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具有包含活泼氢的反应性基团的亚胺

阅读:528发布:2022-06-02

专利汇可以提供具有包含活泼氢的反应性基团的亚胺专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及式(I)的 醛 亚胺。所述醛亚胺具有至少一个醛亚 氨 基和至少一种含活泼氢的且是羟基、巯基或仲氨基形式的基团部分。所述醛亚胺能够与对活泼氢具有 反应性 的化合物简便地反应生成各种反应产物。例如,能够获得既具有异氰酸酯也具有醛亚氨基的反应产物。这种反应产物尤其适于聚氨酯组合物,其可特别用作 粘合剂 、 密封剂 和涂布剂。,下面是具有包含活泼氢的反应性基团的亚胺专利的具体信息内容。

1.式(I)的亚胺
其中
R1和R2
或者各自独立地是具有1到12个原子的一价基,
或者一起是具有4到12个碳原子的二价烃基且其是具有5到8个碳原子的任选取代的碳环的一部分;
R3是氢原子或烷基或芳基烷基;
R4或者是具有1到30碳原子的烃基且其任选具有醚原子,或者表示 基团且其中R5是氢原子或具有1到5个碳原子的烃基;
A或者是具有2到20个碳原子的(m+y)-价烃基且任选具有杂原子,
或者如果y是1和X是N-R7,则与R7一起表示具有3到20个碳原子的(m+2)-价烃基且其任选包含至少一个杂原子;
X是O或S或N-R6或N-R7,
其中,
R6或者是具有1到20个碳原子的一价烃基并且任选具有至少一个羧酸酯基、腈基、硝基、膦酸酯基、砜基或磺酸酯基团,
或者是式(II)的取代基
其中
p是0或从1到10 000的整数,以及
B是(p+1)-价烃基,其任选包含杂原子,和任选地包含以羟基、仲基或巯基形式的活泼氢,和
7
R 与A一起表示具有3到20个碳原子的(m+2)-价烃基并任选包含至少一个杂原子;

m是1或2或3或4,和
y是1或2或3或4。
1 2
2.如权利要求1所述的醛亚胺,特征在于R 和R 一起是具有4到12个碳原子的二价烃基且其是具有6个碳原子的任选取代的碳环的一部分。
3
3.如权利要求1所述的醛亚胺,特征在于R 是具有1到12个碳原子的烷基或芳基烷基。
7
4.如权利要求1所述的醛亚胺,特征在于在A的定义中如果y是1和X是N-R,则与
7
R 一起表示具有3到20个碳原子的(m+2)-价烃基且其任选包含至少一个以醚氧或叔胺氮形式的杂原子。
5.如权利要求1所述的醛亚胺,特征在于B定义中所述的杂原子是以醚氧或叔胺氮形式的杂原子。
7
6.如权利要求1所述的醛亚胺,特征在于R 与A一起表示具有3到20个碳原子的(m+2)-价烃基并任选包含至少一个以醚氧或叔胺氮形式的杂原子。
7.如权利要求1所述的醛亚胺,特征在于y=1。
8.如权利要求1至7任一项所述的醛亚胺,特征在于m+y=2或3。
9.如权利要求8所述的醛亚胺,特征在于m+y=2。
1 2
10.前述权利要求1至7任一项所述的醛亚胺,特征在于R 和R 均是甲基。
11.前述权利要求1至7任一项所述的醛亚胺,特征在于它由至少一种式(III)的胺B1与至少一种式(IV)的醛ALD的反应获得
其中
Xa是O或S或N-R6a或N-R7,
其中R6a
或者是具有1到20个碳原子的一价烃基并且任选具有至少一个羧酸酯基、腈基、硝基、膦酸酯基、砜基或磺酸酯基团,
或者是式(IIIa)的取代基
12.如权利要求11所述的醛亚胺,特征在于胺B1选自N-甲基-1,2-乙二胺、N-乙基-1,2-乙二胺、N-环己基-1,2-乙二胺、N-甲基-1,3-丙二胺、N-乙基-1,3-丙二胺、N-丁基-1,3-丙二胺、N-环己基-1,3-丙二胺、4-氨基甲基哌啶、3-(4-氨基丁基)哌啶、二亚乙基三胺(DETA)、双-六亚甲基三胺(BHMT)、二亚丙基三胺(DPTA)、脂肪二胺;5-氨基-1-戊醇、6-氨基-1-己醇、4-(2-氨基乙基)-2-羟基乙基苯、3-氨甲基-3,5,5-三甲基环己醇、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、三乙二醇单胺、3-(2-羟基乙氧基)丙胺、3-(2-(2-羟基乙氧基)乙氧基)丙胺和3-(6-羟基己氧基)丙胺。
13.如权利要求12所述的醛亚胺,特征在于所述脂肪二胺是N-椰油烷基-1,3-丙二胺、N-油烯基-1,3-丙二胺、N-大豆烷基-1,3-丙二胺和N-脂烷基-1,3-丙二胺。
14.包含醛亚氨基团的化合物AV,特征在于它通过根据权利要求1到13任一所述的式(I)的醛亚胺与化合物D的反应而获得,所述化合物D带有多于一个能与HX基团参与加合反应的反应性基团。
15.权利要求14所述的包含醛亚氨基团的化合物,其特征在于化合物D的反应性基团选自异氰酸酯基团、异硫氰酸酯基团、环碳酸酯基团、环氧化物基团,环硫化物基团、氮丙啶基团、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、1-乙炔基羰基、1-丙炔基羰基、来酰亚胺基、柠康酰亚胺基、乙烯基、异丙烯基和烯丙基,并且各个反应性基团可以彼此相同或不同。
16.如权利要求14或15所述的包含醛亚氨基团的化合物,特征在于化合物D是多异氰酸酯
17.如权利要求14或15所述的包含醛亚氨基团的化合物,特征在于化合物D是聚环氧化物。
18.如权利要求14或15所述的包含醛亚氨基团的化合物,其特征在于其为包含醛亚氨基团且具有式(VI)的化合物AV1,
其中
u是0或1或2或3或4或5,
v是1或2或3或4或5或6,
条件是(u+v)是2或3或4或5或6;
Q是具有(u+v)个异氰酸酯基的多异氰酸酯在除去所有异氰酸酯基后的基团;
A’或者是具有2到20个碳原子的二价烃基且其任选具有杂原子,
7
或者与R’一起表示具有3到20个碳原子且任选包含至少一个杂原子的三价烃基;和
6 7
X’是O或S或N-R’或N-R’,
6
其中R’
或者是具有1到20个碳原子且任选具有至少一个羧酸酯基、腈基、硝基、膦酸酯基、砜基或磺酸酯基的一价烃基,
或者是式(II’)的取代基
其中B’是具有2到20个碳原子且任选具有杂原子的二价烃基,和R7’与A’一起是具有3到20个碳原子且任选包含至少一个杂原子的三价烃基。
19.如权利要求18所述的包含醛亚氨基团的化合物,其特征在于,在A’定义中A’与R7’一起表示具有3到20个碳原子且任选包含至少一个以醚氧形式或叔胺氮形式的杂原子的三价烃基。
20.如权利要求18所述的包含醛亚氨基团的化合物,其特征在于,在X’定义中R7’与A’一起是具有3到20个碳原子且任选包含至少一个以醚氧形式或叔胺氮形式的杂原子的三价烃基。
21.如权利要求18所述的包含醛亚氨基团的化合物AV1,特征在于Q是具有(u+v)个末端异氰酸酯基的、在除去所有异氰酸酯基后的聚氨酯聚合物PUP。
22.如权利要求21所述的包含醛亚氨基团的化合物AV1,特征在于所述聚氨酯聚合物PUP通过至少一种多元醇与至少一种多异氰酸酯的反应获得。
23.如权利要求22所述的包含醛亚氨基团的化合物AV1,特征在于所述聚氨酯聚合物PUP通过至少一种二醇和至少一种二异氰酸酯的反应获得。
24.如权利要求21所述的包含醛亚氨基团的化合物AV1,特征在于具有(u+v)个末端异氰酸酯基的聚氨酯聚合物PUP是具有异氰酸酯基的、室温下固体的聚氨酯聚合物PUP1。
25.如权利要求18所述的包含醛亚氨基团的化合物AV1,特征在于Q是具有(u+v)个末端异氰酸酯基的、以脂肪族、环脂族或芳族二异氰酸酯或这些二异氰酸酯的低分子量低聚物形式的、在除去所有异氰酸酯基后的多异氰酸酯PI。
26.包含如权利要求1到13任一所述的醛亚胺或如权利要求14到25任一所述的含醛亚氨基团的化合物的组合物。
27.如权利要求26所述的组合物,其特征在于该组合物包含
a)至少一种如权利要求18到25所述的含醛亚胺基的化合物AV1和
b)任选地至少一种多异氰酸酯P,
条件是,组合物中醛亚氨基团的数目与异氰酸酯基数目的比例为最多1。
28.如权利要求27所述的组合物,特征在于多异氰酸酯P是与具有(u+v)个末端异氰酸酯基的多异氰酸酯相同的多异氰酸酯,且式(VI)的化合物AV1中的Q是从该具有(u+v)个末端异氰酸酯基的多异氰酸酯衍生的。
29.如权利要求27或28所述的组合物,特征在于该组合物具有基于组合物的湿反应性成分计,≤1重量%的单体二异氰酸酯含量。
30.如权利要求29所述的组合物,特征在于该组合物具有基于组合物的湿反应性成分计,≤0.5重量%的单体二异氰酸酯含量。
31.一种固化组合物,其通过如权利要求26到30的任一所述的组合物与的反应获得。
32.权利要求31所述的固化组合物,其特征在于,所述的水是以空气湿气形式的水。
33.权利要求26到30的任一所述的组合物作为粘合剂密封剂、浇注组合物或涂料的用途。
34.一种用于将基材S1与基材S2粘合的方法,包括以下步骤:
i)将如权利要求26到30任一所述的组合物施用到基材S1;
ii)将施用后的组合物与基材S2在组合物的晾置时间内接触;或者
i’)将如权利要求26到30任一所述的组合物施用到基材S1和基材S2上;
ii’)将施用后的组合物在组合物的晾置时间内彼此接触;
其中,基材S2由与基材S1相同或不同的材料组成。
35.一种用于密封的方法,包括如下步骤:
i”)在基材S1和基材S2之间施用如权利要求26到30任一所述的组合物,使得该组合物与基材S1和基材S2接触;
其中,基材S2由与基材S1相同或不同的材料组成。
36.一种涂覆基材S1的方法,包括如下步骤:
i”’)将如权利要求26到30任一所述的组合物在组合物的晾置时间内施用到基材S1上。
37.如权利要求34、35或36所述的方法,特征在于在施用前将该组合物加热到40℃到
80℃的温度
38.如权利要求37所述的方法,特征在于,在施用前将该组合物加热到60℃到80℃的温度。
39.如权利要求37所述的方法,特征在于,将该组合物在步骤i)或i’)或i”)或i”’)中在此温度下施用。
40.如权利要求34、35或36所述的方法,特征在于在施用前将该组合物加热到85℃到
200℃的温度。
41.如权利要求40所述的方法,特征在于在施用前将该组合物加热到100℃到180℃。
42.如权利要求40所述的方法,特征在于在施用前将该组合物加热到120℃至160℃。
43.如权利要求40所述的方法,特征在于将该组合物在步骤i)或i’)或i”)或i”’)中在此温度下施用。
44.如权利要求34、35或36所述的方法,特征在于将基材S1和/或基材S2在粘合或密封或涂覆步骤前预处理。
45.如权利要求34、35或36所述的方法,特征在于所述预处理是用底漆或粘附促进剂组合物来预处理。
46.权利要求34、35或36所述的方法,特征在于基材S1和/或基材S2是无机基材;
金属或合金;有机基材;涂覆的基材;或者色漆或清漆
47.权利要求46所述的方法,特征在于所述无机基材是玻璃、玻璃陶瓷、混凝土砂浆、砖、瓦、石膏或天然石材。
48.权利要求47所述的方法,特征在于所述天然石材是花岗岩或大理石。
49.权利要求46所述的方法,特征在于所述金属或合金是、有色金属、锌金属。
50.权利要求46所述的方法,特征在于所述有机基材是木材,塑料。
51.权利要求50所述的方法,特征在于所述塑料是PVC、聚碳酸酯、PMMA、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、环氧树脂
52.权利要求46所述的方法,特征在于所述涂覆的基材是粉末涂覆的金属或合金。
53.权利要求46所述的方法,特征在于所述的色漆或清漆是汽车遮盖漆。
54.一种已经通过如权利要求34到53任一项所述的方法粘合、密封或涂覆的制品。
55.如权利要求54所述的制品,特征在于该制品是建筑物,或工业品或消费品,或运输工具,或交通工具的附属部件,或家具、纺织或包装业中的制品。
56.如权利要求55所述的制品,特征在于该制品是地下或地上工程中的建筑物。
57.如权利要求55所述的制品,特征在于该制品是窗,家用机器。
58.如权利要求55所述的制品,特征在于该制品是水陆交通工具。
59.如权利要求55所述的制品,特征在于该制品是汽车、客车、载重车、火车或船舶
60.一种减少在具有异氰酸酯基的聚氨酯聚合物中,或在低聚多异氰酸酯中,或在包含具有异氰酸酯基的聚氨酯聚合物或低聚多异氰酸酯的组合物中单体二异氰酸酯的含量的方法,该方法中将它们与至少一种如权利要求1到13中所述的式(I)的醛亚胺反应。

说明书全文

具有包含活泼氢的反应性基团的亚胺

技术领域

[0001] 本发明涉及醛亚胺领域和湿交联性聚酯领域。

背景技术

[0002] 醛亚胺是来自伯胺和醛的缩合产物,并且是一系列公知已久的物质。当与接触时醛亚胺能够水解成相应的胺和醛,而它们在无水情况下又是稳定的。由于这种性质,它们能够被用作胺或醛的结合或受保护的形式。例如,在聚氨酯化学工业中使用醛亚胺,它们作为可通过水分活化的交联剂,即所谓的“潜在的胺”或者“潜固化剂”而用于含异氰酸酯基团的聚氨酯组合物中。在含异氰酸酯基团的体系中将醛亚胺用作潜固化剂具有两个优点:第一,能够避免在固化后的塑料中形成不期望的气泡,因为固化过程是经由潜在的胺——与异氰酸酯和水分的直接反应不同——而在不释放出二(CO2)的情况下进行的;第二,能够获得更高的固化速率。但是,醛亚胺在湿固化性聚氨酯中的使用也会导致问题。例如,根据存在的异氰酸酯和醛亚胺基,组合物的储存稳定性可能受到极大的限制。而且,包含醛亚胺基团的聚氨酯组合物——根据用于制备醛亚胺的醛——经常具有非常强的气味,这在许多应用中是不能容忍的。
[0003] 具有另外的官能团的醛亚胺是公知的。它们具有这样的性质,它们与适合的反应性化合物形成加合物,所述的加合物可以多种方式使用。
[0004] US4,224,417和US6,136,942公开了具有对异氰酸酯有反应性的官能团的醛亚胺,所述醛亚胺由伯或仲脂族醛或芳香族醛制备。不过包含这样的醛亚胺的组合物具有不足的储存稳定性和/或在固化形式下具有耐光性的问题。
[0005] 发明概述
[0006] 因此,本发明的目的是提供具有另外的官能团的醛亚胺,它克服了现有技术缺陷
[0007] 该目的通过权利要求1中公开的新型醛亚胺令人惊讶地达到了。这些醛亚胺除至少一个醛亚胺基外,还具有至少一个以羟基、巯基或仲胺基形式的包含活泼氢的基团部分。
[0008] 该醛亚胺是储存稳定的并且能以简单的方式与对活泼氢有反应性的化合物反应来产生反应产物,特别是产生根据权利要求7的包含醛亚胺基团的化合物。这样的反应产物能在水的作用下引起交联反应。在优选实施方案中,反应产物是根据权利要求11的化合物,它除了至少一个醛亚胺基团外具有至少一个异氰酸酯基。这些反应产物是格外储存稳定的,即使在其中存在反应性基团如特别是异氰酸酯基。此外,它们在水解之前、期间和之后仅具有低的气味。
[0009] 本发明的进一方面涉及根据权利要求15的组合物。更具体地,这样的组合物能用作根据权利要求20的粘合剂密封剂、浇注组合物或涂料。更特别地,它们适于作为热熔粘合剂或底漆。这样的组合物与水反应以产生根据权利要求19的固化组合物。
[0010] 本发明的进一步方面涉及根据权利要求21的用于粘合的方法,根据权利要求22用于密封的方法,根据权利要求23的用于涂覆的方法和根据权利要求28由此产生的制品。
[0011] 已经令人惊讶地发现通过使用根据权利要求1的醛亚胺,在聚氨酯聚合物和包含聚氨酯聚合物的组合物中,单体二异氰酸酯的含量能显著降低。
[0012] 因此,根据权利要求30的减少单体二异氰酸酯的含量的方法是本发明的一个具体方面。该方法以出众的方式使得在聚氨酯化学作用中的极大的问题,亦即不期望的一定比例的二异氰酸酯单体的存在,得以廉价地和有效地解决,而单体的二重官能度的优点不损失,使得它们能有利地插入到在聚氨酯聚合物交联中形成的高分子聚合物中。
[0013] 本发明的特别优选的实施方案是从属权利要求的主题。
[0014] 发明实施方式
[0015] 本发明提供了式(I)的醛亚胺,
[0016]
[0017] 其中1 2
[0018] R 和R
[0019] 或者各自独立地是具有1到12个碳原子的一价基,
[0020] 或者一起是具有4到12个碳原子的二价烃基,且其是具有5到8、优选6个碳原子的任选取代的碳环的一部分;3
[0021] R 是氢原子或烷基或芳香基烷基,尤其是具有1到12个碳原子的;
[0022] R4或者是具有1到30碳原子的烃基且其任选具有醚氧原子,或者是 基5
团且其中R 是氢原子或具有1到5个碳原子的烃基;A或者是具有2到20个碳原子的
7 7
(m+y)-价烃基且任选具有杂原子,或者如果y是1和X是N-R,则与R 一起表示具有3到
20个碳原子的(m+2)-价烃基且其任选包含至少一个杂原子,特别是以醚氧或叔胺氮形式的;
[0023] X是O或S或N-R6或N-R7,
[0024] 其中,
[0025] R6或者是具有1到20个碳原子的一价烃基并且任选具有至少一个羧酸酯基、腈基、硝基、膦酸酯基、砜基或磺酸酯基团,
[0026] 或者是式(II)的取代基
[0027]
[0028] 其中
[0029] p是0或从1到10 000的整数,以及
[0030] B是(p+1)-价烃基,其任选包含杂原子,特别是以醚氧或叔胺氮形式的,和任选地包含以羟基、仲氨基或巯基形式的活泼氢,和
[0031] R7与A一起表示具有3到20个碳原子的(m+2)-价烃基并任选包含至少一个杂原子,特别是以醚氧或叔胺氮形式的;和
[0032] m是1或2或3或4,和
[0033] y是1或2或3或4。
[0034] 本文中的式中的虚线每个表示在取代基和所属的分子基团之间的键。
[0035] 本文中,术语“伯氨基”表示连接到一个有机基团的NH2基团,而术语“仲氨基”表示连接在两个也可以一起是环的一部分的有机基团上的NH基团,以及术语“叔氨基”或“叔胺氮”表示连接到三个有机基团的氮原子,其中这些基团也可通过环相连。
[0036] 在本文中,术语“活泼氢”表示连接到氮、氧或硫原子的可去质子化的氢原子。
[0037] 在式(I)和(II)中,R1和R2优选每个是甲基。另外,R3优选是氢原子;R4优选是基团;y优选为1;(y+m)优选为2或3,特别是2。1 2 3 4
[0038] 式(I)中的R,R,R 和R 基团没有对异氰酸酯基有反应性的基团部分;更具体地,1 2 3 4
R、R、R 和R 没有羟基,没有伯或仲氨基以及没有巯基。
[0039] 式(I)的醛亚胺例如可由至少一种式(III)的胺B1与至少一种式(IV)的醛ALD的反应获得,
[0040]
[0041] 其中
[0042] Xa是O或S或N-R6a或N-R7,
[0043] 其中R6a或者是具有1到20个碳原子的一价烃基并且任选具有至少一个羧酸酯基、腈基、硝基、膦酸酯基、砜基或磺酸酯基团,
[0044] 或者是式(IIIa)的取代基,
[0045]
[0046] 且A、B、R1、R2、R3、R4、R7、m、y和p具有如上所述定义。
[0047] 式(III)的胺B1和式(IV)的醛ALD之间的反应在脱水的缩合反应中进行。这样的缩合反应是极为公知的,且描述在例如Houben-Weyl,“Methoden der organischen Chemie”卷XI/2,第73页起的内容中。此处,醛ALD相对于胺B1的伯氨基化学计量地或者化学计量过量地使用。一般,这样的缩合反应在溶剂存在下进行,通过这样的方式将在反应中形成的水共沸地除去。然而,为了制备式(I)的醛亚胺,优选没有使用溶剂的制备过程,在这样的情况下,将在缩合反应中形成的水通过施加减压而从反应混合物中除去。无溶剂的制备避免了在制备完成时溶剂的蒸馏去除,这简化了制备过程。此外,醛亚胺因此不含溶剂残余物。
[0048] 在一个具体实施方案中,适于转化为式(I)的醛亚胺的式(IV)的醛ALD是式(IVa)的醛ALD1,
[0049]4a
[0050] 其中R 是具有1到30个碳原子的烃基且任选具有醚氧原子。4a
[0051] 式(IVa)的醛ALD1是脂族、脂环族或芳脂族的2,2-二取代的3-羟基醛与式R -OH的醇或酚(例如脂肪醇或苯酚)的醚。合适的2,2-二取代的3-羟基醛是可通过脂族伯醛或仲醛、特别是甲醛与脂族仲醛、脂环族仲醛或芳脂族仲醛如异丁醛、2-甲基丁醛、2-乙基丁醛、2-甲基戊醛、2-乙基己醛、环戊烷甲醛、环己烷甲醛、1,2,3,6-四氢苯甲醛、2-甲基-3-苯基丙醛、2-苯基丙醛(氢化阿托醛)或二苯基乙醛之间的羟醛缩合反应,特别是交叉的羟醛缩合反应获得。适合的2,2-二取代3-羟基甲醛的实例是2,2-二甲基-3-羟基丙醛、2-羟基甲基-2-甲基丁醛、2-羟基甲基-2-乙基丁醛、2-羟基甲基-2-甲基戊醛、2-羟基甲基-2-乙基己醛、1-羟基甲基环戊烷甲醛、1-羟基甲基环己烷甲醛、1-羟基甲基环己-3-烯甲醛、2-羟基甲基-2-甲基-3-苯基丙醛、3-羟基-2-甲基-2-苯基丙醛和3-羟基-2,2-二苯基丙醛。
[0052] 适合的式(IVa)的醛ALD1的实例是2,2-二甲基-3-苯氧基丙醛、3-环己基氧基-2,2-二甲基丙醛、2,2-二甲基-3-(2-乙基己氧基)丙醛、2,2-二甲基-3-月桂氧基丙醛和2,2-二甲基-3-硬脂氧基-丙醛。
[0053] 在进一步的具体实施方案中,适于转化到式(I)的醛亚胺的式(IV)的醛ALD是式(IVb)的醛ALD2
[0054]5
[0055] 其中R 是氢原子或具有1到5个碳原子的烃基。
[0056] 式(IVb)的醛ALD2是前面已经述及的2,2-二取代的3-羟基醛,例如2,2-二甲基-3-羟基丙醛、2-羟基甲基-2-甲基-丁醛、2-羟基甲基-2-乙基-丁醛、2-羟基甲基-2-甲基-戊醛、2-羟基甲基-2-乙基-己醛、1-羟基甲基-环戊烷甲醛、1-羟基甲基-环己烷甲醛、1-羟基甲基-环己-3-烯甲醛、2-羟基甲基-2-甲基-3-苯基-丙醛、3-羟基-2-甲基-2-苯基-丙醛及3-羟基-2,2-二苯基-丙醛,与适当的羧酸如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸和己酸的酯。
[0057] 适合的式(IVb)的醛ALD2的实例是2,2-二甲基-3-甲酰氧基丙醛、3-乙酰氧基-2,2-二甲基丙醛、2,2-二甲基-3-丙酰氧基丙醛、3-丁酰氧基-2,2-二甲基丙醛、2,2-二甲基-3-异丁酰氧基丙醛、2,2-二甲-3-戊酰氧基丙醛、2,2-二甲基-3-异戊酰氧基丙醛和2,2-二甲基-3-己酰氧基丙醛。
[0058] 优选的式(IV)的醛ALD是式(IVb)的醛ALD2。
[0059] 特别优选的是3-乙酰氧基-2,2-二甲基丙醛。
[0060] 式(IV)的醛ALD是叔脂族醛。醛ALD,特别是式(IVb)的醛ALD2具有比一般现有技术的用于制备醛亚胺的醛例如异丁醛或新戊醛低得多的气味。而且,醛ALD,尤其是醛ALD2能由便宜的原料很好地制备。
[0061] 适于转化为式(I)的醛亚胺的式(III)的胺B1包含一个或多个脂肪族伯氨基和至少一个具有活泼氢的反应性基团。
[0062] “脂肪族氨基”表示与脂肪族、环脂族或芳脂族基团相连接的氨基。因此它不同于直接连接到芳香族或杂芳族的基团上的“芳香族氨基”,例如在苯胺或2-氨基吡啶中的。
[0063] 在一个具体实施方案中,适合的式(III)的胺B1是具有一个或两个伯脂肪族氨基和一个仲氨基的化合物,例如N-甲基-1,2-乙二胺、N-乙基-1,2-乙二胺、N-丁基-1,2-乙二胺、N-己基-1,2-乙二胺、N-(2-乙基己基)-1,2-乙二胺、N-环己基-1,2-乙二胺、
4-氨基甲基哌啶、3-(4-氨基丁基)哌啶、N-(2-氨基乙基)哌嗪、二亚乙基三胺(DETA)、双六亚甲基三胺(BHMT)、3-(2-氨基乙基)氨基丙胺;由伯的单胺和二胺的氰乙基化或氰丁基化以及随后氢化而得的二和三胺,例如N-甲基-1,3-丙二胺、N-乙基-1,3-丙二胺、N-丁基-1,3-丙二胺、N-己基-1,3-丙二胺、N-(2-乙基己基)-1,3-丙二胺、N-十二烷基-1,3-丙二胺、N-环己基-1,3-丙二胺、3-甲基氨基-1-戊胺、3-乙基氨基-1-戊胺、
3-丁基氨基-1-戊胺、3-己基氨基-1-戊胺、3-(2-乙基己基)氨基-1-戊胺、3-十二烷基氨基-1-戊胺、3-环己基氨基-1-戊胺、二亚丙基三胺(DPTA)、N3-(3-氨基戊基)-1,3-戊二胺、N5-(3-氨基丙基)-2-甲基-1,5-戊二胺、N5-(3-氨基-1-乙基丙基)-2-甲基-1,
5-戊二胺和脂肪二胺如N-椰油烷基-1,3-丙二胺、N-油烯基-1,3-丙二胺、N-大豆烷基-1,3-丙二胺、N-脂烷基-1,3-丙二胺或N-(C16-22-烷基)-1,3-丙二胺,如可以例如商品名Duomeen 从Akzo Nobel获得;脂肪族伯的二胺或三胺与丙烯腈、来酸二酯或富马酸二酯、柠康酸二酯、丙烯酸和甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺和衣康酸二酯以
1∶1的摩尔比反应的Michael加成的产物。
[0064] 在进一步的具体实施方案中,适合的式(III)的胺B1是脂肪族羟基胺,例如2-氨基乙醇、2-甲基氨基乙醇、1-氨基-2-丙醇、3-氨基-1-丙醇、4-氨基-1-丁醇、4-氨基-2-丁醇、2-氨基-2-甲基丙醇、5-氨基-1-戊醇、6-氨基-1-己醇、7-氨基-1-庚醇、8-氨基-1-辛醇、10-氨基-1-癸醇、12-氨基-1-十二醇、4-(2-氨基乙基)-2-羟乙基苯、
3-氨甲基-3,5,5-三甲基环己醇;二醇如二乙二醇、二丙二醇、二丁二醇和这些二醇的更高级的低聚物和聚合物的带伯氨基的衍生物,例如2-(2-氨基乙氧基)乙醇、三乙二醇一元胺、α-(2-羟基甲基乙基)-ω-(2-氨基甲基乙氧基)-聚(氧(甲基-1,2-乙烷二基));
多烷氧基化的三元或高级多元醇的带有羟基和伯氨基的衍生物;二醇的单氰乙基化和随后的氢化的产物,例如3-(2-羟基乙氧基)丙胺、3-(2-(2-羟基乙氧基)乙氧基)丙胺和
3-(6-羟基己氧基)丙胺。
[0065] 在进一步的具体实施方案中,适合作为式(III)的胺B1的是脂肪族巯基胺,例如2-氨基乙硫醇(半胱胺)、3-氨基丙硫醇、4-氨基-1-丁硫醇、6-氨基-1-己硫醇、8-氨基-1-辛硫醇、10-氨基-1-癸硫醇、12-氨基-1-十二硫醇和氨基硫糖如2-氨基-2-脱氧-6-硫葡糖。
[0066] 在进一步的具体实施方案中,适合的式(III)的胺B1是除一个或多个伯氨基外,具有多个包含活泼氢的其他反应性基团的胺,例如下面列出的化合物:
[0067] -带有多于一个氨基和一个或多个伯氨基的脂肪胺,如N,N’-双(3-氨基丙基)乙二胺、三亚乙基四胺(TETA)、四亚乙基五胺(TEPA)、五亚乙基六胺,和线型聚乙烯胺的高级同系物,N,N’-双(3-氨基丙基)乙二胺、由具有多个伯氨基的伯的二胺和多胺的多次氰乙基化或氰丁基化以及随后氢化得到的多胺,如N,N’-双(3-氨基丙基)-乙二胺、N,N’-双(3-氨基丙基)-1,4-二氨基丁烷、N,N’-双(3-氨基丙基)-2-甲基-1,5-戊二胺、N,N’-双(3-氨基-1-乙基丙基)-2-甲基-1,5-戊二胺、聚乙烯胺以及不同聚合度(摩尔质量范围500到1,000,000g/mol)的聚乙烯亚胺,例如可以Lupasol 商品名从BASF以纯净形式或作为水溶液获得,这些聚乙烯亚胺除伯和仲氨基外也包含叔氨基。
[0068] -带多于一个羟基和一个或多个伯氨基的羟基胺,特别是多烷氧基化的三元醇或高级多元醇的或者多烷氧基化的多胺的衍生物,以及氨基糖例如葡糖胺或半乳糖胺;
[0069] -带有至少一个羟基和至少一个仲氨基的羟基多胺,其来自羟基胺如N-羟乙基-1,2-乙二胺、N-羟丙基-1,2-乙二胺、N-羟乙基-1,3-丙二胺、N3-羟乙基-1,3-戊二胺的氰乙基化或氰丁基化以及随后的氢化。
[0070] 特别合适的胺B1是除伯氨基外仅具有一个活泼氢的胺,即其中在式(III)中的系数y是1的胺B1。
[0071] 优选的胺B1是N-甲基-1,2-乙二胺、N-乙基-1,2-乙二胺、N-环己基-1,2-乙二胺、N-甲基-1,3-丙二胺、N-乙基-1,3-丙二胺、N-丁基-1,3-丙二胺、N-环己基-1,3-丙二胺、4-氨基甲基哌啶、3-(4-氨丁基)哌啶、DETA、DPTA、BHMT和脂肪二胺如N-椰油烷基-1,3-丙二胺、N-油烯基-1,3-丙二胺、N-大豆烷基-1,3-丙二胺和N-牛脂烷基-1,
