用于交联的聚氨酯的具有环状碳酸酯基团的有机树脂和水分散体的利记博彩app
【专利说明】用于交联的聚氨醒的具有环状碳酸醒基团的有机树脂和水 分散体
[0001] 本发明设及携带环状碳酸醋基团和駿基基团的特定树脂（特别地丙締酸类、己締 基或丙締酸类-己締基树脂）、包含它的水（性）分散体（含水分散体）、用于制备该种水 分散体的方法和用于在不使用任何异氯酸醋的情况下制备交联的聚氨醋的包含所述树脂 或水分散体的水性（含水）可交联组合物（特别是涂料），该种树脂能够形成不含表面活性 剂的水分散体。
[0002] 更具体地，本发明设及从如下的两组分反应物体系开始获得交联的聚氨醋（PU): 一种为分散在水性介质中的本发明的具有环状碳酸醋官能团的树脂，另一种为选自携带伯 胺和/或仲胺基团的多胺的交联剂，该不需要为了W惯常的方式获得聚氨醋而通常与多元 醇联合的异氯酸醋。
[0003] 已经公知，通过与多异氯酸醋的反应从多元醇树脂开始，由在有机溶剂介质中或 在水性介质中分散的两组分体系获得交联的聚氨醋。更具体地，已知丙締酸类多元醇由于 它们较好的性能（特别是在老化方面）而被用于涂料应用。该样的多元醇是包括如下的 丙締酸类单体的共混物的共聚物；（甲基）丙締酸哲烷基醋，如（甲基）丙締酸哲己基醋 (肥(M)A)、或（甲基）丙締酸哲丙基醋或（甲基）丙締酸哲了基醋。
[0004] 该样的现有技术体系的主要缺点与如下事实有关：对于该样的基于丙締酸-多元 醇树脂的交联的两组分聚氨醋体系，异氯酸醋（多异氯酸醋）作为交联剂是不可缺少的。事 实上，该样的使用通常引起关于对人类健康和对环境的毒性、安全性和有害性的问题；该些 问题在它们的处理方面（甚至在水性介质中）施加严格的限制，并且因此处理变得更加复 杂和昂贵。由于它们的毒性和它们从对环境也有毒和有害的起始材料（如具有盐酸的排放 的光气，其也是对环境有害的）的制备，基于异氯酸醋的使用的该类化学需要用如下的解 决方案替代；其是更为环境友好和人类友好的，且其注重环境和人类的健康，如使用容许该 样的新起始材料的可持续发展。
[0005] 此外，除健康和环境问题之外，使用可交联的多元醇-异氯酸醋体系对施用的条 件是极为敏感的，即，不论使用溶剂还是水性介质（甚至更高的异氯酸醋消耗），其中一些 异氯酸醋官能团被溶剂介质中的残留水或被水性介质中的水消耗，具有难W控制的化学计 量，结果是为了最终性能的重复性，导致与必要的化学计量相比异氯酸醋的过度消耗。在体 系中的异氯酸醋被环境湿气或被水性介质中的水W副反应（脱駿和转化成聚脈的多胺的 形成）消耗可影响涂层的结构和最终性能。特别地，通过与水的反应的C〇2的释放导致在 最终涂层中形成0)2的气泡（缺陷），特别是在厚涂层的情况中。该是对常规的多元醇-异 氯酸醋体系在如下方面的主要限制：对于常规的PU涂层，没有所述缺陷（C〇2气泡）的可能 最大干厚度。将该种没有所述缺陷的最大干厚度性能称为"针孔限制（pinholelimit)"， 其由实验部分中定义的针孔限制试验测量。在基于常规PU(基于异氯酸醋的）的涂层体系 中，该种最大厚度为最多70ym。在本发明的涂层中，不存在该些缺陷，因此没有限制。在该 些涂料中的异氯酸醋的其它缺点是它们对成本价格的高度影响，该特别地被通过与水的副 反应引起的异氯酸醋的过度消耗增强。本领域中已知不使用多异氯酸醋的新型两组分体系 (称为NIPU;非异氯酸醋PU)用于替代基于多元醇-多异氯酸醋的PU体系。它们是基于携 带环状碳酸醋基团的树脂，其可通过多胺交联。
[0006] 更具体地，BE1009543描述基于通过溶液聚合获得的碳酸醋官能化的丙締酸类树 脂的体系，所述树脂在基于溶剂的介质中使用用于透明涂层应用的伯多胺交联。
[0007]US2012/0251730描述两组分的基于溶剂的组合物，其能够在不使用多异氯酸醋或 不使用=聚氯胺-甲醒树脂作为交联剂的情况下干燥。它由通过自由基聚合获得且含有 至少一个环状碳酸醋基团的共聚物，含有至少两个伯胺和仲胺基团的多胺，任选地至少一 种溶剂、颜料和添加剂组成。实例显示具有感兴趣的硬度的膜，但未显示具有低V0C水平 (V0C;挥发性有机化合物）的组合物的制造。
[0008] W0 2011/035982描述基于可分散于水中的丙締酸类树脂的体系，所述丙締酸类树 脂具有用于W多胺交联的碳酸醋官能度，合成在溶剂介质中进行。使用可聚合的表面活性 剂仅获得在水中的分散性。
[0009]US2012/316286描述类似的可水分散化y化odispersible)粘合剂，所述粘合剂基 于由环状碳酸醋官能化的单体、单体型乳化剂和另外的共聚单体获得的己締基共聚物，其 可用于获得水分散体。
[0010] 尽管如在从现有技术引用的文献中所述的体系可主要地用于在不使用多异氯酸 醋的情况下获得聚氨醋（PU)，但是除W上引用的那些之外，若干另外的问题必须要克服。特 别地，在溶剂介质中，对于相同量（按重量计）的携带相应官能团的单体，携带环状碳酸醋 官能团的丙締酸类树脂具有比等价哲基化树脂高得多的粘度，该意味着对于相同的摩尔量 (或相同的指标，W当量mgKOH/g表示）粘度显著较高。该具有限制可交联组合物中的干 提取物（化yextract)含量（或固体提取物）的结果，该是为了能够保持粘度恒定且适当， 其对于在溶剂介质中的涂料的应用而言是重要的参数。在基于溶剂的介质中，引入碳酸醋 官能团增加粘度，该使得难W形成具有高的干提取物W及因此的低V0C水平的树脂。水分 散体形式的乳化是对该个问题的解决方案。
[0011] 在关于降低V0C的法规变得更严格时，对该个问题的令人满意的解决方案在本领 域中是未知的。因此，需要具有碳酸醋官能团的新型树脂，特别是丙締酸类树脂，其能够形 成稳定的水分散体且可用于配制具有低V0C水平的水性涂料和特别是漆、清漆、墨、胶粘 剂、胶水、密封剂，W及由此获得的水分散体，所述水分散体适合于在水性介质中的涂料中 的应用。
[0012] 因此，问题首先由如下组成；发现该样的树脂，其被特定选择W不需使用异氯酸 醋，携带环状碳酸醋基团，具有在有机溶剂介质中的高的固含量，其能够形成用于特定两组 分体系中的稳定水分散体，其可在使用多胺作为交联剂的情况下在从环境温度（20-25C) 至150°C的相对低的温度下交联且具有低V0C水平和30% -60%的干提取物（固含量）且 不影响作为在水性介质中的可交联涂料的应用。该种特定设想的体系必须是新型两组分 聚氨醋体系，其可在不使用任何异氯酸醋的情况下交联，且出于该原因和由于需要降低V0C 水平，它必须是环境友好的和健康友好的，且特别地它必须不对水敏感；由此获得的聚氨醋 涂料的性能必须不被该种新型体系显著影响或必须具有与现有技术的相当的多元醇-多 异氯酸醋体系的那些类似（如果不相同的话）的性能。
[0013] 更特别地，通过所述树脂的单体组成和特定结构的具体选择，与标准的现有技术 多元醇树脂相比，使用本发明可得到对于获得的树脂在有机介质中的溶液中的高固含量和 形成稳定水分散体的良好能力，所述水分散体可用于可交联的两组分水性体系。
[0014] 因此，本发明的可交联体系设想低的V0C水平和高的干提取物（或固含量），而不 影响涂料施用条件（尽管具有高的固含量，但粘度不受影响）。
[0015] 可列举与本发明的新型体系相关的一些主要优点如下：
[0016] -在不使用异氯酸醋的情况下获得具有该类涂层所固有的性质的PU涂层，特别是 获得如下的厚涂层，其不具有与该种使用相关的缺陷，且具有改进的卫生和安全条件并尊 重环境，且至少对于所述涂层的基本性能不具有（显著）影响或保持与相当的现有技术的 多元醇-多异氯酸醋体系的那些类似（如不相同的话）的性能，
[0017] -在相对低的温度（特别是在环境温度至150°c的范围内）下交联，可能借助于合 适的催化剂，
[0018] -配制具有高的干提取物（固含量）的涂料，特别是漆、清漆、墨、胶粘剂、胶水、密 封剂，其遵照关于V0C的生效法规中的趋势，
[0019] -将第二反应性交联剂与在多胺的胺官能团和本发明的所述树脂携带的碳酸醋环 (通过打开）之间的交联反应期间在0-位中产生的哲基官能团缔合的可能性，W及用混 合（混杂）体系提高交联密度的可能性，例如通过与另外的酢或嵌段硅烷或=聚氯胺或其 它交联剂的反应，
[0020] -使用生物资源来源的多胺（如基于可再生来源的脂肪胺的二聚体二胺）作为交 联剂的可能性，和因此的增加在配制物中的可再生碳的程度（量）的可能性，具有改进产品 的寿命周期的可能性，
[0021] -使用与多胺交联剂反应的稀释剂作为在树脂分散期间用于树脂的稀释剂的可能 性，所述稀释剂因而可用于W多官能的反应性稀释剂调节树脂的稀释、较高的最终固含量 (非常低的V0C水平）和较大的交联密度，具有通过该些反应性稀释剂提供另外的特定性质 的可能性，
[0022] -与多元醇-异氯酸醋体系相比降低配制物的总成本，
[0023] -对于获得的涂覆膜的快速干燥和良好性质的保持，尽管具有低的V0C水平，
[0024] -良好的施用性能，特别是在耐久性方面，W及在腐蚀性、硬度/柔性折衷、对基底 的粘合、耐化学性和热行为方面。
[00巧]如本发明中使用的术语"低V0C水平"意为小于250g/L、优选小于200g/L的挥发 性有机化合物（特别地在大气压下具有小于250°C的沸点（Tb))的水平。
[0026] 在第一方面中，本发明因而提供特定的树脂，其W特定的碳酸醋和酸的指标（水 平）携带碳酸醋官能团和駿基官能团。
[0027] 本发明的第二方面设及包括根据本发明的所述树脂的水分散体，特别地不具有表 面活性剂。
[0028] 本发明的第=方面设及用于制备所述水分散体的方法。
[0029] 在另一方面中，本发明设及有机粘合剂的可交联水性组合物，其包括所述树脂或 所述水分散体，且更特别地另外包括至少一种交联剂，所述交联剂选自具有至少2的官能 度的多胺。更具体地，该种组合物是涂料组合物。
[0030] 本发明还涵盖本发明的所述树脂在从本发明中所定义的可交联水性组合物开始 制备交联的聚氨醋中的用途。
[0031] 最后，由用具有至少2的官能度的多胺使所述树脂交联或使如本发明中所定义的 可交联组合物交联而产生的交联的聚氨醋也形成本发明的一部分。
[0032] 因此，本发明的第一方面设及可溶于有机介质中的有机树脂，该意味着它具有线 性或支化的结构，其在它的总组成中包括得自如下的结构单元：
[0033] a)至少一种携带环状碳酸醋基团的締属不饱和单体，优选选自碳酸己締基醋或携 带环状碳酸醋基团的締属不饱和醋，
[0034] b)至少一种携带至少一个駿酸基团