CN100484986C - 乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物和其生产方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物,其含有乙烯基聚合物链部分和氨基甲酸酯聚合物链部分,其中该乙烯基聚合物链部分和氨基甲酸酯聚合物链部分通过硅原子和氧原子之间的具有键的连接部分而彼此结合。还公开了一种制备这种乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物的方法。该乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物形成具有优良的耐热水性、耐水性、耐热性和耐天候性的固化制品。
Description
技术领域
本发明涉及各自具有乙烯基聚合物链和氨基甲酸酯基聚合物链的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物及其生产方法。更具体地,本发明涉及乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物,如丙烯酸类-氨基甲酸酯共聚物和丙烯酸类-硅酮-氨基甲酸酯共聚物,其可形成耐热水性、耐水性、耐热性和耐天候性优良的固化制品及其生产方法。
背景技术
已产生了对提供例如用于缓解环境问题的水基(水性)粘合剂、密封材料和密封材料的需求。对于这些水基处理剂如水基粘合剂、水基密封材料和水基漆已提出各种化合物,以改进所得固化制品(例如涂层)的粘结力及各种性能如耐热水性、耐水性、耐热性、耐天候性和光学透明性。这些化合物的例子可在日本未审专利申请公开(JP-A)No.11-263905、JP-A No.2001-40048和JP-A No.2001-2911中找到。然而,未提供可形成足以满足所有性能(包括耐热水性、耐水性、耐热性、耐天候性和光学透明性)的化合物。
技术内容
因此,本发明的一个目的是提供一种甚至其为水基(水性)时也可形成具有优良的耐热水性、耐水性、耐热性和耐天候性的固化制品,并提供一种可有效生产乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物的方法。
本发明的另一目的是提供一种即使在不使用有机溶剂下也能有效生产乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物的方法
在为实现上述目的进行深入研究之后,本发明人已发现乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物可通过用特定的聚合方法将乙烯基聚合物链如丙烯酸类聚合物链经特定的连接部分键合至特定的氨基甲酸酯聚合物来特别有效地制备,并且乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物即使其为水基物质也可形成耐热水性、耐水性、耐热性和耐天候性的涂层和其它固化制品。基于这些发现,实现了本发明。
具体地,本发明提供一种包括至少一种乙烯基聚合物链和至少一种氨基甲酸酯聚合物链的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物,该乙烯基聚合物链通过具有硅-氧键的连接部分的中间体与氨基甲酸酯聚合物链组合。
在本发明的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物中,氨基甲酸酯聚合物链优选为具有至少一个含硅的可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的残基,乙烯基聚合物链优选为衍生自作为单体组分的烯属不饱和单体(B)和化合物(C)的聚合物残基,其中化合物(C)包括至少一个可与含硅可水解基团反应的官能团和至少一个可与含烯属不饱和键的基团反应的官能团。该连接部分优选为硅酮聚合物链。该硅酮聚合物链可衍生自:具有至少一个含硅的可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的含硅可水解基团;与化合物(C)的含硅可水解基团反应的官能团,该化合物(C)具有至少一个可与含硅可水解基团反应的官能团和至少一个可与含烯属不饱和键的基团反应的官能团;和包括至少一个含硅的可水解基团的甲硅烷基化合物(D)。
具有至少一个含硅的可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)优选为含至少一个亲水基团的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物(Al)。该含至少一个亲水基团的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物(Al)优选为含至少一个亲水基团并具有至少一个末端烷氧基甲硅烷基的氨基甲酸酯聚合物,该氨基甲酸酯聚合物相当于含亲水基团的氨基甲酸酯聚合物,除了至少部分末端异氰酸酯基团被烷氧基甲硅烷基化外。在这些氨基甲酸酯聚合物中,优选含至少一个亲水基团并具有至少一个末端烷氧基甲硅烷基的氨基甲酸酯聚合物作为含多个异氰酸酯-活性基团且无亲水基团的化合物(Al-a)中的反应产品;含至少一个亲水基团和多个异氰酸酯-活性基团的化合物(Al-b);多异氰酸酯化合物(Al-c);和含至少一个异氰酸酯-活性基团的烷氧基甲硅烷基化合物(Al-d)。
具有含硅可水解基的甲硅烷基化合物(D)优选为含烷氧基甲硅烷基化合物。
烯属不饱和单体(B)优选包括丙烯酸类单体。
具有至少一个可与含硅可水解基团反应的官能团和至少一个可与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的合物(C)优选为包括含硅可水解基团和含烯属不饱和键的基团的化合物,或包括含硅可水解基团和巯基基团的化合物。
本发明进一步提供一种生产包括至少一种乙烯基聚合物链和至少一种氨基甲酸酯聚合物链的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物的方法,该乙烯基聚合物链通过具有硅-氧键的连接部分的中间体与氨基甲酸酯聚合物链组合,该方法包括如下步骤(X)和(Y)
步骤(X):制备具有至少一个含硅的可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液;和
步骤(Y):在具有至少一个含硅的可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中,进行聚合烯属不饱和单体(B),并在选自聚合反应前、聚合反应期间和聚合反应后的至少一个时间段使用化合物(C)进行制备乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物,化合物(C)具有至少一个可与含硅可水解基团反应的官能团和至少一个可与含烯属不饱和键的基团反应的官能团。
步骤(Y)可为选自如下步骤(Y1-a)、(Y1-b)、(Y1-c)和(Y1-d)的至少一个步骤:
步骤(Y1-a):在具有至少一个含硅的可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中,同时进行烯属不饱和单体(B)的聚合和使用具有至少一个可与含硅可水解基团反应的官能团和至少一个可与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的化合物(C)的反应,由此获得乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物;
步骤(Y1-b):在具有至少一个含硅的可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中,进行烯属不饱和单体(B)的聚合,随后使用具有至少一个可与含硅可水解基团反应的官能团和至少一个可与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的化合物(C)进行反应,由此获得乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物;
步骤(Y1-c):在具有至少一个含硅的可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中,使用可与具有至少一个可与含硅可水解基团反应的官能团和至少一个可与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的化合物(C)的含硅可水解基团反应的官能团进行反应,随后同时进行烯属不饱和单体(B)的聚合和用可与具有至少一个可与含硅可水解基团反应的官能团和至少一个可与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的化合物(C)的含烯属不饱和键的基团反应的官能团的反应,由此获得乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物;和
步骤(Y1-d):在具有至少一个含硅的可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中,使用可与具有至少一个可与含硅可水解基团反应的官能团和至少一个可与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的化合物(C)的含硅可水解基团反应的官能团进行反应,随后进行烯属不饱和单体(B)的聚合和用可与具有至少一个可与含硅可水解基团反应的官能团和至少一个可与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的化合物(C)的含烯属不饱和键的基团反应的官能团的反应,由此获得乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物。
步骤(Y)也可为选自如下步骤(Y2-a)、(Y2-b)和(Y2-c)的至少一个步骤:
步骤(Y2-a):在具有至少一个含硅的可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中,进行具有含硅可水解基团的化合物(D)的水解或缩合,随后进行烯属不饱和单体(B)的聚合并用具有至少一个可与含硅可水解基团反应的官能团和至少一个可与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的化合物(C)在选自水解或缩合反应之前、水解或缩合反应期间、水解或缩合反应之后以及聚合反应之前、聚合反应期间和聚合反应之后的至少一个时间段进行乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物的制备;
步骤(Y2-b):在具有至少一个含硅的可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中,进行行烯属不饱和单体(B)的聚合和同时与具有含硅可水解基团的化合物(D)的水解或缩合,并用具有至少一个可与含硅可水解基团反应的官能团和至少一个可与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的化合物(C)在选自水解或缩合反应和聚合反应之前、水解或缩合反应和聚合反应期间、水解或缩合反应和聚合反应之后的至少一个时间段进行乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物的制备;和
步骤(Y2-b):在具有至少一个含硅的可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中,进行行烯属不饱和单体(B)的聚合和同时与具有含硅可水解基团的化合物(D)的水解或缩合,并用具有至少一个可与含硅可水解基团反应的官能团和至少一个可与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的化合物(C)在选自聚合反应之前和聚合反应之后以及水解和缩合反应之前、水解或缩合反应期间和水解或缩合反应期间的至少一个时间段进行乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物的制备。
在步骤(Y2-a)、(Y2-b)和(Y2-c)中使用的具有含硅可水解基团的甲硅烷基化合物(D)优选包括具有至少一个可与含烯属不饱和键的基团的官能团的甲硅烷基化合物与无可与含烯属不饱和键的基团的官能团的甲硅烷基化合物组合。
步骤(X)优选为如下步骤(X1)
步骤(X1):用烯属不饱和单体(B)作为溶剂进行具有至少一个含硅的可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的制备由此获得反应化合物,将该反应混合物溶解或者分散在水中,由此获得具有至少一个含硅可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液。
通常在步骤(X)和/或步骤(Y)中使用的具有至少一个含硅可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)、烯属不饱和单体(B)、具有至少一个可与含硅可水解基团反应的官能团和至少一个可与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的化合物(C)和具有含硅可水解基团的甲硅烷基化合物(D)以及其它组分为如上所述的。
附图说明
图1给出实施例10的乙烯基-硅酮-氨基甲酸酯共聚物(乙烯基-氨基甲酸酯基三聚物)的红外吸收光谱资料。
最佳实施方式
[乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物]
本发明的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物为包括至少一种乙烯基聚合物链和至少一种氨基甲酸酯聚合物链的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物,其中将乙烯基聚合物链通过具有硅-氧键(硅酮键;Si-O键)(以下称为“含Si-O键的连接部分”)与氨基甲酸酯聚合物链组合。更具体地,本发明的乙烯基-氨基甲酸酯基共聚物可由如下通式(1)表示:
其中X1表示氨基甲酸酯聚合物链;X2表示乙烯基聚合物链;X3表示含Si-O键的连接部分;W1表示二价有机基团;W2表示二价有机基团;u1表示0或1;和u2表示0或1。
当式(1)中的u1为1时,意即氨基甲酸酯聚合物链X1和含Si-O键的连接部分X3通过二价有机基团W1中间体相互结合。当u1为0时,意即氨基甲酸酯聚合物链X1和含Si-O键的连接部分X3在无二价有机基团W1中间体下相互直接结合。当u2为1时,意即乙烯基聚合物链X2和含Si-O键的连接部分X3通过二价有机基团W2中间体相互结合。当u2为0时,意即氨基甲酸酯聚合物链X2和含Si-O键的连接部分X3在无二价有机基团W2中间体下相互直接结合。
因此,式(1)表示的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物具有这样的构型,其中氨基甲酸酯聚合物链X1和含Si-O键的连接部分X3在有或无二价有机基团W1下相互结合;乙烯基聚合物链X2和含Si-O键的连接部分X3在有或无二价有机基团W2下相互结合。
二价有机基团W1无特殊限制,只要其为可相互结合氨基甲酸酯聚合物链X1和含Si-O键的连接部分X3的二价有机基团即可。其可在包括有机原子如碳原子、氮原子、氧原子和氢原子的二价有机基团中选取。二价有机基团W1的更具体的例子包括烃基如二价脂族烃基、二价脂环族烃基、二价芳香族烃基和这些基团的两种或多种组合;以及羰基、氧基、酰亚胺基,硫代羰基、硫氧基和这些基团的两种或多种组合如“-NH-C(=O)-NH-(二价烃基)-”基团、“-NH-C(=O)-S-(二价烃基)-”基团和“-NH-C(=O)-NH-(二价烃基)-NH-(二价烃基)-”基团。这些基团中的每一种可具有一个或多个取代基。这些取代基优选为非活性取代基如烃基。这些取代基可各自与例如二价烃基中的碳原子或者酰亚胺基或“-NH-”部分中的氮原子键合。
二价有机基团W2不特别限定,只要它是可结合乙烯基聚合物链X2和含Si-O键的连接部分X3的二价有机基团。其可从如下适当选择:含有有机原子如碳原子、氮原子、氧原子和氢原子的二价有机基团。二价有机基团W2的更具体的例子包括二价烃基如二价脂族烃基、二价脂环族烃基、二价芳香族烃基和这些基团的两种或多种组合;以及羰基、氧基、酰亚胺基,硫代羰基、硫氧基和包括两个或多个这些基团的基团如“-O-C(=O)-”基团、“-NH-C(=O)-”基团、“-(二价烃基)-O-C(=O)-”基团和“-(二价烃基)-NH-C(=O)-”基团。这些基团中的每一种可具有一个或多个取代基。这些取代基优选为非活性取代基如二价烃基。这些取代基可各自与例如二价烃基中的碳原子或者酰亚胺基或“-NH-”部分中的氮原子键合。
如上所述,本发明的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物可进一步包括插入乙烯基聚合物链与含Si-O键的连接部分之间和/或氨基甲酸酯聚合物链与含Si-O键的连接部分之间的一个或多个二价有机基团,只要乙烯基聚合物链和氨基甲酸酯聚合物链通过含Si-O键的连接部分中间体相互结合即可。具体地,本发明的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物各自具有包括乙烯基聚合物链和氨基甲酸酯聚合物链的构型,其中乙烯基聚合物链和氨基甲酸酯聚合物链通过含Si-O键的连接部分中间体相互结合,乙烯基聚合物链和含Si-O键的连接部分在有或者无二价有机基团中间体下相互结合。
本发明乙烯基-氨基甲酸酯共聚物中的含Si-O键的连接部分可为低分子量或者相对低分子量含Si-O键的连接部分和高分子量或者相对高分子量含Si-O键的连接部分中的任何一种。具体地含Si-O键的连接部分的例子为具有由“-(Si-O)g1-Si-”表示的骨架或主链的含Si-O键的连接部分,其中g1为1或更大的整数;具有由“-(Si-O)g2-V-(O-Si)g3-”表示的骨架或主链的含Si-O键的连接部分,其中V为除“-(Si-O)g4-Si-”表示的基团外的二价有机基团,其中g4为1或更大的整数;g2为1或更大的整数;和g3为1或更大的整数。自然地,“Si”表示硅原子;“O”表示氧原子。当含Si-O键的连接部分为高分子量或者相当高分子量含Si-O键连接部分时,该高分子量含Si-O键的连接部分可用作硅酮聚合物链。相反,当含Si-O键的连接部分为低分子量或相当低分子量含Si-O键连接部分时,该低分子量含Si-O键的连接部分可用作硅酮链段。
该含Si-O键的连接部分,特别是高分子量含Si-O键的连接部分,可具有网状结构。当含Si-O键的连接部分为高分子量含Si-O键的链段(硅酮聚合物链)时,它可包括多个氨基甲酸酯聚合物链和/或多个乙烯基聚合物链与其键合的硅酮聚合物链,或者另外,它可包括一个氨基甲酸酯聚合物链或一个乙烯基聚合物链与其键合的多个硅酮聚合物链。一个或多个氨基甲酸酯聚合物链和一个或多个乙烯基聚合物链与每个硅酮聚合物链键合不总是必要的。
因此,本发明的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物为各自具有两个聚合物链即乙烯基聚合物链和氨基甲酸酯聚合物链作为聚合物链的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物(下面又称为“乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物”),或(2)各自具有三个聚合物链,即乙烯基聚合物链、硅酮聚合物链和氨基甲酸酯聚合物链作为聚合物链的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物(乙烯基-硅酮-氨基甲酸酯共聚物;以下称为“乙烯基氨基甲酸酯基三聚物”。
如上所述,本发明中的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物根据含Si-O键的连接部分是否为低分子量含Si-O键的连接部分或高分子量含Si-O键连接部分分类为乙烯基-氨基甲酸酯二聚物和乙烯基-氨基甲酸酯基三聚物。然而,此分类是仅考虑到方便进行的。具体地,存在这样的情况:其中在一些乙烯基-氨基甲酸酯二聚物与一些乙烯基-氨基甲酸酯基三聚物之间未发现明显的差别,在此情况下,将共聚物合适地分为两类中的一种或可分为属于此两类。
乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物中的氨基甲酸酯聚合物链无特殊限制,只要其为包括具有氨基甲酸酯键的聚合物的聚合物链即可。这些聚合物优选在其主链或骨架中具有氨基甲酸酯键。氨基甲酸酯聚合物链优选为具有至少一个含硅的可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的残基。因此,氨基甲酸酯聚合物链在具有至少一个含硅的可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)中可包括例如氨基甲酸酯聚合物(例如在氨基甲酸酯聚合物的主链或骨架中的氨基甲酸酯聚合物链段)。
乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物中的乙烯基聚合物链无特殊限制,只要它们为包括衍生自含乙烯基单体组分的聚合物的聚合物链即可。它们优选为衍生自各自包括烯属不饱和单体(B)和化合物(C)作为单体组分的聚合物的残基,其中化合物(C)包括至少一个可与含硅可水解基团反应的官能团和至少一个可与含烯属不饱和键的基团反应的官能团。因此,乙烯基聚合物链基本上包括衍生自烯属不饱和单体(B)的聚合物(乙烯基聚合物),如在乙烯基聚合物中的主链或骨架中的乙烯基聚合物链段。
当乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物具有硅酮聚合物链时,该硅酮聚合物链可由具有至少一个含硅的可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的含硅可水解基团;可与具有至少一个可与含硅可水解基团反应的官能团和至少一个可与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的化合物(C)的含硅可水解基团反应的官能团;和包括至少一个含硅的可水解基团的甲硅烷基化合物(D)构成。该硅酮聚合物链优选基本上包括具有含硅可水解基团的甲硅烷基化合物(D)的聚合物,如硅酮聚合物的主链或骨架的硅酮聚合物链段。
具有至少一个可与含烯属不饱和键的基团反应的官能团和作为可与含硅可水解基团反应的官能团的含硅可水解基团的化合物(C)可形成硅酮聚合物链,因为在此情况下化合物(C)为具有含硅可水解基团的甲硅烷基化合物。即,一些具有至少一个可与含硅可水解基团反应的官能团和至少一个可与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的化合物(C)也可用作具有含硅可水解基团的甲硅烷基化合物(D)。因此,一些硅酮聚合物链可包括含具有至少一个可与含硅可水解基团反应的官能团和至少一个可与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的化合物(C)的聚合物链作为构成单元。
本发明的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物可由例如下式(2)表示:
其中X1a表示具有至少一个含硅的可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的残基;X2a表示衍生自作为单体组分的烯属不饱和单体(B)和具有至少一个可与含硅可水解基团反应的官能团和至少一个可与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的化合物(C)的聚合物的残基;u3为1或更大的整数;W1、W2、u1和u2为上面定义的,当含Si-O键的连接部分为具有仅包括硅原子(Si)和氧原子(O)的骨架或主链的硅酮聚合物链时,该氨基甲酸酯聚合物链为具有至少一个含硅的可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的残基,乙烯基聚合物链为衍生自作为单体组分的烯属不饱和单体(B)和具有至少一个可与含硅可水解基团反应的官能团和至少一个可与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的化合物(C)的聚合物的残基。
式(2)表示仅硅酮聚合物链的骨架或残基。具体地,式(2)中的“Si-O-(Si-O)u3-Si”部分是指硅酮聚合物链的骨架或主链。在硅酮聚合物链的骨架或主链的各硅原子上,可键合例如烃基(如烷基)、氢原子、羟基、烃氧基(如烷氧基)和/或硅酮聚合物链。类似地,氨基甲酸酯聚合物链和/或乙烯基聚合物链可在有或无二价有机基团中间体下与其键合。当另一硅酮聚合物链与式(2)中的硅酮聚合物链键合时,氨基甲酸酯聚合物链和/或乙烯基聚合物链可在由或者无二价有机基团中间体下与硅酮聚合物链的另一末端键合。烃基(如烷基)、氢原子、羟基、烃氧基(如烷氧基)和/或硅酮聚合物链例如可与硅酮聚合物链的骨架或主链中的各硅原子键合。与在硅酮聚合物链中一样,氨基甲酸酯聚合物链和/或乙烯基聚合物链可在由或者无二价有机基团中间体下与其键合。
在式(2)中,u3无特殊限制,只要其为1或更大的整数(正整数)即可,并可按照具有目标结构的乙烯基氨基甲酸酯共聚物合适地选取。
式(2)中的X1a为具有至少一个含硅可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的残基,具有至少一个含硅可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)可由下式(2a)表示。X2a为作为单体组分的衍生于烯属不饱和单体(B)和具有至少一个可与含硅可水解基团反应的官能团和至少一个可与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的化合物(C)的聚合物(乙烯基聚合物)的残基,该聚合物可由下式(2b)表示:
其中X1a、X2a、W1、W2、u1和u2为上面定义的。尽管未在式(2a)和(2b)中清楚显示、但烃基(如烷基)、氢原子、羟基或烃氧基(如烷氧基)与式(2a)和式(2b)中的各硅原子键合。三个基团(包括氢原子)可键合至该硅原子,并且这三个基团可相互相同、部分相同或不同。与式(2a)和(2b)中的硅原子键合的氧原子为羟基或烃氧基中的氧原子。因此各至少一个羟基或烃氧基实质上与式(2a)表示的具有至少一个含硅的可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)和式(2b)表示的聚合物中硅原子键合。
具有至少一个含硅的可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)
具有至少一个含硅的可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)(以下又称为“氨基甲酸酯聚合物(A)”)无特殊限制,只要它为具有每分子含氨基甲酸酯键(特别是作为主链的骨架)并且每分子含至少一个含硅的可水解基团的各聚合物即可。在这些氨基甲酸酯聚合物(A)中,将含硅可水解基团引入氨基甲酸酯聚合物中的方法无特殊限制,可为将含硅可水解基团引入无可水解硅原子的氨基甲酸酯聚合物中的常规方法,或者与该常规方法类似的方法。该方法的例子包括使用具有含硅可水解基团的单体作为构成氨基甲酸酯聚合物的单体的方法;和将具有官能团的氨基甲酸酯聚合物与具有含硅可水解基团和可与氨基甲酸酯聚合物的官能团反应的官能团的化合物反应的方法。具体地,前一方法可为使用具有至少一个含硅的可水解基团和多个异氰酸酯-活性基团的化合物和具有含硅可水解基团的多异氰酸酯化合物作为单体组分的方法。异氰酸酯-活性基团的例子是羟基、异氰酸酯基、氨基、环氧基和巯基基团。后一方法可为具有羟基、异氰酸酯基、氨基、环氧基和/或巯基基团作为官能团的氨基甲酸酯聚合物与具有含硅可水解基团、羟基、异氰酸酯基、氨基、环氧基和/或巯基基团作为可与氨基甲酸酯聚合物的官能团反应官能团的含硅可水解化合物(如烷氧基甲硅烷基化合物)反应的方法。例如,后面提及含至少一个异氰酸酯-活性基团的烷氧基甲硅烷基化合物(Al-d)可用作具有含硅可水解基团和可与氨基甲酸酯聚合物反应的官能团的化合物。
这些氨基甲酸酯聚合物(A)中的每一种可单独或组合使用。
氨基甲酸酯聚合物(A)优选各自具有可水解甲硅烷基作为含硅可水解基团。因此具有可水解甲硅烷基的氨基甲酸酯聚合物(可水解甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物)可优选用作氨基甲酸酯聚合物(A)。
氨基甲酸酯聚合物(A)优选具有在水中的分散性或溶解性,因为氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液在步骤(X)中制备。该氨基甲酸酯聚合物(A)实质上具有能够显示分散性能或溶解性能的基团,亲水基团如阴离子基团、阳离子基团或非离子基团优选作为此类基团。因此,氨基甲酸酯聚合物(A)优选为每分子具有至少一个亲水基团的可水解甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物(含亲水基团可水解甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物)
烷氧基甲硅烷基特别优选作为可水解甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物中的可水解甲硅烷基。在该烷氧基甲硅烷基中的烷氧基的优选例子是C1-4烷氧基(即具有1至4个碳原子的烷氧基)如甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基和叔丁氧基。更优选的烷氧基包括甲氧基、乙氧基和丙氧基,其中甲氧基和乙氧基是特别优选的。该烷氧基自然可为具有5个或更多个碳原子的烷氧基。
通常1至3个烷氧基与一个硅原子键合,优选2至3个烷氧基与一个硅原子键合。这些烷氧基中的每一个可单独或组合使用。具体地,多个相同的烷氧基或两个或多个不同的烷氧基可与一个硅原子键合。
因此,甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物可用作可水解甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物,其中优选含至少一个亲水基团的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物(Al)。
含至少一个亲水基团的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物(Al)无特殊限制,只要其为每分子具有至少一个亲水基团并且每分子包含至少一个烷氧基甲硅烷基的氨基甲酸酯聚合物即可。在这些氨基甲酸酯聚合物中,优选含至少一个亲水基团并具有至少一个末端烷氧基甲硅烷基的氨基甲酸酯聚合物,相当于含亲水基团的氨基甲酸酯聚合物,除了末端异氰酸酯基团至少部分烷氧基甲硅烷基化外。
更具体地,含至少一个亲水基团的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物(Al)可为例如含至少一个亲水基团并具有至少一个末端烷氧基甲硅烷基的氨基甲酸酯聚合物,如含多个异氰酸酯-活性基团且无亲水基团的化合物(Al-a)、含至少一个亲水基团和多个异氰酸酯-活性基团的化合物(Al-b)、多异氰酸酯化合物(Al-c)和含至少一个异氰酸酯-活性基团的烷氧基甲硅烷基化合物(Al-d)的反应产品。
含多个异氰酸酯-活性基团且无亲水基团的化合物(Al-a)
