CN110914327B - 包含脂(环)族二异氰酸酯的多异氰酸酯的颜色稳定的固化组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新的制备脂(环)族二异氰酸酯的多异氰酸酯的方法,所述多异氰酸酯在溶剂中以及路易斯酸的存在下是颜色稳定的。
Description
本发明涉及新的颜色漂移(color drift)稳定的组合物,其包含脂(环)族二异氰酸酯的多异氰酸酯、能够促进异氰酸酯基团与异氰酸酯反应性基团反应的路易斯酸性有机金属化合物、溶剂和分子量相对较高的特定酚类抗氧化剂。
US 6376584 B1记载了用于聚氨酯组合物中的各种稳定剂,其中在二月桂酸二丁基锡的存在下,多异氰酸酯与多元醇反应。它尤其记载了位阻胺。
没有公开当储存多异氰酸酯组合物、尤其是不与催化剂混合时出现的稳定性问题。该文本仅记载了市场上常见的分子量相对较低的酚类抗氧化剂,而不涉及其挥发性问题。
US 7122588 B2记载了使用次磷酸的酯稳定以提高使用寿命并防止变色的涂料,包括聚氨酯涂料。
特别地,没有公开当多异氰酸酯组合物与催化剂混合并储存时出现的稳定性问题。此外,其中描述的稳定性仍然不足,因此仍需要改善的稳定性。没有描述添加剂的挥发性的具体问题。
DE 19630903记载了借助各种磷化合物和紫罗兰醇(BHT)来稳定异氰酸酯。
在每种情况下都没有描述用于使异氰酸酯基团和对其呈反应性的基团反应的催化剂的存在。由于其摩尔质量非常小,BHT的问题包括迁移、排放和起雾问题。
WO 2005/089085记载了作为双组分(2K)聚氨酯涂料的固化剂的多异氰酸酯组合物,除了用于使异氰酸酯基团和对其呈反应性的基团反应的催化剂外,其还包含选自位阻酚和仲芳族胺,以及亚磷酸三烷基酯和亚磷酸三芳基酯(尤其是亚磷酸三烷基酯)的稳定剂混合物。其实施例明确公开了由Tolonate HDT异氰脲酸酯、作为催化剂的二月桂酸二丁基锡、作为溶剂和添加剂的乙酸丁酯/甲基戊基酮/二甲苯=1:1:0.5组成的多异氰酸酯组合物。
提及的位阻酚为2,4-二甲基-6-丁基苯酚、4,4'-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)、2,6-二叔丁基-N,N'-二甲基氨基-对甲酚、丁基化的羟基茴香醚、2,6-二叔丁基苯酚、2,4,6-三叔丁基苯酚、2-叔丁基苯酚、2,6-二异丙基苯酚、2-甲基-6-叔丁基苯酚、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚、4-(N,N-二甲基氨基甲基)-2,6-二叔丁基苯酚、4-乙基-2,6-二叔丁基苯酚。
所有实施例均指明了BHT(3,5-双叔丁基-4-羟基甲苯)与脂族亚磷酸酯亚磷酸三丁酯和亚磷酸三(异辛基)酯的组合。
提及的位阻酚的缺点是它们的摩尔质量低,这可导致涂料产生问题。二环位阻酚4,4'-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)的摩尔质量为424g/mol,最大的单环酚2,4,6-三叔丁基苯酚的摩尔质量为262g/mol,BHT的摩尔质量为220g/mol。摩尔质量过小,尤其是BHT的摩尔质量,使得由于较高的挥发性和起雾性而导致迁移、并可能渗出、排放。起雾是不希望的,尤其是在例如汽车的内饰应用中。
BHT与NOX(煤气炉废气、叉车废气)结合会产生黄色或粉红色。BHT对水有害(N;R51-53),从毒理学上讲不是优选的。BHT被认为是汽车内饰应用中起雾的主要原因。
专利说明书WO 2008/116893、WO 2008/116894、WO 2008/116895中记载的产物混合物包含多异氰酸酯、路易斯酸、次要抗氧化剂(如硫醚(WO 2008/116893)、亚膦酸酯(WO2008/116895)或膦酸酯(WO2008/116894)),以及任选的位阻酚、酸性稳定剂和涂料添加剂。所述酚被描述为这样的化合物:每个芳族环具有恰好一个酚羟基,并且其中相对于官能团的至少一个邻位、优选两个邻位带有叔丁基。这类位阻酚也可以是具有多个酚基的多酚体系的成分,例如季戊四醇四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](例如1010)、3,3',3”,5,5',5”-六叔丁基-α,α',α”-(均三甲苯-2,4,6-三基)三对甲酚(例如1330)、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(例如/>3114),每种产品均购自BASF SE。
实施例明确引用了苯丙酸3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基-C7-C9-支链烷基酯(购自BASF SE的1135)。与BHT相比,其优点在于,呈液态并因此可更好地并入多异氰酸酯中,并且具有399g/mol的更高的摩尔质量。但这意味着对于可能的起雾,摩尔质量并不总是足够的。
WO 2013/060614给出了多异氰酸酯组合物的类似描述,该组合物包含多异氰酸酯、能够促进异氰酸酯基团与异氰酸酯反应性基团反应的路易斯酸性有机金属化合物、pKa小于4的布朗斯台德酸(acid)、位阻酚、溶剂、任选的涂料添加剂。
此处的限制与先前文献中的相同。
EP 1558675 B1记载了色数低于100Hz的位阻酚的制备和用途。这些位阻酚具有以下结构:
根据EP 1558675 B1的权利要求8,聚醚的摩尔质量可为120-3000g/mol,即上述两种化合物的摩尔质量为640-3520g/mol。没有提及将这些稳定剂添加到脂(环)族多异氰酸酯中。因此,没有提及使用稳定剂来储存异氰酸酯或在路易斯酸的存在下使用稳定剂来储存异氰酸酯。
US 20060167207记载了单体异氰酸酯和具有至少两个酚基的摩尔质量为600-10000g/mol、优选700-900g/mol的稳定剂的混合物。所提及的异氰酸酯包括单体甲苯二异氰酸酯TDI和亚甲基二苯基二异氰酸酯MDI。
该专利不包含任何关于脂族多异氰酸酯稳定化的指示,尤其是不在路易斯酸的存在下。
本发明的一个目的是提供呈颜色稳定的储存稳定的脂族多异氰酸酯组合物,其稳定剂与多异氰酸酯具有良好的结合性,并且在加工中以及在施用中和施用后,在气味,它们的毒理学、迁移和/或起雾方面均能实现没有问题的职业卫生和健康卫生,其稳定作用相对于现有技术有所改善。
该目的通过包含以下组分的多异氰酸酯组合物实现:
-(A)至少一种可通过使至少一种单体异氰酸酯反应获得的脂(环)族多异氰酸酯,
-(B)至少一种熔点低于40℃且数均分子量Mn为650至2550g/mol的位阻酚,其含有至少两个酚基,
-(C)至少一种能够促进异氰酸酯基团与异氰酸酯反应性基团反应的路易斯酸性有机金属化合物,
-(D)至少一种溶剂,
-(E)任选地,至少一种其他抗氧化剂,
-(F)任选地,至少一种pKa小于4的布朗斯台德酸,
-(G)任选地,其他涂料添加剂。
这种多异氰酸酯组合物在储存过程中随时间具有良好的颜色稳定性(“颜色漂移”),并且可与聚氨酯涂料中含异氰酸酯反应性基团的组分反应。
所用的单体异氰酸酯可为脂族或脂环族的,其在本文中简称为脂(环)族的。特别优选脂族异氰酸酯。
脂环族异氰酸酯是包含至少一个脂环族环体系的那些。
脂族异氰酸酯是仅包含直链或支链的那些,换句话说是无环化合物。
单体异氰酸酯优选是恰好带有两个异氰酸酯基团的二异氰酸酯。
原则上,平均具有多于两个异氰酸酯基团的单体高级异氰酸酯也是一种选择。为此,合适的实例是三异氰酸酯,例如三异氰酸根合壬烷和2,6-二异氰酸根合己酸2'-异氰酸根合乙酯。
这些单体异氰酸酯不包含异氰酸酯基团与其自身反应的任何实质性产物。
单体异氰酸酯优选为具有4至20个碳原子的异氰酸酯。典型的二异氰酸酯的实例为脂族二异氰酸酯,例如四亚甲基二异氰酸酯、五亚甲基1,5-二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(1,6-二异氰酸根合己烷)、八亚甲基二异氰酸酯、十亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、十四亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯的衍生物(例如2,6-二异氰酸根合己酸甲酯或2,6-二异氰酸根合己酸乙酯)、三甲基己烷二异氰酸酯或四甲基己烷二异氰酸酯;脂环族二异氰酸酯,例如1,4-二异氰酸根合环己烷、1,3-二异氰酸根合环己烷或1,2-二异氰酸根合环己烷、4,4'-二(异氰酸根合环己基)甲烷或2,4'-二(异氰酸根合环己基)甲烷、1-异氰酸根合-3,3,5-三甲基-5-(异氰酸根合甲基)环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯)、1,3-双(异氰酸根合甲基)环己烷或1,4-双(异氰酸根合甲基)环己烷或2,4-二异氰酸根合-1-甲基环己烷或2,6-二异氰酸根合-1-甲基环己烷以及3(或4),8(或9)-双(异氰酸根合甲基)三环[5.2.1.02,6]癸烷异构体混合物。
特别优选六亚甲基1,6-二异氰酸酯、五亚甲基1,5-二异氰酸酯、1,3-双(异氰酸根合甲基)环己烷、异佛尔酮二异氰酸酯和4,4'-二(异氰酸根合环己基)甲烷或2,4'-二(异氰酸根合环己基)甲烷,非常特别优选异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基1,6-二异氰酸酯,尤其优选六亚甲基1,6-二异氰酸酯。
也可能存在所提及的异氰酸酯的混合物。
异佛尔酮二异氰酸酯通常为混合物的形式,特别是顺式和反式异构体的混合物,顺式和反式异构体的比例通常为约60:40至90:10(w/w)、优选为70:30-90:10。
二环己基甲烷4,4’-二异氰酸酯同样可为不同的顺式和反式异构体的混合物形式。
就本发明而言,不仅可使用通过光气化相应的胺而获得的那些二异氰酸酯,而且还可使用不使用光气即通过无光气方法制备的那些二异氰酸酯。根据EP-A-0 126 299(US4 596 678)、EP-A-126 300(US 4 596 679)和EP-A-355 443(US 5 087 739),例如脂(环)族二异氰酸酯可通过使脂(环)族二胺与例如脲和醇反应得到脂(环)族双氨基甲酸酯,然后将所述酯热裂解为相应的二异氰酸酯和醇而制备,所述脂(环)族二异氰酸酯为例如六亚甲基1,6-二异氰酸酯(HDI)、亚烷基中具有6个碳原子的异构脂族二异氰酸酯、4,4'-二(异氰酸根合环己基)甲烷或2,4'-二(异氰酸根合环己基)甲烷和1-异氰酸根合-3异氰酸根合甲基-3,5,5-三甲基环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯或IPDI)。合成通常在循环过程中连续进行,并任选地在N-未取代的氨基甲酸酯、碳酸二烷基酯和其他从反应过程中回收的副产物的存在下进行。以这种方式获得的二异氰酸酯通常包含非常低或甚至不可测量比例的氯化化合物,这在例如电子工业中的应用中是有利的。
在本发明的一个实施方案中,所使用的异氰酸酯包含小于100ppm的可水解氯,优选小于50ppm,特别是小于30ppm且尤其是小于20ppm。这可例如通过ASTM方法D4663-98测量。总氯含量例如低于1000ppm,优选低于800ppm,更优选低于500ppm(通过水解后的银滴定法测定)。
当然也可使用通过使脂(环)族二胺与例如脲和醇反应,然后使所获得的脂(环)族双氨基甲酸酯裂解获得的那些单体异氰酸酯与通过光气化相应的胺获得的那些二异氰酸酯的混合物。
可通过使单体异氰酸酯低聚而形成的多异氰酸酯(A)通常具有以下特征:
此类化合物的平均NCO官能度通常为至少1.8,且可最高达8,优选为2至5,更优选为2.4至4。
除非另有说明,否则低聚后异氰酸酯基团的含量(以NCO=42g/mol计)通常为5重量%至25重量%,优选为15重量%至24重量%。
优选地,多异氰酸酯(A)为下列化合物:
1)具有异氰脲酸酯基团并衍生自脂族和/或脂环族二异氰酸酯的多异氰酸酯。在此,特别优选基于六亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的二异氰酸酯。所存在的异氰脲酸酯特别是构成二异氰酸酯的环状三聚体的三(异氰酸根合烷基)异氰脲酸酯和/或三(异氰酸根合环烷基)异氰脲酸酯,或者是与它们的具有多于一个异氰脲酸酯环的更高级同系物的混合物。异氰酸根合异氰脲酸酯的NCO含量通常为10至30重量%,特别是15至25重量%,平均NCO官能度为2.6至8。
具有异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯也可在较小程度上含有脲基甲酸酯基团和/或氨基甲酸酯基团,基于多异氰酸酯计,优选键合醇的含量小于2%。
2)具有脲二酮基团的多异氰酸酯,其具有脂族和/或脂环族键合的异氰酸酯基团,尤其是衍生自六亚甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯的那些。脲二酮二异氰酸酯是二异氰酸酯的环状二聚产物。
具有脲二酮基团的多异氰酸酯通常以与其他多异氰酸酯、尤其是在1)中提到的那些的混合物形式获得。具有脲二酮基团的多异氰酸酯的官能度通常为2至3。
这也包括任何组成的脲二酮/异氰脲酸酯混合物,尤其是单体脲二酮(二聚体)的含量为1-40%,尤其是3-15%,尤其是5-10%。为此,将二异氰酸酯在一定反应条件下转化,在该反应条件下,既形成脲二酮基团又形成其他多异氰酸酯,或者首先形成脲二酮基团,然后将它们转化成其他多异氰酸酯;或者首先将二异氰酸酯转化成其他多异氰酸酯,然后再将它们转化为含有脲二酮基团的产物。
3)具有缩二脲基团且具有脂环族或脂族连接的异氰酸酯基团的多异氰酸酯,尤其是三(6-异氰酸根合己基)缩二脲或其与更高级同系物的混合物。这些具有缩二脲基团的多异氰酸酯通常具有18重量%至24重量%的NCO含量和2.8至6的平均NCO官能度。
4)具有脂族或脂环族键合的异氰酸酯基团的含脲基甲酸酯基团和/或氨基甲酸酯基团的多异氰酸酯,其例如通过使过量的二异氰酸酯如六亚甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯与一元醇或多元醇反应而形成。这些具有脲基甲酸酯基团和/或氨基甲酸酯基团的多异氰酸酯通常具有12重量%至24重量%的NCO含量和2.0至4.5的平均NCO官能度。这样的含脲基甲酸酯基团和/或氨基甲酸酯基团的多异氰酸酯可以在没有催化的情况下或优选在催化剂例如羧酸铵或氢氧化铵或脲基甲酸酯化催化剂(例如铋、钴、铯、Zn(II)或Zr(IV)化合物)的存在下制备,在每种情况下都存在一元醇、二元醇或多元醇,优选一元醇。
这些含脲基甲酸酯基团和/或氨基甲酸酯基团的多异氰酸酯通常以与1)中提到的多异氰酸酯的混合形式存在。
5)含有亚氨基噁二嗪二酮基团的多异氰酸酯,优选衍生自六亚甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯。这样的含有亚氨基噁二嗪二酮基团的多异氰酸酯可借助特定的催化剂例如二氟氢磷(phosphonium hydrogen difluoride)由二异氰酸酯制备。
6)碳二亚胺改性的多异氰酸酯。
7)例如由DE-A1 10013186或DE-A1 10013187已知的那类超支化多异氰酸酯。
8)由二异氰酸酯和/或多异氰酸酯与醇形成的聚氨酯-多异氰酸酯预聚物。
9)聚脲-多异氰酸酯预聚物。
10)多异氰酸酯1)-9),优选1)、3)、4)和5),在其制备后可转化为具有环脂族或脂族键合的异氰酸酯基团的含缩二脲或脲基甲酸酯/氨基甲酸酯基团的多异氰酸酯。缩二脲基团例如通过加水或与胺反应形成。脲基甲酸酯/氨基甲酸酯基团通过与一元醇、二元醇或多元醇(优选一元醇),任选在合适的催化剂的存在下反应形成。这些含缩二脲或脲基甲酸酯/氨基甲酸酯基团的多异氰酸酯通常具有10重量%至25重量%的NCO含量和3至8的平均NCO官能度。
11)亲水改性的多异氰酸酯,即这样的多异氰酸酯,除了1)-10)中所述的基团外,其还含有在形式上通过将具有NCO-反应性基团和亲水基团的分子加成到上述分子的异氰酸酯基团上而形成的那些基团。这些基团为非离子基团,例如烷基聚环氧乙烷和/或衍生自磷酸、膦酸、硫酸或磺酸或其盐的离子基团。
12)用于双固化应用的改性多异氰酸酯,即这样的多异氰酸酯,除了1)-9)中所述的基团外,其还含有在形式上通过将具有NCO反应性基团和可通过UV或光化辐射交联的基团的分子加成到上述分子的异氰酸酯基团上而形成的那些基团。这些分子为例如(甲基)丙烯酸羟烷基酯和其他羟基-乙烯基化合物。
上面列出的二异氰酸酯或多异氰酸酯也可至少部分为封端形式。
在D.A.Wicks,Z.W.Wicks,Progress in Organic Coatings,36,148-172(1999),41,1-83(2001)和43,131-140(2001)中记载了用于封端的化合物的类别。
用于封端的化合物的类别的实例为酚、咪唑、***、吡唑、肟、N-羟基酰亚胺、羟基苯甲酸酯、仲胺、内酰胺、CH-酸性环状酮、丙二酸酯或乙酰乙酸烷基酯。
在本发明的一个优选实施方案中,多异氰酸酯选自异氰脲酸酯、缩二脲、脲基甲酸酯/(氨基甲酸酯)/异氰脲酸酯的混合物、非对称异氰脲酸酯,优选选自异氰脲酸酯、脲基甲酸酯/(氨基甲酸酯)/异氰脲酸酯的混合物,更优选含有异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯。
在一个特别优选的实施方案中,多异氰酸酯包含含有异氰脲酸酯基团并衍生自六亚甲基1,6-二异氰酸酯的多异氰酸酯。
在另一个优选的实施方案中,多异氰酸酯是含有异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯的混合物,最优选六亚甲基1,6-二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的混合物。
在一个特别优选的实施方案中,多异氰酸酯是包含下述组分的混合物:粘度为600-1500mPa*s、尤其是低于1200mPa*s的低粘度多异氰酸酯,优选如1)中所述的含有异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯;如4)中所述的粘度为200-1600mPa*s、尤其是600-1500mPa*s的低粘度脲基甲酸酯(脲基甲酸酯/氨基甲酸酯/异氰脲酸酯的混合物);和/或如5)中所述的含有亚氨基噁二嗪二酮基团的多异氰酸酯。
在本说明书中,除非另有说明,否则粘度根据DIN EN ISO 3219/A.3在锥/板***中以1000s-1的剪切速率在23℃下记录。
用于制备多异氰酸酯的方法可以如WO 2008/68198中所述的,尤其是其中的第20页第21行至第27页第15行所述的进行,其通过引用的方式纳入本申请中。
例如,如其中的第31页第19行至第31页第31行所述,反应可以中止,并且如其中的第31页第33行至第32页第40行所述,可以进行后处理,在每种情况下,它们都以引用的方式成为本申请的一部分。
该反应可替代地并且优选地如WO 2005/087828中针对α-羟基羧酸铵催化剂所述的进行。例如,如WO 2005/087828中的第11页第12行至第12页第5行所述,反应可以停止,其通过引用的方式纳入本申请中。
该反应可替代地如CN 10178994A或CN 101805304中所述进行。
在热不稳定的催化剂的情况下,另外还可通过将反应混合物加热至高于至少80℃、优选至少100℃、更优选至少120℃的温度来终止反应。为此,加热反应混合物通常已足够,这是通过后处理中的蒸馏除去未转化的异氰酸酯所需的。
在热稳定催化剂和热不稳定催化剂的情况下,都可通过加入减活剂在相对较低的温度下停止反应。合适的减活剂的实例为氯化氢、磷酸、有机磷酸酯如磷酸二丁酯或磷酸二乙基己酯,以及氨基甲酸酯如氨基甲酸羟烷基酯。
这些化合物可纯净地添加或根据需要以合适的浓度稀释以终止反应。
在本发明的上下文中,位阻酚(B)具有主抗氧化剂的功能。本领域技术人员通常理解这意指清除自由基的化合物。
酚(B)的熔点低于40℃,数均分子量Mn为650至2550g/mol,优选650至2000g/mol,更优选700至1500g/mol,最优选700至1000g/mol(数均分子量Mn,通过GPC相对于聚苯乙烯标准品在THF中于(23±1)℃下测量),并且含有至少两个酚基。
此处和下文中,分子量数据通过凝胶渗透色谱法(GPC)相对于聚苯乙烯标准品在四氢呋喃中在(23±1)℃下测定。
更优选地,酚(B)具有窄的分子量分布,即多分散性(PD=Mw/Mn)为1.0至1.5,更优选为1.0至1.2。
熔点优选低于30℃,更优选低于23℃,尤其是低于5℃。
酚(B)优选每个芳族环具有恰好一个酚羟基,其中相对于酚羟基的两个邻位均被烷基取代,优选被C1-C10烷基、更优选被C4-C6烷基、甚至更优选被仲丁基、叔丁基或叔戊基且尤其是被叔丁基在两个邻位取代。
酚(B)优选具有以下聚环氧烷双[3-(3,5-二烷基-4-羟基苯基)丙酸酯]、聚环氧烷三[3-(3,5-二烷基-4-羟基苯基)丙酸酯]或聚环氧烷四[3-(3,5-二烷基-4-羟基苯基)丙酸酯]的结构:
其中
R为任选取代的C1-C5烷基,其为直链或支链的,并且重复单元[-CH2-R-O-]至重复单元[-CH2-R-O-]可不同,优选选自R=-CH2-、-(CH2)2、-CH(CH3)-和-(CH2)3-,更优选每个重复单元中的R相同,尤其优选R=-CH2-或选自-(CH2)2-和-CH(CH3)-或选自-CH2-、-(CH2)2-和-CH(CH3)-;
i是2至4的整数;
n是自然数(包括0),其中每个化合物(B)的2、3或4个n可相同或不同,并且其中对于所有分子(B),每个化合物(B)中2、3或4个n的总和平均大于2且不大于45;
R1、R2是相同或不同的烷基,优选C1-C10烷基,更优选C4-C6烷基,最优选仲丁基、叔丁基或叔戊基,尤其是叔丁基,其中每个化合物(B)的2、3或4个R1和R2可相同或不同,
并且
X是脂族二官能、三官能或四官能脂族直链或支链基团。
二官能X基团优选为C1-C6,更优选亚乙基-(CH2)2-、亚丙基-(CH2-)3-和/或-(CH2-CH(CH3))-,最优选亚乙基-(CH2)2-。三官能基团优选衍生自三羟甲基丙烷或甘油(即没有OH基团的脂族基团)。四官能基团优选衍生自季戊四醇。
酚(B)可基于任选聚烷氧基化的二醇、三醇或四醇,随后与3-(3,5-二烷基-4-羟基苯基)丙酸或其衍生物,例如与3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯进行酯化/酯基转移,并除去甲醇而转化。
更优选地,酚(B)具有以下聚环氧烷双[3-(3,5-烷基-4-羟基苯基)丙酸酯]的结构:
其中
R为任选取代的C1-C5-烷基,其为直链或支链的,并且重复单元[-CH2-R-O-]至重复单元[-CH2-R-O-]可不同,优选选自R=-CH2-、-(CH2)2、-CH(CH3)-和-(CH2)3-(后者衍生自聚THF,尤其是摩尔质量为约250、650、1000、1800或2000g/mol的聚THF),更优选每个重复单元中的R相同,尤其优选R=-CH2-或选自-(CH2)2-和-CH(CH3)-或选自-CH2-、-(CH2)2-或-CH(CH3)-;
n是自然数,其中对于所有分子(B),每个化合物(B)中的(n+1)平均大于3且不大于46;
并且
R11、R21、R12和R22是相同或不同的烷基,优选C1-C10烷基,更优选C4-C6烷基,最优选仲丁基、叔丁基或叔戊基,尤其是叔丁基。
在一个优选的实施方案中,化合物(B)为OECD定义的聚合物。
对于结晶化合物(B),熔点应理解为是指借助DSC测量根据DIN EN ISO 11357/3以2K/min的加热速率测定的熔点。对于无定形或半结晶化合物(B),熔点应理解为是指借助DSC测量根据DIN EN ISO 11357/2以20K/min的加热速率测定的玻璃化转变温度。在该文件的上下文中,此玻璃化转变温度称为熔点。
相应化合物的制备记载于例如EP 1303565 B1,实施例3(基于具有低色数的聚环氧乙烷)、EP 1558675 B1、EP 1529814、US 20060167207,其通过引用的方式纳入本公开内容中。
位阻酚(B)的色数优选低于100Hz,更优选低于50Hz,最优选低于20Hz。
基于多异氰酸酯(A)计,位阻酚(B)的添加量通常为100至10 000重量ppm,优选为200至5000重量ppm,更优选为250至3000重量ppm,甚至更优选为300至1500重量ppm。
有用的路易斯酸性有机金属化合物(C)的实例包括锡化合物,例如有机羧酸的锡(II)盐,例如二乙酸锡(II)、二辛酸锡(II)、双(乙基己酸)锡(II)和二月桂酸锡(II),以及有机羧酸的二烷基锡(IV)盐,例如二乙酸二甲基锡、二乙酸二丁基锡、二丁酸二丁基锡、双(2-乙基己酸)二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、马来酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡和二乙酸二辛基锡。
进一步优选的路易斯酸性有机金属化合物为锌盐,例如二乙酸锌(II)和二辛酸锌(II)。
所使用的无锡和无锌替代品包括铋、锆、钛、铝、铁、锰、镍和钴的有机金属盐。
其为例如四乙酰丙酮锆(例如购自King Industries的4205);二酮酸(dionate)锆(例如购自King Industries的/>XC-9213、XC-A 209和XC-6212);铋化合物,更特别是三羧酸盐(例如购自King Industries的/>348、XC-B221、XC-C227、XC 8203);二酮酸铝(例如购自King Industries的/>5218)。另外,无锡和无锌催化剂还可以例如Borchers的商品名/>Kat、Evonik的商品名/>TIB Chemicals的商品名TIB />或Shepherd,Lausanne的商品名/>提供。
铋和钴催化剂、铈盐如辛酸铈和铯盐也可用作催化剂。
铋催化剂尤其是羧酸铋,尤其是辛酸铋、乙基己酸铋、新癸酸铋或新戊酸铋,例如,购自King Industries的348和XK-601,购自TIB Chemicals的TIB />716、716LA、716XLA、718、720、789和购自Shepherd Lausanne的那些;以及例如铋和锌有机化合物的催化剂混合物。
其他金属催化剂由Blank等人记载在Progress in Organic Coatings,1999,第35卷,第19-29页中。
这些催化剂适用于溶剂基、水基和/或封端体系。
在WO 2004/076519和WO 2004/076520中描述了尤其用于封端多异氰酸酯的转化的钼催化剂、钨催化剂和钒催化剂。
铯盐也可用作催化剂。有用的铯盐包括其中使用以***离子的那些化合物:F–、Cl–、ClO–、ClO3 –、ClO4 –、Br–、I–、IO3 –、CN–、OCN–、NO2 –、NO3 –、HCO3 –、CO3 2–、S2–、SH–、HSO3 –、SO3 2–、HSO4 –、SO4 2–、S2O2 2–、S2O4 2–、S2O5 2–、S2O6 2–、S2O7 2–、S2O8 2–、H2PO2 –、H2PO4 –、HPO4 2–、PO4 3–、P2O7 4–、(OCnH2n+1)–、(CnH2n–1O2)–、(CnH2n–3O2)–和(Cn+1H2n–2O4)2–,其中n表示数字1至20。优选其中阴离子符合式(CnH2n–1O2)–和(Cn+1H2n–2O4)2–的羧酸铯,其中n为1至20。特别优选的铯盐具有通式(CnH2n–1O2)–的单羧酸根作为阴离子,其中n表示数字1至20。在此方面,应特别提及甲酸根、乙酸根、丙酸根、己酸根和2-乙基己酸根。
优选的路易斯酸性有机金属化合物为二乙酸二甲基锡、二丁酸二丁基锡、双(2-乙基己酸)二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛锡、二乙酸锌(II)、二辛酸锌(II)、乙酰丙酮锆和2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸锆,以及铋化合物。
特别优选二月桂酸二丁基锡。
此外,还存在溶剂或溶剂混合物(D)。
可用于多异氰酸酯组分以及粘合剂组分和任何其他组分的溶剂是不具有对异氰酸酯基团或封端的异氰酸酯基团呈反应性的任何基团的那些,并且多异氰酸酯在其中可溶解至至少10重量%、优选至少25%、更优选至少50%、甚至更优选至少75%、特别是至少90%且尤其是至少95%的程度。
此类溶剂的实例为芳族烃(包括烷基化的苯和萘)和/或脂(环)族烃及其混合物、酮、酯、烷氧基化的链烷酸烷基酯、醚、醚酯或这些溶剂的混合物。
优选的芳族烃混合物是主要包含芳族C7至C14烃并且可涵盖沸程为110℃至300℃的那些,特别优选甲苯、邻二甲苯、间二甲苯或对二甲苯、三甲基苯异构体、四甲基苯异构体、乙苯、异丙基苯、四氢萘以及包含这些化合物的混合物。
实例包括购自ExxonMobil Chemical的系列产品,特别是/>100(CAS号64742-95-6,主要为C9和C10-芳族化合物,沸程约154℃-178℃)、150(沸程约182℃-207℃)和200(CAS号64742-94-5);以及购自Shell的/>系列;购自PetrochemCarless的/>(例如/>18)和购自DHC的/>(例如/>A170)。由链烷烃、环烷烃和芳族化合物构成的烃混合物也可以下述商品名市售可得:Kristalloel(例如Kristalloel 30,沸程约158-198℃或Kristalloel 60:CAS号64742-82-1)、石油溶剂油(例如CAS号也为64742-82-1)或溶剂石脑油(轻:沸程约155-180℃,重:沸程约225-300℃)。这种烃混合物的芳族化合物含量通常大于90重量%,优选大于95重量%,更优选大于98重量%,最优选大于99重量%。使用具有特别减少的萘含量的烃混合物可为有利的。
脂(环)族烃包括例如十氢化萘、烷基化十氢化萘和直链或支链烷烃和/或环烷烃的异构体混合物。
脂族烃的含量通常小于5重量%,优选小于2.5重量%,更优选小于1重量%。
酯为例如乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸乙酯、乙酸1-甲氧基-2-丙酯和乙酸2-甲氧基乙酯。
醚为例如二噁烷;和乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇或三丙二醇的二甲醚、二***或二正丁醚。
酮为例如丙酮、二乙基酮、乙基甲基酮、异丁基甲基酮、甲基戊基酮、环己酮和叔丁基甲基酮。
醚酯为例如乙氧基丙酸乙酯EEP、乙酸甲氧基甲酯、乙酸丁氧基乙酯BGA、乙酸乙氧基-1-甲基乙酯、乙酸甲氧基-1-甲酯。
优选的溶剂为乙酸正丁酯、乙酸乙酯、乙酸1-甲氧基-2-丙酯、乙酸2-甲氧基乙酯、甲基戊基酮及其混合物,尤其是与上文详述的芳族烃混合物、尤其是二甲苯和100的混合物。
这样的混合物可以5:1至1:5的体积比、优选以4:1至1:4的体积比、更优选以3:1至1:3的体积比并且最优选以2:1至1:2的体积比产生。
优选的实例为乙酸丁酯/二甲苯、乙酸甲氧基丙酯/二甲苯1:1、乙酸丁酯/溶剂石脑油100 1:1、乙酸丁酯/100 1:2和Kristalloel30//>A 3:1。
