反应型紫外光吸收剂及其应用制造技术

一种适用于聚氨酯的反应型紫外光吸收剂，其化学式1所示的化合物：

Reactive UV absorber and its application

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】反应型紫外光吸收剂及其应用
本专利技术关于一种反应型紫外光吸收剂及其应用，该反应型紫外光吸收剂特别适用于聚氨酯(Polyurethane，PU)。
技术介绍
聚氨酯是一类由多元醇及异氰酸酯聚合形成的重要聚合物，其中通过原料比例的调配，可制造具有所需机械性质的材料，所述机械性质包括耐磨性、耐温性、可挠性、延伸性等。聚氨酯现今已广泛用于各种材料之中，例如涂料、弹性体、发泡材料、黏合剂、密封剂等。聚氨酯的一个缺点在于，容易受紫外光照射而降解，尤其在室外光照强的环境下，材料劣化的速度更是相当快速。为了避免紫外光所造成的材料劣化，通常会在聚氨酯中物理混入紫外光吸收剂(UV Absorber，UVA)，借此抵御紫外光的有害效果，其中又以苯并三唑(Benzotriazole，BTZ)类型的紫外光吸收剂效果最为优异。然而，以物理方式混入的紫外光吸收剂在聚氨酯材料中容易发生迁移(Migration)，进而造成聚氨酯材料雾化(Blooming)或破坏聚氨酯材料的表面性质，例如可能使得聚氨酯材料表面变黏，或甚至造成所应用的产品发生褪色(Fading)。因此，如何增加紫外光吸收剂于聚氨酯材料中的兼容性以避免或减少迁移的发生，已成为紫外光吸收剂发展上的重要课题。一般而言，可通过以下两种方式增加紫外光吸收剂于聚氨酯材料中的兼容性，以减缓或避免紫外光吸收剂的迁移。第一种方式为增加紫外光吸收剂的分子量，例如US 4,853,471与US 7,381,762所公开的技术属于此类，其中通过提高紫外光吸收剂分子的分子量来减缓紫外光吸收剂分子于聚氨酯材料中的迁移速率。然而，此种方式只能减缓迁移速率，尚无法有效避免迁移，并且增加紫外光吸收剂的分子量相应地将降低紫外光吸收剂的有效含量，造成必须提高紫外光吸收剂的用量方能提供相当的抗紫外光功效。第二种方式是将紫外光吸收剂合成为反应型紫外光吸收剂，通过其中所包含的羟基参与聚氨酯合成过程中的聚合反应，使得紫外光吸收剂以化学键结方式直接接在聚氨酯结构上。此种反应型紫外光吸收剂的实例包括US 5,459,222所公开的具有如下化学式(IIIa)或(IIIb)结构的紫外光吸收剂。以功效而言，第二种方式可更有效地解决紫外光吸收剂的迁移问题。然而，现有技术中所公开的反应型紫外光吸收剂仍存在制造不易、热稳定性不佳、以及与聚氨酯兼容性不足等缺点。
技术实现思路
有鉴于前述的技术问题，本专利技术提供一种反应型紫外光吸收剂，如以下专利技术目的说明，其为一种苯并三唑类型的紫外光吸收剂，特别适合应用于聚氨酯材料中。由于本专利技术的该反应型紫外光吸收剂以化学键结方式直接接在聚氨酯的结构上，故可解决紫外光吸收剂的迁移问题。此外，本专利技术的反应型紫外光吸收剂更具有热稳定性佳、抗紫外光效果优异、制法简便且容易纯化等优点。本专利技术的一个目的在于提供一种反应型紫外光吸收剂，其化学式1所示的化合物：其中，R1为H或Cl。本专利技术的另一个目的在于提供一种聚氨酯前驱物组合物，其包含：(a)多元醇；(b)多异氰酸酯；以及(c)前述反应型紫外光吸收剂，其中以成分(a)、成分(b)及成分(c)的总重量计量，反应型紫外光吸收剂的含量为约0.1重量％至约50重量％，例如约0.5重量％至约10重量％。于本专利技术部分实施方案中，聚氨酯前驱物组合物中的多元醇可选自以下群组：乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、新戊四醇(Pentaerythritol)、聚碳酸酯多元醇(Polycarbonate polyol)、聚丙烯酸酯多元醇、聚醚型多元醇、聚酯型多元醇、及其组合。于本专利技术部分实施方案中，聚氨酯前驱物组合物中的多异氰酸酯可选自以下群组：甲苯二异氰酸酯(Toluene diisocyanate，TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(Methylene diphenyl diisocyanate，MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(Hexamethylene diisocyanate，HDI)、环己烷二异氰酸酯(Cyclohexyl diisocyanate，CHDI)、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯(Tetramethylxylene diisocyanate，TMXDI)、1,3-二(异氰酸根合甲基)环己烷(Hydrogenated m-Xylylene diisocyanate，H6XDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(Isophorone diisocyanate，IPDI)、亚甲基双(4-环己异氰酸酯)(Dicyclohexylmethane4,4'-diisocyanate，HMDI)、前述的缩二脲、二聚体与三聚体及预聚物、及其组合。于本专利技术部分实施方案中，上述聚氨酯前驱物组合物可更包含选自以下群组的成分：溶剂、催化剂、抗氧化剂、填料、增容剂、阻燃剂、热安定剂、光安定剂、金属钝化剂、塑化剂、润滑剂、乳化剂、染料、颜料、增亮剂、抗静电剂、发泡剂、扩链剂、抗水解剂、表面活性剂、交联剂、光起始剂、pH调节剂、密着促进剂、杀菌剂、及其组合。所述扩链剂例如是选自以下群组的亲水型扩链剂：二羟甲基丙酸(Dimethylolpropionic acid，DMPA)、二羟甲基丁酸(Dimethylolbutanoic acid，DMBA)、及其组合。本专利技术的另一个目的在于提供一种可抵御紫外光的有害效果的聚氨酯，其是由前述聚氨酯前驱物组合物进行聚合反应所制得。本专利技术的另一个目的在于提供一种聚氨酯制品，其是含有前述聚氨酯的纤维、涂料、弹性体、发泡材、黏合剂、或密封剂。本专利技术的另一个目的在于提供一种抵御紫外光的有害效果的方法，其是使用前述的聚氨酯。为使本专利技术的上述目的、技术特征及优点能更明显易懂，下文以部分具体实施方案进行详细说明。具体实施方式以下将具体地描述根据本专利技术的部分具体实施方案；但是，在不背离本专利技术的精神下，本专利技术尚可以多种不同形式的方案来实践，不应将本专利技术保护范围解释为限于说明书所陈述的具体实施方案。此外，除非另有说明，于本说明书中(尤其是在权利要求书中)所使用的“一”、“该”及类似用语应理解为包含单数及复数形式。反应型紫外光吸收剂研究发现，可通过简便方法合成一种苯并三唑化合物，该化合物至少具有以下优点：耐水解性佳且为多元醇的形式，可作为耐水解反应型紫外光吸收剂使用；该化合物本身为碱性且于醇类中的溶解度特别优异，由于多元醇为形成聚氨酯的主要原料，故该化合物特别适合作为聚氨酯材料的紫外光吸收剂；最后，该化合物热稳定性佳，且可提供优异的抗紫外光效果。特定言之，本专利技术的反应型紫外光吸收剂是化学式1所示的化合物：其中，R1为H或Cl。后附实施例将说明化学式1的化合物的合成方式，于此不另赘述。聚氨酯前驱物组合物如前文说本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反应型紫外光吸收剂，其特征在于，其化学式1所示的化合物：/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】一种反应型紫外光吸收剂，其特征在于，其化学式1所示的化合物：



