具有柔软感效果的水性发泡涂料制造技术

本发明专利技术提供一种具有柔软感性质的水性制品、通过这些制品的机械发泡得到的泡沫、和基于此泡沫的具有柔软感效果的涂层。该制品包括水性聚氨酯－聚脲分散体、羟基官能的水性或可水稀释的粘合剂、可被亲水改性过的多异氰酸酯，和泡沫稳定剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型的具有柔软感性质的水性制品，涉及通过这些制品的机械发泡而得到的泡沫，以及涉及基于此泡沫的具有柔软感效果的涂料。
技术介绍
多年来，与努力实现汽车重量的减轻携手并进的是塑料的用量越来越大，尤其是使用在汽车内部。美学和技术方面的需要使得汽车中的塑料部件通常要上漆，目的是保护塑料抵御外部影响，诸如日照以及化学腐蚀、受热和机械压力的影响；获得特定的颜色和色彩效果；掩盖塑料表面的缺陷或使塑料表面摸起来感觉(触感)很好。为了改善汽车内部塑料部件的触感性质，近年来越来越多地使用所谓的柔软感面漆。为了本专利技术的目的，“柔软感”效果是指一种在部件漆过的表面上的特别的触觉感觉(触感)。这种触感可用诸如“天鹅绒似的”、“柔软的”、“橡胶似的”或“温暖的”之类的术语来描述，然而，例如，上过漆的车身表面或者如ABS、Makrolon(聚碳酸酯，Bayer AG)或树脂玻璃之类的未上漆或已经上过常规透明漆或面漆的塑料盘的表面，感觉上是凉爽而平滑的。为了跟上避免向环境排放溶剂的发展趋势，在过去的几年里，基于聚氨酯化学的水性柔软感面漆已经得到开发，例如在DE-A4406159中所揭示者。在具有良好的柔软感效果的同时，这些面漆也产生对于塑料基材具有良好的抵抗能力和保护效果的涂层。与此同时，对于汽车内部舒适度的要求进一步提高，因此所需的柔软感效果并不能总是仅仅通过比较薄的薄膜涂层来实现。例如，通过DE-A10037157中所描述的凝胶涂层可提供实际上更好的舒适度。但是，此类涂层由于其多层结构而使其生产过程复杂，因而成本较高。DE-A2264853和DE-A4230997揭示了是如何由水性聚氨酯-聚脲分散体开始，通过产生发泡泡沫并对基材进行涂敷以形成细孔、平滑涂层的。但是，这些体系的缺陷是可如此得到的发泡涂料对常用溶剂的稳定性不够。依据DE-A2264853和DE-A4230997中的教导，可通过加入所谓的交联剂来提高对溶剂和化学品的抵抗性；但是，已出现的问题是，由于在聚氨酯-聚脲中缺少活性基团，这种交联作用对抵抗性的改善是有限度的，所以在没有其它面漆/终饰的情况下，对例如汽车内饰的维护而言是不够的。
技术实现思路
令人惊喜的是，现在已发现通过机械发泡(发泡泡沫)可得到的特定的水性制品适用于产生发泡涂料，该涂料一方面表现出良好的触感(柔软感效果)，而另一方面，与未发泡的涂料相比，即使没有其它的面漆/终饰的情况下，也具有明显优越的耐磨性和耐溶剂性。本专利技术提供一种具有柔软感性质的水性制品，其包括A)聚氨酯-聚脲水性分散体，B)羟基官能的、水性的或可水稀释的粘合剂，C)多异氰酸酯，其可被亲水改性过，和D)泡沫稳定剂。还提供制备柔软感的泡沫以及基于该泡沫的涂料的方法。具体实施例方式除非有相反指示，这里所述的、实施例中所用的所有数字都认为前有“约”字，即使这一“约”字没有特别表示出来。同样，文中引述的任何数字范围旨在包括所有包含于其中的下属范围。例如，适合作为组分A)的水性聚氨酯-聚脲分散体描述在D.Dieterich inHouben-Weyl-Methoden der Organischen Chemie卷E20聚氨酯，第1662--1666页、第1667-1670页、1672-1680页中，也描述在DE-A2561506、DE-A4133572或WO-A02/090413中。组分A)包括选自下列各小组的单元 a1)分子量至少为300，较优的是500至8000，更优的是800至5000的聚酯、聚酰胺酯、聚碳酸酯、聚缩醛和聚醚多元醇，其至少含有两个游离的羟基基团并且能与异氰酸酯基团发生反应，a2)分子量在62至299范围内的二醇，a3)基于环氧乙烷和环氧丙烷共聚物的非离子型亲水化剂，a4)二异氰酸酯或多异氰酸酯，a5)脂族和/或脂环族伯和/或仲多胺，a6)异氰酸酯-活性的、离子型的或潜离子型的亲水化化合物。