甲硅烷基化的多異氰酸酯制造技術

本發明專利技術涉及甲硅烷基化的含有脲基甲酸酯基團的多異氰酸酯，其制備方法、其用途以及包含其的涂料組合物。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利說明】甲硅烷基化的多異氰酸酯 本專利技術涉及甲硅烷基化的含有脲基甲酸酯基團的多異氰酸酯，涉及其制備方法， 涉及其用途，以及涉及包含其的涂料組合物。 含有聚氨酯或基于聚氨酯的有色的涂料和透明清漆已經為人所知了幾十年。 最近發現了含有被烷氧基甲硅烷基基團部分取代的異氰酸酯基團的多異氰酸酯， 其不僅使所得產物的游離的異氰酸酯基團固化，還通過硅氧烷的形成而賦予所得產物其他 的固化機理。對于此類多異氰酸酯體系結構，通常使用易市售可得的3_(三烷氧基甲硅烷 基）丙胺或其N-烷基化衍生物--參見例如W02008/074489。 該反應體系的缺點在于所述異氰酸酯基團與3-(三烷氧基甲硅烷基）丙胺的反應 產生脲基，所述脲基使所得產物的溶解度降低。 可取的是，例如，通過氨基甲酸酯基團連接烷氧基甲硅烷基基團。但是，要做到這 一點，需要使用不僅含有烷氧基甲硅烷基基團而且含有連接至異氰酸酯基團的游離羥基基 團的化合物。但是，此情況是互相排斥的，原因在于游離羥基基團會與烷氧基甲硅烷基基團 立即反應。 此外還需要可用于聚氨酯涂料組合物的低粘度多異氰酸酯。為了將涂料組合物配 置為所需應用粘度，通常需要添加溶劑。通過降低起始組分的粘度，可減少所需溶劑。 本專利技術的目的在于開發一種方法，使用這種方法，烷氧基甲硅烷基基團可連接至 多異氰酸酯，同時并不產生呈現出含有脲基的多異氰酸酯的較差的溶解度的產物。此外，該 產物的粘度應盡可能低。 該目的通過用于制備帶有甲硅烷基基團并含有脲基甲酸酯基團的多異氰酸酯的 方法來實現，所述方法包括： -在第一步中，在形成脲基甲酸酯基團的反應條件下，使至少一種二異氰酸酯或多 異氰酸酯（A)與至少一種帶有至少一個C = C雙鍵和至少一個羥基基團的不飽和醇（B)反 應，以及 -隨后將至少一種帶有至少一個Si-H鍵的硅烷化合物（C)通過氫硅烷化加成至C =C雙鍵上的至少一部分上，C = C雙鍵通過脲基甲酸酯基團鍵合至所得的含有脲基甲酸 酯基團的多異氰酸酯上。 由于采用特定的化合的兩步合成，根據本專利技術所得的甲硅烷基化的多異氰酸酯不 包含上述破壞性脲基。所得的多異氰酸酯比類似的含有脲基的多異氰酸酯表現出在常用溶 劑中的更好的溶解度和/或更低的熔點。 由于硅烷基基團通過脲基甲酸酯基團鍵合至本專利技術的多異氰酸酯，還可降低產物 的粘度。 二異氰酸酯或多異氰酸酯（A)為含有至少2個游離異氰酸酯基團的化合物。提及 的化合物可為單體型（monomeric)二異氰酸酯或多異氰酸酯，或可通過至少一種二異氰酸 酯的反應得到的多異氰酸酯。優選其為單體型二異氰酸酯。 用于制備多異氰酸酯的二異氰酸酯和單體型異氰酸酯可為芳族、脂族或脂環族的 二異氰酸酯，優選脂族或脂環族的二異氰酸酯，其在本文還簡稱為（環）脂族的二異氰酸 酯；特別優選脂族異氰酸酯。 芳族異氰酸酯為包含至少一個芳環系的化合物，換言之，并不僅僅為芳族化合物 還為芳脂族化合物。芳族異氰酸酯固有地顯示出較強的反應性，其可通過使用催化劑而進 一步提尚。 脂環族異氰酸酯為包含至少一個脂環族環系的化合物。 脂族異氰酸酯為僅包含線性鏈或支化鏈的化合物，即非環狀化合物。 單體型異氰酸酯優選為二異氰酸酯，其恰好帶有兩個異氰酸酯基團。 原則上，可也以是平均含有多于2個異氰酸酯基團的更高級的異氰酸酯。適合于 此的實例為三異氰酸酯，如三異氰酸酯基壬烷、2' -異氰酸酯基乙基2, 6-二異氰酸酯基己 酸酯、2, 4, 6-三異氰酸酯基甲苯、三苯基甲烷三異氰酸酯或2, 4, 4' -三異氰酸酯基二苯基 醚、或二異氰酸酯、三異氰酸酯和更高級的多異氰酸酯的混合物，所述更高級的多異氰酸酯 例如通過相應的苯胺/甲醛縮合物的光氣化而得到并代表亞甲基橋連的多苯基多異氰酸 酯。 這些單體型異氰酸酯基本上不含有任何異氰酸酯基團與自身反應的產物。 單體型異氰酸酯優選為含有4至20個C原子的異氰酸酯。典型的二異氰酸酯的 實例為脂族二異氰酸酯，如四亞甲基二異氰酸酯、五亞甲基1，5-二異氰酸酯、六亞甲基二 異氰酸酯（1，6-二異氰酸酯基己烷）、八亞甲基二異氰酸酯、十亞甲基二異氰酸酯、十二亞 甲基二異氰酸酯、十四亞甲基二異氰酸酯、賴氨酸二異氰酸酯的衍生物（例如2, 6-二異氰 酸酯基己酸甲酯或2, 6-二異氰酸酯基己酸乙酯）、三甲基己烷二異氰酸酯或四甲基己烷二 異氰酸酯；脂環族二異氰酸酯，如1，4-二異氰酸酯基環己烷、1，3-二異氰酸酯基環己烷或 1，2-二異氰酸酯基環己烷、4, 4' -二（異氰酸酯基環己基）甲烷或2, 4' -二（異氰酸酯基 環己基）甲烷、1-異氰酸酯基-3, 3, 5-三甲基-5-(異氰酸酯基甲基）環己烷（異佛爾酮 二異氰酸酯）、1，3_雙（異氰酸酯基甲基）環己烷或1，4-雙（異氰酸酯基甲基）環己烷、 或2, 4-二異氰酸酯基-1-甲基環己烷或2, 6-二異氰酸酯基-1-甲基環己烷、以及3 (或 4)_雙（異氰酸酯基甲基）三環癸烷異構體混合物、8 (或9)-雙（異氰酸酯基 甲基）三環癸烷異構體混合物；以及芳族二異氰酸酯，如甲苯2, 4-二異氰酸 酯或甲苯2, 6-二異氰酸酯及其異構體混合物、間二甲苯二異氰酸酯或對二甲苯二異氰酸 酯、2, 4'-二異氰酸酯基二苯基甲烷或4, 4'-二異氰酸酯基二苯基甲烷及其異構體混合物、 亞苯基1，3-二異氰酸酯或亞萘基1，4-二異氰酸酯、1-氯亞苯基2, 4-二異氰酸酯、亞萘基 1，5-二異氰酸酯、二亞苯基4, 4' -二異氰酸酯、4, 4' -二異氰酸酯基-3, 3' -二甲基聯苯、 3-甲基二苯基甲烷4, 4' -二異氰酸酯、四甲基二甲苯二異氰酸酯、1，4-二異氰酸酯基苯或 二苯醚4, 4' -二異氰酸酯。 特別優選的是六亞甲基1，6-二異氰酸酯、1，3-雙（異氰酸酯基甲基）環己烷、異 佛爾酮二異氰酸酯以及4, 4' -二（異氰酸酯基環己基）甲烷或2, 4' -二（異氰酸酯基環 己基）甲烷，非常特別優選的是異佛爾酮二異氰酸酯和六亞甲基1，6-二異氰酸酯，且尤其 優選的是六亞甲基1，6-二異氰酸酯。 還可存在所述異氰酸酯的混合物。 異佛爾酮二異氰酸酯通常呈混合物的形式，具體為比例通常為約60:40至 90:10 (w/w)、優選70:30至90:10的順式和反式異構體的混合物。 二環己基甲烷4, 4' -二異氰酸酯同樣可呈不同順式和反式異構體的混合物的形 式。 對于本專利技術，不僅可使用通過使相應的胺光氣化而得到的二異氰酸酯，還可使用 不用光氣（即通過無光氣方法）而制備的二異氰酸酯。根據ΕΡ-Α-0 126 299(US 4 596 678)、EP-A-126 300(US 4 596 679)和EP-A-355 443(US 5 087 739)，例如，（環）脂族二 異氰酸酯如六亞甲基1，6-二異氰酸酯（HDI)、亞烷基基團上含有6個碳原子的同分異構的 脂族二異氰酸酯、4, 4' 一二（異氰酸酯基環己基）甲烷或2, 4' -二（異氰酸酯基環己基） 甲烷以及1-異氰酸酯基-3-異氰酸酯基甲基-3, 5, 5-三甲基環己烷（異佛爾酮二異氰酸 酯或IPDI)可通過如下方法制備：使（環）脂族二胺與例如脲和醇反應，得到（環）脂族二 氨基甲酸酯，并使所述酯熱裂解為相應的二異氰酸酯本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于制備帶有甲硅烷基基團并含有脲基甲酸酯基團的多異氰酸酯的方法，所述方法包括：?在第一步中，在形成脲基甲酸酯基團的反應條件下，使至少一種二異氰酸酯或多異氰酸酯(A)與至少一種帶有至少一個C＝C雙鍵和至少一個羥基基團的不飽和醇(B)反應，以及?隨后將至少一種帶有至少一個Si?H鍵的硅烷化合物(C)通過氫硅烷化加成至C＝C雙鍵上的至少一部分上，C＝C雙鍵通過脲基甲酸酯基團鍵合至所得的含有脲基甲酸酯基團的多異氰酸酯上。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：C·哈弗克萊因胡貝特，V·費爾德曼，F·盧卡斯，P·因特維爾德，R·阿姆德，M·希克，B·布魯赫曼，H·辛茨布呂寧，D·施麥爾特，S·古瑞亞諾瓦，
申請(專利權)人：巴斯夫歐洲公司，巴斯夫涂料有限公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE