低nco多异氰酸酯组合物
1.发明背景基于异氰酸酯化学的组合物可用作涂料（如油漆、底漆等）中的组分。基于异氰酸酯的涂料组合物可包括例如由含有诸如二异氰酸酯、多异氰酸酯、异氰酸酯反应产物等等或其组合的组分的树脂形成的聚氨酯或聚脲涂料。这些树脂可通过各种机制固化，使得在树脂组分之间形成共价键，由此产生交联的聚合物网络。
2.环境法规正在对各种涂料组合物（例如建筑和工业维护涂料）施加越来越低的挥发性有机化合物（voc）限制。在一些司法管辖区，政府法规允许使用不适用于涂料中voc限制的“豁免溶剂”。“豁免溶剂”的实例包括hfe-134、hfe-236cal2、hfe-338pcc13、h-galden 1040x、hfe-347pcf2、hfo-1336mzz-z、反式-1-氯-3,3,3-三氟丙-1-烯、2,3,3,3-四氟丙烯、2-氨基-2-甲基-1-丙醇和乙酸叔丁酯。在允许使用“豁免溶剂”的司法管辖区，它们可以帮助减轻与需要具有越来越低的溶剂含量的涂料组合物相关的一些挑战。此类挑战可包括提高的粘度、降低的适用期（pot life）等等。但是，使用“豁免溶剂”仅仅是暂时的解决方案，并且需要新的方法来实现具有低voc而无需依赖“豁免溶剂”的涂料组合物。
3.发明详述尽管出于说明的目的，以下详述包含许多细节，本领域普通技术人员将理解的是，可以对以下细节进行许多变化和改变，并被视为包括在本文中。因此，阐述以下实施方案而不失一般性，并且不对所阐述的任何权利要求施加限制。还应当理解的是，本文中使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的，而非意在是限制性的。除非另行定义，本文中使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。
4.在本书面描述中使用的单数形式“一个”、“一种”和“该”包括对复数指示物的表达支持，除非上下文另行明确规定。由此，例如，提及“一种聚合物”或“该聚合物”可包括多种此类聚合物。
5.在本技术中，“包含（comprises）”、“包含（comprising）”、“含有（containing）”和“具有（having）”等等可具有美国专利法中赋予它们的含义，并可以是指“包括（includes）”、“包括（including）”等，并且通常解释为开放式术语。术语“由
……
组成（consisting of）”或“由
……
组成（consists of）”是封闭式术语，并仅包括结合这些术语具体列举的组件、结构、步骤等，以及根据美国专利法的那些。“基本由
……
组成（consisting essentially of）”或“基本由
……
组成（consists essentially of）”具有美国专利法通常赋予它们的含义。特别地，此类术语通常是封闭式术语，除了允许包括不会实质影响与其结合使用的项目的基本和新颖特性或功能的附加项目、材料、组件、步骤或元件。例如，存在于组合物中但不影响组合物的性质或特征的痕量元素如果以“基本由
……
组成”的语言存在，则将是允许的，即使在此类术语之后的项目列表中并未明确叙述。当在本书面描述中使用开放式术语如“包含”或“包括”时，要理解的是也应直接支持“基本上由
……
组成”的语言以及“由
……
组成”的语言，如同明示陈述的那样且反之亦然。
6.说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等（如果有的话）用于区分类似的元件，而不一定用于描述特定的顺序或时序。要理解的是，如此使用的任何术
语在适当的情况下是可互换的，使得本文中描述的实施方案例如能够以除本文中所示或另行描述的那些顺序之外的顺序操作。类似地，如果一种方法在本文中被描述为包括一系列步骤，本文中呈现的此类步骤的顺序不一定是可以实施这些步骤的唯一顺序，并且可能省略某些所述步骤和/或可以将本文中未描述的某些其它步骤添加到该方法中。
7.本文中所用的术语“基本”是指动作、特征、性质、状态、结构、项目或结果的完全或几乎完全的范围或程度。例如，“基本”封闭的物体将意味着该物体是完全封闭或几乎完全封闭的。在一些情况下，与绝对完整性的精确允许偏差程度可能取决于具体的上下文。但是，一般而言，接近完成将使得具有与获得绝对和完全完成相同的总体结果。当以否定含义使用时，“基本”的使用同样适用于指完全或接近完全缺乏动作、特征、性质、状态、结构、项目或结果。例如，“基本不含”粒子的组合物将完全不含粒子，或者几乎完全不含粒子，使得效果将如同其完全不含粒子一样。换句话讲，“基本不含”成分或元素的组合物仍可实际上含有此类项目，只要不存在其可测量的效果即可。
8.本文中所用的术语“大约”用于通过规定给定值可以“略高于”或“略低于”端点来为数值范围端点提供灵活性。除非另行说明，根据特定数字或数值范围使用术语“大约”也应理解为对没有术语“大约”的此类数字术语或范围提供支持。例如，为了方便和简洁起见，“大约50毫克至大约80毫克”的数值范围也应理解为提供对“50毫克至80毫克”的范围的支持。此外，要理解的是，在本说明书中，即使当术语“大约”与其一起使用时，也提供对实际数值的支持。例如，“大约”30的叙述应解释为不仅为略高于和略低于30的值提供支持，而且也为30的实际数值提供支持。除非另行说明，所有数值参数应理解为在所有情况下均由术语“大约”开头和修饰，其中数值参数具有用于确定参数数值的基础测量技术的固有可变性特征。
9.为方便起见，可以在共同列表中呈现本文中所用的多个项目、结构元件、组成元素和/或材料。但是，这些列表应解释为如同该列表的每个成员单独地标识为独立且唯一的成员。由此，在没有相反指示的情况下，此类列表中的任何单独成员不应仅基于它们出现在共同组中而被解释为同一列表中的任何其它成员的事实上的等同物。
10.浓度、量和其它数值数据在本文中可以以范围格式表示或呈现。要理解的是，此类范围格式仅为了方便和简洁而使用，由此应当灵活地解释为不仅包括明确列举为范围界限的数值，还包括该范围内涵盖的所有单独的数值或子范围，如同明确列举每个数值和子范围那样。作为说明，“1至5”的数值范围应解释为不仅包括明确列举的1至5的值，还包括所示范围内的单个值和子范围。由此，包括在该数值范围内的是诸如2、3和4的单个值和诸如1-3、2-4和3-5等等的子范围，以及单独的1、2、3、4和5。
11.同样的原则适用于仅将一个数值叙述为最小值或最大值的范围。此外，无论范围的宽度或所描述的特征如何，此类解释均应适用。
