[发明专利]水性涂料组合物

说明书

本发明涉及包含聚氨酯A和乙烯基聚合物的水性涂料组合物，其中聚氨酯A包含至少下列作为结构单元：(a)含有至少一个环状基团的多异氰酸酯，(b)非环状脂族二异氰酸酯，其中连接两个异氰酸酯基团的非环状脂族基团具有5个碳原子，和(c)含有异氰酸酯反应性基团的组分，其中，相对于用于制备聚氨酯A的组分的总重量，(a)和(b)的总量为10‑60重量％；并且其中(a)和(b)之间的重量比在50:50至99:1的范围内。

技术领域

本发明涉及包含聚氨酯和乙烯基聚合物的水性涂料组合物、制备这种组合物的方法和具有由这种组合物得到的涂层的基材。

背景技术

众所周知，在涂料工业中聚氨酯粘合剂可以应用于各种基材以提供具有良好机械抗性和化学耐受性的涂层。

氨基甲酸酯粘合剂在生产过程中通常需要溶剂，以便将预聚物的粘度降低到可接受的值。然而，有关在室内应用粘合剂中存在VOC(挥发性有机成分)的法规面临压力。因此，在氨基甲酸酯预聚物制备中使用含有VOC的溶剂越来越不优选，并且在制备后除去这些溶剂需要大量的努力和能量。如WO-A-2005/058995中所述，使用乙烯基单体作为稀释剂已经显示出对含有VOC的溶剂的良好替代，导致氨基甲酸酯丙烯酸类杂化物。聚氨酯由通过使多异氰酸酯和异氰酸酯反应性组分反应得到的聚氨酯预聚物(a)和活性氢扩链化合物(b)来制备，其中多异氰酸酯具体是H₁₂MDI(即，二环己基甲烷-4,4'-二异氰酸酯，具有通常少于10重量％的二环己基甲烷-4,4'-二异氰酸酯的异构体(特别是二环己基甲烷-2,4'-二异氰酸酯))。

业已发现，如WO-A-2005/058995中所述的含有聚氨酯的氨基甲酸酯-乙烯基水性涂料组合物导致高的最低成膜温度MFFT。众所周知，涂料组合物的MFFT可以通过聚结剂的存在而降低。然而，关于存在聚结剂的法规变得越来越严格，因为聚结剂例如可能引起皮肤刺激并且对(室内)空气质量具有负面影响，和/或增加聚结剂的量可能增加涂料组合物中挥发性有机化合物(VOC)的量。

发明内容

本发明的目的是减少包含聚氨酯和乙烯基聚合物的水性涂料组合物中获得特定MFFT所需的聚结剂的量，而涂层对氨、水、乙醇、咖啡和/或红葡萄酒的抗污染性至少保持在足够的水平。

本发明的目的是通过提供包含聚氨酯A和乙烯基聚合物的水性涂料组合物来进行的，其中聚氨酯A通过至少下列组分的反应得到：

(a)含有至少一个环状基团的多异氰酸酯，

(b)非环状脂族二异氰酸酯，其中连接两个异氰酸酯基团的非环状脂族基团具有5个碳原子，和

(c)含有异氰酸酯反应性基团的组分，

其中，相对于用于制备聚氨酯A的组分的总重量，(a)和(b)的总量为10-60重量％；并且

其中(a)和(b)之间的重量比在50:50至99:1的范围内。

令人惊讶地发现，与使用基于多异氰酸酯(a)但不使用二异氰酸酯(b)(因此由此得到(a)和(b)之间的重量比是100:0)的聚氨酯相比，通过使用所要求保护的聚氨酯A可以降低涂料组合物的MFFT，此外，对氨、水、乙醇、咖啡和/或红酒的抗污染性至少保持在足够的水平。还令人惊讶地发现，与使用聚氨酯(其中所要求保护的组分(b)被非环状脂族C6二异氰酸酯代替)相比，通过使用所要求保护的聚氨酯A进一步降低涂料组合物的MFFT。

具体实施方式

制备聚氨酯的方法是本领域已知的，并描述于例如G.Oertel的PolyurethaneHandbook，第2版，Carl Hanser出版，1994。存在于水性涂料组合物中的聚氨酯A可以通过至少(a)、(b)和(c)根据现有技术中熟知的方法以常规方式制备。通常，异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物(I)首先通过组分(a)、(b)和(c)的反应形成，然后优选用含活性氢的化合物(II)进行扩链。