高固体涂料组合物制造技术

一种聚异氰酸酯混合物，包含表示为以下通式（Ｉ）的聚异氰酸酯［Ａ］：其中，Ｒ是具有２－５个碳原子的亚烷基，ｎ是１或２和ｍ是０或１；和衍生自一种或多种脂族或脂环族二异氰酸酯，基本上没有单体二异氰酸酯单体且数均分子量不高于７５０的聚异氰酸酯［Ｂ］。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有低粘度和优异的快速干燥特性和柔韧性的聚异氰酸酯混合物，和使用该混合物以提供具有优异的柔韧性和外观的涂膜的高固体涂料组合物。
技术介绍
聚氨酯涂料已知具有优异的柔韧性，耐化学性和抗锈蚀性。尤其，除了以上优点，使用衍生自脂族二异氰酸酯如六亚甲基二异氰酸酯(以下称作HDI)或脂环族二异氰酸酯如异佛尔酮二异氰酸酯(以下称作IPDI)的非泛黄聚异氰酸酯作为固化剂的聚氨酯涂料以其优异的耐侯性得到广泛使用。另外已知，称作低粘度聚异氰酸酯的赖氨酸三异氰酸酯(以下称作LTI)或其缩二脲型和二(2-异氰酸根合乙基)-2-异氰酸根合戊二酸酯(以下称作GTI)也用作聚氨酯涂料的固化剂(JP-A-53-135931，JP-A-54-110296，JP-A-2000-302745和JP-A-60-44561)。还已知一种将低粘度聚异氰酸酯的这些固化剂与衍生自二异氰酸酯如HDI和IPDI的一般用途的聚异氰酸酯结合使用的技术。WO96/17881公开了一种将LTI加入脂族或脂环族二异氰酸酯的三聚体中的技术，这样提高柔性聚氨酯树脂的抗刮力。但该专利技术并不涉及本专利技术的特定高固体低分子量多元醇在高固体涂料中的应用。WO96/17881还没有公开或提出本专利技术所规定的衍生自数均分子量不高于750的脂族或脂环族二异氰酸酯的聚异氰酸酯组分的作用，而且仅公开，由于低分子量和高浓度的异氰酸酯基团，使用LTI提供了良好的涂膜干燥特性。另一方面，4-异氰酸根合甲基-1，8-八亚甲基二异氰酸酯(是一种低粘度聚异氰酸酯)和衍生自二异氰酸酯如HDI的聚异氰酸酯的结合使用是已知的，但前者聚异氰酸酯的结构不同于在分子中具有酯键的本专利技术聚异氰酸酯(JP-A-57-198761和JP-A-9-216930)。前一专利技术的目的是提高可固化性和干燥特性，同时保持衍生自HDI和类似物的聚异氰酸酯的特性，而且公开，由于低分子量和高浓度的异氰酸酯基团，通过使用该低粘度聚异氰酸酯仅获得良好的涂膜干燥特性。后一专利技术的目的是通过结合使用低粘度聚异氰酸酯组合物和高粘度聚异氰酸酯组合物来降低粘度而不降低任何官能值。近年来，响应对减少挥发性有机化合物(VOC)的要求以保护全球环境，已经认真研究增加涂料的固体含量。高固体涂料与常用的低固体涂料(固体含量最高约50％重量)相比由于较高固体含量而一般难以处理。而且难以获得所需的性能如柔韧性，尤其是，涂膜的表面光滑性。还已知一种使用LTI的高固体涂料组合物。JP-A-11-5943和JP-A-11-189744描述了包含含烷氧基甲硅烷基的乙烯基聚合物多元醇和LTI的高固体涂料组合物，目的是提高涂膜的耐酸性和抗刮力，而JP-A-2000-109753描述了包含衍生自两种多元醇和二异氰酸酯的聚异氰酸酯的高固体涂料组合物以解决涂膜的适用期和硬度问题。但在任何这些技术中，不能得到具有低粘度和优异的快速干燥特性同时为高固体涂料的包含聚异氰酸酯组合物的涂料组合物及其具有优异的柔韧性和表面光滑性的涂膜。本专利技术的公开内容本专利技术的一个目的是提供一种能够形成具有优异的柔韧性，如耐冲击性，和表面光滑性的涂料膜的高固体涂料。本专利技术人进行认真研究，结果发现，上述目的可通过将在邻近酯键的位置上具有异氰酸酯基团的三异氰酸酯与一种衍生自二异氰酸酯的特定聚异氰酸酯结合使用而实现，因此完成了本专利技术。因此，本专利技术提供(1)一种聚异氰酸酯混合物，包含表示为以下通式(I)的聚异氰酸酯 其中，R是具有2-5个碳原子的亚烷基，n是1或2和m是0或1；和衍生自一种或多种脂族或脂环族二异氰酸酯，基本上没有二异氰酸酯单体且数均分子量不高于750的聚异氰酸酯。(2)描述于(1)的聚异氰酸酯混合物，其中聚异氰酸酯的数均分子量不高于700。(3)描述于(1)的聚异氰酸酯混合物，其中聚异氰酸酯的数均分子量不高于650。(4)描述于(1)的聚异氰酸酯混合物，其中聚异氰酸酯的数均分子量不高于600。(5)一种固化剂用于高固体涂料，由描述于任何一项所述(1)-(4)的聚异氰酸酯混合物组成。(6)一种高固体涂料组合物，包含满足所有以下条件的多元醇1.树脂的数均分子量500-50002.树脂的固体含量60-100％重量3.树脂的羟基值30-300mgKOH/g4.树脂的玻璃转变温度-20至100℃和描述于任何一项以上(1)-(4)的聚异氰酸酯混合物。(7)描述于以上(6)的涂料组合物，它用作施用到包含颜料的底涂层上的面涂层。(8)描述于以上(7)的涂料组合物，其中底涂层是由水基涂料得到的涂膜。(9)描述于以上(7)或(8)的涂料组合物，其中底涂层和面涂层同时固化。附图的简要描述附图说明图1给出了在实施例11的涂膜的表面上出现发泡物(火山口状突起或针孔)的状态。图2给出了在对比例7的涂膜的表面上出现发泡物(火山口状突起或针孔)的状态。图3给出了在对比例8的涂膜的表面上出现发泡物(火山口状突起或针孔)的状态。图4给出了在对比例9的涂膜的表面上出现发泡物(火山口状突起或针孔)的状态。用于实现本专利技术的最佳方式优选的脂族和脂环族二异氰酸酯(单体)是分别具有4-30个碳原子和8-30个碳原子的那些。这些化合物包括二异氰酸酯如四亚甲基-1，4-二异氰酸酯，五亚甲基-1，5-二异氰酸酯，六亚甲基二异氰酸酯，2，2，4-三甲基六亚甲基-1，6-二异氰酸酯，赖氨酸二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯，1，3-二(异氰酸根合甲基)-环己烷和4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯。尤其，六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)因为良好的耐侯性和工业易得性而优选。它们可单独或结合使用。HDI优选用作基本组分以提供较低的粘度和向聚氨酯提供柔韧性。聚异氰酸酯由上述二异氰酸酯单体得到。聚异氰酸酯包含，例如，一个或多个缩二脲键，脲键，异氰尿酸酯键，脲二酮键，氨基甲酸乙酯键，脲基甲酸酯键，亚氨基噁二嗪二酮键和噁二嗪三酮键。具有缩二脲键的聚异氰酸酯可通过将二异氰酸酯单体与缩二脲形成剂如水，叔醇，胺和脲按照缩二脲形成剂/异氰酸酯单体的异氰酸酯基团的摩尔比约1/2-约1/100进行反应，随后去除未反应的二异氰酸酯单体而得到。典型实例例如描述于JP-A-53-106797，JP-A-55-11452和JP-A-59-95259。具有异氰尿酸酯键的聚异氰酸酯可例如，通过催化异氰尿酸酯反应而得到。如果转化率比率(所形成的聚异氰酸酯的质量/加料的二异氰酸酯单体的质量)达到5-80％质量，优选5-25％质量，停止该反应，随后去除未反应的二异氰酸酯。未反应的二异氰酸酯在如此得到的聚异氰酸酯中的浓度变得不超过1％质量，优选不超过0.5％质量。在以下提及的去除未反应的二异氰酸酯的操作中，未反应的二异氰酸酯在所得聚异氰酸酯中的浓度也是相同的。单异氰尿酸酯(HDI的三聚体)在如此得到的聚异氰酸酯中的浓度优选不低于60％质量，这样可得到不高于750的数均分子量。在异氰尿酸酯形成反应中，可结合使用1-6价，优选1-2价，更优选单价醇。优选使用单价醇以得到具有低粘度的理想的聚异氰酸酯，这样可得到不高于600的数均分子量。通过使用醇作为除二异氰酸酯之外的辅助原料由异氰尿酸酯形成反应得到的聚异氰酸酯称作氨基甲酸乙酯改性的异氰尿酸酯型聚异氰酸酯。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚异氰酸酯混合物，包含表示为以下通式（Ⅰ）的聚异氰酸酯［Ａ］： （＊Ｈ↓［２］）↓［ｎ］－（ＣＯＯ）↓［ｍ］－Ｒ－ＮＣＯ （Ⅰ） 其中，Ｒ是具有２－５个碳原子的亚烷基，ｎ是１或２和ｍ是０或１； 和衍生自一种或多种脂族或脂环族二异氰酸酯，基本上没有单体二异氰酸酯单体且数均分子量不高于７５０的聚异氰酸酯［Ｂ］。

【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：朝比奈芳幸，上柳薰，片川洋德，
申请(专利权)人：旭化成株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]