[發明專利]錫催化劑用于制備聚氨酯涂料的應用

有效

• 申請號: 201080048719.2
• 申請日: 2010-10-26
• 公開（公告）號: CN102574971A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: F.里希特;R.皮雷斯;S.賴特;J.克勞澤;K.尤爾克沙特;L.伊奧夫科瓦;M.許爾曼;G.布拉特默勒
• 申請（專利權）人: 拜爾材料科學股份公司
• 主分類號: C08G18/24
• 分類號: C08G18/24;C08G18/28;C08G18/79;B01J31/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 石克虎;林森

本發明涉及特殊的用于制備多異氰酸酯加聚產物，尤其用于涂料領域的催化劑的應用。

聚氨酯涂料長期已知并且用于許多領域。它們通常由多異氰酸酯組分和羥基組分通過在應用之前立即混合而制備(2K技術)。對于耐曬涂料，通常使用基于脂族多異氰酸酯的多異氰酸酯組分，與具有芳族鍵接的異氰酸酯基團的產品相比，其顯著更慢地與羥基組分反應。因此在大多數情形下必須催化該反應。另外在可能的情況下進行加熱以進一步加快反應。這里，有機錫化合物，特別是二月桂酸二丁基錫(DBTL)已被證明適合作為催化劑。它們具有不利的生態特征的普遍缺點，這已經尤其導致有機錫化合物物質類型被完全從過去加入它們作為殺蟲劑的船舶油漆中除名。

2K技術的普遍缺點是NCO-OH反應在室溫下已經緩慢進行，催化時顯著更迅速地進行，這導致只有時間狹窄的加工窗(適用期)有效用于已完成配制的這類2K體系的混合物的加工，該加工窗由于催化劑的存在而進一步縮短。

因此不缺少對于開發在準備2K混合物時幾乎不加速交聯反應但在應用后顯著加速交聯反應的催化劑(潛催化劑)的嘗試。

特別用于澆鑄彈性體領域的潛催化劑類型是有機汞化合物。這里最顯著的代表是新癸酸苯基汞（商品名:?Thorcat?535,?Cocure?44）。然而，尤其是因為汞化合物的毒性，這些催化劑在涂料技術中不重要。

這里更專注于可以例如通過(大氣)濕度和/或氧而化學活化（參見WO?2007/075561、Organometallics?1994?(13)?1034-1038、DE?69521682）和光化學活化（參見US?4549945）的體系。

最后提及的兩種現有技術體系的缺點是一方面其難以獨立于涂料配方（交聯度、玻璃化轉變溫度、溶劑含量等）和環境條件，確保（大氣）濕度和/或氧的界定的可重現的遷移，并且另一方面特別對著色體系，使用輻射源來活化光潛催化劑是受限制的。

因此，本發明的目的是提供可以用其制備基于多異氰酸酯加聚產物的涂料的體系，所述體系在制備2K混合物（通常在室溫）時具有相對于未催化的體系未減少或者僅僅些微減少的適用期，但在施涂至基材后由于升溫而加快固化，并且提供已知用于聚氨酯體系的具有高質量水平的涂層。此外，所述體系和催化劑應該不含有毒重金屬如鎘、汞、鉛以及有機錫化合物，其中根據定義，有機錫化合物被理解為具有至少一個Sn-C鍵的物類。

令人驚奇地，通過使用特殊的無機Sn(IV)催化劑可以實現該目的。

本發明提供能由以下組分獲得的多異氰酸酯加聚產物：

a)???至少一種脂族、脂環族、芳脂族和/或芳族多異氰酸酯

b)???至少一種NCO反應性化合物

c)???至少一種含錫的無機熱潛催化劑

d)???任選的、另外的不同于c)的催化劑和/或活化劑

e)???任選的填料、顏料、添加劑、增稠劑、消泡劑和/或其它助劑和添加物，

其中來自組分c)的錫的重量與組分a)的重量的比例在組分a)為脂族多異氰酸酯時小于3000?ppm，并且在組分a)為芳族多異氰酸酯時小于95?ppm，其特征在于，使用式I、II或III的環狀錫化合物作為熱潛催化劑：

?????????(?I?)，

?????????????(II)，其中n?>?1，

??????(III)，其中n?>?1，

其中：

D表示-O-、-S-或-N(R1)-

　　　　　　　　其中R1表示具有至多20個碳原子的飽和或不飽和，直鏈或支化，脂族或脂環族或者任選取代的芳族或芳脂族殘基，其能夠任選地包含選自氧、硫、氮的雜原子，或者表示氫或下面的殘基

，

　　　　　　　　或者R1和L3合起來表示-Z-L5-；

D*表示-O-或-S-；

X、Y和Z表示相同或不同的選自以下的殘基：式-C(R2)(R3)-、-C(R2)(R3)-C(R4)(R5)-或-C(R2)(R3)----C(R4)(R5)-C(R6)(R7)-的亞烷基，或者式或的鄰亞芳基殘基，

　　　　　　　　其中R2－R11彼此獨立地表示具有至多20個碳原子的飽和或不飽和，直鏈或支化，脂族或脂環族或者任選取代的芳族或芳脂族殘基，其能夠任選地包含選自氧、硫、氮的雜原子，或者表示氫；