[發明專利]硫醇官能化合物

在審

• 申請號: 201380063152.X
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN104837815A
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發明（設計）人: R·P·C·范蓋倫;R·范戈馬特;H·J·W·范登哈克;N·J·范貝倫
• 申請（專利權）人: 阿克佐諾貝爾國際涂料股份有限公司
• 主分類號: C07C319/18
• 分類號: C07C319/18;C07C323/52;C08G18/38
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 劉金輝;林柏楠

本發明涉及一種每分子具有不止3個硫醇基團的硫醇官能化合物和一種包含該硫醇官能化合物的涂料組合物。

硫醇官能化合物在涂料組合物中使用是已知的，例如由國際專利申請WO?01/92362已知。常用的硫醇官能化合物是巰基羧酸和多元醇的酯，例如3-巰基丙酸和季戊四醇、二季戊四醇或三羥甲基丙烷的酯。已經發現平均硫醇官能度為3或更低的硫醇官能化合物導致不足的交聯和長干燥時間。具有足夠硫醇官能度的已知化合物的缺點是它們與漆體系的其他組分，尤其是粘合劑和交聯劑的有限相容性。這限制了可以作為反應性稀釋劑在涂料組合物中引入而不引起不利效果的硫醇官能化合物的量。還對這些硫醇官能化合物可以與其合并的粘合劑類型設限。例如，這些化合物僅可以與大多數OH官能聚丙烯酸酯以非常有限的量合并，因為這些組合通常不產生透明涂膜。

德國專利申請DE?102005003010?A描述了化妝品應用的共聚物。這些共聚物在多官能鏈轉移劑存在下制備。該文獻尤其還描述了季戊四醇四-5-巰基戊酸酯和季戊四醇四-6-巰基己酸酯作為鏈轉移劑。這些四官能硫醇的缺點是硫醇基團衍生于在工業規模上不易得的巰基羧酸。使用該類巰基羧酸將對涂料應用造成不可接受的成本。

本發明尋求提供不受上述缺點限制的硫醇官能化合物。

本發明現提供了每分子具有至少3.1個硫醇基團并且具有碳原子、氧原子和硫原子以及任選其他雜原子的有機硫醇官能化合物，其中碳原子(C)數目與雜原子(HA)數目之和的比例(C/HA)為至少2.0并且其中硫醇基團衍生于2-巰基乙酸、2-巰基丙酸或3-巰基丙酸或其酯。

已經發現本發明的硫醇官能化合物與漆體系的其他組分具有改進的相容性。因此，增加量的該類硫醇官能化合物可以作為反應性稀釋劑在涂料組合物中引入而不引起不利效果。本發明的硫醇官能化合物還可以與OH官能丙烯酸系聚合物合并而不引起相容性問題。硫醇基團衍生于在工業上以可接受的成本容易地得到的巰基羧酸。

在原子數比方面，表述雜原子包括碳和氫除外的所有元素。在一些實施方案中，硫醇官能化合物僅含氧和硫原子作為雜原子。然而，還可能的是硫醇官能化合物含有其他雜原子，如氮、鹵素或磷。

如上所述，碳原子(C)數目與雜原子(HA)數目之和的比例(C/HA)為至少2.0。在優選實施方案中，該比例為至少2.1。該比例通常不超過4.0。

上述原子比可以由化合物的化學結構計算，若這些結構是已知的話?；蛘哌€可以通過分析方法，例如燃燒分析確定這些比值。

合適的硫醇官能化合物每分子具有不止3.0個硫醇基團。這些化合物通常每分子具有3.1-6.0個硫醇基團。優選這些化合物每分子具有至少3.4個硫醇基團或至少3.6個硫醇基團。這些化合物通常每分子具有不超過7.0個硫醇基團。

應理解的是本發明的硫醇官能化合物通常作為不同化合物的混合物存在，其中各化合物的硫醇基團數目可以改變。因此，本文所用每分子的硫醇基團數目是指該混合物中存在的分子的硫醇基團平均數。硫醇基團的平均數涉及數字平均，即硫醇基團的總數除以分子數。在許多情況下平均官能度可以作為基于原料的已知官能度及其摩爾比的理論硫醇官能度計算。當涉及聚合化合物時，其理論數均分子量可以用作該計算的基礎。或者，可以使用由凝膠滲透色譜法測定的數均分子量。

在優選實施方案中，硫醇官能化合物在室溫下，例如在23℃下為液體。硫醇官能化合物在23℃下的粘度通常為2-100Pa·s。在優選實施方案中，硫醇官能化合物在23℃下具有低粘度，例如10-35Pa·s。低粘度硫醇官能化合物具有的額外優點是它們在涂料組合物中使用降低了實現所需應用粘度所要求的揮發性有機溶劑的量。

上述粘度涉及使用Brookfield?CAP2000+粘度計測量的粘度。以使得測量值為制造商所規定的最大讀數的20-80％的方式選擇錐體類型和速度。

本發明的硫醇官能化合物通常為非揮發性化合物，這意味著其在大氣壓力下的沸點超過250℃。硫醇官能化合物的分子量通常為至少500，優選至少600，或者甚至700或800。分子量通常不超過10.000且優選至多5,000或2,500。當涉及具有分子量分布的混合物時，上述分子量涉及使用聚苯乙烯作為標樣由凝膠滲透色譜法測定的數均分子量。