[发明专利]新型聚氨酯铵和/或聚碳酸酯化合物

说明书

本发明涉及新型化合物，特别是聚氨酯铵(Ammonium-Polyurethan-)和/或聚碳酸酯化合物，特别是聚氨酯铵聚二有机硅氧烷和/或聚碳酸酯-聚二有机硅氧烷化合物，其制造方法及其用途。

包含季铵结构的硅氧烷嵌段共聚物是公知的。一方面，它们可以是包括硅氧烷和季铵单元的二嵌段共聚物类型(DE 3340708、EP 282720、US 6,240,929、US 6,730,766)。另一方面，已经研发基于组合硅氧烷/季铵/聚醚嵌段单元的三嵌段共聚物(WO 02/10256、WO 02/10257、WO02/10259、WO 2004/090007、WO 03/078504、WO 2004/041912、WO2004/042136)。这些三嵌段共聚物的最重要的优点是它们的结构柔软，可以在很大范围内适合于具体制品需求。

此外，已知的是使用氨基封端的硅氧烷与基于烃的二异氰酸酯反应，形成包含脲基的二嵌段共聚物(US 2006/0036055和Silicone，Chemie und Technologie，Vulkan Verlag Essen 1989，94-96页)。同样描述了类似的脲烷衍生物(US 2004/0087752)。

包含脲基和脲烷基的季铵化合物由GB 1128642已知。氨基或羟基封端的硅氧烷与二异氰酸酯的反应产生异氰酸酯封端的中间体，其然后例如与伯-叔二-或三胺反应，由此叔氨基发生季铵化。可以使用例如低聚乙二醇作为链延长剂，但是这样由于异氰酸酯基的消耗而直接导致季铵基的量减少。因此，这种解决方案是不利的，因为不能进行包括大范围的对具体制品需求的柔性结构改进。

此外，已知使碳酸酯官能化硅氧烷与含有伯和仲氨基或羟基的烃反应成为含有脲烷基团的硅氧烷或相应的酯(US 5,672,338、US 5,686,547、DE 195 05 892)。

也已建议使用不对称取代的碳酸酯作为含有脲烷基团的硅氧烷改性双季盐化合物合成的连接基团(WO 2005/058863)。

最后，已描述了在合成含有硅氧烷单元和引入的胺盐单元的聚氨酯嵌段共聚物中使用这种不对称取代的碳酸酯连接基(C.Novi，A.Mourran，H.Keul，M.Macromol.Chem.Phys.2006，207，273-286)。这些化合物的缺点是它们仅具有胺盐形式的pH-敏感电荷，这导致直接性降低。

基于碳酸酯连接基的后两种解决方案的根本缺点是该连接基的经济可行的合成是借助于光气进行的，这极大地限制了使用方便性。

因此本发明的目的是提供含有季铵基团和硅氧烷单元的嵌段共聚物，其一方面基于在没有必须涉及光气的反应步骤的情况下引入碳酸酯，以及另一方面其中使得在大范围内灵活地结构适配具体产品技术要求。

意外地，所述目的由含有季铵基团和优选聚二有机硅氧烷单元的聚氨酯-和/或聚碳酸酯-嵌段共聚物解决。

本发明提供新型化合物，其包括至少一个式(1)的结构单元：

其中

R分别选自氢和烷基，

R¹分别选自氢和烷基，

R²分别选自氢和烷基，

ST¹为具有至多1000个碳原子的二或更多价直链、环状或支化的，饱和、不饱和或芳族的，取代或未取代的烃残基，其能够含有一个或多个选自以下的基团：

-O-，

-C(O)-，

-NH-，

-NR³-，其中R³为如下定义的，和

具有2至1000个硅原子的聚有机硅氧烷单元，

Y彼此独立地选自-O-、-S-和-NR⁶-，其中

R⁶为氢或具有至多40个碳原子的直链、环状或支化的，饱和、不饱和或芳族烃残基，其能够含有一个或多个选自-O-、-C(O)-、-NH-和-NR³-的基团，其中R³如以上定义的，或当与ST¹一起形成环状结构时，两个残基R⁶一起形成亚烷基残基，或当与ST¹一起形成一个或多个环状结构时，一个或多个残基R⁶表示连接至ST¹的键，

ST²为具有至多1000个碳原子的二或更多价直链、环状或支化的，饱和、不饱和或芳族的，取代或未取代的烃残基，其能够含有一个或多个选自以下的基团：

-O-，

-C(O)-，