改变流变性的氨基甲酸酯化合物制造技术

本发明专利技术涉及流变改性的氨基甲酸酯化合物。本发明专利技术的包含氨基甲酸酯官能团的化合物可以根据使用包含异氰酸酯官能团的不同化合物的几个步骤的方法来制备。为了制备根据本发明专利技术的氨基甲酸酯化合物，使单异氰酸酯化合物，特别是由不对称的二异氰酸酯化合物与反应性化合物单独缩合得到的单异氰酸酯化合物，在多异氰酸酯化合物的存在下与亚烷基二醇化合物反应。本发明专利技术还提供包含矿物颗粒和根据本发明专利技术的氨基甲酸酯化合物的涂料组合物。

Carbamate Compounds with Changing Rheological Properties

The present invention relates to rheological modified carbamate compounds. Compounds containing carbamate functional groups of the present invention can be prepared according to several steps using different compounds containing isocyanate functional groups. In order to prepare the carbamate compound according to the present invention, the monoisocyanate compound, in particular the monoisocyanate compound obtained by independently condensation of the asymmetric diisocyanate compound with the reactive compound, reacts with the alkylene glycol compound in the presence of the polyisocyanate compound. The invention also provides paint compositions comprising mineral particles and carbamate compounds according to the invention.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改变流变性的氨基甲酸酯化合物说明书本专利技术涉及流变改性的化合物。可以根据使用含有不同异氰酸酯官能团的化合物的几个步骤的方法来制备本专利技术的含有氨基甲酸酯官能团的化合物。为了制备根据本专利技术的氨基甲酸酯化合物，使单异氰酸酯化合物，特别是由不对称的二异氰酸酯化合物与反应性化合物单独缩合得到的单异氰酸酯化合物，在多异氰酸酯化合物的存在下与亚烷基二醇化合物反应。本专利技术还提供了包含矿物颗粒和根据本专利技术的氨基甲酸酯化合物的涂料组合物。通常，对于水性涂料组合物，特别是对于水性油漆或清漆组合物，有必要控制低剪切梯度或中等剪切梯度和高剪切梯度的黏度。具体而言，油漆制剂在其制备、其储存、其应用或其干燥过程中受到许多要求特别复杂的流变性能的限制。在油漆储存过程中，颜料颗粒倾向于通过重力沉降。然后，需要一种油漆制剂来稳定这些颜料颗粒的分散，该油漆制剂在对应于颗粒最大速度的非常低的剪切梯度下具有高黏度。油漆吸收量是指使用施用工具、漆刷、刷子或滚筒获取的油漆的量。工具浸入油漆罐中，然后从油漆罐中取出，这样可以收集大量油漆，从而避免必须更频繁地重新浸入。油漆吸收量是黏度的增函数。对于工具上特定厚度的油漆，等效剪切梯度的计算是油漆流速的函数。因此，油漆制剂在低剪切梯度或中等剪切梯度下也应具有高黏度。此外，应该寻求油漆的高填充性能，使得在将其施加到基材上的过程中，在每次通过期间沉积大量的油漆。