多氨基甲酸酯以及包含所述多氨基甲酸酯的涂料组合物制造技术

本发明专利技术提供一种制备多氨基甲酸酯的方法，其包含在至少一种选自由具有下式M

Polyurethane and coating composition including the polyurethane

【技术实现步骤摘要】
多氨基甲酸酯以及包含所述多氨基甲酸酯的涂料组合物
本专利技术涉及一种制造多氨基甲酸酯的方法、由其制造的多氨基甲酸酯以及包含多氨基甲酸酯的涂料组合物。
技术介绍
一种广泛用于多元醇与酰胺或酯的反应的催化剂类别是基于锡的催化剂。然而，现在在一些区域，如欧洲，禁止在涂料中使用基于锡的材料。因此，将需要用于多元醇与酰胺或酯的反应的替代性催化剂。
技术实现思路
本专利技术是一种制造多氨基甲酸酯的方法、由其制造的多氨基甲酸酯以及包含多氨基甲酸酯的涂料组合物。根据本专利技术的方法包含在至少一种选自由以下组成的群组的催化剂存在下向多元醇中添加脲：(i)具有下式MmZn的化合物；其中M是二价金属，并且Z是阴离子性官能团或能够与M形成共价键的官能团，并且其中n乘以Z的价数等于X并且m乘以二等于Y，其中X的绝对值等于Y的绝对值。具体实施方式本专利技术是一种制造多氨基甲酸酯的方法、由其制造的多氨基甲酸酯以及包含多氨基甲酸酯的涂料组合物。根据本专利技术的方法包含在至少一种选自由以下组成的群组的催化剂存在下向多元醇中添加脲：(i)具有下式MmZn的化合物；其中M是二价金属，并且Z是阴离子性官能团或能够与M形成共价键的官能团，并且其中n乘以Z的价数等于X并且m乘以二等于Y，其中X的绝对值等于Y的绝对值。在一个替代性实施例中，本专利技术进一步提供根据本文所公开的本专利技术方法的任何实施例所制造的多氨基甲酸酯。在另一个替代性实施例中，本专利技术进一步提供根据本文所公开的实施例中的任一个的包含多氨基甲酸酯的涂料组合物。脲在所述方法的实施例中，脲可以用固体或液体形式添加。在一个具体实施例中，脲以液体形式添加。液体形式的脲(或“液体脲”)可以用任何可接受的方式来实现。举例来说，可以将脲溶解于第一溶剂中。替代性地，可以使脲熔化。在又另一个替代方案中，可以使脲悬浮于笼形物中。脲笼形物也可以称作脲包络化合物，并且可以具有如《超分子化学》(SupramolecularChemistry)约翰威利父子公司(JohnWiley&Sons),乔纳森w.斯蒂德(Jonathanw.Steed),杰瑞L.阿特伍德(JerryL.Atwood),第393-398页和哈里斯K.D.M.(Harris,K.D.M.),“脲和硫脲包络化合物的基本和应用方面”(FundamentalandAppliedAspectsofUreaandThioureaInclusionCompounds),《超分子化学》(Supramol.Chem.)2007,19,47-53中所描述的结构。液体形式的脲可以替代性地以液体形式的组合形式存在。在一个特定实施例中，将脲溶解于水中。在另一个实施例中，可以将脲溶解于两种或更多种第一溶剂的混合物中。此类第一溶剂包括有机溶剂。在一个替代性实施例中，将脲溶解于一种或多种选自水和有机醇的第一溶剂中。在一个实施例中，脲部分地可溶于第一溶剂或第一溶剂的混合物中。在又另一个实施例中，脲完全地可溶于第一溶剂或第一溶剂的混合物中。多元醇如本文所用，术语“多元醇”意味着具有至少2个--OH官能团的有机分子。如本文所用，术语“聚酯多元醇”意味着多元醇的一个子类，其为具有至少2个醇(--OH)基和至少一个羧酸酯(CO2--C)官能团的有机分子。术语“醇酸树脂”意味着聚酯多元醇的一个子类，其为经脂肪酸改性的聚酯多元醇，其中至少一个羧酸酯官能团优选地衍生自多元醇的醇性--OH与(C8-C60)脂肪酸的羧基之间的酯化反应。所述多元醇可以是任何多元醇；举例来说，所述多元醇可以选自由以下组成的群组：丙烯酸、苯乙烯-丙烯酸、苯乙烯-丁二烯、饱和聚酯、聚亚烷基多元醇、氨基甲酸酯、醇酸树脂、聚醚或聚碳酸酯。在一个示例性实施例中，多元醇组分包含丙烯酸羟乙酯。在另一个示例性实施例中，多元醇组分包含甲基丙烯酸羟乙酯。反应混合物可以包含10重量％到100重量％的多元醇；举例来说，30重量％到70重量％的多元醇。在一个实施例中，多元醇具有1,2-二醇、1,3-二醇或其组合的官能性结构。多元醇可以是非环状、直链或支链的；环状并且非芳香族的；环状并且芳香族的；或其组合。在一些实施例中，多元醇包含一种或多种非环状、直链或支链多元醇。举例来说，多元醇可以基本上由一种或多种非环状、直链或支链多元醇组成。在一个实施例中，多元醇基本上由碳、氢和氧原子组成。在另一个实施例中，多元醇由伯羟基组成。在又另一个实施例中，羟基呈1,2和/或1,3构型。出于说明性目的，示例性多元醇结构展示如下。适用于本专利技术方法的实施例中的多元醇包括衍生自含羟基的丙烯酸单体单元的低聚物或聚合物。合适的单体可以是(但不限于)丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、丙烯酸羟基十二烷酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟基十二烷酯、羟丁基乙烯基醚、二乙二醇乙烯基醚以及其组合。适用于实施例中的多元醇可以通过使至少一个种羟基单体与一种或多种单体反应来制备。合适的单体可以是(但不限于)乙烯基单体，如苯乙烯；乙烯基醚，如乙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、环己基乙烯基醚；不饱和碳酸和二碳酸的酯，如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸十二烷酯、甲基丙烯酸十二烷酯、顺丁烯二酸二甲酯；以及其混合物。适用于本专利技术方法的某些实施例中的多元醇包括聚醚多元醇和聚酯多元醇。合适的多元醇包括例如乙二醇、二乙二醇、新戊二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、甘油、季戊四醇、山梨醇以及甘露醇。合适的二醇因此包括乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、五乙二醇、六乙二醇、七乙二醇、八乙二醇、九乙二醇、十乙二醇、新戊二醇、甘油、1,3-丙二醇、2,4-二甲基-2-乙基-己烷-1,3-二醇、2,2-二甲基-1,2-丙二醇、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇、2-乙基-2-异丁基-1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2,2,4-四甲基-1,6-己二醇、硫代二乙醇、1,2-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、2,2,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇、对苯二甲醇、羟基新戊酸羟基新戊酯、1,10-癸二醇、氢化双酚A、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇、赤藓糖醇、苏糖醇、二季戊四醇、山梨醇、甘露醇、甘油、二羟甲基丙酸等等。适用于本专利技术中的聚羧酸可以包括(但不限于)邻苯二甲酸酐或邻苯二甲酸、顺丁烯二酸酐或顺丁烯二酸、反丁烯二酸、间苯二甲酸、丁二酸酐或丁二酸、己二酸、壬二酸和癸二酸、对苯二甲酸、四氯邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、十二烷二酸、癸二酸、壬二酸、1,4-环己烷二甲酸、1,3-环己烷二甲酸、2,6-萘二甲酸、戊二酸、偏苯三酸酐或偏苯三酸、柠檬酸、苯均四酸二酐或苯均四酸、苯均三酸、磺基间苯二甲酸钠以及此类酸的酸酐和其酯(在其存在的情况下)。任选地，可以采用单羧酸，包括(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多氨基甲酸酯，其颜色是加德纳等级-2或-3，其包含小于2wt％的副产物缩二脲、氰尿酸和聚脲基甲酸酯的组合，其根据如下所述的方法来制造，该方法包含：/n在至少一种选自由2-乙基己酸锌、乙酰基丙酮酸锌、乙酰基丙酮酸锰(II)组成的群组的催化剂存在下向多元醇中添加脲；以及/n回收固体产物；/n其中，所述方法以10到25小时的反应时间和130到145℃的反应温度实现45％以上的羟基转化率；/n其中，所述聚脲基甲酸酯的量是基于所述固体产物的总重量的量。/n

【技术特征摘要】
20130815 US 61/866,0721.一种多氨基甲酸酯，其颜色是加德纳等级-2或-3，其包含小于2wt％的副产物缩二脲、氰尿酸和聚脲基甲酸酯的组合，其根据如下所述的方法来制造，该方法包含：
在至少一种选自由2-乙基己酸锌、乙酰基丙酮酸锌、乙酰基丙酮酸锰(II)组成的群组的催化剂存在下向多元醇中添加脲；以及
回收固体产物；
其中，所述方法以10到25小时的反应时间和130到145℃的反应温度实现45％以上...

【专利技术属性】
技术研发人员：X·余，Y·何，J·W·小赫尔，D·拜格扎德，R·罗默，T·克拉克，P·马格尔，C·卢，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US