[发明专利]聚醚官能的硅氧烷、含有聚醚硅氧烷的组合物以及它们的制备方法和用途

说明书

本申请是申请日为2004年11月5日、申请号为200480044142.2、发明名称为“聚醚官能的硅氧烷、含有聚醚硅氧烷的组合物以及它们的制备方法和用途”的发明专利申请的分案申请。 

本发明涉及新型聚醚官能的硅氧烷、相应的组合物以及它们的制备方法和用途。 

如今，有机硅烷和有机官能的硅氧烷是很重要的化合物，因为它们能够改变衬底表面的特性。 

因此，例如为了使玻璃纤维与有机树脂相容并具有反应性，将氨基硅烷(如 AMEO)或其用水稀释的溶液用于涂覆玻璃纤维。 

在最新技术中，US 6 716 771公开了通过利用特种氨基官能的硅烷体系的CMP方法对疏水电介质表面进行亲水化。 

烷氧基硅烷的水解和缩合通常会释放醇，而在应用中不允许释放醇的情况下，也可以使用基本无溶剂的特种水性替代物，例如 1151。 

特别是在EP 1 031 593、EP 0 716 128、EP 0 716 127、EP 0 832 911和EP 1 101 787中介绍了含有机聚硅烷的水性组合物的制备方法。以上所有公开内容的共同特点是，这类体系具有水溶性是因为在有机硅氧烷和/或相应的氨基盐中存在氨基官能团，这样的水溶性硅氧烷体系实际上在水性制剂中是以完全水解的形式存在。除了它们的化学性质以外，这类水性体系还具有较低VOC含量(VOC＝挥发性有机化合物)的优点。 

一方面，氨基官能的硅烷和硅氧烷能有利地改变衬底的表面性 质。然而，在另一方面，由于氨基官能团的亲核性以及由此伴随的反应性，氨基官能团也带来不良作用，例如导致不需要的树脂固化。此外，当某层含有带氨基的化合物时，该层可能在潮湿气氛下膨胀。 

单体聚醚硅烷本身是已知的(DE 26 32 719、EP 0 387 689)。原则上，含端羟基的聚醚硅烷与烷基、芳基、烯基或炔基封端的聚醚硅烷之间存在区别。例如，US 5 629 437描述的含端羟基的聚醚硅烷或其水性溶液由于具有强极性，特别是由于存在端羟基，从而导致应用问题，这与氨基硅烷的问题类似。 

本发明的目的是提供另一种途径，使表面性质以目标方式得到调节。具体地说，本发明的目的是要改善衬底表面的润湿性。 

目标集根据本发明专利权利要求书中的特征实现。 

我们惊奇地发现，下面式I的新型聚醚官能的有机硅氧烷和/或相应的有机硅氧烷混合物(下文中也称为聚醚硅氧烷)适合以溶于水和/或醇、或在与至少一种单体有机烷氧基硅烷或基于它的相应制剂的混合物中的方式有利地使用，或者有利地用于衬底表面的目标处理。 

特别地是，水解醇可以从本发明的式I聚醚硅氧烷的水性溶液体系除去，例如通过蒸馏，有利地得到基于水的、均匀、基本上无溶剂(即低VOC)、环境友好并且易于使用的试剂，用于衬底表面的目标改性。 

此外，本发明新型聚醚硅氧烷和包含这类聚醚官能的硅氧烷的组合物使被处理的衬底表面具有特别好的润湿性。 

因此，本发明提供以下通式I的直链、环状或支链聚醚官能的硅氧烷或者多种聚醚官能的硅氧烷的混和物： 

R[-O_(3-h)/2Si(R¹)(OR)_h]_x[-O_(3-i-j)/2Si(R²)(R³)_i(OR)_j]_y    (I) 

其中 

各个R是相同或不同的，R实质上为H、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、2-甲氧基乙基或2-羟基乙基，或者在环状硅氧烷中，可以为式I甲硅烷基单元的甲硅烷基， 

各个R¹是相同或不同的，R¹为式(II)的封端聚醚基团： 

R⁴-O[-R⁵-O]_n[-(R⁶)_m]-    (II) 

其中R⁴为具有1-8个碳原子的直链、支链或环状烷基，优选甲基；具有2-8个碳原子的烯基，优选乙烯基或烷基；或具有6-12个碳原子的芳基，优选苄基、苯基或苯乙烯基，