具有包含活泼氢的反应性基团的醛亚胺制造技术

技术编号:4536924 阅读:477 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及式(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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及醛亚胺领域和湿交联性聚氨酯领域。
技术介绍
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。当与水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一一与异氰酸酯 和水分的直接反应不同一一而在不释放出二氧化碳(C02)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 聚氨酯组合物一一根据用于制备醛亚胺的醛一一经常具有非常强的气 味,这在许多应用中是不能容忍的。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。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。专利技术概述因此,本专利技术的目的是提供具有另外的官能团的醛亚胺,它克服 了现有技术的缺陷。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。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。此夕卜, 它们在水解之前、期间和之后仅具有低的气味。本专利技术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。本专利技术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 和才艮据权利要求28由此产生的制品。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。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 专利技术的 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。9专利技术实施方式本专利技术提供了式(I)的醛亚胺,其中W和R2或者各自独立地是具有1到12个碳原子的一价烃基, 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、优 选6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香基烷基,尤其是具有1到12个碳原子的;W或者是具有1到30碳原子的烃基且其任选具有醚氧原子, o或者是z、f^基团且其中W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R'—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;X是O或S或N-R6或N-R7, 其中,R6或者是具有l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+l)-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R'与A—起表示具有3到20个碳原子的(m+2)-价烂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m是l或2或3或4,和y是l或2或3或4。本文中的式中的虛线每个表示在取代基和所属的分子基团之间的键。本文中,术语"伯氨基"表示连接到一个有机基团的冊2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。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。在式(I)和(II)中,^和R2优选每个是甲基。另外,R3优选是氢原 o子;114优选是z^RS基团;y优选为1; (y+m)优选为2或3,特别是 2。式(I)中的R1, R2, 113和R4基团没有对异氰酸酯基有反应性的基团部 分;更具体地,R1、 R2、 f和R"殳有羟基,没有伯或仲氨基以及没有 巯基。式(I)的醛亚胺例如可由至少一种式(III)的胺Bl与至少一种式 (IV)的醛ALD的反应获得,<formula>formula see original document page 11</formula>(IV)其中Xa是0或S或N-R"或N-R7,其中R"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,B(Ilia)且A、 B、 R'、 R2、 R3、 R4、 R7、 m、 y和p具有如上所述定义。式(III)的胺Bl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, "MethodenderorganischenChemie" 巻XI/2,第73页起的内容中。 此处,醛ALD相对于胺Bl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。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,R4ao'(IVa)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。 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、特别本文档来自技高网...

【技术保护点】
式(Ⅰ)的醛亚胺 [H-X-]↓[y]-A-[-***]↓[m] (Ⅰ) 其中 R↑[1]和R↑[2] 或者各自独立地是具有1到12个碳原子的一价烃基, 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、优选6个碳原子的任 选取代的碳环的一部分; R↑[3]是氢原子或烷基或芳基烷基,尤其是具有1到12个碳原子的; R↑[4]或者是具有1到30碳原子的烃基且其任选具有醚氧原子, 或者表示***基团且其中R↑[5]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-R↑[7],则与R↑[7]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; X是O或S或N- R↑[6]或N-R↑[7], 其中, R↑[6]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 *** (Ⅱ) 其中 p是0或从1到10000的 整数,以及 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 R↑[7]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 m是1或2或3或4,和 y是1或2或3或4。...

【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:U布尔克哈特
申请(专利权)人:SIKA技术股份公司
类型:发明
国别省市:CH[]

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