[发明专利]含有三个氨基甲酸酯官能基的交联剂

说明书

本发明涉及可固化的组合物，具体说是可固化的涂层组合物，特别是丙烯酸类组合物。

用于涂层和／或模塑的以三异氰脲酸酯为主要成分的聚氨酯组合物在先有技术中是公知的。该组合物提供了许多有用的性能，如耐溶剂性、耐盐性和耐其它各种环境侵蚀的性能。

然而这类聚氨酯也确有一些缺点。这类聚氨酯的主要组成构件是三异氰脲酸酯。三异氰脲酸酯价格昂贵且难于运输。因为三异氰脲酸酯上面的NCO基团是高度活泼的，所以要想把它们用在单组分涂层组合物中就必须用化学方法将此NCO保护起来。使用化学保护基团会进一步增加了物料费用，会导致在固化时固化速度增加，会在组合物中引入具有潜在副作用(如发黄)的额外组分，另外，需要在约150℃的高温下进行热固化。如果不用化学方法保护NCO基团，就必须用三异氰脲酸酯作为双组分组合物的一个组分。对于这样的组合物，必须将高度活泼的三异氰脲酸酯和周围的环境隔离开，也要和该组合物的其它组分隔离开，直至涂到基底上或进行模塑，这就进一步增加了工艺过程的费用和复杂性。

因此，长期以来人们希望生产出一种组合物，它能显示出具有如上所述的极佳综合性能的固化三异氰脲酸酯组合物所具有的优点，而并不一定使用异氰酸酯基作为固化反应的官能基团。

按照本发明，提出了一种可固化的组合物，它包括：(a)一种具有多个能和氨基甲酸酯反应的官能基的组分，(b)按照式(Ⅰ)的一种组分

其中：

Z代表一个氰脲环核或者一个多元醇残基，

L₁、L₂和L₃分别各代表一个二价交联基团，或者一个共价键，

R₁、R₂和R₃分别各代表氢、烷基、环烷基或芳基。

在实施本发明时使用的组分(a)具有能与(b)组分中氨基甲酸酯基团反应的基团。这样的活泼基团包括在氨基塑料交联剂或其它组分(如酚甲醛加合物、异氰酸酯基、硅氧烷基和酸酐基)上的活性的羟甲基或甲基烷氧基。组分(a)的例子包括三聚氰胺-甲醛树脂(包括单体的或聚合物三聚氰胺树脂，以及部分或全部烷基化的三聚氰胺树脂)、脲醛树脂(比如羟甲基脲树酯像脲甲醛树酯、烷氧基脲树脂像丁基化脲甲醛树酯)、聚酸酐(如聚琥珀酸酐、马来酸酐共聚物)和聚硅氧烷(如三甲氧基硅氧烷)。像三聚氰胺-甲醛树酯或脲-甲醛树酯之类的氨基塑料树脂是特别好的。在氨基塑料树脂中一个或者几个氨基氮被氨基甲酸酯基团取代，在低于150℃的固化温度的方法中使用甚至更好。这在题为《氨基甲酸酯去官能化的氨基塑料用于聚合物固化》的美国专利申请系列号No 07／965，510中有所叙述。

在实施本发明时使用的组分(b)具有(Ⅰ)的结构，

其中：

Z代表一个氰脲环核或一个多元醇残基，

L₁、L₂和L₃分别各代表一个二价交联基团，或者一个共价键，以及

R₁、R₂和R₃分别各代表氢、烷基、环烷基或者芳基。

可以使用不同的合成路线来制造按照式(Ⅰ)的化合物。

在本发明的推荐实例中，Z代表一个氰脲环。这样的化合物可以用下式表示：

(a)一个具有多个和氨基甲酸酯反应的官能基团的组分，

(b)按照式(Ⅱ)的组分

式中：

L₁、L₂和L₃分别各代表一个交联基团，以及

R₁、R₂和R₃分别各代表氢、烷基、环烷基。

当Z代表一个氰脲环时，二异氰酸酯首先可能与含有与异氰酸酯反应的基团和氨基甲酸酯基团(如氨基甲酸羟烷基酯，像氨基甲酸羟丙基酯或氨基甲酸羟丁基的化合物反应，然后进行三聚化而形成异氰脲酸酯。在另一种情况下，二异氰酸酯首先可能与含有与异氰酸酯反应的基团和在形成三异氰脲酸酯之后能形成氨基甲酸酯基团的化合物反应。例如，一种二异氰酸酯能够和一种OH官能环碳酸酯(如甘油和CO₂的反应产物)反应、三聚形成异氰脲酸酯，碳酸环酯基与氨反应形成氨基甲酸酯官能基。