公开了一种含水聚氨酯分散体，它通过在水中分散使包括下述的反应混合物反应而获得的反应产物而得到，所述反应混合物包括：至少一种有机脂族、脂环族或芳族二、三或多异氰酸酯；至少一种异氰酸酯反应性聚碳酸酯二醇、三醇或多元醇；包括至少一个异氰酸酯反应性基团和至少一个可自由基聚合的不饱和基团的至少一种化合物；和包括至少一个异氰酸酯反应性基团和至少一个分散活性基团的至少一种化合物，和任选地包括至少两个异氰酸酯反应性基团和分子量小于１０００ｇ／ｍｏｌ的至少一种化合物。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含水聚氨酯分散体本专利技术涉及基于异氰酸酯、异氰酸酯反应性聚碳酸酯二醇、三醇 和/或多元醇以及不饱和化合物的含水聚氨酯分散体。本专利技术进一步涉 及含所述聚氨酯分散体的组合物，例如涂料或模塑制品，以及所述聚 氨酯分散体的用途。例如根据美国专利5905113 、欧洲专利申请EP0801092和 EP0704469,已知并公开了水可乳化或者可分散的聚氨酯，例如辐射可 固化的聚氨酯。它们通常可通过使扩链剂，例如含有至少两个羟基或 至少两个冊2基的组分，含分散活性基团，亦即非离子、离子或可电 离基团，并含有异氰酸酯反应性基团的至少一种化合物，和烯键式不 饱和羧酸的至少一种羟烷酯，特别是丙烯酸羟乙酯的混合物，与含有 至少两个异氰酸酯基的化合物反应而获得。常用的含有两个羟基的双 官能团化合物是羟基官能的聚酯或聚醚。然而，当试验所得羟基官能 的聚醚时，获得不满意的气候稳定性。含有聚酯结构的聚氨酯对水解 不稳定，因此不适合于用于天候稳定的涂层。而且，所得涂层的表面 粘性高。使用聚己内酯导致改进的气候稳定性。含水聚氨酯分散体主要在室内应用中用于木材、皮革和纸张的涂 层。辐射在室外应用中使用可固化的涂层仍然具有问题，这是因为含 水分散体尤其不具有所需的气候和化学稳定性。美国专利5859135公开了 一种含有功能性可交联基团并具有亲脂 主链的聚合物，尤其基于聚酯的含水分散体。然而，由于所公开的亲 脂主链具有高的分子量，所实现的交联密度对于良好的耐滑性和化学 稳定性来说不足。欧洲专利申请EP0026313和EP0554784 7>开了一种 含水聚氨酯分散体及其在涂料组合物中的用途。存在次磺酸基和/或磺 酸酯基得到高亲水度的这些聚氨酯，从而导致显示出不足的湿强度的 涂层。迄今为止，作为分散的活性组分，含有羧酸基的聚氨酯在其性能方面还不令人满意。例如，在欧洲专利申请EP0392352、 EP0181486 和EP0209684中公开的聚氨酯分散体在涂层的耐化学性和机械性能， 例如硬度、弹性和挠性方面显示出缺点。根据欧洲专利申请EP0704469，水可乳化或可分散的复辐射可固 化的聚氨酯也是已知的。该聚氨酯由有机多异氰酸酯、聚酯多元醇， 含有至少一个异氰酸酯反应性基团和至少一个羧基或羧酸酯基的化合 物，含有至少一个异氰酸酯反应性基团和至少一个可共聚的不饱和基 团的组分和视需要的进一步的组分组成。这些聚氨酯在由其生产的涂 层的湿强度、耐化学性和机械性能方面具有改进。然而，进一步需要 改进，特别是改进气候稳定性、化学稳定性、耐滑性、挠性和其它机 械性能。与聚酯和聚醚不同的是，聚碳酸酯多元醇提供突出的耐水解性， 从而使得聚碳酸酯多元醇尤其适合于生产具有长的有效寿命的制品。 在日本专利申请JP2003-246830中证明了 ，在热熔聚氨酯粘合剂中， 聚碳酸酯多元醇的耐热性和耐水解性。迄今为止，仅仅基于l，6-己二 醇的聚碳酸酯二元醇具有实际的技术和商业重要性。本专利技术的目的是提供一种聚氨酯分散体，它导致例如具有良好的 气候稳定性和良好的耐化学性，因此适合于室外应用的涂层。本专利技术 进一步的目的是提供含聚氨酯的组合物，例如装饰性和/或保护性涂 层。完全预料不到的是，已发现借助通过使包括下述的混合物进行反 应，和通过使所得反应产物在水中分散或乳化而获得的含水聚氨酯分 散体，可实现上述目的，其中所述混合物包括a) 至少一种有机脂族、脂环族或芳族二、三或多异氰酸酯；b) 至少一种异氰酸酯反应性聚碳酸酯二醇、三醇或多元醇；c) 具有至少一个异氰酸酯反应性基团和至少一个可自由基聚合的 不饱和基团的至少一种化合物；和d) 具有至少一个异氰酸酯反应性基团和至少一个分散活性基团的至少一种化合物，和任选地e)具有至少两个异氰酸酯反应性基团和分子量为最多 1000g/mol，优选最多500g/mol的至少一种化合物。在本专利技术的实施方案中，所述二、三或多异氰酸酯是任何合适的 异氰酸酯或异氰酸酯的结合物，其中包括每一分子具有至少两个对称 或不对称排列的异氰酸酯基的脂族、脂环族和芳族异氰酸酯的异构体 或异构体的混合物。最优选的异氰酸酯是二异氰酸酯。可使用的芳族 二异氰酸酯的实例包括曱苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、二曱 苯二异氰酸酯和苯二异氰酸酯。尤其合适的是使用脂族或脂环族二异 氰酸酯，因为它们具有非常低的泛黄倾向，从而非常适合于在例如涂 料材料中使用。脂环族二异氰酸酯的实例是异佛尔酮二异氰酸酯、亚 环戊基二异氰酸酯、芳族二异氰酸酯的氢化产物，例如亚环己基二异 氰酸酯、甲基亚环己基二异氰酸酯和二环己基曱烷二异氰酸酯。脂族 二异氰酸酯合适地例举三亚曱基二异氰酸酯。四亚甲基二异氰酸酯、 五亚曱基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯。最优选的二异氰酸酯是 异佛尔酮二异氰酸酯和二环己基曱烷二异氰酸酯。例如由非相邻的二醇、三醇和多元醇，通过与碳酸二芳酯、碳酸 二烷酯、二氧戊环、光气、双氯碳酸酯或脲反应，制备在本专利技术的聚 氨酯中所使用的聚碳酸酯二醇、三醇和多元醇。在Polymer Reviews 9 "Chemistry and Physics of Polycarbonates" ， pp.9-20， 1964中 概述了聚碳酸酯二醇、三醇和多元醇。因此，可使用例如美国专利 5171830中公开的生产聚碳酸酯多元醇的酯交换方法，生产所述聚碳 酸酯二醇、三醇和多元醇。然而，在本专利技术的聚氨酯中所使用的聚碳 酸酯二醇、三醇和多元醇不限于使用所述方法制备的物种。可在生产聚碳酸酯二醇、三醇和多元醇中使用许多二元醇、三醇 和多元醇，例如2，2-二烷基-1, 3-丙二醇、2-烷基-2-羟烷基-l， 3-丙 二醇和/或2，2-二羟烷基-1， 3-丙二醇。合适的二醇、三醇和多元醇的 实例包括，但不限于，1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、3-曱基-l， 5-戊二醇、 新戊二醇、2-丁基-2-乙基-1， 3-丙二醇、二甘醇、1，6-己二醇、三甘 醇、1，3-二甲醇环己烷、1，4-二甲醇环己烷、1，3-二甲醇苯、1，4-二 甲醇苯、双羟乙基双酚A、 二甲醇三环癸烷、三羟甲基乙烷、三羟甲 基丙烷、季戊四醇、双三羟甲基乙烷、双三羟甲基丙烷、二季戊四醇、 脱水九庚糖醇、1，4-丁二醇-2、双羟乙基氢醌和枝状聚酯和/或聚醚多 元醇。进一步合适的二醇、三醇和多元醇包括烷氧化，例如乙氧化和/ 或丙氧化的物种，例如新戊二醇、2-丁基-2-乙基-l， 3-丙二醇、三羟 曱基乙烷、三羟曱基丙烷、季戊四醇、双三羟甲基乙烷、双三羟甲基 丙烷和二季戊四醇。可使用多元醇的混合物，和当希望物理性能改性， 例如降低的结晶度或较低的熔点时，常常优选混合物。聚醚二醇，例如聚乙二醇和聚丙二醇，和聚酯二醇与多元醇，例 如聚乙二醇己二酸酯，和枝状与支化多元醇也是合适的羟基官能的化 合物。可在酯交换工艺中使用这些二醇、三醇和多元醇作为起始材料， 制备聚醚或聚酯的嵌段共聚物，和聚碳酸酯。在本专利技术的实施方案中，所述含有至少一个异氰酸酯反应性基团 和至少一个可自由基聚合的不饱和基团的至少一种化合物合适地为单 烯键式不饱和C3-"单羧酸，优选丙烯酸或甲基丙烯酸与二醇、三醇或 多元醇的酯，在所述酯中，至少一个羟基保持未酯化。优选(曱基)丙 烯酸C本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含水聚氨酯分散体，其特征在于，它通过使下述混合物进行反应，和通过在水中分散所得反应产物而获得，其中所述混合物包括： ａ）至少一种有机脂族、脂环族或芳族二、三或多异氰酸酯； ｂ）至少一种异氰酸酯反应性聚碳酸酯二醇、三醇或多元醇； ｃ）包括至少一个异氰酸酯反应性基团和至少一个可自由基聚合的不饱和基团的至少一种化合物；和 ｄ）包括至少一个异氰酸酯反应性基团和至少一个分散活性基团的至少一种化合物，和任选地 ｅ）包括至少两个异氰酸酯反应性基团和分子量小于１０００ｇ／ｍｏｌ，优选小于５００ｇ／ｍｏｌ的至少一种化合物。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：G齐格勒，D詹姆斯，K瑟伦森，
申请(专利权)人：佩什托普特殊化学股份公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]
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