[发明专利]用于生产含水1K-PUR涂料的水可稀释性或水溶性的封端型多异氰酸酯

说明书

本申请是申请日为2008年2月21日的中国专利申请号200780030698.X，标题为“用于生产具有快速物理初始干燥的含水1K-PUR涂料的水可稀释性或水溶性的封端型多异氰酸酯”的分案申请。

技术领域

本发明涉及新的水可稀释性或水溶性封端型多异氰酸酯，其容许制备可烘焙的单组分聚氨酯漆料，该漆料显示快速的物理初始干燥，其具有降低的热发黄特型且获得无浊度的涂层，以及制备它们的方法，和它们的用途。

背景技术

基材越来越多地采用含水粘合剂、更特别地具有封端异氰酸酯基团的聚氨酯(PUR)分散体来进行涂覆。含水PUR分散体的制备和涂覆及烘焙方法原则上是现有技术中已知的。

但是，其交联剂组分基本上由封端多异氰酸酯(BNCO交联剂，交联剂分散体)组成的含水单组分聚氨酯烘焙漆料显示在施加涂料之后缓慢的物理初始干燥。这点在将涂覆的对象运送到烘焙炉(其中发生化学交联)时产生问题。该对象可能，例如，粘住传送带或手套。由此在烘焙过程之前需要长的干燥时间段。

另外，具有封端异氰酸酯基团的单组分聚氨酯烘焙漆料显示在高烘焙温度下和/或长烘焙过程期间、或者在过烘焙时发黄的显著趋势。

与具有封端异氰酸酯基团的单组分聚氨酯烘焙漆料的处理相关的另一问题是，经常发生漆膜的浊度，出于获得透明涂覆体系的目的，其特别地阻止了透明基材(如玻璃)的涂覆。

EP-A 0802210描述了具有封端异氰酸酯基团的水可稀释性多异氰酸酯交联剂。为了防止热发黄的问题，提出了使用带有酰肼基团的化合物。依据EP-A 0807650，使用这种类型的多异氰酸酯交联剂涂覆玻璃获得了不发黄的透明膜，但是该体系的物理初始干燥行为非常缓慢且由此是不利的。

非水聚氨酯体系的领域中公知的是利用内酰胺将多异氰酸酯混合封端，且描述于例如DE-A 10156897、DE-A 4416750、EP-A 0403044、DE-A 3128743和US 5455374。但是，通过使用基于内酰胺的混合封端更特别地在含水PUR体系方面实现降低的发黄或者有利的初始干燥行为的构思仍不可行。

发明内容

由此，本发明的目的是提供水可稀释性或水溶性封端型多异氰酸酯，其是含水分散体的形式，在与多元醇组分混合之后，获得可烘焙的单组分聚氨酯漆料，该漆料具有施用之后快速的物理初始干燥且在烘焙时、甚至在过烘焙时具有低的热发黄性。另一目的是容许采用所获得的涂覆剂无浊度地涂覆基材。

现在令人吃惊地发现，具有由内酰胺和其它封端试剂组成的混合封端的亲水化多异氰酸酯满足这些要求。

本发明提供了用于制备具有混合封端的多异氰酸酯预聚物的含水分散体的方法，其中，由下列制备多异氰酸酯预聚物，

a)100当量的至少一种多异氰酸酯组分，

b)10～75当量的一种内酰胺或者多种内酰胺，作为针对异氰酸酯基团的封端剂，

c)2～50当量的不同于b)的针对异氰酸酯基团的其它封端剂，

d)0～15当量的至少一种含有异氰酸酯反应性基团的非离子亲水化试剂，

e)0.5～13当量的至少一种含有异氰酸酯反应性基团的(潜在的)阴离子亲水化试剂，

f)0～30当量的一种或多种无氨基的化合物，其分子量范围为62～250g/mol，含有2～4个OH基团或者至少一个OH基团和其它的对异氰酸酯呈反应性的基团，和

g)0～30当量的一种或多种脂(环)族化合物，其分子量范围为32～300g/mol，含有2～4个氨基或者至少一个氨基和其它的对异氰酸酯呈反应性的基团，

在组分a)～g)彼此之间的反应期间或之后，将该预聚物分散或溶解于水中，和

在分散或溶解步骤之前、期间或之后，采用碱使e)中使用的亲水化试剂的潜在的阴离子基团至少部分地去质子化。

组分b)～g)的当量用量数据与这些组分中存在的化合物的异氰酸酯反应性基团的各自数量相关，a)中使用的异氰酸酯组分具有100当量的可用于反应的游离(frei)NCO基团。

在一种用于制备具有混合封端的多异氰酸酯预聚物的含水分散体的优选实施方式中，使反应物a)～f)彼此反应并随后将产物分散或溶解于水中，在前述步骤之前、期间或之后进行采用碱使e)中使用的亲水化试剂的潜在阴离子基团至少部分去质子化。任选添加的组分g)优选地在已将预聚物分散于水中之后进行添加。