用作有机胶凝剂的基于脂环族二胺及脂族二胺的脂肪酸二酰胺的制作方法
【专利说明】用作有机胶凝剂的基于脂环族二胺及脂族二胺的脂肪酸二 酰胺
[0001] 本发明首先涉及脂肪酸二酰胺，在其结构中含有具有特定摩尔比的脂环族二胺和 脂族二胺这两者，而且，本发明涉及该产物作为有机凝胶化剂或作为流变剂或添加剂的用 途，特别是用在涂料、模塑、胶粘或密封、汽提（脱模，Stripping)或化妆品组合物中。
[0002] US3977894描述了可自活化的流变添加剂，其基于有机粘土、甘油基三（12-羟基 硬脂酸酯）与基于C2-C 18的脂族二胺和12-羟基硬脂酸的脂肪酰胺的均匀混合物。
[0003] 已经知晓，流变添加剂（特别是基于包含作为二胺组分的脂族胺和苯二甲二胺 (且特别是间-苯二甲二胺）的二酰胺的触变试剂）具有有利的性能品质。然而，鉴于与 其毒性相关的环境限制且尤其是在其处理过程中其对健康的潜在影响，已经产生了如下的 问题：至少部分地将其替代以降低含量且优选地将其全部替代。然而，这样的替代不应对所 得到的脂肪二酰胺的流变学性能品质产生显著的影响。更特别地，在触变作用和抗流挂性 方面，目标二酰胺应具有高的性能品质，其中，在相对低的温度（即从40°C至低于80°C)下 施加活化条件。这特别地对应于在反应性或非反应性有机溶剂介质中的粘合剂组合物的情 形，所述溶剂不应经由蒸发作用或经由反应作用而经受高的活化温度，而且，如果在高温下 存在溶剂蒸气的放出，则不应对环境和健康带来风险，且如果所述溶剂通过加热至较高温 度而易于发生反应，则不应对粘合剂组合物的稳定性带来风险。此外，不应出现最终应用性 能品质的显著损失。对于在反应性或非反应性有机溶剂介质中的涂覆组合物例如油漆、清 漆、油墨和凝胶涂料（如它们目前所知道的那样）、或者胶水或粘结剂或汽提或模塑或化妆 品试剂而言，该问题是尤其有效的。例如，油漆中所用的非反应型溶剂是二甲苯。在基于不 饱和聚酯或乙烯基酯的凝胶涂料或模塑组合物中，可以提及的反应性溶剂（也称为反应性 稀释剂）的例子是苯乙烯或丙烯酸类单体。
[0004] 间-苯二甲二胺以及基于该二胺和12-羟基硬脂酸的二酰胺相对于涂覆组合物中 (特别是涂料或胶水或粘结剂中）所用溶剂的亲合性使得该二胺成为适用于这些应用的用 于有机凝胶化添加剂或流变添加剂的必要组分。更特别地，在非反应性溶剂介质（例如二 甲苯）内的涂料（例如油漆、清漆和油墨）中，对其进行替代的问题要求寻找在该溶剂中以 及与可用于该介质中的有机粘合剂的性能品质的良好折衷，并且，不显著影响在最终应用 过程中的流变学性能品质。
[0005] 取决于在给定体系中的与工作介质相关的参数、与特定组合物相关的参数（分子 和结构参数）以及与活化条件相关的其它参数，流变性能品质可显著地变化，而且，通常 地，从非常具体的已知体系的已知性能品质推断和预测这些性能品质是非常困难的。在具 体的目标应用介质中的凝胶化效果使得在以下之间的特定折衷成为必要：酰胺的溶液化能 力（具有特定的受限目标溶解度）以及与该能力相关的形成结晶纤维的能力与在基于所述 有机溶剂的所述介质中的对于沉淀和沉降的趋势。在上下文所给出的定义中，术语"溶剂" 应理解为不能经受在高温、特别是高于90°C下的活化（在高温、特别是高于90°C下不能活 化）的主要有机溶剂。因此，根据本发明的所述溶剂仅能够在低于90°C的温度下活化。
[0006] 因此，本发明的目标在于克服所概述的缺点并且因此涉及开发特定选择组成的新 的脂肪二酰胺。该组成包含：在存在具有特定比率的至少一种脂族二胺作为所述二酰胺的 必要胺组分的情况下，部分替代且更特别地全部替代苯二甲二胺（特别是间-苯二甲二胺） 的脂环族结构的二胺。因此，本发明涉及有机凝胶化剂的如下性能品质：其是令人满意的且 特别是至少与作为对比参考的仅基于苯二甲二胺（100%胺组分）（即，不具有经所述环状 二胺的任何替代）的有机凝胶化剂的那些性能品质同样良好。根据本发明的二酰胺特别地 能够在如上所述的低温下活化。
[0007] 相对于在有机溶剂介质中的粘合剂组合物领域中的现有技术的产品和用途，本发 明的优点是如下的流变性能品质：其是令人满意的且优选地至少与使用仅基于间-苯二甲 二胺（完全不存在脂环族二胺）的酰胺而得到的那些流变性能品质同样良好，具有至少相 等的性能品质。这些性能品质是在不具有与所述芳族二胺的毒性相关的环境和健康限制的 情况下获得的。
[0008] 本发明首先涵盖了所述特定组成的二酰胺。
[0009] 本发明的第二主题涉及所述二酰胺作为有机凝胶化剂的用途。
[0010] 另一主题是含有所述二酰胺的有机凝胶化剂。
[0011] 最后，本发明涉及具有多种用途的含有所述二酰胺的粘合剂组合物。
[0012] 因此，本发明的第一主题涉及具有特性的脂肪酸二酰胺，其含有至少一种得自包 含以下物质的反应混合物的反应产物：
[0013] a)至少一种脂环族二胺，其含有6个碳原子的环且特别是总共含有包括所述环 在内的6~18个碳原子，所述二胺优选选自：1，3_双（氨基甲基）环己烷（1，3-BAC)、 1，4-双（氨基甲基）环己烷（1，4-BAC)、1，2-双（氨基甲基）环己烷（1，2-BAC)以及它 们的异构体混合物；十氢化萘二胺；异佛尔酮二胺，更优选1，3-双（氨基甲基）环己烷 (1，3-BAC)、1，4-双（氨基甲基）环己烷（1，4-BAC)、且甚至更优选1，3_双（氨基甲基）环 己烷（1，3-BAC)，
[0014] b)脂肪羟基酸，选自12-羟基硬脂酸（12-HSA)、9-羟基硬脂酸（9-HSA)、10-羟基 硬脂酸（10-HSA)、14-羟基二十烧酸（14-HEA)、或者它们的二元或三元或四元混合物，优选 12-羟基硬脂酸或者12-羟基硬脂酸与所提及的其它羟基酸的二元或三元混合物，
[0015] c)至少一种第二种二胺，选自直链脂族C2-C12、优选C2-C i^更优选C 2-C6的伯二 胺，
[0016] d)任选地，至少一种一元酸，选自饱和且未经羟基化的直链C6-C18、优选C6-C 1^ 更优选C6-C1^羧酸，
[0017] e)任选地，至少一种不同于C)的第三种伯二胺，选自直链脂族(：2-(：12、优选C 2-C8 且更优选(：2-(：6的二胺，
[0018] f)至少一种芳族二胺，选自苯二甲二胺，优选选自间_、对-苯二甲二胺（间_、 对-XDA)，更优选间-苯二甲二胺（间-XDA)，所述芳族二胺可能部分地或全部地被第a)点 中所定义的脂环族二胺替代。
[0019] 根据优选的选择，摩尔百分比aAa+f)为至少50%且范围最高达100%，并且，摩 尔百分比（a+fV(a+c+e+f)(其代表脂环族胺a)和芳族胺f)相对于所有胺的摩尔比）为 30%~80%且优选30%~65%。更特别地，二胺a)与其它脂族二胺的摩尔比aAc+e)为 至少0. 25且优选为0. 45~0. 95且更优选为0. 5~0. 85。
[0020] 术语"直链"具有相对于支链结构的含义，仅意指含有至少4个碳原子的链且意指 这些链不存在任何支链，较短长度（CjPC 3)的链总是定义为直链。
[0021] 根据本发明的另一可能性，所述脂环族二胺a)、优选1，3-BAC或1，4-BAC是在苯 二甲二胺f)、优选对-XDA或间-XDA且更优选间-XDA的存在下，其中，所述二胺a)占二胺 a) +苯二甲二胺f)的总摩尔数的50摩尔％~99摩尔％，优选为所述总量的60 %~99 %。
[0022] 根据本发明的可选择的且更优选的选择，不存在所述二胺f) (0% )，其中，摩尔比 aAa+f)为100 %，优选地，其中，所述脂环族二胺a)为1，4-BAC或1，3-BAC。所述二胺a) 可以单独存在或者具有含有所述二胺a)的混合物的形式。
[0023] 根据更特别的选择，根据本发明的所述二酰胺包含：
[0024] i)由如前面所定义的1摩尔所述二胺a)与2摩尔所述羟基酸b)的反应产物组成 的二酰胺，优选地，所述羟基酸b)是12-羟基硬脂酸，和
[0025] ii)由如前面所定义的1摩尔二胺c)与2摩尔所述羟基酸b)的反应产物组成的 二酰胺，优选地，所述羟基酸b)是12-羟基硬脂酸，和
[0026] iii)由如前面所定义的1摩尔根据e)的二胺与2摩尔所述羟基酸b)的反应产物 组成的二酰胺