氨基酸衍生物及其作为流挂控制剂的用途制造技术

本发明专利技术涉及流变改进剂在涂料组合物中作为流挂控制剂（ＳＣＡ）的用途，所述流变改进剂通过使一种或多种多异氰酸酯与一种或多种旋光氨基酸衍生物反应得到。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氨基酸衍生物及其作为流挂控制剂的用途本专利技术涉及通过使一种或多种多异氰酸酯与一种或多种旋光氨基酸衍生物反应得到的流变改进剂在涂料组合物中作为流挂控制剂(SCA)的用途。基于二异氰酸酯和氨基酸的双脲型凝胶剂在文献中已有提及。例如，L.A.Estroff和A.D.Hamilton在Angew.Chem.Int.Ed.，2000，第39卷，No.19，第3447-3450页中公开了基于直链烷基二异氰酸酯和L-谷氨酸单酯的双脲型水凝胶剂。类似地，A.J.Carr，R.Melendez，S.J.Geib和A.D.Hamilton在Tetrahedron Letters，1998，第39卷，第7447-7450页中公开了基于苯二亚甲基-1，4-二异氰酸酯和L-丙氨酸、L-苯丙氨酸和L-缬氨酸的叔丁基酯的双脲型凝胶剂。这些双脲化合物在各种有机溶剂中形成凝胶。流挂控制剂在涂料组合物中的应用也是众所周知的。例如，US 4,311,622中公开了由基料和流挂控制剂制备得到的触变涂料组合物，该流挂控制剂是二异氰酸酯和单胺或羟基单胺的反应产物。类似地，EP-A-0 261 863公开了用于油漆的流动控制剂，当用于油漆时，其为涂膜提供触变性能，并且在厚的涂层形成中，几乎不产生流挂。JP2003/183583公开了用于由聚酰胺、聚酯或聚氨酯组成的非水涂料的防流挂试剂，其可以通过使二聚的脂肪酸与二甲基或二乙基氨基反应获得。US2002/082324公开了触变氨基甲醛树脂，其可通过在氨基甲醛树脂存在下，使多异氰酸酯官能化合物与单胺官能化合物反应，或相反地使单异氰酸酯官能化合物与多胺官能化合物反应，形成缠结于树脂的脲官能化合物而得到。流变改进剂在涂料组合物中作为流挂控制剂的成功应用的需求是广泛的。优选地，流挂控制剂能够兼具在高和中等剪切应力(＞5Pa)下的低粘度和在相当于非水平基材上湿涂层中由重力产生的力的剪切应力(＜1Pa)下-->的高粘度，为了获得有效的防流挂行为和良好的水平性能，触变性质需要在在特定窗口喷涂后显示依赖于时间的粘度恢复，该性质随着溶剂水平、层厚度或基材与垂直面的角度的变化需要有利于使流挂-流平平衡稳固。当流变结构在涂料配制剂中固化时，它的稳定性必须在固化周期中保持，以便在允许最好的整体流平时保持良好的流挂控制。溶剂的量要能够允许例如通过喷涂的实施，不能在流挂控制剂存在下过分增加。此外，使用的任何流变控制剂必须具有允许长时间储存而不会发生不可逆变化的流挂性能。除了流变性能外，光学性能(除了流挂或流平之外对涂层外观的影响)也是最重要的。这意味着当施用于薄膜时，任何流挂控制添加剂必须足够精细以至不会产生任何可见的干扰(如从薄膜中突出)。尤其对透明涂料施用而言，它还意味着在固化周期完成之后，不应存在可检测的薄雾或混浊，并且其存在不应引起色彩的形成。此外，这些性质还不应当随着储存时间发生不可逆变化。当然，为了控制成本和不干扰其他涂料性能，优选在低浓度下可发挥作用的高效流挂控制剂。尽管已知许多流变控制剂，极少能够满足上面列出的全部需要。尤其是对应用于其中使用较低的固化温度(例如低于100℃)的涂料组合物和不包含甲醛衍生的固化剂或添加剂(例如，广泛使用的异氰酸酯-多元醇固化体系或基于丙烯酰官能树脂(通过自由基化学固化)的体系的配制剂而言，需要兼具高效的防流挂性能和优异的光学性能的良好流挂控制剂。令人惊奇地，我们发现一类特定的脲化合物能够在宽的温度范围内传递流变性能和光学性能，这是在涂料组合物用作流挂控制剂所需要的。因此，本专利技术涉及提供使一种或多种多异氰酸酯与一种或多种式的旋光氨基酸、其酯和/或其盐(不是外消旋混合物)反应得到的流变改进剂在涂料组合物中作为流挂控制剂的用途，其中R1、R2和R3各自独立地选自氢和直链、环状或支化、取代或未取代、饱和或不饱和的烃基，或含杂原子基团，其中R1和R2各自不同以使碳原子C*为手性-->中心。以下，“氨基酸、其酯和/或其盐”也称为“氨基酸衍生物’’。特征“在涂料组合物中作为流挂控制剂的用途”是指一种制备具有理想的流挂控制性能的涂料组合物的方法，其包括掺入本专利技术的流变改进剂的步骤。优选地，在所述步骤中使用的流挂控制剂可通过使常规的多异氰酸酯与式的旋光氨基酸酯反应得到，其中R1、R2和R3如上定义。根据本专利技术的第一实施方案特别优选的SCA可通过使一种或多种旋光氨基酸衍生物与一种或多种多异氰酸酯反应而得到，所述多异氰酸酯选自在两个异氰酸酯基团之间的链中具有偶数个碳原子的取代或未取代的直链脂族多异氰酸酯(以及它们的二聚衍生物如缩脲二酮(uretdione)和相应的三聚异氰脲酸酯或缩二脲)、取代或未取代芳基、芳烷基和亚环己基多异氰酸酯。任选地，可以在制备用作流挂控制剂的流变改进剂的反应中可存在可能影响最终产物的结晶性能的少量的一种或多种额外化合物，例如不同于流挂控制剂中主要化合物的反应性氨基酸衍生物和/或其他胺(包括多官能胺)或非常规的异氰酸酯反应物。对上述目的而言，特别优选的氨基酸衍生物是甘氨酸(Gly)、脯氨酸(Pro)和它们的酯。多异氰酸酯的前缀“多”的使用表示在各自“多”化合物中存在至少两个提及的官能度。应当注意的是当制备多脲产物，即氨基酸酯与多异氰酸酯的反应产物时，优选制备二脲或三脲产物。在制备多脲产物的本专利技术优选实施方案中，可以制备具有通式X-[脲-手性中心]n的多脲产物，X是分子的连接基团且n是[脲-手性中心]部分的数目(n是2或更大)，优选其中n是2-5，更优选其中n是2或3，最优选其中n是2。应注意在本说明书中通用术语“流变改进剂”用于表示在涂料组合物中-->用作流挂控制剂的合适流变改进剂。还应注意的是，尽管使用了至少一个旋光氨基酸衍生物，所获得的最终反应产物并不必须是旋光的。最终产物可以是d-、l-和/或内消旋型。如果式(I)的R1和/或R2是烃基，烃基优选各自独立地选自满足上述条件的直链、环状或支化，取代或未取代，饱和或不饱和，任选含杂原子的C1-C24烷基、芳基、芳烷基和链烯基，更优选选自直链或支化C1-C24烷基，甚至更优选选自直链或支化C1-C4烷基，最优选烃基是甲基或乙基。在优选的实施方案中，R1和R2之一是氢，另一个是选自上面提及的C1-C25基团之一的烃基。如果R1和/或R2是含杂原子的C1-C25基团，其优选为醚单元的形式。任选地，R1和R2可以与它们连接的手性碳原子C*一起形成取代或未取代的含有4-8个碳原子的环，条件是所述环保持碳原子C*处的手性。如果存在的话，R1和/或R2和上述环上的取代基优选选自烷基、芳基、烷氧基、羟基、(优选非伯)胺、羧酸、酯、膦酸、膦酸酯、酮、酮亚胺、脲烷、脲基甲酸酯、酰胺、硫醇、咪唑、吲哚、胍、烷基硫化物和脲基团，最优选选自烷基或烷氧基。如果R3是如上定义的烃基，其优选选自直链、环状或支化，取代或未取代，饱和或不饱和，任选含杂原子的C1-C25烷基、芳基、芳烷基和链烯基；更优选地，R3选自直链或支化、取代或未取代，任选含杂原子的C1-C25烷基，甚至更优选选自直链或支化、取代或未取代的C1-C8烷基、醚和/或任选被酯化的C1-C8(聚)烷氧基，最优选选自直链C1-C4烷基，和任选烷氧基化的直链C1-C本文档来自技高网...

【技术保护点】
流变改进剂在涂料组合物中作为流挂控制剂的用途，所述流变改进剂通过使一种或多种多异氰酸酯与一种或多种不为外消旋混合物的通式（Ⅰ）Ｈ↓［２］Ｎ－＊－ＣＯＯＲ↓［３］的旋光氨基酸、其酯和／或其盐反应得到，其中Ｒ↓［１］、Ｒ↓［２］和Ｒ↓［３］各自独立地选自氢和直链或支化、取代或未取代、饱和或不饱和的烃基或含杂原子基团，其中Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］各自不同以使碳原子Ｃ＊为手性中心。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2003-7-8 03077152.1;EP 2004-2-3 04075341.0;US 21.流变改进剂在涂料组合物中作为流挂控制剂的用途，所述流变改进剂通过使一种或多种多异氰酸酯与一种或多种不为外消旋混合物的通式的旋光氨基酸、其酯和/或其盐反应得到，其中R1、R2和R3各自独立地选自氢和直链或支化、取代或未取代、饱和或不饱和的烃基或含杂原子基团，其中R1和R2各自不同以使碳原子C*为手性中心。2.根据权利要求1的用途，其中一种或多种多异氰酸酯选自在两个异氰酸酯基团之间的链中具有偶数个碳原子的取代或未取代的直链脂族多异氰酸酯，缩合的二聚体和三聚体衍生物如缩脲二酮、异氰脲酸酯或缩二脲三聚体，以及取代或未取代的亚芳基、芳亚烷基和亚环己基多异氰酸酯。3.根据权利要求1或2的用途，其中一种或多种式(I)的旋光氨基酸和/或其酯选自如下化合物：丙氨酸(Ala)，氨基丁酸(Abu)，精氨酸(Arg)，天冬酰胺(Asn)，天冬氨酸(Asp)，半胱氨酸(Cys)，谷氨酸(Glu)，谷氨酰胺(Gln)，组氨酸(His)，同型半胱氨酸(Hcy)，异亮氨酸(Ile)，亮氨酸(Leu)，赖氨酸(Lys)，蛋氨酸(Met)，正亮氨酸(Nle)，正缬氨酸(Nva)，鸟氨酸(Orn)，苯丙氨酸(Phe)，丝氨酸(Ser)，苏氨酸(Thr)，色氨酸(Trp)，酪氨酸(Tyr)，缬氨酸(Val)，它们的酯衍生物和盐。4.根据权利要求1-3中任一项的用途，其中若R1和/或R2是烃基，则...

【专利技术属性】
技术研发人员：RHG布林克许斯，RAM文德博施，
申请(专利权)人：树脂核动力工业有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]