脲基甲酸酯和疏水性樹脂的組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明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。
[0002] 本發(fā)明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。
【背景技術(shù)】
[0003] 脲基甲酸酯已知用于涂料組合物。W0-2010/067005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。
[0004] 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。
[0005] 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。
[0006] 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。
[0007] 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??焖龠M(jìn)行。這 是因為,在一段時間之后,交聯(lián)進(jìn)展過快,使得組合物不可用。
[0008] 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(jìn)行控制的參數(shù)當(dāng)中,粘度是特別重要的。
[0009] 而且,水的存在會導(dǎo)致具有異氰酸酯基團(tuán)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。
[0010] 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。
[0011] 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。
[0012] 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。
[0013] 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。
[0014] 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。
[0015] 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。
[0016] 這些文獻(xiàn)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。
[0017] 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(rèn)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。
[0018] 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。
[0019] 已知的(多)異氰酸酯與樹脂、尤其是與具有烴基官能團(tuán)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。
[0020] (聚)氨酯制備組合物一旦被制備應(yīng)當(dāng)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。
[0021] (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(dāng)它們用于制備鑄 造用樹脂時。
[0022] 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。
[0023] (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)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0024] 因而,本發(fā)明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。本發(fā)明組合物是熱固性組合物。
[0025] 本發(fā)明還針對pMDI的使用提供有效的替代方案。
[0026] 本發(fā)明因而能夠針對與現(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。
[0027] 本發(fā)明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。
[0028] 本發(fā)明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。
[0029] 本發(fā)明還提供其粘度特別有利的(聚)氨酯制備組合物。本發(fā)明組合物通常具有 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(tuán)的添加劑或樹脂、具有低分子量的二醇、增塑劑、催化劑。
[0030] 本發(fā)明組合物優(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, 本發(fā)明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。
[0031] 在本發(fā)明組合物內(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。
[0032] 本發(fā)明組合物有利地允許使用可再生基質(zhì)(substrats)。
[0033] 因而,本發(fā)明提供(聚)氨酯制備組合物,其平均官能度大于2,并且包含:
[0034] (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
[0035] ?具有等于2+/_5 %的NCO官能度以及
[0036] ?下式(I)
【主權(quán)項】
1. (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 〇 R1表示包含醚或聚醚官能團(tuán)的一元醇化合物在OH官能團(tuán)的氫與具有異氰酸酯官能 團(tuán)的化合物反應(yīng)之后的殘基; 〇 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(tuán)的烴基; (b) 至少一種具有羥基官能團(tuán)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 〇具有羥基基團(tuán)的線性或支化聚烯; 〇具有端羥基基團(tuán)的線性或支化聚烯。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的組合物,其由(NC0官能團(tuán)的數(shù)目/OH官能團(tuán)的數(shù)目)定義的摩爾 比為〇· 9至3 ;1至3 ;0· 9至L 5 ;1至L 5 ;0· 9至1. 2或者1至L 2。
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) :NC0官能度范圍為1. 9至2. 5 ;NC0官能度范圍為1. 9至2. 3 ;NC0官能度范圍為1. 9至 2. 2 ;NC0官能度范圍為1. 9至2. I ;NC0官能度范圍為2至2. 5 ;NC0官能度范圍為2至2. 3 ; NCO官能度范圍為2至2. 2。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3的組合物,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. 05的脲基甲酸酯。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4的組合物,其中 魯R1表示選自具有下