專利名稱：聚碳酸酯多元醇組合物的制作方法
聚碳酸酯多元醇組合物
背景技術：
脂肪族聚碳酸酯(APCs)可用作共聚物(例如塑料、粘附劑、聚合物涂料，以及表面活性劑等)的構造的多元醇構筑單元。這種聚碳酸酯可以由可再生資源(例如，二氧化碳)制成，來制備用于各種消費應用用途的可持續來源的涂料。為了在這些應用中具有實用性，優選聚碳酸酯聚合物鏈端用羥基封端。這些聚碳酸酯多元醇的其他所需特性包括相對低的分子量的低聚物(例如具有約500和約15000g/ml之間的數均分子量(Mn))、窄的分子量分布(例如多分散指數小于2)、以及對于某些應用時聚碳酯鏈中的最少醚鏈接鍵。已經發展了策略，來獲得具有一個或多個這些所需特性的羥基封端的聚碳酸酯，并取得了一些成功。然而，在許多情況下，難以先驗地確定聚碳酸酯多元醇特性的組合對于給定應·用是最佳的。在這種背景下，本發明提供了供應改善的聚碳酸酯多元醇組合物的新的見解和策略。
發明內容
本發明包含·以下認知，即通過一個或多個聚合物特性的最優化在用于某些熱固性應用的聚碳酸酯多元醇的有用性方面可以得到顯著的改善。本發明提供具有所述改善的特性的組合物。具體地，申請人業已發現，具有從約_20°C到約60°C、優選地-20°C到約50°C、更優選地0°C到約30°C的玻璃化轉變溫度(Tg)的聚碳酸酯多元醇在熱固性應用中尤其有用。在一些實施方式中，聚碳酸酯多元醇具有從約_20°C到約30°C的Tg。在一些實施方式中，聚碳酸酯多元醇具有從約O到60°C、優選地約0°C到約50°C、更優選地從約10°C到約40°C 的 Tg。除其他外，本發明還提供聚碳酸酯多元醇組合物和使用這種組合物的方法。本發明還提供制備聚碳酸酯多元醇組合物的方法。在一些實施方式中，所述聚碳酸酯多元醇組合物為聚(碳酸亞丙酯)多元醇組合物。在一些實施方式中，提供了基本包含了直鏈重復單元的熱固性羥基官能化的聚碳酸酯多元醇，該聚合物具有:i)每摩爾聚合物中2至10個羥基官能基團；ii)大于或等于99%的理論化學計量最大值的羥基濃度(也表示為
)；iii)小于或等于100千道爾頓、有利地彡50千道爾頓的重均分子量(Mw)；iv) _40°C到60°C、有利地從-1(TC到+50°C的玻璃化轉變溫度；以及V)小于2的多分散性。在一些實施方式中，所提供的聚碳酸亞丙酯多元醇組合物的特征在于，該組合物具有至少95%的-OH端基，從約-20°C到約60°C、優選地約-20°C到約50°C、更優選地(TC到約30°C的玻璃化轉變溫度(Tg)，小于2的多分散指數(TOI)，小于15kDa的Mn，以及在聚碳酸酯鏈中相鄰單體單元之間具有大于95%的碳酸酯鏈接鍵。在一些實施方式中，聚(碳酸亞丙酯)多元醇組合物具有從約_20°C到約30°C的Tg。在一些實施方式中，聚碳酸酯多元醇具有從約(TC到約50°C、優選從約10°C到約40°C的Tg、
在一些實施方式中，所提供的聚(碳酸亞丙酯)多元醇組合物包含具有式T-Yx-A(Yx-T)n的聚合物鏈(標為P1)，其中:每個-T為具有獨立地選自由以下組成的組的式的聚碳酸酯鏈
權利要求
1.包含交聯劑和聚(碳酸亞丙酯)多元醇的涂料組合物，其中所述聚(碳酸亞丙酯)多元醇包含: 1.至少95%的-OH端基； 從約_20°C至約60°C、優選(TC至約30°C的玻璃化轉變溫度(Tg)； ii1.小于2的多分散指數(PDI)； iv.小于15kDa的Mn；以及 V.在聚碳酸酯鏈中相鄰單體單元之間大于95%的碳酸酯鏈接鍵。
2.如權利要求1所述的涂料組合物，其中所述聚(碳酸亞丙酯)多元醇包含具有下式的聚合物鏈T-Yx-A (Yx-T)n，式 I其中 每個-T為具有獨立地選自由以下組成的組的式的聚碳酸酯鏈
3.如權利要求2所述的涂料組合物，其中η為I并且X為O。
4.如權利要求2至3中任意一項所述的涂料組合物，其中-A-為氧。
5.如權利要求2至3中任意一項所述的涂料組合物，其中-A-為共價鍵。
6.如權利要求2至5中任意一項所述的涂料組合物，其中每個Y基團包含丙二醇和/或乙二醇的一種單元。
7.如權利要求2至6中任意一項所述的涂料組合物，其中式I的聚合物鏈可以由下式表示:
8.如權利要求2至7中任意一項所述的涂料組合物，其中η為從I到10，包括I和10，并且-A-為多價片段，優選地C1,亞烷基二醇、更優選地二丙二醇(DPG)、丁二醇、己二醇、丙二醇、三羥甲基丙烷(TMP)、季戊四醇、二季戊四醇和/或聚酯。
9.如權利要求2至8中任意一項所述的涂料組合物，其中所述式I的聚合物鏈衍生自具有三個、四個、五個、或六個羥基的多元醇。
10.如權利要求2至9中任意一項所述的涂料組合物，其中每個Y基團包含一個或多個乙二醇的重復單元。
11.如權利要求2至10中任意一項所述的涂料組合物，其中所述式I的聚合物鏈可以由一個或多個下式表示:
12.如前面權利要求中任意一項所述的涂料組合物，其包含粘合劑，其中聚(碳酸亞丙酯)多元醇為粘合劑樹脂并且以大于總粘合劑的重量的70%存在。
13.如前面權利要求中任意一項所述的涂料組合物，其包含小于所述涂料組合物的重量的10%、優選5%的量的環狀碳酸亞丙酯。
14.如前面權利要求中任意一項所述的涂料組合物，其中所述聚(碳酸亞丙酯)多元醇具有從約_20°C到約30°C的Tg。
15.如前面權利要求中任意一項所述的涂料組合物，其中所述聚(碳酸亞丙酯)多元醇具有小于1.8的PDI。
16.如前面權利要求中任意一項所述的涂料組合物，其中所述聚(碳酸亞丙酯)多元醇具有小于IOkDa的Mn。
17.如前面權利要求1至16中任意一項所述的涂料組合物，其中所述聚(碳酸亞丙酯)多元醇具有選自一個或多個下式的結構:
18.如前面權利要求中任意一項所述的涂料組合物，其中所述交聯劑包含具有與羥基有反應性的官能基團的化合物。
19.如前面權利要求中任意一項所述的涂料組合物，其中所述官能基團包含環氧基團和異氰酸酯基團。
20.如前面權利要求中任意一項所述的涂料組合物，其中所述交聯劑包含選自由多異氰酸酯、蜜胺衍生物、和苯酚-甲醛低聚物組成的組中的至少一種。
21.如前面權利要求中任意一項所述的涂料組合物，其中所述交聯劑包含選自由二異氰酸酯、二異氰酸酯的雙縮脲、二異氰酸酯的氰尿酸酯、以及二異氰酸酯與多元醇的加合物組成的組中的至少一種異氰酸酯。
22.被前面權利要求中任意一項所述的涂料組合物涂布的基材和/或制品，優選地所述基材或制品包含金屬罐和/或卷材。
23.涂布如權利要求22中所述的基材或制品的方法，其包含以下步驟: (a)將如權利要求1至21中任意一項所述的涂料組合物涂覆于基材和/或制品； (b)將其上涂層固化。
24.如權利要求1至21中任意一項所述的涂料組合物用于涂布金屬罐和/或卷材的用途。
全文摘要
本發明涉及具有交聯劑和聚(碳酸酯多元醇)的涂料組合物。所述涂料組合物可以有用地應用于生產用于消費品的涂料的熱固性應用中。
文檔編號C09D169/00GK103221454SQ201180056057
公開日2013年7月24日 申請日期2011年11月23日 優先權日2010年11月23日
發明者阿明·米歇爾, 斯科特·D·阿倫 申請人:帝斯曼知識產權資產管理有限公司