(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910712194.0
(22)申请日 2019.08.02
(30)优先权数据
10-2018-0090830 2018.08.03 KR
(71)申请人 KCC公司
地址 韩国首尔
(72)发明人 郑多恩　金泰皓　曺洙英　李炫周　
宏欣(74)专利代理机构 北京英赛嘉华知识产权代理
有限责任公司 11204
代理人 王达佐　洪欣
(51)Int.Cl.
C08G  18/80(2006.01)
C09D  175/04(2006.01)
(54)发明名称
封闭型聚异氰酸酯及包含其的水性涂料组
合物
(57)摘要
本发明涉及封闭型聚异氰酸酯及水性涂料
组合物。本发明的封闭型聚异氰酸酯从聚异氰酸
酯化合物及三种封闭剂获得，所述三种封闭剂包
含亚甲基类封闭剂、
聚亚烷基多元醇封闭剂以及
吡唑类封闭剂。权利要求书1页  说明书11页CN 110790896 A 2020.02.14
C N  110790896
A
1.一种封闭型聚异氰酸酯，从聚异氰酸酯化合物及封闭剂获得，其特征在于，包含：第一潜伏性异氰酸酯基，通过活性亚甲基类封闭剂封闭异氰酸酯基；
第二潜伏性异氰酸酯基，通过聚亚烷基多元醇封闭剂封闭异氰酸酯基；以及
第三潜伏性异氰酸酯基，通过吡唑类封闭剂封闭异氰酸酯基。
2.根据权利要求1所述的封闭型聚异氰酸酯，其特征在于，所述封闭剂包含15重量份至50重量份的所述活性亚甲基类封闭剂、5重量份至50重量份的所述聚亚烷基多元醇封闭剂以及20重量份至70重量份的所述吡唑类封闭剂。
3.根据权利要求1所述的封闭型聚异氰酸酯，其特征在于，所述活性亚甲基类封闭剂包含选自由二烷基丙二酸、烷基乙酰乙酸、2-乙基庚酰基乙酸酯、乙酰丙酮、正丙酰基乙酸酯、正丁酰基乙酸酯、异丁酰基乙酸酯、正戊酰基乙酸酯及正己酰基乙酸酯组成的组中的一种以上。
4.根据权利要求1所述的封闭型聚异氰酸酯，其特征在于，所述聚亚烷基多元醇封闭剂包含选自由单独的聚乙二醇、聚氧化四亚甲基二醇、聚环氧丙烷、单烷氧基聚乙二醇、聚乙烯三醇、聚丙烯三醇或它们的共聚物组成的组中的一种以上。
5.根据权利要求1所述的封闭型聚异氰酸酯，其特征在于，所述聚亚烷基多元醇封闭剂的数均分子量为2
00至800。
6.根据权利要求1所述的封闭型聚异氰酸酯，其特征在于，从150重量份至800重量份的所述聚异氰酸酯化合物及总共100重量份至600重量份的所述封闭剂获得。
7.一种水性涂料组合物，其特征在于，包含权利要求1至6中任一项所述的封闭型聚异氰酸酯。
权　利　要　求　书1/1页CN 110790896 A
封闭型聚异氰酸酯及包含其的水性涂料组合物
技术领域
[0001]本发明涉及封闭型聚异氰酸酯及水性涂料组合物。
背景技术
[0002]通过使用由异氰酸酯(Isocyanate)类化合物交联的聚氨酯类涂料来获得的涂膜可具有非常优秀的耐磨性、耐药性、耐污染性。而且，利用将作为异氰酸酯成分的脂肪族脂环族二异氰酸酯用作原料的不黄变聚异氰酸酯的涂膜具有优秀的耐候性，因此对此的需求也增加。
[0003]最近，考虑到地球环境、安全、卫生等，水性涂料备受关注，为了使用水性涂料，使聚异氰酸酯化合物水性化的方法正处于研究当中。作为这种方法，可举例将亲水性官能团导入异氰酸酯中的方法。
[0004]封闭型聚异氰酸酯(blocked polyisocyanate)具有通过使封闭剂(blocking agents)与至少一个异氰酸酯基产生化学反应来使氰酸酯基被封闭的结构。其中，可通过加热来解离封闭剂并再生异氰酸酯基，这种封闭型聚异氰酸酯具有加工性优秀的优点。[0005]然而，封闭型聚异氰酸酯即使可借助导入亲水性官能团而使用于水性涂料中，但由于附加了官能团而使链延长，分子量随着所附加的官能团的数量增加而大大增加，因此被指出为阻碍涂料物性的因素。
[0006]因此，持续需要不仅可使用于水性涂料而且还不阻碍涂料物性的封闭型聚异氰酸酯。
发明内容
