专利名称：用于有机硼烷化合物的封闭剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及有机硼烷络合物中使用的封闭剂(blocking agent)。这样的络合物可用作自由基聚合引发剂并且可用在可聚合的组合物中，所述组合物包括自由基聚合部分的化合物和本发明的有机硼烷胺络合物引发剂。有机硼烷络合物也可用在粘合剂、密封剂、涂料和墨水组合物中，其含有有机硼烷胺络合物和含能够自由基聚合部分的化合物。
背景技术：
在其中使化合物经受聚合或其中使用粘合剂的许多实际情况下，合乎需要的是具有可以按需固化的可聚合组合物和粘合剂组合物。按需固化指的是当需要时可以引发聚合。按需固化的组合物的显著问题是组合物的稳定性。许多这样的组合物将在等于或接近环境温度时开始固化或在环境温度部分固化，导致粘度增加，引起操作困难并且减小可聚合组合物或粘合剂组合物的官能度。低表面能烯烃诸如聚乙烯、聚丙烯和聚四氟乙烯在多种用途中具有多种有吸引力的性能，所述用途例如玩具、汽车部件、家具应用等。由于这些塑料的低表面能，所以很难发现粘合到这些材料的粘合剂组合物。用于这些塑料的商购粘合剂在粘合剂粘合到表面以前需要消耗时间或大范围地预处理所述表面。这样的预处理包括电晕处理、火焰处理等。大范围预处理表面的需要对于汽车部件、玩具、家具等的设计者产生显著局限性。合乎需要的是，具有能够粘合到低表面能基质并且将低表面能基质粘合到其它基质的粘合剂组合物， 而不需要大范围的或昂贵的预处理。有机硼烷化合物显示对于低表面能烯烃的良好粘合。然而，有机硼烷化合物在空气中是自燃的并且在甲基丙烯酸酯粘合剂体系中反应性非常高。可以通过将有机硼烷化合物与封闭剂络合而稳定所述有机硼烷化合物。封闭剂防止有机硼烷化合物的自燃反应，也减少组合物在需要以前在等于或接近环境温度下的固化。Sonnenschein等，美国专利号6，806，330公开了胺有机硼烷络合物聚合引发剂和可聚合的组合物。胺作为封闭剂起作用以稳定所述组合物。所述胺是具有脒结构组分的胺； 在杂环中具有至少一个氮的脂肪族杂环，其中所述杂环化合物还可以在杂环中含有一个或多个氮原子、氧原子、硫原子，或双键；另外具有一个或多个氢键接受基团的伯胺，其中在伯胺和氢键接受基团之间存在至少两个碳原子、优选三个碳原子，以便由于络合物内的分子间或分子内相互作用而增加B-N键的强度；或共轭的亚胺。优选的氢键接受基团包括下列仲胺、叔胺、醚、卤素、聚醚基团或多胺基团。本发明的络合物用于可聚合的组合物、粘合剂组合物和涂料组合物，其含有具有在自由基聚合条件下聚合的部分的化合物。Mottus等，美国专利号3，275，611公开了用于将烯烃化合物与包括有机硼烷化合物的催化剂、过氧化合物(peroxygen compound)和胺聚合的方法。公开的是，有机硼烷化合物和胺可以单独地或作为预形成的络合物加入到反应混合物，并且络合物是优选的。络合物胺的存在减少有机硼烷在空气中的自燃。在胺络合试剂之中，公开的是吡啶、苯胺、甲苯胺、二甲基苄胺和烟碱。Mottus专利中公开的许多络合物在全部胺/硼原子比例下是自燃的。另外，许多胺络合物在施用于低表面能基质时不显示显著的粘合剂性能。授予Skoultchi 的一系列专利(美国专利号 5，106，928、5，143，884、5，286，821、 5，310，835和5，376，746)公开了据报道在丙烯酸粘合剂组合物有用的双部分引发剂体系。 所述双部分体系的第一部分包括稳定的有机硼烷-胺络合物并且第二部分包括去稳定剂或激活剂诸如有机酸或醛。所述络合物的有机硼烷化合物具有三个可以选自C1,烷基或苯基的配体。公开的有用的胺包括辛胺、1，6二氨基己烷、二乙胺、二丁胺、二亚乙基三胺、二亚丙基二胺、1，3丙二胺和1，2丙二胺。公开了粘合剂组合物可用于结构和半结构粘合剂应用，诸如扬声器磁体、金属对于金属粘合、汽车玻璃对于金属粘合、玻璃对于玻璃粘合、电路板元件粘合、将选择的塑料粘合到金属、玻璃对于木材等，并且用于电动机磁体。Zharov等在一系列美国专利号(美国专利号5，539，070 ；美国专利号5，690，780 ； 和美国专利号5，691，065)中公开了特别用作粘合剂的可聚合丙烯酸组合物，其中有机硼烷胺络合物用于引发固化。使用的有机硼烷具有结合到硼烷原子的三个配体，其选自C1, 烷基和苯基。胺是链烷醇胺或二胺，在所述二胺中，第一胺基可以是伯胺或仲胺并且第二胺是伯胺。公开的是，这些络合物适于引发粘合到低表面能基质的粘合剂的聚合。Pocius在一系列专利(美国专利号5，616，796 ；美国专利号5，6211，43 ；美国专利号5，681，910 ；美国专利号5，686，M4 ；美国专利号5，718，977 ；和美国专利号 5，795，657)中公开了与多种胺的胺有机硼烷络合物，所述多种胺诸如聚氧化亚烷基多胺 (polyoxyalkylene polyamines)和多胺，所述多胺是二伯胺和具有至少两个与伯胺反应的基团的化合物的反应产物。Zharov,Skoultchi和Pocius专利公开的许多络合物在等于或接近环境温度下在含有烯式不饱和的组合物中不稳定，并且因而所述络合物在等于或接近环境温度下随着时间而解离并诱导聚合。这种在等于或接近环境温度下的不稳定性可能导致在需要以前聚合，并且可能产生不适合于所需用途的组合物。因此，期望有一种可以在有机硼烷络合物中使用的改良封闭剂，所述有机硼烷络合物用于自由基聚合的引发剂体系，其是操作安全且不自燃的，其可用于形成按需固化的聚合物体系或可用于按需固化的粘合剂体系。这种改良封闭剂还可以用于能够粘合到低表面能基质的粘合剂体系，以及促进这种粘合的引发剂体系。除这种需要之外，所述络合物还需要是热稳定的，即在等于或接近环境温度下不解离，并且因此不在需要以前引发聚合。进一步需要的是可以在聚合物组合物和粘合剂体系中使用的有机硼烷络合物的改良封闭剂， 所述聚合物组合物和粘合剂体系在等于或接近环境温度下是热稳定的并且将在使用者期望时进行聚合。
发明内容
根据一个实施方案，提供包括双官能路易斯碱的封闭剂。从在下文中提供的详细说明，本发明的更多适用性领域将变得显而易见。应当理解，详细说明和具体实施例，虽然表示本发明的优选实施方案，仅旨在为了说明的目的而不旨在限制本发明的范围。
图1是显示多种化合物的粘度测量的图。图2是显示多种化合物的搭接剪切试验结果的图。图3是显示对于多种封闭剂所计算的络合物能量的图。
具体实施例方式一个或多个优选实施方案的下列说明实际上仅是例举性的，并且决不旨在限制本发明，它的应用或用途。本发明的实施方案包括有机硼烷络合物。在一个实施方案中，有机硼烷化合物与双官能路易斯碱形成络合物。所述络合物中使用的有机硼烷化合物可以是烷基硼烷。所述烷基硼烷可以是三烷基硼烷或烷基环烷基硼烷。优选地，这样的硼烷符合式1
权利要求
1.一种有机硼烷络合物，所述有机硼烷络合物包括 有机硼烷化合物；和包含双官能路易斯碱的封闭剂。
2.如权利要求1中所述的有机硼烷络合物，其中所述双官能路易斯碱包括氨基和第二官能团，所述第二官能团具有比所述氨基低的路易斯碱度。
3.如权利要求2中所述的有机硼烷络合物，其中所述第二官能团与所述氨基被2至4 个原子隔开。
4.如权利要求2中所述的有机硼烷络合物，其中所述第二官能团基于氮。
5.如权利要求4中所述的有机硼烷络合物，其中所述第二官能团选自包括吡啶类、嘧啶类、吡嗪类、哒嗪类、三嗪类、吡咯类、咪唑类和吲哚类的组。
6.如权利要求5中所述的有机硼烷络合物，其中所述封闭剂符合式NH2(CH2)b-NC5H5，其中b是2至4的整数。
7.如权利要求6中所述的有机硼烷络合物，其中b是2。
8.如权利要求7中所述的有机硼烷络合物，所述有机硼烷络合物符合下式其中 B是硼R2在每次出现时单独地是C1,烷基、C3_1Q环烷基，或者两个以上的R2可以结合以形成脂环族的环结构。
9.如权利要求2中所述的有机硼烷络合物，其中所述第二官能团基于氧。
10.如权利要求9中所述的有机硼烷络合物，其中所述第二官能团包括呋喃类。
11.如权利要求2中所述的有机硼烷络合物，其中所述第二官能团基于硫。
12.如权利要求11中所述的有机硼烷络合物，其中所述第二官能团选自由噻吩类和噻唑类组成的组。
13.如权利要求2中所述的有机硼烷络合物，其中所述第二官能团基于磷。
14.如权利要求13中所述的有机硼烷络合物，其中所述第二官能团包括磷苯。
全文摘要
本发明公开了有机硼烷络合物。所述络合物包括包含双官能路易斯碱的封闭剂。所述封闭剂包括胺基和第二官能团，所述第二官能团具有比第一官能团低的路易斯碱度。所述封端是基于氨基烷基吡啶。
文档编号C07F5/00GK102197039SQ200980142236
公开日2011年9月21日 申请日期2009年10月21日 优先权日2008年10月23日
发明者冯少光, 加里·李·吉亚拉尼拉, 彼得·N·尼基亚斯, 托尼·里斯托斯基 申请人:陶氏环球技术有限责任公司