水分散性多异氰酸酯制造技术

本发明专利技术涉及改进的水分散性多异氰酸酯，其具有以下特征：不仅即使在低剪切速率下也非常容易引入至多元醇水分散体中，例如通过手动引入，而且还具有改善的光学性能。

Water dispersive polyisocyanate

The invention relates to an improved water dispersive polyisocyanate, which has the following characteristics: not only easily introduced into polyol aqueous dispersion even at low shear rates, such as by manual introduction, but also with improved optical properties.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水分散性多异氰酸酯本专利技术涉及改进的水分散性多异氰酸酯，其用于具有提高的光学性能的涂层，更具体而言用于双组分聚氨酯涂层材料。水分散性多异氰酸酯已经公知很长时间了，其通常与多元醇水分散体一起在水性涂料体系中用作交联剂组分。对于这类多异氰酸酯，已确定了大量具有水分散作用的成分。DE4113160A1记载了不仅含有聚醚基团，而且还含有羧酸酯基团的水分散性多异氰酸酯。但是，含有这类作为活性分散基团的羧酸酯基团的多异氰酸酯显示出不充分的储存稳定性和不足的分散性。例如，EP198343A2记载了含有碳二亚胺基团的多异氰酸酯，其通过磺酸酯基团和——如果合适——聚醚基团而呈现水分散性。明确公开的作为带有磺酸酯基团的合成组分的有烷氧基化磺酸盐和磺化二异氰酸酯，其必须专门制备。在WO01/88006A1(＝US6767958)中公开了带有聚环氧乙烷基团和磺酸酯基团的水分散性多异氰酸酯。WO2009/010469(＝US2010/0183883)公开了带有键合于芳环的磺酸酯基团和聚醚基团的水分散性多异氰酸酯。所述多异氰酸酯易乳化，用此类水分散性多异氰酸酯获得的涂层显示出高光泽。WO98/56843和WO09/71784公开了用磷酸盐化合物作乳化剂的水分散性多异氰酸酯。但是，用此类多异氰酸酯获得的双组分聚氨酯涂层通常缺乏有光泽的外观。WO2014/048634公开了不仅含有磷酸酯基团而且还含有单官能聚亚烷基二醇的水分散性多异氰酸酯，其不仅显示出高硬度，而且还显示出良好的光泽和良好的干燥性能。但是，这些水分散性多异氰酸酯在低剪切速率下易于引入多元醇水分散体，例如通过手动引入，与同时由这些涂层材料获得的涂层具有良好光学性能的结合是不充分的。本专利技术的一个目的是提供水分散性多异氰酸酯，其具有以下特征：不仅即使在低剪切速率下也非常容易引入，例如通过手动引入，而且还具有改进的光学性能。该目的已通过水分散性多异氰酸酯(A)实现，所述水分散性多异氰酸酯(A)包含作为组分的以下物质：(a)至少一种二异氰酸酯或多异氰酸酯，(b)至少一种表面活性剂，其包含胺和基于下式(I)和(II)的化合物的混合物：其中R1和R2彼此独立地为烷基、环烷基或芳基，每个所述基团可以被芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、杂原子和/或杂环取代，所述式(I)和(II)的化合物的混合物的特征在于，化合物(II)，即单酯型化合物，和化合物(I)，即二酯型化合物，之间的摩尔比为5:95至95:5，(c)至少一种单官能聚亚烷基二醇，(d)任选地，至少一种高分子量的二醇或多元醇，(e)任选地，至少一种低分子量的二醇或多元醇，和(f)至少一种溶剂(E)，其包含(i)至少一种羧酸酯基团且(ii)亲水亲油平衡(HLB)值为7.8或更低，所述HLB值通过下式计算：HLB＝20×(Mh/M)，其中Mh意指杂原子的摩尔重量，M意指该分子的摩尔重量。本专利技术的这类多异氰酸酯(A)的特征在于：不仅即使在低剪切速率下也非常容易引入至多元醇水分散体中，例如通过手动引入，而且还具有改善的光学性能。此外，它们使得涂层具有良好的硬度和高的光泽。合成组分(a)是至少一种，例如一种至三种、优选一种至两种且更优选恰好一种二异氰酸酯或多异氰酸酯。所使用的单体异氰酸酯可以是芳族、脂族或脂环族，优选脂族或脂环族，其在本文中简称为脂(环)族。特别优选脂族异氰酸酯。芳族异氰酸酯是包含至少一个芳环体系的那些，换言之，不仅是纯芳族化合物，而且是芳脂族化合物。脂环族异氰酸酯是包含至少一个脂环环体系的那些。脂族异氰酸酯是仅包含直链或支链的那些，即无环化合物。单体异氰酸酯优选为带有恰好两个异氰酸酯基团的二异氰酸酯。但是，原则上，它们也可以是具有一个异氰酸酯基团的单异氰酸酯。原则上，也可以是平均具有多于2个异氰酸酯基团的更高级的异氰酸酯。合适的是，例如三异氰酸酯，例如三异氰酸根合壬烷、2,6-二异氰酸根合-1-己酸2’-异氰酸根合乙酯、2,4,6-三异氰酸根合甲苯、三苯基甲烷三异氰酸酯或2,4,4’-三异氰酸根合二苯醚；或二异氰酸酯、三异氰酸酯和更高级的多异氰酸酯的混合物，其例如通过相应的苯胺/甲醛缩合物的光气化获得，并代表亚甲基桥连的多苯基多异氰酸酯和相应的环氢化的异氰酸酯。这些单体异氰酸酯不含任何实质性的异氰酸酯基团与其本身反应的产物。单体异氰酸酯优选是具有4至20个碳原子的异氰酸酯。典型二异氰酸酯的实例是脂族二异氰酸酯，例如四亚甲基二异氰酸酯、五亚甲基1,5-二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(1,6-二异氰酸根合己烷)、八亚甲基二异氰酸酯、十亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、十四亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯的衍生物(例如赖氨酸甲酯二异氰酸酯、赖氨酸乙酯二异氰酸酯)、三甲基己烷二异氰酸酯或四甲基己烷二异氰酸酯；脂环族二异氰酸酯，例如1,4-二异氰酸根合环己烷、1,3-二异氰酸根合环己烷或1,2-二异氰酸根合环己烷，4,4’-二(异氰酸根合环己基)甲烷或2,4’-二(异氰酸根合环己基)甲烷，1-异氰酸根合-3,3,5-三甲基-5-(异氰酸根合甲基)环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯)，1,3-双(异氰酸根合甲基)环己烷或1,4-双(异氰酸根合甲基)环己烷或2,4-二异氰酸根合-1-甲基环己烷或2,6-二异氰酸根合-1-甲基环己烷，以及3(或4)、8(或9)-双(异氰酸根合甲基)三环[5.2.1.02,6]癸烷异构体混合物；以及芳族二异氰酸酯，例如甲苯2,4-二异氰酸酯或甲苯2,6-二异氰酸酯及其异构体混合物、间亚二甲苯二异氰酸酯或对亚二甲苯二异氰酸酯、2,4’-二异氰酸根合二苯基甲烷或4,4’-二异氰酸根合二苯基甲烷及其异构体混合物、亚苯基1,3-二异氰酸酯或亚苯基1,4-二异氰酸酯、1-氯亚苯基2,4-二异氰酸酯、亚萘基1,5-二异氰酸酯、二亚苯基4,4’-二异氰酸酯、4,4’-二异氰酸根合-3,3’-二甲基联苯、3-甲基二苯甲烷4,4’-二异氰酸酯、四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯、1,4-二异氰酸根合苯或二苯醚4,4’-二异氰酸酯。特别优选六亚甲基1,6-二异氰酸酯、1,3-双(异氰酸根合甲基)环己烷、异佛尔酮二异氰酸酯和4,4’-二(异氰酸根合环己基)甲烷或2,4’-二(异氰酸根合环己基)甲烷，非常特别优选异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基1,6-二异氰酸酯，尤其优选六亚甲基1,6-二异氰酸酯。也可以存在所述异氰酸酯的混合物。异佛尔酮二异氰酸酯通常为混合物的形式，尤其是顺式和反式异构体的混合物形式，所述顺式和反式异构体的比例通常为约60:40至80:20(重量/重量)，优选比例为约70:30至75:25，更优选比例为约75:25。二环己基甲烷4,4’-二异氰酸酯也可以是不同的顺式和反式异构体的混合物的形式。对于本专利技术，不仅可以使用通过将相应胺光气化而获得的那些二异氰酸酯，而且还可以使用在不使用光气的情况下，即通过无光气的方法制备的那些。根据例如EP-A-0126299(US4596678)、EP-A-126300(US4596679)和EP-A-355443(US5087739)，脂(环)族二异氰酸酯如六亚甲基1,6-二异氰酸酯(HDI)、在亚烷基中具有6个碳原子的同分异构的脂族二异氰酸酯、4,4’-二(异氰酸根合环己基)甲烷或2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水分散性多异氰酸酯(A)，其包含以下物质作为组分：(a)至少一种二异氰酸酯或多异氰酸酯，(b)至少一种表面活性剂，其包含胺和基于下式(I)和(II)的化合物的混合物：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.09 EP 15198566.01.一种水分散性多异氰酸酯(A)，其包含以下物质作为组分：(a)至少一种二异氰酸酯或多异氰酸酯，(b)至少一种表面活性剂，其包含胺和基于下式(I)和(II)的化合物的混合物：其中R1和R2彼此独立地为烷基、环烷基或芳基，每个所述基团可以被芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、杂原子和/或杂环取代，所述式(I)和(II)的化合物的混合物的特征在于，化合物(II)，即单酯型化合物，和化合物(I)，即二酯型化合物，之间的摩尔比为5:95至95:5，(c)至少一种单官能聚亚烷基二醇，(d)任选地，至少一种高分子量的二醇或多元醇，(e)任选地，至少一种低分子量的二醇或多元醇，和(f)至少一种溶剂(E)，其包含(i)至少一种羧酸酯基团，并且(ii)亲水亲油平衡(HLB)值为7.8或更低，所述HLB值通过下式计算：HLB＝20×(Mh/M)，其中Mh意指杂原子的摩尔重量，M意指该分子的摩尔重量。2.权利要求1的水分散性多异氰酸酯(A)，其中溶剂(E)基于下式(III)，其中R3和R4彼此独立地为烷基、环烷基、烷氧基或芳基，每个所述基团可以被芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、杂原子和/或杂环取代，并且亲水亲油平衡(HLB)值为7.8或更低，所述HLB值通过下式计算：HLB＝20×(Mh/M)，其中Mh意指杂原子的摩尔重量，M意指该分子的摩尔重量。3.权利要求2的水分散性多异氰酸酯(A)，其中在式(III)中，R3为烷基、烷氧基或烷氧基烷基，R4为烷基或烷氧基烷基。4.前述权利要求中任一项的水分散性多异氰酸酯(A)，其中化合物(f)以0.1-60重量％的量存在，基于组分(a)、(b)、(c)、(d)、(e)和(f)的总重量计。5.前述权利要求中任一项的水分散性多异氰酸酯(A)，其中溶剂(E)为乙酸丁基二乙二醇酯、乙酸丁基乙二醇酯或乙酸丁酯。6.前述权利要求中任一项的水分散性多异氰酸酯(A)，其中组分(a)为含有脲基甲酸酯和/或异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯，其基于异佛尔酮二异氰酸酯和/或1,6-六亚甲基二异氰酸酯。7.前述权利要求中任一项的水分散性多异氰酸酯(A)，其中在组分(b)中，R1和R2彼此独立地选自苯基、甲基、乙基、正丁基和2-乙基己基...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·如勒，F·卢卡斯，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE