具有高耐刮性和耐候性的涂料组合物制造技术

技术编号:5494954 阅读:192 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及包含至少一种含羟基的化合物(A)以及至少一种含异氰酸酯基的化合物(B)的涂料组合物,其中,该涂料组合物的一种或多种成分包含,作为额外的官能组分的,基于结构单元(Ⅰ)和(Ⅱ)的总和计为2.5~97.5mol%的至少一种式(Ⅰ)的结构单元:-N(X-SiR″x(OR′)3-x)n(X′-SiR″y(OR′)3-y)m(Ⅰ)和基于结构单元(Ⅰ)和(Ⅱ)的总和计为2.5~97.5mol%的至少一种式(Ⅱ)的结构单元:-Z-(X-SiR″x(OR′)3-x)(Ⅱ)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及高耐刮性的可热固化的涂料组合物,其基于质子惰性 溶剂且包含具有不同烷氧基硅烷官能度的结构单元的多元醇和多异氰
技术介绍
WO-A-01/98393描述了 2K (双组分)-涂料组合物,其包含多元醇作 为粘结剂组分和用烷氧基甲硅烷基部分地官能化的多异氰酸酯作为交 联剂組分。这些涂料组合物用作底漆并优化与金属基材、特别是铝基 材的粘附性。在OEM-连续涂漆(Serienlackierung)或修复涂漆领域 内,在这些涂料组合物之上能够施加底涂漆-清漆结构。在耐刮性和耐 候性方面,W0 01/98393的涂料组合物并没有被优化。EP-A-0 994 117描述了可湿固化的混合物,其包含多元醇组分和门冬氨酸酯)的多异氰酸酯组分。虽然由这种混合物形成的涂层具有一定硬度,但是它们仍然在耐候性且特别是在其耐刮性方面对于0EM应 用来说仅具有有限适用性。US-A-2006/0217472描迷了涂料组合物,其可以包含羟基官能的 丙烯酸酯、低分子量多元醇组分、多异氰酸酯、和氨基官能的烷氧基 甲硅烷基组分(优选双烷氧基曱硅烷基胺)。这种涂料组合物用作底涂 漆-清漆结构中的清漆,且其产生抗刮涂层。但是,这种涂料组合物仅 具有非常有限的储存能力,且所获涂层具有很低的耐候性,特别是在 潮湿/干燥循环中对于UV辐射而言。W0 2006/042585描述了适用于OEM-连续涂漆的清漆,且其作为主 粘结剂组分包含多异氰酸酯,其异氰酸酯基团中优选有大于90mol。/4与5双烷氧基曱硅烷基胺反应。这种类型的清漆具有极佳的耐刮性,同时 还有高的耐化学性和耐候性。但是仍存在对于进一步改进耐候性的需求,特别是在潮湿/干燥循环中在uv辐射时防止形成裂紋,同时保持高水平的耐刮性。EP-A-1 273 640描述了 2K-涂料组合物,其由多元醇组分和交联 剂组分组成,所述交联剂组分由脂肪族和/或脂环族多异氰酸酯组成, 其中0. 1 ~ 95mol。/。的初始游离存在的异氰酸酯基团已与双烷氧基甲硅 烷基胺反应。这些涂料组合物可以用于0EM-连续涂漆,且具有良好耐 刮性,并同时还有良好的抗环境影响的耐受性。但是,这些涂料组合 物具有特别强烈的后交联倾向,因为施用之后热固化期间的转化率是 不充分的。这点特别是对耐候性存在负面影响
技术实现思路
专利技术目的本专利技术的目的是提供特别是用于OEM-连续涂漆和汽车修复涂漆 中清漆层的涂料组合物,其产生具有高度耐候性的网络,并且最大程 度上抑制了不期望地形成对于水解和气候不稳定的基团,从而确保高 耐酸性。另外,该涂料组合物应当产生具有高度耐刮性和特别是在承 受刮擦之后具有高光泽保持性的涂层。另外,该涂料和漆料,特别是 清漆,应当也能够以大于40Mm的层厚制备,同时不发生应力裂紋。 这点对于涂料和漆料、特别是清漆在汽车连续涂漆(OEM)的技术上和 外观上要求特别苛刻的领域中的应用来说是关键的前提。本专利技术特别地应提供一种清漆,其在潮湿/干燥循环中采用UV辐 射的气候老化处理(Bewi t terung )下具有高耐受性,特别是抗开裂性, 同时还具有出色的耐刮性。另外,这种新的涂料组合物应当容易地且以非常良好的再现性制 备,且在该涂漆施用期间不应存在任何环境问题。解决方案6鉴于上述所提出之目的,已发现了包含至少一种含羟基的化合物(A)和至少一种含异氰酸酯基的化合物(B)的涂料组合物,其特征在于 所述的涂料组合物的一种或多种成分包含,作为额外的官能组分的,基于结构单元(I)和(II)的总和计2. 5 ~ 97. 5mol。/。的至少一种下 式的结构单元(I):一N (X-SiR'' x (OR,) 3-x) n (X' -SiR'' y (Or) 3-y) m (I) 其中,R、氢、烷基或环烷基,其中碳链可以被不相邻的氧、硫或 NRa基团间隔,X、 X、具有1~20个碳原子的线性和/或支化的亚烷基或亚环烷基,R〃-烷基、环烷基、芳基或芳烷基,其中碳链可以被不相邻的氧、 石危或NRa基团间隔, n= 0~ 2, m= 0~ 2, m+ n = 2,且 x、 y = 0~ 2j和基于结构单元(I)和(II)的总和计2. 5~ 97. 5mol。/。