[發明專利]貯藏穩定的親水性多異氰酸酯

有效

• 申請號: 201380051230.4
• 申請日: 2013-08-20
• 公開（公告）號: CN104662061A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: E.斯皮勞;E.阿爾布雷希特;I.布呂克納;A.利利恩塔爾;W.施塔赫;J.肖德
• 申請（專利權）人: 贏創工業集團股份有限公司
• 主分類號: C08G18/79
• 分類號: C08G18/79;C08G18/70;C08G18/28;C08G18/32;C08G18/38;C09D175/04;C09J175/04;C08G18/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周鐵;林森

本發明涉及新型的在水中可分散的親水性多異氰酸酯和多異氰酸酯混合物、其制備方法、包含本發明的親水性多異氰酸酯的組合物及其作為制備聚氨酯-塑料時的起始組分的用途，特別是作為用于水溶性或者可水分散的具有相對于異氰酸酯基團的可反應基團的漆料-、膠粘劑-、密封劑粘合劑或者粘合劑組分的交聯劑的用途。

基于日益更嚴格的環境立法的背景，可水分散的多異氰酸酯近年來對于多種應用領域變得重要。其如今尤其用作高質量的可水稀釋的二組分-聚氨酯-漆料（2K-PUR-漆料）的交聯劑組分或者用作水性的分散體膠粘劑的添加劑。其用于紡織設備或皮革設備、或者不含甲醛的紡織印刷油墨中的水性分散體的交聯，并且此外還適合例如用作紙張的濕增強助劑，例如公開于EP?0?959?087中。

對于制備可水分散的親水性多異氰酸酯，多種不同方法是已知的，在此尤其實現離子改性。EP-A?0?443?138、E-A?0?510?438和EP-A?0?548?669例如描述了含有化學相連的羧基的多異氰酸酯混合物。

這樣的多異氰酸酯雖然可以在中和羧基之后非常細分地攪拌到水性體系中，而不需要高的剪切力，但是其尤其以中和的形式具有完全不夠的貯藏穩定性。

EP?0?703?255?B2描述了離子親水化的可水乳化的多異氰酸酯，其具有來自與2-羥基乙磺酸或者3-羥基丙磺酸的反應的反應產物作為乳化劑。然而，這些親水劑同樣具有一系列缺點。例如，羥基丙磺酸處于與其酸酐的平衡中，其是歸為致癌的1,3-丙磺內酯。因此尤其在工業大規模生產中，其僅能夠以水溶液的形式使用，并且因此原則上不適合作為制備改性的多異氰酸酯的合成組分。此外，EP?0?703?255?B2未作出關于由該親水性多異氰酸酯制備的乳狀液的穩定性和加工窗口（“貯存期”）的陳述。

EP?1?287?052?B1公開了改性的多異氰酸酯，其可以通過在合適的中和劑的存在下使多異氰酸酯與?2-(環己基氨基)乙磺酸和/或3-(環己基氨基)-丙磺酸反應來獲得，其中獲得貯藏穩定、淺色的產物。然而對于貯藏穩定性僅公開了，可以由所述親水性改性的多異氰酸酯獲得的水性乳狀液在5小時的放置時間之后仍是完全穩定的。其既不顯示可見的CO₂-產生，也不顯示沉淀或者沉淀物。然而，未作出關于該體系在5小時之后的實際的NCO-含量和反應性的陳述。

事實上如今為了主要多數的應用，僅使用非離子的借助聚醚親水性改性的多異氰酸酯。這樣的可水分散的多異氰酸酯的制備例如詳細討論于EP?0?959?087、EP?0?206?059和EP?0?540?985中。盡管其廣泛用于最不同的應用，但是用非離子的聚醚改性的多異氰酸酯具有一系列原則上的缺點。其通常在分散期間僅能夠通過使用巨大的剪切力來均勻地加入到水性介質中。尤其在用作水性2K-PUR-漆料中的交聯劑的情況下，為了足夠的可分散性而所需的高的聚醚含量還賦予所獲得的涂料持久的親水性。此外，這樣改性的多異氰酸酯具有在水性乳狀液中的過小的穩定性（“貯存期”），雖然在此期間它維持其完全的NCO-活性和反應性。因此，能夠在其中加工所述親水性多異氰酸酯的時間段也是受限的。

因此希望的是，既可以容易地加入到水中的，也具有高的貯存期的親水性多異氰酸酯。

上述的符合現有技術的基于外部封端的多異氰酸酯的1K-焙烤體系的缺點是，在焙烤時消去各個封端劑。

因此本發明的目的是，提供新的可水分散的多異氰酸酯，其在不使用外部乳化劑或者不使用高的剪切力的情況下能夠使用，并且不含有外部封端劑。該新的多異氰酸酯尤其應產生具有長的放置時間（“貯存期”）和加工時間的水性乳狀液或者分散體，并且同時在整個放置時間內維持異氰酸酯基團的完全的反應性。不含有催化劑的分散體或者乳狀液的放置時間在50℃下應為至少8周，優選至少12周，在此不允許潛在的NCO-含量下降多于30%，基于起始值計。

令人驚奇地發現了，所述目的可以通過具有特別的內部乳化劑的含脲二酮的改性多異氰酸酯實現。

本發明的主題是在水中可分散的親水性的含脲二酮的多異氰酸酯和多異氰酸酯混合物、其制備方法、包含本發明的親水性多異氰酸酯的組合物及其作為制備聚氨酯-塑料時的起始組分的用途，特別是作為用于水溶性或者可水分散的具有相對于異氰酸酯基團的可反應基團的漆料粘合劑或者漆料粘合劑組分的交聯劑的用途。

為了簡化本發明的描述，以下的術語“多異氰酸酯”也同義地表示不同的多異氰酸酯的混合物。