专利名称：含有具有脲二酮基团和不同官能团的化合物的可固化涂料组合物以及固化涂层的制作方法
含有具有脲二酮基团和不同官能团的化合物的可固化涂料
组合物以及固化涂层发明的领域在本公开物中描述的本发明涉及含有脲二酮化合物的可固化涂料组合物以及由此类涂料组合物形成的固化涂层。
背景技术：
本节提供可以可能或可能不包括现有技术的背景信息。异氰酸酯低聚物，如脲二酮、缩二脲和异氰脲酸酯，已经作为交联剂用于可固化涂料组合物中。例如，此类异氰酸酯低聚物，封闭或未封闭的，已经用于使含活性氢的粘结剂体系交联。不属于异氰脲酸酯、缩二脲或脲二酮环的一部分的异氰酸酯基团与粘结剂的活性氢基团进行反应，如果未封闭的话，或者，如果被封闭的话，则在解封闭的条件下进行该反应。通常，在升高的温度下进行解封闭。可以添加催化剂来促进游离或未封闭的异氰酸酯基团与粘结剂的活性氢基团的反应。Degussa AG 的 Spyrou 等人已经在美国专利 7，307，135 ；7，300，997 ；和 6，914，115 中和在美国专利申请出版物 2008/0269415 ；2008/0139753 ；2008/0097025 ；2007/0266897 ； 2005/0239956 ；2005/0239992 ；2005/0119437 ；2005/0096450 ；2005/0003206 ；禾口 2004/0219367中描述了含有脲二酮基团的聚氨酯组合物。涂料粘结剂含有以具有极低游离异氰酸酯含量的脂肪族多异氰酸酯为基础的脲二酮硬化剂和含羟基的化合物，还有促进脲二酮基团分裂的催化剂。在分裂脲二酮时产生的异氰酸酯基团会固化含羟基的化合物。在二聚催化剂存在下让多异氰酸酯反应到所希望的转化率来制备脲二酮硬化剂，例如，低于5 重量％的异氰酸酯(NCO)含量，在此时间点添加催化剂毒害物。被固化的含羟基的化合物可以是聚酯，聚醚，聚丙烯酸酯，聚氨酯，或聚碳酸酯聚合物。Mazanek等人，美国专利申请出版物2007/0032594描述了含有脲二酮基团，羧酸基或羧酸根，和胺基或羟基的自交联聚氨酯的水性分散体。某些专利描述了涂料组合物，它通过一种以上类型的反应来固化，例如 Meisenburg 等人，US 专利 7，446，142 ；Neimeier 等人，US 专利 7，416，781 ；Baumgart 等人， US 专利 7，129，280 ；Ramesh, US 专利 6，569，956 ；December 等人，US 专利 6，048, 443 ；和 Ohrbom等人，US专利5，945，499。某些专利已经描述了以共价键键接于粘结剂聚合物上的涂料添加剂，例如Boisseau等人，US专利6，391，390 ；St. Aubin等人，US专利6，180, 240 ； Ohrbom 等人，US 专利 6，166，148 ；Ohrbom 等人，US 专利 6，037，441 ；Oberg 等人，美国专利 5，872，165 ；和Johnson，US专利4，504，628。然而，这些专利和所述的脲二酮专利都没有暗示或提示可从现在已公开和描述的组合物和方法可获得的料想不到的益处和优点。本公开物的概述本公开物涉及可固化涂料组合物，它包括具有一个脲二酮基团且具有选自可交联基团和改进涂层性能的基团中的多个官能团的脲二酮化合物。“可交联的基团”是指这样的官能团，它在固化条件下与涂层中的另一种官能团进行反应形成共价键。“改进涂层性能的基团”是指改进固化涂层的特性但本身不是可交联基团的官能团。作为非限制性的例子，改进涂层性能的基团包括可改进涂层的耐气候性或耐久性，涂层的耐划痕和耐擦伤性，和后续材料对涂层的粘附性(例如，修复涂层或粘合剂，如用于玻璃粘结)的基团。所公开的涂料组合物包括具有粘结剂组分的那些组合物，该组分具有多个的含活性氢的基团。在某些实施方案中，含活性氢的基团选自于羟基，伯胺基和仲胺基，活化的亚甲基质子(如2，4-链烷烃二酮或乙酰乙酸烷基酯的那些)，和这些的组合。具有多个含活性氢的基团的材料可以是化合物，低聚物或聚合物。“粘结剂”总称为涂层中的有机成膜剂。当该脲二酮化合物具有属于可交联基团的官能团时，涂料组合物进一步包括交联剂，后者具有在固化条件下与可交联基团反应的多个交联基团。也公开的是制造可固化涂料组合物的方法，该方法包括制备具有一个脲二酮基团且具有至少一个其它官能团的脲二酮化合物，通过使1摩尔的结构(I)的脲二酮前体化合物
权利要求
1.可固化涂料组合物，包含(a)包含一个脲二酮基团和选自于可交联基团和改进涂层性能的基团中的多个基团的化合物，和(b)具有多个含活性氢的基团的材料。
2.根据权利要求1的可固化涂料组合物，其中含活性氢的基团选自羟基，伯胺基和仲胺基，活化亚甲基质子(如2，4-链烷烃二酮或乙酰乙酸烷基酯的那些)，和这些的组合。
3.根据权利要求1的可固化涂料组合物，其中化合物(a)包括可交联基团和所述涂料组合物进一步包括在固化条件下可与该可交联基团反应的交联剂。
4.根据权利要求3的可固化涂料组合物，其中所述可交联基团选自氨基甲酸酯，环状碳酸酯，活化链烯烃，F-Si-(其中F是羟基，R0-,或RCO2和R是具有1_6个碳原子的烷基)， 环氧基，酸，氨基塑料，和这些的组合。
5.根据权利要求1的可固化涂料组合物，其中化合物(a)包括选自下组的基团甲硅烷基，长于12-个碳链长度的脂肪族烷基，受阻胺光稳定剂(HALQ基团，紫外线吸收剂 (UVA)基团，和这些的组合。
6.根据权利要求1的可固化涂料组合物，其中材料(b)包括选自多元醇化合物，多元醇低聚物，多元醇聚合物，和这些的组合中的一种。
7.根据权利要求1的可固化涂料组合物，其中化合物(a)包括选自下组的结构其中X是0或NR2，其中R2是H或具有1-6个碳原子的烷基；η是1_4，在某些实施方案中是1或2 ；和R是具有至多12个碳原子且任选地包括一个或多个杂原子的烷基、芳基、烧基芳基或芳基烷基，各R1独立地选自具有1-12个碳原子的亚烷基，具有5-12个碳原子的亚芳基，和具有6-15个碳原子的芳基亚烷基和烷基亚芳基，和各R3独立地具有以下结构X或
8.通过将权利要求1的可固化涂料组合物的涂层施涂到制品上并固化该施涂的涂层所制备的涂覆制品。
9.制备涂料组合物的方法，包括以下步骤 (a)使脲二酮化合物(I)
10.根据权利要求9的制备涂料组合物的方法，其中化合物(II)包括选自下组中的一种
11.根据权利要求9的制备涂料组合物的方法，其中化合物(II)包括选自下组中的-种
12.根据权利要求9的制备涂料组合物的方法，其中所述具有多个活性氢基团的材料是多元醇。
13.根据权利要求12的制备涂料组合物的方法，其中所述具有多个活性氢基团的材料是低聚物型或聚合物型多元醇。
全文摘要
可固化涂料组合物包括具有一个脲二酮基团和具有多个的选自可交联基团和改进涂层性能的基团中的官能团的脲二酮化合物。公开的涂料组合物包括具有粘结剂组分的那些，其中粘结剂组分具有多个含活性氢的基团。当该脲二酮化合物具有属于可交联基团的官能团时，涂料组合物进一步包括交联剂，后者具有多个的在固化条件下可与该可交联基团反应的交联基团。也公开的是制造该可固化涂料组合物的方法，它包括制备具有一个脲二酮基团和具有至少一种其它官能团的脲二酮化合物。
文档编号C08G18/28GK102421818SQ201080020427
公开日2012年4月18日 申请日期2010年3月23日 优先权日2009年5月20日
发明者D·C·克兰菲尔, P·J·莫米尔, W·H·奥尔伯姆 申请人:巴斯夫涂料有限公司