[发明专利]水分散性聚异氰酸酯

说明书

本发明涉及一种改进的水分散性聚异氰酸酯，其要更特别地用于双组分聚氨酯涂料或基于水分散体的粘合剂。

水分散性聚异氰酸酯已经公知很长时间，通常与多元醇水溶液一起在含水涂料体系中用作交联剂组分。大量的具有水分散作用的成分已经用于这些聚异氰酸酯。

DE 4113160A1描述了水分散性聚异氰酸酯，其不仅含有聚醚基团还含有羧酸盐基团。

但是，含有这些羧酸盐基团作为活性分散基团的聚异氰酸酯显示不足的储存稳定性和不足的分散性。

EP198343A2例如描述了含有碳二酰亚胺的聚异氰酸酯，它们经由磺酸盐基团和任选的聚醚基团而被赋予水分散性。公开了烷氧基化磺酸盐用做带磺酸盐基团的合成组分，以及必须特别制备的磺化二异氰酸酯。

此外，EP198343A2描述了根据CA928323A1的N-(ω-氨基烷基)-ω′-氨基烷基磺酸盐作为带有磺酸盐基团的合成组分。

EP 703255A1也描述了含有磺酸盐基团的水分散性聚异氰酸酯。公开了羟基烷基磺酸盐用于改进水分散性，但是没有公开聚醚。

WO 2004/101638(＝US2006/211815)公开了自乳化性聚氨酯分散体，其带有聚氧乙烯链并可以带有其它离子性的活性分散基团。

EP1287052B1公开了聚异氰酸酯，其中使用2-(环己基氨基)乙磺酸或3-(环己基氨基)丙磺酸赋予水分散性。其中，任选地存在聚醚基团作为合成组分。

这种水分散性聚异氰酸酯显示不令人满意的干燥时间。

EP 1704928A2描述了含水涂料组合物，其除了多异氰酸酯交联剂和粘合剂之外还含有在引入后具有水分散性作用的合成组分，并且其反应性基团可以选自伯氨基和仲氨基，其中具有分散作用的基团可以选自磺酸基团和膦酸基团。

给出的例子是大量的含有一个或多个异氰酸酯反应性基团的脂族和芳族磺酸和膦酸。

但是，所列出的化合物显示不足的分散性和干燥(参见对比例)。

本发明的目的是提供水分散性聚异氰酸酯，其不仅能十分容易地引入，而且具有优良的干燥性能。

此目的通过水分散性聚异氰酸酯(A)实现，其含有作为合成组分的以下物质：

(a)至少一种二异氰酸酯或多异氰酸酯，

(b)至少一种被取代的芳族磺酸，其带有仅仅一个伯氨基或仲氨基、优选伯氨基，并且在芳环上处于氨基邻位的位置是未取代的，

(c)至少一种单官能聚亚烷基二醇，

(d)任选地至少一种高分子量的二醇或多元醇，和

(e)任选地至少一种低分子量的二醇或多元醇。

本发明的聚异氰酸酯(A)不仅能非常容易地引入多元醇水溶液中，而且具有优良的干燥性能。此外，它们使得涂料具有优良的硬度，这例如由高光泽度反映出来。

合成组分(a)是至少一种、例如1-3种、优选1-2种、更优选仅仅一种二异氰酸酯或多异氰酸酯。

所用的单体异氰酸酯可以是芳族、脂族或脂环族的，优选是脂族或脂环族的，这在本文中简称为(环)脂族。脂族异氰酸酯是特别优选的。

芳族异氰酸酯是含有至少一个芳环体系的那些，换句话说不仅是纯芳族化合物而且是芳脂族化合物。

脂环族异氰酸酯是含有至少一个脂环族环体系的那些。

脂族异氰酸酯是仅仅含有直链或支链的那些，即无环化合物。

单体异氰酸酯优选是二异氰酸酯，其带有仅仅两个异氰酸酯基团。但是，它们可以原则上还是具有异氰酸酯基团的单异氰酸酯。

原则上，具有平均多于两个异氰酸酯基团的高级异氰酸酯也是可能的。合适的是例如三异氰酸酯，例如三异氰酸酯基壬烷、2，6-二异氰酸酯基-1-己酸2’-异氰酸酯基乙基酯，2，4，6-三异氰酸酯基甲苯、三苯基甲烷三异氰酸酯或2，4，4’-三异氰酸酯基二苯基醚，或二异氰酸酯、三异氰酸酯和高级多异氰酸酯的混合物，高级多异氰酸酯是例如通过相应苯胺/甲醛缩合物的光气化制备的，并代表亚甲基桥接的多苯基多异氰酸酯和相应的环氢化的异氰酸酯。

这些单体异氰酸酯不含任何异氰酸酯基团与它们本身的反应产物。