聚氨酯涂料化合物的催化剂.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201080062126.1

申请日:

2010.11.22

公开号:

CN102712734A

公开日:

2012.10.03

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C08G 18/20申请日:20101122|||公开

IPC分类号:

C08G18/20; C08G18/62; C08G18/79; C09D175/04

主分类号:

C08G18/20

申请人:

巴斯夫欧洲公司

发明人:

O·纽; M·希尔默; A·G·阿尔滕霍夫; H·沙夫; A·M·斯泰因布雷克

地址:

德国路德维希港

优先权:

2009.11.23 EP 09176785.5

专利代理机构:

北京北翔知识产权代理有限公司 11285

代理人:

马慧;钟守期

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内容摘要

本发明涉及用于聚氨酯涂料的涂料组合物,其包括新型催化剂。

权利要求书

权利要求书
1.   一种用涂料组合物涂覆基底的方法,其包括:
‑第一步,用至少一种涂料组合物以所需厚度涂覆基底,该涂料组合物包括:
‑(A)至少一种通过至少一种单体异氰酸酯反应获得的多异氰酸酯,
‑(B)至少一种化合物,其具有至少两个与异氰酸酯反应的基团,数均分子量Mn至少为1000g/mol,OH数为40至350mg KOH/g,
‑(C)至少一种咪唑鎓盐,
‑(D)任选地至少一种溶剂,
‑(E)任选地至少一种不是(C)的氨基甲酸酯化反应催化剂,和
‑(F)任选地其他的常用涂料组分和/或添加剂,
所述的的咪唑鎓盐(C)具有下式结构

其中R1和R3彼此独立地为具有1至20个碳原子的有机基团,
R2、R4和R5彼此独立地为氢原子或具有至多20个碳原子的有机基团,并且A‑为阴离子,
‑任选地通过至少部分移除易挥发组分而将施加至基底的涂料组合物干燥,然后
‑固化施加至基底的涂料组合物。

2.   权利要求1的方法,其中所述的多异氰酸酯(A)为一种(环状)脂族多异氰酸酯。

3.   权利要求1或2的方法,其中所述的多异氰酸酯(A)选自异氰脲酸酯、缩二脲、氨基甲酸酯和脲基甲酸酯。

4.   上述权利要求任意一项的方法,其中所述的粘合剂(B)选自聚丙烯酸酯多元醇、聚酯多元醇、聚氨酯多元醇、聚碳酸酯多元醇和聚醚多元醇。

5.   上述权利要求任意一项的方法,其中咪唑鎓离子(C)中的基团R1和R3彼此独立地为甲基、乙基、异丙基、正丙基或正丁基。

6.   上述权利要求任意一项的方法,其中咪唑鎓离子(C)中R2、R4和R5基团彼此独立地为氢原子或C1‑C10烷基。

7.   上述权利要求任意一项的方法,其中咪唑鎓离子(C)中R1至R5基团彼此独立地为C1‑C10烷基。

8.   上述权利要求任意一项的方法,其中式(I)的阴离子A‑选自乙酸根、丙酸根、异丙酸根、2,2‑二甲基丙酸根、正丁酸根、异丁酸根、仲丁酸根、叔丁酸根、正戊酸根、正己酸根、正庚酸根、正辛酸根、异辛酸根、正壬酸根、异壬酸根、正癸酸根、正十二烷酸根、十四烷酸根、十六烷酸根、硬脂酸根和正二十烷酸根。

9.   上述权利要求任意一项的方法,其中存在溶剂(D),且所述溶剂选自酯、烷氧基酯和/或芳香族溶剂。

10.   上述权利要求任意一项的方法,其中将一种预混合物,其包括:
‑(A)至少一种通过至少一种单体异氰酸酯反应获得的多异氰酸酯,
‑(C)至少一种咪唑鎓盐,如权利要求1和5至8中任意一项所述,
‑(D)任选地至少一种溶剂,
‑(E)任选地至少一种不是(C)的氨基甲酸酯化反应催化剂,和
‑(F)任选地其他的常用涂料组分和/或添加剂,
‑任选地至少一种稳定剂,其选自空间位阻酚、亚磷酸盐、亚膦酸盐、膦酸盐、芳香族仲胺和布朗斯台德酸,
与(B)混合后短时间内施用至基底,
‑(B)至少一种化合物,其具有至少两个与异氰酸酯反应的基团,数均分子量Mn至少为1000g/mol,且OH数为40至350mg KOH/g,
并且,随后,
‑任选地通过至少部分移除易挥发组分而将施加至基底的涂料组合物干燥,然后
‑固化施加至基底的涂料组合物。

11.   权利要求1至9中任意一项的方法,其中将一种预混合物,其包括:
‑(B)至少一种化合物,其具有至少两个与异氰酸酯反应的基团,数均分子量Mn至少为1000g/mol,且OH数为40至350mg KOH/g,
‑(C)至少一种咪唑鎓盐,如权利要求1和5至8中任意一项所述,
‑(D)任选地至少一种溶剂,
‑(E)任选地至少一种不是(C)的氨基甲酸酯化反应催化剂,和
‑(F)任选地其他常用涂料组分和/或添加剂,
与(A)混合后短时间内施用至基底,
‑(A)至少一种通过至少一种单异氰酸酯反应获得的多异氰酸酯,
并且,随后,
‑任选地通过至少部分移除易挥发组分而将施加至基底的涂料组合物干燥,然后
‑固化施加至基底的涂料组合物。

12.   一种涂料材料,作为用于以上述权利要求任意一项的方法涂覆基底的材料,其包括:
‑(A)至少一种通过至少一种单体异氰酸酯反应获得的多异氰酸酯,
‑(B)至少一种化合物,其具有至少两个与异氰酸酯反应的基团,数均分子量Mn至少为1000g/mol,且OH数为40至350mg KOH/g,
‑(C)至少一种咪唑鎓盐,如权利要求1和5至8中任意一项所述,
‑(D)任选地至少一种溶剂,
‑(E)任选地至少一种不是(C)的氨基甲酸酯化反应催化剂,和
‑(F)任选地其他常用涂料组分和/或添加剂。

13.   一种作为以权利要求10的方法涂覆基底的材料的预混合物,其包括:
 ‑(A)至少一种通过至少一种单体异氰酸酯反应获得的多异氰酸酯,
‑(C)至少一种咪唑鎓盐,如权利要求1和5至8中任意一项所述,
‑(D)任选地至少一种溶剂,
‑(E)任选地至少一种不是(C)的氨基甲酸酯化反应催化剂,和
‑(F)任选地其他常用涂料组分和/或添加剂。

14.   一种作为用于以权利要求11的方法涂覆基底的材料的预混合物,其包括:
‑(B)至少一种化合物,其具有至少两个与异氰酸酯反应的基团,数均分子量Mn至少为1000g/mol,且OH数为40至350mg KOH/g,
‑(C)至少一种咪唑鎓盐,如权利要求1和5至8中任意一项所述,
‑(D)任选地至少一种溶剂,
‑(E)任选地至少一种不是(C)的氨基甲酸酯化反应催化剂,和
‑(F)任选地其他常用涂料组分和/或添加剂。

15.   权利要求1或5至8所定义的式(I)的咪唑鎓离子作为催化剂的用途,用于固化含有至少一种多异氰酸酯和至少一种含有与异氰酸酯反应的基团的化合物的涂料组合物。

说明书

说明书聚氨酯涂料化合物的催化剂
本发明涉及用于使来自基于溶剂的2‑组分聚氨酯涂料材料的涂料组合物固化的新型催化剂。
为加速聚氨酯涂料材料的涂料组合物的固化,可以在其中加入多种金属化合物特别是重金属混合物作为异氰酸酯基团与多元醇基团反应的催化剂。但由于其毒性和/或职业健康和卫生的原因,需要寻求这些化合物的替代品。从毒物学立场上来看特别重要的是有机锡化合物,特别是二烷基锡化合物,更特别是二月桂酸二丁基锡(DBTL)。
WO 2008/076302描述了辐射‑固化涂料组合物,其含有由异氰酸酯与醇反应得到的聚氨酯丙烯酸酯低聚物。在所提及的大量催化剂中,特别是咪唑鎓盐例如1‑丁基‑3‑甲基咪唑鎓乙酸盐。在实施例中明确使用的为二月桂酸二丁基锡。但未描述有毒路易斯酸例如二月桂酸二丁基锡的具体替代物,也未描述达到异氰酸酯和多元醇的优选固化性能。此外,仅描述了聚氨酯预聚物的制备,但没有描述聚氨酯涂料材料的固化。WO 2008/133668公开内容与之类似,其同样描述了由多异氰酸酯与聚亚烷基二醇得到的Mn为300至5000的聚氨酯预聚物。
WO 2007/090755和WO 2009/010502描述了使用离子液体例如乙基甲基咪唑鎓乙基硫酸盐形成的具有抗静电性的聚氨酯。所述离子液体乙基甲基咪唑鎓乙基硫酸盐在此处仅起到抗静电剂的作用,以增加聚合物的导电性。与其在功能和所含物质上不同的常规催化剂被用于多异氰酸酯与多元醇的反应以生成聚氨酯。尽管当形成聚氨酯时存在乙基甲基咪唑鎓乙基硫酸盐,但是在制备聚氨酯中没有表明其具有任何可能的催化效果,更特别地没有涉及涂料材料和涂料材料性能。
WO 2003/093246描述了含有铵或膦阳离子和一个五元氮杂芳族阴离子的离子液体作为异氰酸酯低聚的溶剂和催化剂。在该反应中,单体异氰酸酯与其自身发生环化反应以生成其低聚物、二聚物(脲二酮)和三聚物(异氰脲酸酯、亚氨基噁二嗪二酮)。
没有描述用作离子液体组分的氮杂芳族阳离子。类似地,EP 1389221描述了三唑酯基(triazolate)结构用于异氰酸酯基团与其它异氰酸酯基团反应的用途。
WO 2006/084880描述了二异氰酸酯的至少部分低聚反应,以制备含有异氰脲酸酯基、缩二脲基或脲基甲酸酯基的多异氰酸酯,所述反应在至少一种低聚反应催化剂存在下进行,其为离子液体、咪唑鎓阳离子以及其他。但是未描述作为氨基甲酸酯化反应催化剂的适用性,以及在涂料材料应用中进行多异氰酸酯和多元醇的固化操作中的益处,或作为涂料材料的应用本身。
WO 2007/062953要求通过含羟基酮树脂、酮/醛树脂、脲/醛树脂或其氢化衍生物和至少一种二异氰酸酯或多异氰酸酯和至少一种离子液体反应,之后使树脂与水结合而得到的含水树脂分散体,所述离子液体具有与异氰酸基有反应活性的官能团以及另外的官能团。
可以纳入的离子液体用作乳化剂并且起到官能化的作用,并且也用于将有机树脂转化为稳定的含水溶液、稀释液和分散体。
公开了与其在功能上不相关且不同的物质作为用于上述组分反应的常规催化剂。
其中未提及离子液体的任何可能的催化效果、未提及有毒催化剂例如DBTL的任何代替物、或任何可能的在具有良好固化性能和良好涂料材料性能的带有溶剂的2‑组分聚氨酯涂料材料中的应用。
WO 2008/006422描述了金属盐离子液体在离子液体中作为塑料的抗静电剂的用途。
为在离子液体存在下通过多元醇与多异氰酸酯反应制备聚氨酯,描述了常规氨基甲酸酯化反应催化剂三乙烯二胺。
没有提及离子液体在氨基甲酸酯化反应中的任何可能的催化效果,或与制备或使用涂料材料有关的益处。
WO 2009/016322描述了使用卡宾代替有毒金属催化剂作为催化剂从异氰酸酯和羟基化合物制备聚氨酯的方法。
具有催化活性的物种明确地为在可以单独使用或原位使用的咪唑鎓环的C2碳上的卡宾。
没有描述咪唑鎓盐用作氨基甲酸酯化反应催化剂的用途、多异氰酸酯和多元醇生成涂料材料的反应、和任选地与固化以形成涂料材料有关的益处。
Buchmeiser等,Eur.J.Inorg.Chem.2009,1970‑1976描述了使用CO2和镁与N‑杂环卡宾的加合物、铝与N‑杂环卡宾的加合物、和锌与N‑杂环卡宾的加合物作为(潜在)催化剂用于聚氨酯合成中。这些催化剂需要单独的合成步骤并且需要在手套箱中在氮气下处理,花费成本高并且不便利,因此难以用于实际应用。此外,这些催化剂需要高温,这使得室温固化不可能实现。
Buchmeiser等,Chem Eur.J.2009,15,3103‑3109描述了有机锡(II)与N‑杂环咪唑鎓卡宾的加合物作为明显潜在(延迟作用)催化剂。反应流程2描述了作用机理,其将作为催化活性物种的卡宾与无催化活性的咪唑鎓离子进行了对比。
JP 2008201703描述了咪唑鎓盐在药物、作物保护组合物和电解质溶液中的用途,以及作为催化剂用于环氧化物与聚氨酯生成的树脂的固化,但是没有明确的示例给予支持。
没有提及由此制备的咪唑鎓盐在用于涂料材料的多异氰酸酯与多元醇反应中的催化活性,或是与常规路易斯酸催化剂例如DBTL有关的代替用途。
JP 2006152154描述了离子液体在粘合剂中的用途,及其在具有抗静电性的电子元件的压敏粘合剂层中的用途。给出的一个离子液体实例为1‑甲基‑3‑丁基咪唑鎓卤化物,以及其他。同样公开了聚丙烯酸酯醇与多异氰酸酯的反应。没有描述离子液体的催化性,也没有描述涂料材料的固化性能或应用性能的提高、或直接在应用前在多异氰酸酯或多异氰酸酯和多元醇混合物中的用途。
Journal of the Brazilian Chemical Society,2009,18(6),1220–1223,描述了多异氰酸酯和芳香族羧酸在离子液体作为反应介质存在下的酰胺化反应。与其它溶剂例如N,N‑二甲基甲酰胺、N‑甲基吡咯烷酮、甲苯相比获得了更高的产率,并且例证了离子液体的积极效果。然而,异氰酸酯与胺类、醇类和酸类的大致反应只大概公开而并没有明确公开。作为溶剂的离子液体可以在反应中取代催化剂。
一个不利之处在于所述卤化物在用于金属基底的涂料材料的情况下可能导致腐蚀。
本发明的一个目的在于开发用于具有2‑组分聚氨酯涂层材料的涂料的新型催化剂,其可以替代现有技术的常规有机金属催化剂特别是有机锡化合物,另外,产出改进的固化性能和/或涂料性能。
在本领域中最普遍的该化合物可能是DBTL,其在多个方面具有不利的毒性。
该目的通过用涂料组合物涂覆基底的方法实现,该方法包括:
‑第一步,用至少一种涂料组合物涂覆基底,该涂料组合物包括:
‑(A)通过至少一种单体异氰酸酯反应获得的至少一种多异氰酸酯,
‑(B)至少一种化合物,其具有至少两个与异氰酸酯反应的基团,数均分子量Mn至少为1000g/mol,OH数为40至350mg KOH/g,
‑(C)至少一种咪唑鎓盐,
‑(D)任选地至少一种溶剂,
‑(E)任选地至少一种不是(C)的氨基甲酸酯化反应催化剂,和
‑(F)任选地其它常用的涂料组分和/或添加剂,
所述的咪唑鎓盐(C)具有下式结构

其中R1和R3彼此独立地为一个具有1至20个碳原子的有机基团,
R2、R4和R5彼此独立地为一个氢原子或一个具有至多20个碳原子的有机基团并且A‑为一个阴离子,
‑任选地将施加至基底的涂料组合物干燥,然后
‑固化施加至基底的涂料组合物。
以所述涂料组合物,可以获得至少与使用有机金属催化剂形成的涂料相当的性质的涂料。
与使用相当量的DBTL固化做对比,固化可以在更低的固化温度下和/或在更短的固化时间内完成。“相当量的DBTL”是指直接、现实的对比,设定相似的处理时间。处理时间的一种优选测量方式为相同的胶凝时间(见实施例)。
本发明方法的一个特征在于即使在低固化温度下涂层材料体系部分也可以获得高硬度。硬度超过普通催化剂,特别是DBTL所获得的硬度值,同时具有良好的处理时间。
多异氰酸酯(A)
用于制备多异氰酸酯的单体异氰酸酯可以为芳香族、脂族或环脂族,优选为脂族或环脂族,在本说明书中简写为(环)脂族;特别优选为脂族异氰酸酯。
芳香族异氰酸酯为含有至少一个芳香族环体系的物质,换句话说,不仅可以为纯的芳香族化合物,也可以是芳脂族化合物。
环脂族异氰酸酯为含有至少一个环脂族环体系的物质。
脂族异氰酸酯为只含有直链或支链的物质,即无环化合物。
单体异氰酸酯优选为二异氰酸酯,其恰好具有两个异氰酸酯基团。然而,其原则上同样可以是具有一个异氰酸酯基团的单异氰酸酯。
原则上同样考虑具有平均超过两个异氰酸酯基团的更高级异氰酸酯。因此,合适的为例如三异氰酸酯例如三异氰酸根合壬烷、2’‑异氰酸根合乙基2,6‑二异氰酸根合己酸酯、2,4,6‑三异氰酸根合甲苯、三苯甲烷三异氰酸酯或2,4,4’‑三异氰酸根合二苯基醚,或二异氰酸酯、三异氰酸酯和更高多异氰酸酯的混合物,其例如通过将相应苯胺/甲醛缩合物光气化获得,并且代表具有亚甲基桥的多苯基多异氰酸酯。
这些单体异氰酸酯不含异氰酸酯基团与其自身反应得到的任何实质产物。
单体异氰酸酯优选为具有4至20个碳原子的异氰酸酯。常用二异氰酸酯的实例为脂族二异氰酸酯例如四亚甲基二异氰酸酯、五亚甲基1,5‑二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(1,6‑二异氰酸根合己烷)、八亚甲基二异氰酸酯、十亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、十四亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯衍生物(例如2,6‑二异氰酸根合己酸甲酯或2,6‑二异氰酸根合己酸乙酯)、三甲基己烷二异氰酸酯或四甲基己烷二异氰酸酯;环脂族二异氰酸酯例如1,4‑、1,3‑或1,2‑二异氰酸根合环己烷、4,4’‑或2,4’‑二(异氰酸根合环己基)甲烷、1‑异氰酸根合‑3,3,5‑三甲基‑5‑(异氰酸根合甲基)环己烷(异氟尔酮二异氰酸酯)、1,3‑或1,4‑二(异氰酸根合甲基)环己烷、或2,4‑或2,6‑二异氰酸根合‑1‑甲基环己烷,以及3(或4),8(或9)‑二(异氰酸根合甲基)三环[5.2.1.02,6]癸烷异构体混合物,和芳香族二异氰酸酯例如甲苯2,4‑或2,6‑二异氰酸酯及其异构体混合物、间‑或对‑亚二甲苯二异氰酸酯、2,4’‑或4,4’‑二异氰酸根合二苯基甲烷及其异构体混合物、亚苯基1,3‑或1,4‑二异氰酸酯、1‑氯代亚苯基2,4‑二异氰酸酯、亚萘基1,5‑二异氰酸酯、二亚苯基4,4’‑二异氰酸酯、4,4’‑二异氰酸根合‑3,3’‑二甲基联苯、3‑甲基二苯基甲烷4,4’‑二异氰酸酯、四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯、1,4‑二异氰酸根合苯或二苯醚4,4’‑二异氰酸酯。
特别优选为六亚甲基1,6‑二异氰酸酯、1,3‑二(异氰酸根合甲基)环己烷、异氟尔酮二异氰酸酯和4,4’‑或2,4’‑二(异氰酸根合环己基)甲烷,极特别优选为异氟尔酮二异氰酸酯和六亚甲基1,6‑二异氰酸酯,特别优选为六亚甲基1,6‑二异氰酸酯。
同样可以存在所述异氰酸酯的混合物。
异氟尔酮二异氰酸酯通常以混合物形式存在,特别是顺式和反式异构体混合物,通常比例为约60:40至90:10(重量/重量),优选为70:30至90:10。
二环己基甲烷4,4’‑二异氰酸酯同样可以以不同的顺式和反式异构体混合物形式存在。
对于本发明,不仅可以使用从相应胺光气化所获得的二异氰酸酯,也可以使用未用光气,即以无光气方法制得的二异氰酸酯。依据EP‑A‑0126299(US 4596678)、EP‑A‑126300(US 4596679)、和EP‑A‑355443(US 5087739),例如(环)脂族二异氰酸酯——例如六亚甲基1,6‑二异氰酸酯(HDI),在亚烃基中具有6个碳原子的异构脂族二异氰酸酯,4,4’‑或2,4’‑二(异氰酸根合环己基)甲烷,和1‑异氰酸根合‑3‑异氰酸根合甲基‑3,5,5‑三甲基环己烷(异氟尔酮二异氰酸酯或IPDI)——可以通过(环)脂族二胺与例如脲和醇反应以得到(环)脂族二氨基甲酸酯,使所述酯经过热裂解形成相应的二异氰酸酯和醇。合成通常是以循环方法连续进行并且,如果合适,在N‑未取代的氨基甲酸酯、二烷基碳酸酯和其它循环过程中的副产品的存在下进行。以此方法获得的二异氰酸酯通常含有非常低甚至不可测量的氯化化合物组分,这例如在电子工业应用中是有利的。
在本发明的一个实施方案中,所用的异氰酸酯中总的可水解氯含量小于200ppm,特别是小于120ppm,更优选小于80ppm,极优选小于50ppm,特别地小于15ppm并且尤其小于10ppm。这可以通过例如ASTM标准D4663‑98测定。当然,也可以使用具有较高氯含量的单体异氰酸酯,其氯含量最高达1000ppm,例如优选最高达800ppm,并且更优选最高达500ppm总氯含量(由水解后银量滴定法测得)并且同时具有最高达100ppm,优选最高达30ppm的可水解氯含量。
应该理解同样可以使用由(环)脂族二胺与例如脲和醇反应,并且裂解所得的(环)脂族二氨基甲酸酯而得到的单体异氰酸酯与通过相应胺的光气化获得的二异氰酸酯的混合物。
可以由单体异氰酸酯低聚形成的多异氰酸酯(A)通常具有如下特征:
所述化合物的平均NCO官能度通常至少为1.8并且可以至高为8,优选为2至5,并且更优选为2.4至4。
低聚化后的异氰酸酯基团含量,以NCO计为42g/mol,通常为5重量%至25重量%,除非另作说明。
多异氰酸酯(A)优选为下面的化合物:
1)含有异氰脲酸酯基并且衍生自芳香族、脂族和/或环脂族二异氰酸酯的多异氰酸酯。本文中特别优选为相应的脂族和/或环脂族异氰酸根合异氰脲酸酯,并且特别是基于六亚甲基二异氰酸酯和异氟尔酮二异氰酸酯。所存在的异氰脲酸酯特别是三异氰酸根合烷基和/或三异氰酸根合环烷基异氰脲酸酯,其组成二异氰酸酯的环状三聚体,或者是与其含有多于一个异氰脲酸酯环的更高级同系物的混合物。所述异氰酸根合异氰脲酸酯通常具有的NCO含量为10重量%至30重量%,特别是15重量%至25重量%,并且平均NCO官能度为2.6至8。
含有异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯也可以以最小含量含有氨基甲酸酯基和/或脲基甲酸酯基,优选结合醇的含量小于2%,基于多异氰酸酯计。
2)含有脲二酮基团并含有芳香族、脂族和/或环脂族连接的——优选为脂族和/或环脂族连接的——异氰酸酯基团的多异氰酸酯,特别是衍生自六亚甲基二异氰酸酯或异氟尔酮二异氰酸酯或的多异氰酸酯。脲二酮二异氰酸酯为二异氰酸酯的环状二聚产物。
含有脲二酮基团的多异氰酸酯通常作为与其它多异氰酸酯的混合物而获得,更特别地为1)中说明的那些。含有脲二酮基团的多异氰酸酯通常官能度为2至3。
为此目的可以在反应条件下使二异氰酸酯反应,在该条件下不仅可以形成脲二酮基团还可以形成其它多异氰酸酯,或首先形成脲二酮基团并且随后反应得到其它多异氰酸酯,或二异氰酸酯首先反应以得到其它多异氰酸酯,其随后得到含有脲二酮基团的产品。
3)含有缩二脲基团并且具有芳香族、环脂族或脂族连接的——优选为环脂族或脂族连接的——异氰酸酯基团的多异氰酸酯,特别是三(6‑异氰酸根合己基)缩二脲或与其更高级同系物的混合物。这些含有缩二脲基团的多异氰酸酯通常具有NCO含量为18重量%至24重量%并且平均NCO官能度为2.8至6。
4)含有氨基甲酸酯和/或脲基甲酸酯基团并且具有芳香族、脂族或环脂族连接的——优选为脂族或环脂族连接的——异氰酸酯基团的多异氰酸酯,它们例如通过过量二异氰酸酯,例如六亚甲基二异氰酸酯或异氟尔酮二异氰酸酯,与一元醇或多元醇(A)反应得到。这些含有氨基甲酸酯和/或脲基甲酸酯基团的多异氰酸酯通常具有的NCO含量为12重量%至24重量%并且平均NCO官能度为2.0至4.5。这类含有氨基甲酸酯和/或脲基甲酸酯基团的多异氰酸酯可以不使用催化剂制备,或优选地在催化剂存在下制备,所述催化剂例如羧酸铵或氢氧化铵,或者脲基甲酸酯化催化剂,例如铋、钴、铯、锌(II)或Zr(IV)化合物,在每种情况下在一元醇、二元醇或多元醇,优选为单元醇存在下制备。
这些含有氨基甲酸酯基团和/或脲基甲酸酯基团的多异氰酸酯通常与1)中所述多异氰酸酯以混合形式存在。
5)含有噁二嗪三酮基团的多异氰酸酯,优选衍生自六亚甲基二异氰酸酯或异氟尔酮二异氰酸酯的那些。这类含有噁二嗪三酮基团的多异氰酸酯可以从二异氰酸酯和二氧化碳获得。
6)含有亚氨基噁二嗪二酮基团的多异氰酸酯,优选衍生自六亚甲基二异氰酸酯或异氟尔酮二异氰酸酯的那些。这类含有亚氨基噁二嗪二酮基团的多异氰酸酯可以使用特殊的催化剂从二异氰酸酯制备。
7)脲酮亚胺改性的多异氰酸酯。
8)碳二亚胺改性的多异氰酸酯。
9)例如已知于DE‑A110013186或DE‑A110013187的超支化多异氰酸酯。
10)聚氨酯‑多异氰酸酯预聚物,从二异氰酸酯和/或多异氰酸酯与醇反应得到。
11)聚脲‑多异氰酸酯预聚物。
12)1)‑11)的多异氰酸酯,优选为1)、3)、4)和6)的多异氰酸酯,在其制备以后可以转化为含有缩二脲基团或氨基甲酸酯/脲基甲酸酯基团的多异氰酸酯,其具有芳香族、环脂族或脂族连接——优选为(环)脂族连接——的异氰酸酯基团。缩二脲基团的形成例如是通过加入水或与胺反应而达成。氨基甲酸酯和/或脲基甲酸酯基团的形成是任选地在合适的催化剂存在下通过与一元醇、二元醇或多元醇,优选单元醇反应而达成。这些含有缩二脲或氨基甲酸酯/脲基甲酸酯基团的多异氰酸酯通常具有的NCO含量为10重量%至25重量%并且平均NCO官能度为3至8。
13)亲水改性多异氰酸酯,即所述多异氰酸酯含有1‑12所述的基团,并且还包括由添加含NCO‑活性基团和亲水基团的分子至上述分子的异氰酸酯基团中而获得的基团。亲水基团为非离子基团例如烷基聚环氧乙烷,和/或从磷酸、膦酸、硫酸或磺酸和/或其盐得到的离子基团。
14)用于双重固化应用的改性多异氰酸酯,即所述多异氰酸酯具有1‑13所述的基团,并且也包括通过将含有NCO‑活性基团和可UV交联或光化学辐射交联基团添加至上述分子的异氰酸酯基团中所获得的基团。这些分子为例如羟烷基(甲基)丙烯酸酯和其它羟基‑乙烯基化合物。
在本发明的一个优选的实施方案中,多异氰酸酯(A)选自异氰脲酸酯、缩二脲、氨基甲酸酯和脲基甲酸酯,优选地选自异氰脲酸酯、氨基甲酸酯和脲基甲酸酯;更优选为含有异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯。
在一个特别优选的实施方案中,多异氰酸酯(A)包括含有异氰脲酸酯基和从1,6‑六亚甲基二异氰酸酯中获得的多异氰酸酯。
在一个进一步特别优选的实施方案中,多异氰酸酯(A)包括含有异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯混合物,极优选为1,6‑六亚甲基二异氰酸酯和异氟尔酮二异氰酸酯的混合物。
在一个特别优选的实施方案中,多异氰酸酯(A)为含有低粘度多异氰酸酯的混合物,优选为含有异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯,粘度为600‑1500mPa*s,更特别地为低于1200mPa*s,低粘度氨基甲酸酯和/或脲基甲酸酯,粘度为200‑1600mPa*s,更特别地为600‑1500mPa*s,和/或含有亚胺噁二嗪二酮基团的多异氰酸酯。
在本说明书中,除非另作说明,粘度在23℃下按照DIN EN ISO3219/A.3在锥/板体系中以剪切速率1000s‑1测定。
制备多异氰酸酯的方法可以按照WO 2008/68198的描述进行,特别是从20页21行至27页15行,该部分以引用的方式纳入本说明书。
反应可以被终止,例如按照从31页19行至31页31行所述,其后处理按照从31页33行至32页40行所述进行,其各自以引用的方式纳入本说明书。
或者,反应也可以按照WO 2005/087828中11页12行至12页5行所述地终止,其以引用的方式纳入本说明书。
此外,在热不稳定催化剂情况下,也可以通过将反应混合物加热至高于至少80℃而终止反应,优选为至少100℃,更优选为至少120℃。通常加热反应混合物足以达到此目的,在这种方法中必须在后处理阶段以蒸馏分离未反应的异氰酸酯。
在热稳定催化剂和热不稳定催化剂的情况下,可在相对低的温度下通过加入去活化剂而终止反应。合适的去活化剂的示例为氯化氢、磷酸、有机磷酸酯,例如磷酸二丁酯或磷酸二乙基己酯、氨基甲酸酯例如氨基甲酸羟烷基酯或有机羧酸。
这些化合物可以直接加入或视所需稀释至合适的浓度加入以终止反应。
粘合剂(B)为至少一种化合物,例如一种至三种,优选为一种至两种,并且更优选为恰为一种化合物,其含有至少两个与异氰酸酯反应的基团,优选为2至15个,更优选为2至8个,并且极优选为3至7个。
所述与异氰酸酯反应的基团为羟基、伯氨基或仲氨基,更特别地为羟基,其中优选为伯羟基或仲羟基,更优选为伯羟基。
所述粘合剂可以为,例如,聚丙烯酸酯多元醇、聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚氨酯多元醇;聚脲多元醇;聚酯‑聚丙烯酸酯多元醇;聚酯‑聚氨酯多元醇;聚氨酯‑聚丙烯酸酯多元醇、聚氨酯改性的醇酸树脂;脂肪酸改性的聚酯‑聚氨酯多元醇,与烯丙醚的共聚物,具有例如不同玻璃转变温度的所述化合物的接枝聚合物,以及所述粘合剂的混合物。优选为聚丙烯酸酯多元醇、聚酯多元醇和聚氨酯多元醇。
优选的OH数——按照DIN 53240‑2(电压计量)测量——对于聚酯为40‑350mg KOH/g树脂固体,优选为80‑180mg KOH/g树脂固体,对于聚丙烯酸酯醇为15‑250mg KOH/g树脂固体,优选为80‑160mgKOH/g。
此外,粘合剂具有的酸值——按照DIN EN ISO 3682(电压计量)——最高达200mg KOH/g,优选最高达150并且更优选最高达100mg KOH/g。
特别优选的粘合剂(B)为聚丙烯酸酯多元醇和聚酯醇。
聚丙烯酸酯多元醇优选具有的分子量Mn至少为500,更优选至少为1200g/mol。分子量Mn原则上没有上限,优选至多50000g/mol,更优选至多20000g/mol,极优选至多10000g/mol,并且更特别为至多5000g/mol。
羟基‑官能化单体(见下面)用于共聚合,用量为例如获得上述聚合物部分的羟基数,一般而言相应聚合物部分上的羟基含量为0.5重量%至8重量%,更优选为1重量%至5重量%。
所述共聚物为含羟基共聚物,其为至少一个含羟基(甲基)丙烯酸酯与至少一个另外的可聚合共聚物单体共聚获得的,所述另外的可聚合共聚物单体选自(甲基)丙烯酸烷基酯、乙烯基芳香族化合物、α,β‑不饱和羧酸,和其它单体。
合适的(甲基)丙烯酸烷基酯的实例包括C1–C20烷基(甲基)丙烯酸酯,乙烯基芳香族化合物为具有至多20个碳原子的化合物,α,β‑不饱和羧酸同样包括其酸酐,其它单体为例如含有至多20个碳原子的羧酸的乙烯酯、烯键式不饱和腈、含有1至10个碳原子的醇的乙烯基醚,以及,较不优选的,具有2至8个碳原子和1或2个双键的脂族烃。
优选的(甲基)羧酸烷基酯为具有C1–C10烷基的酯,例如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁基酯、丙烯酸乙酯、以及丙烯酸2‑乙基己酯。
同样特别合适的为(甲基)丙烯酸烷基酯混合物。
具有1至20个碳原子的羧酸乙烯酯为例如月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、丙酸乙烯酯和乙酸乙烯酯。
α,β‑不饱和羧酸及其酸酐可以为例如丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、巴豆酸、衣康酸、马来酸或马来酸酐,优选为丙烯酸。
羟基‑官能化单体包括α,β‑不饱和羧酸——例如丙烯酸、甲基丙烯酸(本发明中简写为“(甲基)丙烯酸”)——与优选地具有2至20个碳原子和至少2个羟基的二元醇或多元醇生成的一元酯,所述二元醇或多元醇例如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1,2‑丙二醇、1,3‑丙二醇、1,1‑二甲基‑1,2‑乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、四乙二醇、五乙二醇、三丙二醇、1,4‑丁二醇、1,5‑戊二醇、新戊二醇、新戊二醇羟基新戊酸酯、2‑乙基‑1,3‑丙二醇、2‑甲基‑1,3‑丙二醇、2‑丁基‑2‑乙基‑1,3‑丙二醇、1,6‑己二醇、2‑甲基‑1,5‑戊二醇、2‑乙基‑1,4‑丁二醇、2‑乙基‑1,3‑己二醇、2,4‑二乙基辛‑1,3‑二醇、2,2‑二(4‑羟基环己基)丙烷、1,1‑、1,2‑、1,3‑和1,4‑二(羟甲基)环己烷、1,2‑、1,3‑或1,4‑环己二醇、丙三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、三羟甲基丁烷、季戊四醇、双三羟甲基丙烷、二季戊四醇、山梨醇、甘露醇、双甘油、苏糖醇(threitol)、赤藻糖醇、阿东糖醇(核糖醇)、阿拉伯糖醇(lyxitol)、木糖醇、卫矛醇(半乳糖醇)、麦芽糖醇、异麦芽酮糖醇、分子量为162至4500、优选250至2000的聚THF、分子量为134至2000的聚‑1,3‑丙二醇或聚丙二醇、或分子量为238至2000之间的聚乙二醇。
优选为丙烯酸2‑羟基乙酯、甲基丙烯酸2‑羟基乙酯、丙烯酸2‑羟基丙酯或丙烯酸3‑羟基丙酯、1,4‑丁二醇单丙烯酸酯或丙烯酸3‑(丙烯酰基氧基)‑2‑羟基丙酯,特别优选为丙烯酸2‑羟基乙酯和/或甲基丙烯酸2‑羟基乙酯。
合适的乙烯基芳香族化合物的实例包括乙烯基甲苯、α‑丁基苯乙烯、α‑甲基苯乙烯、4‑正丁基苯乙烯、4‑正癸基苯乙烯,优选苯乙烯。
腈的实例为丙烯腈和甲基丙烯腈。
合适的乙烯基醚的实例为乙烯基甲基醚、乙烯基异丁基醚、乙烯基己基醚和乙烯基辛基醚。
合适的具有2至8个碳原子和一个或两个烯式双键的非芳香族烃包括丁二烯、异戊二烯和乙烯、丙烯和异丁烯。
同样可以使用N‑乙烯基甲酰胺、N‑乙烯基吡咯烷酮、和N‑乙烯基己内酰胺,和烯键式不饱和酸,特别是羧酸、酸酐或酰胺、还有乙烯基咪唑。同样可以以较少用量使用含环氧基的共聚单体,例如丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯,或单体例如N‑甲氧基甲基丙烯酰胺或N‑甲氧基甲基甲基丙烯酰胺。
优选为醇基团中具有1至18个,优选1至8个碳原子的丙烯酸和/或甲基丙烯酸的酯类,例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸2‑乙基己酯和丙烯酸正硬脂基酯,与这些丙烯酸酯对应的甲基丙烯酸酯、苯乙烯、烷基取代的苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、乙酸乙烯酯或硬脂酸乙烯酯或所述单体任意需要的混合物。
带有羟基的单体用于带羟基的(甲基)丙烯酸酯与其它可聚合单体的混合物的共聚,所述其他可聚合单体优选为可自由基聚合单体,优选为包括超过50重量%的(甲基)丙烯酸C1‑C20、优选为C1‑C4烷基酯、
(甲基)丙烯酸、具有至多20个碳原子的乙烯基芳香族化合物、含有至多20个碳原子的羧酸的乙烯基酯、乙烯基卤代物、具有4至8个碳原子和1或2个双键的非芳香族烃、不饱和腈,及其混合物。特别优选的聚合物除具有羟基单体外,含有高于60重量%的(甲基)丙烯酸C1‑C10烷基酯、苯乙烯及其衍生物、或它们的混合物。
聚合物可以根据常规技术通过聚合反应制备。聚合物优选通过乳液聚合或在有机溶液中制备。连续或不连续聚合技术都是可以的。不连续技术包括间歇(batch)技术和进料(feed)技术,后者为优选。在进料技术中,单独引入溶剂或与部分单体混合物一起引入溶剂,该起始进料加热至聚合温度;在单体进料情况下,聚合反应以自由基引发,剩余单体混合物与引发剂混合物一起,在1至10小时的过程内计量加入,优选为3至6小时。任选地进行后续的再活化,以将聚合反应进行至转化率至少为99%。
合适溶剂的实例包括芳香族化合物,例如溶剂石脑油、苯、甲苯、二甲苯、氯苯;酯,例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸甲基乙二醇酯、乙酸乙基乙二醇酯、乙酸甲氧基丙酯;醚,例如丁基乙二醇、四氢呋喃、二氧杂环己烷、乙二醇醚;酮例如丙酮、甲基乙基酮;卤化溶剂例如二氯甲烷或三氯单氟乙烷。
其他的粘合剂(B)为,例如聚酯多元醇,通过多羧酸特别是二羧酸与多元醇特别是二元醇缩聚得到。为确保适于聚合的聚酯多元醇的官能度,也可以使用部分三元醇、四元醇等,以及三元羧酸等。
聚酯多元醇已知于,例如Ullmannsder technischen Chemie,第四版,19卷,62页至65页。优选使用二元醇与二元羧酸反应得到的聚酯多元醇。为代替游离的多元羧酸,同样可以使用相应的多元羧酸酐或相应的多元羧酸的低级醇酯或它们的混合物以制备聚酯多元醇。多元羧酸同样可以是脂族羧酸、环脂族羧酸、芳香族羧酸或杂环羧酸,并且如果合适也可以被取代,例如被卤原子取代,和/或为不饱和的。可提及的实例包括:
草酸、马来酸、富马酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、十二烷二酸、邻苯二甲酸、异酞酸、对苯二甲酸、偏苯三酸、壬二酸、1,4‑环己烷二羧酸或四氢化邻苯二甲酸、辛二酸、壬二酸、邻苯二甲酸酐、四氢化邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、四氯邻苯二甲酸酐、桥亚甲基四氢邻苯二甲酸酐、戊二酸酐、马来酸酐、二聚脂肪酸、它们的异构体和氢化产物,及其可以酯化的衍生物例如酸酐或二烷基酯,例如C1‑C4烷基酯,优选为所述的酸的甲基、乙基、正丁基酯。优选为具有通式HOOC‑(CH2)y‑COOH的二羧酸,其中y为1至20的数字,优选为2至20的偶数,更优选为琥珀酸、己二酸、癸二酸和十二烷二羧酸。
用于制备聚酯醇的合适的多羟基醇包括1,2‑丙二醇、乙二醇、2,2‑二甲基‑1,2‑乙二醇、1,3‑丙二醇、1,2‑丁二醇、1,3‑丁二醇、1,4‑丁二醇、3‑甲基戊烷‑1,5‑二醇、2‑乙基己烷‑1,3‑二醇、2,4‑二乙基辛烷‑1,3‑二醇、1,6‑己二醇、分子量为162至4500,优选为250至2000的聚‑THF、分子量为134至1178的聚‑1,3‑丙二醇、分子量为134至898的聚‑1,2‑丙二醇,分子量为106至458的聚乙二醇、新戊二醇、新戊二醇羟基新戊酸酯、2‑乙基‑1,3‑丙二醇、2‑甲基‑1,3‑丙二醇、2,2‑二(4‑羟基环己基)丙烷、1,1‑、1,2‑、1,3‑和1,4‑环己烷二甲醇、1,2‑、1,3‑或1,4‑环己二醇、三羟甲基丁烷、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、新戊二醇、季戊四醇、甘油、双三羟甲基丙烷、二季戊四醇、山梨醇、甘露醇、双甘油、苏糖醇、赤藻糖醇、阿东糖醇(核糖醇)、阿拉伯糖醇(lyxitol)、木糖醇、卫矛醇(半乳糖醇)、麦芽糖醇或或异麦芽酮糖醇,其可以任选地如上文所述进行烷氧基化。
优选的醇为通式HO‑(CH2)x‑OH的醇,其中x为1至20的数字,优选为2至20的偶数。优选为乙二醇、丁烷‑1,4‑二醇、己烷‑1,6‑二醇、辛烷‑1,8‑二醇和十二烷‑1,12‑二醇。此外优选新戊二醇。
此外,同样合适的为聚碳酸酯二醇,其例如通过将光气与过量的作为合成聚酯多元醇组分的低分子量醇反应获得。
同样合适的为基于内酯的聚酯二醇,其为内酯均聚物或共聚物,优选为内酯与合适的二官能起始分子的羟基封端内酯加合物。合适的内酯优选为衍生自通式HO‑(CH2)z‑COOH化合物的内酯,其中z为1至20的数字,并且其中亚甲基单元的一个氢原子同样可以被一个C1至C4烷基所取代。实例为ε‑己内酯、β‑丙内酯、γ–丁内酯和/或甲基‑ε‑己内酯、4‑羟基苯甲酸、6‑羟基‑2‑萘甲酸或新戊内酯,及它们的混合物。合适的起始组分的实例包括上述用作合成聚酯多元醇的组分的低分子量二羟基醇。相应的ε‑己内酯聚合物为特别优选。较低的聚酯二醇或聚醚二醇也可以用作起始物制备内酯聚合物。为替代内酯聚合物,同样可以使用与内酯相当的相应的化学当量的羟基羧酸缩聚物。
在聚氨酯涂料材料中,通常聚酯分子量Mn为800‑4000g/mol,本文所用的聚酯不限于此。
另外适于用作粘合剂的为聚醚醇,其通过环氧乙烷、环氧丙烷和/或环氧丁烷与H‑活性组分的加成反应制备,优选使用环氧乙烷和/或环氧丙烷,并且更优选环氧乙烷。丁二醇缩聚物同样适用。在聚氨酯涂料材料中,通常聚醚的分子量为500‑2000g/mol,本文所用的聚醚不限于此。
聚合物至少部分可以被已知的活性稀释剂代替。其可以是封闭的仲胺或伯胺(醛亚胺和酮亚胺)或具有空间位阻和/或缺电子仲氨基基团的化合物,实例为EP 403921或WO 2007/39133的天冬氨酸酯。
(C)咪唑鎓盐
化合物(C)为至少1个,例如1至3个,优选1至2个或更优选仅1个式I的咪唑鎓盐

其中R1和R3彼此独立地为具有1至20个碳原子的有机基团,
R2、R4和R5彼此独立地为氢原子或具有至多20个碳原子的有机基团并且A‑为阴离子。
R1和R3优选彼此独立地为具有1至10个碳原子的有机基团。所述有机基团同样可以包括其他杂原子,更特别是氧原子、氮、硫或磷原子,或官能团,例如羟基、醚基、酯基或羰基。
更特别地,R1和R3为除碳和氢外可以进一步包括至多羟基、醚基、酯基或羰基的烃基。
R1和R3特别优选彼此独立地为具有1至20个碳原子的烃基,更特别是具有1至10个碳原子,其不含其它杂原子例如氧或氮。所述烃基可以是脂族烃(在这种情况下也包括不饱和脂族烃基)或芳香族烃,或可以同时包括芳香族和脂族基团。优选R1和R3为脂族烃基。
烃基的实例包括苯基、苄基、被一个或多个C1至C4烷基所取代的苄基或苯基,或1,3,5‑三甲苄基(mesityl)、烷基和烯基,更特别是烷基。
极特别优选地,R1和R3彼此独立地为C1至C18烷基,优选为C1至C16烷基,更优选为C1至C14烷基,极优选为C1至C12烷基,更特别为C1至C10烷基。作为烷基,C1至C6烷基代表一个特别的实施方案,并且在一个极特别的实施方案中所述烷基为C1至C4烷基。
R1和R3极特别优选彼此独立为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基或叔丁基,特别重要的是甲基、乙基、正丙基和正丁基。
R1优选为C1至C6,更特别地为C1至C4烷基。
R3优选为甲基。
在一个优选的实施方案中,R2为氢原子。
在另一个优选的实施方案中,R2为烷基,例如C1至C18烷基,优选为C1至C16烷基,更优选为C1至C14烷基,极优选为C1至C12烷基,更特别地为C1至C10烷基。对于R2基团,C1至C6烷基代表一个特别的实施方案,在一个极特别的实施方案中,所述烷基为C1至C4烷基。
R4和R5优选彼此独立地为氢原子或具有1至10个碳原子的有机基团。所述有机基团同样可以进一步包括杂原子,更特别是氧原子、氮、硫或磷原子、或官能团例如羟基、醚基、酯基或羰基。
更特别地R4和R5为除碳和氢外还进一步含有至多羟基、醚基、酯基或羰基的烃基。
R4和R5特别优选彼此独立地为具有1至20个碳原子的烃基,更特别地具有1至10个碳原子,其不包括其它杂原子例如氧或氮。所述烃基可以是脂族(在这种情况下同样包括不饱和脂族基团)或芳香族,或可以同时包括芳香族和脂族基团。优选R1和R2为脂族烃基。
烃基的实例包括苯基、苄基、被一个或多个C1至C4烷基取代的苄基或苯基、或1,3,5‑三甲苄基、烷基和烯基,更特别地为烷基。
R4和R5极特别优选为氢原子或C1至C10烷基。一个特别优选的烷基为C1至C6烷基,在一个特别的实施方案中所述烷基为C1至C4烷基。
R4和R5极特别优选彼此独立地为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基或叔丁基,特别重要的是甲基、乙基、正丙基和正丁基。
在一个特别的实施方案中R4和R5均为氢原子。
在另一个特别的实施方案中,R2、R4和R5均为氢原子。
对称1,3‑二烷基取代的和对称的1,3‑二烷基‑2‑R2取代的咪唑鎓离子为进一步优选的实施方案。
咪唑鎓离子的实例为1,2‑二甲基‑3‑丙基咪唑鎓、1‑乙基‑2,3‑二甲基咪唑鎓、1‑丁基‑2,3‑二甲基咪唑鎓、1‑苄基‑3‑甲基咪唑鎓、3‑乙基‑1‑甲基咪唑鎓、1‑丙基‑3‑甲基咪唑鎓、3‑正丁基‑1‑甲基咪唑鎓、1‑己基‑3‑甲基咪唑鎓、1‑甲基‑3‑辛基咪唑鎓、1‑癸基‑3‑甲基咪唑鎓、1‑十二烷基‑3‑甲基咪唑鎓、1,3‑二乙基咪唑鎓、1,3‑二异丙基咪唑鎓、1,3‑二‑正丁基咪唑鎓、1,3‑二己基咪唑鎓和1,2,3,4,5‑五甲基咪唑鎓。
优选的咪唑鎓离子为3‑乙基‑1‑甲基咪唑鎓、3‑正丁基‑1‑甲基‑咪唑鎓、1,3‑二乙基咪唑鎓;1,3‑二己基咪唑鎓、1,3‑二‑正丁基咪唑鎓和1,3‑二异丙基咪唑鎓和1,2,3,4,5‑五甲基咪唑鎓。
式I中的阴离子A‑为任意所需的阴离子,优选为羧酸盐阴离子。
除羧酸盐阴离子外的阴离子记载于,例如WO 2007/090755,特别是从20页36行至24页37行,其以引用的方式纳入本说明书中。
合适的阴离子更特别为
卤化物和下式含卤素化合物:F‑、Cl‑、Br‑、I‑、BF4‑、PF6‑、AlCl4‑、Al2Cl7‑、Al3Cl10‑、AlBr4‑、FeCl4‑、BCl4‑、SbF6‑、AsF6‑、ZnCl3‑、SnCl3‑、CuCl2‑、CF3SO3‑、(CF3SO3)2N‑、CF3CO2‑、CCl3CO2‑、CN‑、SCN‑、OCN‑、NO2‑、NO3‑、N(CN)‑;
下面通式的硫酸根、亚硫酸根和磺酸根:SO42‑、HSO4‑、SO32‑、HSO3‑、RaOSO3‑、RaSO3‑;
下面通式的磷酸根:PO43‑、HPO42‑、H2PO4‑、RaPO42‑、HRaPO4‑、RaRbPO4‑;
下面通式的膦酸根和次膦酸根(phosphinate):RaHPO3‑、RaRbPO2‑、RaRbPO3‑;
下面通式的亚磷酸根(phosphite):PO33‑、HPO32‑、H2PO3‑、RaPO32‑、RaHPO3‑、RaRbPO3‑;
下面通式的亚膦酸根(phosphonite)和次亚膦酸根(phosphinite):RaRbPO2‑、RaHPO2‑、RaRbPO‑、RaHPO‑;
下面通式的硼酸根(borate):BO33‑、HBO32‑、H2BO3‑、RaRbBO3‑、RaHBO3‑、RaBO32‑、B(ORa)(ORb)(ORc)(ORd)‑、B(HSO4)‑、B(RaSO4)‑;
下面通式的硼酸根(boronate):RaBO22‑、RaRbBO‑;
下面通式的碳酸根和碳酸酯:HCO3‑、CO32‑、RaCO3‑;
下面通式的硅酸根和硅酸酯:SiO44‑、HSiO43‑、H2SiO42‑、H3SiO4‑、RaSiO43‑、RaRbSiO42‑、RaRbRcSiO4‑、HRaSiO42‑、H2RaSiO4‑、HRaRbSiO4‑;
下面通式的烷基硅烷和芳基硅烷盐:RaSiO33‑、RaRbSiO22‑、RaRbRcSiO‑、RaRbRcSiO3‑、RaRbRcSiO2‑、RaRbSiO32‑;
下面通式的甲酰胺、二(磺酰基)酰亚胺和磺酰基酰亚胺:

下面通式的甲基化物:

下面通式的醇盐和芳基氧化物:
RaO‑;
下面通式的卤代金属酸盐:
[MrHalt]s‑,
其中M为一种金属,Hal为氟、氯、溴或碘,r和t为正整数,并且表明络合物的化学计量,s为正整数并且表明络合物的电荷;
下面通式的硫化物、氢硫化物、多硫化物、氢多硫化物和硫醇盐:
S2‑、HS‑、[Sv]2‑、[HSv]‑、[RaS]‑,
其中v为从2至10的正整数;以及
金属离子络合物,例如Fe(CN)63‑、Fe(CN)64‑、MnO4‑、Fe(CO)4–。
在上述阴离子中,Ra、Rb、Rc和Rd在每种情况下彼此独立地为:
氢;
C1‑C30烷基及其被芳基、杂芳基、环烷基、卤素、羟基、氨基、羧基、甲酰基、‑O‑、‑CO‑、‑CO‑O‑或–CO‑N<取代的组分,例如甲基、乙基、1‑丙基、2‑丙基、1‑丁基、2‑丁基、2‑甲基‑1‑丙基(异丁基)、2‑甲基‑2‑丙基(叔丁基)、1‑戊基、2‑戊基、3‑戊基、2‑甲基‑1‑丁基、3‑甲基‑1‑丁基、2‑甲基‑2‑丁基、3‑甲基‑2‑丁基、2,2‑二甲基‑1‑丙基、1‑己基、2‑己基、3‑己基、2‑甲基‑1‑戊基、3‑甲基‑1‑戊基、4‑甲基‑1‑戊基、2‑甲基‑2‑戊基、3‑甲基‑2‑戊基、4‑甲基‑2‑戊基、2‑甲基‑3‑戊基、3‑甲基‑3‑戊基、2,2‑二甲基‑1‑丁基、2,3‑二甲基‑1‑丁基、3,3‑二甲基‑1‑丁基、2‑乙基‑1‑丁基、2,3‑二甲基‑2‑丁基、3,3‑二甲基‑2‑丁基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基、二十五烷基、二十六烷基、二十七烷基、二十八烷基、二十九烷基、三十烷基、苯基甲基(苄基)、二苯基甲基、三苯基甲基、2‑苯基乙基、3‑苯基丙基、环戊基甲基、2‑环戊基乙基、3‑环戊基丙基、环己基甲基、2‑环己基乙基、3‑环己基丙基、甲氧基、乙氧基、甲酰基、乙酰基或CqF2(q‑a)+(1‑b)H2a+b其中q≤30,0≤a≤q并且b=0或1(例如CF3、C2F5、CH2CH2‑C(q‑2)F2(q‑2)+1、C6F13、C8F17、C10F21,C12F25);
C3‑C12环烷基及其被芳基、杂芳基、环烷基、卤素、羟基、氨基、羧基、甲酰基、‑O‑、‑CO‑或–CO‑O‑取代的组分,例如环戊基、2‑甲基‑1‑环戊基、3‑甲基‑1‑环戊基、环己基、2‑甲基‑1‑环己基、3‑甲基‑1‑环己基、4‑甲基‑1‑环己基或CqF2(q‑a)‑(1‑b)H2a‑b其中q≤30,0≤a≤q并且b =0或1;
C2‑C30烯基及其被芳基、杂芳基、环烷基、卤素、羟基、氨基、羧基、甲酰基、‑O‑、‑CO‑或–CO‑O‑取代的组分,例如2‑丙烯基、3‑丁烯基、顺‑2‑丁烯基、反‑2‑丁烯基或CqF2(q‑a)‑(1‑b)H2a‑b其中q≤30,0≤a≤q并且b=0或1;
C3‑C12环烯基及其被芳基、杂芳基、环烷基、卤素、羟基、氨基、羧基、甲酰基、‑O‑、‑CO‑或–CO‑O‑取代的组分,例如3‑环戊烯基、2‑环己烯基、3‑环己烯基、2,5‑环己二烯基或CqF2(q‑a)‑3(1‑b)H2a‑3b其中q≤30,0≤a≤q并且b=0或1;
具有2至30个碳原子的芳基或杂芳基,及其被烷基、芳基、杂芳基、环烷基、卤素、羟基、氨基、羧基、甲酰基、‑O‑、‑CO‑或–CO‑O‑取代组分,例如苯基、2‑甲基苯基(2‑甲苯基)、3‑甲基苯基(3‑甲苯基)、4‑甲基苯基、2‑乙基苯基、3‑乙基苯基、4‑乙基苯基、2,3‑二甲基苯基、2,4‑二甲基苯基、2,5‑二甲基苯基、2,6‑二甲基苯基、3,4‑二甲基苯基、3,5‑二甲基苯基、4‑苯基苯基、1‑萘基、2‑萘基、1‑吡咯基、2‑吡咯基、3‑吡咯基、2‑吡啶基、3‑吡啶基、4‑吡啶基或C6F(5‑a)Ha,其中0≤a≤5;或
两个表示不饱和、饱和或芳香族环的基团,其为未取代的或被官能团、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卤素、杂原子和/或杂环取代,并且其为未被掺杂或被一个或多个氧和/或硫原子和/或一个或多个被取代或未被取代的亚氨基所掺杂。
在上述阴离子中,Ra、Rb、Rc和Rd优选彼此独立为氢原子或C1至C12烷基。
阴离子的实例包括氯;溴;碘;硫氰酸根;六氟代磷酸根;三氟甲烷磺酸根;甲烷磺酸根;羧酸根,特别是甲酸根;乙酸根;扁桃酸根;硝酸根;亚硝酸根;三氟乙酸根;硫酸根;硫酸氢根;甲基硫酸根;乙基硫酸根;1‑丙基硫酸根;1‑丁基硫酸根;1‑己基硫酸根;1‑辛基硫酸根;磷酸根;磷酸二氢根;磷酸氢根;C1‑C4二烷基磷酸根;丙酸根;四氢铝酸根;Al2Cl7‑;氯代锌酸根;氯代高铁酸根;二(三氟甲基磺酰基)酰亚胺;二(五氟乙基磺酰基)酰亚胺;二(甲基磺酰基)酰亚胺;二(对甲苯磺酰基)酰亚胺;三(三氟甲基磺酰基)甲基化物;二(五氟乙基磺酰基)甲基化物;对甲苯磺酰基;四羰基钴酸根;二亚甲基乙二醇单甲基醚硫酸根;油酸根;硬脂酸根;丙烯酸根;甲基丙烯酸酯;马来酸根;柠檬氢酸根;乙烯基膦酸根;二(五氟乙基)亚膦酸根;硼酸根例如二[水杨酸基(2‑)]硼酸根、二[草酸基(2‑)]硼酸根、二[1,2‑苯二醇基(2‑)‑O,O']硼酸根、四氰硼酸根、四氟硼酸根;二氰胺;三(五氟乙基)三氟磷酸根;三(七氟丙基)三氟磷酸根、环芳基磷酸根例如邻苯二酚‑磷酸根(C6H4O2)P(O)O‑,和氯化钴酸根。
特别优选的阴离子选自:
烷基硫酸根RaOSO3‑,
其中Ra为C1至C12烷基,优选为C1‑C6烷基,
烷基磺酸根RaSO3‑,
其中Ra为C1至C12烷基,优选为C1‑C6烷基,
卤离子,特别是氯和溴,和
类卤离子,例如硫氰酸根、二氰胺。
在一个优选的实施方案中,咪唑鎓盐的抗衡离子的相应酸在DMSO中在25℃下的pKa小于24。
依据本发明优选的是羧酸根阴离子,其可以为脂族或芳香族、优选脂族羧酸的阴离子。
芳香族羧酸阴离子的实例为苯甲酸根、水杨酸根和烟酸根。
链烷酸根阴离子,换句话说即为烷基羧酸的阴离子,可以是直链或支链的,优选为直链。
烷基羧酸母体具有1至20个碳原子,优选2至18个,并且更优选为2至12个。
所述链烷酸根阴离子的实例为乙酸根、丙酸根、异丙酸根、2,2‑二甲基丙酸根(特戊酸根)、正丁酸根、异丁酸根、仲丁酸根、叔丁酸根、正戊酸根、正己酸根、正庚酸根、正辛酸根、异辛酸根、正壬酸根、异壬酸根、正癸酸根、正十二烷酸根、十四烷酸根、十六烷酸根、硬脂酸根和正二十烷酸根,优选为乙酸根、丙酸根、异丙酸根、异丁酸根、叔丁酸根和正己酸根,特别优选为乙酸根、丙酸根、异丙酸根和异丁酸根,并且极特别优选为乙酸根。
以羧酸根阴离子作为抗衡离子的这类咪唑鎓离子的合成记载于例如WO 2009/040242。对称咪唑鎓盐的合成记载于例如WO 2009/074535A2。
后处理可以根据例如WO 2009/027250A2所述进行。
咪唑鎓催化剂的实例包括那些其中R2=R4=R5=H,R1为链长为a的正烷基,并且R3为链长为c的正烷基,并且阴离子为总共具有f个碳原子的正烷基的羧酸根的物质。在本说明书中,明确提及这些如下描述的催化剂:a‑c‑f=1‑1‑2;1‑3‑2;1‑8‑2;1‑10‑2;2‑1‑2;2‑2‑8;2‑1‑12;2‑2‑2;4‑1‑2;4‑4‑2;6‑1‑2;6‑1‑12;6‑1‑18;8‑1‑2;10‑1‑14;10‑1‑16;12‑1‑2;12‑1‑12;16‑1‑2;16‑1‑8;16‑1‑10;18‑1‑8;18‑1‑12;18‑1‑14;18‑1‑18。
此外,可提及具有链长为b的正烷基R2的相应化合物,其式a‑b‑c‑f=1‑1‑1‑2;2‑1‑1‑2;2‑2‑2‑2;4‑1‑1‑2。
同样提及下列化合物:1‑甲基‑3‑乙烯基咪唑鎓烷氧化物,更特别为1‑甲基‑3‑乙烯基咪唑鎓乙酸盐;1‑苄基‑3‑甲基咪唑鎓烷氧化物,更特别为1‑苄基‑3‑甲基咪唑鎓乙酸盐;1,3‑二异丙基咪唑鎓羧酸盐,更特别为1,3‑二异丙基咪唑鎓乙酸盐,以及1,2,3,4,5‑五甲基咪唑鎓羧酸盐,更特别为1,2,3,4,5‑五甲基咪唑鎓乙酸盐。
化合物(C)在1bar下熔点不高于60℃为有利的,优选不高于40℃,并且更优选不高于20℃。
在脂肪酸多异氰酸酯的涂料材料应用中,通常优选为具有较浅原有颜色的化合物(例如透明涂层)。因此如果化合物(C)的原有颜色——任选地在纯化步骤之后——尽可能的浅,则其为有利的。在一个优选的形式中,其相应的碘色数(DIN 6162)小于20,更优选小于15,极优选为小于10,特别地小于5,并且尤其是小于1。
此外,任选地,可以存在溶剂或溶剂混合物(D)。
可使用的溶剂优选为在25℃咪唑鎓盐在其中的溶解度超过1重量%,优选为超过10重量%。
所用的实例包括酮、酯、烷氧基化链烷酸烷基酯、醚或溶剂混合物。
酯为例如乙酸正丁酯、乙酸乙酯、乙酸1‑甲氧基丙‑2‑酯和乙酸2‑甲氧基乙酯。
醚为例如THF、二氧杂环己烷,还有乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇或三丙二醇的二甲基醚、二乙基醚或二正丁基醚。
酮为例如丙酮、二乙酮、乙基甲基酮、异丁基甲基酮、甲基戊基酮和叔丁基甲基酮。
优选溶剂为乙酸正丁酯、乙酸乙酯、乙酸1‑甲氧基丙‑2‑酯和乙酸2‑甲氧基乙酯及它们的混合物。
对于在室温下为固体的溶解度较差的咪唑鎓盐,酮例如丙酮和乙基甲基酮为特别合适的溶剂。
其他可能的溶剂为二乙酸丁二醇酯(Merck Schuchardt OHG)、乙酸丁二醇酯(Merck Schuchardt OHG)、二丙二醇二甲醚(DMM,Sigma‑Aldrich,Germany),和碳酸丙烯酯。
醇同样可以用作溶剂,但是应保持低用量,特别是当其为单官能醇时。
在一个优选的变化方案中,咪唑鎓盐直接溶于一种组分(多元醇或含异氰酸酯的组分),不使用溶剂。
可以使用的溶剂为不含对异氰酸酯基团或封闭的异氰酸酯基团具有活性的基团的溶剂,并且其中多异氰酸酯的溶解度至少为10重量%,优选至少为25重量%,更优选至少为50重量%,极优选为至少75重量%,更特别为至少90重量%,尤其是至少95重量%。
该类溶剂的实例为芳香族烃(包括烷基化苯和萘)和/或(环)脂族烃及它们的混合物、氯代烃类、酮、酯、烷氧基化烷基链烷酸酯、醚、以及这些溶剂的混合物。
优选的芳香族烃混合物为主要含有芳香族C7至C14烃并且沸点从110至300℃的混合物;特别优选甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、三甲苯异构体、四甲苯异构体、乙苯、异丙基苯、四氢化萘,及含有这些物质的混合物。
其实例为ExxonMobil Chemical制造的产品,特别是100(CAS No.64742‑95‑6,主要为C9和C10芳香族化合物,沸程为大约154‑178°C),150(沸程为大约182‑207°C),和200(CASNo.64742‑94‑5)和Shell制造的产品、Petrochem Carless制造的(例如18)和DHC制备的Hydrosol(例如A 170)。含有链烷烃、环烷烃和芳香族化合物的烃混合物也市售可得,商品名为Kristalloel(例如Kristalloel 30,沸程为约158‑198°C或Kristalloel 60:CAS No.64742‑82‑1),石油溶剂(例如同为CAS No.64742‑82‑1)或溶剂萘(轻组分:沸程为约155‑180°C,重组分:沸程为约225‑300°C)。所述烃混合物的芳香族化合物含量通常高于90重量%,优选为高于95重量%,更优选为高于98重量%,并且极优选为高于99重量%。使用萘含量特别低的烃混合物为可取的。
(环)脂族烃的实例包括萘烷、烷基化萘烷,以及直链或支链烷烃和/或环烷烃的异构体混合物。
脂族烃用量通常为小于5重量%,优选为小于2.5重量%并且更优选为小于1重量%。
酯为例如乙酸正丁酯、乙酸乙酯、乙酸1‑甲氧基丙‑2‑酯和乙酸2‑甲氧基乙酯。
醚为例如THF、二氧杂环己烷和乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇或三丙二醇的二甲基醚、二乙基醚或二正丁基醚。
酮为例如丙酮、二乙酮、乙基甲基酮、异丁基甲基酮、甲基戊基酮和叔丁基甲基酮。
优选溶剂为乙酸正丁酯、乙酸乙酯、乙酸1‑甲氧基丙‑2‑酯、乙酸2‑甲氧基乙酯及它们的混合物,特别是与上述列举的芳香族烃的混合物。
该类混合物制备的体积比为5:1至1:5,优选体积比为4:1至1:4,更优选体积比为3:1至1:3,并且极优选体积比为2:1至1:2。
优选的实例为乙酸丁酯/二甲苯、1:1乙酸甲氧基丙酯/二甲苯、1:1乙酸丁酯/溶剂萘100、1:2乙酸丁酯/100、和3:1Kristalloel30/A。
同样优选为芳香族烃的混合物例如100。
此外可以任选地,尽管较不优选,存在至少一种另外的氨基甲酸酯化反应催化剂(E)。其可以为例如一种胺(E1)或一种有机金属化合物(E2)。
胺(E1)为例如脂族叔胺、环脂族胺或芳香族胺。其实例为三乙胺、三正丁胺、N‑甲基吗啉、N‑甲基哌啶、吡咯烷、奎宁环或1,4‑二氮杂二环[2.2.2]辛烷。
有机金属化合物(E2)为例如有机羧酸的锡(II)盐,例如二乙酸锡(II)、二辛酸锡(II)、二(乙基己酸)锡(II)和二月桂酸锡(II)。另外也可以使用锌(II)盐例如二辛酸锌(II)。同样也可以为金属络合物例如铁、钛、铝、锆、锰、镍、锌和钴的乙酰丙酮化物。Blank等人在Progress in Organic Coatings,1999,35卷,19页‑29页描述了其他的金属催化剂。
有机羧酸的二烷基锡(IV)盐例如二乙酸二甲基锡、二乙酸二丁基锡、二丁酸二丁基锡、二(2‑乙基己酸)二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、马来酸二丁烯、二月桂酸二辛基锡和二乙酸二辛基锡较不优选,因为在其取代时的毒物学原因。
优选的路易斯酸有机金属化合物为二辛酸锌(II)、乙酰丙酮锆和2,2,6,6‑四甲基‑3,5‑庚二酸锆。
铋和钴催化剂以及铯盐同样可以用作催化剂。可用的铯盐为使用下列阴离子的化合物:F–、Cl–、ClO–、ClO3–、ClO4–、Br–、I–、IO3–、CN–、OCN–、NO2–、NO3–、HCO3–、CO32–、S2–、SH–、HSO3–、SO32–、HSO4–、SO42–、S2O22–、S2O42–、S2O52–、S2O62–、S2O72–、S2O82–、H2PO2–、H2PO4–、HPO42–、PO43–、P2O74–、(OCnH2n+1)–、(CnH2n–1O2)–、(CnH2n–3O2)–和(Cn+1H2n–2O4)2–,其中n代表1至20的数字。
优选为羧酸铯,其中阴离子符合式(CnH2n–1O2)–和(Cn+1H2n–2O4)2–且n为1至20。特别优选的铯盐的阴离子为单羧酸根,通式(CnH2n–1O2)–,其中n代表数字1至20。本说明书中特别关注的是甲酸盐、乙酸盐、丙酸盐、己酸盐和2‑乙基己酸盐。
此外,所用的常用涂料组分和/或添加剂(F)可以是下列例如:稳定剂、紫外稳定剂例如紫外吸收剂和合适的自由基清除剂(特别是HALS化合物,位阻胺光稳定剂)、活化剂(加速剂)、干燥剂、填料、颜料、染料、抗静电剂、阻燃剂、增稠剂、触变剂、表面活性剂、粘度调节剂、增塑剂或螯合剂。紫外稳定剂为优选。
稳定剂为具有稳定化作用的至少一种化合物,术语“稳定化”是指,与不含具有稳定作用的化合物的相应混合物相比,在一定时间的储存过程中降低色数的变化和/或组分A粘度变化的能力。
稳定作用可以仅作用于组分(A),或作用于组分(A)和(C)的预混物(任选地加入其他组分)。在一个特定的实施方案中,其涉及在涂层材料的实际使用之前对这些组分中的一种的储存。
具有稳定作用的这些化合物优选选自第一抗氧化剂(自由基清除剂)、第二抗氧化剂(阻止自由基形成——特别是通过清除和/或分解过氧化物——的化合物),和酸性稳定剂(布朗斯台德酸)。
第一抗氧化剂优选为空间位阻酚。该空间位阻酚的记载于例如WO 2008/116894,优选为14页10行至16页10行所述的化合物,其以引用的方式纳入本说明书。
第二抗氧化剂优选地选自亚磷酸盐、亚膦酸盐(phosphonite)、膦酸盐、芳香族仲胺和硫醚,优选为亚膦酸盐或膦酸盐。
亚磷酸盐可以为芳香族、脂族、环脂族或混合的脂族/芳香族亚磷酸盐;优选的亚磷酸盐记载于WO 2005/89085,具体为从6页1行至7页22行所述的,其以引用的方式纳入本说明书。
优选的亚膦酸盐记载于WO 2008/116894,具体为从11页8行至14页8行,其以引用的方式纳入本说明书。
优选的膦酸盐记载于WO 2008/116895,具体为从10页38行至12页41行,其以引用的方式纳入本说明书。
优选的芳香族仲胺为二芳基胺例如二苯胺和苯基萘基胺,或烷基二芳基胺例如烷基二苯基胺和烷基苯基萘基胺,所述烷基可以为例如C1至C18烷基,优选为C1至C16,更优选为C1至C14,极优选为C1至C12,更特别地为C1至C10烷基。一个特别的实施方案为C1至C6烷基,在一个非常特别的实施方案中烷基为C1至C4烷基。
优选的硫醚记载于WO 2008/116893,具体为从11页1行至15页37行,其以引用的方式纳入本说明书。
酸性稳定剂为布朗斯台德酸,如WO 2008/116894所述,具体为从17页34行至18页23行,其以引用的方式纳入本说明书。
干燥剂或脱水剂为能够优先与水反应的化合物。合适干燥剂的实例为对甲苯磺酰基异氰酸酯(例如Borchers的TI添加剂),原酸酯(例如Borchers的OF添加剂)或噁唑烷,例如ICL(Industrial Copolymers)的Incozol产品,或BASF的Basonat SCI。优选为甲苯磺酰基异氰酸酯。
干燥剂的存在可以是有利的,特别是在多异氰酸酯组分中或含有咪唑鎓催化剂的组分中。
合适的紫外吸收剂包括草酰替苯胺、三嗪和苯并三唑(后者为例如Ciba特种化学品市售的产品)和二苯甲酮(例如Ciba 特种化学品的81)。优选为例如95%苯丙酸、3‑(2H‑苯并三唑‑2‑基)‑5‑(1,1‑二甲基乙基)‑4‑羟基‑,C7‑9支链的和直链的烷基酯;5%的乙酸1‑甲氧基‑2‑丙酯(例如384)和α‑[3‑[3‑(2H‑苯并三唑‑2‑基)‑5‑(1,1‑二甲基乙基)‑4‑羟基苯基]‑1‑氧代丙基]‑ω‑羟基聚(氧代‑1,2‑乙烷二基)(例如1130),各自为例如Ciba特种化学品的产品。DL‑α‑生育酚、生育酚、肉桂酸衍生物和氰基丙烯酸酯同样可以用于该目的。
它们可以单独使用或与合适的自由基清除剂一起使用,其实例例如空间位阻胺(通常也称为HALS或HAS化合物;位阻胺(光)稳定剂)例如2,2,6,6‑四甲基哌啶、2,6‑二叔丁基哌啶或其衍生物例如二(2,2,6,6‑四甲基‑4‑哌啶基)癸二酸酯。其可以例如作为Ciba特种化学品的产品和产品获得。然而,优选与路易斯酸共同使用N‑烷基化的位阻胺,实例为二(1,2,2,6,6‑五甲基‑4‑哌啶基)[[3,5‑二(1,1‑二甲基乙基)‑4‑羟基苯基]甲基]丁基丙二酸酯(例如Ciba特种化学品的144);二(1,2,2,6,6‑五甲基‑4‑哌啶基)癸二酸酯和甲基(1,2,2,6,6‑五甲基‑4‑哌啶基)癸二酸酯的混合物(Ciba特种化学品的292);或共同使用N‑(O‑烷基化)的位阻胺,例如癸二酸、二(2,2,6,6‑四甲基‑1‑(辛基氧代)‑4‑哌啶基)酯、与1,1‑二甲基乙基氢过氧化物和辛烷的反应产物(例如Ciba特种化学品的123)。
紫外稳定剂通常用量为0.1重量%至5.0重量%,基于制剂中存在的固体组分计。
合适的增稠剂,除自由基(共)聚合的(共)聚合物外,还包括常用的有机和无机增稠剂,例如羟甲基纤维素或斑脱土。
可使用的螯合剂包括例如乙二胺四乙酸及其盐类,以及β‑二酮。
依据CDChemie Lexikon–版本1.0,Stuttgart/New York:Georg Thieme Verlag 1995,参照DIN 55943,颜料的确切含义为颗粒状的“有机或无机、有色或无色并且在施用介质中基本上不溶解的着色剂”。
本文的基本上不溶解是指在25℃下溶解度低于1g/1000g施用介质,优选低于0.5,更优选低于0.25,极优选低于0.1,特别是低于0.05g/1000g施用介质。
确切含义的颜料的实例包括任何所需的吸收颜料和/或特效颜料(effect pigment)的体系,优选为吸收颜料。对颜料组分的数目和选择没有严格限制。其可以视特定需求而调节,例如所需的感知颜色,例如步骤a)所述。例如,主要成分可以为标准混合涂料体系的所有颜料组分。
特效颜料为呈血小板状结构并且使表面涂层具有特定的装饰颜色效果的所有颜料。特效颜料为例如所有赋予效果并且通常可以用于车辆涂饰和工业涂料的颜料。所述特效颜料的实例为纯金属颜料,例如铝、铁或铜颜料;干涉颜料例如二氧化钛涂层的云母、氧化铁涂层的云母、混合氧化物涂层的云母(例如用二氧化钛和Fe2O3或二氧化钛和Cr2O3)、金属氧化物涂层的铝;或者液晶颜料。
色彩吸收颜料为例如可以用于涂料工业的常用有机或无机吸收颜料。有机吸收颜料的实例为偶氮颜料、酞菁颜料、喹吖啶酮颜料和吡咯并吡咯颜料。无机吸收颜料的实例为氧化铁颜料、二氧化钛和炭黑。
染料同样为着色剂,其与颜料的不同在于在施用介质中的溶解度;即它们在25℃在施用介质中的溶解度高于1g/1000g。
染料的实例为偶氮、吖嗪、蒽醌、吖啶、花青、噁嗪、聚甲炔、噻嗪和三芳基甲烷染料。这些染料可以用作碱性或阳离子染料、媒染料、直接染料(direct dye)、分散染料、显色染料、瓮染料、金属络合物染料、活性染料、酸性染料、硫化染料、偶合染料或直接染料(substantive dye)。
色彩惰性的填料为所有这样的物质/化合物,其一方面不具有色彩活性,即展现出低的内在吸收性并且折射率类似于涂料介质,并且另一方面能够影响特效颜料在表面涂层(即在施加的涂层薄膜中)的取向(平行排列),也影响涂料或涂料组合物的性质例如硬度或流变性。可以使用的惰性物质/化合物以实例形式给出如下,但是色彩惰性、影响拓扑的填料的概念不限制于这些实例。满足定义的合适的惰性填料可以为例如透明或半透明填料或颜料,例如硅胶、硫酸钡粉、硅藻土、滑石、碳酸钙、高岭土、硫酸钡、硅酸镁、硅酸铝、结晶二氧化硅、无定形二氧化硅、氧化铝、由例如玻璃、陶瓷或聚合物制成的尺寸为例如0.1‑50μm的微球或空心微球。作为惰性填料还可以使用任何所需的固体惰性有机颗粒,例如尿素‑甲醛缩合物、微粉化聚烯烃蜡和微粉化酰胺蜡。所述惰性填料在每种情况下同样可以以混合物使用。然而优选为在每种情况下仅使用一种填料。
优选地填料包括硅酸盐,实例为四氯化硅水解得到的硅酸盐例如Degussa的硅质土、滑石、硅酸铝、硅酸镁、碳酸钙等等。
本发明的多异氰酸酯组合物的构成例如下面所述:
(A)5重量%至60重量%,优选为10重量%至50重量%,更优选为10‑30重量%,
(B)10重量%至80重量%,优选为20重量%至60重量%,
(C)10至20000重量ppm,优选为50至10000,更优选为300至4000,并且极优选为1000至3000重量ppm,
(D)0重量%至80重量%,优选为10‑70重量%,更优选为20重量%至60重量%,
(E)0‑10000重量ppm,优选为10至5000重量ppm,优选为20至1000重量ppm,
(F)0‑5%的组分和/或添加剂,
条件为这些组分的总量,不包括填料、着色剂和颜料,总是为100重量%。
在涂料组合物中,多异氰酸酯组分(A)和粘合剂(B)彼此混合,其异氰酸酯基团与和异氰酸酯反应的基团的摩尔比为0.1:1至10:1,优选为0.2:1至5:1,更优选为0.3:1至3:1,极优选为0.5:1至2:1,更特别地为0.8:1至1.2:1并且尤其是0.9:1至1.1:1,另外任选可通过混合引入其他常用的涂料组分,并且将所得的混合物施加于基底。
于此可以任选地预混合,并且任选地储存多异氰酸酯和/或多元醇组分,例如:
‑(A)至少一种可以通过至少一种单体异氰酯反应得到的多异氰酸酯,
‑(C)至少一种权利要求1和5至8任一条所述的咪唑鎓盐,
‑(D)任选地至少一种溶剂,
‑(E)任选地至少一种不是(C)的氨基甲酸酯化反应催化剂,和
‑(F)任选地其它常用的涂料组分和/或添加剂。
然后该预混合物与多元醇组分(B)混合后短时间内施用于基底。
或者:
‑(B)至少一种化合物,其具有至少两个与异氰酸酯反应的基团,数均分子量Mn至少为1000g/mol,并且OH数为40至350mg KOH/g,
‑(C)至少一种权利要求1和5至8任一条所述的咪唑鎓盐,
‑(D)任选地至少一种溶剂,
‑(E)任选地至少一种不是(C)的氨基甲酸酯化反应催化剂,和
‑(F)任选地其它常用涂料组分和/或添加剂。
然后该预混合物与多异氰酸酯组分(A)混合后短时间内施用于基底。
本文的“之后短时间内施用”是指预聚物和缺少的组分相互混合,在一段时间后施用至基底,所述时间确保可靠的加工性能,即:涂料组合物持续为可流动的并且易于施用。该时间段当然是小于胶凝时间。
随后涂料材料混合物在室温至150℃内固化。
在一个优选的变化方案中涂料材料混合物在20至80℃固化,更优选最高60℃(例如用于再抛光施用或用于难以置于烘箱内的大型物体)。
在另一个优选的应用中,涂料材料混合物在110‑150℃下固化,优选为120‑140℃(例如用于OEM施用)。
本发明中“固化”是指通过在上述温度下加热施加至基底的涂料组合物至少达到所需的不剥落状态以在基底上产生不剥落的涂层。
本说明书中的涂料组合物为至少组分(A)和(B)的混合物,其用于涂覆至少一个基底以形成薄膜,并且在固化之后,形成不剥落涂层。
用本领域内技术人员已知的常用方法,用至少一种涂料组合物以所需厚度施加于需要涂覆的基底而涂覆基底,涂料组合物中任选地存在的挥发性组分被移除,任选地通过加热方式。如果需要,该操作可以重复一次或多次。可以以已知的方式将涂料施用至基底,例如通过喷雾、抹平(trowel)、刀涂、刷涂、轧制、辊涂、流涂、层压、注射后成型或共挤压。
用于固化的该类薄膜的厚度可以从0.1μm至几个毫米,优选为从1至2000μm,更优选为5至200μm,极优选为5至60μm(基于溶剂从涂料材料中移除后的涂料材料的状态)。
本发明另外提供以本发明多层涂料体系涂覆过的基底。
该类聚氨酯涂料材料特别适于需要特别高应用可靠性、室外耐气候性、光学性能、耐溶剂性、耐化学性和耐水性的应用。
所获得的二组分涂料组合物和涂料制剂适于涂覆基底例如木料、胶合板、纸张、硬纸板、卡纸、织物、薄膜、皮革、非织造布、塑料表面、玻璃、陶瓷、矿物建筑材料例如模塑水泥砖和纤维水泥板,或金属,其在每种情况下可以任选地进行预涂覆或预处理。
该类涂料组合物适于用作室内涂料或室外涂料,即暴露于日光的应用,优选建筑物部分的应用,对(大型)车辆和飞机进行涂覆,和工业应用,用于农业和建筑的多用途运载车、装饰涂料、桥、建筑、动力杆(power mast)、罐体、容器、管道、发电站、化学工厂、船舶、起重机、立柱(post)、板桩(sheet piling)、阀门、管道、配件、法兰(flange)、连接器、大厅、屋顶和结构钢、家具、窗户、门、木地板、罐头涂层、卷材涂层、地板涂层,例如用于停车水平线或用在医院中,和用于汽车抛光,作为OEM和再抛光。
该类涂料组合物优选在室温至80℃的温度使用,优选为室温至60℃,更优选为室温至40℃。所述物体优选为不能在高温下固化的物体例如大型机器、飞机、大容量车辆和再抛光应用。
本发明的涂料组合物特别是用作透明涂层、底漆层和面层材料、底漆和表面涂料。
本发明进一步提供式(I)的咪唑鎓离子作为催化剂用于固化含有至少一种多异氰酸酯和至少一种含与异氰酸酯反应的基团的化合物的混合物的用途。
实施例
将507,一种BASF SE的OH数为140mg KOH/g的基于丙烯酸酯的多元醇(80%的乙酸丁酯溶液)按照化学计量比与1,6‑六亚甲基二异氰酸酯基异氰脲酸酯(BASF SE的HI 100,NCO含量为22.0%)混合,并且混合物用乙酸丁酯调节至施用粘度为按DIN4流杯计流动时间为20秒。为测定胶凝时间,加入0.5重量%催化剂(基于制剂总重量计);为测定摆撞硬度,加入0.2重量%催化剂。在采用DBTL的对比试验中,DBTL的活性更大意味着加入的催化剂量更少:对于胶凝时间和摆撞硬度均各自加入0.025%。DBTL对比试验的胶凝时间与本发明实施例的胶凝时间相当。通过在胶凝时间和摆撞硬度中选择相同量的DBTL,可以假定由于加速固化的缘故,DBTL的摆撞硬度将会实际上相对优于根据本发明实施例而减少用量的情况。
固体产品1,3‑二异丙基咪唑鎓乙酸盐和1,2,3,4,5‑五甲基咪唑鎓乙酸盐原则上作为10%浓度的丙酮溶液使用。
在下表中,除非另作说明,涂料材料组分的起始质量以克表示;除非另作说明,本说明书中的百分数指的是重量%。
使用催化剂的胶凝时间在23℃测定。所确定的参数为批料经历凝胶化的时间。
所有涂料材料的膜厚度为35‑45μm(基于干涂料薄膜)。
下面涂料材料(表1)的摆撞硬度按照DIN 53157在60℃烘培30分钟并在23℃储存24小时后进行测试。
1‑乙基‑3‑甲基咪唑鎓在下文中简写为EMIM。
表1:

未催化的对比例的涂料材料具有大约为1:00‑1:20小时的相当的胶凝时间并且粘结。
DBTL作为催化剂的对比例具有的摆撞硬度比咪唑鎓羧酸盐作为催化剂的实施例低。后者在室温下具有的固化性能比DBTL作为催化剂的好。
低温下快速固化对于大量的涂料材料应用而言是重要的。一方面,薄膜表面保持清洁(脱尘干燥、棉絮测试见下面)。此外,加速了在进一步加工之前的储存时间。这些组分可以更早地触摸或叠置。一个替代的选择是在较低温度下进行固化,以便节约能量。
在第二系列试验中,再次将507与1,6‑六亚甲基二异氰酸酯基异氰脲酸酯(BASF SE的HI 100,NCO含量为22.0%)以化学计量比混合,并且混合物用乙酸丁酯调节至施用粘度为流动时间20秒(DIN4流杯测定)。在该情况下,使用催化剂调节胶凝时间至大约四个小时(用量为相对于制剂总重量)。不挥发性物质含量为62.6%,流动时间约为20秒。涂料材料在23+/‑2°C和50+/‑5%环境湿度(标准条件23/50)下固化。
表2室温固化:


在第二系列试验中,胶凝时间约为4个小时,发现在室温固化时咪唑鎓催化剂实施例在6至24小时固化后的摆撞硬度比DBTL作为催化剂时效果更好。
第三系列试验的进行类似于第二系列试验,但是固化在40℃下进行30分钟(实施例9B至18B和对比例3B,见表3)。涂料在标准条件23/50下储存24小时。实施例和对比例的组合物与表2中的试样一致。
表3:40°C固化

在第三系列试验中,在40℃固化并随后在室温下储存,发现使用咪唑鎓催化剂的实施例(实施例9B‑18B)的摆撞硬度在40℃固化后24小时仍好于DBTL作为催化剂的对比试验。
第四系列试验的进行与第二系列试验相同,但是在60℃固化30分钟(实施例9C至18C和对比例3C,见表4)。之后将涂层在标准条件23/50下储存24小时。组合物与表2中的试样相一致。
表4:60°C固化

在第四系列试验中,发现咪唑鎓作为催化剂的情况下(试验9C‑18C)摆撞硬度在60℃固化后24小时仍大幅好于DBTL作为催化剂的对比试验对比例3C的摆撞硬度。
在第五系列试验中(见表5),类似于上述表2批料的试样在23℃下固化。固化性能以棉絮测试、脱沙干燥和彻底干燥(through‑drying)的形式测定。
通过棉絮测试的固化性能是在23℃下进行测定。所测定的参数为用棉絮接触新涂覆的材料后在薄膜表面上没有留下可视影响的时间。该参数通常相当于脱尘干燥时间。
按照型砂试验(sand test)和彻底干燥进行的固化性能的确定在标准条件23/50下实施。为测定彻底干燥时间,使用两个小轮滚过新涂覆的金属片。轮的直径为19‑20mm,宽度为0.3mm。通过在这对轮子上安置加料斗(固有重量为107‑117g,装有60‑80g砂),做相对运动,在涂层薄膜上获得宽的压印。在刚刚施用之后,在轮子下以1cm/h的速度拉涂层。不再能看到明显的痕迹或当痕迹具有数个厘米的间隔时涂料薄膜达到彻底干燥时间。彻底干燥时间越短越好,越长越差。
在相同的测试中,脱沙干燥时间是施用涂料材料之后至当使用刷子在涂层上非常小心地刷拂砂子时,砂子不再因其自身重量而保持粘附于涂层时的时间间隔。脱沙干燥时间越短越好,越长越差。
表5:23℃固化,棉絮测试,脱沙干燥,彻底干燥
  实施例9D  11D14D  17D  18D  对比例3D  胶凝时间23°C [小时:分钟]3:35  3:433:39  3:32  4:04  4:11  棉絮测试(分钟)150  195165  155  180  >480  脱沙干燥(小时)2.5  3.02.5  2.5  3.25  11.25  彻底干燥(小时)4.5  4.254.0  4.0  5.25  15.75
在所有的干燥时间中,实施例试样明显优于DBTL作为催化剂的对比例3D。
对于第六系列试验(见表6),类似于上述表2批量的试样在60℃下固化30分钟。在室温下经过24小时之后,进行百格试验(Gitterschnitt),丙酮试验和划痕试验。
对比例4E与对比例3E相一致,但是含有约4倍量的DBTL催化剂。
百格试验的粘附力按照DIN 53151确定。0等级为最好的等级,5等级为最差的等级。
丙酮双摩擦试验:用手将浸满丙酮的棉垫在固化的涂层上来回摩擦
(双摩擦)直至涂层薄膜从金属板上被摩擦掉。报告达到该程度所需要的双摩擦的次数。在100次摩擦之后,终止试验。
抗划伤性按照下面测定:重500g的钳工锤,使用双面胶带将纤维网(7448型S超细)连接于其头部。用两个手指在轴端握住锤子,并以均匀力量以一条直线在涂层薄膜上前后移动,不倾斜也不施加另外的力。在50次前后运动之后,在强制通风烘箱中在60℃(回流)下热处理60分钟并在标准条件23/50下储存4小时后,沿与摩擦方向垂直方向测定光泽。试验后将纤维网替换为新的纤维网。
光泽是使用Micro TRI‑Gloss光泽计以入射角60°测定。
表6:60℃固化的百格试验、丙酮试验和刮伤试验

以咪唑鎓为催化剂的实施例的百格试验、丙酮试验和初始光泽相当于对比例3E的DBTL催化的体系。咪唑鎓催化的批料试样的抗刮伤性对于所有试样在所有测试点均显著优于DBTL催化的对比例3E。
对比例4E的DBTL催化剂用量显著地高于对比例3E,因此显著地降低了胶凝时间,其抗刮伤性提高,但抗刮伤性仍然远差于实施例17E和18E,仅略好于实施例9E、11E和14E。
在第七系列试验中,类似于上述表2批料的试样在80℃固化30分钟。然后在室温下再经过24小时后,进行摆撞硬度、埃里克森杯突试验(Erichsen cupping)、百格试验、丙酮试验、耐刮伤试验和蚀刻试验。
埃里克森杯突试验类似于DIN 53156进行测试,单位为毫米。埃里克森杯突试验是通过按入一个金属球直至涂层破裂而测定。高的数值代表高的弹性。
用硫酸进行蚀刻试验:使用移液管将25μm硫酸滴加在涂料材料上,所述涂料材料是在预设温度下(在该情况下在80或130℃下固化30分钟,见表7和表8)于金属梯度烘箱盘中固化的,然后将该涂层金属板在梯度烘箱中在30‑75℃下加热30分钟。之后金属板用水洗并干燥。所报告的参数为检查出在涂层上初始发生蚀刻的最低温度。
表7:在80℃下固化30分钟以及在23℃下固化24小时后的摆撞硬度、埃里克森杯突试验、百格试验、丙酮试验、抗刮伤试验和蚀刻试验
 实施例  17F  18F对比例3F 胶凝时间23°C[小时:分钟]  3:28  3:47  4:01 摆撞硬度[悬摆]  82  88  39 埃里克森杯突试验[mm]  >9.0  >9.0  >9.0 百格试验[等级]  1  1.5  5
 丙酮试验[双摩擦]  >100  >100  >100 刮伤试验,直接光泽  98  99  99 50次前后运动后的光泽  9  20  5 回流后光泽  9  27  6 蚀刻试验,初始蚀刻[°C]  45.5  49.0  41.5
所有实施例和对比例的埃里克森杯突试验和丙酮试验的结果相同。
对于摆撞硬度、50次前后运动和回流后的刮伤试验、蚀刻试验和百格试验,实施例17F和18F的结果均显著地优于以DBTL固化的涂层。在第八系列试验中,将911,一种BASF SE的丙烯酸酯基多元醇(其OH数为70mg KOH/g)(77%的乙酸丁酯溶液)按照化学计量比与1,6‑六亚甲基二异氰酸酯基异氰脲酸酯(BASF SE的HI 100,NCO含量为22.0%)用于加有颜料的体系,其用乙酸丁酯调节至应用粘度为流动时间20秒(DIN4流杯测定)。非挥发性物质含量为70%。
为进行所述试验,首先制备多元醇组分漆浆(mill base):

该漆浆随后与多异氰酸酯和催化剂混合,并固化。

在下面表8中,试验结果以在60℃固化30分钟并在标准条件23/50下经过24小时后的产品组合物和上述涂层材料进行描述。
表8:在60℃固化30分钟并在标准条件23/50下经过24小时后的百格试验、丙酮试验和抗刮伤试验
  实施例 19 20 对比例5  百格试验(等级) 0 0  0  丙酮试验 100 100  100  抗刮伤试验,直接光泽 96 96  95  50次前后运动后的光泽 22 17  12  回流后光泽 23 17  15
在抗刮伤试验中两个实施例更好。这两个实施例的百格试验、丙酮试验和光泽与DBTL的对比例的结果相一致。
在下面表9中,描述下面产品组合物在室温下在标准条件23/50下固化的试验结果。

所提及的四丁基铵乙酸铵(对比例7)相对于DBTL (对比例6)和表5的发明实施例,其脱沙干燥和彻底干燥非常差。
就干燥和摆撞硬度的初期发展而言,1‑乙基‑2,3‑二甲基咪唑鎓乙酸盐;1,3‑二乙基咪唑鎓乙酸盐和1,3‑二乙基咪唑鎓辛酸盐与DBTL相比更好。

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资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 102712734 A(43)申请公布日 2012.10.03CN102712734A*CN102712734A*(21)申请号 201080062126.1(22)申请日 2010.11.2209176785.5 2009.11.23 EPC08G 18/20(2006.01)C08G 18/62(2006.01)C08G 18/79(2006.01)C09D 175/04(2006.01)(71)申请人巴斯夫欧洲公司地址德国路德维希港(72)发明人 O纽 M希尔默AG阿尔滕霍夫 H沙夫AM斯泰因布雷克(74)专利代理机构北京北翔知识产权代理有限公司 11285代理。

2、人马慧 钟守期(54) 发明名称聚氨酯涂料化合物的催化剂(57) 摘要本发明涉及用于聚氨酯涂料的涂料组合物,其包括新型催化剂。(30)优先权数据(85)PCT申请进入国家阶段日2012.07.23(86)PCT申请的申请数据PCT/EP2010/067876 2010.11.22(87)PCT申请的公布数据WO2011/061314 DE 2011.05.26(51)Int.Cl.权利要求书3页 说明书29页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 3 页 说明书 29 页1/3页21.一种用涂料组合物涂覆基底的方法,其包括:-第一步,用至少一种涂料组合物以所需厚度涂。

3、覆基底,该涂料组合物包括:-(A)至少一种通过至少一种单体异氰酸酯反应获得的多异氰酸酯,-(B)至少一种化合物,其具有至少两个与异氰酸酯反应的基团,数均分子量Mn至少为1000g/mol,OH数为40至350mg KOH/g,-(C)至少一种咪唑鎓盐,-(D)任选地至少一种溶剂,-(E)任选地至少一种不是(C)的氨基甲酸酯化反应催化剂,和-(F)任选地其他的常用涂料组分和/或添加剂,所述的的咪唑鎓盐(C)具有下式结构其中R1和R3彼此独立地为具有1至20个碳原子的有机基团,R2、R4和R5彼此独立地为氢原子或具有至多20个碳原子的有机基团,并且A-为阴离子,-任选地通过至少部分移除易挥发组分而。

4、将施加至基底的涂料组合物干燥,然后-固化施加至基底的涂料组合物。2.权利要求1的方法,其中所述的多异氰酸酯(A)为一种(环状)脂族多异氰酸酯。3.权利要求1或2的方法,其中所述的多异氰酸酯(A)选自异氰脲酸酯、缩二脲、氨基甲酸酯和脲基甲酸酯。4.上述权利要求任意一项的方法,其中所述的粘合剂(B)选自聚丙烯酸酯多元醇、聚酯多元醇、聚氨酯多元醇、聚碳酸酯多元醇和聚醚多元醇。5.上述权利要求任意一项的方法,其中咪唑鎓离子(C)中的基团R1和R3彼此独立地为甲基、乙基、异丙基、正丙基或正丁基。6.上述权利要求任意一项的方法,其中咪唑鎓离子(C)中R2、R4和R5基团彼此独立地为氢原子或C1-C10烷基。

5、。7.上述权利要求任意一项的方法,其中咪唑鎓离子(C)中R1至R5基团彼此独立地为C1-C10烷基。8.上述权利要求任意一项的方法,其中式(I)的阴离子A-选自乙酸根、丙酸根、异丙酸根、2,2-二甲基丙酸根、正丁酸根、异丁酸根、仲丁酸根、叔丁酸根、正戊酸根、正己酸根、正庚酸根、正辛酸根、异辛酸根、正壬酸根、异壬酸根、正癸酸根、正十二烷酸根、十四烷酸根、十六烷酸根、硬脂酸根和正二十烷酸根。9.上述权利要求任意一项的方法,其中存在溶剂(D),且所述溶剂选自酯、烷氧基酯和/或芳香族溶剂。10.上述权利要求任意一项的方法,其中将一种预混合物,其包括:-(A)至少一种通过至少一种单体异氰酸酯反应获得的多。

6、异氰酸酯,-(C)至少一种咪唑鎓盐,如权利要求1和5至8中任意一项所述,权 利 要 求 书CN 102712734 A2/3页3-(D)任选地至少一种溶剂,-(E)任选地至少一种不是(C)的氨基甲酸酯化反应催化剂,和-(F)任选地其他的常用涂料组分和/或添加剂,-任选地至少一种稳定剂,其选自空间位阻酚、亚磷酸盐、亚膦酸盐、膦酸盐、芳香族仲胺和布朗斯台德酸,与(B)混合后短时间内施用至基底,-(B)至少一种化合物,其具有至少两个与异氰酸酯反应的基团,数均分子量Mn至少为1000g/mol,且OH数为40至350mg KOH/g,并且,随后,-任选地通过至少部分移除易挥发组分而将施加至基底的涂料组。

7、合物干燥,然后-固化施加至基底的涂料组合物。11.权利要求1至9中任意一项的方法,其中将一种预混合物,其包括:-(B)至少一种化合物,其具有至少两个与异氰酸酯反应的基团,数均分子量Mn至少为1000g/mol,且OH数为40至350mg KOH/g,-(C)至少一种咪唑鎓盐,如权利要求1和5至8中任意一项所述,-(D)任选地至少一种溶剂,-(E)任选地至少一种不是(C)的氨基甲酸酯化反应催化剂,和-(F)任选地其他常用涂料组分和/或添加剂,与(A)混合后短时间内施用至基底,-(A)至少一种通过至少一种单异氰酸酯反应获得的多异氰酸酯,并且,随后,-任选地通过至少部分移除易挥发组分而将施加至基底的。

8、涂料组合物干燥,然后-固化施加至基底的涂料组合物。12.一种涂料材料,作为用于以上述权利要求任意一项的方法涂覆基底的材料,其包括:-(A)至少一种通过至少一种单体异氰酸酯反应获得的多异氰酸酯,-(B)至少一种化合物,其具有至少两个与异氰酸酯反应的基团,数均分子量Mn至少为1000g/mol,且OH数为40至350mg KOH/g,-(C)至少一种咪唑鎓盐,如权利要求1和5至8中任意一项所述,-(D)任选地至少一种溶剂,-(E)任选地至少一种不是(C)的氨基甲酸酯化反应催化剂,和-(F)任选地其他常用涂料组分和/或添加剂。13.一种作为以权利要求10的方法涂覆基底的材料的预混合物,其包括:-(A。

9、)至少一种通过至少一种单体异氰酸酯反应获得的多异氰酸酯,-(C)至少一种咪唑鎓盐,如权利要求1和5至8中任意一项所述,-(D)任选地至少一种溶剂,-(E)任选地至少一种不是(C)的氨基甲酸酯化反应催化剂,和-(F)任选地其他常用涂料组分和/或添加剂。14.一种作为用于以权利要求11的方法涂覆基底的材料的预混合物,其包括:权 利 要 求 书CN 102712734 A3/3页4-(B)至少一种化合物,其具有至少两个与异氰酸酯反应的基团,数均分子量Mn至少为1000g/mol,且OH数为40至350mg KOH/g,-(C)至少一种咪唑鎓盐,如权利要求1和5至8中任意一项所述,-(D)任选地至少一。

10、种溶剂,-(E)任选地至少一种不是(C)的氨基甲酸酯化反应催化剂,和-(F)任选地其他常用涂料组分和/或添加剂。15.权利要求1或5至8所定义的式(I)的咪唑鎓离子作为催化剂的用途,用于固化含有至少一种多异氰酸酯和至少一种含有与异氰酸酯反应的基团的化合物的涂料组合物。权 利 要 求 书CN 102712734 A1/29页5聚氨酯涂料化合物的催化剂0001 本发明涉及用于使来自基于溶剂的2-组分聚氨酯涂料材料的涂料组合物固化的新型催化剂。0002 为加速聚氨酯涂料材料的涂料组合物的固化,可以在其中加入多种金属化合物特别是重金属混合物作为异氰酸酯基团与多元醇基团反应的催化剂。但由于其毒性和/或职。

11、业健康和卫生的原因,需要寻求这些化合物的替代品。从毒物学立场上来看特别重要的是有机锡化合物,特别是二烷基锡化合物,更特别是二月桂酸二丁基锡(DBTL)。0003 WO 2008/076302描述了辐射-固化涂料组合物,其含有由异氰酸酯与醇反应得到的聚氨酯丙烯酸酯低聚物。在所提及的大量催化剂中,特别是咪唑鎓盐例如1-丁基-3-甲基咪唑鎓乙酸盐。在实施例中明确使用的为二月桂酸二丁基锡。但未描述有毒路易斯酸例如二月桂酸二丁基锡的具体替代物,也未描述达到异氰酸酯和多元醇的优选固化性能。此外,仅描述了聚氨酯预聚物的制备,但没有描述聚氨酯涂料材料的固化。WO 2008/133668公开内容与之类似,其同样。

12、描述了由多异氰酸酯与聚亚烷基二醇得到的Mn为300至5000的聚氨酯预聚物。0004 WO 2007/090755和WO 2009/010502描述了使用离子液体例如乙基甲基咪唑鎓乙基硫酸盐形成的具有抗静电性的聚氨酯。所述离子液体乙基甲基咪唑鎓乙基硫酸盐在此处仅起到抗静电剂的作用,以增加聚合物的导电性。与其在功能和所含物质上不同的常规催化剂被用于多异氰酸酯与多元醇的反应以生成聚氨酯。尽管当形成聚氨酯时存在乙基甲基咪唑鎓乙基硫酸盐,但是在制备聚氨酯中没有表明其具有任何可能的催化效果,更特别地没有涉及涂料材料和涂料材料性能。0005 WO 2003/093246描述了含有铵或膦阳离子和一个五元氮杂。

13、芳族阴离子的离子液体作为异氰酸酯低聚的溶剂和催化剂。在该反应中,单体异氰酸酯与其自身发生环化反应以生成其低聚物、二聚物(脲二酮)和三聚物(异氰脲酸酯、亚氨基噁二嗪二酮)。0006 没有描述用作离子液体组分的氮杂芳族阳离子。类似地,EP 1389221描述了三唑酯基(triazolate)结构用于异氰酸酯基团与其它异氰酸酯基团反应的用途。0007 WO 2006/084880描述了二异氰酸酯的至少部分低聚反应,以制备含有异氰脲酸酯基、缩二脲基或脲基甲酸酯基的多异氰酸酯,所述反应在至少一种低聚反应催化剂存在下进行,其为离子液体、咪唑鎓阳离子以及其他。但是未描述作为氨基甲酸酯化反应催化剂的适用性,以。

14、及在涂料材料应用中进行多异氰酸酯和多元醇的固化操作中的益处,或作为涂料材料的应用本身。0008 WO 2007/062953要求通过含羟基酮树脂、酮/醛树脂、脲/醛树脂或其氢化衍生物和至少一种二异氰酸酯或多异氰酸酯和至少一种离子液体反应,之后使树脂与水结合而得到的含水树脂分散体,所述离子液体具有与异氰酸基有反应活性的官能团以及另外的官能团。0009 可以纳入的离子液体用作乳化剂并且起到官能化的作用,并且也用于将有机树脂转化为稳定的含水溶液、稀释液和分散体。0010 公开了与其在功能上不相关且不同的物质作为用于上述组分反应的常规催化剂。说 明 书CN 102712734 A2/29页60011 。

15、其中未提及离子液体的任何可能的催化效果、未提及有毒催化剂例如DBTL的任何代替物、或任何可能的在具有良好固化性能和良好涂料材料性能的带有溶剂的2-组分聚氨酯涂料材料中的应用。0012 WO 2008/006422描述了金属盐离子液体在离子液体中作为塑料的抗静电剂的用途。0013 为在离子液体存在下通过多元醇与多异氰酸酯反应制备聚氨酯,描述了常规氨基甲酸酯化反应催化剂三乙烯二胺。0014 没有提及离子液体在氨基甲酸酯化反应中的任何可能的催化效果,或与制备或使用涂料材料有关的益处。0015 WO 2009/016322描述了使用卡宾代替有毒金属催化剂作为催化剂从异氰酸酯和羟基化合物制备聚氨酯的方法。

16、。0016 具有催化活性的物种明确地为在可以单独使用或原位使用的咪唑鎓环的C2碳上的卡宾。0017 没有描述咪唑鎓盐用作氨基甲酸酯化反应催化剂的用途、多异氰酸酯和多元醇生成涂料材料的反应、和任选地与固化以形成涂料材料有关的益处。0018 Buchmeiser等,Eur.J.Inorg.Chem.2009,1970-1976描述了使用CO2和镁与N-杂环卡宾的加合物、铝与N-杂环卡宾的加合物、和锌与N-杂环卡宾的加合物作为(潜在)催化剂用于聚氨酯合成中。这些催化剂需要单独的合成步骤并且需要在手套箱中在氮气下处理,花费成本高并且不便利,因此难以用于实际应用。此外,这些催化剂需要高温,这使得室温固化。

17、不可能实现。0019 Buchmeiser等,Chem Eur.J.2009,15,3103-3109描述了有机锡(II)与N-杂环咪唑鎓卡宾的加合物作为明显潜在(延迟作用)催化剂。反应流程2描述了作用机理,其将作为催化活性物种的卡宾与无催化活性的咪唑鎓离子进行了对比。0020 JP 2008201703描述了咪唑鎓盐在药物、作物保护组合物和电解质溶液中的用途,以及作为催化剂用于环氧化物与聚氨酯生成的树脂的固化,但是没有明确的示例给予支持。0021 没有提及由此制备的咪唑鎓盐在用于涂料材料的多异氰酸酯与多元醇反应中的催化活性,或是与常规路易斯酸催化剂例如DBTL有关的代替用途。0022 JP 。

18、2006152154描述了离子液体在粘合剂中的用途,及其在具有抗静电性的电子元件的压敏粘合剂层中的用途。给出的一个离子液体实例为1-甲基-3-丁基咪唑鎓卤化物,以及其他。同样公开了聚丙烯酸酯醇与多异氰酸酯的反应。没有描述离子液体的催化性,也没有描述涂料材料的固化性能或应用性能的提高、或直接在应用前在多异氰酸酯或多异氰酸酯和多元醇混合物中的用途。0023 Journal of the Brazilian Chemical Society,2009,18(6),12201223,描述了多异氰酸酯和芳香族羧酸在离子液体作为反应介质存在下的酰胺化反应。与其它溶剂例如N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷。

19、酮、甲苯相比获得了更高的产率,并且例证了离子液体的积极效果。然而,异氰酸酯与胺类、醇类和酸类的大致反应只大概公开而并没有明确公开。作为溶剂的离子液体可以在反应中取代催化剂。0024 一个不利之处在于所述卤化物在用于金属基底的涂料材料的情况下可能导致腐说 明 书CN 102712734 A3/29页7蚀。0025 本发明的一个目的在于开发用于具有2-组分聚氨酯涂层材料的涂料的新型催化剂,其可以替代现有技术的常规有机金属催化剂特别是有机锡化合物,另外,产出改进的固化性能和/或涂料性能。0026 在本领域中最普遍的该化合物可能是DBTL,其在多个方面具有不利的毒性。0027 该目的通过用涂料组合物涂。

20、覆基底的方法实现,该方法包括:0028 -第一步,用至少一种涂料组合物涂覆基底,该涂料组合物包括:0029 -(A)通过至少一种单体异氰酸酯反应获得的至少一种多异氰酸酯,0030 -(B)至少一种化合物,其具有至少两个与异氰酸酯反应的基团,数均分子量Mn至少为1000g/mol,OH数为40至350mg KOH/g,0031 -(C)至少一种咪唑鎓盐,0032 -(D)任选地至少一种溶剂,0033 -(E)任选地至少一种不是(C)的氨基甲酸酯化反应催化剂,和0034 -(F)任选地其它常用的涂料组分和/或添加剂,0035 所述的咪唑鎓盐(C)具有下式结构0036 0037 其中R1和R3彼此独。

21、立地为一个具有1至20个碳原子的有机基团,0038 R2、R4和R5彼此独立地为一个氢原子或一个具有至多20个碳原子的有机基团并且A-为一个阴离子,0039 -任选地将施加至基底的涂料组合物干燥,然后0040 -固化施加至基底的涂料组合物。0041 以所述涂料组合物,可以获得至少与使用有机金属催化剂形成的涂料相当的性质的涂料。0042 与使用相当量的DBTL固化做对比,固化可以在更低的固化温度下和/或在更短的固化时间内完成。“相当量的DBTL”是指直接、现实的对比,设定相似的处理时间。处理时间的一种优选测量方式为相同的胶凝时间(见实施例)。0043 本发明方法的一个特征在于即使在低固化温度下涂。

22、层材料体系部分也可以获得高硬度。硬度超过普通催化剂,特别是DBTL所获得的硬度值,同时具有良好的处理时间。0044 多异氰酸酯(A)0045 用于制备多异氰酸酯的单体异氰酸酯可以为芳香族、脂族或环脂族,优选为脂族或环脂族,在本说明书中简写为(环)脂族;特别优选为脂族异氰酸酯。0046 芳香族异氰酸酯为含有至少一个芳香族环体系的物质,换句话说,不仅可以为纯的芳香族化合物,也可以是芳脂族化合物。0047 环脂族异氰酸酯为含有至少一个环脂族环体系的物质。0048 脂族异氰酸酯为只含有直链或支链的物质,即无环化合物。说 明 书CN 102712734 A4/29页80049 单体异氰酸酯优选为二异氰酸。

23、酯,其恰好具有两个异氰酸酯基团。然而,其原则上同样可以是具有一个异氰酸酯基团的单异氰酸酯。0050 原则上同样考虑具有平均超过两个异氰酸酯基团的更高级异氰酸酯。因此,合适的为例如三异氰酸酯例如三异氰酸根合壬烷、2-异氰酸根合乙基2,6-二异氰酸根合己酸酯、2,4,6-三异氰酸根合甲苯、三苯甲烷三异氰酸酯或2,4,4-三异氰酸根合二苯基醚,或二异氰酸酯、三异氰酸酯和更高多异氰酸酯的混合物,其例如通过将相应苯胺/甲醛缩合物光气化获得,并且代表具有亚甲基桥的多苯基多异氰酸酯。0051 这些单体异氰酸酯不含异氰酸酯基团与其自身反应得到的任何实质产物。0052 单体异氰酸酯优选为具有4至20个碳原子的异。

24、氰酸酯。常用二异氰酸酯的实例为脂族二异氰酸酯例如四亚甲基二异氰酸酯、五亚甲基1,5-二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(1,6-二异氰酸根合己烷)、八亚甲基二异氰酸酯、十亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、十四亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯衍生物(例如2,6-二异氰酸根合己酸甲酯或2,6-二异氰酸根合己酸乙酯)、三甲基己烷二异氰酸酯或四甲基己烷二异氰酸酯;环脂族二异氰酸酯例如1,4-、1,3-或1,2-二异氰酸根合环己烷、4,4-或2,4-二(异氰酸根合环己基)甲烷、1-异氰酸根合-3,3,5-三甲基-5-(异氰酸根合甲基)环己烷(异氟尔酮二异氰酸酯)、1,3-或1,4-二(异氰酸根合甲基。

25、)环己烷、或2,4-或2,6-二异氰酸根合-1-甲基环己烷,以及3(或4),8(或9)-二(异氰酸根合甲基)三环5.2.1.02,6癸烷异构体混合物,和芳香族二异氰酸酯例如甲苯2,4-或2,6-二异氰酸酯及其异构体混合物、间-或对-亚二甲苯二异氰酸酯、2,4-或4,4-二异氰酸根合二苯基甲烷及其异构体混合物、亚苯基1,3-或1,4-二异氰酸酯、1-氯代亚苯基2,4-二异氰酸酯、亚萘基1,5-二异氰酸酯、二亚苯基4,4-二异氰酸酯、4,4-二异氰酸根合-3,3-二甲基联苯、3-甲基二苯基甲烷4,4-二异氰酸酯、四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯、1,4-二异氰酸根合苯或二苯醚4,4-二异氰酸酯。0053。

26、 特别优选为六亚甲基1,6-二异氰酸酯、1,3-二(异氰酸根合甲基)环己烷、异氟尔酮二异氰酸酯和4,4-或2,4-二(异氰酸根合环己基)甲烷,极特别优选为异氟尔酮二异氰酸酯和六亚甲基1,6-二异氰酸酯,特别优选为六亚甲基1,6-二异氰酸酯。0054 同样可以存在所述异氰酸酯的混合物。0055 异氟尔酮二异氰酸酯通常以混合物形式存在,特别是顺式和反式异构体混合物,通常比例为约60:40至90:10(重量/重量),优选为70:30至90:10。0056 二环己基甲烷4,4-二异氰酸酯同样可以以不同的顺式和反式异构体混合物形式存在。0057 对于本发明,不仅可以使用从相应胺光气化所获得的二异氰酸酯,。

27、也可以使用未用光气,即以无光气方法制得的二异氰酸酯。依据EP-A-0126299(US 4596678)、EP-A-126300(US 4596679)、和EP-A-355443(US 5087739),例如(环)脂族二异氰酸酯例如六亚甲基1,6-二异氰酸酯(HDI),在亚烃基中具有6个碳原子的异构脂族二异氰酸酯,4,4-或2,4-二(异氰酸根合环己基)甲烷,和1-异氰酸根合-3-异氰酸根合甲基-3,5,5-三甲基环己烷(异氟尔酮二异氰酸酯或IPDI)可以通过(环)脂族二胺与例如脲和醇反应以得到(环)脂族二氨基甲酸酯,使所述酯经过热裂解形成相应的二异氰酸酯和醇。合成通常是以循环方法连续进行并且。

28、,如果合适,在N-未取代的氨基甲酸酯、二说 明 书CN 102712734 A5/29页9烷基碳酸酯和其它循环过程中的副产品的存在下进行。以此方法获得的二异氰酸酯通常含有非常低甚至不可测量的氯化化合物组分,这例如在电子工业应用中是有利的。0058 在本发明的一个实施方案中,所用的异氰酸酯中总的可水解氯含量小于200ppm,特别是小于120ppm,更优选小于80ppm,极优选小于50ppm,特别地小于15ppm并且尤其小于10ppm。这可以通过例如ASTM标准D4663-98测定。当然,也可以使用具有较高氯含量的单体异氰酸酯,其氯含量最高达1000ppm,例如优选最高达800ppm,并且更优选最。

29、高达500ppm总氯含量(由水解后银量滴定法测得)并且同时具有最高达100ppm,优选最高达30ppm的可水解氯含量。0059 应该理解同样可以使用由(环)脂族二胺与例如脲和醇反应,并且裂解所得的(环)脂族二氨基甲酸酯而得到的单体异氰酸酯与通过相应胺的光气化获得的二异氰酸酯的混合物。0060 可以由单体异氰酸酯低聚形成的多异氰酸酯(A)通常具有如下特征:0061 所述化合物的平均NCO官能度通常至少为1.8并且可以至高为8,优选为2至5,并且更优选为2.4至4。0062 低聚化后的异氰酸酯基团含量,以NCO计为42g/mol,通常为5重量%至25重量%,除非另作说明。0063 多异氰酸酯(A)。

30、优选为下面的化合物:0064 1)含有异氰脲酸酯基并且衍生自芳香族、脂族和/或环脂族二异氰酸酯的多异氰酸酯。本文中特别优选为相应的脂族和/或环脂族异氰酸根合异氰脲酸酯,并且特别是基于六亚甲基二异氰酸酯和异氟尔酮二异氰酸酯。所存在的异氰脲酸酯特别是三异氰酸根合烷基和/或三异氰酸根合环烷基异氰脲酸酯,其组成二异氰酸酯的环状三聚体,或者是与其含有多于一个异氰脲酸酯环的更高级同系物的混合物。所述异氰酸根合异氰脲酸酯通常具有的NCO含量为10重量%至30重量%,特别是15重量%至25重量%,并且平均NCO官能度为2.6至8。0065 含有异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯也可以以最小含量含有氨基甲酸酯基和/或脲。

31、基甲酸酯基,优选结合醇的含量小于2%,基于多异氰酸酯计。0066 2)含有脲二酮基团并含有芳香族、脂族和/或环脂族连接的优选为脂族和/或环脂族连接的异氰酸酯基团的多异氰酸酯,特别是衍生自六亚甲基二异氰酸酯或异氟尔酮二异氰酸酯或的多异氰酸酯。脲二酮二异氰酸酯为二异氰酸酯的环状二聚产物。0067 含有脲二酮基团的多异氰酸酯通常作为与其它多异氰酸酯的混合物而获得,更特别地为1)中说明的那些。含有脲二酮基团的多异氰酸酯通常官能度为2至3。0068 为此目的可以在反应条件下使二异氰酸酯反应,在该条件下不仅可以形成脲二酮基团还可以形成其它多异氰酸酯,或首先形成脲二酮基团并且随后反应得到其它多异氰酸酯,或二。

32、异氰酸酯首先反应以得到其它多异氰酸酯,其随后得到含有脲二酮基团的产品。0069 3)含有缩二脲基团并且具有芳香族、环脂族或脂族连接的优选为环脂族或脂族连接的异氰酸酯基团的多异氰酸酯,特别是三(6-异氰酸根合己基)缩二脲或与其更高级同系物的混合物。这些含有缩二脲基团的多异氰酸酯通常具有NCO含量为18重量%至24重量%并且平均NCO官能度为2.8至6。0070 4)含有氨基甲酸酯和/或脲基甲酸酯基团并且具有芳香族、脂族或环脂族连接说 明 书CN 102712734 A6/29页10的优选为脂族或环脂族连接的异氰酸酯基团的多异氰酸酯,它们例如通过过量二异氰酸酯,例如六亚甲基二异氰酸酯或异氟尔酮二异。

33、氰酸酯,与一元醇或多元醇(A)反应得到。这些含有氨基甲酸酯和/或脲基甲酸酯基团的多异氰酸酯通常具有的NCO含量为12重量%至24重量%并且平均NCO官能度为2.0至4.5。这类含有氨基甲酸酯和/或脲基甲酸酯基团的多异氰酸酯可以不使用催化剂制备,或优选地在催化剂存在下制备,所述催化剂例如羧酸铵或氢氧化铵,或者脲基甲酸酯化催化剂,例如铋、钴、铯、锌(II)或Zr(IV)化合物,在每种情况下在一元醇、二元醇或多元醇,优选为单元醇存在下制备。0071 这些含有氨基甲酸酯基团和/或脲基甲酸酯基团的多异氰酸酯通常与1)中所述多异氰酸酯以混合形式存在。0072 5)含有噁二嗪三酮基团的多异氰酸酯,优选衍生自。

34、六亚甲基二异氰酸酯或异氟尔酮二异氰酸酯的那些。这类含有噁二嗪三酮基团的多异氰酸酯可以从二异氰酸酯和二氧化碳获得。0073 6)含有亚氨基噁二嗪二酮基团的多异氰酸酯,优选衍生自六亚甲基二异氰酸酯或异氟尔酮二异氰酸酯的那些。这类含有亚氨基噁二嗪二酮基团的多异氰酸酯可以使用特殊的催化剂从二异氰酸酯制备。0074 7)脲酮亚胺改性的多异氰酸酯。0075 8)碳二亚胺改性的多异氰酸酯。0076 9)例如已知于DE-A110013186或DE-A110013187的超支化多异氰酸酯。0077 10)聚氨酯-多异氰酸酯预聚物,从二异氰酸酯和/或多异氰酸酯与醇反应得到。0078 11)聚脲-多异氰酸酯预聚物。。

35、0079 12)1)-11)的多异氰酸酯,优选为1)、3)、4)和6)的多异氰酸酯,在其制备以后可以转化为含有缩二脲基团或氨基甲酸酯/脲基甲酸酯基团的多异氰酸酯,其具有芳香族、环脂族或脂族连接优选为(环)脂族连接的异氰酸酯基团。缩二脲基团的形成例如是通过加入水或与胺反应而达成。氨基甲酸酯和/或脲基甲酸酯基团的形成是任选地在合适的催化剂存在下通过与一元醇、二元醇或多元醇,优选单元醇反应而达成。这些含有缩二脲或氨基甲酸酯/脲基甲酸酯基团的多异氰酸酯通常具有的NCO含量为10重量%至25重量%并且平均NCO官能度为3至8。0080 13)亲水改性多异氰酸酯,即所述多异氰酸酯含有1-12所述的基团,并。

36、且还包括由添加含NCO-活性基团和亲水基团的分子至上述分子的异氰酸酯基团中而获得的基团。亲水基团为非离子基团例如烷基聚环氧乙烷,和/或从磷酸、膦酸、硫酸或磺酸和/或其盐得到的离子基团。0081 14)用于双重固化应用的改性多异氰酸酯,即所述多异氰酸酯具有1-13所述的基团,并且也包括通过将含有NCO-活性基团和可UV交联或光化学辐射交联基团添加至上述分子的异氰酸酯基团中所获得的基团。这些分子为例如羟烷基(甲基)丙烯酸酯和其它羟基-乙烯基化合物。0082 在本发明的一个优选的实施方案中,多异氰酸酯(A)选自异氰脲酸酯、缩二脲、氨基甲酸酯和脲基甲酸酯,优选地选自异氰脲酸酯、氨基甲酸酯和脲基甲酸酯;更优选为含有异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯。0083 在一个特别优选的实施方案中,多异氰酸酯(A)包括含有异氰脲酸酯基和从说 明 书CN 102712734 A10。

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