水基双组分涂料组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及包含得到中和的可交联粘合剂和交联剂的水基双组分涂料组合物。
【背景技术】
[0002] 由于其挥发性有机化合物（volatile organic compounds，VOC)降低的特征，基于 粘合剂组分和多异氰酸酯交联剂的水基双组分涂料组合物广泛用于工业和交通工具涂料 中，尤其还用于交通工具修补涂料中。这些涂料组合物通常包含这样的粘合剂组分，其具有 包含活性氢的官能团，例如羟基。该涂料组合物具有与其溶剂基对应物相似的优良的技术 性能，尽管有一些缺陷仍需要克服。
[0003] 通常，该羟基官能组分基于用挥发性或部分挥发性胺中和的阴离子稳定化的聚合 物分散体。尤其对于在交通工具修补涂料中的应用，在中等温度（例如从室温直到约60°C) 下该涂层的短的干燥时间是期望的。
[0004] EP 1391469公开了包含用三乙醇胺作为非挥发性反应性中和胺中和的包含羧基 官能共聚物的水性粘合剂分散体。在该组合物中，该三乙醇胺可以与该粘合剂的其它组分 交联，但最终的网状物包含N-碳键，其易于发黄且可能会损害耐久性。
[0005] 此外，已知可使用具有空间受阻氨基的反应性稀释剂来缩短固化时间。例如，W0 2005/035482公开了由伯胺和马来酸酯制备的天冬氨酸酯及其作为在双组分聚氨酯涂料 组合物中的反应性组分的使用，以及EP 1616889公开了用于在水性双组分涂料组合物中 的亲水性聚天冬氨酸酯。然而，在双组分涂料组合物中使用天冬氨酸酯通常导致适用寿命 (pot life)的显著缩短，即在其间仍可以对该涂料组合物进行令人满意地处理或施用的时 间的缩短。
[0006] 此外，已知可在双组分涂料组合物中使用具有空间受阻氨基的环氧化物-胺加合 物作为具有多异氰酸酯交联剂的粘合剂。例如，EP 0741158公开了羟基官能共聚物和环氧 化物-胺加合物的混合物作为用于涂料组合物的粘合剂和粘结剂中的反应性组分，该环氧 化物-胺加合物具有至少20 %的包括至少一个叔碳原子或季碳原子的脂肪族环氧化物和/ 或胺单元的质量分数。W0 01/42328还公开了具有叔烷基的受阻胺加合物作为用于聚脲涂 料系统的粘合剂。在以上两份申请中均未教导使用粘合剂作为在阴离子稳定化的水性2K 组合物中的中和剂。
[0007] 因此仍需要基于具有包含活性氢的官能团的粘合剂组分和多异氰酸酯交联剂的 水基双组分涂料组合物，其将足够的适用寿命与甚至在例如室温或40°C -60°C的中等温度 下的短的干燥时间相结合。而且，配制在可接受的喷涂粘度下具有较低V0C的涂料组合物 应当是可能的。此处的该水基涂料组合物应当产生具有非常好的技术性能（诸如例如非常 好的硬度和抗化学物质性和抗水性以及优异的视觉外观）的涂层。这样的漆膜应当是高光 泽度和明亮的。
【发明内容】
[0008] 本发明涉及水基双组分涂料组合物，其包含具有包含活性氢的官能团的水可稀释 型粘合剂和多异氰酸酯交联剂，其中使用非挥发性反应性胺作为该粘合剂的中和剂。
[0009] 因此本发明涉及一种水基涂料组合物，所述组合物包括：
[0010] A)具有酸官能团和具有活性氢的官能团的至少一种水可稀释型粘合剂；
[0011] B)具有游离异氰酸酯基团的至少一种多异氰酸酯交联剂；
[0012] C)水以及可选的至少一种有机溶剂，
[0013] 其中该至少一种水可稀释型粘合剂A)的所述酸官能团至少部分被中和剂中和， 所述中和剂包括具有连接到叔碳原子上的仲氨基的一元胺。
[0014] 本发明还涉及水性粘合剂分散体，所述分散体包括具有酸官能团和具有活性氢的 官能团的至少一种水可稀释型粘合剂，其中该至少一种水可稀释型粘合剂A)的所述酸官 能团至少部分被中和剂中和，所述中和剂包括具有连接到叔碳原子上的仲氨基的一元胺。
[0015] 优选地，所述一元胺是具有连接到叔碳原子上的伯氨基的至少一种一元胺和单不 饱和化合物的反应产物，或者具有连接到叔碳原子上的伯氨基的至少一种一元胺和单环氧 化物的反应产物。
[0016] 已经发现本发明的水基涂料组合物具有适用寿命（pot life)、干燥时间和外观的 优异平衡，同时允许在可接受的喷涂粘度下配制具有低V0C的组合物。
【具体实施方式】
