[發(fā)明專利]陰離子聚氨酯水性分散體

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980130947.1
• 申請(qǐng)日: 2009-07-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102112510A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G·科斯塔;I·阿密希寇蒂洛瓦;S·梅卡塔利;G·利巴希
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 藍(lán)寶迪有限公司
• 主分類號(hào): C08G18/08
• 分類號(hào): C08G18/08;C08G18/12;C08G18/48;C08G18/73;C08G18/75
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 顧敏;王穎

本發(fā)明涉及水性陰離子聚氨酯分散體，以及它們作為成膜劑用于涂布剛性或撓性物品以得到不透明、觸感柔軟的表面的用途。

本發(fā)明的水性分散體可用于皮革修整，用于織物、紙、紙板、塑料、木材和金屬的表面處理。

依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)基本方面，描述了制備這種水性聚氨酯分散體的步驟。

這些分散體完全不含溶劑，并且不含常用的不透明添加劑，例如二氧化硅、硅酸鹽或聚合物顆粒。

背景技術(shù)

許多制造制品(例如由織造織物、皮革、紙、塑料、木材和金屬制備的制造制品)的表面需要進(jìn)行處理，從而使該表面更均勻，或者保護(hù)表面避免隨時(shí)間流逝或者接觸大氣而遭到磨損，以及/或者改進(jìn)某些美觀性質(zhì)，例如較高或較低的不透明性，柔軟或堅(jiān)硬的觸感，不同的色彩，等等。

通常，這些效應(yīng)可以通過(guò)施加含有一些特定添加劑的聚合物的分散體來(lái)實(shí)現(xiàn)，如“鞣制-染色-修整(Tanning-dyeing-finishing)”(第4版，拜爾公司(Bayer?AG)第175-185頁(yè)(1986))中所述。

對(duì)于聚氨酯分散體，通過(guò)例如加入不透明顆粒可以實(shí)現(xiàn)更高的不透明性。這些不透明顆粒可以是二氧化硅顆粒(例如專利US?6,284,836中所述)或聚合物顆粒(如US?6,649,487中所述)。

然而，加入非均相顆粒的缺點(diǎn)是使聚合物組合物變得不穩(wěn)定，并且提高了膜的脆性。

而且，在應(yīng)用中，可能發(fā)生非均相材料的分離，由此導(dǎo)致沿著經(jīng)處理的材料表面的光學(xué)效應(yīng)不均勻。

而且，如果沒(méi)有仔細(xì)采取必需的安全措施，則為了提高最終制造制品中不透明度而使用無(wú)定形或晶體二氧化硅的操作會(huì)危及操作者的健康。

含硅顆粒極細(xì)，并且具有極高的揮發(fā)性，因此實(shí)際上它是國(guó)家醫(yī)學(xué)研究機(jī)構(gòu)一直在研究的引起肺部疾病風(fēng)險(xiǎn)的項(xiàng)目。

在文獻(xiàn)中，已經(jīng)報(bào)導(dǎo)了許多避免使用不透明顆粒的方法；例如，US2006/0111538描述了基于自成網(wǎng)聚氨酯的組合物的使用，可以得到光澤度低于40的產(chǎn)品。

市場(chǎng)越來(lái)越關(guān)注的另一表面性質(zhì)是柔軟的觸感或天鵝絨質(zhì)的效果。

例如，EP1,489,120描述了一種可光固化的聚氨酯乳液，利用該乳液能制得穩(wěn)定性良好且觸感柔軟的膜。

此外，WO?2006/072080描述了一種可用于在剛性表面上提供柔軟且絲綢般感覺(jué)(“拋光且磨光的觸感(satinized?and?rubberish?touch)”)的聚氨酯制劑。該制劑通過(guò)清澈的聚氨酯分散體與成網(wǎng)劑(reticulating?agent)反應(yīng)制得，向該制劑中加入不透明劑(SiO₂)，以獲得低光澤度的涂層(參見(jiàn)表1)。

已經(jīng)令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，可以獲得不含有機(jī)溶劑的陰離子聚氨酯水性分散體，該分散體在無(wú)不透明添加劑的情況下能形成同時(shí)具有高不透明性和柔軟觸感的耐用的膜。

由本發(fā)明分散體得到的涂層有極高的創(chuàng)造性，該穩(wěn)定且均勻的(或容易再分散的)分散體不會(huì)隨時(shí)間推移產(chǎn)生永久沉淀物，因此能獲得高度的不透明性。

發(fā)明概述

本發(fā)明的一個(gè)基本目的是一種水性分散體，該分散體含20-50重量％的陰離子聚氨酯，該陰離子聚氨酯通過(guò)預(yù)聚物A)與增鏈劑B)反應(yīng)制備，其中：

預(yù)聚物A)含5-25毫當(dāng)量(meq)/100克干重的羧基，該預(yù)聚物A)由以下組分得到：

I)一種或多種脂族或脂環(huán)族二異氰酸酯；

II)分子量在500-3000克/摩爾之間的聚1，4-丁二醇；

III)一種或多種陰離子或潛在陰離子多元醇，其具有兩個(gè)或更多個(gè)對(duì)異氰酸酯基具有活性的基團(tuán)和至少一個(gè)羧基或羧酸酯基；

IV)任選的一種或多種非離子多元醇，其具有兩個(gè)活性羥基，分子量在80-2000之間；

V)任選的一種或多種非離子多元醇，其具有超過(guò)兩個(gè)羥基，分子量在64-3000之間，

這些組分的比例為：a)組分1)的異氰酸酯基NCO與組分II)、III)和IV)的活性O(shè)H之和的比值為1.2-2.5；b)聚1，4-丁二醇的摩爾數(shù)是組分II)、IV)和V)的摩爾數(shù)之和的至少70％，優(yōu)選90％，更優(yōu)選100％；c)組分I)、II)、III)、IV)和V)之和等于預(yù)聚物組分的100％；

增鏈劑B)選自具有一個(gè)或多個(gè)磺酸基的二胺磺酸鹽。

本發(fā)明的水性分散體的中值粒度超過(guò)600納米，優(yōu)選超過(guò)1000納米，并且能形成高度不透明的膜。

表述“高度不透明的膜”指根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方法ISO?2813測(cè)量的該膜在60°角度的光澤度低于10。