[发明专利]含酰基脲基的聚异氰酸酯混合物

说明书

本发明涉及水分散性的含有酰基脲基的聚异氰酸酯混合物，它们的制备方法，和使用它们作为原料组分制备聚氨酯塑料，具体地讲作为具有异氰酸酯反应基团的水溶性或水分散性粘结剂或粘结剂组分的交联剂。

近年来水分散性聚异氰酸酯在各种领域的使用中具有重要性并在今天用作水稀释性双组分聚氨酯(2K PU)涂料组合物的交联组分发挥了特别的作用。它们与水性多元醇分散体结合可以配制出无溶剂涂料体系，所述涂料体系在室温下经过固化得到高质量的涂层，在耐溶剂和化学品或忍受机械应力的能力方面与常规的涂料相同。这在例如EP-A358 979、EP-A469 389、EP-A469 210、EP-A542 105、EP-A543 228、EP-A562 282、EP-A562 436、EP-A583 728、DE-A4129 951、DE-A42 26 242、DE-A42 26 243或DE-A42 26 270中进行了描述。

水分散性聚异氰酸酯制剂作为水性分散体粘合剂的添加剂也是重要的。例如在EP-A61 628和EP-A206 059中解释在它们的辅助下不同物质间的键的热稳定性和耐水性可极大地得到改进。

还使用水分散性聚异氰酸酯作为交联组分在织物整理剂(EP-A560 161或WO95/30045)、不含甲醛的织物印刷油墨(EP-A571 867或DE-A195 33 218)的水性分散体中使用和在纸的湿强度处理中作为辅助物质使用(EP-A564 912、EP-A582 166、EP-A707 113、WO96/20309和WO97/04169)。

人们还发现采用聚醚作亲水性改性的非离子聚异氰酸酯在所有这些使用领域中都适用。在大量的公布中描述了这种水分散性聚异氰酸酯的制备。

例如根据DE-A24 15 435，有机聚氨酯(特别是芳族聚氨酯)、聚异氰酸酯和含有至少5个环氧乙烷单元的聚乙二醇单烷基醚都为表面活性物质。在GB-A1 444 933和DE-A29 08 844中描述了它们在制备稳定的芳族聚异氰酸酯水性乳液中的使用。

由EP-A61 628和EP-A 95 594还可知通过与烯化氧聚醚反应亲水改性的芳族聚异氰酸酯。这些产物都具体在粘合剂领域中以水性乳液的形式使用。

在EP-A206 509中描述(环)脂族聚异氰酸酯的水分散性制剂，具体为聚异氰酸酯与含有至少一条具有至少10个环氧乙烷单元的聚醚链的单-或多官能的聚环氧烷醇类，该制剂用作水性粘合剂的乳化剂和添加剂。

在EP-A 516 277中描述通过与单官能聚环氧烷聚醚反应对含有三个异氰酸酯基的特殊的聚异氰酸酯进行亲水改性以及这些产物作为交联组分在水性涂料组合物中的使用。

在EP-B540 985和US-A5 200 489中描述通过脂族和/或环脂族漆用聚异氰酸酯与具有统计平均少于10个环氧乙烷单元的短链聚环氧乙烷聚醚醇的氨酯化得到的聚异氰酸酯混合物适合在高质量耐光漆中应用。

在EP-A645 410和EP-A680 983中描述用作水性木器和家具漆的交联剂基于2,4(6)-甲苯二异氰酸酯(TDI)或TDI与1,6-己二异氰酸酯(HDI)的混合物的水分散性聚异氰酸酯还含有聚异氰酸酯的聚氨酯和作为亲水成分的单官能聚环氧乙烷聚醚醇。

除了这些纯非离子性的亲水改性的含聚醚-聚氨酯的聚异氰酸酯，还描述了聚醚改性的水分散性聚异氰酸酯，其另外还含有离子基团，如磺酸酯基(参阅如EP703 255)或氨基或铵基(参阅如EP-A582166和EP-A707 113)以改进所述乳化能力或以达到特殊的效果。通常这些离子/非离子性改性聚异氰酸酯较不适合于涂料应用。优选将它们应用在对环境友好的织物整理剂或用作纸的湿强度剂。

尽管它们的各种各样的应用受到市场上广泛的接受，然而先有技术中采用聚醚-聚氨酯改性的水分散性聚异氰酸酯具有许多主要的缺点。

一些水分散性聚异氰酸酯具有非常高的粘度，这在分散操作中，特别是在那些使用更高分子量聚醚醇制备的聚异氰酸酯的分散操作中必须克服。在具有大约700或更高的数均分子量的纯聚环氧乙烷聚醚的情况下，必须施加大量的剪切力(如高速搅拌)以生产均匀水性分散体。另外，这些产物，具体地讲具有高乳化剂含量(为了获得特别细碎的对于沉降稳定的分散体所必需)的产物经常容易结晶。