[發明專利]含有用于顯示硬化進程的顏色指示劑的可硬化物料

有效

• 申請號: 200980113506.0
• 申請日: 2009-03-19
• 公開（公告）號: CN102015801A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: G·約翰;S·博海倫斯布拉莫茨
• 申請（專利權）人: 美凱威奇兄弟有限責任兩合公司
• 主分類號: C08G18/00
• 分類號: C08G18/00;C08G18/08;C08G18/36;C08G18/38;C08G18/66;G01N21/78
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 鄧毅

本發明涉及用于顯示在可硬化物料中，特別是在雙組分聚氨酯體系中的硬化進程的制劑和方法，以及在使用異氰酸酯的情況下可制備的物料中具有醌基的染料作為顏料指示劑的用途。

通過二元或更高元的醇與異氰酸酯的加聚作用而得到的聚合物稱為聚氨酯(PUR)。通常的聚氨酯是由聚酯二醇、聚醚二醇和二異氰酸酯，例如甲苯二異氰酸酯(TDI)，4，4′-亞甲基-二苯基異氰酸酯(MDI)或六亞甲基二異氰酸酯(HMDI)制得的。二醇和異氰酸酯以等摩爾比例使用導致得到線性的聚氨酯。在聚氨酯合成時在共同使用更高官能度的反應物的條件下，或也在異氰酸酯過量時，產生支化的和交聯的產物，其中異氰酸酯基與氨基甲酸酯基或脲基發生反應。特定的胺以及有機鋅和鋯的化合物用作加聚反應的催化劑。通常聚氨酯以具有末端異氰酸酯基的預聚物的形式制得，其在例如作為密封材料應用時，與來自環境的濕汽在擴鏈和任選地交聯的情況下發生硬化。這類預聚物也能夠與二胺而發生擴鏈，其中產生聚氨酯，而該聚氨酯含有脲基。

如果在水或羧酸存在時進行加聚反應，則形成聚氨酯泡沫。羧酸與異氰酸酯在解離出二氧化碳的同時進行反應，二氧化碳起到膨脹和形成泡沫的作用。基于聚氨酯的樹酯稱作聚氨酯樹酯。聚氨酯例如通過甘油單酯和甘油二酯與二異氰酸酯例如甲苯二異氰酸酯(TDI)的反應而制得。具有末端游離的或封閉的異氰酸酯基的聚氨酯預聚物也屬于聚氨酯樹酯，所述聚氨酯預聚物在濕氣作用下發生硬化。

視原料的選擇和化學計量比而定，獲得了機械性質差別很大的聚氨酯。這些聚氨酯能夠例如主要以聚氨酯樹酯的形式用作粘合劑和油漆的成分，用作聚醚-或聚酯氨基甲酸酯橡膠，用作熱固性鑄模樹酯和用作泡沫塑料。

下列所有的聚合物均是指聚氨酯體系，這些聚合物含有由異氰酸酯與多元醇的反應得到的擴鏈性或交聯性氨基甲酸酯基。

通常雙組分聚氨酯體系用作涂覆材料，絕緣材料和密封材料。在這個體系中一個組分含有多元醇，另一個也稱作硬化劑的組分含有異氰酸酯。在應用之前將這兩個組分相互混合，并隨后使其硬化。均勻硬化的先決條件是所述組分的均勻混合。此外，尤其是要進一步加工處理的聚氨酯體系，在進一步加工處理之前必須完全的硬化。在通常所使用的雙組分聚氨酯的情況下，不僅由所述組分組成的混合物的均勻性，而且所產生的物料的完全硬化的時刻都是非常難以確定的。

各自不同的染料或顏料用于聚氨酯體系的這兩個組分中是眾所周知的，在混合過程期間，這些染料混合出新的色調。但是，在這種情況下，僅僅顯示出混合物的均勻性。

為了測定硬化進程而使用pH指示劑是眾所周知的。因此，DE?101?15?004A1描述了濕氣硬化性聚氨酯體系，該體系在濕氣硬化前具有過量的異氰酸酯基，并由具有至少兩個異氰酸酯基的化合物、具有至少兩個對于異氰酸酯基有反應性的氫原子的化合物和胺化合物制得。該聚氨酯體系含有pH指示劑，該pH指示劑通過變色顯示出體系的硬化或者在硬化期間由游離胺基的增加造成的pH值的升高。

但是，對于硬化期間不顯示出pH值顯著變化的聚氨酯體系，使用pH指示劑是不合適的。

因此，本發明的任務在于提供手段和方法，它們改善了在可硬化的物料中，特別是在由雙組分聚氨酯體系可制得的物料中硬化進程的顯示。

所述任務通過根據獨立權利要求的可硬化物料和視覺顯示硬化程度的方法而得到解決。優選的實施方式是從屬權利要求和說明書的主題。

令人驚奇地發現，在制造和硬化由雙組分聚氨酯體系構成的物料時，通過具有至少一個醌基的物質的顏色變化來顯示出硬化過程的進程。在此，根據本發明的雙組分聚氨酯體系包含至少一個含有一種或多種多元醇的組分，和至少一個含有一種或多種異氰酸酯的其它組分。

作為顏色指示劑，使用含有一個或多個醌基的物質，特別是染料或顏料。在本發明的意義中，醌基是指碳環，特別是6元環體系，其具有共軛雙鍵，但不具有芳香性。

醌基或者體系通常通過苯型體系的脫芳構化作用而產生。特別優選使用蒽醌染料和蒽醌顏料，例如溶劑藍104、溶劑綠3、溶劑紫59、溶劑綠28、溶劑紫13、溶劑紅195、溶劑橙60、溶劑紅179、分散紫26和分散黃64。

在一個優選的實施方式中，向所述物料中，特別優選向所述多元醇組分中，以0.1-500ppm的濃度添加至少一種蒽醌染料或蒽醌顏料，基于多元醇組分的質量計。所添加的量取決于染料或顏料本身以及物料或多元醇組分的組成。但是，在濃度低于0.1ppm時，顏色強度一般不再足以還能夠識別變色。相反，高于500ppm的濃度對于清楚地識別變色而言不是必需的。