交联剂混合物制造技术

本发明专利技术涉及一种交联剂组合物，包含环脲U与多官能脂族醛A的反应产物和至少一种交联剂，所述交联剂选自：氨基三嗪与至少一种醛的反应产物，所述醛选自脂族单醛和多官能脂族醛，所述多官能脂族醛具有Y(CHO)n结构，其中Y是n-官能脂族残基，和n大于1；脲和/或环脲与甲醛的反应产物；烷氧基羰基氨基三嗪；可以部分或全部封端的多官能异氰酸酯；酚与脂族单醛的反应产物；多官能环氧化物；多官能氮丙啶；和多官能碳二酰亚胺，其中具有羟基的任何交联剂均可利用一种或多种直链、支链或环状脂族醇醚化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及交联剂混合物及包含含有多官能羟基和/或羧基的材料和所述混合物的可固化组合物。
技术介绍
基于氨基树脂的交联剂和用它们制备的涂料组合物在本领域是公知的，超过半个世纪以来已经用于各种用途 包括普通工业涂料、汽车涂料、卷材涂料、粉末涂料、烘烤搪瓷和木材涂饰剂。这些交联剂基于甲醛与胺或酰胺化合物如三聚氰胺、三聚氰二胺、脲和取代的脲的反应产物。这些氨基树脂基涂料的主要缺点是固化过程中的甲醛释放。已经开发了基于氨基塑料形成物和甲醛以外的醛的结合的各种交联组合物。这些组合物中的许多与已知的甲醛基体系相比效率更低或更为昂贵，或者从安全和健康的角度来看无法接受。尽管做了无数努力，还没有提出被市场广泛接受的交联剂树脂。因此，本专利技术的目的是提供无甲醛释放或从安全和健康的观点出发可容忍的低甲醛释放的交联组合物，它的应用性能与已知的甲醛基体系相当，或者至少与这些已知的体系良好匹配。
技术实现思路
已经发现，环脲U和多官能醛A的反应产物UA可以用作交联剂，它提供良好的固化活性和无甲醛排放。但对于在涂料组合物中用作固化剂而言，通过有限量的可能反应物无法完全实现多种所需性能。因此，本专利技术的目的是提供一定范围的交联剂，它们可以适应特定用途和满足所需规格。该目标通过提供环脲U与多官能醛A的反应产物UA和其它交联剂的混合物来实现，所述其它交联剂如基于氨基或酰氨基官能化合物与脂族醛的反应产物的那些，可以选择该混合物以使固化速度、最低固化温度、所需催化剂的种类和量以及固化涂膜的所需性能可以适于计划的应用领域。已进一步发现，具有两个或更多个反应性基团的一些其它多官能化合物的混合物也提供有利的固化性能，所述反应性基团选自环氧基、酸酐基、环氧基甲基芳基、氮丙啶基、碳二酰亚胺基以及未封端和封端异氰酸酯基。环脲U与多官能醛A的反应产物UA和基于氨基或酰氨基官能化合物与甲醛的反应产物的其它交联剂的混合物使得固化过程中或固化之后释放的甲醛水平降低到低于根据混合物中存在的甲醛基交联剂的比例计算得到的水平。这种效果是无法预料的。因此，本专利技术涉及一种交联剂组合物，包含:(a)环脲U与多官能醛A的反应产物，(b)至少一种交联剂，所述交联剂选自:(bl)氨基三嗪与至少一种醛的反应产物，所述醛选自脂族单醛和多官能脂族醛，所述多官能脂族醛具有Y (CHO) n结构，其中Y是η-官能脂族残基，和η大于I，其中如果(b)为(bl)，则U不是二羟基亚乙基脲，(b2)脲和/或环脲与甲醛的反应产物，(b3)烷氧基羰基氨基三嗪，(b4)可以部分或全部封端的多官能异氰酸酯，(b5)酚与脂族单醛的反应产物，(b6)多官能环氧化物，(b7)多官能氮丙啶，(b8)多官能碳二酰亚胺，其中具有羟基的任何交联剂(a)和(b)均可利用一种或多种直链、支链或环状脂族醇醚化。优选地，反应产物UA也如下文中所定义的部分醚化。本专利技术还涉及涂料组合物，包含:(a)至少一种多官能醛A与至少一种环脲U的反应产物UA，(b)至少一种交联剂，所述交联剂选自: (bl)氨基三嗪与至少一种醛的反应产物，所述醛选自脂族单醛和多官能脂族醛，所述多官能脂族醛具有Y(CHO)n结构，其中Y是η-官能脂族残基，和η大于1，(b2)脲和/或环脲与甲醛的反应产物，(b3)烷氧基羰基氨基三嗪，(b4)可以部分或全部封端的多官能异氰酸酯，(b5)酚与脂族单醛的反应产物，(b6)多官能环氧化物，(b7)多官能氮丙啶，(b8)多官能碳二酰亚胺，其中具有羟基的任何交联剂(b)和(b)均可利用一种或多种直链、支链或环状脂族醇醚化，和可交联树脂，所述可交联树脂为具有至少一种官能团的低聚或聚合材料，所述官能团选自羟基官能团、酸官能团、酰胺官能团、氨基官能团、亚氨基官能团、硫醇官能团、膦官能团和氨基甲酸酯官能团，该官能团可与交联剂(a)和(b)的至少一种反应。交联剂(b)为本领域中公知的。如果交联剂(b)是或包括反应产物(bl)，则环脲不包括二羟基亚乙基脲。本专利技术还涉及由所述涂料组合物生产的涂料，它可以沉积在基材上，所述基材可以是金属、半导体表面、包括复合材料、热塑性和热固性材料的塑料、玻璃、陶瓷、石材、混凝土、石膏、木材、经加工的木材、纸张、纸板、皮革和纺织品。具体实施例方式根据本专利技术，当如上所述使用反应产物UA和至少一种交联剂(b)的混合物时，反应产物UA的质量m(UA)与交联剂(b)的质量m(b)的比或者当使用多种交联剂(b)时与混合物中全部交联剂(b)的质量之和m(b总)的比为1/99-99/1，优选为10/90-90/10，特别优选为30/70-70/30。除非明确指出，这里使用的质量m代表活性成分的质量，而不是含有活性成分的溶液的质量。多官能醛A具有式OHC-R' -CH0，其中R'可以是直接键或优选为直链、支链或环状脂族基团和可以具有1-20个碳原子的二价基团，R’的这两个选项得到具有恰好两个-CHO基团的二价醛，或可以是直链、支链或环状的和可以具有1-20个碳原子的脂族二价基团，该基团带有至少一个附加醛基-CH0，后一选项得到具有至少三个醛基的三价或多价醛。在本专利技术的上下文中，“多官能”用来表示具有多个官能团的分子。优选的醛是二价脂族醛，特别是乙二醛、丙二醛、丁二醛和戊二醛。特别优选为乙二醛。也可以使用它们的混合物，优选的混合物包含至少50wt%、特别优选至少70wt%的乙二醛。由于乙二醛熔点为15°C，无水固体必须冷却，因而乙二醛可以以水溶液的形式、或者以它的二聚体或三聚体的形式、任选以二水合物的固体水合物形式、或者以它在酸性条件下分解的与亚硫酸酯或亚硫酸氢酯的加成产物的形式用于本专利技术。可以根据本专利技术使用的环脲U具有至少一个未取代的酰胺> NH基团。这些环脲U为在环结构内具有-NH-CO-NH-结构部分的环脂族或双环脂族化合物，环原子总数优选为5-7 (亚乙基脲、I，2-亚丙基脲、I，3-亚丙基脲、I，4-亚丁基脲或四亚甲基脲)。特别优选为亚乙基脲或包含亚乙基脲的混合物，特别是包含至少50wt%的亚乙基脲的混合物。在双环化合物的情况下，最简单的结构是甘脲或乙炔二脲。羟基官能脲不能用于本专利技术。环脲可被取代，优选被烷基在N-或C-原子或者二者上取代，烷基残基优选具有1-4个碳原子。必须保留至少一个未取代的氮原子，以能与醛官能分子反应。优选地，至少一个环脲U选自由亚乙基脲、1，2_亚丙基脲、海因(也称为乙内酰脲)、仲班酸(也称为草酰脲)和甘脲组成的组U1，和选自由在所述环脲Ul的至少一个氮或碳原子上还具有至少一个取代基R3的环脲Ul组成的组U2，条件是至少一个氮原子是未取代的，和取代基R3选自具有1-10个碳原子的直链、支链和环状烷基。 特别优选的组合是乙二醛与亚乙基脲反应，和任选地乙二醛或亚乙基脲或二者与其它多官能醛和/或其它环脲混合。已经发现，当代替商购品质的环脲，例如具有约96%纯度的商购亚乙基脲(在商购产品中亚乙基脲占(96.0±0.5) )，使用纯化的环脲时，与多官能醛的反应产物的颜色和稳定性均得到改善。可通过常规方法如重结晶、萃取、吸附和离子交换反应、蒸馏或升华或络合进行纯化，优选通过熔融结晶进行，所述后一方法具有能耗低、时空收率高和质量良好稳定的优势。已经发现，可通过多步骤过程制备摩尔质量较高的反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.30 EP 10185094.91.一种交联剂组合物，包含: (a)环脲U与多官能醛A的反应产物，和 (b)至少一种交联剂，所述交联剂选自: (bl)氨基三嗪与至少一种醛的反应产物，所述醛选自脂族单醛和多官能脂族醛，所述多官能脂族醛具有Y(CHO)n结构，其中Y是η-官能脂族残基，和η大于1，其中如果交联剂(b)为(bl)，则U不是二羟基亚乙基脲， (b2)脲和/或环脲与甲醛的反应产物， (b3)烷氧基羰基氨基三嗪， (b4)可以部分 或全部封端的多官能异氰酸酯， (b5)酚与脂族单醛的反应产物， (b6)多官能环氧化物， (b7)多官能氮丙啶， (b8)多官能碳二酰亚胺， 其中具有羟基的任何交联剂(a)和(b)均可利用一种或多种直链、支链或环状脂族醇醚化。2.权利要求1的交联剂组合物，包含: (a)环脲U与多官能醛A的反应产物，和 (b)至少两种交联剂，所述交联剂选自: (bl)氨基三嗪和至少一种醛的反应产物，所述醛选自脂族单醛和多官能脂族醛，所述多官能脂族醛具有Y(CHO)n结构，其中Y是η-官能脂族残基，和η大于1， (b2)脲和/或环脲与甲醛的反应产物， (b3)烷氧基羰基氨基三嗪。3.权利要求1或2的交联剂组合物，其中U选自亚乙基脲、I，2-亚丙基脲、I，3-亚丙基脲、亚丁基脲和甘脲。4.一种可交联组合物，包含权利要求1、2或3的交联剂组合物，和具有反应性官能团的低聚或聚合材料，所述反应性官能团选自羟基、羧基、硫醇基、膦基、酰胺基、酰亚胺基、氨基甲酸酯基、亚氨基和氨基。5.权利要求4的可交联组合物，其中所述官能团为羟基，和所述低聚或聚合材料选自丙烯酸树脂、聚酯树脂、醇酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、乙烯树脂、聚醚多元醇，特征在于所述低聚或聚合材料的轻基值为5-300mg/g。6.权利要求4的可交联组合物，其中所述官能团为羧基，和所述低聚或聚合材料选自丙烯酸树脂、聚酯树脂、醇酸树脂、聚氨酯树脂、环氧酯树脂、乙烯树脂、松香和马来酸酯树月旨，特征在于所述低聚或聚合材料的酸值为5-300mg/g。7.权利要求4的可交联组合物，其中所述官能团为氨基，和所述低聚或聚合材料选自丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧胺加合物和乙烯树脂，特征在于所述低聚或聚合材料的胺值为 5_300mg/g。8.权利要求4的可交联组合物，其中所述官能团为氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·B·古普塔，L·A·弗勒德，U·Y·特雷苏雷尔，B·A·劳利斯，C·布罗根，
申请(专利权)人：氰特科技公司，
类型：
国别省市：