[发明专利]可聚合的烷叉基-1,3-二氧戊环-2-酮类及其用途

说明书

本发明涉及可聚合的烷叉基-1,3-二氧戊环-2-酮单体、其制备及其在制备聚合物中的用途。本发明还涉及可以通过烷叉基-1,3-二氧戊环-2-酮单体的均聚或共聚得到的均聚物和共聚物及其在2K粘合剂组合物中作为组分的用途。

聚氨酯(PU)用于无数领域中，例如生产泡沫、油漆、涂料和粘合剂。所有聚氨酯的常见特征是它们通过多胺或多元醇在多价异氰酸酯上的加聚制备。多胺或多元醇组分的巧妙选择允许控制所得聚氨酯的性能。

发现缺点是多价异氰酸酯的高反应性，这导致高湿度敏感性，这被用于生产泡沫，但对其他应用如涂料是不希望的。尽管多价异氰酸酯在无水条件下可长期储存，但与水的反应在固化过程中开始且因此必须在非常干燥的条件下加工。除了湿度敏感性外，芳族异氰酸酯(MDI，TDI)尤其具有变色的倾向。另一问题是与有些二异氰酸酯相关的健康关切。例如，已知二异氰酸酯可能在皮肤接触或吸入时引起过敏反应。为此，已经开发了二异氰酸酯的低聚物，它们由于低挥发性而更易处理。然而，根本上需要对由现有技术已知的多异氰酸酯的替代物。

下文也称为外-碳酸亚乙烯基酯的烷叉基-1,3-二氧戊环-2-酮类一直是文献中各种描述的主题，例如在DE 1098953，DE 3433403，EP 837062，JP 2006137733，JP 2008222619，J.Org.Chem.2007，72，647-649，Angew.Chem.2009，121，4258-4261，Eur.J.Org.Chem.2007，2604-2607，Eur.J.Org.Chem.2008，2309-2312，Org.Lett.2006，8，515-518中。烷叉基-1,3-二氧戊环-2-酮类在其中被提议作为生产活性成分和效应物质的合成单元。

WO 2011/157671描述了烷叉基-1,3-二氧戊环-2-酮类与胺类硬化剂一起在环氧树脂组合物中用作添加剂。

WO 96/26224描述了4-乙烯基-1,3-二氧戊环-2-酮类与烯属不饱和共聚单体的共聚。所得聚合物具有1,3-二氧戊环-2-酮基团且与氨基官能交联剂一起用于生产涂料。

US 2003/100687公开了4-(甲基)丙烯酰氧基烷基-1,3-二氧戊环-2-酮类，其与烯属不饱和共聚单体聚合得到具有经由烷氧羰基单元键合的1,3-二氧戊环-2-酮基团的共聚物。这些聚合物与胺类化合物反应而得到具有尿烷基团和羟基的接枝聚合物。这些接枝聚合物用于涂料中。

然而，具有1,3-二氧戊环-2-酮基团且由现有技术已知的聚合物的反应性并不令人满意，尤其是在与胺的反应中。此外，1,3-二氧戊环-2-酮类例如与胺或醇的反应形成羟基，后者在各种应用中可能被发现是不利的。

现已发现惊人的是下文详细描述且具有烷叉基-1,3-二氧戊环-2-酮基团和另一烯属不饱和双键的式I化合物可以在保留烷叉基-1,3-二氧戊环-2-酮基团的同时自由基聚合。这是惊人的，因为在文献中对于在亚甲基-1,3-二氧戊环-2-酮类中的亚甲基在自由基条件下的聚合存在各种描述；例如参见Journal of Network Polymer，Japan 2005，26，132-137，Makromol.Chem.，Rapid Commun.1989，10，453-456。

因此，本发明第一方面涉及如下所定义的通式I的化合物：

其中

R¹和R²各自独立地为氢、C₁-C₆烷基、C₁-C₄烷氧基-C₁-C₄烷基、C₅-C₆环烷基、苯基或苯基-C₁-C₄烷基；

R³为氢、C₁-C₆烷基、C₁-C₄烷氧基-C₁-C₄烷基、C₅-C₆环烷基、苯基或苯基-C₁-C₄烷基，其中R³尤其为氢；