可水乳化的聚氨酯-聚丙烯酸酯杂化体系的生产方法技术

本发明专利技术涉及用于生产无共溶剂、水性、阴离子聚氨酯-丙烯酸酯分散体的方法并涉及它们在涂覆组合物中的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及用于生产无共溶剂、水性、阴离子聚氨酯-丙烯酸酯分散体的方法并涉及它们在涂覆组合物中的用途。用于生产可水分散的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的方法已知于文献且主要基于从合适的预聚物开始在丙烯酸酯和苯乙烯单体存在下，在第二步中，使这些单体进行自由基聚合而生成聚氨酯。合适的方法描述于EP-B 0309115。此方法的显著缺点是预聚物在丙烯酸酯和苯乙烯单体存在下的稳定性。因此第二步的自由基聚合应在生成预聚物之后尽可能快地发生。缺乏稳定性的问题已通过引入聚氨酯-聚丙烯酸酯杂化体系成功地减少。这些杂化体系的特征在于聚氨酯预聚物已具有含有丙烯酸酯基团的端基。在第二步中使这种预聚物与丙烯酸酯和苯乙烯单体反应以形成聚氨酯-聚丙烯酸酯杂化体系。此方法尤其描述于EP-B 0183119和EP-A 0098752。但是，这些体系的缺点是形成的聚氨酯-聚丙烯酸酯杂化体系可能可过滤性不足，特别是若所述聚氨酯基于聚醚二醇作为二醇组分时。因此本专利技术的目的是提供用于生成基于聚醚的聚氨酯-聚丙烯酸酯的方法，生成的聚氨酯-聚丙烯酸酯可没有问题且具有良好的可过滤性。意外地，现已发现，上述目的通过本专利技术的主题实现。因此本专利技术提供用于生产含有聚氨酯-聚丙烯酸酯的水性分散体的方法，其中在第一步中使由ai)至aviii)组成的NCO预聚物与b)至e)反应形成聚氨酯， ai) 20-60重量％的至少一种二异氰酸酯， aii) 20-80重量％的至少一种聚醚二醇，其数均分子量为600-1600 g/mol,aiii) 0-30 g重量％的至少一种聚合物二醇，所述聚合物二醇选自聚酯多元醇和聚碳酸酯二醇，各自的数均分子量为500-3000 g/mol, aiv) 2-12重量％的至少一种2，2- 二(羟甲基)烷烃一元羧酸， av) 0. 1-15重量％的至少一种羟基-官能的、乙烯式不饱和单体， avi) 0-15重量％的至少一种短链二醇，其数均分子量为62-400 g/mol, avii) 0-10重量％的至少一种三或多官能醇，其数均分子量为62-400 g/mol和 aviii) 0-10重量％的至少一种单官能醇，其数均分子量为32-3500 g/mol, b)0-15重量％的至少一种二胺，其数均分子量为60-300 g/mol, c)0-10重量％的至少一种单官能胺，其数均分子量为32-350 g/mol, d)0-10重量％的至少一种三或多官能胺，其数均分子量为60-300 g/mol和 e)0. 1-10重量%的至少一种中和剂 上述百分率a)至e)合计达100%， 且在第二步中，加入乙烯式不饱和单体f)，单体a)至e)的总质量比单体f)的质量的质量比率在40:60和90:10之间的范围内。单体a)至e)的总质量比单体f)的质量的质量比率优选在45:55和85:15之间的范围内。在所述预聚物步骤a)中，确定NCO含量优选为计算的NCO含量的65_85 %，特别优选为 70 %-80 %。所述预聚物的酸值优选在5-40 mg KOH/g的范围内，特别优选在15-35 mg KOH/g的范围内。根据本专利技术生成的聚氨酯分散体的共溶剂少。根据本专利技术生成的聚氨酯分散体含有优选0. 0-0. 9重量％，特别优选0. 0-0. 5重量％，最特别优选0. 0-0. 4重量％的共溶剂，基于聚氨酯分散体的总量。根据本专利技术生成的涂覆组合物的共溶剂少。根据本专利技术生成的涂覆组合物含有优选0. 0-0. 9重量％，特别优选0. 0-0. 5重量％，最特别优选0. 0-0. 4重量％的共溶剂，基于涂覆组合物的总量。 本专利技术涵义内的共溶剂为极性有机溶剂。共溶剂优选为汉森参数在7. 2-16. 0 (cal/cm3)a5范围内的有机溶剂，如公布于“Polymer Handbooks”,Eds. Brandrup,J. ; Immergut, E. H. ; GruIke, E. A.,第 4 版，John Wiley,纽约，1999, VII/675-711 页。本专利技术涵义内优选的共溶剂为选自以下的极性有机溶剂丙酮、甲基乙基酮、丁基二甘醇、二甲亚砜、N-乙基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、丁二醇和二丙二醇二甲基醚。适合作为组分ai)的140-400分子量范围的二异氰酸酯具有脂肪族、脂环族、芳香脂肪族和/或芳香族键合的异氰酸酯基，比如例如1，4- 二异氰酸根合丁烷、1，6- 二异氰酸根合己烷(HDI)、2_甲基-1，5- 二异氰酸根合戊烷、1，5- 二异氰酸根合_2，2- 二甲基戊烷、2，2，4-和2，4，4-三甲基-1，6- 二异氰酸根合己烷、1，10- 二异氰酸根合癸烷、1，3_和1，4-二异氰酸根合环己烷、1，3-和1，4_ 二(异氰酸根合甲基)环己烷、I-异氰酸根合-3，3，5-三甲基-5-异氰酸根合甲基环已烷(异氟尔酮二异氰酸酯，iroi)、4，4’ - 二异氰酸根合二环己基甲烷、I-异氰酸根合-I-甲基-4(3)-异氰酸根合甲基环己烷、二(异氰酸根合甲基)降冰片烷、1，3-和1，4- 二(2-异氰酸根合丙-2-基)苯(TMXDI)、2，4-和2，6- 二异氰酸根合甲苯(TDI)、2，4’ -和4，4’ - 二异氰酸根合二苯基甲烷、1，5- 二异氰酸根合萘或这些二异氰酸酯的任何混合物。优选作为组分ai)的是分子量在140-400范围内，具有芳香族键合的异氰酸酯基的二异氰酸酯。组分a) i)优选用量为20-60重量％，特别优选量为30_55重量％，基于所有组分a)、b)、c)、d)和 e)的总量。也适合作为二异氰酸酯ai)的是具有以下结构的任何聚异氰酸酯脲二酮、异氰脲酸酯、聚氨酯、脲基甲酸酯、缩二脲、亚氨基噁二嗪二酮和/或噁二嗪三酮，所述聚异氰酸酯通过包括至少两个二异氰酸酯的简单脂肪族、脂环族、芳香脂肪族和/或芳香族二异氰酸酯改性而生成，如例如J. Prakt. Chem. 336 (1994)，185-200页中所述。适合作为组分aii)的聚醚二醇可通过本身已知的的方法，通过合适的起始分子的烧氧基化获得(例如在 Ullmanns Enzyklopadie der technischen Chemie,第 4 版,19卷，Verlag Chemie, Weinheim 31-38 页)。聚醚二醇的生成一般通过起始分子在催化剂存在下的烷氧基化而发生，所述催化剂例如为碱金属或碱土金属氢氧化物、氧化物、碳酸盐或碳酸氢盐。聚醚二醇的生成也可借助于多金属氰化物(也常称为DMC催化剂)进行，所述多金属氰化物长时间已知且广泛地描述于文献中，例如US 3，278，457和US 5，783，513。合适的起始分子为例如饱和一元醇，比如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲-丁醇、异构的戊醇、己醇、辛醇和壬醇、正癸醇，正十二醇、正十四醇、正十六醇、正十八醇、环己醇、异构的甲基环己醇或羟甲基环己烷、3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷或四氢糠醇、二乙二醇单烷基醚(比如例如二乙醇单丁醚)、不饱和醇(比如烯丙基醇、1，I-二甲基烯丙基醇或油醇)、芳香醇(比如苯酚、异构的甲酚或甲氧基苯酚)、芳香脂肪族醇(比如苯甲醇、茴香醇或肉桂醇)、仲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：R格茨曼，H佩尔林斯，
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：