[发明专利]异氰酸酯基的封闭剂及经所述封闭剂保护的异氰酸酯

说明书

本发明能够提供一种能够在比较低的温度下与其他聚合性化合物硬化且耐水性优异的异氰酸酯化合物，且目的在于提供一种能够封闭异氰酸酯基的封闭剂而且提供一种具有异氰酸酯基经所述封闭剂封闭的结构的封闭异氰酸酯。本发明提供一种封闭剂，能够封闭异氰酸酯基，所述封闭剂为有机硅醇，所述有机硅醇的特征在于，具有键结于硅原子的有机基，且能够利用所述有机基以及所述硅原子形成β‑硅烷基阳离子。优选为提供一种作为下述通式(1)所表示的有机硅醇的封闭剂。(式中，R¹为碳原子数3～5的亚烷基，可具有取代基(其中，所述取代基的碳原子数不包含于所述碳原子数3～5中)，R²为碳原子数1～10的烷基，Z为利用邻接的硅原子以及所述Z形成β‑硅烷基阳离子的有机基，而且n为1～3的整数)。进而提供一种具有异氰酸酯基经所述封闭剂封闭的结构的封闭异氰酸酯及含有所述封闭异氰酸酯的热硬化性组合物。

技术领域

本发明涉及一种异氰酸酯基的封闭剂及经所述封闭剂保护的异氰酸酯。更详细而言，涉及一种包含硅取代醇的异氰酸酯基封闭剂及使用其的封闭异氰酸酯。

背景技术

异氰酸酯作为聚氨基甲酸酯的原料而被广泛使用，但其本身在耐水性、毒性方面存在问题，因此以所谓的被称为封闭异氰酸酯的形式使用。通过使用封闭异氰酸酯，而实现涂料的单液化或稳定性等，因此为产业上非常重要的化合物。

用作封闭异氰酸酯的封闭剂的化合物为具有活性质子的化合物，已知有肟、酰胺、醇、丙二酸酯、吡唑等。然而，之前所使用的封闭异氰酸酯中存在问题点。例如，甲基乙基酮肟等肟由于封闭时的经时稳定性以及适度的脱封闭温度而被广泛使用，但肟本质上为容易水解的化合物，不适合应用于水系涂料等中。如ε-己内酰胺那样的酰胺或如二甲基吡唑那样的吡唑及如丙二酸二乙酯那样的丙二酸酯的问题为在脱封闭后封闭剂残存。利用如乙醇或丁醇那样的脂肪族醇形成的封闭异氰酸酯的耐水性优异，脱封闭后几乎无封闭剂的残存，但在脱封闭时需要接近200℃的高温，因此用途受限(非专利文献1)。

报告了通过封闭剂的分子内环化来促进脱封闭反应的尝试(非专利文献2)。在非专利文献2中，虽然通过使用了液相色谱法的反应速度论调查了反应性，但并未记载脱封闭温度大幅降低等明确的效果的表现，而记载了反应速度常数仅略微有提高的主旨。在非专利文献2中，考察到其原因在于与脱封闭后的分子内环化相比，封闭、脱封闭平衡更为速率控制阶段。

现有技术文献

专利文献

非专利文献1：高分子化学(Polymer Chemistry),2016,7,pp.7351-7364.

非专利文献2：涂层技术杂志(Journal of Coatings Technology),1992,64(805),pp.29-36.

发明内容

发明所要解决的问题

发明人等人进行了考察，结果作为非专利文献2中未发现脱封闭温度大幅下降的原因之一，被认为是因为分子内环化的结果为生成了乙醇。乙醇与脱封闭后产生的异氰酸酯再结合，其脱封闭温度比肟高。由于所述反应可能存在冲突，因此认为非专利文献2中所示的促进脱封闭反应的方法并非本质的解决方法。

本发明能够提供一种能够在比较低的温度下与其他聚合性化合物硬化且耐水性优异的异氰酸酯化合物，且目的在于提供一种能够封闭异氰酸酯基的封闭剂而且提供一种具有异氰酸酯基经所述封闭剂封闭的结构的封闭异氰酸酯。

解决问题的技术手段

本发明人为解决所述课题进行了努力研究，结果发现，通过利用硅原子上具有可形成β-硅烷基阳离子的有机基的硅取代醇封闭异氰酸酯基而获得的封闭异氰酸酯具有与经现有的脂肪族醇封闭的封闭异氰酸酯同等的耐水性能，且与脂肪族醇相比，所述硅取代醇能够在50℃左右低的温度条件下自异氰酸酯解离，因此可在比较低的温度下硬化，从而完成了本发明。