[发明专利]柔性聚合物涂料和涂覆的柔性基材

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请是2004年6月18日提交的美国专利申请序号10/871，716的部分继续申请。

发明领域

本发明总体上涉及溶剂基柔性聚合物涂料，并更具体地涉及含有具有低官能度的第一聚酯多元醇、官能度高于第一聚酯多元醇的第二聚酯多元醇和异氰酸酯的涂料。本发明还涉及用这些涂料涂覆的柔性基材。

发明背景

许多基材，例如纺织品、热塑性聚氨酯、乙烯-乙酸乙烯酯泡沫材料和皮革，具有显著量的柔性。通常希望用涂料涂覆这些基材以改进外观、防水性、耐化学品性、耐刮擦性、耐紫外线性和耐久性。许多改进这些性质的涂料是适合于在刚性基材上使用的刚性涂料。当把刚性涂料例如丙烯酸系涂料施涂在柔性基材上时，当该基材被弯曲时，该涂料通常会开裂并从基材上剥离。因此，希望得到适合于在柔性基材上使用的柔性涂料。

两组分(“2K”)聚氨酯涂料能有效保护基材免受潮气、磨损、腐蚀、紫外辐射和/或物体冲击。聚氨酯涂料通常是耐久的且具有高的拉伸强度和良好的耐化学品性和耐溶剂性。希望得到当柔性基材弯曲时能与该基材保持一致而不开裂的聚氨酯涂料。

发明概述

本发明提供涂料组合物，其包含第一组分和第二组分，其中所述第一组分包含具有第一官能度的第一聚酯多元醇和具有第二官能度的第二聚酯多元醇，其中所述第二官能度大于所述第一官能度，所述第二组分包含异氰酸酯，其中所述涂料的NCO∶OH比例为1∶1或更大。本发明还提供了用一种或多种上述涂料涂覆的柔性基材。

发明详述

本发明涉及2K溶剂基聚合物涂料组合物。所述第一组分包含具有第一官能度的第一聚酯多元醇和具有第二官能度的第二聚酯多元醇，其中所述第二官能度大于所述第一官能度。“官能度”是指每个多元醇分子的羟基数目。“多元醇”是指多元醇和/或多元醇组合物。所述第二组分包含异氰酸酯。所述涂料的NCO∶OH比例为1∶1或更大。“NCO∶OH比例”是指涂料组合物中异氰酸酯基团与羟基的比例。可以理解的是，当两种组分混合时，产生聚氨酯涂料。

在一个实施方案中，所述第一聚酯多元醇与所述第二聚酯多元醇的羟基数目之间的差至少为10。在另一个实施方案中，所述第一聚酯多元醇与所述第二聚酯多元醇的羟基数目之间的差至少为20。在一个实施方案中，所述第一组分的第一聚酯多元醇具有低官能度。本文所使用的术语“低官能度”和类似术语是指聚酯多元醇的羟基数目小于65，例如小于60。适宜的低官能度聚酯多元醇的羟基数目为40-60。在一个实施方案中，所述第一聚酯多元醇的羟基数目为54-58。该第一聚酯多元醇的低官能度导致柔性增加和当在涂料中与异氰酸酯反应时形成交联的趋势降低。在本发明中可使用任何具有低官能度的聚酯多元醇。例如，所述第一聚酯多元醇可以是羧酸与多元醇的反应产物；这类产物可从Bayer Corporation以DESMOPHEN 1625A商购得到。

在一个实施方案中，所述第一组分的第二聚酯多元醇具有中等官能度。本文所使用的术语“中等官能度”和类似术语是指聚酯多元醇的羟基数目为90-125。在一个实施方案中，所述第二聚酯多元醇的羟基数目为104-118。所述第二聚酯多元醇的中等官能度通常增加涂料的交联密度，导致涂层硬度增加并改进耐化学品性。在本发明中可使用任何具有中等官能度的聚酯多元醇。例如，所述第二聚酯多元醇可以是多元醇、芳族二羧酸和/或酸酐、和/或脂族二羧酸和/或酸酐的反应产物。所述第二聚酯多元醇可以是间苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、己二酸、三羟甲基丙烷和1，6-己二醇的反应产物；这类产物可从BayerCorporation以DESMOPHEN670A-80商购得到。在某些实施方案中，所述聚酯多元醇之一或之二都具体地排除新戊二醇。

所述第一和第二聚酯多元醇可以组合在一起以在所述第一组分中形成聚酯多元醇共混物。在一个实施方案中，聚酯多元醇共混物中的所述第一聚酯多元醇与所述第二聚酯多元醇的比例为5∶1至8∶1。在另一个实施方案中，聚酯多元醇共混物中的所述第一聚酯多元醇与所述第二聚酯多元醇的比例为6.5∶1至7.5∶1。可以选择所述共混物中的所述第一聚酯多元醇的量和所述第二聚酯多元醇的量以使得每种多元醇的某些特征最优化。例如，增加所述第一聚酯多元醇的量导致柔性增加，而增加所述第二聚酯多元醇的量导致硬度和耐化学品性增加。取决于用户的需要，本领域技术人员基于这些考虑能确定最佳比例。