硅烷改性的甲酰胺制造技术

本发明专利技术涉及新型的硅烷改性甲酰胺和/或预聚物，其用于胶粘和/或密封各种基底材料，如金属、木材、玻璃和/或塑料。此外提供包含本发明专利技术的硅烷改性甲酰胺和/或预聚物的反应性单组分胶粘剂体系。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术的
本专利技术涉及用于涂覆、胶粘和/或密封各种基底材料，例如金属、木材、玻璃和/或塑料的式(I)的新型的硅烷改性的甲酰胺。另外提供包含根据本专利技术的式(I)的硅烷改性甲酰胺的反应性单组分胶粘剂体系。根据本专利技术的式(I)的硅烷改性甲酰胺可进一步用作制备同样适合例如涂覆、胶粘和/或密封各种基底材料的式(IV)的硅烷改性预聚物和聚合物的原材料。专利技术背景硅烷改性的聚合物多年来已广为人知，并且基于硅烷改性预聚物或聚合物的密封剂或胶粘剂已证实成功用于非常广泛的用途，例如汽车构造、窗户或建筑立面中的接缝密封。非常通常，硅烷改性聚合物（其在加工前为预聚物形式）被理解为是包含具有可水解基团的硅烷基团的聚合物且其聚合物骨架不是像硅酮那样基本由O-Si-O-Si链构成而是由在大多数情况下被杂原子中断并包含氨基甲酸酯、醚、酯、脲、酰胺和其它结构单元的C-C链构成。在水分的作用下，硅烷基团上的基团——例如通常乙酸酯基团或烷氧基——水解以形成反应性硅烷醇，其随后缩合并固化并裂解出水、醇或乙酸，以形成高分子量网络。这些硅烷改性聚合物的价值主要是它们的特定性质状况。这是因为，一方面，包含硅烷改性聚合物的涂料、胶粘剂或密封剂以在没有复杂预处理（不需要底漆）下与非常多样化的基底的强粘附力为特征。这是因为在无机基底表面上通常存在OH基团，其能与在水分作用下形成的该聚合物的反应性硅烷醇反应。另一方面，可借助聚合物骨架使该硅烷改性聚合物的性质适应大量极为不同的用途。目前市场上可购得的硅烷改性聚氨酯和聚脲因此基于如下列图式中所示(i)通过含NCO的预聚物与氨基硅烷的反应或(ii)通过OH封端的预聚物，例如聚醚、聚氨酯或聚酯与NCO官能的硅烷的反应制成的高分子量骨架：但是，基于硅烷改性聚脲的涂料、胶粘剂和密封剂的缺点是它们的预聚物的高粘度。由于高粘度，只能在有限程度上使用硅烷改性聚脲，因为所用涂料或密封剂通常必须以液态至糊态施涂到要涂覆或胶粘的基底部件上。太粘的预聚物因此难以或不可能用作涂料、胶粘剂和/或密封剂。此外，作为硅烷交联后的最终产物的所得涂层、胶粘点和/或封口的硬度对各自的用途至关重要。在硅烷改性聚脲的情况下，通常存在具有高硬度的最终产物。相反，硅烷改性聚氨酯在固化后提供较软的最终产物。但是，由于相对昂贵的NCO官能化硅烷前体，具有高硅烷含量的硅烷改性聚氨酯的合成难以经济地进行。硅烷改性聚合物中的单体NCO含量另外在这方面起到重要作用：由于异氰酸酯的不可忽略的蒸气压（甚至在室温下），在喷雾施涂过程中就会形成可能对健康有害或至少致敏的异氰酸酯蒸气。因此，基本不含异氰酸酯单体并在任何情况下都低于0.018mg/m3NCO的根据危险物质的技术规定(TRGS)430（版本3/2009）的暴露限值（总反应性异氰酸酯基团浓度TRIG），优选低于0.01mg/m3，特别优选低于0.001mg/m3的反应性预聚物的研发是希望的。专利技术目的本专利技术的目的因此是提供由便宜易得的原材料制成的改进的反应性单组分胶粘剂和/或涂料体系，所述体系尽可能对健康无害并基本避免已知硅烷改性聚合物的上述问题。特别提供由于较低粘度和较低结晶度而在操作上更简单并同时实现最终产物的高化学稳定性的反应性单组分胶粘剂体系。还力求的是可廉价制备并具有性质，特别例如固化度和化学稳定性的有利平衡的聚合最终产物。专利技术概述本专利技术涉及根据专利权利要求1的式(I)的化合物，其适合作为用于各种基底材料，例如金属、木材、玻璃和/或塑料的改进的涂覆、胶粘和/或密封的单组分胶粘剂体系/涂料体系。