含水的封端聚氨酯-脲分散体制造技术

本发明专利技术涉及一种含水的封端聚氨酯-脲分散体，其可由至少一种多异氰酸酯、一种用于异氰酸酯基团的封端剂、一种具有至少一个羧基和/或羧酸盐基团的多胺及水的反应获得。本发明专利技术另外提供一种包含该含水的封端聚氨酯-脲分散体的涂覆组合物、该含水的封端聚氨酯-脲分散体或该涂覆组合物用于制备涂层的用途、使用该含水的封端聚氨酯-脲分散体或该涂覆组合物可获得的涂层，及还涉及一种制备该含水的封端聚氨酯-脲分散体的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种含水的封端聚氨酯-脲分散体，其可由至少一种多异氰酸酯、一种用于异氰酸酯基团的封端剂、一种具有至少一个羧基和/或羧酸盐基团的多胺及水的反应获得。本专利技术另外提供一种包含该含水的封端聚氨酯-脲分散体的涂覆组合物、该含水的封端聚氨酯-脲分散体或该涂覆组合物用于制备涂层的用途、使用该含水的封端聚氨酯-脲分散体或该涂覆组合物可获得的涂层，及还涉及一种制备该含水的封端聚氨酯-脲分散体的方法。【专利说明】含水的封端聚氨酯-脲分散体 本专利技术涉及一种含水的封端聚氨酯-脲分散体、包含该含水的封端聚氨酯-脲分 散体的涂覆组合物、将该含水的封端聚氨酯-脲分散体或该涂覆组合物用于制备涂层的用 途、使用该含水的封端聚氨酯-脲分散体或该涂覆组合物获得的涂层，及涉及制备该含水 的封端聚氨酯-脲分散体的方法。 现有技术中已知含水的封端聚氨酯-脲分散体可由多元醇、多异氰酸酯、亲水 化试剂、用于异氰酸酯基团的封端剂、扩链剂及水的反应获得。该类体系公开于例如 DE19914885A1及W097/12924。这些体系的用途主要是制备涂层。然而，已知涂层经常缺乏 所希望的对碱液的稳定性。 合适的封端剂基本上包括各种异氰酸酯反应性的化合物，诸如ε -己内酰胺、丁 酮肟、三唑或丙二酸酯，其在不同的温度下进行解封端。在许多涂覆方法中，低操作温度在 使能量成本最小化中起到重要作用。因此，需要具有相对低的解封端温度的产物。而且，为 了工作场所的卫生安全，同样优选可接受的低毒性的封端剂。 因此，本专利技术的目的是提供一种含水的封端聚氨酯-脲分散体，其可用以制备特 别是耐碱液的涂层，且其同时在相对低的温度下进行解封端。解封端优选在低于130°c下发 生。 根据本专利技术，由一种含水的封端聚氨酯-脲分散体达成该目的，该分散体可至少 由 a)多异氰酸酯， b)用于异氰酸酯基团的封端剂， c)具有至少一个羧基和/或羧酸盐基团的多胺， d) 7jC，的反应获得，其中该封端剂b)包含或由3, 5-二甲基吡唑组成。 本专利技术的多异氰酸酯为具有NCO基团的化合物。 该多异氰酸酯a)的数均分子量为140至1500g/mol，优选为168至700g/mol。 根据本专利技术的一个优选的【具体实施方式】，该多异氰酸酯a)的异氰酸酯官能度为 彡2及< 6,优选为彡3及< 5,更优选为彡3及< 4。 该多异氰酸酯a)的NCO基团含量为15至30,优选为18至25,更优选为20至24 重量％，基于多异氰酸酯的数均摩尔量。 合适的多异氰酸酯为例如六亚甲基二异氰酸酯（HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯 (IPDI)、4,4' -二异氰酸根合二环己基甲烷（H12MDI)、丁烷1，4-二异氰酸酯、六氢二异氰酸 根合甲苯、1，3-二羟甲基环己烷、六氢二异氰酸根合二甲苯、壬烷三异氰酸酯。特别优选使 用异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和/或4,4' -二异氰酸根合二环己基甲烷。 虽然不是较优选的，但同样合适的有芳族异氰酸酯，诸如2,4-或2,6-二异氰酸根 合甲苯（TDI)、亚二甲苯基二异氰酸酯及4,4' -二异氰酸根合二苯基甲烷。 同样可使用基于上述异氰酸酯的多异氰酸酯，其含脲二酮、缩二脲、脲基甲酸酯、 异氰脲酸酯、亚氨基噁二嗪二酮或氨基甲酸酯结构单元。 该多异氰酸酯a)优选包括脂族多异氰酸酯，优选六亚甲基二异氰酸酯，更优选为 六亚甲基二异氰酸酯的三聚体。 本专利技术的封端剂是指可以与异氰酸酯基团反应并且在确定的条件下从该基团中 再被分裂的化合物。 该封端剂b)优选以> 70摩尔％的比例使用，更优选为彡75摩尔％，基于该组分 a)的异氰酸酯基团。 有利的还是，在含水的封端聚氨酯-脲分散体中封端与未封端异氰酸酯基团的比 例为2.2 : 1至6.5 : 1，优选为2.5 : 1至6 : 1，更优选为3.0 : 1至5.5 : 1。 就本专利技术而言，多胺是指具有胺基团的化合物。 该多胺优选的分子量为50至400g/mol，更优选为100至200g/mol。 该多胺c)优选的伯和/或仲胺基团的官能度为彡2及< 6,更优选为彡2及< 5， 最优选为彡2及< 3。 根据本专利技术的另一个【具体实施方式】，该多胺c)的羧基和/或羧酸盐的官能度为 彡1及< 3,优选为彡1及< 2,更优选为1。 若该羧酸盐基团为碱金属羧酸盐基团，优选为羧酸钠基团时，也可获得特别好的 结果。 多胺c)的实例为哌嗪-2-甲酸，N-(2_氨基乙基）-β-丙氨酸、N-(氨基乙酰 基）-天冬氨酸盐、色氨酸、谷氨酰胺、赖氨酸及组氨酸。 本专利技术的一个优选【具体实施方式】，当制备该含水的封端聚氨酯-脲分散体时，只 使用带有羧基和/或羧酸盐基团的多胺。 本专利技术的另一个优选【具体实施方式】，当制备该含水的封端聚氨酯-脲分散体时， 只使用分子量< 1000g/m〇l，优选为彡750g/mol，更优选为彡500g/mol的多胺。 也有利的是该含水的封端聚氨酯-脲分散体仅仅是阴离子亲水化的。这意味着该 聚氨酯-脲分散体不是经阳离子和/或非离子亲水化，即不具有任何此类基团。 此外，当制备本专利技术的含水的封端聚氨酯-脲分散体时，也还可以与下述组分一 起反应：官能度为彡2及< 6且数均分子量为500至6000g/mol的多元醇，这包括常用的 聚醚_、聚酯-及聚碳酸酯多元醇及其混合物。官能度为> 2及< 6且数均分子量< 300g/ mol的多元醇，诸如1，4-丁二醇、1，6-己二醇、环己烷二甲醇、三羟甲基丙烷等。不具有羧 基官能团及官能度为彡2及彡6且摩尔质量< 250g/mol的多元胺和/或多酰肼和/或肼， 诸如乙二胺、1，6-二氨基己烷、异佛尔酮二胺、肼水合物、己二酸二酰肼等。 本专利技术另提供一种涂覆组合物，其包含至少一种本专利技术的含水的封端聚氨酯-脲 分散体及非反应性聚氨酯分散体e)和/或异氰酸酯反应性的化合物f)。 非反应性聚氨酯分散体e)在本专利技术中是指聚氨酯或聚氨酯脲，其优选分散在水 中及只具有与异氰酸酯基团反应惰性的基团。该与异氰酸酯基团反应惰性的基团优选为氨 基甲酸酯和/或脲和/或羧酸盐和/或磺酸盐基团。由于伴随着生产操作，此种分散体可 能具有少量胺端基。 非反应性聚氨酯分散体e)的实例为下述产品，其购自Bayer MaterialScience AG :Impranil、Baybond 及 Bayhydrol UH 系列产品，诸如 Impranil DLS、Impranil DLN、 Impranil DLC/F、Baybond PU 406、Baybond PU 330、Bayhydrol UH 340/1 等。 用于本专利技术目的的异氰酸酯反应性的化合物f)为具有异氰酸酯反应性的基团的 化合物。 该异氰酸酯反应性的化合物f)的异氰酸酯反应性的基团的官能度为> 2及< 6， 优选为彡3及< 5,更优选为彡3及< 4。 该异氰酸酯反应性的基团优选选自OH、SH、NH、NH2、H2N-ML 对本专利技术涂覆组合物的扩展实施方式，该异氰酸酯反应性的化合物f)包含多元 醇，更特别的是聚丙烯酸酯多元醇。 多兀醇的实例为下述产品，其购自Ba本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含水的封端聚氨酯‑脲分散体，其可由至少如下组分的反应获得：a)一种多异氰酸酯，b)一种用于异氰酸酯基团的封端剂，c)一种具有至少一个羧基和/或羧酸盐基团的多胺，d)水，其中所述封端剂b)包含或由3，5‑二甲基吡唑组成。

【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：HG·格拉布洛维茨，T·费勒，T·米夏利斯，T·黑贝施特赖特，I·吉佩里希，
申请(专利权)人：拜耳材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE