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:
1、三(烷氧基羰基氨基)三嗪是市售的交聯(lián)劑。它們的化學結構通常包含各種烷基氨基甲酸酯官能團的組合。因為它們不溶于水,所以它們通常在正丁醇等有機溶劑中提供。因此,很難在水性涂料制劑中使用它們。此類化合物的一個有趣特征是,它們不含甲醛或在固化時不釋放甲醛。因此,它們對人體的毒性較低。它們也特別不適合自交聯(lián)反應,即,在沒有其它反應性化合物的情況下,它們不會形成薄膜。當用于交聯(lián)諸如含羥基和環(huán)氧基的聚合物等反應性化合物時,它們會產(chǎn)生在硬度和柔韌性之間實現(xiàn)良好平衡的高度耐用、耐酸的薄膜。這種薄膜通常應用于汽車面漆、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,但會產(chǎn)生危險的封端劑和游離的異氰酸酯。
技術實現(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或多個優(yōu)點:
4、·它們可自交聯(lián)。這意味著,它們能夠與自身反應形成交聯(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存在少量其它反應性化合物的情況下獲得,或甚至在不存在其它反應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,它們在固化過程中不會釋放甲醛。因此,它們對人體的毒性很低。
6、·它們特別適合形成低voc(揮發(fā)性有機化合物)制劑,因為它們往往可分散在水中。
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)氧樹脂粘結劑相容。
9、第四方面的水分散體可以具有下述一個或多個優(yōu)點:
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)的化合物反應獲得:
14、ho-[x-]ir1??(iii),
15、其中:
16、每個q”為式coor2的基團,其中每個r2獨立地選自c1-c30烴基,
17、每個x獨立地選自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i獨立地選自1-50的整數(shù),
19、每個r1獨立地選自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,其中:
23、對于所述混合物中35mol%或更多的q'而言,每個i獨立地選自1-50的整數(shù),和對于所述混合物中其余的q'而言,i等于0,
24、每個x獨立地選自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r1獨立地選自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,其中:
29、對于所述混合物中35mol%或更多的q’而言,每個i獨立地選自1-50的整數(shù),和對于所述混合物中其余的q’而言,i等于0,
30、每個x獨立地選自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r1獨立地選自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’基團中的一個為式cooch2ch2ch2ch3的基團,和其中q’基團中的兩個為式coo-[ch2-ch2-o-]2ch3的基團;
36、b)其中q’基團中的一個為式cooch2ch2ch2ch3的基團,和其中q’基團中的兩個為式coo-[ch2-ch2-o-]2ch2ch2ch2ch3的基團;
37、c)其中q’基團中的一個為式cooch2ch2ch2ch3的基團,和其中q’基團中的兩個為式coo-[ch2-ch(ch3)-o-]2ch3的基團;
38、d)其中q’基團中的一個為式cooch2ch2ch2ch3的基團,和其中q’基團中的兩個為式cooch2ch2och2ch2ch2ch3的基團;和
39、e)其中q’基團中的一個為式cooch2ch2ch2ch3的基團,和其中q’基團中的兩個為式coo-[ch2-ch2-o-]2ch2ch3的基團。
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施方案的交聯(lián)劑、第二方面的任一實施方案的混合物、或第三方面的任一實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的步驟:
42、ho-[x-]ir1??(iii),
43、其中:
44、q”為式coor2的基團,其中每個r2獨立地選自c1-c30烴基,
45、每個x獨立地選自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i獨立地選自1-50的整數(shù),和
47、每個r1獨立地選自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施方案的交聯(lián)劑、第二方面的任一實施方案的混合物或第三方面的任一實施方案的化合物與其自身反應,條件是:所述反應在至多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行,其中所述wt%相對于通式(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施方案的交聯(lián)劑、交聯(lián)的第二方面的任一實施方案的混合物或交聯(lián)的第三方面的任一實施方案的化合物,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施方案的交聯(lián)劑、第二方面的任一實施方案的混合物或第三方面任一實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。