[發明專利]脂族聚異氰酸酯預聚物和使用其的聚氨基甲酸酯樹脂涂料組合物

無效

• 申請號: 200710181185.0
• 申請日: 2007-10-18
• 公開（公告）號: CN101168590A
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發明（設計）人: 重森友和;片村廣一;田華尚文
• 申請（專利權）人: 拜爾材料科學股份公司
• 主分類號: C08G18/10
• 分類號: C08G18/10;C09D175/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 段曉玲;范赤

相關申請的交叉參照

本申請根據35?U.S.C.§119(a-d)要求2006年10月18日提交的日本申請2006-283976的優先權。

技術領域

本發明涉及聚氨基甲酸酯樹脂，特別是用作涂料、墨和膠粘劑的硬化劑的脂族聚異氰酸酯預聚物。特別地，本發明涉及的脂族聚異氰酸酯預聚物具有優異的硬化性質和與含有羥基的多元醇的相容性，多元醇羥基含量為樹脂重量的5.0％重量或更多，還涉及使用脂族聚異氰酸酯預聚物的聚氨基甲酸酯樹脂涂料組合物。

發明背景

一般地，兩組分聚氨基甲酸酯樹脂涂料包括作為硬化劑的聚異氰酸酯預聚物組合物和作為基礎樹脂的多元醇組合物，具有非常高的耐磨性、耐化學性、耐污染性和柔韌性。

通常，由脂族二異氰酸酯獲得的脂族聚異氰酸酯在聚異氰酸酯預聚物組合物中用作硬化劑，丙烯酸多元醇、聚酯多元醇、含氟多元醇等被廣泛地用作多元醇組合物。

使用脂族聚異氰酸酯預聚物的聚氨基甲酸酯樹脂涂料尤其具有優異的耐天氣性，因此在汽車、塑料、和建筑物外部材料領域中的需求變得更大。

當通過使用脂族聚異氰酸酯預聚物作為硬化劑和含有羥基的多元醇作為基礎樹脂配制兩組分聚氨基甲酸酯樹脂涂料時，所形成的涂層含有許多氨基甲酸酯鍵并且具有改善的耐天氣性、耐磨性、耐化學性、耐溶劑性、耐污染性、耐水性、熱穩定性等和更好的涂料特性。由于這些特性，人們認為這種兩組分型聚氨基甲酸酯樹脂涂料將會在需要優異涂層特性的領域，例如涂覆或修復汽車車身和各種塑料領域得到廣泛的應用。

由脂族二異氰酸酯獲得的脂族聚異氰酸酯包括縮二脲聚異氰酸酯、加合聚異氰酸酯、和含有異氰脲酸酯基團的聚異氰酸酯。其中，含有異氰脲酸酯基團的聚異氰酸酯提供了比其他脂族聚異氰酸酯優異的耐天氣性、耐磨性、耐化學性、耐污染性、柔韌性、和熱穩定性。

但是，含有異氰脲酸酯基團的聚異氰酸酯缺乏與含有羥基的多元醇組合物的相容性，因此無法提供具有穩定性質的涂層。在這樣的情況下，需要開發包括含有異氰脲酸酯基團的聚異氰酸酯的脂族聚異氰酸酯預聚物，該預聚物與含有羥基的多元醇具有改善的相容性。

發明概述

本發明的一個目標是提供與含有羥基的多元醇具有優異的相容性的脂族聚異氰酸酯預聚物和由于使用脂族聚異氰酸酯預聚物而產生的具有穩定和良好涂料特性的聚氨基甲酸酯樹脂涂料組合物。

因此，上述提及的問題可通過脂族聚異氰酸酯預聚物得到解決，該預聚物通過短鏈二醇與由脂族二異氰酸酯獲得的含有異氰脲酸酯基團的聚異氰酸酯反應而獲得，氨基甲酸酯鍵含量為脂族聚異氰酸酯預聚物重量的3％重量或更多，溶解度參數為11.8或更多。

本發明提供了脂族聚異氰酸酯預聚物，該預聚物通過短鏈二醇與由脂族二異氰酸酯(特別是1，6-亞己基二異氰酸酯)衍生的含有脂族異氰脲酸酯基團的聚異氰酸酯反應而獲得。預聚物的氨基甲酸酯鍵含量為預聚物重量的3％重量或更多，預聚物的溶解度參數為11.8或更多。

本發明進一步提供了一種聚氨基甲酸酯涂料組合物，其包括上述提及的脂族聚異氰酸酯預聚物和基于多元醇重量羥基含量為5.0％重量或更多的多元醇。

當本發明的脂族聚異氰酸酯預聚物在兩組分聚氨基甲酸酯涂料中用作硬化劑時，改善了與含有羥基的多元醇的相容性，如此提供了能夠提供穩定和良好特性的涂料。

發明詳述

在下文中，將對本發明進行更為詳細的描述。

當在本文說明書和權利要求書使用時，包括在實施例使用時，除非另外確切地說明，對于所有數字的理解以詞“大約”作為前綴，即使該術語沒有確切地出現。在本文列舉的任何數值范圍也意欲包括其中包含的任何亞范圍。

優選地，在本發明中使用的脂族二異氰酸酯具有4至30個碳原子。脂族二異氰酸酯的實例包括四亞甲基二異氰酸酯、1，5-亞戊基二異氰酸酯、1，6-亞己基二異氰酸酯(在下文稱作″HDI″)、2，2，4-(或2，4，4-)三甲基-1，6-亞己基二異氰酸酯、賴氨酸異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、氫化二甲苯二異氰酸酯、氫化二苯基甲烷二異氰酸酯、1，4-二異氰酸根合環己烷、1，3-雙(二異氰酸根合甲基)環己烷、和4，4′-二環己基甲烷二異氰酸酯。其中，由于耐天氣性和可商購獲得，HDI是優選的。雖然可單獨或組合使用以上提及的各脂族二異氰酸酯，但是優選單獨使用。

在由這些脂族二異氰酸酯獲得的脂族聚異氰酸酯中，脲基甲酸酯雙縮脲、含有酰胺基團的聚異氰酸酯和TMP(三羥甲基丙烷)加合物與具有高羥基含量的多元醇的相容性并不次于含有異氰脲酸酯基團的聚異氰酸酯，但是涂料特性較次。