[发明专利]包含由二(异氰酸甲酯基)环己烷和叔胺催化剂制得的异氰脲酸酯组合物的聚氨酯涂料组合物有效
申请号: | 201110411919.6 | 申请日: | 2011-11-21 |
公开(公告)号: | CN102585163A | 公开(公告)日: | 2012-07-18 |
发明(设计)人: | D·C·沙尔;唐佳 | 申请(专利权)人: | 罗门哈斯公司 |
主分类号: | C08G18/79 | 分类号: | C08G18/79;C08G18/18;C08G18/62;C08G18/42;C09D175/04;C09D175/06 |
代理公司: | 上海专利商标事务所有限公司 31100 | 代理人: | 王颖 |
地址: | 美国宾夕*** | 国省代码: | 美国;US |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 包含 氰酸 甲酯基 环己烷 催化剂 异氰脲酸酯 组合 聚氨酯 涂料 | ||
技术领域
本发明涉及双组分聚氨酯,该双组分聚氨酯包含以下两种组分:一种组分是包含一种或多种异氰脲酸酯的多异氰酸酯组合物;第二种组分是一种或多种多元醇,这两种组分中的一种组分包含叔胺催化剂。
发明背景
人们仍然需要具有低的挥发性有机化合物(VOC)含量的聚氨酯涂料,当其在常温或者略微升高的温度下固化后,能够在短时间内获得高膜硬度和高耐水性,而适用期的缩短最小化。
用于提高初始硬度和耐水性的一种方法是用较硬或相对刚性的材料(例如由异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)制备的包含一种或多种异氰脲酸酯的多异氰酸酯组合物)代替一部分常规多异氰酸酯交联剂(例如由1,6-己二异氰酸酯(HDI)制备的包含一种或多种异氰脲酸酯的多异氰酸酯组合物)。但是,由IPDI制备或含IPDI的多异氰酸酯的固化速率比由HDI制备或含HDI的多异氰酸酯的固化速率慢得多。因此,这些涂料必然需要高得多的烘培温度和/或高含量常规有机锡催化剂(例如二月桂酸二丁基锡(DBTDL))来在较短的时间内实现足够的硬度和耐水性。此外,高烘培温度在户外(野外)应用中是不可行的,并且对于室内(商店或工厂)应用也不是理想的。另一方面,锡催化剂含量高会造成适用期缩短,带来处置安全性问题以及潜在的高水生毒性问题。
最近,Huynh-Ba的专利US 6,780,908B1揭示了一种多异氰酸酯涂料组合物,其包含例如由IPDI得到的异氰脲酸酯,以及丙烯酸类多元醇和多羟基叔胺的混合物。该组合物可以快速固化从而制得膜。但是,Huynh-Ba的组合物没有提供有意义的适用期提高。另外,该组合物包含有机锡催化剂。
本发明致力于解决的问题是提供一种双组分聚氨酯组合物,该组合物能 够在较短的固化时间后提供具有良好硬度和耐水性的涂层,并且适用期的缩短最小化,同时能够提供一种涂料组合物,该组合物基本不含有机锡催化剂,而且所需的VOC含量比已知组合物低。
发明内容
依据本发明,双组分聚氨酯涂料组合物基本不含有机锡催化剂,包含以下两种组分:一种组分是由二(异氰酸甲酯基)环己烷(优选1,3-和1,4-二(异氰酸甲酯基)环己烷的混合物)制备的包含一种或多种异氰脲酸酯的多异氰酸酯组合物;另一种组分是一种或多种高固体多元醇,优选是具有两个或更多个伯羟基的丙烯酸类多元醇或聚酯多元醇,在这两种组分中的任一种或两种中包含一种或多种叔胺催化剂,优选是三亚乙基二胺(TEDA)。该组合物还可包含一种或多种锌胺化合物以延长适用期,例如脒盐。
具体实施方式
多元醇的高固体含量有利于降低VOC含量。以多元醇和溶剂的总重量为基准计,多元醇固体含量适合为60-100重量%,优选等于或大于70重量%。因此,本发明组合物具有减小的挥发性有机化合物(VOC)含量,等于或小于479.4克/升,优选等于或小于359.5克/升,更优选等于或小于300克/升。
适用于本发明的叔胺催化剂可包括例如脂族和脂环族叔胺催化剂,可以为单胺、二胺或三胺,以及它们的混合物。这些叔胺催化剂可选自三亚乙基二胺,1,8-二氮杂双环[5.4.0]-十一碳-7-烯化合物,例如6-(二丁基氨基)-1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯,和其它叔胺化合物。以多异氰酸酯和多元醇固体的总重量为基准计,这类催化剂的量可以为0.1-1重量%,优选等于或大于0.2重量%,对于三亚乙基二胺和1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯化合物,更优选最高达0.6重量%。对于其它叔胺化合物,以多异氰酸酯和多元醇固体的总重量为基准计,这类催化剂的量可为0.2-4.0重量%,优选等于或小于1.5重量%。如果不止使用一种催化剂,以多异氰酸酯和多元醇的总重量为基准计,这类混合物的量可以等于或大于0.1重量%,与上述各胺催化剂在所有情况中被限制单独使用时给出的上限符合。
二(异氰酸甲酯基)环己烷的异氰脲酸酯的多异氰酸酯组合物可以任选地由二(异氰酸甲酯基)环己烷的几何异构体的混合物形成,所述几何异构体是例如是顺式和/或反式的1,3-二(异氰酸甲酯基)环己烷以及顺式和/或反式的1,4-二(异氰酸甲酯基)环己烷。
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