[发明专利]胶料组合物

说明书

相关申请的交叉引用

该申请根据35U.S.C.§119(a-d)要求于2006年9月29日提交的德国申请DE 102006046649.7的优先权。

技术领域

本发明涉及具有酰胺结构单元的聚氨酯-聚脲分散体及其制备方法，以及它们作为胶料组合物的应用。

发明背景

如EP-A 792900中所述，使用胶料(size)组合物中作为粘合剂组分的聚氨酯-聚脲分散体(PUR分散体)和交联剂对玻璃纤维和碳纤维进行上胶。

玻璃纤维增强的聚酰胺结合了高刚性和高强度以及极佳的冲击强度，因此在面临机械应力时非常牢固。但是，这种玻璃纤维增强的聚酰胺涂层通常会导致出现一些问题，这是因为表面是非均相的，因此形成孔洞和裂缝。此外，还可能发生粘合破裂。目前为止，现有技术中描述的适用于生产玻璃纤维或碳纤维的胶料组合物尚不足以提高结合到聚酰胺中的纤维的增强性质。

发明内容

因此，本发明的目的是提供玻璃纤维胶料，该胶料能够改善玻璃纤维增强的聚酰胺6和聚酰胺6，6的冲击强度，并且能克服现有技术的缺陷。

目前已经发现，用水性胶料涂布的玻璃纤维在聚合物中，特别是在聚酰胺6和聚酰胺6，6中表现出极佳的增强性质，该水性胶料不仅包含基于特定的至少二羟基官能聚酰胺多元醇(具有至少2个酰胺基)的PUR聚合物，还含有封端的多异氰酸酯交联剂(任选地含有亲水基团和/或可分散在水中和/或已分散在水中)。

EP-A 0595281描述了用于生产汽车涂料的可分散于水的聚酰胺改性的聚氨酯，其包含由酸酐和/或酰卤与二胺和/或氨基醇制备的聚酰胺大分子单体等组分。这些体系的缺点是聚酰胺大分子单体的制备非常复杂，所得聚酰胺大分子单体的水溶性仍然很差。该文献中没有关于这些化合物适用于生产玻璃纤维胶料的描述。

US-A 6455632描述了具有仲酰胺基(amide group)的水性聚氨酯分散体。它们通过例如异氰酸酯与特定的羟基官能一元酰胺反应来制备。然后所得的聚合物与蜜胺-甲醛树脂、脲树脂、N-羟甲基丙烯酰胺乳液或异丁氧基甲基丙烯酰胺乳液进行交联反应。该分散体适用于可热固化的涂覆材料、涂料和密封剂。该文献中没有描述含有两个或更多个酰胺结构单元的酰胺化合物，并且也没有关于酰胺官能聚氨酯分散体特别适合作为玻璃纤维胶料的具体描述。

因此，本发明提供包含通式(I)的结构单元的水性聚氨酯-聚脲聚合物分散体(PUR聚合物)：

其中，

R₁是具有2-18个碳原子的脂族或脂环族基，

R₂是具有3-5个碳原子的脂族基。

该聚氨酯的主链含有至少0.5重量％、优选0.75重量％至10重量％，更优选0.9重量％至5.0重量％的酰胺基(以(CO)NH计算)。

本发明还提供胶料组合物，该组合物包含本发明的水性PUR聚合物分散体(I)和

(II)亲水化的封端多异氰酸酯，其中至少50％的异氰酸酯基团被封闭，

(III)任选的可溶于、可乳化于或可分散于水中的其它聚合物，

(IV)选自偶联剂、润滑剂、抗静电剂、染料、颜料、流动控制剂、光稳定剂、老化抑制剂或紫外吸收剂的助剂和添加剂。

本发明分散体的聚氨酯-聚脲聚合物(PUR聚合物)包括以下物质的反应产物：

I.1)一种或多种多异氰酸酯，

I.2a)一种或多种数均分子量为200-8000克/摩尔的聚合物多元醇，

I.2b)一种或多种通式(II)的聚酰胺多元醇

其中，

R₁是具有2-18个碳原子的脂族或脂环族基，

R₂是具有3-5个碳原子的脂族基，

I.3)一种或多种分子量为62-400且共具有两个或更多个羟基和/或氨基的低分子量化合物，

I.4)任选的一种或多种具有羟基或氨基的化合物，和一种或多种选自I.5)和/或I.6)的化合物：

I.5)异氰酸酯-活性、离子型或潜离子型亲水性化合物，

I.6)异氰酸酯-活性、非离子型亲水性化合物。

具体实施方式

除非另有指示，说明书和权利要求书中所用的，包括实施例中所用的所有数字都应看作用词“约”修饰，即使没有明确表示出“约”。此外，文中所述的任何数值范围旨在包括该范围囊括的所有子范围。