通过真实迈克尔加成(RMA)反应可交联的可交联组合物制造技术

技术编号:10156558 阅读:250 留言:0更新日期:2014-07-01 10:06
本发明专利技术涉及一种可交联组合物,其包括:具有至少2个活化亚甲基或次甲基中的酸性质子C-H(RMA供体基团)的组分A;以及具有至少2个活化不饱和基团(RMA受体基团)的组分B;以及催化剂体系C,其含有或能够产生能够活化组分A与B之间的RMA反应的碱性催化剂,特征在于该可交联组合物还包括含X-H基团的组分D,其也是在催化剂C的作用下可与组分B反应的迈克尔加成供体,其中X为N、P、O、S,或其中X是作为酸性甲基(CH3)的一部分的C。本发明专利技术进一步涉及组分D以及催化剂添加剂混合物在制造具有改善的表面外观的RMA可交联组合物中的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种可交联组合物,其包括:具有至少2个活化亚甲基或次甲基中的酸性质子C-H(RMA供体基团)的组分A;以及具有至少2个活化不饱和基团(RMA受体基团)的组分B;以及催化剂体系C,其含有或能够产生能够活化组分A与B之间的RMA反应的碱性催化剂,特征在于该可交联组合物还包括含X-H基团的组分D,其也是在催化剂C的作用下可与组分B反应的迈克尔加成供体,其中X为N、P、O、S,或其中X是作为酸性甲基(CH3)的一部分的C。本专利技术进一步涉及组分D以及催化剂添加剂混合物在制造具有改善的表面外观的RMA可交联组合物中的用途。【专利说明】通过真实迈克尔加成(RMA)反应可交联的可交联组合物
本专利技术涉及经由真实迈克尔加成(Real Michael Addition,RMA)反应可交联的可交联组合物,在真实迈克尔加成反应中,具有至少2个活化不饱和基团的组分(下文也称为RMA受体)和具有至少2个活化亚甲基或次甲基中的酸性质子C-H的组分(下文也称为RMA供体)在强碱催化剂的存在下进行反应且相互交联。
技术介绍
可调节RMA化学反应以在具有可接受或较好的适用期和较好材料性质的涂覆组合物中提供快速固化的组合物(在较低固化温度下也如此),这使得该化学反应作为涂覆组合物的基础极具有吸引力。使用潜在碱可交联催化剂的RMA可交联组合物的详情描述于W02011/055463中,该文献并入本文以供参考。真实迈克尔加成经由强碱活化,但也因存在将消耗这些碱性催化剂的酸性物质而受抑制。在鉴于达成所需干燥特征而调节涂覆体系的反应性时,存在各种平衡要求。干燥特征(也称为反应特征或固化特征)是作为时间函数的可交联反应的进程。需要干燥特征允许尽可能快速地形成机械性质,以帮助涂布机的产率。此外还需要稳固的干燥特征,即反应性(及因此所得的干燥特征)不受偶然存在的低水平的酸性污染物强烈影响。另一方面,需要所得涂层具有较好外观。这意味着,当固化涂覆组合物作为液体存在且能够流平(levelling)时,在施用后即刻的时期期间需要足够的这种流平。这还意味着,需要不存在以下人为制品,例如溶剂夹杂物(inclusion)或气体夹杂物或如果固化极快速,尤其如果固化在表面处比较深层更快速时可能出现的其他表面不规则性,如果固化在溶剂蒸发或催化剂的表面活化的时标发生,则通常为此情况。膜硬度的形成在发生溶剂滞留(solvent entrapment)的情形下也将受到影响。所描述的要求在一定程度上彼此相反。对于快速固化特征而言,而且对于针对偶然酸污染物的高稳固性而言,优选合理高水平的催化剂,而同时如上所述这样的高水平催化剂可能不利地影响表面外观和硬度形成。本专利技术的目的是提供一种RMA可交联组合物,其在这些明显对立的要求中提供较好的平衡,在具有高固体含量的可交联组合物中尤其如此。还需要可交联组合物,与例如从T.Jung等人,Farbe und Lacke, 2003年10月得知的包括光潜胺催化剂的组合物相反,其能够在环境条件下简单固化。在UV辐射下产生强碱的这样的光潜胺催化剂不适用于涂覆部分表面用UV或可见光不可达到的更复杂的不规则基材或高度着色的体系。
技术实现思路
根据本专利技术,前述问题中的至少一者已通过包括以下的可交联组合物而克服:a.组分A,具有至少2个活化亚甲基或次甲基中的酸性质子C_H (RMA供体基团),以及b.组分B,具有至少2个活化不饱和基团(RMA受体基团),以及c.催化剂体系C,其含有或能够产生能够活化组分A与B之间的RMA反应的碱性催化剂, d.其特征在于,可交联组合物还包括含X-H基团的组分D,其也是在催化剂C的作用下可与组分B反应的迈克尔加成供体,其中X为N、P、0、S,或其中X是作为酸性甲基(CH3)的一部分的C。在本专利技术的优选可交联组合物中,RMA受体基团B为丙烯酰基且优选RMA供体基团A主要为丙二酸酯基。通常,组分A和B中的至少一者呈聚合物形式,例如含有丙二酸酯基的聚酯。催化剂C优选为根据式X+R0C02—的碳酸盐,其中X+为非酸性阳离子,优选为季铵或鱗,且R为氢或经取代或未经取代的烷基、芳基或芳烷基。本专利技术人已发现,通过使用如所述的含X-H基团的组分D(优选为其中X为N、P或作为酸性甲基(CH3)的一部分的C的那些),可以产生包括以下的反应性特征:在施用和体系活化之后在初始诱导时间内反应速率降低,随后在稍后阶段中反应性相对增加。可调节该诱导时间,以允许延长“开放时间(open time)”,即允许流动且允许溶剂和滞留气泡逸出的时期。诱导时间允许显著更多量的体系的流动和流平,从而避免可能由在无这些添加剂的情况下极快速固化引起的表面缺陷,且因溶剂滞留减少而有更好的硬度形成,同时在该诱导时间以外仍获益于催化剂的全部潜力,因而在稍后阶段中加速反应,从而以高于在简单使用较低催化剂水平时发现的速率完成交联。还避免了较低催化剂水平对偶然存在的酸污染的高敏感度。根据本专利技术获得的效果在图1中示出,其描述在使用琥珀酰亚胺作为组分D的优选丙烯酰基/丙二酸酯体系中丙烯酰基的转化(如通过FTIR在809cm-l下所追踪)。不具有组分D的可交联组合物具有极快速的硬度形成(空心菱形)。具有组分D的相同组合物的特征(闭合菱形)显示,改变开 放时间的组分D在反应性特征中产生减缓转化的诱导时间,且在此之后转化加速以达成快速的固化。该效果无法简单地通过选择较低量的催化剂C而获得。可交联组合物中的组分形成酸-碱平衡体系。可交联组合物的反应性特征是组合物中促成酸-碱平衡体系的酸性组分A和D的相对pKa值及这些组分的去质子化形式朝向组分B的相对反应性的选择结果。合适的组分D或A2的Pka值的列表: 【权利要求】1.一种可交联组合物,其包括: a.组分A,具有至少2个活化亚甲基或次甲基中的酸性质子C-H(RMA供体基团),以及 b.组分B,具有至少2个活化不饱和基团(RMA受体基团),以及 c.催化剂体系C,其含有或能够产生能够活化组分A与B之间的RMA反应的碱性催化剂, d.其特征在于,所述可交联组合物还包括含X-H基团的组分D,其也是在催化剂C的作用下可与组分B反应的迈克尔加成供体,其中X为N、P、O、S,或其中X是作为酸性甲基(CH3)的一部分的C。2.如权利要求1所述的可交联组合物,其中组分B中的RMA受体基团为丙烯酰基。3.如权利要求1或2所述的可交联组合物,其中组分A中的RMA供体基团主要源自于丙二酸酯基,优选所述组分A中多于50%为丙二酸酯基。4.如权利要求1-3中任一项所述的可交联组合物,其中组分D的X-H基团的特征为pKa(于水性环境中定义)比组分A中的主导性C-H基团的pKa小至少一个单位、优选两个单位。5.如权利要求1-4中任一项所述的可交联组合物,其中组分D中的X-H基团的pKa低于13,优选低于12,更优选低于11,最优选低于10 ;其优选高于7、更优选8。6.如权利要求1-5中任一项所述的可交联组合物,其中组分D中的X-H基团相对于由催化剂C产生的碱的量以至少50摩尔%、优选至少100摩尔%、最优选至少150摩尔%的量存在。7.如权利要求1-6中任一项所述的可交联组合物,其中组分D中的X-H基团相对于组分A的C-H本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种可交联组合物,其包括:a.组分A,具有至少2个活化亚甲基或次甲基中的酸性质子C‑H(RMA供体基团),以及b.组分B,具有至少2个活化不饱和基团(RMA受体基团),以及c.催化剂体系C,其含有或能够产生能够活化组分A与B之间的RMA反应的碱性催化剂,d.其特征在于,所述可交联组合物还包括含X‑H基团的组分D,其也是在催化剂C的作用下可与组分B反应的迈克尔加成供体,其中X为N、P、O、S,或其中X是作为酸性甲基(CH3)的一部分的C。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·H·G·布林克胡伊斯A·J·W·比塞P·J·M·D·埃尔弗林克F·L·蒂斯E·A·C·A·德沃尔夫
申请(专利权)人:树脂核动力工业有限公司
类型:发明
国别省市:荷兰;NL

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