天然油基聚氨酯分散的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及通過在較低溫度下生成水分散NCO封端聚氨酯預(yù)聚合物制備高分子量水基陰離子聚氨酯脲聚合物的天然油基聚氨酯分散。水分散NCO封端聚氨酯預(yù)聚合物主要包含多元醇成分和聚異氰酸鹽成分的反應(yīng)物，在使用中和劑后被分散于無溶劑的水中，并與擴鏈劑反應(yīng)。本發(fā)明中使用的多元醇成分為(a)蓖麻酸鹽化天然酯基單封閉多元醇的混合物以和(c)包含多元醇的羧基基團。所使用的聚異氰酸酯成分為芳香二異氰酸鹽，例如甲苯二異氰酸鹽和/或亞甲基聯(lián)苯二異氰酸鹽的同分異構(gòu)體。按照本發(fā)明描述的流程生成的分散在本質(zhì)上可生物降解且無塑性。并且，該分散不含可揮發(fā)有機化學品和/或溶出性雜質(zhì)。本發(fā)明生成的分散具有優(yōu)越的特性，可廣泛用于工業(yè)領(lǐng)域，包括直接接觸食品的應(yīng)用。
【專利說明】天然油基聚氨酯分散
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子水基陰離子聚氨酯/聚脲聚合物的天然油基聚氨酯分散，實質(zhì)上不包含揮發(fā)性有機化學品和/或可溶出雜質(zhì)，本質(zhì)上為無塑性，可生物降解。由于該天然油基聚氨酯分散的優(yōu)越性質(zhì)/特點，可以用于廣泛的工業(yè)用途。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，水基陰離子聚氨酯脲聚合物用途廣泛。相關(guān)參考包括如下內(nèi)容:
[0003]1.E.P.專利編號647665揭示，分散可用于堅硬表面涂層。在該專利中，分散基于醇化干性油。此外，該專利中揭示的分散使用脂肪質(zhì)或環(huán)狀聚異氰酸鹽。但是，這種分散不適于直接接觸食品的應(yīng)用，因為它既不包含揮發(fā)性和/或可溶出雜質(zhì)，也不是可生物降解和無塑性。E.P.專利編號647665中揭示的分散的成分也使其不適于工業(yè)用途。
[0004]2.美國專利編號5，834，554揭示了基于多元醇基磺化聚酯的分散，已經(jīng)在先前技術(shù)中被熟知。但是，美國專利編號5，834，554中揭示的分散在本質(zhì)上沒有無塑性和可生物降解性。美國專利編號5，834，554中的分散并非基于本發(fā)明揭示的基于可再生原料的替代性多元醇。該專利也沒有揭示本發(fā)明中揭示的使用中和劑生成分散。該專利也沒有使用本發(fā)明中揭示的擴鏈機制。
[0005]3.與上述美國專利編號5，834，554類似的缺點同樣存在于美國專利編號5，637，639 中。
[0006]4.美國專利編號6，017，998中生成的分散沒有使用本發(fā)明中揭示的基于可再生原料的代替性多元醇。以這種方式生成的分散在本質(zhì)上也沒有無塑性和可生物降解性。此外，美國專利編號6，017，998中揭示的分散不能用于直接接觸食品的應(yīng)用。
[0007]5.美國專利編號5，037，864揭示了如何使用特定容器準備分散的半連續(xù)性流程。但是，在先前技術(shù)中沒有揭示如何使用基于可再生原料的代替性多元醇。采用先前技術(shù)生成的分散既非不包含揮發(fā)性和/或可溶出雜質(zhì)，也非可生物降解和無塑性。這樣生成的分散不適用于直接接觸食品的應(yīng)用。
[0008]6.美國專利編號7，193，011揭示了與美國專利編號5，037，864類似的準備分散的流程，因此也存在類似缺點。
[0009]7.美國專利編號6，084，051、美國專利編號6，642，304和美國專利編號6，515，070所揭示的準備分散的流程，也存在上述各種缺點。這些先前技術(shù)中使用的反應(yīng)物和反應(yīng)條件使分散不適于直接接觸食品的應(yīng)用。
[0010]8.英國專利編號 I, 128, 568 (Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft)揭不了層壓粘合劑，使用陰離子聚酰胺酯多元醇準備水基磺化/羧化聚氨酯脲聚合物。異氰酸酯封端的預(yù)聚合物使用丙酮處理。
[0011]9.美國專利編號 5，334，690 (Hoechst Aktiengesellschaft, Fed.)揭不了水基磺化/羧化聚氨酯脲粘合劑，其中陰離子基團出現(xiàn)在多元醇段中。不可溶預(yù)聚合物在高于120°C的溫度下被處理。[0012]10.美國專利編號 4，851，459 和美國專利編號 4，883，694 (Century AdhesivesCorp)揭示了高性能水分散聚氨酯層壓粘合劑，其中異氰酸酯封端的預(yù)聚合物被分散于水中并使用包含活性氫原子的過氧化物進行擴鏈。在本發(fā)明推薦的方法中，三級胺被添加用于中和陰離子預(yù)聚合物。
[0013]先前技術(shù)的經(jīng)驗揭示了水基陰離子聚氨酯脲層壓粘合劑由揮發(fā)性和/或可溶出雜質(zhì)處理。助溶劑、尿烷催化劑和有機鏈終止劑等雜質(zhì)屬于有害物質(zhì)。
[0014]先前技術(shù)也沒有揭示在本質(zhì)上擁有無塑性和可生物降解性的分散。
[0015]先前技術(shù)沒有使用芳香聚異氰酸鹽制備分散的經(jīng)驗。
[0016]先前技術(shù)經(jīng)驗的另一個不足之處是處理溫度和聚合物成分。提高溫度可以通過不受控制的異氰酸鹽側(cè)反應(yīng)增加預(yù)聚合物的交聯(lián)密度。例如，《聚合物科學和工程百科全書》第13卷252頁這樣描述道，異氰酸鹽與尿烷、尿素和氨基化合物的NH基團在100°C至140°C的溫度下發(fā)生反應(yīng)，分別生成脲基甲酸鹽、縮二脲和?；濉＞酆衔锍煞诌€可以增加粘合劑的熱反應(yīng)溫度。
[0017]為了達到政府標準，對于在較低反應(yīng)溫度下生成本質(zhì)上為無塑性、可生物降解、不包含揮發(fā)性和/或可溶出雜質(zhì)的分散長期以來一直存在需求。憑借先前技術(shù)，使用醇化干性油已經(jīng)無法解決該問題。
[0018]鑒于政府在直接接觸食品的應(yīng)用方面制定的嚴格標準，沒有單一的解決方案可以解決與先前技術(shù)有關(guān)的所有問題并可以有效地應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。
[0019]發(fā)明的目的
[0020]本發(fā)明的基本目標是揭示如何通過在較低溫度下形成水分散NCO封端聚氨酯預(yù)聚合物制備高分子量水基陰離子聚氨酯脲聚合物的天然油基聚氨酯分散。水分散NCO封端聚氨酯預(yù)聚合物主要包含多元醇成分的反應(yīng)物，而多元醇的主要成分為蓖麻酸鹽化天然酯基單封閉多元醇、(不使用醇解系統(tǒng)制備，用于派生出封閉天然酯油)以及芬芳聚異氰酸鹽成分。然后，水分散NCO封端聚氨酯預(yù)聚合物被中和并分散在無溶劑的水中，并與擴鏈劑反應(yīng)。
[0021]本發(fā)明的另一個目的是揭示在較低溫度下制備天然油基聚氨酯擴散。
[0022]本發(fā)明的另一個目的是揭示不含揮發(fā)性有機化學品和/或可溶出雜質(zhì)的天然油基聚氨酯分散。
[0023]本發(fā)明的另一個目的是揭示制備本質(zhì)無塑性的天然油基聚氨酯擴散。
[0024]本發(fā)明的另一個目的是揭示制備本質(zhì)可生物降解的天然油基聚氨酯擴散。