的至少一种 下式的结构单元(II):-Z-(X-SiR〃x(0RO3-x) (II) 其中,Z"NH-、 -NR-、 -0-,且R-氢、烷基、环烷基、芳基或芳烷基,其中碳链可以被不相邻的 氧、疏或NRa基团间隔,且Ra-烷基、环烷基、芳基或芳烷基,R、氢、烷基或环烷基,其中碳链可以被不相邻的氧、硫或NRa 基团间隔,X-具有1 ~ 20个碳原子的线性和/或支化的亚烷基或亚环烷基, R〃-烷基、环烷基、芳基或芳烷基,其中碳链可以被不相邻的氧、 ;琉或NRa基团间隔, x = 0 ~ 2。优选这样的涂料组合物,其中该涂料组合物的一种或多种成分包含作为额外的官能组分的,每种情形下基于结构单元(i)和(n)的总和计为5~95mol°/。、更特别地10~ 90mol°/。、特别优选地20 ~ 80mol%、且 极其优选地30 70mol。/fl的至少一种式(I)的结构单元,和每种情形下 基于结构单元(I)和(II)的总和计为5~95mol%、更特别地10 ~ 90mol°/。、特别优选地20~ 80mol%、且极其优选地30 ~ 70mol。/D的至少一 种式(II)的结构单元。鉴于现有技术,令人吃惊的且对于本领域技术人员来说预料不到 的是,借助于本专利技术的涂料组合物可以实现本专利技术所基于的目的。本专利技术的组分可以特别容易地且以非常良好再现性制得,且在该 涂漆施用期间不会产生任何明显的毒性和环境问题。本专利技术的涂料组合物提供新的涂料和漆料、特别是清漆,其是高 耐刮性的,且相对于传统高交联的抗刮体系是耐酸性的。另外,本发 明的涂料和漆料、特别是清漆,也可以以大于40jiim的层厚制得,并 且不发生应力裂紋。由此,本专利技术的涂料和漆料、特别是清漆,可以 用于汽车连续涂漆(OEM)的技术上和外观上特别苛刻的领域。本文中, 它们的特点在于特别高的耐洗车性(Waschstra p enbestandigkeit) 和耐刮性。特别地,在涂料固化之后立即赋予该涂层高耐刮性,使得 该涂料可以在固化之后直接进行处理,且不存在任何问题。另外,本 专利技术涂料在CAM180试验(依据DIN EN ISO 11341 Feb 98和DIN EN ISO 4892-2 Nov 00)中在UV辐射和潮湿/干燥交替之下的抗开裂性以及高 耐刮性是突出的。专利技术详迷含羟基的化合物(A)作为含羟基的化合物(A),优选使用低分子量多元醇以及低聚和/ 或聚合的多元醇。所用的低分子量多元醇是例如二醇,如优选乙二醇、新戊二醇、 1, 2-丙二醇、2, 2-二甲基-1, 3-丙二醇、1, 4-丁二醇、1, 3-丁二醇、1, 5-戊二醇、2, 2, 4-三甲基-l, 3-戊二醇、1, 6-己二醇、1, 4-环己烷二甲醇、 和l,2-环己烷二甲醇,以及多元醇,如优选三羟曱基乙烷、三羟曱基 丙烷、三羟甲基己烷、1,2,4-丁烷三醇、季戊四醇、和二季戊四醇。优选这种类型的低分子量多元醇以次要比例与低聚和/或聚合的 多元醇组分(A)掺混。优选的低本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种涂料组合物,其包含至少一种含羟基的化合物(A)以及至少一种含异氰酸酯基的化合物(B),其特征在于,该涂料组合物的一种或多种成分包含,作为额外的官能组分的, 基于结构单元(Ⅰ)和(Ⅱ)的总和计为2.5~97.5mol%的至少一种式( Ⅰ)的结构单元: -N(X-SiR″x(OR′)3-x)n(X′-SiR″y(OR′)3-y)m (I) 其中,R′=氢、烷基或环烷基,其中碳链可以被不相邻的氧、硫或NRa基团间隔,且Ra=烷基、环烷基、芳基或芳烷基,   X、X′=具有1~20个碳原子的线性和/或支化的亚烷基或亚环烷基, R″=烷基、环烷基、芳基或芳烷基,其中碳链可以被不相邻的氧、硫或NRa基团间隔,且Ra=烷基、环烷基、芳基或芳烷基, n=0~2, m=0~2,   m+n=2,且 x、y=0~2; 和 基于结构单元(Ⅰ)和(Ⅱ)的总和计为2.5~97.5mol%的至少一种式(Ⅱ)的结构单元: -Z-(X-SiR″x(OR′)3-x) (Ⅱ) 其中, Z=-NH- 、-NR-、-O-,且 R=氢、烷基、环烷基、芳基或芳烷基,其中碳链可以被不相邻的氧、硫或NRa基团间隔,且Ra=烷基、环烷基、芳基或芳烷基, R′=氢、烷基或环烷基,其中碳链可以被不相邻的氧、硫或NRa基团间隔,且Ra=烷基、 环烷基、芳基或芳烷基, X=具有1~20个碳原子的线性和/或支化的亚烷基或亚环烷基, R″=烷基、环烷基、芳基或芳烷基,其中碳链可以被不相邻的氧、硫或NRa基团间隔,且Ra=烷基、环烷基、芳基或芳烷基, x=0~2。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:M格勒内沃尔特A波佩G克莱因M尼迈尔E韦斯特霍夫W施蒂贝S黑泽纳
申请(专利权)人:巴斯福涂料股份公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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