[發明專利]多異氰酸酯加聚產物

有效

• 申請號: 201380049618.0
• 申請日: 2013-09-23
• 公開（公告）號: CN104640896B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: F.里希特;M.格拉爾;O.弗萊克
• 申請（專利權）人: 科思創德國股份有限公司
• 主分類號: C08G18/24
• 分類號: C08G18/24;C08G18/28;C08G18/34;C08G18/79;B01J31/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周鐵;萬雪松

本發明涉及多異氰酸酯加聚產物和特定催化劑用于制備它們的用途、還涉及它們的用途，特別是用于涂料行業。

本發明涉及多異氰酸酯加聚產物和特定催化劑用于制備它們的用途、還涉及它們的用途，特別是用于涂料行業。

聚氨酯涂料早已為人所知并用于許多領域。它們通常由多異氰酸酯組分和羥基組分通過在臨施加前混合制備（2K技術）。對于耐光涂料，通常使用基于脂族多異氰酸酯的多異氰酸酯組分，其與具有芳族鍵合的異氰酸酯基團的產品相比，明顯更慢進入與羥基組分的反應。因此在大多數情況下必須催化該反應，特別是在不可能或不適合使用極高反應溫度時，即使在可能的情況下進行加熱以進一步加速該反應。有機錫化合物，特別是二月桂酸二丁基錫（DBTL）已證實是成功的催化劑。有機錫化合物按定義在分子中具有至少一個Sn-C鍵。它們具有生態狀況不良的一般缺點，這尤其已導致在船用漆（它們作為生物殺滅劑添加到其中）中完全禁止使用有機錫化合物的物質類別。

用于制備聚氨酯的無有機錫催化劑因此是新發展的焦點。此類發展常常求助于其毒理學狀況本身被認為不如有機錫化合物危險的元素，例如鉍、鈦或鋅。但是，所有這些催化劑的缺點在于，它們不像有機錫化合物那樣普遍可用。作為替代品討論的許多催化劑在許多應用領域中表現出缺點直至完全失去催化活性。例如鉍化合物在水性介質中的快速水解——這使它們不適用于現在和將來變得越來越重要的水性涂料技術領域，和鈦化合物在一些漆料配方中的有時不令人滿意的顏色效應。

2K技術的一般缺點進一步在于，NCO-OH反應在室溫下已緩慢發生但在催化時明顯更快，以致在這種2K體系的配制混合物的加工方面只能獲得時間上很窄的加工窗口（所謂的適用期），催化劑的存在使其進一步縮短。

因此已經嘗試開發在2K混合物的制備過程中幾乎不加速交聯反應但在施用后明顯加速該反應并由此基本上與所選應用領域基本無關地產生相當的結果的催化劑（潛伏催化劑）。

如果超過所涉每種催化劑特有的溫度時才表現出它們的催化活性，該催化劑稱為熱潛伏性的。

特別用于澆注型彈性體領域的一類潛伏催化劑是有機汞化合物。最突出的代表是新癸酸苯汞（商品名：Thorcat^? 535、Cocure^? 44）。但是，尤其由于該汞化合物的毒理學，它們在涂料技術中不起作用。它們的應用在其它應用領域中也越來越受到質疑。

在此的焦點是可例如通過（大氣）水分和/或氧化學活化的體系（參見WO 2007/075561、Organometallics 1994 (13) 1034-1038、DE-A 69521682）和可光化學活化的體系（參見US-A 4 549 945）。最后提到的兩種現有技術體系的缺點一方面在于難以與涂料配方（交聯程度、玻璃化轉變溫度、溶劑含量等）和環境條件無關地確保（大氣）水分或氧的指定的可再現遷移，另一方面在于，特別在著色體系的情況下，對使用輻射源活化光潛伏性催化劑有限制。

WO 2011/051247描述了使用特定的無機Sn(IV)催化劑克服上文提到的適用期/固化時間問題。

這些催化劑的一個缺點是與標準催化劑，如二月桂酸二丁基錫相比，在相同（摩爾）量的無機錫催化劑下有時明顯較低的活性，參見WO 2011/051247，實施例7、8和10至14：如果一開始在30℃下2小時，然后在60℃下，NCO含量從未達到或低于在對比試驗4中用等摩爾量的DBTL和用相同程序實現的混合物的NCO含量（在4小時后1.1%）。為了實現這一點，在30℃階段后必須將反應溫度提高到80℃，WO 2011/051247，實施例9和15。

盡管除通過提高溫度（這并非任意程度地普遍可行）外原則上還可通過提高催化劑濃度來提高反應性，但潛伏性令人驚訝地由此受損（實施例5至8），這在WO 2011/051247中沒有提到。