[发明专利]使用氨基甲酸叔丁酯和锡催化剂制备氨基甲酸酯官能物质的方法

说明书

本发明涉及一种制备具有至少一种氨基甲酸酯官能团的物质的方法、由本发明方法获得的氨基甲酸酯官能物质、包含所述氨基甲酸酯官能物质的涂料组合物以及用所述涂料组合物至少部分地涂覆基材的方法。本发明的方法通过使用氨基甲酸叔烷基酯与锡催化剂组合，减少了可能作为副反应发生的不希望的酯交换反应。

本发明涉及一种制备具有至少一个氨基甲酸酯官能团的物质的方法、由本发明方法获得的氨基甲酸酯官能物质、包含所述氨基甲酸酯官能物质的涂料组合物以及用所述涂料组合物至少部分地涂覆基材的方法。本发明的方法通过使用氨基甲酸叔烷基酯与锡催化剂组合，减少了可能作为副反应发生的不希望的酯交换反应，从而导致氨基甲酸酯官能物质的产率和纯度提高。

现有技术

具有氨基甲酸酯基的基料材料已用于热固性涂料组合物，例如汽车透明涂料组合物中。该类基料材料可以用相对低粘度的氨基塑料树脂固化，这允许涂料配制剂具有更高的固含量，从而形成具有优异耐久性的固化涂层，包括耐划伤性、耐损伤性和耐风化降解性。氨基甲酸酯基可通过羟基官能物质与氨基甲酸烷基酯(例如氨基甲酸甲酯或氨基甲酸丁酯)的反应引入基料材料中，该反应称为“氨基甲酸酯交换”或“转氨基甲酸酯化”。

包含氨基甲酸酯官能团的基料材料的制备例如公开于US 5593785A和US 2004/0236031A1中。根据这些文献，氨基甲酸酯官能基料可通过基料的羟基与氨基甲酸烷基酯(如氨基甲酸甲酯)在催化剂存在下反应而制备，包括在羟基存在下分解脲或基料的羟基与光气反应并随后用氨处理。

由于产率高，锡基催化剂是实施转氨基甲酸酯化的优选催化剂。然而，氨基甲酸烷基酯，特别是氨基甲酸甲酯，与锡催化剂组合使用可能导致作为副产物形成的醇与羟基官能物质中存在的碳酸酯或酯官能团发生不希望的反应。所述不希望的反应导致碳酸酯或酯官能团的裂解，并因此导致由所述转氨基甲酸酯化获得的氨基甲酸酯官能物质的产率和纯度显著降低。

因此，仍然需要使用容易获得的氨基甲酸酯源以高产率和高纯度制备氨基甲酸酯官能物质。该方法应适用于大量不同的羟基官能物质，并且应在温和的反应条件下进行。所得的氨基甲酸酯官能物质应适合作为涂料组合物中的基料，优选无需进一步的纯化步骤。

目的

因此，本发明的目的是提供一种使用容易获得的氨基甲酸酯源以高产率制备氨基甲酸酯官能物质的方法。该方法应减轻或避免与羟基官能物质的其他官能团发生不希望的反应，并且应该能在温和条件下进行。获得的氨基甲酸酯官能物质的纯度应足以将其用作涂料(优选透明涂料)中的基料，而无需进一步的纯化步骤。由所述涂料制备的涂层应具有高的耐划伤性、良好的耐酸性和良好的风化稳定性。

技术解决方案

上述目的通过权利要求中要求保护的主题以及下文描述中描述的该主题的优选实施方案来实现。

因此，本发明的第一主题是一种制备氨基甲酸酯官能物质的方法，其中使至少一种通式(I)的氨基甲酸烷基酯化合物

其中：

R¹为具有至少一个叔碳原子和任选地至少一个芳基和/或至少一个杂原子的有机基团；

R²、R³彼此独立地选自氢或C₁-C₁₀烷基，

在至少一种含锡催化剂的存在下，与至少一种具有至少一个羟基的化合物反应。

上述方法在下文中也称为本发明的方法，因此是本发明的主题。本发明方法的优选实施方案由下文描述以及从属权利要求知悉。