專利名稱：用于有機(jī)硼烷化合物的封閉劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)硼烷絡(luò)合物中使用的封閉劑(blocking agent)。這樣的絡(luò)合物可用作自由基聚合引發(fā)劑并且可用在可聚合的組合物中，所述組合物包括自由基聚合部分的化合物和本發(fā)明的有機(jī)硼烷胺絡(luò)合物引發(fā)劑。有機(jī)硼烷絡(luò)合物也可用在粘合劑、密封劑、涂料和墨水組合物中，其含有有機(jī)硼烷胺絡(luò)合物和含能夠自由基聚合部分的化合物。
背景技術(shù)：
在其中使化合物經(jīng)受聚合或其中使用粘合劑的許多實(shí)際情況下，合乎需要的是具有可以按需固化的可聚合組合物和粘合劑組合物。按需固化指的是當(dāng)需要時(shí)可以引發(fā)聚合。按需固化的組合物的顯著問(wèn)題是組合物的穩(wěn)定性。許多這樣的組合物將在等于或接近環(huán)境溫度時(shí)開始固化或在環(huán)境溫度部分固化，導(dǎo)致粘度增加，引起操作困難并且減小可聚合組合物或粘合劑組合物的官能度。低表面能烯烴諸如聚乙烯、聚丙烯和聚四氟乙烯在多種用途中具有多種有吸引力的性能，所述用途例如玩具、汽車部件、家具應(yīng)用等。由于這些塑料的低表面能，所以很難發(fā)現(xiàn)粘合到這些材料的粘合劑組合物。用于這些塑料的商購(gòu)粘合劑在粘合劑粘合到表面以前需要消耗時(shí)間或大范圍地預(yù)處理所述表面。這樣的預(yù)處理包括電暈處理、火焰處理等。大范圍預(yù)處理表面的需要對(duì)于汽車部件、玩具、家具等的設(shè)計(jì)者產(chǎn)生顯著局限性。合乎需要的是，具有能夠粘合到低表面能基質(zhì)并且將低表面能基質(zhì)粘合到其它基質(zhì)的粘合劑組合物， 而不需要大范圍的或昂貴的預(yù)處理。有機(jī)硼烷化合物顯示對(duì)于低表面能烯烴的良好粘合。然而，有機(jī)硼烷化合物在空氣中是自燃的并且在甲基丙烯酸酯粘合劑體系中反應(yīng)性非常高。可以通過(guò)將有機(jī)硼烷化合物與封閉劑絡(luò)合而穩(wěn)定所述有機(jī)硼烷化合物。封閉劑防止有機(jī)硼烷化合物的自燃反應(yīng)，也減少組合物在需要以前在等于或接近環(huán)境溫度下的固化。Sonnenschein等，美國(guó)專利號(hào)6，806，330公開了胺有機(jī)硼烷絡(luò)合物聚合引發(fā)劑和可聚合的組合物。胺作為封閉劑起作用以穩(wěn)定所述組合物。所述胺是具有脒結(jié)構(gòu)組分的胺； 在雜環(huán)中具有至少一個(gè)氮的脂肪族雜環(huán)，其中所述雜環(huán)化合物還可以在雜環(huán)中含有一個(gè)或多個(gè)氮原子、氧原子、硫原子，或雙鍵；另外具有一個(gè)或多個(gè)氫鍵接受基團(tuán)的伯胺，其中在伯胺和氫鍵接受基團(tuán)之間存在至少兩個(gè)碳原子、優(yōu)選三個(gè)碳原子，以便由于絡(luò)合物內(nèi)的分子間或分子內(nèi)相互作用而增加B-N鍵的強(qiáng)度；或共軛的亞胺。優(yōu)選的氫鍵接受基團(tuán)包括下列仲胺、叔胺、醚、鹵素、聚醚基團(tuán)或多胺基團(tuán)。本發(fā)明的絡(luò)合物用于可聚合的組合物、粘合劑組合物和涂料組合物，其含有具有在自由基聚合條件下聚合的部分的化合物。Mottus等，美國(guó)專利號(hào)3，275，611公開了用于將烯烴化合物與包括有機(jī)硼烷化合物的催化劑、過(guò)氧化合物(peroxygen compound)和胺聚合的方法。公開的是，有機(jī)硼烷化合物和胺可以單獨(dú)地或作為預(yù)形成的絡(luò)合物加入到反應(yīng)混合物，并且絡(luò)合物是優(yōu)選的。絡(luò)合物胺的存在減少有機(jī)硼烷在空氣中的自燃。在胺絡(luò)合試劑之中，公開的是吡啶、苯胺、甲苯胺、二甲基芐胺和煙堿。Mottus專利中公開的許多絡(luò)合物在全部胺/硼原子比例下是自燃的。另外，許多胺絡(luò)合物在施用于低表面能基質(zhì)時(shí)不顯示顯著的粘合劑性能。授予Skoultchi 的一系列專利(美國(guó)專利號(hào) 5，106，928、5，143，884、5，286，821、 5，310，835和5，376，746)公開了據(jù)報(bào)道在丙烯酸粘合劑組合物有用的雙部分引發(fā)劑體系。 所述雙部分體系的第一部分包括穩(wěn)定的有機(jī)硼烷-胺絡(luò)合物并且第二部分包括去穩(wěn)定劑或激活劑諸如有機(jī)酸或醛。所述絡(luò)合物的有機(jī)硼烷化合物具有三個(gè)可以選自C1,烷基或苯基的配體。公開的有用的胺包括辛胺、1，6二氨基己烷、二乙胺、二丁胺、二亞乙基三胺、二亞丙基二胺、1，3丙二胺和1，2丙二胺。公開了粘合劑組合物可用于結(jié)構(gòu)和半結(jié)構(gòu)粘合劑應(yīng)用，諸如揚(yáng)聲器磁體、金屬對(duì)于金屬粘合、汽車玻璃對(duì)于金屬粘合、玻璃對(duì)于玻璃粘合、電路板元件粘合、將選擇的塑料粘合到金屬、玻璃對(duì)于木材等，并且用于電動(dòng)機(jī)磁體。Zharov等在一系列美國(guó)專利號(hào)(美國(guó)專利號(hào)5，539，070 ；美國(guó)專利號(hào)5，690，780 ； 和美國(guó)專利號(hào)5，691，065)中公開了特別用作粘合劑的可聚合丙烯酸組合物，其中有機(jī)硼烷胺絡(luò)合物用于引發(fā)固化。使用的有機(jī)硼烷具有結(jié)合到硼烷原子的三個(gè)配體，其選自C1, 烷基和苯基。胺是鏈烷醇胺或二胺，在所述二胺中，第一胺基可以是伯胺或仲胺并且第二胺是伯胺。公開的是，這些絡(luò)合物適于引發(fā)粘合到低表面能基質(zhì)的粘合劑的聚合。Pocius在一系列專利(美國(guó)專利號(hào)5，616，796 ；美國(guó)專利號(hào)5，6211，43 ；美國(guó)專利號(hào)5，681，910 ；美國(guó)專利號(hào)5，686，M4 ；美國(guó)專利號(hào)5，718，977 ；和美國(guó)專利號(hào) 5，795，657)中公開了與多種胺的胺有機(jī)硼烷絡(luò)合物，所述多種胺諸如聚氧化亞烷基多胺 (polyoxyalkylene polyamines)和多胺，所述多胺是二伯胺和具有至少兩個(gè)與伯胺反應(yīng)的基團(tuán)的化合物的反應(yīng)產(chǎn)物。Zharov,Skoultchi和Pocius專利公開的許多絡(luò)合物在等于或接近環(huán)境溫度下在含有烯式不飽和的組合物中不穩(wěn)定，并且因而所述絡(luò)合物在等于或接近環(huán)境溫度下隨著時(shí)間而解離并誘導(dǎo)聚合。這種在等于或接近環(huán)境溫度下的不穩(wěn)定性可能導(dǎo)致在需要以前聚合，并且可能產(chǎn)生不適合于所需用途的組合物。因此，期望有一種可以在有機(jī)硼烷絡(luò)合物中使用的改良封閉劑，所述有機(jī)硼烷絡(luò)合物用于自由基聚合的引發(fā)劑體系，其是操作安全且不自燃的，其可用于形成按需固化的聚合物體系或可用于按需固化的粘合劑體系。這種改良封閉劑還可以用于能夠粘合到低表面能基質(zhì)的粘合劑體系，以及促進(jìn)這種粘合的引發(fā)劑體系。除這種需要之外，所述絡(luò)合物還需要是熱穩(wěn)定的，即在等于或接近環(huán)境溫度下不解離，并且因此不在需要以前引發(fā)聚合。進(jìn)一步需要的是可以在聚合物組合物和粘合劑體系中使用的有機(jī)硼烷絡(luò)合物的改良封閉劑， 所述聚合物組合物和粘合劑體系在等于或接近環(huán)境溫度下是熱穩(wěn)定的并且將在使用者期望時(shí)進(jìn)行聚合。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，提供包括雙官能路易斯堿的封閉劑。從在下文中提供的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的更多適用性領(lǐng)域?qū)⒆兊蔑@而易見。應(yīng)當(dāng)理解，詳細(xì)說(shuō)明和具體實(shí)施例，雖然表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，僅旨在為了說(shuō)明的目的而不旨在限制本發(fā)明的范圍。


圖1是顯示多種化合物的粘度測(cè)量的圖。圖2是顯示多種化合物的搭接剪切試驗(yàn)結(jié)果的圖。圖3是顯示對(duì)于多種封閉劑所計(jì)算的絡(luò)合物能量的圖。
具體實(shí)施例方式一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的下列說(shuō)明實(shí)際上僅是例舉性的，并且決不旨在限制本發(fā)明，它的應(yīng)用或用途。本發(fā)明的實(shí)施方案包括有機(jī)硼烷絡(luò)合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，有機(jī)硼烷化合物與雙官能路易斯堿形成絡(luò)合物。所述絡(luò)合物中使用的有機(jī)硼烷化合物可以是烷基硼烷。所述烷基硼烷可以是三烷基硼烷或烷基環(huán)烷基硼烷。優(yōu)選地，這樣的硼烷符合式1
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)硼烷絡(luò)合物，所述有機(jī)硼烷絡(luò)合物包括 有機(jī)硼烷化合物；和包含雙官能路易斯堿的封閉劑。
2.如權(quán)利要求1中所述的有機(jī)硼烷絡(luò)合物，其中所述雙官能路易斯堿包括氨基和第二官能團(tuán)，所述第二官能團(tuán)具有比所述氨基低的路易斯堿度。
3.如權(quán)利要求2中所述的有機(jī)硼烷絡(luò)合物，其中所述第二官能團(tuán)與所述氨基被2至4 個(gè)原子隔開。
4.如權(quán)利要求2中所述的有機(jī)硼烷絡(luò)合物，其中所述第二官能團(tuán)基于氮。
5.如權(quán)利要求4中所述的有機(jī)硼烷絡(luò)合物，其中所述第二官能團(tuán)選自包括吡啶類、嘧啶類、吡嗪類、噠嗪類、三嗪類、吡咯類、咪唑類和吲哚類的組。
6.如權(quán)利要求5中所述的有機(jī)硼烷絡(luò)合物，其中所述封閉劑符合式NH2(CH2)b-NC5H5，其中b是2至4的整數(shù)。
7.如權(quán)利要求6中所述的有機(jī)硼烷絡(luò)合物，其中b是2。
8.如權(quán)利要求7中所述的有機(jī)硼烷絡(luò)合物，所述有機(jī)硼烷絡(luò)合物符合下式其中 B是硼R2在每次出現(xiàn)時(shí)單獨(dú)地是C1,烷基、C3_1Q環(huán)烷基，或者兩個(gè)以上的R2可以結(jié)合以形成脂環(huán)族的環(huán)結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求2中所述的有機(jī)硼烷絡(luò)合物，其中所述第二官能團(tuán)基于氧。
10.如權(quán)利要求9中所述的有機(jī)硼烷絡(luò)合物，其中所述第二官能團(tuán)包括呋喃類。
11.如權(quán)利要求2中所述的有機(jī)硼烷絡(luò)合物，其中所述第二官能團(tuán)基于硫。
12.如權(quán)利要求11中所述的有機(jī)硼烷絡(luò)合物，其中所述第二官能團(tuán)選自由噻吩類和噻唑類組成的組。
13.如權(quán)利要求2中所述的有機(jī)硼烷絡(luò)合物，其中所述第二官能團(tuán)基于磷。
14.如權(quán)利要求13中所述的有機(jī)硼烷絡(luò)合物，其中所述第二官能團(tuán)包括磷苯。
全文摘要
本發(fā)明公開了有機(jī)硼烷絡(luò)合物。所述絡(luò)合物包括包含雙官能路易斯堿的封閉劑。所述封閉劑包括胺基和第二官能團(tuán)，所述第二官能團(tuán)具有比第一官能團(tuán)低的路易斯堿度。所述封端是基于氨基烷基吡啶。
文檔編號(hào)C07F5/00GK102197039SQ200980142236
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2009年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月23日
發(fā)明者馮少光, 加里·李·吉亞拉尼拉, 彼得·N·尼基亞斯, 托尼·里斯托斯基 申請(qǐng)人:陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司