已发现,相对于目标而言,溶剂在不同程度上存在问题。包含酮或芳族混合物(例如溶剂石脑油混合物)的多异氰酸酯组合物对于在储存过程中的显色数特别重要。相反,酯、醚、相对窄的芳族馏分如二甲苯及其异构体混合物的问题较少。出人意料的是,类似于芳族混合物,二甲苯同样带有可能涉及显色的苄基氢原子。另一个因素是,溶剂石脑油混合物(取决于来源和储存时间)在用于多异氰酸酯组合物中时,可对色数漂移具有明显不同的影响。
另外,可存在其他抗氧化剂(E)。
其他主抗氧化剂为例如仲芳族胺。
次要抗氧化剂优选选自亚磷酸酯、亚膦酸酯、膦酸酯和硫醚。
亚磷酸酯是P(ORa)(ORb)(ORc)类型的化合物,其中Ra、Rb、Rc为相同或不同的脂族或芳族基团(其也可形成环状或螺环结构)。
优选的亚膦酸酯记载于WO 2008/116894,特别是其中的第11页第8行至第14页第8行,其通过引用的方式纳入本公开内容中。
优选的膦酸酯记载于WO 2008/116895中,特别是第10页第38行至第12页第41行,其通过引用的方式纳入本公开内容中。
这些尤其是膦酸二烷基酯和二膦酸二烷基酯。
其实例为膦酸单-C1-C12-烷基酯和膦酸二-C1-C12-烷基酯及其混合物,优选膦酸二烷基酯,更优选具有C1-C8-烷基的那些,最优选具有C1-C8-烷基的那些,尤其是具有C1-烷基、C2-烷基、C4-烷基或C8-烷基的那些。
膦酸二烷基酯中的烷基可以相同或不同;它们优选是相同的。
C1-C12-烷基的实例为甲基、乙基、异丙基、正丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正己基、正庚基、正辛基、正癸基、正十二烷基、2-乙基己基和2-丙基庚基,优选OPH膦酸二正辛酯(见上图)、膦酸二正丁酯和膦酸二-(2-乙基己基)酯,尤其是膦酸二正辛酯。
基于多异氰酸酯计,膦酸的用量通常为10至1000重量ppm,优选20至600重量ppm,更优选50至300重量ppm。
优选的硫醚记载在WO 2008/116893中,特别是在其中的第11页第1行至第15页第37行中,其通过引用的方式纳入本公开内容中。
布朗斯台德酸(F)是H酸性化合物。它们优选为F1)磷酸单烷基酯和/或磷酸二烷基酯,F2)芳基磺酸和/或F3)膦酸酯。
磷酸单烷基酯和/或磷酸二烷基酯F1为例如磷酸单-C1-C12-烷基酯和磷酸二-C1-C12-烷基酯及其混合物,优选具有C1-C8-烷基的那些,最优选具有C2-C8-烷基的那些,尤其是具有C4-C8-烷基的那些。
磷酸二烷基酯中的烷基可以相同或不同;它们优选是相同的。
C1-C12-烷基的实例是甲基、乙基、异丙基、正丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正己基、正庚基、正辛基、正癸基、正十二烷基、2-乙基己基和2-丙基庚基。
其尤其为磷酸单烷基酯和磷酸二烷基酯及其混合物,例如
-磷酸单(乙基己基)酯/磷酸二(乙基己基)酯
-磷酸单丁酯/磷酸二丁酯
-磷酸单乙酯/磷酸二乙酯
另外,其可为:
-4000(以前为/>C 207),一种未指定的磷酸烷基酯,购自KingIndustries/>
-4054,一种未指定的磷酸烷基酯,购自King Industries
-296-9,一种未指定的磷酸烷基酯,购自Cytec
为了用于多异氰酸酯,优选以100%产物的形式或在不与异氰酸酯基团反应的溶剂中使用。
基于多异氰酸酯计,化合物F1的添加量通常为5至1000重量ppm,优选为10至600重量ppm,更优选为20至200重量ppm,最优选为20至80重量ppm。
芳基磺酸F2为例如苯或萘衍生物,尤其是烷基化苯或萘衍生物。
优选的磺酸的实例包括具有6至12个碳原子的烷基的4-烷基苯磺酸,例如4-己基苯磺酸、4-辛基苯磺酸、4-癸基苯磺酸或4-十二烷基苯磺酸。在此,产物也可——以原则上已知的方式——为具有不同长度的各种烷基分布的工业产物。
特别优选的酸包括:
-苯磺酸
-对甲苯磺酸
-对乙基苯磺酸
-对十二烷基苯磺酸
-双壬基萘磺酸
-双壬基萘双磺酸
-双十二烷基萘磺酸
-XC-C210(购自King Industries的未指定结构的疏水酸催化剂)
基于多异氰酸酯计,化合物F2的添加量通常为1至600重量ppm,优选为2至100重量ppm,更优选为5至50重量ppm。
膦酸酯F3在抗氧化剂(E)下已有描述。此处同样适用。
此外,所用的常规涂料添加剂(G)可为以下物质,例如:UV稳定剂,如UV吸收剂和合适的自由基清除剂(尤其是HALS化合物、位阻胺光稳定剂)、活化剂(促进剂)、干燥剂、填料、颜料、染料、抗静电剂、阻燃剂、增稠剂、触变剂、表面活性剂、粘度调节剂、增塑剂或螯合剂。优选UV稳定剂。
合适的UV吸收剂包括草酰苯胺、三嗪和苯并***(苯并***可例如以BASF SE的品牌获得)和二苯甲酮(例如购自BASF SE的/>81)。优选例如95%的3-(2H-苯并***-2-基)-5-(1,1-二甲基乙基)-4-羟基-苯丙酸C7-9-支链和直链烷基酯;5%的乙酸1-甲氧基-2-丙酯(例如/>384)和α-[3-[3-(2-H-苯并***-2-基)-5-(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]-1-氧代丙基]-ω-羟基聚(氧代-1,2-乙二基)(例如1130),在每种情况下都是例如BASF SE的产品。DL-α-生育酚、生育酚、肉桂酸衍生物和氰基丙烯酸酯同样可用于该目的。
这些可单独使用或与合适的自由基清除剂一起使用,所述自由基清除剂的实例为位阻胺(通常也称为HALS或HAS化合物;位阻胺(光)稳定剂),例如2,2,6,6-四甲基哌啶、2,6-二叔丁基哌啶或其衍生物,如癸二酸双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯。这些例如可以BASF SE的产品和/>品牌获得。然而,优选与路易斯酸联合使用的是N-烷基化的那些位阻胺,实例为双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)[[3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]甲基]丁基丙二酸酯(例如购自BASF SE的/>144)、癸二酸双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯和癸二酸甲基(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯的混合物(例如购自BASF SE的/>292);或N-(O-烷基化)的那些位阻胺,例如癸二酸双(2,2,6,6-四甲基-1-(辛氧基)-4-哌啶基)酯,与1,1-二甲基乙基氢过氧化物和辛烷的反应产物(例如,购自BASF SE的/>123),尤其是HALS三嗪“2-氨基乙醇,与环己烷和过氧化的N-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺-2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪的反应产物”(例如购自BASF SE的/>152)。
UV稳定剂的用量通常为0.1重量%至5.0重量%,基于制剂中存在的固体组分计。
合适的增稠剂不仅包括自由基(共)聚合的(共)聚合物,而且还包括常规的有机和无机增稠剂,例如羟甲基纤维素或膨润土。
可使用的螯合剂包括例如乙二胺乙酸及其盐以及β-二酮。
另外,作为组分(H),可以存在填料、染料和/或颜料。
根据CDChemie Lexikon-1.0版本,Stuttgart/New York:Georg ThiemeVerlag 1995,参照DIN 55943,真正意义上的颜料是颗粒状的“有机或无机的、有色或无色的、几乎不溶于应用介质的着色剂”。
此处,几乎不溶是指在25℃下的溶解度低于1g/1000g应用介质,优选低于0.5,更优选低于0.25,非常特别优选低于0.1,特别是低于0.05g/1000g应用介质。
真正意义上的颜料的实例包括吸收颜料和/或效果颜料、优选吸收颜料的任何所需体系。对颜料组分的数量和选择没有任何限制。它们可根据需要适应特定要求,例如期望的感知颜色,例如,如步骤a)中所述的。例如,标准化的混合涂层体系中的所有颜料组分都可以构成基础。
效果颜料是所有表现出片状结构并赋予表面涂层特定装饰色彩效果的颜料。效果颜料是例如所有赋予效果的颜料,并且通常可用于车辆涂饰和工业涂料中。这种效果颜料的实例为纯金属颜料,例如铝、铁或铜颜料;和干涉颜料,例如二氧化钛涂覆的云母、氧化铁涂覆的云母、混合氧化物涂覆的云母(例如,与二氧化钛和Fe2O3或二氧化钛和Cr2O3混合)、金属氧化物涂覆的铝;或例如液晶颜料。
着色吸收颜料是例如可用于涂料工业的常规有机或无机吸收颜料。有机吸收颜料的实例是偶氮颜料、酞菁颜料、喹吖啶酮颜料和吡咯并吡咯颜料。无机吸收颜料的实例是氧化铁颜料、二氧化钛和炭黑。
染料同样是着色剂,与颜料在应用介质中的溶解度不同;即,它们在25℃下在应用介质中的溶解度大于1g/1000g。
染料的实例是偶氮、吖嗪、蒽醌、吖啶、花青、噁嗪、聚甲炔、噻嗪和三芳基甲烷染料。这些染料可用作碱性或阳离子染料、媒染染料、直接染料(direct dye)、分散染料、显色染料、还原染料、金属络合物染料、活性染料、酸性染料、硫化染料、偶合染料或直接染料(substantive dye)。
颜色惰性的填充剂是所有这样的物质/化合物,它们一方面在颜色上不活泼,即表现出低的固有吸收率,并且其折射率与涂料介质的折射率相似,另一方面又能够影响在表面涂层中,即在所施加的涂膜中,效果颜料的取向(平行度调准),以及影响涂层或涂层组合物的性能,例如硬度或流变性。可使用的惰性物质/化合物在下文中以举例的方式给出,而非将颜色惰性的、影响拓扑的填料的概念限于这些实例。满足定义的合适的惰性填料可为例如透明或半透明的填料或颜料,例如硅胶、硫酸钡粉(blancfixe)、硅藻土、滑石、碳酸钙、高岭土、硫酸钡、硅酸镁、硅酸铝、结晶二氧化硅、无定形二氧化硅、氧化铝,以及由例如玻璃、陶瓷或聚合物制成的微球或中空微球,其尺寸为例如0.1-50μm。所用的其他惰性填料可为任何所需的固体惰性有机颗粒,例如脲-甲醛缩合物、微粉化的聚烯烃蜡和微粉化的酰胺蜡。在每种情况下,惰性填料也可以混合物使用。然而,优选在每种情况下仅使用一种填料。
优选的填料包括硅酸盐,例如可通过四氯化硅的水解获得的硅酸盐,如购自Degussa的硅质土、滑石、硅酸铝、硅酸镁和碳酸钙等。
在一个优选的实施方案中,在第一步中,将多异氰酸酯(A)转化为具有位阻酚(B),任选地具有至少一种选自抗氧化剂(E)、布朗斯台德酸(F)、添加剂(G)和/或溶剂(D)的其他组分的多异氰酸酯组合物。尤其优选的是多异氰酸酯(A)与位阻酚(B)与至少一种溶剂(D)或与至少一种溶剂(D)和至少一种抗氧化剂(E)的共混物。在第二步中,通过添加路易斯酸(C),任选地其他组分,尤其是溶剂(D),将这些混合物转化为本发明的多异氰酸酯组合物。
在第一步中,用于这种多异氰酸酯组分的预混合物的优选溶剂是乙酸正丁酯、乙酸乙酯、乙酸1-甲氧基-2-丙酯、乙酸2-甲氧基乙酯、二甲苯、100及其混合物。
本发明的多异氰酸酯组合物具有例如以下组成:
(A)20重量%至99重量%,优选20重量%至95重量%,更优选30重量%至90重量%,最优选40重量%至80重量%,
(B)100至10 000重量ppm的位阻酚,优选200至5000重量ppm,更优选250至3000重量ppm,最优选300至1500重量ppm,
(C)1至10 000重量ppm的路易斯酸,优选20至2000重量ppm,更优选50至500重量ppm,
(D)1重量%至80重量%、优选5重量%至80重量%的溶剂,更优选10-70重量%,最优选20重量%至60重量%,
(E)0至2000ppm的其他抗氧化剂,优选10-600ppm,更优选50-300ppm,
(F)0至1000重量ppm的布朗斯台德酸,优选2至300重量ppm,更优选10至100重量ppm,
(G)0重量%至5重量%的添加剂,
条件是组分(B)、(C)、(E)、(F)和(G)的重量ppm数值均基于多异氰酸酯(A)计,并且组分(A)和(D)的总和始终是100重量%,
(H)除了上述组分(A)至(G)外,任选的颜料。
如果存在组分(H),则它们不包括在组分(A)至(G)的组成中。
除了至少一种粘合剂外,本发明的多异氰酸酯组合物可有利地用于聚氨酯涂料中作为固化组分。
与粘合剂的反应可根据需要在很长一段时间后通过相应地储存多异氰酸酯组合物来进行。多异氰酸酯组合物优选在室温下储存,但也可在较高温度下储存。实际上,可将这种储存中的多异氰酸酯组合物加热至30℃、40℃甚至最高达60℃。
粘合剂可为例如聚丙烯酸酯多元醇、聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚氨酯多元醇;聚脲多元醇;聚酯聚丙烯酸酯多元醇;聚酯聚氨酯多元醇;聚氨酯聚丙烯酸酯多元醇、聚氨酯改性的醇酸树脂;脂肪酸改性的聚酯聚氨酯多元醇、与烯丙基醚的共聚物、具有例如不同玻璃化转变温度的所述物质的接枝聚合物,以及所述粘合剂的混合物。优选聚丙烯酸酯多元醇、聚酯多元醇和聚氨酯多元醇,特别优选聚丙烯酸酯多元醇和聚酯多元醇。
根据DIN 53240-2(电位法)测得的优选OH值对于聚酯为40-350mg KOH/g固体树脂,优选80-180mg KOH/g固体树脂,以及对于聚丙烯酸酯多元醇为15-250mg KOH/g固体树脂,优选80-160mg KOH/g固体树脂。
另外,粘合剂的根据DIN EN ISO 3682(电位法)的酸值可最高达200mg KOH/g,优选最高达150mg KOH/g且更优选最高达100mg KOH/g。
聚丙烯酸酯多元醇的分子量Mn优选为至少500g/mol,更优选为至少1200g/mol。原则上,分子量Mn的上限可不受限制,但优选最高达50000g/mol,更优选最高达20 000g/mol,甚至更优选最高达10 000g/mol且尤其是最高达5000g/mol。
羟基官能单体(见下文)以得到上述聚合物的羟值的量包含在共聚反应中。
这些为至少一种含羟基的(甲基)丙烯酸酯与至少一种选自(甲基)丙烯酸烷基酯、乙烯基芳族化合物、α,β-不饱和羧酸和其他单体的其他可聚合共聚单体的含羟基共聚物。
(甲基)丙烯酸烷基酯的实例包括(甲基)丙烯酸C1-C20-烷基酯,乙烯基芳族化合物为具有最多达20个碳原子的那些,α,β-不饱和羧酸还包括其酸酐,其他单体为例如含有最多达20个碳原子的羧酸的乙烯基酯、烯键式不饱和腈、含有1至10个碳原子的醇的乙烯基醚,以及次优选的具有2至8个碳原子和1或2个双键的脂族烃。
优选的(甲基)丙烯酸烷基酯为具有C1-C10-烷基的那些,例如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸2-乙基己酯。
特别地,(甲基)丙烯酸烷基酯的混合物也是合适的。
具有1至20个碳原子的羧酸的乙烯基酯为例如月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、丙酸乙烯酯和乙酸乙烯酯。
α,β-不饱和羧酸及其酸酐可为例如:丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、巴豆酸、衣康酸、马来酸和马来酸酐,优选丙烯酸。
羟基官能单体包括α,β-不饱和羧酸如丙烯酸、甲基丙烯酸(在本说明书中简称为“(甲基)丙烯酸”)与优选具有2至20个碳原子和至少两个羟基的二醇或多元醇的单酯,所述二醇或多元醇为例如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,1-二甲基乙烷-1,2-二醇、二丙二醇、三乙二醇、四乙二醇、五乙二醇、三丙二醇、丁烷-1,4-二醇、戊烷-1,5-二醇、新戊二醇、新戊二醇羟基新戊酸酯、2-乙基丙烷-1,3-二醇、2-甲基丙烷-1,3-二醇、2-丁基-2-乙基丙烷-1,3-二醇、己烷-1,6-二醇、2-甲基戊烷-1,5-二醇、2-乙基丁烷-1,4-二醇、2-乙基己烷-1,3-二醇、2,4-二乙基辛烷-1,3-二醇、2,2-双(4-羟基环己基)丙烷、1,1-双(羟甲基)环己烷、1,2-双(羟甲基)环己烷、1,3-双(羟甲基)环己烷和1,4-双(羟甲基)环己烷、1,2-环己二醇、1,3-环己二醇或1,4-环己二醇、丙三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、三羟甲基丁烷、季戊四醇、二-三羟甲基丙烷、二季戊四醇、山梨糖醇、甘露糖醇、双甘油、苏糖醇、赤藓糖醇、侧金盏花醇(核糖醇)、***糖醇(lyxitol)、木糖醇、卫矛醇(半乳糖醇)、麦芽糖醇、异麦芽酮糖醇,分子量为162至4500、优选250至2000的聚THF、分子量为134至2000的聚1,3-丙二醇或聚丙二醇或分子量为238至2000的聚乙二醇。
优选丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸2-羟丙酯或丙烯酸3-羟丙酯、丁烷-1,4-二醇单丙烯酸酯或丙烯酸3-(丙烯酰氧基)-2-羟丙酯,特别优选丙烯酸2-羟乙酯和/或甲基丙烯酸2-羟乙酯。
有用的乙烯基芳族化合物的实例包括乙烯基甲苯、α-丁基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-正丁基苯乙烯、4-正癸基苯乙烯,优选苯乙烯。
腈的实例包括丙烯腈和甲基丙烯腈。
合适的乙烯基醚的实例包括乙烯基甲基醚、乙烯基异丁基醚、乙烯基己基醚和乙烯基辛基醚。
具有2至8个碳原子和一或两个烯属双键的非芳族烃包括丁二烯、异戊二烯以及乙烯、丙烯和异丁烯。
另外,还可使用N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基己内酰胺,以及烯键式不饱和酸,尤其是羧酸、酸酐或酰胺,以及乙烯基咪唑。也可包含少量的含环氧基的共聚单体,例如丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯,或诸如N-甲氧基甲基丙烯酰胺或N-甲基丙烯酰胺的单体。
优选在醇残基中具有1至18、优选1至8个碳原子的丙烯酸和/或甲基丙烯酸的酯,例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正十八烷基酯,对应于这些丙烯酸酯的甲基丙烯酸酯;苯乙烯、烷基取代的苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、乙酸乙烯酯或硬脂酸乙烯酯,或这些单体的任意所需的混合物。
在带有羟基的(甲基)丙烯酸酯的共聚中,带有羟基的单体与下述单体以混合物的形式使用:其他可聚合单体,优选可自由基聚合的单体,优选包含大于50重量%的(甲基)丙烯酸C1-C20-烷基酯、优选(甲基)丙烯酸C1-C4-烷基酯、(甲基)丙烯酸、具有最多达20个碳原子的乙烯基芳族化合物、含有最多达20个碳原子的羧酸的乙烯基酯、卤化乙烯、具有4至8个碳原子和1或2个双键的非芳族烃、不饱和腈及其混合物的那些。特别优选的聚合物是除了带有羟基的单体外,还包含大于60重量%的(甲基)丙烯酸C1-C10-烷基酯、苯乙烯及其衍生物或其混合物的那些聚合物。
聚合物可通过常规方法通过聚合反应制备。优选地,所述聚合物以乳液聚合或在有机溶液中制备。连续或不连续的聚合方法都是可行的。不连续方法包括间歇方法和进料方法,优选进料方法。在进料方法中,溶剂本身或与一部分单体混合物一起作为初始进料引入,将该初始进料加热到聚合温度,在初始单体进料的情况下,自由基引发聚合,在1至10小时、优选3至6小时的过程中,将剩余的单体混合物与引发剂混合物一起计量加入。随后,将批料任选地再活化,以进行聚合至至少99%的转化率。
其他粘合剂为例如聚酯多元醇,其可通过多元羧酸、尤其是二羧酸与多元醇、特别是二醇的缩合获得。为了确保用于聚合的聚酯多元醇具有适当的官能度,在某种程度上还使用了三醇、四醇等以及三酸等。
聚酯多元醇例如由Ullmannsder technischen Chemie[Ullmann’sEncyclopedia of Industrial Chemistry],第4版,第19卷,第62-65页已知。优选使用通过二元醇与二元羧酸反应获得的聚酯多元醇。代替使用游离的多元羧酸,还可使用相应的多元羧酸酐或相应的低级醇的多元羧酸酯或其混合物来制备聚酯多元醇。多元羧酸可为脂族、脂环族、芳族或杂环的,并且可任选地被例如卤素原子取代和/或可任选地为不饱和的。其实例包括:
草酸、马来酸、富马酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、十二烷二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、偏苯三酸、壬二酸、1,4-环己烷二羧酸或四氢邻苯二甲酸、辛二酸、壬二酸、邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、四氯邻苯二甲酸酐、内亚甲基四氢邻苯二甲酸酐、戊二酸酐、马来酸酐、二聚脂肪酸、它们的异构体和氢化产物,以及可酯化的衍生物,例如所述酸的酸酐或二烷基酯、C1-C4-烷基酯,优选其甲基酯、乙基酯或正丁基酯。优选通式HOOC-(CH2)y-COOH的二羧酸,其中y为1至20的数,优选为2至20的偶数;更优选六氢邻苯二甲酸酐、琥珀酸、己二酸、癸二酸和十二烷二羧酸。
用于制备聚酯醇的有用的多元醇包括丙烷-1,2-二醇、乙二醇、2,2-二甲基乙烷-1,2-二醇、丙烷-1,3-二醇、丁烷-1,2-二醇、丁烷-1,3-二醇、丁烷-1,4-二醇、3-甲基戊烷-1,5-二醇、2-乙基己烷-1,3-二醇、2,4-二乙基辛烷-1,3-二醇、己烷-1,6-二醇,摩尔质量为162至4500、优选250至2000的聚THF、摩尔质量为134至1178的聚丙烷-1,3-二醇、摩尔质量为134至898的聚丙烷-1,2-二醇、摩尔质量为106至458的聚乙二醇、新戊二醇、新戊二醇羟基新戊酸酯、2-乙基丙烷-1,3-二醇、2-甲基丙烷-1,3-二醇、2,2-双(4-羟基环己基)丙烷、环己烷-1,1-二甲醇、环己烷-1,2-二甲醇、环己烷-1,3-二甲醇和环己烷-1,4-二甲醇、环己烷-1,2-二醇、环己烷-1,3-二醇或环己烷-1,4-二醇、三羟甲基丁烷、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、新戊二醇、季戊四醇、丙三醇、二-三羟甲基丙烷、二季戊四醇、山梨糖醇、甘露糖醇、双甘油、苏糖醇、赤藓糖醇、侧金盏花醇(核糖醇)、***糖醇(lyxitol)、木糖醇、卫矛醇(半乳糖醇)、麦芽糖醇或异麦芽酮糖醇,它们可任选地如上所述进行了烷氧基化。
优选的醇为通式HO-(CH2)x-OH的那些,其中x为1至20的数,优选为2至20的偶数。优选三羟甲基丙烷、丙三醇、新戊二醇、乙二醇、丁烷-1,4-二醇、己烷-1,6-二醇,辛烷-1,8-二醇和十二烷-1,12-二醇。
另外,聚碳酸酯二醇也是有用的,如例如可通过使光气与过量的作为聚酯多元醇的形成组分而提及的低分子量醇反应而获得。
其他合适的聚酯二醇基于内酯,采取内酯均聚物或混合聚合物的形式,优选内酯在合适的具有端羟基的双官能起始剂分子上的加合物。有用的内酯优选是衍生自通式HO-(CH2)z-COOH的化合物的那些,其中z为1至20的数,并且亚甲基单元的一个氢原子也可被C1-C4-烷基取代。实例为ε-己内酯、β-丙内酯、γ-丁内酯和/或甲基-ε-己内酯、4-羟基苯甲酸、6-羟基-2-萘甲酸或新戊内酯及其混合物。合适的起始剂组分的实例为低分子量二元醇,其已在上文作为聚酯多元醇的形成组分提及。ε-己内酯的相应聚合物是特别优选的。低级聚酯二醇或聚醚二醇也可用作制备内酯聚合物的起始剂。代替内酯的聚合物,也可使用对应于内酯的羟基羧酸的相应的化学等效缩聚物。
在聚氨酯涂料中,聚酯的摩尔质量Mn通常为800-4000g/mol,尽管本文使用的聚酯不限于此。
其他合适的粘合剂也为聚醚醇,其通过将环氧乙烷、环氧丙烷和/或环氧丁烷、优选环氧乙烷和/或环氧丙烷、更优选环氧乙烷加到H-活性组分上而制备。同样合适的是丁二醇的缩聚物。在聚氨酯涂料中,聚醚的摩尔质量通常为500-2000g/mol,尽管本文使用的聚醚不限于此。
聚合物可至少部分地被所谓的反应性稀释剂替代。这些可为封端的仲胺或伯胺(醛亚胺和酮亚胺)或具有空间位阻和/或缺电子的仲氨基的化合物,例如根据EP 403921或WO 2007/39133的天冬氨酸酯。
为了使膜固化,将多异氰酸酯组合物和粘合剂以异氰酸酯基团与异氰酸酯反应性基团的摩尔比为0.2:1至5:1、优选0.8:1至1.2:1且尤其是0.9:1至1.1:1彼此混合,并且可任选地与其他常规涂料成分混合,并将混合物施加到基底上并在环境温度直至150℃下固化。
涂料混合物优选在室温至140℃的温度下固化。
在一个特别优选的变型中,涂料混合物在环境温度至80℃、更优选至60℃、最优选至40℃下固化。固化也可通过红外辐射进行。所涉及的制品优选是那些不能在高温下固化的制品,例如大型机械、飞机、大型车辆和修补漆,任选塑料制品。
在另一个优选的应用中,涂料混合物在110-140℃下固化(例如对于OEM应用)。
在本发明的上下文中,“固化”应理解为是指通过将施加到基底上的涂料加热到上述指定温度、至少直到已发生了至少所需的不粘性来在基底上形成不粘涂层。
在本文件的上下文中,涂料应理解为是指至少这样的组分的混合物,即其用于涂覆至少一种基底以形成膜,并在固化后形成不粘涂层。
通过本领域技术人员已知的常规方法涂覆基底,其中至少一种涂料组合物以期望的厚度施加到待涂覆的基底上,并且任选地通过加热除去任选存在于涂料组合物中的挥发性成分。如果需要,可将该操作重复一次或多次。可以已知的方式进行施加到基底上,例如通过喷涂、抹平、刮涂、刷涂、滚动、辊涂、浇注、层压、注射-后成型或共挤出。
这种用于固化的膜的厚度可为0.1μm至数mm,优选1至2000μm,更优选5至200μm,非常优选5至60μm,尤其是20至50μm(基于从涂料中除去了溶剂的状态下的涂料计)。
本发明另外提供的是涂覆有本发明的多层涂料体系的基底。
这类聚氨酯涂料特别适合于要求特别高的应用可靠性、外部耐候性、光学质量、耐溶剂性、耐化学性和耐水性的应用。
所获得的双组分涂料组合物和涂料制剂适用于涂覆基底,例如木材、木质饰面板、纸、卡纸板、纸板、纺织品、膜、皮革、非织造布、塑料表面、玻璃、陶瓷、矿物建材(例如模制水泥块和纤维水泥板)或金属,在每种情况下都可任选地进行预涂或预处理,优选金属、预涂的表面和塑料制品。
这种涂料组合物适合作为或适用于内部或外部涂料,即在那些暴露于日光下的应用中,优选建筑物的一部分,(大型)车辆和飞机上的涂料,以及工业应用、农业和建筑(ACE)领域中的多功能车、装饰涂料、桥梁、建筑物、电力桅杆、罐、集装箱、管线、电站、化工厂、船舶、起重机、立柱(post)、板桩、阀门、管道、配件、法兰、联轴器、大厅、屋顶和结构钢、家具、窗户、门、木地板、罐头涂料(can coating)和卷材涂料、用于地板覆盖层(例如在停车场或医院)、在汽车饰面中作为OEM和修补漆应用,更优选修补漆应用和工业应用。
更特别地,本发明的涂料组合物用作清漆、底涂漆和外涂层、面漆、底漆和头二道混合底漆,优选用作清漆。
这种多异氰酸酯组合物可被用作涂料、胶粘剂和密封剂中的固化剂;它们优选用于涂料中。
本发明的多异氰酸酯组合物的一个优点是,在氨基甲酸酯化催化剂的存在下,它们使多异氰酸酯混合物长时间保持颜色稳定。
实施例
原料:
以ppm计的量值通常为重量ppm。
多异氰酸酯A:基于六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯:六亚甲基二异氰酸酯HDI在60重量ppm的羟基异丁酸苄基三甲基铵作为催化剂(基于六亚甲基二异氰酸酯计,在乙基己醇中为5%)的存在下在120℃下在由三个反应器组成的级联装置中进行转化,其中每个反应器的平均产出时间为40min。在静态混合器中,用基于催化剂计化学计量的22%磷酸二(2-乙基己基)酯以10%的六亚甲基二异氰酸酯的溶液使反应停止。通过多个蒸馏步骤将六亚甲基二异氰酸酯蒸馏掉。产品的NCO含量:22.2%,色数19Hz;粘度:2630mPa*s。
位阻酚B:
本发明:
酚B1:平均分子量Mn为978g/mol且熔点为-2℃的聚乙二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]:
将500g聚乙二醇(Mw=201.8g/mol,2.5mol)与1310g 3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯(292.4g/mol;5mol)和500ppm二月桂酸二丁基锡在300mL烧瓶中合并。将混合物加热至170℃。使氮气小心地通过溶液。将所得的甲醇在李比希(Liebig)冷凝器中冷凝。18h后,结束反应。通过GPC分析确认了起始组分的完全转化。
数均分子量Mn通过凝胶渗透色谱法在四氢呋喃中在(23±1)℃下相对于聚苯乙烯标准品测定。其他测量条件如下:
进样器:自动进样器WATERS 717Plus
洗脱液:四氢呋喃(流速:1mL/min)
泵:WATERS Model 515(双活塞泵)
检测器1:WATERS 2489UV检测器(波长:254nm)
检测器2:WATERS 2414差示折光仪(测量温度:35℃)
色谱柱组:PL凝胶色谱柱(300×7.5mm),串联连接的4根色谱柱:色谱柱材料:交联的聚苯乙烯-二乙烯基苯基质,粒径5μm:孔径:
校准:聚苯乙烯标准品,摩尔质量范围450 000-312g/mol
软件:PSS WinGPC Unity NT
非本发明(比较):
酚B2:3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸C7-C9支链烷基酯(购自BASF SE的1135)
酚B3:2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)
酚B4:季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](购自BASF SE的1010)支链四酚
催化剂C:二月桂酸二丁基锡(DBTL,DBTDL)
溶剂D:
D1:溶剂石脑油(100,沸程约170-180℃)
D2:甲基乙基酮
抗氧化剂E:
E1:膦酸二辛酯(购自BASF SE的OPH)
E2:亚磷酸三苯酯(Tppt,Aldrich)
对酚(B)的各种要求:
在制备中,在正常加工时间内,它们应在纯多异氰酸酯(A)中具有良好的溶解性。通过在室温下以35转/分钟的速度在滚筒上滚压样品,用在市售的HI 100多异氰脲酸酯中的1%和10%的酚(B)来测定酚(B)在多异氰酸酯(A)中的溶解度。为了具有良好的可掺入性,已确定酚(B)在室温下必须在30分钟内溶解至少10%,以免在工业掺入中引起任何技术问题。
多异氰酸酯(A)、路易斯酸(C)、溶剂(D)(尤其包含100和/或酮)以及本发明酚(B)的混合物的储存稳定性在颜色漂移方面应与现有技术的相同或更好。
储存测试在氮气下在密闭的螺旋盖容器中进行。不能排除痕量空气。研究在空气循环烘箱中在50℃下在25mL容器中使用25g进行。在开始储存之前以及在不同时间段后储存之前测量色数。在颜色测量之后,将材料返回到螺旋盖容器中,并通过氮气吹扫进行惰性化处理。
重量百分数基于多异氰酸酯(A)和溶剂(D)的100%总重量计。在分别未稀释状态下的化合物(B)、(C)、(E)中,化合物(B)、(C)、(E)的浓度(以ppm计)基于多异氰酸酯(A)的总量计。
在购自Lange的Lico 150上,在APHA中根据DIN EN 1557在5cm分析比色杯中以5mL的体积测量色数。
酚(B)的数均分子量Mn应超过650D,以减少起雾。
酚(B)在室温下应为液体,因此能够有效地进行工业处理,并可以掺入多异氰酸酯中。优选熔点低于5℃。
在毒理学方面,产品不应有任何标签。
试验系列1:在下表中,比较本发明的酚(B1)与两种非本发明的酚在市售多异氰酸酯(HI 100)中的溶解度以及数均分子量Mn和熔点。
酚B1是本发明的,是熔点为-2℃的液体,没有标签要求,并且在多异氰酸酯中具有良好的溶解性。
在比较酚中,3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛酯B2满足了对良好溶解性和可加工性的要求。但它不是毒理学上优选的,并且分子量低于400g/mol,因此明显起雾。
其他非发明酚B3和B4具有差的溶解性,为固体,具有较低的分子量和/或毒理学上不期望的特性。
试验系列2:在50℃下,储存50重量%的多异氰酸酯A与化学计量相等量的本发明和非本发明的添加剂(B)、1000ppm的路易斯酸DBTL(C)、50重量%的100溶剂(D1),并记录色数。
在颜色漂移方面,实施例比参照实施例更好。
试验系列3:在50℃下,储存50重量%的多异氰酸酯A与化学计量相等量的本发明和非本发明的添加剂(B)、1000ppm的路易斯酸DBTL(C)、50重量%的甲基戊基酮溶剂(D2),并记录色数。
在颜色漂移方面,实施例比参照实施例更好。
试验系列4:在50℃下,储存50重量%的多异氰酸酯A与化学计量相等量的本发明和非本发明的添加剂(B),均未根据本发明,而是在不存在路易斯酸DBTL(C)的情况下,在50重量%的100溶剂(D1)的存在下进行储存,记录色数(如在试验系列2中的样品)。
在没有DBTL的情况下颜色漂移很小。存储后色数的差异在测量误差的数量级内。在没有路易斯酸的情况下,色数漂移与储存条件无关。
试验系列5:在50℃下,储存50重量%的多异氰酸酯A与化学计量相等量的本发明和非本发明的添加剂(B),均非根据本发明,而是在不存在路易斯酸DBTL(C)的情况下,在50重量%的甲基戊基酮溶剂(D2)的存在下进行储存,记录色数(如在试验系列3中的样品)。
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在没有路易斯酸的情况下,色数漂移与储存条件无关。在没有DBTL的情况下,颜色漂移很小。储存后的色数差异通常在测量误差的数量级内。
由于(B1)相对于苯基的当量重量高于1135(B2)和BHT(B3),因此研究了固化特性和应用技术的增塑效果。未发现负面作用。/>
Claims (18)
1.一种多异氰酸酯组合物,其由以下组分构成:
-(A)至少一种通过使至少一种单体异氰酸酯反应获得的脂族或脂环族多异氰酸酯,
-(B)至少一种熔点低于5℃且数均分子量Mn为700至2550g/mol的位阻酚,其含有两个酚基,且具有以下聚环氧烷双[3-(3,5-烷基-4-羟基苯基)丙酸酯]的结构:
其中
R为-CH2-、-(CH2)2-、-CH(CH3)-或-(CH2)3-,
n是自然数,其中对于所有分子(B),每个化合物(B)中的(n+1)平均大于3且不大于46;
并且
R11、R21、R12和R22是相同或不同的C4-C6烷基;
-(C)至少一种能够加速异氰酸酯基团与异氰酸酯反应性基团反应的路易斯酸性有机金属化合物,
-(D)至少一种溶剂,
-(E)一种其他抗氧化剂,其为亚磷酸三苯酯,
(F)至少一种pKa小于4的布朗斯台德酸,
-(G)任选地,其他涂料添加剂。
2.根据权利要求1所述的多异氰酸酯组合物,其中所述单体异氰酸酯为选自以下的二异氰酸酯:六亚甲基1,6-二异氰酸酯、五亚甲基1,5-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,3-双(异氰酸根合甲基)环己烷、4,4’-二(异氰酸根合环己基)甲烷和2,4’-二(异氰酸根合环己基)甲烷。
3.根据权利要求1或2所述的多异氰酸酯组合物,其中多异氰酸酯(A)具有异氰脲酸酯基团、缩二脲基团、脲基甲酸酯基团、氨基甲酸酯基团、脲二酮基团和/或亚氨基噁二嗪二酮基团。
4.根据权利要求1或2所述的多异氰酸酯组合物,其中多异氰酸酯(A)的NCO含量为5重量%至25重量%。
5.根据权利要求1或2所述的多异氰酸酯组合物,其中多异氰酸酯(A)含有异氰脲酸酯基团和/或脲基甲酸酯/氨基甲酸酯基团,所述基团使用羧酸铵、羟基羧酸铵或氢氧化铵催化剂制备。
6.根据权利要求1或2所述的多异氰酸酯组合物,其中所述多异氰酸酯为主要含有异氰脲酸酯基团并且粘度为500-4000mPa·s的多异氰酸酯;和/或任选地含有异氰脲酸酯和/或氨基甲酸酯且粘度为150-1600mPa·s的低粘度脲基甲酸酯;和/或任选地含有异氰脲酸酯且粘度为300-1200mPa·s的亚氨基噁二嗪二酮。
7.根据权利要求1或2所述的多异氰酸酯组合物,其中化合物(B)具有以下聚环氧烷双[3-(3,5-烷基-4-羟基苯基)丙酸酯]的结构:
其中
R选自-CH2-、-(CH2)2-或-CH(CH3)-;
n是自然数,其中对于所有分子(B),每个化合物(B)中的(n+1)平均大于3且不大于46;
并且
R11、R21、R12和R22是相同或不同的仲丁基、叔丁基或叔戊基。
8.根据权利要求7所述的多异氰酸酯组合物,其中化合物(B)的结构中的R11、R21、R12和R22是叔丁基。
9.根据权利要求1或2所述的多异氰酸酯组合物,其中路易斯酸性有机金属化合物(C)包含选自锡、锌、钛、锆和铋的金属,或这些化合物的混合物。
10.根据权利要求1或2所述的多异氰酸酯组合物,其中溶剂(D)选自芳族烃、脂族或脂环族烃、酮、酯、醚、醚酯和碳酸酯,或它们的混合物。
11.根据权利要求10所述的多异氰酸酯组合物,其中溶剂(D)选自主要包含C9和C10芳族化合物的芳族烃的蒸馏馏分,以及选自二烷基酮。
12.一种稳定包含至少一种脂族或脂环族多异氰酸酯(A)的多异氰酸酯组合物的方法,其中所述多异氰酸酯组合物还与下述组分共混:至少一种空间位阻酚(B);和至少一种能够促进异氰酸酯基团与异氰酸酯反应性基团反应的路易斯酸性有机金属化合物(C);至少一种溶剂(D);亚磷酸三苯酯(E);至少一种pKa小于4的布朗斯台德酸(F),以及任选地其他涂料添加剂(G);
其中(B)至少一种空间位阻酚,其熔点低于5℃且数均分子量Mn为700至2550g/mol的,其含有两个酚基,且具有以下聚环氧烷双[3-(3,5-烷基-4-羟基苯基)丙酸酯]的结构:
其中
R为-CH2-,-(CH2)2-,-CH(CH3)-或-(CH2)3,
n是自然数,其中对于所有分子(B),每个化合物(B)中的(n+1)平均大于3且不大于46;
并且
R11、R21、R12和R22是相同或不同的C4-C6烷基。
13.一种制备聚氨酯涂料的方法,其包括使根据权利要求1至11中任一项所述的多异氰酸酯组合物与至少一种含有异氰酸酯反应性基团的粘合剂反应。
14.一种制备聚氨酯涂料的方法,其包括使根据权利要求1至11中任一项所述的多异氰酸酯组合物与至少一种选自下述的粘合剂反应:聚丙烯酸酯多元醇、聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚氨酯多元醇、聚脲多元醇、聚醚醇、聚酯聚丙烯酸酯多元醇、聚氨酯聚丙烯酸酯多元醇、聚氨酯改性的醇酸树脂、以及上述物质的接枝聚合物。
15.根据权利要求14所述的的方法,其中所述粘合剂选自聚丙烯酸酯多元醇和/或聚酯多元醇。
16.一种制备聚氨酯涂料的方法,其包括使根据权利要求1至11中任一项所述的多异氰酸酯组合物与至少一种选自下述的粘合剂反应:聚碳酸酯、聚酯聚氨酯多元醇和脂肪酸改性的聚酯聚氨酯多元醇。
17.根据权利要求1至11中任一项所述的多异氰酸酯组合物作为修补以及汽车和木制品的OEM涂饰领域中的底漆、头二道混合底漆、着色面漆、基层漆和清漆中的涂层材料中的固化剂以及作为涂料、胶粘剂和密封剂中的固化剂的用途。
18.根据权利要求1至11中任一项所述的多异氰酸酯组合物作为汽车维修以及大型车辆的OEM涂饰领域中的底漆、头二道混合底漆、着色面漆、基层漆和清漆中的涂层材料中的固化剂的用途。
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---|---|---|---|---|
CN114316210A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-04-12 | 万华化学(宁波)有限公司 | 一种缩二脲多异氰酸酯组合物及其制备方法 |
KR102608307B1 (ko) * | 2022-02-08 | 2023-11-30 | 한국화학연구원 | 입체장애 특성을 조절한 다이올, 이를 포함하는 저온 및 무촉매 조건에서 자가치유/재활용이 가능한 열경화성 폴리우레탄 소재 |
KR102611397B1 (ko) * | 2022-02-15 | 2023-12-07 | 한국화학연구원 | 입체장애가 다른 가교제를 포함하는 고분자 네트워크의 동적 거동 제어: 자기치유와 재활용이 가능한 폴리우레탄-아크릴 공중합체 |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19630903A1 (de) * | 1996-08-01 | 1998-02-05 | Bayer Ag | Verfahren zur Farbstabilisierung von Isocyanaten mittels einer Kombination von speziellen Phosphorverbindungen mit 2,6-Di-tert.-butyl-4-methyl-phenol |
US6271377B1 (en) * | 1999-02-25 | 2001-08-07 | Ciba Specialty Chemicals Corporation | Hydroxy-substituted N-alkoxy hindered amines and compositions stabilized therewith |
DE10250768A1 (de) * | 2002-10-30 | 2004-05-13 | Basf Ag | Mischungen enthaltend phenolische Stabilisatoren |
CA2532294A1 (en) * | 2003-07-14 | 2005-09-29 | Rhodia, Inc. | Improved color stability of isocyanates |
CN1806002A (zh) * | 2003-06-12 | 2006-07-19 | 巴斯福股份公司 | 包含异氰酸酯和高分子量的受阻酚型稳定剂的混合物 |
US7122588B2 (en) * | 2003-03-07 | 2006-10-17 | Sri Sports Limited | Golf ball |
CN1906241A (zh) * | 2004-01-14 | 2007-01-31 | 巴斯福股份公司 | 含有聚四氢呋喃和稳定剂的混合物 |
WO2008116895A1 (de) * | 2007-03-27 | 2008-10-02 | Basf Se | Härterzusammensetzungen |
WO2008116893A1 (de) * | 2007-03-27 | 2008-10-02 | Basf Se | Härterzusammensetzungen |
CN101641387A (zh) * | 2007-03-27 | 2010-02-03 | 巴斯夫欧洲公司 | 固化组合物 |
CN104024296A (zh) * | 2011-10-28 | 2014-09-03 | 巴斯夫欧洲公司 | 包含(环)脂族二异氰酸酯的聚异氰酸酯的颜色稳定的固化组合物 |
CN106588663A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-04-26 | 南雄志精细化工有限公司 | 一种受阻酚类抗氧剂及其制备方法 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3314788A1 (de) | 1983-04-23 | 1984-10-25 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Mehrstufenverfahren zur herstellung von hexamethylendiisocyanat-1,6 und/oder isomeren aliphatischen diisocyanaten mit 6 kohlenstoffatomen im alkylenrest |
DE3314790A1 (de) | 1983-04-23 | 1984-10-25 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Mehrstufenverfahren zur herstellung von 3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethyl-cyclohexylisocyanat |
DE3828033A1 (de) | 1988-08-18 | 1990-03-08 | Huels Chemische Werke Ag | Kreislaufverfahren zur herstellung von (cyclo)aliphatischen diisocyanaten |
CA2018803C (en) | 1989-06-23 | 2001-05-15 | Christian Zwiener | A process for the production of polyurethane coatings |
US6376584B1 (en) | 1999-02-25 | 2002-04-23 | Ciba Specialty Chemicals Corporation | Hydroxy-substituted N-alkoxy hindered amines and compositions stabilized therewith |
DE10013186A1 (de) | 2000-03-17 | 2001-09-20 | Basf Ag | Polyisocyanate |
DE10013187A1 (de) | 2000-03-17 | 2001-10-11 | Basf Ag | Hochfunktionelle Polyisocyanata |
DE10032582A1 (de) | 2000-07-05 | 2002-01-17 | Basf Ag | Stabilisatoren, insbesondere für thermoplastische Polyurethane |
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DE10347663A1 (de) | 2003-10-09 | 2005-05-04 | Basf Ag | Thermoplastische Kunststoffe, insbesondere thermoplastisches Polyurethan enthaltend Weichmacher |
DE102004012571A1 (de) | 2004-03-12 | 2005-09-29 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von Isocyanuratgruppen aufweisenden Polyisocyanaten und ihre Verwendung |
DE102004047921A1 (de) * | 2004-10-01 | 2006-04-06 | Bayer Materialscience Ag | Polyisocyanate mit sterisch anspruchsvollen Phenolen blockiert |
DE102005047562A1 (de) | 2005-10-04 | 2007-04-05 | Bayer Materialscience Ag | Zweitkomponenten-Systeme für die Herstellung flexibler Beschichtungen |
JP5268934B2 (ja) | 2006-12-04 | 2013-08-21 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | ポリイソシアネートを製造するための方法 |
CN101805304B (zh) | 2010-04-07 | 2012-05-23 | 烟台万华聚氨酯股份有限公司 | 一种通过微反应器制备脂肪族多异氰脲酸酯的方法 |
CN101786994B (zh) | 2010-04-07 | 2013-04-03 | 烟台万华聚氨酯股份有限公司 | 一种脂肪族多异氰脲酸酯的制备方法 |
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Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19630903A1 (de) * | 1996-08-01 | 1998-02-05 | Bayer Ag | Verfahren zur Farbstabilisierung von Isocyanaten mittels einer Kombination von speziellen Phosphorverbindungen mit 2,6-Di-tert.-butyl-4-methyl-phenol |
US6271377B1 (en) * | 1999-02-25 | 2001-08-07 | Ciba Specialty Chemicals Corporation | Hydroxy-substituted N-alkoxy hindered amines and compositions stabilized therewith |
DE10250768A1 (de) * | 2002-10-30 | 2004-05-13 | Basf Ag | Mischungen enthaltend phenolische Stabilisatoren |
US7122588B2 (en) * | 2003-03-07 | 2006-10-17 | Sri Sports Limited | Golf ball |
CN1806002A (zh) * | 2003-06-12 | 2006-07-19 | 巴斯福股份公司 | 包含异氰酸酯和高分子量的受阻酚型稳定剂的混合物 |
CN101061067A (zh) * | 2003-07-14 | 2007-10-24 | 罗迪亚公司 | 异氰酸酯的改善的颜色稳定性 |
CA2532294A1 (en) * | 2003-07-14 | 2005-09-29 | Rhodia, Inc. | Improved color stability of isocyanates |
CN1906241A (zh) * | 2004-01-14 | 2007-01-31 | 巴斯福股份公司 | 含有聚四氢呋喃和稳定剂的混合物 |
WO2008116895A1 (de) * | 2007-03-27 | 2008-10-02 | Basf Se | Härterzusammensetzungen |
WO2008116893A1 (de) * | 2007-03-27 | 2008-10-02 | Basf Se | Härterzusammensetzungen |
CN101641387A (zh) * | 2007-03-27 | 2010-02-03 | 巴斯夫欧洲公司 | 固化组合物 |
CN104024296A (zh) * | 2011-10-28 | 2014-09-03 | 巴斯夫欧洲公司 | 包含(环)脂族二异氰酸酯的聚异氰酸酯的颜色稳定的固化组合物 |
CN106588663A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-04-26 | 南雄志精细化工有限公司 | 一种受阻酚类抗氧剂及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
聚合型受阻酚抗氧剂的制备工艺研究;胡艳芳等;《青岛大学学报(工程技术版)》;20070915(第03期);第77-81页 * |
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