式(I)的化合物还可根据本专利技术用于提供式(IV)的硅烷改性预聚物，其同样可用作用于各种基底材料，例如金属、木材、玻璃和/或塑料的改进的涂覆、胶粘和/或密封的单组分胶粘剂体系/涂料体系。在最终固化状态下，本专利技术提供作为永久涂料、胶粘剂和/或密封剂的经–Si-O-Si-桥缩合的聚合物。本专利技术还提供用于制备式(I)的化合物和式(IV)的预聚物的方法。专利技术详述根据本专利技术，提供式(I)的化合物：其中在式(I)中：X代表具有1至40个碳原子的任选取代的直链或支化的脂族、脂环族、芳脂族、杂环和/或芳族结构单元，其中一个或多个不相邻亚甲基可各自被O或S替代；或X代表-H或–NCO；R代表具有1至40个碳原子的至少二价的任选取代的直链或支化的脂族、脂环族、芳脂族和/或芳族结构单元，其中一个或多个不相邻亚甲基可各自被O或S替代；R1代表具有1至12个碳原子的至少二价的任选取代的直链或支化的脂族、脂环族、芳脂族和/或芳族结构单元，其中一个或多个不相邻亚甲基可各自被O或S替代；R2和R3各自彼此独立地代表具有1至12个碳原子的任选取代的直链或支化的脂族基团；且n代表0至2的整数。在根据本专利技术的一个实施方案中，因此提供式(I)的化合物。在根据本专利技术的另一实施方案中，提供式(IV)的硅烷改性预聚物：其中R、R1、R2、R3和n具有上文给出的含义，Y是具有1至40个碳原子的m价的任选取代的直链或支化的脂族、脂环族、芳脂族、杂环和/或芳族结构单元或是多元醇或聚氨酯-、聚脲-、聚酯-、聚醚-、聚碳酸酯-、聚缩醛-、聚丙烯酸酯-、聚酯酰胺-或聚硫醚多元醇减去m个OH基团的结构单元且m是1至10的数值，其中在这种情况下m也可以是分数，例如当Y是具有2.4的平均OH基团含量的聚丙烯酸酯时。在根据本专利技术的另一实施方案中，提供用于制备式(I)的化合物的方法，其包括使式(Ia)的硅烷改性甲酰胺与式(Ib)的异氰酸酯反应：其中基团X、R、R1、R2、R3和n如权利要求1中所定义。在根据本专利技术的另一实施方案中，公开了用于制备式(IV)的硅烷改性预聚物的方法(A)：其中变量如对式(I)所定义。在根据本专利技术的另一实施方案中，提供包含至少一种式(I)的化合物和/或至少一种式(IV)的化合物的反应性单组分胶粘剂体系或涂料体系。根据本专利技术，式(I)的化合物和/或式(IV)的化合物用于制造胶粘剂和密封剂、漆料、涂料、浆料（Schlichten）、油墨和/或印刷油墨。在根据本专利技术的另一实施方案中，描述了根据本专利技术的反应性单组分胶粘剂体系或涂料体系用于涂覆、胶粘和/或密封金属、木材、木基材料（Holzwerkstoff）、玻璃、皮革、织物、塑料、矿物材料、软木、纤维、混凝土、纸、纸板和薄膜的用途。根据本专利技术另外公开了通过本专利技术的单组分胶粘剂体系接合的复合体。定义本文所用的术语“脂环族”是指不属于芳族化合物的碳环或杂环化合物，例如环烷、环烯或氧杂-、硫杂-、氮杂-或硫氮杂（Thiaza）-环烷。其具体实例是环己基、环戊基及其被一个或两个N或O原子中断的衍生物，例如嘧啶、吡嗪、四氢吡喃或四氢呋喃。本文所用的术语“芳脂族”是指被芳基取代的烷基，例如苄基、苯基乙基、联苯基等。本申请中所用的术语“任选取代的”或“取代的”特别是指相关结构单元被-F、-Cl、-I、-Br、-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-O-正丙基或–O-异丙基、-OCF3、-CF3、-S-C1-6-烷基和/或另一任选经杂原子键合的具有1至12个碳原子的直链或支化的脂族、脂环族、芳脂族和/或芳族结构单元取代。其优选是指被卤素（特别是-F、-Cl)、本文档来自技高网...