3-丙二胺;来自脂肪族伯二胺与马来酸二酯和富马酸二酯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺,优选与马来酸二酯,尤其是马来酸的二甲酯、二乙酯、二丙酯和二丁酯,以及与丙烯酸酯,尤其是丙烯酸甲酯以摩尔比1∶1反应的Michael类型加成反应的产物;以及脂肪族羟基或巯基胺,其中伯氨基与羟基或巯基通过至少五个原子的链或通过环隔开,特别是5-氨基-1-戊醇、6-氨基-1-己醇及其高级同系物、4-(2-氨基乙基)-2-羟基乙基苯、3-氨基乙基-3,5,5-三甲基环己醇、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、三乙二醇单胺及其更高级的低聚物和聚合物,3-(2-羟基乙氧基)丙胺、3-(2-(2-羟基乙氧基)乙氧基)丙胺和3-(6-羟基己氧基)丙胺。
[0072] 特别优选的胺B1是选自如下组的胺:N-甲基-1,2-乙二胺、N-乙基-1,2-乙二胺、N-环己基-1,2-乙二胺、N-甲基-1,3-丙二胺、N-乙基-1,3-丙二胺、N-丁基-1,3-丙二胺、N-环己基-1,3-丙二胺、4-氨基甲基哌啶、3-(4-氨丁基)哌啶、DETA、DPTA、BHMT、脂肪二胺如N-椰油烷基-1,3-丙二胺、N-油烯基-1,3-丙二胺、N-大豆烷基-1,3-丙二胺和N-牛脂烷基-1,3-丙二胺、5-氨基-1-戊醇、6-氨基-1-己醇、4-(2-氨基乙基)-2-羟基乙基苯、3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己醇、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、三乙二醇单胺、3-(2-羟基乙氧基)-丙胺、3-(2-(2-羟基乙氧基)乙氧基)丙胺和3-(6-羟基己氧基)丙胺。
[0073] 醛ALD和B1之间的反应,当所用胺B1是羟基胺时,产生羟基醛亚胺;当所用胺B1是巯基胺时,产生巯基醛亚胺;或当所用胺B1是除了一个或多个伯氨基外带有一个或多个仲氨基的二元或更多元胺时,产生氨基醛亚胺。
[0074] 在式(I)的醛亚胺的一个具体实施方案中,X是N-R6。这样的式(I)的醛亚胺适当情况下能通过与迄今描述的那些略微不同的合成路线制备。所述合成途径在于,式(IV)a a的醛ALD与式H2N-A-NH2-的二价脂肪族伯胺B2在第一步骤中反应生成中间产物,其中A代表二价的、任选包含杂原子的具有2至20个C原子的烃残基,所述中间产物除了醛亚氨基团之外还包含伯氨基。通过将伯氨基一次烷基化,所述中间产物随后在第二步骤中反应生成式(I)的醛亚胺。在烷基化时特别使用具有只有一个活化的双键的化合物,其可以与伯胺进行Michael类加成反应;所述化合物在下面称为“Michael-受体”。
[0075] 醛ALD与胺B2生成包含伯氨基的中间产物的反应在分解出水的情况下在缩合反应中进行,例如如上所述至少一种醛ALD与至少一种式(III)的胺B1的反应。在此这样选择醛ALD和胺B2之间的化学计量,对于1mol胺B2使用1mol醛ALD。优选不含溶剂的制备方法,其中在缩合作用中形成的水利用施加真空而从反应混合物中除去。
[0076] 具有伯氨基的中间产物与Michael-受体的反应例如如下进行:中间产物与化学计量或化学计量上稍微过量的Michael-受体混合并且在20℃至110℃的温度下加热混合物,直至中间产物完全反应生成式(I)的醛亚胺。优选不使用溶剂进行所述反应。
[0077] 适当的胺B2的实例是脂肪族二胺,例如乙二胺、1,2-丙二胺和1,3-丙二胺、2-甲基-1,2-丙二胺、2,2-二甲基-1,3-丙二胺、1,3-丁二胺和1,4-丁二胺、1,3-戊二胺和1,5-戊二胺、2-丁基-2-乙基-1,5-戊二胺、1,6-六亚甲基二胺(HMDA)、2,2,4-三甲基六亚甲基二胺和2,4,4-三甲基六亚甲基二胺和它们的混合物(TMD)、1,7-庚二胺、1,8-辛二胺、2,4-二甲基-1,8-辛二胺、4-氨基甲基-1,8-辛二胺、1,9-壬二胺、2-甲基-1,9-壬二胺、5-甲基-1,9-壬二胺、1,10-癸二胺、异癸二胺、1,11-十一烷二胺、1,12-十二烷二胺、甲基-双-(3-氨基丙基)-胺、1,5-二氨基-2-甲基戊烷(MPMD)、1,3-二氨基戊烷(DAMP)、2,5-二甲基-1,6-六亚甲基二胺;脂环族二胺,例如1,2,1,3和1,4-二氨基环己烷、双-(4-氨基环己基)-甲烷(H12MDA)、双-(4-氨基-3-甲基环己基)-甲烷、双-(4-氨基-3-乙基环己基)-甲烷、双-(4-氨基-3,5-二甲基环己基)-甲烷、双-(4-氨基-3-乙基-5-甲基环己基)-甲烷(M-MECA)、1-氨基-3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己烷(=异佛尔二胺或IPDA)、2-和4-甲基-1,3-二氨基环己烷和它们的混合物、1,3-和1,4-双-(氨基甲基)环己烷、1-环己基氨基-3-氨基丙烷、2,5(2,6)-双-(氨基甲基)-双环[2.2.1]
2,6
庚烷(NBDA,由Mitsui Chemicals制备)、3(4),8(9)-双-(氨基甲基)-三环[5.2.1.0 ]癸烷、1,4-二氨基-2,2,6-三甲基环己烷(TMCDA)、3,9-双-(3-氨基丙基)-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷;芳脂族二胺,例如1,3-亚二甲苯基二胺(MXDA)、1,4-亚二甲苯基二胺(PXDA);含醚基的脂肪族二胺例如双-(2-氨基乙基)醚、3,6-二氧杂-1,8-二胺、4,7-二氧杂癸烷-1,10-二胺、4,7-二氧杂癸烷-2,9-二胺、4,9-二氧杂十二烷-1,12-二胺、5,
8-二氧杂十二烷-3,10-二胺和它们的高级低聚物,以及聚氧化亚烷基二胺。后者一般是由聚氧化亚烷基二醇的胺化而得到的产品,并且例如可以以Jeffamine 的名称(从Huntsman Chemicals)、聚醚胺的名称(从BASF)或以PC Amine 的名称(从Nitroil)获得。特别适合的聚氧化亚烷基二胺是Jeffamine D-230、Jeffamine D-400、Jeffamine XTJ-511、Jeffamine XTJ-568和Jeffamine XTJ-569;聚醚胺D 230和聚醚胺D 400;PC Amine DA
250和PC Amine DA 400。
[0078] 作为胺B2优选的是其中伯氨基通过至少5个原子的链或者通过环来分隔的那些二胺,特别是1,5-二氨基-2-甲基戊烷、1,6-六亚甲基二胺、2,2,4-和2,4,4-三甲基六亚甲基二胺和它们的混合物、1,10-癸二胺、1,12-十二烷二胺、1,3-和1,4-二氨基环己烷、双-(4-氨基环己基)-甲烷、双-(4-氨基-3-甲基环己基)-甲烷、1-氨基-3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己基、1,3-双-(氨基甲基)环己烷和1,4-双-(氨基甲基)环己烷、2,5(2,
2,6
6)-双-(氨基甲基)-二环[2.2.1]庚烷、3(4),8(9)-双-(氨基甲基)-三环[5.2.1.0 ]癸烷、1,4-二氨基-2,2,6-三甲基环己烷(TMCDA)、3,9-双-(3-氨基丙基)-2,4,8,10-四氧螺[5.5]十一烷、1,3-亚二甲苯基二胺和1,4-亚二甲苯基二胺,以及所述含醚基的脂肪族二胺和聚氧化亚烷基二胺。
[0079] 适合的Michael-受体的实例是马来酸二酯或富马酸二酯例如马来酸二甲基酯、马来酸二乙基酯、马来酸二丁基酯、富马酸二乙基酯;柠康酸二酯例如柠康酸二甲基酯;丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、四氢呋喃(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异片基酯;衣康酸二酯例如衣康酸二甲基酯;肉桂酸酯例如肉桂酸甲基酯;乙烯基膦酸二酯例如乙烯基膦酸二甲酯;乙烯基磺酸酯,特别是乙烯基磺酸芳基酯;乙烯基砜;乙烯基腈例如丙烯腈、2-戊烯腈或反丁烯二腈;1-硝基乙烯例如β-硝基苯乙烯;和Knoevenagel缩合产物,例如来自丙二酸二酯和醛,例如甲醛、乙醛或苯甲醛的那些。优选的是马来酸二酯、丙烯酸酯、膦酸二酯和乙烯基腈。
[0080] 式(I)的醛亚胺可以任选地以环状形式处于平衡,如例如在式(V)中对于y=1的情况所示的那样。在环状缩醛胺的情况下,这些环状形式是环状缩醛胺(Aminale),例如咪唑啉或四氢嘧啶;在羟基醛亚胺情况下是环状氨基缩醛,例如噁唑烷(oxazolidines)或四氢噁嗪;在巯基醛亚胺的情况下是环状硫代缩醛胺,如噻唑烷或四氢噻嗪。
[0081]1 2 3 4
[0082] 在式(V)中,R、R、R、R、A、X和m各自具有对于式(I)所述的相同定义。
[0083] 令人惊讶地,大多数式(I)的醛亚胺不趋向于环化。特别是对于氨基醛亚胺,能通过IR和NMR光谱方法显示这些化合物主要以开链形式存在,即醛亚胺形式,而环状形式即缩醛胺形式没有或者仅以痕量存在。这与根据现有技术如例如US6,136,942所述的氨基醛亚胺的性能形成对比:每个也就是主要以环状缩醛胺形式存在。其中伯氨基与羟基或巯基通过至少五个原子的链或由环隔开的羟基和巯基醛亚胺,也几乎不显示出环化。在式(I)的醛亚胺中基本上没有环状结构被视为是优点,特别是对于它们在含异氰酸酯的组合物中的情况,因为醛亚胺因此基本上不含存在于缩醛胺,噁唑烷和硫代缩醛胺中的且能降低含异氰酸酯组合物的储存稳定性的性氮原子。
[0084] 式(I)的醛亚胺在适当条件下是储存稳定的,特别是排除水分条件下。当水分进入时,它们的醛亚胺基团可以形式上经过中间体水解生成氨基,其中释放出用于制备式(I)醛亚胺的相应的醛ALD。因为该水解反应是可逆的,化学平衡明显在醛亚胺一边,所以由此判定在没有对胺有活性的基团存在下仅有部分醛亚胺基团水解。
[0085] 式(I)的醛亚胺,关于它们的醛亚胺基团,具有叔的结构。亦即,它们在醛亚胺基的α-位中的碳原子上没有氢原子。因此醛亚氨基团不能互变到烯氨基团并且是空间位阻的。由于这些性质,在非水解形式中,它们对大多数参与加成反应的化合物例如环氧化物和异氰酸酯是惰性的。
[0086] 与已知的具有叔结构的醛亚胺例如衍生自新戊醛的醛亚胺相比,式(I)的醛亚胺具有较低的气味,这对于许多应用是巨大的优势,特别是在密闭空间的应用或其中将该组合物注射或在升温下施加的应用中。它们与聚合物体系特别是聚氨酯具有良好的相容性,且可以良好地在简单方法中由廉价的原料制得。
[0087] 式(I)的醛亚胺能广泛地使用。原则上,它们能被用于其中它们能用作式(IV)的醛ALD或式(III)的胺B1的来源的任何场合。特别地,它们能用来起到受保护的胺或受保护的醛的功能,用于醛-和/或胺-反应体系中,并且在该体系中若需要能特意地使其受保护。特别地,它们开辟了在其中存在与伯胺反应的化合物的体系中的应用。去保护过程以水解方式进行,例如通过与水或水分,特别是空气湿气接触。
[0088] 另一方面,式(I)的醛亚胺在构建式(I)醛亚胺的进一步官能化的反应产物中获得应用。例如,式(I)的醛亚胺能与能和带活泼氢的HX基团反应的化合物反应,特别是在加成反应中。进入这类加成反应的适当的化合物带有反应性基团,例如异氰酸酯基、环氧基、烷基团、酸酐基团或者或多或少强烈活化的双或三键,如(甲基)丙烯酸酯基团、丙烯酰胺基团、1-乙炔基羰基或1-丙炔基羰基、马来酰亚胺或柠康酰亚胺基、乙烯基或异丙烯基或烯丙基。由这样的加成反应得到的带醛亚氨基团的反应产物在需要时能水解为式(IV)的醛ALD和具有伯氨基的化合物,以及然后用于进一步的反应,例如用于交联反应。
[0089] 通过将醛亚氨基团还原为仲氨基,式(I)的醛亚胺或所述的来自与式(I)的醛亚胺的加成反应的反应产物也能用来构建包含特定的仲氨基的化合物,这些化合物本身能用作例如包含异氰酸酯和/或环氧化物的组合物的固化剂。
[0090] 此外,式(I)的醛亚胺可用于制备包含醛亚氨基团的化合物,这些化合物例如适用于作为潜固化剂或用于反应性聚合物组合物的共聚单体,尤其是用于具有异氰酸酯基的聚氨酯组合物。
[0091] 式(I)的醛亚胺特别适于作为基于异氰酸酯或环氧树脂的组合物的成分,特别是用于如粘合剂、密封剂、浇注组合物、涂布剂、地面覆层、刷涂料、漆、底漆或发泡体。这样的组合物优选包含至少一种酸,尤其是有机羧基或磺酸,或可水解成这些酸的化合物,其中所述的酸催化醛亚氨基团的水解。
[0092] 式(I)的醛亚胺特别地适于作为单-和二-组分湿固化聚氨酯组合物如粘合剂、密封剂、浇注组合物、涂布剂、地面覆层、刷涂料、漆、底漆或发泡体的固化剂或固化剂前体,以及用于生产具有低含量异氰酸酯单体的快速固化的反应性聚氨酯热熔粘合剂。
[0093] 水分进入时,存在于这样的组合物中的异氰酸酯基与形式上通过式(I)的醛亚胺的醛亚氨基团水解而释放出的伯氨基反应,该过程中释放出醛ALD。相对于醛亚氨基团过量的异氰酸酯基直接与水分反应。作为该反应的结果,该组合物最终固化;这个过程也称为交联。异氰酸酯基与水解的醛亚氨基团的反应不用必须经由游离的氨基进行。显而易见的,与水解反应中间体的反应也是可能的。例如,可以想到,水解的醛亚氨基团以半缩醛胺(Halbaminal)的形式直接与异氰酸酯基反应。
[0094] 本发明更进一步地提供化合物AV,其包含醛亚氨基团并且是至少一种式(I)的醛亚胺与至少一种化合物D的反应的加合产物,所述化合物D带有多于一个的能与HX基团进行加成反应的反应性基团。式(I)的醛亚胺的HX基团,在加成反应中与化合物D的至少一个反应性基团反应,以产生包含醛亚氨基团的化合物AV。
[0095] 对于该反应,优选使用其中系数y具有数值1的式(I)的醛亚胺。
[0096] 当该反应化学计量地进行时,即一摩尔当量的式(I)的醛亚胺的活泼氢对一摩尔当量的化合物D的反应性基团——由此,它们的反应性基团完全转化——则获得作为包含醛亚氨基团的化合物AV的聚醛亚胺。聚醛亚胺由此以简单的方式可获得,并且对于它们的制备而言不必归结到相应的伯多胺,所述的伯多胺由于技术和商业原因仅以有限的程度可获得。根据化合物D和式(I)的醛亚胺的结构、官能度和分子量,这些聚醛亚胺可能具有非常不同的性质;也就是说,能将它们尺寸剪裁为适应具体应用的要求。这些聚醛亚胺尤其适于作为具有异氰酸酯基的组合物的潜固化剂。
[0097] 通过式(I)的醛亚胺与化合物D的低于化学计量的反应,也可以制得含醛亚氨基团的化合物AV,并且其除一个或多个醛亚氨基团外也具有一个或多个、对于聚合反应而言常见的其它反应性基团,即所谓的杂官能化合物AV。在这种情况下,对于一摩尔当量的化合物D的反应性基团,采用不到一摩尔当量的式(I)的醛亚胺的活泼氢。化合物D本身可以是同官能或杂官能的。这样的杂官能化合物AV例如可用作共聚单体或用作用于反应性聚合物组合物的潜固化剂;或者,在杂官能化合物AV除了至少一个醛亚氨基团外,还具有至少一个能与水解的醛亚氨基团反应并键接分子的反应性基团的情况,本身也能作为反应性聚合物组合物。对于包含醛亚氨基团并且另外具有异氰酸酯基的化合物AV的情况,尤其如此。
[0098] 合适的化合物D是其中化合物D的反应性基团选自如下组的物质:异氰酸酯基、异硫氰酸酯基、环碳酸酯基、环氧化物基、环硫化物基、氮丙啶基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、1-乙炔基羰基、1-丙炔基羰基、马来酰亚胺基、柠康酰亚胺基、乙烯基、异丙烯基和烯丙基,其中各个反应性基团可以彼此相同或不同。优选异氰酸酯基、环氧化物基、丙烯酰基、马来酰亚胺、乙烯基、异丙烯基和烯丙基。
[0099] 合适的化合物D的实例是:
[0100] -二或多价的、单体的和/或低聚的脂肪族、环脂族、芳脂族和芳香族多异氰酸酯如1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、2-甲基五亚甲基1,5-二异氰酸酯、2,2,4-和2,4,4-三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)、1,12-十二亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸和赖氨酸酯二异氰酸酯、环己烷-1,3-和-1,4-二异氰酸酯以及这些异构体的任意的混合物,1-异氰酸根合-3,3,5-三甲基-5-异氰酸根合甲基环己烷(=异佛尔酮二异氰酸酯或IPDI)、全氢-2,4’-和-4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯(HMDI)、1,4-二异氰酸根合-2,2,6-三甲基环己烷(TMCDI)、1,3-和1,4-双(异氰酸根合甲基)环己烷、间-和对-苯二甲基二异氰酸酯(间-和对-XDI)、1,3,5-三(异氰酸根合甲基)苯、间-和对-四甲基-1,3-和-1,4-苯二甲基二异氰酸酯(间-和对-TMXDI)、双(1-异氰酸根合-1-甲基乙基)、α,α,α’,α’,α”,α”-六甲基-1,3,5-均三甲苯三异氰酸酯、脂肪酸异氰酸酯的二聚物和三聚物如3,6-双(9-异氰酸根合壬基)-4,5-二(1-庚烯基)环己烯(二聚的二异氰酸酯)、2,4-和
2,6-甲苯二异氰酸酯和这些异构体的任意的混合物(TDI)、4,4’-、2,4’-和2,2’-二苯甲烷二异氰酸酯和这些异构体任意的混合物(MDI)、MDI和MDI同系物(聚合MDI或PMDI)的混合物、1,3-和1,4-苯二异氰酸酯、2,3,5,6-四甲基-1,4-二异氰酸根合苯、萘-1,5-二异氰酸酯(NDI)、3,3’-二甲基二苯基-4,4’-二异氰酸根合(TODI)、三(4-异氰酸根合苯基)甲烷、三(4-异氰酸根合苯基)硫代磷酸酯;包含脲二酮、异氰脲酸酯或亚氨基噁二嗪二酮基团的这些异氰酸酯的低聚物;包含酯基、脲基、氨基甲酸酯基、缩二脲基、脲基甲酸酯基、碳二亚胺基、脲二酮或亚氨基噁二嗪二酮基团的改性的二和多价的异氰酸酯;以及包含异氰酸酯的聚氨酯聚合物,即多异氰酸酯与具有两个或更多羟基的物质(被称为“多元醇”)的具有多于一个异氰酸酯基的反应产物,例如二价或更多价的醇、二醇或氨基醇、聚羟基官能的聚醚、聚酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯或聚烃,特别是聚醚;
[0101] -二价或更多价的环氧化物(聚环氧化物)如双(2,3-环氧环戊基)醚、多元脂肪族和环脂族醇如1,4-丁二醇、聚丙二醇和2,2-双(4-羟基环己基)丙烷的聚缩水甘油基醚;多元酚如间苯二酚、双(4-羟基苯基)甲烷(双酚F)、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)、2,2-双(4-羟基-3,5-二溴苯基)-丙烷、1,1,2,2-四(4-羟基苯基)乙烷的的聚缩水甘油醚,在酸性条件下获得的苯酚与甲醛的缩合产物如苯酚酚醛清漆和甲酚酚醛清漆,以及用这些醇和苯酚、或用多羧酸例如二聚脂肪酸或其混合物预扩链的聚缩水甘油醚;多元羧酸如邻苯二甲酸、对苯二甲酸、四氢化邻苯二甲酸和六氢化邻苯二甲酸的聚缩水甘油基酯;胺、酰胺和杂环氮碱的N-缩水甘油基衍生物如N,N-二缩水甘油基苯胺、N,N-二缩水甘油基甲苯胺、N,N,O-三缩水甘油基-4-氨基苯酚、N,N,N′,N′-四缩水甘油基-双(4-氨基苯基)甲烷、三缩水甘油氰尿酸酯和三缩水甘油异氰脲酸酯;
[0102] -带丙烯酰基、甲基丙烯酰基或丙烯酰胺基团的二价或更多价的化合物如三(2-羟乙基)-异氰脲酸酯-三(甲基)丙烯酸酯、三(2-羟乙基)-氰尿酸酯-三(甲基)丙烯酸酯、N,N′,N″-三(甲基)丙烯酰基全氢三嗪;脂肪族聚醚、聚酯、酚醛清漆、苯酚、脂肪族或环脂族醇、二醇和聚酯二醇的二价或更多价的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯,以及上述化合物的单和多烷氧基化衍生物,例如乙二醇-二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇-二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇-二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇-二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇-二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇-二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇-二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇-二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷-三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇-四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇-四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇-五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇-六(甲基)丙烯酸酯;二价或更多价的丙烯酰基或甲基丙烯酰基官能的聚丁二烯、聚异戊二烯或其嵌段共聚物;来自二价或更多价的环氧化物如上述的环氧化物与丙烯酸和甲基丙烯酸的加合物;二价或更多价的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯;二价或更多价的丙烯酰胺如N,N′-亚甲基-双丙烯酰胺;
[0103] -带有1-乙炔基羰基或1-丙炔基羰基的二价或更多价的化合物;
[0104] -带有马来酰亚胺或柠康酰亚胺基团的二价或更多价的化合物,如来自脂肪族、环脂族或芳香族二胺和多胺和马来酸酐或柠康酸酐的双马来酰亚胺和多聚马来酰亚胺(Polykismaleimide),例如α,ω-二聚物脂肪酸-双(马来酰亚胺)、4,4′-二苯基甲烷-双(马来酰亚胺)、1,3-苯二亚甲基-双(柠康酰亚胺);来自氨基终止的丁二烯/丙烯腈共聚物(例如可以Hycar ATBN品名从Noveon获得的)和马来酸酐或柠康酸酐的双马来酰亚胺和多聚马来酰亚胺;二和多异氰酸酯与N-羟基乙基马来酰亚胺的二价或更多价的加合物;二价或更多价的醇和6-马来酰亚氨基己酸的酯;
[0105] -带有乙烯基和/或异丙烯基基团的二价或更多价的化合物,如1,3-和1,4-二乙烯基苯、二乙烯砜、乙烯基巴豆酸酯、二亚烯丙基季戊四醇缩醛、1,3-二异丙烯基苯和1,3,5-三异丙烯基苯、3-(2-乙烯基氧基乙氧基)苯乙烯、二乙烯基二甲基硅烷、三乙烯基甲基硅烷、三乙烯基甲氧基硅烷、二乙烯基四甲基二硅氧烷、1,3-二乙烯基-1,3-二苯基-1,
3-二甲基二硅氧烷、1,3-二乙烯基四乙氧基二硅氧烷、三乙烯基五甲基三硅氧烷、4-乙烯基氧基丁氧基-三乙烯基硅烷、三(4-乙烯基氧基丁氧基)-乙烯基硅烷;二价或更多价的乙烯基和异丙烯基醚如二乙烯基醚、异丙烯基乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚、丁二醇二乙烯醚、己二醇-二乙烯基醚、十八烷二醇-二乙烯基醚、二聚脂肪酸二醇-二乙烯基醚和二乙烯基丁缩醛;二羧酸的二乙烯基酯,例如己二酸二乙烯基酯;
[0106] -带有烯丙基的二价或更多价的化合物,如三烯丙基氰尿酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、三烯丙基磷酸酯;醇类和二醇类的二价或更多价的烯丙基醚及其单烷氧基化或多烷氧基化衍生物,例如1,4-双(烯丙氧基)丁烷、1,6-双(烯丙氧基)己烷、三乙二醇-二烯丙基醚、双酚A二烯丙基醚、3,3′-二烯丙基-双酚A-二烯丙基醚、3,3′-二烯丙基-双酚A、三羟甲基丙烷-二烯丙基醚、甘油-三烯丙基醚、三羟甲基丙烷-三烯丙基醚、季戊四醇四烯丙基醚;羧酸类的二价或更多价的烯丙酯和烯丙基酰胺,例如二烯丙基邻苯二甲酸酯、二烯丙基间苯二甲酸酯和二烯丙基对苯二甲酸酯、二烯丙基草酸酯、二烯丙基癸二酸酯、二烯丙基马来酸酯、二烯丙基富马酸酯、二烯丙基衣康酸酯;二价的烯丙基碳酸酯如二烯丙基碳酸酯、二-和三乙二醇-双(烯丙基碳酸酯);二异氰酸酯和多异氰酸酯与缩水甘油、烯丙醇或烯丙基二醇的二价或更多价的加合物,例如1,6-六亚甲基双(烯丙基氨基甲酸酯);
[0107] -以及二价或更多价的杂官能化合物,即带有至少两种不同的上述反应性基团的那些,如4-烯丙氧基-苯基异氰酸酯、1-链烯基异氰酸酯如乙烯基异氰酸酯、丙烯基异氰酸酯和异丙烯基异氰酸酯、2-异氰酸根合乙基甲基丙烯酸酯、1,2-二甲基-3-异氰酸根合丙基丙烯酸酯、对-异氰酸根合苯乙烯、间-和对-异丙烯基-α,α-二甲基苯甲基异氰酸酯(间-和对-TMI)、间-和对-乙烯基-α,α-二甲基苯甲基异氰酸酯、异丙烯基-α,α,α′,α′-四甲基-苯亚二甲基二异氰酸酯、缩水甘油基烯丙基醚、缩水甘油氧基-三乙烯基硅烷、三缩水甘油氧基-乙烯基硅烷、N-(三乙烯基甲硅烷基氧基甲基)马来酰亚胺;来自二异氰酸酯和多异氰酸酯与缩水甘油、烯丙醇、烯丙基二醇、N-羟基乙基马来酰亚胺、羟基官能的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯如2-羟乙基丙烯酸酯和2-羟乙基甲基丙烯酸酯的杂官能加合物;来自二异氰酸酯和多异氰酸酯的单和聚碳化二亚胺与丙烯酸或甲基丙烯酸的杂官能加合物;来自二价或更多价的环氧化物与丙烯酸或甲基丙烯酸的杂官能加合物、乙烯基烯丙基醚、乙二醇-乙烯基烯丙基醚、乙烯基烯丙基邻苯二甲酸酯、乙二醇-(2-烯丙基苯基)乙烯基醚、烯丙基(甲基)丙烯酸酯、乙烯基丙烯酸酯、2-乙烯基氧基乙基(甲基)丙烯酸酯。
[0108] 尤其适合的化合物D是二价或更多价的脂肪族、环脂族、芳脂族和芳香族异氰酸酯如述及的单体的和低聚的多异氰酸酯,以及多异氰酸酯与多元醇的具有多于一个异氰酸酯基的反应产物,所述多元醇尤其是聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚丙烯酸酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚烃多元醇以及这些多元醇的混合物。
[0109] 分别根据化合物D的反应性基团和带活泼氢的式(I)的醛亚胺的基团,产生包含醛亚氨基团的化合物AV的加成反应可亲核地或者自由基方式地进行。为简便起见,本文中的术语“加合反应”也包括开环的取代反应,例如环氧化物与亲核试剂的进行的反应,因为这样的不释放离核试剂作为单独分子的取代反应的结果等同于加合反应。当带活泼氢的醛亚胺的反应性基团作为亲核试剂进攻化合物D的亲电子反应性基团时,例如在进攻在异氰酸酯基上的氨基或羟基的情况下,加合反应亲核地进行。自由基加合反应的实例可以是在丙烯酰基团上的巯基的反应,对于这种加合反应通常需要形成自由基的引发剂。
[0110] 在式(I)的醛亚胺和化合物D之间产生包含醛亚氨基团的化合物AV的反应在公知条件下进行,如一般用于参与各个反应的反应性基团之间的反应的条件,例如在20到100℃。该反应使用溶剂或优选没有溶剂而进行。如果合适,可以并用助剂如催化剂、引发剂或稳定剂。对于氨基醛亚胺,与异氰酸酯的反应优选在室温下在没有催化剂情况下而进行,对于羟基-和巯基醛亚胺,在40到100℃且使用用于异氰酸酯和醇之间的氨基甲酸酯化反应的催化剂而进行,所述催化剂例如有机化合物、铋复合物、叔胺化合物或这样的催化剂的组合。
[0111] 在本文中,“室温”表示25℃的温度。
[0112] 包含醛亚氨基团且以所述方式获得的化合物AV,如式(I)的醛亚胺,在适当条件下是储存稳定的,特别是在排除水分的情况下。包含醛亚氨基团以及除醛亚氨基团外还包含对于聚合反应而言常规的其他反应性基团的杂官能化合物AV,当其避开引起这些反应性基团反应的因素例如热或紫外辐射时是储存稳定的。
[0113] 当水分进入时,包含醛亚氨基团的化合物AV的醛亚氨基能形式上经过中间体水解为氨基,其中释放出相应的、用于制备醛亚胺的式(IV)的醛ALD。因为该水解反应是可逆的并且化学平衡明显地在醛亚胺侧,由此可以推断:在不存在对于胺有反应性的基团的情况下仅有一部分醛亚胺基团部分或完全水解。在包含醛亚氨基团和包含对于胺具有反应性的基团、尤其是异氰酸酯基的杂官能化合物AV的特殊情况中,相反的,水解的醛亚氨基团进一步地例如与异氰酸酯基反应产生脲基团。在这种情况中,导致包含醛亚氨基团的杂官能化合物AV交联,它还能在没有其他物质参与的情况下直接产生固化的聚合物组合物。对胺有反应性的基团与进行水解的醛亚胺的反应不是必须经过氨基。显而易见的是,与水解反应的中间体的反应也是可能的。例如,可以考虑使以半缩醛胺形式的水解的醛亚氨基团直接与对胺有反应性的基团反应。
[0114] 包含醛亚氨基团的化合物AV的醛亚胺能非常地广泛地使用。原则上,它们能被用于其中它们能被用作式(IV)的醛ALD或者由包含醛亚氨基团的化合物AV在水解中形成的式(III)胺的来源的任何场合。特别地,它们能用来起到受保护的胺或受保护的醛的功能,用于醛-和/或胺-反应体系中,并且在该体系中若需要能特意地使其受保护。特别地,它们开辟了在其中存在与伯胺反应的化合物的体系中的应用。去保护过程以水解方式进行,例如通过与水或水分,特别是空气湿气接触。
[0115] 另一方面,包含醛亚氨基团的化合物AV可用于包含反应性基团的聚合物组合物中,如其也能存在于化合物D中。
[0116] 包含醛亚氨基团的化合物AV尤其适于作为具有异氰酸酯基且在水分作用下交联的聚氨酯组合物的成分。这样的包含含醛亚氨基团的化合物AV的聚氨酯组合物可以是单组分或双组分的。它们适于作为粘合剂、密封剂、浇注组合物、涂布剂、地面覆层、刷涂料、漆、底漆或发泡体,以及用作具有低含量异氰酸酯单体的快速固化的反应性聚氨酯热熔粘合剂。
[0117] 包含醛亚氨基团的化合物AV的一个优选实施方案是式(VI)的包含醛亚氨基团的化合物AV1,
[0118]
[0119] 其中
[0120] u是0或1或2或3或4或5,
[0121] v是1或2或3或4或5或6,
[0122] 条件是(u+v)是2或3或4或5或6;
[0123] Q是具有(u+v)个异氰酸酯基的多异氰酸酯在除去所有异氰酸酯基后的基团;
[0124] A’或者是具有2到20个碳原子的二价烃基且任选具有杂原子,或者与R7’一起表示具有3到20个碳原子且任选包含至少一个杂原子、特别是以醚氧形式或叔胺氮形式的杂原子的三价烃基;和
[0125] X’是O或S或N-R6’或N-R7’,
[0126] 其中R6’或者是具有1到20个碳原子且任选具有至少一个羧酸酯基、腈基、硝基、膦酸酯基、砜基或磺酸酯基的一价烃基,或者是式(II’)的取代基
[0127]
[0128] 其中B’是具有2到20个碳原子且任选具有杂原子的二价烃基,
[0129] 和
[0130] R7’与A’一起表示具有3到20个碳原子且任选包含至少一个杂原子、特别是以醚氧形式或叔胺氮形式的杂原子的三价烃基,
[0131] 并且R1,R2,R3和R4具有上述意义。
[0132] 在本文中,以“聚(多)”开头的物质名称如“聚(多)异氰酸酯”或“多元醇”指的是形式上每分子含有两个或更多个在其名称中出现的官能团的物质。
[0133] 在式(VI)中,R1和R2优选分别为甲基;R3优选为氢原子;R4优选为 基团,5
其中R 具有上述含义。
[0134] 式(VI)的包含醛亚氨基团的化合物AV1可通过至少一种式(VII)的多异氰酸酯与至少一种式(VIII)的仅具有一个活泼氢的醛亚胺的反应获得。
[0135]
[0136] 在式(VII)和(VIII)中,Q、u、v、X’、A’、R1、R2、R3和R4具有上述含义。
[0137] 在一个具体实施方案中,合适的式(VII)的多异氰酸酯是具有异氰酸酯基的聚氨酯聚合物PUP。
[0138] 本文献提及的术语“聚合物”一方面包括通过聚合反应(加成聚合、聚加成、缩聚)制备的,在化学上一致但在聚合度、摩尔质量和链长方面不同的大分子的集合。该术语另一方面还包括所述来自聚合反应的大分子的集合的衍生物,亦即通过例如给定的大分子上官能团的加成或取代的反应得到的并且可以是化学上一致或化学上不一致的化合物。该术语进一步也包括所谓的预聚物,亦即其官能团参与大分子构建的反应性低聚的预加合物。
[0139] 术语“聚氨酯聚合物”包括所有通过所谓的二异氰酸酯聚加成反应制备的聚合物。其还包括那些几乎或完全不含氨基甲酸酯基团的聚合物。聚氨酯聚合物的实例是聚醚-聚氨酯、聚酯-聚氨酯、聚醚-聚脲、聚脲、聚酯-聚脲、聚异氰脲酸酯和聚碳二亚胺等。
[0140] 合适的具有异氰酸酯基的聚氨酯聚合物PUP可通过至少一种多元醇与至少一种多异氰酸酯反应得到。
[0141] 作为用于制备聚氨酯聚合物PUP的多元醇,可以使用例如以下商业可得的多元醇或者它们的混合物:
[0142] -聚醚多元醇,也称为聚氧化亚烷基多元醇或低聚醚醇,其是环氧乙烷、1,2-环氧丙烷、1,2-或2,3-环氧丁烷、氧杂环丁烷、四氢呋喃或其混合物的聚合产物,并且其中可能情况下借助于具有两个或更多个活泼氢原子的起始剂分子进行聚合,所述起始剂分子例如水、氨或具有多个OH-或NH-基团的化合物例如1,2-乙二醇、1,2-和1,3-丙二醇、新戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、异构的二丙二醇类和三丙二醇类、异构的丁二醇类、戊二醇类、己二醇类、庚二醇类、辛二醇类、壬二醇类、癸二醇类、十一烷基二醇类、1,3-和1,4-环己烷二甲醇、双酚A、氢化双酚A、1,1,1-三羟甲基乙烷、1,1,1-三羟甲基丙烷、甘油、苯胺以及上述化合物的混合物。既可以使用具有低不饱和度(根据ASTM D-2849-69测得,且以每克多元醇的毫当量不饱和度(mEq/g)给出)的聚氧化亚烷基多元醇(例如借助于所谓的双金属氰化物络合催化剂(DMC-催化剂)制得),也可以使用具有更高不饱和度的聚氧化亚烷基多元醇(例如借助于阴离子催化剂如NaOH、KOH、CsOH或碱金属醇盐制得)。
[0143] 特别合适的聚醚多元醇是聚氧化亚烷基二醇和聚氧化亚烷基三醇,尤其是聚氧化亚烷基二醇。特别适合的聚氧化亚烷基二醇和聚氧化亚烷基三醇是聚氧化亚乙基二醇和聚氧化亚乙基三醇以及聚氧化亚丙基二醇和聚氧化亚丙基三醇。
[0144] 特别合适的是具有低于0.02mEq/g的不饱和度且具有1000-30,000g/mol范围的分子量的聚氧化亚丙基二醇或聚氧化亚丙基三醇,以及具有400-8,000g/mol范围的分子量的聚氧化亚丙基二醇和聚氧化亚丙基三醇。“分子量”或“摩尔质量”在本文中总是指平均分子量Mn。尤其适合的是具有低于0.02mEq/g的不饱和度和1000至12,000范围内、尤其是1000-8000g/mol的分子量的聚氧化亚丙基二醇。这样的聚醚多元醇例如以商品名Acclaim 由Bayer销售。
[0145] 同样地,特别合适的是所谓的“EO-封端”的(环氧乙烷-封端)聚氧化亚丙基二醇和聚氧化亚丙基三醇。后者是特殊的聚氧化亚丙基-聚氧化亚乙基-多元醇,其例如通过如下方法获得:在所述聚丙氧基化反应结束后,将纯的聚氧化亚丙基多元醇用环氧乙烷进一步烷氧基化并由此使其具有伯羟基。
[0146] -苯乙烯-丙烯腈-或丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯接枝的聚醚多元醇。
[0147] -聚酯多元醇,也称为低聚酯醇,其根据已知方法,特别是根据羟基羧酸的缩聚或者脂族和/或芳族多羧酸与二元或更多元醇的缩聚而制得的。
[0148] 尤其适合的是聚酯多元醇,其由二元至三元,尤其是二元的醇,例如乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、新戊二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-己二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二烷基二醇、1,12-羟基硬脂醇、1,4-环己烷二甲醇、二聚脂肪酸二醇(Dimerdiol)、羟基新戊酸新戊二醇酯、甘油、1,1,1-三羟甲基丙烷或前述醇的混合物,与有机二羧酸或三羧酸,尤其是二羧酸,或其酸酐或酯,例如琥珀酸戊二酸、己二酸、三甲基己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷基二羧酸、马来酸、富马酸、二聚脂肪酸、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸、二甲基对苯二甲酸酯、六氢邻苯二甲酸、偏苯三酸和偏苯三酸酐、或前述酸的混合物制得,以及由内酯例如由ε-己内酯和起始剂如前述的二元-或多元的醇形成的聚酯多元醇。
[0149] 特别适合的聚酯多元醇为聚酯二醇。尤其适合的聚酯二醇是由己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷基二羧酸、二聚脂肪酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸作为二羧酸和由乙二醇、二乙二醇、新戊二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、二聚脂肪酸二醇和1,4-环己烷二甲醇作为二元醇制得的那些。尤其适合的还有由ε-己内酯和作为起始剂的前述二元醇制得的聚酯二醇。
[0150] 尤其适合的是在室温下为液态的、无定形的、部分结晶的或结晶的聚酯二醇和聚酯三醇,尤其是聚酯二醇。合适的在室温下为液态的聚酯多元醇在非远低于室温下,例如在0℃-25℃的温度下为固态,并优选与至少一种无定形的、部分结晶的或结晶的聚酯多元醇结合使用。
[0151] -聚碳酸酯多元醇,例如通过如上述那些用于构建聚酯多元醇的醇与碳酸二烷基酯如碳酸二甲酯,碳酸二芳基酯如碳酸二苯酯或者光气反应可得到的那些。
[0152] 特别合适的是聚碳酸酯二醇,尤其是非晶态的聚碳酸酯二醇。
[0153] -作为多元醇同样合适的是带有至少两个羟基的嵌段共聚物,其具有至少两个不同的有着上述类型聚醚、聚酯和/或聚碳酸酯结构的嵌段。
[0154] -聚丙烯酸酯多元醇和聚甲基丙烯酸酯多元醇。
[0155] -多羟基官能的脂肪和油,例如天然脂肪和油,特别是蓖麻油;或者通过对天然脂肪和油进行化学改性而获得的——所谓的油脂化学品——多元醇,例如通过对不饱和的油进行环氧化并随后用羧酸或醇进行开环作用而得到的环氧聚酯或环氧聚醚,或者通过氢甲酰化和氢化不饱和的油而得到的多元醇;或者由天然脂肪和油通过分解工艺如醇解或臭氧分解并随后对如此获得的分解产物或其衍生物进行化学键接,例如酯交换或二聚作用而得到的多元醇。合适的天然脂肪和油的分解产物特别是脂肪酸和脂肪醇以及脂肪酸酯,特别是甲基酯(FAME),其例如可以通过氢甲酰化和氢化成羟基脂肪酸酯而被衍生化。
[0156] -聚烃多元醇,也称为低聚碳氢化合物醇(Oligohydrocarbonole),例如多羟基官能的乙烯-丙烯-、乙烯-丁烯-或乙烯-丙烯-二烯-共聚物,例如它们可由Kraton Polymers公司制得,或者多羟基官能的由二烯如1,3-丁二烯或二烯混合物与乙烯基单体如苯乙烯、丙烯腈或异丁烯得到的共聚物,或者多羟基官能的聚丁二烯多元醇,例如通过1,3-丁二烯和烯丙醇的共聚合反应制得的那些并且它们也可以被氢化。
[0157] -多羟基官能的丙烯腈/丁二烯共聚物,例如由环氧烷或氨基醇与羧基终止的丙烯腈/丁二烯共聚物(商业上可从Hanse Chemie公司以商品名Hycar CTBN获得)可制得的那些。
[0158] 这些所述的多元醇优选具有250-30,000g/mol、特别是400-20,000g/mol的平均分子量和优选具有1.6至3范围内的平均OH官能度。
[0159] 除了上述这些多元醇之外,还可以在制备聚氨酯聚合物PUP时并用少量的低分子量的二元醇或更多元醇,例如1,2-乙二醇、1,2-和1,3-丙二醇、新戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、异构的二丙二醇和三丙二醇、异构的丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇、十一烷基二醇、1,3-和1,4-环己烷二甲醇、氢化双酚A、二聚脂肪醇、1,1,1-三羟甲基乙烷、1,1,1-三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇、前述二元醇或更多元醇的低分子量的烷氧基化产物、以及前述醇的混合物。
[0160] 作为用于制备聚氨酯聚合物PUP的多异氰酸酯,可以使用商业上常用的脂族、脂环族或芳族多异氰酸酯,尤其是二异氰酸酯,实例如下:
[0161] 1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、2-甲基五亚甲基-1,5-二异氰酸酯、2,2,4-和2,4,4-三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)、1,10-十亚甲基二异氰酸酯、1,12-十二亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯和赖氨酸酯二异氰酸酯、环己烷-1,3-和-1,4-二异氰酸酯以及这些异构体的任意混合物、1-甲基-2,4-和-2,6-二异氰酸根合环己烷以及这些异构体(HTDI或H6TDI)的任意混合物、1-异氰酸根合-3,3,5-三甲基-5-异氰酸根合甲基-环己烷(=异佛尔酮二异氰酸酯或IPDI)、全氢-2,4′-和-4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(HMDI或H12MDI)、1,4-二异氰酸根合-2,2,6-三甲基环己烷(TMCDI)、1,3-和
1,4-双(异氰酸根合甲基)环己烷、间-和对-亚二甲苯二异氰酸酯(间-和对-XDI)、间-和对-四甲基-1,3-和-1,4-亚二甲苯二异氰酸酯(间-和对-TMXDI)、双(1-异氰酸根合-1-甲基乙基)-萘、2,4-和2,6-甲苯二异氰酸酯以及这些异构体的任意混合物(TDI)、
4,4′-、2,4′-和2,2′-二苯基甲烷二异氰酸酯以及这些异构体的任意混合物(MDI)、
1,3-和1,4-亚苯基二异氰酸酯、2,3,5,6-四甲基-1,4-二异氰酸根合苯、萘-1,5-二异氰酸酯(NDI)、3,3′-二甲基-4,4′-二异氰酸根合二苯基(TODI)、联茴香胺二异氰酸酯(DADI)、上述异氰酸酯的低聚物和聚合物、以及上述异氰酸酯的任意混合物。优选MDI、TDI、HDI和IPDI。
[0162] 聚氨酯聚合物PUP的制备以已知的方式直接由多异氰酸酯和多元醇进行,或通过逐步加合法,如也作为扩链反应已知的那些而进行。
[0163] 在优选的实施方式中,聚氨酯聚合物PUP由至少一种多异氰酸酯和至少一种多元醇的反应制得,其中异氰酸酯基相对羟基化学计量过量地存在。异氰酸酯基和羟基的比例有利地为1.3至5,尤其是1.5至3。
[0164] 该反应有利地在所用多元醇和多异氰酸酯以及形成的聚氨酯聚合物处于液态的温度下进行。
[0165] 聚氨酯聚合物PUP具有优选高于500g/mol的分子量,尤其是1000-50,000g/mol的分子量,特别是2000-30,000g/mol的分子量。
[0166] 此外聚氨酯聚合物PUP优选具有1.8至3范围内的平均官能度。
[0167] 在一个实施方式中,聚氨酯聚合物PUP是在室温下固态的聚氨酯聚合物PUP1。在室温下固态的聚氨酯聚合物PUP1优选可由聚醚多元醇、聚酯多元醇和聚碳酸酯多元醇出发制得。特别合适的是室温下液态、非晶态、部分结晶和结晶的聚酯-和聚碳酸酯-二醇和-三醇,特别是聚酯二醇和聚碳酸酯二醇,其中在室温下液态的聚酯-和聚碳酸酯-二醇和-三醇在不远低于室温下,例如在0℃至25℃的温度下是固态的,并且优选结合至少一种非晶态、部分结晶或结晶的多元醇使用。
[0168] 聚酯-和聚碳酸酯-二醇和三醇优选具有500至5,000g/mol的分子量。
[0169] 在室温下固态的聚氨酯聚合物PUP1可以是结晶的,部分结晶的或无定形的。对于部分结晶的或无定形的聚氨酯聚合物PUP1,在室温下其不具有或者仅具有很小的流动能,亦即尤其是,其在20℃下具有高于5,000Pa·s的粘度
[0170] 聚氨酯聚合物PUP1具有优选1,000-10,000g/mol的平均分子量,特别是2,000-5,000g/mol的平均分子量。
[0171] 在进一步的具体实施方案中,适于与式(VIII)的醛亚胺反应的式(VII)的多异氰酸酯是以二异氰酸酯或二异氰酸酯的低分子量低聚物或二异氰酸酯的衍生物形式的多异氰酸酯PI,适合的二异氰酸酯与已经描述过的适于制备聚氨酯聚合物PUP的那些相同的二异氰酸酯。
[0172] 合适的多异氰酸酯PI特别是二异氰酸酯的低聚物或低聚物混合物,特别是HDI、IPDI、TDI和MDI的。商业可得的类型特别是HDI-缩二脲,例如作为Desmodur N100和N3200(Bayer),Tolonate HDB和HDB-LV(Rhodia)和Duranate 24A-100(Asahi Kasei);HDI-异氰脲酸酯,例如作为Desmodur N3300,N3600和N3790BA(所有都来自Bayer),Tolonate HDT,HDT-LV和HDT-LV2(Rhodia),Duranate TPA-100和THA-100(Asahi Kasei)和Coronate HX(Nippon Polyurethane);HDI-脲二酮,例如作为Desmodur N3400(Bayer);
HDI-亚氨基噁二嗪二酮,例如作为Desmodur XP2410(Bayer);HDI-脲基甲酸酯,例如作为Desmodur VP LS 2102(Bayer);IPDI-异氰脲酸酯,例如在溶液中作为DesmodurZ4470(Bayer)或者以固体形式作为Vestanat T1890/100(Degussa);TDI-低聚物,例如作为Desmodur IL(Bayer);基于TDI/HDI的混合的异氰脲酸酯,例如作为DesmodurHL(Bayer)。
[0173] 优选的多异氰酸酯PI是HDI和/或IPDI的低聚物,特别是异氰脲酸酯。
[0174] 前述的多异氰酸酯PI通常是具有各种低聚度和/或化学结构的物质的混合物。优选它们具有2.1至4.0的平均NCO-官能度且含有特别是异氰脲酸酯基团、亚氨基噁二嗪二酮(Iminooxadiazindion)基团、脲二酮(Uretdion)基团、氨基甲酸酯基团、缩二脲基团、脲基甲酸酯基团、碳二亚胺基团、脲酮亚胺(Uretonimin)基团或噁二嗪三酮(Oxadiazintrion)基团。
[0175] 适用于与式(VIII)的醛亚胺反应的式(VII)的多异氰酸酯是由至少一种聚氨酯聚合物PUP和至少一种多异氰酸酯PI组成的混合物也是可能的。
[0176] 适于与式(VII)的多异氰酸酯反应的式(VIII)的醛亚胺仅具有一个活泼氢。式(VIII)这样的醛亚胺原则上可通过与上面已经描述用于式(I)的醛亚胺相同的方式获得,条件是并非所有如已经在上面说明的式(III)的胺B1都适合。在一个具体实施方案中,用于制备式(VIII)的醛亚胺的合适的胺C是式(IX)的那些,
[0177] HXa′-A′-NH2 (IX)
[0178] 其中
[0179] Xa′是O或S或N-R6a′或N-R7′,
[0180] 其中R6a′或者是具有1到20个碳原子且任选具有至少一个羧酸酯基、腈基、硝基、膦酸酯基、砜基或磺酸酯基的一价烃基,或者是式(X)的取代基
[0181] ---B′-NH2 (X)
[0182] 且A’,B’和R7’具有上述含义。
[0183] 式(IX)的至少一种胺C能与至少一种上面已经说明的式(IV)的醛ALD以已经描述过的方式反应产生式(VIII)的醛亚胺。
[0184] 在一个具体实施方案中,合适的式(IX)的胺C是具有一个或两个伯脂肪族氨基和一个仲氨基的化合物,如已经述及作为合适的胺B1的那些。在另外的具体实施方案中,合适的式(IX)的胺C是带有一个或多个伯氨基的脂肪族羟基胺或脂肪族巯基胺,如已经述及作为合适的胺B1的那些。
[0185] 优选的胺C是N-甲基-1,2-乙二胺、N-乙基-1,2-乙二胺、N-环己基-1,2-乙二胺、N-甲基-1,3-丙二胺、N-乙基-1,3-丙二胺、N-丁基-1,3-丙二胺、N-环己基-1,3-丙二胺、4-氨基甲基哌啶、3-(4-氨基丁基)-哌啶、DETA、DPTA、BHMT和脂肪二胺如N-椰油烷基-1,3-丙二胺、N-油烯基-1,3-丙二胺、N-大豆烷基-1,3-丙二胺和N-牛脂烷基-1,3-丙二胺;来自脂肪族伯胺与马来酸二酯和富马酸二酯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺,优选与马来酸二酯,特别是马来酸二甲酯、-二乙酯、-二丙酯和-二丁酯,以及与丙烯酸酯特别是丙烯酸甲酯以1∶1的摩尔比反应的Michael-类型加成的产物;其中伯氨基与羟基或巯基由至少五个原子的链或由环隔开的脂肪族羟基胺或巯基胺,特别是5-氨基-1-戊醇、6-氨基-1-己醇及其高级同系物,4-(2-氨乙基)-2-羟基乙基苯、
3-氨甲基-3,5,5-三甲基环己醇、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、三乙二醇单胺及其高级的低聚物和聚合物、3-(2-羟基乙氧基)丙胺、3-(2-(2-羟基乙氧基)乙氧基)丙胺和3-(6-羟基己氧基)丙胺。
[0186] 特别优选的胺C是N-甲基-1,2-乙二胺、N-乙基-1,2-乙二胺、N-环己基-1,2-乙二胺、N-甲基-1,3-丙二胺、N-乙基-1,3-丙二胺、N-丁基-1,3-丙二胺、N-环己基-1,3-丙二胺、4-氨基甲基哌啶、3-(4-氨基丁基)哌啶、DETA、DPTA、BHMT、脂肪二胺如N-椰油烷基-1,3-丙二胺、N-油烯基-1,3-丙二胺、N-大豆烷基-1,3-丙二胺和N-牛脂烷基-1,3-丙二胺、5-氨基-1-戊醇、6-氨基-1-己醇、4-(2-氨乙基)-2-羟基乙基苯、3-氨甲基-3,5,5-三甲基环己醇、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、三乙二醇单胺、3-(2-羟基乙氧基)丙胺、3-(2-(2-羟基乙氧基)乙氧基)丙胺以及3-(6-羟基己氧基)丙胺。
[0187] 在式(VIII)的醛亚胺的一个具体实施方案中,X’是N-R6’。这样的式(VIII)的醛亚胺可通过与至今描述的稍有不同的合成路线制备。所述合成途径在于,式(IV)的醛ALDa与式H2N-A-NH2-的二价脂肪族伯胺B2在第一步骤中反应生成中间产物,其中Aa代表二价的、任选包含杂原子的具有2至20个C原子的烃残基,所述中间产物除了醛亚氨基团之外还包含伯氨基。通过借助于Michael-受体将伯氨基一次烷基化,所述中间产物随后在第二步骤中反应生成式(VIII)的醛亚胺。该反应如已经描述用于式(I)的醛亚胺的相同方式而进行,其中适合的是同样的B2和同样的Michael-受体。
[0188] 至少一种式(VII)的多异氰酸酯与至少一种式(VIII)的醛亚胺产生至少一种包含醛亚氨基团的式(VI)化合物AV1的反应,在公知的条件下进行,如一般用于参与各个反应的反应性基团之间的反应以及如已经在上面述及的条件。
[0189] 当该加合反应化学计量地进行时,即对于一摩尔当量的式(VII)的多异氰酸酯的异氰酸酯基采用一摩尔当量的式(VIII)的醛亚胺的活泼氢——由此其反应性基团完全反应——则获得作为加合产物的包含醛亚氨基团以及系数u等于零的式(VI)化合物AV1。这样的化合物AV1是聚醛亚胺。
[0190] 相反的,当该加合反应以低于化学计量进行时,即对于一摩尔当量式(VII)的多异氰酸酯的异氰酸酯基采用不到一摩尔当量的式(VIII)的醛亚胺的活泼氢——由此,异氰酸酯基仅部分地转化——则得到作为加合产物的杂官能化合物,亦即一种包含醛亚氨基团的式(VI)化合物AV1,它除了一个或多个醛亚氨基团外,仍具有至少一个异氰酸酯基。在这种情况下式(VI)中的系数u大于零。
[0191] 包含醛亚氨基团的式(VI)的化合物AV1在适宜条件下是储存稳定的,尤其是排除水分的条件下。
[0192] 本发明更进一步地涉及一种组合物,其包含
[0193] a)至少一种包含醛亚氨基团的式(VI)的化合物AV1;和
[0194] b)任选至少一种多异氰酸酯P;
[0195] 条件是组合物中醛亚胺基的数目与异氰酸酯基的数目的比例为至多1。
[0196] 合适的包含醛亚氨基团的式(VI)化合物AV1是如上所述的那些,或如上所述的优选实施方案。
[0197] 该组合物除了至少一种式(VI)的包含醛亚氨基团的化合物AV1外,还包含任选至少一种多异氰酸酯P,条件是在组合物中醛亚胺基数目与异氰酸酯基数目之比为最多1。
[0198] 对于存在于组合物中的包含醛亚氨基团的式(VI)化合物AV1具有平均来说大于或等于系数v的系数u的情况,式(VI)化合物AV1通过水分自固化。也就是说,通过水分的作用这样的式(VI)的化合物AV1也能单独交联以产生高分子量聚氨酯塑料。在这种情况下多异氰酸酯P的存在是任选的。
[0199] 对于存在于组合物中的包含醛亚氨基团的式(VI)化合物AV1具有平均来说小于系数v的系数u的情况,至少一种多异氰酸酯P必须存在于该组合物中,更确切说至少以这样的量,即使得相对于每个存在于该组合物中的醛亚氨基团存在至少一个异氰酸酯基,从而使得通过水分的作用能形成高分子量聚氨酯塑料。
[0200] 在一个具体实施方案中,合适的多异氰酸酯P是具有异氰酸酯基的聚氨酯聚合物PUP,如已经描述过的作为适用于制备包含醛亚氨基团的式(VI)化合物AV1的式(VII)多异氰酸酯的那些。
[0201] 在进一步的实施方案中,合适的多异氰酸酯P是二异氰酸酯或二异氰酸酯的低分子量低聚物或二异氰酸酯的衍生物形式的多异氰酸酯PI,如同样上面所述作为适用于制备包含醛亚氨基团的式(VI)化合物AV1的式(VII)多异氰酸酯的那些。
[0202] 同样可以作为多异氰酸酯P的是由至少一种聚氨酯聚合物PUP和至少一种多异氰酸酯PI组成的混合物。
[0203] 任选存在于组合物中的多异氰酸酯P优选是与包含醛亚氨基团且为式(VI)的化合物AV1所基于的式(VII)多异氰酸酯相同的多异氰酸酯。
[0204] 包含含有醛亚氨基团且为式(VI)的化合物AV1和多异氰酸酯P的组合物,优选可通过将至少一种式(VII)的多异氰酸酯与至少一种式(VIII)的醛亚胺反应而可获得,其中该反应以这样的比例进行,使得反应后剩余量的未转化的式(VII)的多异氰酸酯作为多异氰酸酯P残留在组合物中。
[0205] 然而,也可以将在制备含醛亚氨基团的化合物AV1过程中所用的式(VII)的多异氰酸酯完全转化,并且随后任选地将多异氰酸酯P加入化合物AV1。
[0206] 包含至少一种含有醛亚氨基团且为式(VI)的化合物AV1和任选至少一种多异氰酸酯P的组合物具有惊人地低含量的单体二异氰酸酯,只要化合物AV1所基于的式(VII)多异氰酸酯和多异氰酸酯P是聚氨酯聚合物PUP或者低聚二异氰酸酯形式的多异氰酸酯PI。
[0207] 在再一个方面,本发明涉及减少在具有异氰酸酯基的聚氨酯聚合物中,或在低聚多异氰酸酯,或在包含具有异氰酸酯基的聚氨酯聚合物或低聚多异氰酸酯的组合物中单体二异氰酸酯的含量的方法,该方法中将它们与至少一种如上所述的式(I)的醛亚胺反应。
[0208] 在多元醇与二异氰酸酯产生具有异氰酸酯基的聚氨酯聚合物PUP的反应中,由于可能的反应产物的随机分布,残余量的未转化的单体二异氰酸酯保留在形成的聚合物中。同样地,在制备低聚多异氰酸酯中,残余量的未转化的单体二异氰酸酯残留在产物中。这些也简称为“异氰酸酯单体”的单体二异氰酸酯是挥发性化合物,且由于它们的刺激性、过敏性和/或毒害作用而可能是有害的。它们因此在许多应用领域中是不期望的。特别对于喷洒施加亦即对于待热加工的组合物例如热熔粘合剂来说尤其如此。
[0209] 具有一定含量的单体二异氰酸酯的式(VII)的多异氰酸酯与式(VIII)的醛亚胺以上面所述方式的不完全反应,产生了具有惊人低含量单体二异氰酸酯的组合物;这显著低于在反应前的式(VII)的多异氰酸酯的含量。
[0210] 猜测该令人惊讶地低含量的单体二异氰酸酯可能是如下实现的:在至少一种式(VII)的多异氰酸酯与至少一种式(VIII)的醛亚胺反应产生至少一种包含醛亚氨基团的式(VI)化合物AV1的过程中,式(VIII)的醛亚胺的活泼氢优先与存在于多异氰酸酯中的单体二异氰酸酯反应。这样,原来存在的大部分二异氰酸酯单体得以转化,即使该反应以这样的化学计量进行,即使得式(VII)的部分多异氰酸酯未与式(VIII)的醛亚胺反应,而是作为多异氰酸酯P保留在组合物中。以此方式,在组合物中的单体二异氰酸酯的含量能显著地降低。
[0211] 这样的组合物优选具有基于组合物的湿反应性成分计≤1重量%的单体二异氰酸酯含量,尤其是≤0.5重量%。
[0212] 包含至少一种含醛胺基且为式(VI)的化合物AV1和任选至少一种多异氰酸酯P的组合物还可以任选地进一步含有其他助剂和添加剂。适于此的例如是以下物质:
[0213] -增塑剂,例如羧酸酯,如邻苯二甲酸酯例如邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯或邻苯二甲酸二异癸酯,己二酸酯例如己二酸二辛酯,壬二酸酯和癸二酸酯;有机磷酸酯和磺酸酯或聚丁烯;
[0214] -溶剂;
[0215] -有机和无机的填料,例如研磨或沉淀的碳酸,且其任选地用硬脂酸酯涂覆,炭黑,特别是工业制备的炭黑(以下称为“炭黑”),重晶石(BaSO4,也称为重土),高岭土,氧化,氢氧化铝,二氧化硅,特别是来自热解工艺的高分散性二氧化硅,PVC-粉末或中空球粒;
[0216] -纤维,例如由聚乙烯制成;
[0217] -颜料,例如二氧化或氧化
[0218] -能促进醛亚胺水解的催化剂,例如有机羧酸如苯甲酸、水杨酸或2-硝基苯甲酸,有机羧酸酐如邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐和六氢甲基邻苯二甲酸酐,有机羧酸的甲硅烷基酯,有机磺酸如甲磺酸、对甲苯磺酸或4-十二烷基苯磺酸,磺酸酯,其他有机或无机的酸,或者前述酸和酸酯的混合物;
[0219] -能促进异氰酸酯基反应的催化剂,例如有机锡化合物如二乙酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、二氯化二丁基锡、二乙酰丙酮酸二丁基锡和二月桂酸二辛基锡、铋化合物如三辛酸铋和三(新癸酸)铋、和含有叔氨基的化合物如2,2’-二吗啉代二乙基醚和1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷;
[0220] -流变改性剂,例如增稠剂,例如脲化合物,聚酰胺蜡、膨润土或热解二氧化硅;
[0221] -反应性稀释剂和交联剂,例如单体多异氰酸酯如MDI,TDI,MDI和MDI同系物(聚合的MDI或PMDI)的混合物,以及这些多异氰酸酯的低聚物且特别是异氰脲酸酯、碳二酰亚胺、脲酮亚胺、缩二脲、脲基甲酸酯或亚氨基噁二嗪二酮形式的,单体多异氰酸酯与短链多元醇的加合物,以及己二酸二酰肼和其他二酰肼;
[0222] -其他具有受保护的氨基基团的潜固化剂,例如酮亚胺,噁唑烷,烯胺或其他醛亚胺;
[0223] -干燥剂,例如分子筛,氧化钙,高反应性异氰酸酯如对甲苯磺酰基异氰酸酯,原甲酸酯,烷氧基硅烷如四乙氧基硅烷,有机烷氧基硅烷如乙烯基三甲氧基硅烷,和在相对于硅烷基团的α位上具有官能团的有机烷氧基硅烷;
[0224] -粘附促进剂,特别是有机烷氧基硅烷(“硅烷”),例如环氧基硅烷、乙烯基硅烷、(甲基)丙烯酰基硅烷、异氰酸基硅烷、氨基甲酸基硅烷、烷基硅烷、S-(烷基羰基)-巯基硅烷和醛亚氨基硅烷,以及这些硅烷的低聚物形式;
[0225] -抗热、光和UV辐射的稳定剂;
[0226] -阻燃物质;
[0227] -表面活性物质,如润湿剂、流平剂、脱气剂或消泡剂;
[0228] -杀生物剂,如杀藻剂、杀真菌剂或抑制真菌生长的物质。
[0229] 有利的是,要注意,这些添加剂都不损害组合物的存储稳定性。这就是说,这些添加剂在储存期间不允许以显著程度引发导致交联的反应,如醛亚氨基团的水解或异氰酸酯基团的交联。这特别意味着,所有这些添加剂应不含或最多含有痕量水。可能有意义的是,将某些添加剂在混入组合物之前进行化学或物理的干燥。
[0230] 这样的添加剂可在式(VI)的化合物AV1制备完成时加入该组合物。然而,它们也可以已经存在于至少一种式(VII)的多异氰酸酯与至少一种式(VIII)的醛亚胺产生至少一种式(VI)的化合物AV1的反应过程中。
[0231] 所述的组合物优选除了至少一种式(VI)的化合物AV1和任选的至少一种多异氰酸酯P外,还包含至少一种催化剂。该催化剂尤其是述及的酸之一,如苯甲酸或水杨酸,述及的金属化合物之一,或者述及的叔胺之一。特别是,该催化剂是促进醛亚氨基团水解的催化剂,优选酸。当不同的催化剂或不同的催化剂类型彼此混合时,也是极其有利的。
[0232] 包含至少一种含醛亚氨基团且为式(VI)的化合物AV1和任选至少一种多异氰酸酯P的组合物在排除水分下储存。它是储存稳定的,即它能在排除水分下在适当的包装或设备,例如桶、提桶、筒、袋、料盒或瓶中储存几个月到直至一年和更长的时间,且其不会在其应用特性或在其固化后的性能方面在对于它们的使用相关的程度上有所改变。通常通过测量粘度来确定储存稳定性。
[0233] 式(VI)的化合物AV1的醛亚氨基和任选存在的其他醛亚氨基具有的性质是,在与水分接触时水解。存在于组合物中的异氰酸酯基团形式上与在醛亚氨基水解时释放的氨基反应,其中释放出相应的式(IV)的醛ALD。相比于醛亚氨基团过量的异氰酸酯基与存在的水反应。该反应的结果是组合物最后固化成一种高分子塑料;这一过程也称为交联。异氰酸酯基团与水解性的醛亚氨基的反应在此不必经由氨基进行。很显然地,具有醛亚氨基水解生成氨基的中间阶段的反应也是可以的。例如可以考虑,水解性的以半缩醛胺形式的醛亚氨基直接与异氰酸酯基团反应。因此对于热熔粘合剂组合物而言,这指的是交联作用,组合物由此不再能熔融。在固化过程中释放的醛ALD具有与一般用于制备醛亚胺的现有技术中所用的醛例如异丁醛或新戊醛相比较低的气味。这对于许多应用是极大的优势。
[0234] 固化反应所需的水可来自空气(空气湿气),或者可将组合物与含水组分接触,例如通过喷雾,或者可将含水组分在施加过程中加入该组合物中。
[0235] 所述组合物在与水分接触时通常无气泡生成地固化。能够通过一种或多种任选存在的催化剂的种类和量,经由在固化中占据主导的温度以及经由空气湿气或者所添加的水的量来影响固化速率。
[0236] 如果将组合物用作用于弹性粘合的粘合剂,则其优选具有有着结构粘性的膏状稠度。这样一种粘合剂借助于合适的装置而施涂到基材上,优选以胶条的形式施涂,并且其可以具有基本上圆形或三形的横截面。合适的用于施涂粘合剂的方法是例如由手动或借助于压缩空气操作的商业通用的料盒,或者由桶或提桶借助于输送挤出机,并任选地借助于涂装机器人进行施用。具有良好施用性能的粘合剂具有很高的稳定性和很短的拉丝。这就意味着,在施用之后其保持在施用后的状态,亦即不会相对流动,并且在撤去施用装置之后不会移动或者只有很短的拉丝从而使得不会污染基材。
[0237] 所述组合物能用少量水快速而无气泡形成地交联。对于例如用作粘合剂的应用而言,这意味着粘合连接早在达到一定程度之前就已经能承受载荷了,即使环境中只有相对很少量的水与组合物接触。在工业制造中,例如在交通工具的安装中这是有着非常大优点的,因为经粘合的部件在相对较短时间之后就要求能通过粘合保持在位置上,并且经粘合的物品由此无需进一步固定而能被移动并能进一步对其进行加工。
[0238] 固化状态下所述组合物具有突出的性能。例如其具有高可延展性和高的拉伸强度。其弹性模量随着用于制备组合物的组分,如多元醇、多异氰酸酯或二胺的变化而变化,并且能够满足特定应用的要求,例如对于粘合剂的高度值或者对于密封剂的深度值。
[0239] 所述组合物可以用于各种目的。例如其适合作为用于粘合各种基材的粘合剂,例如用于粘合在汽车、轨道机车船舶或其他工业产品生产中的部件,特别用作反应性热熔粘合剂,用作各种密封剂,例如用于密封建筑中的接缝,以及用作用于各种制品或各种基材的涂层或覆层。作为涂层,优选的是保护性底涂剂、密封层、防护涂层,以及特别是底漆。
[0240] 在本文中,所谓“底漆”指的是适合作为预涂剂的组合物,其除了非反应性的挥发性物质和选择性的固体添加剂之外,还含有至少一种聚合物和/或至少一种具有反应性基团的物质,并且其能够在施用至基材上时固化成固体的、良好粘附的薄膜且层厚一般为至少5μm,其中所述固化过程或者单独地通过蒸发掉非反应性挥发性物质如溶剂或水进行,或者通过化学反应,或者通过这些因素的结合而进行,并且其能构建起对随后施加上的层,例如粘合剂或密封剂的良好的粘附性。
[0241] 特别合适的,所述组合物用于其中需要较低含量单体二异氰酸酯的用途中。这特别是其中要将组合物浇注的应用,和其中要将组合物在提高的温度下施用的应用,例如用作热熔粘合剂。
[0242] 在一个优选实施方案中,包含至少一种包含醛亚氨基团且为式(VI)的化合物AV1和任选至少一种多异氰酸酯P的组合物是反应性热熔粘合剂。在这种情况下,用于制备式(VI)的化合物AV1的式(VII)的多异氰酸酯和任选存在的多异氰酸酯P,是室温下固体的、如上所述的具有异氰酸酯基的聚氨酯聚合物PUP1。
[0243] 除了已经述及的助剂和添加剂,这样的反应性热熔粘合剂可任选包含至少一种非反应性的热塑性聚合物,其中合适的是例如不饱和单体的均聚物或共聚物,所述不饱和单体特别选自乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、异戊二烯、醋酸乙烯酯或其更高级的酯,和(甲基)丙烯酸酯,其中特别合适的是乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、无规的聚α-烯烃(APAO)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)。
[0244] 对于反应性热熔粘合剂的作用方式而言重要的是,粘合剂是可熔融的,也就是说,其在施用温度下具有足够低的粘度,从而能够进行施用,并且其在冷却时在与空气湿气的交联反应结束之前能尽可能快地构建起足够的粘合强度(初始强度)。已经显示,所述的组合物,当它们是由聚氨酯聚合物PUP1制备时,具有在对于热熔粘合剂而言常规的85℃至200℃、典型地120℃至160℃的施用温度下可良好操作的粘度,且它们在冷却时足够快地构建起良好的粘合强度。
[0245] 在施用时前述的热熔粘合剂组合物与水分,尤其是以空气湿气形式的水分接触。在由于冷却时的凝固而引起的物理固化的同时,还主要以如下方式进行用水分的化学交联:使存在的醛亚氨基团通过水分而水解并以已经描述的方式快速地与异氰酸酯基反应。
过量的异氰酸酯基同样用水分以已知的方式进行交联。
[0246] 所述的热熔粘合剂特别具有低含量的单体二异氰酸酯。
[0247] 在与水分交联的过程中,所述热熔粘合剂显示出大大减低的形成气泡的倾向,因为没有或者只有很少量的二氧化碳——根据化学计量的不同——在交联过程中由于醛亚氨基团的存在而形成。
[0248] 粘合层的厚度(粘合厚度)在借助热熔粘合剂的粘合情况下一般为10微米或更大。特别的,粘合厚度在10微米至20毫米之间,特别是在80微米和500微米之间。但是,在厚层情况下,由于水渗透缓慢,所以交联一般非常缓慢。
[0249] 所述的热熔粘合剂特别用于工业制造过程中。
[0250] 在进一步的优选实施方案中,包含至少一种含醛亚氨基团且为式(VI)的化合物AV1和任选至少一种多异氰酸酯P的组合物为涂布剂,例如适于作为刷涂料、漆或底漆。
[0251] 在这种情况下,用于制备式(VI)的化合物AV1的式(VII)的多异氰酸酯或任选地存在的多异氰酸酯P,是如上所述的多异氰酸酯PI,或者是由至少一种聚氨酯聚合物PUP和至少一种多异氰酸酯PI组成的混合物。
[0252] 作为助剂和添加剂,这样的涂布剂有利地含有至少一种溶剂。合适的溶剂是例如酮如丙酮,甲乙酮、甲基异丁基酮、二异丁基酮和异丙叉丙酮,以及环酮如环己酮和甲基环己酮;酯如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸叔丁酯、甲酸酯、丙酸酯或丙二酸酯;醚如酮醚、酯醚和二烷基醚如二异丙基醚、二乙基醚、二丁基醚、甲基叔丁基醚、二乙二醇二乙基醚以及乙二醇二乙基醚;脂肪族和芳香烃如甲苯、二甲苯、庚烷、辛烷和矿物油馏分如石脑油、白油精、石油醚或汽油;卤代烃如二氯甲烷;以及N-烷基化内酰胺例如N-甲基吡咯烷酮、N-环己基吡咯烷酮或N-十二烷基吡咯烷酮。
[0253] 除了已经述及的助剂和添加剂,作为所述涂布剂的成分还合适的是三异氰酸酯如三(4-异氰酸根合苯基)甲烷和三(4-异氰酸根合苯基)硫代磷酸酯;钛酸酯,优选具有至少一个通过氧-钛键结合到钛原子的取代基,特别是烷氧基、磺酸酯基、羧酸酯基团、二烷基磷酸酯基、二烷基焦磷酸酯基团或乙酰丙酮化物基团的那些,其中,就多个取代基的情况而言,它们可以全相同或者是不同取代基的混合。适合的钛酸酯的实例为如下类型,可从Kenrich Petrochemicals以商品名Ken-React 获得的类型:KR TTS、KR 7、KR9S、KR12、KR 26S、KR 33DS、KR 38S、KR 39DS、KR44、KR 134S、KR 138S、KR 158FS、KR212、KR238S、KR262ES、KR 138D、KR 158D、KR238T、KR 238M、KR238A、KR238J、KR262A、LICA 38J、KR 55、LICA
01、LICA 09、LICA 12、LICA 38、LICA 44、LICA 97、LICA 99、KR OPPR和KR OPP2,以及可从DuPont以商品名Tyzor 获得的以下类型:ET、TPT、NPT、BTM、AA、AA-75、AA-95、AA-105、TE、ETAM和OGT;硅烷,尤其是氨基硅烷例如3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、双-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]胺、3-氨基丙基-二甲氧基甲基硅烷、3-氨基-2-甲基丙基-三甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨基丙基二甲氧基甲基硅烷、4-氨基丁基-三甲氧基硅烷、4-氨基丁基二甲氧基甲基硅烷、4-氨基-3-甲基丁基三甲氧基硅烷、4-氨基-3,3-二甲基丁基-三甲氧基硅烷、4-氨基-3,3-二甲基丁基-二甲氧基甲基硅烷、[3-(2-氨乙基氨基)丙基]三甲氧基硅烷(=4,7,10-三氮杂癸基-三甲氧基硅烷)、2-氨基乙基-三甲氧基硅烷、2-氨基乙基-二甲氧基甲基硅烷、氨甲基三甲氧基硅烷、氨基甲基-二甲氧基甲基硅烷、氨甲基甲氧基二甲基硅烷、7-氨基-4-氧杂庚基二甲氧基甲基硅烷、N-(甲基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(正丁基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷;三-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]胺、1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮脲(=三(3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基)异氰脲酸酯)和其中甲氧基被乙氧基或异丙氧基代替的相应类似物;巯基硅烷,例如3-巯基丙基三甲氧基硅烷或3-巯基丙基三乙氧基硅烷、环氧硅烷,例如3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油基氧基丙基三乙氧基硅烷;脲基烷基硅烷以及氨基硅烷和/或巯基硅烷与环氧化物或环氧硅烷,例如与3-缩水甘油基氧基丙基硅烷的加合物。
