[发明专利]潜在固化剂和可固化的聚氨酯组合物

说明书

本发明涉及一种在用作含异氰酸酯基团的组合物的潜在固化剂时具有有利性质的式(I)的化合物，以及包含式(I)的化合物的组合物。式(I)的化合物是无气味的，在室温下是液态的并且相对低粘性和与异氰酸酯一起是存储稳定的。其使得具有良好存储稳定性的无气味的单组分聚氨酯组合物成为可能，并且所述组合物能以水分无气泡地固化，不会引起恼人的气味排放和得到有着良好机械性能、良好热稳定性和令人惊讶的无粘性表面和极小增塑剂迁移倾向的固化弹性材料。

技术领域

本发明涉及潜在固化剂和包含其的可固化聚氨酯组合物，以及粘合剂、密封剂和涂料。

背景技术

通过异氰酸酯基与羟基和/或水分或水反应而交联的可固化聚氨酯组合物在许多工业应用中被使用，例如在建筑和制造工业中用作粘合剂、密封剂或涂料。当在高空气湿度和/或提高的温度下使用这种组合物时，由于释放出的二氧化碳气体，因此其固化经常形成干扰性的气泡，其不会足够迅速地溶解或导出。为了避免起泡，可以将化学封闭的胺加到组合物中，即所谓的潜在固化剂，其在与水分接触时释放氨基并与异氰酸酯基快速交联而不会形成二氧化碳。作为潜在固化剂通常使用具有醛亚胺、酮亚胺或噁唑烷基团的化合物。然而，已知的潜在固化剂是不利的。例如，它们可引发过早的交联反应，并因此降低组合物的储存稳定性和/或将其的固化强烈加速从而导致开放时间太短并因此工作窗口太短。此外，许多已知的潜在固化剂在固化时会导致由易挥发的、强烈气味的醛或酮引起的麻烦的排放，所述醛或酮在潜在固化剂中作为封闭剂并通过水解释放出来。

具有噁唑烷基的潜在固化剂与具有醛亚胺或酮亚胺基的潜在固化剂的不同之处在于，它们的水解不仅会产生氨基，还会另外产生同样对异氰酸酯具有反应性的羟基。这使得它们在使用中特别经济，导致固化时释放出较少量的封闭剂并增加了交联密度，这对于涂料尤其有利。但是，它们也具有极大地限制其使用的缺点。最商业上众所周知的噁唑烷固化剂Incozol 4在室温或略低于室温下已经为固体，因此必须熔融或溶解在溶剂中。此外，它与许多异氰酸酯一起的储存性非常有限，并且在固化时会释放出高度挥发性和有气味浓烈的异丁醛。

US 5,189,176描述了基于2-乙基己醛的相应的噁唑烷固化剂。尽管它们在室温下为液体，但它们与异氰酸酯的储存性同样非常有限，并且会导致非常强烈的气味排放。此外，2-乙基己醛是有毒的。

还已知衍生自芳族醛的噁唑烷固化剂，例如来自JP H08-034776或JP 2002-194048的。这些在室温下为固体，并且导致强烈的气味排放，并且在某些情况下会导致变色。

WO 2004/013088公开了被用无味的叔脂肪族长链和含酯基的醛封端的无味的醛亚胺固化剂。在WO 2010/068736中提出了基于这些醛的噁唑烷固化剂用于热熔粘合剂。它们与所有异氰酸酯是储存稳定的，并且不会产生任何气味排放，但水解速度非常慢，并且因此在固化时仅能不完全地结合，从而导致起泡和机械强度弱的聚合物。此外，由于与固化的聚氨酯的不充分相容性，释放的长链醛具有增塑剂迁移的趋势，这可表现为渗出、基材变色或基材中的应力开裂。该文献同样公开了衍生自百合醛的噁唑烷。然而，这些芳脂族噁唑烷与异氰酸酯一起仅具有非常有限的储存稳定性，并且由于释放出的百合醛而引起强烈而持久的气味散发，这还会潜在地引起过敏。

发明概述

因此，本发明的一个目的是提供噁唑烷，其适合用作聚氨酯的潜在固化剂并克服现有技术的缺点。

已经令人惊讶地发现，该目的通过如权利要求1所描述的式(I)的化合物实现。

式(I)的化合物含有至少一个任选取代的噁唑烷基或结构相关的基团，该基团具有六元而非五元环结构或具有硫或叔胺来代替环中的氧。

式(I)化合物是噁唑烷固化剂，其在典型的使用温度范围内为液态，即使在几个月至一年或更长时间的长时间存储中也不会结晶，并且同时其有出奇低的粘度，可以与所有类型的异氰酸酯一起储存，并且在水解时会释放出无气味、不挥发和无色的封闭剂。因此，它们可以以简单的方式进行处理，并且无限制地甚至在室内和浅色产品中使用。