[发明专利]包含具有一个或两个仲氨基的二羧酸盐的聚氨酯的水分散体

说明书

一种聚氨酯的水分散体，其中所述聚氨酯通过使二‑或多官能异氰酸酯、二醇、具有一个或两个仲氨基的二羧酸盐和任选的其他化合物反应而获得。

本发明涉及一种聚氨酯的水分散体，其中所述聚氨酯通过使二-或多官能异氰酸酯、二醇、具有一个或两个仲氨基的二羧酸盐和任选的其他化合物反应而获得。

聚氨酯水分散体通常使用称为“预聚物混合技术”的方法工业化生产。在该方法中，首先在有机溶剂中制备聚氨酯，随后将所得聚氨酯溶液分散在水中以获得聚氨酯水分散体。需要亲水性基团以使聚氨酯可分散在水中。一种可能性是添加乳化剂或保护性胶体。然而，该类乳化剂和保护性胶体可能对聚氨酯在技术应用中的性能具有负面影响。乳化剂和保护性胶体由于它们没有键合到聚氨酯上而倾向于迁移。

另一种可能性是通过共聚具有异氰酸酯基或与异氰酸酯具有反应性的官能团以及另外的亲水性基团的化合物，将亲水性基团引入到聚氨酯本身中。DE-A 2035732公开了具有氨基和磺酸基的化合物共聚以获得可分散于水中的聚氨酯。从DE-A 2034479已知由于包含具有一个羧基的化合物而可分散于水中的聚氨酯。该类化合物通过不饱和羧酸如丙烯酸与伯二胺反应而获得。不饱和基团加成到伯氨基上，这称为迈克尔加成反应。迈克尔加成反应的产物包括一个羧基、一个仲氨基和一个未反应的伯氨基。

本发明的目的是提供分散的聚氨酯颗粒具有高稳定性的聚氨酯分散体。该制备聚氨酯分散体的方法应易于进行并且应具有高效率。特别地，希望在聚合中使用较少的亲水性共聚单体。当使用较少的亲水性共聚单体时，可使用更多的有助于聚氨酯的机械性能的共聚单体。

因此，已发现了上述聚氨酯分散体和制备该聚氨酯分散体的方法。具有至少一个仲氨基的二羧酸盐

所述聚氨酯通过使二-或多官能异氰酸酯、二醇、具有一个或两个仲氨基的二羧酸盐和任选的其他化合物反应而获得。

所述二羧酸盐包含一个或两个仲氨基。优选地，二羧酸包含两个仲氨基。

优选地，所述二羧酸盐为式I的化合物：

其中R表示键或具有1-20个碳原子的烃基，K⁺表示无机或有机阳离子。

优选地，R表示具有2-16个，特别是2-10个碳原子的烃基。

优选地，R为非芳族烃基。

更优选地，R表示包含脂环族环体系的脂族烃基。

优选地，K⁺表示金属阳离子或季铵阳离子。季铵阳离子优选通过叔氨基化合物与二羧酸盐的相应二羧酸反应形成。叔氨基化合物优选为被三个有机基团取代的氨基化合物，所述有机基团选自烷基或羟烷基，特别是C₁-C₈烷基或C₁-C₈羟烷基。

更优选地，K⁺为碱金属的阳离子，特别为钠或钾的阳离子。

在本发明最优选的实施方案中，所述二羧酸盐为式II的化合物：

具有一个或两个仲氨基的二羧酸盐可例如通过如下物质的反应合成：

X)具有双键和羧基或可转变为羧基的基团的化合物，

Y)包含两个伯氨基的化合物。

优选地，X)是具有双键和可转变为羧基的基团的化合物。可转变为羧基的基团优选为腈基。

所得化合物包括X):Y)摩尔比为2:1的X)和Y)。在合成中，X)或Y)可过量使用。优选地，Y)过量使用。产物为迈克尔加合物。

在优选的实施方案中，化合物X)为丙烯腈，通过X)和Y)反应形成的加合物为式III的化合物：