[发明专利]封端多异氰酸酯

说明书

本发明专利申请是国际申请号为PCT/EP2004/006475，国际申请日为2004年6月16日，进入中国国家阶段的申请号为200480017914.3，发明名称为“封端多异氰酸酯”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种新型的封端多异氰酸酯和自交联单组分烘漆体系，以及它们在制备喷漆、油漆、胶粘剂和弹性体中的应用。

背景技术

很久以来就已知道使用封端剂来对异氰酸酯基团作暂时性保护。其中，用封端多异氰酸酯来制备在室温下能稳定储存的热固性单组分聚氨酯烘漆体系(1C PU烘漆体系)。封端多异氰酸酯例如与含有羟基基团的聚酯、聚丙烯酸酯、其它聚合物以及喷漆和油漆的组分如颜料、共溶剂或添加剂混合。含有作为粘合剂的、在一个分子中既有封端异氰酸酯基又有羟基基团的聚合物的自交联烘漆体系是能够在室温下稳定储存的另一种形式的烘漆。

关于封端多异氰酸酯的应用的综述描述在例如Wicks，Z.Progess inOrganic Coatings 3(1975)73-99，Wicks，Z.Progress in Organic Coatings9(1981)3-28，D.A.Wicks和Z.W.Wick，Progress in Organic Coatings，(1999)，148-172中。

用于对多异氰酸酯进行封端的最重要的化合物是ε-己内酰胺、甲基乙基酮肟(丁酮肟)、丙二酸二乙酯、仲胺和三唑和吡唑衍生物，例如描述在EP-A0576952、EP-A0566953、EP-A0159117、USA-A4482721、WO97/12924或EP-A0744423中的。

仲胺作为封端剂描述在EP-A0096210中。但是，只有含有烷基、环烷基和芳烷基基团的胺在该文中被明确提到用作封端剂。含有碳-杂原子多重键或杂原子-杂原子多重键官能团的胺在文中没有明确提及。而且，用描述在EP-A0096210中的仲胺封端的多异氰酸酯一般不能用来制备含有溶剂或“高固体”的漆，因为它们在有机溶剂中溶解性不够。

最常用的用于异氰酸酯的封端剂是ε-己内酰胺和丁酮肟。尽管在使用ε-己内酰胺的情况中，一般烘烤温度约为160℃或更高，但对于用丁酮肟作为封 端剂的1C PU烘漆，其可在低10至20℃的温度下就已经能够烘烤好。但是，对于现代烘漆体系，需要进一步降低烘烤温度，其目的一方面是为了节约能量，能够使烘箱在较低的温度下运行，另一方面也是为了能够用此类1C PU漆涂敷热敏基材。

可以用来在较低的烘烤温度下配制成1C烘漆体系的封端多异氰酸酯，可以通过用丙二酸二乙酯、1，2，4-三唑和二异丙胺对多异氰酸酯进行封端来制备。但是，这些多异氰酸酯具有一定的缺陷，它们不能充分地溶解在有机溶剂中，特别是与基于直链型脂族二异氰酸酯的多异氰酸酯组合时，它们会从这些溶剂中结晶出来，所以通常无法使用。而且，可以对基于用3，5-二甲基吡唑封端的多异氰酸酯的低-烘烤1C PU烘漆体系进行配制。这些多异氰酸酯的缺陷在于3，5-二甲基吡唑在室温下是固体，因而难以计量。为了在液体形式下计量，必须将它在温度升高时溶解在漆溶剂中，或者使其熔融，但是这意味着额外的工作步骤。EP-A00713871实际上揭示了一种用3，5-二甲基吡唑封端的多异氰酸酯的制备方法，其中3，5-二甲基吡唑在漆溶剂中制备，反应溶液立即用于封端，而不与固体分离，但是则会导致设备成本和/或时间的增加，同时此方法中又必须使用致癌物质阱来制备封端剂。而且，不能不考虑，制备3，5-二甲基吡唑的副产物会进入到产品中，并且对产品造成损害，例如，破坏产品的颜色。

因此，本发明的目的在于提供一种封端多异氰酸酯，其不具有上述的现有技术的缺陷，尤其与丁酮肟封端多异氰酸酯相比，表现出更低的交联和烘烤温度，并且在有机溶剂中对于结晶是稳定的，且可通过简单的方法制备。

发明内容

本发明的目的可通过本发明的封端多异氰酸酯和含有它们的自交联单组分烘漆体系来实现。

本发明提供通式(I)的封端多异氰酸酯

其中，R¹-R⁴可等同或不同，表示氢、C₁-C₆烷基或环烷基，R⁵表示C₁-C₁₀烷基、C₃-C₁₀环烷基，

y表示从2至8的数字，

A表示官能度为y的异氰酸酯的核心部分，

B表示