水基雙組分涂料組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及包含得到中和的可交聯(lián)粘合劑和交聯(lián)劑的水基雙組分涂料組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于其揮發(fā)性有機(jī)化合物（volatile organic compounds，VOC)降低的特征，基于 粘合劑組分和多異氰酸酯交聯(lián)劑的水基雙組分涂料組合物廣泛用于工業(yè)和交通工具涂料 中，尤其還用于交通工具修補(bǔ)涂料中。這些涂料組合物通常包含這樣的粘合劑組分，其具有 包含活性氫的官能團(tuán)，例如羥基。該涂料組合物具有與其溶劑基對應(yīng)物相似的優(yōu)良的技術(shù) 性能，盡管有一些缺陷仍需要克服。
[0003] 通常，該羥基官能組分基于用揮發(fā)性或部分揮發(fā)性胺中和的陰離子穩(wěn)定化的聚合 物分散體。尤其對于在交通工具修補(bǔ)涂料中的應(yīng)用，在中等溫度（例如從室溫直到約60°C) 下該涂層的短的干燥時(shí)間是期望的。
[0004] EP 1391469公開了包含用三乙醇胺作為非揮發(fā)性反應(yīng)性中和胺中和的包含羧基 官能共聚物的水性粘合劑分散體。在該組合物中，該三乙醇胺可以與該粘合劑的其它組分 交聯(lián)，但最終的網(wǎng)狀物包含N-碳鍵，其易于發(fā)黃且可能會損害耐久性。
[0005] 此外，已知可使用具有空間受阻氨基的反應(yīng)性稀釋劑來縮短固化時(shí)間。例如，W0 2005/035482公開了由伯胺和馬來酸酯制備的天冬氨酸酯及其作為在雙組分聚氨酯涂料 組合物中的反應(yīng)性組分的使用，以及EP 1616889公開了用于在水性雙組分涂料組合物中 的親水性聚天冬氨酸酯。然而，在雙組分涂料組合物中使用天冬氨酸酯通常導(dǎo)致適用壽命 (pot life)的顯著縮短，即在其間仍可以對該涂料組合物進(jìn)行令人滿意地處理或施用的時(shí) 間的縮短。
[0006] 此外，已知可在雙組分涂料組合物中使用具有空間受阻氨基的環(huán)氧化物-胺加合 物作為具有多異氰酸酯交聯(lián)劑的粘合劑。例如，EP 0741158公開了羥基官能共聚物和環(huán)氧 化物-胺加合物的混合物作為用于涂料組合物的粘合劑和粘結(jié)劑中的反應(yīng)性組分，該環(huán)氧 化物-胺加合物具有至少20 %的包括至少一個(gè)叔碳原子或季碳原子的脂肪族環(huán)氧化物和/ 或胺單元的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。W0 01/42328還公開了具有叔烷基的受阻胺加合物作為用于聚脲涂 料系統(tǒng)的粘合劑。在以上兩份申請中均未教導(dǎo)使用粘合劑作為在陰離子穩(wěn)定化的水性2K 組合物中的中和劑。
[0007] 因此仍需要基于具有包含活性氫的官能團(tuán)的粘合劑組分和多異氰酸酯交聯(lián)劑的 水基雙組分涂料組合物，其將足夠的適用壽命與甚至在例如室溫或40°C -60°C的中等溫度 下的短的干燥時(shí)間相結(jié)合。而且，配制在可接受的噴涂粘度下具有較低V0C的涂料組合物 應(yīng)當(dāng)是可能的。此處的該水基涂料組合物應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生具有非常好的技術(shù)性能（諸如例如非常 好的硬度和抗化學(xué)物質(zhì)性和抗水性以及優(yōu)異的視覺外觀）的涂層。這樣的漆膜應(yīng)當(dāng)是高光 澤度和明亮的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明涉及水基雙組分涂料組合物，其包含具有包含活性氫的官能團(tuán)的水可稀釋 型粘合劑和多異氰酸酯交聯(lián)劑，其中使用非揮發(fā)性反應(yīng)性胺作為該粘合劑的中和劑。
[0009] 因此本發(fā)明涉及一種水基涂料組合物，所述組合物包括：
[0010] A)具有酸官能團(tuán)和具有活性氫的官能團(tuán)的至少一種水可稀釋型粘合劑；
[0011] B)具有游離異氰酸酯基團(tuán)的至少一種多異氰酸酯交聯(lián)劑；
[0012] C)水以及可選的至少一種有機(jī)溶劑，
[0013] 其中該至少一種水可稀釋型粘合劑A)的所述酸官能團(tuán)至少部分被中和劑中和， 所述中和劑包括具有連接到叔碳原子上的仲氨基的一元胺。
[0014] 本發(fā)明還涉及水性粘合劑分散體，所述分散體包括具有酸官能團(tuán)和具有活性氫的 官能團(tuán)的至少一種水可稀釋型粘合劑，其中該至少一種水可稀釋型粘合劑A)的所述酸官 能團(tuán)至少部分被中和劑中和，所述中和劑包括具有連接到叔碳原子上的仲氨基的一元胺。
[0015] 優(yōu)選地，所述一元胺是具有連接到叔碳原子上的伯氨基的至少一種一元胺和單不 飽和化合物的反應(yīng)產(chǎn)物，或者具有連接到叔碳原子上的伯氨基的至少一種一元胺和單環(huán)氧 化物的反應(yīng)產(chǎn)物。
[0016] 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的水基涂料組合物具有適用壽命（pot life)、干燥時(shí)間和外觀的 優(yōu)異平衡，同時(shí)允許在可接受的噴涂粘度下配制具有低V0C的組合物。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 通過閱讀以下詳細(xì)描述，本領(lǐng)域內(nèi)的那些普通技術(shù)人員將更容易理解本發(fā)明的這 些和其它特征和優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到的是，為清楚起見在本文以上和以下的不同實(shí)施方案中 描述的本發(fā)明的那某些特征也可組合提供在單個(gè)實(shí)施方案中。反之，為簡明起見在本文的 單個(gè)實(shí)施方案中描述的本發(fā)明的各個(gè)特征也可分別提供或以任意子組合的方式提供。此 夕卜，除非上下文另有明確規(guī)定，單數(shù)形式的述及物也可包括復(fù)數(shù)（例如"一"和"一種"可指 代一個(gè)，或者一個(gè)或多個(gè)）。
[0018] 如此處及下文所用的術(shù)語"（甲基）丙烯酸類（(meth)aCryliC) "應(yīng)當(dāng)意指甲基丙 烯酸類和/或丙烯酸類。
[0019] 除非另外聲明，本說明書中所指的所有摩爾質(zhì)量數(shù)據(jù)、數(shù)均摩爾質(zhì)量數(shù)據(jù)Mn或重 均摩爾質(zhì)量數(shù)據(jù)Mw都是通過凝膠滲透色譜法（GPC ;二乙烯基苯交聯(lián)的聚苯乙烯作為固定 相，四氫呋喃作為液相，聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)品）測定的或要測定的摩爾質(zhì)量。
[0020] 依照本發(fā)明的涂料組合物是包括粘合劑、交聯(lián)劑和液體載體的水基涂料組合物。 該液體載體是水，且還可以包括額外的一種或多種有機(jī)溶劑。
[0021] 水基涂料組合物是其中在制備和/或施用該涂料組合物時(shí)使用水作為溶劑或稀 釋劑的涂料組合物。通常，水基涂料組合物包含基于該涂料組合物的總量計(jì)約20wt% (重 量百分比）至80wt%的水和基于該涂料組合物的總量計(jì)最高至15wt%優(yōu)選低于10wt%的 可選的有機(jī)溶劑。
[0022] 適用壽命（pot life)是這樣的時(shí)間，在其間一旦將涂料組合物的相互反應(yīng)的組分 加以混合，仍可對該涂料組合物進(jìn)行恰當(dāng)?shù)靥幚砘蚴┯们铱梢垣@得品質(zhì)不受損害的涂層。
[0023] 依照本發(fā)明的涂料組合物是雙組分涂料組合物。雙組分涂料組合物的處理通常需 要在施用前不久將反應(yīng)性組分混合在一起以避免反應(yīng)性組分過早反應(yīng)。術(shù)語"在施用前不 久"是從事雙組分涂料組合物工作的本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。在其間可在實(shí)際使用/施用 之前制備該即可使用的涂料組合物（ready-to-use coating composition)的時(shí)間段取決 于例如該涂料組合物的適用壽命。因此，為了具有充裕的時(shí)間窗口用于制備/混合并施用 該雙組分涂料組合物，需要足夠長的適用壽命。
[0024] 依照本發(fā)明的水基涂料組合物包括組分A)和B)。
[0025] 應(yīng)將彼此反應(yīng)的組分A)和B)分別儲存并僅在施用前不久混合在一起。通常，相 對于整個(gè)涂料組合物，本發(fā)明的涂料組合物包括20wt% -80wt% (優(yōu)選30wt% -70wt% ) 的該至少一種組分A)的固體和20wt%-80wt% (優(yōu)選30wt%-70wt% )的該至少一種交 聯(lián)劑B)的固體。
[0026] 依照本發(fā)明的涂料組合物的組分A)包括具有對交聯(lián)劑B)的異氰酸酯基團(tuán)具有反 應(yīng)性的官能團(tuán)的化合物，該官能團(tuán)具有活性氫。這些化合物可以是低聚或聚合的粘合劑。該 粘合劑是具有例如800g/mol至500000g/mol (優(yōu)選1100g/mol至300000g/mol)的數(shù)均摩 爾質(zhì)量（Mn)的化合物。該具有活性氫的官能團(tuán)例如可以是羥基、巰基、伯氨基和/或仲氨 基或它們的組合。優(yōu)選使用具有羥基的化合物作為組分A)。
[0027] 以下描述有用的組分A)的示例。
[0028] 該具有羥基的粘合劑例如是聚氨酯、（甲基）丙烯酸酯共聚物、聚酯、聚醚和本領(lǐng) 域技術(shù)人員從聚氨酯化學(xué)中已知的用于配制水基涂料組合物的其它粘合劑。這些粘合劑均 可單獨(dú)使用或彼此結(jié)合使用。
[0029] 適合的聚氨酯樹脂的示例包括適用于水基涂料組合物和本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的 所有聚氨酯樹脂。示例是例如具有500g/mol至500000g/mol (優(yōu)選1100g/mol至300000g/ mol，最優(yōu)選 5000g/mol 至 300000g/mol)的數(shù)均摩爾質(zhì)量 Mn、10mg KOH/g 至 100mg K0H/ g (優(yōu)選 20mg KOH/g 至 80mgK0H/g)的酸值和 Omg KOH/g 至 400mg KOH/g (優(yōu)選 80mg KOH/g 至250mg KOH/g)的羥值的聚氨酯樹脂?？墒褂玫倪m合的聚氨酯樹脂例如是通過對于異氰 酸酯基團(tuán)具有反應(yīng)性的化合物與每個(gè)分子具有至少2個(gè)游離異氰酸酯基團(tuán)的多異氰酸酯 反應(yīng)而制備的。
[0030] 可以使用高分子量的多元醇作為對于異氰酸酯基團(tuán)具有反應(yīng)性的化合物，優(yōu)選 具有例如500g/m〇l-6000g/m〇