CN103547604B - 不需要有机共溶剂的水性聚酯-聚氨酯分散体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及包含聚酯树脂、碱性中和剂和水的水性聚酯-聚氨酯分散体。本发明进一步涉及这些分散体的生产方法以及它们的用途。已经发现通过在聚酯多元醇的形成中使用琥珀酸和在聚酯-聚氨酯的形成中使用二羟甲基丁酸,不需要其它的有机共溶剂如NMP就可以形成稳定和可用的水性聚合物分散体。
Description
本发明涉及一种包含聚酯树脂的水性聚酯-聚氨酯分散体,该聚酯树脂作为聚酯多元醇、二羟甲基丁酸和HDI基多异氰酸酯的反应产物。本发明进一步涉及用于生产这些聚酯的方法以及它们的用途。
近年来,在越来越严厉的环境法规的背景下,水可分散的氨基甲酸酯化的聚酯对于各种应用领域来说变得越来越重要。现在它们尤其用作高品质的水可稀释的双组分聚氨酯漆(2C或2K PUR漆)的组分。
己知可通过使用内部或外部非离子型乳化剂生产具有相对较高固含量和几乎不含或不含有机共溶剂的水基粘合剂。因为这些乳化剂甚至在固化后仍保留在膜中,它们可能对包括耐水性、耐洗涤剂性和耐风化性在内的涂料性能有不利的影响,。
所述类型的非离子乳液的另一个问题是它们在漆的生产期间例如通常对剪切应力的差的稳定性,使得它们易于凝聚。此外,由这些产品不可能获得高光泽度涂层。
聚合物的水可稀释性还可通过化学引入的碱中和的酸基,更具体而言羧基,或通过化学上引入的酸中和的叔氨基获得。在包含此类粘合剂的涂层的固化期间,通过亲水盐基团的离解和挥发性中和剂的蒸发,膜变得不溶于水。然而,根据所用中和剂的类型和硬化条件,大量中和剂可能保留在膜中。
如果大部分中和剂保留在膜中,则所得的亲水性盐基团代表潜在攻击点,例如对于湿气,以至于会对涂层的质量有不利的影响。相形之下,相对大量的胺的蒸发导致环境问题,特别是当还使用相对大量的挥发性有机共溶剂时。
为了降低环境污染,昂贵的吸收或焚化厂是必要的。
出于这些原因,需要包含极少有机溶剂和此外仅需要少量挥发性中和剂的水基涂料组合物。
此外,期望水基涂料组合物在水中具有较高的固含量。这出于节能原因是合乎需要的,例如降低的运输费用和在粘合剂固化过程中蒸发水所需的相对较低的热量。此外,可获得更有利的应用或膜性能,包括更大的层厚。因为存在形成沸腾诱发的气泡、坑和其它膜缺陷的明显倾向,用水基粘合剂通常难以实现50-70μm厚的干膜。这些缺陷通常通过加入挥发性的高沸点溶剂、有机共溶剂或类似添加剂来消除或减少,尽管它们的加入使得粘合剂更不符合环境要求。
还期望水基粘合剂可以提供高耐水解性和储存性,尽管并非总是如此,特别是对于低溶剂的粘合剂。
高柔性涂层在许多应用领域中有用,例如在工业涂层中、在汽车无碎片(non-chip)涂层和填料中、用于裂纹覆盖涂层等。无论是否与交联树脂结合,或当现有粘合剂组合物的增韧剂的柔性不足时,新开发的粘合剂应使得能够产生高柔性的涂层。
在这一方面,US5,280,062记载了用于高固含量烘干涂料的水性聚酯,其包含a)35.0-65.0重量%的聚酯树脂,其包含氨基甲酸酯、羧基和羟基且包含77-89重量%羟值为125-175、酸值为小于4且分子量为2500-6500的支化聚酯多元醇的反应产物;2)2.5-4.5重量%的2,2-双-(羟甲基)烷烃羧酸、3)0-3.5重量%的分子量为62-250的二元醇组分和4)9-19重量%的二异氰酸酯组分,其中a1)、a2)、a3)和a4)的百分比总计100%,基于a1)、a2)、a3)和a4)的重量,b)0.1-1.5重量%的碱性中和剂,其足以将组分a)的35-100%的羧基转化为羧酸酯基团、c)0-7.5重量%的有机共溶剂和d)26-64.9重量%的水,其中a)、b)、c)和d)的百分比总计100%,基于a)、b)、c)和d)的重量。