【技术保护点】
通式(I)的化合物：其中：X代表具有1至40个碳原子的任选取代的直链或支化的脂族、脂环族、芳脂族、杂环和/或芳族结构单元，其中一个或多个不相邻亚甲基可各自被O或S替代；或X代表‑H或–NCO；R代表具有1至40个碳原子的至少二价的任选取代的直链或支化的脂族、脂环族、芳脂族和/或芳族结构单元，其中一个或多个不相邻亚甲基可各自被O或S替代；R1代表具有1至12个碳原子的至少二价的任选取代的直链或支化的脂族、脂环族、芳脂族和/或芳族结构单元，其中一个或多个不相邻亚甲基可各自被O或S替代；R2和R3各自彼此独立地代表具有1至12个碳原子的任选取代的直链或支化的脂族基团；且n代表0至2的整数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.31 EP 14153502.11.通式(I)的化合物：其中：X代表具有1至40个碳原子的任选取代的直链或支化的脂族、脂环族、芳脂族、杂环和/或芳族结构单元，其中一个或多个不相邻亚甲基可各自被O或S替代；或X代表-H或–NCO；R代表具有1至40个碳原子的至少二价的任选取代的直链或支化的脂族、脂环族、芳脂族和/或芳族结构单元，其中一个或多个不相邻亚甲基可各自被O或S替代；R1代表具有1至12个碳原子的至少二价的任选取代的直链或支化的脂族、脂环族、芳脂族和/或芳族结构单元，其中一个或多个不相邻亚甲基可各自被O或S替代；R2和R3各自彼此独立地代表具有1至12个碳原子的任选取代的直链或支化的脂族基团；且n代表0至2的整数。2.根据权利要求1的化合物，其中R2和R3各自彼此独立地代表甲基或乙基。3.根据权利要求1或2的化合物，其中R代表己基，R1代表丙基，R2和R3各自彼此独立地代表甲基或乙基，且n代表0至2的整数。4.根据前述权利要求任一项的化合物，其由下式(III)表示：其中R、R1、R2、R3和n如权利要求1中所定义。5.根据权利要求1的化合物，其由下式(VI)表示：(VI)。6.用于制备根据权利要求1的式(I)的化合物的方法，其包括使式(Ia)的硅烷改性甲酰胺与式(Ib)的异氰酸酯反应：其中X、R、R1、R2、R3和n如权利要求1中所定义。7.根据权利要求1至5的化合物用于通过使其中X代表–NCO基团的式(I)的化合物与式Y-(OH)m的化合物反应来制备式(IV)的硅烷改性化合物的用途：其中R、R1、R2、R3和n如权利要求1中所定义，Y是具有1至40个碳原子的任选...

【专利技术属性】
技术研发人员：C埃格特，
申请(专利权)人：科思创德国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE