適用于制造可固化多異氰酸酯組合物的含醛化合物的制作方法
【專利說明】適用于制造可固化多異霞酸醋組合物的含醇化合物 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及適用于制造可固化多異氯酸醋組合物的醒化合物。
[0002] 本發(fā)明還設(shè)及制備所述可固化組合物的方法。
[0003] 本發(fā)明還進(jìn)一步設(shè)及通過使該可固化組合物反應(yīng)來制備含聚異氯脈酸醋的材料 的方法，并設(shè)及通過使運樣的可固化組合物反應(yīng)制成的含聚異氯脈酸醋的材料。
[0004] 最近已提出包含多異氯酸醋、面化裡、脈化合物和環(huán)氧樹脂的可固化組合物;參見 PCT/EP2010/054492。
[000引PCT/EP2011/069562公開了通過將包含環(huán)氧樹脂、一元醇和/或多元醇和含甲酯胺 基團的化合物的環(huán)氧樹脂組合物和包含多異氯酸醋、面化裡和脈化合物的多異氯酸醋組合 物合并和混合而得的可固化組合物。
[0006] 我們已經(jīng)令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，在使用可固化的含醒組合物代替可固化的含環(huán)氧的樹 脂組合物時，可W顯著降低使現(xiàn)有技術(shù)水平的可固化組合物(PCT/EP2011/069562)反應(yīng)W 制造含聚異氯脈酸醋的材料所需的固化溫度。
[0007] 還發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的可固化組合物的適用期與基于含環(huán)氧的樹脂組合物的現(xiàn)有技術(shù) 水平的可固化組合物相當(dāng)。
[0008] 因此，本發(fā)明設(shè)及包含適用于制造可固化多異氯酸醋組合物的醒化合物的多異氯 酸醋組合物。
[0009] 本發(fā)明因此設(shè)及可固化的含多異氯酸醋的組合物和制造所述可固化組合物的方 法。所述可固化組合物包含： -一種或多種多異氯酸醋化合物，和 -一種或多種醒化合物，和 -一種或多種包含具有結(jié)構(gòu)-C0-N也的甲酯胺基團的化合物和/或包含具有結(jié)構(gòu)-C0- NH-C0-的基團的化合物，和 -一種或多種Ξ聚催化劑化合物，和 -任選地，不具有異氯酸醋反應(yīng)性基團的溶劑，和/或一元醇和/或多元醇 其中每醒當(dāng)量的甲酯胺當(dāng)量數(shù)是0.0005-1，優(yōu)選0.005-0.7，最優(yōu)選0.01-0.5。
[0010] 本發(fā)明還進(jìn)一步設(shè)及通過使上文規(guī)定的可固化組合物在升高的溫度下反應(yīng)來制 備聚異氯脈酸醋材料的方法，并設(shè)及由此方法制成的聚異氯脈酸醋材料。
[0011] 發(fā)明概述 根據(jù)第一方面，公開了一種可固化多異氯酸醋組合物，所述組合物包含： -至少一種或多種多異氯酸醋化合物， -至少一種或多種Ξ聚催化劑化合物， -至少一種或多種醒化合物，其中所述醒化合物選自具有結(jié)構(gòu)R-CH0的化合物，其中 010是醒基團且R是選自具有1-50個碳原子，優(yōu)選1-20個碳原子的烷基、締基或芳基的控基， 和 -至少一種或多種選自包含具有結(jié)構(gòu)-C0-N也的甲酯胺基團的化合物和/或選自包含 具有結(jié)構(gòu)-CO-NH-CO-的基團的化合物的化合物， 其中包含具有結(jié)構(gòu)-C0-N此的甲酯胺基團的化合物和/或包含具有結(jié)構(gòu)-C0-NH-C0-的 基團的化合物的當(dāng)量數(shù)小于或等于醒當(dāng)量數(shù)且 其中包含甲酯胺基團的化合物和/或包含具有結(jié)構(gòu)-C0-NH-C0-的基團的化合物的當(dāng)量 數(shù)為Ξ聚催化劑當(dāng)量數(shù)的至少0.75倍。
