用于弹性涂层的双组分体系制造技术

本发明专利技术提供了双组分体系，其包含含有至少一种聚合多元醇的组分A）和含有至少一种多异氰酸酯的组分B），所述聚合多元醇具有基于聚合多元醇的总固含量计≤4.5重量%的OH含量，所述多异氰酸酯具有基于多异氰酸酯的总固含量计≥4.0至≤10.0的数均异氰酸酯基团官能度，基于多异氰酸酯的总固含量计≤25重量%的含有异氰酸酯基团且数均分子量≤780 g/mol的低聚物的分数，和基于多异氰酸酯中异氰脲酸酯基团和脲基甲酸酯基团的总量计≥5摩尔%至≤70摩尔%的异氰脲酸酯基团分数。还提供了在基底上产生涂层的方法、通过该方法可获得的涂层、以及经涂覆的基底。

Two component system for elastic coating

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于弹性涂层的双组分体系本专利技术涉及一种双组分体系，更特别用于弹性涂层。进一步的主题是这种类型的双组分体系用于产生涂层，更特别为弹性涂层的用途。此外，本专利技术的进一步的主题是涂覆基底的方法、通过这种方法可获得的优选弹性的涂层、以及经涂覆的基底。弹性聚氨酯涂层，尤其是柔软触感涂层，多年来在市场上占据主导地位。它们产生独特的、柔软和可感触的表面，因此向基底（例如由塑料制成的基底）赋予更高的价值。柔软触感涂层例如用在汽车内部中的表面上、用于消费类电子产品、而且还用于耐用消费品和包装领域。尽管商业上采用的最早的柔软触感涂层基于溶剂型聚氨酯体系来配制，但数年来，越来越多地使用低挥发水性聚氨酯配制物。水性配制物乃至溶剂基配制物通常由弹性树脂组分以及多异氰酸酯固化剂组成。在这方面通常采用在各聚合物分子中仅含有少量官能团或甚至（在树脂的情况下）可能不含官能团的树脂和固化剂以优化体系的柔软和感触性质。在这里作为一个实例，可以提及EP1481998A2中描述的配制物。因此，对溶剂型和水性的柔软触感涂层这二者的配方的根本挑战在于柔软表面的核心性质导致本质上不佳的耐化学性。作为这一点的实例，可以提及例如对溶剂、护手霜、防晒霜或驱虫剂的耐受性不足。因此，长期以来，期望对这些耐受性进行根本的改进。如C.Challener所观察到的那样（FormulatingSoft-TouchCoatings:ABalancingAct,CoatingsTech,2016年7月;http://www.paint.org/article/formulating-soft-touch-coatings-balancing-act/），已经描述了用于优化对良好的耐化学性与可接受的感触性质结合的要求状况的许多解决方案。此外，在文献中，已经提出了大量解决方案，这些解决方案基于采用特定的优化树脂组分或添加剂：EP1529822A1描述了基于聚氨酯的柔软触感涂层，通过添加特定的消光剂来改善其表面性质。WO2012/089827A1和EP0469389A1描述了例如对护手霜具有改善的耐受性的弹性涂层，其基于特别优化的聚氨酯树脂来配制。所有这些提出的解决方案的缺点在于，所实现的耐化学性差强人意，并且此外，以至少略微劣化的弹性和感触性为代价实现了在耐受性方面的改进。对改进已知解决方案的进一步需要是它们相当缓慢的固化速度，这导致在工业涂覆条件下涂覆工艺的生产率不佳。此外，几乎没有已知提出的解决方案来无论以何种方式基于特定交联剂提供具有耐受性并同时可感触的涂层。EP0926172A2提出通过聚酯改性广泛的标准固化剂（六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯）。这样的结果是弹性化，尽管耐化学性并未改进到超出由使用聚酯改性树脂已知的常规程度。此外，将聚酯并入现有固化剂中导致配制物粘度的不期望的提高。上文引用的EP0469389A1要求保护基于优化的聚氨酯树脂的柔软触感涂层。其还描述了例如基于脲基甲酸酯结构选择特定的固化剂，然而其具有<3的非常低的官能度，因此与现有技术相比耐化学性受损。因此，本专利技术的目的是提供一种双组分体系，其可用于制备消除现有技术中已知的涂层的一种或可能情况下的所有缺点，并且其在可获得的涂层部分上表现出至少显著改善的固化速度和耐化学性，同时至少保持弹性和感触性。根据本专利技术通过双组分体系实现这一目的，该双组分体系包含含有至少一种聚合多元醇的组分A），所述聚合多元醇：具有基于聚合多元醇的总固含量计≤4.5重量%的OH含量，和含有至少一种多异氰酸酯的组分B），所述多异氰酸酯：具有基于多异氰酸酯的总固含量计≥4.0至≤10.0的数均异氰酸酯基团官能度，基于多异氰酸酯的总固含量计≤25重量%、优选≤19重量%的含有异氰酸酯基团且数均分子量≤780g/mol的低聚物的分数，和基于多异氰酸酯中异氰脲酸酯基团和脲基甲酸酯基团的总量计≥5摩尔%至≤70摩尔%的异氰脲酸酯基团分数。在一个优选实施方案中，双组分体系包含含有至少一种聚合多元醇的组分A），所述聚合多元醇：具有基于聚合多元醇的总固含量计≤4.5重量%的OH含量，和含有至少一种多异氰酸酯的组分B），所述多异氰酸酯：具有基于多异氰酸酯的总固含量计≥4.0至≤10.0的数均异氰酸酯基团官能度，基于多异氰酸酯的总固含量计≤25重量%、优选≤19重量%的含有异氰酸酯基团且数均分子量≤780g/mol的低聚物的分数，和基于多异氰酸酯中异氰脲酸酯基团和脲基甲酸酯基团的总量计≥5摩尔%至≤70摩尔%的异氰脲酸酯基团分数，以及基于多异氰酸酯中异氰脲酸酯基团和脲基甲酸酯基团的总量计≥30摩尔%至≤95摩尔%的脲基甲酸酯基团含量，其通过使脂族或脂环族二异氰酸酯与含有≥2个、优选≥3个OH基团的醇反应来获得。当前首次描述了一种显著改善耐化学性的解决方案，这并不意味着在弹性性质方面的任何让步。虽然现有技术中已知的配制物由树脂和低至中等官能度的固化剂组成，本专利技术令人惊讶地发现了一种基于高官能度交联剂的进一步改进的解决方案。优选地，根据本专利技术，表述“包含”或“含有”表示“基本上由……组成”，且更优选“由……组成”。组分A）包含至少一种聚合多元醇，其具有基于聚合多元醇的总固含量计≤4.5重量%的OH含量。根据DINENISO4629-2:2016-12测定OH含量。合适的聚合多元醇例如是常规聚合聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚氨酯多元醇和/或聚丙烯酸酯多元醇，其由聚氨酯化学已知并常规具有200至22000、优选250至18000、更优选250至12000的数均分子量。合适的聚合多元醇的全面概述见于例如N.Adam等人:“Polyurethanes”,Ullmann'sEncyclopediaofIndustrialChemistry,ElectronicRelease,第7版,第3.2-3.4章,Wiley-VCH,Weinheim2005。在一个优选实施方案中，至少存在于组分A）中的聚合多元醇是聚碳酸酯多元醇。这类聚碳酸酯二醇可以例如通过二元醇（实例是下文在分子量为62至400g/mol的多元醇的名单中例举的那些）与碳酸二芳酯（如碳酸二苯酯）、碳酸二烷基酯（如碳酸二甲酯）或光气的反应来制备。适于作为羟基官能组分的聚酯碳酸酯类型的多羟基化合物特别是例如可以根据DE-A1770245或WO03/002630的教导通过二元醇与下文例举的类型的内酯（更特别为ε-己内酯）的反应和所得聚酯二醇与碳酸二苯酯或碳酸二甲酯的后续反应获得的类型的含有酯基团和碳酸酯基团的本身已知的二醇。在进一步优选的实施方案中，组分A）在基于组分A）的总重量计≥30重量%、优选≥30且≤50重量%的程度上由聚合多元醇组成，并且至100重量%的余量由一种或多种不同于该聚合多元醇的聚合的聚酯、聚醚、聚氨酯和/或聚碳酸酯多元醇以及任选的一种或多种添加剂组成。在双组分体系的描述方面，在下文中确定了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.双组分体系，其包含：/n包含至少一种聚合多元醇的组分A），所述聚合多元醇/n具有基于聚合多元醇的总固含量计≤ 4.5重量%的OH含量，和/n包含至少一种多异氰酸酯的组分B），所述多异氰酸酯：/n具有基于多异氰酸酯的总固含量计≥ 4.0至≤ 10.0的数均异氰酸酯基团官能度，/n基于多异氰酸酯的总固含量计≤ 25重量%的含有异氰酸酯基团且数均分子量≤ 780g/mol的低聚物的分数，和/n基于多异氰酸酯中异氰脲酸酯基团和脲基甲酸酯基团的总量计≥ 5摩尔%至≤ 70摩尔%的异氰脲酸酯基团分数。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170926 CN PCT/CN2017/1034131.双组分体系，其包含：
包含至少一种聚合多元醇的组分A），所述聚合多元醇
具有基于聚合多元醇的总固含量计≤4.5重量%的OH含量，和
包含至少一种多异氰酸酯的组分B），所述多异氰酸酯：
具有基于多异氰酸酯的总固含量计≥4.0至≤10.0的数均异氰酸酯基团官能度，
基于多异氰酸酯的总固含量计≤25重量%的含有异氰酸酯基团且数均分子量≤780g/mol的低聚物的分数，和
基于多异氰酸酯中异氰脲酸酯基团和脲基甲酸酯基团的总量计≥5摩尔%至≤70摩尔%的异氰脲酸酯基团分数。


2.根据权利要求1所述的双组分体系，其特征在于所述多异氰酸酯包含至少一种低聚物，所述低聚物含有一个或多个异氰脲酸酯基团和一个或多个脲基甲酸酯基团，其在每种情况下经由分子量为≥56至≤316g/mol的脂族、脂环族或芳脂族基团彼此化学连接。


3.根据权利要求1或2所述的双组分体系，其特征在于基于多异氰酸酯的总固含量计，数均异氰酸酯基团官能度为≥4.5至≤9.0、优选≥5.0至≤8.0和更优选≥5.5至≤7.5。


4.根据权利要求1至3任一项所述的双组分体系，其特征在于基于多异氰酸酯的总固含量计，含有异氰酸酯基团且数均分子量≤780g/mol的低聚物的分数为≤22重量%、优选≤20重量%、更优选≤19重量%、甚至更优选≤18重量%和再更优选≤16重量%。


5.根据权利要求1至4任一项所述的双组分体系，其特征在于基于多异氰酸酯中异氰脲酸酯基团和脲基甲酸酯基团的总量计，异氰脲酸酯基团分数为≥10摩尔%至≤60摩尔%、优选≥15摩尔%至≤50摩尔%和更优选≥20摩尔%至≤40摩尔%。


6.根据权利要求1至4任一项所述的双组分体系，其特征在于基于多异氰酸酯中异氰脲酸酯基团和脲基甲酸酯基团的总量计，所述多异氰酸酯具有≥30摩尔%至≤95摩尔%、优选≥40摩尔%至≤90摩尔%和更优选≥60摩尔%至≤80摩尔%的脲基甲酸酯基团分数。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘庆兰，C伊尔勒，D马格，程丽敏，
申请(专利权)人：科思创德国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE