用于涂覆织物的聚氨酯分散体制造技术

本发明专利技术涉及包含阴离子亲水化的和非离子亲水化的聚氨酯聚合物和结合的二酰肼化合物的水性聚氨酯分散体，制备它们的方法以及它们用于制备涂层织物的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于涂覆织物的聚氨酯分散体 本专利技术涉及包含阴离子亲水化的和非离子亲水化的聚氨酯聚合物和结合的二酰 肼化合物的水性聚氨酯分散体，用于制备它们的方法以及它们用于制备涂层织物的用途。 基于聚氨酯的涂覆材料考虑到它们优异的性能，例如高抗划伤性和低温柔韧性， 具有广泛的应用。基于增加的环境条款和其它法律规定，不含溶剂的水性聚氨酯的地位越 来越重要。基于聚氨酯分散体的涂层被用在不同的应用中，例如在织物涂覆、塑料涂覆、汽 车涂饰或玻璃纤维的涂覆中。 用于涂层的官能化的聚合物通常提供了在进一步的操作步骤中为了提高涂层性 能而进行聚合物类似反应的机会。在这类反应中，为了获得高摩尔质量作出了频繁的尝试， 因为高摩尔质量通常有益于涂层的最终性能，例如溶剂稳定性和机械性能。高摩尔质量可 以通过使用扩链剂例如酰肼(任选地以其水合物形式)获得。然而在聚合物的制备中使用酰 肼是有问题的，因为酰肼有毒。因此，在完成聚合反应之后，必须监控聚氨酯分散体中酰肼 残余物的量，这导致额外的工艺步骤。 通常，在水性树脂被作为涂层施加之前，它们必须与其他粘合剂和添加剂一起配 置。此外，涂料组合物的加工通常与机械应力相关联并且上述两个因素均增加了聚合物颗 粒开始絮凝或甚至凝聚（coagulation)的可能性。因此，在这些应用中相当稳定的分散体 颗粒总是有益的。 US 4, 447, 571涉及包含酰肼化合物的水性阴离子亲水化的聚氨酯分散体。这些酰 肼化合物或作为添加剂或作为扩链剂使用。酰肼化合物不被认为是有毒的。 因此，本专利技术的一个目的是向涂料提供水性聚氨酯分散体，其可以通过使用更小 毒性的起始化合物制备并且其可以在不絮凝下处理，所述涂料显示出改善的机械性能。 令人惊奇地，已经发现包含阴离子亲水化的和非离子亲水化的聚氨酯聚合物和结 合的二酰肼化合物的水性聚氨酯分散体显示了更小的凝聚倾向并且导致涂料显示出改善 的机械性能。 因此，本专利技术提供了包含阴离子亲水化的和非离子亲水化的聚氨酯聚合物的水性 聚氨酯分散体，包含： a) 8wt%-40wt%的一种或多种多异氰酸酯化合物，所述多异氰酸酯化合物选自具有> 2 官能度的芳族多异氰酸酯、具有> 2官能度的脂肪族多异氰酸酯和具有> 2官能度的脂环 族多异氰酸酯， b) 40wt%-85wt%的一种或多种多羟基化合物，其具有400-8000g/mol的摩尔质量M n和 1. 5-6的官能度， c) 任选的一种或多种多羟基化合物，其具有<400g/mol的摩尔质量和2-4的官能度， d) lwt%-25wt%的一种或多种非离子异氰酸酯反应性亲水化试剂， e) 0. 5wt%_7wt%的一种或多种异氰酸酯反应性离子或潜在的离子亲水化试剂， f) 任选的一种或多种多胺，其具有32-400g/mol的摩尔质量和1-3的官能度，和 g) 0. lwt%-4wt%的一种或多种二酰肼化合物， 其中所述的量相对于聚氨酯聚合物的所有结构组分并且所述的量的总和加起来为 100wt%〇 在另一实施方案中，本专利技术相应地提供了包含阴离子亲水化的和非离子亲水化的 聚氨酯聚合物的水性聚氨酯分散体，包含： a) 8wt%_40wt%的一种或多种多异氰酸酯化合物，所述多异氰酸酯化合物选自脂环族多 异氰酸酯和具有> 2官能度的脂肪族多异氰酸酯， b) 40wt%-85wt%的一种或多种多羟基化合物，其具有400-8000g/mol的摩尔质量M n和 1. 5-6的官能度， c) 任选的一种或多种多羟基化合物，其具有<400g/mol的摩尔质量和2-4的官能度， d) lwt%-25wt%的一种或多种非离子异氰酸酯反应性亲水化试剂， e) 0. 