12.在本说明书通篇中提及“实例”意味着结合该实例描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施方案中。由此，在本说明书通篇中在各个地方出现短语“在一个实例中”不一定均是指相同的实施方案。
13.如上所述，各种涂料组合物受到对挥发性有机化合物（voc）施以日益严格的限制的环境法规的约束。但是，减少涂料中溶剂的量可以以许多方式影响涂料组合物。作为非限制性实例，减少涂料组合物中溶剂的量可以提高该涂料组合物的起始粘度和粘度建立的速
率，这都会不利地影响例如涂料组合物的适用期。
14.本公开描述了对这一问题的解决方案。更具体地，本公开描述了可用于配制具有合理适用期的低voc涂料组合物的多异氰酸酯组合物。通常，该多异氰酸酯组合物可具有基于iso 11909:2007为2重量%至18重量%的nco%。此外，该多异氰酸酯组合物通常可包括具有基于凝胶渗透色谱法为1000-6000克/摩尔的重均分子量的脂族多异氰酸酯树脂。该脂族多异氰酸酯树脂可包括至少两种不同的脂族多异氰酸酯的共混物。当该脂族多异氰酸酯树脂包括脂环族多异氰酸酯时，该脂环族多异氰酸酯通常可以以基于该脂族多异氰酸酯树脂的总重量计小于50重量%的量包含在该脂族多异氰酸酯树脂中。该多异氰酸酯组合物还通常包含84重量%至100重量%的固体。
15.如前所述，该多异氰酸酯组合物通常可具有低nco含量。这可以允许该多异氰酸酯与异氰酸酯反应性组分（例如多天冬氨酸酯组合物）组合而不会过快地交联，这可以有助于延长该涂料组合物的适用期。更具体地，相对低的nco%可以在该多异氰酸酯组合物与异氰酸酯反应性组合物组合后降低该涂料组合物中的粘度建立速率。由此，该多异氰酸酯组合物通常可具有相对低的nco%，如基于iso 11909:2007为2重量%至18重量%。在附加实例中，该多异氰酸酯组合物可具有基于iso 11909:2007为7.7重量%至17.7重量%的nco%。在再附加的实例中，该多异氰酸酯组合物可具有基于iso 11909:2007为8重量%至17.4重量%、9重量%至17.2重量%、10重量%至17重量%、或11重量%至16.8重量%的nco%。
16.仍如前所述，该多异氰酸酯组合物通常具有高固体含量。例如，该多异氰酸酯组合物通常具有基于该多异氰酸酯组合物的总重量计84重量%至100重量%的固体含量。在一些实例中，该多异氰酸酯组合物基于该多异氰酸酯组合物的总重量计可包括至少84重量%、至少85重量%、至少86重量%、至少87重量%、至少88重量%、或至少89重量%的固体。在一些实例中，可能有益的是在该多异氰酸酯组合物中包含一些溶剂以便向该涂料组合物提供相对较低的初始粘度。由此，在一些实例中，该多异氰酸酯组合物基于该多异氰酸酯组合物的总重量计可包括至多97重量%的固体、至多96重量%的固体、至多95重量%的固体、至多94重量%的固体、至多93重量%的固体、至多92重量%的固体、至多91重量%的固体、或至多90重量%的固体。
17.多种溶剂可用于稀释该多异氰酸酯组合物并降低其粘度。这些溶剂可包括豁免溶剂（例如乙酸叔丁酯）、非豁免溶剂或其组合。在任一情况下，基于该多异氰酸酯组合物的总重量计，该多异氰酸酯组合物中溶剂的总量通常可小于16重量%。在一些附加实例中，该溶剂的总量基于该多异氰酸酯组合物的总重量计可以为小于15重量%、小于14重量%、小于13重量%、小于12重量%、或小于11重量%。通常，该多异氰酸酯中使用的溶剂是有机溶剂。可用于该多异氰酸酯组合物的溶剂的非限制性实例可包括乙酸乙酯、乙酸丁酯、1-甲氧基丙基-乙酸酯-2、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、甲苯、二甲苯、溶剂石脑油等等，或其组合。此外，该多异氰酸酯组合物基于该多异氰酸酯组合物的总重量计通常包括小于5重量%的水、小于4重量%的水、小于3重量%的水、小于2重量%的水、小于1重量%的水、或小于0.5重量%的水。在一些附加实例中，该多异氰酸酯组合物基本不包含水，或仅包含从环境空气吸收的一定量的水。
18.该多异氰酸酯组合物还可包括脂族多异氰酸酯树脂。该脂族多异氰酸酯树脂可包括多种脂族多异氰酸酯。本文中所用的术语“多异氰酸酯”是指包含至少两个未反应的异氰
酸酯基团的化合物。术语“二异氰酸酯”是指具有两个未反应的异氰酸酯基团的化合物。由此，“二异氰酸酯”是“多异氰酸酯”的子集。多异氰酸酯可包括缩二脲、异氰脲酸酯、脲二酮、异氰酸酯官能氨基甲酸酯、异氰酸酯官能脲、异氰酸酯官能亚氨基噁二嗪二酮、异氰酸酯官能噁二嗪二酮、异氰酸酯官能碳二亚胺、异氰酸酯官能酰基脲、异氰酸酯官能脲基甲酸酯等等，或其组合。
19.作为非限制性实例，异氰脲酸酯可通过多异氰酸酯的环化三聚来制备。三聚可例如通过使三（3）当量的多异氰酸酯反应以产生1当量的异氰脲酸酯环来进行。三（3）当量的多异氰酸酯可包括三（3）当量的相同的多异氰酸酯化合物，或二（2）或三（3）种不同的多异氰酸酯化合物的各种混合物。化合物，如膦、曼尼希碱和叔胺，例如1,4-二氮杂-双环[2.2.2]辛烷、二烷基哌嗪等等，可用作三聚催化剂。亚氨基噁二嗪类化合物可通过多异氰酸酯的不对称环化三聚来制备。脲二酮可通过多异氰酸酯的二聚来制备。脲基甲酸酯可通过多异氰酸酯与氨基甲酸酯的反应来制备。缩二脲可经由向两当量的多异氰酸酯中加入少量水并在略微升高的温度下在缩二脲催化剂的存在下反应来制备。缩二脲也可通过多异氰酸酯与脲的反应来制备。
[0020]
如前所述，该脂族多异氰酸酯树脂可包括不同脂族多异氰酸酯的共混物。本文中所用的“不同的脂族多异氰酸酯”是指在至少一种特性方面不同并可组合以制备本文中描述的脂族多异氰酸酯树脂的脂族异氰酸酯。作为非限制性实例，“不同的脂族多异氰酸酯”可以在nco%（假定100%固体）、数均官能度、重均分子量、基础单体的种类、多异氰酸酯加合物或均聚物的类型或结构等等的一个或多个方面不同。
[0021]
在一些具体实例中，该脂族多异氰酸酯树脂可包括直链脂族多异氰酸酯组分。本文中所用的“直链脂族多异氰酸酯”是指由直链异氰酸酯单体制备或基于直链异氰酸酯单体的多异氰酸酯，所述直链异氰酸酯单体例如1,4-四亚甲基二异氰酸酯、1,5-五亚甲基二异氰酸酯、或1,6-六亚甲基二异氰酸酯。由此，例如，虽然1,6-六亚甲基二异氰酸酯的三聚体的结构可能不是完全直链的，其基于直链单体1,6-六亚甲基二异氰酸酯，并因此对本公开而言被视为“直链脂族多异氰酸酯”。直链脂族多异氰酸酯的非限制性实例可包括1,4-四亚甲基二异氰酸酯、1,5-五亚甲基二异氰酸酯（pdi）、1,6-六亚甲基二异氰酸酯（hdi）、hdi的三聚体、pdi的三聚体、hdi的缩二脲、pdi的缩二脲、hdi的脲基甲酸酯、pdi的脲基甲酸酯、hdi的三聚体的脲基甲酸酯、pdi的三聚体的脲基甲酸酯、2,2,4-三甲基-六亚甲基二异氰酸酯、2,4,4-三甲基-六亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、2-甲基-1,5-二异氰酸根合戊烷等等，或其组合。
[0022]
在一些具体实例中，该直链脂族多异氰酸酯可以是或包括hdi多异氰酸酯。在一些附加具体实例中，该直链脂族多异氰酸酯组分可以是或包括pdi多异氰酸酯。在一些具体实例中，该直链脂族多异氰酸酯组分可以是或包括缩二脲，如hdi的缩二脲、pdi的缩二脲或其组合。在一些附加具体实例中，该直链脂族多异氰酸酯组分可以是或包括三聚体，如hdi的三聚体、pdi的三聚体或其组合。在再一些具体实例中，该直链脂族多异氰酸酯组分可以是或包括脲基甲酸酯，如hdi的脲基甲酸酯、pdi的脲基甲酸酯、hdi的三聚体的脲基甲酸酯、pdi的三聚体的脲基甲酸酯或其组合。
[0023]
此外，在一些实例中，该脂族多异氰酸酯树脂可包括脂环族多异氰酸酯组分。在一些实例中，考虑到该多异氰酸酯组合物相对低的nco含量，脂环族异氰酸酯可以有助于提供
更硬的涂层。当该脂族多异氰酸酯树脂中包含脂环族多异氰酸酯时，通常基于该多异氰酸酯树脂的总重量计可以以小于或等于50重量%的量包含该脂环族多异氰酸酯。在一些附加实例中，基于该脂族多异氰酸酯树脂的总重量计，在该脂族多异氰酸酯树脂中可以以小于或等于40重量%、小于或等于30重量%、小于或等于20重量%、或小于或等于10重量%的量包含该脂环族多异氰酸酯。由此，在一些实例中，基于该脂族多异氰酸酯树脂的总量计，该脂环族多异氰酸酯可以存在于该脂族多异氰酸酯树脂中（例如以大于0重量%但小于或等于50重量%的量，或另一规定量）。在另一些实例中，该脂族多异氰酸酯树脂不包括脂环族多异氰酸酯组分。
[0024]
当包含时，在该多异氰酸酯组合物中可包含多种脂环族多异氰酸酯。非限制性实例可包括1-异氰酸根合-3,3,5-三甲基-5-异氰酸根合-甲基环己烷（ipdi）、2,4-二异氰酸根合-二环己基-甲烷、4,4'-二异氰酸根合-二环己基-甲烷、1-异氰酸根合-1-甲基-3(4)-异氰酸根合甲基-环己烷（imci）、1,4-环己烷二异氰酸酯（chdi）等等，或其组合。在一些具体实例中，该脂环族多异氰酸酯可包括仲异氰酸酯基团。“仲异氰酸酯基团”是指键合到仲碳原子上的异氰酸酯基团。在一些实例中，由于与伯异氰酸酯基团相比较低的反应性，仲异氰酸酯基团可提高相应的涂料组合物的适用期。
[0025]
在一些具体实例中，该脂环族多异氰酸酯可以是或包括缩二脲、三聚体、脲基甲酸酯等等，或其组合。例如，在一些情况下，该脂环族多异氰酸酯可以是或包括三聚体，如ipdi的三聚体、2,4-二异氰酸根合-二环己基-甲烷的三聚体、4,4'-二异氰酸根合-二环己基-甲烷的三聚体、imci的三聚体、chdi的三聚体，或其组合。在另一些实例中，该脂环族多异氰酸酯可以是或包括缩二脲，如ipdi的缩二脲、2,4-二异氰酸根合-二环己基-甲烷的缩二脲、4,4'-二异氰酸根合-二环己基-甲烷的缩二脲、imci的缩二脲、chdi的缩二脲，或其组合。在再附加的实例中，该脂环族多异氰酸酯可以是或包括脲基甲酸酯，如ipdi的脲基甲酸酯、2,4-二异氰酸根合-二环己基-甲烷的脲基甲酸酯、4,4'-二异氰酸根合-二环己基-甲烷的脲基甲酸酯、imci的脲基甲酸酯、chdi的脲基甲酸酯，或其组合。
[0026]
通常，该脂环族多异氰酸酯可具有相对高的玻璃化转变温度。在一些实例中，该脂环族多异氰酸酯基于差示扫描量热法在-25℃至 250℃的温度范围内在20℃/分钟的加热和冷却速率下可具有大于或等于25℃的玻璃化转变温度。在一些附加实例中，该脂环族多异氰酸酯基于差示扫描量热法在-25℃至 250℃的温度范围内在20℃/分钟的加热和冷却速率下可具有大于或等于30℃的玻璃化转变温度。在再附加的实例中，该脂环族多异氰酸酯基于差示扫描量热法在-25℃至 250℃的温度范围内在20℃/分钟的加热和冷却速率下可具有25℃至 45℃的玻璃化转变温度。
[0027]
此外，在一些实例中，该脂族多异氰酸酯树脂可包括脂族多异氰酸酯和异氰酸酯反应性材料的异氰酸酯封端反应产物。在这种情况下，该脂族多异氰酸酯可以是或包括直链脂族多异氰酸酯、脂环族多异氰酸酯或其组合。直链脂族多异氰酸酯可包括一种或多种本文中其它地方描述的直链脂族多异氰酸酯。类似地，该脂环族多异氰酸酯可包括一种或多种本文中其它地方描述的脂环族多异氰酸酯。
[0028]
可以将多种异氰酸酯反应性材料与脂族多异氰酸酯组合并使其反应以产生异氰酸酯封端反应产物。举例来说，异氰酸酯反应性材料通常可包括基于聚醚、聚酯、聚碳酸酯、聚碳酸酯酯、聚己内酯、聚丁二烯等等或其组合的多元醇或多胺。在一些具体实例中，该异
氰酸酯反应性材料可包括聚醚多元醇。在一些附加具体实例中，该异氰酸酯反应性材料可包括聚酯多元醇。此外，该异氰酸酯反应性材料通常可具有300克/摩尔至6000克/摩尔的数均分子量。
[0029]
聚醚多元醇的实例可以由各种多元醇的烷氧基化来形成，所述多元醇例如二醇类，如乙二醇、1,2-、1,3-或1,4-丁二醇、1,6-己二醇等等，或更高级的多元醇，如三羟甲基丙烷、季戊四醇等等。一种常用的烷氧基化方法是通过在碱性催化剂或配位催化剂如双金属氰化物（dmc）的存在下使多元醇与环氧烷（例如环氧乙烷或环氧丙烷）反应。
[0030]
合适的聚酯多元醇的实例可以通过有机多元羧酸、其酸酐或其酯与有机多元醇的聚酯化来制备。优选地，该多元羧酸和多元醇是脂族或芳族二元酸和二醇。
[0031]
可用于制造该聚酯的二醇包括亚烷基二醇，如乙二醇、1,2-、1,3-或1,4-丁二醇、新戊二醇和其它二醇类，如环己烷二甲醇、己内酯二醇（例如己内酯与乙二醇的反应产物）、聚醚二醇，例如聚(氧四亚甲基)二醇等等。但是，在本发明的各种实施方案中也可使用各种类型的其它二醇和如所述的更高官能度的多元醇。此类高级多元醇可包括例如三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇等等，以及较高分子量的多元醇，如通过烷氧基化低分子量多元醇制得的那些。
[0032]
该聚酯的酸组分可主要包括每分子具有2至18个碳原子的单体羧酸、或其酸酐、或其酯。可用的酸尤其是邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、己二酸、琥珀酸、壬二酸、癸二酸、马来酸、戊二酸、氯菌酸、四氯邻苯二甲酸和其它不同类型的二羧酸。此外，可以使用更高级的多元羧酸，如偏苯三酸和丙三羧酸。
[0033]
除了由多元酸和多元醇形成的聚酯多元醇外，还可使用聚己内酯型聚酯。这些产物由环状内酯（如ε-己内酯）与含有伯羟基的多元醇（如上文提及的那些）的反应形成。此类产品描述在美国专利号3,169,949中。
[0034]
合适的羟基官能聚碳酸酯多元醇可以是通过使单体二醇（如1,4-丁二醇、1,6-己二醇、二-、三-或四乙二醇、二-、三-或四丙二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、4,4'-二羟甲基环己烷及其混合物）与碳酸二芳基酯（如碳酸二苯酯）、碳酸二烷基酯（如碳酸二甲酯和碳酸二乙酯）、碳酸亚烷基酯（如碳酸亚乙酯或碳酸亚丙酯）或光气反应制备的那些。任选地，可以使用少量更高官能的单体多元醇，如三羟甲基丙烷、甘油或季戊四醇。
[0035]
在另一些实例中，低分子量二醇、三醇和更高级的醇可被包含在该异氰酸酯反应性材料中。在许多实施方案中，它们可以是单体的并具有375至1810的羟基值。此类材料可包括脂族多元醇，特别是含有2至18个碳原子的亚烷基多元醇。实例包括乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇和脂环族多元醇如环己烷二甲醇。三醇和更高级的醇的实例包括三羟甲基丙烷和季戊四醇。含有醚键的多元醇如二乙二醇和三乙二醇也是可用的。
[0036]
由此，该脂族多异氰酸酯树脂可包括多种脂族多异氰酸酯，如直链脂族多异氰酸酯、脂环族多异氰酸酯、脂族多异氰酸酯与异氰酸酯反应性材料的异氰酸酯封端反应产物，或其组合。此外，该脂族多异氰酸酯树脂通常包括至少两种不同的多异氰酸酯的共混物。在一些实例中，该共混物可包括至少两种不同的直链脂族多异氰酸酯的任何合适的组合，如hdi的三聚体和pdi的三聚体、hdi的三聚体和hdi的缩二脲、hdi的三聚体的脲基甲酸酯和hdi的三聚体、pdi的脲基甲酸酯和pdi的缩二脲等。在一些实例中，该共混物可包括直链脂族多异氰酸酯和脂环族多异氰酸酯。在一些附加实例中，该共混物可包括直链脂族多异氰
酸酯和脂族多异氰酸酯与异氰酸酯反应性材料的异氰酸酯封端反应产物。在一些实例中，该共混物可包括脂环族多异氰酸酯和脂族多异氰酸酯与异氰酸酯反应性材料的异氰酸酯封端反应产物。为简洁起见，该共混物通常可包括本文中列举或描述的至少两种不同的脂族多异氰酸酯的任何合适的组合，无论该共混物是否包括一种或多种直链脂族多异氰酸酯、一种或多种脂环族多异氰酸酯、脂族多异氰酸酯与异氰酸酯反应性材料的一种或多种异氰酸酯封端反应产物，或其组合。在一些具体实例中，该共混物可包括直链脂族多异氰酸酯。在一些附加具体实例中，该共混物可包括脲基甲酸酯。
[0037]
该脂族多异氰酸酯树脂可具有多种数均官能度，如基于凝胶渗透色谱法为2至4.5。在一些实例中，该脂族多异氰酸酯树脂可具有相对高的数均官能度以帮助向最终涂料组合物提供合适的最终性能，如硬度和耐候性。由此，在一些实例中，该脂族多异氰酸酯树脂可具有基于凝胶渗透色谱法为2.9至4.3的数均官能度。在附加实例中，该脂族多异氰酸酯树脂可具有基于凝胶渗透色谱法为3.3至4.0的数均官能度。在再附加的实例中，该脂族多异氰酸酯树脂可具有基于凝胶渗透色谱法为3.0至4.2、3.1至4.1、3.2至4.1或3.3至4.0的数均官能度。
[0038]
该脂族多异氰酸酯树脂还可具有多种重均分子量。通常，该脂族多异氰酸酯树脂可具有基于凝胶渗透色谱法为1000克/摩尔至6000克/摩尔的重均分子量。在一些附加实例中，该脂族多异氰酸酯树脂可具有基于凝胶渗透色谱法为1200克/摩尔至5800克/摩尔的重均分子量。在一些具体实例中，该脂族多异氰酸酯树脂可具有基于凝胶渗透色谱法为1200克/摩尔至2800克/摩尔、2200克/摩尔至3800克/摩尔、3200克/摩尔至4800克/摩尔、或4200克/摩尔至5800克/摩尔的重均分子量。
[0039]
由于该脂族多异氰酸酯树脂包括脂族多异氰酸酯的共混物，具有合适的数均官能度和重均分子量的脂族多异氰酸酯树脂可以通过组合各种脂族多异氰酸酯来获得。在一些具体实例中，该脂族多异氰酸酯树脂可包括具有基于凝胶渗透色谱法为3.5至5的数均官能度和基于凝胶渗透色谱法为2500克/摩尔至7000克/摩尔的重均分子量的高官能度脂族多异氰酸酯。在这种情况下，该脂族多异氰酸酯树脂通常可以以基于该脂族多异氰酸酯树脂的总重量计15重量%至100重量%的量包含该高官能度脂族多异氰酸酯。在另一些实例中，该脂族多异氰酸酯树脂可以以基于该脂族多异氰酸酯树脂的总重量计20重量%至95重量%、25重量%至80重量%、或30重量%至85重量%的量包含该高官能度脂族多异氰酸酯。
[0040]
在一些实例中，在该脂肪族多异氰酸酯树脂中可包含单一高官能度脂族多异氰酸酯。在另一些实例中，在该脂族多异氰酸酯树脂中可包含多种高官能度脂族多异氰酸酯。例如，在一些情况下，该高官能度脂族多异氰酸酯可包括第一高官能度脂族多异氰酸酯、第二高官能度脂族多异氰酸酯或其组合。
[0041]
在一些具体实例中，该第一高官能度脂族多异氰酸酯可具有基于凝胶渗透色谱法为4至5的数均官能度。在一些进一步的实例中，该第一高官能度多异氰酸酯可具有基于凝胶渗透色谱法为4.2至4.7、4.3至4.8、4.4至4.9、或4.5至5.0的数均官能度。此外，在一些实例中，该第一高官能度脂族多异氰酸酯可具有基于iso 11909:2007为14重量%至22重量%的nco%。在一些进一步的实例中，该第一高官能度脂族多异氰酸酯可具有基于iso 11909:2007为14重量%至18重量%、15重量%至20重量%、或16重量%至21重量%的nco%。在一些实例中，该第一高官能度脂族多异氰酸酯可具有基于凝胶渗透色谱法为2500克/摩尔至3800克/
摩尔的重均分子量。在一些附加实例中，该第一高官能度脂族多异氰酸酯可具有基于凝胶渗透色谱法为2800克/摩尔至3400克/摩尔或3000克/摩尔至3600克/摩尔的重均分子量。该第一高官能度脂族多异氰酸酯通常可包括直链脂族多异氰酸酯、脂环族多异氰酸酯、或脂族多异氰酸酯与异氰酸酯反应性材料的异氰酸酯官能反应产物。在一些具体实例中，该第一高官能度脂族多异氰酸酯可包括hdi 多异氰酸酯。在一些附加具体实例中，该第一高官能度脂族多异氰酸酯可包括脂族多异氰酸酯与异氰酸酯反应性材料的异氰酸酯官能反应产物。在一些附加实例中，该第一高官能度脂族多异氰酸酯可包括脲基甲酸酯。在再附加的实例中，该第一高官能度脂族多异氰酸酯可包括三聚体。
[0042]
当在该高官能度脂族多异氰酸酯中包含第一高官能度脂族多异氰酸酯时，该第一高官能度脂族多异氰酸酯可以以多种量存在。通常，该高官能度脂族多异氰酸酯可以以基于该高官能度脂族多异氰酸酯的总重量计15重量%至100重量%的量包括该第一高官能度脂族多异氰酸酯。在附加的实例中，该高官能度脂族多异氰酸酯可以以基于该高官能度脂族多异氰酸酯的总重量计35重量%至99重量%的量包括该第一高官能度脂族多异氰酸酯。在一些具体实例中，该高官能度脂族多异氰酸酯可以以基于该高官能度脂族多异氰酸酯的总重量计35重量%至55重量%、45重量%至65重量%、55重量%至75重量%、65重量%至85重量%、或75重量%至95重量%的量包括该第一高官能度脂族多异氰酸酯。
[0043]
在一些附加的具体实例中，该高官能度脂族多异氰酸酯可包括第二高官能度脂族多异氰酸酯。在这种情况下，该第二高官能度脂族多异氰酸酯通常可具有基于凝胶渗透色谱法为3.5至4.5的数均官能度。在一些进一步的实例中，该第二高官能度多异氰酸酯可具有基于凝胶渗透色谱法为3.6至4.1、3.7至4.2、3.8至4.3、或3.9至4.4的数均官能度。此外，在一些实例中，该第二高官能度脂族多异氰酸酯可具有基于iso 11909:2007为2重量%至10重量%的nco%。在一些进一步的实例中，该第二高官能度脂族多异氰酸酯可具有基于iso 11909:2007为2重量%至7重量%、3重量%至8重量%、或4重量%至9重量%的nco%。在一些实例中，该第二高官能度脂族多异氰酸酯可具有基于凝胶渗透色谱法为5500克/摩尔至7000克/摩尔的重均分子量。在一些附加实例中，该第二高官能度脂族多异氰酸酯可具有基于凝胶渗透色谱法为5700克/摩尔至6500克/摩尔或6000克/摩尔至6800克/摩尔的重均分子量。该第二高官能度脂族多异氰酸酯通常可包括直链脂族多异氰酸酯、脂环族多异氰酸酯、或脂族多异氰酸酯与异氰酸酯反应性材料的异氰酸酯官能反应产物。在一些具体实例中，该第二高官能度脂族多异氰酸酯可包括hdi多异氰酸酯。在一些附加具体实例中，该第二高官能度脂族多异氰酸酯可包括脂族多异氰酸酯与异氰酸酯反应性材料的异氰酸酯官能反应产物。在一些进一步的实例中，该第二高官能度脂族多异氰酸酯可包括脲基甲酸酯。
[0044]
当在该高官能度脂族多异氰酸酯中包含第二高官能度脂族多异氰酸酯时，该第二高官能度脂族多异氰酸酯可以以多种量存在。通常，该高官能度脂族多异氰酸酯可以以基于该高官能度脂族多异氰酸酯的总重量计至多85重量%的量包含该第二高官能度脂族多异氰酸酯。在附加的实例中，该高官能度脂族多异氰酸酯可以以基于该高官能度脂族多异氰酸酯的总重量计1重量%至85重量%的量包含该第二高官能度脂族多异氰酸酯。在再附加的实例中，该高官能度脂族多异氰酸酯可以以基于该高官能度脂族多异氰酸酯的总重量计5重量%至65重量%的量包含该第二高官能度脂族多异氰酸酯。在一些具体实例中，该高官能度脂族多异氰酸酯可以以基于该高官能度脂族多异氰酸酯的总重量计5重量%至25重量%、
15重量%至35重量%、25重量%至45重量%、35重量%至55重量%、或45重量%至65重量%的量包含该第一高官能度脂族多异氰酸酯。
[0045]
当该高官能度脂族多异氰酸酯包括第一和第二高官能度脂族多异氰酸酯时，第一与第二高官能度脂族多异氰酸酯可以以多种重量比存在。例如，在一些情况下，该第一高官能度脂族多异氰酸酯与该第二高官能度脂族多异氰酸酯可以以0.5:1至18:1的第一对第二高官能度脂族多异氰酸酯的重量比存在。在一些进一步的实例中，该第一高官能度脂族多异氰酸酯与该第二高官能度脂族多异氰酸酯可以以1:1至7:1的第一对第二高官能度脂族多异氰酸酯的重量比存在。在一些具体实例中，该第一高官能度脂族多异氰酸酯与该第二高官能度脂族多异氰酸酯可以以0.5:1至2:1、1:1至5:1、2:1至6:1、3:1至7:1、或4:1至10:1的第一对第二高官能度脂族多异氰酸酯的重量比存在。在一些实例中，该高官能度脂族多异氰酸酯可仅包括第一高官能度脂族多异氰酸酯。在另一些实例中，该高官能度脂族多异氰酸酯可仅包括第二高官能度脂族多异氰酸酯。
[0046]
在一些实例中，该脂族多异氰酸酯树脂还可包括具有基于凝胶渗透色谱法为2至3.5的数均官能度和基于凝胶渗透色谱法为500克/摩尔至1500克/摩尔的重均分子量的低官能度脂族多异氰酸酯。在这种情况下，该脂族多异氰酸酯树脂通常可以以基于该脂族多异氰酸酯树脂的总重量计0.1重量%至85重量%的量包含该低官能度脂族多异氰酸酯。在一些实例中，该脂族多异氰酸酯树脂可以以基于该脂族多异氰酸酯树脂的总重量计5重量%至80重量%、10重量%至75重量%、或15重量%至70重量%的量包含该低官能度脂族多异氰酸酯。在一些具体实例中，该脂族多异氰酸酯树脂可以以基于该脂族多异氰酸酯树脂的总重量计15重量%至30重量%、25重量%至40重量%、35重量%至50重量%、45重量%至60重量%、或55重量%至70重量%的量包含该低官能度脂族多异氰酸酯。
[0047]
在一些实例中，在该脂族多异氰酸酯树脂中可包括单一低官能度脂族多异氰酸酯。在另一些实例中，在该脂族多异氰酸酯树脂中可包括多种低官能度脂族多异氰酸酯。例如，在一些情况下，该低官能度脂族多异氰酸酯可包括第一高官能度脂族多异氰酸酯、第二高官能度脂族多异氰酸酯或其组合。
[0048]
在一些具体实例中，该第一低官能度脂族多异氰酸酯可具有基于凝胶渗透色谱法为2至3.5的数均官能度。在一些进一步的实例中，该第一低官能度多异氰酸酯可具有基于凝胶渗透色谱法为2.1至2.6、2.2至2.7、2.3至2.8、或2.4至2.9的数均官能度。此外，在一些实例中，该第一低官能度脂族多异氰酸酯可具有基于iso 11909:2007为16重量%至25重量%的nco%。在一些进一步的实例中，该第一低官能度脂族多异氰酸酯可具有基于iso 11909:2007为16重量%至21重量%、17重量%至22重量%、或18重量%至23重量%的nco%。在一些实例中，该第一低官能度脂族多异氰酸酯可具有基于凝胶渗透色谱法为500克/摩尔至1500克/摩尔的重均分子量。在一些附加实例中，该第一低官能度脂族多异氰酸酯可具有基于凝胶渗透色谱法为600克/摩尔至1200克/摩尔或700克/摩尔至1400克/摩尔的重均分子量。该第一低官能度脂族多异氰酸酯通常可包括直链脂族多异氰酸酯、脂环族多异氰酸酯、或脂族多异氰酸酯与异氰酸酯反应性材料的异氰酸酯官能反应产物。在一些具体实例中，该第一低官能度脂族多异氰酸酯可包括hdi多异氰酸酯。在一些附加具体实例中，该第一低官能度脂族多异氰酸酯可包括脂环族多异氰酸酯。在一些附加实例中，该第一低官能度脂族多异氰酸酯可包括脲基甲酸酯。在再附加的实例中，该第一低官能度脂族多异氰酸酯可包括三
聚体。
[0049]
当低官能度脂族多异氰酸酯包括第一低官能度脂族多异氰酸酯时，通常可以以基于该低官能度脂族多异氰酸酯的总重量计65重量%至100重量%的量包含该第一低官能度脂族多异氰酸酯。在一些附加实例中，可以以基于该低官能度脂族多异氰酸酯的总重量计70重量%至99重量%的量包含该第一低官能度脂族多异氰酸酯。在一些具体实例中，该低官能度脂族多异氰酸酯可以以基于该低官能度脂族多异氰酸酯的总重量计70重量%至80重量%、75重量%至85重量%、80重量%至90重量%、或85重量%至95重量%的量包含该第一低官能度多异氰酸酯。
[0050]
在一些实例中，该低官能度多异氰酸酯还可包含第二低官能度脂族多异氰酸酯。在这种情况下，该第二低官能度脂族多异氰酸酯可具有基于凝胶渗透色谱法为2至3.5的数均官能度。在一些进一步的实例中，该第二低官能度多异氰酸酯可具有基于凝胶渗透色谱法为2.1至2.6、2.2至2.7、2.3至2.8、或2.4至2.9的数均官能度。此外，在一些实例中，该第二低官能度脂族多异氰酸酯可具有基于iso 11909:2007为8重量%至20重量%的nco%。在一些进一步的实例中，该第二低官能度脂族多异氰酸酯可具有基于iso 11909:2007为8重量%至14重量%、10重量%至16重量%、或12重量%至18重量%的nco%。在一些实例中，该第二低官能度脂族多异氰酸酯可具有基于凝胶渗透色谱法为500克/摩尔至1500克/摩尔的重均分子量。在一些附加实例中，该第二低官能度脂族多异氰酸酯可具有基于凝胶渗透色谱法为600克/摩尔至1200克/摩尔或700克/摩尔至1400克/摩尔的重均分子量。该第二低官能度脂族多异氰酸酯通常可包括直链脂族多异氰酸酯、脂环族多异氰酸酯、或脂族多异氰酸酯与异氰酸酯反应性材料的异氰酸酯官能反应产物，或其组合。在一些具体实例中，该第二低官能度脂族多异氰酸酯可包括脂环族多异氰酸酯。在一些附加具体实例中，该第二低官能度脂族多异氰酸酯可包括ipdi多异氰酸酯。在一些进一步的实例中，该第二低官能度脂族多异氰酸酯可包括脲基甲酸酯。
[0051]
当低官能度脂族多异氰酸酯包括第二低官能度脂族多异氰酸酯时，该第二低官能度脂族多异氰酸酯通常可以以基于该低官能度脂族多异氰酸酯的总重量计不超过35重量%的量存在。在一些实例中，该第二低官能度脂族多异氰酸酯可以以基于该低官能度脂族多异氰酸酯的总重量计1重量%至35重量%的量存在。在一些具体实例中，该第二低官能度脂族多异氰酸酯可以以基于该低官能度脂族多异氰酸酯的总重量计1重量%至10重量%、5重量%至15重量%、10重量%至20重量%、15重量%至25重量%、或20重量%至30重量%的量存在。
[0052]
当该低官能度脂族多异氰酸酯包括第一和第二低官能度脂族多异氰酸酯时，第一与第二低官能度脂族多异氰酸酯可以以多种重量比存在。在一些实例中，该第一低官能度脂族多异氰酸酯与该第二低官能度脂族多异氰酸酯以0.5:1至60:1的第一对第二低官能度脂族多异氰酸酯的重量比存在。在另一些实例中，该第一低官能度脂族多异氰酸酯与该第二低官能度脂族多异氰酸酯以2:1至30:1、或3:1至20:1的第一对第二低官能度脂族多异氰酸酯的重量比存在。在再附加的实例中，该第一低官能度脂族多异氰酸酯与该第二低官能度脂族多异氰酸酯以1:1至5:1、3:1至8:1、5:1至10:1、或12:1至18:1的第一对第二低官能度脂族多异氰酸酯的重量比存在。
[0053]
如前所述，在一些实例中，该脂族多异氰酸酯树脂可包括高官能度脂族多异氰酸酯与低官能度脂族多异氰酸酯的组合。在这种情况下，该高官能度脂族多异氰酸酯与该低
官能度脂族多异氰酸酯可以以多种重量比存在。在一些实例中，该高官能度脂族多异氰酸酯与该低官能度脂族多异氰酸酯可以以0.3:1至10:1的高官能度脂族多异氰酸酯对低官能度脂族多异氰酸酯的重量比存在。在另一些实例中，该高官能度脂族多异氰酸酯与该低官能度脂族多异氰酸酯可以以0.5:1至5.5:1的高官能度脂族多异氰酸酯对低官能度脂族多异氰酸酯的重量比存在。在一些具体实例中，该高官能度脂族多异氰酸酯与该低官能度脂族多异氰酸酯可以以0.5:1至2:1、1:1至3:1、2:1至4:1、或3:1至5:1的高官能度脂族多异氰酸酯对低官能度脂族多异氰酸酯的重量比存在。
[0054]
由此，该脂族多异氰酸酯树脂可包括多种脂族多异氰酸酯。通常，该多异氰酸酯组合物不包含芳族多异氰酸酯。在一些实例中，该多异氰酸酯组合物包含小于5重量%、小于1重量%、小于0.1重量%、或小于0.01重量%的芳族多异氰酸酯。
[0055]
本公开还描述了制造多异氰酸酯组合物的方法。该方法可包括组合多种不同的脂族多异氰酸酯以制备具有基于凝胶渗透色谱法为1000克/摩尔至6000克/摩尔的重均分子量并具有基于该脂族多异氰酸酯树脂的总重量计小于或等于50重量%的脂环族多异氰酸酯的脂族多异氰酸酯树脂。可任选添加溶剂以便将该多异氰酸酯组合物的nco%调节至基于iso 11909:2007为2重量%至18重量%。该多异氰酸酯组合物的总固体含量基于该多异氰酸酯组合物的总重量计通常可以为84重量%至100重量%。在本公开通篇中描述了可用于制造该多异氰酸酯组合物的不同脂族多异氰酸酯。
[0056]
本文中描述的多异氰酸酯组合物可以是双组分（2k）聚脲或聚氨酯涂料体系的一部分。由此，本公开还描述了包括本文中描述的多异氰酸酯组合物和多天冬氨酸酯组合物或其它异氰酸酯反应性组合物的2k涂料体系。本公开还描述了低voc（例如小于或等于180克voc/升涂料组合物）聚脲或聚氨酯涂料组合物，其以0.9:1至1.7:1的nco:nh或nco:oh的当量比包括本文中描述的多异氰酸酯组合物与多天冬氨酸酯组合物或其它异氰酸酯反应性组合物的反应产物。在一些附加实例中，该多异氰酸酯组合物可以0.9:1至 1.2:1、 1.1:1至 1.3:1、1.2:1至 1.4:1、或 1.3:1至 1.5:1的nco:nh或nco:oh的当量比与多天冬氨酸酯组合物或其它异氰酸酯反应性组合物组合。
[0057]
在一些具体实例中，该多异氰酸酯组合物可以与多天冬氨酸酯组合物组合以产生涂料组合物。更详细地，多天冬氨酸酯可以通过多胺与迈克尔加成受体（即在一个或两个烯属碳上被吸电子基团如氰基、酮基或酯(亲电体)取代的烯烃）在迈克尔加成反应中反应来制备。合适的迈克尔加成受体的实例包括但不限于丙烯酸酯和二酯，如马来酸二甲酯、马来酸二乙酯、马来酸二丁酯、富马酸二甲酯、富马酸二乙酯和富马酸二丁酯。
[0058]
此外，多天冬氨酸酯可以用多种多胺来制备，包括低分子量二胺、高分子量二胺或其组合。此外，该多胺可具有宽范围的胺官能度、重复单元类型、分布等。这种宽范围的分子量、胺官能度、重复单元类型和分布可提供设计新化合物或混合物的多样性(versatility)。
[0059]
合适的低分子量二胺在各种实施方案中具有60至400的分子量，在所选实施方案中具有60至300的分子量。合适的低分子量二胺包括但不限于乙二胺、1,2-和1,3-二氨基丙烷、1,5-二氨基戊烷、1,3-、1,4-和1,6-二氨基己烷、1,3-二氨基-2,2-二甲基丙烷、2-甲基五亚甲基二胺、异佛尔酮二胺、4,4'-二氨基-二环己基甲烷、4,4-二氨基-3,3'-二甲基二环己基甲烷、1,4-双(2-氨基-丙-2-基)-环己烷、肼、哌嗪、双(4-氨基环己基)甲烷和此类二胺
的混合物。由这些低分子量二胺制备的代表性多天冬氨酸酯组合物包括可购自covestro的 desmophen nh-1220、desmophen nh-1420和desmophen nh-1520。
[0060]
在本发明的一些附加实施方案中，可以使用单一高分子量多胺。此外，可以使用高分子量多胺的混合物，如二官能和三官能材料和/或不同分子量或不同化学组成材料的混合物。在各种实施方案中，术语“高分子量”意在包括具有至少400的分子量的多胺。在所选实施方案中，该多胺具有400至6,000的分子量。非限制性实例可包括聚乙二醇双(胺)、聚丙二醇双(2-氨基丙基醚)等等，或其组合。
[0061]
在一些具体实例中，该多胺可以是胺封端的聚醚。胺封端的聚醚的市售实例包括例如来自huntsman corp.的胺封端聚醚的jeffamine系列，如jeffamine d-230、jeffamine d-400、jeffamine d-2000、jeffamine d-4000、jeffamine t-3000和jeffamine t-5000。
[0062]
在一些实例中，该多天冬氨酸酯可包括一种或多种符合式（i）的多天冬氨酸酯：其中：n是至少2的整数；x代表脂族残基；r1和r2彼此独立地代表在反应条件下对异氰酸酯基团为惰性的有机基团；且r3和r4彼此独立地代表氢或在反应条件下对异氰酸酯基团为惰性的有机基团。
[0063]
在一些附加实例中，n具有2至6的值。在再附加的实例中，n具有2至4的值。在再附加的实例中，n具有2的值。
[0064]
在一些实例中，x代表具有n的价态并在100℃或更低的温度下对异氰酸酯基团为惰性的有机基团。在一些附加实例中，x代表通过从脂族、芳脂族或脂环族多胺中除去氨基获得的基团。
[0065]
在一些实例中，r1和r2独立地代表具有1至9个碳原子的烷基。在一些具体实例中，r1和r2独立地代表甲基、乙基或丁基。在再附加的实例中，r1和r2一起形成脂环族或杂环环。
[0066]
其它异氰酸酯反应性组合物也可与本文中描述的低nco多异氰酸酯组合物组合。其它异氰酸酯反应性组合物通常可包括基于聚醚、聚酯、聚碳酸酯、聚碳酸酯酯、聚己内酯、聚丁二烯等或其组合的多元醇或多胺，如本文中其它地方描述的那些。在一些进一步的实例中，该异氰酸酯反应性组合物可包括具有300克/摩尔至10,000克/摩尔、400克/摩尔至6000克/摩尔或600克/摩尔至4000克/摩尔的数均分子量的此类多元醇或多胺。
[0067]
无论该多异氰酸酯组合物是否与多天冬氨酸酯组合物或其它异氰酸酯反应性组合物组合以形成涂料组合物，多天冬氨酸酯组合物或其它异氰酸酯反应性组合物通常可具有相对低的溶剂含量。在一些实例中，该多天冬氨酸酯组合物或其它异氰酸酯反应性组合
物可以包含基于多天冬氨酸酯组合物或其它异氰酸酯反应性组合物的总重量计小于或等于15重量%的总溶剂。在一些附加实例中，多天冬氨酸酯组合物或其它异氰酸酯反应性组合物可包含基于多天冬氨酸酯组合物或其它异氰酸酯反应性组合物的总重量计小于或等于10重量%的总溶剂、或小于或等于8重量%的总溶剂。在一些具体实例中，多天冬氨酸酯组合物或其它异氰酸酯反应性组合物可以为基于多天冬氨酸酯组合物或其它异氰酸酯反应性组合物的总重量计100重量%的固体、或大于99重量%的固体或大于95重量%的固体。
[0068]
进一步指出的是，该多异氰酸酯组合物、该多天冬氨酸酯组合物、该其它异氰酸酯反应性组合物或其组合可任选包含一种或多种添加剂。添加剂的非限制性实例可包括助流剂、表面活性剂、增稠剂、着色剂、溶剂、流平剂、发泡剂等或其组合。
[0069]
该低voc涂料组合物通常可具有小于或等于每升涂料组合物180克voc（g/l）的总溶剂含量（即包括豁免溶剂）。在再附加的实例中，该低voc涂料组合物可具有小于或等于140 g/l、小于或等于120 g/l、或小于或等于100 g/l的总溶剂含量。在一些进一步的实例中，该涂料组合物可具有基于该涂料组合物的总重量计大于或等于80重量%、85重量%、90重量%、91重量%、92重量%、93重量%、94重量%或95重量%的总固体含量。
[0070]
取决于所用的多异氰酸酯组合物和多天冬氨酸酯组合物或其它异氰酸酯反应性组合物，该涂料组合物可具有多种初始粘度。通常，该涂料组合物可具有在23℃下基于iso 3219:2003为1000厘泊（cp）至2000 cp的初始粘度。本文中所用的“初始粘度”是指通常在混合后前5分钟内根据iso 3219:2003测定的粘度。在一些具体实例中，该涂料组合物可具有在23℃下基于iso 3219:2003为1000 cp至1400 cp、1200 cp至1600 cp、1400 cp至1800 cp、或1600 cp至2000 cp的初始粘度。
[0071]
此外，该涂料组合物通常可以在足够的时间内保持相对低的粘度以将该涂料组合物施加到表面上。例如，在一些情况下，该涂料组合物可以在混合后不短于30分钟或在混合后至少30分钟提高至在23℃下基于iso 3219:2003的2500 cp的粘度。在一些附加实例中，该涂料组合物可以在混合后至少35分钟、混合后至少40分钟（即混合后不短于40分钟）、混合后至少45分钟（即混合后不短于45分钟）、混合后至少50分钟（即混合后不短于50分钟）或混合后至少60分钟（即混合后不短于60分钟）提高至在23℃下基于iso 3219:2003的2500 cp的粘度。
[0072]
该涂料组合物通常可具有基于该涂料组合物的总重量计2重量%至4.5重量%的施加的nco%。本文中所用的“施加的nco%”是指该涂料组合物的nco%，其可以通过将该多异氰酸酯组合物中nco基团的总重量除以该涂料组合物的总重量来计算。在一些附加实例中，该涂料组合物可具有基于该涂料组合物的总重量计2重量%至3重量%、2.5重量%至3.5重量%、3重量%至4重量%或3.5重量%至4.5重量%的施加的nco%。
[0073]
在一些附加实例中，该涂料组合物可以相对快速地干燥以形成干燥涂层，这在本文中称为硬干时间。例如，在一些情况下，该涂料组合物可具有基于astm d5895-03的1小时至7小时的硬干时间。在一些附加实例中，该涂料组合物可具有基于astm d5895-03的1小时至3小时、2小时至4小时、3小时至5小时或4小时至6小时的硬干时间。此外，该涂料组合物通常可以在硬干燥后提供具有至少3b、至少1h或至少2h的铅笔硬度的涂层。
[0074]
该低voc涂料组合物可以在多种基底上涂覆。基底的非限制性实例可包括金属、塑料、木材、水泥、混凝土、玻璃等等，或其组合。
[0075]
该低voc涂料组合物可以通过喷涂、刮刀涂覆、幕涂、真空涂覆、辊涂、倾倒、浸渍、旋涂、刮涂（squeegeeing）、刷涂、喷射、印刷等等或其组合来施加。印刷技术可包括丝网印刷、凹版印刷、柔性版印刷或胶版印刷以及各种转印方法。
[0076]
该低voc涂料组合物可以以各种涂层厚度施加到基底上。例如，在一些情况下，该涂料组合物可以千分之一英寸（密耳）至16密耳的涂层厚度施加到该基底的表面部分上。在另一些实例中，该涂料组合物可以以1密耳至5密耳、3密耳至9密耳、6密耳至12密耳、或10密耳至16密耳的涂层厚度施加到该基底的表面部分上。
实施例
[0077]
实施例中使用的材料：多天冬氨酸酯组合物a 100%固体含量天冬氨酸酯官能胺，胺值为大约200 mg koh/g，25℃下的粘度为1100-1500 mpa
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s；多天冬氨酸酯组合物b 100%固体含量天冬氨酸酯官能胺，胺值为大约190 mg koh/g，25℃下的粘度为1000-1800 mpa
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s；多异氰酸酯a 基于hdi与聚醚多元醇的反应产物的脂族多异氰酸酯，基于iso 11909:2007的nco%为6%，基于凝胶渗透色谱法的重均分子量为6200克/摩尔，且基于凝胶渗透色谱法的数均官能度为4。
[0078]
多异氰酸酯b 基于hdi三聚体的脂族多异氰酸酯，基于iso 11909:2007的nco%为19.5%，基于凝胶渗透色谱法的重均分子量为3200克/摩尔，且基于凝胶渗透色谱法的数均官能度为4.6。
[0079]
多异氰酸酯c 基于ipdi 脲基甲酸酯的脂环族多异氰酸酯，基于iso 11909:2007的nco%为15%，基于凝胶渗透色谱法的重均分子量为830，基于凝胶渗透色谱法的数均官能度为2.5。
[0080]
多异氰酸酯d 基于脲基甲酸酯化hdi三聚体的脂族多异氰酸酯，基于iso 11909:2007的nco%为20重量%，基于凝胶渗透色谱法的重均分子量为800，基于凝胶渗透色谱法的数均官能度为2.5。
[0081]
添加剂a 可购自byk的分散添加剂添加剂b 可购自byk的不含有机硅的消泡剂添加剂c 可购自palmer holland的胺改性蓖麻蜡添加剂d 可购自kronos的颜料添加剂e 可购自the cary company的微粉化功能性填料添加剂f 可购自grace的微粉化的、高度多孔的结晶铝硅酸盐添加剂g 可购自basf的液体紫外线吸收剂添加剂h 可购自basf的液体受阻胺光稳定剂添加剂i 可购自sigma-aldrich的乙酸正丁酯表1中列举的以下多天冬氨酸酯组合物是本文中提供的每个实施例中使用的多天冬氨酸酯组合物的代表物：表i
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多天冬氨酸酯组合物
。
[0082]
制备许多多异氰酸酯组合物以便与多天冬氨酸酯组合物单独组合。更具体地，将多异氰酸酯a、b、c和d以各种比例共混以获得各种多异氰酸酯组合物。样品1-3是并非共混制剂的对比例。样品4-103是包括共混制剂的发明实施例。这些多异氰酸酯组合物的配方显示在表ii中：表ii
ꢀ–ꢀ
多异氰酸酯组合物的配方
。
[0083]
评价表ii中列举的每种制剂以确定基于iso 11909:2007的nco%、基于凝胶渗透色谱法的重均分子量（mw）和基于凝胶渗透色谱法的数均官能度。此外，在将多异氰酸酯组合物稀释至小于100%固体的情况下，使用乙酸丁酯作为溶剂。多异氰酸酯组合物的这些特性列举在表iii中：表iii
ꢀ–ꢀ
多异氰酸酯组合物的特性
。
[0084]
将表ii的多异氰酸酯组合物单独地与具有根据表i的一般配方的多天冬氨酸酯组合物组合。将多异氰酸酯组合物与多天冬氨酸酯组合物单独地以1.05（nco:nh）的当量比组合。在组合后，初始和此后每15分钟进行粘度测量。据此，评价所得涂料组合物以确定基于iso 3219:2003的初始粘度、基于iso 3219:2003的达到2500 cp的粘度的时间、粘度变化率（roc）、基于astm d5895-03的硬干时间和施加的nco%。各种涂料组合物的性质列举在表iv中：表iv
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涂料组合物性质
。
[0085]
从表iv的结果可以看出，对比样品1和3具有比任何共混样品4-103更长的硬干时间。此外，与共混样品4-103相比，对比样品2具有过高的roc。还应指出，对比样品1-3导致通常比期望更软或更脆的最终涂层性质。但是，将不同的多异氰酸酯共混在一起时，可以实现
合适的roc、硬干时间和最终涂层性质。
[0086]
应当理解的是，上述实施例仅说明本发明的一些实施方案。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以设计出许多修改和替代布置，并且所附权利要求意在覆盖此类修改和布置。由此，虽然上文已经结合目前被认为是本发明的最实用和优选的实施方案的内容具体和详细地描述了本发明，对本领域普通技术人员显而易见的是，在不脱离本文中阐述的原理和概念的情况下，可以进行包括在内的变化。