[發(fā)明專利]使用己內酰胺衍生的溶劑的聚氨酯分散體的方法和組合物

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880042364.2
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN110799562B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發(fā)明（設計）人: E.阿瑟瓦塔姆;C.德萊姆;J.弗洛勒斯-瓦斯克斯
• 申請（專利權）人: 艾德凡斯化學公司
• 主分類號: C08G18/48
• 分類號: C08G18/48;C08G18/76;C08G18/79;C08G18/80;C08G18/08;C08G18/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 羅文鋒;楊思捷

用作聚氨酯分散體(PUD)的加工溶劑和/或聚結劑的己內酰胺衍生的溶劑。己內酰胺衍生的溶劑適合用于在通過傳統(tǒng)PUD制造方法生產的PUD中的加工溶劑和聚結劑，或者在通過無溶劑PUD制造方法生產的PUD中作為聚結劑。多于一種己內酰胺衍生的溶劑的共混物可以用作加工溶劑和/或聚結劑。

相關申請的交叉引用

根據美國法典第35標題卷第119(e)條，本申請要求在2017年6月26日提交的標題為METHODS AND COMPOSITIONS FOR POLYURETHANE DISPERSIONS USING CAPROLACTAM-DERIVED SOLVENTS的美國臨時專利申請序號62/524,786，和在2017年10月31日提交的標題為METHODS AND COMPOSITIONS FOR POLYURETHANE DISPERSIONS USING CAPROLACTAM-DERIVED SOLVENTS的美國臨時專利申請序號62/579,636的權益，其全部公開內容通過引用明確并入本文。

技術領域

本公開涉及用于制造和/或使用聚氨酯分散體的溶劑，并且特別地涉及用于在聚氨酯分散體中用作加工溶劑和/或聚結劑的己內酰胺衍生的溶劑。

背景技術

幾十年前開發(fā)了聚氨酯分散體(PUD)來解決對粘合劑工業(yè)的不斷增長的環(huán)境需求，以生產幾乎不含或不含溶劑的粘合劑。更近些年來，PUD已被用作涂料、粘合劑、密封劑和彈性體以及其他應用。PUD是高分子量聚氨酯的水性的陰離子分散體，并且為廣泛的應用提供了聚氨酯聚合物的益處（如韌性以及耐刮擦性和耐化學性）。

通常，通過兩種方法之一制造PUD。第一種方法，本文中稱為傳統(tǒng)PUD制造方法，包括首先在加工溶劑存在下通過聚二醇、二異氰酸酯和親水劑之間的反應生產預聚物。親水劑中的游離酸基團在用堿（優(yōu)選含氮的堿）中和后提高了樹脂的水溶性或可分散性。

但是，PUD預聚物（特別是具有低分子量和高固體份的那些PUD預聚物）的生產需要大量的加工溶劑以控制粘度。N-烷基吡咯烷酮（特別是N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N-乙基吡咯烷酮(NEP)、N-丁基吡咯烷酮(NBP)和其它烷基吡咯烷酮）已經作為加工溶劑使用了許多年。但是，由于毒性問題，存在很大的消除N-烷基吡咯烷酮和其它溶劑的使用的監(jiān)管壓力。例如，NMP和NEP在歐洲已被分類為生殖毒性類別1B（于2016年12月19日分別為歐洲委員會法規(guī)(EC)編號1272/2008 (CLP)和(EU)編號944/2013），并且NMP和類似化學物質目前在美國處于初始風險評估中。因此，PUD生產者一直在尋找NMP的合適替代物。近年來，用于傳統(tǒng)PUD制造方法的一類現(xiàn)有溶劑包括潛在毒性較小的NMP衍生物，如授予Vandeputte等人的美國專利申請公開號2015/0057375中公開的那些。

使用基于吡咯烷酮的溶劑的一種替代方案包括使用丙酮或丙酮和/或甲基乙基酮(MEK)的混合物（參見授予Tsaur的美國專利號4,820,762）代替NMP來制造PUD。該方法，本文中稱為無溶劑PUD制造方法，包括在配制最終分散體產品之前去除加工溶劑的步驟，并且由于這個原因，該方法被認為是“無溶劑的”。

但是，這些基于無溶劑的方法并非沒有缺點。例如，通常需要大量的MEK或丙酮以獲得對于預聚物足夠低的所需粘度，使得操作需要較大的反應和處理容器，使得這些類型的方法復雜且昂貴。此外，由于這些溶劑不是聚結劑，因此它們必須在生產聚氨酯分散體組合物之后并且在銷售和/或應用之前完全去除。此外，生產PUD樹脂最常用的親水劑二羥甲基丙酸(DMPA)與已用于替代NMP的丙酮和MEK不相容。結果，使用丙酮和/或MEK溶劑需要使用昂貴的與這樣的溶劑相容的親水劑二羥甲基丁酸(DMBA)。但是，DMBA比DMPA顯著地更加昂貴。過去配制PUD的方法的另一個缺點是PUD樹脂中存在殘余溶劑，這對分散體中的成膜步驟有負面影響。因此，客戶或終端用戶必須添加聚結劑以便實現(xiàn)聚結效果，這增加了成本。