5wt%_7wt%的一种或多种异氰酸酯反应性离子或潜在的离子亲水化试剂， f) 0. 5wt%-10wt%的一种或多种多胺，其具有32-400g/mol的摩尔质量和1-3的官能度， 和 g) 0. lwt%-4wt%的一种或多种二酰肼化合物， 其中所述的量相对于聚氨酯聚合物的所有结构组分并且所述的量的总和加起来为 100wt%〇 优选的，本文所描述的本专利技术要求保护的聚氨酯聚合物包含： 10wt%_40wt% 的组分 a), 42wt%_80wt% 的组分 b), 2wt%_21wt% 的组分 d), 0· 7wt%_5wt% 的组分 e) 0· 5wt%_7wt% 的组分 f)，和 0· 2wt%_3wt% 的组分 g) 其中所述的量相对于聚氨酯聚合物的所有结构组分并且所述的量的总和加起来为 100wt%。 具有彡2官能度的芳族多异氰酸酯选自多甲苯二异氰酸酯（polytoluylene diisocyanate) (TDI)、二苯基甲烧二异氰酸酯（MDI)和多亚甲基多苯基多异氰酸酯(粗 MDI)。 在本专利技术的意义上，脂肪族多异氰酸酯不包含从芳族结构上直接伸出的NC0基 团。 优选地，多异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯（HDI)、2, 2, 4-和2, 4, 4-三甲 基-1，6-六亚甲基二异氰酸酯、四甲氧基丁烷1，4-二异氰酸酯、丁烷-1，4-二异氰酸酯、二 环己基甲烷二异氰酸酯、环己烷1，3-和1，4-二异氰酸酯、1，12-十二亚甲基二异氰酸酯、二 聚脂肪酸的二异氰酸酯、赖氨酸甲基酯二异氰酸酯、1-异氰酸根合-3, 3, 5-三甲基-5-异氰 酸根合甲基环己烷（即异氟尔酮二异氰酸酯或IPDI)、氢化的二苯基甲烷二异氰酸酯、氢化 的2, 4-和2, 6-甲苯二异氰酸酯。更优选地，多异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯（HDI)、 二环己基甲烷二异氰酸酯和异氟尔酮二异氰酸酯。 相称地（proportionally),还可以使用具有>2官能度的多异氰酸酯。这些包括具 有脲二酮、异氰脲酸酯、氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、缩二脲、亚氨基氧杂二嗪二酮和/或氧杂 二嗪三酮结构的改性二异氰酸酯。 考虑的化合物优选为脂肪族多异氰酸酯或前述类型的脂肪族多异氰酸酯混合物， 其具有2-4的平均官能度，优选2-2. 6和更优选2-2. 4。 可以用作化合物b)的聚合物多元醇具有400-8000g/mol的分子量Mn，优选 400-6000g/mol 和更优选 500-3000g/mol。它们的羟值为 22-400mg KOH/g，优选 30-300mg KOH/g和更优选40-250mg KOH/g，和它们具有1. 5-6的0H官能度，优选1. 8-3和更优选 1. 9-2. 1。 用于本专利技术目的的多元醇b)为在聚氨酯涂料技术中已知的有机多羟基化合物，例 如通常的聚酯多元醇、聚醚聚碳酸酯多元醇、聚丙烯酸酯多元醇、聚氨酯多元醇、聚碳酸酯 多元醇、聚醚多元醇、聚酯聚丙烯酸酯多元醇和聚氨酯聚丙烯酸酯多元醇、聚氨酯聚酯多元 醇、聚氨酯聚醚多元醇、聚氨酯聚碳酸酯多元醇、聚酯聚碳酸酯多元醇、苯酚/甲醛树脂，单 独或以混合物形式。优选聚酯多元醇、聚醚多元醇或聚碳酸酯多元醇。 聚醚多元醇例如包括氧化苯乙烯、环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃、环氧丁烷、表氯 醇的加聚产物，以及它们的混合加成产物和接枝产物，和通过多元醇或其混合物的缩合获 得的聚醚多元醇和通过多官能醇、胺和氨基醇的烷氧基化获得的聚醚多元醇。 合本文档来自技高网...

【技术保护点】
包含阴离子亲水化的和非离子亲水化的聚氨酯聚合物的水性聚氨酯分散体，其包含：a)  8wt%‑40wt%的一种或多种多异氰酸酯化合物，所述多异氰酸酯化合物选自具有≥ 2的官能度的芳族多异氰酸酯、具有≥ 2的官能度的脂肪族多异氰酸酯和具有≥ 2的官能度的环脂族多异氰酸酯，b)  40wt%‑85wt%的一种或多种多羟基化合物，其具有400‑8000g/mol的摩尔质量Mn和1.5‑6的官能度，c)  任选的一种或多种多羟基化合物，其具有<400g/mol的摩尔质量和2‑4的官能度，d)  1wt%‑25wt%的一种或多种非离子异氰酸酯反应性亲水化试剂，e)  0.5wt%‑7wt%的一种或多种异氰酸酯反应性离子或潜在的离子亲水化试剂，f)  任选的一种或多种多胺，其具有32‑400g/mol的摩尔质量和1‑3的官能度，和g)  0.1wt%‑4wt%的一种或多种二酰肼化合物，其中所述的量相对于聚氨酯聚合物的所有结构组分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.25 EP 12152421.91. 包含阴离子亲水化的和非离子亲水化的聚氨酯聚合物的水性聚氨酯分散体，其包 含： a) 8wt%-40wt%的一种或多种多异氰酸酯化合物，所述多异氰酸酯化合物选自具有> 2的官能度的芳族多异氰酸酯、具有> 2的官能度的脂肪族多异氰酸酯和具有> 2的官能 度的环脂族多异氰酸酯， b) 40wt%-85wt%的一种或多种多羟基化合物，其具有400-8000g/mol的摩尔质量1和 1. 5-6的官能度， c) 任选的一种或多种多羟基化合物，其具有<400g/mol的摩尔质量和2-4的官能度， d) lwt%-25wt%的一种或多种非离子异氰酸酯反应性亲水化试剂， e) 0. 5wt%_7wt%的一种或多种异氰酸酯反应性离子或潜在的离子亲水化试剂， f) 任选的一种或多种多胺，其具有32-400g/mol的摩尔质量和1-3的官能度，和 g) 0· lwt%-4wt%的一种或多种二酰肼化合物， 其中所述的量相对于聚氨酯聚合物的所有结构组分。2. 根据权利要求1的水性聚氨酯分散体，其特征在于所述聚氨酯聚合物包含： 10wt%_40wt% 的组分 a), 42wt%_80wt% 的组分 b), 2wt%_21wt% 的组分 d), 0· 7wt%_5wt% 的组分 e)和 0· 2wt%_3wt% 的组分 g) 其中所述的量相对于聚氨酯聚合物的所有结构组分。3. 根据权利要求1或2的水性聚氨酯分散体，其特征在于组分g)选自碳酰肼、草酸二...

【专利技术属性】
技术研发人员：HG格拉布洛维茨，T费勒，庄伟，
申请(专利权)人：拜耳知识产权有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE