本發(fā)明涉及三嗪氨基甲酸酯交聯(lián)劑,特別是用于涂料組合物,更特別是用于形成涂層的水性制劑。
背景技術(shù):
1、三(烷氧基羰基氨基)三嗪是市售的交聯(lián)劑。它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)通常包含各種烷基氨基甲酸酯官能團(tuán)的組合。因?yàn)樗鼈儾蝗苡谒运鼈兺ǔT谡〈嫉扔袡C(jī)溶劑中提供。因此,很難在水性涂料制劑中使用它們。此類化合物的一個(gè)有趣特征是,它們不含甲醛或在固化時(shí)不釋放甲醛。因此,它們對(duì)人體的毒性較低。它們也特別不適合自交聯(lián)反應(yīng),即,在沒有其它反應(yīng)性化合物的情況下,它們不會(huì)形成薄膜。當(dāng)用于交聯(lián)諸如含羥基和環(huán)氧基的聚合物等反應(yīng)性化合物時(shí),它們會(huì)產(chǎn)生在硬度和柔韌性之間實(shí)現(xiàn)良好平衡的高度耐用、耐酸的薄膜。這種薄膜通常應(yīng)用于汽車面漆、外罐清漆和卷材涂層。三(烷氧基羰基氨基)三嗪可以用作涂料或油墨制劑中的唯一交聯(lián)劑,或者可以較低的水平與諸如氨基樹脂或異氰酸酯的其它交聯(lián)劑結(jié)合使用,以獲得性能的平衡。
2、除了三(烷氧基羰基氨基)三嗪外,提供氨基甲酸酯官能團(tuán)的其它幾種可用的無甲醛交聯(lián)劑也是可行的。此類替代品的實(shí)例是異氰酸酯和封端的異氰酸酯。這些可以提供優(yōu)異的性能,但會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的封端劑和游離的異氰酸酯。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
0、發(fā)明概述
1、因此,本發(fā)明的目的是提供一種氨基甲酸酯交聯(lián)劑,其至少部分克服了上述缺點(diǎn)中的一些。
2、更具體地,本發(fā)明的目的是提供一種穩(wěn)定的與水相容的氨基甲酸酯交聯(lián)劑,其能夠?qū)崿F(xiàn)高交聯(lián)密度,且具有低環(huán)境或毒性問題。
3、第一方面的交聯(lián)劑、第二方面的混合物和第三方面的化合物可以具有下述一個(gè)或多個(gè)優(yōu)點(diǎn):
4、·它們可自交聯(lián)。這意味著,它們能夠與自身反應(yīng)形成交聯(lián)的產(chǎn)物(通常是薄膜)。因此,除了所述交聯(lián)劑、混合物或化合物本身外,不需要其它(額外)反應(yīng)性化合物來獲得交聯(lián)的產(chǎn)物。因此,薄膜通??梢栽趦H存在少量其它反應(yīng)性化合物的情況下獲得,或甚至在不存在其它反應(yīng)性化合物的情況下也可以獲得。
5、·它們可以不含甲醛。這意味著,它們不需要含有甲醛,和通常不含甲醛。此外,它們?cè)诠袒^程中不會(huì)釋放甲醛。因此,它們對(duì)人體的毒性很低。
6、·它們特別適合形成低voc(揮發(fā)性有機(jī)化合物)制劑,因?yàn)樗鼈兺煞稚⒃谒小?/p>
7、·它們可以形成具有高交聯(lián)密度的涂層。
8、·它們可與水性丙烯酸、聚酯和環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑相容。
9、第四方面的水分散體可以具有下述一個(gè)或多個(gè)優(yōu)點(diǎn):
10、·其可以是穩(wěn)定的。
11、·其voc含量可以非常低。
12、·其可以在多種基材上形成具有優(yōu)異耐溶劑性的涂層,所述基材包括金屬、玻璃和紙張。
13、在第一方面,本發(fā)明涉及一種交聯(lián)劑,其可通過使一種或多種通式(ii)的化合物與一種或多種通式(iii)的化合物反應(yīng)獲得:
14、ho-[x-]ir1??(iii),
15、其中:
16、每個(gè)q”為式coor2的基團(tuán),其中每個(gè)r2獨(dú)立地選自c1-c30烴基,
17、每個(gè)x獨(dú)立地選自ch2-ch2-o、ch2-ch(ch3)-o、ch(ch3)-ch2-o-、ch2-c(ch3)2-o-、ch2-chvin-o、chvin-ch2-o、ch2-chph-o-和chph-ch2-o,其中ph為苯基,vin為乙烯基,
18、每個(gè)i獨(dú)立地選自1-50的整數(shù),
19、每個(gè)r1獨(dú)立地選自c1-c30烴基,
20、其中所述交聯(lián)劑包括以下通式(i)的化合物的混合物:
21、
22、其中q'為式coo-[x-]ir1的基團(tuán),其中:
23、對(duì)于所述混合物中35mol%或更多的q'而言,每個(gè)i獨(dú)立地選自1-50的整數(shù),和對(duì)于所述混合物中其余的q'而言,i等于0,
24、每個(gè)x獨(dú)立地選自ch2-ch2-o、ch2-ch(ch3)-o、ch(ch3)-ch2-o-、ch2-c(ch3)2-o-、ch2-chvin-o、chvin-ch2-o、ch2-chph-o-和chph-ch2-o,其中ph為苯基,vin為乙烯基,和
25、每個(gè)r1獨(dú)立地選自c1-c30烴基。
26、在第二發(fā)面,本發(fā)明涉及以下通式(i)的化合物的混合物:
27、
28、其中q’為式coo-[x-]ir1的基團(tuán),其中:
29、對(duì)于所述混合物中35mol%或更多的q’而言,每個(gè)i獨(dú)立地選自1-50的整數(shù),和對(duì)于所述混合物中其余的q’而言,i等于0,
30、每個(gè)x獨(dú)立地選自ch2-ch2-o、ch2-ch(ch3)-o、ch(ch3)-ch2-o-、ch2-c(ch3)2-o-、ch2-chvin-o、chvin-ch2-o、ch2-chph-o-和chph-ch2-o,其中ph為苯基,vin為乙烯基,和
31、每個(gè)r1獨(dú)立地選自c1-c30烴基。
32、在第三方面,本發(fā)明涉及一種以下通式(i)的化合物:
33、
34、其選自以下列舉的化合物:
35、a)其中q’基團(tuán)中的一個(gè)為式cooch2ch2ch2ch3的基團(tuán),和其中q’基團(tuán)中的兩個(gè)為式coo-[ch2-ch2-o-]2ch3的基團(tuán);
36、b)其中q’基團(tuán)中的一個(gè)為式cooch2ch2ch2ch3的基團(tuán),和其中q’基團(tuán)中的兩個(gè)為式coo-[ch2-ch2-o-]2ch2ch2ch2ch3的基團(tuán);
37、c)其中q’基團(tuán)中的一個(gè)為式cooch2ch2ch2ch3的基團(tuán),和其中q’基團(tuán)中的兩個(gè)為式coo-[ch2-ch(ch3)-o-]2ch3的基團(tuán);
38、d)其中q’基團(tuán)中的一個(gè)為式cooch2ch2ch2ch3的基團(tuán),和其中q’基團(tuán)中的兩個(gè)為式cooch2ch2och2ch2ch2ch3的基團(tuán);和
39、e)其中q’基團(tuán)中的一個(gè)為式cooch2ch2ch2ch3的基團(tuán),和其中q’基團(tuán)中的兩個(gè)為式coo-[ch2-ch2-o-]2ch2ch3的基團(tuán)。
40、在第四方面,本發(fā)明涉及一種水性(涂料)組合物,其包含第一方面的任一實(shí)施方案的交聯(lián)劑、第二方面的任一實(shí)施方案的混合物、或第三方面的任一實(shí)施方案的化合物中的一種。
41、在第五方面,本發(fā)明涉及一種形成第一方面的交聯(lián)劑、第二方面的混合物或第三方面的化合物的方法,其包括使一種或多種通式(ii)的化合物與一種或多種通式(iii)的化合物在沒有催化劑的存在下反應(yīng)的步驟:
42、ho-[x-]ir1??(iii),
43、其中:
44、q”為式coor2的基團(tuán),其中每個(gè)r2獨(dú)立地選自c1-c30烴基,
45、每個(gè)x獨(dú)立地選自ch2-ch2-o、ch2-ch(ch3)-o、ch(ch3)-ch2-o-、ch2-c(ch3)2-o-、ch2-chvin-o、chvin-ch2-o、ch2-chph-o-和chph-ch2-o,其中ph為苯基,vin為乙烯基,
46、每個(gè)i獨(dú)立地選自1-50的整數(shù),和
47、每個(gè)r1獨(dú)立地選自c1-c30烴基。
48、在第六方面,本發(fā)明涉及一種形成涂層的方法,其包括使第一方面的任一實(shí)施方案的交聯(lián)劑、第二方面的任一實(shí)施方案的混合物或第三方面的任一實(shí)施方案的化合物與其自身反應(yīng),條件是:所述反應(yīng)在至多30wt%的能夠與通式(i)的化合物縮合且不同于包含1,3,5-三嗪氨基甲酸酯部分的化合物的額外化合物的存在下進(jìn)行,其中所述wt%相對(duì)于通式(i)的化合物的量。
49、在第七方面,本發(fā)明涉及一種涂層,其包含交聯(lián)的第一方面的任一實(shí)施方案的交聯(lián)劑、交聯(lián)的第二方面的任一實(shí)施方案的混合物或交聯(lián)的第三方面的任一實(shí)施方案的化合物,條件是:沒有與包含1,3,5-三嗪氨基甲酸酯部分的化合物不同的額外化合物與通式(i)的化合物縮合,或者相對(duì)于通式(i)的化合物的量,至多30wt%的與包含1,3,5-三嗪氨基甲酸酯部分的化合物不同的額外化合物與通式(i)的化合物縮合。
50、在第八方面,本發(fā)明涉及一種將第一方面的任一實(shí)施方案的交聯(lián)劑、第二方面的任一實(shí)施方案的混合物或第三方面任一實(shí)施方案的化合物與額外化合物共交聯(lián)的方法,所述方法包括將所述混合物與所述額外化合物在100-150℃的溫度下加熱的步驟。