含多个异氰酸酯-活性基团且无亲水基团的化合物(Al-a)(以下又称为““异氰酸酯-活性化合物(Al-a)”)无特殊限制,只要它具有每分子至少两个异氰酸酯-活性基团并且在分子中无亲水基团如阴离子基团、阳离子基团或非离子基团即可。异氰酸酯-活性基团无特殊限制即可,只要它为与异氰酸酯具有反应性的基团即可,包括羟基、伯氨基(未取代氨基)、仲氨基(单取代氨基)和巯基基团。至少两个异氰酸酯-活性基团可包括相同或两个或多个不同基团。羟基、伯氨基和仲氨基在本发明中是优选的,其中通常优选羟基。因此,异氰酸酯-活性化合物(Al-a)的例子包括无亲水基团-多醇化合物、无亲水基团多胺化合物、无亲水基团多硫醇化合物,其中无亲水基团多醇化合物和无亲水基团多胺化合物,更优选无亲水基团多醇化合物(含多个羟基且无亲水基团的化合物)。这些异氰酸酯活性化合物(Al-a)中的每一种可单独或组合使用。
无亲水基团多醇化合物(Al-a)(以下又称为“多醇(Al-a)”)作为异氰酸酯-活性化合物(Al-a)无特殊限制,只要它们在分子中不包括亲水基团(亲水基团如阴离子基团、阳离子基团或非离子基团)且每分子包括至少两个羟基即可。多醇(Al-a)的例子包括多元醇、聚醚多醇、聚酯多醇、聚碳酸酯多醇、聚烯烃多醇、聚丙烯酸类多醇和蓖麻油(caster oil)。
在多醇(Al-a)中,多元醇包括乙二醇、二甘醇、丙二醇、二丙二醇、三亚甲基二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、2-甲基-1,3-三亚甲基二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、甘油、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、环己烷二醇(如1,4-环己烷二醇),双酚(例如双酚-A)和糖醇(例如木糖醇和木糖醇)。
聚醚多醇的例子包括聚亚烷基二醇如聚乙二醇、聚丙二醇和聚丁二醇;和含多种烯化氧作为单体组分的共聚物[烯化氧-另一烯化氧)共聚物],如环氧乙烷-环氧丙烷共聚物。
聚酯多醇的例子包括多元醇与多羧酸之间的缩聚物;环酯(内酯)开环聚合物;和三种不同组分即多元醇、多羧酸和环酯的反应产品。多元醇与多羧酸之间的所聚产品的多元醇可为上面列举的任何一种多元醇。多羧酸的例子包括脂族二元酸如丙二酸、马来酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸和十二碳二酸;脂环二羧酸如1,4-环己烷二羧酸;和芳香二羧酸如对苯二甲酸、间苯二甲氨酸、邻苯二甲酸、2,6-萘二羧酸、对亚苯基二羧酸和偏苯三酸。环酯的开环聚合物中的环酯包括例如丙内酯、β-甲基-δ-戊内酯和ε-己内酯。三种组分的反应产品中的多元醇、多羧酸和环酯可为上面列举的那些。
聚碳酸酯多醇包括多元醇与光气之间的反应产品;和环碳酸酯如碳酸亚烷基酯的开环聚合物。具体地,多元醇与光气之间的反应产品中的多元醇可为上面列举的多元醇。环碳酸酯的开环聚合物中的碳酸亚烷基酯包括碳酸亚乙基酯、碳酸三亚甲基酯、碳酸四亚甲基酯和碳酸六亚烷基酯。聚碳酸酯可为在分子中具有一个碳酸酯键并具有一个末端羟基的任何化合物。它们除了碳酸酯键外可具有一个酯键。
聚烯烃多醇为包括烯烃作为聚合物或共聚物的骨架或主链的组分(单体组分)和每分子至少两个羟基的多醇。它们优选在其末端具有至少两个羟基。该烯烃可为具有末端碳-碳双键的烯烃,如α-烯烃,包括乙烯或丙烯;在除了末端的部分具有碳-碳双键的烯烃,如异丁烯;或二烯烃如丁二烯或异戊二烯。
聚丙烯酸类多醇为具有(甲基)丙烯酸酯作为聚合物或共聚物的骨架或主链的组分(单体组分)和每分子至少两个羟基的多醇。(甲基)丙烯酸酯的优选例子包括(甲基)丙烯酸烷基酯,包括(甲基)丙烯酸(C1-20烷基)酯,如1(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯和(甲基)丙烯酸十八烷酯。
含羟基的α,β-不饱和化合物可用作聚烯烃多醇和聚丙烯酸类多醇中的烯烃和(甲基)丙烯酸酯的共聚组分(可共聚单体组分),由此将羟基引入分子中。这些α,β-不饱和化合物的例子是羟烷基(甲基)丙烯酸酯如2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯和3-羟丙基(甲基)丙烯酸酯。
优选的多醇(Al-a)为聚醚多醇、聚酯多醇或聚碳酸酯多醇。
作为异氰酸酯-活性化合物(Al-a)的无亲水基团多胺化合物和无亲水基团多硫醇化合物可为例如无亲水基团多胺化合物和无亲水基团多硫醇化合物,相当于上述无亲水基团多醇化合物(Al-a)。
例如,作为异氰酸酯-活性化合物(Al-a)的无亲水基团多胺化合物包括脂族多胺、脂环族多胺、芳香多胺和芳脂族多胺。该无亲水基团多胺化合物还可为无亲水基团多胺衍生物,如肼和其衍生物。
脂族多胺的例子是脂族二胺如乙二胺、1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、1,3-戊二胺、1,5-戊二胺、1,6-己二胺、1,2-丙二胺、1,2-丁二胺、2,3-丁二胺、1,3-丁二胺、2-甲基-1,5-戊二胺、3-甲基-1,5-戊二胺、2,4,4-三甲基-1,6-己二胺和2,2,4-三甲基-1,6-己二氨;乙基二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺和无亚乙基六胺。
脂环族多胺包括例如脂环族二胺,如1,3-环戊烷二胺、1,4-环己烷二胺、1,3-环己烷二胺、1-氨基-3-氨甲基-3,5,5-三甲基环己烷、1-氨基-1-甲基-4-氨甲基环己烷、1-氨基-1-甲基-3-氨甲基环己烷、4,4’-亚甲基双(环己胺),4,4’-亚甲基双(3-甲基-环己胺)、甲基-2,3-环己烷二胺、甲基-2,4-环己烷二胺、甲基-2,6-环己烷二胺、1,3-双(氨甲基)环己烷、1,4-双(氨甲基)环己烷、异佛尔酮二胺和冰片二烯。
芳香族多胺包括芳香族二胺,如间亚苯基二胺、对亚苯基二胺、2,4-甲苯二胺、2,6-甲苯二胺、亚萘基-1,4-二胺、亚萘基-1,5-二胺、4,4’-二苯基二胺、4,4’-二苯基甲烷二胺、2,4’-二苯基甲烷二胺、4,4’-(二苯基醚)二胺、2-硝基二苯基-4,4’-二胺、2,2’-二苯基丙烷-4,4’-二胺、3,3’-二甲基二苯基甲烷-4,4’-二胺、4,4’-二苯基丙烷二胺和3,3’-二甲氧基二苯基-4,4’-二胺。
芳脂族多胺的例子包括芳脂族二胺如1,3-苯二甲基二胺、1,4-苯二甲基二胺、α,α,α’,α’-四甲基-1,3-苯二甲基二胺、α,α,α’,α’-四甲基-1,4-苯二甲基二胺、ω,ω’-二氨基-1,4-二乙基苯、1,3-双(1-氨基-1-甲基乙基)苯、1,4-双(1-氨基-1-甲基甲基)苯和1,3-双(α,α-二甲基氨甲基)苯。
作为无亲水基团多胺衍生物的肼和其衍生物包括例如肼和二酰肼化合物。该二酰肼化合物包括脂族二羧酸二酰肼如卡二酰(卡巴肼)、草酸酰肼、丙二酸酰肼、丁二酸酰肼、戊二酰肼和己二酰肼;芳香二羧酸二酰肼如间苯二甲酰肼和对苯二甲酰肼;和脂环族二羧酸二酰肼如1,4-环己烷二羧酸二酰肼。
异氰酸酯-活性化合物(Al-a)的分子量无特殊限制,这些化合物可为低分子量化合物和高分子量化合物中的任何一种。当该异氰酸酯活性化合物(Al-a)为低分子量化合物如低分子量无亲水基团多醇化合物或低分子量无亲水基团多胺化合物时,它们也可用作扩链剂。
包括亲水基团和多个异氰酸酯-活性基团的化合物(Al-b)
包括至少一个亲水基团和多个异氰酸酯-活性基团的化合物(Al-b)(以下又称为“异氰酸酯-活性化合物(Al-b)”)无特殊限制,只要它们每分子包括至少一个亲水基团如阴离子基团、阳离子基团和非离子基团并且每分子包括至少两个异氰酸酯-活性基团即可。在异氰酸酯-活性化合物(Al-b)中,亲水基团包括阴离子基团、阳离子基团和非离子基团,其中优选羧基和磺酸基作为阴离子基团,最优选羧基。阳离子基团的例子包括叔氨基(二取代氨基)。非离子基团的例子包括各自含聚氧亚烷基链如聚氧亚乙基链、聚氧亚丙基链或者氧亚乙基-氧亚丙基共聚物链的基团。
在异氰酸酯-活性化合物(Al-b)中,异氰酸酯-活性基团无具体限制,只要它们为具有与异氰酸酯基反应性的基团即可,包括例如羟基、伯氨基、仲氨基和巯基基团。这些异氰酸酯-活性基团中的每一种可单独或组合使用。用于本发明的异氰酸酯-活性基团优选为羟基、伯氨基和仲氨基,其中一般优选羟基。
因此,异氰酸酯-活性化合物(Al-b)可为例如含亲水基团多醇化合物、含亲水基团多胺化合物和含亲水基团多硫醇化合物中的任何一种,其中优选含亲水基团多醇化合物(同时含亲水基团和多个羟基的化合物)。这些异氰酸酯-活性化合物(AL-b)中的每一种可单独或组合使用。
如上所述,异氰酸酯-活性化合物(Al-b)优选为具有阴离子基团作为亲水基团和羟基作为异氰酸酯-活性基团的含阴离子基团多醇化合物(含阴离子基团和多个羟基的化合物)。
作为异氰酸酯-活性化合物(Al-b)的含阴离子基团多醇化合物(Al-b)(以下又称为“多醇(Al-b)”)包括含羧基多醇,相当于作为多醇(Al-a)列出的多醇,除了引入羧基外。用于本发明的多醇(Al-b)优选为具有阴离子的低分子量多醇,其中一般优选下式(3)表示的多羟基羧酸:
(HO)aL(COCH)b (3)
其中L表示具有1至12个碳原子的烃部分;“a”为2或更大的整数;“b”为1或更大的整数。
式(3)中的烃部分L优选为脂族烃部分,并可为直链或支链中的任何一种。重复数值“a”和“b”可以相互相同或不同。两个或多个羟基可键合至相同的碳原子或键合至不同的碳原子。当“b”为2或更大的数时,两个或多个羧基可键合至相同的碳原子或键合至不同的碳原子。
在这些多羟基羧酸中,优选二羟甲基链烷酸,更优选2,2-二羟甲基链烷酸。二羟甲基链烷酸的例子是2,2-二羟甲基丙酸、2,2-二羟甲基丁酸、2,2-二羟甲基戊酸、2,2-二羟甲基己酸、2,2-二羟甲基庚酸、2,2-二羟甲基辛酸、2,2-二羟甲基壬酸和2,2-二羟甲基癸酸。
作为异氰酸酯-活性化合物(Al-b)的含阳离子多醇化合物(Al-b包括例如含叔氨基多醇,相当于作为多醇(Al-a)列出的多醇,除了引入叔氨基(二取代氨基)外。含阳离子多醇化合物(Al-b)优选为具有阳离子基团的低分子量多醇。低分子量含叔氨基多醇的具体例子包括N-烷基二(醇)胺(N-烷基熔体烷醇胺和N,N-二羟烷基-烷基胺),包括N-烷基二乙醇胺如N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-丙基二乙醇胺、N--异丙基二乙醇胺和N-丁基二乙醇胺;N-烷基二丙醇胺如N-甲基二丙醇胺、N--乙基二丙醇胺、N-丙基二丙醇胺、N-异丙基二丙醇胺和N-丁基二丙醇胺;以及N-烷基二丁醇胺如N-甲基二丁醇胺、N-乙基二丁醇胺、N-丙基二丁醇胺、N-异丙基二丁醇胺和N-丁基二丁醇胺。还可以使用N-三(醇)胺如N-三乙醇胺。含阳离子多醇化合物(Al-b)也可为聚合或高分子量含叔氨基多元醇。
作为含非离子基团多醇化合物(Al-b)的异氰酸酯-活性化合物(Al-b)包括例如含聚氧亚烷基的多醇,相当于作为多醇(Al-a)列出的多醇,除了引入非离子亲水基团外。非离子亲水基团的例子包括聚氧亚烷基链如聚氧亚乙基链、聚氧亚丙基链和氧亚乙基-氧亚丙基共聚物链。
多异氰酸酯化合物(Al-c)
多异氰酸酯化合物(Al-c)(以下又称为“多异氰酸酯(Al-c)”)无特殊限制,只要它们为每分子具有至少两个异氰酸酯基团的化合物即可。多异氰酸酯(Al-c)包括例如脂族多异氰酸酯、脂环族多异氰酸酯、芳香族多异氰酸酯和芳脂族多异氰酸酯。这些多异氰酸酯的每一种(Al-c)可单独或组合使用。
脂族多异氰酸酯的例子是脂族二异氰酸酯如1,3-三亚甲基二异氰酸酯、1,4-亚丁基二异氰酸酯、1,3-亚戊基二异氰酸酯、1,5-亚戊基二异氰酸酯、1,6-亚己基二异氰酸酯、1,2-亚丙基二异氰酸酯、1,2亚丁基二异氰酸酯、2,3-亚丁基二异氰酸酯、1,3-亚丁基二异氰酸酯、2-甲基-1,5--亚戊基二异氰酸酯、3-甲基-1,5--亚戊基二异氰酸酯、2,4,4-三甲基-1,6-亚己基二异氰酸酯、2,2,4-三甲基-1,6-亚己基二异氰酸酯、2,6-二异氰酸酯甲基己酸酯和赖氨酸二异氰酸酯。
脂环族多异氰酸酯的例子是脂环族二异氰酸酯如1,3-环戊烷二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、1,3-环己烷二异氰酸酯、3-异氰酸酯甲基-3,5,5-三甲基环己基异氰酸酯、4,4’-亚甲基双(己基异氰酸酯)、甲基-2,4-环己烷二异氰酸酯、甲基-2,6-环己烷二异氰酸酯、1,3-双(异氰酸酯甲基)环己烷、1,4-双(异氰酸酯甲基)环己烷,异佛尔酮二异氰酸酯、和降冰片烯二异氰酸酯。
芳香族多异氰酸酯包括例如芳香族二异氰酸酯如间亚苯基二异氰酸酯、对亚苯基二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、亚萘基-1,4-二异氰酸酯、亚萘基-1,5-二异氰酸酯、4,4’-二苯基二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4’-(二苯基醚)二异氰酸酯、2-硝基二苯基-4,4’-二异氰酸酯、2,2’-二苯基丙烷-4,4’-二异氰酸酯、3,3’-二甲基二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、4,4’-二苯基丙烷二异氰酸酯和3,3’-二甲氧基二苯基-4,4’-二异氰酸酯。
芳脂族多异氰酸酯包括芳脂族二异氰酸酯如1,3-苯二甲基二异氰酸酯、1,4-苯二甲基二异氰酸酯、ω,ω’-二异氰酸酯-1,4-二乙基苯、1,3-双(1-异氰酸酯-1-甲基乙基)苯、1,4-双(1-异氰酸酯-1-甲基乙基]苯和1,3-双(α,α-二甲基异氰酸酯甲基)苯。
多异氰酸酯(Al-c)的优选例子是1,6-亚己基二异氰酸酯、4,4’-亚甲基双(环己基异氰酸酯),1,3-双(异氰酸酯甲基)环己烷、1,4-双(异氰酸酯甲基)环己烷、异佛尔酮二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、1,3-苯二甲基二异氰酸酯、1,4-苯二甲基二异氰酸酯、冰片二异氰酸酯和1,3-双(α,α-二甲基异氰酸酯甲基)苯。具有低脱色性的树脂可通过使用脂族多异氰酸酯、脂环族多异氰酸酯和/或芳脂族多异氰酸酯作为多异氰酸酯(Al-c)获得。
用于本发明的多异氰酸酯(Al-c)也可为衍生自上述示例性脂族多异氰酸酯、脂环族多异氰酸酯、芳香族多异氰酸酯和芳脂族多异氰酸酯的二聚体、三聚体、反应产品和聚合物。其例子是二苯基甲烷二异氰酸酯的二聚体和三聚体;三羟甲基丙烷与甲苯二异氰酸酯的反应产品;三羟甲基丙烷与亚己基二异氰酸酯的反应产品;多(亚甲基)-多(苯基异氰酸酯);聚醚多异氰酸酯和聚酯多异氰酸酯。
一种或多种二异氰酸酯化合物如苯基二异氰酸酯也可与本发明中的多异氰酸酯(Al-c)组合使用。
含至少一个异氰酸酯-活性基团的烷氧基甲硅烷基化合物(Al-d)
含至少一个异氰酸酯-活性基团的烷氧基甲硅烷基化合物(Al-d)(以下又称为“含异氰酸酯-活性基团的烷氧基硅烷(Al-d)”)无特殊限制,只要它们为具有每分子至少一个异氰酸酯-活性基团和每分子至少一个烷氧基的甲硅烷基化合物即可。这些含异氰酸酯-活性基团的烷氧基硅烷(Al-d)的每一种可单独或组合使用。
异氰酸酯-活性基团无特殊限制,只要它们与异氰酸酯基具有反应性,并包括伯氨基(未取代氨基)、仲氨基(单取代氨基)、巯基基团、异氰酸酯基和羟基,其中优选伯氨基、仲氨基和巯基基团。含异氰酸酯-活性基团的烷氧基硅烷(Al-d)可各自包括相同或不同类型的异氰酸酯-活性基团。
用本发明的含异氰酸酯-活性基团的烷氧基硅烷(Al-d)优选为含伯或仲氨基的烷氧基甲硅烷基化合物(Al-d1)和含巯基基团的烷氧基甲硅烷基化合物(Al-d2)。
含伯或仲氨基的烷氧基甲硅烷基化合物(Al-d1)(以下又称为“含氨基烷氧基硅烷(Al-d1)”)无特殊限制,只要它们为每分子具有至少一个伯或仲氨基和至少一个烷氧基的甲硅烷基化合物即可。因此,含氨基烷氧基硅烷(Al-d1)可进一步包括一个或多个叔氨基(二取代氨基)作为氨基。含巯基基团烷氧基甲硅烷基化合物(Al-d2)(以下又称为“含巯基烷氧基硅烷(Al-d2)”)无特殊限制,只要它们为每分子具有至少一个巯基基团和至少一个烷氧基的甲硅烷基化合物即可。
含异氰酸酯-活性基团的烷氧基硅烷(Al-d)中的烷氧基的优选例子包括C1-4烷氧基(具有1至4个碳原子的烷氧基),如甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基和叔丁氧基。更优选的烷氧基是甲氧基、乙氧基和丙氧基,其中一般优选甲氧基和乙氧基。烷氧基还可为具有5或多个碳原子的烷氨基。
这种烷氧基一般与含异氰酸酯-活性基团烷氧基硅烷(Al-d)的硅原子键合。这些烷氧基中的每一种可单独或组合使用。具体地,多个相同的烷氧基或不同烷氧基可键合至含异氰酸酯-活性基团的烷氧基硅烷(Al-d)的硅原子。
在作为异氰酸酯-活性基团的氨基中,仲氨基和叔氨基可通过具有一个或多个取代基形成仲氨基和叔氨基。这些取代基的例子为烃基(包括芳基如苯基),烷基如甲基、乙基、丙基和丁基,以及环烷基如环己基;和杂环基(含杂环的基团)如具有酰亚胺骨架的杂环基。取代基如烃基和杂环基可进一步具有一个或多个取代基,如烃基、烷氧基、芳氧基、环烷氧基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、环烷氧基羰基、酰基、羧基、氰基、氧基、含酰胺的基团、氨基、杂环基和含包括这些基团组合的基团的基团。
异氰酸酯-活性基团如伯氨基、仲氨基和巯基基团可直接与硅原子键合,但优选通过二价基团的中间体与其键合。该二价基团可为任何一种二价有机基团。二价有机基的例子是仅包括一个或多个烃基的二价烃基,如亚烷基、亚芳基、亚烷基亚芳基和亚烷基-亚芳基-亚烷基;和包括一个或多个烃基相互组合的二价基团,如亚烷基-氧亚烷基、亚烷基-羰基-氧基-亚烷基基团、亚烷基-氧基-羰基-亚烷基基团、亚烷基聚(氧亚烷基)基团、亚烷基-亚氨基基团和亚烷基-亚氨基-亚烷基基团。其它基团的例子为氧基羰基-氧基基团、羰基、亚氨基基团和含酰胺键的基团。该二价有机基团优选为二价有机基团如具有约1至约20个碳原子的二价烃基。
因此,作为含异氰酸酯-活性基团的烷氧基硅烷(Al-d)的含氨基烷氧基硅烷(Al-d1)可包括氨烷基形式的氨基。该氨烷基的例子包括氨基-烷基如氨甲基基团、1-氨乙基基团、2-氨乙基基团、1-氨丙基基团、2-氨丙基基团和3-氨丙基基团,其中优选氨基-(C1-3烷基)基团;对应的仲氨基(具有一个烃基作为取代基的氨基-烷基);和对应的叔氨基(具有两个烃基作为取代基的氨基-烷基)。取代基,如取代至仲氨基和叔氨基的中的氮原子的烃基可进一步具有氨基。即,仲氨基和叔氨基可为例如N-氨烷基-氨烷基和N-[N-(氨烷基)氨烷基]氨烷基。它们除了伯氨基外可进一步包括仲氨基。伯氨基和仲氨基的个数无特殊限制,但优选为1个或两个。
更具体地,作为含异氰酸酯-活性基团的烷氧基硅烷(Al-d),含氨基烷氧基硅烷(Al-d1)是下式(4a)或(4b)表示的优选含氨基烷氧基甲硅烷基化合物,含巯基基团烷氧基硅烷(Al-d2)为下式(4c)表示的含巯基基团烷氧基甲硅烷基化合物
其中R1和R2相互相同或不同,各自表示氢原子或烃基;R3表示二价有机基团;R4表示二价有机基团;R5表示二价有机基团;Y表示氢原子或“可具有-Si(OR1a)h(R2a)3-h基团的有机基团,其中R1a和R2a彼此相同或不同,各自表示氢原子或烃基;“h”为1至3的整数;Y1和Y2彼此相同或不同,各自表示氢原子或可具有-Si(OR1b)i(R2b)3-i基团的有机基团,其中R1b和R2b彼此相同或不同,各自表示氢原子或烃基;“i”为1至3的整数3”;和“n”表示1至3的整数。
在式(4a)、(4b)和(4c)中,R1和R2各自为氢原子或烃基。R1和R2可以彼此相同或不同。作为R1的烃基包括例如脂族烃基、脂环族烃基、芳香族烃基、(芳烃)-(脂族烃)基和(脂环族烃)-(脂族烃)基。作为R1的脂族烃基的优选例子包括具有约1至约20个碳原子的烷基(C1-20烷基),如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、正戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基和十八烷基。作为R1的脂环族烃基包括例如具有约5至约10个构成环的碳原子的环烷基如环己基;和具有包括桥环(如在冰片中的烃环)的多环烃的基团。作为R1的芳香族烃基包括例如芳基如苯基和萘基。芳香烃基中的芳香环可为苯环和包括各自含2至10个4-至7-元碳环稠合的稠合碳环,如萘环。(芳香烃)-(脂族烃)基的例子包括芳烷基,包括苯基-(C1-6烷基)基团,如苄基、苯乙基和苯丙基。(脂环族烃)-(脂族烃)基的例子包括环烷基-(C1-6烷基)基团,如环己基-甲基和环己基-乙基。取代基R1优选为氢原子或具有1至6个碳原子的烷基。
作为R2的烃基可与作为R1的烃基相同,如脂族烃基、脂环族烃基、芳香族烃基、(芳烃)-(脂族烃)基和(脂环族烃)-(脂族烃)基。R2优选为氢原子,脂族烃基如具有1至10个碳原子的烷基,芳基或芳烷基。
作为R3的二价有机基团优选为二价烃基。二价烃基的例子包括二价脂族烃基、二价脂环族烃基、二价芳香族烃基和包括这些二价烃基组合的基团,如(二价脂族烃)-(二价芳香族烃)基和(二价脂族烃)-(二价芳香族烃)-(二价脂族烃)基。该二价脂族烃基包括例如亚烷基,如亚甲基、亚乙基、三亚甲基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基和亚辛基。二价脂环族烃基包括例如环亚烷基如环亚己基。二价芳香族烃基的例子包括亚芳基如亚苯基和亚萘基。作为R3的二价烃基优选为亚烷基如具有1至10个碳原子的亚烷基或亚芳基。作为R3的二价烃基如亚烷基或亚芳基可具有侧链。
基团R4为二价有机基团。作为R4的二价有机基团优选为作为R3的二价有机基团中的烃基。涉及R4的二价烃基可为涉及R3的二价烃基中的二价烃基,其例子为二价脂族烃基、二价脂环族烃基、二价芳香族烃基和包括这些二价烃基组合的基团。作为R4的二价烃基如亚烷基或亚芳基可具有侧基。作为R4的二价烃基优选为亚烷基如具有1至10个碳原子的亚烷基或亚芳基。
基团R5为二价有机基团。作为R5的二价有机基团优选为作为R3和R4的二价有机基团的二价烃基。涉及R5的二价烃基可为涉及R3和R4的二价烃基中的二价烃基,其例子为二价脂族烃基、二价脂环族烃基、二价芳香族烃基和包括这些二价烃基组合的基团。作为R5的二价烃基如亚烷基或亚芳基可具有侧基。作为R5的二价烃基优选为亚烷基如具有1至10个碳原子的亚烷基或亚芳基。
Y为氢原子或“可具有-Si(OR1a)h(R2a)3-h基团的有机基团,其中R1a和R2a彼此相同或不同,各自表示氢原子或烃基;“h”为1至3的整数”。作为R1a的烃基可为作为R1的烃基。作为R2a的烃基可为作为R2的烃基。
Y1和Y2各自为氢原子或可具有-Si(OR1b)i(R2b)3-i基团的有机基团,其中R1b和R2b彼此相同或不同,各自表示氢原子或烃基;“i”为1至3的整数”。Y1和Y2彼此可以相同或不同。作为R1b的烃基可为作为R1a的烃基。作为R2b的烃基可为作为R2a烃基。
重复数“n”无特殊限制,只要其为1至3的整数即可,但优选为2或3。重复数“h”和“i”无特殊限制,只要它们与“n”一样,各自为1至3,但优选2的整数即可。
式(4a)中的基团Y为氢原子或由下式(5a)至(5e)表示的任何一个基团
-CR6R7-CR8R9-z (5a)
-CO-NH-R11 (5c)
-R12-NH-CO-NH-R11 (5d)
-R13-NY3Y4 (5e)
其中R6、R7、R8和R9彼此相同或不同,各自表示氢原子、烃基、羧基-烃基或取代氧羰基;Z表示氢原子或“可具有-Si(OR1c)j(R2c)3-j基团的有机基团,其中R1c和R2c彼此相同或不同,各自表示氢原子或烃基;“j”为1至3的整数”;R10为氢原子或有机基团;R11为有机基团;R12表示二价有机基团;R13表示二价有机基团;Y3和Y4彼此相同或不同,各自表示氢原子或“可具有-Si(OR1d)k(R2d)3-k基团的有机基团,其中R1d和R2d彼此相同或不同,各自表示氢原子或烃基;“k”为1至3的整数”;其中Y3和Y4中的至少一个不为氢原子。
在式(5a)中,R6、R7、R8和R9彼此可以相同或不同,各自为氢原子、烃基、羧基-烃基或取代的氧羰基。烃基包括上述示例性脂族烃基、脂环族烃基和芳香族烃基以及芳烷基。羧基-烃基优选为羧基-烷基如羧甲基、羧乙基、羧丙基、羧异丙基、羧丁基、羧异丁基、羧戊基、羧己基、羧庚基和羧辛基。取代氧羰基包括烷氧基羰基如甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、异丙氧基羰基、丁氧基羰基、戊氧基羰基、己氧基羰基、庚氧基羰基、辛氧基羰基、壬氧基羰基和癸氧基羰基。烷氧基羰基部分中的烷氧基优选为具有1至20个碳原子的烷氧基。基团R6、R7、R8和R9可根据Z的类型合适地选取。
基团Z为氢原子或“可具有-Si(OR1c)j(R2c)3-j基团的有机基团,其中R1c和R2c彼此相同或不同,各自表示氢原子或烃基;“j”为1至3的整数。作为Z的有机基团不具体限制并包括例如酰基、羧基、取代氧羰基、氨基甲酰基如N-取代氨基甲酰基和未取代的氨基甲酰基、氰基,以及烃基如烷基、环烷基和芳基,酰氧基和杂环基。这些有机基团可各自具有一个或多个取代基。取代基的例子是氨基如取代氨和未取代氨基、羟基和硝基。作为Z的有机基团的酰基的例子包括脂族酰基如甲酰基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、异丁酰基、戊酰基、新戊酰基、己酰基、辛酰基、癸酰基、月桂酰基、肉豆蔻酰基、棕榈酰基和硬脂酰基;乙酰乙酰基;脂环族酰基,包括环链烷羰基如环戊烷羰基和环己烷羰基;和芳香族酰基如苯甲酰基和萘甲酰基。取代氧羰基包括具有在羧基中的一个氢原子被具有分子量500或更低的有机基团取代的氧羰基,如烷氧基羰基、环烷基氧基羰基、芳氧基羰基、和芳烷氧基羰基。烷氧基羰基包括例如甲氧基羰基、乙氧基羰基、异丙氧基羰基、丁氧基羰基、叔丁氧基羰基、己氧基羰基、癸氧基羰基和十六烷氧基羰基。芳氧基羰基包括例如苯氧基羰基和萘氧基羰基。环烷基氧基羰基包括例如环己基氧基羰基。芳烷氧基羰基包括例如苄氧基羰基。
作为Z中的R1c的烃基可为作为R1a和R1b的烃基。作为R2c的烃基可为作为R2a和R2b的烃基。可具有-Si(OR1c)j(R2c)3-j基团的有机基团包括相应于上面示例性的有机基团,除了与其键合的-Si(OR1c)j(R2c)3-j基团外。这些基团的例子是“-羰基-(二价烃)-Si(OR1c)j(R2c)3-j基团和“-羰基-氧基-(二价烃)-Si(OR1c)j(R2c)3-j基团。这些基团中的二价烃基可为作R3、R4和R5的二价烃基,如二价脂族烃基、二价脂环族烃基、二价芳香族烃基和包括这些二价烃基组合的基团。二价烃基优选为亚烷基,如具有1至10个碳原子的亚烷基或亚芳基。二价烃基如亚烷基和亚芳基可具有侧链。
当Z为酰基、羧基、取代氧羰基、氨基甲酰基或具有-Si(OR1c)j(R2c)3-j基团的有机基团时,可接受的是R6和R7中的一个为氢原子,另一个为取代氧羰基;R8和R9中的一个为氢原子和另一个为羧甲基或甲基。当Z为氰基时,所有基团R6、R7、R8和R9可以为氢原子。
在式(5b)中,R10为氢原子或有机基团。作为R10的有机基团优选为具有分子量500或更低的有机基团。
式(5c)和(5d)中的R11各自为有机基团。作为R11的有机基团优选为具有分子量3,000或更低的有机基团。
作为式(5b)中R10为的有机基团优选为具有分子量500或更低的基团和具有分子量3,000或更低的那些,其分别选自例如烃基,包括脂族烃基、脂环族烃基、芳香族烃基、(芳香烃-(脂族烃)基和(脂环族烃)-(脂族烃)基;和包括这些各自通过氧原子、硫原子或氮原子(以-O-、-S-或-NH-形式)中间体相互键合的烃基的有机基团。这些有机基团可各自具有一个或多个取代基如氧基、羟基、氨基和羧基。
在式(5d)中,R12为二价有机基团。在式(5e)中,R13为二价有机基团。作为R12和R13的二价有机基团可为具有分子量500或更低的二价有机基团。具有分子量500或更低的二价有机基团可各自被取代或未被取代。优选例子是二价烃基。作为R12和R13的二价烃基可与作为R3、R4和R5的二价烃基相同,如二价脂族烃基、二价脂环族烃基、二价芳香族烃基和包括这些二价烃基组合的基团。作为R12和R13的二价烃基如亚烷基和亚芳基可各自具有侧链。作为R12和R13的二价烃基各自优选为亚烷基,如具有1至10个碳原子的亚烷基或亚芳基。
基团Y3和Y4各自为氢原子或“可具有-Si(OR1d)k(R2d)3-k基团的有机基团,其中R1d和R2d彼此相同或不同,各自表示氢原子或烃基;“k”为1至3的整数”;其中其中Y3和Y4中的至少一个不为氢原子。基团Y3和Y4彼此相同或不同,各自表示氢原子或“可具有-Si(OR1d)k(R2d)3-k基团的有机基团,其中R1d和R2d彼此可相同或不同。作为R1d的烃基可为作为R1a、R1b和R1c的烃基。作为R2d的烃基可为作为R2a、R2b和R2c的烃基。
作为Y3和Y4的“可具有-Si(OR1b)k(R2d)3-k基团的有机基团包括式(5a)、(5b)、(5c)和(5d)表示的基团。当Y3和Y4中的一个为式(5a)表示的基团时,另一个优选为(5a)、(Sb)、(5c)或(5d)表示的基团。当Y3和Y4中的一个为式(5c)表示的基团时,另一个优选为氢原子。
式(4b)中的基团Y1和Y2优选为式(5a)、(Sb)、(5c)和(5d)表示的基团。
作为用于本发明的含异氰酸酯-活性基团的烷氧基硅烷(Al-d),含氨基的烷氧基硅烷(Al-d1)优选为下式(6a)表示的仅具有伯氨基作为异氰酸酯-活性基团的含氨基的烷氧基甲硅烷基化合物;下式(6b)表示的具有伯氨基和仲氨基作为异氰酸酯-活性基团的含氨基的烷氧基甲硅烷基化合物;或者下式(6c)表示的仅具有仲氨基作为异氰酸酯-活性基团的含氨基的烷氧基甲硅烷基化合物。含巯基的烷氧基硅烷(Al-d2)优选为下式(6d)表示的仅具有巯基作为异氰酸酯-活性基团的含巯基的烷氧基甲硅烷基化合物。
式(6a)表示的含氨基的烷氧基甲硅烷基化合物相当于式(4a)表示的含氨基的烷氧基甲硅烷基化合,其中Y为氢原子;R1和R2彼此相同或不同且各自表示烷基;R3为亚烷基。式(6b)表示的含氨基的烷氧基甲硅烷基化合物相当于式(4b)表示的含氨基的烷氧基甲硅烷基化合物,其中Y1和Y2为氢原子;R1和R2彼此相同或不同且各自表示烷基;R3和R4彼此相同或不同且各自表示亚烷基。式(6c)表示的含氨基的烷氧基甲硅烷基化合物相当于式(4a)表示的含氨基的烷氧基甲硅烷基化合物,其中Y为芳基、烷基或环烷基;R1和R2彼此相同或不同且各自表示烷基;R3为亚烷基。式(6d)表示的含巯基的烷氧基甲硅烷基化合物相当于式(4c)表示的含巯基的烷氧基甲硅烷基化合物,其中R1和R2彼此相同或不同且各自表示烷基;R5为亚烷基。
在式(6a)、(6b)、(6c)和(6d)中,R14和R15彼此相同或不同且各自表示烷基;R16和R17各自表示亚烷基;R18表示芳基、烷基或环烷基;“rn”为1至3的整数。作为式(6b)中R16和R17的亚烷基可彼此相同或不同。
作为式(6a)至(6d)中的R14的烷基优选为具有约1至约4个碳原子的烷基,如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基和叔丁基。作为R15的烷基可为作为R14的烷基,其中优选甲基和乙基。作为亚烷基R16优选为具有约1至约3个碳原子的亚烷基,如亚甲基、亚乙基和三亚甲基。作为R17的亚烷基优选为具有约1至约3个碳原子的亚烷基,如作为R16的亚烷基。作为R18,芳基优选为苯基;烷基优选为具有约1至约4个碳原子的烷基,如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基或叔丁基;环烷基优选为环己基。重复数“m”为1至3的整数。
更具体地,下式(6a)表示的仅具有伯氨基作为异氰酸酯-活性基团的含氨基烷氧基硅烷包括氨烷基三烷氧基硅烷如氨甲基三乙氧硅烷、氨甲基三乙氧基硅烷、β-氨乙基三甲氧基硅烷、β-氨乙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三丙氧基硅烷、γ-氨丙基三异丙氧基硅烷和γ-氨丙基三丁氧基硅烷;(氨烷基)烷基二烷氧基硅烷如β-氨乙基甲基二甲氧基硅烷、β-氨乙基甲基二乙氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷和γ-氨丙基甲基二丙氧基硅烷;和相应的氨烷基二烷基(单)烷氧基硅烷.
