[发明专利]用于可辐射固化组合物的具有四氧杂螺旋骨架的丙烯酸类化合物

说明书

本发明涉及一种制备丙烯酸类化合物的方法，更具体地，涉及一种丙烯酸化的、甲基丙烯酸化的和/或巴豆酸化的(甲基丙烯酸化的)2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷-3,9-二烷醇烷氧基化物。

具有一个或多个丙烯酸不饱和度的化合物在本领域是公知的，并且在广泛的应用中被用作反应物和化学结构单元，例如干燥和/或热固化和/或UV、IR和EB固化涂料、搪瓷、油灰、漆、清漆、粘合剂和油墨、酯和聚酯、胶乳、纤维、织物等，以及在例如模塑和铸塑组合物中等。尽管存在大量可商购的丙烯酸类化合物及其衍生物，但是由于例如环境关注和法律和/或新应用领域，对于新的、更安全的、更有效的和/或更多功能的具有一个或多个丙烯酸双键的化合物仍然存在大量的和不断增长的需求。

有关用于聚合材料的更安全的丙烯酸类化合物的主要调查，涉及目前使用的基于双酚和烷氧基化的双酚的丙烯酸化合物的，例如常用的乙氧基化的双酚A的，合适的替代物。双酚及其衍生物已知是模拟例如雌激素并与刺激呼吸系统、严重损伤眼睛和神经系统的风险、通过皮肤接触过敏的风险和损害生育能力的风险相关的内分泌干扰剂。因此，在专业人士和一般人群中应当避免无意暴露于双酚和双酚释放性化学物质的有害影响。

本发明的一个目的是提供一种具有至少一个丙烯酸双键的新的丙烯酸类化合物。进一步的目的是提供一种基于所述双酚尤其是烷氧基化的双酚的丙烯酸类化合物的合适的替代物。再进一步的目的是提供一种涉及有害的和受限的化合物处理的丙烯酸类化合物的，例如公开于例如US3,933,857中的不饱和的、丙烯酸类的、环缩醛化合物的，合适的替代物。在所述出版物公开的化合物是通过使季戊四醇或山梨糖醇与丙烯醛反应，并随后将得到二亚烯丙基季戊四醇或三亚烯丙基山梨糖醇在双键上与羟基丙烯酸酯，例如丙烯酸羟基乙酯或三羟甲基丙烷二丙烯酸酯反应。这些化合物的制备涉及危险的和受限的化合物丙烯醛的处理。

现在出乎意料地发现，一种在大多数应用中多功能的化合物涉及具有丙烯酸不饱和度的化合物和反应物，例如所述烷氧基化的双酚和所述亚烯丙基类化合物，该化合物能够通过使2，4，8，10-四氧杂螺[5.5]十一烷-3，9-二烷醇烷氧基化，并随后丙烯酸化所得到的2，4，8，10-四氧杂螺[5.5]十一烷-3，9-二烷醇烷氧基化物来获得。因此，本发明新的丙烯酸化合物有利地作为一种能够更安全地处理、更安全地生产和/或更加环境友好的产品，替代所述化合物。

本发明新的丙烯酸类化合物具有至少一个丙烯酸双键，并且通过使2，4，8，10-四氧杂螺[5.5]十一烷-3，9-二烷醇经过烷氧基化，得到具有一个或多个烷氧基单元/分子的2，4，8，10-四氧杂螺[5.5]十一烷-3，9-二烷醇烷氧基化物，随后使所述2，4，8，10-四氧杂螺[5.5]十一烷-3，9-二烷醇烷氧基化物与丙烯酸类化合物进行丙烯酸酯化反应，得到具有至少一个丙烯酸双键的丙烯酸化的2，4，8，10-四氧杂螺[5.5]十一烷-3，9-二烷醇物。

所述丙烯酸类化合物的实施方案包括丙烯酸、甲基丙烯酸和/或巴豆酸(巴豆酸和异巴豆酸)以及相应的卤化物或烷基酯，例如甲酯和乙酯。

在优选的实施方案中，本发明的丙烯酸类化合物是烷氧基化的2，4，8，10-四氧杂螺[5.5]十一烷-3，9-二烷醇的烷氧基化物的单或二丙烯酸酯、单或二甲基丙烯酸酯、或者单或二巴豆酸酯，其具有例如1-10、1-8、1-6、1-4个或最优选3-6个烷氧基单元/分子，例如乙氧基、丙氧基和/或丁氧基。

在本发明的实施方案中，2，4，8，10-四氧杂螺[5.5]十一烷-3，9-二烷醇为式(I)的化合物

其中取代基R为直链的或支链的C₁-C₈烷基。所述2，4，8，10-四氧杂螺[5.5]十一烷-3，9-二烷醇的最优选的实施方案为2，4，8，10-四氧杂螺[5.5]十一烷-3，9-二乙醇(季戊四醇螺二醇)。

本发明的特别优选的实施方案包括但不限于2，4，8，10-四氧杂螺[5.5]十一烷-3，9-二乙醇乙氧基化物和/或丙氧基化物的单或二丙烯酸酯、单或二甲基丙烯酸 酯和/或单或二巴豆酸酯，例如具有例如3-6个乙氧基和/或丙氧基单元的2，4，8，10-四氧杂螺[5.5]十一烷-3，9-二乙醇乙氧基化物(季戊四醇螺二醇乙氧基化物和/或丙氧基化物)的二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸酯和/或二巴豆酸酯。

在进一步的方面中，本发明涉及一种制备如上所公开的丙烯酸类化合物的制备方法。该方法包括以下步骤：