氨基脲衍生物及含其的涂料组合物制造技术

＊＊＊ （１） 公开了一种式（１）所示的氨基脲和其封端体，［其中Ｒ↑［１］代表无异氰酸酯端基的多异氰酸酯残基或无异氰酸酯端基的三异氰酸酯残基；Ｒ↑［２］代表亚烷基，亚环烷基，或亚芳基；每个Ｒ↑［３］独立地代表氢原子或烷基；ｎ是０或１；和每个１和ｍ独立地为０或一正整数，条件是１和ｍ满足３≤（１＋ｍ）≤２０］也公开（δ）一种组合物，包括（α）至少一种选自氨基脲衍生物和其封端体的组分和（β）至少一种选自含亲水基团的化合物和其封端体。公开了一种涂料组合物，包括（γ）多羰基化合物和作为固化剂的组分（α）或组合物（δ）。本发明专利技术的涂料组合物不仅有优异的常温固化能力和贮存稳定性，而且也能在比较低的温度下形成有优异性能如优异的耐水性、耐污性、硬度等的涂层。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种氨基脲衍生物和一种含该衍生物和多羰基化合物的涂料组合物。具体地说，本专利技术涉及氨基脲衍生物或其封端体，该氨基脲衍生物是通过1分子中有3-20个异氰酸酯基的多异氰酸酯与肼或肼衍生物或肼或其衍生物的非封端和封端体的混合物反应获得的。本专利技术也涉及一种涂料组合物，包括至少一种选自上述氨基脲衍生物和其封端体的作为固化剂的组分和多羰基化合物。此外，本专利技术涉及一种组合物，包括至少一种选自上述氨基脲衍生物和其封端体的作为固化剂的组分和至少一种选自含亲水基化合物和其封端体的组分(该组合物在下面常称为“氨基脲组合物”)和进一步涉及一种涂料组合物，包括该氨基脲组合物和多羰基化合物。本专利技术的涂料组合物不仅仅有优异的冷固化性和贮存稳定性，而且也能形成有优异性能的涂层，如优异的耐水性、耐污性、硬度、韧性、耐气候性、颜料的分散性特性、保光泽性、粘性、防锈性、水不渗透性、耐热性和耐化学品性，它特别有极优异的耐水性、耐污性和硬度。因此，本专利技术的涂料优选用作油漆、建筑材料用底涂料或装饰涂料、粘合剂、压敏粘合剂、纸张加工剂或编织布用整理剂。近年来，在涂料领域，水性乳液在从有机溶剂型涂料到水性溶剂型涂料转变中用作替代材料而受到注目。但与由有机溶剂型涂料形成的涂层相比，由常规的水性乳液形成的涂层在诸多性能方面是不能令人满意的，如耐水性、耐污性和硬度。在尝试改进由水性乳液涂料形成的涂层的上述性能时，通常做法是将官能基引入到水性乳液型涂料中以形成由交联聚合物形成涂层(下面常称为“交联型涂层”)。关于能形成交联涂层的水乳化液型涂料，从易于涂布操作等考虑，希望这类涂料是常温固化一元型(cold-curing，one-packtype)涂料，以使得包括聚合物和其固化剂(二者分散在含水介质)的涂料在涂布后甚至无须加热即可随着水性介质的蒸发而形成固化膜。在近年来，作为满足上述要求的涂料，通过羰基和肼基之间脱水-缩合反应获得的腙交联型水性乳液已引起了注意。例如，在日本国特公昭46-20053，日本国特开昭57-3850，日本国特开昭57-3857，日本国特开昭58-96643和日本国特开平4-249587中，提出了在含羰基共聚物的水分散体中加入二羧酸二酰肼作为固化剂，以获得不仅有良好常温固化性和贮存稳定性，而且也有优异硬度和耐污性的涂料组合物。但关于该提议，用作固化剂的上述二羧酸二酰肼在含其的涂料组合物贮存期间会水解，因而该涂料组合物的交联能力(即固化能力)会不断降低，因而该涂料组合物形成有良好硬度、耐污性、耐溶剂性的交联涂层的能力也随时间降低。另外，该提议的问题在于因为使用的二羧酸二酰肼如己二酸二酰肼与含羰基共聚物相溶性差且使用了亲水性高的化合物，所以获得的交联涂层不可避免地有极差的耐水性。从上述可看出，含常规固化剂和多羰基化合物的以前的水性涂料组合物的固化性能随时间而下降，因而当这类涂料涂到基材表面时，该组合物未能呈现出令人满意的固化能力。此外，因为常规涂料组合物使用与多羰基化合物相溶性差的二羧酸二酰肼作为固化剂，所以常规的涂料组合物的问题在于由其形成的交联涂层有极低的耐水性。因此，希望开发一种水性涂料组合物，它不仅有优异的常温固化能力和贮存稳定性，而且能形成有优异性能的特别是耐水性、耐污性和优异硬度的涂层。本专利技术人为解决先有技术中存在的上述问题，进行了广泛深入的研究，发现(α)至少一种选自氨基脲衍生物和其封端体的组分，它们可通过有3-20个异氰酸酯基(下文称为“NCO基”)的多异氰酸酯与肼或其衍生物或肼或肼的衍生物的非封端或封端体混合物反应来制得，和(δ)氨基脲组合物，包括至少一种选自氨基脲衍生物和其封端体的组分和至少一种选自含亲水基化合物和其封端体的组分，(α)和(δ)皆表现出与多羰基化合物的高度相溶性。此外，本专利技术人也出乎意料地发现当(α)至少一种选自氨基脲衍生物和其封端体的组分或(δ)氨基脲组合物，包括至少一种选自氨基脲衍生物和其封端体的组分和至少一种选自含亲水基的化合物和其封端体的组分，作为固化剂与多羰基化合物混合以制备水性涂料组合物时，该水性涂料组合物不仅有优异的常温固化能力和贮存稳定性，而且也能在比较低的温度(环境温度)下形成有极高交联度和各种优异性能的涂层，包括优异的硬度、韧性、耐水性和耐污性，该涂层与由常规有机溶剂型涂料形成的涂层相当，特别在耐水性方面。基于上述发现，完成了本专利技术。因此，本专利技术的一个目的是提供一种新型化合物，它呈现出与多羰基化合物极高的相溶性且作为多羰基用固化剂极有用。本专利技术的另一个目的是提供一种涂料组合物，包括上述新型化合物和多羰基化合物，该涂料组合物不仅有优异的常温固化能力和贮存稳定性，而且也能在比较低的温度下形成有优异性能的涂层，如优异的耐水性、耐污性、硬度、韧性、耐气候性、颜料的分散特性、保光泽性、密合性、防锈性、不渗水性、耐热性和耐化学品性(例如耐溶剂性)，特别是在耐水性、耐污性、硬度和韧性方面特别优异。结合附图从下面详细的说明和权利要求书，本专利技术的上述和其它目的、特征和优点将更清楚。在附图中附图说明图1是实施例1中获得的氨基脲组合物的红外吸收光谱图；图2是实施例2中获得的氨基脲组合物的红外吸收光谱图；图3是实施例3中获得的含亲水基化合物的红外吸收光谱图；图4是实施例3中获得的氨基脲衍生物的红外吸收光谱图；图5是实施例4中获得的氨基脲衍生物的红外吸收光谱图；图6是实施例5中获得的氨基脲衍生物的红外吸收光谱图；图7是实施例6中获得的氨基脲衍生物的红外吸收光谱图8是实施例7中获得的氨基脲衍生物的红外吸收光谱图；图9是实施例8中获得的氨基脲衍生物的红外吸收光谱图；和图10是比较例3中获得的含氨基脲基低聚氨酯的红外吸收光谱图。在本专利技术的第一个方面中，提供一种式(1)所示的氨基脲衍生物或其封端体 其中所述的式(1)代表的氨基脲衍生物的封端体有至少一个衍生自式(1)端基H2NR3N-的封端基，所述的封端基用式R9R8C＝NR3N-表示(其中R8和R9的每一个独立地代表氢原子，直链或支链C1-C20烷基，C5-C20环烷基，或未取代或被C1-C18烷基或C1-C8烷氧基取代的C6-C10芳基，所述的R8和R9也可根据情况一起形成一个环结构)。在本专利技术第二个方面中，提供一种组合物，包括(α)至少一种选自上述的氨基脲衍生物和其封端体的组分和(β)至少一种选自式(7)所示的含亲水基化合物和其封端体的组分 其中R4代表无异氰酸酯基的衍生自至少一种选自下列二异氰酸酯的3到20链节低聚物的多异氰酸酯残基二异氰酸直链或支链C2-C20亚烷酯，未取代未被C1-C18烷基、C1-C8烷氧基或C1-C6亚烷基取代的二异氰酸C5-C20亚环烷酯，未取代或被C1-C18烷基或C1-C8烷氧基取代的二异氰酸C6-C20亚芳酯，和未取代或被C1-C18烷基或C1-C8烷氧基取代的二异氰酸C8-C20亚芳烷酯，或R4代表一个衍生自所述二异氰酸酯的无异氰酸酯端基的二异氰酸酯残基，或R4代表一个衍生自被C1-C8异氰酸根合烷基取代的无异氰酸酯端基的二异氰酸C2-C20亚烷酯的三异氰酸酯残基；R5代表直链或支链C2-C20亚烷基，C5-C20亚环烷基，或未取代或被C1-C18烷基或C1-C8烷氧基取代的C6-C10亚芳基；每本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种式（１）所示的氨基脲衍生物或其封端体： ＊＊＊ （１） ［其中Ｒ↑［１］代表无异氰酸酯端基的衍生自至少一种选自下列二异氰酸酯的３到２０链节低聚物的多异氰酸酯残基。二异氰酸直链或支链Ｃ↓［２］－Ｃ↓［２０］亚烷酯，未取代或被Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１８］烷基、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［８］烷氧基或Ｃ↓［１］－Ｃ↓［６］亚烷基取代的二异氰酸Ｃ↓［５］－Ｃ↓［２０］亚环烷酯，未取代或被Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１８］烷基或Ｃ↓［１］－Ｃ↓［８］烷氧基取代的二异氰酸Ｃ↓［６］－Ｃ↓［２０］亚芳酯，和未取代或被Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１８］烷基或Ｃ↓［１］－Ｃ↓［８］烷氧基取代的二异氰酸Ｃ↓［８］－Ｃ↓［２０］亚芳烷酯，或Ｒ↑［１］代表一个衍生自被Ｃ↓［１］－Ｃ↓［８］异氰酸根合烷基取代的无异氰酸酯端基的二异氰酸Ｃ↓［２］－Ｃ↓［２０］亚烷酯的三异氰酸酯残基； Ｒ↑［２］代表直链或支链Ｃ↓［２］－Ｃ↓［２０］亚烷基，Ｃ↓［５］－Ｃ↓［２０］亚环烷基，或未取代或被Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１８］烷基或Ｃ↓［１］－Ｃ↓［８］烷氧基取代的Ｃ↓［６］－Ｃ↓［１０］亚芳基； 每个Ｒ↑［３］独立地代表氢原子或Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷基； ｎ是０或１；和 每个ｌ和ｍ独立地为０或一正整数，条件是ｌ和ｍ满足３≤（ｌ＋ｍ）≤２０］ 其中所述的式（１）代表的氨基脲衍生物的封端体有至少一个衍生自式（１）端基Ｈ↓［２］ＮＲ↑［３］Ｎ－的封端基，所述的封端基用式Ｒ↑［９］Ｒ↑［８］Ｃ＝ＮＲ↑［３］Ｎ－表示（其中Ｒ↑［８］和Ｒ↑［９］的每一个独立地代表氢原子，直链或支链Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷基，Ｃ↓［５］－Ｃ↓［２０］环烷基，或未取代或被Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１８］烷基或Ｃ↓［１］－Ｃ↓［８］烷氧基取代的Ｃ↓［６］－Ｃ↓［１０］芳基，所述的Ｒ↑［８］和Ｒ↑［９］也可根据情＊一起形成一个环结构）。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：中林亮，村上哲也，
申请(专利权)人：旭化成株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]