一种含一个或多个嚕娑夯返哪┒朔舛说囊烨杷狨ピぞ畚铮涮卣髟谟冢核鲆烨杷狨ピぞ畚锊捎醚苌悦糠肿泳哂兄辽僖桓龌钇们庠拥姆舛思粒ǎ茫┑牡ピ觯危茫戏舛说囊烨杷狨ピぞ畚锏闹辽僖桓鲆烨杷狨セ舛说玫剑⑶揖哂胁坏陀冢担啊娴娜砘悖凰觯危茫希舛说囊烨杷狨ピぞ畚锇ㄑ苌砸韵峦ㄊ剑ǎ保┍硎镜膰ｆ二嗪三酮化合物（Ａ）的单元和衍生自通式（２）：Ｈ－Ａ－Ｒ＃－［Ａ］－Ａ－Ｈ表示的活泼氢化合物（Ｂ）的单元；在式（１）中，Ｒ＃－［１］表示选自Ｃ＃－［２－２０］脂族烃基，含芳基的脂族烃基和脂环族烃基中的一种基团，并且ｎ为１或更大的整数，在式（２）中，Ｒ＃－［２］表示直链、支链或环状的Ｃ＃－［２－１２］亚烷基，并且Ａ表示氧原子、硫原子、Ｎ－Ｒ’基团（Ｒ’为氢原子、烷基、芳基或芳烷基）或ＣＯＯ基团。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及优选用作表面涂料、特别是粉末涂料的末端封端的异氰酸酯预聚物，一种包括所述末端封端的异氰酸酯预聚物的组合物以及制备所述末端封端的异氰酸酯预聚物的方法。更具体地说，本专利技术涉及新型的含噁二嗪环的末端封端的异氰酸酯预聚物、用作表面涂料的组合物以及制备所述预聚物的方法。
技术介绍
已知为了使聚异氰酸酯的异氰酸酯基团在反应开始前保持惰性状态，使所述异氰酸酯基团预先与活泼氢化合物反应而制得的封端的聚异氰酸酯。这种常规的技术在如“Progress in Organic Coating”36(1999)，148-172页等中有综述。上述封端的聚异氰酸酯已被广泛地将用作粉末涂料的固化剂。因为从这种粉末涂料中释放的VOC(挥发性有机化合物)的量较少，所以近年来全世界都广泛使用粉末涂料做为低环境负荷的涂料，以代替常规的溶剂型涂料。但是，常规的封端聚异氰酸酯使用如ε-己内酰胺的VOC作为封端剂，并且所述封端剂在反应过程中分解，释放出VOC直接或间接地进入环境中，因此需要进一步减少VOC的使用。此外，还存在的一个问题是如ε-己内酰胺的封端剂在固化阶段挥发将引起固化烘箱内部出现树脂状污点，从而导致所得涂膜变黄。为了解决上述问题，在例如日本专利特许公报号29705/1985、日本专利公开特许公报号70761/1976、日本专利公开特许公报号64676/1982、日本专利公开特许公报号16090/1989、日本专利公开特许公报号188737/1997中已经有许多脲二酮类固化剂(内封闭的异氰酸酯)的报导。然而，为了形成好的涂膜，所述脲二酮固化剂需要比常规封端聚异氰酸酯高的固化温度(例如在日本专利公开特许公报号46055/1988、日本专利公开特许公报号279450/1999中的报导)，这样能量消耗变大，因此不能将其称为低环境负荷的。虽然已经研究出各种解决这类问题的方法，但是仍然存在许多实际的问题。另一方面，也已知含噁二嗪三酮环结构的二异氰酸酯、高分子量或低分子量的二元醇和用封端材料制备的低聚物。但是，在常规反应条件下(使用如二月桂酸二丁基锡的反应催化剂，参见日本专利公开特许公报号193327/1988、日本专利公开特许公报号206820/1985、日本专利公开特许公报号115615/1985和日本专利公开特许公报号9773/1982)，噁二嗪三酮环的开环反应可部分地或完全地进行，并且无论在哪一种情况下，都形成了三维交联的聚氨酯低聚物。在这种情况下，所得的化合物没有熔点，并且其熔融粘度极高，因此除非用溶剂将这种化合物稀释，否则不能使用。上述低聚物也可在含溶剂(例如四氢呋喃、乙酸溶纤剂或聚丙二醇)的稀释状态下使用，而不需将溶剂分离。因此，这种在本说明书中描述的含噁二嗪三酮环，并且具有熔点的异氰酸酯预聚物是一种新的物质，而且迄今也不没有关于将该物质用作表面涂料的固化剂的例子、没有提及将其用作粉末涂料的固化剂。已知噁二嗪三酮环在室温和催化剂存在下易于与含羟基的化合物反应(参见日本专利公开特许公报号87600/1998)。也已知所述开环反应在不低于120℃的温度下进行(参见日本专利特许公报号35314/1970、日本专利公开特许公报号96658/1983和日本专利公开特许公报号193327/1988)。因此，根据常规的技术，难于将固化温度控制在窄的温度区间内，使得在熔融捏合温度下(100-140℃)，噁二嗪三酮环保持不反应，而在固化温度下(160-200℃)，则促进了噁二嗪三酮环的开环反应。本专利技术的目的是提供一种新型的封端异氰酸酯预聚物和提供制备所述预聚物的方法，该预聚物可显著降低固化阶段出现的挥发性组分，具有优异的薄膜性能，显示出优异的能量效率并且可很好地用作表面涂料。本专利技术的另一个目的是提供使用所述封端异氰酸酯预聚物的表面涂料(如粉末涂料)和提供制备所述表面涂料的方法，其中所述表面涂料在固化阶段不产生挥发性组分，具有优异的薄膜性能并且显示出优异的能量效率。本专利技术公开本专利技术人注意到噁二嗪三酮结构与活泼氢化合物如多元醇的反应与封端聚异氰酸酯的情况类似，仅释放出少量非VOC的二氧化碳，本专利技术人进行了认真研究以实现上述目的。结果，本专利技术人发现具有特定结构的新型封端异氰酸酯预聚物与常规的封端聚异氰酸酯相比，可显著地减少释放出的VOC的量，并且具有优异的薄膜性能。基于该发现完成了本专利技术。本专利技术的含噁二嗪环的末端封端的异氰酸酯预聚物为一种在其末端上具有NCO基团，并且包括衍生自下式(1)表示的噁二嗪三酮化合物(A)的单元和衍生自下式(2)表示的活泼氢化合物(B)的单元的预聚物，所述NCO-封端的异氰酸酯预聚物的至少一个异氰酸酯基团用衍生自在一个分子中具有至少一个活泼氢的封端剂(C)的单元封端，所述末端封端的异氰酸酯预聚物具有不低于50℃的软化点， 其中R1选自2至20个碳原子的脂族烃基，含芳基的脂族烃基和脂环族烃基，并且n为1或更大的整数，H-A-R2-A-H (2)其中R2为直链、支链或环状的2至12个碳原子的亚烷基，并且A为氧原子、硫原子、N-R’基团(R’为氢原子、烷基、芳基或芳烷基)和COO基团中的任何一种。本专利技术的含噁二嗪环的末端封端的异氰酸酯预聚物为通过末端上具有NCO基团的NCO-封端的异氰酸酯预聚物与在一个分子中具有至少一个活泼氢的封端剂(C)反应获得的预聚物，所述NCO-封端的异氰酸酯预聚物可通过下式(1)表示的噁二嗪三酮化合物(A)和下式(2)表示的活泼氢化合物(B)反应获得，其中所述NCO-封端的异氰酸酯预聚物的至少一个异氰酸酯基团用封端剂(C)封端，所述末端封端的异氰酸酯预聚物具有不低于50℃的软化点， 其中R1选自2至20个碳原子的脂族烃基，含芳基的脂族烃基和脂环族烃基，并且n为1或更大的整数，H-A-R2-A-H(2)其中R2为直链、支链或环状的2至12个碳原子的亚烷基，并且A为氧原子、硫原子、N-R’基团(R’为氢原子、烷基、芳基或芳烷基)和COO基团中的任何一种。具有活泼氢的封端剂(C)优选为至少一种选自肟、酰胺、二酰亚胺、活性亚甲基化合物、胺、吡咯、醇、酚和硫醇的化合物。末端封端的异氰酸酯预聚物可在其分子中部分包括至少一种选自脲二酮结构、异氰脲酸酯结构、碳二亚胺结构、缩二脲结构、脲结构、尿烷结构、脲基甲酸酯结构和urethonimine结构的骨架。用于本专利技术的表面涂料的固化剂包括上述末端封端的异氰酸酯预聚物。用于本专利技术的粉末涂料的固化剂包括上述末端封端的异氰酸酯预聚物。用于本专利技术的表面涂料的组合物包括上述末端封端的异氰酸酯预聚物和在分子中具有至少两个羟基的聚合物。用于本专利技术的粉末涂料的组合物包括上述末端封端的异氰酸酯预聚物和在分子中具有至少两个羟基的聚合物。含羟基的聚合物优选为至少一种选自丙烯酸型多元醇、聚酯型多元醇、聚醚型多元醇、聚氨酯型多元醇、环氧型多元醇和聚碳酸酯型多元醇的多元醇。用于表面涂料的组合物优选包括用作固化催化剂的至少一种选自金属化合物、有机碱的盐和咪唑的化合物。用于粉末涂料的组合物优选包括用作固化催化剂的至少一种选自金属化合物、有机碱的盐和咪唑的化合物。用于制备本专利技术的末端封端的异氰酸酯预聚物的方法包括在基本不含催化剂下，使末端上具有NCO基团的NCO-封端的异氰酸酯预聚物本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含＊二嗪环的末端封端的异氰酸酯预聚物，所述预聚物在其末端上具有ＮＣＯ基团，并且包括衍生自下式（１）表示的＊二嗪三酮化合物（Ａ）的单元和衍生自下式（２）表示的活泼氢化合物（Ｂ）的单元，所述ＮＣＯ－封端的异氰酸酯预聚物的至少一个异氰酸酯基团用衍生自在一个分子中具有至少一个活泼氢的封端剂（Ｃ）的单元封端，所述末端封端的异氰酸酯预聚物具有不低于５０℃的软化点，＊＊＊ （１）其中Ｒ↓［１］选自２至２０个碳原子的脂族烃基，含芳基的脂族烃基和脂环族烃基，并且ｎ为１或更大的整数， Ｈ－Ａ－Ｒ↓［２］－Ａ－Ｈ （２）其中Ｒ↓［２］为直链、支链或环状的２至１２个碳原子的亚烷基，并且Ａ为氧原子、硫原子、Ｎ－Ｒ’基团（Ｒ’为氢原子、烷基、芳基或芳烷基）和ＣＯＯ基团中的任何一种。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：鍬塚敏昭，尾形英昭，下田学，长谷山龙二，女鹿泉，
申请(专利权)人：三井化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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