随后，高填充性使在工具的每次通过期间获得更大的湿膜成为可能。因此，应在高剪切梯度下寻求油漆制剂的高黏度。在高剪切梯度下的高黏度也将可能减少或消除在施加油漆过程中形成散点或液滴的风险。在低剪切梯度或中等剪切梯度下黏度的降低也将使得可能在基材上施加油漆，特别是单涂料油漆后获得良好的整洁外观，随后该基材的经涂覆的表面将具有非常均匀的外观且无隆起或凹陷。干膜的最终视觉外观要好得多。此外，在表面上，特别是在垂直表面上沉积之后，油漆不应形成松垂。因此，油漆制剂必须在低剪切梯度和中等剪切梯度下具有高黏度。最后，在表面上沉积之后，油漆应该具有高流平性。然后需要降低油漆制剂在低剪切梯度和中等剪切梯度下的黏度。HEUR(疏水改性的乙氧基化氨基甲酸酯)型化合物被称为流变改性剂。文献US4180491描述了各种聚氨酯化合物的制备。在这些化合物的制备过程中，第一步是使聚乙二醇(PEG)与单异氰酸酯反应，直到完全消耗单异氰酸酯的异氰酸酯官能团。然后，在第二步中，使第一步中产生的PEG-单异氰酸酯缩合物与三异氰酸酯化合物反应。文献EP2444432和FR2894980描述了氨基甲酸酯化合物及其用途。然而，已知的HEUR型化合物并不总能提供令人满意的解决方案。特别是，现有技术的流变改性的化合物不能令人满意地改善Stormer黏度(在低剪切梯度或中等剪切梯度下测量，以KU单位表示)和ICI黏度(在高剪切梯度或非常高的剪切梯度下测量，以s-1表示)之间的折中。特别是，已知的流变改性的化合物并不总是能够增加ICI黏度/Stormer黏度比。因此，需要改进的流变改性剂。根据本专利技术的氨基甲酸酯化合物使得可能为现有技术的流变改性剂存在的所有或一些问题提供解决方案。因此，本专利技术提供了在不存在任何二异氰酸酯化合物的情况下通过以下化合物的反应所制备的氨基甲酸酯化合物：(A)至少一种单异氰酸酯化合物，其选自：(A1)包含单个异氰酸酯官能团的化合物，和(A2)至少一种由以下化合物单独反应得到的单异氰酸酯化合物(A2-1)至少一种包含至少一个不稳定氢原子的化合物，和(A2-2)至少一种不对称的二异氰酸酯化合物，(B)至少一种包含多于2个异氰酸酯官能团的异氰酸酯化合物，和(C)至少一种式(I)的化合物：(HO)-Ln-(OH)(I)其中，L独立地表示聚(亚烷基二醇)残基，n表示40至400的数字。优选地，根据本专利技术，化合物(A)、(B)和(C)的缩合在催化剂的存在下进行。该催化剂可选自乙酸、胺，优选1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)、选自Al、Bi、Sn、Hg、Pb、Mn、Zn、Zr、Ti的金属衍生物。痕量的水也可参与反应的催化。作为金属衍生物的实例，优选选自二月桂酸二丁基铋、二乙酸二丁基铋、二丁基铋氧化物、羧酸铋、二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、二丁基锡氧化物的衍生物，汞衍生物，铅衍生物，锌盐，锰盐，包含锆螯合物的化合物，包含铝螯合物的化合物。优选的金属衍生物选自Bi衍生物和Sn衍生物。有利的是，根据本专利技术的氨基甲酸酯化合物是具有亲水特性的化合物。它可以在水性介质中配制。根据本专利技术，单异氰酸酯化合物(A1)和(A2)仅包含单个异氰酸酯官能团。这些反应物本身是已知的，或者是为了本专利技术的目的而制备的。因此，化合物(A1)和(A2)仅包含单个异氰酸酯官能团，该官能团在与化合物(B)和(C)反应期间具有反应性。因此，这些单异氰酸酯化合物(A1)和(A2)与化合物(B)和(C)的反应确实是在不存在二异氰酸酯化合物的情况下进行的。优选地，根据本专利技术，单异氰酸酯化合物(A1)是式(II)的化合物：R-NCO(II)其中R表示直链、带支链或环状、饱和、不饱和或芳香族的烃基，优选包含6至20个碳原子的直链、带支链或环状的烷基或包含6至20个碳原子的直链、带支链或环状的烯基。同样优选地，根据本专利技术，单异氰酸酯化合物(A1)是选自以下的化合物：·芳香族单异氰酸酯化合物，特别是苯基异氰酸酯、二苯基甲烷单异氰酸酯、2-苯乙基异氰酸酯、4-甲苯基异氰酸酯、2-甲苯基异氰酸酯、2,5-二甲基苯基异氰酸酯、3,4-二甲基苯基异氰酸酯、2,3-二甲基苯基异氰酸酯、4-异氰酸酯基-4'-甲基二苯基甲烷；·多官能芳香族单异氰酸酯化合物，特别是2-甲氧基-4-硝基苯基异氰酸酯、聚亚甲基聚苯基异氰酸酯；·烷基单异氰酸酯化合物，特别是己基异氰酸酯、庚基异氰酸酯、辛基异氰酸酯、正壬基异氰酸酯、癸基异氰酸酯、十一烷基异氰酸酯、十二烷基异氰酸酯、十三烷基异氰酸酯、十四烷基异氰酸酯、十六烷基异氰酸酯、2-乙基己基异氰酸酯、正辛基异氰酸酯、异壬基异氰酸酯、硬脂基异氰酸酯；·环烷基单异氰酸酯化合物，特别是环己基异氰酸酯、1-异氰酸甲基-1,3,3-三甲基环己烷。优选的单异氰酸酯化合物(A1)是2-乙基己醇异氰酸酯、己基异氰酸酯、庚基异氰酸酯、辛基异氰酸酯、正壬基异氰酸酯、2-乙基己基异氰酸酯、正辛基异氰酸酯、异壬基异氰酸酯。根据本专利技术，化合物(A2)衍生自至少一种化合物(A2-1)和至少一种化合物(A2-2)的预先单独的反应。有利地，根据本专利技术，通过使用摩尔量大于或等于化合物(A2-2)摩尔量的化合物(A2-1)来制备根据本专利技术的氨基甲酸酯化合物。优选地，化合物(A2-1)的包含至少一个不稳定氢原子的官能团的摩尔量，特别是化合物(A2-1)的羟基的摩尔量大于或等于化合物(A2-2)的异氰酸酯官能团的摩尔量。因此，在制备单异氰酸酯化合物(A2)的反应中，二异氰酸酯化合物(A2-2)被完全转化或完全消耗。因此其不存在于使用化合物(B)和(C)的反应过程中并且实际上不参与该反应。此外，基本上根据本专利技术，二异氰酸酯化合物(A2-2)的不对称特性导致不同于其包含的两种异氰酸酯官能团的反应性。事实上，通常，两种异氰酸酯官能团的反应动力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在不存在任何二异氰酸酯化合物的情况下通过以下化合物的反应所制备的氨基甲酸酯化合物：(A)至少一种单异氰酸酯化合物，其选自：(A1)包含单个异氰酸酯官能团的化合物，和(A2)至少一种由以下化合物的单独反应得到的单异氰酸酯化合物(A2‑1)至少一种包含至少一个不稳定氢原子的化合物，和(A2‑2)至少一种不对称的二异氰酸酯化合物，(B)至少一种包含多于2个异氰酸酯官能团的异氰酸酯化合物，和(C)至少一种式(I)的化合物：(HO)‑Ln‑(OH)(I)其中，L独立地表示聚(亚烷基二醇)残基，n表示40至400的数字。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.20 FR 16601801.一种在不存在任何二异氰酸酯化合物的情况下通过以下化合物的反应所制备的氨基甲酸酯化合物：(A)至少一种单异氰酸酯化合物，其选自：(A1)包含单个异氰酸酯官能团的化合物，和(A2)至少一种由以下化合物的单独反应得到的单异氰酸酯化合物(A2-1)至少一种包含至少一个不稳定氢原子的化合物，和(A2-2)至少一种不对称的二异氰酸酯化合物，(B)至少一种包含多于2个异氰酸酯官能团的异氰酸酯化合物，和(C)至少一种式(I)的化合物：(HO)-Ln-(OH)(I)其中，L独立地表示聚(亚烷基二醇)残基，n表示40至400的数字。2.根据权利要求1所述的氨基甲酸酯化合物，其中单异氰酸酯化合物(A1)是：·式(II)的化合物：R-NCO(II)其中R表示直链、带支链或环状、饱和、不饱和或芳香族的烃基，优选包含6至20个碳原子的直链、带支链或环状的烷基或包含6至20个碳原子的直链、带支链或环状的烯基；或者是·选自以下的化合物：ο芳香族单异氰酸酯化合物，特别是苯基异氰酸酯、二苯基甲烷单异氰酸酯、2-苯乙基异氰酸酯、4-甲苯基异氰酸酯、2-甲苯基异氰酸酯、2,5-二甲基苯基异氰酸酯、3,4-二甲基苯基异氰酸酯、2,3-二甲基苯基异氰酸酯、4-异氰酸酯基-4'-甲基二苯基甲烷；ο多官能芳香族单异氰酸酯化合物，特别是2-甲氧基-4-硝基苯基异氰酸酯、聚亚甲基聚苯基异氰酸酯；ο烷基单异氰酸酯化合物，特别是己基异氰酸酯、庚基异氰酸酯、辛基异氰酸酯、正壬基异氰酸酯、癸基异氰酸酯、十一烷基异氰酸酯、十二烷基异氰酸酯、十三烷基异氰酸酯、十四烷基异氰酸酯、十六烷基异氰酸酯、2-乙基己基异氰酸酯、正辛基异氰酸酯、异壬基异氰酸酯、硬脂基异氰酸酯；ο环烷基单异氰酸酯化合物，特别是环己基异氰酸酯、1-异氰酸甲基-1,3,3-三甲基环己烷。3.根据权利要求1和2中任一项所述的氨基甲酸酯化合物，其中制备单异氰酸酯化合物(A2)的反应是催化反应，优选由乙酸、胺，优选1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)或至少一种选自Al、Bi、Sn、Hg、Pb、Mn、Zn、Zr、Ti的金属的衍生物，例如二月桂酸二丁基铋、二乙酸二丁基铋、二丁基铋氧化物、羧酸铋、二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、二丁基锡氧化物，汞衍生物、铅衍生物、锌盐、锰盐、包含锆螯合物的化合物、包含铝螯合物的化合物催化。4.根据权利要求1至3中任一项所述的氨基甲酸酯化合物，其中化合物(A2-1)选自包含至少一个可与不对称的二异氰酸酯化合物反应的不稳定氢原子的化合物；包含至少一个羟基的化合物；包含伯胺官能团或仲胺官能团的化合物；羧酸；硫醇化合物；优选包含羟基的化合物，特别是一元醇，例如C5至C14的直链、带支链或环状的一元醇，特别是C6至C14的直链、带支链或环状的一元醇，特别是C8至C12的直链、带支链或环状的一元醇。5.根据权利要求1至4中任一项所述的氨基甲酸酯化合物，其中化合物(A2-2)选自：·不对称的芳香族二异氰酸酯化合物，优选2,4'-亚甲基二苯基二异氰酸酯(2,4'-MDI)、2,4'-二苄基二异氰酸酯(2,4'-DBDI)、2,4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI)；·不对称的脂环族二异氰酸酯化合物，优选异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)。6.根据权利要求1至5中任一项所述的氨基甲酸酯化合物，其中·化合物(B)是包含3个、4个、5个或6个异氰酸酯官能团的异氰酸酯化合物；或其中·化合物(B)是包含多于2.5个异氰酸酯官能团，优选多于2.6个异氰酸酯官能团，更优选多于2.7个异氰酸酯官能团，更优选3个或多于3个异氰酸酯官能团的异氰酸酯化合物；或其中·化合物(B)是三苯基甲烷-4,4',4"-三异氰酸酯或1,1',1"-次甲基三(4-异氰酸苯酯)；或其中·化合物(B)是异氰脲酸酯化合物，特别是选自以下化合物的异氰脲酸酯化合物：ο对称的芳香族二异氰酸酯化合物，优选：·2,2'-亚甲基二苯基二异氰酸酯(2,2'-MDI)和4,4'-亚甲基二苯基二异氰酸酯(4,4'-MDI)；·4,4'-二苄基二异氰酸酯(4,4'-DBDI)；■2,6-甲苯二异氰酸酯(2,6-TDI)；■间苯二甲基二异氰酸酯(m-XDI)；ο对称的脂环族二异氰酸酯化合物，优选亚甲基双(4-环己基异氰酸酯)(H12MDI)；ο对称的脂肪族二异氰酸酯化合物，优选六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、五亚甲基二异氰酸酯(PDI)；ο不对称...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊夫·马特，丹尼斯·胡尔曼，让马克·苏奥，
申请(专利权)人：可泰克斯公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR