自氧化干燥聚氨酯水分散体制造技术

一种制备自氧化干燥聚氨酯水分散体的方法，包括如下步骤：ａ）通过使不饱和脂肪酸酯化的多元醇、在２个羟基之间的主链中具有一个或多个不饱和键的羟基官能聚烯烃、多羟基羧酸、多异氰酸酯和任选的不具有多不饱和度的二醇反应，形成自氧化干燥聚氨酯；ｂ）任选添加中和剂；和ｃ）将步骤（ａ）或（ｂ）的产物分散在水中从而形成水分散体。本发明专利技术还涉及自氧化干燥聚氨酯的水分散体和涂料组合物；涉及还包含共粘合剂，优选丙烯酸系粘合剂的作为共分散体、作为分子态混合体或作为共混物的杂混分散体；还涉及它们用于涂覆织物、塑料、木材或金属的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自氧化干燥聚氨酯水^t体本专利技术涉及一种制备自氧化干燥聚氨酯水M体的方法；涉及可通过 本专利技术方法获得的自氧化千燥聚氨酯水*体及其用于制造涂料组合物、 印刷墨组合物和粘合剂组合物的用途。本专利技术另外还涉及包含本专利技术的自 氧化干燥聚氨酯水*体的涂料組合物、印刷墨組合物或粘合剂组合物， 以及涉及所述涂料组合物作为涂料用于织物、塑料、木材或金属的用途。聚氨酯水^:体广泛用作诸如表面涂料、印刷墨、粘合剂等不同产品 中的粘结材料。自氧化干燥聚氨酯*体在室温下与空气中的氧接触干燥 时不需要使用交联剂就能交联。由于严格的环境要求，希望降低挥发性有 机烃熔剂的量。因此水性^t体变得日益重要。另一方面在聚氨酯水M 体预期用途中所需的性能也在增加。例如对于涂料组合物，人们需要得到 的涂层具有良好的机械性能如高硬度连同良好挠性、良好光学性能如高光 泽、以及高耐久性如高耐化学性和高耐水性等。US 4.277.380描述了 一种制造水分散性可自氧化聚氨酯聚合物的方 法，包括使不饱和脂肪酸酯多元醇与异氰酸酯封端的多羟基羧酸(如2，2-二 羟甲基链烷酸)/二异氰酸酯预聚物反应。反应产物可以通过用形成铵盐的 碱中和其游离氯基而^t在水中。该反应在溶剂中进行，为了改善M性， 可以在分狀步骤之前使用偶合溶剂替代该溶剂。类似地，在EP 0 379 007中通过使不饱和氧化干燥脂肪酸与二元羧酸 (酸酐)、多元醇组分和任选的二醇组分反应来制备醇酸树脂。然后使该醇 酸树脂与2，2-双(羟甲基)链烷一元羧酸和二异氰酸酯在有机溶剂中反应，所 述有机溶剂典型地为N-甲基吡咯烷酮。在2，2-双(羟曱基)链烷一元羧酸的 羧睃基转化成其盐形式后，聚氨酯分散在水中。现有技术方法的问题在于聚氨酯聚合物中的不饱和基团具有不希望的 低水解稳定性。这将导致在老化时干燥性能变差。此外，现有技术的方法典型地包括使用所谓的偶联剂或高沸点溶剂如N-曱基吡咯烷酮，它们难以 从水*体或由水*体制备的涂料组合物中除去。不希望在所述涂料中 存在所述残留物，因为发现它们能损坏机械性能和降低外观以及涂料稳定 性。本专利技术的目的是提供一种没有所述缺点的自氧化干燥聚氨酯水分散体。该目的以一种制备自氧化干燥聚氨酯水^t体的方法实现，该方法包 括如下步骤(a) 通过使如下组分反应形成自氧化干燥聚氨酯(i) 不饱和脂肪酸酯化的多元醇，(ii) 在2个羟基之间的主链中具有一个或多个不饱和键的羟基官能 聚烯烃，(iii) 多羟基羧酸，(iv) 多异氰酸酯，和(v) 任选地，不具有多不饱和度的二醇；(b) 任选添加中和剂；和(c) 将步骤(a)或(b)的产物^t在水中从而形成水^L体。已经发现本专利技术的M体具有优异的干燥性能。尽管羟基官能聚烯烃 具有疏水性，但本专利技术的聚氨酯M体在水中仍具有良好的^:性。另外 发现在根据本专利技术的方法中，不需要另外的溶剂来溶解反应物或者可以使 用能够容易且完全从M体除掉的低沸点溶剂。因此，可通过本专利技术方法获得的自氧化干燥聚氨酯水*体具有低有 机溶剂含量，或者甚至基本上不含溶剂。另外的环境优点在于充分降低了 *体中挥发性有机物的存在量。US 5.672.653描述了一种制造聚氨酯-脲水M体的方法，其中在第一 步中通过使羟基封端的聚丁二烯与脂族异氰酸酯和含睃基的二醇(如2，2-二 (羟甲基)链烷酸)反应制备NCO官能聚氨酯预聚物水*体。该聚氨酯预 聚物随后形成*体并采用二胺扩链剂通过扩链转化成聚氨酯-脲聚合物。类似地，WO 99/48941描述了 NCO官能聚氨酯预聚物的制备，其通 过使多异氰酸酯、羟基封端的聚丁二烯和含中和的酸基的二醇反应，并在 水中制备预聚物分散体。然后采用二胺或肼扩链剂通过扩链将该聚氨酯预 聚物转化成聚氨酯-脲聚合物。同样EP 1 172 389 Al描述了 一种制造聚氨酯-脲水^t体的方法，其 中由含至少两个异氰酸酯反应性基团的聚丁二烯、含部分中和酸基的二醇 和多异氰酸酯制备NCO官能预聚物。然后采用二胺扩链剂通过扩链将聚 氨酯预聚物转化成聚氨酯-脲。上述描述方法的普遍缺点在于所述方法不仅更加复杂，而且得到的基 于异氰酸酯反应性聚烯烃(特别是聚丁二烯二醇)的聚氨酯-脲M体导致涂 料具有较差的粘附性。WO 2006/047746在实施例9中公开了 一种从预聚物制备的聚氨酯水分 散体，该预聚物通过使不饱和油官能二醇、多元醇、三羟甲基丙烷单乙氧 基化物甲基醚、三烯丙基氰尿酸酯和异氟尔酮二异氰酸酯反应得到。使该 预聚物与二羟甲基丙晚良应，接着使用三乙胺中和得到的预聚物，将其分散在水中并采用肼使M的预聚物扩链。该聚氨酯M体不含有羟基官能 聚烯烃组分(ii)。US-A-4.644.030公开了 一种制造包含聚氨酯-脲的乙烯基加聚物水* 体的方法。该方法包括在惰性液态可聚合烯属不饱和单体物质的存在下生 产NCO封端的聚氨酯预聚物，将产物M在水中，在得到的水M体中 使预聚物扩链并使产物在乙烯基加成聚合条件下原位聚合所述单体物质。 该产物不是自氧化干燥聚氨酯。聚氨酯^t体不含有不饱和脂肪酸酯化的 多元醇组分(i)。在实施例XII中， 一起添加亚油酸和二羟甲基丙酸，然而 在主要的反应条件下，这些化合物并不反应形成不饱和脂肪酯酯化的多元 醇。在EP 0 640 632中，制备了 一种水分散性、单组分、可自交联的聚(尿 烷-脲)組合物，该组合物通过形成包含醇化的干性油、二异氰酸酯、任选 的聚亚烷基醚多元醇和含二羟基的链烷酸多元醇的预聚物而制备。该公开并未教导使用主链中具有不饱和键的羟基官能聚烯烃。同样在该公开中， 随后将聚氨酯预聚物中和，然后采用二胺扩链剂通过扩链转化成聚氨酯-脲聚合物。上述聚氨酯M体不含有羟基官能聚烯烃组分(ii)，该组分在2个羟基 之间的主链中具有一个或多个不饱和键。这些聚氨酯^t体或由其制备的 涂料组合物的普遍缺点在于干燥性能不是很好。US 2004/0260008 Al公开了一种使用官能化乳化促进化合物制造聚烯 烃水乳液的方法，和一种制造聚烯烃和聚氨酯杂混^t体的方法。得到的 化合物不含有不饱和脂肪酸酯化的多元醇组分(i)并兼有较差干燥性能、较 差粘附性和较差涂层机械性能如挠性。本专利技术的自氧化干燥聚氨酯水M体不同于上述现有技术文献，主要 因为它们在主链中具有来源于羟基官能聚烯烃(组分ii)的不饱和基团，和来 源于不饱和脂肪酸酯化的多元醇(组分i)的悬(pending)于主链的不饱和基 团。除此之外，在根据本专利技术的方法中可以一步直接形成聚氨酯聚合物， 不需要通过二胺扩链转化成聚氨酯脲化合物。由包含本专利技术分散体的涂料 组合物产生的涂料呈现优异的千膜层硬度、良好的干燥性能、改善的多孔 基底如木材渗入、和对无孔基底如金属的较好粘附。此外，改善了由本发 明的聚氨酯分散体制备的漆或涂料组合物的流动性和开放时间(open time)。现在将更详细地描述在制备自氧化干燥聚氨酯的方法中使用的组分和 根据本专利技术方法的工艺步骤。组分(i)是不饱和脂肪酸酯化的多元醇。在本专利技术的上下文中，术语"不 饱和脂肪酸酯化的多元醇"用来表示不饱和羧酸和多元醇的反应产物。不饱和脂肪酸酯化的多元醇可以是合适多元醇与不饱和脂肪酸酯化 (缩聚)反应的产物。优选用于酯化反应的多元醇不含任何羧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备自氧化干燥聚氨酯水分散体的方法，包括如下步骤：　（ａ）通过使如下组分反应形成自氧化干燥聚氨酯：　（ｉ）不饱和脂肪酸酯化的多元醇，　（ｉｉ）在２个羟基之间的主链中具有一个或多个不饱和键的羟基官能聚烯烃，　（ｉｉ ｉ）多羟基羧酸，　（ｉｖ）多异氰酸酯，和　（ｖ）任选地，不具有多不饱和度的二醇；　（ｂ）任选添加中和剂；和　（ｃ）将步骤（ａ）或（ｂ）的产物分散在水中从而形成水分散体。

【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：DEP梅斯塔赫，FCA巴克斯，
申请(专利权)人：树脂核动力工业有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]