[发明专利]聚氨酯聚合物

说明书

本发明涉及非水性聚氨酯聚合物、其制备方法及其作为用于胶粘物质、涂料或泡沫材料的粘合剂的用途。

通过硅烷缩聚交联的、烷氧基硅烷官能的聚氨酯很久以来是已知的。关于这个课题的综述性文章例如是"Adhesives Age" 4/1995,第30页起（作者：Ta-Min Feng, B. A. Waldmann）。这类烷氧基硅烷封端的、湿固化的单组份聚氨酯以增加的规模用作建筑行业和汽车工业中的软弹性的涂层物料、密封物料和胶粘物料。

这些烷氧基硅烷官能的聚氨酯可以按照US-A 3,627,722或DE-A 1 745 526制备，例如通过将聚醚多元醇与过量的聚异氰酸酯反应成含有NCO的预聚物，然后将该预聚物进而与氨基官能的烷氧基硅烷继续反应。

EP-A 0 397 036、DE-A 19 908 562（对应于EP-A 1 093 482）和US-A 2002/0100550描述了制备烷氧基硅烷封端的聚合物的其它不同方法。按照这些文献，分别使用了平均分子量为4000 g/mol或更高的高分子量聚醚。

EP-A 0 070 475描述了烷氧基硅烷封端的聚合物的制备和用途，其中该聚合物出自由NCO-官能的烷氧基硅烷封端的、氢-酸性的预聚物。为了预聚物合成，使用摩尔重量为500-6000 g/mol的多元醇。其中描述的聚合物用作密封物质制剂（即软弹性体系）中的粘合剂。

类似的方法在申请DE-A 10 2007 058 344中描述过。

通过使用异氰酸酯官能的烷氧基硅烷单元生成特别是低粘度的预聚物的可能性，主要在US-A 4,345,053中公开过。这里，OH-官能的预聚物通过异氰酸酯官能的烷氧基硅烷封端，这最终意味着每个封端省去一个脲基。然而，OH-官能的预聚物还含有氨基甲酸酯基团，其源自聚醚多元醇与二异氰酸酯的预延长（Vorverlängerung）。如同样在EP-A 0 372,561中公开的，通过使用具有低的不饱和度和多分散性的、特别制备的长链的聚醚可以省去这些氨基甲酸酯基团。然而，在这些异氰酸酯官能的烷氧基硅烷单元化学计量反应的情况下，得到如下的粘合剂：其由于不充分的遮蔽（Verkappung）主要在使用非常长链的聚醚的情况下在固化时不能充分地交联。这生成了非常软的聚合物，其具有高的表面胶粘性和不足的回弹能力、或高的塑性可变形性。

EP-A 1 924 621（对应于WO2007025668）描述了烷氧基硅烷封端的聚合物的制备和用途，其中该聚合物出自由NCO-官能的烷氧基硅烷封端的聚醚多元醇。为了合成，使用摩尔重量为3000-20000 g/mol的多元醇。其中描述的聚合物用作密封物质制剂（即软弹性体系）中的粘合剂。

所有这些烷氧基硅烷封端的体系在固化之后形成了软弹性的聚合物，该聚合物具有相对低的硬度和高的断裂伸长率。DE-A 1 745 526描述了对于基于聚氧丙二醇的聚合物在3.36 kg/cm²至28.7 kg/cm²范围的拉伸强度。只有使用结晶的聚已酸内酯才能达到对于结构胶粘足够的高强度。

但是，这些体系的缺点在于，其在室温是非常高粘度的或者甚至是固体的，因此只能加热处理。

因此，上述申请的应用领域限制在密封物质和软弹性的胶粘物质，以及只能加热处理的高粘度或固体体系。

因此，本发明的目的在于，提供非水性的、在室温呈液态的、烷氧基硅烷封端的聚合物，其固化后达到高的内聚强度，从而可以使用该聚合物配制实现结构胶粘的胶粘物质。

已经发现，这类具有所要求的特性的、烷氧基硅烷封端的聚合物可以如下制备：使用具有分散于其中的有机填料的聚合物多元醇并将其与异氰酸酯官能的烷氧基硅烷反应。

本发明的主题因此是用烷氧基硅烷基团改性的聚合物，其能够通过下列组分的反应而得到：

a）具有异氰酸酯反应性基团的化合物或这些化合物的混合物，其含有至少5重量%的分散于其中的有机填料，

和

b）通式（I）的异氰酸酯官能的烷氧基硅烷化合物:

其中

Z¹、Z²和Z³是相同或不同的C₁-C₈-烷氧基或C₁-C₈-烷基，其也可以是桥连的，但是其中在每个硅原子上必须存在至少一个C₁-C₈-烷氧基，