式(6b)表示的具有伯氨基和仲氨基作为异氰酸酯-活性基团的含氨基的烷氧基硅烷的例子包括N-(氨烷基)氨烷基三烷氧基硅烷如N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和N-β-(氨乙基)-7-氨丙基三乙氧基硅烷;和N-(氨烷基)氨烷基烷基二烷氧基硅烷如N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷。
式(6c)表示的仅具有仲氨基作为异氰酸酯-活性基团的含氨基的烷氧基硅烷的例子包括N-苯基-β-氨乙基三烷氧基硅烷如N-苯基-β-氨乙基三甲氧基硅烷和N-苯基-β-氨乙基三乙氧基硅烷;N-苯基-γ-氨丙基三烷氧基硅烷如N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-γ-氨丙基三丙氧基硅烷和N-苯基-γ-氨丙基三丁氧基硅烷;相应的N-苯基氨烷基(单-或二-)烷基(二-或单-)烷氧基硅烷;以及N-烷基氨烷基三烷氧基硅烷,相当于具有被苯基取代的上述仲氨基的含氨基的烷氧基硅烷,如N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-正丙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-正丁基-氨甲基三乙氧基硅烷、N-正丁基-2-氨乙基三甲氧基硅烷、N-正丁基-3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-正丁基-3-氨丙基三乙氧基硅烷和N-正丁基-3-氨丙基三丙氧基硅烷,以及相应的N--烷基氨烷基(单-或二-)烷基(二-或单)烷氧基硅烷。
用于本发明的含氨基的烷氧基硅烷(Al-d1)可为如下商品名下的产品:“KEM6063”、“X-12-896”、“KBM576”、“X-12-S65”、“X-12-S80”、“X-12-S263”、“X-12-666”、“KBM6123”、“X-12-S75”、“X-12-577”、“X-12-563B”、“X-12-730”、“X-12-S62”、“X-12-S202”、“X-i2-S204”和“KBE9703”(各自购自Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.)。因此,含氨基烷氧基硅烷(Al-d1)也可为N-(5-氨戊基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-[N-β-(氨乙基)氨乙基]-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、1,2-双(γ-三乙氧基甲硅烷基-丙氨基)乙烷,双(γ-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺和N-β-(氨乙基)-β-(4-氨甲基苯基)乙基三甲氧基硅烷和具有不同碳原子数的烃基(例如烷基和亚烷基的烷氧基甲硅烷基化合物;除了伯或仲氨基外还具有另一基团如苯乙烯属不饱和基团、烯属不饱和基团或羧基的烷氧基甲硅烷基化合物;具有伯或仲氨基和进一步具有盐形式的烷氧基甲硅烷基化合物如盐酸化物;具有伯或仲氨基和多个烷氧基甲硅烷基的烷氧基甲硅烷基化合物。
式(6d)表示的具有巯基作为异氰酸酯-活性基团的烷氧基硅烷的例子包括巯烷基三烷氧基硅烷如巯基甲基三乙氧基硅烷、巯甲基三乙氧基硅烷、β-巯乙基三甲氧基硅烷、β-巯乙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三丙氧基硅烷、γ-巯丙基三异丙氧基硅烷和γ-巯丙基三丁氧基硅烷;(巯烷基)烷基二烷氧基硅烷如β-巯乙基甲基二甲氧基硅烷、β-巯乙基甲基二乙氧基硅烷、γ-巯丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-巯丙基甲基二乙氧基硅烷和γ-巯丙基甲基二丙氧基硅烷;和相应的巯烷基二烷基(单)烷氧基硅烷。
用于本发明的含异氰酸酯-活性基团的烷氧基硅烷(Al-d)优选为容易反应且因其在市场上广泛分布非常容易获得的含氨基的烷氧基硅烷(Al-d1)。在含氨基的烷氧基硅烷(Al-d1)中,具有至少一个伯氨基作为异氰酸酯活性基团的含氨基的烷氧基硅烷的优选例子是N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和γ-氨丙基三甲氧基硅烷。具有仅仲氨基作为异氰酸酯-活性基团的含氨基的烷氧基硅烷包括N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和N-正丁基-3-氨丙基三甲氧基硅烷。
含氨基的烷氧基硅烷(Al-d1)也可为具有至少一个仲氨基作为异氰酸酯-活性基团的烷氧基甲硅烷基化合物(以下又称为“含酯改性氨基烷氧基硅烷(Al-d4)”),如上面列举的具有至少一个伯氨基作为异氰酸酯-活性基团的烷氧基甲硅烷基化合物(以下又称为“含伯氨基的烷氧基硅烷”)与不饱和羧酸酯(Al--d3)的反应产品。含伯氨基的烷氧基硅烷优选具有伯氨基和仲氨基作为异氰酸酯-活性基团。这种酯改性含氨基的烷氧基硅烷(Al-d4)的例子是含仲氨基的烷氧基甲硅烷基化合物,如具有至少一个伯氨基的烷氧基甲硅烷基化合物与)与不饱和羧酸酯(Al--d3)的反应产品,其中含仲氨基的烷氧基甲硅烷基化合物,如包括伯氨基和仲氨基的烷氧基甲硅烷基化合物与羧酸酯(Al--d3)的反应产品,是更优选的。
酯改性含氨基的烷氧基硅烷(Al-d4)的例子包括式(4a)表示的含氨基的烷氧基甲硅烷,其中Y由式(5a)表示,其中R6和R8彼此相同或不同,各自表示氢原子或烷基;R7为氢原子、烷基、芳基、烷氧基羰基、芳氧基羰基或环烷基氧基羰基;R9为氢原子;和Z为烷氧基羰基、芳氧基羰基或环烷基氧基羰基。
用于酯改性含氨基的烷氧基硅烷(Al--d4)的不饱和羧酸酯(Al-d3)无特殊限制,只要它们为相应于不饱和羧酸的化合物即可,除了至少一个、优选所有不饱和羧酸中的羧基为酯形式即可。不饱和羧酸酯(Al-d3)可为不饱和单羧酸酯和不饱和聚羧酸酯中的任何一种。这些不饱和羧酸酯(Al-d3)中的每一种可单独或组合使用。
不饱和羧酸酯(Al-d3)优选为其中含羧基或相应酯键的基团直接与构成碳-碳双键的碳原子键合。相应的含酯键基团的例子是烷氧基羰基、环烷基氧基羰基和芳氧基羰基。这些化合物包括例如不饱和单羧酸酯如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、巴豆酸酯、异巴豆酸酯、2-丁烯酸酯、3-甲基-2-丁烯酸酯、2-戊烯酸酯、2-辛烯酸酯和肉桂酸酯;以及不饱和二羧酸的酯如马来酸酯(单-或二-酯)、富马酸酯(单-或二-酯)和衣康酸酯(单-或二-酯)。
不饱和羧酸酯中的酯部分包括脂族烃酯,包括烷基酯如甲酯、乙酯、丙酯、异丙酯、丁酯、异丁酯、仲丁酯、叔丁酯、戊酯、异戊酯、己酯、庚酯、辛酯、2-乙基己酯、壬酯、癸酯、异癸酯、十一烷基酯、十二烷基酯、十三烷基酯、十四烷基酯、十六烷基酯和十八烷基酯;脂环族烃的酯,包括环烷基酯,如环己基酯、异冰片酯、冰片酯、二环戊二烯基酯、二环烯酯、二环戊烯酯和三环癸烯酯;和芳香烃的酯,包括芳香族酯,如苯基酯和苄基酯。多酯部分(若存在)可彼此相同或不同。
在上面的示例性不饱和羧酸酯中,丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯(它们合称为“(甲基)丙烯酸酯”),和马来酸二酯优选作为不饱和羧酸酯(Al-d3)。(甲基)丙烯酸酯包括(甲基)丙烯酸烷基酯如(甲基)丙烯酸甲酯酯、(甲基)丙烯酸乙酯酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸酯己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙戊烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯和(甲基)丙烯酸十八烷基酯。马来酸二酯的例子包括马来酸二烷基酯如马来酸二甲基、马来酸二乙酯、马来酸二丁酯、马来酸二己酯、马来酸二辛酯、马来酸二(2-乙基己酯)、马来酸二-十二烷基酯和马来酸二-十八烷基酯。
更具体地,具有至少一个仲氨基作为异氰酸酯活性基团的烷氧基甲硅烷基化合物[酯改性含氨基的烷氧基硅烷(Al-d4)],如含伯氨基的烷氧基硅烷与不饱和羧酸酯(Al-d3)之间的反应产品包括其中处于不饱和羧酸酯(Al-d3)中碳-碳双键的碳原子与含伯氨基的烷氧基硅烷中氨基的至少一个氮原子键合。换言之,这种酯改性含氨基的烷氧基硅烷(Al-d4)为化合物,如其中含伯氨基的烷氧基硅烷中的氨基氮原子与不饱和羧酸酯(Al-d3)的不饱和键(碳-碳双键)键合的Michael加成反应产品。该反应可在溶剂存在或不存在下进行。该反应可在加热和/或在加压(在荷载)下进行。
具体地,当含伯氨基的烷氧基硅烷为式(6a)表示的仅具有一个伯氨基作为异氰酸酯-活性基团的烷氧基甲硅烷基化合物;和不饱和羧酸酯(Al-d3)为下式(7)表示的不饱和羧酸酯时:
其中R19和R20彼此相同或不同并且各自表示氢原子或烷基;R20表示烷基、芳基或环烷基;R22表示氢原子、烷基、芳基、烷氧基羰基、芳氧基羰基或者环烷基氧基羰基,酯改性含氨基的烷氧基硅烷(Al-d4)可由下式(8)表示:
其中R14至R16、R19至R22和“m”为上面定义的。当含伯氨基的烷氧基硅烷为下式(6b)表示的具有伯氨基和仲氨基作为异氰酸酯-活性基团的烷氧基甲硅烷基化合物和不饱和羧酸酯(Al-d3)为下式(7)表示的不饱和羧酸酯时,酯改性含氨基的烷氧基硅烷(Al-d4)可由下式(9a)或式(9b)表示
其中R14至R17,R19至R22和“m”为上面定义的。
在式(7)、(8)、(9a)和(9b)中,R14至R17和“m”为上面定义的。具体地,作为R14的烷基优选为具有约1至约4个碳原子的烷基,如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基或叔丁基。作为R15的烷基可与作为R14的烷基相同,其中优选甲基或乙基。作为R16的亚烷基优选为具有约1至约3个碳原子的亚烷基,如亚甲基、亚乙基或三亚甲基。作为R17的亚烷基,与作为R16的亚烷基一样,可为具有约1至约4个碳原子的烷基。重复数“m”为1至3的整数。
作为R19的烷基可为例如具有约1至约2个碳原子的烷基,如甲基或乙基。作为R20的烷基可为例如具有约1至约20个碳原子的烷基,如甲基、乙基、丙基、丁基、异丁基、叔丁基、己基、辛基或2-乙基己基。作为R20的芳基包括苯基,作为R20的环烷基包括环己基。作为R21的烷基可为例如具有约1至约6个碳原子的烷基,如甲基、乙基、丙基、丁基、异丁基、叔丁基或己基。作为R22的烷基可为例如具有约1至约2个碳原子的烷基,如甲基或乙基。作为R22的芳基包括苯基。作为R22的烷氧基羰基、芳氧基羰基和环烷基氧基羰基的烷基部分、芳基部分和环烷基优选分别为上述作为R20的烷基、芳基和环烷基。
用于本发明的含氨基的烷氧基硅烷(Al-d)优选为含至少一个仲氨基的烷氧基甲硅烷基化合物,其中更优选式(8)和(9b)表示的酯改性烷氧基硅烷(Al-d4)。
含异氰酸酯-活性基团的烷氧基硅烷(Al-d)的优选例子为式(6a)至(6d)表示的含异氰酸酯-活性基团的烷氧基硅烷(含氨基或者含巯基的烷氧基硅烷)和酯改性烷氧基硅烷(Al-d4),其中更优选式(8)、(9a)和(9b)表示的酯改性烷氧基硅烷(Al-d4)。
含至少一个亲水基团的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物(Al)
含至少一个亲水基团的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物(Al)为异氰酸酯-活性化合物(Al-a)、异氰酸酯活性化合物(Al-b)、多异氰酸酯(Al-c)和含异氰酸酯-活性基团的烷氧基硅烷(Al-d)的反应产品,并且如上所述,为在分子中具有至少一个衍生自异氰酸酯-活性化合物(Al-b)的亲水基团(优选阴离子基团)和在分子中具有至少一个衍生自分子中含异氰酸酯活性基团的烷氧基硅烷(Al-d)的烷氧基甲硅烷基(优选在主链末端)的氨基甲酸酯预聚物。含至少一个亲水基团的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物(Al)可进一步包括一个或多个侧链和/或基团,包括衍生自含含异氰酸酯-活性基团的烷氧基硅烷(Al-d)的不饱和羧酸酯部分的侧链(酯基,即具有酯键的基团)。
含至少一个亲水基团的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物(Al)可为例如具有至少一个末端烷氧基甲硅烷基并包括至少一个亲水基团的预聚物,如含亲水基团的氨基甲酸酯预聚物与含异氰酸酯-活性基团的烷氧基硅烷(Al-d)之间的反应产品,含亲水基团的氨基甲酸酯预聚物的末端异氰酸酯至少部分被烷氧基甲硅烷基化,且含亲水基团的氨基甲酸酯预聚物为异氰酸酯-活性化合物(Al-a、异氰酸酯活性化合物(Al-b)和多异氰酸酯(Al-c)之间的反应产品。
更具体地,含亲水基团的氨基甲酸酯预聚物为异氰酸酯-活性化合物(Al-a)、异氰酸酯-活性化合物(Al-b)和多异氰酸酯(Al-c)之间的反应产品,并且该反应可按照多元醇化合物与多异氰酸酯化合物反应生成异氰酸酯预聚物的已知或常规方法进行。含亲水基团的氨基甲酸酯预聚物优选具有至少一个末端异氰酸酯基团。
聚合催化剂可用于在异氰酸酯-活性化合物(Al-a)、异氰酸酯-活性化合物(Al-b)和多异氰酸酯(Al-c)混合或反应式促进反应。该反应或混合可在溶剂中进行。
含亲水基团的氨基甲酸酯预聚物与含异氰酸酯-活性基团的烷氧基硅烷(Al-d)之间的反应可通过混合两种组分和非必要地加热该混合物进行。具有末端烷氧基甲硅烷基的含亲水基团的氨基甲酸酯预聚物可通过至少部分烷氧基甲硅烷基化末端异氰酸酯制备,如含亲水基团的氨基甲酸酯预聚物与含异氰酸酯-活性基团的烷氧基硅烷(Al-d)之间的反应结果。聚合催化剂可按照如上所述用于混合或反应中。可将一种或多种溶剂用于混合或反应中。
聚合催化剂可为例如用于多醇混合物与多异氰酸酯化合物之间的反应的已知或常规聚合催化剂(固化催化剂)。聚合催化剂的更具体例子为有机锡化合物、金属配合物、胺化合物和其它碱性化合物,和有机磷酸酯化合物。有机锡化合物的例子包括二月桂酸二丁基锡、马来酸二丁基锡、邻苯二甲酸二丁基锡、辛酸亚锡、甲醇二丁基锡、二乙酰乙酸二丁基锡和diversatate二丁基锡。金属配合物的例子是钛酸酯化合物如钛酸四丁酯、钛酸四异丙基酯和钛酸三乙醇胺;羧酸的金属盐如辛酸铅、萘甲酸铅和萘甲酸钴;和乙酰丙酮酸金属配合物如乙酰丙酮酸铝配合物和乙酰丙酮酸钒配合物。胺化合物和其它碱性化合物包括,例如氨基硅烷,如γ-氨丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷;季铵盐如氯化四甲基铵和氯化苯甲烃铵;和各自包含多个氮原子的直链或环状叔胺或季铵盐,例如作为商品名“DABCO”系列和“DABCO BL”系列购自Sankyo Air Products Co.,Ltd.的产品,和1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯。有机磷酸酯化合物包括磷酸单甲酯、磷酸二正丁酯和磷酸三苯酯。
可制备含至少一个亲水基团的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物(Al)(特别是含至少一个亲水基团并具有至少一个末端烷氧基甲硅烷基的氨基甲酸酯聚合物)。在这些混合工艺中,混合各组分的顺序无具体限制。然而,为有效生产含至少一个亲水基团的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物(Al),优选通过如下制备具有末端烷氧基甲硅烷基的水基团的氨基甲酸酯预聚物:将多异氰酸酯(Al-c)加入异氰酸酯-活性化合物(Al-a)和异氰酸酯-活性化合物(Al-b)的混合物中,和若必要向其中加入聚合催化剂以进行反应由此开始制备含亲水基团的氨基甲酸酯预聚物;并将含异氰酸酯-活性基团的烷氧基硅烷(Al-d)加入该反应混合物中,由此制备具有末端烷氧基甲硅烷基的含亲水基团的氨基甲酸酯预聚物。
这些组分即异氰酸酯-活性化合物(Al-a)、异氰酸酯-活性化合物(Al-b)、多异氰酸酯(Al-c)和含异氰酸酯-活性基团的烷氧基硅烷(Al-d)在含至少一个亲水基团的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物(Al)中的比例无具体限制。例如,多异氰酸酯(Al-c)与异氰酸酯-活性化合物(Al-a)和异氰酸酯-活性化合物(Al-b)总量的比例可在这样的范围内选取:多异氰酸酯(Al-c)中的异氰酸酯当量与异氰酸酯-活性化合物(Al-a)和异氰酸酯-活性化合物(Al-b)中的异氰酸酯-活性基团的当量比例[NCO/(NCO-活性基团)]大于1并且等于或低于2.0,优选1.02至1.5,更优选1.05至1.4。若NCO与NCO-活性基团的比例过大(例如若其超过2.0(当量计)),则分散性会降低。相反,若其过小(例如其为1或更低(按当量计),则不能足够引入甲硅烷基,并且可降低物理性能。
此外,多异氰酸酯(Al-c)可按照这样的比例包含:含亲水基团的氨基甲酸酯预聚物具有异氰酸酯含量0.3至7.0质量%,优选0.4至4.0质量%,更优选0.5至3.0质量%。若异氰酸酯含量过大(例如若超过7、0质量%),则分散性会降低。相反,若异氰酸酯含量过小(例如,若低于0.3质量%),则反应时间非常长,并且不能足够引入甲硅烷基,由此降低耐水性。
异氰酸酯-活性化合物(Al-b)优选以这样的比例包含,阴离子基团,若作为含至少一个亲水基团的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物(Al)[即含阴离子基团的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物(Al)]的亲水基团包含,为0.4meq/g或更多,例如0.4至0.7meq/g,优选0.4至0.6meq/g。若阴离子基团含量过大,则耐水性会降低。相反,若阴离子含量过小(例如若其低于0.4meq/g),则分散稳定性会降低。
含异氰酸酯-活性基团的烷氧基硅烷(Al-d)优选以这样的比例包含,含至少一个亲水基团的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物(Al)的硅原子含量为例如0.02至10质量%,优选0.03至3质量%,更优选0.05至2质量%。若硅原子含量过大(例如,若其超过10质量%),则所得组合物可具有降低的稳定性。相反,若其过小(例如若其低于0.2质量%),则不能形成共聚物或者三聚物,并且不能得到预期的优点。
若使用,不饱和羧酸酯(Al-d3)优选应使至少一个仲氨基保留在酯改性含氨基的烷氧基硅烷(Al-d4)中。例如,该量可在烷氧基硅烷中每摩尔含伯氨基和仲氨基约0.8至约2mol%范围内选取。不饱和羧酸酯(Al-d3)可在保留至少一个仲氨基下用于反应中。
任何溶剂可用于制备氨基甲酸酯聚合物(A)[特别是包含至少一个亲水基团的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物(Al)],如用于制备含亲水基团的氨基甲酸酯预聚物的溶剂和用于含亲水基团的氨基甲酸酯预聚物与含异氰酸酯-活性基团的烷氧基硅烷(Al-d)反应的溶剂。其例子包括有机溶剂如丙酮、甲基乙基酮和甲基异丁基酮;和吡咯烷酮如N-甲基吡咯烷酮。有机溶剂(若使用)可在制备具有至少一个含硅的可水解基团的氨基甲酸酯聚合物后通过已知方法(包括蒸馏法如真空蒸馏)从反应混合物中除去。
当按照本发明通过包括下面具体描述的步骤(X)和(Y)的生产乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物制备乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物时,用于制备氨基甲酸酯聚合物(A)[特别是含至少一个亲水基团的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物(Al)]的溶剂,优选为将在步骤(Y)中进行的聚合的烯属不饱和单体(B)(乙烯基单体组分)。当通过使用烯属不饱和单体(B)作为溶剂制备氨基甲酸酯聚合物(A)时,可将制备氨基甲酸酯聚合物(A)后的反应混合物直接用于步骤(X)中。具体地,通过将用烯属不饱和单体(B)作为溶剂制备氨基甲酸酯聚合物(A)之后的反应混合物直接分散于水中,由此将氨基甲酸酯聚合物(A)与作为溶剂的烯属不饱和单体(B)一起分散或者溶解于水中,制备进一步包含烯属不饱和单体(B)的氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液。此外,在步骤(X)中获得的含水分散液或水溶液中的烯属不饱和单体(B)[即在制备氨基甲酸酯聚合物(A)中用作溶剂的烯属不饱和单体(B)可在制备(Y)中制备烯属不饱和单体(B)时用作单体组分(乙烯基单体组分)。将烯属不饱和单体(B)在制备氨基甲酸酯聚合物(A)中用作溶剂,排除了除去溶剂的需要,并且烯属不饱和单体(B)可用于步骤(X)和步骤(Y)中,按原样包含在体系中。因此,乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物可在不仅对人体而且对于环境非常好这样的条件下生产。此外,它们可在短时间内以低成本生产。
部分或者所有烯属不饱和单体(B)(若使用)可在制备氨基甲酸酯聚合物(A)用作溶剂。当将部分烯属不饱和单体(B)在制备氨基甲酸酯聚合物(A)中用作溶剂时,剩余的烯属不饱和单体(B)可在步骤(Y)中例如通过一步加入工艺或者滴加加入工艺引入体系中以进行烯属不饱和单体(B)的聚合。
用于本发明的优选氨基甲酸酯聚合物(A)为具有至少一个含硅的可水解基团的氨基甲酸酯聚合物,其衍生自作为含异氰酸酯-活性基团的烷氧基硅烷(Al-d)的式(6a)至(6d)表示的含氨基的烷氧基甲硅烷基化合物或含巯基的烷氧基甲硅烷基化合物或酯改性含氨基的烷氧基硅烷(Al-d4)。在这些含氨基的烷氧基硅烷(Al-d4)中,更优选由式(8)、(9a)和(9b)表示的酯改性的烷氧基硅烷(Al-d4)。
烯属不饱和单体(B)
烯属不饱和单体(B)每分子包含至少一个含烯属不饱和键的基团。这些烯属不饱和单体(B)没有特别限制,只要它们是每分子含有至少一个烯属不饱和键(烯属碳-碳双键)的单体(乙烯基单体组分)。这些烯属不饱和单体(B)可单独或组合使用。
烯属不饱和单体(B)中含烯属不饱和键的基团没有特别限制,只要其是含有烯属不饱和键(烯属碳-碳双键)的基团。其例子是乙烯基;和1-烷基乙烯基例如1-甲基乙烯基(异丙烯基)和1-乙基乙烯基。该含烯属不饱和键的基团优选是乙烯基和/或异丙烯基,其中更优选乙烯基。
特别地,可以从以下烯属不饱和单体(可聚合的不饱和单体)中适宜地选择烯属不饱和单体(B):例如丙烯酸类单体、含羧基的单体、含酸酐基团的单体、含羟基的单体、含环氧基的单体、含氨基的单体、含氰基的单体、苯乙烯类单体、烯烃类单体、乙烯基酯、乙烯基醚、烷氧基烷基(甲基)丙烯酸酯单体、(N-取代的)丙烯酰胺单体、N-乙烯基内酰胺、含杂环的乙烯基单体、亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯单体、含磺基的乙烯基单体、含磷酸酯基团的乙烯基单体、含卤原子的乙烯基单体,和多官能单体。这些烯属不饱和单体(B)的特定例子在下面列出。
除了含有烯属碳-碳双键的基团(例如乙烯基)之外,该烯属不饱和单体(B)可以进一步包含一个或多个例如活性或非活性基团的基团。在这些另外的基团当中,优选的是非活性基团。这些另外的基团的例子是:取代的氧基羰基例如烷氧基羰基、环烷基氧基羰基和芳氧基羰基;羧基;羟基;环氧基;氨基;氨烷基羰基;氰基;烃基例如烷基、芳基和环烷基;酰基;酰氧基;取代的羰基氧基例如烷基羰基氧基;环烷基羰基氧基和芳基羰基氧基;取代的氧基例如烷氧基、环烷基氧基和芳氧基;取代的氨基羰基例如二烷基氨基-羰基;含杂环的基团;异氰酸酯基团;桥氧基;磺基;磷酸酯基团;和卤原子。烯属不饱和单体(B)可以各自单独或者组合含有一个或多个这些基团。这些基团可以各自进一步含有一个或多个带有或不带有中间的二价基团的基团。当含有活性基团时,其主要是除了与含硅的可水解基团反应的官能团之外的基团。
在本发明中,可以优选将丙烯酸类单体用作烯属不饱和单体(B)。特别地,烯属不饱和单体(B)优选包含至少一种丙烯酸类单体。
特别地,丙烯酸类单体包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯[(甲基)丙烯酸酯]。(甲基)丙烯酸酯的例子包括(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸环烷基酯,和(甲基)丙烯酸芳基酯。
(甲基)丙烯酸烷基酯的例子包括(甲基)丙烯酸C1-20烷基酯,例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸十三烷酯、(甲基)丙烯酸十四烷酯、(甲基)丙烯酸十五烷酯、(甲基)丙烯酸十六烷酯、(甲基)丙烯酸十七烷酯、(甲基)丙烯酸十八烷酯、(甲基)丙烯酸十九烷酯和(甲基)丙烯酸二十烷酯。在它们当中,优选(甲基)丙烯酸C1-6烷基酯,更优选(甲基)丙烯酸C1-4烷基酯。
(甲基)丙烯酸环烷基酯包括(甲基)丙烯酸环己酯。(甲基)丙烯酸芳基酯包括(甲基)丙烯酸苯酯。
在本发明中,除了丙烯酸类单体之外,优选将能够与丙烯酸类单体共聚的烯属不饱和单体(可共聚的不饱和单体)用作烯属不饱和单体(B)。可以将公知或常规的可共聚的不饱和单体用作该可共聚的不饱和单体。可共聚的不饱和单体的特定例子包括:含羧基的单体例如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸,和(甲基)丙烯酸羧基烷基酯,包括丙烯酸羧乙酯;含酸酐基团的单体例如马来酸酐和衣康酸酐;含羟基的单体例如(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯、(甲基)丙烯酸羟己酯和(甲基)丙烯酸羟辛酯;含环氧基的单体例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯;含氨基的单体例如(甲基)丙烯酸氨乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨乙酯和(甲基)丙烯酸叔丁基氨乙酯;含氰基的单体例如丙烯腈和甲基丙烯腈;苯乙烯类单体例如苯乙烯和α-甲基苯乙烯;烯烃类单体例如乙烯、丙烯、异丙烯、丁二烯和异丁烯;乙烯基酯例如乙酸乙烯酯和丙酸乙烯酯;乙烯基醚例如甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚和丁基乙烯基醚;(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯单体例如(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯和(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯;(N-取代的)丙烯酰胺单体例如(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丁基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺和N--羟甲基丙烷(甲基)丙烯酰胺;N-乙烯基羧酸酰胺;N-乙烯基内酰胺例如N-乙烯基己内酰胺;含杂环的乙烯基单体例如N-乙烯基吡啶、N-乙烯基嘧啶、N-乙烯基吡嗪、N--乙烯基吡咯、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基吡咯烷酮、N-(1-甲基乙烯基)吡咯烷酮、N-乙烯基呱啶酮、N--乙烯基呱嗪、N-乙烯基噁唑和N-乙烯基吗啉;(甲基)丙烯酸亚烷基二醇酯单体例如(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸聚丙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙二醇酯和(甲基)丙烯酸甲氧基聚丙二醇酯;含磺基的乙烯基单体例如苯乙烯磺酸和烯丙基磺酸;含磷酸酯基团的乙烯基单体例如2-羟乙基丙烯酰基磷酸酯;和含卤原子的乙烯基单体例如氯乙烯。
可共聚的不饱和单体还包括适宜地选择的多官能单体例如二(甲基)丙烯酸己二醇酯、二(甲基)丙烯酸(聚)乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸(聚)丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、二(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、丙烯酸环氧酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸氨基甲酸酯、二乙烯基苯、二(甲基)丙烯酸丁酯和二(甲基)丙烯酸己酯。
当然,这些可共聚的不饱和单体的每一种可单独或组合使用。
化合物(C)
含有至少一个与含硅的可水解基团反应的官能团和至少一个与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的化合物(C)(以下又称为“化合物(C)”)没有特别限制,只要它们是例如每分子含有至少一个与含烯属不饱和键的基团(以下又称为“不饱和键-活性基团”)反应的官能团和至少一个与含硅的可水解基团(以下又称为“水解-活性基团”)反应的官能团的单体组分的化合物。这些化合物(C)的每一种可单独或组合使用。
化合物(C)中与含烯属不饱和键的基团(不饱和键-活性基团)反应的官能团没有特别限制,只要它们是与含烯属不饱和键(烯属碳-碳双键)的基团反应的官能团。该官能团优选能够与该基团进行加成反应或者聚合反应。不饱和键-活性基团的例子是含烯属不饱和键的基团和巯基,并且这些含烯属不饱和键的基团和巯基被有利地使用。作为不饱和键-活性基团的含烯属不饱和键的基团没有特别限制,只要它们是如上所述的含烯属不饱和键(烯属碳-碳双键)的基团。其例子包括乙烯基;和1-烷基乙烯基例如1-甲基乙烯基(异丙烯基)和1-乙基乙烯基,其中优选乙烯基和异丙烯基,更优选乙烯基。
化合物(C)中与含硅的可水解基团(水解-活性基团)反应的官能团没有特别限制,只要它们是与含硅的可水解基团反应的官能团。该官能团优选能够与该基团进行水解反应。其优选的例子是含硅的可水解基团。
因此,化合物(C)可以是含有含硅的可水解基团和含烯属不饱和键的基团的化合物(含有含烯属不饱和键的基团的硅烷化合物)和含有含硅的可水解基团和巯基的化合物(含有巯基的硅烷化合物)。
作为化合物(C)中的水解-活性基团的含硅的可水解基团优选是如上所述的可水解甲硅烷基,在它们当中更优选烷氧基甲硅烷基。烷氧基甲硅烷基中优选的烷氧基的例子是含有1-4个碳原子的烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基和叔丁氧基。在它们当中,更优选甲氧基、乙氧基和丙氧基,进一步优选甲氧基和乙氧基。这些烷氧基自然可以是含有5个或更多个碳原子的烷氧基。
一般而言,1-3个,优选2或3个烷氧基连接在一个硅原子上。每一烷氧基可单独或组合使用。即,可以将多个烷氧基或者不同的烷氧基连接在一个硅原子上。
因此,化合物(C)中优选的水解-活性基团的例子是由下式(10)表示的活性甲硅烷基
其中R23表示氢原子或烃基。
作为式(10)中的R23的烃基包括,例如脂族烃基、脂环族烃基和芳香族烃基。R23中脂族烃基的例子包括含有约1-约20个碳原子的烷基,例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、正戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基和十八烷基。作为R23的脂族烃基还可以是,例如对应于这些烷基的链烯基、链二烯基和炔基,其中不饱和键的位置没有特别限制。
作为R23的脂环族烃基包括例如,含有约5-约10个构成环的碳原子的环烷基如环己基;和含有多环的烃环,包括桥接的环例如降冰片烷中的烃环的基团作为R23的芳香族烃基包括例如,芳基如苯基和萘基。芳香族烃基中的芳环可以是苯环和稠合的碳环,包括各自包含2-10个4-至7-元稠合的碳环的稠合碳环,例如萘环。
优选的R23的例子包括烃基,包括脂族烃基例如烷基。在它们当中,优选含有约1-约10个碳原子的烷基,更优选含有约1-约6个碳原子的烷基,通常优选含有约1-约4个碳原子的烷基。
作为R23的烃基可以含有一个或多个取代基。作为R23的烃基可以通过一般为中间的取代基与另一个烃基组合以形成环,例如芳环或非芳环。
由式(10)表示的活性甲硅烷基可以含有至少一个在一个硅原子中表现出反应活性的“-OR23”基团。可以将一个、两个或三个“-OR23”基团连接在一个硅原子上。如果连接在一个硅原子上,则多个“-OR23”基团可以彼此相同,或部分不同或者完全不同。当一个或两个“-OR23”基团连接在一个硅原子上时,一个或两个基团例如氢原子或烃基可以与硅原子相连。活性甲硅烷基的特定例子包括由下式(10a)和(10b)表示的活性甲硅烷基:
其中R24表示氢原子或烃基;R23如上定义;p1为1或2;p2为1、2或3,其中每一个R23和R24可以连接在与相同或不同的硅原子相连的R23或R24上。
在式(10a)和(10b)中作为R24的烃基可以如同为作为R23的烃基,例如脂族烃基、脂环族烃基和芳香族烃基。特别地,作为R24的脂族烃基包括含有约1-约20个碳原子的烷基,例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、正戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基和十八烷基;以及对应于这些烷基的链烯基、链二烯基和炔基。例如,作为R24的脂族烃基的链烯基可以是含有端碳-碳双键(烯属碳-碳双键)的链烯基或者在分子内含有碳-碳双键(非-烯属碳-碳双键)的链烯基。因此,作为R24的脂族不饱和烃基中的不饱和键的位置没有特别限制。
作为R24的脂环族烃基和芳香族烃基可以如同为所列出的作为R23的脂环族烃基和芳香族烃基。
作为R24,优选的是烃基,包括脂族烃基例如烷基。在它们当中,优选含有约1-约10个碳原子的烷基,更优选含有约1-约6个碳原子的烷基,通常优选含有约1-约4个碳原子的烷基。
在式(10a)和(10b)中作为R23和R24的烃基可以各自4含有一个或多个取代基。作为R23和R24的这些烃基的每一个可以通过一般为中间的取代基与另一个烃基(例如作为与另一个硅原子相连的R23或R24的烃基)组合以形成环,例如芳环或非芳环。
基团R23可以与连接在相同或不同硅原子上的R23或R24组合,并且R24可以与连接在相同或不同硅原子上的R23或R24组合。当R23或R24与连接在另一个硅原子上的R23或R24组合时,该硅原子可以是相同分子中的硅原子或者不同分子中的硅原子。如果与连接在相同分子中的硅原子上的R23或R24组合,则R23或R24形成环。如果与连接在不同分子中的硅原子上的R23或R24组合,则R23或R24形成交联结构(桥接结构)。
数值p1为1或2,并且优选为2。当p1为2时,意味着在式(10a)中没有R24但有两个“-OR23”基团连接在硅原子上。
数值p2为1、2或3,并且优选为2或3。
当p2为3时,意味着在式(10b)中没有R24但有三个“-OR23”基团连接在硅原子上。
含有由式(10a)表示的活性甲硅烷基作为活性基团的这类化合物可以含有由式(10a)表示的活性甲硅烷基作为重复单元或部分重复单元,或者作为不是重复单元或部分重复单元的单个二价基团。
可以将由式(10b)表示的活性甲硅烷基或另一个基团连接在由式(10a)表示的活性甲硅烷基的另一端。
活性甲硅烷基优选是由式(10b)表示的活性甲硅烷基。由式(10b)表示的活性甲硅烷基的特定例子包括:三烷氧基甲硅烷基,例如三甲氧基甲硅烷基、三乙氧基甲硅烷基、三丙氧基甲硅烷基、三异丙氧基甲硅烷基、三丁氧基甲硅烷基、三异丁氧基甲硅烷基、三(仲丁氧基)甲硅烷基,和三(叔丁氧基)甲硅烷基;烷基二烷氧基甲硅烷基,例如甲基二甲氧基甲硅烷基、甲基二乙氧基甲硅烷基、甲基二丙氧基甲硅烷基、甲基二丁氧基甲硅烷基、乙基二甲氧基甲硅烷基、乙基二乙氧基甲硅烷基、乙基二丙氧基甲硅烷基、乙基二丁氧基甲硅烷基、丙基二甲氧基甲硅烷基、丙基二乙氧基甲硅烷基、丙基二丙氧基甲硅烷基,和丙基二丁氧基甲硅烷基;对应的二烷基(单)烷氧基甲硅烷基;以及对应于这些烷基二烷氧基甲硅烷基和二烷基(单)烷氧基甲硅烷基的二烷氧基甲硅烷基和烷氧基甲硅烷基,除了氢原子代替烷基之外。由式(10b)表示的活性甲硅烷基进一步包括对应于三烷氧基甲硅烷基、烷基二烷氧基甲硅烷基和二烷基(单)烷氧基甲硅烷基的含羟基的甲硅烷基,除了由于水解羟基代替至少一个烷氧基之外。
作为化合物(C)的包含如上所述的活性甲硅烷基的化合物(以下又称为“含活性甲硅烷基的化合物”)每分子只必须包含至少一个与含烯属不饱和键的基团(不饱和键-活性基团)反应的官能团和至少一个由式(10)表示的活性甲硅烷基。含活性甲硅烷基的化合物的例子是其中在有或没有中间的二价有机基团的情况下由式(10a)或(10b)表示的活性甲硅烷基与不饱和键-活性基团组合的含活性甲硅烷基的化合物。
如上所述,不饱和键-活性基团的例子包括含烯属不饱和键的基团,这些包括乙烯基,和1-烷基乙烯基例如1-甲基乙烯基(异丙烯基)和1-乙基乙烯基—其中优选乙烯基和异丙烯基,更优选乙烯基;以及巯基。
二价有机基团的例子包括:单独包含烃基的二价烃基,例如亚烷基、亚芳基、亚烷基-亚芳基,和亚烷基-亚芳基-亚烷基;以及包含一个或多个二价烃基和一个或多个其它二价基团的组合的二价有机基团,例如亚烷基-氧基-亚烷基、亚烷基-羰基-氧基-亚烷基,亚烷基-氧基-羰基-亚烷基、氧基-亚烷基,羰基-氧基-亚烷基、氧基-羰基-亚烷基、氧基-亚芳基、羰基-氧基-亚芳基、氧基-羰基-亚芳基,和亚烷基-氧基--羰基-亚芳基-羰基-氧基-亚烷基。其它二价基团的例子是氧基、羰基、羰基-氧基、氧基-羰基、氧基-羰基-氧基、硫氧基、硫代羰基、硫代羰基-氧基、羰基-硫氧基、氧基-硫代羰基-氧基、硫氧基-羰基-硫氧基、含酰胺键的基团例如-NHCO-基团和-CONH-基团、含酰亚胺键的基团(-CONHCO-基团)、含脲键的基团例如-NHCOO-基团和-OCONH-基团、含脲键的基团(-NHCONH-基团;含脲键的基团)。
在作为通过中间的二价基团与活性甲硅烷基相连的不饱和键-活性基团的含烯属不饱和键的基团当中,包含通过中间的二价基团组合的乙烯基的基团包括例如,乙烯基-烷基例如烯丙基(2-丙烯基);乙烯基-(烷基)-芳基例如乙烯基-苯基和烯丙基-苯基;乙烯基-(烷基)-环烷基例如乙烯基-环己基和烯丙基-环己基;(甲基)丙烯酰基(丙烯酰基和甲基丙烯酰基);(甲基)丙烯酰氧基烷基例如(甲基)丙烯酰氧基乙基和(甲基)丙烯酰氧基丙基;(甲基)丙烯酰氧基芳基例如(甲基)丙烯酰氧基苯基;和乙烯基-(烷基)-氧基羰基-亚苯基-羰基氧基-烷基例如乙烯基-氧基羰基-亚苯基-羰基氧基-乙基、乙烯基--氧基羰基-亚苯基-羰基氧基-丙基、烯丙基氧基羰基-亚苯基-羰基氧基-乙基,和烯丙基-氧基羰基-亚苯基-羰基氧基-丙基。作为包含通过中间的二价基团组合的含烯属不饱和键基团的基团的包含通过中间的二价基团组合的1-烷基乙烯基(例如1-甲基乙烯基)的基团包括对应于包含通过中间的二价基团组合的乙烯基的基团的那些。
包含巯基作为通过中间的二价基团组合的不饱和键-活性基团的基团包括对应于包含含烯属不饱和键的基团作为通过中间的二价基团组合的不饱和键-活性基团的上述基团的那些基团,例如巯基烷基、巯基-(烷基)-芳基和巯基-(烷基)-环烷基。
作为用于本发明的化合物(C)的含活性甲硅烷基的化合物优选是其中在有或没有中间的二价有机基团的情况下乙烯基作为不饱和键-活性基团与由式(10b)表示的活性甲硅烷基中的硅原子相连的烯属不饱和化合物(含乙烯基的硅烷偶联剂);和其中在有或没有中间的二价有机基团的情况下巯基作为不饱和健-活性基团与由式(10b)表示的活性甲硅烷基中的硅原子相连的巯基化合物(含巯基的硅烷偶联剂)。
其中在没有中间的二价有机基团的情况下乙烯基直接与活性甲硅烷基中的硅原子相连的含乙烯基的硅烷偶联剂的例子包括:乙烯基三烷氧基硅烷,例如乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三丙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷和乙烯基三丁氧基硅烷;(乙烯基)烷基二烷氧基硅烷,例如乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基甲基二丙氧基硅烷、乙烯基甲基二异丙氧基硅烷、乙烯基甲基二丁氧基硅烷、乙烯基乙基二甲氧基硅烷、乙烯基乙基二乙氧基硅烷、乙烯基乙基二丙氧基硅烷、乙烯基乙基二异丙氧基硅烷、乙烯基乙基二丁氧基硅烷、乙烯基丙基二甲氧基硅烷、乙烯基丙基二乙氧基硅烷、乙烯基丙基二丙氧基硅烷、乙烯基丙基二异丙氧基硅烷和乙烯基丙基二丁氧基硅烷;和相应的(乙烯基)二烷基(单)烷氧基硅烷。
其中乙烯基通过中间的二价有机基团与活性甲硅烷基中的硅原子相连的含乙烯基的硅烷偶联剂的例子包括相应的包含多种二价有机基团的硅烷偶联剂,其对应于上面列举的其中在没有中间的二价有机基团的情况下乙烯基直接与活性甲硅烷基中的硅原子相连的含乙烯基的硅烷偶联剂。其中乙烯基通过中间的二价有机基团与活性甲硅烷基中的硅原子相连并且其中二价有机基团是亚烷基的含乙烯基的硅烷偶联剂的特定例子包括:乙烯基烷基三烷氧基硅烷,例如乙烯基甲基三甲氧基硅烷、乙烯基甲基三乙氧基硅烷、β-乙烯基乙基三甲氧基硅烷、β-乙烯基乙基三乙氧基硅烷、β-乙烯基乙基三丙氧基硅烷、β-乙烯基乙基三异丙氧基硅烷、β-乙烯基乙基三丁氧基硅烷、γ-乙烯基丙基三甲氧基硅烷、γ-乙烯基丙基三乙氧基硅烷、γ-乙烯基丙基三丙氧基硅烷、γ-乙烯基丙基三异丙氧基硅烷和γ-乙烯基丙基三丁氧基硅烷;(乙烯基烷基)烷基二烷氧基硅烷,例如β-乙烯基乙基甲基二甲氧基硅烷、β-乙烯基乙基甲基二乙氧基硅烷、γ-乙烯基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ--乙烯基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-乙烯基丙基甲基二丙氧基硅烷、γ-乙烯基丙基甲基二异丙氧基硅烷、γ-乙烯基丙基甲基二丁氧基硅烷、γ-乙烯基丙基乙基二甲氧基硅烷、γ-乙烯基丙基乙基二乙氧基硅烷、γ-乙烯基丙基乙基二丙氧基硅烷、γ-乙烯基丙基乙基二异丙氧基硅烷和γ--乙烯基丙基乙基二丁氧基硅烷;以及相应的(乙烯基烷基)二烷基(单)烷氧基硅烷。
其中乙烯基通过中间的二价有机基团与活性甲硅烷基中的硅原子相连并且其中二价有机基团是羰基氧基亚烷基的含乙烯基的硅烷偶联剂的例子包括:(甲基)丙烯酰氧基烷基-三烷氧基硅烷,例如(甲基)丙烯酰氧基甲基-三甲氧基硅烷、(甲基)丙烯酰氧基甲基-三乙氧基硅烷、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-三甲氧基硅烷、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-三乙氧基硅烷、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-三丙氧基硅烷、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-三异丙氧基硅烷、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-三丁氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基-三乙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基-三丙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基-三异丙氧基硅烷和3-(甲基)丙烯酰氧基丙基-三丁氧基硅烷;(甲基)丙烯酰氧基烷基-烷基二烷氧基硅烷,例如(甲基)丙烯酰氧基甲基-甲基二甲氧基硅烷、(甲基)丙烯酰氧基甲基-甲基二乙氧基硅烷、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-甲基二甲氧基硅烷、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-甲基二乙氧基硅烷、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-甲基二丙氧基硅烷、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-甲基二异丙氧基硅烷、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-甲基二丁氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基-甲基二甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基-甲基二乙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基-甲基二丙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基-甲基二异丙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基-甲基二丁氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基-乙基二甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基-乙基二乙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基-乙基二丙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基-乙基二异丙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基-乙基二丁氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基-丙基二甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基-丙基二乙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基-丙基二丙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基-丙基二异丙氧基硅烷和3-(甲基)丙烯酰氧基丙基-丙基二丁氧基硅烷;以及相应的(甲基)丙烯酰氧基烷基-二烷基(单)烷氧基硅烷。
含巯基的硅烷偶联剂的例子包括对应于以上列举的含乙烯基的硅烷偶联剂,例如其中乙烯基通过中间的二价有机基团与活性甲硅烷基中的硅原子相连并且其中二价有机基团是亚烷基的含乙烯基的硅烷偶联剂的那些。含巯基的硅烷偶联剂的特定例子包括:巯基烷基三烷氧基硅烷,例如巯甲基三甲氧基硅烷、巯甲基三乙氧基硅烷、β-巯乙基三甲氧基硅烷、β-巯乙基三乙氧基硅烷、β-巯乙基三丙氧基硅烷、β-巯乙基三异丙氧基硅烷、β-巯乙基三丁氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三丙氧基硅烷、γ-巯丙基三异丙氧基硅烷和γ-巯丙基三丁氧基硅烷;(巯基烷基)烷基二烷氧基硅烷,例如β-巯乙基甲基二甲氧基硅烷、β-巯乙基甲基二乙氧基硅烷、γ-巯丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-巯丙基甲基二乙氧基硅烷、γ--巯丙基甲基二丙氧基硅烷、γ-巯丙基甲基二异丙氧基硅烷、γ-巯丙基甲基二丁氧基硅烷、γ-巯丙基乙基二甲氧基硅烷、γ-巯丙基乙基二乙氧基硅烷、γ-巯丙基乙基二丙氧基硅烷、γ-巯丙基乙基二异丙氧基硅烷和γ-巯丙基乙基二丁氧基硅烷;以及相应的(巯基烷基)二烷基(单)烷氧基硅烷。
一些含活性甲硅烷基的化合物包含在由式(10a)表示的含有活性甲硅烷基的化合物和由式(10b)表示的含有活性甲硅烷基的化合物中。可以将这类化合物适宜地归类为由式(10a)和式(10b)的其中一个表示的含有活性甲硅烷基的化合物。
含有至少一个含硅的可水解基团的硅烷化合物(D)
含有含硅的可水解基团的硅烷化合物(D)(以下又称为“硅烷化合物(D)”)没有特别限制,只要它们是每分子含有至少一个与含硅的可水解基团反应的官能团的硅烷化合物。这些硅烷化合物(D)的每一种可单独或组合使用。
硅烷化合物(D)中含硅的可水解基团优选是可水解的甲硅烷基,其中如上所述更优选烷氧基甲硅烷基。烷氧基甲硅烷基中优选的的烷氧基的例子是含有1-4个碳原子的烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基,仲丁氧基和叔丁氧基,其中更优选甲氧基、乙氧基和丙氧基,尤其优选甲氧基和乙氧基。当然,这些烷氧基可以是含有5个或更多个碳原子的烷氧基。
一般而言,1-3个,优选2或3个烷氧基与一个硅原子相连。每一个烷氧基可单独或组合使用。即,多个烷氧基或不同的烷氧基可与一个硅原子相连。
硅烷化合物(D)可以是例如由下式(11)表示的含有含硅的可水解基团的硅烷化合物:
其中R25表示氢原子或烃基。
在式(11)中作为R25的烃基可以如同为在式(10)中作为R23的烃基,例如脂族烃基、脂环族烃基和芳香族烃基。基团R25优选是烃基,例如脂族烃基,其中通常优选烷基。作为R25的脂族烃基的特定例子包括含有约1-约20个碳原子的烷基,例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、正戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基和十八烷基。在它们当中,含有约1-约10个碳原子的烷基被优选作为R25的脂族烃基,其中更优选含有约1-约6个碳原子的那些,尤其优选含有约1-约4个碳原子的那些。
作为R25的烃基可以含有一个或多个取代基并且可以通过一般为中间的取代基与另一个烃基组合以由此形成环,例如芳环或非芳环。
硅烷化合物(D)只必须含有至少一个表现出可水解性并且与一个硅原子相连的“-OR25”基团。可以将一个、两个、三个或四个“-OR25”基团连接在一个硅原子上。如果连接在一个硅原子上,则多个“-OR25”基团可以彼此相同,或部分不同或者完全不同。
当一个、两个或三个“-OR25”基团连接在一个硅原子上时,三个、两个或一个基团例如氢原子或烃基可以与硅原子相连。特别地,硅烷化合物(D)可以是由下式(11a)、(11b)或(11c)表示的含有含硅的可水解基团的硅烷化合物:
其中R26表示氢原子或烃基;R25如上定义;q1为1或2;q2为1、2或3,q3为1、2、3或4,其中每一个R25和R26可以与连接在相同或不同的硅原子上的R25或R26组合。
在式(11a)、(11b)和(11c)中作为R26的烃基可以如同为作为R24的烃基,例如脂族烃基、脂环族烃基和芳香族烃基。烃基例如脂族烃基被优选作为R26,其中更优选烷基。
作为R26的烃基可以各自含有一个或多个取代基。当然,如上所述,R25可以含有一个或多个取代基。作为R25和R26的每一个烃基可以通过一般为中间的取代基与另一个烃基(例如作为与另一个硅原子相连的R25或R26的烃基)组合以由此形成环,例如芳环或非芳环。
基团R25可以与连接在相同或不同硅原子上的R25或R26组合。同样,基团R26可以与连接在相同或不同硅原子上的R25或R26组合。当R25或R26与连接在另一个硅原子上的R25或R26组合时,该另一个硅原子可以是相同分子中的硅原子或者不同分子中的硅原子。如果与连接在相同分子中的硅原子上的R25或R26组合,则R25或R26形成环。如果与连接在不同分子中的硅原子上的R25或R26组合,则R25或R26形成交联结构(桥接结构)。
数值q1为1或2,并且优选为2。当q1为2时,意味着在式(11a)中没有R26但有两个“-OR25”基团连接在硅原子上。
数值q2为1、2或3,并且优选为2或3。当q2为3时,意味着在式(11b)中没有R26但有三个“-OR25”基团连接在硅原子上。
数值q3为1、2、3或4,并且优选为2、3或4。当q3为4时,意味着在式(11c)中没有R26但有四个“-OR25”基团连接在硅原子上。
含有由式(11a)表示的含硅的可水解基团作为含硅的可水解基团的这类化合物可以含有由式(11a)表示的含硅的可水解基团作为重复单元或部分重复单元,或者作为不是重复单元或部分重复单元的单个二价基团。
一些硅烷化合物(D)同时包含在由式(11a)表示的硅烷化合物(D)、由式(11b)表示的硅烷化合物(D)和由式(11c)表示的硅烷化合物(D)中。在该情况下,可以将所述的硅烷化合物(D)适宜地归类为由式(11a)、式(11b)和式(11c)的任何一个表示的硅烷化合物(D)。
如上所述,硅烷化合物(D)只必须每分子含有至少一个由式(11)表示的含硅的可水解基团。优选的硅烷化合物(D)的例子是由下式(12a)表示的硅烷化合物(D):
其中R27和R28彼此相同或不同并且各自表示氢原子或烃基;“r”为1或2;“s”为1或更大的整数;R25和R26如上定义,
和由下式(12b)表示的硅烷化合物(D):
其中R29表示OR25或R26,R30表示有机基团;“t”为1或更大的整数;R25、R26、“r”如上定义。
在式(12a)中作为R27和R28的烃基可以如同为作为R25的烃基,并且优选是脂族烃基。更优选地,R27和R28彼此相同或不同并且各自是烷基。基团R27和R28可以是与R25相同的烃基或者不同的烃基。
数值“r”为1或2,并且优选为2。当“r”为2时,意味着在式(12a)中没有R26但有两个“-OR25”基团连接在硅原子上。
数值“s”为1或更大的整数。当“s”为1时,由式(12a)表示的硅烷化合物(D)是单体,当“s”为2或更大的整数时,它们是包括低聚物和聚合物的多聚体。
由式(12a)表示的以单体形式的硅烷化合物(D)的例子是四烷氧基硅烷,例如四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷和四丁氧基硅烷;烷氧基三烷氧基硅烷,例如甲氧基三乙氧基硅烷;和二烷氧基二烷氧基硅烷例如二甲氧基二乙氧基硅烷。以多聚体形式的硅烷化合物(D)的例子包括:聚(四烷氧基硅烷),例如聚(四甲氧基硅烷)、聚(四乙氧基硅烷)、聚(四丙氧基硅烷)、聚(四异丙氧基硅烷)和聚(四丁氧基硅烷);聚(烷氧基烷氧基硅烷)例如聚(甲氧基乙氧基硅烷);聚(烷氧基硅烷)例如聚(甲氧基硅烷)、聚(乙氧基硅烷)、聚(丙氧基硅烷)、聚(异丙氧基硅烷)和聚(丁氧基硅烷);和聚(烷氧基烷基硅烷)例如聚(甲氧基甲基硅烷)、聚(甲氧基乙基硅烷)和聚(乙氧基甲基硅烷)。
在式(12b)中,R29是OR25或R26,并且与同一硅原子相连的多个OR25或R26可彼此相同或不同。
作为R30的有机基团包括,例如烃基和除了在主链中带有除碳原子之外的另外原子之外而对应于烃基的含杂原子的基团。其它原子的例子是氧原子、氮原子和硫原子。涉及到R30的烃基和含杂原子的基团可以是单价或多价。
作为R30的有机基团优选是单价烃基。该烃基的例子是:脂族烃基例如烷基和链烯基;脂环族烃基例如环烷基;和芳香族烃基例如芳基,其中优选脂族烃基。涉及到R30的脂族烃基的特定例子包括:含有约1-约20个碳原子的烷基,例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、正戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基和十八烷基,其中优选含有约1-约10个碳原子的那些,更优选含有约1-约6个碳原子的那些,尤其优选含有约1-约4个碳原子的那些;和对应于烷基的链烯基、链二烯基和炔基。链烯基包括,例如乙烯基;1-烷基乙烯基如异丙酰基和1-乙基乙烯基;以及其它含有约2-约20个碳原子的链烯基例如烯丙基、2-丁烯基和3-丁烯基。
涉及到R30的脂环族烃基的例子包括含有约5-约10个构成环的碳原子的环烷基例如环己基;和含有多环烃环,包括桥接的环例如降冰片烷中的烃环的基团。涉及到R30的芳香族烃基包括,例如芳基如苯基和萘基。芳香族烃基中的芳环可以是苯环,和稠合的碳环,包括各自包含2-10个4-至7-元稠合的碳环的稠合碳环例如萘环。
涉及到R30的这些烃基和含杂原子基团的每一个可以含有一个或多个取代基。这些取代基包括,例如其它的烃基、巯基、取代的氧基羰基、羧基、羟基、烷氧基、环氧基、环氧基-氧基(缩水甘油氧基)、环氧基-烷氧基、环氧基-芳氧基、环氧基-环烷基氧基、异氰酸酯基、氨基、氰基、羰基、桥氧基、酰基、酰氧基、取代的氧基和含杂环的基团。其它的烃基的例子包括:脂族烃基,包括乙烯基、1-烷基乙烯基例如异丙烯基和1-乙基乙烯基,和烷基;脂环族烃基;以及芳香族烃基。当作为R30的基团含有两个或多个取代基时,这两个或多个取代基可以彼此相同或不同。当作为R30的基团含有多个不同取代基的组合时,该多个不同的取代基可与相同原子(例如碳原子)或不同原子相连。这些多个不同取代基的其中一个可以任选地通过中间的另一个基团与另一个取代基相连。
因此,基团R30可以是烯属不饱和-活性基团例如乙烯基或巯基,或者烯属不饱和-活性基团-有机基团例如乙烯基-有机基团或巯基-有机基团。即,基团R30也可以是包含在有或没有中间的二价有机基团的情况下与含硅的可水解基团中的硅原子相连的烯属不饱和-活性基团例如乙烯基或巯基的基团。R30的特定例子包括:乙烯基、巯基、以及乙烯基-烷基、乙烯基-(烷基)-芳基、乙烯基-(烷基)-环烷基、(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基烷基(乙烯基-羰基氧基烷基)、(甲基)丙烯酰氧基芳基、巯基-烷基、巯基-(烷基)-芳基和巯基-(烷基)-环烷基。
数值“t”没有特别限制,只要其为1或更大的整数,但优选为1-4的整数,更优选为1或2,尤其优选为1。当“t”为2或更大的整数时,意味着两个或多个含硅的可水解基团与作为R30的有机基团相连。当R30是多价有机基团时,“t”通常为2或更大的整数。例如,当R30是多价有机基团并且“t”为2时,由式(12b)表示的硅烷化合物(D)可以是包含多价有机基团作为R30和与多价有机基团R30的两端相连的含硅的可水解基团的硅烷化合物。
由其中R30为烷基的式(12b)表示的硅烷化合物(D)的例子包括:烷基三烷氧基硅烷,例如甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、乙基三丙氧基硅烷、丙基三丙氧基硅烷、异丙基三丙氧基硅烷、丁基三丙氧基硅烷、甲基三异丙氧基硅烷、乙基三异丙氧基硅烷、丙基三异丙氧基硅烷、甲基三丁氧基硅烷、乙基三丁氧基硅烷和丙基三丁氧基硅烷;二烷基二烷氧基硅烷,例如二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二丙氧基硅烷、二甲基二异丙氧基硅烷、二甲基二丁氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、二乙基二丙氧基硅烷、二乙基二异丙氧基硅烷、二乙基二丁氧基硅烷、二丙基二甲氧基硅烷、二丙基二乙氧基硅烷和二丙基二丙氧基硅烷;以及相应的三烷基烷氧基硅烷。
当R30为烯属不饱和-活性基团例如乙烯基或巯基,或者烯属不饱和-活性基团-有机基团例如乙烯基-有机基团或巯基-有机基团时,由式(12b)表示的硅烷化合物包括作为化合物(C)列举出的含乙烯基的硅烷偶联剂和含巯基的硅烷偶联剂。即,由式(12b)表示的硅烷化合物包括化合物(C)。特别地,由其中R30为例如乙烯基的式(12b)表示的硅烷化合物包括:乙烯基三烷氧基硅烷,例如乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三丙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷和乙烯基三丁氧基硅烷;以及相应的乙烯基烷基二烷氧基硅烷。其中R30为乙烯基-烷基的化合物包括:乙烯基烷基三烷氧基硅烷,例如乙烯基甲基三甲氧基硅烷、乙烯基甲基三乙氧基硅烷、β-乙烯基乙基三甲氧基硅烷、β-乙烯基乙基三乙氧基硅烷、β-乙烯基乙基三丙氧基硅烷、β-乙烯基乙基三异丙氧基硅烷、β-乙烯基乙基三丁氧基硅烷、γ-乙烯基丙基三甲氧基硅烷、γ-乙烯基丙基三乙氧基硅烷、γ-乙烯基丙基三丙氧基硅烷、γ-乙烯基丙基三异丙氧基硅烷和γ--乙烯基丙基三丁氧基硅烷;以及相应的乙烯基烷基烷基二烷氧基硅烷。其中R30为巯基-烷基的化合物包括:巯基烷基三烷氧基硅烷,例如巯甲基三甲氧基硅烷、巯甲基三乙氧基硅烷、β-巯乙基三甲氧基硅烷、β-巯乙基三乙氧基硅烷、β-巯乙基三丙氧基硅烷、β-巯乙基三异丙氧基硅烷、β-巯乙基三丁氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三丙氧基硅烷、γ-巯丙基三异丙氧基硅烷和γ-巯丙基三丁氧基硅烷;以及相应的巯基烷基烷基二烷氧基硅烷。
其中R30为含有取代基的烷基并且其中该取代基为缩水甘油氧基的化合物包括:例如缩水甘油氧基烷基三烷氧基硅烷,例如β-缩水甘油氧基乙基三甲氧基硅烷、β-缩水甘油氧基乙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三丙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三异丙氧基硅烷和γ-缩水甘油氧基丙基三丁氧基硅烷;缩水甘油氧基烷基烷基二烷氧基硅烷,例如γ-缩水甘油氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基乙基二甲氧基硅烷和γ-缩水甘油氧基丙基乙基二乙氧基硅烷;以及相应的缩水甘油氧基烷基二烷基烷氧基硅烷。其中取代基是异氰酸酯基团的那些包括:例如异氰酸根烷基三烷氧基硅烷,例如γ-异氰酸根丙基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸根丙基三乙氧基硅烷、γ-异氰酸根丙基三丙氧基硅烷、γ-异氰酸根丙基三异丙氧基硅烷和γ-异氰酸根丙基三丁氧基硅烷;以及相应的异氰酸根烷基烷基二烷氧基硅烷和异氰酸根烷基二烷基烷氧基硅烷。其中取代基是氨基的那些包括:例如氨烷基三烷氧基硅烷,例如氨甲基三甲氧基硅烷、氨甲基三乙氧基硅烷、β-氨乙基三甲氧基硅烷、β-氨乙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三丙氧基硅烷、γ-氨丙基三异丙氧基硅烷和γ-氨丙基三丁氧基硅烷;(氨烷基)烷基二烷氧基硅烷,例如β-氨乙基甲基二甲氧基硅烷、β-氨乙基甲基二乙氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ--氨丙基甲基二乙氧基硅烷和γ-氨丙基甲基二丙氧基硅烷;以及相应的氨烷基二烷基烷氧基硅烷。含有其它取代基的硅烷化合物(D)的例子包括对应于以上列举的硅烷化合物(D)的那些。其它取代基的例子是取代的氧基羰基、羧基、羟基、烷氧基、环氧基、环氧基-烷氧基、环氧基-芳氧基、环氧基-环烷基氧基、异氰酸酯基团、氰基、其它的烃基、羰基、桥氧基、酰基、酰氧基、取代的氧基,和含杂环的基团。
由式(12a)和(12b)表示的硅烷化合物(D)还包括对应于以上列出的含烷氧基硅烷化合物的含羟基硅烷化合物,除了羟基代替烷氧基之外。
一些硅烷化合物(D)包含在由式(12a)表示的硅烷化合物(D)和由式(12b)表示的硅烷化合物(D)中。在该情况下,可以将它们适宜地归类为由式(12a)和(12b)的其中一个表示的硅烷化合物(D)。
也可以将作为由式(12b)表示的硅烷化合物的含乙烯基的硅烷偶联剂和含巯基的硅烷偶联剂用作化合物(C)。特别地,可以将含乙烯基的硅烷偶联剂和含巯基的硅烷偶联剂用作本发明中的硅烷化合物(D)组分和化合物(C)组分的一种或两种。如果被用作硅烷化合物(D)或者用作硅烷化合物(D)和化合物(C),则该硅烷偶联剂和含巯基的硅烷偶联剂主要具有这样的结构:其中多个(两个或三个)可水解基团(例如烷氧基)与一个硅原子相连,正如乙烯基-(烷基)-三烷氧基硅烷、乙烯基-(烷基)-烷基二烷氧基硅烷、巯基烷基-三烷氧基硅烷和巯基烷基-烷基二烷氧基硅烷中那样。
用于本发明的硅烷化合物(D)可以包含一种或多种含有与含烯属不饱和键的基团(烯属不饱和-活性基团)反应的官能团的硅烷化合物和一种或多种不含烯属不饱和-活性基团的硅烷化合物的组合。如果结合用作硅烷化合物(D),则含有烯属不饱和-活性基团的硅烷化合物与不含烯属不饱和-活性基团的硅烷化合物的比例可以例如为1/99-99/1(重量份)。如上所述,含有烯属不饱和-活性基团的硅烷化合物是也可以被用作化合物(C)的化合物。
[生产乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物的方法]
可以通过能够制得包含至少一种乙烯基聚合物链和至少一种氨基甲酸酯聚合物链、该乙烯基聚合物链通过中间的含有硅-氧键的连接部分与氨基甲酸酯聚合物链组合的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物的任何方法来制备根据本发明的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物(即,包含至少一种乙烯基聚合物链和至少一种氨基甲酸酯聚合物链、该乙烯基聚合物链通过中间的含有硅-氧键的连接部分与氨基甲酸酯聚合物链组合的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物)。这类生产方法包括,例如包括以下步骤(X)和(Y)的生产方法:
进行氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液的制备的步骤(X);和
在氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中进行烯属不饱和单体(B)的聚合以及在至少一个选自在聚合反应之前、在聚合反应期间和在聚合反应之后的时段内使用化合物(C)进行乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物的制备的步骤(Y)。
在本发明中,步骤(Y)可以是包括以下步骤(Y1-a)、(Y1-b)、(Y1-c)和(Y1-d)的一个或多个的步骤:
步骤(Y1-a)—在氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中烯属不饱和单体(B)聚合的同时使用化合物(C)进行反应,以由此得到包含作为含Si-O键连接部分的低分子量或高分子量的含Si-O键连接部分的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物;