[0254] 有利地,所述的涂布剂包含至少一种以已经述及的钛酸酯或硅烷形式的粘附促进剂。
[0255] 有利地,所述的涂布剂包含至少一种已经述及的催化剂。
[0256] 将所述的涂布剂一般借助于刷、毡、织物、海绵或喷枪施涂到基材上。该施涂能人工或自动进行,特别是借助于机器人。
[0257] 所述的涂布剂与水例如以空气湿气形式的水接触时即以已经描述的方式反应,在此过程中其他与水反应的组分例如包含钛酸酯或硅烷基团的化合物也与水反应。此外,在施涂所述涂布剂之后,任何存在于其中的挥发性溶剂开始蒸发。结果,在基材上形成固体的、良好粘附的薄膜。其层厚度有利地为约5-100μm、尤其是10-50μm。
[0258] 本发明的另一个方面涉及粘合基材S1与基材S2的方法,其包括以下步骤:
[0259] i)将前述组合物施用至基材S1上;
[0260] ii)使施用的组合物与基材S2在组合物的敞开时间内接触;
[0261] 或
[0262] i′)将前述组合物施用至基材S1和基材S2上;
[0263] ii′)使施用的组合物在组合物的敞开时间内彼此接触;
[0264] 其中所述基材S2由与基材S1相同或不同的材料构成。
[0265] 本发明的另一方面涉及用于密封的方法。其包括如下步骤:
[0266] i″)在基材S1和基材S2之间施用上述组合物,使得该组合物与基材S1和基材S2接触;
[0267] 其中,基材S2由与基材S1相同的材料或不同的材料组成。通常将密封剂压入所谓的接缝。
[0268] 本发明的另一方面涉及用于涂覆基材S1的方法。该方法包括如下步骤:
[0269] i′″)将上述组合物在该组合物的敞开时间内施用到基材S1上。
[0270] 在这三种应用中,合适的基材S1和/或S2例如是无机基材如玻璃、玻璃陶瓷、混凝土砂浆、砖、瓦、石膏和天然石材如花岗岩或大理石;金属或合金如铝、、有色金属、锌金属;有机基材如皮革、织物、纸、木材,与树脂结合的木材、树脂-织物复合材料、塑料如PVC、聚碳酸酯、PMMA、聚酯、环氧树脂、聚氨酯(PUR);涂覆的基材如粉末涂覆的金属或合金;以及色漆和清漆,特别是汽车漆
[0271] 作为塑料特别适合的是聚氯乙烯(PVC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、SMC(片状模塑复合材料)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚酯、PMMA、聚酯、环氧树脂、聚氨酯(PUR)、聚甲醛(POM)、聚烯烃(PO)、尤其是借助等离子体、电晕或火焰进行表面处理过的聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)、乙烯/丙烯共聚物(EPM)和乙烯/丙烯二烯三元共聚物(EPDM)。
[0272] 所述基材可以视需要在施用组合物之前进行预处理。这种预处理特别包括物理和/或化学的清洁过程,例如打磨,喷砂,刷等,或者用清洁剂或溶剂处理或者施加粘附促进剂、粘附促进剂溶液或底漆。
[0273] 组合物的施用可以在很宽的温度范围内进行。例如,所述组合物可以在室温下施用,如对于弹性粘合剂或密封剂一般如此。但组合物也可以在较低以及在较高温度下进行施用。当组合物含有高粘性或可熔融组分,如在熔融粘合剂如温热熔粘合剂(Warm-Melt)或热熔粘合剂(Hot-Melt)中一般存在的那些时,后者特别有利。施用温度对于温热熔粘合剂而言例如在40至80℃的范围内,对于热熔粘合剂在85至200℃范围内。
[0274] 因此,对于温热熔粘合剂的情况,将组合物在施用前加热到40℃至85℃,特别是60℃至80℃,并特别地在该温度下在前述方法的步骤i)或i′)或i″)或i′″)中施用该组合物。对于热熔粘合剂的情况,将组合物在施用前加热到85℃至200℃、特别是100℃至180℃、优选120℃至160℃的温度,并特别地在该温度下在所述方法的步骤i)或i′)或i″)或i′″)中施用该组合物。
[0275] 步骤iii)之后一般是以水分化学交联组合物的步骤iv)。本领域技术人员明了,根据诸如所用组合物、基材、温度、环境湿度和粘合尺寸的因素,交联反应能早在粘合期间就已经开始。然而,通常交联的主要部分在粘合后发生。
[0276] 由这些所述的用于粘合、密封或涂覆的方法制得制品。
[0277] 该制品尤其是建筑物,尤其是地上或地下工程中的建筑物,或工业品或消费品,尤其是窗、家用机器或运输工具,尤其是水陆运输工具,优选汽车、客车、载重车辆、火车或船舶,或交通工具的附属部件,或家具、织物或包装业中的制品。
[0278] 实施例
[0279] 测量方法描述
[0280] 在Perkin-Elmer的FT-IR仪器1600上测量红外光谱(具有ZnSe-晶体的水平-1ATR-测量单位),其中未经稀释地将物质涂覆成膜。以波数(cm )表示吸收谱(测量范围:
-1
4000-650cm )。
[0281] 在Bruker DPX-300型的光谱仪上且在300.13MHz下测量1H-NMR-光谱;化学位移δ用相对于四甲基硅烷(TMS)的ppm表示,偶合常数J用Hz表示。不区分真假偶联样式(Echte undPseudo-Kopplungsmuster)。
[0282] 在所述温度下于温度调节的锥板粘度计Physical UM(锥直径为20mm,锥角1°,-1锥尖-板间距0.1mm,剪切速率10至1000s )上测量粘度。
[0283] 用滴定方法确定所制得的二醛亚胺的胺含量,亦即醛亚氨基形式的受保护的氨基含量(采用溶于冰醋酸的0.1N HClO4,以结晶紫为指示剂)并且总是以mmol N/g表示。
[0284] 借助于HPLC确定单体二异氰酸酯的含量(经由发光二极管阵列进行测量;0.04M醋酸钠/乙腈作为移动相)并且用相对于整个组合物的重量%表示。
[0285] 根据DIN 53504确定拉伸强度、断裂伸长和E-模量,在厚度为1mm且长度为75mm的哑铃状试样上测定(腹板长30mm,腹板宽4mm)。为制作哑铃状试样,预制1mm厚的粘合剂膜(粘合剂的施用温度为130℃),由该膜冲制出哑铃状试样并随后在给定时间内于23℃和50%的相对空气湿气下存储。
[0286] a)式(I)的醛亚胺的制备
[0287] 实施例1:醛亚胺A-1
[0288] 在氮气氛下,往圆底烧瓶中预装入16.74g 3-乙酰氧基-2,2-二甲基丙醛。在强烈搅拌下,将12.00g 2-(2-氨基乙氧基)乙醇(Diglycolamine Agent;Huntsman)缓慢地从滴液漏斗加入,在此过程中混合物变热。其后,将挥发性成分在减压下(10mbar,100℃)除去。得率:26.5g无色的澄清液体,其胺含量为4.25mmol N/g以及在20℃下粘度为10mPa·s。
[0289] IR:3415br(O-H),2962,2928,2914,2902,2888sh,2866,2849sh,2722br,1736(C= O),1666(C = N),1470,1458sh,1439sh,1395,1374,1234,1126,1038,1009,988,931,894,847,814,793sh。
[0290] 1H NMR(CDCl3,300K):δ7.59(t,1H,J≈1.3,CH=N),4.03(s,2H,CH2O),3.71(m,4H,HOCH2CH2OCH2CH2N),3.58(m,4H,HOCH2CH2OCH2CH2N),3.06(s,1H,OH),2.06(s,3H,CH3CO),
1.11(s,6H,C(CH3)2)。
[0291] 实施例2:醛亚胺A-2
[0292] 在氮气氛下,往圆底烧瓶中预装入14.39g 3-乙酰氧基-2,2-二甲基丙醛。在强烈搅拌下,将10.00g固体5-氨基-1-戊醇逐份加入,在此过程中后者溶解且混合物变热。其后,将挥发性成分在减压下(10mbar,100℃)除去。得率:22.4g无色的澄清液体,其胺含量为4.28mmolN/g以及在20℃下粘度为50mPa·s。
[0293] IR:3380br(O-H),2932,2860,2723br,1738(C = O),1666(C = N),1470,1458,1437sh,1395,1374,1238,1069sh,1038,1012sh,988,928,891,846,775,734。
[0294] 1H NMR(CDCl3,300K):δ7.52(t,1H,J≈1.2,CH=N),4.02(s,2H,CH2O),3.63(t,2H,J≈6.5,HOCH2CH2CH2),3.39(t×d,2H,J≈6.9/1.2,CH=NCH2CH2),2.11(s,1H,OH),
2.05(s,3H,CH3CO),1.60(m,4H,HOCH2CH2CH2 和 CH = NCH2CH2),1.36(m,2H,HOCH2CH2CH2),
1.11(s,6H,C(CH3)2)。
[0295] 实施例3:醛亚胺A-3
[0296] 在氮气氛下,往圆底烧瓶中预装入15.94g 3-乙酰氧基-2,2-二甲基丙醛。在强烈搅拌下,将在60℃下液化的12.00g双-六亚甲基三胺(BHMT-HP;Invista)逐份移液加入,在此过程中混合物变热。其后,将挥发性成分在减压下(10mbar,100℃)除去。得率:26.1g的无色澄清液体,其胺含量为6.24mmol N/g以及在20℃下粘度为60mPa·s。
[0297] IR:3313(N-H),2963sh,2928,2852,2826,1738(C = O),1668(C = N),1468,1437sh,1394,1374,1339sh,1234,1128,1038,1011sh,986,928,844,730,668。
[0298] 1H-NMR(CDCl3,300K):δ7.51(t,2H,J ≈ 1.2,CH = N),4.02(s,4H,CH2O),3.36(t×d,4H,J≈6.9/1.2,CH=NCH2CH2),2.58(t,4H,J≈7.2,NHCH2CH2CH2),2.04(s,6H,CH3CO),1.63-1.43(m,9H,CH=NCH2CH2CH2和NHCH2CH2CH2),1.30(m,8H,CH=NCH2CH2CH2和NHCH2CH2CH2),1.10(s,12H,C(CH3)2)。
[0299] b)聚氨酯聚合物的制备
[0300] 聚氨酯聚合物PUP-1
[0301] 将780g多元醇Dynacoll 7360(Degussa;结晶的聚酯二元醇、OH值32mg KOH/g,酸值大约2mg KOH/g)和120g 4,4′-亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI;Desmodur 44MC L,Bayer)在80℃下通过已知的方法转化为NCO-终止的聚氨酯聚合物。室温下固体的反应产物具有滴定测定的1.97重量%的游离异氰酸酯基含量。
[0302] 聚氨酯聚合物PUP-2
[0303] 将435g多元醇Dynacoll 7360(Degussa;结晶的聚酯二元醇、OH值32mg KOH/g,酸值大约2mg KOH/g)和65g异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI;Vestanat IPDI,Degussa)在80℃下通过已知的方法转化为NCO-终止的聚氨酯聚合物。室温下固体的反应产物具有滴定测定的2.25重量%的游离异氰酸酯基含量。
[0304] c)热熔粘合剂的生产
[0305] 实施例4到6和对比实施例7
[0306] 对于每个实施例,将根据表1的各个组分加热到100℃并在氮气氛下按照所述重TM量份将其称量加入到带有螺旋塞的聚丙烯杯中,并借助于离心混合器(SpeedMixer DAC
150,FlackTek Inc.;1min,在3000U/min下)进行混合。随后,直接将由此获得的混合物填装到内部涂覆的铝管中,将其隔绝空气地密闭并在100℃下储存一小时。
[0307] 表1:实施例4到6和比较实施例7的热熔粘合剂的组成。
[0308]实施例 4 5 6 7
(对比)
PUR-聚合物PUP-1 50.0 50.0 50.0 50.0
醛亚胺 A-1, A-2, A-3, -
2.49 2.47 3.38
[0309] 在实施例4到6中,聚氨酯聚合物PUP-1的异氰酸酯基与醛亚胺中对异氰酸酯基有反应性的基团(羟基、仲氨基和醛亚氨基)的总和之比为1.0/0.9。
[0310] 测量由此生产的实施例4到6以及对比实施例7的热熔粘合剂的粘度和单体4,4′-亚甲基二苯基二异氰酸酯(4,4′-MDI)的含量。拉伸强度、断裂伸长和E-模量在储存了7天的粘合薄膜上测得。结果列于表2中。
[0311] 表2:实施例4到6和比较实施例7的热熔粘合剂的性质。
[0312]实施例 4 5 6 7(比较)
单体4,4’-MDI含量[重量%] 0.21 0.34 0.43 1.59
130℃下的粘度[Pa·s] 6.2 6.4 9.0 7.0
拉伸强度[MPa] 18.1 21.1 26.0 18.7
断裂伸长[%] 730 650 360 510
在0.5-5.0%的E-模量[MPa] 195 235 220 315
[0313] 实施例8和对比实施例9
[0314] 对于每个实施例,将根据表3的各个组分加热到100℃并在氮气氛下按照所述重
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