合适的多元醇组分a1)具体包括线性聚酯二醇或其它支化程度低的聚酯多元醇，例如通常可由脂族、脂环族和芳香族二羧酸或多羧酸和/或它们的酐制得的。优选的单元是，例如，己二酸、癸二酸、对苯二甲酸、异酞酸、邻苯二甲酸、四氢化邻苯二甲酸、六氢化邻苯二甲酸和如邻苯二甲酸酐之类的酸酐、或它们的混合物，和多元醇，诸如乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、1，2-丙二醇、双丙甘醇、三丙二醇、四丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、2，2-二甲基-1，3-丙二醇、1，4-二羟甲基环己烷或它们的混合物，使用或不使用高官能度的多元醇，诸如三羟甲基丙烷或丙三醇。合适的用于制备聚酯多元醇a1)的多元醇自然也包括脂环族和/或芳香族二元和多元醇化合物。取游离的多羧酸而代之，也可以使用对应的多羧酸酐或对应的低级醇的多羧酸酯或它们的混合物来制备聚酯a1)。合适的多元醇组分也包括内酯的均聚物或共聚物，其优选通过内酯或内酯混合物如丁内酯、ε-己内酰胺和/或甲基-ε-己内酰胺等与合适的双官能团和/或更多官能团的原料分子—诸如低分子量的多元醇—进行加成反应而得到。优选的是1，6-丁二醇、ε-己内酰胺与碳酸二苯基酯和/或碳酸二烷基酯的共聚产物。含有羟基的聚碳酸酯也适合作为多元醇组分a1)，实例为那些可由如1，4-丁二醇和/或1，6-己二醇之类的二醇与碳酸二芳基酯—如碳酸二苯酯、碳酸二烷基酯—如碳酸二甲酯、或光气反应制备而得的聚碳酸酯，其分子量在800至5000。合适的多元醇组分a1)还有聚醚多元醇，诸如聚四亚甲基二醇，其与聚碳酸酯多元醇组合使用为佳。可任选地，还可使用分子量在62至299范围内的二元醇作为单元，尽管这不是优选的方案。优选的合成组分a2)是1，2-乙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇和2，2-二甲基-1，3-丙二醇。特别优选1，4-丁二醇和1，6-己二醇。组分A)可任选地进行非离子型亲水化作用。为此目的，优选作为合成组分a3)使用的是环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物，其中环氧乙烷的质量比例超过50％，特别优选的是55％至89％。单官能团亲水合成组分通过与DE-A2314512或DE-A2314513或US-B3905929或US-B3920598中所描述的相类似的方法制备，例如通过使用环氧乙烷对正丁醇或N-甲基丁胺之类的单官能原料进行烷氧基化，可任选地进一步使用其它环氧烷，诸如如环氧丙烷。在一个特别优选的实施例中，作为合成组分a3)使用的是分子量至少为400道尔顿的化合物，较优的是至少为500道尔顿，更优的是1200至4500道尔顿。合适的用于优选作为组分A)的水性聚氨酯-聚脲分散体的组分a4)包括任何所需要的其每个分子中至少含有两个游离的异氰酸酯基团的有机化合物，例如二异氰酸酯X(NCO)2，其中X是具有4至12个碳原子的二价脂族烃基、具有6至15个碳原子的二价脂环烃基、具有6至15个碳原子的二价芳香烃基或具有7至15个碳原子的二价芳脂族烃基。可以作为二异氰酸酯组分使用的其它化合物的例子描述在例如W.Siefken in Justus LiebigsAnnalen der Chemie，562，第75-136页中。优先使用的二异氰酸酯的例子为1，6-己二异氰酸基己烷(HDI)、1-异氰酸基-3，3，5-三甲基-5-异氰酸甲酯基环己烷(异佛尔酮二异氰酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有柔软感效果的水性制品，其包括：Ａ）水性聚氨酯－聚脲分散体，Ｂ）羟基官能的、水性的或可水稀释的粘合剂，Ｃ）多异氰酸酯，其可被亲水改性过，和Ｄ）泡沫稳定剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：T波尔，U克利珀特，T蒙策迈，F科博尔，
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]