[发明专利]包含2,4＇－二异氰酸根合二苯基甲烷的涂料组合物

说明书

本发明涉及包含2，4′-二异氰酸根合二苯基甲烷的涂料组合物，其制备方法及其用途。

异氰酸酯，尤其是芳族异氰酸酯在涂料组合物中使用广泛。

通常的芳族异氰酸酯的实例包括甲苯2，4-二异氰酸酯、甲苯2，4-和2，6-二异氰酸酯(TDI)异构体混合物，和2，4′-和4，4′-二异氰酸根合二苯基甲烷(MDI)的异构体混合物，以及2，4′-和4，4′-MDI结合更高低聚物MDI级(聚合MDI)。然而，在这些中，TDI具有强毒性并且甚至在室温下显示显著的蒸气压。

二异氰酸根合二苯基甲烷(MDI)的工业合成产生4，4′-MDI与2，4′-MDI和如果合适的话2，2′-MDI的异构体混合物。通常将此混合物蒸馏和/或结晶以收得纯4，4′-MDI以及约50-80％4，4′-MDI与约20-50％2，4′-MDI的混合物。纯2，4′-MDI仅最近变得工业上可得到的。

DE-A1 4136490描述了芳族异氰酸酯的用途，公开包括如下内容：在粘合剂和涂料组合物中包括2，4′异构体含量为至少90％的MDI异构体混合物，通过芳族异氰酸酯以超化学计量的NCO∶OH比与羟基反应而制备预聚物。这些异氰酸酯无溶剂地制备并且直接施涂在基质上而应用。

EP-A1 693511同样描述了2，4′-MDI在一组分、无溶剂热熔粘合剂(热熔体)中的用途，预聚物制备中的化学计量甚至高于DE-A1 4136490中。

WO 99/50329描述了可包含一系列芳族异氰酸酯的含水聚氨酯胶乳。尽管2，4′-MDI作为长目录的一部分而列出，仅明确地公开2，4′-与4，4′-MDI的50∶50混合物以及胶乳中高富集的4，4′-MDI的应用。

US 2002/0119321公开了可包含二异氰酸酯的涂料组合物。列出的是纯4，4′-和2，4′-MDI以及改性MDI预聚物。实例中列出的来自Bayer Corp.的Mondur^MA-2903为改性4，4′-MDI衍生物；MondurMR Light为2，4′/4，4′异构体混合物。没有明确公开包含纯2，4′-MDI的应用。

WO 03/033562公开了用于一组分粘合剂中的纯2，4′-MDI与多元醇的室温-固体反应产物。这些为在室温下为固体(软化点为23℃以上)并且以它们的熔体形式作为粘合剂施用的粘合剂，聚氨酯热熔粘合剂的聚合物组分包含聚氨酯基团以及反应性异氰酸酯基团。然后，这里还超化学计量使用异氰酸酯基团。与这种含异氰酸酯基团的粘合剂相关的固化操作为湿气固化，其中异氰酸酯基团与大气湿度反应，这样导致粘合剂的固化。

为了施用目的，需要将热熔粘合剂熔化(例如在130℃下)，其甚至在这些温度下仍具有高粘度，使得不能用作涂料组合物。这是由于溶剂在所需的高温下沸腾，且不能从结合的基质之间蒸发，因此不能通过混入溶剂而降低粘度。此外，在此情况下，湿气固化机理为对于完全固化需要长时间操作。

本发明的目的是开发新型、可易于制备的在室温下为液体且包含芳族异氰酸酯以及显示良好涂料性能的涂料组合物。

该目的已通过包含如下组分的涂料组合物实现：

(a)2，4′-二异氰酸根合二苯基甲烷(MDI)和4，4′-二异氰酸根合二苯基甲烷(MDI)和如果合适的话2，2′-二异氰酸根合二苯基甲烷(MDI)的混合物，其包含至少90重量％的2，4′-MDI异构体，

(b)如果合适的话，至少一种其他二异氰酸酯或多异氰酸酯，

(c)至少一种具有至少2个异氰酸酯反应性基团的化合物，

(d)如果合适的话，至少一种具有异氰酸酯反应性基团的其他化合物，

(e)至少一种溶剂，

其中，异氰酸酯基团(a)与来自(c)和(d)的异氰酸酯反应性基团(全部)之比小于1.05∶1

并且如果存在至少一种化合物(b)，则(a)和(b)中的异氰酸酯基团(全部)与来自(c)和(d)的异氰酸酯反应性基团(全部)之比不大于1.3∶1。

在施用温度下，本发明涂料组合物具有低粘度，以此得到的涂层显示良好硬度。

涂料组合物在室温(23℃)下为液体。

根据DIN 971-1定义，术语“涂料组合物”在这里与术语“涂料”同义，描述当施涂在基质上时产生具有保护、装饰和/或其他具体性能的涂层的液体产物。