[0017] 通过阅读以下详细描述，本领域内的那些普通技术人员将更容易理解本发明的这 些和其它特征和优点。应当认识到的是，为清楚起见在本文以上和以下的不同实施方案中 描述的本发明的那某些特征也可组合提供在单个实施方案中。反之，为简明起见在本文的 单个实施方案中描述的本发明的各个特征也可分别提供或以任意子组合的方式提供。此 夕卜，除非上下文另有明确规定，单数形式的述及物也可包括复数（例如"一"和"一种"可指 代一个，或者一个或多个）。
[0018] 如此处及下文所用的术语"（甲基）丙烯酸类（(meth)aCryliC) "应当意指甲基丙 烯酸类和/或丙烯酸类。
[0019] 除非另外声明，本说明书中所指的所有摩尔质量数据、数均摩尔质量数据Mn或重 均摩尔质量数据Mw都是通过凝胶渗透色谱法（GPC ;二乙烯基苯交联的聚苯乙烯作为固定 相，四氢呋喃作为液相，聚苯乙烯标准品）测定的或要测定的摩尔质量。
[0020] 依照本发明的涂料组合物是包括粘合剂、交联剂和液体载体的水基涂料组合物。 该液体载体是水，且还可以包括额外的一种或多种有机溶剂。
[0021] 水基涂料组合物是其中在制备和/或施用该涂料组合物时使用水作为溶剂或稀 释剂的涂料组合物。通常，水基涂料组合物包含基于该涂料组合物的总量计约20wt% (重 量百分比）至80wt%的水和基于该涂料组合物的总量计最高至15wt%优选低于10wt%的 可选的有机溶剂。
[0022] 适用寿命（pot life)是这样的时间，在其间一旦将涂料组合物的相互反应的组分 加以混合，仍可对该涂料组合物进行恰当地处理或施用且可以获得品质不受损害的涂层。
[0023] 依照本发明的涂料组合物是双组分涂料组合物。双组分涂料组合物的处理通常需 要在施用前不久将反应性组分混合在一起以避免反应性组分过早反应。术语"在施用前不 久"是从事双组分涂料组合物工作的本领域技术人员公知的。在其间可在实际使用/施用 之前制备该即可使用的涂料组合物（ready-to-use coating composition)的时间段取决 于例如该涂料组合物的适用寿命。因此，为了具有充裕的时间窗口用于制备/混合并施用 该双组分涂料组合物，需要足够长的适用寿命。
[0024] 依照本发明的水基涂料组合物包括组分A)和B)。
[0025] 应将彼此反应的组分A)和B)分别储存并仅在施用前不久混合在一起。通常，相 对于整个涂料组合物，本发明的涂料组合物包括20wt% -80wt% (优选30wt% -70wt% ) 的该至少一种组分A)的固体和20wt%-80wt% (优选30wt%-70wt% )的该至少一种交 联剂B)的固体。
[0026] 依照本发明的涂料组合物的组分A)包括具有对交联剂B)的异氰酸酯基团具有反 应性的官能团的化合物，该官能团具有活性氢。这些化合物可以是低聚或聚合的粘合剂。该 粘合剂是具有例如800g/mol至500000g/mol (优选1100g/mol至300000g/mol)的数均摩 尔质量（Mn)的化合物。该具有活性氢的官能团例如可以是羟基、巯基、伯氨基和/或仲氨 基或它们的组合。优选使用具有羟基的化合物作为组分A)。
[0027] 以下描述有用的组分A)的示例。
[0028] 该具有羟基的粘合剂例如是聚氨酯、（甲基）丙烯酸酯共聚物、聚酯、聚醚和本领 域技术人员从聚氨酯化学中已知的用于配制水基涂料组合物的其它粘合剂。这些粘合剂均 可单独使用或彼此结合使用。
[0029] 适合的聚氨酯树脂的示例包括适用于水基涂料组合物和本领域技术人员已知的 所有聚氨酯树脂。示例是例如具有500g/mol至500000g/mol (优选1100g/mol至300000g/ mol，最优选 5000g/mol 至 300000g/mol)的数均摩尔质量 Mn、10mg KOH/g 至 100mg K0H/ g (优选 20mg KOH/g 至 80mgK0H/g)的酸值和 Omg KOH/g 至 400mg KOH/g (优选 80mg KOH/g 至250mg KOH/g)的羟值的聚氨酯树脂。可使用的适合的聚氨酯树脂例如是通过对于异氰 酸酯基团具有反应性的化合物与每个分子具有至少2个游离异氰酸酯基团的多异氰酸酯 反应而制备的。
[0030] 可以使用高分子量的多元醇作为对于异氰酸酯基团具有反应性的化合物，优选 具有例如500g/m〇l-6000g/m〇