聚氨酯改性的水可還原的醇酸樹脂組合物制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及含水涂料組合物，其制備方法，及其用于涂布木材、纖維板、紡織品、紙張、紙板、皮革和熱塑性材料的使用方法，所述含水涂料組合物包括高摩爾質(zhì)量的聚氨酯改性的醇酸樹脂A和反應(yīng)性稀釋劑D的結(jié)合物，其特征在于醇酸樹脂A具有由下述衍生的部分：接枝的脂肪酸A1，脂族多元醇A2，脂肪酸A3，多官能異氰酸酯A4，所述接枝的脂肪酸A1是每一分子平均具有至少一個烯屬不飽和度的脂肪酸A11和優(yōu)選具有3-10個碳原子的烯鍵式不飽和直鏈或支鏈脂族酸A12的接枝產(chǎn)物，和反應(yīng)性稀釋劑D的羥值為最多5mg/g，且包括由下述衍生的部分：烯鍵式不飽和脂肪酸D1和聚氧亞烷基二醇D2或它們的單醚。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及含聚氨酯改性的水可還原(water-reducible)的醇酸樹脂的涂料組合物，其制備方法，及其使用方法。
技術(shù)介紹
通過用烯鍵式不飽和羧酸，特別是α -不飽和羧酸，例如甲基丙烯酸接枝，或者通過與多羧酸，如四氫鄰苯二甲酸，或具有在縮聚條件下通過酯化不反應(yīng)或者僅僅在小的程度上反應(yīng)的酸基的羥基羧酸共縮合，可使得醇酸樹脂水可還原性，但在用堿化合物中和之后，仍然賦予親水性，以便在樹脂分子中提供足夠數(shù)量的陰離子基團。其中脂肪酸帶有由丙烯酸單體衍生的接枝點的水可還原的醇酸樹脂例如根據(jù)EPO267562Α2, ΕΡ0295403Α2, ΕΡ0437743Α2, W01995/027762A1,和 W02006/092211A1 是已知的。尤其對于撓性或可變形基底，例如塑料或木材部件來說，充分的表面保護需要高摩爾質(zhì)量的樹脂，所述高摩爾質(zhì)量的樹脂提供彈性、硬度、耐候性和耐化學(xué)性的所需組合。由于高摩爾質(zhì)量的樹脂在熔體或溶液中顯示出高的粘度，因此，隨著粘度增加，反應(yīng)速度下降，它們不可能容易地制造。盡管可通過添加溶劑降低粘度，但在形成樹脂分散體之前或優(yōu)選之后,這一溶劑必須除去。專利技術(shù)概述 因此，本專利技術(shù)的目的是提供高摩爾質(zhì)量的水可還原的聚氨酯改性的醇酸樹脂的含水分散體，所述樹脂制造簡單，且提供彈性、硬度以及耐候性和耐化學(xué)性的良好平衡。通過一種包括高摩爾質(zhì)量醇酸樹脂和反應(yīng)性稀釋劑的結(jié)合物的水可分散的醇酸樹脂解決了這一問題。因此，本專利技術(shù)的一個目的是含水涂料組合物，它包括高摩爾質(zhì)量的聚氨酯改性的醇酸樹脂A和反應(yīng)性稀釋劑D的結(jié)合物。醇酸樹脂A具有由接枝的脂肪酸Al，脂族多元醇Α2，脂肪酸A3，多官能異氰酸酯Α4和任選地多元有機酸Α5衍生的部分。可以通過由Α6和脂族多元醇Α2’的酯交換產(chǎn)物部分或全部替代脂族多元醇Α2和脂肪酸A3，所述脂族多元醇Α2’可以相同或不同于脂族多元醇Α2，但選自相同組的化合物。接枝的脂肪酸Al是每一分子平均具有至少一個烯鍵式不飽和度的脂肪酸All和優(yōu)選具有3-10個碳原子的烯鍵式不飽和直鏈或優(yōu)選支鏈的脂族酸Α12的接枝產(chǎn)物，其中這些烯鍵式不飽和直鏈或優(yōu)選支鏈的脂族酸Α12可任選地與下文詳述的進一步的烯鍵式不飽和單體混合。