用于生产具有柔软触感效果的聚氨酯水分散体制造技术

以水性聚氨酯分散体为基础的涂料组合物，制备这些组合物的方法和它们用于生产具有低雾度和ＶＯＣ值的柔软触感涂料的用途。该水性涂料组合物包括至少一种离子改性、基本无羟基的聚氨酯和／或聚氨酯脲的水性配制料，至少一种离子改性、含羟基的聚氨酯和／或聚氨酯脲的水性配制料，和至少一种交联剂。

【技术实现步骤摘要】
用于生产具有柔软触感效果的聚氨酯水分散体相关专利申请的相互参照本专利申请要求2003年5月30日提交的德国专利申请No.103 23306.2的在35 U.S.C.§199(a)-(d)下的优先权。
本专利技术涉及以聚氨酯水性分散体为基础的新型涂料组合物，制备它们的方法和它们用于生产具有低雾度和VOC值的柔软触感涂料的用途。
技术介绍
在现有技术中描述了各种各样的离子改性聚氨酯(PU)和它们的水性配制料。各种水性PU产品及其制备方法的综述例如描述在“Houben-Weyl：Methoden der Organischen Chemie，Volume E 20，1659-1692页”或“Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry(1992)卷A21，677-682”中。凭借它们的机械强度，对不同基材的高粘合力，耐溶剂性和光泽，它们例如可广泛应用于塑料的涂料。当塑料部件用于例如汽车内部件时，然而，发生了称为“起雾”或“生雾”的效应。这表示形成了使光强烈折射并在窗户，尤其挡风玻璃的内表面出现的沉积物。造成该现象的作用剂是塑料部件的低分子量成分，随着时间的推移，借助日晒和热，它们迁移并沉积在窗户的内表面。如在EP-A 579 988，US-A 5,545,675，或EP-A 1 153 951中所述，通过使用“低成雾”聚氨酯能够显著减低该效应。为了改进塑料部件，尤其汽车内件中的塑料部件的触觉性能，近年来越来越多地使用了所谓的柔软触感涂料。对于本专利技术而言的“柔软触感效果”表示涂层表面的特定触觉感觉(触感)；该触感能够使用术语如天鹅绒般柔和，柔软，橡胶样，暖和等来描述，然而，例如涂漆车身或未涂漆聚合物片材的表面，或涂有常用透明涂料或面漆材料且例如由ABS，Makrolon(聚碳酸酯，BayerAG)或Plexiglas(聚甲基丙烯酸甲酯)制成的片材的表面触感冷而平-->滑。为了适应避免让溶剂散发到环境中的趋势，如在DE-A 44 06 159的教导中公开的那样，近年来已观察到建立了以聚氨酯化学为基础的含水柔软触感涂料。就优异的柔软触感效果来说，这些涂料还具有良好的抗性和对塑料基材的保护作用。然而，后来已发现，就是这些涂料和涂层具有显著的生雾作用，这一定程度上归因于它们在汽车内部件方面的加大开发。目前以含水聚氨酯体系为基础的低生雾柔软触感涂料还没有为人所知，所以本专利技术的目的是提供用于生产具有特别低的雾度和VOC值的柔软触感涂料的新型水性涂料组合物。
技术实现思路
本专利技术涉及水性涂料组合物，包括：A)至少一种离子改性、基本无羟基的聚氨酯和/或聚氨酯脲的水性配制料，B)至少一种离子改性、含羟基的聚氨酯和/或聚氨酯脲的水性配制料，和C)至少一种交联剂。组分A)由以下化合物合成：A1)具有≥500道尔顿的数均分子量(Mn)和≥1.5的平均OH官能度，基本不含在≥150℃的温度和≤10毫巴的压力下挥发的组分的一种或多种多羟基化合物，A2)任选的具有62-499道尔顿的数均分子量(Mn)和≥2的OH官能度的一种或多种多羟基化合物，A3)任选的具有50wt％的氧化乙烯含量和超过400道尔顿的数均分子量(Mn)的一种或多种亲水化合物，它含有至少一个NCO反应性基团，A4)一种或多种多异氰酸酯，A5)任选的具有60-300道尔顿的数均分子量(Mn)和至少两个伯或仲氨基或肼的一种或多种脂族多胺，和A6)含有至少一个NCO反应性氢原子或至少一个NCO基团和同时至少一个离子或潜离子基团并且不同于上述化合物A1)-A5)的化合物的一种或多种化合物。-->本专利技术还涉及可由上述含水涂料组合物获得的涂料和用这些涂料涂敷的基材。本专利技术进一步涉及包括上述多羟基化合物作为组分A1)的柔软触感涂料。具体实施方式除了在实施例中，或在另有规定的场合以外，有关在说明书和权利要求书中使用的成分的量，反应条件等的所有数值或表述在所有情况下应该认为可以用词语“大约”来修饰。现在可以通过使用经蒸馏预处理的特殊聚酯多元醇来实现作为本专利技术基础的专利技术目的。本专利技术提供了包括以下组分的含水涂料组合物：A)至少一种离子改性、基本无羟基的聚氨酯和/或聚氨酯脲的含水配制料，B)至少一种离子改性、含羟基的聚氨酯和/或聚氨酯脲的含水配制料，和C)至少一种交联剂，D)任选的助剂和添加剂，特征在于组分A)由以下化合物合成：A1)具有≥500道尔顿的数均分子量(Mn)和≥1.5的平均OH官能度的一种或多种多羟基化合物，其在≥150℃的温度和≤10毫巴的压力下已脱除了在这些蒸馏条件下挥发的组分，A2)任选的具有62-499道尔顿的数均分子量(Mn)和≥2的OH官能度的一种或多种多羟基化合物，A3)任选的具有50wt％的氧化乙烯含量和超过400道尔顿的数均分子量(Mn)的一种或多种亲水化合物，它含有至少一个NCO反应性基团，A4)一种或多种多异氰酸酯，A5)任选的具有60-300道尔顿的数均分子量(Mn)和至少两个伯或仲氨基或肼的一种或多种脂族多胺，和A6)含有至少一个NCO反应性氢原子或至少一个NCO基团和同时至少一个离子或潜离子基团并且不同于上述化合物A1)-A5)的化合-->物的一种或多种化合物；以及制备它们的方法。对于本专利技术而言，所谓基本不含羟基是指OH值小于6mgKOH/g，优选小于2.5mg KOH/g。对于本专利技术而言，所谓离子基团是指携带正电荷或负电荷的官能团，例如-COO-，-SO3-，-NR2H+，-NH3+。本文所使用的术语离子改性聚氨酯或聚氨酯脲是指已用某些方式处理或反应或改性，以便含有这些离子基团的聚氨酯或聚氨酯脲。对于本专利技术来说，所谓潜离子基团是指具有共价键的官能团，通过添加碱或酸，随着其溶液的pH的改变，其容易转换为相应的盐，例如-COOM，-SO3M(其中M＝H，NR4+，金属离子)或-NR2/-NR2H+，或-NH2/-NH3+。作为组分A1)的化合物，优选使用具有500-10 000道尔顿，更优选600-5 000道尔顿，还更优选1000-3000道尔顿的数均分子量(Mn)和优选1.5-6，更优选1.8-3的平均羟基官能度的有机化合物。特别优选，组分A1)的化合物是以聚酯、聚内酯或聚碳酸酯和/或已知共聚物为基础的上述类型的化合物。用作根据本专利技术的A1)的化合物通过在其使用之前蒸馏来脱除挥发性组分。该蒸馏优选在≥150℃，优选170-230℃，更优选180-220℃的温度，在≤10毫巴，优选≤2毫巴，更优选≤0.5毫巴的减压下在薄膜蒸发器中连续进行。低分子量、非反应性挥发性级分与该多羟基化合物在这些条件下分离。在蒸馏过程中，分离出0.2-15wt％，优选0.5-10wt％，更优选1-6wt％的挥发性级分。在本专利技术的一个实施方案中，用于A1)的化合物基本不含低分子量、非反应性挥发性级分。这里使用的基本不含是指仅作为附带杂质存在的物质，取决于特定物质，该物质的存在量低于1wt％，在某些情况下低于0.5wt％，在另外一些情况下，低于0.2wt％，基于组分如A1)的重量计。组分A1)的适合聚酯多元醇是线性聚酯二醇或支化聚酯多元醇，如可以按已知方式由脂族、环脂族或芳族二羧酸或多羧酸和/或它们的酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
水性涂料组合物，包括：Ａ）至少一种离子改性、基本无羟基的聚氨酯和／或聚氨酯脲的水性配制料，Ｂ）至少一种离子改性、含羟基的聚氨酯和／或聚氨酯脲的水性配制料，和Ｃ）至少一种交联剂。其中组分Ａ）由以下化合物合成：　 　Ａ１）具有≥５００道尔顿的数均分子量（Ｍｎ）和≥１．５的平均ＯＨ官能度，基本不含在≥１５０℃的温度和≤１０毫巴的压力下挥发的组分的一种或多种多羟基化合物，Ａ２）任选的具有６２－４９９道尔顿的数均分子量（Ｍｎ）和≥２的ＯＨ官能度 的一种或多种多羟基化合物，Ａ３）任选的具有５０ｗｔ％的氧化乙烯含量和超过４００道尔顿的数均分子量（Ｍｎ）的一种或多种亲水化合物，它含有至少一个ＮＣＯ反应性基团，Ａ４）一种或多种多异氰酸酯，Ａ５）任选的具有６０－３００ 道尔顿的数均分子量（Ｍｎ）和至少两个伯或仲氨基或肼的一种或多种脂族多胺，和Ａ６）含有至少一个ＮＣＯ反应性氢原子或至少一个ＮＣＯ基团和同时至少一个离子或潜离子基团并且不同于上述化合物Ａ１）－Ａ５）的化合物的一种或多种化合物。...

【技术特征摘要】
DE 2003-5-30 10324306.21.水性涂料组合物，包括：A)至少一种离子改性、基本无羟基的聚氨酯和/或聚氨酯脲的水性配制料，B)至少一种离子改性、含羟基的聚氨酯和/或聚氨酯脲的水性配制料，和C)至少一种交联剂。其中组分A)由以下化合物合成：A1)具有≥500道尔顿的数均分子量(Mn)和≥1.5的平均OH官能度，基本不含在≥150℃的温度和≤10毫巴的压力下挥发的组分的一种或多种多羟基化合物，A2)任选的具有62-499道尔顿的数均分子量(Mn)和≥2的OH官能度的一种或多种多羟基化合物，A3)任选的具有50wt％的氧化乙烯含量和超过400道尔顿的数均分子量(Mn)的一种或多种亲水化合物，它含有至少一个NCO反应性基团，A4)一种或多种多异氰酸酯，A5)任选的具有60-300道尔顿的数均分子量(Mn)和至少两个伯或仲氨基或肼的一种或多种脂族多胺，和A6)含有至少一个NCO反应性氢原子或至少一个NCO基团和同时至少一个离子或潜离子基团并且不同于上述化合物A1)-A5)的化合物的一种或多种化合物。2.根据权利要求1的水性涂料组合物，其中使用具有500-10,000道尔顿的数均分子量(Mn)和1.5-6的平均羟基官能度的以聚酯、聚内酯或聚碳酸酯为基础的有机化合物作为组分A1)的化合物。3.根据权利要求1的水性涂料组合物，其中具有62-499道尔顿的数均分子量的低分子量多元醇作为组...

【专利技术属性】
技术研发人员：T明茨迈，M梅尔希奥尔斯，J梅克斯纳，R哈尔帕亚普，T波尔，U克利珀特，
申请(专利权)人：拜尔材料科学股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]