[发明专利]含有基于仲羟基多元醇聚合物的带异氰酸酯二聚体基团的可低温固化聚氨酯组合物

说明书

技术领域

本发明涉及在低烘烤温度下固化具有异氰酸酯二聚体基团的聚氨酯组合物，上述组合物的制造方法，及其在制造塑料、尤其漆料和粘合剂中的应用。

背景技术

外部或内部封端的聚异氰酸酯是可热交联聚氨酯(PUR)漆料和粘合剂组合物重要的交联剂。

例如在DE-OS 2735497中描述了具有突出的气候稳定性以及受热稳定性的PUR漆料。DE-OS 2712931中描述了由含有ε-己内酰胺封端异氰脲酸酯基团的异佛尔酮二异氰酸酯组成的交联剂的制备。含有氨基甲酸乙酯基团、缩二脲基团或脲基团的聚异氰酸酯也是已知的，它们的异氰酸酯基团也可以被封端。

该外部封端体系的缺点在于在热交联反应期间会发生封端剂的分解。因为封端剂会由此排放到环境中，从生态和工作卫生的角度考虑，需要采取专门的废气净化措施和/或封端剂的再回收措施。另外，交联剂具有较小的反应性。固化温度要在170℃以上进行。

DE-OS 3030539和DE-OS 3030572描述了含异氰酸酯二聚体基团加聚化合物的制造方法，其中，其末端的异氰酸酯基团利用单醇或单胺进行不可逆封端。尤其不利的是交联剂的链终止组分，其导致PUR-漆料的网络密度低，并且因此导致中等的溶剂稳定性。

EP 669353的主题为以羟基为末端基、含异氰酸酯二聚体基团的加聚化合物。该加聚化合物由于其两个官能度而具有更好的抗溶剂作用。基于含有异氰酸酯二聚体基团的聚异氰酸酯的这类组合物的共同特点是，在固化反应中，不再释放出挥发性的化合物。但是，烘烤温度要达到至少为180℃的高水平。

EP 803524描述了PUR漆料组合物中使用脒作为催化剂。该催化剂虽然实现了固化温度上的降低，但是在涂层区域内出现通常不希望的明显变黄。变黄的原因可能是在脒中存在有反应性的氮原子。其可以与空气中的氧原子反应获得氮氧化物，这是变色现象发生的原因。

EP 803524中也提到了其它的催化剂，所述催化剂是迄今为止用于上述目的的，但是其在固化温度上并未具有显著的影响。属于此类的催化剂有从聚氨酯化学已知的金属有机催化剂，例如二月桂酸二丁基锡(DBTL)，或者还有叔胺，例如1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(DABCO)。

例如在EP 1334987以及EP 1475399中描述了季铵盐作为高反应性的含异氰酸酯二聚体基团的粉末状漆料制剂的催化剂。

原则上，反应性和存储稳定性呈现出互成因果的关系。根据Arrhenius方程，反应性越高，相应的存储稳定性也就越低，反之亦反。通常的高反应性的粉末状漆料制剂虽然可以在低温下固化，但其缺点是在反应性和存储性之间平衡性不好。

发明内容

因此本发明的目的是提供含有高反应性异氰酸酯二聚体基团的聚氨酯组合物，其在反应性与存储稳定性之间具有有利的平衡。

意外发现的事实是，某些的含羟基聚合物可以确保在反应性和存储稳定性之间实现明显改善的平衡，其中，该聚合物基于具有至少一个仲羟基的至少一种二元醇或多元醇，并且该二元醇和多元醇的含量为所用醇的至少2mol％。

本发明的主题为含有高反应性异氰酸酯二聚体基团的聚氨酯组合物，其基本包括

A)至少一种具有异氰酸酯二聚体基团的固化剂，其基于芳族、脂族、(环)脂族或环脂族的聚异氰酸酯和含羟基化合物，并且，其中，游离NCO基的含量小于5重量％，以及异氰酸酯二聚体含量为1-25重量％，

B)至少一种含羟基聚合物，其OH数在20和500mg KOH/g之间，其中，该含羟基化合物基于至少一种具有至少一个仲羟基的二元醇或多元醇，并且，其含量为所用醇的至少2mol％，

C)至少一种催化剂，其可以使异氰酸酯二聚体基团的反应性提高，使得C)中的催化剂含量为总制剂的0.001-5重量％，

D)视需要至少一种相对酸基呈高反应性的化合物，其重量含量达到总制剂的0.1到10％，

E)视需要至少一种单体和聚合物形式的酸，其重量含量为总制剂的0.01到20％，

F)视需要的助剂和添加剂。

本发明的另一主题是聚氨酯组合物的制备方法。

本发明的主题还在于本发明的聚氨酯组合物用于制备金属、塑料、玻璃、木材、MDF(中密度纤维板)或者皮革基材或其它的耐热基底上的粉末状漆料组合物的方法。

本发明的主题还在于金属涂料组合物(特别是用于汽车车身、摩托车和自行车、建筑物组件和家用设备的金属涂料组合物)，木材涂料组合物，MDF涂料，玻璃涂料组合物、皮革涂料组合物以及塑料涂料组合物。