本发明专利技术揭示一种包含阴离子聚氨酯的水性分散体，所述阴离子聚氨酯通过预聚物Ａ）与增链剂Ｂ）反应制得，所述预聚物Ａ）由脂族或脂环族二异氰酸酯、聚１，４－丁二醇和一种或多种阴离子或潜在阴离子多元醇得到，所述增链剂Ｂ）是二胺磺酸盐；所述分散体的中值粒度超过６００纳米，提供高度不透明且柔软触感的膜，该膜可用于涂覆皮革、织物、纸、纸板、塑料、木材和金属。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阴离子聚氨酯水性 分散体本专利技术涉及水性阴离子聚氨酯分散体，以及它们作为成膜剂用于涂布刚性或挠性 物品以得到不透明、触感柔软的表面的用途。本专利技术的水性分散体可用于皮革修整，用于织物、纸、纸板、塑料、木材和金属的表 面处理。依据本专利技术的一个基本方面，描述了制备这种水性聚氨酯分散体的步骤。这些分散体完全不含溶剂，并且不含常用的不透明添加剂，例如二氧化硅、硅酸盐 或聚合物颗粒。
技术介绍
许多制造制品(例如由织造织物、皮革、纸、塑料、木材和金属制备的制造制品) 的表面需要进行处理，从而使该表面更均勻，或者保护表面避免随时间流逝或者接触大气 而遭到磨损，以及/或者改进某些美观性质，例如较高或较低的不透明性，柔软或坚硬的触 感，不同的色彩，等等。通常，这些效应可以通过施加含有一些特定添加剂的聚合物的分散体来实现，如 “鞣制-染色-修整(Tanning-dyeing-finishing) ”(第 4 版，拜尔公司(Bayer AG)第 175-185 页(1986))中所述。对于聚氨酯分散体，通过例如加入不透明颗粒可以实现更高的不透明性。这些不 透明颗粒可以是二氧化硅颗粒(例如专利US 6，284，836中所述)或聚合物颗粒(如US 6，649，487 中所述)。然而，加入非均相颗粒的缺点是使聚合物组合物变得不稳定，并且提高了膜的脆 性。而且，在应用中，可能发生非均相材料的分离，由此导致沿着经处理的材料表面的 光学效应不均勻。而且，如果没有仔细采取必需的安全措施，则为了提高最终制造制品中不透明度 而使用无定形或晶体二氧化硅的操作会危及操作者的健康。含硅颗粒极细，并且具有极高的挥发性，因此实际上它是国家医学研究机构一直 在研究的引起肺部疾病风险的项目。在文献中，已经报导了许多避免使用不透明颗粒的方法；例如，US2006/0111538 描述了基于自成网聚氨酯的组合物的使用，可以得到光泽度低于40的产品。市场越来越关注的另一表面性质是柔软的触感或天鹅绒质的效果。例如，EP1，489，120描述了一种可光固化的聚氨酯乳液，利用该乳液能制得稳定性 良好且触感柔软的膜。此外，WO 2006/072080描述了一种可用于在刚性表面上提供柔软且丝绸般感觉 (“抛光且磨光的触感(satinized and rubberish touch)”)的聚氨酯制剂。该制剂通过 清澈的聚氨酯分散体与成网剂(reticulating agent)反应制得，向该制剂中加入不透明剂 (SiO2)，以获得低光泽度的涂层(参见表1)。已经令人惊奇地发现，可以获得不含有机溶剂的阴离子聚氨酯水性分散体，该分 散体在无不透明添加剂的情况下能形成同时具有高不透明性和柔软触感的耐用的膜。由本专利技术分散体得到的涂层有极高的创造性，该稳定且均勻的(或容易再分散 的)分散体不会随时间推移产生永久沉淀物，因此能获得高度的不透明性。专利技术概述本专利技术的一个基本目的是一种水性分散体，该分散体含20-50重量％的阴离子聚 氨酯，该阴离子聚氨酯通过预聚物A)与增链剂B)反应制备，其中预聚物A)含5-25毫当量(meq)/100克干重的羧基，该预聚物A)由以下组分得 到I) 一种或多种脂族或脂环族二异氰酸酯；II)分子量在500-3000克/摩尔之间的聚1，4_ 丁二醇；III) 一种或多种阴离子或潜在阴离子多元醇，其具有两个或更多个对异氰酸酯基 具有活性的基团和至少一个羧基或羧酸酯基；IV)任选的一种或多种非离子多元醇，其具有两个活性羟基，分子量在80-2000之 间；V)任选的一种或多种非离子多元醇，其具有超过两个羟基，分子量在64-3000之 间，这些组分的比例为a)组分1)的异氰酸酯基NCO与组分II)、III)和IV)的活性 OH之和的比值为1. 2-2. 5 ；b)聚1，4_ 丁二醇的摩尔数是组分II)、IV)和V)的摩尔数之和 的至少70%，优选90%，更优选100%; c)组分I)、II)、III)、IV)和V)之和等于预聚物组 分的100% ；增链剂B)选自具有一个或多个磺酸基的二胺磺酸盐。本专利技术的水性分散体的中值粒度超过600纳米，优选超过1000纳米，并且能形成 高度不透明的膜。