量。以每100重量份數之有機聚矽氧聚合物計，密封劑中黏著促進劑之數量通常自0至約10重量份數，較佳自約1至約8重量份數，更佳自約2至約6重量份數，且尤佳自約1.5至約3重量份數。
黏著促進劑之適宜種類係胺基烷基、巰基烷基、脲基烷基、羧基、丙烯酸酯及異氰尿酸酯官能性矽烷。適宜黏著促進劑之實例係巰基丙基三甲氧基矽烷、N－乙基胺基異丁基三甲氧基矽烷、縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、胺基丙基三乙氧基矽烷、胺基丙基三甲氧基矽烷、胺基乙基胺基丙基三甲氧基矽烷、脲基丙基三甲氧基矽烷、雙－γ－三甲氧基甲矽烷基丙基脲、1,3,5－三－γ－三甲氧基甲矽烷基丙基異氰尿酸酯、雙－γ－三甲氧基甲矽烷基丙基馬來酸酯及富馬酸酯及γ－甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷。
增強劑可加至本發明之密封劑及黏著劑組合物中。以100重量份數之聚合物計，增強劑之數量通常自0至約250重量份數，較佳自約30至約200重量份數。
增強劑可提高經固化密封劑之抗拉強度並降低未經固化之密封劑之弛垂。增強劑亦可用作觸變劑。此等增強劑係微細顆粒且包含習知增強劑及半增強劑兩者，通常具有小於約10微米之粒徑，較佳約5微米或更小，更佳約0.1微米或更小。適宜增強劑包括經疏水處理之煙霧狀二氧化矽(諸如，購自Cabot公司之TS 720或購自Degussa公司之R－972)、疏水性沉澱碳酸鈣、滑石粉、矽酸鋁、氧化鋅、聚氯乙烯粉末及軟性丙烯酸酯，諸如以引用方式併入本文之美國專利第6,403,711B1號中之彼等物質。其他成份亦可用於密封劑調配物中，以每100重量份數共聚物及有機聚矽氧烷計，其他成份之數量可高達約20重量份數且較佳係自約0.01至約15重量份數。此等成份包括殺真菌劑。而且，增量填充劑諸如研磨碳酸鈣及矽藻土可視情況採用。此等增量劑具有最小或無增強效果及/或最小或無觸變效果。
亦可視情況將UV穩定劑加入本發明之密封劑及黏著劑組合物中。可視情況採用顏料或著色劑，諸如二氧化鈦、氧化鐵、炭黑以將顏色賦予密封劑及/或用作紫外線穩定劑。亦可視情況加入LTV抑制劑、抗臭氧劑。
處於未固化狀態之密封劑可視情況含有溶劑(諸如有機溶劑)以降低黏度。
密封劑及塗料組合物之應用
密封劑及黏著劑組合物可用於密封或聯結建築物、公路、橋樑、卡車、拖車、巴士、休旅車、轎車、公用設施、窗戶應用場合，等等。舉例而言，可用本發明密封劑組合物密封或聯結之不同材料包括含水泥產品、金屬、塑料、玻璃、EIFS材料、乙烯、經著色金屬、經塗佈玻璃、Kynar、大理石、花崗岩及磚塊。可使用標準設備施用密封劑組合物，諸如，堵縫槍或幫浦。
可藉由噴塗或澆注在表面上並用滾子或其他類似裝置延展於整個表面來施用塗料組合物。
實例
以下組合物可用習知混合設備來混合，諸如，雙螺桿擠出機或換罐式混合器。
實例1
在此實例中，可用約26重量%之聚矽氧聚合物(以聚合物總量計)製備中等模數密封劑。該有機聚合物包括一經矽烷及芳香族醇封端之聚胺基甲酸酯聚合物。該組合物在固化後經180分鐘表面乾燥時間隨後經60分鐘加工時間後具有約20之邵氏A硬度。用氙弧老化試驗儀對此密封劑進行10,000小時以上的耐氣候試驗，並未觀測到發生任何表面變化。
實例2
在此實例中，使用約42重量%(以聚合物總量計)之聚矽氧聚合物製備快速固化密封劑。該有機聚合物包括一經矽烷及芳香族醇封端之聚胺基甲酸酯聚合物。該組合物在固化後經100分鐘表面乾燥時間隨後經30分鐘加工時間。用氙弧老化試驗儀對此密封劑進行10,000小時以上的耐氣候試驗，並未觀察到發生任何表面變化。
實例3
在此實例中，用約6重量%(以聚合物總量計)之非反應性聚矽氧聚合物來製備密封劑。該有機聚合物包括一經矽烷及芳香族醇封端之聚胺基甲酸酯聚合物。該組合物在固化後經120分鐘表面乾燥時間隨後經40分鐘加工時間。該密封劑對大理石未表現出任何著色跡象。
實例4
在此實例中，使用約8.9重量%(以聚合物總量計)之聚矽氧聚合物、8.9重量%之經矽烷及芳香族醇封端之聚胺基甲酸酯聚合物(以聚合物總量計)及82.3重量%之具有NCO末端的胺基甲酸酯預聚物來製備一未表現相分離之密封劑。
本文所包括之該等實例係用於闡釋目的，並非意欲限制本發明之範圍。

Claims (15)

  1. 一種可固化聚合物組合物，其包含a)1至99重量%(以聚合物總量計)之配伍劑，其包含至少一種包括矽烷基之有機聚合物，該有機聚合物具有大於1000克/莫耳之分子量且係(i)一部分或全部經矽烷基封端之脂肪族或芳香族胺基甲酸酯聚合物，其中該矽烷基封端基團係衍生自(i-1)如下式(1)之矽烷H-NR1 -R2 -Si(OR3 )2 (R4 ) (1)其中R1 代表氫、含有1至10個碳原子之經取代脂肪族、環脂族及/或芳香族烴基、一第二-R2 -Si(OR3 )2 (R4 )或-CHR5 -CHR6 COOR7 ，其中R5 及R6 係H或C1-6 有機部分，且R7 係C1-10 有機部分；R2 代表一含有1至8個碳原子之直鏈或支鏈伸烷基；R3 代表一C1-6 烷基；及R4 =-CH3 、-CH2 CH3 或OR3 ，(i-2)巰基矽烷，(i-3)巰基矽烷與單環氧化物之反應產物，(i-4)環氧矽烷與第二胺之反應產物，(i-5)具有以下結構之矽烷：OCN-R2 -Si(OR3 )2 (R4 )其中R2 、R3 及R4 如上所述，(ii)經甲矽烷基化之反應性多元醇，其選自由聚酯、聚 醚、聚丙烯酸酯、聚丁二烯、聚碳酸酯組成之群組，(iii)具有可水解矽烷基團之聚醚，或(iv)其混合物，b)1至45重量%(以聚合物總量計)之至少一種具有20,000至100,000克/莫耳分子量之有機聚矽氧烷聚合物，其中該有機聚矽氧烷聚合物係選自如下式(2)或式(3)之反應性有機聚矽氧烷聚合物 其中R1 及R2 獨立係具有1至8個碳原子之烷基，或具有6至10個碳原子之芳香族基團或經取代芳香族基團，且X係經矽鍵合之官能基，其獨立選自OH或OR3 或N(R4 )2 、 其中R3 至R14 獨立係具有1至8個碳原子之烷基或環烷基，「m」係至少2，且 「n」係使該有機聚矽氧烷之重量平均分子量為20,000至100,000之值 其中該一個或多個R基團獨立係具有自1至8個碳原子之烷基或具有6至20個碳原子之芳香族基團或烷基-芳香族基團，X係一個或多個經矽鍵合之官能基，其係選自OH、或OR'、或N(R')2 、或烯氧基、或醯氧基、或肟基、或胺氧基、或醯胺基，其中R'係選自由具有自1至8個碳原子之烷基、芳香族基團、具有6至20個碳原子之烷基-芳香族基團組成之群，且其中R'上可視情況含有一個或多個選自胺及羥基之官能基，且m係1、2或3，及c)0至98重量%(以聚合物總量計)之至少一種不含矽烷基之有機聚合物，其具有大於1000克/莫耳之分子量。
  2. 如請求項1之聚合物組合物，其中(a)(iii)中之該聚醚係經甲矽烷基化的具有烯丙基末端的直鏈或支鏈聚醚。
  3. 如請求項1之聚合物組合物，其中該配伍劑係聚胺基甲酸酯。
  4. 如請求項3之聚合物組合物，其中該配伍劑係聚胺基甲酸酯，且該聚胺基甲酸酯係藉將具有末端NCO基團之聚 合物與矽烷封端劑反應以使50至100%之NCO基團經矽烷基封端。
  5. 如請求項4之聚合物組合物，其中該聚胺基甲酸酯之未經反應之NCO基團係經未受阻芳香族或脂肪族醇封端。
  6. 如請求項1之聚合物組合物，其中該配伍劑係經甲矽烷基化的具有烯丙基末端化的直鏈或支鏈聚醚。
  7. 如請求項6之聚合物組合物，其中該經甲矽烷基化的具有烯丙基末端化的聚醚係由具有乙烯基烷基末端化的多元醇與氫化物官能性矽烷反應而生成。
  8. 如請求項1之聚合物組合物，其中該配伍劑係經甲矽烷基化之反應性多元醇。
  9. 如請求項1之聚合物組合物，其中該配伍劑係具有矽氧烷官能基之聚醚。
  10. 如請求項9之聚合物組合物，其中該聚醚之分子量係2,000至50,000克/莫耳。
  11. 如請求項1至10中任一項之聚合物組合物，其中該反應性有機聚矽氧烷係如式(2)之有機聚矽氧烷。
  12. 如請求項1至10中任一項之聚合物組合物，其中該組合物進一步包含0.2至4重量%(以有機聚矽氧烷重量計)之矽氧官能性交聯劑。
  13. 如請求項1至10中任一項之聚合物組合物，其中該組合物進一步包含0.01至2重量%(以總重計)之觸媒。
  14. 如請求項1至10中任一項之聚合物組合物，其中該組合物進一步包含塑化劑。
  15. 如請求項1至10中任一項之聚合物組合物，其中該組合物進一步包含3%至60%(以總重計)之增強劑、半增強劑或其組合。
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