[0025]其結(jié)果是，本發(fā)明的另一個目標是揭示得益于優(yōu)越的質(zhì)量/特性而可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)用途的天然油基聚氨酯分散。
[0026]本發(fā)明的另一個目的是揭示如何以高效且經(jīng)濟的方式制備本質(zhì)無塑性的天然油
基聚氨酯擴散。
[0027]本發(fā)明的另一個目標是揭示可以用于生產(chǎn)可廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的包裝材料的天然油基聚氨酯分散。
[0028]特別是，本發(fā)明的目標是揭示可用作的層壓粘合劑的天然油基聚氨酯分散。
[0029]此外，本發(fā)明的目標是揭示可以用于可用于傳統(tǒng)的層壓設(shè)備以制備彈性薄膜或掐包裝壓膜的。[0030]此外，本發(fā)明的目的是揭示可用于生產(chǎn)具有防水、耐用、持久、環(huán)保、使用方便和保溫等特性的包裝材料的天然油基聚氨酯分散。
[0031 ] 特別是，本發(fā)明的目標是揭示可用于生產(chǎn)適于直接接觸食品和耐用品應(yīng)用的包裝材料的天然油基聚氨酯分散。
[0032]本發(fā)明的其他目標和優(yōu)點在熟練技術(shù)者看來顯而易見。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0033]本發(fā)明講述了如何使用聚合物多元醇混合物制備天然油基聚氨酯分散，聚合物多元醇混合物包括蓖麻酸鹽化天然酯基單封閉多元醇和包含羧基基團的多元醇混合物。
[0034]蓖麻酸鹽化天然酯基單封閉多元醇采用多步流程制備，無需使用醇解系統(tǒng)，便可派生出封閉天然酯油。所使用的天然油的示例包括植物油(例如菜油)和動物脂肪油。有用的天然油資源包括菜籽油、大豆油、紅花油、亞麻籽油、蓖麻油、玉米油、葵花籽油、橄欖油、芝麻油、棉籽油、棕櫚油、油菜籽油、桐油、花生油、麻風果油及其混合油。也可以使用魚油、豬油和牛油等動物脂肪油。植物油可以是天然或轉(zhuǎn)基因菜油，例如高油酸紅花油、高油酸大豆油、高油酸菜籽油、高油酸花生油 、高油酸葵花籽油以及高芥酸油菜籽油(海甘藍油)。也包括微生物油，例如海藻油，包括轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品，以增加產(chǎn)量和/或得到選擇性脂肪酸分配。
[0035]在本發(fā)明的理想條件下，蓖麻酸鹽化天然酯基單封閉多元醇占據(jù)多元醇配方總重量的約95%。
[0036]本發(fā)明中使用的包含羧基基團的多元醇最好為二羥基物質(zhì)。包含羧基基團的多元醇可以發(fā)生反應(yīng)，無需羧基基團和二異氰酸鹽成分之間的重大反應(yīng)。可以使用的多元醇包含相對無反應(yīng)的自由羧酸基團，例如在阿爾法碳原子上擁有一個或兩個取代基的鏈烷酸。例如，取代基可以是羥基或烷基基團，例如烷基醇基團。多元醇中的該成分擁有至少一個羧基基團，每個分子通常擁有I至3個羧基基團。便于本發(fā)明使用的多元醇通常擁有約2至20個或更多的碳原子，最好為2至10個，例如酒石酸、α，α 二羥基醇羧酸，擁有I至3個碳原子的羥基醇基團等。最好為α，α 二羥甲基羧酸基團。本發(fā)明中使用的阿爾法二羥甲基羧酸包括2，2 二羥甲基乙酸、2，2 二羥甲基丙酸、2，2 二羥甲基丁酸、2，2 二羥甲基戊酸等。包含羧基基團的多元醇通常占預(yù)聚合物中總多元醇成分重量的5%至50%。
[0037]制備水分散NCO封端聚氨酯預(yù)聚合物時使用的聚異氰酸鹽成分為甲苯二異氰酸鹽的同分異構(gòu)體和亞甲基聯(lián)苯二異氰酸鹽。聚異氰酸鹽成分與多元醇成分的比率可以在1:4之間，最理想的比率為1:2。
[0038]為了減少工人吸入的風險，在預(yù)聚合物合成反應(yīng)期間切勿使溫度超過100°C。
[0039]NCO封端預(yù)聚合物的制備方法是使理想配比過剩的上述聚異氰酸鹽成分與上述多元醇成分發(fā)生反應(yīng)。處理材料時的溫度范圍在約10°C至約100°C之間，最好在約40°C至約100°C之間。反應(yīng)劑比例應(yīng)確保反應(yīng)后的異氰酸鹽占總預(yù)聚合物固體的重量百分比在約20%至40%之間。
[0040]盡管預(yù)聚合物或聚氨酯脲不需要溶劑便可生成穩(wěn)定的分散，但是可以選擇在有溶劑的情況下制備預(yù)聚合物，條件是溶劑在異氰酸鹽與多元醇反應(yīng)的環(huán)境下實質(zhì)上無反應(yīng)。這些溶劑最好采用有機溶劑，主要由碳和氫組成，可以擁有或沒有氧或氮等其他元素。可以使用的溶劑包括二甲基甲酰胺、酯、乙醚、酮酯、酮，例如甲乙酮和丙酮、乙二醇醚酯、氯代烴、脂肪族和脂環(huán)烴取代的吡咯烷酮，例如N-甲基-2-吡咯烷酮、氫化呋喃、芳香烴等，及其混合物。
[0041]所使用的溶劑量應(yīng)足以提供預(yù)聚合物解決方案，擁有較低的粘度，足以加強本發(fā)明中聚氨酯脲分散形成。但是，該溶液可成功用于生成本發(fā)明所描述的分散，即使溶液粘度在分散溫度下相對較高。按重量計算，每份預(yù)聚合物通常可以使用0.01至10份溶劑。
[0042]通常，在制備異氰酸鹽封端的預(yù)聚合物和/或聚氨酯脲期間使用溶劑時，最好從分散中去除至少一部分溶劑。理想條件下，從分散中去除的溶劑的沸點應(yīng)低于水。這樣，溶劑就可以通過蒸餾等方法從分散中去除。低沸點溶劑的去除最好在對聚氨酯脲無害的條件下進行，例如采用真空蒸餾或薄膜蒸發(fā)。可以使用沸點比水高的溶劑，例如二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、等。這樣，沸點較高的溶劑通常保留在聚氨酯脲分散聚合物中，以加強聚氨酯脲顆粒的聚結(jié)。
[0043]為了實現(xiàn)預(yù)聚合物“水分散”，必須在其融入聚氨酯脲之前、之中或之后，借助適合的中和劑或其混合物對潛在的陰離子基團進行中和。適于中和潛在陰離子基團的化合物為一級胺、二級胺或二級胺。其中最好的是二烷基取代基的二級胺。這些胺的不例包括二甲基胺、三乙基胺、三異丙基胺、三丁基胺、N, N- 二甲基-環(huán)乙基胺、N, N- 二甲基硬脂酰胺、N, N-二甲基苯胺、N-甲基嗎啡、N-馬林、N-甲基哌嗪、N-甲基吡咯烷、N-甲基哌啶、N，N-二甲基乙醇胺、N, N-二乙基乙醇胺、三乙醇胺、N-甲醇二乙醇胺、二甲基氨基丙醇、2-甲氧乙烷二甲基胺、
[0044]N-羥基乙烷哌嗪、2-(2-二甲胺乙氧基)-乙醇和5-二乙胺基-2-戊酮。正如澤列維季諾夫測試測定的一樣，最理想的三級胺不包含活性氫，因為它們能夠與預(yù)聚合物的異氰酸鹽基團反應(yīng)，導致凝膠化，生成不溶性顆?；蜴溄K止。
[0045]三級胺最為有利，因為這些胺形成的鹽可以隨著三級胺的揮發(fā)在周圍條件下分解。這些三級胺的另一個優(yōu)點是他們不參與異氰酸鹽與多元醇的反應(yīng)。例如，在形成包含潛在陰離子基團的異氰酸鹽封端的預(yù)聚合物時，使用一級或二級胺難以在分散至水中之前對這些基團進行中和，原因是 這些胺可能與預(yù)聚合物的自由異氰酸鹽基團發(fā)生反應(yīng)。在這樣的環(huán)境下，這些一級或二級胺的表現(xiàn)更像鏈終止劑或擴鏈劑，而不是中和劑，使得隨后的高分子量堆積在水成擴鏈步驟中更為困難且難以預(yù)測。因此，如果使用一級或二級胺，最好僅在形成預(yù)聚合物之前用作中和劑，例如當潛在的陰離子基團在融入預(yù)聚合物之前轉(zhuǎn)化為陰離子基團。但是，即使以這種方式進行中和時最好也使用三級胺。
[0046]當預(yù)聚合物的潛在陰離子基團被中和時，它們將為預(yù)聚合物提供親水性，使其更穩(wěn)定地分散至水中。潛在的或未中和的陰離子基團不提供這種程度的親水性。相應(yīng)地，足夠量的潛在離子基團必須被中和，以便在與可選性親水環(huán)氧乙烷單元結(jié)合時，聚氨酯脲的最終產(chǎn)品可以實現(xiàn)穩(wěn)定的分散。
[0047]一般來說，至少約75%，最好至少約90%的潛在陰離子基團被中和至相應(yīng)的陰離子基團。更大量的潛在陰離子基團可能保持未中和狀態(tài)。但是，大量的未中和潛在陰離子集團不會帶來任何益處，而且可能產(chǎn)生有害效果，因為它們會使本發(fā)明實現(xiàn)的水解穩(wěn)定性的改進最小化。當較小量的潛在例子基團被融合時，可能需要實質(zhì)性中和所有這些基團，以得到理想量的親水性。
[0048]對于所需陰離子基團的數(shù)量沒有固定的方針，因為聚氨酯脲的可分散性取決于許多因素，包括但不限于所需親水性的量、所需粒子尺寸以及應(yīng)用要求。
[0049]可以在以下情況下實施中和步驟:
[0050]1.在通過處理包含潛在離子基團的成分以形成預(yù)聚合物之前；
[0051]2.在預(yù)聚合物形成之后，但在分散預(yù)聚合物之前；或
[0052]3.通過向所有或部分分散水中添加中和劑。通過攪動反應(yīng)混合物，中和劑和潛在陰離子基團可以在90°C以下的溫度發(fā)生反應(yīng)，最好在30°至80°C之間。
[0053]一旦形成NCO封端預(yù)聚合物，通過輕微攪動，它將分散至蒸餾/去離子水中。分散之前的水溫在約5°C至約90°C的范圍內(nèi)，最好在約25°C至月85°C的范圍內(nèi)。
[0054]然后，分散的NCO封端預(yù)聚合物被聚氨擴鏈。聚氨成分是聚氨或聚氨混合物，(平均)胺功能性為2至3，(平均)分子量為50至約2000，最好為50至約300。一級和/或二級氨基基團在上述聚氨中的存在至關(guān)重要。
[0055]適合的聚氨包括乙二胺、1，2_和1，3_丙二胺、1，4_腐胺、1，6_ 二氨乙烷、異佛爾酮二胺、2，2，4-和2，4，4，-三甲乙烷-亞甲基二胺的同分異構(gòu)體混合物、2-甲基-環(huán)戊烷二胺、二亞乙二胺、1，3-和 1，4- 二甲苯二胺、α，α，α ' , α '-四甲基-1，、3_ 和-1, 4_ 二甲苯二胺和4，4-二氨基二環(huán)乙基甲烷。適合本發(fā)明環(huán)境的二元胺還有聯(lián)氨、聯(lián)氨水合物和取代基聯(lián)氨，例如N-甲基聯(lián)氨、Ν，Ν’ - 二甲聯(lián)氨及其同族體和酸二酰聯(lián)氨、己二酸、β-甲基己二酸、葵二酸、羥基丙酸、對苯二甲酸、氨基脲亞烴基酰聯(lián)氨，例如半尿素丙酸酰聯(lián)氨(例如DE-A1770591 )、半尿素亞烴基-卡巴秦酯，例如2-半尿素乙烷卡巴秦酯，例如2-半尿素乙烷卡巴秦酯(例如DE-A19 18 504)、或氨基半卡巴秦，例如β-氨乙基半尿素卡巴秦(例如 DE-A19 02 931)。
[0056]除了這些分子量最多300的低分子量聚氨以外，原則上也可以使用相對較高分子量的聚氨，以便聚氨成分的平均分子量達到2000。這種類型的適合的相對高分子量聚氨包括已知的通過將上述聚醚多元醇的羥基基團轉(zhuǎn)化為一級氨基基團而得到的聚醚聚氨。
[0057]充分反應(yīng)的水基陰離子聚氨酯脲聚合物的顆粒尺寸(平均直徑)范圍在約30納米至約500納米之間，最好在約40納米至約100納米之間。本發(fā)明的聚氨酯脲聚合物的水基分散所擁有的固體成分所占重量在約20%至45%之間，所占重量最好在約30%至40%之間。
[0058]上述天然油基聚氨酯分散在成本和所用材料方面均為高效。
[0059]上述天然油基聚氨酯分散實質(zhì)上不含揮發(fā)性有機化學品、可溶出三級胺催化劑和未反應(yīng)的有機胺鏈終止劑化合物。上述天然油基聚氨酯分散也是無塑性且可生物降解。由于其優(yōu)越的性能/特性，上述天然油基聚氨酯分散可以多種方式廣泛用于工業(yè)領(lǐng)域，特別是直接接觸食品的應(yīng)用。
[0060]上述天然油基聚氨酯分散在基質(zhì)上擁有良好的粘合特性，包括紙、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、尼龍、乙烯醋酸乙烯酯、賽璐玢、聚氯乙烯、無紡薄膜和金屬化薄膜。
[0061]因此，上述天然油基聚氨酯分散可以用作層壓粘合劑。
[0062]因此，上述天然油基聚氨酯分散還可以用于傳統(tǒng)的層壓機，制備彈性薄膜或其他包裝層壓制品。
[0063]因此，上述天然油基聚氨酯分散還可以用于生產(chǎn)具有防水、耐用、持久、環(huán)保、使用方便和保溫等特性的包裝材料。
[0064]特別是，上述天然油基聚氨酯分散可以用于生產(chǎn)適于直接接觸食品和耐用產(chǎn)品應(yīng)用的包裝材料。
[0065]由于本發(fā)明的本質(zhì)屬性，上述天然油基聚氨酯分散可以用作各種產(chǎn)品的包裝材料，不受產(chǎn)品形狀、尺寸或本質(zhì)的限制。
[0066]其所有百分比、理想的數(shù)量或測量值、范圍和端點均包括在內(nèi)。此處的數(shù)字準確性不超過所聲明的準確性。若無另行說明，所有數(shù)量、比率、比率和其他測量值均為重量。若無另行說明，所有百分比指的是根據(jù)本發(fā)明的做法，基于總成分的重量百分比。除非在這些事例中，或者另行指定的情況下，否則規(guī)格中所有標識數(shù)量、百分比、OH數(shù)、功能性等的所有數(shù)字在任何情況下均應(yīng)理解為受術(shù)語“約”的修訂。若無另行聲明或經(jīng)熟練技術(shù)者另行認定為不可能。此處描述的流程步驟均可選擇性地按照與上述步驟順序不同的順序執(zhí)行。此外，各個步驟可以選擇性地分開、同步或在時間上重合進行。若無另行說明，當可以引起不良效果的元素、材料或步驟出現(xiàn)的數(shù)量或形式所造成的影響尚未達到無法接受的程度時，將實質(zhì)上視為在本發(fā)明的做法中不存在。技術(shù)熟練者認定可接受的限度隨設(shè)備、條件、應(yīng)用和其他變量而變化，但是可以在其適用的各種情境中在沒有不當實驗的情況下確定。在一些情況下，一個參數(shù)的變化或偏離可以被接受用于取得其他理想結(jié)果。
[0067]根據(jù)概念性觀點 ，上述內(nèi)容將充分揭示本發(fā)明，以便其他人通過應(yīng)用當前技術(shù)可以對其進行修訂和/或修改，以適于各種應(yīng)用。例如無需進一步研究和無需與本發(fā)明分離的發(fā)明。因此需要了解的是，必須將這些修改和修訂視為與本發(fā)明等效。實現(xiàn)此處描述的不同功能的方式和材料可以用歐不同的本質(zhì)，因此無需從本發(fā)明領(lǐng)域分離。需要了解的是，此處使用的措辭和屬于用于描述而不是限制。在技術(shù)熟練者看來也很明顯的是，其他的具體化、改進、細節(jié)和應(yīng)用可以與上述揭示的文字和精神相一致，并且在本專利的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.天然油基聚氨酯分散通過以下方式生成: a)形成水分散NCO封端聚氨酯預(yù)聚合物，基本由以下反應(yīng)產(chǎn)物構(gòu)成: i)包含蓖麻酸鹽天然酯基單封閉多元醇的多元醇成分，無需使用醇解系統(tǒng)制備即可派生出封閉天然酯油；此處揭示的適合的包含羧基基團的多元醇；和 ?)此處揭示的理想配比過剩的芳香聚異氰酸酯成分； b)此處揭示的用適合的中和劑中和預(yù)聚合物； c)按照此處揭示的方式將預(yù)聚合物分散至無溶劑水中；和 d)此處揭示的使預(yù)聚合物與適合的擴鏈劑發(fā)生反應(yīng)； 其中，上述預(yù)聚合物在低于約100°C的溫度下以此處揭示的方式生成，擁有優(yōu)越的特性，可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。
2.如權(quán)利要求1所述，在天然油基聚氨酯分散中，上述預(yù)聚合物在約40°C至約100°C的溫度范圍內(nèi)形成。
3.如權(quán)權(quán)利要求1所述，在天然油基聚氨酯分散中，蓖麻酸鹽化天然酯基單封閉多元醇的制備采用多步驟流程方式，無需使用醇解系統(tǒng)，即可派生出封閉天然酯油。
4.如權(quán)利要求1所述 ，在天然油基聚氨酯分散中，用于制備蓖麻酸鹽化天然酯基單封閉多元醇括: a.菜籽油、大豆油、紅花油、亞麻籽油、蓖麻油、玉米油、葵花籽油、橄欖油、芝麻油、棉籽油、棕櫚油、油菜籽油、桐油、花生油、麻風果油及其混合油；和/或 b.植物油可以是天然或轉(zhuǎn)基因菜油，例如高油酸紅花油、高油酸大豆油、高油酸菜籽油、高油酸花生油、高油酸葵花籽油以及高芥酸油菜籽油(海甘藍油)；和/或 c.魚油、豬油、牛油等動物脂肪；和/或 d.微生物油，例如海藻油，包括轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品，以增加產(chǎn)量和/或得到選擇性脂肪酸分配。
5.如權(quán)利要求1中所述，在天然油基聚氨酯分散中，蓖麻酸鹽化天然酯基單封閉最多可占多元醇成分總重量的95%。
6.如權(quán)利要求1所述，在天然油基聚氨酯分散中使用的芳香聚異氰酸酯成分是甲苯二異氰酸鹽和/或亞甲基聯(lián)苯二異氰酸鹽的同分異構(gòu)體。
7.如權(quán)利要求1中所述，在天然油基聚氨酯分散中，聚異氰酸鹽成分與多元醇成分的比例可以在1:4之間，最好在的1:2。
8.如權(quán)利要求1中所述，在天然油基聚氨酯分散中，NCO封端預(yù)聚合物通過輕微攪拌被分散至蒸餾/去離子水中，溫度范圍在約5°C至約90°C內(nèi)。
9.如權(quán)利要求1中所述，天然油基聚氨酯分散實質(zhì)上不含揮發(fā)性有機化學品、可溶出三級胺催化劑和未反應(yīng)的有機胺鏈終止劑化合物。
10.如權(quán)利要求1所述，天然油基聚氨酯分散為無塑性。
11.如權(quán)利要求1所述，天然油基聚氨酯分散可生物降解。
12.如權(quán)利要求1所述，天然油基聚氨酯分散可以各種方式廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，特別是作為直接接觸食品應(yīng)用和耐用產(chǎn)品應(yīng)用的包裝材料，不受食品/產(chǎn)品形狀、尺寸或本質(zhì)的限制。
13.如權(quán)利要求1所述，天然油基聚氨酯分散可用作層壓粘合劑。
14.如權(quán)利要求1中所述，天然油基聚氨酯分散可用于傳統(tǒng)的層壓機器，制備彈性薄膜或其他包裝層壓產(chǎn)品。
15.如權(quán)利要求1所述，天然油基聚氨酯分散對基質(zhì)有著良好的粘合特性，包括紙、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、尼 龍、乙烯醋酸乙烯酯、賽璐玢、聚氯乙烯、無紡薄膜和金屬化薄膜。
【文檔編號】C08G18/12GK103459449SQ201180068746
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月1日
【發(fā)明者】普迦·簡安, 桑迪普·簡安 申請人:印度雷迪克化工有限公司