本发明专利技术涉及一种多异氰酸酯混合物，该多异氰酸酯混合物具有以下特征：ｉ）单体二异氰酸酯的含量小于３重量％；ｉｉ）以氨基甲酸酯基和脲基甲酸酯基的总当量为基准计，氨基甲酸酯基的含量大于５０当量％；ｉｉｉ）硅氧烷基团（以ＳｉＯ计算，分子量４４）的含量为０．００２－５０重量％，上述百分含量都是基于多异氰酸酯混合物的固体含量，其中硅氧烷基团是通过使ａ）与ｂ）反应形成氨基甲酸酯基而引入的：ａ）来自由具有至少一个脂环基的单体二异氰酸酯制备的含异氰脲酸酯基的多异氰酸酯加合物的异氰酸酯基，ｂ）含有一个或多个直接与碳原子相连的羟基和一个或多个硅氧烷基的化合物。本发明专利技术还涉及任选地以封端形式的该多异氰酸酯混合物作为异氰酸酯组分在单组分或双组分涂料组合物中的应用。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低表面能多异氰酸酯及其在单组分或双组分涂料组合物中的应用专利技术背景专利
本专利技术涉及通过使某种多异氰酸酯加合物与含羟基和硅氧烷基的化合物 反应制备的含氨基甲酸酯基和硅氧垸基的低表面能多异氰酸酯，以及该多异氰 酸酯在单组分和双组分涂料组合物中的应用。相关技术说明含有以下组分的聚氨酯涂料组合物是众所周知的封端或未封端形式的多 异氰酸酯组分；异氰酸酯-活性组分，通常是高分子量多元醇。尽管由这些组合物制备的涂料具有许多有价值的性质，但是特别需要改进 的一种性质是表面性质。配制能够获得与含有表面缺陷(縮孔等)的涂层相反具 有平滑表面的涂层的涂料组合物是困难的。据信这些困难与双组分涂料组合物的高表面张力有关。由高表面张力引起 的另一个问题是难以清洗涂层。无论这类涂层可能应用何种领域，它们非常有 可能遭受污染、涂鸦等。美国专利5,541,281 、 5,574， 122、 5,576,41 1 、5,646,227、 5,691 ，439和5,747,629 中揭示了为了降低多异氰酸酯的表面张力和得到的聚氨酯涂层的表面能，通过 脲基甲酸酯基向多异氰酸酯中引入氟或硅氧垸基团。这些专利中揭示的多异氰 酸酯的一个缺点是它们是通过使过量的单体二异氰酸酯与含氟或硅氧垸基团 的化合物反应而制备的。在反应终止后，必须用昂贵的薄膜蒸馏法除去未反应 的单体二异氰酸酯。依据同时待审的申请美国序列号11/096,590禾口 11/097,438，可以通过使用 多异氰酸酯加合物替代单体二异氰酸酯制备含脲基甲酸酯基以及硅氧垸基或 氟的低表面能多异氰酸酯来克服这些困难。这两篇同时待审的申请和之前描述 的专利都揭示了必须使多异氰酸酯混合物含有的脲基甲酸酯基多于氨基甲酸酯基，以避免得到混浊或含有凝胶颗粒的多异氰酸酯混合物，并且避免由这些 多异氰酸酯混合物得到外观模糊的涂层。因此，本专利技术的一个目的是提供含有氨基甲酸酯基和硅氧垸基的低表面能 多异氰酸酯，该多异氰酸酯可作为澄清溶液得到，并且可用于制备透明涂层。 本专利技术的另一个目的是提供表面张力降低的多异氰酸酯，因此该多异氰酸酯适 合生产表面能降低的涂层，该涂层具有改善的表面和改善的可清洁性，并且还 具有已知聚氨酯涂料的其它有价值的性质。本专利技术的最后一个目的是提供能达 到上述目的可通过不大复杂的氨基甲酸酯化方法制备的多异氰酸酯。令人惊奇地是，可使用本专利技术的由下文所述的多异氰酸酯加合物制备的含 氨基甲酸酯基和硅氧垸基团的多异氰酸酯混合物达到这些目的。专利技术概述本专利技术涉及一种多异氰酸酯混合物，该多异氰酸酯混合物具有以下特征i) 单体二异氰酸酯的含量小于3重量％，ii) 以氨基甲酸酯基和脲基甲酸酯基的总当量为基准计，氨基甲酸酯基的含 量大于50当量％，iii滩氧烷基团(以SiO计算，分子量44)的含量为0.002-50重量％， 上述百分含量都是基于多异氰酸酯混合物的固体含量，其中硅氧烷基团是 通过使a)与b)反应形成氨基甲酸酯基而引入的-a) 来自由具有至少一个脂环基的单体二异氰酸酯制备的含异氰脲酸酯基的多异氰酸酯加合物的异氰酸酯基，b) 含有一个或多个直接与碳原子相连的羟基和一个或多个硅氧烷基的化合物。本专利技术还涉及任选地以封端形式的该多异氰酸酯混合物作为异氰酸酯组 分在单组分或双组分涂料组合物中的应用。专利技术详述依据本专利技术，所述多异氰酸酯混合物是用由具有至少一个脂环基的单体二 异氰酸酯制备的含异氰脲酸酯基的多异氰酸酯加合物制备的多异氰酸酯混合物。这些含异氰脲酸酯基的多异氰酸酯按照DE-PS 2,616,416、 EP-OS 3,765、 EP-OS 10,589、 EP-OS 47，452和US-PS 4,288,586所述制备。所述含异氰脲酸 酯基的多异氰酸酯加合物的平均NCO官能度优选为3-4.5，更优选为3-4， NCO 含量优选为5-30重量％，更优选为10-25重量％,最优选为15-25重量％。用于制备多异氰酸酯加合物的含脂环基的合适的单体二异氰酸酯包括环 己烷-l,3-和-l,4-二异氰酸酯、l-异氰酸基(isocyanato)-3-异氰酸甲酯基-3,5，5-三 甲基-环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯或1 01)、二-(4-异氰酸环己酯基)-甲垸、2，4'-二环己基-甲烷二异氰酸酯、1，3-和1,4-二-(异氰酸甲酯基)-环己垸、二-(4-异氰 酸基-3-甲基-环己基)-甲烷、l-异氰酸基-l-甲基-4(3)-异氰酸甲酯基环己烷、2,4-和/或2,6-六氢甲苯二异氰酸酯和它们的混合物。特别优选的是异佛尔酮二异氰 酸酯。适用于制备本专利技术的多异氰酸酯混合物的含羟基和硅氧垸基的合适化合 物是那些含有一个或多个(优选一个或两个，更优选一个)直接与碳原子相连的 羟基和一个或多个硅垸氧基的化合物，所述硅氧垸基的优选形式为二甲基硅氧 垸基-Si(CH3)20-。这些化合物的例子是符合以下通式的化合物HO-R1-X-m-R1-Y式中R1表示任选惰性取代的二价烃基，优选是亚烷基(例如亚甲基、亚乙基、亚丙基或亚丁基)或聚氧化烯基(polyoxyalkylene group)(例如聚氧乙烯或聚氧丙烯基团)，W表示氢或任选惰性取代的低级烷基、苯基或苄基，优选是甲基或乙基， 更优选是甲基，X表示R'基团与Si原子之间的连接部分，例如共价键、-O-或-COO-，Y表示氢或OH，m是0或1 ，n是1-1000、优选2-100、更优选4-15的整数。惰性取代基是那些不影响硅氧垸化合物与多异氰酸酯的反应或异氰酸酯基的氨基甲酸酯化反应的基团。例子包括卤素原子，例如氟。含有一个异氰酸酯-活性基团、其中W表示氧化烯基(oxyalkylene group) 的化合物的例子是符合以下通式的化合物HO-(CHR3-CH20-)。-(R4)m-lSi(R2)20-n--辛烷和N,N'-二甲基哌嗪； 金属盐，例如氯化铁(m)、氯化锌、2-乙基己酸锌、乙基己酸锡(II)、 二月桂酸 二丁基锡(IV)和乙醇酸钼。依据本专利技术的产物也是用于单组分湿固化涂料组合物或单组分涂料组合 物、优选聚氨酯涂料组合物的有价值的原料，其中异氰酸酯基以通过已知的封端剂封端的形式使用。按照已知的方法通过使异氰酸酯基与合适的封端剂优选 在较高的温度(例如约40-160°C)，任选地在合适的催化剂(例如之前所述的叔胺 或金属盐)存在下反应来进行封端反应。合适的封端剂包括一元酚，例如苯酚、甲酚、三甲基苯酚和叔丁基苯酚； 叔醇，例如叔丁醇、叔戊醇和二甲基苯甲醇；容易由烯醇得到的化合物，例如 乙酰乙酸酯、乙酰丙酮和丙二酸衍生物，例如丙二酸二乙酯；芳族仲胺，例如 N-甲基苯胺、N-甲基甲苯胺、N-苯基甲苯胺和N-苯基二甲基苯胺；酰亚胺，例如琥珀酰亚胺；内酰胺，例如S-己内酰胺和S-戊内酰胺；吡唑，例如3,5-二 甲基吡唑；躬，例如丁酮肟、甲基戊基酮肟和环己酮肟；硫醇，例如甲基硫醇、 乙基硫醇、丁基硫醇、2-巯基苯并噻唑、a-萘基硫醇和十二烷基硫醇；三唑， 例如lH-l,2，4-三唾。依据本专利技术的多异氰酸酯混合物还可用作双组分水性涂料组合物中的多 异氰酸酯组分。为了用于这些组合物，可以通过将多异氰酸酯混合物与外部乳 化剂混合，或者与含阳离子、阴离子或非离子基团的化合物反应而使该多异本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多异氰酸酯混合物，该混合物具有以下特征： ｉ）单体二异氰酸酯的含量小于３重量％， ｉｉ）以氨基甲酸酯基和脲基甲酸酯基的总当量为基准计，氨基甲酸酯基的含量大于５０当量％， ｉｉｉ）硅氧烷基团（以ＳｉＯ计算，分子量４４）的含量为０．００２－５０重量％， 上述百分含量都是基于多异氰酸酯混合物的固体含量，其中硅氧烷基团是通过使ａ）与ｂ）反应形成氨基甲酸酯基而引入的： ａ）来自由具有至少一个脂环基的单体二异氰酸酯制备的含异氰脲酸酯基的多异氰酸酯加合物的异氰酸酯基， ｂ）含有一个或多个直接与碳原子相连的羟基和一个或多个硅氧烷基的化合物。
【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：RR罗斯勒，A洛克哈特，GL金尼，J加勒特，
申请(专利权)人：拜尔材料科学有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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