[发明专利]聚氨酯树脂在水相填料组合物中的用途及用该组合物涂敷的基底

说明书

填料组合物作为底漆与面漆之间的中间涂层特别应用于汽车工业。它们的作用一方面是铺平存在于底漆的任何不齐，以确保面漆外表没有瑕点，另一方面是改进全部油漆的石屑阻力。由于它的柔韧性的优点，这个涂层可以阻止(例如)附近经过的车辆溅起的或车辆行进中自身夹带起的、撞在油漆上的颗粒碎片的穿透。另外，填料组合物必须能产生相对硬的薄膜，以允许油漆不用必须用的砂纸就可被湿喷砂。

欧洲专利申请公开文本第249,727号公开了一种对环境无害的水相填料组合物(所谓waterfillers或hydrofillers)。该组合物含有由可水稀释的聚酯树脂、水溶性环氧树脂磷酸酯和作为粘结剂的蜜胺树脂所组成的混合物。总的来看，这些填料组合物或可由它们得到的薄膜的可加工性和综合性能很好。可是除此之外，它们的石屑阻力[特别是在低温下(＜0℃)]及涂层之间的粘结效果特别是对面漆的粘结效果并不总是令人满意的。

现在已经发现以某些水分散性聚氨酯树脂为基础的水相填料组合物可以避免这些缺陷。

因此，本发明涉及在水相填料组合物中水分散性聚合物作为粘结剂的用途，它可包含或可不包含其它聚合物粘结剂以及交联剂和常用的添加剂，其中，水分散性聚合物是含有从下列物质衍生的高分子链节的聚氨酯树脂

(A)多元异氰酸酯，

(B)平均分子量Mn至少为400的多羟基聚合物，

(C)(如果需要的话)低分子量多元醇，

(D)含有至少二个易与异氰酸酯基团反应的基团和至少一个能形成阴离子的基团(-COOH基较好)的化合物，

(E)具有单官能团或含有可变反应活性的活泼氢的化合物，这些高分子链节总是位于聚氨酯树脂的链端，和/或

(F)与(B)、(C)、(D)和(E)不相同、且至少含有二个易与NCO基反应的基团的化合物。

本发明所用的聚氨酯树脂的平均分子量Mn一般为1,600至50,000(从初始材料的化学计量计算)，1,600至10,000较好，2,000至6,000更好，酸值10至80,25至60较好，羟值30至150,30至80较好。在这些条件下，至少在碱介质中它是水分散性的，低分子量时它甚至常常是水溶性的。通常聚氨酯树脂的分子链主要是线性的，但是有时一定程度的支化可能是有利的，不超过30％较好，不超过10％更好。树脂的凝胶部分通常小于5％(重量)，小于1％(重量)较好。按统计平均，每个聚合链至少含有2个含有活泼氢的基团如氨基和/或羟基较好，4至6个更好。

关于多元异氰酸酯(二异氰酸酯(A)较好)，它们是聚氨酯化学和油漆领域已知的化合物，如脂肪族、环脂族或芳香族二异氰酸酯。它的具有式Q(NCO)₂较好，其中Q是碳原子数4至40的烃基(4至20个碳原子更好)，4至12个碳原子的脂肪族烃基、6至15个碳原子的环脂族烃基、6至15个碳原子的芳香族烃基或7至15个碳原子的芳脂族烃基较好。所用的这种二异氰酸酯的较好的例子是四亚甲基二异氰酸酯，六亚甲基二异氰酸酯，十二亚甲基二异氰酸酯，1,4-环己烷二异氰酸酯，3-异氰酸根合甲基-3,5,5-三甲基环己基异氰酸酯(异佛尔酮二异氰酸酯)，4,4′-二异氰酸根合二环己基甲烷，4,4′-二异氰酸根合二环己基-2,2-丙烷，1,4-二异氰酸根合苯，2,4-或2,6-二异氰酸根合甲苯或这些异构体的混合物，4,4′-或2,4′-二异氰酸根合二苯基甲烷，4,4′-二异氰酸根合二苯基-2,2-丙烷，对二甲苯基二异氰酸酯，和α,α,α′α′-四甲基-间-或对-二甲苯基二异氰酸酯，以及这些化合物的混合物。

除了这些简单的多元异氰酸酯外，在联接异氰酸酯基团的基团上含有杂原子的多元异氰酸酯也是合适的。例如含有碳化二亚胺基、脲基甲酸酯基、异氰尿酸基、尿烷基、酰化的脲基或缩二脲基的多元异氰酸酯。其它合适的多元异氰酸酯，可以参考例如德国专利申请公开文本第2,928,552号。

聚氨酯树脂中的多元异氰酸酯(A)的比例，以聚氨酯树脂为基础，通常约为10至50％(重量)，25至35％(重量)较好。

(B)中的多羟基聚合物的平均分子量Mn以400至5,000为好，800至2,000更好，其羟值通常为30至280,50至200较好，80至160mg更好(KOH/g)。