脲基甲酸酯和疏水性樹脂的組合物制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及用于由脲基甲酸酯和疏水性樹脂制備(聚)氨酯的組合物。本發(fā)明專利技術(shù)還涉及這種組合物作為聚亞甲基二苯基二異氰酸酯(pMDI)的替代物尤其用于制備電器件包封材料的用途。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】脲基甲酸酯和疏水性樹脂的組合物
本專利技術(shù)涉及用于由脲基甲酸酯和疏水性樹脂制備(聚)氨酯的組合物。本專利技術(shù)還涉及這種組合物作為聚亞甲基二苯基二異氰酸酯(pMDI)的替代物尤其用于制備電器件包封材料的用途。
技術(shù)介紹
脲基甲酸酯已知用于涂料組合物。WO-2010/067005描述了脲基甲酸酯制備方法和脲基甲酸酯以及包含脲基甲酸酯的組合物，其旨在用于制備涂料組合物，尤其是油漆組合物。而且，(多)異氰酸酯用于制備熱固性組合物的用途是已知的，該熱固性組合物用于生產(chǎn)例如用于包封電器件或者用于絕緣的材料。通常，這些體系或組合物包括兩個部分。第一部分包含羥基化合物、填料、添加劑和催化劑。第二部分包含多異氰酸酯。在使用過程中，將兩個部分混合并且將混合物澆注到包含有待包封器件的模具中。在將組合物的兩個部分混合之后，這些可交聯(lián)組合物的使用應(yīng)非常快速進行。這是因為，在一段時間之后，交聯(lián)進展過快，使得組合物不可用。構(gòu)成組合物的各種組分必須是完全相容的，以不致改變所制備材料的最終性能，尤其是該材料的物理性能。在必須要進行控制的參數(shù)當中，粘度是特別重要的。而且，水的存在會導(dǎo)致具有異氰酸酯基團的寄生反應(yīng)或副反應(yīng)，并且導(dǎo)致在最終材料中形成氣泡或缺陷。聚亞甲基二苯基二異氰酸酯(pMDI)用于制備尤其電器件包封材料的用途是已知的。EP-031207描述了二苯基甲烷二異氰酸酯的液體組合物的制備，通過這種異氰酸酯與不足摩爾量的分子量為246g/mol的特殊單烷氧基聚亞烷基二醇的反應(yīng)獲得。所述反應(yīng)導(dǎo)致獲得不是脲基甲酸酯的產(chǎn)物。此外，所用樹脂不是疏水性的。US-2011/0263797描述了由源于具有脲基甲酸酯結(jié)構(gòu)單元的二苯基甲烷二異氰酸酯的聚合物和聚醚或多元醇樹脂制備膠粘劑。所用樹脂不是疏水性的。US-5124427公開了在涂料組合物中使用的多異氰酸酯。這種多異氰酸酯尤其由HDI和乙二醇單甲基醚或甲氧基-2-丙醇制備。EP-2289963涉及用于制備聚氨酯涂料的多異氰酸酯和多元醇的混合物。這種混合物包含脲基甲酸酯以及羥基苯乙烯和(甲基)丙烯酸酯的聚合物。US-5688860涉及用于包封電器件的衍生自多異氰酸酯的彈性體。這些彈性體由聚氨酯或聚脲制備。聚胺樹脂的系統(tǒng)性使用是必不可少的。這些文獻均沒有針對本領(lǐng)域技術(shù)人員所遇到的問題提供令人滿意的解決方案。因而存在對于其它解決方案的需求，這些解決方案用于制備可交聯(lián)組合物，尤其是可用于制備電器件包封材料的可交聯(lián)組合物。實際上，這種產(chǎn)品可能包含有時是大量的亞甲基二苯基異氰酸酯(MDI)，其在新的GHS系統(tǒng)中被歸類為H351(疑似致癌)。因此，今后會認識到pMDI在其應(yīng)用過程中可能存在風(fēng)險，尤其是健康風(fēng)險。還已知用于制備具有高粘度(聚)氨酯的組合物，所述高粘度歸因于組合物成分的混溶性問題。這種升高的粘度通常導(dǎo)致捕集氣泡，而這會導(dǎo)致最終材料中的缺陷。已知的(多)異氰酸酯與樹脂、尤其是與具有烴基官能團的烴樹脂如羥基化聚丁二烯(HTBP)具有相容性問題。這些相容性問題通常導(dǎo)致失控的交聯(lián)現(xiàn)象。(聚)氨酯制備組合物一旦被制備應(yīng)當還是穩(wěn)定的，尤其是通過避免或者通過控制所用樹脂與硬化劑的交聯(lián)來實現(xiàn)。不足的穩(wěn)定性會引起由于失控的交聯(lián)現(xiàn)象所導(dǎo)致的粘度漂移。(聚)氨酯制備組合物的流動性也是一個重要的性能，尤其是當它們用于制備鑄造用樹脂時。借助于(聚)氨酯制備組合物所制備的材料的疏水性也是一個重要的性能。(聚)氨酯制備組合物的交聯(lián)能力與異氰酸酯成分和所用樹脂的相容性之間的折衷也是這類組合物的一個基本參數(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
因而，本專利技術(shù)提供包含至少一種脲基甲酸酯和至少一種樹脂的(聚)氨酯制備組合物，其可有效地用于制備材料、尤其是電器件包封材料。本專利技術(shù)組合物是熱固性組合物。本專利技術(shù)還針對pMDI的使用提供有效的替代方案。本專利技術(shù)因而能夠針對與現(xiàn)有技術(shù)的(聚)氨酯制備組合物有關(guān)的所有或部分問題提供解決方案。本專利技術(shù)組合物尤其能夠降低甚至消除在水存在下交聯(lián)過程中的寄生反應(yīng)或副反應(yīng)的風(fēng)險。本專利技術(shù)組合物有利地能夠制備具有改善的性能的材料，尤其是電器件包封材料。本專利技術(shù)還提供其粘度特別有利的(聚)氨酯制備組合物。本專利技術(shù)組合物通常具有與在(聚)氨酯制備組合物的制備過程中常規(guī)使用的其它成分非常好的混溶性，所述成分例如是添加劑如具有OH官能團的添加劑或樹脂、具有低分子量的二醇、增塑劑、催化劑。本專利技術(shù)組合物優(yōu)選基本上由異氰酸酯成分和疏水性樹脂、任選添加劑構(gòu)成。因而，本專利技術(shù)組合物僅包含非常少量的溶劑，例如小于10％質(zhì)量，甚至小于5％質(zhì)量，并且優(yōu)選地，它不包含任何游離溶劑。在本專利技術(shù)組合物內(nèi)，所用脲基甲酸酯與烴樹脂如HTBP具有非常好的相容性和非常好的混溶性。本專利技術(shù)組合物有利地允許使用可再生基質(zhì)(substrats)。因而，本專利技術(shù)提供(聚)氨酯制備組合物，其平均官能度大于2，并且包含：(a)異氰酸酯成分，其NCO官能度為1.9-2.7并且包含至少一種脲基甲酸酯，所述脲基甲酸酯·具有等于2+/-5％的NCO官能度以及·下式(I)其中οR1表示包含醚或聚醚官能團的一元醇化合物在OH官能團的氫與具有異氰酸酯官能團的化合物反應(yīng)之后的殘基；οR2和R3，相同或不同，表示包含衍生或非衍生的異氰酸酯官能團的烴基；(b)至少一種具有羥基官能團的疏水性樹脂，其具有·大于500g/mol的摩爾質(zhì)量；·等于2或大于2的OH官能度；·小于20.4MPa1/2的值的溶解度參數(shù)，并且不同于選自具有末端胺官能團的丙烯腈/丁二烯共聚物的聚胺，并且·選自ο具有羥基基團的線性或支化聚烯(poly-alkylène)；ο具有端羥基基團的線性或支化聚烯；優(yōu)選選自ο具有羥基基團的線性或支化聚丙烯；ο具有端羥基基團的線性或支化聚丙烯；ο具有羥基基團的線性或支化聚丁二烯；ο具有端羥基基團的線性或支化聚丁二烯；ο線性或支化的羥基化聚丁二烯。根據(jù)本專利技術(shù)，非衍生的異氰酸酯官能團是指對于其來說NCO基團可用(accessible)的游離異氰酸酯官能團。衍生的異氰酸酯官能團是指對于其來說NCO基團與其它化學(xué)基團結(jié)合的官能團。對于本專利技術(shù)組合物，平均官能度對應(yīng)于以下官能團的總數(shù)-在異氰酸酯成分(a)內(nèi)存在的衍生的或非衍生的和任選掩蔽異氰酸酯(NCO)以及-在疏水性樹脂(b)內(nèi)存在的羥基(OH)，除以在異氰酸酯成分(a)內(nèi)存在的帶有異氰酸酯官能團的分子和在疏水性樹脂(b)內(nèi)存在的帶有羥基官能團的分子的總數(shù)。對于本專利技術(shù)組合物，由(NCO官能團的數(shù)目/OH官能團的數(shù)目)定義的摩爾比的范圍為0.9至3；1至3；0.9至1.5；1至1.5；0.9至1.2或者1至1.2。有利地，本專利技術(shù)組合物包含具有選自以下的NCO官能度的異氰酸酯成分(a)：NCO官能度范圍為1.9至2.5；NCO官能度范圍為1.9至2.3；NCO官能度范圍為1.9至2.2；NCO官能度范圍為1.9至2.1；NCO官能度范圍為2至2.5；NCO官能度范圍為2至2.3；NCO官能度范圍為2至2.2。特別有利地，本專利技術(shù)組合物的NCO官能度因而等于或接近于2并且直至2.7。這種NCO官能度有時可在此數(shù)值2的周圍變化，尤其是取決于用于制備式(I)的脲基甲酸酯的特定條件。優(yōu)選地，本專利技術(shù)組合物因而包含至少一種其NCO官能度范圍為1.9至2.1或者其NCO官能度范圍為1.95至2本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
(聚)氨酯制備組合物，包含：(a)異氰酸酯成分，其NCO官能度為1.9?2.7并且包含至少一種脲基甲酸酯，所述脲基甲酸酯·具有等于2+/?5％的NCO官能度以及·下式(I)其中o?R1表示包含醚或聚醚官能團的一元醇化合物在OH官能團的氫與具有異氰酸酯官能團的化合物反應(yīng)之后的殘基；o?R2和R3，相同或不同，表示包含衍生或非衍生的異氰酸酯官能團的烴基；(b)至少一種具有羥基官能團的疏水性樹脂，其具有·大于500g/mol的摩爾質(zhì)量；·等于2或大于2的OH官能度；·小于20.4MPa1/2的值的溶解度參數(shù)，并且·選自o具有羥基基團的線性或支化聚烯；o具有端羥基基團的線性或支化聚烯。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2012.09.07 FR 12584151.聚氨酯制備組合物，其平均官能度大于2，包含：(a)異氰酸酯成分，其NCO官能度為1.9-2.7并且包含至少一種脲基甲酸酯，所述脲基甲酸酯●具有等于2+/-5％的NCO官能度以及●下式(I)其中○R1表示包含醚或聚醚官能團的一元醇化合物在OH官能團的氫與具有異氰酸酯官能團的化合物反應(yīng)之后的殘基；○R2和R3，相同或不同，表示包含衍生或非衍生的異氰酸酯官能團的烴基；(b)至少一種具有羥基官能團的疏水性樹脂，其具有●大于500g/mol的摩爾質(zhì)量；●等于2或大于2的OH官能度；●小于20.4MPa1/2的值的溶解度參數(shù)，并且●不同于選自具有末端胺官能團的丙烯腈/丁二烯共聚物的聚胺，選自○具有羥基基團的線性或支化聚丙烯；○任選包含羥基基團的線性或支化的羥基化聚丁二烯。2.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其由(NCO官能團的數(shù)目/OH官能團的數(shù)目)定義的摩爾比為0.9至3。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的組合物，包含具有選自以下的NCO官能度的異氰酸酯成分(a)：NCO官能度范圍為1.9至2.5。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的組合物，包含至少一種其NCO官能度范圍為1.9至2.1的脲基甲酸酯。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2的組合物，其中●R1表示選自具有下式(II)的化合物的一元醇化合物的殘基：T-[O-CH(L)-CH2]n-OH(II)其中○T表示線性C1-C20-烷基基團或者支化C1-C20-烷基基團，式Q-CO-的基團，其中Q表示線性C1-C20-烷基基團或者支化C1-C20-烷基基團；○n表示1-10的整數(shù)；○L表示H或者C1-C8-烷基基團或者聚醚基團，或者式-CH2OG的基團，其中G表示烴鏈；或者●R2和R3，相同或不同，選自包含衍生或非衍生的異氰酸酯官能團的脂族、脂環(huán)族、雜環(huán)或芳族烴基；或者●R1表示選自具有下式(II)的化合物的一元醇化合物的殘基：T-[O-CH(L)-CH2]n-OH(II)其中○T表示線性C1-C20-烷基基團或者支化C1-C20-烷基基團，式Q-CO-的基團，其中Q表示線性C1-C20-烷基基團或者支化C1-C20-烷基基團；○n表示1-10的整數(shù)；○L表示H或者C1-C8-烷基基團，或者聚醚基團，或者式-CH2OG的基團，其中G表示烴鏈；并且●R2和R3，相同或不同，選自包含衍生或非衍生的異氰酸酯官能團的脂族、脂環(huán)族、雜環(huán)或芳族烴基。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2的組合物，其中該脲基甲酸酯是其中R2和R3相同的同一脲基甲酸酯或者其中R2和R3不同的混合脲基甲酸酯。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2的組合物，其包含脲基甲酸酯的混合物，該混合物包含至少25％重量的至少一種單脲基甲酸酯。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2的組合物，其包含脲基甲酸酯的混合物，該混合物包含至少一種選自雙-脲基甲酸酯、三-脲基甲酸酯、一種或多種重質(zhì)脲基甲酸酯的脲基甲酸酯，以及占少數(shù)的異氰酸酯R2NCO和醇R1OH...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：P·奧列爾，
申請(專利權(quán))人：溫科萊斯法國公司，
類型：發(fā)明
國別省市：法國;FR