US5,280,062中记载的至少某些水性聚酯还需要使用有机助溶剂,尤其是N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。
辅助使用有机溶剂的另一个实例在US2004/204559A1中给出,其涉及在水中可稀释的具有高碳酸酯基含量的溶剂型聚氨酯树脂、由其制备的水性涂料组合物、以及用于制备它们的方法以及它们的用途。该水可稀释的聚氨酯树脂是通过使至少一种数均分子量为400-6000g/mol的聚碳酸酯多元醇与至少一种包含至少两个异氰酸酯反应性基团和至少一个能够形成阴离子的基团的化合物和一种或多种多异氰酸酯反应获得的。
任选的反应组分为聚酯多元醇,其不同于上述数均分子量为400-6000g/mol的多元醇、包含两个或更多个羟基和/或氨基且分子量为60-400g/mol的低分子量化合物、和在与异氰酸酯基的反应方面为单官能的或者包含反应性不同的活性氢原子的化合物,这些单元位于聚合物链的末端。
所得聚氨酯树脂据报导包含5.8%-20.0重量%的引入的碳酸酯基团-O(C=O)O-并且存在于对异氰酸酯基惰性的溶剂中。
由于如上所述的环境问题,期望的是消除此类粘合剂体系对有机溶剂的需要。因此,本发明的目的是提供水性聚酯-聚氨酯分散体,其可以在不存在有机共溶剂的情况下分散在固含量高到足够实际应用的水中。
根据本发明,这一目的可通过水性聚酯-聚氨酯分散体实现,其包含:
a)包含羧基和羟基的聚酯树脂,且其包含以下物质的反应产物:
aa)包含以下物质的反应产物的聚酯多元醇:
aa1)至少一种二元醇;
aa2)至少一种三元醇;
aa3)至少一种二元羧酸和/或三元羧酸和/或它们的酐,该二元羧酸不为琥珀酸;
aa4)琥珀酸;
bb)二羟甲基丁酸;
cc)包含≥50mol%六亚甲基二异氰酸酯的多异氰酸酯组分;
b)碱性中和剂;和
c)水。
已经发现通过在所述聚酯多元醇的形成中使用琥珀酸和在所述聚酯-聚氨酯的形成中使用二羟甲基丁酸,不需要其他有机共溶剂,如NMP,就可以形成稳定和可用的水性聚合物分散体。
所述分散体可用作2组分分PUR体系中的粘合剂。该分散体在在23℃下的粘度,借助Brookfield旋转粘度计测定,优选为≥10mPa·s至≤30000mPa·s,更优选为≥50mPPas至≤10000mPa·s,最优选为≥500mPa·s至≤8000mPa·s。
分散体的pH值(ISO976)优选为≥5至≤10,更优选为≥6至≤9,且固含量优选为≥30重量%至≤65重量%,优选为≥33重量%至≤48重量%。
对于所述聚酯树脂a)的形成,除六亚甲基二异氰酸酯之外可存在的其它二异氰酸酯组分包括1-异氰酸基-3,3,5-三甲基-5-异氰酸基甲基环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯或IPDI)、全氢-2,4′-和-4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯以及2,4-和2,6-甲苯二异氰酸酯。然而,优选100mol%组分的cc)为六亚甲基二异氰酸酯,特别是1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)。此外,优选组分cc)的异氰酸酯基对组分aa)和bb)的羟基的当量比为≥0.35:1至≤0.8:1。
所述支化聚酯多元醇aa)可由如上提及的起始材料以已知方式获得。反应可在已知的酯化催化剂存在下进行,优选在熔体中或通过在脱水≥下在140℃-240℃的温度下以恒比缩合进行。反应可在真空下进行。当组分aa1)-aa4)经受共沸酯化时,反应完成时在真空下蒸馏出夹带剂(entraining agent)(例如异辛烷、二甲苯、甲苯或环己烷)。
所述至少一种二元醇aa1)的实例包括乙二醇,1,2-和1,3-丙二醇,1,3-、1,4-和2,3-丁二醇,1,6-己二醇,2,5-己二醇,三甲基己二醇,二甘醇,三甘醇、氢化双酚,1,4-环己二醇,1,4-环己烷二甲醇,新戊二醇和/或三甲基戊二醇。
所述至少一种三元醇aa2)的实例包括三羟甲基丙烷和/或丙三醇。
所述至少一种二元羧酸和/或三元羧酸和/或它们的酐aa3)的实例包括邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸、四氢化邻苯二甲酸、四氢化邻苯二甲酸酐、六氢化邻苯二甲酸、六氢化邻苯二甲酸酐、马来酸、马来酸酐、富马酸、己二酸、癸二酸、壬二酸和/或苯三甲酸。
合适的碱性中和剂b)包括氨、三乙胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺、单乙醇胺、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、吗啉、N-甲基吗啉、2-氨基-2-甲基-1-丙醇和这些碱的混合物。优选二甲基乙醇胺、N-甲基吗啉、甲基二乙醇胺和氨。还可使用碱金属氢氧化物,如氢氧化钠或氢氧化钾,但是是次优选的。
本发明将进一步结合示例性实施方案进行描述。除非上下文有明确的相反指示,这些实施方案可自由组合。
在本发明的分散体的一个实施方案中,所述聚酯多元醇aa)包含以下物质的反应产物:
aa1)1,6-己二醇、新戊二醇和/或1,4-环己烷二甲醇;
aa2)三羟甲基丙烷和/或丙三醇;
aa3)间苯二甲酸、邻苯二甲酸酐和/或六氢化邻苯二甲酸酐;
aa4)琥珀酸。
在本发明的分散体的另一个实施方案中,该分散体不包含有机共溶剂。这种不为所述分散体的一部分的物质的具体实例包括丙酮和N-甲基-2-吡咯烷酮。
在本发明的分散体的另一个实施方案中,所述聚酯树脂a)的酸值≤22、羟值≥40mgKOH/g至≤110mgKOH/g、重均分子量Mw为≥8000g/mol至≤50000g/mol,和氨基甲酸酯基团含量(-NH-C(O)-O-)为≥6.5重量%至≤11重量%。
所述聚酯树脂a)的酸值(以mgKOH/g给出)可根据DIN3682测定。优选该酸值为≤20。羟值(OH值)可根据DIN53240第2部分测定。优选羟值为≥60mgKOH/g至≤10mgKOH/g。所述聚酯树脂a)的重均分子量可根据DIN55672/1或DIN55672/2测定,并且优选为≥10000g/mol至≤29000g/mol。最后,氨基甲酸酯基团含量优选为≥7重量%至≤10.3重量%,更优选为≥7.0重量%至≤8.5重量%。
在本发明的分散体的另一个实施方案中,所述聚酯多元醇aa)为支化聚酯多元醇,其酸值≤4、羟值为≥125mgKOH/g至≤175mgKOH/g且重均分子量Mw为≥2500g/mol至≤6500g/mol。
所述聚酯多元醇aa)的酸值(以mgKOH/G给定)可根据DIN3682测定。优选该酸值为≤2.2。羟值(OH值)可根据DIN53240第2部分测定。优选该羟值为≥140mgKOH/g至≤165mgKOH/g。所述聚酯多元醇aa)的重均分子量可根据DIN55672/1或DIN55672/2测定且优选为≥3500g/mol至≤5000g mol。
在本发明的分散体的另一个实施方案中,组分a)、b)和c)以如下量存在,a)、b)和c)的百分比加起来为≤100重量%,基于a)、b)和c)的重量:
a)≥35重量%至≤65重量%,优选地≥40重量%至≤50重量%;
b)≥0.1重量%至≤1.5重量%,优选地≥0.5重量%至≤1重量%;
c)≥26重量%至≤64.9重量%,优选地≥50重量%至≤59.5重量%。
在本发明的分散体的另一个实施方案中,组分aa)、bb)和cc)以如下量存在,aa)、bb)和cc)的百分比加起来为≤100重量%,基于aa)、bb)和cc)的重量:
aa)≥77重量%至≤89重量%,优选地≥80重量%至≤86重量%;
bb)≥2.5重量%至≤4.5重量%,优选地≥4重量%至≤4.4重量%;
cc)≥9重量%至≤19重量%,优选地≥10重量%至≤14重量%。
在本发明的分散体的另一个实施方案中,组分aa1)、aa2)、aa3)和aa4)以如下量存在,aa1)、aa2)、aa3)和aa4)的百分比加起来为≤100mol%,基于aa1)、aa2)、aa3)和aa4):
aa1)≥40mol%至≤48mol%,优选地也≥42mol%至≤46mol%;
aa2)≥8mol%至≤16mol%,优选地也≥12mol%至≤14mol%;
aa3)≥26mol%至≤39mol%,优选地≥32mol%至≤36mol%;
aa4)≥8mol%至≤14mol%,优选地由≥10mol%至≤12mol%。
本发明的另一个方面为用于生产本发明的分散体的方法,其包括:在氨基甲酸酯化催化剂的存在下,使聚酯多元醇aa)、二羟甲基丁酸bb)和多异氰酸酯组分cc)反应的步骤,然后是加入碱性中和剂b)的步骤和加入水c)的步骤。
通过混合聚酯多元醇、二羟甲基丁酸和多异氰酸酯,然后加热该反应混合物直到不再存在NCO基团可产生所述聚酯树脂a)。
所述反应在合适催化剂的存在下进行,例如氧化二丁锡、辛酸亚锡(II)、乙基己酸亚锡(II)、二月桂酸二丁基锡或叔胺(如三乙基胺),其通常以0.005-1重量%的量加入,基于反应混合物整个的重量。为了另外提高速率,反应还可在较高温度和在压力下进行。反应可不使用溶剂或在惰性溶剂,如丙酮或甲基乙基酮,中进行,固含量为40-96重量%。
该氨基甲酸酯化反应后,可将碱性中和剂b)以0.1-1.5重量%的量加入,优选0.5-1重量%,基于该水性聚酯的重量。
合适的碱性中和剂b)包括氨、三乙胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺、单乙醇胺、三异丙基胺、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、吗啉、N-甲基吗啉、2-氨基-2-甲基-1-丙醇和这些碱的混合物。优选二甲基乙醇胺、N-甲基吗啉、甲基二乙醇胺和氨。还可使用碱金属氢氧化物,例如氢氧化钠或氢氧化钾,但是是次优选的。
当叔胺(如三乙胺)已经被用作异氰酸酯加成反应的催化剂时,不需要加入中和剂,因为该催化剂还可充当中和剂,条件是它以合适量使用。
将水(优选去离子的)作为组分c)加入所述聚酯树脂中,以形成所述水性聚酯分散体。可部分或完全蒸馏出(任选地在真空下)有机溶剂。优选选择所用的水的量,以便使所得水性聚酯的固含量为≥30重量%至≤65重量%,优选地为≥33重量%至≤48重量%。也可部分蒸馏出所用的水以获得尽可能高的固含量。
优选地,该生产在没有有机共溶剂的情况下进行。在生产中未使用的这类物质的具体实例包括丙酮和N-甲基2-吡咯烷酮。
本发明进一步涉及本发明的分散体用于制造双组分涂料粘合剂的用途。
在本发明的用途中,优选的是该涂料粘合剂不包含有机共溶剂。不为涂料前体的一部分的这类物质的具体实例包括丙酮和N-甲基-2-吡咯烷酮。
本发明的另一个方面为固含量≥50重量%的水性烘干漆,且其包含:
A)≥60重量%至≤95重量%(优选地≥70重量%至≤85重量%)的本发明的分散体;
B)≥5重量%至≤40重量%(优选地≥150重量%至≤35重量%)的至少一种羟基反应性的交联树脂;
C)≥0重量%至≤180重量%(优选地≥10重量%至≤120重量%)的助剂和添加剂,基于A)和B)的固体含量;
其中,A)和B)的百分比基于固体并且合计≤100重量%,其基于A)和B)的重量。
本发明的烘干漆的应用包括烘干填料涂料和在汽车涂料中所用类型的湿叠湿式无碎片(non-chip)底漆。本发明的涂料还可用于涂覆塑料、膜、金属、木材和矿物质。它们还适合作为在任选地预处理的基材上的高固含量单层面漆。
本发明的烘干涂料可包含如下进一步记载的漆技术中已知的的助剂和添加剂,并且可通过本身己知的方法施涂至待涂覆的基材上,如喷涂、覆涂(floodcoating)、流涂(casting)、浸涂、辊涂、刷涂。
本发明的烘干漆在室温和在至多50℃的适度高温下均具有长期的储存稳定性,并且可在高于100℃的温度,优选超过110℃的温度,下固化以形成具有优异性能的交联膜。
本发明的分散体A)可与水可稀释的或水可分散的OH-反应***联剂结合。然而,自己在水中不可分散的疏水性物质也可用作交联树脂,因为所述包含羟基和羧酸酯基团的聚酯粘合剂可起到所述交联树脂的乳化剂的功能。
合适的交联树脂B)包括例如在D.H.Solomon,The Chemistry of OrganicFilmformers,第235页及以后页,JohnWiley&Sons,Inc.,NewYork,1967中记载的类型的三聚氰胺-甲醛或脲-甲醛缩合物。然而,三聚氰胺树脂也可完全或部分由例如在“Methoden der organischen Chemie”(Houben-Weyl),第14/2卷,第2部分,第4版,Georg Thieme Verlag,Stuttgart1963,第319页及以后页记载的类型的其它交联氨基树脂代替。
其它合适的交联树脂为基于以下的封闭型多异氰酸酯:例如异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、1,4-二异氰酸基环己烷、双-(4-异氰酸基环己基)甲烷、1,3-二异氰酸苯酯、1,4-二异氰酸苯酯、2,4-二异氰酸基-1-甲苯、1,3-二异氰酸基-2-甲基苯、1,3-双-异氰酸基甲基苯、2,4-双-异氰酸基甲基-1,5-二甲基苯、双-(4-异氰酸基苯基)丙烷、三-(4-异氰酸基苯基)甲烷和三甲基-1,6-二异氰酸基己烷。
同样合适的为封闭型多异氰酸酯加合物,例如基于1,6-二异氰酸基己烷(1,6-diisocyanatohexane)的缩二脲多异氰酸酯;基于1,6-二异氰酸基己烷的异氰脲酸酯多异氰酸酯;或由2,4-和/或2,6-甲苯二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯与低分子量多羟基化合物(如三羟甲基丙烷、同分异构的丙二醇或丁二醇或此类多羟基化合物的混合物)制备的氨基甲酸酯改性的多异氰酸酯加合物,其中该多异氰酸酯加合物的异氰酸酯基为封闭的。
用于这些多异氰酸酯的合适的封闭剂包括一元醇,如甲醇、乙醇、丁醇、已醇和苄醇;肟,如丙酮肟和甲基乙基酮肟;内酰胺,如ε-己内酰胺;酚;和CH-酸性化合物,如丙二酸二乙酯。
所述任选的助剂和添加剂C)包括颜料(如二氧化钛、氧化铁、氧化铅和氧化锌)、填料(如碱土金属硅酸盐、炭黑(其还可用作填料)、泪石和石墨)、有机染料、流动控制剂、泡沫抑制剂、紫外线吸收剂、抗沉淀剂、增稠剂、润湿剂、抗氧剂、防结皮剂和交联催化剂。
在本发明的涂料组合物中,组分A)可以与其它的羟基-官能聚合物D)组合以至多400重量%的固体的量存在,其基于组分A)中存在的组分a)的量。当存在组分D)时,组分B)的量基于固体,优选为5-50重量%,其基于组分A)和组分D)中存在的组分a)的重量。
羟基-官能聚合物D)的实例包括在DE-OS No.2,528,212、DE-OS2,556,621和EP-ANo.0,218,906中记载的那些。
在本发明的烘干漆的一个实施方案中,该烘干漆不包含有机共溶剂。这类不为烘干漆一部分的物质的具体实例包括丙酮和N-甲基-2-吡咯烷酮。
在本发明的烘干漆的另一个实施方案中,所述羟基-反应***联树脂包括一种或多种水可稀释的或水可分散的三聚氰胺-甲醛缩合物。优选的交联树脂为三聚氰胺和脲树脂,更优选在烷基链中包含1-8个碳原子的烷基化三聚氰胺/甲醛树脂,如丁基化的、甲基化和/或甲氧基甲基化的三聚氰胺树脂。
本发明将进一步参考以下实施例进行描述而不希望受其限制。
常规实施例
实施例1
用以下组分制备聚酯:
聚酯I | 量[g] | 重量% |
邻苯二甲酸酐 | 276 | 6.90 |
琥珀酸 | 439 | 10.98 |
间苯二甲酸 | 1546 | 38.65 |
三羟甲基丙烷 | 484 | 12.10 |
1.6-己二醇 | 1758 | 43.95 |
小计: | 4503 | 112.58 |
-水 | 503 | 12.58 |
总计: | 4000 | 100.00 |
聚酯II | 量[g] | 重量% |
邻苯二甲酸酐 | 276 | 8.50 |
琥珀酸 | 439 | 9.45 |
间苯二甲酸 | 1546 | 34.65 |
三羟甲基丙烷 | 484 | 18.03 |
1.6-己二醇 | 1758 | 39.50 |
小计: | 4503 | 110.13 |
-水 | 503 | 10.13 |
总计: | 4000 | 100.00 |
聚酯III | 量[g] | 重量% |
邻苯二甲酸酐 | 276 | 5.50 |
琥珀酸 | 439 | 9.47 |
间苯二甲酸 | 1546 | 43.15 |
三羟甲基丙烷 | 484 | 14.23 |
1.6-己二醇 | 1758 | 45.45 |
小计: | 4503 | 117.80 |
-水 | 503 | 17.80 |
总计: | 4000 | 100.00 |
将各组分引入与蒸馏塔相接的反应容器中并且在氮气氛下(5-61N2)、1小时内加热至140℃。达到140℃后,在3小时内使温度升至170℃(10℃/h),然后在10小时内升至220℃(5℃/h)。将温度保持在220℃,直到在反应混合物中观察到酸值为<2.5。
实施例2
用以下组分制备常规的聚酯-聚氨酯分散体:
现有技术的实施例
实施例3
聚酯IV | 量[g] | 重量% |
邻苯二甲酸酐 | 1.3 | 6.54 |
己二酸 | 2.6 | 10.35 |
间苯二甲酸 | 7.5 | 37.65 |
三羟甲基丙烷 | 2.4 | 9.51 |
1,6-己二醇 | 8.5 | 42.98 |
小计: | 22.3 | 107.03 |
-水 | 2.3 | 7.03 |
总计: | 20.0 | 100.00 |
聚酯V | 量[g] | 重量% |
邻苯二甲酸酐 | 2.8 | 6.7 |
己二酸 | 5.6 | 11.45 |
间苯二甲酸 | 15.9 | 39.1 |
三羟甲基丙烷 | 6.7 | 10.2 |
1.6-己二醇 | 18.1 | 43.5 |
小计: | 49.1 | 110.95 |
-水 | 5.1 | 10.95 |
总计: | 44.0 | 100.00 |
聚酯VI | 量[g] | 重量% |
邻苯二甲酸酐 | 2.5 | 5.9 |
己二酸 | 4.9 | 10.2 |
间苯二甲酸 | 13.5 | 37.3 |
三羟甲基丙烷 | 6.2 | 9.7 |
1.6-己二醇 | 16.4 | 41.7 |
小计: | 41.5 | 104.8 |
-水 | 4.5 | 4.8 |
总计: | 38.0 | 100.00 |
实施例4
用以下组分制备现有技术的聚酯-聚氨酯分散体
将部分I的组分引入反应容器中,加热至130℃并且在这一温度保持30分钟。然后,将混合物冷却至80℃并且加入HDI(部分II)。随后反应在130℃下进行2小时。在另外冷却至80℃后,加入DMEA(部分III)并且将混合物搅拌30分钟。最后,加入水(部分IV),并在70℃下搅拌混合物2小时。
对比常规的体系(实施例2)与现有技术的体系(实施例4)。在测试实验中,采用基于以上多元醇分散体的2K PUR涂层并且测试对以下物质的耐性(表1)。对于测试设备,施加了在塑料表面上的涂层。向该表面上,用Erichsen棒施加2N的压力。评估显示常规多元醇分散体的体系(实施例2)显示出比标准多元醇的体系更好的结果。
表1:在划痕测试中使用“2N”Erichsen-棒的应用数据
数值含义:0=最佳值......5=最差值。
Claims (15)
1.一种水性聚酯-聚氨酯分散体,包含:
a) 包含羧基和羟基的聚酯树脂,且其包含以下物质的反应产物:
aa) 包含以下物质的反应产物的聚酯多元醇:
aal) 至少一种二元醇;
aa2) 至少一种三元醇;
aa3) 至少一种二元羧酸和/或三元羧酸和/或它们的酐,所述二元羧酸不是琥珀酸;
aa4) 琥珀酸;
bb) 二羟甲基丁酸;
cc) 包含≥50 mol %六亚甲基二异氰酸酯的多异氰酸酯组分;
b) 碱性中和剂;和
c) 水。
2.根据权利要求1的分散体,其中所述聚酯多元醇aa)包含以下物质的反应产物:
aa1) 1,6-己二醇、新戊二醇和/或1,4-环己烷二甲醇;
aa2) 三羟甲基丙烷和/或丙三醇;
aa3) 间苯二甲酸、邻苯二甲酸酐和/或六氢化邻苯二甲酸酐;
aa4) 琥珀酸。
3.根据权利要求1的分散体,其中所述分散体不包含有机共溶剂。
4.根据权利要求1的分散体,其中所述聚酯树脂a)的酸值为≤22、羟值为≥40 mgKOH/g至≤110 mgKOH/g、重均分子量Mw为≥8000g/mol至≤50000g/mol,氨基甲酸酯基团含量(-NH-C(O)-O-)为≥6.5重量%至≤11重量%。
5.根据权利要求1的分散体,其中所述聚酯多元醇aa)为支化聚酯多元醇,其酸值为≤4、羟值为≥125mgKOH/g至≤175 mgKOH/g,且重均分子量Mw为≥2500/g mol至≤6500g/mol。
6.根据权利要求1的分散体,其中所述组分a)、b)和c)以如下量存在,a)、b)和c)的百分比加起来≤100重量%,基于a)、b)和c)的重量:
a) ≥35重量%至≤65重量%;
b) ≥0.1重量%至≤1.5重量%;
c) ≥26重量%至≤64.9重量%。
7.根据权利要求1的分散体,其中所述组分aa)、bb)和cc)以如下量存在,aa)、bb)和cc)的百分比加起来≤100重量%,基于aa)、bb)和cc)的重量:
aa) ≥77重量%至≤89重量%;
bb) ≥2.5重量%至≤4.5重量%;
cc) ≥9重量%至≤19重量%。
8.根据权利要求1的分散体,其中所述组分aa1)、aa2)、aa3)和aa4)以如下量存在,aa1)、aa2)、aa3)和aa4)的百分比加起来≤100mol%,基于aa1)、aa2)、aa3)和aa4):
aa1) ≥40mol%至≤48mol%;
aa2) ≥8mol%至≤16mol%;
aa3) ≥26mol%至≤39mol%;
aa4) ≥8mol%至≤14mol%。
9.一种生产权利要求1-8中任一项的分散体的方法,其包括在氨基甲酸酯化催化剂的存在下,使聚酯多元醇aa)、二羟甲基丁酸bb)和多异氰酸酯组分cc)反应的步骤,然后是加入碱性中和剂b)的步骤和加入水c)的步骤。
10.根据权利要求9的方法,其中所述生产在不存在有机共溶剂的情况下进行。
11.根据权利要求1-8中任一项的分散体用于制备双组份涂料粘合剂的用途。
12.根据权利要求11的用途,其中所述涂料粘合剂不包含有机共溶剂。
13.一种水性烘干漆,其固含量≥50重量%且包含以下物质:
A) ≥60重量%至≤95重量%的权利要求1-7任一项的分散体;
B) ≥5重量%至≤40重量%的至少一种羟基反应***联树脂;
C) ≥0重量%至≤180重量%的助剂和添加剂,其基于A)和B)的固体含量;
其中,A)和B)的百分比基于固体并且合计≤100重量%,其基于A)和B)的重量。
14.根据权利要求13的烘干漆,其中所述烘干漆不包含有机共溶剂。
15.根据权利要求13的烘干漆,其中所述羟基-反应***联树脂包括一种或多种水可稀释或水可分散的三聚氰胺-甲醛缩合物。
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