CN1721460A - 提高了与高羟基含量多元醇的相容性的多异氰酸酯 - Google Patents

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Abstract

一种包含下列组分的混合物的组合物：A)用含极性基团的活性氢官能化合物加成的脂族异氰酸酯的预聚物；B)含至少四个活性氢基团的多元醇。该混合物在室温静置2小时后不会分成两相。所述组合物可用于涂布基材，方法是将上述组合物施涂到基材的至少部分表面上。

Description

提高了与高羟基含量多元醇的相容性的多异氰酸酯
技术领域
本发明涉及含异氰酸酯和多元醇的组合物，以及含该组合物的涂料组合物。
背景技术
多异氰酸酯与高羟基含量的多元醇配制时，该两化合物通常彼此不相容，并具有分成两个不同相的倾向。例如，HDI三聚物与高羟基多元醇的相容性差，限制了HDI三聚物的效用。产生的相分离可导致涂层不能达到所要求的性能，例如差的光泽。
因此，本领域需要能形成稳定混合物的含多异氰酸酯和高羟基多元醇的组合物，不会分成分开的相，不会影响这些组合物的所需性能。
发明内容
本发明涉及一种组合物，其包含下列组分的混合物：A)用含极性基团的活性氢官能化合物至少部分加成的脂族异氰酸酯的预聚物；和B)含至少四个活性氢基团的多元醇。该混合物在室温静置2小时后不会分成两相。
本发明还涉及一种涂料组合物，该组合物包含上述A)和B)的组合物。本发明还涉及涂布基材的方法，包括将上述涂料组合物施涂在基材的至少部分表面上，还涉及采用这种方法涂布的基材。
具体实施方式
除了在操作例中，或除非特别指出之处，在说明书和权利要求书中所有述及组分量、反应条件等使用的数字或表述应理解为在所有情况下由术语“约”修饰。
本文中使用的术语“烷基”指通式为CsH2s+1的脂族烃链的单价基团，其中s是为列出的碳原子数或范围。
本文中使用的术语“环烷基”指形成通式CsH2s-1的环的脂族烃链的单价基团，其中s是为列出的碳原子数或范围。术语“取代的环烷基”指环结构上含有一个个或多个杂原子的环烷基，杂原子的非限制性例子是-O-，-NR-和-S-，和/或其中一个或多个氢原子被非碳原子或基团取代，其非限制性例子有下列原子或基团：卤化物，胺，醇，氧(如酮或醛基)和硫醇。R代表有1-24个碳原子的烷基。
本文中使用的术语“芳基”指芳烃的单价基团。芳烃包括含有共轭双键的碳基环化合物，产生的环共轭π-轨道体系中包含4t+2个电子。如本文中使用的，芳基可包括单芳环结构，一个或多个稠合芳环结构，共轭连接的芳环结构，任何或所有芳环结构可包含杂原子。芳环结构中包含的这样杂原子的非限制性例子包括O，N和S。
如本文中使用的，术语“亚烷基”指无环或环的二价烃，其碳链长为从C1(无环情况)或C4(环情况)至C25，通常是C2-C12，碳链可以被取代或未取代，并可包含取代基。亚烷基的非限制性例子可以是有1-12个碳原子的低级烷基基团。作为非限制说明，“亚丙基”指包括正亚丙基和异亚丙基；同样，“亚丁基”指包括正亚丁基，异亚丁基和叔亚丁基。
如本文使用的，术语“(甲基)丙烯酸类”和“(甲基)丙烯酸酯”指包括丙烯酸和甲基丙烯酸的相应衍生物，没有限制。
如本文使用的，术语“固化”(“固化的”)指包括粘合剂、密封剂或涂料组合物的组分的交联，以及由于溶剂和稀释剂蒸发而形成膜同时在产生的膜中形成物理和化学性能如膜厚度和光泽。
本发明提供包含下面组分的混合物的组合物：
A)用含极性基团的活性氢官能化合物至少部分加成的脂族异氰酸酯的预聚物；
B)含至少四个活性氢基团的多元醇。
本发明混合物在室温静置2小时，某些情况6小时，还一些情况12小时，还一些1天后，3天后，特别是环境条件下7天后，不会分成两相。如本文中使用的，术语“分成两相”指组合物中两个不同的相形式，通过分离，即弯月面分离这两个相或沉淀，或通过一个相下沉或浮起来从连续相分离。
本发明组合物包含至少部分加成的脂族异氰酸酯。如本文使用的，术语“加成的”指部分异氰酸酯基团与含活性氢基团的化合物反应。
本发明中，脂族异氰酸酯至少被部分加成，指脂族异氰酸酯在的某些部分可以被加成。加成的量是足以形成脂族异氰酸酯和多元醇的均匀清澈混合物的量。本发明中，脂族异氰酸酯基团中的至少5摩尔％，一些情况至少10摩尔％，其它情况至少20摩尔％可以被加成。而且，最多50摩尔％的脂族异氰酸酯基团可被加成，某些情况最多45摩尔％，其它情况最多40摩尔％，有些情形最多35摩尔％，其它情形最多30摩尔％被加成。加成的脂族异氰酸酯量取决于组合使用的具体脂族异氰酸酯，加成剂和多元醇。加成的脂族异氰酸酯量可以是上面列举的任何量，并可以在上面列举值之间的任何范围。
本发明可以使用任何合适的多异氰酸酯，如含2或3个并最多10个，某些情况最多8个，有些情况最多6个异氰酸酯基团的多异氰酸酯。已知可用于本发明的多异氰酸酯，包括由式OCN-R7-NCO表示的单体有机二异氰酸酯，其中，R7代表从分子量为112-1,000，许多情况下140-400的有机二异氰酸酯除去异氰酸酯基团获得的有机基团。合适的R7基团的非限制性例子包括C2-C24直链，支链和环的亚烷基，亚芳基和芳亚烷基，它们可任选包含一个或多个异氰酸酯基团。在具体实施方式中，二异氰酸酯是由上式代表的那些异氰酸酯，其中R7代表有4-18个碳原子的二价脂族烃基，有5-15个碳原子的二价脂环族烃基，有7-15个碳原子的二价芳脂族烃基或有6-15个碳原子的二价芳族烃基。
本发明又一个实施方式中，脂族异氰酸酯预聚物含有一个或多个选自下列的基团：氨基甲酸乙酯，脲，脲二酮(uret dione)，异氰脲酸酯，脲基甲酸酯，缩二脲，亚氨基噁二嗪二酮(iminooxadiazinedione)和噁二嗪三酮(oxadiazinetrione)。
本发明另一个实施方式中，脂族异氰酸酯包括基于脂族二异氰酸酯，脂环族二异氰酸酯和/或芳脂族二异氰酸酯的多异氰酸酯。脂族异氰酸酯的非限制性例子有选自下列的二异氰酸酯：1，4-二异氰酸根合丁烷，1，6-二异氰酸根合己烷(HDI)，2-甲基-1，5-二异氰酸根合戊烷，1，5-二异氰酸根合-2，2-二甲基戊烷，2，2，4-三甲基-1，6-二异氰酸根合己烷，2，4，4-三甲基-1，6-二异氰酸根合己烷，1，10-二异氰酸根合癸烷，1，3-二异氰酸根合环己烷，1，4-二异氰酸根合环己烷，1，3-二(异氰酸根合甲基)环己烷，1，4-二(异氰酸根合甲基)环己烷，4-二(异氰酸根合甲基)-环己烷，1-异氰酸根合-3，3，5-三甲基-5-异氰酸根合甲基环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯，IPDI)，4，4’-二异氰酸根合二环己基甲烷，1-异氰酸根合-1-甲基-4(3)异氰酸根合甲基环己烷(IMCI)，二-(异氰酸根合甲基)-降冰片烷，1，3-二-(2-异氰酸根合-丙-2-基)苯和1，4-二-(2-异氰酸根合-丙-2-基)苯。
其它合适的异氰酸酯包括但不限于多异氰酸酯的预聚物。在本发明一个实施方式中，脂族异氰酸酯的预聚物可以是脂族二异氰酸酯低聚合反应的产物。这样的低聚合反应的非限制性例子包括：碳二亚胺化，二聚化，三聚化，缩二脲化，脲形成，氨基甲酸酯化，脲基甲酸酯化和/或形成噁二嗪结构的环化。
含异氰脲酸酯的多异氰酸酯的非限制性例子包括按美国专利4,288,586和4,324,879中所述制备的那些；这两个专利中涉及的内容参考结合于此。异氰酸根合-异氰酸脲酯的平均NCO官能度通常至少为2.1，某些情况至少2.4，并可最多6，某些情况最多4.1，以及NCO含量至少5重量％，某些情况最多10重量％，其它情况最多15重量％和最多30重量％，某些情况最多25重量％，其它情况最多20重量％。NCO官能度和/或NCO含量可以是上面列举的任何值之间在上面列举任何值内变化。
脲二酮二异氰酸酯的非限制性例子包括通过在合适催化剂如三烷基膦催化剂存在下使部分二异氰酸酯异氰酸酯基团低聚合制得的那些，并且可以和其它脂族和/或脂环族多异氰酸酯，特别是上面列举的含异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯的混合物使用。
含缩二脲基的多异氰酸酯的非限制性例子包括按照美国专利3,124,605；3,358,010；3,644,490；3,862,973；3,906,126；3,903,127；4,105,165；4,147,714或4,220,749中公开的方法(这些专利的相关内容参考结合于此)，使用共反应物如水，叔醇，伯单胺和仲单胺，以及伯和/或仲二胺制备的那些。这些多异氰酸酯的NCO含量为18-22重量％，平均NCO官能度为3-4.5。
含氨基甲酸酯的多异氰酸酯的非限制性例子包括按照美国专利3,183,113公开的方法(其相关内容参考结合于此)，使过量多异氰酸酯，某些情况二异氰酸酯与低分子量二醇和分子量低于400的多元醇如三羟甲基丙烷，甘油，1，2-二羟基丙烷以及它们的混合物反应制备的那些。含氨基甲酸酯基的多异氰酸酯的NCO含量为12-20重量％，(平均)NCO官能度为2.1-3.5。
含脲基甲酸酯的多异氰酸酯的非限制性例子包括按照美国专利3,769,318；4,160,080和4,177,342公开的方法(其相关内容参考结合于此)制备的那些。含脲基甲酸酯基的多异氰酸酯的NCO含量为12-25重量％，(平均)NCO官能度为2-6。
含异氰脲酸酯和脲基甲酸酯的多异氰酸酯的非限制性例子包括按照美国专利5,124,427；5,208,334和5,235,018公开的方法(其相关内容参考结合于此)制备的那些。这样的多异氰酸酯含有比例约10∶1至1∶10，某些情况约为5∶1至1∶7的单异氰脲酸酯与单脲基甲酸酯基。
含亚氨基噁二嗪二酮和任选异氰酸脲酯的多异氰酸酯的非限制性例子包括按美国专利5,914,383中所述(其相关内容参考结合于此)在特定含氟催化剂存在下制备的那些。这些多异氰酸酯的平均NCO官能度为3-8，NCO含量为5-30％，一些情况10-25％，其它情况15-25重量％。
含碳二亚胺基的多异氰酸酯的非限制性例子包括按按GB 899,036和美国专利3,152,162；4,294,719；4,088,665和4,344,855中所述(其相关内容参考结合于此)在已知碳二亚胺化催化剂存在下使二或多异氰酸酯低聚合制备的那些。
含噁二嗪三酮基的多异氰酸酯的非限制性例子包括含2摩尔二异氰酸酯和1摩尔二氧化碳反应产物的那些。
如上面所述，脂族异氰酸酯的预聚物可与含极性基团的活性氢官能化合物加成。本发明中可使用任何合适的活性氢官能化合物，只要这些化合物包含有助于稳定性，即使该组合物不会分成两相的极性基团。因此，活性氢官能团可以是，但不限于，羟基，胺，硫醇，羧酸，酰胺以及它们的组合。
本发明的活性氢官能化合物中可包含任何合适的极性基团，只要这些极性基团不含活性氢并有助于稳定性，即组合物不会分成两相。这样的极性基团可以是，但不限于，叔胺，碳酸酯，磺酸酯，羧酸酯，醚，硫醚，硫酸酯，膦酸酯，磷酸酯，脲，氨基甲酸酯，硝酸酯以及它们的组合。
本发明的一个实施方式中，含有一个极性基团的活性氢官能化合物是下面结构的化合物：
                        Z-R1-A
其中，
R1是C1-C24直链，支链或环的亚烷基，亚芳基，烷亚芳基，芳亚烷基或亚烯基，
Z是不含活性氢的极性基团，
A是选自下列的基团：羟基，硫醇，羧酸，酰胺，伯胺，仲胺和C1-C12直链，支链或环的烷基天冬氨酸酯。
合适的天冬氨酸酯包括下式的那些：
其中，
R5和R6相同或不同，代表C1-C12直链，支链或环的烷基，
R3和R4相同或不同，代表H或C1-C4直链或支链烷基，
R7是C1-C24直链，支链或环的亚烷基，亚芳基，烷亚芳基，芳亚烷基或亚烯基，
Z按上面所述。
在本发明的一个具体实施方式中，极性基团Z是选自下列的极性基团：-NR2 2，-OR2，-SR2，-C(O)OR2，-NO2，硅烷，卤化物，磺酸酯，碳酸乙酯，-S(O)OR2，-P(O)OR2，-PR2 2，-P(O)R2，
Figure A20051008593700091
和
其中，R2各自独立地选自C1-C6直链，支链或环的烷基。
在另一个具体实施方式中，A)中的活性氢官能化合物是羟基官能化的。可用作A)中活性氢官能化合物的含极性基团的合适羟基官能化合物的非限制性例子包括二甲基乙醇胺，二乙基乙醇胺，甲基乙基乙醇胺，碳酸甘油酯以及它们的组合。
本发明组合物还包含含至少四个活性氢基团的多元醇，B)。本发明的一个实施方式中，多元醇可包含一种或多种选自下列的多元醇：聚酯多元醇，聚醚多元醇，多羟基聚碳酸酯，多羟基聚缩醛，多羟基聚(甲基)丙烯酸酯，多羟基聚酯酰胺，多羟基聚硫醚以及它们的组合。
本发明的一个实施方式中，多元醇的数均分子量至少为500，某些情况至少1,000，其它情况至少2,000。而且，聚醚多元醇的数均分子量可最多20,000，某些情况最多15,000，其它情况最多12,000。多元醇的数均分子量可以变化并且范围在上面列举的任何值之间。
通常，A)中的异氰酸酯基与B)中羟基的当量比为3∶1至1∶3，某些情况为2∶1至1∶2，其它情况为1.5∶1至1∶1.5。
本发明另一个实施方式中，本发明组合物可以是涂料组合物并还包含一种或多种通常用于涂料组合物中的添加剂。这样的添加剂包括但不限于溶剂，增塑剂，颜料，填料，催化剂，流平剂，增稠剂，稳定剂，光稳定剂，抗氧化剂，消泡剂，催化剂和UV吸收剂。
合适的溶剂包括但不限于：烃类如甲苯，二甲苯或高级烷基苯，以及其它如Solvess100(Exxon Mobile Chemicals)或溶剂石脑油；酯类如乙酸乙酯，乙酸丁酯，乙二醇-甲醚乙酸酯，乙基乙二醇乙酸酯或乙酸甲氧基丙酯；酮类如甲基乙基酮，甲基异丁基酮或甲基异戊基酮；2-甲基吡咯烷酮，N-甲基吡咯烷酮以及它们的混合物。溶剂通常以仅可能少的量使用，完全是环境相容性的原因。溶剂量通常不超过70重量％，可以是0.5-70重量％，某些情况1-50重量％，而某些情况5-40重量％，以聚氨酯树脂和溶剂总量为基准计。
可用于本发明的增塑剂的非限制性例子包括邻苯二甲酸二辛酯(DOP)邻苯二甲酸二丁酯(DBP)；邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)；己二酸二辛酯；丙二酸异癸酯；二苯甲酸二甘醇酯，季戊四醇酯；油酸丁酯，乙酰基蓖麻醇酸甲酯；磷酸三甲苯酯和磷酸三辛酯；聚丙二醇己二酸酯和聚丁二醇己二酸酯等。这样的增塑剂可以单独使用，或两种或多种组合使用。
可用于本发明用于固化的催化剂的非限制性两种包括有机锡基体系，钛酸酯，锌盐，其它合适金属盐以及叔胺。有机锡基体系的非限制性例子包括辛酸锡，二月桂酸二丁基锡，二丁基氧化锡，二辛酸锡，二-(2-乙基己酸)锡，马来酸二丁基锡，二乙酸二丁基锡，辛酸锡，环烷酸锡，辛酸铅，三甲基甲氧基氧化锡，甲苯磺酸二丁基锡，甲磺酸三丁基锡以及美国专利5,718,817中揭示的那些。
钛酸酯的非限制性例子包括钛酸四丁酯，钛酸四丙酯，钛酸四异丙酯和四乙酰丙酮钛。辛盐的非限制性例子包括辛酸锌，氯化锌，2-乙基己酸锌和乙酰丙酮锌。其它金属盐的非限制性例子包括氯化铁(III)，乙酰丙酮铁，锆螯合物，铝螯合物，碳酸铋，羧酸铋，乙醇酸钼。叔胺的非限制性例子包括二氮杂二环(2.2.2)辛烷，1，3-二氮杂二环(5，4，6)十一碳烯-7，N，N-二甲基苄胺，N-甲基-吗啉，2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚，甲基吡啶，N-甲基哌啶和N，N-二甲基氨基环己烷。
可用于本发明的流平剂的非限制性例子包括纤维素，如硝基纤维素和乙酸丁酸纤维素。
可用于本发明的润湿剂的非限制性例子包括二醇，硅烷，阴离子表面活性剂以及本领域已知的任何其它润湿剂。
可用于本发明的流动控制剂的非限制性例子包括聚丙烯酸酯，非离子的氟化烷基酯表面活性剂，非离子的烷基芳基聚醚醇，硅氧烷等，以及由Estron Chemical，Inc.，parsippany，NJ以商品名RESIFLOW销售的那些，DSM，Inc.，以商品名Benzoin销售的那些；Monsanto MODAFLOU销售的那些以及由Air Products，Bethlehem，PA以商品名SURFYNOL销售的那些。
可用于本发明的消泡剂的非限制性例子包括从Rohm and Haas Company，Philadelphia，PA以FOAMEX购得的那些，从BYK-Chemie USA，Wallingford，CT以商品名Byk购得的那些以及从BASF Corp.，Mount Olive，NJ以商品名FoamBrake购得的那些。
填料的非限制性例子包括热解法二氧化硅，沉淀二氧化硅，硅酸酐，硅酸水合物，滑石，石灰石粉，高岭土，硅藻土，耐火土，粘土，斑脱土，有机斑脱土，氧化锌，活化锌白，以及纤维填料如玻璃纤维或玻璃丝。填料可以任何合适的粒度，在本发明一个实施方式中，填料粒度在5nm-10μm范围，某些情况10nm-5μm，其它情况25nm-1μm。
可用于本发明的粘度调节剂的非限制性例子包括聚合物和分散助剂，提供低粘度的高颜料加入量，如9077(可从BYK-Chemie Gmbh，Wesel，Germany获得)。
除了c)中的颜料，可用于本发明的颜料的非限制性例子包括炭黑，二氧化钛，碳酸钙，氧化铁，三氢氧化铝，云母，偏硅酸钙，二氧化硅和碳酸镁。
可用于本发明的染料的非限制性例子包括媒染料，即由植物，昆虫和藻类制备的染料，以及直接染料，其非限制性例子是基于联苯胺或其衍生物的那些染料。
可用于本发明的紫外光吸收剂的非限制性例子包括苯并三唑基紫外线吸收剂，水杨酸酯基紫外线吸收剂，二苯酮基紫外线吸收剂，阻胺基光稳定剂和镍基光稳定剂。本发明一个具体实施方式中，使用阻胺基光稳定剂，如从CibaSpecialty Chemicals，Basel，Switzerland以商品名TINUVIN购得的那些。
可用于本发明的热稳定剂的非限制性例子包括HCl清除剂，其非限制性例子是环氧化的大豆油，β-硫代二丙酸的酯，其非限制性例子是其月桂基酯，硬脂基酯，十四烷基酯或十三烷基酯，巯基苯并咪唑，2-巯基苯并咪唑的锌盐，二丁基-二硫代氨基甲酸锌，二(十八烷基)二硫醚，四(β-十二烷基巯基)丙酸季戊四醇酯以及磷酸铅。
可用于本发明的抗氧化剂的非限制性例子包括2，6-二叔丁基苯酚，2，4-二叔丁基苯酚，2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚，2，5-二叔丁基氢醌，-3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷基酯，四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，2，2’-亚甲基二(4-甲基-6-叔丁基苯酚)，4，4’-亚丁基二(3-甲基-6-叔丁基苯酚)，4，4’-硫代二(3-甲基-6-叔丁基苯酚)，N，N’-二苯基对苯二胺，6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氢喹啉，以及从Ciba Specialty Chemicals，Basel，Switzerland以商品名IRGANOX购得的抗氧化剂。
本发明还涉及涂布基材的方法，包括将上述涂料组合物施涂在基材的至少部分表面上。
涂料组合物可采用常规方法施涂，包括刷涂，浸涂，流涂，喷涂等。在施涂到基材时，可以使组合物在基材上形成基本上连续的膜，然后固化。通过加热或空气干燥除去薄膜上的液体，在基材表面形成该薄膜。
涂料组合物的总固含量为30-100重量％，某些情况35-75重量％，其它情况40-60重量％。施涂后的涂层可任选加热到100-200℃，某些情况120-160℃，以固化施涂的表面薄膜。固化时间为10-60分钟，某些情况15-45分钟，取决于组合物和温度。
本发明还涉及按上述方法涂布的基材。在本发明一个实施方式中，基材包括金属，塑料，纸，水泥，混凝土和其它水泥类材料，复合物和/或木材。
由下面的实施例更详细描述本发明，这些实施例仅在于说明，因为其中许多修改和变动对本领域技术人员而言是显而易见的，除非特别指出，所有的份和百分比都以重量为基准。
实施例
实施例1
多异氰酸酯1，DESMODURN3390(HDI三聚物，从Bayer Polymers获得)与10摩尔％(1-A)，20摩尔％(1-B)和30摩尔％(1-C)的二甲基乙醇胺反应，加成一部分异氰酸酯基。然后，各部分加成的多异氰酸酯与多元醇1，DESMOPHEN650A-65(Bayer Polymers)混合，多元醇1是一种饱和聚酯多元醇，当量重量约325(320-330之间)，官能度为12，分子量(Mn)约3900(3500-4300之间)，如下表所示。
  多异氰酸酯   量   多元醇1   观察
  多异氰酸酯1   20g   20g   相分离
  1-A   20g   20g   清澈
  1-B   20g   20g   清澈
  1-C   20g   20g   清澈
实施例2
多异氰酸酯1，DESMODURN3390与10摩尔％(2-A)，20摩尔％(2-B)和30摩尔％(3-C)的二甲基乙醇胺反应，加成一部分异氰酸酯基。然后，各部分加成的多异氰酸酯与多元醇2，MULTRANOL9171(Bayer Polymers)混合，多元醇2是通过蔗糖，丙二醇和水与环氧丙烷反应制备的聚醚，其羟值为340，如下表所示。
  多异氰酸酯   量   多元醇2   观察
  多异氰酸酯1   20g   20g   相分离
  1-A   20g   20g   清澈
  1-B   20g   20g   清澈
  1-C   20g   20g   清澈
实施例3
多异氰酸酯2，DESMODURN75(HDI缩二脲，购自Bayer Polymers)与10摩尔％(1-A)，20摩尔％(1-B)和30摩尔％(1-C)的二甲基乙醇胺反应，加成一部分异氰酸酯基。然后，各部分加成的多异氰酸酯与多元醇1，DESMOPHEN650A-65混合，如下表所示。
  多异氰酸酯   量   多元醇1   观察
  多异氰酸酯2   20g   20g   相分离
  1-A   20g   20g   清澈
  1-B   20g   20g   清澈
  1-C   20g   20g   清澈
实施例4
多异氰酸酯2，DESMODURN75与10摩尔％(2-A)，20摩尔％(2-B)和30摩尔％(2-C)的二甲基乙醇胺反应，加成一部分异氰酸酯基。然后，各部分加成的多异氰酸酯与多元醇2，MULTRANOL9171混合，如下表所示。
  多异氰酸酯   量   多元醇2   观察
  多异氰酸酯2   20g   20g   难以混合
  1-A   20g   20g   容易混合，清澈
  1-B   20g   20g   起泡，但清澈
  1-C   20g   20g   起泡，但清澈
实施例5-6
通过在环境条件下混合下列组分(重量％)制备涂料配方。测定的粘度为使用#2Zahn杯(Paul H.Gardner Co.，Inc.，Pompano Beach，FL)在指出的时间间隔下的流出时间。
  实施例5   实施例6   实施例7
  DESMODURN3390   28.0   --   --
  +10％甘油碳酸酯1   --   32.7   --
  +15％甘油碳酸酯1   --   --   35.3
  DESMOPHEN650A-65   40.0   33.5   29.8
  BYK3312   0.3   0.3   0.3
  BYK3313   0.5   0.5   0.5
  RC催化剂2014   0.5   0.5   0.5
  TINUVIN11305   1.0   1.0   1.0
  TINUVIN2926   0.5   0.5   0.5
  乙酸正丁酯   9.8   10.4   10.7
  甲基异丁基酮   14.6   15.5   16.0
  二甲苯   4.9   5.2   5.3
  混合比(体积)   2.9∶1   2.4∶1   2.2∶1
  NCO：OH   1.05   1.05   1.05
  粘度(秒，1分钟)   60   23   21
  粘度(秒，30分钟)   18   26   24
  粘度(秒，1小时)   45   38   35
  粘度(秒，2小时)   120   74   62
1HDI三聚物以指定百分比与甘油碳酸酯加成
2BYK-Chemie GmbH，Wesel，Germany
3BYK-Chemie GmbH
4DPZ，Rhein Chemie Rheinau，GmbH，Manheim，Germany
5Ciba Specialty Chemicals，Tarrytown，NY
6Ciba Specialty Chemicals
涂布如下表所示的基材，评价在玻璃和钢基材上的涂料配方。按照ASTM D523标准，采用Byk-Gardner光泽仪评价涂层的光泽。某些情况下，在进行光泽测定之前，在ATLAS氙耐候试验机，6000W，Pyrex滤光片上，周期102∶18，进行人工天候。
结果表明由于提高了溶液相容性，改善光泽和干燥时间以及储存期稳定性，而没有降低其它物理性能(如硬度)。
用Gardner Circular Dry Time Apparatus，以12g负荷和1转/6小时的循环速度获得对该实施例的干燥时间，其中，用铁针制成的标记的字符与薄膜的干燥相关。全干的时间是凹纹形成单线所需的时间。当形成永久性凹纹的可能性终止时，可以认为薄膜干硬。
按照DIN 53157测定固化的涂层的摆杆硬度。
如下测定甲基乙基酮(MEK)双摩擦。将2磅圆头锤的球用几层布(8”×8”的布折叠两次)包牢并且用橡胶带固定。布用MEK饱和。将湿的圆头锤放在涂层表面，使圆头与该表面成90°，在不向下施加压力下，在涂层的约4”长的区域上来回推动该锤，一次前后运动计为一次双摩擦。每25次双摩擦后布再用MEK饱和。按照1-10(10为最好)的评分评价涂层的外观(透明度和光泽)。
  实施例5   实施例6  实施例7
 冷轧钢，通过MEK擦拭，喷涂涂层和在环境条件固化制备
 20°光泽   30   91  92
 60°光泽   71   95  94
 冷轧钢，通过MEK擦拭，刮涂涂层和在环境条件固化制备
 MEK双摩擦   10   10  7
 水斑(1小时)   3   3  3
 水斑(4小时)   3   5  3
 水斑(8小时)   3   7  6
 玻璃，通过MEK擦拭，刮涂涂层和在环境条件固化制备
 Gardner Circular干燥时间
 全干   3小时   1.5小时  2小时
 干硬   3.75小时   2小时  3小时
 摆杆硬度
 1天   174秒   165秒  129秒
 7天   212秒   214秒  181秒
 14天   217秒   216秒  181秒
 ASTM D 523光泽
 初始
 20°   37   90  92
 60°   75   94  96
 耐候试验机后
 20°   45   92  91
 60°   79   95  94
尽管在前面为说明起见详细描述了本发明，但应理解，这样的细节仅用于说明，除本发明受权利要求书限定之外，本领域技术人员在不偏离权利要求书限定的精神和范围下可以对其进行修改。

Claims (15)

1.一种组合物，其包含下列组分的混合物：
A)用含极性基团的活性氢官能化合物加成的脂族异氰酸酯的预聚物；
B)含至少四个活性氢基团的多元醇；
其特征在于，该混合物在室温静置2小时后不会分成两相。
2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，A)中的活性氢官能化合物是羟基官能的。
3.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，脂族异氰酸酯的预聚物是脂族二异氰酸酯的低聚合反应产物。
4.如权利要求3所述的组合物，其特征在于，所述低聚合反应包括选自下列的一种或多种：碳二亚胺化，二聚化，三聚化，缩二脲化，脲形成，氨基甲酸酯化，脲基甲酸酯化和/或形成噁二嗪结构的环化。
5.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，脂族异氰酸酯包含基于脂族二异氰酸酯，脂环族二异氰酸酯和/或芳脂族二异氰酸酯的多异氰酸酯。
6.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，脂族异氰酸酯的预聚物包含一个或多个选自下列的基团：氨基甲酸酯，脲，异氰脲酸酯，脲基甲酸酯，缩二脲，亚氨基噁二嗪二酮和噁二嗪三酮。
7.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述脂族异氰酸酯是选自下列的二异氰酸酯：1，4-二异氰酸根合丁烷，1，6-二异氰酸根合己烷(HDI)，2-甲基-1，5-二异氰酸根合戊烷，1，5-二异氰酸根合-2，2-二甲基戊烷，2，2，4-三甲基-1，6-二异氰酸根合己烷，2，4，4-三甲基-1，6-二异氰酸根合己烷，1，10-二异氰酸根合癸烷，1，3-二异氰酸根合环己烷，1，4-二异氰酸根合环己烷，1，3-二(异氰酸根合甲基)环己烷，1，4-二(异氰酸根合甲基)环己烷，1-异氰酸根合-3，3，5-三甲基-5-异氰酸根合甲基环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯，IPDI)，4，4’-二异氰酸根合二环己基甲烷，1-异氰酸根合-1-甲基-4(3)异氰酸根合-甲基环己烷(IMCI)，二-(异氰酸根合甲基)-降冰片烷，1，3-二-(2-异氰酸根合-丙-2-基)苯和1，4-二-(2-异氰酸根合-丙-2-基)苯(TMXDI)。
8.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，含有一个极性基团的活性氢官能化合物是以下结构的化合物：
                          Z-R1-A
其中，
R1是C1-C24直链，支链或环的亚烷基，亚芳基，烷亚芳基，芳亚烷基或亚烯基，
Z是不含活性氢的极性基团，
A是选自下列的基团：羟基，硫醇，羧酸，酰胺，伯胺，仲胺和C1-C12直链，支链或环的烷基天冬氨酸酯。
9.如权利要求8所述的组合物，其特征在于，Z是选自下列的极性基团：-NR2 2，-OR2，-SR2，-C(O)OR2，-NO2，硅烷，卤化物，磺酸酯，碳酸乙酯，-S(O)OR2，-P(O)OR2，-PR2 2，-P(O)R2，
Figure A2005100859370003C1
和
其中，R2各自独立地选自C1-C6直链，支链或环的烷基。
10.如权利要求2所述的组合物，其特征在于，含一个极性基团的羟基官能化合物选自下列：二甲基乙醇胺，二乙基乙醇胺，甲基乙基乙醇胺和甘油碳酸酯。
11.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，多元醇包括一种或多种选自下列的多元醇：聚酯多元醇，聚醚多元醇，多羟基聚碳酸酯，多羟基聚缩醛，多羟基聚(甲基)丙烯酸酯，多羟基聚酯酰胺，多羟基聚硫醚。
12.一种涂料组合物，其包含如权利要求1所述的组合物，以及一种或多种选自下列的添加剂：溶剂，增塑剂，颜料，填料，催化剂，流平剂，增稠剂，稳定剂，光稳定剂，抗氧化剂，消泡剂，催化剂和UV吸收剂。
13.一种涂布基材的方法，其包括在基材的至少部分表面上涂布权利要求12所述的涂料组合物。
14.基材，其按照权利要求13所述的方法涂布。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述基材包括金属、塑料和/或木材。
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