[发明专利]多氮丙啶化合物

说明书

本发明涉及本发明涉及一种多氮丙啶化合物，其具有：a)至少2个以下结构单元(A)：其中，R₁为H；R₂和R₄独立地选自H、含有1至8个碳原子且任选地含有1个或多个杂原子的直链基团、含有3至8个碳原子且任选含有1个或多个杂原子的支链或环状基团、苯基、苄基或吡啶基；R₃选自含有1至8个碳原子且任选含有1个或多个杂原子的直链基团、含有3至8个碳原子且任选含有1个或多个杂原子的支链或环状基团、苯基、苄基或吡啶基；或R₂和R₃(在R₂不同于H的情况下)可以为含有3至8个碳原子的相同环状基团的一部分；R’和R”独立地为H或含有1至12个碳原子的脂肪族烃基；和b)至少600道尔顿的分子量，其中根据描述使用MALDI‑TOF质谱法测定分子量。

本发明涉及可用于使溶解和/或分散在水性介质中的羧酸官能聚合物交联的多氮丙啶化合物。

涂料为具有巨大工业和家庭相关性的各种基材提供保护、美学质量和新功能。在这种情况下，对具有改进的耐污性和耐溶剂性、改进的机械性能和改进的粘合强度的涂料的需求不断增长。这些性质中的一种或多种可以通过交联来增强。多年来已经研究了聚合物粘合剂的许多交联机制，对于水性胶乳聚合物分散体，最有用的包括羟基官能聚合物的异氰酸酯交联、羧酸官能聚合物的碳二亚胺交联、三聚氰胺交联、环氧交联和羧酸官能聚合物的氮丙啶交联。

水性粘合剂通常通过羧酸基团进行胶体稳定化，并且可以通过使用碳二亚胺或氮丙啶交联剂来改善涂层性能，因为它们与聚合物的羧酸部分反应形成交联网络。在上述最先进的交联剂中，氮丙啶交联剂最适用于羧酸官能聚合物的室温固化。

US-A-5133997描述了包含线性脂肪族氨基甲酸酯树脂的水性分散体、阴离子表面活性剂和能够促进所述树脂固化的交联剂的涂料组合物。三羟甲基丙烷三(2-甲基-1-氮丙啶丙酸酯)，CAS号64265-57-2，一种多官能氮丙啶交联剂，用作交联剂，为一种众所周知的非常活跃的交联剂，用于交联羧酸官能聚合物。这种交联剂与其他最先进的氮丙啶如XAMA-7(季戊四醇三[3-(1-氮丙啶)丙酸酯；CAS号57116-45-7)一样，具有不利的遗传毒性特征。工业中需要改进粘合剂、油墨和涂料以及用于制备粘合剂、油墨和涂料的物质的安全、健康和环境特征。遗传毒性描述了化学或物理试剂导致的任何类型DNA损伤的特性，所述DNA损伤可能并不总为导致可传播的突变。诱变性是指诱导永久性可传播DNA变化(如DNA组成或染色体结构)，这些变化保留在体细胞分裂中并传递给生殖细胞的后代。不得将遗传毒性与诱变性混淆。所有诱变剂都具有遗传毒性，但并非所有遗传毒性物质都具有诱变性。

此外，传统的交联方法通常涉及使用低分子量的反应性有机分子，偶尔溶解在挥发性有机溶剂中以降低粘度，以促进将交联剂准确计量加入/混合到待交联的聚合物组合物中。交联剂与聚合物组合物的良好混溶性对于最终性能(差的混溶性往往导致低效的交联)和材料使用者的效率和便利性都很重要。然而，不希望使用挥发性有机溶剂来降低粘度，因为这会增加挥发性有机化合物(Volatile Organic Compound，VOC)水平。此外，交联剂组合物中溶剂的存在会降低涂料组合物的配方师的配制自由度，因此为不希望的。因此，提供在水中的多氮丙啶交联剂将为有益的。同时，在交联效率和储存稳定性方面，需要保持交联剂性能，以在各种聚合物树脂中保持商业可行性。

本发明的目的在于提供一种具有至少两个氮丙啶基团的化合物，其与三羟甲基丙烷三(2-甲基-1-氮丙啶丙酸酯)相比具有降低的遗传毒性并且具有良好的交联效率。具有至少两个氮丙啶基团的化合物在本文中进一步称为多氮丙啶化合物。

令人惊讶地发现，该目的可以通过提供以下多氮丙啶化合物来实现，所述多氮丙啶化合物具有：

a)至少2个以下结构单元(A)：

其中，

R₁为H；