[發明專利]陰離子型異氰酸酯化合物及其作為乳化劑的使用

在審

• 申請號: 201210421396.8
• 申請日: 2012-10-29
• 公開（公告）號: CN103785326A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 陳永春;侯國玲;張世玲
• 申請（專利權）人: 羅門哈斯公司;陶氏環球技術有限公司
• 主分類號: B01F17/32
• 分類號: B01F17/32;B01F17/00;C08K5/3492;C08K5/42
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 項丹

通常希望在水性組合物中提供一種不溶于水的化合物。該目標的一個可能的方法嘗試在水中形成乳液滴，其中所述液滴含有不溶于水的化合物并通過乳化劑使得這些液滴穩定化。在所述乳液中，有時還希望乳化劑是反應性的并且能夠作為交聯劑。

US?6,767,958中描述了多異氰酸酯與2-(環己氨基)-乙磺酸和/或3-(環己氨基)-丙磺酸的反應產物。

希望提供一種化合物，該化合物具有一個或多個異氰酸酯基團并且能夠作為乳化劑用于使不溶于水的化合物的乳液穩定化。還希望得到從所述不溶于水的化合物以及所述乳化劑制得的乳液。還希望提供一種化合物，該化合物具有一個或多個異氰酸酯基團并且具有反應性能夠作為乳化劑用于使不溶于水的芳族多異氰酸酯的乳液穩定化。還希望得到從所述芳族多異氰酸酯以及所述乳化劑制得的乳液。

本發明的第一個方面是一種組合物，其包含：

(a)一種或多種多異氰酸酯，其中所述多異氰酸酯具有式I的結構：

A-NCO????I

以及

(b)一種或多種具有式II的結構的化合物：

A-L-Q-G????II

其中

結構II中的A與結構I中的A相同，

L是通過異氰酸酯基團與異氰酸酯反應性基團反應形成的連接基團，

Q是有機基團，以及

G是陰離子基團，以及

其中，異氰酸酯基團的摩爾數加上所述L基團的摩爾數的總和與所述Q基團的摩爾數的比例為3:1至10:1。

本發明的第二個方面是包含懸浮在水性介質中的顆粒的乳液，其中所述顆粒包含本發明的第一個方面的組合物，并且還包含不同于所述多異氰酸酯（a）的一種或多種不溶于水的化合物（c）。

以下是本發明的詳細說明。

在本文中，除非上下文明確有不同的說明，否則，以下術語具有所限定的含義。

異氰酸酯基團是-NCO。多異氰酸酯是具有兩個或更多個異氰酸酯基團的化合物。一些多異氰酸酯是聚合物，一些不是。二異氰酸酯是恰好具有兩個異氰酸酯基團的化合物。二異氰酸酯的結構是OCN-R-NCO，其中R可以是任意取代或未取代的有機基團。如果R是脂族的，則二異氰酸酯是脂族二異氰酸酯。如果R含有任意芳環，則二異氰酸酯是芳族二異氰酸酯。

二異氰酸酯的二聚體具有結構VI：

因為結構VI是二異氰酸酯的二聚體，所以結構VI中的R基團彼此相同。任意非二聚體的二異氰酸酯在本文中是二異氰酸酯單體。

二異氰酸酯的三聚體具有結構III：

因為結構III是二異氰酸酯的三聚體，所以結構III中的R基團彼此相同。

本文中，多異氰酸酯的“殘基”指的是當忽略了一個單獨的異氰酸酯基團之后多異氰酸酯余下的結構。多異氰酸酯具有結構A-NCO，其中A是多異氰酸酯的殘基。多異氰酸酯殘基具有至少一個異氰酸酯基團。例如，結構III可以重新繪制成結構AT-NCO，其中AT是二異氰酸酯三聚體的殘基。AT具有兩個異氰酸酯基團。

本文中，異氰酸酯反應性基團是可以與異氰酸酯基團發生反應的基團。連接基團是當異氰酸酯基團與異氰酸酯反應性基團反應時形成的基團。例如，當異氰酸酯基團與羥基基團或者胺基團反應時，所得到的連接基團分別是氨基甲酸酯基團或者脲基團。所述脲基團具有結構IV：

其中R¹是有機基團。

本文中，陰離子基團是帶負電荷的化學基團。負電荷可以是-1、-2或者-3。具有陰離子基團的化合物與一個或多個陽離子相連接。連接的陽離子可以是金屬陽離子或者具有陽離子基團的有機化合物（例如，具有+1、+2或者+3正電荷的基團）。當具有陰離子基團的化合物是固體形式或者位于非極性環境中時，連接的陽離子與陰離子基團相鄰。當所述化合物溶解于水中時，陰離子基團可以與連接的陽離子發生分離。

本文中，環氧化合物是具有一個或多個環氧基團的化合物。多環氧化合物是具有兩個或更多個環氧基團的化合物。多環氧化合物可以是聚合物，也可以不是聚合物。

本文中，交聯劑是具有兩個或更多個反應性基團的化合物，其可以與連接到聚合物鏈的反應性基團反應，以在聚合物鏈之間形成交聯。交聯劑上的反應性基團可以與連接到聚合物鏈上的反應性基團相同或者不同。

水性介質是以連續介質的重量為基準計，包含等于或大于50重量%的水的連續介質。本文中，乳液指的是顆粒通過水性介質分布的分散體。乳液中的顆粒的重均顆粒直徑可以是10nm至10微米。本文中的重均顆粒直徑指的是D50。