用于聚氨酯涂料化合物的催化剂制造技术

本发明专利技术涉及用于固化溶剂基或无溶剂的涂料化合物的新的催化剂，所述涂料组合物为例如双组分聚氨酯油漆或双组分聚氨酯粘合剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用于聚氨酯涂料化合物的催化剂 本专利技术涉及用于固化含溶剂或无溶剂的涂料组合物的新的催化剂，所述涂料组合 物为例如2-组分聚氨酯涂料材料或2-组分聚氨酯粘合剂。 为了加速用于聚氨酯涂料材料的涂料组合物的固化，可以向其中加入多种金属化 合物（尤其是重金属化合物）作为用于异氰酸酯基团和多元醇基团反应的催化剂。当使用 低粘度/低分子量的组分时，这是特别必要的，从而实现固化中的实际进展。但由于毒性和 /或职业健康和卫生的原因，需要寻求这些化合物的替代品。从毒理学的角度来看，特别重 要的是有机锡化合物，特别是二烷基锡化合物，更特别是二月桂酸二丁基锡OBTL)。W0 2011/061314记载了使用涂料组合物涂覆基底的方法，包括：-在第一步中，将至少一种涂料组合物以所需厚度施用至基底，所述涂料组合物包 含： -(A)至少一种可通过使至少一种单体异氰酸酯反应而获得的多异氰酸酯， -(B)至少一种化合物，其具有至少两个异氰酸酯反应性基团，数均分子量Mn至少 为 1000g/mol，且 0H值为 40 至 350mgKOH/g， -(C)至少一种咪唑鑰盐，-⑶任选地至少一种溶剂，-(E)任选地至少一种不同于（C)的氨基甲酸酯化催化剂，和-(F)任选地其他常规的施用组分和/或添加剂，所述咪唑鑰盐（C)具有如下结构 其中R1和R3彼此独立地为具有1至20个碳原子的有机基团，R2、R4和R5彼此独立地为氢原子或具有至多20个碳原子的有机基团，且iT为阴离 子，-任选地通过至少部分除去挥发性组分而将施用至基底的涂料组合物进行干燥， 然后-将施用至基底的涂料组合物进行固化。 可用的阴离子f为第20页第28行至第25页第25行指定的那些。因此，它们可 为与第24页第23至28行相一致的羧酸根阴离子，所述羧酸根阴离子为脂族或芳族羧酸的 阴离子，优选为脂族羧酸的阴离子。芳族羧酸给出的实例为苯甲酸、水杨酸和烟酸，但这些 都没有明确的实例给予支持。权利要求8指定了明确和排他性的脂族羧酸根阴离子的实 例。参考W0 2007/090755,在第20页第32行，在第20页第36行至第24页第37行，涉及 了其他阴离子。其中也没有提及芳族羧酸根。 带有脂族羧酸根的咪唑鑰盐的优势在于它们可替代有机金属催化剂，并且与有机 金属催化剂相比可提高固化占处理时间的比例。 带有脂族羧酸根的咪唑鑰盐的不利之处在于（如W0 2007/090755的第40页的表 3和4所示），在十分之七的实例中，将含市售常用的聚丙烯酸酯多元醇Joncryl? 507 (购 自BASFSE，Ludwigshafen)的多异氰酸酯在60°C固化30分钟并在室温下固化24小时的 摆撞硬度低于在40°C下固化30分钟并在室温下固化24小时的摆撞硬度。通常，在较高温 度的情况下，在相同的固化时间后也可获得较高的摆撞硬度。使用者必须能够依靠这种预 期的固化和干燥特性。 相对于W0 2007/090755中给出的实例，还有利的是更快速的硬度形成。 W0 2008/076302记载了可辐射-固化的涂料组合物，其含有由异氰酸酯与醇反 应得到的聚氨酯丙烯酸酯低聚物。在所提及的大量催化剂中，列出了咪唑鑰盐例如1-丁 基-3-甲基咪唑鑰乙酸盐。在实例中明确使用的为二月桂酸二丁基锡。但未记载有毒路易 斯酸如二月桂酸二丁基锡的具体替代物，以及异氰酸酯和多元醇的优选固化特性的实现。 此外，仅记载了聚氨酯预聚物的制备，但没有记载聚氨酯涂料材料的固化。W0 2008/133668 公开的内容与之类似，其同样记载了由多异氰酸酯与聚亚烷基二醇得到的Mn为300至5000 的聚氨酯预聚物。 W0 2007/090755和W0 2009/010502记载了例如使用离子液体如乙基甲基咪唑鑰 乙基硫酸盐形成的具有抗静电性的聚氨酯。所述离子液体乙基甲基咪唑鑰乙基硫酸盐在此 处仅起到抗静电剂的作用，从而增加聚合物的导电性。存在功能上和实质上不同的常规催 化剂列表用于使多异氰酸酯与多元醇反应以生成聚氨酯。尽管当形成聚氨酯时存在乙基甲 基咪唑鑰乙基硫酸盐，但是没有表明任何可能的在制备聚氨酯中的催化效果，并且更特别 地没有涉及涂料材料或涂膜性能。 