[0007]本发明解决如上所述的现有的问题，并提供水分散性得到改善的水性或水系、和/或可用水稀释的封闭型聚异氰酸酯。
[0008]而且，提供当适用于汽车水溶性涂料时使外观美观的封闭型聚异氰酸酯。[0009]本发明提供从聚异氰酸酯化合物及封闭剂获得的封闭型聚异氰酸酯及包含其的水性涂料组合物，所述封闭型聚异氰酸酯包含：第一潜伏性异氰酸酯基，通过活性亚甲基类封闭剂封闭异氰酸酯基；第二潜伏性异氰酸酯基，通
过聚亚烷基多元醇封闭剂封闭异氰酸酯基；以及第三潜伏性异氰酸酯基，通过吡唑类封闭剂封闭异氰酸酯基。
[0010]发明效果
[0011]本发明的封闭型聚异氰酸酯及包含其的水性涂料组合物的水分散性得到改善，且可通过用水稀释来使用。
[0012]并且，可通过使用其来形成外观美观且具有光泽的涂膜。
具体实施方式
[0013]以下，详细说明本发明。
[0014]  1.封闭型聚异氰酸酯
[0015]本发明提供封闭型聚异氰酸酯。
[0016]本发明的封闭型聚异氰酸酯从聚异氰酸酯化合物及封闭剂获得。以下，具体说明所述结构。
[0017]聚异氰酸酯化合物
[0018]聚异氰酸酯化合物泛指包含至少一个异氰酸酯基的化合物。聚异氰酸酯化合物并不限定于此，例如，可使用脂环族聚异氰酸酯化合物、芳香族聚异氰酸酯化合物等聚异氰酸酯化合物。
[0019]作为所述脂肪族聚异氰酸酯化合物，可例举三亚甲基二异氰酸酯、1，2-丙烯二异氰酸酯、丁烯二异氰酸酯(四亚甲基二异氰酸酯、1，2-丁烯二异氰酸酯、2，3-丁烯二异氰酸酯、1，3-丁烯二异氰酸酯)、1,5-五亚甲基二异氰酸酯(PDI)、1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、2，4，4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯或2，2，4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、2，6-二异氰酸酯癸酸甲酯。
[0020]作为所述脂环族聚异氰酸酯化合物，可例举1，3-环戊烷二异氰酸酯、1，3-环戊烯二异氰酸酯、环己烷二异氰酸酯(1，3-环己烷二异氰酸酯或1，4-环己烷二异氰酸酯)、3-异氰酸酯基甲基-3，5，5-三甲基环己基异氰酸酯(异佛尔酮二异氰酸酯，IPDI)、亚甲基双(环己基异氰酸酯)(4，4'-亚甲基双(环己基异氰酸酯)、2，4'-亚甲基双(环己基异氰酸酯)或2，2'-亚甲基双(环己基异氰酸酯)、它们的反式，反式-体、反式，顺式-体、顺式，顺式-体、或其混合物)(H12MDI)、甲基环己烷二异氰酸酯(甲基-2，4-环己烷二异氰酸酯、甲基-2，6-环己烷二异氰酸酯)、降冰片烷二异氰酸酯(NBDI)、双(异氰酸酯基甲基)环己烷(1，3-双(异氰酸酯基甲基)环己烷或1，4-双(异氰酸酯基甲基)环己烷或其混合物)(H6XDI)等，但并不限定于此。
[0021]作为所述芳香族聚异氰酸酯化合物，可例举甲苯二异氰酸酯(2，4-甲苯二异氰酸酯或2，6-甲苯二
异氰酸酯或其混合物)(TDI)、亚苯基二异氰酸酯(m-亚苯基二异氰酸酯、p-亚苯基二异氰酸酯或其混合物)、4，4'-二苯基二异氰酸酯、1，5-萘二异氰酸酯(NDI)、二苯甲烷二异氰酸酯(4，4'-二苯甲烷二异氰酸酯、2，4'-二苯甲烷二异氰酸酯或2，2'-二苯甲烷二异氰酸酯或其混合物)(MDI)、4，4'-二甲基联苯二异氰酸酯(TODI)、4，4'-二苯醚二异氰酸酯、亚二甲苯基二异氰酸酯(1，3-亚二甲苯基二异氰酸酯或1，4-亚二甲苯基二异氰酸酯或其混合物)(XDI)、四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯(1，3-四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯或1，4-四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯或其混合物)(TMXDI)、ω，ω'-二异氰酸酯-1，4-二乙苯等，但并不限定于此。
[0022]作为所述聚异氰酸酯化合物，可使用一种化合物或者并用两种以上化合物，但并不限定于此。
[0023]在一实施例中，由于脂肪族聚异氰酸酯化合物和脂环族聚异氰酸酯化合物具有优秀的耐候性，因此所述聚异氰酸酯化合物是优选的。
[0024]并且，在所述脂肪族聚异氰酸酯化合物中，从脂肪族二异氰酸酯诱导的脂肪族聚异氰酸酯化合物为优选。更具体地，在耐候性、产业上容易获得的方面上，所述脂肪族二异氰酸酯优选为1，6-六亚甲基二异氰酸酯三聚体，但并不限定于此。
[0025]所述聚异氰酸酯化合物的总当量为100当量至2000当量，例如，350当量至800当量为适当。
[0026]所述异氰酸酯基的含量包含在上述范围内，通过使用由这种异氰酸酯基经封闭剂封闭而得的封闭型聚异氰酸酯，可提供呈现出优秀的外观及水分散性等物性的涂料组合物。
[0027]并且，以用于制备封闭型聚异氰酸酯的组合物的总重量为基准，能够以15重量百分比至60重量百分比的含量包含所述聚异氰酸酯化合物。例如，能够以30重量百分比至50重量百分比的含量包含，但并不限定于此。若使用包含所述聚异氰酸酯化合物的含量在所述范围内的封闭型聚异氰酸酯的涂料组合物，则可形成耐磨性、耐药性、耐污染性等物性优秀的涂膜。而且，可提供被封闭剂封闭而呈现出优秀的水分散性的涂料组合物。
[0028]封闭剂(blocking agents)
[0029]在本发明中所使用的封闭剂通过在聚异氰酸酯化合物中与异氰酸酯(NCO)形成新键来无法使异氰酸酯基与其他化合物(例如，树脂部)产生反应。并且，以如上所述的方式形成的封闭型聚异氰酸酯可通过加热等反应来解离封闭剂，由此可使异氰酸酯基重新参与固化反应，从而可知封闭型聚异氰酸酯包含潜伏性异氰酸酯基。
[0030]其中，所述封闭型聚异氰酸酯可从150重量份至800重量份的所述聚异氰酸酯化合物及100重量份至600重量份的所述封闭剂，例如，300重量份至500重量份的所述聚异氰酸酯化合物及200重量份至350重量份的所述封闭剂获得，但并不限定于此。
[0031]尤其，所述封闭型聚异氰酸酯中的部分异氰酸酯基以没有被封闭的状态包含在所述封闭型聚异氰酸酯中。更具体地，以所述聚异氰酸酯化合物中的整个异氰酸酯基为基准，没有被封闭的异氰酸酯基的含量可以为5NCO％以下，例如，可以为1NCO％以下、0.5NCO％以下、0NCO％(即，不包含)。
[0032]在所述聚异氰酸酯化合物及所述封闭剂的含量在所述范围内的情况下，可提供所希望的水性涂料组合物，在小于所述范围的情况下，水分散性的改善程度不明显，并且在大于所述范围的情况下，可产生所形成的涂膜物性降低的问题。
[0033]所述封闭剂包含活性亚甲基类封闭剂、聚亚烷基多元醇封闭剂以及吡唑类封闭剂。通过并用如上所述的三种封闭剂，可提高包含封闭型聚异氰酸酯的涂料组合物的水分散性并可提高利用其来形成的涂膜的物性。以下，具体说明所述三种封闭剂。
[0034]活性亚甲基类封闭剂
[0035]所述活性亚甲基类封闭剂为具有可与异氰酸酯反应的活性氢的化合物，但并不限定于此，而是可例举二烷基丙二酸、烷基乙酰乙酸、2-乙基庚酰基乙酸酯、乙酰丙酮、正丙酰基乙酸酯、正丁酰基乙酸酯、异丁酰基乙酸酯、正戊酰基乙酸酯、正己酰基乙酸酯或它们的盐等，且可使用选自由它们组成的组中的一种以上。
[0036]所述二烷基丙二酸并不限定于此，而是可例举二甲基丙二酸、二乙基丙二酸、二(正丙基)丙二酸、二(异丙基)丙二酸、二(正丁基)丙二酸、二(叔丁基)丙二酸、二(2-乙基己基)丙二酸、甲基(正丁基)丙二酸、乙基(正丁基)丙二酸、甲基(仲丁基)丙二酸、乙基(仲丁基)丙二酸、甲基(叔丁基)丙二酸、乙基(叔丁基)丙二酸、二苄基丙二酸、二苯基丙二酸、苄基(甲基)丙二酸、乙基(苯基)丙二酸、叔丁基(苯基)丙二酸等，且可使用选自由它们组成的组中的一种以上。
[0037]所述烷基乙酰乙酸并不限定于此，而是可例举甲基乙酰乙酸、乙基乙酰乙酸、正丙基乙酰乙酸、异丙基乙酰乙酸、正丁基乙酰乙酸、叔丁基乙酰乙酸、苄基乙酰乙酸、苯基乙酰