[发明专利]水性柔感涂料组合物

说明书

本发明涉及一种包含聚氨酯和多异氰酸酯的水性涂料组合物。本发明 还涉及用于制备该涂料组合物的试剂盒(kit of parts)、该涂料组合物的用 途、将涂料施涂在基材上的方法和涂覆的基材。

上述类型的水性涂料组合物由美国专利申请US 2004/0242765 A已知。 该文献描述了用于产生具有柔感效果的涂层的聚氨酯水分散体。该含水涂 料组合物包含含羟基聚氨酯和交联剂的含水配制剂。交联剂优选为具有游 离异氰酸酯基团的多异氰酸酯。

在现代机动车辆内部，柔感涂层用于涂覆塑料部件如仪表盘、门板、 臂靠、头靠、气囊罩、仪表板储物箱盖和中央控制台。柔感涂层用于传递 与皮革或天鹅绒所产生的相似平滑感和奢华感。除了提供所需的触觉感， 需要柔感涂层还具有良好的化学和机械耐性，如耐防晒剂、耐水解和耐热 老化。给定层厚下的柔感涂层的化学和机械耐性的改善可以通过增加涂层 的交联密度和/或硬度，例如通过使用较高比例的交联剂和/或通过采用具有 较高硬度和/或较高比例可交联官能团的粘结剂实现。然而，已发现通过这 些措施改善化学和机械耐性伴随有柔感性能的损坏。因此，已知的柔感涂 料组合物不能实现所需触觉性能与化学和机械耐性的很好平衡。

因此，本发明设法提供一种水性涂料组合物，从该涂料组合物可以产 生柔感涂层，所述涂层具有改善的化学和机械耐性与柔感性能的平衡。

本发明现在提供一种包含聚氨酯和多异氰酸酯的水性涂料组合物，其 中该组合物还包含不同于聚(乙二醇)的具有至多1,000的分子量并具有至 少两个异氰酸酯-反应性基团的化合物。

根据本发明的涂料组合物可以产生具有改善的化学和机械耐性与柔感 性能的平衡的柔感涂层。

已发现当具有至多1,000的分子量并具有至少两个异氰酸酯-反应性基 团的化合物为聚(乙二醇)时，不能或不能充分地达到改善。然而，应当理 解聚(乙二醇)仍然可以另外存在于组合物中，只要使用了至少一种不同于 聚(乙二醇)外的具有至多1,000的分子量并具有至少两个异氰酸酯-反应性 基团的化合物即可。

合适的聚氨酯可以根据通常已知的方法通过使脂族、脂环族或芳族二 或三异氰酸酯、一种或多种含有2-6个羟基并具有至多600数均分子量的 多元醇和/或具有大约400至大约3,000数均分子量的聚醚或聚酯二醇反应 来制备。应当理解存在于涂料组合物中的聚氨酯不同于由存在于涂料组合 物中的多异氰酸酯和具有至多1,000的分子量的异氰酸酯-反应性化合物反 应形成的材料。

在一个实施方案中，存在于涂料组合物中的至少一种聚氨酯包含羟基。 为了使所形成的聚氨酯中具有羟基官能度，在聚氨酯合成过程中可以使用 化学计量过量的羟基组分。如果以两步法制备，则可以使用羟基官能增链 剂。羟基官能聚氨酯可以以聚氨酯水分散体的形式存在。

通过羟基羧酸的共反应可以将羧酸基团引入聚氨酯中。二羟甲基丙酸、 羟基新戊酸和羟基硬脂酸是合适的羟基羧酸的实例。

可以将磺酸酯/盐基团或磺酸基团引入聚氨酯中，例如通过与异氰酸酯 和与包含至少一个磺酸基团或磺酸酯/盐基团的羟基-或胺官能化合物共反 应引入，所述官能化合物例如为2-羟基乙烷磺酸、2-氨基乙烷磺酸的钠盐、 3-环己基氨基-1-丙烷磺酸、5-磺基间苯二甲酸钠与当量过量的二醇、三醇 或环氧化合物的反应产物。在根据本发明的涂料组合物的一个实施方案中， 聚氨酯的超过50％的磺酸基团和羧酸基团用碱中和。聚氨酯也可以包含非 离子稳定化基团。或者或另外，聚氨酯可以通过外部乳化剂稳定化在水性 介质中。

聚氨酯可以含有有机溶剂以降低粘度。合适的溶剂为芳族烃如甲苯和 二甲苯；醇如乙醇、异丙醇、正丁醇、2-丁醇、己醇、苄醇，和酮如甲乙 酮、甲基异丁基甲酮、甲基戊基酮和乙基戊基酮；酯如乙酸丁酯、丙酸丁 酯、丙酸乙氧基乙酯、乙基乙二醇乙酸酯、丁基乙二醇乙酸酯和乙酸甲氧 基丙酯；醚如二乙二醇二甲醚、二丙二醇二甲醚、2-甲氧基丙醇、2-甲氧 基丁醇、乙二醇单丁醚、丙二醇单丙醚、丙二醇单丁醚、二氧戊环或其混 合物。其他合适的溶剂为N-甲基-2-吡咯烷酮、碳酸二甲基酯、碳酸亚丙基 酯、丁内酯、己内酯等。