[发明专利]水基涂料组合物

说明书

本发明一般地涉及水基涂料组合物，该组合物包括含有官能团的可交联树脂（树脂组分）和选择性的所述可交联树脂的官能团的固化/交联剂。

大多数成功的涂料组合物，特别是适用于汽车制造业的涂料组合物，一般都以有机溶剂稀释的亲油交联粘合剂树脂为基础。但是，日益严格的健康/安全和环境法规，使得有机溶剂的使用成了涂料工业中成本高而且过时了的选择。因此，汽车制造业强烈地寻找水基替代品来代替其由来已久的并且经济上成功的有机溶剂基产品。但是，在不明显地降低涂料稳定性和/或得到的膜的质量的前提下，用水代替上述有机溶剂是有许多困难的。

有一种方案使所说的亲油树脂可水稀释（所谓的“自乳化”树脂”）。这种方案可以由以下方式进行，例如，通过在一个聚合物主链上建立亲水官能团或者通过提供具有这样一种结构的聚合物，其中这种聚合物的主链上具有侧亲水官能团。例如见，US2634245，US3379548，US4116902，US4133786，US4028313，US4255541，US4277380，US4303565，US4315044，US4321305，US4333865，US4585828，US4608406，US5021544，GB1117126，GB1199810，GB1517767，WO83/00151，EP-A-157291，EP-A-0355892，EP-A-0445863和EP-A-0469646。但是，由这种方案得到的结果并不总是令人满意的，因为这种树脂经常具有相当大数量的亲水官能团，倾向于使得到的膜多少有些水敏感性。

另一种方案是借助其他分散剂使这种亲油树脂分散在水中。例如，US4352898，US4598108，US4737530，US4929661和EP-A-0262720公开了使用相对低分子量的有机化合物作为分散剂。所述的水基涂料虽然在许多方面是令人满意的，但仍需要使用大量的有机共溶剂。另外，所述的分散剂会蒸发并影响总的VOC，并且残留于得到的膜中的分散剂倾向于成为不希望的亲水中心。

也可以使用相对高的分子量的表面活性剂。例如，US3945964，US4318832和WO84/00169中叙述了使用各种非离子的（例如，聚乙二醇）和阴离子表面活性剂。但是，所述的表面活性剂一般为非反应性的，虽然克服了较低分子量的有机化合物的某些缺点，但比较低分子量的化合物更易于残留于得到的膜中，作为不希望的亲水中心。

为进一步克服上述对比文献所记载的技术方案中存在的问题，有人建议使用在交联反应过程中可以结合到所述膜结构中的表面活性剂。这种“反应性乳化剂”公开于，例如，AU-A-82247/87，GB1517767，GB-A-2100271，GB-A-2112793，DE-OS-2455896，CA-A-2007097，US3979346，US4028313，US4221685，US4233194，US4321170，US4331573，US4446258，US4538000和EP-A-0355892中。

本申请发明人发现了一种特殊的稳定方法，该方法可以使得生产的树脂不仅可以作为水基涂料组合物中的原始粘合树脂（自乳化树脂），也可以作为其它普通亲油交联树脂的反应乳化剂。

本发明提供了一种水基涂料组合物，该组合物包括（ⅰ）一种包括含有官能团的可交联树脂的树脂组分和（ⅱ）选择性地，所述可交联树脂的官能团的固化/并联剂，其中所说的树脂组分包括至少一种通式（Ⅰ）的树脂：

（X）_m-（LPB）-（Y）_n（Ⅰ）

其中LPB是一个一般为亲油的主链，

X是一个交联官能团，

Y是一个例于LPB的亲水稳定基团，

m≥1和

n是一个至少足以使式（Ⅰ）树脂可水稀释的数，其特征在于

Y是通式（Ⅱ）的亲水稳定基团，

R是除去异氰酸酯基之后的多于双官能的异氰酸酯的残基，

Z¹为一个通式（Ⅲ）的基团，

A为除去一个活性氢之后的含有一个活性氢的选自羟基、巯基、伯氨基和仲氨基的官能团的残基，

R¹为除去H-A和羧基官能团之后的H-A和羧基官能团化合物的残基，

P≥1，

q≥1，

Z²为通式（Ⅳ）的基团，