[发明专利]包含含枝状多元醇的聚酯-聚氨酯树脂的水性树脂组合物

说明书

本发明涉及包含聚酯-聚氨酯树脂的水性树脂组合物，其中以枝状多元醇作为反应混合物的一部分。本发明还涉及制备本发明的水性树脂组合物的方法、包含本发明的水性树脂组合物的水性涂料体系和本发明的水性涂料体系用于涂布、漆装和/或密封基材的用途。

基于聚氨酯分散体的水性粘合剂是公知的并例如描述在Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, 第4版. 卷E 20, 第1659页(1987)，J. W. Rosthauser, K. Nachtkamp ，Advances in Urethane Science and Technology, K. C. Frisch和D. Klempner编著, 卷10, 第121-162页(1987)或D. Dietrich, K. Uhlig，Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 卷A 21, 第677页(1992)中。

在用作涂料时，这样的粘合剂可用于增强该基材的外观或保护下方基材免受不利的环境条件破坏。现有公开的实例包括：

EP 0 669 352 A1，其描述了特殊的水性聚酯-聚氨酯分散体，其在与交联剂树脂和，如果适当，与线性无羟基聚氨酯分散体结合时，可固化产生具有良好的柔软感效果、良好的机械性质和通常令人满意的耐溶剂性的涂层。但是，对某些用途而言，耐受性，特别是对防晒液的耐受性仍需要改进。

EP 0 926 172 A2描述了水性双组分（2K）聚氨酯涂料，其中可以通过使用特殊的酯改性多异氰酸酯改进对防晒液的耐受性（防晒液透过膜，造成层离和/或其它破坏）。这种情况中所用的粘合剂是羧酸酯和/或磺酸酯-亲水化的聚酯多元醇分散体与物理干燥型羧酸酯和/或磺酸酯-亲水化的聚氨酯分散体的混合物。

EP 0 578 940 A1描述了基于聚酯和聚碳酸酯多元醇或嵌段聚酯碳酸酯多元醇的水分散性聚氨酯多元醇，其含有25至100%的用碱中和的酸基，相当于6至45 mg KOH/g的酸值，具有20至250 mg KOH/g的羟值、2000至150000的分子量Mw、2至16重量%的氨基甲酸酯基团含量和1至25重量%的碳酸根含量。还描述了由30至90重量%的这种多元醇和2至70重量%的交联剂树脂制造水稀释性粘合剂组合的方法和这种多元醇作为涂料或密封材料中的粘合剂组分的用途。

EP 1 418 192 A1涉及具有5,8至20,0重量%的碳酸根含量并存在于溶剂中的水稀释性聚氨酯树脂，所述溶剂对异氰酸酯基团呈惰性。

就具有良好耐候稳定性的涂料而言，US 2010/0222448 A1公开了通过将使一种反应混合物反应获得的反应产物分散在水中而获得的水性聚氨酯分散体，所述反应混合物包含至少一种有机、脂族、脂环族或芳族二-、三-或多异氰酸酯、至少一种异氰酸酯反应性聚碳酸酯二醇、三醇或多元醇、至少一种包含至少一个异氰酸酯反应性基团和至少一个可自由基聚合的游离不饱和基团的化合物、和至少一种包含至少一个异氰酸酯反应性基团和至少一个至少分散活性基团的化合物和任选至少一种包含至少两个异氰酸酯反应性基团并具有小于1000克/摩尔的分子量的化合物。尽管没有通过实验阐明，但在该专利申请中提到可以使用枝状聚酯和/或聚醚多元醇来制造聚碳酸酯二醇、三醇和多元醇的一般可能性。

在US 6,284,233中给出包含枝状聚合物的成膜聚合物分散体的一个实例，其涉及一种抗皱组合物，该组合物在生理学可接受的介质中包含：含有至少一种能形成水蒸汽可透膜、具有108至1010 N/m²的杨氏模量并在以7%的浓度施加到水中和随后干燥后在30℃的温度和40%的相对湿度下产生大于1%的离析角质层收缩的聚合物和具有末端羟基官能团的枝状聚酯聚合物的成膜聚合体系的分散体。

在本领域中始终需要不会被外部条件降解的改进的涂料。在始终暴露在水分、直射和反射阳光和盐的海洋环境中的物体的涂料中，情况尤其如此。 

本发明的目的因此是提供用于在更长时间内保护上述环境中的物体的涂层的组合物。

根据本发明，通过一种水性树脂组合物实现了该目的，所述水性树脂组合物包含通过使反应混合物在一步法或多步法中反应而获得的聚酯-聚氨酯树脂，所述反应混合物包含：

(A1) 数均分子量Mn≥ 400克/摩尔且≤ 20000克/摩尔的聚酯多元醇，

(A2) 至少一种含有至少两个异氰酸酯反应性基团和至少一个能形成阴离子的基团的化合物，

(A3) 多异氰酸酯，和