反應(yīng)性稀釋劑D是酸組分和羥基官能的組分的酯，所述酸組分包括脂族或芳族二 -或多羧酸D3或其酸酐，和烯鍵式不飽和脂肪酸Dl中的至少一種，所述烯鍵式不飽和脂肪酸Dl可任選地用烯鍵式不飽和單體DlI接枝，所述烯鍵式不飽和單體Dll包括烯鍵式不飽和單羧酸Dl 11，和烯鍵式不飽和二羧酸酐Dl 12，和任選地進一步的烯鍵式不飽和單體D113中的至少一種，所述羥基官能的組分可以是水或者一元醇D5，以及聚氧亞烷基二元醇D2或它們的單醚，和任選地具有至少兩個羥基的脂族多元醇D4。也可使用替代烯鍵式不飽和脂肪酸Dl或者與之一起使用它們與具有至少兩個羥基的所述脂族多元醇D4形成的酯。在本專利技術(shù)中，重要的是反應(yīng)性稀釋劑D的羥值最多5mg/g，優(yōu)選不大于3mg/g，和尤其優(yōu)選不大于2mg/g。本專利技術(shù)進一步的目的是制造含水涂料組合物的方法，所述涂料組合物包括高摩爾質(zhì)量的聚氨酯改性的醇酸樹脂A和反應(yīng)性稀釋劑D的結(jié)合物。通過分步法制造醇酸樹脂A，所述分步法包括第一步，用優(yōu)選具有3-10個碳原子的烯鍵式不飽和直鏈或優(yōu)選支鏈脂族酸A12接枝每一分子平均具有至少一個烯屬不飽和度的脂肪酸All，第二步，將第一步的接枝脂肪酸Al與脂族多元醇A2，脂肪酸A3，多官能的異氰酸酯A4和任選地以及多元有機酸A5 —起進行酯化反應(yīng)，和第三步，混合第二步制造的醇酸樹脂A與反應(yīng)性稀釋劑D，所述反應(yīng)性稀釋劑D在獨立的步驟中，通過酯化酸組分與羥基官能的組分制造，所述酸組分包括脂族或芳族二 -或多羧酸D3或其酸酐，和任選地用烯鍵式不飽和單體Dll接枝的烯鍵式不飽和脂肪酸Dl中的至少一種，所述烯鍵式不飽和單體Dll包括烯鍵式不飽和單羧酸D111，和烯鍵式不飽和二羧酸酐D112，和任選地進一步的烯鍵式不飽和單體D113中的至少一種；所述羥基官能的組分包括聚氧亞烷基二元醇D2或它們的單醚，和任選地一種或更多種一元醇D5，和具有至少兩個羥基的脂族多元醇D4。也可使用天然或改性油A6的酯交換產(chǎn)物，它是甘油與脂肪酸的酯，所述脂肪酸可例如通過用接枝脂肪酸Al，和任選地至少一種多元醇A2，脂肪酸A3，多元有機酸A5氫化，之后與多官能異氰酸酯A4反應(yīng)，從而改性。在一個優(yōu)選的實施方案中，在添加反應(yīng)性稀釋劑D之后，多官能異氰酸酯A4和任選地多元有機酸A5進行反應(yīng)。也可替代烯鍵式不飽和脂肪酸Dl或者與之一起使用它們與所述具有至少兩個羥基的脂族多元醇D4的酯。選擇起始材料或原料反應(yīng)性稀釋劑D的種類和用量，其方式使得反應(yīng)性稀釋劑D的輕值為最多 5mg/g,優(yōu)選不大于3mg/g,和尤其優(yōu)選不大于2mg/g。本專利技術(shù)仍然進一步的目的是使用含水涂料組合物的方法，所述涂料組合物包括高摩爾質(zhì)量的聚氨酯改性的醇酸樹脂A和上文定義的反應(yīng)性稀釋劑D的結(jié)合物，所述方法包括添加催干劑S，和任選地選自下述中的至少一種添加劑:分散劑、流動和流平劑，潤濕劑，抗沉降劑，殺蟲劑，UV吸收劑，顏料和填料，和施加含水涂料組合物到基底上，所述基底可以是木材(天然和工業(yè)木材二者)，纖維板，紡織品，紙張，紙板，和熱塑性材料。優(yōu)選實施方案的詳細說明醇酸樹脂A優(yōu)選酸值為20mg/g-120mg/g,尤其優(yōu)選25mg/g-110mg/g,和特別優(yōu)選30mg/g-100mg/g。以摩爾質(zhì)量M=59.02g/mol的氨基甲酸酯基，-NH-CO-O-的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達的氨基甲酸酯基的含量優(yōu)選為0.1%_10%，尤其優(yōu)選0.3%-9%和特別優(yōu)選0.5%-8%。醇酸樹脂A中含水分散體中的固體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選為30%-60%，尤其優(yōu)選32%-58%，和特別優(yōu)選35%-55%。其平均粒度(采用激光衍射法測量，且以dv(50)形式報道，它是相同體積的球的直徑的中值)優(yōu)選40nm-200nm,尤其優(yōu)選45nm_190nm和特別優(yōu)選50nm-180nm。與W02006/092211A1中公開的可合成具有最大12cm3/g的Staudinger指數(shù)的那些樹脂相比，可合成Staudinger指數(shù)最多30cm3/g的本專利技術(shù)的聚氨酯醇酸樹脂。接枝的脂肪酸Al是每一分子平均具有至少一個烯屬不飽和度的脂肪酸All和優(yōu)選具有3-10個碳原子的烯鍵式不飽和直鏈或優(yōu)選支鏈脂族酸A12的接枝產(chǎn)物。脂肪酸All優(yōu)選具有6-30個碳原子，和在其分子內(nèi)具有至少一個烯屬雙鍵。有用的脂肪酸包括，但不限于，棕櫚油酸，油酸和反油酸，鱈油酸，芥酸，山梨酸，亞油酸，亞麻酸，桐酸，花生四烯酸，和二十二碳-4，7，11-三烯-18-炔酸，及其混合物，尤其由天然油，例如棉籽油、亞麻籽油、棕櫚油、油菜籽油、紅花油、大豆油和向日葵油制造的那些混合物。后面的這些脂肪酸的混合物稱為棉籽油脂肪酸，亞麻籽油脂肪酸，棕櫚油脂肪酸，油菜籽油脂肪酸，紅花油脂肪酸，大豆油脂肪酸和向日葵油脂肪酸。烯鍵式不飽和直鏈或優(yōu)選支鏈脂族酸A12具有至少一個，優(yōu)選一個羧基和至少一個，優(yōu)選一個烯屬不飽和度，和它們優(yōu)選是支化的。尤其優(yōu)選羧基鍵合到其上的碳原子攜帶龐大的取代基，例如甲基，乙基或丙基，例如如在甲基本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2010.07.24 EP 10170724.81.一種含水涂料組合物，它包括高摩爾質(zhì)量的聚氨酯改性的醇酸樹脂A和反應(yīng)性稀釋劑D的結(jié)合物，其特征在于醇酸樹脂A具有由下述衍生的部分:-接枝的脂肪酸Al，它是每一分子平均具有至少一個烯屬不飽和度的脂肪酸All和優(yōu)選具有3-10個碳原子的烯鍵式不飽和直鏈或支鏈脂族酸A12的接枝產(chǎn)物，-脂族多元醇A2和脂族多元醇A2與天然油A6的酯交換產(chǎn)物中的至少一種，-脂肪酸A3，-多官能異氰酸酯A4，且反應(yīng)性稀釋劑D的羥值為最多5mg/g，且包括由下述衍生的部分:-可任選地用烯鍵式不飽和單體Dll接枝的烯鍵式不飽和脂肪酸D1，所述Dll包括至少一種烯鍵式不飽和單羧酸Dili。2.權(quán)利要求1的含水涂料組合物，其中醇酸樹脂A還具有由多元有機酸A5衍生的部分。3.權(quán)利要求1的含水涂料組合物，其中反應(yīng)性稀釋劑D進一步包括由脂族或芳族二 -或多羧酸D3或其酸酐衍生的部分。4.權(quán)利要求1的含水涂料組合物，其中反應(yīng)性稀釋劑D進一步包括由具有至少兩個羥基的脂族多元醇D4衍生的部分。5.權(quán)利要求1的含水涂料組合物，其中反應(yīng)性稀釋劑D是由脂肪酸Dl和脂族直鏈或支鏈醇制造的酯，其進一步用烯 鍵式不飽和二羧酸酐、優(yōu)選馬來酸或四氫鄰苯二甲酸接枝，接著用水或每一分子具有至少一個羥基的脂族醇開環(huán)。6.權(quán)利要求1的含水涂料組合物的制造方法，該含水涂料組合物包括高摩...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：G·瑞德林格，
申請(專利權(quán))人：氰特奧地利有限公司，
類型：
國別省市：