为控制液态涂覆体系的流变性，主要的有机改性皂土、硅石、氢 化蓖麻油及聚酰胺蜡被使用。这些物质的缺点是其大部分是干燥固 体，其需使用溶剂及剪切力而呈半完成产品的形式，及于小心温度控 制下被加入液态涂覆体系内。观察这些温度的失败会造成完成的涂覆 体系结晶，其会导致涂覆物中的损失。
这些现今使用的流变辅助剂的一般缺点是其导致清淅透明涂覆物 中的混浊及雾度。另外，处理干燥粉状产品会于处理期间产生灰尘， 这是不期望的。
用于流变性控制的不同溶液已描述于欧洲专利申请EP-A-0198 519号案。其中，异氰酸酯是于形成膜的树脂溶液存在中与胺反应而 产生脲，其形成非细微分散形式的针状结晶。因而改性的形成膜的粘 合剂是作为流变性控制的固体且是防流淌粘合剂，其是称为流淌控制 剂。这些产品的缺点是其总是粘合至于其间被制造的粘合剂，且其不 可能于其后普遍地修改完成的涂覆组合物。
欧洲专利EP-B-0 006 252号案描述一种除去某些上述缺点的制 备触变剂的方法，其描述脲氨基甲酸酯是藉由于锂盐存在的非质子溶 剂中使异氰酸酯加合物与聚胺反应而制得。但，因而制得的产物具有 二个显著缺点。第一，这些触变剂的特性在于由于制备方法而产生的 不明确结构。虽然单异氰酸酯加合物被描述，但实际产物事实上不是 单加合物，由实施例清楚显示，而是不同加合物的混合物。于所述方 法中，1摩尔的二异氰酸酯与1摩尔的单醇反应。藉由此方法，所需 的NCO-官能性的单加合物被部分形成，但亦形成非-NCO-官能性的 二加合物，其于其后的于氯化锂存在中与聚胺反应期间会导致脲氨基 甲酸酯的未受控制的链延伸及导致聚合物脲。然后，这些产物易展现 沉淀现象，且是格外难以保持于溶液中。藉由此方法制得的触变剂的 进一步缺点可由总是仅具相同结构的单异氰酸酯加合物与二胺反应的 事实而认知。此首先导致所用涂覆体系的受限制的相容性(其是于凝 胶结构中显示)，或严重的混浊性，及其次的较差的流变功效。

因此，本发明的目的是发现触变剂，其一方面具有明确结构，且 因而能使藉此制得的溶剂具有相对较高的储存稳定性(达数个月)， 且另一方面，其特征在于粘合剂中的相对较广泛的相容性，藉此，能 可信赖地使用这些产物。这在现代涂覆体系(其是相对较具极性的配 方，诸如，水性涂覆材料或，例如，高固体体系)中是特别令人感兴 趣。
惊人地，发现此目的可于最初藉由至少二结构上不同的单异氰酸 酯加合物(其醇组分是不同的)与二胺反应而产生脲氨基甲酸酯的特 殊型式的方法达成。
本发明因此是提供一种方法，其中，至少二结构不同的通式结构 为R-OH的单羟基化合物(其中，R表示具有4至22个碳原子的正烷 基或异烷基、具有3至18个碳原子的链烯基、环烷基、芳烷基或化学 式为CmH2m+1(O-CnH2n)x、CmH2m+1(OOC-CvH2v)x或Z-C6H4(O-CnH2n)x的基团， 其中m是1-22，n是2-4，x是1-15，v是4或5，且z是具有1至 12个碳原子的烷基)与1.5至5倍过量的甲苯二异氰酸酯反应而产生 通式结构(I)的单异氰酸酯加合物 且甲苯二异氰酸酯的未反应部分自反应混合物除去，且形成的单异氰 酸酯加合物是于锂盐存在的非质子溶剂中与化学式为H2N-R’-NH2的二 胺反应，其中R’是-CoH2o-，其中o是2-12、(CpH2p-O-CpH2p)q，其中 p＝2-4且q＝1-10， 其中R”＝CH3或H，或 产生通式(II)的脲加合物 其中R1及R2基团满足R基团的条件。
本发明方法中，上述的二胺可全部或部分以如下化学式的对-苯二 甲胺取代。
藉由本发明方法，包含脲氨基甲酸酯且作为触变剂的具有活性的 溶液主要是可藉由二不同路径获得：
a)一方面，其可先混合至少二结构不同的醇R-OH，然后，使 此混合物与1.5-至5-倍过量的甲苯二异氰酸酯反应。甲苯二异氰酸 酯的未反应部分其后是依据已知工艺于温和条件下自反应混合物移 除，且形成的结构不同的单异氰酸酯加合物的混合物是于锂盐存在的 非质子溶剂中与二胺反应而产生通式(II)的脲氨基甲酸酯。
b)另一方面，其可先使至少二结构不同的醇R-OH彼此独立地 与1.5-至5-倍过量的甲苯二异氰酸酯反应。甲苯二异氰酸酯的未反应 部分是依据已知工艺于温和条件下自个别的反应混合物移除，且得到 的结构不同的单异氰酸酯加合物彼此混合。得到的结构不同的单异氰 酸酯加合物的混合物是于锂盐存在的非质子溶剂中与二胺反应而产生 通式(II)的脲氨基甲酸酯。
结构不同的单异氰酸酯加合物的混合物中的各个单异氰酸酯加 合物的摩尔分数是20至80％之间，优选是35至65％之间，特别优选 是45至55％之间，单异氰酸酯的摩尔分数总和是100％。甲苯二异氰 酸酯的摩尔过量优选是1.5至5.0摩尔，特别优选是2.0至4.0摩尔。
如此制得的脲氨基甲酸酯溶液的固体含量是5至80％，优选是20 至60％，特别优选是25至50％。单异氰酸酯加合物混合物与二胺的 反应是于极性的非质子溶剂中发生，诸如，二甲基磺氧化物、N，N-二 甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N-丁基吡咯烷 酮或可相比拟的烷基吡咯烷酮或其混合物。
锂化合物的分率是0.2至2摩尔，特别是0.5至1.5摩尔，特别 优选是0.75至1.25摩尔的锂，其是以所用二胺的胺当量为基准计算。
特别有利者是使用LiNO3，而非LiCl，因为氯化物离子在涂覆体 系中具有不利作用，且其促进触变涂覆体系欲涂覆的金属基材的腐 蚀。
用以制备单异氰酸酯加合物的醇R-OH优选是包含线性或分支的 一级醇，其可为饱和或未饱和，诸如，正-丁醇、2-乙基己醇、异十 三醇、C10至C20的链长度的格尔伯特(guerbet)醇、油醇、亚油基醇、 月桂基醇、硬脂基醇，但，环脂族醇(诸如，环己醇或其烷基取代的 衍生物)及另外的芳族取代的烷醇(诸如，苯甲基醇)亦适合。
特别适于调整极性者是上述醇的烷氧化衍生物，在这种情况中， 较低级的醇(诸如，甲醇或烯丙基醇)亦可被作为烷氧化反应的起始 组分。如此制得的产物优选是于链中包含环氧乙烷和/或环氧丙烷单 元，且可包含交替式或嵌段式的这些单元。对于烷氧化反应，其亦可 能使用芳族醇(诸如，酚或烷基酚)作为起始组分。
为调整本发明的脲氨基甲酸酯对现代粘合剂体系的相容性，其亦 可能，例如，内酯(诸如，ε-己内酯)与，例如，上述醇或醇烷氧化 物的加成反应，或藉由使用羟基官能性的(甲基)丙烯酸酯使酯基或 聚酯基加入醇组分内。
被用以形成单异氰酸酯加合物的二异氰酸酯实质上是包含已知且 惯例的异构体分布的甲苯二异氰酸酯-于过量分数的二异氰酸酯的蒸 馏期间，异构体比例会产生位移，如此，比一般商业上可获得者更高 比例的2，6-甲苯二异氰酸酯亦可被形成。这些蒸馏物可再次被用于制 备进一步的单加合物。优选是具有50至100％的2，4-异构体分数的甲 苯二异氰酸酯的异构体。
化学式为H2N-R’-NH2的二胺实质上是包含C2至C12链长度的线性二 胺，其可为直链或分支，诸如，1，3-丙二胺、六亚甲基二胺、八亚甲 基二胺、二氨基十二烷或新戊烷二胺。相似适当者是环状二胺，诸如， 4，4’-二氨基二环己基甲烷或3，3’-二甲基-4，4’-二氨基二环己基甲 烷。特别优选者是芳族-脂族二胺，诸如，间-苯二甲胺或对-苯二 甲胺。二胺亦可以混合物使用，以便形成脲，因为藉此方式，溶液内 的脲氨基甲酸酯的结晶化趋势被降低。
藉由本发明方法制得的脲氨基甲酸酯不含有自由的异氰酸酯，亦 不含有自由的胺基。因此，它是生理学上可接受的。再者，其无与粘 合剂或填料的不利的副反应。以此方式制备的脲氨基甲酸酯溶液的储 存稳定性是格外高，且于一般储存温度下是6个月或更久。再者，脲 氨基甲酸酯溶液于粘合剂中拥有广泛的相容性，因此，容许触变剂的 可信赖的使用。
本发明另外提供使用藉由本发明方法制备的脲氨基甲酸酯溶液使 涂覆组合物具有触变性。此涂覆组合物优选是包含水性、以溶剂为媒 介、无溶剂的涂覆材料、PVC增塑溶胶、以环氧为主的涂覆物，及以 不饱和聚酯树脂为主者。
本发明的方法的主要特征是藉由下列操作实施例说明。
实施例 依据EP-B-0 006 252的比较例(非本发明)
1摩尔(174克)的甲苯二异氰酸酯(65％，2，4-异构体，下文中 称为T65)被注入反应容器，1摩尔的甲氧基聚乙二醇(平均MW：350 克/摩尔)被缓慢滴入添加并搅拌，且反应依据已知方法完成。于反应 期间，温度是保持低于40℃。因而制得的异氰酸酯加合物仍具有6.3 ％的自由TDI含量；总NCO含量是8.05％。此反应混合物被添加至0.5 摩尔的苯二甲胺(68克)及0.75摩尔的LiCl(以胺当量为基准)的 于N-甲基吡咯烷酮(NMP)内而成的溶液。SC是50％。反应是放热的。 起始澄清的产物于储存2个月后易形成凝胶。
单加合物的制备(本发明)
实施例1-7： 实施例1：
0.5摩尔(37克)的正丁醇于30℃时于2小时期间被添加至1.25 摩尔(217.5克)的甲苯二异氰酸酯(80％，2，4-异构体，下文中称 为T80)中。温度保持低于45℃。添加结束后，搅拌持续2小时，至 达到33.0％的理论NCO含量为止。过量的异氰酸酯藉由150至170℃的 真空(0.1毫巴)蒸馏而移除。NCO含量是16.9％，自由TDI含量＜0.5 ％。
实施例2：
0.25摩尔(53克)的丁基三甘醇于室温时于2小时期间被添加至 0.625摩尔(108.75克)的甲苯二异氰酸酯(T65)中。温度保持低 于45℃。添加结束后，搅拌持续2.5小时，至达到25.8％的理论NCO含量为止。过量的异氰酸酯藉由150至170℃的真空(0.1毫巴)蒸馏 而移除。NCO含量是10.9％，自由TDI含量＜0.5％。
实施例3：
0.25摩尔(50克)的异十三醇于40℃时于2小期间被添加至0.75 摩尔(130.5克)的甲苯二异氰酸酯(T65)中。温度保持低于60℃。 添加结束后，搅拌持续2小时，至达到29.1％的理论NCO含量为止。 过量的异氰酸酯藉由150至170℃的真空(0.1毫巴)蒸馏而移除。NCO含量是11.3％，自由TDI含量＜0.5％。
实施例4：
0.25摩尔(18克)的丁醇于160℃时与0.5摩尔(57克)的己内 酯及0.1％(0.075克)的DBTL反应6小时，然后冷却至50℃。因而 制得的羟基酯(BuCP2)(羟基数186)于40℃时于2小时期间被计量加 至0.75摩尔(130.5克)的甲苯二异氰酸酯内。温度保持低于60℃。 添加结束后，搅拌持续2小时，至达到26.2％的理论NCO含量为止。 过量的异氰酸酯藉由150至170℃的真空(0.1毫巴)蒸馏而移除。NCO含量是9.2％，自由TDI含量＜0.5％。
实施例5：
0.2摩尔(70克)的甲氧基聚乙二醇350于50℃时于2小时期间 被添加至0.6摩尔(104.4克)的甲苯二异氰酸酯(T80)中。温度保 持于50℃与55℃之间。添加结束后，搅拌持续3小时，至达到24.1％ 的理论NCO含量为止。过量的异氰酸酯藉由150至170℃的真空(0.1 毫巴)蒸馏而移除。NCO含量是8.0％，自由TDI含量＜0.5％。
实施例6：
0.2摩尔(100克)的甲氧基聚乙二醇500于50℃时于2小时期 间被添加至0.6摩尔(104.4克)的甲苯二异氰酸酯(T80)中。温度 保持于50℃与55℃之间。添加结束后，搅拌持续3小时，至达到20.5 ％的理论NCO含量为止。过量的异氰酸酯藉由150至170℃的真空(0.1 毫巴)蒸馏而移除。NCO含量是6.2％，自由TDI含量＜0.5％。
实施例7：
0.2摩尔(100克)的甲氧基聚乙二醇500及0.2摩尔(70克) 的甲氧基聚乙二醇350的混合物于50℃时于2小时期间被添加至0.8 摩尔(139.2克)的甲苯二异氰酸酯(T80)中。温度保持于50℃与 55℃之间。添加结束后，搅拌持续3小时，至达到16.3％的理论NCO含量为止。过量的异氰酸酯藉由150至170℃的真空(0.1毫巴)蒸馏 而移除。NCO含量是7.0％，自由TDI含量＜0.5％。
第1表：单加合物    实施     例     醇    NCO含量   当量  TDI：醇的摩尔比例     1     丁醇    16.9％   248     2.5∶1     2     丁基三甘醇    10.9％   392     2.5∶1     3     异十三醇    11.3％   372     3∶1     4     BuCP2    9.2％   457     3∶1     5     MPEG 350    8.0％   525     3∶1     6     MPEG 500    6.2％   675     3∶1     7   MPEG 350/MPEG  500     1∶1    7.0％   600     2∶1
第2表：第1表的单加合物的混合物  混合物     单加合物的混合物   摩尔比例     A 丁基三甘醇/异十三醇(实施例2+3)     1∶1     B 丁基三甘醇/MPEG 500(实施例2+5)     1∶1.75     C 丁基三甘醇/MPEG 350/MPEG 500(实 施例2+5+6)     1∶1∶1     D 丁基三甘醇/BuCP2(实施例2+4)     2∶1     E 丁基三甘醇/MPEG 500(实施例2+6)     1∶2     F MPEG 350/MPEG 500(实施例7)     1∶1 脲氨基甲酸酯的制备(本发明)
实施例8-14：
实施例8：
15.9克的LiCl及68克(0.5摩尔)的苯二甲胺被溶于80℃时的 403克的N-甲基吡咯烷酮中。然后，320克的混合物A于1小时内被 添加。当添加完成时，搅拌持续30分钟，然后，溶液被冷却至室温。 形成的脲氨基甲酸酯溶液具有50％的固体含量。产物是澄清的，且保 持稳定持续相对较长的时间而未形成凝胶。
实施例9：
15.9克的LiCl及68克(0.5摩尔)的苯二甲胺被溶于80℃时的 656克的N-甲基吡咯烷酮中。然后，572克的混合物B于1小时内被 添加。当添加完成时，搅拌持续30分钟，然后，溶液被冷却至室温。 形成的脲氨基甲酸酯溶液具有50％的固体含量。产物是澄清的，且保 持稳定持续相对较长的时间。
实施例10：
25.8克的LiNO3及68克(0.5摩尔)的苯二甲胺被溶于80℃时的 690克的N-甲基吡咯烷酮中。然后，472克的混合物C于1小时内被 添加。当添加完成时，搅拌持续30分钟，然后，溶液被冷却至室温。 形成的脲氨基甲酸酯溶液具有45％的固体含量。产物于长时期保持澄 清。
实施例11：
25.8克的LiNO3及68克(0.5摩尔)的苯二甲胺被溶于80℃时的 760克的二甲基乙酰胺中。然后，413克的混合物D于1小时内被添加。 当添加完成时，搅拌持续30分钟，然后，溶液被冷却至室温。形成的 脲氨基甲酸酯溶液具有40％的固体含量。产物是澄清的且保持稳定持 续相对较长的时间。
实施例12：
15.9克的LiCl及84克(0.5摩尔)的六亚甲基二胺被溶于80℃ 时的830克的N-甲基吡咯烷酮中。然后，580克的混合物E于1小时 内被添加。当添加完成时，搅拌持续30分钟，然后，溶液被冷却至室 温。形成的脲氨基甲酸酯溶液具有45％的固体含量。产物是澄清的且 保持稳定持续相对较长的时间。
实施例13：
15.9克的LiCl及84克(0.5摩尔)的六亚甲基二胺被溶于80℃ 时的630克的N-甲基吡咯烷酮中。然后，320克的混合物A于1小时 内被添加。当添加完成时，搅拌持续30分钟，然后，溶液被冷却至室 温。形成的脲氨基甲酸酯溶液具有40％的固体含量。产物是澄清的且 保持稳定持续相对较长的时间且未形成凝胶。
实施例14：
15.9克的LiCl及68克(0.5摩尔)的苯二甲胺被溶于80℃时的 497克的N-甲基吡咯烷酮中。然后，413克的混合物F于1小时内被 添加。当添加完成时，搅拌持续30分钟，然后，溶液被冷却至室温。 形成的脲氨基甲酸酯溶液具有50％的固体含量。产物是澄清的且保持 稳定持续相对较长的时间且未形成凝胶。
实施例15：
11.1克的LiCl及47.6克(0.5摩尔)的对-苯二甲胺被溶于80 ℃时的460克的N-甲基吡咯烷酮。然后，400.4克的混合物B于1小 时内被添加。当添加完成时，搅拌持续30分钟，然后，溶液被冷却至 室温。形成的脲氨基甲酸酯溶液具有50％的固体含量。产物是澄清的 且保持稳定持续相对较长的时间。
实施例16：
15.5克的LiNO3及68克(0.5摩尔)的对-苯二甲胺被溶于80 ℃时414克的N-甲基吡咯烷酮。然后，283.2克的混合物C于1小时 内被添加。当添加完成时，搅拌持续30分钟，然后，溶液被冷却至室 温。形成的脲氨基甲酸酯溶液具有45％的固体含量。产物是澄清的且 持续延长的时间。 应用范围：
藉由本发明方法制备的脲氨基甲酸酯溶液是在水中和在水/溶剂 的混合物中测试其相容性和其流变有效性。
为检测在水中和在水/溶剂的混合物中测试其相容性和其流变有 效性，脲氨基甲酸酯被加入水中或水/溶剂的混合物中，并以1米/秒 的剪切速率搅拌2分钟。评估是于4小时后进行的。
流变功效性的评估：1＝厚凝胶，6＝无凝胶。
相容性的评估：1＝澄清溶液，6＝脲氨基甲酸酯的沉淀。
第3表：应用结果I 添加剂  水/丁二醇95∶5  水/甲氧基丙醇95∶5  流变功效性   相容性  流变功效性    相容性 比较例     4     5     3-4     4-5 实施例   10     2-3     2-3     2     3 实施例   9     3     1-2     1     3-4 实施例   12     3     1-2     1     3 添加剂 水/甲氧基丙醇90∶10    水/丁二醇/甲氧基丙     醇95∶2.5∶2.5   流变功效性   相容性   流变功效性   相容性 比较例     4     5     3     4 实施例   10     1     2-3     1-2     2 实施例    9     1-2     2-3     2     1-2 实施例   12     2     2-3     2     1-2
为检测本发明的脲氨基甲酸酯的抗沉降功效，色料淤浆被制备， 且沉降行为于储存3周后被检测。
为制备色料淤浆，首先，水、丁二醇及Disperbyk 192的混合物 被制备。然后，此混合物藉由搅拌添加至色料，Merck的Iriodin 9303 Royal Gold WRII。其后，本发明的脲氨基甲酸酯相似地使用Dispermat 以2米/秒的剪切速率搅拌2分钟而加入。为评估沉降行为，这些淤浆 被加入玻璃管(10厘米高，直径1.5厘米)至7.5厘米的高度。脱水 收缩作用于室温储存3周后被决定。
第4表：  应用结果II   对照组    比较例   实施例     10   实施例     12 Iriodin 9303 Royal Gold     WR II    30.0     30.0     30.0     30.0     水    64.5     64.5     64.5     64.5     丁二醇    4.0     4.0     4.0     4.0     Di sperbyk 192    1.5     1.5     1.5     1.5     脲氨基甲酸酯     1.0     1.0     1.0
(第4表显示混合物中的个别组分的相对分率)
第5表：抗沉降功效   对照组   比较例   实施例10   实施例12     总高度  7.5厘米  7.5厘米  7.5厘米  7.5厘米 脱水缩收作用  4.2厘米  1.7厘米  0.1厘米  0厘米