表述“高度不透明的膜”指根据标准方法ISO 2813测量的该膜在60°角度的光泽 度低于10。本专利技术的另一个目的是一种制备含20-50重量％阴离子聚氨酯的水性分散体的 方法，该水性分散体的中值粒度超过600纳米，优选超过1000纳米，能产生高度不透明的 膜，该方法包括以下步骤i)通过以下组分反应制备含5-25毫当量/100克干重的羧基的预聚物A)I) 一种或多种脂族或脂环族二异氰酸酯；II)分子量在500-3000克 /摩尔之间的聚1，4_ 丁二醇；III) 一种或多种阴离子或潜在阴离子多元醇，其具有两个或更多个对异氰酸酯基 具有活性的基团和至少一个羧基或羧酸酯基；IV)任选的一种或多种非离子多元醇，其具有两个活性羟基，分子量在80-2000之 间；V)任选的一种或多种非离子多元醇，其具有超过两个羟基，分子量在64-3000之 间，这些组分的比例为a)组分1)的异氰酸酯基NCO与组分II)、III)和IV)的活性OH之和的比值为1. 2-2. 5 ；b)聚1，4_ 丁二醇的摩尔数是组分II)、IV)和V)的摩尔数之和 的至少70%，优选90%，更优选100%; c)组分I)、II)、III)、IV)和V)之和等于预聚物组 分的100% ；ii)通过搅拌将预聚物分散在水中； iii)将选自具有一个或多个磺酸基的二胺磺酸盐的增链剂B)加入这样得到的分 散体中，使其反应，直到所有异氰酸酯基消失。依据另一方面，本专利技术涉及使用上述水性阴离子聚氨酯分散体在皮革、织造织物、 纸、纸板、塑料、木材或金属上涂布高度不透明的膜。US 6，077，897的实施例1描述了 一种生产水性聚氨酯分散体(WPU分散体)的 方法，该方法包括使88克聚1，4_ 丁二醇、32克IPDI ( 一种脂环族二异氰酸酯)、1. 2克 DMPA(潜在阴离子多元醇，其具有两个或更多个对异氰酸酯基具有活性的基团和一个羧 基)反应，然后向所得体系中加入二氨基磺酸锂，并滴加水。尽管US 6，077，897的实施例1描述的方法和分散体与本专利技术的方法和水性分散 体有相同特征，但是事实上在所述实施例1中并没有报导分散体中阴离子聚氨酯的含量， 也没有报导聚1，4- 丁二醇的分子量，预聚物中异氰酸酯基NCO与活性OH基的比值，以及二 氨基磺酸锂的量。因此，不能认为US 6, 077, 897的实施例1已经揭示了本专利技术的方法和水性分散体。而且，US 6，077，897的WPU分散体是用于制备WPU/PE0 (聚环氧乙烷)复合电解 质，而不是用作柔软触感的不透明涂层。专利技术详述可用于本专利技术的二异氰酸酯的例子是4，4’_ 二环己基_甲烷-二异氰酸酯，1-异 氰酸酯-3-异氰酸酯-甲基-3，5，5-三甲基环己烷(或异佛尔酮二异氰酸酯)，1，6-己二 异氰酸酯和它们的混合物。优选的二异氰酸酯是4，4’- 二环己基-甲烷-二异氰酸酯，1-异氰酸酯-3-异氰 酸酯-甲基-3，5，5-三甲基环己烷(或异佛尔酮二异氰酸酯)和1，6_己二异氰酸酯。分子量在500本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种水性分散体，所述分散体的中值粒度超过６００纳米，含２０－５０重量％的阴离子聚氨酯，所述阴离子聚氨酯通过阴离子预聚物Ａ）与增链剂Ｂ）反应制备，其中：阴离子预聚物Ａ）含５－２５毫当量／１００克干重的羧基，所述预聚物Ａ）由以下组分制备：Ｉ）一种或多种脂族或脂环族二异氰酸酯；ＩＩ）分子量在５００－３０００克／摩尔之间的聚１，４－丁二醇；ＩＩＩ）一种或多种阴离子或潜在阴离子多元醇，其具有两个或更多个对异氰酸酯基具有活性的基团和至少一个羧基或羧酸酯基；ＩＶ）任选的一种或多种非离子多元醇，其具有两个活性羟基，分子量在８０－２０００之间；Ｖ）任选的一种或多种非离子多元醇，其具有超过两个羟基，分子量在６４－３０００之间，这些组分的比例为：ａ）组分１）的异氰酸酯基ＮＣＯ与组分ＩＩ）、ＩＩＩ）和ＩＶ）的活性ＯＨ之和的比值为１．２－２．５；ｂ）聚１，４－丁二醇的摩尔数是组分ＩＩ）、ＩＶ）和Ｖ）的摩尔数之和的至少７０％；ｃ）组分Ｉ）、ＩＩ）、ＩＩＩ）、ＩＶ）和Ｖ）之和等于预聚物组分的１００％；增链剂Ｂ）选自具有一个或多个磺酸基的二胺磺酸盐。
【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·科斯塔，
申请(专利权)人：蓝宝迪有限公司，
类型：发明
国别省市：IT
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