其中，R1为H或Cl。


一种聚氨酯前驱物组合物，其特征在于，其包含：
(a)一多元醇；
(b)一多异氰酸酯；以及
(c)如权利要求1所述的反应型紫外光吸收剂，
其中以成分(a)、成分(b)及成分(c)的总重量计量，该反应型紫外光吸收剂的含量为约0.1重量％至约50重量％。


如权利要求2所述的聚氨酯前驱物组合物，其特征在于，以成分(a)、成分(b)及成分(c)的总重量计量，该反应型紫外光吸收剂的含量为约0.5重量％至约10重量％。


如权利要求2所述的聚氨酯前驱物组合物，其特征在于，该多元醇选自以下群组：乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、新戊四醇(Pentaerythritol)、聚碳酸酯多元醇(Polycarbonate polyol)、聚丙烯酸酯多元醇、聚醚型多元醇、聚酯型多元醇、及其组合。



如权利要求2所述的聚氨酯前驱物组合物，其特征在于，该多异氰酸酯选自以下群组：甲苯二异氰酸酯(Toluene diisocyanate，TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(Methylene diphenyl diisocyanate，MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(Hexamethylene diisocyanate，HDI)、环己烷二异氰酸酯(Cyclohexyl diisocyanate，CHDI)、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯(Tetra...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲清蕃，吴皇旻，张玮骏，吴其峰，郑经豪，吴少轩，
申请(专利权)人：奇钛科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71