[发明专利]含有异氰酸酯基和醛亚氨基且具有低异氰酸酯单体含量的组合物

说明书

技术领域

本发明涉及醛亚胺、湿交联性聚氨酯领域，以及它们的用途，特 别是用作具有低含量单体二异氰酸酯的反应性热熔粘合剂的用途。

背景技术

醛亚胺是来自胺和醛的缩合产物，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 酸酯的聚氨酯聚合物中。湿固化性含异氰酸酯的体系中将醛亚胺作为 潜固化剂具有两大优点：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——与异氰酸酯和水分的直 接反应不同——而在不释放出二氧化碳(CO₂)的情况下进行的；第二， 能够获得更高的固化速率。但是，它们的使用也潜藏着问题。例如， 某些醛亚胺与异氰酸酯一起的存储稳定性不足。此外，这种体系需要 相对较多的水来进行固化，并且在固化中释放出的醛能够导致不期望 的气味。

US4469831，US4853454，US5087661和WO2004/13200中公开了含 有聚醛亚胺的湿固化性聚氨酯组合物，其具有良好的存储稳定性，并 且WO2004/13200中体系还能无气味地固化。

此外，还存在着代替聚醛亚胺和多异氰酸酯而是用既具有异氰酸 酯基也具有醛亚氨基的化合物的方案。这些化合物在与水分接触时是 自固化性的，并且用以固化所需的水相比于多异氰酸酯与聚醛亚胺的 固化明显更少。例如，US6136942描述了既具有异氰酸酯基也具有醛 亚氨基的聚氨酯聚合物，并且其通过具有异氰酸酯基的聚合物与额外 地具有仲氨基形式的活泼氢的单醛亚胺的反应得到。然而，可用于此 的单醛亚胺难以获得，这就强烈限制了配制灵活性。此外，固化状态 下的这些组合物还具有与耐光照性有关的问题。

使用具有异氰酸酯基的聚氨酯聚合物时的另一难度是单体二异氰 酸酯的问题。在多元醇与二异氰酸酯反应生成低聚的多异氰酸酯或者 在制备低聚的多异氰酸酯时，由于可能的反应产物的无规分布，在所 生成的聚合物中会残留有残余量的未反应的单体二异氰酸酯。这些单 体的二异氰酸酯也简称为“异氰酸酯单体”，它们是挥发性化合物并 且由于其刺激性、过敏性和/或毒性作用而可能是有害的。因此在许多 应用领域中，它们是不期望的。对于浇注应用以及对于待热加工的组 合物如热熔粘合剂而言，这一点特别如此。

已经描述有各种降低在具有异氰酸酯基的聚氨酯聚合物中单体二 异氰酸酯比例的方案。例如，单体二异氰酸酯可以后续地例如通过萃 取或蒸馏，部分或者完全地从具有异氰酸酯基的聚氨酯聚合物中除去， 但这是非常繁琐并因此是耗费成本的。制备具有异氰酸酯基的聚氨酯 聚合物时，较低的NCO/OH比例直接带来很低的异氰酸酯单体含量；但 是如此制得的聚合物由于低聚反应(“链增长”)而具有提高的粘度 并因此通常更难以加工并且存储不稳定。使用具有两个不同反应性异 氰酸酯基的非对称二异氰酸酯(例如在WO03/006521中所述的那样) 同样直接带来很低的单体二异氰酸酯含量。但是，可如此得到的具有 异氰酸酯基的聚氨酯聚合物通常具有延缓的交联过程，因为对于交联 反应而言，只是两个异氰酸酯中反应性较小者是主因。

发明概述

因此，本发明任务在于提供能克服现有技术缺陷的异氰酸酯体系。

该任务令人惊奇地可通过如权利要求1所述的具有异氰酸酯基和 醛亚氨基的化合物而实现。

这些化合物是本发明的第一个方面，它们能够简便地制备并且在 无水条件下是存储稳定的。所特选的实施方式(式(I)中u≥v)在水 分作用下是自固化的。

本发明的其他方面涉及一种如权利要求11所述的用于制备所述 化合物的方法以及如权利要求14所述的组合物，该组合物除了所述的 化合物之外还含有至少一种聚合物P。

本发明的其他方面涉及一种如权利要求20所述的经固化的组合 物，如权利要求21所述的组合物作为粘合剂的用途以及如权利要求 22所述的粘合方法和如权利要求25所述的由此形成的制品。