[发明专利]末端带羟基的、含尿丁二酮基团的聚异氰酸酯、它们的制造方法和用途

说明书

本发明涉及末端带-OH的、含尿丁二酮(uretdion)基的聚异氰酸酯，它的官能度大于2小于3，还涉及它们的制造方法以及它们在制造聚氨酯(PUR)-塑料中的应用，特别是用于制造不裂化的PUR-涂料体系，特别是优选用于制备透明并加颜料的PUR-粉末涂料体系的应用，和以它们制造的颜色稳定和气候稳定的PUR-涂料。

聚异氰酸酯用于含尿丁二酮基的聚氨酯-粉末涂料，特别是从DE-OS3030554中可知。这种聚异氰酸酯仅具有二个部分或全部封闭的末端异氰酸酯基并且具有严格直链结构。如从EP-A254152(第2页，第一段，第63行至句子结束)中可知，这种事实在实际上存在很大缺点。

EP-A639598的技术教导也是基于含尿丁二酮基的聚异氰酸酯与二元醇和/或二官能团的扩链剂的加聚反应。实例中是以一元醇为扩链剂，由于单元醇之故，即或应用带有多于两个NCO-官能团的含三聚异氰酸酯基的聚异氰酸酯-尿丁二酮也不能得到更高官能度的加聚产物，即PUR-粉末涂料的交联剂。但是如上所述，对涂料的质量是个缺点。

令人惊奇的是，在DE-OS19505566中，第一次采用带有多于两个羟基的多元醇制备申请专利的含尿丁二酮基的聚异氰酸酯。为此，首先要求，为避免生成凝胶，聚异氰酸酯-尿丁二酮的异氰酸酯基首先要部分封闭。由于经济原因，采用可再消去的封闭剂。但这造成生态上的缺点。

因此，本发明的目的是，制备含尿丁二酮基的聚异氰酸酯，以使此类交联剂用于制备不裂化的PUR-塑料，特别是生态上有价值的PUR-粉末涂料，以及由此制造的PUR-粉未涂料，它不具有目前技术状况存在的上述缺点。

此任务按权利要求解决。

因此，本发明的主题是含羟基-和尿丁二酮基的聚异氰酸酯，主要含有：

A)55-86％(重量)的尿丁二酮；

B)1.5-15％(重量)的多元醇，其中羟基≥3个；

C)7.0-30％(重量)的二元醇；

其中加聚产物具有端羟基，具有的官能度＞2至＜3，特别是2.1和2.9之间，摩尔质量在1,600-15,000之间，特别是在1,900-10,000之间，以及游离异氰酸酯含量＜0.5％(重量)。

本发明进一步的主题是应用含羟基和尿丁二酮基的聚异氰酸酯制造PUR-塑料，特别是与含羟基的聚合物组合，形成不裂化的、透明的和加颜料的网络密度提高的PUR-粉末涂料，它具有非常好的反应活性和极优良的光泽，以及不裂化的、透明的和加颜料的PUR-粉末涂料，它含有本发明的含羟基-和尿丁二酮的官能度＞2至＜3的聚异氰酸酯。

按本发明采用的尿丁二酮(组分A)可由二异氰酸酯按已知方法得到，原则上所有已知的二异氰酸酯都可采用。

优选的尿丁二酮源于二异氰酸酯，选自1，6-已二异氰酸酯(HDI)，2-甲基-1，5-戊二异氰酸酯-1，5-(DI51)，2，2，4(2，4，4)-三甲基-1，6-已二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，其中它们可以单独或以混合物形式作为组分A采用。

特别优选应用异佛尔酮二异氰酸酯的尿丁二酮。

异佛尔酮二异氰酸酯的无三聚异氰酸酯的尿丁二酮在室温是高粘度的，且粘度大于10⁶mPa.s，在60℃粘度为13×10³mPa.s，在80℃粘度为1.4×10³mPa.s。游离的NCO-含量在16.8和18.5％(重量)之间，亦即在反应产物中必须或多或少地存在高份额IPDI的聚尿丁二酮。单体含量≈1％(重量)。反应产物的总NCO-含量在加热到180-200℃后为37.4-37.8％(重量)。

当脂肪族的二异氰酸酯用传统的方法和催化剂进行二聚时形成数量不同的三聚异氰酸酯副产物，这样所使用的含三聚异氰酸酯的聚异氰酸酯-尿丁二酮的NCO-官能度＞2至2.5。因此很惊奇的是，这种含三聚异氰酸酯的聚异氰酸酯-尿丁二酮可用于合成官能度＞2至＜3的含羟基-和含尿丁二酮基的聚异氰酸酯，而不会出现凝胶。

按本发明作为多元醇(组分B)可考虑甘油、三羟甲基丙烷、二-三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、1，2，6-己三醇、1，2，4-丁三醇、三-(β-羟乙基)-三聚异氰酸酯、季戊四醇、甘露醇或山梨醇，其中三-羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷(TMP)和三羟乙基三聚异氰酸酯(THEIC)优选使用。它们可单独也可混合应用。