[發(fā)明專利]含水聚氨酯分散體

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680012941.0
• 申請(qǐng)日: 2006-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN101160335A
• 公開（公告）日: 2008-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G·齊格勒;D·詹姆斯;K·瑟倫森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佩什托普特殊化學(xué)股份公司
• 主分類號(hào): C08G18/44
• 分類號(hào): C08G18/44
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 陳季壯

本發(fā)明涉及基于異氰酸酯、異氰酸酯反應(yīng)性聚碳酸酯二醇、三醇和/或多元醇以及不飽和化合物的含水聚氨酯分散體。本發(fā)明進(jìn)一步涉及含所述聚氨酯分散體的組合物，例如涂料或模塑制品，以及所述聚氨酯分散體的用途。

例如根據(jù)美國(guó)專利5905113、歐洲專利申請(qǐng)EP0801092和EP0704469，已知并公開了水可乳化或者可分散的聚氨酯，例如輻射可固化的聚氨酯。它們通常可通過使擴(kuò)鏈劑，例如含有至少兩個(gè)羥基或至少兩個(gè)NH₂基的組分，含分散活性基團(tuán)，亦即非離子、離子或可電離基團(tuán)，并含有異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)的至少一種化合物，和烯鍵式不飽和羧酸的至少一種羥烷酯，特別是丙烯酸羥乙酯的混合物，與含有至少兩個(gè)異氰酸酯基的化合物反應(yīng)而獲得。常用的含有兩個(gè)羥基的雙官能團(tuán)化合物是羥基官能的聚酯或聚醚。然而，當(dāng)試驗(yàn)所得羥基官能的聚醚時(shí)，獲得不滿意的氣候穩(wěn)定性。含有聚酯結(jié)構(gòu)的聚氨酯對(duì)水解不穩(wěn)定，因此不適合于用于天候穩(wěn)定的涂層。而且，所得涂層的表面粘性高。使用聚己內(nèi)酯導(dǎo)致改進(jìn)的氣候穩(wěn)定性。

含水聚氨酯分散體主要在室內(nèi)應(yīng)用中用于木材、皮革和紙張的涂層。輻射在室外應(yīng)用中使用可固化的涂層仍然具有問題，這是因?yàn)楹稚Ⅲw尤其不具有所需的氣候和化學(xué)穩(wěn)定性。

美國(guó)專利5859135公開了一種含有功能性可交聯(lián)基團(tuán)并具有親脂主鏈的聚合物，尤其基于聚酯的含水分散體。然而，由于所公開的親脂主鏈具有高的分子量，所實(shí)現(xiàn)的交聯(lián)密度對(duì)于良好的耐滑性和化學(xué)穩(wěn)定性來說不足。歐洲專利申請(qǐng)EP0026313和EP0554784公開了一種含水聚氨酯分散體及其在涂料組合物中的用途。存在次磺酸基和/或磺酸酯基得到高親水度的這些聚氨酯，從而導(dǎo)致顯示出不足的濕強(qiáng)度的涂層。

迄今為止，作為分散的活性組分，含有羧酸基的聚氨酯在其性能方面還不令人滿意。例如，在歐洲專利申請(qǐng)EP0392352、EP0181486和EP0209684中公開的聚氨酯分散體在涂層的耐化學(xué)性和機(jī)械性能，例如硬度、彈性和撓性方面顯示出缺點(diǎn)。

根據(jù)歐洲專利申請(qǐng)EP0704469，水可乳化或可分散的復(fù)輻射可固化的聚氨酯也是已知的。該聚氨酯由有機(jī)多異氰酸酯、聚酯多元醇，含有至少一個(gè)異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)和至少一個(gè)羧基或羧酸酯基的化合物，含有至少一個(gè)異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)和至少一個(gè)可共聚的不飽和基團(tuán)的組分和視需要的進(jìn)一步的組分組成。這些聚氨酯在由其生產(chǎn)的涂層的濕強(qiáng)度、耐化學(xué)性和機(jī)械性能方面具有改進(jìn)。然而，進(jìn)一步需要改進(jìn)，特別是改進(jìn)氣候穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐滑性、撓性和其它機(jī)械性能。

與聚酯和聚醚不同的是，聚碳酸酯多元醇提供突出的耐水解性，從而使得聚碳酸酯多元醇尤其適合于生產(chǎn)具有長(zhǎng)的有效壽命的制品。在日本專利申請(qǐng)JP2003-246830中證明了，在熱熔聚氨酯粘合劑中，聚碳酸酯多元醇的耐熱性和耐水解性。迄今為止，僅僅基于1，6-己二醇的聚碳酸酯二元醇具有實(shí)際的技術(shù)和商業(yè)重要性。

本發(fā)明的目的是提供一種聚氨酯分散體，它導(dǎo)致例如具有良好的氣候穩(wěn)定性和良好的耐化學(xué)性，因此適合于室外應(yīng)用的涂層。本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供含聚氨酯的組合物，例如裝飾性和/或保護(hù)性涂層。

完全預(yù)料不到的是，已發(fā)現(xiàn)借助通過使包括下述的混合物進(jìn)行反應(yīng)，和通過使所得反應(yīng)產(chǎn)物在水中分散或乳化而獲得的含水聚氨酯分散體，可實(shí)現(xiàn)上述目的，其中所述混合物包括：

a)至少一種有機(jī)脂族、脂環(huán)族或芳族二、三或多異氰酸酯；

b)至少一種異氰酸酯反應(yīng)性聚碳酸酯二醇、三醇或多元醇；

c)具有至少一個(gè)異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)和至少一個(gè)可自由基聚合的不飽和基團(tuán)的至少一種化合物；和

d)具有至少一個(gè)異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)和至少一個(gè)分散活性基團(tuán)的至少一種化合物，和任選地

e)具有至少兩個(gè)異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)和分子量為最多1000g/mol，優(yōu)選最多500g/mol的至少一種化合物。