步骤(Y1-b)—在氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中进行烯属不饱和单体(B)的聚合并且随后使用化合物(C)进行反应,以由此得到包含作为含Si-O键连接部分的低分子量或高分子量的含Si-O键连接部分的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物;
步骤(Y1-c)—在氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中使用化合物(C)中的水解-活性基团进行反应,并且随后在与使用化合物(C)中的不饱和键-活性基团反应的同时进行烯属不饱和单体(B)的聚合,以由此得到包含作为含Si-O键连接部分的低分子量或高分子量的含Si-O键连接部分的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物;
步骤(Y1-d)—在氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中使用化合物(C)的水解-活性基团进行反应,随后进行烯属不饱和单体(B)的聚合和使用化合物(C)的不饱和键-活性基团的反应,并且在与这些反应的同时使用另一部分的化合物(C)进行反应,以由此得到包含作为含Si-O键连接部分的低分子量或高分子量的含Si-O键连接部分的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物。
当目标乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物是乙烯基-氨基甲酸酯三聚物时,步骤(Y)可以是“这样的步骤:在氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中进行烯属不饱和单体(B)的聚合,并且同时或者单独在至少一个选自在聚合反应之前、在聚合反应期间和在聚合反应之后的时段内使用化合物(C)和硅烷化合物(D)进行反应,以由此得到包含乙烯基聚合物链、硅酮聚合物链和氨基甲酸酯聚合物链的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物,其中乙烯基聚合物链通过作为含Si-O键连接部分的中间的硅酮聚合物链(高分子量的含Si-O键连接部分)与氨基甲酸酯聚合物链组合”。特别地,步骤(Y)可以是包括以下步骤(Y2-a)、(Y2-b)和(Y2-c)的一个或多个的步骤:
步骤(Y2-a)—在氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中进行硅烷化合物(D)的水解或缩合,随后进行烯属不饱和单体(B)的聚合,并且在至少一个选自在水解或缩合反应之前、在水解或缩合反应期间、在水解或缩合反应之后或者在聚合反应之前、在聚合反应期间和在聚合反应之后的时段内使用化合物(C)进行反应,以由此得到包含硅酮聚合物链作为含Si-O键连接部分的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物;
步骤(Y2-b)—在氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中与烯属不饱和单体(B)聚合的同时进行硅烷化合物(D)的水解或缩合,并且在至少一个选自在水解或缩合反应和聚合反应之前、在水解或缩合反应和聚合反应期间、在水解或缩合反应和聚合反应之后的时段内使用化合物(C)进行反应,以由此得到包含硅酮聚合物链作为含Si-O键连接部分的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物;和
步骤(Y2-c)—在氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中进行烯属不饱和单体(B)的聚合,随后进行硅烷化合物(D)的水解或缩合,并且在至少一个选自在聚合反应之前、在聚合反应期间、在聚合反应之后以及在水解或缩合反应之前、在水解或缩合反应期间和在水解或缩合反应之后的时段内使用化合物(C)进行反应,以由此得到包含硅酮聚合物链作为含Si-O键连接部分的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物。
特别地,根据本发明的生产乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物的方法包括包括有步骤(X)和步骤(Y)[例如,步骤(Y1-a)、步骤(Y1-b)、步骤(Y1-c)和/或步骤(Y1-d)]的生产乙烯基-氨基甲酸酯二聚物的方法。为了生产乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物,必须在一定范围内进行化合物(C)的反应例如水解或缩合,以使得在步骤(Y)中,尤其在步骤(Y1-a)、步骤(Y1-b)、步骤(Y1-c)和/或步骤(Y1-d)中形成低分子量的含Si-O键连接部分。并不是主要进行硅烷化合物(D)的水解或缩合,但其可以在一定范围内进行以使得形成低分子量的含Si-O键连接部分。
特别地,由于烯属不饱和单体(B)的聚合,因此在步骤(Y1-a)中发生了烯属不饱和单体(B)的聚合反应并且发生了化合物(C)的反应。更特别地,烯属不饱和单体(B)的聚合反应得到了衍生自烯属不饱和单体(B)的聚合物或聚合产物(乙烯基聚合物)。另外,发生了以下反应:在衍生自化合物(C)的不饱和键-活性基团与衍生自烯属不饱和单体(B)的烯属不饱和键之间的反应,例如加成反应或聚合反应;在衍生自化合物(C)的水解-活性基团与氨基甲酸酯聚合物(A)的含硅的可水解基团之间的反应(例如水解反应或缩合反应);和任选的在化合物(C)的分子之间的反应(水解反应或缩合反应),由此得到包含通过中间的低分子量的含Si-O键连接部分,例如硅原子-氧原子-硅原子键或者含有该键的低分子量连接部分而与氨基甲酸酯聚合物组合的乙烯基聚合物链的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物(乙烯基-氨基甲酸酯二聚物)。
在步骤(Y1-b)中,当烯属不饱和单体(B)聚合时发生了烯属不饱和单体(B)的聚合反应,并且烯属不饱和单体(B)的聚合得到了衍生自烯属不饱和单体(B)的聚合物或聚合产物(乙烯基聚合物),由此得到包含氨基甲酸酯聚合物(A)和乙烯基聚合物的混合物。在该混合物中进一步进行化合物(C)的反应,并且这引起了以下反应:在衍生自化合物(C)的不饱和键-活性基团与衍生自烯属不饱和单体(B)的烯属不饱和键之间的反应;在衍生自化合物(C)的水解-活性基团与氨基甲酸酯聚合物(A)的含硅的可水解基团之间的反应;和任选的在化合物(C)的分子之间的反应。这又得到了包含通过中间的低分子量的含Si-O键连接部分而彼此组合的乙烯基聚合物链和氨基甲酸酯聚合物链的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物(乙烯基-氨基甲酸酯二聚物)。
在步骤(Y1-c)中,最初在不进行烯属不饱和单体(B)的反应的情况下进行化合物(C)的反应。这产生了在衍生自化合物(C)的水解-活性基团与氨基甲酸酯聚合物(A)的含硅的可水解基团之间的反应和任选的在化合物(C)的分子之间的反应,由此得到了具有包含含硅的可水解基团的硅酮链段的氨基甲酸酯聚合物。在得到具有包含含硅的可水解基团的硅酮链段的氨基甲酸酯聚合物之后,进行烯属不饱和单体(B)的聚合和使用化合物(C)的不饱和键-活性基团的反应。更特别地,烯属不饱和单体(B)的聚合得到了衍生自烯属不饱和单体(B)的聚合物或聚合产物(乙烯基聚合物),并且使用化合物(C)的不饱和键-活性基团的反应引起了在含有硅酮链段的氨基甲酸酯聚合物中衍生自化合物(C)的不饱和键-活性基团与衍生自烯属不饱和单体(B)的烯属不饱和键反应。这得到了包含通过中间的低分子量的含Si-O键连接部分而彼此组合的乙烯基聚合物链和氨基甲酸酯聚合物链的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物(乙烯基-氨基甲酸酯二聚物)。
在步骤(Y1-d)中,如同步骤(Y1-c)中那样最初在不进行烯属不饱和单体(B)的反应的情况下进行化合物(C)的反应。这引起了在衍生自化合物(C)的水解-活性基团与氨基甲酸酯聚合物(A)的含硅的可水解基团之间的反应和任选的在化合物(C)的分子之间的反应,由此得到了具有包含含硅的可水解基团的硅酮链段的氨基甲酸酯聚合物。在得到具有包含含硅的可水解基团的硅酮链段的氨基甲酸酯聚合物之后,进行烯属不饱和单体(B)的聚合和使用化合物(C)的不饱和键-活性基团的反应,并且另外进行另一部分的化合物(C)的反应—进一步将另一部分的化合物(C)加入反应体系。更特别地,烯属不饱和单体(B)的聚合得到了衍生自烯属不饱和单体(B)的聚合物或聚合产物(乙烯基聚合物),并且使用化合物(C)的不饱和键-活性基团的反应引起了在含有硅酮链段的氨基甲酸酯聚合物中衍生自化合物(C)的不饱和键-活性基团与衍生自烯属不饱和单体(B)的烯属不饱和键反应。另一部分的化合物(C)的反应引起了以下反应:在衍生自化合物(C)的不饱和键-活性基团与衍生自烯属不饱和单体(B)的烯属不饱和键或者衍生自最初加入部分的化合物(C)的不饱和键-活性基团之间的反应;在衍生自化合物(C)的水解-活性基团与衍生自氨基甲酸酯聚合物(A)的含硅的可水解基团或者衍生自最初加入部分的化合物(C)的不饱和键-活性基团之间的反应;和任选的在化合物(C)的分子之间的反应。这得到了包含通过中间的低分子量的含Si-O键连接部分而彼此组合的乙烯基聚合物链和氨基甲酸酯聚合物链的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物(乙烯基-氨基甲酸酯二聚物)。
在一些条件下,在步骤(Y1-a)、步骤(Y1-b)、步骤(Y1-c)和步骤(Y1-d)中没有得到乙烯基-氨基甲酸酯二聚物,而是乙烯基-氨基甲酸酯三聚物。这些条件包括,例如化合物的种类和数量以及反应条件。因此,在步骤(Y1-a)、步骤(Y1-b)、步骤(Y1-c)和步骤(Y1-d)中有必要根据目标乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物的类型(乙烯基-氨基甲酸酯二聚物或乙烯基-氨基甲酸酯三聚物)而适宜地调节化合物(C)的种类和数量以及反应条件。特别地,可以通过将含有含硅的可水解基团作为水解-活性基团的化合物(C)用作化合物(C)并且将化合物(C)的数量控制到一定的量以使得在步骤(Y1-a)、(Y1-b)、(Y1-c)和(Y1-d)中形成高分子量的含Si-O键连接部分而制备乙烯基-氨基甲酸酯三聚物。在该情况下,含有含硅的可水解基团作为水解-活性基团的化合物(C)也可以用作硅烷化合物(D),并且进行化合物(C)的水解或缩合以形成高分子量的含Si-O键连接部分。
因此,可以根据目的适宜地将含有含硅的可水解基团作为水解-活性基团并且含有不饱和键-活性基团的化合物归类为化合物(C)和/或硅烷化合物(D)。例如,可以当其被主要用于例如将乙烯基聚合物与氨基甲酸酯聚合物(A)、含于硅酮链段的氨基甲酸酯聚合物(A)或者含有硅酮聚合物链的氨基甲酸酯聚合物(A)组合时将该化合物归类为化合物(C)。相反,可以将部分化合物(C)当该化合物被主要用于形成作为高分子量的含Si-O键连接部分的硅酮聚合物链时归类为化合物(D)。特别地,可以将含有含硅的可水解基团作为水解-活性基团并且含有不饱和键-活性基团的这类化合物单独归类为化合物(C)或者归类为化合物(C)和化合物(D)两者。
除了包括有步骤(X)和步骤(Y)—包括步骤(Y1-a)、步骤(Y1-b)、步骤(Y1-c)和/或步骤(Y1-d)的方法之外,根据本发明的生产乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物的方法还包括包括有步骤(X)和(Y2-a);步骤(X)和步骤(Y2-b);步骤(X)和步骤(Y2-c)或者包括这些步骤的组合的步骤的方法作为生产乙烯基-氨基甲酸酯三聚物的方法。必须在一定范围内进行化合物(C)的反应例如水解或缩合,以使得在步骤(Y1-a)、步骤(Y1-b)、步骤(Y1-c)和步骤(Y1-d)中形成高分子量的含Si-O键连接部分。因此,当在步骤(Y1-a)、(Y1-b)、(Y1-c)和(Y1-d)中制得乙烯基-氨基甲酸酯三聚物时,将含有含硅的可水解基团作为水解-活性基团的化合物(C)用作化合物(C),并且也将该化合物(C)用作硅烷化合物(D)。即,为了生产乙烯基-氨基甲酸酯三聚物,则在步骤(Y)中进行硅烷化合物(D)的水解或缩合以形成高分子量的含Si-O键连接部分。在步骤(Y2-a)、(Y2-b)、(Y2-c)中硅烷化合物(D)的水解或缩合不仅包括不含不饱和键-活性基团的硅烷化合物(D)的水解或缩合,而且包括含有不饱和键-活性基团的硅烷化合物(D)[即,也被归类为硅烷化合物(D)的化合物(C)]的水解或缩合。因此,一些高分子量的含Si-O键连接部分包括衍生自化合物(C)的组成单元。
在步骤(Y2-a)中,由于硅烷化合物(D)的水解或缩合以及在衍生自硅烷化合物(D)的含硅的可水解基团之间和在衍生自硅烷化合物(D)的含硅的可水解基团与氨基甲酸酯聚合物(A)的含硅的可水解基团之间相应的反应(水解反应和/或缩合反应),因此形成了包含含有含硅的可水解基团的硅酮聚合物链的氨基甲酸酯聚合物。在进行硅烷化合物(D)的水解或缩合之前,包含含有含硅的可水解基团的硅酮聚合物链的氨基甲酸酯聚合物和含有至少一个含硅的可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)是彼此相同的,因为它们各自含有含硅的可水解基团,但彼此不同在于所述的聚合物在含硅的可水解基团与氨基甲酸酯聚合物链之间是否具有高分子量的含Si-O键连接部分(硅酮聚合物链),并且在于它们可能含有不同的含硅的可水解基团。
在得到包含含有含硅的可水解基团的硅酮聚合物链的氨基甲酸酯聚合物之后,进行烯属不饱和单体(B)的聚合,并且该聚合引起了烯属不饱和单体(B)的聚合反应。在至少一个在水解或缩合之前或之后、在与水解或缩合的同时(期间)、在聚合之前或之后和在与聚合的同时(期间)的时段中进行使用化合物(C)的反应。这导致了以下反应:例如,在衍生自化合物(C)的不饱和键-活性基团与衍生自烯属不饱和单体(B)的烯属不饱和键之间的反应例如加成反应或聚合反应,和在衍生自化合物(C)的水解-活性基团与包含含有含硅的可水解基团的硅酮聚合物链的氨基甲酸酯聚合物的含硅可水解基团之间的反应例如水解反应或缩合反应,以及任选的在化合物(C)的分子之间的反应和在化合物(C)与硅烷化合物(D)之间的反应。由于烯属不饱和单体(B)的聚合反应而因此形成了乙烯基聚合物链。由于在衍生自化合物(C)的不饱和键-活性基团与衍生自烯属不饱和单体(B)的烯属不饱和键之间的反应和在衍生自化合物(C)的水解-活性基团与包含含有含硅的可水解基团的硅酮聚合物链的氨基甲酸酯聚合物的含硅可水解基团之间的反应,该乙烯基聚合物链与硅酮聚合物链组合。由于在化合物(C)的分子之间的反应和/或在化合物(C)与硅烷化合物(D)之间的反应,因此含Si-O键连接部分的链长可以延伸。因此,步骤(Y2-a)得到了包含通过中间的高分子量的含Si-O键连接部分(即硅酮聚合物链)而彼此组合的乙烯基聚合物链和氨基甲酸酯聚合物链的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物(即乙烯基-硅酮-氨基甲酸酯共聚物;乙烯基-氨基甲酸酯三聚物)。
在步骤(Y2-b)中,同时进行硅烷化合物(D)的水解或缩合和烯属不饱和单体(B)的聚合,并且在这些反应的同时(期间)、或者之前或之后进行使用化合物(C)的反应。这导致了以下反应:在衍生自硅烷化合物(D)的含硅的可水解基团之间的反应(水解反应或缩合反应)、在衍生自硅烷化合物(D)的含硅的可水解基团与氨基甲酸酯聚合物(A)的含硅的可水解基团之间的那些,和烯属不饱和单体(B)的聚合反应。另外,发生了这些反应:在衍生自化合物(C)的不饱和键-活性基团与衍生自烯属不饱和单体(B)的烯属不饱和键之间的反应例如加成反应或聚合反应,和在衍生自硅烷化合物(D)的含硅的可水解基团与衍生自化合物(C)的水解-活性基团之间的反应例如水解反应或缩合反应,以及任选的在化合物(C)的分子之间的反应和/或在化合物(C)与硅烷化合物(D)之间的反应。在衍生自硅烷化合物(D)的含硅的可水解基团之间的反应得到了硅酮聚合物链,并且烯属不饱和单体(B)的聚合反应得到了乙烯基聚合物链。由于在衍生自硅烷化合物(D)的含硅的可水解基团与氨基甲酸酯聚合物(A)的含硅的可水解基团之间的反应,硅酮聚合物链和氨基甲酸酯聚合物链彼此组合。另外,由于在衍生自化合物(C)的不饱和键-活性基团与衍生自烯属不饱和单体(B)的烯属不饱和键之间的反应和在衍生自硅烷化合物(D)的含硅的可水解基团与衍生自化合物(C)的水解-活性基团之间的反应,乙烯基聚合物链和硅酮聚合物链彼此组合。由于在化合物(C)的分子之间的反应和/或在化合物(C)与硅烷化合物(D)之间的反应,因此含Si-O键连接部分的链长可以延伸。因此,步骤(Y2-b)得到了包含通过中间的高分子量的含Si-O键连接部分(即硅酮聚合物链)而彼此组合的乙烯基聚合物链和氨基甲酸酯聚合物链的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物(即乙烯基-硅酮-氨基甲酸酯共聚物;乙烯基-氨基甲酸酯三聚物)。
在步骤(Y2-c)中,烯属不饱和单体(B)的聚合得到了衍生自烯属不饱和单体(B)的聚合物或聚合产物(乙烯基聚合物),由此得到含有氨基甲酸酯聚合物(A)和乙烯基聚合物的混合物。在该混合物中进行硅烷化合物(D)的水解或缩合。在至少一个选自在聚合之前或之后、在聚合的同时(期间)、在水解或缩合之前或之后和在水解或缩合的同时(期间)的时段中进行使用化合物(C)的反应。这导致了以下反应:在衍生自硅烷化合物(I)的含硅的可水解基团之间的反应例如水解反应或缩合反应,和在衍生自硅烷化合物(D)的含硅的可水解基团与氨基甲酸酯聚合物(A)的含硅的可水解基团之间的反应。还发生了,例如:在衍生自化合物(C)的不饱和键-活性基团与衍生自烯属不饱和单体(B)的烯属不饱和键之间的反应,例如加成反应或聚合反应;在衍生自硅烷化合物(D)的含硅的可水解基团与衍生自化合物(C)的水解-活性基团之间的反应,例如水解反应或缩合反应;以及任选的在化合物(C)的分子之间的反应和在化合物(C)与硅烷化合物(D)之间的反应。由于在衍生自硅烷化合物(D)的含硅的可水解基团之间的反应而因此形成了硅酮聚合物链。由于在衍生自硅烷化合物(D)的含硅的可水解基团与氨基甲酸酯聚合物(A)的含硅的可水解基团之间的反应,硅酮聚合物链和氨基甲酸酯聚合物链彼此组合。另外,由于在衍生自化合物(C)的不饱和键-活性基团与衍生自烯属不饱和单体(B)的烯属不饱和键之间的反应和在衍生自硅烷化合物(D)的含硅的可水解基团与衍生自化合物(C)的水解-活性基团之间的反应,乙烯基聚合物链和硅酮聚合物链彼此组合。由于在化合物(C)的分子之间的反应和/或在化合物(C)与硅烷化合物(D)之间的反应,因此含Si-O键连接部分的链长可以延伸。因此,步骤(Y2-c)得到了包含通过中间的高分子量的含Si-O键连接部分(即硅酮聚合物链)而彼此组合的乙烯基聚合物链和氨基甲酸酯聚合物链的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物(即乙烯基-硅酮-氨基甲酸酯共聚物;乙烯基-氨基甲酸酯三聚物)。
在步骤(Y2-a)、(Y2-b)和(Y2-c)中,优选在硅烷化合物(D)的水解或缩合反应期间或之后的时段内使用化合物(C)。例如,在步骤(Y2-a)中,优选在硅烷化合物(D)的水解或缩合反应期间、在硅烷化合物(D)的水解或缩合反应之后以及在烯属不饱和单体(B)的聚合反应之前、在烯属不饱和单体(B)的聚合反应期间和/或在烯属不饱和单体(B)的聚合反应之后的时段内使用化合物(C)。在步骤(Y2-b)中,优选在硅烷化合物(D)的水解或缩合反应和烯属不饱和单体(B)的聚合反应期间,和/或在硅烷化合物(D)的水解或缩合反应和烯属不饱和单体(B)的聚合反应之后的时段内使用化合物(C)。在步骤(Y2-c)中,优选在硅烷化合物(D)的水解或缩合反应期间,和/或在硅烷化合物(D)的水解或缩合反应之后的时段内使用化合物(C)。
根据反应体系中的组分,衍生自化合物(C)的不饱和键-活性基团包括:化合物(C)的不饱和键-活性基团;作为化合物(C)与氨基甲酸酯聚合物(A)之间的反应产物的聚合物的不饱和键-活性基团;作为化合物(C)与烯属不饱和单体(B)之间的反应产物的化合物(包括聚合物)的不饱和键-活性基团;作为化合物(C)与硅烷化合物(D)之间的反应产物的化合物(包括聚合物)的不饱和键-活性基团;作为化合物(C)、硅烷化合物(D)和氨基甲酸酯聚合物(A)之间的反应产物的聚合物的不饱和键-活性基团;和作为化合物(C)、烯属不饱和单体(B)和硅烷化合物(D)之间的反应产物的化合物(包括聚合物)的不饱和键-活性基团。根据反应体系中的组分,衍生自化合物(C)的水解-活性基团包括:化合物(C)的水解-活性基团;作为化合物(C)与氨基甲酸酯聚合物(A)之间的反应产物的聚合物的水解-活性基团;作为化合物(C)与烯属不饱和单体(B)之间的反应产物的化合物(包括聚合物)的水解-活性基团;作为化合物(C)与硅烷化合物(D)之间的反应产物的化合物(包括聚合物)的水解-活性基团;作为化合物(C)、硅烷化合物(D)和氨基甲酸酯聚合物(A)之间的反应产物的聚合物的水解-活性基团;和作为化合物(C)、烯属不饱和单体(B)和硅烷化合物(D)之间的反应产物的化合物(包括聚合物)的水解-活性基团。在化合物(C)的分子之间的反应包括:在化合物(C)的不饱和键-活性基团之间的反应;在化合物(C)的水解-活性基团之间的反应;在化合物(C)的不饱和键-活性基团与衍生自化合物(C)的不饱和键-活性基团之间的反应;和在化合物(C)的水解-活性基团与衍生自化合物(C)的水解-活性基团之间的反应。
根据反应体系中的组分,衍生自烯属不饱和单体(B)的烯属不饱和键包括:烯属不饱和单体(B)的烯属不饱和键;作为烯属不饱和单体(B)与化合物(C)之间的反应产物的化合物(包括聚合物)的烯属不饱和键;作为烯属不饱和单体(B)、化合物(C)和氨基甲酸酯聚合物(A)之间的反应产物的聚合物的烯属不饱和键;和作为烯属不饱和单体(B)、化合物(C)和硅烷化合物(D)之间的反应产物的化合物(包括聚合物)的烯属不饱和键。
根据反应体系中的组分,衍生自氨基甲酸酯聚合物(A)的含硅的可水解基团包括:氨基甲酸酯聚合物(A)的含硅的可水解基团;作为氨基甲酸酯聚合物(A)与化合物(C)之间的反应产物的聚合物的含硅的可水解基团;作为氨基甲酸酯聚合物(A)、化合物(C)和烯属不饱和单体(B)之间的反应产物的聚合物的含硅的可水解基团;和作为氨基甲酸酯聚合物(A)、硅烷化合物(D)和化合物(C)之间的反应产物的聚合物的含硅的可水解基团。
根据反应体系中的组分,衍生自硅烷化合物(D)的含硅的可水解基团包括:硅烷化合物(D)的含硅的可水解基团;作为硅烷化合物(D)与氨基甲酸酯聚合物(A)之间的反应产物的聚合物的含硅的可水解基团;以及作为硅烷化合物(D)与化合物(C)之间的反应产物的化合物(包括聚合物)的含硅的可水解基团;和作为硅烷化合物(D)、氨基甲酸酯聚合物(A)和化合物(C)之间的反应产物的聚合物的含硅的可水解基团。
因此,通过包括步骤(X)和步骤(Y)[步骤(Y1-a)、(Y1-b)、(Y1-c)和(Y1-d),步骤(Y2-a)、(Y2-b)和(Y2-c)],本发明可以有效地生产乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物。
步骤(X)优选按照步骤(X1):
步骤(X1)—使用烯属不饱和单体(B)作为溶剂进行氨基甲酸酯聚合物(A)的制备以得到反应混合物,并且将该反应混合物分散或溶解于水中以由此得到氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液。
因此,在氨基甲酸酯聚合物(A)的制备中可以通过使用烯属不饱和单体(B)作为溶剂而更有效地制备乙烯基-氨基甲酸酯聚合物,因为这消除了以常规技术除去溶剂的需要。在氨基甲酸酯聚合物(A)的制备中,常规地将有机溶剂例如甲基乙基酮用作溶剂。然而,步骤(X1)的采用消除了将有机溶剂作为废物处置或者处理的需要、从环境观点出发是优良的,并且可以降低成本。
[步骤(X)]
如上所述,步骤(X)是用于制备氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液的步骤,并且可以例如通过将氨基甲酸酯聚合物(A)分散或溶解于水中而制备氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液。
在步骤(X)中,可以通过将氨基甲酸酯聚合物(A)分散或溶解于水中而制备氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液。在这些氨基甲酸酯聚合物(A)当中,优选使用含有至少一个亲水性基团的烷氧基甲硅烷基化的氨基甲酸酯聚合物(Al)。分散或溶解方法没有特别限制。一种优选的方法是任选地使用碱性化合物和/或分散剂例如乳化剂或表面活性剂将氨基甲酸酯聚合物(A)与水混合以由此将氨基甲酸酯聚合物(A)分散或溶解于水中的方法。
当使用烯属不饱和单体(B)作为溶剂制备氨基甲酸酯聚合物(A)时,可以通过将由于该制备获得的反应产物放置在水中并且任选地使用碱性化合物、分散剂例如乳化剂或表面活性剂,和/或酸将氨基甲酸酯聚合物(A)与水混合而将氨基甲酸酯聚合物(A)分散或溶解于水中。
水可以是例如自来水、离子交换水或纯水。水的数量可以在相对于100质量份的氨基甲酸酯聚合物(A)约为65-约900质量份,并且优选约100-约400质量份的范围内选择。
当氨基甲酸酯聚合物(A)包含阴离子基团作为亲水性基团时,即当氨基甲酸酯聚合物(A)为包含阴离子基团作为亲水性基团的含阴离子基团的可水解的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物时,优选将碱性化合物用于氨基甲酸酯聚合物(A)的分散或溶解。当氨基甲酸酯聚合物(A)为包含阴离子基团作为亲水性基团并且含有烷氧基甲硅烷基作为可水解的甲硅烷基的含阴离子基团的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物时,这是更优选的。这里的碱性化合物可以是碱性无机化合物和碱性有机化合物的任何一种。这些碱性化合物的每一种可单独或组合使用。
更特别地,优选的碱性无机化合物的例子包括:碱金属化合物,包括碱金属氢氧化物例如氢氧化钠和氢氧化钾;碱金属碳酸盐例如碳酸钠和碳酸钾;碱金属的碳酸氢盐例如碳酸氢钠和碳酸氢钾;碱金属乙酸盐例如乙酸钠和乙酸钾;碱土金属化合物,包括碱土金属氢氧化物例如氢氧化镁;和碱土金属碳酸盐例如碳酸镁,以及氨。
优选的碱性有机化合物的例子是胺化合物,包括脂族胺、芳香族胺和碱性含氮杂环化合物。脂族胺包括,例如三烷基胺如三甲胺、三乙胺、三丙胺、三异丙胺、三丁胺、三异丁胺、三仲丁基胺、三叔丁胺、三戊胺和三己胺;二烷基胺例如二甲胺、二乙胺和二丁胺;单烷基胺例如甲胺、乙胺和丁胺;三醇胺例如三甲醇胺、三乙醇胺、三丙醇胺、三异丙醇胺、三丁醇胺、三戊醇胺、三异戊醇胺和三己醇胺;二醇胺例如二甲醇胺和二乙醇胺;单醇胺例如甲醇胺和乙醇胺;以及亚乙基二胺和二亚乙基三胺。芳香族胺包括例如N,N-二甲基苯胺。碱性含氮杂环化合物的例子包括环胺,例如吗啉、呱啶和吡咯烷;以及吡啶、α-甲基吡啶、β-甲基吡啶、γ-甲基吡啶、喹啉和N-甲基吗啉。
氨和胺化合物被优选作为碱性化合物。在这些胺化合物当中,更优选叔胺化合物例如三烷基胺和三醇胺。
因此,通过在包含阴离子基团作为亲水性基团的含阴离子基团的可水解的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物作为氨基甲酸酯聚合物(A)[尤其是包含阴离子基团作为亲水性基团并且含有烷氧基甲硅烷基作为可水解的甲硅烷基的含阴离子基团的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物]于水中的分散或溶解中使用碱性化合物,包含阴离子基团作为亲水性基团的含阴离子基团的可水解的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的阴离子基团被碱性化合物部分或全部中和而形成盐。这使得含阴离子基团的可水解的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物能够分散或溶解于水中。
可以通过采用如同亲水性基团是阴离子基团情形中的机理使作为氨基甲酸酯聚合物(A)的其中亲水性基团是阳离子基团或非离子基团的这类含亲水性基团的可水解的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物分散或溶解于水中。
由于水与氨基甲酸酯聚合物(A)之间的反应(水解反应),因此作为含硅的可水解基团例如可水解的甲硅烷基水解的结果而可以将含水分散液或水溶液中的氨基甲酸酯聚合物(A)[尤其是含有至少一个亲水性基团的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物(Al)]的部分或全部含硅的可水解基团转化成硅醇基和/或硅酮键。特别地,氨基甲酸酯聚合物(A)的含硅的可水解基团(尤其是烷氧基甲硅烷基)中的至少一个含硅的可水解基团(例如烷氧基)可能受到与水的水解反应的影响。“硅醇基”是指包含含有至少一个羟基的硅原子的基团,并且可以含有一个或多个取代基例如烷氧基。
如上所述,氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液可以是通过将氨基甲酸酯聚合物(A)、水和任选使用的另外组分例如碱性化合物混合而制备的含水分散液或水溶液。作为选择,由于混合,因此其可以是含有氨基甲酸酯聚合物(A)、水和碱性化合物之间的反应产物的反应混合物。作为氨基甲酸酯聚合物(A)的含阴离子基团的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物、水和碱性化合物之间的反应产物包括这样的水基硅醇化氨基甲酸酯预聚物:其中含阴离子基团的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的阴离子基团被碱性化合物中和而形成阴离子基团的盐,并且部分或全部的端烷氧基甲硅烷基被水的作用水解成硅醇基和/或硅酮键。
如果使用,则碱性化合物的数量优选为相对于含阴离子基团的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的阴离子基团的50-120摩尔%,并且优选80-110摩尔%,如果该聚合物被用作氨基甲酸酯聚合物(A)的话。
可以在将氨基甲酸酯聚合物(A)[尤其是含有至少一个亲水性基团的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物(Al)]分散或溶解于水中时或者可以在制备氨基甲酸酯聚合物(A)期间的任何时段内使用用于本发明的水和另外的组分例如碱性化合物。例如,可以在制备氨基甲酸酯聚合物(A)的任何反应时段或者在反应后使用另外的组分,例如碱性化合物、分散剂和/或酸。特别地,当将含阴离子基团的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物作为含有至少一个亲水性基团的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物(Al)制备而作为氨基甲酸酯聚合物(A)时,可以在含有异氰酸酯-活性基团的烷氧基硅烷(Al-d)与异氰酸酯-活性化合物(Al-a)、异氰酸酯-活性化合物(Al-b)和多异氰酸酯(Al-c)之间的反应产物之间反应时加入碱性化合物。因此,反应可以在碱性化合物的存在下进行。
[步骤(Y)]
如上所述,在步骤(Y)中在氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中进行烯属不饱和单体(B)的聚合并且进行使用化合物(C)的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物的制备。在步骤(Y)中,如上所述,(1)主要将烯属不饱和单体(B)和化合物(C)用于制备包含两种不同聚合物链,即乙烯基聚合物链和氨基甲酸酯聚合物链的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物(乙烯基-氨基甲酸酯二聚物);和(2)主要将烯属不饱和单体(B)、化合物(C)和硅烷化合物(D)用于制备包含三种不同聚合物链,即乙烯基聚合物链、硅酮聚合物链和氨基甲酸酯聚合物链的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物(乙烯基-氨基甲酸酯三聚物)。
乙烯基-氨基甲酸酯二聚物的制备
为了根据包括步骤(X)和(Y)的生产方法制备乙烯基-氨基甲酸酯二聚物,如上所述,进行烯属不饱和单体(B)的聚合并且在氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中通过使用化合物(C)制备乙烯基-氨基甲酸酯二聚物,以通过中间的低分子量含Si-O键连接部分将乙烯基聚合物链与氨基甲酸酯聚合物链组合。因此,如上所述在步骤(Y)中基本不使用硅烷化合物(D),并且在一定范围内进行化合物(C)的反应例如水解或缩合以使得形成低分子量含Si-O键连接部分。因此,步骤(Y)可以是步骤(Y1-a)、(Y1-b)、(Y1-c)和(Y1-d)的至少一个。
特别地,根据采用步骤(Y1-a)的方法通过在氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中与烯属不饱和单体(B)聚合的同时使用化合物(C)而进行涉及到化合物(C)的反应,以由此得到乙烯基聚合物,并且将在乙烯基聚合物的主链或骨架中包含乙烯基聚合物链段的乙烯基聚合物链与在氨基甲酸酯聚合物(A)的主链或骨架中包含氨基甲酸酯聚合物链段的氨基甲酸酯聚合物链组合。根据采用步骤(Y1-b)的方法,通过以下方式制备乙烯基-氨基甲酸酯二聚物:最初在氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中进行烯属不饱和单体(B)的聚合以由此得到乙烯基聚合物,并且此后使用化合物(C)进行涉及到化合物(C)的反应,以将在氨基甲酸酯聚合物(A)的主链或骨架中包含氨基甲酸酯聚合物链段的氨基甲酸酯聚合物链与在乙烯基聚合物的主链或骨架中包含乙烯基聚合物链段的乙烯基聚合物链组合。根据采用步骤(Y1-c)的方法,通过以下方式制备乙烯基-氨基甲酸酯二聚物:在氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中使用化合物(C)进行化合物(C)与氨基甲酸酯聚合物(A)之间的反应以得到含有烯属不饱和键的氨基甲酸酯聚合物;此后进行烯属不饱和单体(B)的聚合以由此得到乙烯基聚合物,并且将在乙烯基聚合物的主链或骨架中包含乙烯基聚合物链段的乙烯基聚合物链与在含有烯属不饱和键的氨基甲酸酯聚合物的主链或骨架中包含氨基甲酸酯聚合物链段的氨基甲酸酯聚合物链组合。根据采用步骤(Y1-d)的方法,通过以下方式制备乙烯基-氨基甲酸酯二聚物:在氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中使用化合物(C)进行化合物(C)与氨基甲酸酯聚合物(A)之间的反应以得到含有烯属不饱和键的氨基甲酸酯聚合物;在烯属不饱和单体(B)聚合的同时进行涉及到氨基甲酸酯聚合物的烯属不饱和键的反应;和在这些反应的同时将另一部分化合物(C)加入体系中并且进行涉及到化合物(C)的反应,以制得乙烯基聚合物并且将在乙烯基聚合物的主链或骨架中包含乙烯基聚合物链段的乙烯基聚合物链与在氨基甲酸酯聚合物(A)的主链或骨架中包含氨基甲酸酯聚合物链段的氨基甲酸酯聚合物链组合。
在如同在采用步骤(Y1-a)的方法中那样通过在烯属不饱和单体(B)聚合的同时使用化合物(C)进行反应而制备乙烯基-氨基甲酸酯二聚物的方法中,采用步骤(Y1-a)的该方法例如可以是以下的任何一种:(Y1-a1)—一种通过进行化合物(C)与烯属不饱和单体(B)的反应以得到含有水解-活性基团的乙烯基聚合物,然后进行含有水解-活性基团的乙烯基聚合物与氨基甲酸酯聚合物(A)的反应而制备乙烯基-氨基甲酸酯二聚物的方法;(Y1-a2)—一种通过最初进行化合物(C)与氨基甲酸酯聚合物(A)的反应以得到含有不饱和键-活性基团的氨基甲酸酯聚合物,然后进行含有不饱和键-活性基团的氨基甲酸酯聚合物与作为烯属不饱和单体(B)的聚合产物的乙烯基聚合物的反应而制备乙烯基-氨基甲酸酯二聚物的方法;和(Y1-a3)—一种通过在化合物(C)与烯属不饱和单体(B)或者作为烯属不饱和单体(B)的聚合产物的乙烯基聚合物反应的同时进行化合物(C)与氨基甲酸酯聚合物(A)的反应和烯属不饱和单体(B)的聚合反应而制备乙烯基-氨基甲酸酯二聚物的方法。
因此,烯属不饱和单体(B)的聚合反应、涉及到衍生自化合物(C)的不饱和键-活性基团的反应,和涉及到衍生自化合物(C)的水解-活性基团的反应可以彼此同时或者依次进行。
用于聚合烯属不饱和单体(B)的方法没有特别限制,并且可以是任何公知的或常规的用于聚合烯属不饱和单体的方法。例如,可以采用一种使用聚合引发剂和/或链转移剂进行聚合的方法。聚合引发剂的例子包括偶氮化合物聚合引发剂,例如2,2’-偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈)、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮双(2-甲基-4-三甲氧基甲硅烷基戊腈)、2,2’-偶氮双(2-甲基-4-甲基二甲氧基甲硅烷基戊腈),和2,2’-偶氮双(2-N-苄基脒基)丙烷氯化氢;过氧化物聚合引发剂例如叔丁基过氧化氢、氢过氧化马来酸叔丁酯、过氧化琥珀酰、过氧化苯甲酰、枯烯过氧化氢、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化新癸酸异丙苯酯、过氧化辛酸异丙苯酯,和过氧化氢;过硫酸盐聚合引发剂例如过硫酸钾、过硫酸钠和过硫酸铵;使用还原剂的氧化还原聚合引发剂例如酸性亚硫酸钠、雕白粉和抗坏血酸。链转移剂的例子包括:硫醇,包括烷基硫醇例如月桂基硫醇、正丁基硫醇、叔丁基硫醇和异丙基硫醇,以及芳基硫醇;硫代羧酸例如硫代乙酸和硫代苯甲酸;硫化物例如二丁基二硫化物和二乙酰基二硫化物;硫代醇例如2-巯基乙醇、2,3-二甲基巯基-1-丙醇、硫代-β-萘酚,和苯硫酚;缩水甘油基硫醇;巯基硅烷例如γ-巯基丙基三甲氧基硅烷和γ-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷;和γ-三甲氧基甲硅烷基丙基二硫化物。
聚合温度通常可以根据烯属不饱和单体(B)的种类而适宜地选择,并且可以为例如约20℃-约100℃,并且优选约40℃-约90℃。聚合反应时间没有特别限制,并且可以为例如几小时-几十小时。
当在氨基甲酸酯聚合物(A)的制备中没有或者仅仅将一部分烯属不饱和单体(B)用作溶剂时,可以例如通过以下方法进行烯属不饱和单体(B)的聚合:以一个步骤将烯属不饱和单体(B)或其剩余物加入到氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中,然后进行聚合的方法;加入一部分烯属不饱和单体(B)并且然后进行聚合,同时将剩余物滴加到含水分散液或水溶液中的方法;或者进行聚合同时将整体滴加到含水分散液或水溶液中的方法。可以通过任何方法例如连续式滴加或者间歇式滴加而滴加烯属不饱和单体(B)。
在滴加烯属不饱和单体(B)的同时可以将分散剂例如表面活性剂或乳化剂用于聚合。特别地,可以通过通常用表面活性剂将烯属不饱和单体(B)乳化或者分散得到乳液并且将乳液滴加而将烯属不饱和单体(B)滴加到氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中。
涉及到化合物(C)的反应包括涉及到衍生自化合物(C)的不饱和键-活性基团的反应,和涉及到衍生自化合物(C)的水解-活性基团的反应。涉及到衍生自化合物(C)的不饱和键-活性基团的反应包括衍生自化合物(C)的不饱和键-活性基团与衍生自烯属不饱和单体(B)的烯属不饱和键之间的反应;和衍生自化合物(C)的不饱和键-活性基团之间的反应。这里的反应方法没有特别限制,可以如同聚合烯属不饱和单体(B)的方法中那样进行。
衍生自化合物(C)的不饱和键-活性基团包括:化合物(C)的不饱和键-活性基团,和作为化合物(C)与氨基甲酸酯聚合物(A)之间的反应产物的含有不饱和键-活性基团的氨基甲酸酯聚合物的不饱和键-活性基团。衍生自烯属不饱和单体(B)的烯属不饱和键包括:烯属不饱和单体(B)的烯属不饱和键,和烯属不饱和单体(B)的聚合产物的烯属不饱和键。
涉及到衍生自化合物(C)的水解-活性基团的反应包括衍生自化合物(C)的水解-活性基团与氨基甲酸酯聚合物(A)的含硅可水解基团之间的反应,和衍生自化合物(C)的水解-活性基团之间的反应。反应方法没有特别限制,可以例如通过加热至30℃或更高而进行反应。加热温度没有特别限制,只要其为30℃或更高,并且优选为35℃或更高,更优选38℃或更高。加热温度的上限没有特别限制,但该温度例如为70℃或更低,优选60℃或更低,更优选50℃或更低,特别优选45℃或更低。优选将反应温度保持恒定或基本恒定。因此,可以进行加热和/或冷却以保持该恒定或基本恒定的温度。
该反应[涉及到衍生自化合物(C)的水解-活性基团的反应]优选在氮气流下进行。反应时间没有特别限制,并且可以在例如10分钟至1天的范围内选择,并且优选约30分钟-约5小时。
在涉及到化合物(C)的反应中用于将化合物(C)引入反应体系[引入氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液]的方法没有特别限制。可以通过一个步骤、通过加入部分化合物(C)并且进一步滴加剩余物,或者通过作为整体滴加而加入化合物(C)。可以通过任何方法例如连续式滴加或间歇式滴加而进行滴加。
在将化合物(C)引入反应体系[引入氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液]中可以使用分散剂例如表面活性剂或乳化剂。特别地,可以通过使用借助于通常用表面活性剂将化合物(C)乳化或分散制备的乳液而将化合物(C)引入反应体系。如果以乳液的形式,则可以例如通过以下方式将化合物(C)引入反应体系:进行含有化合物(C)和烯属不饱和单体(B)的乳液的制备并且将化合物(C)与烯属不饱和单体(B)一起引入反应体系,或者分别进行含有化合物(C)的乳液和含有烯属不饱和单体(B)的另一种乳液的制备并且与烯属不饱和单体(B)的引入单独或者同时将化合物(C)引入反应体系。在这些方法中,优选通过滴加将化合物(C)引入反应体系。当然,以下方式也是可接受的:制备含有部分化合物(C)以及部分或全部烯属不饱和单体(B)的乳液以使得优选通过滴加将部分化合物(C)以及部分或全部烯属不饱和单体(B)引入反应体系,并且在引入该部分之前或之后、与烯属不饱和单体(B)的引入单独地将剩余的化合物(C)引入反应体系。
衍生自化合物(C)的水解-活性基团包括:化合物(C)的水解-活性基团,和作为化合物(C)与烯属不饱和单体(B)之间的反应产物或其聚合物的含有水解-活性基团的化合物(例如含有水解-活性基团的乙烯基聚合物)的水解-活性基团。
在乙烯基-氨基甲酸酯二聚物中,氨基甲酸酯聚合物(A)、烯属不饱和单体(B)和化合物(C)的比例没有特别限制。例如,可以在一定范围内选择氨基甲酸酯聚合物(A)和化合物(C)的比例以使得氨基甲酸酯聚合物(A)的含硅可水解基团与化合物(C)的水解-活性基团的当量比[(SiO基团)/(SiO-活性基团)]大于0.01并且等于或小于20,优选为0.05-10。如果该比例[(SiO基团)/(SiO-活性基团)]为0.01或更小,则体系的稳定性可能由于衍生自化合物(C)的可水解硅原子之间的缩合而退化。如果该比例[(SiO基团)/(SiO-活性基团)]超过20,则可能不会有效地形成二聚物并且可能不会获得预期的优点。
可以在一定范围内选择烯属不饱和单体(B)和化合物(C)的比例以使得烯属不饱和单体(B)的烯属不饱和键与化合物(C)的不饱和键-活性基团的当量比[(C=C不饱和基团)/(C=C不饱和-活性基团)]为0.2-2500,优选0.6-500,更优选1-100。如果该比例[(C=C不饱和基团)/(C=C不饱和-活性基团)]小于0.2,则稳定性可能由于衍生自化合物(C)的可水解硅原子之间的缩合而退化。相反,如果该比例[(C=C不饱和基团)/(C=C不饱和-活性基团)]超过2500,则可能不会有效地形成二聚物并且可能不会获得预期的优点。
乙烯基-氨基甲酸酯三聚物的制备
为了根据包括步骤(X)和(Y)的生产方法制备乙烯基-氨基甲酸酯三聚物,如上所述,进行烯属不饱和单体(B)的聚合并且在氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中借助于通过作为含Si-O键连接部分的中间的硅酮聚合物链将乙烯基聚合物链与氨基甲酸酯聚合物链组合,同时使用化合物(C)和硅烷化合物(D)而制备乙烯基-氨基甲酸酯三聚物。因此,主要使用硅烷化合物(D),并且可以在步骤(Y)中在一定范围内使用化合物(C)以使得形成高分子量含Si-O键连接部分。因此,步骤(Y)可以是步骤(Y1-a)、(Y1-b)、(Y1-c)和(Y1-d)的至少一个或者步骤(Y2-a)、(Y2-b)和(Y2-c)的至少一个。
特别地,采用步骤(Y1-a)、(Y1-b)、(Y1-c)和/或(Y1-d)制备乙烯基-氨基甲酸酯三聚物的方法可以如同采用步骤(Y1-a)、(Y1-b)、(Y1-c)和/或(Y1-d)制备乙烯基-氨基甲酸酯二聚物的方法那样进行。在该方法中,必须通过使用化合物(C)进行涉及到化合物(C)的反应而形成高分子量含Si-O键连接部分。
采用步骤(Y2-a)制备乙烯基-氨基甲酸酯三聚物的方法包括:(Y2-a1)一一种通过以下方式制备乙烯基-氨基甲酸酯三聚物的方法:在氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中进行硅烷化合物(D)的水解或缩合以制备硅烷化合物(D)的聚合物,与此同时将在氨基甲酸酯聚合物(A)的主链或骨架中包含氨基甲酸酯聚合物链段的氨基甲酸酯聚合物链与在硅烷化合物(D)的聚合物的主链或骨架中包含硅酮聚合物链段的硅酮聚合物链组合以由此得到包含含有含硅可水解基团的硅酮聚合物链的氨基甲酸酯聚合物,此后进行烯属不饱和单体(B)的聚合以制备乙烯基聚合物,然后使用化合物(C)进行涉及到化合物(C)的反应,以将包含含有含硅可水解基团的硅酮聚合物链的氨基甲酸酯聚合物的硅酮聚合物链与在乙烯基聚合物的主链或骨架中包含乙烯基聚合物链段的乙烯基聚合物链组合而由此得到乙烯基-氨基甲酸酯三聚物;(Y2-a2)—一种通过以下方式制备乙烯基-氨基甲酸酯三聚物的方法:在氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中进行硅烷化合物(D)的水解或缩合以制备硅烷化合物(D)的聚合物,并且将在氨基甲酸酯聚合物(A)的主链或骨架中包含氨基甲酸酯聚合物链段的氨基甲酸酯聚合物链与在硅烷化合物(D)的聚合物的主链或骨架中包含硅酮聚合物链段的硅酮聚合物链组合以制得包含含有含硅可水解基团的硅酮聚合物链的氨基甲酸酯聚合物,在烯属不饱和单体(B)聚合的同时进一步使用化合物(C)进行涉及到化合物(C)的反应以得到乙烯基聚合物,并且将在乙烯基聚合物的主链或骨架中包含乙烯基聚合物链段的乙烯基聚合物链与包含含有含硅可水解基团的硅酮聚合物链的氨基甲酸酯聚合物的硅酮聚合物链组合以由此得到乙烯基-氨基甲酸酯三聚物;(Y2-a3)—一种通过以下方式制备乙烯基-氨基甲酸酯三聚物的方法:在氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中进行硅烷化合物(D)的水解或缩合以得到硅烷化合物的聚合物,并且将在氨基甲酸酯聚合物(A)的主链或骨架中包含氨基甲酸酯聚合物链段的氨基甲酸酯聚合物链与在硅烷化合物(D)的聚合物的主链或骨架中包含硅酮聚合物链段的硅酮聚合物链组合以得到包含含有含硅可水解基团的硅酮聚合物链的氨基甲酸酯聚合物,此后使用化合物(C)进行化合物(C)与包含含有含硅可水解基团的硅酮聚合物链的氨基甲酸酯聚合物之间的反应以得到含有不饱和键-活性基团并且含有硅酮聚合物链的氨基甲酸酯聚合物,然后进行烯属不饱和单体(B)的聚合以制备乙烯基聚合物,并且将在乙烯基聚合物的主链或骨架中包含乙烯基聚合物链段的乙烯基聚合物链与含有不饱和键-活性基团并且含有硅酮聚合物链的氨基甲酸酯聚合物的硅酮聚合物链组合以由此得到乙烯基-氨基甲酸酯三聚物;和(Y2-a4)—一种通过以下方式制备乙烯基-氨基甲酸酯三聚物的方法:在氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中在硅烷化合物(D)的水解或缩合的同时使用化合物(C)进行涉及到化合物(C)的反应以制备包含硅烷化合物(D)和/或化合物(C)作为单体组分的聚合物,将在氨基甲酸酯聚合物(A)的主链或骨架中包含氨基甲酸酯聚合物链段的氨基甲酸酯聚合物链与在包含硅烷化合物(D)和/或化合物(C)作为单体组分的聚合物的主链或骨架中包含含有不饱和键-活性基团的硅酮聚合物链段的硅酮聚合物链组合,由此得到包含含有不饱和键-活性基团的硅酮聚合物链的氨基甲酸酯聚合物,此后进一步进行烯属不饱和单体(B)的聚合以制备乙烯基聚合物,并且将在乙烯基聚合物的主链或骨架中包含乙烯基聚合物链段的乙烯基聚合物链与包含含有不饱和键-活性基团的硅酮聚合物链的氨基甲酸酯聚合物的硅酮聚合物链组合,以由此得到乙烯基-氨基甲酸酯三聚物;以及包括这些方法的组合的方法。
采用步骤(Y2-b)制备乙烯基-氨基甲酸酯三聚物的方法包括:(Y2-b1)—一种通过以下方式制备乙烯基-氨基甲酸酯三聚物的方法:在氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中在硅烷化合物(D)水解或缩合以制备硅烷化合物(D)的聚合物的同时进行烯属不饱和单体(B)的聚合,将在氨基甲酸酯聚合物(A)的主链或骨架中包含氨基甲酸酯聚合物链段的氨基甲酸酯聚合物链与在硅烷化合物(D)的聚合物的主链或骨架中包含硅酮聚合物链段的硅酮聚合物链组合以由此得到包含含有含硅可水解基团的硅酮聚合物链的氨基甲酸酯聚合物并且得到烯属不饱和单体(B)的聚合物(乙烯基聚合物),此后使用化合物(C)进行涉及到化合物(C)的反应以由此将包含含有含硅可水解基团的硅酮聚合物链的氨基甲酸酯聚合物的硅酮聚合物链与在乙烯基聚合物的主链或骨架中包含乙烯基聚合物链段的乙烯基聚合物链组合,由此得到乙烯基-氨基甲酸酯三聚物;(Y2-b2)—一种通过以下方式制备乙烯基-氨基甲酸酯三聚物的方法:在氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中在硅烷化合物(D)水解或缩合的同时进行烯属不饱和单体(B)的聚合并且同时使用化合物(C)进行涉及到化合物(C)的反应,以由此得到硅烷化合物(D)的聚合物和烯属不饱和单体(B)的聚合物(乙烯基聚合物),将在氨基甲酸酯聚合物(A)的主链或骨架中包含氨基甲酸酯聚合物链段的氨基甲酸酯聚合物链与在硅烷化合物(D)的聚合物的主链或骨架中包含硅酮聚合物链段的硅酮聚合物链组合,并且将在硅烷化合物(D)的聚合物的主链或骨架中包含硅酮聚合物链段的硅酮聚合物链与在乙烯基聚合物的主链或骨架中包含乙烯基聚合物链段的乙烯基聚合物链组合,由此得到乙烯基-氨基甲酸酯三聚物;以及包括这些方法的组合的方法。
采用步骤(Y2-c)制备乙烯基-氨基甲酸酯三聚物的方法包括:(Y2-c1)—一种通过以下方式制备乙烯基-氨基甲酸酯三聚物的方法:在氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中进行烯属不饱和单体(B)的聚合以制备乙烯基聚合物,此后进行硅烷化合物(D)水解或缩合以制备硅烷化合物(D)的聚合物,并且将在氨基甲酸酯聚合物(A)的主链或骨架中包含氨基甲酸酯聚合物链段的氨基甲酸酯聚合物链与在硅烷化合物(D)的聚合物的主链或骨架中包含硅酮聚合物链段的硅酮聚合物链组合以由此得到包含含有含硅可水解基团的硅酮聚合物链的氨基甲酸酯聚合物,此后使用化合物(C)进行涉及到化合物(C)的反应以将包含含有含硅可水解基团的硅酮聚合物链的氨基甲酸酯聚合物的硅酮聚合物链与在乙烯基聚合物的主链或骨架中包含乙烯基聚合物链段的乙烯基聚合物链组合,由此得到乙烯基-氨基甲酸酯三聚物;(Y2-c2)—一种通过以下方式制备乙烯基-氨基甲酸酯三聚物的方法:在氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中进行烯属不饱和单体(B)的聚合以制备乙烯基聚合物,此后在硅烷化合物(D)水解或缩合的同时使用化合物(C)进行涉及到化合物(C)的反应以制备硅烷化合物(D)的聚合物,将在氨基甲酸酯聚合物(A)的主链或骨架中包含氨基甲酸酯聚合物链段的氨基甲酸酯聚合物链与在硅烷化合物(D)的聚合物的主链或骨架中包含硅酮聚合物链段的硅酮聚合物链组合,并且将在硅烷化合物(D)的聚合物的主链或骨架中包含硅酮聚合物链段的硅酮聚合物链与在乙烯基聚合物的主链或骨架中包含乙烯基聚合物链段的乙烯基聚合物链组合,由此得到乙烯基-氨基甲酸酯三聚物;以及包括这些方法的组合的方法。
如同在乙烯基-氨基甲酸酯二聚物的制备中那样,在采用步骤(Y2-a2)的制备方法中,烯属不饱和单体(B)的聚合反应、涉及到衍生自化合物(C)的不饱和键-活性基团的反应,和涉及到衍生自化合物(C)的水解-活性基团的反应可以彼此同时或依次进行。在采用步骤(Y2-b2)的制备方法中,烯属不饱和单体(B)的聚合反应、涉及到衍生自化合物(C)的不饱和键-活性基团的聚合反应、涉及到衍生自化合物(C)的水解-活性基团的反应,和硅烷化合物(D)的水解反应或缩合反应(由缩合引起的聚合反应)可以彼此同时或依次进行。同样,在采用步骤(Y2-c2)的制备方法中,涉及到衍生自化合物(C)的不饱和键-活性基团的反应、涉及到衍生自化合物(C)的水解-活性基团的反应,和硅烷化合物(D)的水解反应或缩合反应(由缩合引起的聚合反应)可以彼此同时或依次进行。
在步骤(Y2-a)、(Y2-b)和(Y2-c)中进行烯属不饱和单体(B)的聚合的方法没有特别限制,并且可以是公知的或常规的烯属不饱和单体的聚合方法。例如,如同在乙烯基-氨基甲酸酯二聚物的制备中烯属不饱和单体(B)的聚合中那样,可以采用一种通常使用聚合引发剂和/或链转移剂进行聚合的方法。该聚合引发剂和链转移剂可以如上所述。聚合温度和反应时间也可以如上所述。当在氨基甲酸酯聚合物(A)的制备中没有或者仅仅将一部分烯属不饱和单体(B)用作溶剂时,如上所述,可以例如通过以下方法进行烯属不饱和单体(B)的聚合:以一个步骤将烯属不饱和单体(B)或其剩余物加入到氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中,然后进行聚合的方法;加入一部分烯属不饱和单体(B)并且然后进行聚合,同时将剩余物滴加到含水分散液或水溶液中的方法;或者进行聚合同时将整体滴加到含水分散液或水溶液中的方法。如上所述,可以通过任何方法例如连续式滴加或者间歇式滴加而滴加烯属不饱和单体(B)。
用于进行硅烷化合物(D)的水解反应或缩合反应(缩聚)的方法没有特别限制,并且可以是公知的或常规的用于硅烷化合物的水解反应或缩合反应的方法。例如,可以采用如同在乙烯基-氨基甲酸酯二聚物的制备中在涉及到衍生自化合物(C)的水解-活性基团的反应中那样的方法,即加热至30℃或更高的方法。在此可以使用用于促进硅烷化合物(D)的水解反应或缩合反应的催化剂。该催化剂可以从公知的催化剂当中适宜地选择。
硅烷化合物(D)的水解反应或缩合反应中的加热温度没有特别限制,只要其为30℃或更高,但优选为35℃或更高,并且更优选38℃或更高。加热温度的上限没有特别限制,但该加热温度例如为70℃或更低,优选60℃或更低,更优选50℃或更低,尤其优选45℃或更低。优选将反应温度保持恒定或基本恒定以调节反应活性。因此,可以进行加热和/或冷却以保持该恒定或基本恒定的温度。
该反应[硅烷化合物(D)的水解反应或缩合反应]优选在氮气流下进行。反应时间没有特别限制,可以在例如10分钟至1天的范围内选择,并且优选约30分钟-约5小时。
在该反应中,可以通过一个步骤、通过加入部分硅烷化合物(D)并且进一步滴加剩余物,或者通过作为整体滴加而将硅烷化合物(D)加入反应体系中[加入氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中]。可以通过任何方法例如连续式滴加或间歇式滴加而进行滴加。
在将硅烷化合物(D)引入反应体系[引入氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液]中可以使用分散剂例如表面活性剂或乳化剂。特别地,可以通过使用借助于通常用表面活性剂将硅烷化合物(D)乳化或分散制备的乳液而将硅烷化合物(D)引入反应体系。如果以乳液的形式,则可以通过制备例如含有硅烷化合物(D)和烯属不饱和单体(B)的乳液;含有硅烷化合物(D)和化合物(C)的乳液;或者含有硅烷化合物(D)、烯属不饱和单体(B)和化合物(C)的乳液而将硅烷化合物(D)与烯属不饱和单体(B)和/或化合物(C)一起引入反应体系(优选通过滴加)。作为选择,可以通过制备含有硅烷化合物(D)的乳液并且单独制备含有烯属不饱和单体(B)和/或化合物(C)的乳液而将硅烷化合物(D)与烯属不饱和单体(B)和/或化合物(C)的引入单独或者同时引入反应体系(优选通过滴加)。还可以接受的是:制备含有部分硅烷化合物(D)以及部分或全部烯属不饱和单体(B)和/或化合物(C)的乳液以由此将部分硅烷化合物(D)以及部分或全部烯属不饱和单体(B)和/或化合物(C)引入(优选通过滴加)反应体系,并且在引入该部分之前或之后、与烯属不饱和单体(B)和/或化合物(C)的引入单独地将剩余的硅烷化合物(D)引入反应体系。
如上所述,涉及到化合物(C)的反应包括涉及到衍生自化合物(C)的不饱和键-活性基团的反应,和涉及到衍生自化合物(C)的水解-活性基团的反应。涉及到衍生自化合物(C)的不饱和键-活性基团的反应包括衍生自化合物(C)的不饱和键-活性基团与衍生自烯属不饱和单体(B)的烯属不饱和键之间的反应;和衍生自化合物(C)的不饱和键-活性基团之间的反应。这里的反应方法没有特别限制,可以是如同在乙烯基-氨基甲酸酯二聚物的制备中在用于聚合烯属不饱和单体(B)的方法中那样的方法。
衍生自化合物(C)的不饱和键-活性基团包括:化合物(C)的不饱和键-活性基团;和作为化合物(C)与氨基甲酸酯聚合物(A)之间的反应产物的含有不饱和键-活性基团的氨基甲酸酯聚合物的不饱和键-活性基团。衍生自烯属不饱和单体(B)的烯属不饱和键包括:烯属不饱和单体(B)的烯属不饱和键;和烯属不饱和单体(B)的聚合物的烯属不饱和键。
涉及到衍生自化合物(C)的水解-活性基团的反应包括:衍生自化合物(C)的水解-活性基团与衍生自硅烷化合物(D)的含硅可水解基团之间的反应;衍生自化合物(C)的水解-活性基团与氨基甲酸酯聚合物(A)的含硅可水解基团之间的反应;和衍生自化合物(C)的水解-活性基团之间的反应。这里的反应方法可以是如同在乙烯基-氨基甲酸酯二聚物的制备中在衍生自化合物(C)的水解-活性基团与氨基甲酸酯聚合物(A)的含硅可水解基团之间的反应方法或者用于进行硅烷化合物(D)的水解反应或缩合反应的方法那样的方法。
衍生自化合物(C)的水解-活性基团包括:化合物(C)的水解-活性基团;作为化合物(C)与烯属不饱和单体(B)之间的反应产物或其聚合物的含有水解-活性基团的化合物(例如含有水解-活性基团的乙烯基聚合物)的水解-活性基团;作为化合物(C)与硅烷化合物(D)之间的反应产物的化合物的水解-活性基团;和作为化合物(C)、硅烷化合物(D)与氨基甲酸酯聚合物(A)之间的反应产物的聚合物的水解-活性基团。衍生自硅烷化合物(D)的含硅可水解基团包括:硅烷化合物(D)的含硅可水解基团;作为硅烷化合物(D)与氨基甲酸酯聚合物(A)之间的反应产物的包含含有含硅可水解基团的硅酮聚合物链的氨基甲酸酯聚合物的含硅可水解基团;作为硅烷化合物(D)与化合物(C)之间的反应产物的化合物的含硅可水解基团;和作为硅烷化合物(D)、氨基甲酸酯聚合物(A)与化合物(C)之间的反应产物的聚合物的含硅可水解基团。
在涉及到化合物(C)的反应中用于将化合物(C)引入反应体系[引入氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液]的方法没有特别限制。如上所述,可以通过一个步骤、通过加入部分化合物(C)并且进一步滴加剩余物,或者通过作为整体滴加而将化合物(C)加入反应体系。可以通过任何方法例如连续式滴加或间歇式滴加而进行滴加。
如上所述,在将化合物(C)引入反应体系[引入氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液]中可以使用分散剂例如表面活性剂或乳化剂。特别地,可以通过使用借助于通常用表面活性剂将化合物(C)乳化或分散制备的乳液而将化合物(C)引入反应体系。如果以乳液的形式引入,则可以例如通过制备含有化合物(C)和烯属不饱和单体(B)的乳液;含有化合物(C)和硅烷化合物(D)的乳液;或者含有化合物(C)、烯属不饱和单体(B)和硅烷化合物(D)的乳液而将化合物(C)与烯属不饱和单体(B)和/或硅烷化合物(D)一起引入反应体系。作为选择,可以通过制备含有化合物(C)的乳液并且单独制备含有烯属不饱和单体(B)和/或硅烷化合物(D)的乳液而将化合物(C)与烯属不饱和单体(B)和/或硅烷化合物(D)的引入单独或者同时引入(优选通过滴加)反应体系。还可以接受的是:制备含有部分化合物(C)以及部分或全部烯属不饱和单体(B)和/或硅烷化合物(D)的乳液以将部分化合物(C)以及部分或全部烯属不饱和单体(B)和/或硅烷化合物(D)引入(优选通过滴加)反应体系,并且在引入该部分之前或之后、与烯属不饱和单体(B)和/或硅烷化合物(D)的引入单独地将剩余的化合物(C)引入反应体系。
在乙烯基-氨基甲酸酯三聚物中,氨基甲酸酯聚合物(A)、烯属不饱和单体(B)、化合物(C)和硅烷化合物(D)的比例没有特别限制。例如,可以在一定范围内选择氨基甲酸酯聚合物(A)和硅烷化合物(D)的比例以使得氨基甲酸酯聚合物(A)的含硅可水解基团与硅烷化合物(D)的含硅可水解基团的当量比[(SiO基团)/(SiO基团)]为0.001或更大,例如为0.001-10,并且优选为0.008-5。如果该比例[(SiO基团)/(SiO基团)]小于0.001,则可能不会有效地形成三聚物并且可能不会获得预期的优点。伴随着增加的氨基甲酸酯聚合物(A)的含硅可水解基团与硅烷化合物(D)的含硅可水解基团的当量比[(SiO基团)/(SiO基团)]并且伴随着相应降低的化合物(D)的比例,所得的聚合物可能会更多是二聚物。
可以在一定范围内选择化合物(C)和硅烷化合物(D)的比例以使得化合物(C)的水解-活性基团与硅烷化合物(D)的含硅可水解基团的当量比[(SiO-活性基团)/(SiO基团)]为0.0001或更大,例如0.002-100,并且优选为0.01-10。如果该比例[(SiO-活性基团)/(SiO基团)]小于0.0001,则可能不会有效地形成三聚物并且可能不会获得预期的优点。伴随着增加的化合物(C)的水解-活性基团与硅烷化合物(D)的含硅可水解基团的当量比[(SiO-活性基团)/(SiO基团)],三聚物的比例可能降低并且二聚物的比例可能增加。
可以在一定范围内选择烯属不饱和单体(B)和化合物(C)的比例以使得烯属不饱和单体(B)的烯属不饱和键与化合物(C)的不饱和键-活性基团的当量比[(C=C不饱和基团)/(C=C不饱和-活性基团)]为0.2-2500,优选0.6-500,更优选1-100。如果该比例[(C=C不饱和基团)/(C=C不饱和-活性基团)]小于0.2,则稳定性可能由于衍生自化合物(C)的可水解硅原子之间的缩合而退化。相反,如果该比例[(C=C不饱和基团)/(C=C不饱和-活性基团)]超过2500,则可能不会有效地形成二聚物并且可能不会获得预期的优点。
根据本发明的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物例如乙烯基-氨基甲酸酯二聚物和乙烯基-氨基甲酸酯三聚物可以生成具有优良的耐热水性、耐水性、耐热性和耐天候性的涂层和其它固化制品。在它们当中,含有乙烯基聚合物链、硅酮聚合物链和氨基甲酸酯聚合物链的乙烯基-氨基甲酸酯三聚物可以生成具有优良的光学透明性的涂层和其它固化制品,尽管该乙烯基聚合物链和硅酮聚合物链彼此具有低的溶解性(混溶性)。这可能是因为它们具有这样的结构:其中乙烯基聚合物链和硅酮聚合物链彼此组合,并且乙烯基聚合物链组合在硅酮聚合物链的另一端。
如上所述,乙烯基-氨基甲酸酯二聚物包含乙烯基聚合物链、氨基甲酸酯聚合物链和任选的彼此组合的硅酮聚合物链,由此有效地展现出单个聚合物链的性能并且有效地展现出由于它们的结合的性能。因此,与没有结合的聚合物链的简单混合物相反,它们展现出如同其中单个聚合物链的不充足性能彼此增强的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物的优良性能。
乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物在氨基甲酸酯聚合物链中含有残余的含硅可水解基团,并且它们由于当内部的水通常由于水的蒸发或挥发而减少时氨基甲酸酯聚合物的含硅可水解基团的固化反应,优选缩合反应而因此固化。另外,所得的涂层和其它固化制品在耐热水性、耐水性、耐热性和耐天候性方面优良并且具有优良的光学透明性。该乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物当固化时展现出优良的粘合性。
因此,根据本发明的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物例如乙烯基-氨基甲酸酯二聚物和乙烯基-氨基甲酸酯三聚物可以提高粘合剂、密封材料和涂料以及其它涂覆剂的性能例如粘合性、耐热水性、耐水性、耐热性和耐天候性。尤其是,通过根据本发明的生产方法生产的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物可用作用于涂料和其它涂覆剂的基质聚合物。在它们当中,乙烯基-氨基甲酸酯三聚物更为有用。因此,通过根据本发明的生产方法生产的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物可用作粘合剂、密封材料,和涂料以及其它涂覆剂的基质聚合物和其它组分。在它们当中,乙烯基-氨基甲酸酯三聚物更为有用。除了粘合剂、密封材料和涂覆剂的组分之外,通过根据本发明的生产方法生产的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物还可用作处理剂(处理液)例如粘合剂、层压材料、密封剂和底层涂料、上浆剂的组分;和用作化妆品例如护肤霜、乳状洗液、洗液、头发定型产品、头发处理剂、头发洗剂、指甲护理产品和止汗剂的基质聚合物和其它组分。
除了乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物之外,含有乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物的制品例如粘合剂、密封材料、涂料和其它涂覆剂以及化妆品可以进一步包含多种添加剂、组分和溶剂,这根据粘合剂、涂覆剂和其它处理剂的种类。这类添加剂和其它组分的例子是填料、增塑剂、防老化剂、紫外吸收剂、抗氧剂、热稳定剂、着色剂例如颜料和染料、杀真菌剂、助湿剂、粘度改进剂、香料、增稠剂、偶联剂、光引发的固化催化剂、乳化剂、表面活性剂、乳液或胶乳、交联剂、增湿剂、消泡剂和硅石颗粒。
可以从公知的硅石颗粒(包含二氧化硅的颗粒)当中适宜地选择硅石颗粒,其中含有亲水性基团的硅石颗粒(以下又称为“含亲水性基团的硅石”)是优选的。羟基通常被优选作为含亲水性基团的硅石的亲水性基团。这类含亲水性基团的硅石可以例如以粉末的形式,或者当其例如于分散于水中的胶体形式分散于水中时单独用作硅石颗粒。特别地,含亲水性基团的硅石可以是干的形式或湿的形式的任何一种。可以从公知的含有亲水性基团的硅石颗粒当中适宜地选择含亲水性基团的硅石。粉末状含亲水性基团的硅石的例子是公知为例如亲水性煅烧硅石或亲水性细粉末硅石的含亲水性基团的硅石。以胶体形式的含亲水性基团的硅石的例子是公知为例如胶体硅石或硅酸胶体的含亲水性基团的硅石。
在含亲水性基团的硅石当中,粉末状含亲水性基团的硅石可以是可商购获得的产品,例如在“AEROSIL”系列的商品名如“AEROSIL 50”、“AEROSIL 90G”、“AEROSIL 130”、“AEROSIL 200”、“AEROSIL 200V”、“AEROSIL 200CF”、“AEROSIL 200FAD”、“AEROSIL 300”、“AEROSIL300CF”和“AEROSIL 380”下来自于Nippon Aerosil Co.,Ltd.的那些。
在含亲水性基团的硅石当中,胶体的含亲水性基团的硅石可以是可商购获得的产品,包括在“ADELITE AT”系列的商品名如“ADELITE AT-20”、“ADELITE AT-30”、“ADELITE AT-40”、“ADELITE AT-50”和“ADELITEAT-20N”下来自于Asahi Denka Co.,Ltd.的那些,和在“Snowtex”系列的商品名如“Snowtex 20”、“Snowtex 30”、“Snowtex 40”、“Snowtex N”、“Snowtex NS”和“Snowtex NXS”下来自于Nissan Chemical Industries,Ltd.的那些。
通过将含亲水性基团的硅石用作硅石颗粒,可以显著地提高衍生自含有乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物的处理剂例如粘合剂、密封材料和涂覆剂的涂层和其它固化制品的耐热性。这是因为当固化时,乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物中残余的含硅可水解基团(甲硅烷基)与含亲水性基团的硅石的亲水性基团反应,由此生成更加牢固地固化的制品(涂层)。该反应优选借助于含亲水性基团的硅石的硅石颗粒的表面亲水性基团而进行。
实施例
下面将参照几个实施例进一步详细地阐述本发明,这些实施例并不意味着限制本发明的范围。下面所有的“份”和“百分比(%)”以质量计,除非另外说明。
含氨基的烷氧基硅烷的制备实施例1
使含氨基的烷氧基硅烷作为通过将N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷与丙烯酸2-乙基己酯以1摩尔:2摩尔的比例混合并且在50℃下进行反应7天的反应产物而获得。
氨基甲酸酯聚合物分散体的制备实施例1
通过将150份Asahi Denka Co.,Ltd.的商品名“NS 2471”的产品(数均分子量为2000并且羟值为56.1mg-KOH/g的聚酯二醇)、15份2,2-二羟甲基丁酸(羟值为754.0mg-KOH/g)、8份1,4-丁二醇、66.8份异佛尔酮二异氰酸酯[异氰酸酯含量(NCO含量)为37.8%,IPDI]、190份甲基丙烯酸甲酯和100份丙烯酸丁酯放置在装有搅拌器、氮气导管、温度计和冷凝器的四颈可分离烧瓶中,并且在75℃-80℃的温度下在氮气流下进行反应3小时而制备包含含有羧基并且含有端异氰酸酯基团的聚合物,残余异氰酸酯基团的含量为1.2%的反应混合物。
接下来,将全部数量的包含含有羧基并且含有端异氰酸酯基团的聚合物的反应混合物与39.4份在“含氨基的烷氧基硅烷的制备实施例1”中获得的含氨基的烷氧基硅烷混合,并且在75℃-80℃的温度下在氮气流下进行反应1小时,以由此得到包含含羧基的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的反应混合物。
在用10.2份三乙胺将在包含含羧基的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的反应混合物中的羧基中和之后,将该反应混合物冷却至40℃,伴随着高速下的搅拌将其与1350份去离子水合并,由此得到包含15%可水解的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物和15%丙烯酸类单体的含水分散液(含有单体的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的含水分散液)。
氨基甲酸酯聚合物分散体的制备实施例2
通过将150份Asahi Denka Co.,Ltd.的在商品名“NS 2471”下的产品(数均分子量为2000并且羟值为56.1mg-KOH/g的聚酯二醇)、15份2,2-二羟甲基丁酸(羟值为754.0mg-KOH/g)、8份1,4-丁二醇、66.8份异佛尔酮二异氰酸酯[异氰酸酯含量(NCO含量)为37.8%,IPDI]和250份丙酮放置在装有搅拌器、氮气导管、温度计和冷凝器的四颈可分离烧瓶中,并且在75℃-80℃的温度下在氮气流下进行反应3小时而制备包含含有羧基并且含有端异氰酸酯基团的聚合物、残余异氰酸酯基团的含量为1.2%的反应混合物。
接下来,将全部数量的包含含有羧基并且含有端异氰酸酯基团的聚合物的反应混合物与39.4份在“含氨基的烷氧基硅烷的制备实施例1”中获得的含氨基的烷氧基硅烷混合,并且在75℃-80℃的温度下在氮气流下进行反应1小时,以由此得到包含含羧基的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的反应混合物。
在用10.2份三乙胺将在包含含羧基的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的反应混合物中的羧基中和之后,将该反应混合物冷却至40℃,伴随着高速下的搅拌将其与1350份去离子水合并,由此得到可水解的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物分散体。在减压下在45℃-50℃下将丙酮从分散体中蒸出之后,用去离子水将分散体稀释以使得固含量为15%,由此得到可水解的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物分散体(不含单体的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的含水分散液)。
氨基甲酸酯聚合物分散体的制备实施例3
通过将150份Asahi Denka Co.,Ltd.的在商品名“NS 2471”下的产品(数均分子量为2000并且羟值为56.1mg-KOH/g的聚酯二醇)、15份2,2-二羟甲基丁酸(羟值为754.0mg-KOH/g)、8份1,4-丁二醇、66.8份异佛尔酮二异氰酸酯[异氰酸酯含量(NCO含量)为37.8%,IPDI]150份甲基丙烯酸甲酯和100份丙烯酸丁酯放置在装有搅拌器、氮气导管、温度计和冷凝器的四颈可分离烧瓶中,并且在75℃-80℃的温度下在氮气流下进行反应3小时而制备包含含有羧基并且含有端异氰酸酯基团的聚合物、残余异氰酸酯基团的含量为1.2%的反应混合物。
接下来,将全部数量的包含含有羧基并且含有端异氰酸酯基团的聚合物的反应混合物与2.2份甲醇混合,在75℃-80℃的温度下在氮气流下进行反应2小时以使得所有残余的异氰酸酯基团反应,以由此得到包含含羧基的氨基甲酸酯聚合物的反应混合物。
在用10.2份三乙胺将在包含含羧基的氨基甲酸酯聚合物的反应混合物中的羧基中和之后,将该反应混合物冷却至40℃,伴随着高速下的搅拌将其与700份去离子水组合,由此得到包含15%氨基甲酸酯聚合物和15%丙烯酸类单体的含水分散液(含有单体的氨基甲酸酯聚合物的含水分散液)。
实施例1
通过称量75份丙烯酸丁酯(BA)、65份甲基丙烯酸丁酯(BMA)、100份甲基丙烯酸甲酯(MMA)和5份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.Ltd.的在商品名“KBM 503”下的产品),并且在200份去离子水中使用5份Asahi Denka Co.,Ltd.的在商品名“ADEKAREASOAP SR-1025”下的产品作为乳化剂将这些单体乳化而制备单体乳液。
接下来,通过将400份在“氨基甲酸酯聚合物分散体的制备实施例1”中获得的含有单体的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的含水分散液、150份去离子水和50份甲基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.Ltd.的在商品名“KBM 13”下的产品)放置在装有搅拌器、氮气导管、温度计和回流冷凝器的四颈可分离烧瓶中、在氮气氛中伴随着搅拌将温度升高至40℃,并且在保持温度(40℃)的同时进行反应1小时而获得硅酮-氨基甲酸酯共聚物。
在可分离烧瓶中将液体温度升高至80℃之后,在2小时内从不同的入口分别连续并且均匀地滴加单体乳液和2份作为聚合引发剂的过硫酸钾(KPS),以由此得到乙烯基-硅酮-氨基甲酸酯共聚物。
实施例2
通过将400份在“氨基甲酸酯聚合物分散体的制备实施例1”中获得的含有单体的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的含水分散液、150份去离子水、30份甲基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.Ltd.的在商品名“KBM 1”下的产品),和20份甲基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.Ltd.的在商品名“KBM 22”下的产品)放置在装有搅拌器、氮气导管、温度计和回流冷凝器的四颈可分离烧瓶中、在氮气氛中伴随着搅拌将温度升高至40℃,并且在保持温度(40℃)的同时进行反应1小时而获得硅酮-氨基甲酸酯共聚物。
接下来,在可分离烧瓶中将液体温度升高至80℃之后,在2小时内从不同的入口分别连续并且均匀地滴加通过实施例1的步骤制备的单体乳液和2份作为聚合引发剂的过硫酸钾(KPS),以由此得到乙烯基-硅酮-氨基甲酸酯共聚物。
实施例3
通过将400份在“氨基甲酸酯聚合物分散体的制备实施例1”中获得的含有单体的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的含水分散液、150份去离子水和50份Shin-Etsu Chemical Co.Ltd.的在商品名“KR-500”下的产品(硅酮烷氧基低聚物)放置在装有搅拌器、氮气导管、温度计和回流冷凝器的四颈可分离烧瓶中、在氮气氛中伴随着搅拌将温度升高至40℃,并且在保持温度(40℃)的同时进行反应1小时而获得硅酮-氨基甲酸酯共聚物。
接下来,在可分离烧瓶中将液体温度升高至80℃之后,在2小时内从不同的入口分别连续并且均匀地滴加通过实施例1的步骤制备的单体乳液和2份作为聚合引发剂的过硫酸钾(KPS),以由此得到乙烯基-硅酮-氨基甲酸酯共聚物。
实施例4
通过称量75份丙烯酸丁酯(BA)、65份甲基丙烯酸丁酯(BMA)、40份甲基丙烯酸甲酯(MMA)、60份苯乙烯(St)和5份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.Ltd.的在商品名“KBM503”下的产品),并且在200份去离子水中使用5份Asahi Denka Co.,Ltd.的在商品名“ADEKAREASOAP SR-1025”下的产品作为乳化剂将这些单体乳化而制备单体乳液。除了使用以上制备的单体乳液之外,通过实施例1的步骤制备乙烯基-硅酮-氨基甲酸酯共聚物。
实施例5
通过称量75份丙烯酸丁酯(BA)、65份甲基丙烯酸丁酯(BMA)、100份甲基丙烯酸甲酯(MMA)和5份γ-巯丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu ChemicalCo.Ltd.的在商品名“KBM 803”下的产品),并且在200份去离子水中使用5份Asahi Denka Co.,Ltd.的在商品名“ADEKAREASOAP SR-1025”下的产品作为乳化剂将这些单体乳化而制备单体乳液。除了使用以上制备的单体乳液之外,通过实施例1的步骤制备乙烯基-硅酮-氨基甲酸酯共聚物。
实施例6
通过将400份在“氨基甲酸酯聚合物分散体的制备实施例1”中获得的含有单体的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的含水分散液、150份去离子水、40份甲基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.Ltd.的在商品名“KBM 13”下的产品),和10份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(Shin-EtsuChemical Co.Ltd.的在商品名“KBM 503”下的产品)放置在装有搅拌器、氮气导管、温度计和回流冷凝器的四颈可分离烧瓶中、在氮气氛中伴随着搅拌将温度升高至40℃,并且在保持温度(40℃)的同时进行反应1小时而获得硅酮-氨基甲酸酯共聚物。
接下来,在可分离烧瓶中将液体温度升高至80℃之后,在2小时内从不同的入口分别连续并且均匀地滴加通过实施例1的步骤制备的单体乳液和2份作为聚合引发剂的过硫酸钾(KPS),以由此得到乙烯基-硅酮-氨基甲酸酯共聚物。
实施例7
通过将400份在“氨基甲酸酯聚合物分散体的制备实施例1”中获得的含有单体的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的含水分散液和80份去离子水放置在装有搅拌器、氮气导管、温度计和回流冷凝器的四颈可分离烧瓶中、在氮气氛中伴随着搅拌将温度升高至80℃,并且在2小时内从不同的入口分别逐滴地滴加通过实施例1的步骤制备的单体乳液和2份作为聚合引发剂的过硫酸钾(KPS)而获得乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物。
实施例8
通过称量37.5份丙烯酸丁酯(BA)、32.5份甲基丙烯酸丁酯(BMA)和50份甲基丙烯酸甲酯(MMA),并且在100份去离子水中使用2.5份Asahi DenkaCo.,Ltd.的在商品名“ADEKAREASOAP SR-1025”下的产品作为乳化剂将这些单体乳化而制备单体乳液[单体乳液(I)]。
通过称量37.5份丙烯酸丁酯(BA)、32.5份甲基丙烯酸丁酯(BMA)、50份甲基丙烯酸甲酯(MMA)和5份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.Ltd.的在商品名“KBM 503”下的产品),并且在100份去离子水中使用2.5份Asahi Denka Co.,Ltd.的在商品名“ADEKAREASOAP SR-1025”下的产品作为乳化剂将这些单体乳化而制备另一种单体乳液[单体乳液(II)]。
接下来,通过将400份在“氨基甲酸酯聚合物分散体的制备实施例1”中获得的含有单体的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的含水分散液和80份去离子水放置在装有搅拌器、氮气导管、温度计和回流冷凝器的四颈可分离烧瓶中、在氮气氛中伴随着搅拌将液体温度升高至80℃,并且在1小时内从不同的入口分别连续并且均匀地滴加单体乳液(I)和1份作为聚合引发剂的过硫酸钾(KPS)而获得乙烯基聚合物和氨基甲酸酯聚合物的混合物。
然后通过在滴加结束后在温度(80℃)下进行老化1小时,并且在1小时内从不同的入口分别连续并且均匀地滴加单体乳液(II)和1份作为聚合引发剂的过硫酸钾(KPS)而获得乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物。
实施例9
通过称量75份丙烯酸丁酯(BA)、65份甲基丙烯酸丁酯(BMA)和100份甲基丙烯酸甲酯(MMA),并且在110份去离子水中使用5份Asahi DenkaCo.,Ltd.的在商品名“ADEKAREASOAP SR-1025”下的产品作为乳化剂将这些单体乳化而制备单体乳液。
接下来,通过将400份在“氨基甲酸酯聚合物分散体的制备实施例1”中获得的含有单体的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的含水分散液、110份去离子水和25份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu ChemicalCo.Ltd.的在商品名“KBM 503”下的产品)放置在装有搅拌器、氮气导管、温度计和回流冷凝器的四颈可分离烧瓶中、在氮气氛中伴随着搅拌将温度升高至40℃,并且在保持温度(40℃)的同时进行反应1小时而获得含有烯属不饱和键的硅酮-氨基甲酸酯共聚物。
在可分离烧瓶中将液体温度升高至80℃之后,在2小时内从不同的入口分别连续并且均匀地滴加单体乳液和2份作为聚合引发剂的过硫酸钾(KPS),以由此得到乙烯基-硅酮-氨基甲酸酯共聚物。
实施例10
通过将400份在“氨基甲酸酯聚合物分散体的制备实施例1”中获得的含有单体的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的含水分散液、110份去离子水和20份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.Ltd.的在商品名“KBM 503”下的产品)放置在装有搅拌器、氮气导管、温度计和回流冷凝器的四颈可分离烧瓶中、在氮气氛中伴随着搅拌将温度升高至40℃,并且在保持温度(40℃)的同时进行反应1小时而获得含有烯属不饱和键的硅酮-氨基甲酸酯共聚物。
接下来,在可分离烧瓶中将液体温度升高至80℃之后,在2小时内从不同的入口分别连续并且均匀地滴加通过实施例1的步骤制备的单体乳液和2份作为聚合引发剂的过硫酸钾(KPS),以由此得到乙烯基-硅酮-氨基甲酸酯共聚物。
在实施例10中,γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(Shin-EtsuChemical Co.Ltd.的在商品名“KBM 503”下的产品)被用于制备单体乳液(5份)和用于制备硅酮-氨基甲酸酯共聚物(20份)。在实施例9中,γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.Ltd.的在商品名“KBM 503”下的产品)被用于制备硅酮-氨基甲酸酯共聚物(25份)。
涉及到在实施例10中获得的乙烯基-硅酮-氨基甲酸酯共聚物的红外吸收光谱资料示于图1中。该红外吸收光谱资料示于图1中—横坐标表示波数(波长的倒数;cm-1),纵坐标表示红外辐射的透射率(%)。
实施例11
通过称量75份丙烯酸丁酯(BA)、65份甲基丙烯酸丁酯(BMA)、100份甲基丙烯酸甲酯(MMA)和5份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.Ltd.的在商品名“KBM 503”下的产品),并且在160份去离子水中使用5份Asahi Denka Co.,Ltd.的在商品名“ADEKAREASOAP SR-1025”下的产品作为乳化剂将这些单体乳化而制备单体乳液。
接下来,通过将400份在“氨基甲酸酯聚合物分散体的制备实施例1”中获得的含有单体的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的含水分散液和20份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.Ltd.的在商品名“KBM503”下的产品)放置在装有搅拌器、氮气导管、温度计和回流冷凝器的四颈可分离烧瓶中、在氮气氛中伴随着搅拌将温度升高至40℃,并且在保持温度(40℃)的同时进行反应1小时而获得含有烯属不饱和键的硅酮-氨基甲酸酯共聚物。
然后通过在可分离烧瓶中将液体温度升高至80℃、在2小时内从不同的入口分别连续并且均匀地滴加单体乳液和2份作为聚合引发剂的过硫酸钾(KPS)、在将体系温度保持到80℃的同时加入300份以分散于水中的胶体形式的包含含亲水性基团的硅石作为硅石颗粒(胶体硅石)的含水分散液(Asahi Denka Co.,Ltd.的在商品名“ADELITE AT-20”下的产品;具有20质量%的浓度),并且在该温度下进行反应1小时而制备乙烯基-硅酮-氨基甲酸酯共聚物。
实施例12
通过称量75份丙烯酸丁酯(BA)、65份甲基丙烯酸丁酯(BMA)、100份甲基丙烯酸甲酯(MMA)和5份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.Ltd.的在商品名“KBM 503”下的产品),并且在160份去离子水中使用5份Asahi Denka Co.,Ltd.的在商品名“ADEKAREASOAP SR-1025”下的产品作为乳化剂将这些单体乳化而制备单体乳液。
接下来,通过伴随着高速下搅拌将60份作为硅石颗粒的含亲水性基团的硅石(Nippon Aerosil Co.,Ltd.的在商品名“AEROSIL 200”下的产品)分散于240份去离子水中而制备含亲水性基团的硅石的含水分散液。
然后通过将400份在“氨基甲酸酯聚合物分散体的制备实施例1”中获得的含有单体的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的含水分散液和20份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.Ltd.的在商品名“KBM 503”下的产品)放置在装有搅拌器、氮气导管、温度计和回流冷凝器的四颈可分离烧瓶中、在氮气氛中伴随着搅拌将温度升高至40℃,并且在保持温度(40℃)的同时进行反应1小时而获得含有烯属不饱和键的硅酮-氨基甲酸酯共聚物。
通过在可分离烧瓶中将液体温度升高至80℃、在2小时内从不同的入口分别连续并且均匀地滴加单体乳液和2份作为聚合引发剂的过硫酸钾(KPS)、在将体系温度保持到80℃的同时加入含亲水性基团的硅石的含水分散液,并且在该温度下进行反应1小时而制备乙烯基-硅酮-氨基甲酸酯共聚物。
实施例13
通过称量75份丙烯酸丁酯(BA)、65份甲基丙烯酸丁酯(BMA)、100份甲基丙烯酸甲酯(MMA)、5份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.Ltd.的在商品名“KBM503”下的产品)和50份Shin-Etsu Chemical Co.Ltd.的在商品名“KR-500”下的产品(硅酮烷氧基低聚物),并且在200份去离子水中使用5份Asahi Denka Co.,Ltd.的在商品名“ADEKAREASOAP SR-1025”下的产品作为乳化剂将这些单体乳化而制备单体乳液。
通过将400份在“氨基甲酸酯聚合物分散体的制备实施例1”中获得的含有单体的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的含水分散液和150份去离子水放置在装有搅拌器、氮气导管、温度计和回流冷凝器的四颈可分离烧瓶中、在可分离烧瓶中在氮气氛中伴随着搅拌将液体温度升高至80℃,并且在2小时内从不同的入口分别连续并且均匀地滴加单体乳液和2份作为聚合引发剂的过硫酸钾(KPS)而制备乙烯基-硅酮-氨基甲酸酯共聚物。
实施例14
通过称量37.5份丙烯酸丁酯(BA)、32.5份甲基丙烯酸丁酯(BMA)、50份甲基丙烯酸甲酯(MMA)和50份Shin-Etsu Chemical Co.Ltd.的在商品名“KR-500”下的产品(硅酮烷氧基低聚物),并且在100份去离子水中使用2.5份Asahi Denka Co.,Ltd.的在商品名“ADEKAREASOAP SR-1025”下的产品作为乳化剂将这些单体乳化而制备单体乳液[单体乳液(1)]。
通过称量37.5份丙烯酸丁酯(BA)、32.5份甲基丙烯酸丁酯(BMA)、50份甲基丙烯酸甲酯(MMA)和5份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.Ltd.的在商品名“KBM 503”下的产品),并且在100份去离子水中使用2.5份Asahi Denka Co.,Ltd.的在商品名“ADEKAREASOAP SR-1025”下的产品作为乳化剂将这些单体乳化而制备另一种单体乳液[单体乳液(II)]。
接下来,通过将400份在“氨基甲酸酯聚合物分散体的制备实施例1”中获得的含有单体的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的含水分散液和150份去离子水放置在装有搅拌器、氮气导管、温度计和回流冷凝器的四颈可分离烧瓶中、在可分离烧瓶中在氮气氛中伴随着搅拌将液体温度升高至80℃,并且在1小时内从不同的入口分别连续并且均匀地滴加单体乳液(I)和1份作为聚合引发剂的过硫酸钾(KPS)而获得乙烯基聚合物和硅酮-氨基甲酸酯共聚物的混合物。
最后通过从滴加结束起始在温度(80℃)下进行老化1小时,并且在1小时内从不同的入口分别连续并且均匀地滴加单体乳液(II)和1份作为聚合引发剂的过硫酸钾(KPS)而获得乙烯基-硅酮-氨基甲酸酯共聚物。
实施例15
通过称量75份丙烯酸丁酯(BA)、65份甲基丙烯酸丁酯(BMA)、100份甲基丙烯酸甲酯(MMA)和5份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.Ltd.的在商品名“KBM 503”下的产品),并且在200份去离子水中使用5份Asahi Denka Co.,Ltd.的在商品名“ADEKAREASOAP SR-1025”下的产品作为乳化剂将这些单体乳化而制备单体乳液。
接下来,将400份在“氨基甲酸酯聚合物分散体的制备实施例1”中获得的含有单体的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的含水分散液和150份去离子水放置在装有搅拌器、氮气导管、温度计和回流冷凝器的四颈可分离烧瓶中。在可分离烧瓶中在氮气氛中伴随着搅拌将液体温度升高至80℃,并且在2小时内从不同的入口分别连续并且均匀地滴加单体乳液和2份作为聚合引发剂的过硫酸钾(KPS)。使聚合反应在温度(80℃)下继续1小时,将反应混合物冷却至40℃,将其与50份甲基三甲氧基硅烷(Shin-EtsuChemical Co.Ltd.的在商品名“KBM 13”下的产品)组合,并且在保持相同温度(40℃)的同时在氮气氛中伴随着搅拌使反应进行1小时,由此得到乙烯基-硅酮-氨基甲酸酯共聚物。
实施例16
通过称量37.5份丙烯酸丁酯(BA)、32.5份甲基丙烯酸丁酯(BMA)和50份甲基丙烯酸甲酯(MMA),并且在100份去离子水中使用2.5份Asahi DenkaCo.,Ltd.的在商品名“ADEKAREASOAP SR-1025”下的产品作为乳化剂将这些单体乳化而制备单体乳液[单体乳液(I)]。
通过称量75份丙烯酸丁酯(BA)、65份甲基丙烯酸丁酯(BMA)、100份甲基丙烯酸甲酯(MMA)、5份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.Ltd.的在商品名“KBM503”下的产品)和50份在商品名“KR-500”下的产品(Shin-Etsu Chemical Co.Ltd.,)硅酮烷氧基低聚物),并且在100份去离子水中使用2.5份Asahi Denka Co.,Ltd.的在商品名“ADEKAREASOAP SR-1025”下的产品作为乳化剂将这些单体乳化而制备另一种单体乳液[单体乳液(II)]。
接下来,通过将400份在“氨基甲酸酯聚合物分散体的制备实施例1”中获得的含有单体的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的含水分散液和150份去离子水放置在装有搅拌器、氮气导管、温度计和回流冷凝器的四颈可分离烧瓶中、在可分离烧瓶中在氮气氛中伴随着搅拌将液体温度升高至80℃,并且在1小时内从不同的入口分别连续并且均匀地滴加单体乳液(I)和1份作为聚合引发剂的过硫酸钾(KPS)而获得乙烯基聚合物和氨基甲酸酯聚合物的混合物。
最后,通过从滴加结束起始在温度(80℃)下进行老化1小时,并且在1小时内从不同的入口分别连续并且均匀地滴加单体乳液(II)和1份作为聚合引发剂的过硫酸钾(KPS)而获得乙烯基-硅酮-氨基甲酸酯共聚物。
实施例17
通过实施例1的步骤制备乙烯基-硅酮-氨基甲酸酯共聚物,除了使用在“氨基甲酸酯聚合物分散体的制备实施例2”中获得的不含单体的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的含水分散液代替400份在“氨基甲酸酯聚合物分散体的制备实施例1”中获得的含有单体的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的含水分散液并且在聚合中不装入水之外。
实施例18
通过实施例7的步骤制备乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物,除了使用在“氨基甲酸酯聚合物分散体的制备实施例2”中获得的不含单体的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的含水分散液代替400份在“氨基甲酸酯聚合物分散体的制备实施例1”中获得的含有单体的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的含水分散液、在聚合中不装入水并且在单体乳液的制备中使用120份去离子水之外。
基本上在实施例7、8和18中制备乙烯基-氨基甲酸酯二聚物。这些乙烯基-氨基甲酸酯二聚物各自基本或主要包含低分子量的含Si-O键连接部分作为乙烯基聚合物链与氨基甲酸酯聚合物链之间的含Si-O键连接部分。因此,这些乙烯基-氨基甲酸酯二聚物中的含Si-O键连接部分可以进一步包含高分子量的含Si-O键连接部分(硅酮聚合物链)。
比较例1
通过称量75份丙烯酸丁酯(BA)、65份甲基丙烯酸丁酯(BMA)和100份甲基丙烯酸甲酯(MMA),并且在200份去离子水中使用5份Asahi DenkaCo.,Ltd.的在商品名“ADEKAREASOAP SR-1025”下的产品作为乳化剂将这些单体乳化而制备单体乳液。
接下来,通过将400份在“氨基甲酸酯聚合物分散体的制备实施例1”中获得的含有单体的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的含水分散液和70份去离子水放置在装有搅拌器、氮气导管、温度计和回流冷凝器的四颈可分离烧瓶中、在可分离烧瓶中在氮气氛中伴随着搅拌将液体温度升高至80℃,并且在2小时内从不同的入口分别连续并且均匀地滴加单体乳液和2份作为聚合引发剂的过硫酸钾(KPS)而获得氨基甲酸酯聚合物和乙烯基聚合物的混合物。
比较例2
通过将400份在“氨基甲酸酯聚合物分散体的制备实施例1”中获得的含有单体的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的含水分散液、140份去离子水和50份甲基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.Ltd.的在商品名“KBM13”下的产品)放置在装有搅拌器、氮气导管、温度计和回流冷凝器的四颈可分离烧瓶中、在氮气氛中伴随着搅拌将温度升高至40℃,并且在保持温度(40℃)的同时进行反应1小时而获得硅酮-氨基甲酸酯共聚物。
接下来,通过在可分离烧瓶中将液体温度升高至80℃,并且在2小时内从不同的入口分别连续并且均匀地滴加通过比较例1和2的步骤制备的单体乳液和2份作为聚合引发剂的过硫酸钾(KPS)而获得硅酮-氨基甲酸酯共聚物和丙烯酸类聚合物的混合物。
比较例3
通过将400份在“氨基甲酸酯聚合物分散体的制备实施例3”中获得的含有单体的氨基甲酸酯聚合物的含水分散液、150份去离子水、50份甲基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.Ltd.的在商品名“KBM 13”下的产品)和5份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.Ltd.的在商品名“KBM 503”下的产品)放置在装有搅拌器、氮气导管、温度计和回流冷凝器的四颈可分离烧瓶中、在氮气氛中伴随着搅拌将温度升高至40℃,并且在保持温度(40℃)的同时进行反应1小时而获得硅酮聚合物和氨基甲酸酯聚合物的混合物。
然后,通过在可分离烧瓶中将液体温度升高至80℃,并且在2小时内从不同的入口分别连续并且均匀地滴加通过比较例1和2的步骤制备的单体乳液和2份作为聚合引发剂的过硫酸钾(KPS)而获得乙烯基-硅酮共聚物和氨基甲酸酯聚合物的混合物。
比较例4
通过称量75份丙烯酸丁酯(BA)、65份甲基丙烯酸丁酯(BMA)和100份甲基丙烯酸甲酯(MMA),并且在100份去离子水中使用5份Asahi DenkaCo.,Ltd.的在商品名“ADEKAREASOAP SR-1025”下的产品作为乳化剂将这些单体乳化而制备单体乳液。
接下来,通过将100份去离子水放置在装有搅拌器、氮气导管、温度计和回流冷凝器的四颈可分离烧瓶中、在可分离烧瓶中在氮气氛中伴随着搅拌将液体温度升高至80℃,并且在2小时内从不同的入口分别连续并且均匀地滴加单体乳液和2份作为聚合引发剂的过硫酸钾(KPS)而获得丙烯酸类聚合物。
除此之外,通过将400份在“氨基甲酸酯聚合物分散体的制备实施例2”中获得的不含单体的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的含水分散液和50份甲基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.Ltd.的在商品名“KBM 13”下的产品)放置在装有搅拌器、氮气导管、温度计和回流冷凝器的四颈可分离烧瓶中、在氮气氛中伴随着搅拌将温度升高至40℃,并且在保持温度(40℃)的同时进行反应1小时而获得硅酮-氨基甲酸酯共聚物。
随后,将以上制备的丙烯酸类聚合物放置在含有硅酮-氨基甲酸酯共聚物的可分离烧瓶中,由此得到硅酮-氨基甲酸酯共聚物和丙烯酸类聚合物的混合物。
比较例5
通过将400份在“氨基甲酸酯聚合物分散体的制备实施例2”中获得的不含单体的甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物的含水分散液和25份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.Ltd.的在商品名“KBM503”下的产品)放置在装有搅拌器、氮气导管、温度计和回流冷凝器的四颈可分离烧瓶中、在氮气氛中伴随着搅拌将温度升高至40℃,并且在保持温度(40℃)的同时进行反应1小时而获得硅酮-氨基甲酸酯共聚物。
比较例6
通过称量95份丙烯酸丁酯(BA)、65份甲基丙烯酸丁酯(BMA)、140份甲基丙烯酸甲酯(MMA)和25份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.Ltd.的在商品名“KBM 503”下的产品),并且在200份去离子水中使用40份Asahi Denka Co.,Ltd.的在商品名“ADEKA REASOAP SR-1025”下的产品作为乳化剂将这些单体乳化而制备单体乳液。
接下来,通过将270份去离子水放置在装有搅拌器、氮气导管、温度计和回流冷凝器的四颈可分离烧瓶中、在可分离烧瓶中在氮气氛中伴随着搅拌将液体温度升高至80℃,并且在2小时内从不同的入口分别连续并且均匀地滴加单体乳液和2份作为聚合引发剂的过硫酸钾(KPS)而获得乙烯基-硅酮共聚物。
评价
通过进行以下耐热水试验、耐水试验、耐热试验和耐天候试验而评价聚合物(根据实施例1-18的乙烯基-硅酮-氨基甲酸酯三聚物和乙烯基-氨基甲酸酯二聚物,和根据比较例1-6的聚合物或聚合物混合物)的耐热水性、耐水性、耐热性和耐天候性。测定结果示于表1-4中。
耐热水试验
将根据实施例1-18的聚合物(乙烯基-硅酮-氨基甲酸酯三聚物和乙烯基-氨基甲酸酯二聚物)和根据比较例1-6的聚合物或聚合物混合物的每一种以一定的数量涂覆在隔离纸上以使得生成在干燥后厚度为0.5mm的涂料、将其在23℃下保持静止14天,由此得到涂层。将涂层从隔离纸上剥离、在90℃下浸渍于去离子水中6小时,并且从去离子水中取出。用肉眼观察涂层的增白度(脱色度),并且根据以下标准评价涂层的耐热水性:
A:没有观察到脱色
B:仅仅观察到轻微的蓝色脱色
C:在涂层中观察到部分增白
D:观察到整个涂层增白
耐水试验
将根据实施例1-18的聚合物(乙烯基-硅酮-氨基甲酸酯三聚物和乙烯基-氨基甲酸酯二聚物)和根据比较例1-6的聚合物或聚合物混合物的每一种以一定的数量涂覆在隔离纸上以使得生成在干燥后厚度为0.5mm的涂料、将其在23℃下保持静止14天,由此得到涂层。将涂层从隔离纸上剥离、在23℃下浸渍于去离子水中24小时。用肉眼观察涂层的增白度(脱色度),并且根据以下标准评价涂层的耐水性:
A:没有观察到脱色
B:仅仅观察到轻微的蓝色脱色
C:在涂层中观察到部分增白
D:观察到整个涂层增白
耐热试验
将根据实施例1-18的聚合物(乙烯基-硅酮-氨基甲酸酯三聚物和乙烯基-氨基甲酸酯二聚物)和根据比较例1-6的聚合物或聚合物混合物的每一种以一定的数量涂覆在隔离纸上以使得生成在干燥后厚度为0.5mm的涂料、将其在23℃下保持静止14天,由此得到涂层。将涂层从隔离纸上剥离、放置在铝片上,并且在高温气氛中在220℃下保持静止5分钟。在该温度(220℃)气氛中使不锈钢刮刀与涂层的表面接触以观察粘性(粘着性),并且根据以下标准评价涂层的耐热性:
AA:没有感觉到粘性,并且可以容易地将涂层从铝片上剥离
A:没有感觉到粘性,但涂层当其被从铝片上剥离时表现出一定的抵抗性
B:感觉到极少的粘性
C:涂层粘附在不锈钢刮刀上
D:涂层由于热而熔融
耐天候性
将根据实施例1-18的聚合物(乙烯基-硅酮-氨基甲酸酯三聚物和乙烯基-氨基甲酸酯二聚物)和根据比较例1-6的聚合物或聚合物混合物的每一种以一定的数量涂覆在隔离纸上以使得生成在干燥后厚度为0.5mm的涂料、将其在23℃下保持静止14天,由此得到涂层。将涂层从隔离纸上剥离、放置在日照天气-o-计(S.W.O.M)(一种作为Suga Test Instruments的在商品名“WEL-SUN-HL”下的产品的装置)中。进行涂层的加速退化试验,观察1000小时辐照后的涂层,并且根据以下标准确定涂层的耐天候性:
B:没有观察到变化
C:涂层固化
D:涂层分解
在耐热水试验、耐水试验、耐热试验和耐天候试验中,符号“AA”、“A”、“B”、“C”和“D”分别是指“非常优良”、“优良”、“好”、“合理”和“失效”。
表1
表2
表3
表4
表1-4表明,来自对应于本发明的实施例1-18的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物(乙烯基-硅酮-氨基甲酸酯三聚物和乙烯基-氨基甲酸酯二聚物)的涂层的耐热水性、耐水性、耐热性和耐天候性优良。在它们当中,根据实施例11和12的那些表现出非常优良的耐热性,因为它们使用了硅石颗粒。另外,得自根据实施例1-18的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物的涂层具有优良的粘性。
另外,在氨基甲酸酯聚合物的制备中,在不使用有机溶剂的情况下可以通过使用烯属不饱和单体作为溶剂而有效地制备乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物。这避免了废弃的有机溶剂的处理。因此,通过使用根据实施例的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物可以获得水基处理剂,例如粘合剂和涂覆剂。它们是基于水的,由此是高度安全的并且可以生成耐热水性、耐水性、耐热性和耐天候性优良的涂层和其它固化制品,尽管它们是基于水的。
根据本发明的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物具有上述结构,并且可以生成具有优良的耐热水性、耐水性、耐热性和耐天候性的固化制品,尽管它们是基于水的。在不使用有机溶剂的情况下,可以有效地生产该乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物。
工业实用性
如上所述,根据本发明的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物具有上述结构,并且可以生成具有优良的耐热水性、耐水性、耐热性和耐天候性的固化制品,尽管它们是基于水的。在不使用有机溶剂的情况下,可以有效地生产该乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物。因此,根据本发明的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物完全可用作粘合剂、密封材料和涂覆剂的组分,以及处理剂(处理液)如粘合剂、层压材料、密封剂、底层涂料和上浆剂的组分,和化妆品的组分。
Claims (15)
1.一种乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物,其包含乙烯基聚合物链和氨基甲酸酯聚合物链,该乙烯基聚合物链通过中间的含硅-氧键的连接部分而与氨基甲酸酯聚合物链结合,其中氨基甲酸酯聚合物链是含有含硅可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的残基,乙烯基聚合物链是衍生自作为单体组分的烯属不饱和单体(B)和化合物(C)的聚合物的残基,其中化合物(C)包含与含硅可水解基团反应的官能团和与含烯属不饱和键的基团反应的官能团。
2.权利要求1的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物,其中连接部分是硅酮聚合物链。
3.权利要求2的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物,其中硅酮聚合物链衍生自:含有含硅可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的含硅可水解基团;与含有与含硅可水解基团反应的官能团和与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的化合物(C)的含硅可水解基团反应的官能团;和包含含硅可水解基团的硅烷化合物(D)。
4.权利要求1-3的任一项的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物,其中含有含硅可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)是含有亲水性基团的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物(Al)。
5.权利要求4的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物,其中含亲水性基团的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物(Al)是含有亲水性基团的氨基甲酸酯聚合物的末端的异氰酸酯基团至少部分被烷氧基甲硅烷化而得到的含亲水性基团的末端烷氧基硅烷化的氨基甲酸酯聚合物。
6.权利要求4的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物,其中含有亲水性基团的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物(Al)是作为以下物质之间的反应产物的含有亲水性基团并且含有端烷氧基甲硅烷基的氨基甲酸酯聚合物:含有多个异氰酸酯-活性基团并且不含亲水性基团的化合物(Al-a);含有亲水性基团和多个异氰酸酯-活性基团的化合物(Al-b);多异氰酸酯化合物(Al-c);和含有异氰酸酯-活性基团的烷氧基硅烷化合物(Al-d)。
7.权利要求3的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物,其中具有含硅可水解基团的硅烷化合物(D)是含有烷氧基的硅烷化合物。
8.权利要求1的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物,其中烯属不饱和单体(B)包括丙烯酸类单体。
9.权利要求1的乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物,其中含有与含硅可水解基团反应的官能团和与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的化合物(C)是包含含硅可水解基团和含烯属不饱和键的基团的化合物,或者包含含硅可水解基团和巯基的化合物。
10.一种生产乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物的方法,该共聚物包含乙烯基聚合物链和氨基甲酸酯聚合物链,该乙烯基聚合物链通过中间的含硅-氧键的连接部分而与氨基甲酸酯聚合物链结合,其中氨基甲酸酯聚合物链是含有含硅可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的残基,乙烯基聚合物链是衍生自作为单体组分的烯属不饱和单体(B)和化合物(C)的聚合物的残基,其中化合物(C)包含与含硅可水解基团反应的官能团和与含烯属不饱和键的基团反应的官能团,该方法包括以下步骤(X)和(Y):
步骤(X)—制备含有含硅可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液;和
步骤(Y)—在含有含硅可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中进行烯属不饱和单体(B)的聚合,并且上述聚合反应之前、聚合反应期间和聚合反应之后的时段的至少一个过程中使用化合物(C)进行乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物的制备,该化合物(C)含有与含硅可水解基团反应的官能团和与含烯属不饱和键的基团反应的官能团。
11.权利要求10的生产乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物的方法,其中步骤(Y)是选自以下步骤(Y1-a)、(Y1-b)、(Y1-c)和(Y1-d)的至少一个步骤:
步骤(Y1-a)—在含有含硅可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中,在使用含有与含硅可水解基团反应的官能团和与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的化合物(C)反应的同时进行烯属不饱和单体(B)的聚合,由此得到乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物;
步骤(Y1-b)—在含有含硅可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中,进行烯属不饱和单体(B)的聚合并且随后使用含有与含硅可水解基团反应的官能团和与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的化合物(C)进行反应,由此得到乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物;
步骤(Y1-c)—在含有含硅可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中,使用含有与含硅可水解基团反应的官能团和与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的化合物(C)的与含硅可水解基团反应的官能团进行反应,并且随后使用上述化合物(C)的与含烯属不饱和键的基团反应的官能团反应的同时进行烯属不饱和单体(B)的聚合,由此得到乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物;和
步骤(Y1-d)—在含有含硅可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中,使用含有与含硅可水解基团反应的官能团和与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的化合物(C)的与含硅可水解基团反应的官能团进行反应,随后在使用另外添加的含有与含硅可水解基团反应的官能团和与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的化合物(C)反应的同时进行烯属不饱和单体(B)的聚合和使用上述化合物(C)的与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的反应,由此得到乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物。
12.权利要求10的生产乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物的方法,其中步骤(Y)是选自以下步骤(Y2-a)、(Y2-b)和(Y2-c)的至少一个步骤:
步骤(Y2-a)—在含有含硅可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中,进行含有含硅可水解基团的硅烷化合物(D)的水解或缩合,随后进行烯属不饱和单体(B)的聚合,并且在水解或缩合反应之前、在水解或缩合反应期间、在水解或缩合反应之后以及在聚合反应之前、在聚合反应期间和在聚合反应之后的时段的至少一个过程中使用含有与含硅可水解基团反应的官能团和与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的化合物(C)进行乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物的制备;
步骤(Y2-b)—在含有含硅可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中,在含有含硅可水解基团的硅烷化合物(D)水解或缩合的同时进行烯属不饱和单体(B)的聚合,并且在水解或缩合反应和聚合反应之前、在水解或缩合反应和聚合反应期间、在水解或缩合反应和聚合反应之后的时段的至少一个过程中使用含有与含硅可水解基团反应的官能团和与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的化合物(C)进行乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物的制备;和
步骤(Y2-c)—在含有含硅可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液中,进行烯属不饱和单体(B)的聚合,随后进行含有含硅可水解基团的硅烷化合物(D)的水解或缩合,并且在聚合反应之前、在聚合反应期间、在聚合反应之后以及在水解或缩合反应之前、在水解或缩合反应期间和在水解或缩合反应之后的时段的至少一个过程中使用含有与含硅可水解基团反应的官能团和与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的化合物(C)进行乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物的制备。
13.权利要求12的生产乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物的方法,其中含有含硅可水解基团的硅烷化合物(D)是含有与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的硅烷化合物和不含与含烯属不饱和键的基团反应的官能团的硅烷化合物的组合。
14.权利要求10-13的任一项的生产乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物的方法,其中步骤(X)为以下步骤(X1):
步骤(X1)—使用烯属不饱和单体(B)作为溶剂进行含有含硅可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的制备以得到反应混合物,并且将该反应混合物分散或溶解于水中以得到含有含硅可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)的含水分散液或水溶液。
15.权利要求10的生产乙烯基类-氨基甲酸酯类共聚物的方法,其中用于步骤(X)的含有含硅可水解基团的氨基甲酸酯聚合物(A)是含有亲水性基团的烷氧基甲硅烷基化氨基甲酸酯聚合物(Al)。
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5320769A (en) * | 1991-12-25 | 1994-06-14 | Dainippon Ink And Chemicals, Inc. | Magnetic paint and magnetic recording medium |
JP2003238795A (ja) * | 2002-02-14 | 2003-08-27 | Konishi Co Ltd | 硬化性樹脂組成物とその製造方法並びにそれを用いた接着方法 |
Family Cites Families (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4130708A (en) | 1977-12-09 | 1978-12-19 | Ppg Industries, Inc. | Siloxane urethane acrylate radiation curable compounds for use in coating compositions |
US4762887A (en) | 1987-01-15 | 1988-08-09 | Wacker Silicones Corporation | Process for preparing acrylate-functional organopolysiloxane-urethane copolymers |
DE3832877A1 (de) * | 1988-09-28 | 1990-04-12 | Hoechst Ag | Organische dispersionspolymerisate auf der basis von ethylenisch ungesaettigten monameren, die wasserloesliche und vinylalkoholeinheiten mit einer polyurethanpfropfgrundlage enthaltende pfropfpolymerisate enthalten, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung |
US4983702A (en) * | 1988-09-28 | 1991-01-08 | Ciba-Geigy Corporation | Crosslinked siloxane-urethane polymer contact lens |
JP2772002B2 (ja) * | 1988-11-28 | 1998-07-02 | サンスター技研株式会社 | プライマー組成物 |
GB9023522D0 (en) | 1990-10-30 | 1990-12-12 | Ici Plc | Curable composition |
US5118752A (en) * | 1991-10-15 | 1992-06-02 | Ppg Industries, Inc. | Vinyl polymer latex systems |
JPH05186717A (ja) * | 1992-01-14 | 1993-07-27 | Dainippon Ink & Chem Inc | 磁性塗料およびその塗装物品 |
US5554686A (en) * | 1993-08-20 | 1996-09-10 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Room temperature curable silane-terminated polyurethane dispersions |
GB9326032D0 (en) | 1993-12-21 | 1994-02-23 | Ici Plc | Aqueous coating composition |
GB9400663D0 (en) * | 1994-01-14 | 1994-03-09 | Ucb Sa | Aqueous polyurethane resin compositions |
JP3635127B2 (ja) * | 1994-07-08 | 2005-04-06 | 日本ペイント株式会社 | ブロックポリマーおよびその製造方法、表面改質剤、コーティング材組成物、多層塗膜並びに多層塗膜の形成方法 |
JP3037579B2 (ja) * | 1995-03-17 | 2000-04-24 | サンスター技研株式会社 | 湿気硬化性ポリマー組成物およびその製造法 |
US5840800A (en) * | 1995-11-02 | 1998-11-24 | Dow Corning Corporation | Crosslinked emulsions of pre-formed silicon modified organic polymers |
JP2742041B2 (ja) * | 1996-05-10 | 1998-04-22 | 日本エヌエスシー株式会社 | 複合水分散体の製法及び複合皮膜形成可能な水分散体 |
US5854332A (en) * | 1996-12-20 | 1998-12-29 | Ppg Industries, Inc. | Aqueous urethane/acrylic resins with branched chain extension and coating compositions made therefrom |
EP1997842A3 (en) * | 1997-06-17 | 2010-09-08 | Konishi Co., Ltd. | Process for the preparation of urethane resins and urethan resin compositions |
US5932652A (en) | 1997-12-17 | 1999-08-03 | Bayer Corporation | Aqueous polyurethane/urea dispersions containing alkoxysilane groups |
DE19821731A1 (de) * | 1998-05-14 | 1999-11-18 | Basf Ag | Kosmetisches Mittel |
WO2000012588A1 (de) | 1998-08-26 | 2000-03-09 | Basf Aktiengesellschaft | Radikalisch polymerisierbare, siloxangruppenhaltige urethan(meth)acrylate und polymere auf deren basis |
US6031041A (en) * | 1998-10-14 | 2000-02-29 | National Starch And Chemical Investment Holding Corporation | Polyurethane hybrid dispersions and coatings having increased wet adhesion and solvent resistance |
JP3576872B2 (ja) | 1999-06-23 | 2004-10-13 | 日華化学株式会社 | ヒドロキシル基含有水性ポリウレタン樹脂組成物、二液型水性ポリウレタン組成物、該組成物を含有してなる接着剤及び塗工剤 |
JP2001040048A (ja) | 1999-07-26 | 2001-02-13 | Lock Paint Kk | ウレタンシリコンアクリルエマルション等のエマルション樹脂およびその製造方法並びにその分散液 |
JP4824153B2 (ja) | 2000-05-15 | 2011-11-30 | オート化学工業株式会社 | 架橋性シリル基含有ウレタン系樹脂混合物 |
US6635341B1 (en) * | 2000-07-31 | 2003-10-21 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Coating compositions comprising silyl blocked components, coating, coated substrates and methods related thereto |
DE10048259A1 (de) | 2000-09-29 | 2002-04-18 | Byk Chemie Gmbh | Beschichtungsmittel und polymere Formmassen mit anti-adhäsiven, schmutzabweisenden Eigenschaften |
FR2816207B1 (fr) | 2000-11-08 | 2003-01-03 | Oreal | Composition de teinture d'oxydation pour fibres keratiniques comprenant un polyurethane associatif cationique |
US7700082B2 (en) | 2001-01-26 | 2010-04-20 | 3M Innovative Properties Company | Silylated polyurethane-urea compositions for use in cosmetic applications |
PL366789A1 (en) * | 2001-08-28 | 2005-02-07 | Consortium für elektrochemische Industrie GmbH | Rapid-cure, one-component mixtures, which contain alkoxysilane-terminated polymers |
JP4353679B2 (ja) * | 2002-06-28 | 2009-10-28 | コニシ株式会社 | シリコーン樹脂系コンタクト型接着剤 |
JP3725121B2 (ja) * | 2002-12-05 | 2005-12-07 | オート化学工業株式会社 | 揺変性硬化性組成物及びシーリング材組成物 |
JP3642523B2 (ja) * | 2002-12-20 | 2005-04-27 | 住友ダウ株式会社 | 耐電離放射線性カーボネート樹脂組成物及びそれよりなる医療部品 |
WO2005007751A1 (ja) * | 2003-07-18 | 2005-01-27 | Konishi Co., Ltd. | 硬化性樹脂組成物及び常温硬化接着剤 |
JP4854301B2 (ja) | 2003-12-03 | 2012-01-18 | コニシ株式会社 | ビニル系−ウレタン系共重合体およびその製造方法 |
DE102004055450A1 (de) * | 2004-11-17 | 2006-05-18 | Degussa Ag | Feuchtigkeitshärtendes Bindemittel |
TW200637597A (en) | 2005-01-07 | 2006-11-01 | Shiseido Co Ltd | Hair cosmetic material |
EP2039347A4 (en) * | 2006-07-03 | 2013-08-21 | Shiseido Co Ltd | COSMETIC PREPARATION FOR HAIR |
-
2004
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-
2007
- 2007-05-07 HK HK07104857.7A patent/HK1098491A1/xx not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5320769A (en) * | 1991-12-25 | 1994-06-14 | Dainippon Ink And Chemicals, Inc. | Magnetic paint and magnetic recording medium |
JP2003238795A (ja) * | 2002-02-14 | 2003-08-27 | Konishi Co Ltd | 硬化性樹脂組成物とその製造方法並びにそれを用いた接着方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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