用于流变性控制的缩二脲化合物制造技术

技术编号:1640888 阅读:169 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及用于流变性控制的缩二脲化合物,所述缩二脲化合物具有如上的典型通式(式中,R↑[1]~R↑[6]、Z和a的定义见说明书)。本发明专利技术还涉及制备所述缩二脲化合物的方法,以及所述缩二脲化合物作为防流挂剂和/或防沉降剂而进行流变性控制和赋予涂料体系触变性的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及缩二脲化合物、制备缩二脲化合物的方法和缩二脲化合物作为涂料体系的流变性控制剂的应用,所述涂料体系为例如含溶剂涂料、无溶剂涂料和水性涂料、PVC增塑溶胶、环氧基涂料和基于不饱和聚酯树脂的涂料等。
技术介绍
如美国专利4,208,218、4,410,364和4,412,018等所述,为了控制液体涂料体系的流变性,通常使用二氧化硅、氢化蓖麻油或有机改性的膨润土。此外还广泛使用聚酰胺蜡。具体来说,在聚酰胺和聚酰胺酯的领域已经有许多专利,例如DE 69523221、EP 0528363、EP 0239419、US5,510,452和US 5,349,011等。如EP 0509202和DE 69704691所述,也可以使用改性膨润土与聚酰胺的组合。这些物质的缺点是,它们一般为干燥固体或膏体,必须使用溶剂和剪切力将其解离为半成品,然后通过控制目标温度将该半成品加入到液体涂料体系中。如果这些温度不能维持,在最终的涂料体系中将发生结晶,从而在涂布时产生缺陷。这些体系的普遍缺点是,它们使清晰透明的涂料变得混浊和模糊。此外,干燥产品在处理过程中会产生灰尘,采用这种干燥产品进行操作是不理想的。聚酰胺酯通常是液体,因此效果比本身为固体的物质更差。在EP 0198519中提出了用于流变性控制的其它方案。在粘合剂的存在下异氰酸酯与胺反应形成脲,这些脲以非常细的分散形式形成针状晶体。由此而改性的这些粘合剂被用作流变性控制和防流挂粘合剂(称为流挂控制剂)。这些产品的缺点在于,它们因在粘合剂中制备而总是附着于这些粘合剂,因此随后不能对最终涂料进行通用的修正(universal correction)。EP 0006252描述了一种克服上述部分缺点的制备触变剂的方法,该文献描述了脲氨基甲酸酯(urea urethane),该脲氨基甲酸酯是在非质子溶剂中,在LiCl的存在下,通过多胺的异氰酸酯加成物的反应而制备的。如此制备的产品的缺点是,由于该制备方法的原因,这些脲氨基甲酸酯的结构不确定。在该方法中,1摩尔二异氰酸酯首先与1摩尔一元醇反应。这不仅生成所需要的含NCO官能团的一元加成物,而且生成不含NCO官能团的二元加成物。并且,一部分单体二异氰酸酯未发生反应。随着NCO基团的反应性和例如温度和时间等反应条件的不同,这些不同化合物的含量将发生波动。但是,以这种方式制备的所有加成物都含有相当大量的未反应的二异氰酸酯,未反应的二异氰酸酯与多胺进一步反应,导致分子的链增长无法控制。于是这些产品表现出产生沉淀现象或早期胶凝的趋势,从而在粘合剂中形成所谓的“种子”。在DE 19919482中,通过除去过量的异氰酸酯而避免了这些缺点。但是,这些产品的缺点是,它们仅在例如NMP等高极性溶剂中并在碱性金属盐的辅助下才能得到稳定的溶液。
技术实现思路
本专利技术的目的是寻找一种方法,该方法能够制备结构更加确定的触变剂,从而确保触变的效果特性和再现性得到改善。本专利技术人惊讶地发现,利用以下缩二脲化合物可以达到该目的,这种缩二脲化合物可以由脲二酮(uretdione)(组分A)和含一元胺官能团的化合物(组分B)制备并具有结构通式A-B。因此,本专利技术提供具有如下典型通式的缩二脲化合物 式中,R1为(C1-C22)亚烷基、(C3-C22)亚烯基、(C5-C15)环亚烷基、亚芳基、(C7-C12)亚芳烷基、聚氧化烯基或聚酯基,R2为(C1-C22)烷基、羟基-(C1-C22)烷基、(C3-C18)烯基、芳基、(C7-C12)芳烷基、(C5-C12)环烷基、羟基聚氧化烯基、(C1-C22)烷氧基聚氧化烯基、(C5-C12)环烷氧基聚氧化烯基或(C7-C12)芳烷氧基聚氧化烯基,或由(C1-C22)烷醇、(C5-C12)环烷醇或(C7-C12)芳烷醇或由(C1-C22)烷氧基聚氧化烯、(C6-C12)环烷氧基聚氧化烯或(C7-C12)芳烷氧基聚氧化烯起始制备的聚酯基,Y代表相同或不同的O、NH、CO-NH-NH或NH-NH-CO基团,R3、R4和R5相互独立地为(C2-C40)亚烷基、(C3-C40)亚烯基、(C5-C40)环亚烷基、亚芳基、(C7-C40)亚芳烷基或聚氧化烯基,或为聚酯基,R6为(C1-C30)烷基、(C3-C22)烯基、羟烷基、羟烯基、(C4-C13)环烷基、芳基或(C7-C12)芳烷基,Z代表下列基团COO、OCO、NHCO、CONH、NHCOO、OOCNH和NHCONH中的一个或多个基团,以及a为1~19的数字。在本专利技术中,不管它们所表征的化合物如何,基团R1、R2、R3、R4、R5、R6、Y和Z以及下标a的定义都对应着上述定义。可以在各个分段中找到这些基团的优选方案。当基团R1、R2、R3、R4和/或R5中的一个或多个含有聚氧化烯部分时,不管它们表征的化合物如何,这些基团都优选由氧化乙烯、氧化丙烯和/或氧化丁烯单元以无规或嵌段排列构成,适当时,这些单元中的一个或多个可以被苯乙烯单元取代。特别优选氧化乙烯基和氧化丙烯基。当基团R1、R2、R3、R4和/或R5中的一个或多个包含聚酯基时,不管它们表征的化合物如何,这些基团都优选以一种或多种(C1-C18)羟基羧酸或一种或多种内酯为基础构成,所述内酯为例如β-丙内酯、δ-戊内酯、ε-己内酯和具有(C1-C6)烷基取代基的ε-己内酯等。R1更优选为六亚甲基。R2优选为(C1-C22)烷基或(C1-C22)烷氧基聚氧化烯基。基团R3和R5相互独立地优选为(C2-C18)亚烷基、(C7-C15)亚芳烷基,更优选为(C2-C12)亚烷基、(C7-C12)亚芳烷基,非常优选为(C2-C8)亚烷基、(C7-C9)亚芳烷基,例如六亚甲基、八亚甲基或间亚二甲苯基。基团R3和R5优选相同。R4为(C2-C40)亚烷基、(C3-C40)亚烯基、(C5-C40)环亚烷基、亚芳基或(C7-C40)亚芳烷基,优选为(C30-C40)亚烷基、(C30-C40)亚烯基、(C30-C40)环亚烷基、亚芳基或(C30-C40)亚芳烷基,例如二聚酸的两个羧酸基之间的基团。R4更优选为C34基团。R6优选为(C1-C30)烷基或(C3-C22)烯基,适当时它们可以被羟基取代,R6更优选为(C12-C30)烷基或(C12-C22)烯基,非常优选为(C12-C20)烷基或(C12-C20)烯基,例如C17烷基或C17烯基。Z更优选为NHCO和CONH。下标a为1~19的数字,更优选为2~7。本专利技术还提供一种制备具有结构通式A-B的可产生触变和防止流挂的缩二脲化合物的方法,该化合物可以通过使具有典型结构通式(A)的脲二酮与具有典型结构通式(B)的含一元胺官能团化合物反应得到。 式中,R1为(C1-C22)亚烷基、(C3-C22)亚烯基、(C5-C15)环亚烷基、亚芳基、(C7-C12)亚芳烷基、聚氧化烯基或聚酯基,R2为(C1-C22)烷基、羟基-(C1-C22)烷基、(C3-C18)烯基、芳基、(C7-C12)芳烷基、(C5-C12)环烷基、羟基聚氧化烯基、(C1-C22)烷氧基聚氧化烯基、(C5-C12)环烷氧基聚氧化烯基或(C7-C12)芳烷氧基聚氧化烯基,或为由(C1-C22)烷醇、(C5-C12)环烷醇或(C7-C12本文档来自技高网
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【技术保护点】
具有如下典型通式的缩二脲化合物:    R↑[2]-Y-OCNH-R↑[1]-*-CONH-R↑[1]-NHCO-Y-R↑[2]    式中,R↑[1]为(C↓[1]-C↓[22])亚烷基、(C↓[3]-C↓[22])亚烯基、(C↓[5]-C↓[15])环亚烷基、亚芳基、(C↓[7]-C↓[12])亚芳烷基、聚氧化烯基或聚酯基,    R↑[2]为(C↓[1]-C↓[22])烷基、羟基-(C↓[1]-C↓[22])烷基、(C↓[3]-C↓[18])烯基、芳基、(C↓[7]-C↓[12])芳烷基、(C↓[5]-C↓[12])环烷基、羟基聚氧化烯基、(C↓[1]-C↓[22])烷氧基聚氧化烯基、(C↓[5]-C↓[12])环烷氧基聚氧化烯基或(C↓[7]-C↓[12])芳烷氧基聚氧化烯基,或由(C↓[1]-C↓[22])烷醇、(C↓[5]-C↓[12])环烷醇或(C↓[7]-C↓[12])芳烷醇或由(C↓[1]-C↓[22])烷氧基聚氧化烯、(C↓[6]-C↓[12])环烷氧基聚氧化烯或(C↓[7]-C↓[12])芳烷氧基聚氧化烯起始制备的聚酯基,    Y代表相同或不同的O、NH、CO-NH-NH或NH-NH-CO基团,    R↑[3]、R↑[4]和R↑[5]相互独立地为(C↓[2]-C↓[40])亚烷基、(C↓[3]-C↓[40])亚烯基、(C↓[5]-C↓[40])环亚烷基、亚芳基、(C↓[7]-C↓[40])亚芳烷基或聚氧化烯基,或为聚酯基,    R↑[6]为(C↓[1]-C↓[30])烷基、(C↓[3]-C↓[22])烯基、羟烷基、羟烯基、(C↓[4]-C↓[13])环烷基、芳基或(C↓[7]-C↓[12])芳烷基,    Z代表下列基团COO、OCO、NHCO、CONH、NHCOO、OOCNH和NHCONH中的一个或多个基团,以及    a为1~19的数字。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:卡汉兹哈班尼斯特乌尔里希奥瑟马蒂亚斯皮凯弗史蒂芬马斯摩丹妮拉贝特克
申请(专利权)人:比克化学股份有限公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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