[0012] 根據(jù)實施方案，每醒當(dāng)量的包含甲酯胺基團的化合物和/或包含具有結(jié)構(gòu)-C0-NH- C0-的基團的化合物的當(dāng)量數(shù)是0.0005-1，優(yōu)選0.005-0.7，最優(yōu)選0.01-0.5。
[0013] 根據(jù)實施方案，該醒化合物選自具有結(jié)構(gòu)R-C冊的化合物，其中C冊是醒官能團且R 是選自具有1-50個碳原子，優(yōu)選1-20個碳原子的烷基、締基或芳基的控基。
[0014] 根據(jù)實施方案，該醒化合物中的控基R是直鏈、支鏈、飽和、不飽和、環(huán)狀和/或無環(huán) 的脂族、芳族或芳脂族控基的組合和/或包含一個或多個不飽和度(unsaturation)和/或任 選一個或多個芳環(huán)和/或任選進(jìn)一步包含優(yōu)選選自氧、面素、氮的雜原子和/或任選包含一 個或多個優(yōu)選選自徑基、面素、簇基、醋、酸、醒和/或胺的基團和此類基團的組合的含雜原 子的官能團。
[0015] 根據(jù)一個實施方案，包含具有結(jié)構(gòu)-C0-NH-C0-的基團的化合物可W是具有結(jié)構(gòu) R廣C0-NH-C0-R2的化合物和此類化合物的混合物，其中Ri和R2各自彼此獨立地選自1)氨(- H)、2) -NR3R4、3)具有1-100個碳原子并任選包含徑基、酸、面素、簇基、氧、異氯酸醋和/或 胺的基團的控基，其中R3和R4彼此獨立地選自氨、徑基、面素和控基基團，所述控基基團具有 1-20個碳原子并任選包含徑基、酸、面素、簇基、異氯酸醋和/或胺的基團，其中Ri和R2可W互 相連接W基本形成包含-C0-NH-C0-基團的環(huán)結(jié)構(gòu)，且其中符合式R1-C0-NH-C0-R2的化合物 中的控基基團可W是直鏈、支鏈、飽和、不飽和、環(huán)狀和/或無環(huán)的脂族、芳族或芳脂族控基 的組合。
[0016] 根據(jù)一個實施方案，包含具有結(jié)構(gòu)-C0-NH-C0-的基團的化合物可W是具有結(jié)構(gòu) R1-C0-NH-C0-R2的化合物，其中Ri和R2與-C0-NH-C0-基團一起形成包含-C0-NH-C0-基團的4 至12元環(huán)結(jié)構(gòu)。
[0017] 根據(jù)一個實施方案，包含具有結(jié)構(gòu)-C0-NH-C0-的基團的化合物可W是包含-C0- NH-C0-NH-基團的化合物并可W是包含具有結(jié)構(gòu)-C0-NH2的甲酯胺基團的化合物和包含反 應(yīng)性NC0基團的多異氯酸醋化合物的反應(yīng)產(chǎn)物。所述化合物可W符合R6-C0-NH-C0-NH-R7， 其中包含甲酯胺基團的化合物可W符合N肥-C0-R6和運些甲酯胺的混合物，其中R6是1)氨 (-H)、2) -NR8R9、3)具有優(yōu)選1-20個碳原子，更優(yōu)選1-10個碳原子的任選進(jìn)一步包含1-3 個徑基和/或酸基團、面素和/或胺基團的控基、4)苯基或5)甲苯基或6) -R10-C0-NH2,其 中R8和R9彼此獨立地選自氨、徑基、面素和控基，所述控基優(yōu)選具有1-10個碳原子，更優(yōu)選 1-6個碳原子并任選包含徑基、酸、面素和/或胺的基團且其中R10是具有最多8個碳原子的 二價控基，且其中包含反應(yīng)性NC0基團的化合物符合R7-NC0和此類化合物的混合物，且其中 R7選自氨和控基基團，所述控基基團具有1-20個碳原子并任選包含徑基、酸、面素、簇基、異 氯酸醋和/或胺的基團且其中所述控基基團可W是直鏈、支鏈、飽和、不飽和、環(huán)狀和/或無 環(huán)的脂族、芳族或芳脂族控基的組合。
[0018] 根據(jù)一個實施方案，該多異氯酸醋組合物中的多異氯酸醋化合物選自甲苯二異氯 酸醋、二苯甲燒二異氯酸醋或包含二苯甲燒二異氯酸醋的多異氯酸醋組合物或此類多異氯 酸醋的混合物。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施方案，該多異氯酸醋組合物除上列化合物外還可進(jìn)一步包 含不具有異氯酸醋反應(yīng)性基團的溶劑和/或一元醇和/或多元醇溶劑和/或一元醇/多元醇 組合物。
[0020] 所述多元醇/ 一元醇組合物優(yōu)選包含具有優(yōu)選32-6000的平均分子量和優(yōu)選1-8的 平均標(biāo)稱官能度的聚醋和/或聚酸多元醇。
[0021 ]根據(jù)一個實施方案，該Ξ聚催化劑化合物選自一種或多種有機鹽，所述有機鹽優(yōu) 選選自堿金屬有機鹽、堿±金屬有機鹽和/或季錠有機鹽，更優(yōu)選選自簇酸鹽和/或醇鹽，如 乙酸鐘、己酸鐘、乙基己酸鐘、辛酸鐘、乳酸鐘、乙醇鋼、甲酸鋼、甲酸鐘、乙酸鋼、苯甲酸鐘及 其混合物。
[0022] 根據(jù)一個實施方案，該Ξ聚催化劑化合物選自含有面化裡(優(yōu)選LiCl)和環(huán)氧樹脂 的組合物，條件是面化裡當(dāng)量數(shù)與環(huán)氧當(dāng)量數(shù)的比率為1:2至1:80,更優(yōu)選1:2至1:40,再更 優(yōu)選1:4至1:30。該催化劑組合物任選進(jìn)一步包含脈化合物(優(yōu)選通過使多異氯酸醋與胺化 合物反應(yīng)來制備）。
[0023] 根據(jù)第二方面，公開了制造根據(jù)本發(fā)明的第一方面的可固化多異氯酸醋組合物的 方法。所述方法可包括至少W下步驟： -合并和混合一種或多種醒化合物、一種或多種多異氯酸醋和一種或多種選自包含具 有結(jié)構(gòu)-C0-N此的甲酯胺基團的化合物和/或選自包含具有結(jié)構(gòu)-C0-NH-C0-的基團的化合 物的化合物，然后或至少同時 -合并和混合一種或多種Ξ聚催化劑化合物，其任選溶解在不具有異氯酸醋反應(yīng)性基 團的溶劑和/或優(yōu)選包含具有優(yōu)選32-6000的平均分子量和優(yōu)選1-8的平均標(biāo)稱官能度的聚 醋和/或聚酸多元醇的多元醇/ 一元醇組合物中。
[0024] 其中該可固化多異氯酸醋組合物中具有-C0-NH-C0-基團的化合物的當(dāng)量數(shù)小于 或等于醒當(dāng)量數(shù)，且其中添加到多異氯酸醋組合物中的包含具有結(jié)構(gòu)-C0-N出的甲酯胺基 團的化合物和/或包含具有結(jié)構(gòu)-C0-NH-C0的基團的化合物的當(dāng)量數(shù)為添加到多異氯酸醋 組合物中的Ξ聚催化劑當(dāng)量數(shù)的至少0.75倍。
[002引根據(jù)實施方案，所添加的包含具有結(jié)構(gòu)-C0-N此的甲酯胺基團的化合物和/或包含 具有結(jié)構(gòu)-C0-NH-C0-的基團的化合物的當(dāng)量數(shù)至少大于催化劑化合物當(dāng)量數(shù)，且該可固化 多異氯酸醋組合物中包含-C0-NH-C0-基團的化合物的最終濃度使得-C0-NH-C0-基團與異 氯酸醋基團數(shù)的比率為最多1，優(yōu)選最多0.01，更優(yōu)選最多0.005。
[0026] 根據(jù)實施方案，所添加的包含具有結(jié)構(gòu)-C0-N此的甲酯胺基團的化合物和/或包含 具有結(jié)構(gòu)-C0-NH-C0-的基團的化合物的初始當(dāng)量數(shù)優(yōu)選是催化劑化合物當(dāng)量數(shù)的4倍，且 該可固化多異氯酸醋組合物中包含-C0-NH-C0-基團的化合物的最終濃度使得-C0-NH-C0- 基團與異氯酸醋基團數(shù)的比率為最多1，優(yōu)選最多0.01，更優(yōu)選最多0.005。
[0027] 根據(jù)實施方案，公開了含聚異氯脈酸醋的材料和制造所述材料的方法，由此使用 根據(jù)本發(fā)明的第一方面的可固化組合物。
[0028] 通過使根據(jù)本發(fā)明的第一方面的可固化組合物在至少90°C，優(yōu)選至少100°C，更優(yōu) 選至少120°C，最優(yōu)選等于或至少125°C的升高的溫度下反應(yīng)至少幾分鐘和最多2小時，來制 造所述含聚異氯脈酸醋的材料。
[0029] 根據(jù)實施方案，本發(fā)明的第一方面的可固化多異氯酸醋組合物可W形成穩(wěn)定的、 中間的和可進(jìn)一步固化的含聚異氯脈酸醋的材料。
[0030] 本發(fā)明的中間的、可進(jìn)一步固化的含聚異氯脈酸醋的材料包含游離異氯酸醋 (NC0)基團，具有5-30重量值，更優(yōu)選15-25重量值并具有在室溫(大約20°C) 和環(huán)境壓力下保存至少幾小時，更優(yōu)選最少5小時，最優(yōu)選大于24小時時與其初始值相差不 大于10%(作為NC0值的變化計算)的聚異氯脈酸醋化合物最終濃度。
[0031] 根據(jù)實施方案，制造穩(wěn)定的、中間的和可進(jìn)一步固化的含聚異氯脈酸醋的材料的 方法，所述方法包括至少W下步驟： -合并和混合一種或多種多異氯酸醋、一種或多種醒化合物和一種或多種選自包含具 有結(jié)構(gòu)-C0-N此的甲酯胺基團的化合物和/或選自包含具有結(jié)構(gòu)-C0-NH-C0-的基團的化合 物的化合物，然后或至少同時 -W使得包含具有結(jié)構(gòu)-C0-N此的基團的化合物和/或包含具有結(jié)構(gòu)-C0-NH-C0-的基 團的化合物的當(dāng)量數(shù)與Ξ聚催化劑當(dāng)量數(shù)的比率低于4和高于0.75,優(yōu)選1至3,更優(yōu)選1.2 至2，最優(yōu)選1直到1.5的量合并和混合一種或多種Ξ聚催化劑化合物，然后 -使所述組合物反應(yīng)W實現(xiàn)低于90°C的升高溫度，然后 -任選冷卻所述組合物 其中在使包含具有結(jié)構(gòu)-C0-N此的基團的化合物的異氯酸醋組合物與Ξ聚催化劑化合 物反應(yīng)的步驟之前或者之后W使得所述多異氯酸醋組合物中具有-C0-N此的化合物的當(dāng)量 數(shù)小于或等于醒當(dāng)量數(shù)的量添加一種或多種醒化合物。
[0032] 根據(jù)一個實施方案，使所述組合物反應(yīng)的步驟產(chǎn)生低于90°C的升高溫度并自然冷 卻到室溫。
[0033] 該中間的和可進(jìn)一步固化的含聚異氯脈酸醋的材料的優(yōu)點在于可W將添加劑添 加到中間的含聚異氯脈酸醋的材料中，如填料、纖維等。因此，該中間的、可進(jìn)一步固化的含 聚異氯脈酸醋的材料可進(jìn)一步包含添加劑和/或待粘合材料，如木屑、木粉、木創(chuàng)花、木板； 切碎或成層的紙和紙板;砂、賠石、粘±、水泥和其它娃酸鹽;磨碎的橡膠、磨碎的熱塑性塑