W0 2003/093246记载了包含铵或鱗阳离子和一个五元氮杂芳族阴离子的离子液 体作为异氰酸酯低聚的溶剂和催化剂。在该反应中，单体异氰酸酯与其自身发生环化反应 以生成其低聚物、二聚物（脲二酮）和三聚物（异氰脲酸酯、亚氨基噁二嗪二酮）。 没有记载用作离子液体组分的氮杂芳族阳离子。类似地，EP1389221记载了三唑 酯基（triazolate)结构用于异氰酸酯基团和其他异氰酸酯基团反应的用途。W0 2006/084880记载了二异氰酸酯的至少部分低聚反应，从而制备包含异氰脲酸 酯基团、缩二脲基团或脲基甲酸酯基团的多异氰酸酯，所述反应在至少一种低聚反应催化 剂存在下进行，所述催化剂为离子液体，其中列出了咪唑鑰阳离子。但是未记载作为氨基甲 酸酯化催化剂的适用性，以及在涂料材料应用中进行多异氰酸酯和多元醇的固化操作中的 益处，或作为涂料材料的应用本身。W0 2007/062953要求保护通过使含羟基酮树脂、酮/醛树脂、脲/醛树脂或其氢化 衍生物和至少一种二异氰酸酯或多异氰酸酯和至少一种离子液体反应，之后使树脂与水结 合而得到的含水树脂分散体，所述离子液体具有对异氰酸基团呈反应性的官能团以及另外 的官能团。 可以纳入的离子液体用作乳化剂并且起到官能化的作用，并且也用于将有机树脂 转化为稳定的含水溶液、稀释液和分散体。 公开了与其在功能上不相关且不同的常规催化剂用于使上述组分反应。 其中未提及离子液体的任何可能的催化效果、未提及有毒催化剂例如DBTL的任 何替代物、或在具有良好固化性能和良好涂膜性能的含溶剂的2-组分聚氨酯涂料材料中 任何可能的用途。W0 2008/006422记载了离子液体和离子液体中的金属盐作为塑料的抗静电剂的 用途。 为了在离子液体存在下通过使多元醇与多异氰酸酯反应而制备聚氨酯，记载了常 规氨基甲酸酯化催化剂三亚乙基二胺。 没有提及离子液体在氨基甲酸酯化反应中的任何可能的催化效果，或与制备或用 于涂料材料有关的益处。W0 2009/016322记载了在卡宾代替有毒有机金属催化剂作为催化剂的存在下，由 异氰酸酯和羟基化合物制备聚氨酯的方法。 催化活性物质明确地为可单独使用或原位使用的咪唑鑰环的C2碳上的卡宾。 没有记载咪唑鑰盐作为催化剂用于氨基甲酸酯化反应、使多异氰酸酯和多元醇反 应以生成涂料材料和任选地与固化形成涂料材料有关的益处的用途。 Buchmeiser等，Eur. J. Inorg. Chem. 2009,1970-1976记载了C02和儀与N-杂环卡 宾的加合物、铝与N-杂环卡宾的加合物和锌与N-杂环卡宾的加合物作为聚氨酯合成中的 (潜在）催化剂的用途。这些催化剂需要单独的合成步骤并且需要在手套箱中在氮气下处 理，花费成本高且不便利，并且难以用于实际应用。此外，这些催化剂需要高温，这使得室温 固化不可能实现。Buchmeiser等，ChemEur.J. 2009,15, 3103-3109 记载了与N-杂环咪挫鐵卡宾的 有机锡（II)加合物作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用涂料组合物涂覆基底的方法，包括：‑在第一步中，将至少一种涂料组合物以所需厚度施用于基底，该涂料组合物包含：‑(A)至少一种可通过使至少一种单体异氰酸酯反应而获得的多异氰酸酯，‑(B)至少一种粘合剂，其具有至少两个异氰酸酯反应性基团，数均分子量Mn至少为1000g/mol，且OH值为40至350mg KOH/g，‑(C)至少一种咪唑鎓盐，‑(D)任选地至少一种溶剂，‑(E)任选地至少一种不同于(C)的氨基甲酸酯化催化剂，和‑(F)任选地其他常规的施用组分和/或添加剂，所述咪唑鎓盐(C)具有下列的式I其中R1和R3彼此独立地为具有1至20个碳原子的有机基团，R2、R4和R5彼此独立地为氢原子或具有至多20个碳原子的有机基团，且A‑为芳族或杂芳族羧酸的阴离子，‑任选地通过至少部分除去挥发性组分将施用至基底的涂料组合物进行干燥，然后‑将施用至基底的涂料组合物进行固化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·舍费尔，A·艾希费尔德，B·加斯帕，T·帕恩，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE