包含具有至少兩個環(huán)狀碳酸酯基團和硅氧烷基團的化合物的涂布材料的制作方法
【專利說明】包含具有至少兩個環(huán)狀碳酸醋基團和括氧烷基團的化合物 的涂布材料
[0001] 本發(fā)明設及涂布組合物，其包含具有至少兩個環(huán)狀碳酸醋基團和娃氧烷基團的化 合物，所述化合物在本說明書中稱為"碳酸醋化合物"。本發(fā)明還設及特定的碳酸醋化合物。
[0002] 在涂布組合物中，反應性粘合劑體系常常具有用途。反應性粘合劑體系一般來說 由兩種組分組成。所述兩種組分在室溫下通常為液體并且可容易地進行加工。僅在隨后的 使用中，所述兩種組分才相互反應W形成聚合物或甚至形成交聯(lián)聚合物，其賦予所得的涂 布組合物所需的性質，例如硬度、彈性和對溶劑和化學品的耐性。
[0003] 長久W來確立的是反應性粘合劑體系包含具有至少兩個異氯酸醋基團的化合物 (簡稱多異氯酸醋）和具有至少兩個徑基基團的化合物（簡稱多元醇）。在使用其的情況 下，多異氯酸醋和多元醇反應W形成聚氨醋。
[0004] 同樣長久W來確立的是反應性粘合劑體系由具有至少兩個異氯酸醋基團的化合 物（簡稱多異氯酸醋）和具有至少兩個伯氨基或仲氨基基團的化合物（簡稱多胺）組成。 在使用其的情況下，多異氯酸醋和多胺反應W形成聚脈。
[0005] 多異氯酸醋具有高反應性且極易與水反應。由于對濕度敏感，在多異氯酸醋的膽 存和使用中必須確保不存在水。在涂布組合物中，芳族多異氯酸醋可能導致變色。此外，對 特定的、高揮發(fā)性多異氯酸醋還可能存在健康問題。
[0006] 因此，原則上，對不含多異氯酸醋的替代的粘合劑體系存在需要。
[0007] Macromolecules1995,27,4076-4079記載了具有兩個W上碳酸醋基團和聚娃氧 烷基團的化合物。該化合物通過氨化硅烷化而制備。提及了所述化合物在電容器或電池中 的可能用途。
[0008] W0 2011/157671、EP-A837062 和Tetr址e化on65(2009) 1889-1901 同樣公開了 具有環(huán)狀碳酸醋基團的化合物及其制備方法。運些化合物對應于之后的式IV的化合物。
[0009] W0 2011/157671記載了運些化合物作為環(huán)氧樹脂中的反應性稀釋劑的用途。
[0010] 根據專利申請PCT/EP2013/056716(PF73287)，使式IV的化合物反應W形成在 基團R4中具有締鍵式不飽和基團的可聚合化合物。獲得的新單體可自由基聚合。PCT/ EP2013/056716記載了通過自由基聚合制備均聚物和共聚物。所得的聚合物還用于雙組分 粘合劑體系。
[0011] 本發(fā)明的一個目的是可用于替代基于多異氯酸醋的涂布組合物的涂布組合物。所 述涂布組合物適于制備具有良好的、均衡的性能品質的涂層。所述涂層同時表現出高硬度 和高彈性。其表現出的對溶劑和化學品的耐性也很高。
[0012] 因此，已發(fā)現上述定義的涂布組合物。還已發(fā)現具有至少兩個環(huán)狀碳酸醋基團和 娃氧烷基團的特定化合物（碳酸醋化合物），其尤其適用于涂布組合物。
[0013] 涂布組合物包含上述定義的碳酸醋化合物。術語"碳酸醋化合物"還涵蓋了不同 碳酸醋化合物的混合物，但下文有與所述情境明顯不同的除外。
[0014] 碳酸醋化合物：
[0015] 碳酸醋化合物的環(huán)狀碳酸醋基團優(yōu)選為由3個C原子和2個氧原子形成的五元 環(huán)。兩個氧原子之間的c原子被氧取代（碳酸醋基團）；五元環(huán)通過兩個氧原子之間的亞 乙基基團閉合，并且亞乙基基團可在兩個C原子上進行取代。碳酸醋基團通過亞乙基基團 的兩個C原子之一鍵合至所述化合物。
[0016] 所述碳酸醋化合物優(yōu)選含有2至50、更特別地為2至30個環(huán)狀碳酸醋基團，且極 優(yōu)選含有2至20個環(huán)狀碳酸醋基團。
[0017] 所述碳酸醋化合物還包含娃氧烷基團。在娃氧烷基團中，娃原子之間不直接鍵合 而是通過氧原子鍵合。娃氧烷基團可為直鏈或支鏈。娃氧烷基團優(yōu)選含有2至100個Si 原子，更特別地為2至70個Si原子，且極優(yōu)選2至50個Si原子，特別地，例如還為2至 20個Si原子。所述Si原子，除鍵合至氧原子或鍵合至碳酸醋基團的Si原子外，被氨或有 機基團取代。上述有機基團特別為控基，并且更優(yōu)選C1至CIO且更特別是C1至C4烷基基 團。在一個特別的實施方案中，Si原子僅含有少量的氨作為取代基。特別是在Si原子上 有小于30mol%，更特別是小于20mol%，非常優(yōu)選小于lOmol%的氨取代基。在一個特別的 實施方案中，在Si原子上有小于5%，更特別是小于Imol%的氨取代基。
[0018] 在一個特別的實施方案中，娃氧烷基團通過有機基團、更特別為亞烷基基團鍵合 至環(huán)狀碳酸醋基團；作為上述亞烷基基團，可考慮的基團的實例包括C2至CIO亞烷基基團， 更特別是C2至C4亞烷基基團，且非常優(yōu)選亞乙基基團，作為娃氧烷基團和環(huán)狀碳酸醋基團 之間的連接成員（linkingmember)。
[0019] 所考慮的運類碳酸醋化合物包括，例如Macromolecules1994, 27,4076-4079中 記載的具有環(huán)狀碳酸醋基團和娃氧烷基團的化合物。
[0020] 在一個優(yōu)選的實施方案中，上述碳酸醋化合物為式I的化合物：
[0021]
陽0巧或式II的化合物：
[0023]
[0024] 在式I和II中，Sil各自為具有2至100個Si原子、優(yōu)選2至70個、更特別是2 至50個Si原子的娃氧烷基團的n價基團。在一個特別優(yōu)選的實施方案中，Si1各自為具有 2至20個且特別是2至10個Si原子的娃氧烷基團的n價基團。除娃氧烷基團外，Sil基團 還可含有用于將娃氧烷基團連接到碳酸醋基團的有機橋聯(lián)基團（organicbridgegroup)。 橋聯(lián)基團優(yōu)選為亞烷基基團，更特別是C2至CIO亞烷基基團，非常優(yōu)選C2至巧亞烷基基 團，且更特別是C2亞烷基基團。Sil更特別是由上述娃氧烷基團和與n個連接的碳酸醋基 團相符的n個橋聯(lián)基團組成的n價基團。
[00對變量n表示碳酸醋基團的數量。如上所述，n為2至50、更特別是2至30且優(yōu)選 2至20的整數。在一個特別優(yōu)選的實施方案中，n為2至5的整數。非常優(yōu)選，例如，n為 2或3。
[0026] 所述基團R哇R4(式I中的基團R2至R嘴式II中的基團R哇R3)各自彼此獨立 地為氨或具有1至10個C原子的有機基團。上述有機基團優(yōu)選為控基基團，更特別是烷基 基團?；鶊FRi至R4各自彼此獨立地優(yōu)選為氨或C1至CIO烷基基團，且更特別地彼此獨立 地為氨或C1至C4烷基基團。
[0027] 在一個特別的實施方案中，基團R郝R4(在式I中僅為基團R2)為C1-C4烷基基 團，更特別是甲基基團，并且R3和R4(在式II中僅為R3)各自為氨。
[0028] 特別優(yōu)選式I的碳酸醋化合物。
[0029] 特別優(yōu)選的式I的碳酸醋化合物例如為式III的化合物：
[0030]
[0031] 其中R2至R4具有上述定義，K為具有2至10個碳原子的二價有機基團，R5和R6彼 此獨立地為氨原子或具有1至10個碳原子的有機基團，且m為1至99的整數。 陽0巧另外，R2至R4具有上述優(yōu)選的定義。
[0033] m的優(yōu)選定義對應于上述娃氧烷基團優(yōu)選的娃原子數，m優(yōu)選為1至69、更優(yōu)選1 至49且更特別是1至19的整數。
[0034] R郝R6受制于所有上述關于娃原子上優(yōu)選的取代基的描述。因此，非常優(yōu)選R郝 R6為C1至C4烷基基團或氨，優(yōu)選小于30mol%、更特別是小于20mol%、且非常優(yōu)選小于 lOmol%的Si原子上的取代基為氨；在一個特別的實施方案中，小于5mol%、更特別是小于 Imol%的Si原子上的取代基為氨。
[0035] 碳酸醋化合物的制備
[0036] 碳酸醋化合物可通過氨化硅烷化獲得。為此，在一個環(huán)原子上被締鍵式不飽和基 團（雙鍵或=鍵，優(yōu)選雙鍵，更優(yōu)選乙締基基團）取代的環(huán)狀碳酸醋（下文簡稱為"締鍵式 不飽和碳酸醋"）可與含有娃鍵合氨原子（即反應性氨原子）的硅氧烷反應。
[0037] 所述反應設及在締鍵式不飽和基團的碳原子處加成反應性氨原子和在締鍵式不 飽和基團的其他碳原子處加成剩余的娃氧烷基團。所述反應方案在制備實施例2中的示例 性基礎上進行重現。
[0038] 通過氨化硅烷化相應地制備含有兩個環(huán)狀碳酸醋基團和娃氧烷基團的碳酸醋化 合物記載于例