用于底漆-二道底漆涂料组合物的水性漆基制造技术

技术编号:7363836 阅读:177 留言:0更新日期:2012-05-26 22:33
本发明专利技术涉及水性涂料漆基ABC,其包含固化剂C和由含有羟基的聚酯A与含有酸基团的聚氨酯B进行至少部分酯化而制得的反应产物AB,其特征在于A和B各自包含它们的原料A1,A2,B1和B2物质量的不超过20%的含有芳族结构的分子,本发明专利技术还涉及制备水性涂料漆基的方法,以及其用于配制底漆-二道底漆涂料组合物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于底漆-二道底漆涂料组合物的水性漆基。更具体的,本专利技术涉及用于上述组合物中的烘干漆基,及其制备方法。
技术介绍
用于底漆-二道底漆涂料组合物的烘干漆基,特别是用于汽车代工(OEM)的应用的那些,在专利文献中已经是已知的。上述的漆基已经在例如DE4142816C1和EP1199;342B1 的专利中所公开。在DE4142816C1中笼统地描述了含有羧基的聚氨酯和含有羟基的聚酯的缩合产物,而实施例仅提及了衍生自甲苯二异氰酸酯的酸性聚氨酯和衍生自芳族的二和三官能羧酸(也即间苯二甲酸和偏苯三酸)的含羟基聚酯。类似的,在EP1199342B1中笼统地描述了含有羧基的聚氨酯和含有羟基的聚酯的缩合产物,而实施例中仅提及了衍生自甲苯二异氰酸酯的酸性聚氨酯和衍生自芳族的二和三官能羧酸(也即间苯二甲酸和偏苯三酸)的含羟基聚酯。专利技术主题现已发现,含有衍生自芳族原料(起始原料)的结构部分的这样的缩合产物虽然能够提供良好的流平性、硬度、抗石击性、漆中的固含量方面的性质,但其在烘干过程中容易脆化,特别是在升高的烘干温度,或者是长时间暴露在高温中时。在用基于上述缩合产物的底漆-二道底漆涂覆的车身的通常加工条件中,由于快速固化并由此会需要升高的温度,该升高的温度会加速固化,因此并不能总是排除局部温度或在升高的温度下暴露的时间可能会提高到高于合适的值。但是,因为在较高固化温度或延长暴露在升高的温度下的使用中会存在脆化的危险,固化过程变得难以控制。因此本专利技术的目的是提供一种基于含羧基的聚氨酯和含羟基的聚酯的缩合产物的漆基体系,该体系在升高的温度下固化或长时间暴露在升高的温度下时不会脆化,同时其可固化成硬度和抗石击性能更好的漆膜。在所属
中升高的温度下的固化和长时间暴露在升高的温度下统称为烘烤过度。抗烘烤过度已成为汽车车身代工涂装的基本要求之一。通过提供水还原性,即可水稀释或可水分散的缩合产物AB实现了该目的,AB是其分子中具有羧基的聚氨酯B和含有羟基的聚酯A的缩合产物,其中A和B均各自含有它们的原料物质量的不超过20%的含有芳族结构的分子。在本专利技术中,含有芳族结构的分子是指其含有衍生自苯或萘或其他芳族或杂芳族分子的基团,该基团通过从上述任意芳族或杂芳族分子去除至少一个氢原子而获得。根据本专利技术的缩合产物可以承受高达200°C的温度, 同时不发生脆化或其他劣化,同时还保持有利的根据现有技术状况的用于底漆-二道底漆的漆基树脂的性能,例如抗石击性,同时其还表现出泛黄减少的倾向,而由于使用和面漆配制成相同颜色的填料的倾向,这已经成为目前越来越引起汽车制造商注意的附加要求。对于轻型车的车身颜色这已变得尤为重要。优选实施方式详述根据本专利技术,还优选使用固化剂C,其选自由封端脂肪族或脂环族多官能异氰酸酯 Cl以及氨基塑料树脂C2组成的组,特别是高度羟烷基化的类型,特别是羟甲基化或烷氧基烷基化的类型,其通过含有N-羟烷基基团或N-烷氧基烷基基团n(-N-CHR-0R')的物质与亚氨基团11(-朋-)物质的量之比来表示,该比值至少为511101/111101,在11(-^(服-( ')中R 和R’可独立地为氢,或具有1-8个碳原子的直链或支链烷基,且R也可为具有1-8个碳原子的羰基化合物的残基。特别优选上述比值为至少5. 2,最为优选至少为5. 3。本专利技术上下文中残基是指通过去除有机化合物中的一个氢原子而获得的有机一价基团。特别优选使用六甲氧基烷基三聚氰胺或六甲氧基甲基三聚氰胺。还可使用烷氧基羰基氨基三嗪C3,例如三-丁氧基羰基氨基三嗪作为交联剂,其可任选地和交联剂C2组合使用。使用纯脂肪族或脂环族多官能异氰酸酯Cl,或者使用两种或更多种多官能异氰酸酯的混合物,其含有不超过10%质量分数的含有芳族结构的多官能异氰酸酯,获得特别好的结果。 在本专利技术中,优选仅使用,或者以相对于使用的交联剂至少80 %质量分数,特别优选90%质量分数或更多的程度上使用纯脂肪族或脂环族多官能异氰酸酯。在合成缩合产物AB时,优选将组分A和B以质量比m(A) m(B)从90 10至 30 70进行反应。合成上述缩合产物AB优选通过将含有羟基的聚酯A和含有羧酸基团的聚氨酯B在90°C到160°C下进行酯化而进行,优选除去缩合反应中生成的水,直到缩合产物 AB的Maudinger (施陶丁格)指数值优选达到10cm7g到20cm7g,酸值优选达到30mg/g 到50mg/g。在将残留的羧酸基团至少部分中和(将大约50%-100%的这些酸基团转化为酸阴离子基团)后,缩合产物AB可分散在水中。本专利技术中“可分散在水中,,的物质是指该物质在分散液中的质量分数至多40 %的该物质的水中分散液在室温(21°C )下保存6周后不显示相分离。缩合产物AB优选含有最多10%质量分数的芳族结构部分,该质量分数是通过将缩合产物AB中的芳族(单,二或多)基团(例如,在对苯二甲酸情况下,残基C6H4)的总质量除以缩合产物AB的总质量计算获得的,特别优选该质量分数最多为7%,更为优选最多 5 %。在芳族结构部分的质量分数不超过2 %时实现最佳结果。适用的聚酯树脂A可通过多官能醇Al和多官能酸A2缩聚,以已知方式获得,其中可用羟基酸A21来代替至少一部分上述物质。原料A1,A2和A21的种类和用量必须以此方式进行选择,以便反应产物,即聚酯A,具有足够的羟基值(用于后续与固化剂反应)。这些聚酯A的羟基值优选为从50mg/g到500mg/g。这些聚酯A的所需的酸值优选从15mg/g到80mg/g,特别优选从20mg/g到50mg/g。其Maudinger指数优选从5Gm7g至Ij 15Gm3/g,特别优选从 7cm7g 到 13cm7g。可优选仅使用选择的每分子具有至少2个羟基基团以及2-20个碳原子的脂肪族或脂环族醇作为醇Al,特别优选1,4_ 丁二醇,1,2- 丁二醇,1,3-丙二醇,1,2-丙二醇,1, 6-己二醇,1,2_或1,4_ 二羟甲基环己烷,三羟甲基丙烷,季戊四醇。优选使用具有两个羟基的脂肪族或脂环族醇,但至多10%质量分数的醇可含有三个或更多个羟基。可优选仅使用选择的每分子具有至少2个酸基团以及2-20个碳原子的脂肪族或脂环族酸作为多官能酸A2,已证明下述羧酸特别适合作为多官能酸A2,己二酸,戊二酸,琥珀酸,1,2_,1,3-和1,4-环己烷二羧酸,六氢邻苯二甲酸酐,以及脂肪族羟基酸,如乳酸,羟基丁酸,羟基戊酸,羟基己酸,羟基和二羟基琥珀酸。聚氨酯B的Maudinger指数优选从5cm7g到15cm7g,更为优选从7Cm3/g至Ij 12cm3/go其羟基值优选从Omg/g到110mg/g,并特别优选至多90mg/g。其酸值优选从50mg/ g 到 180mg/g,更为优选从 60mg/g 到 150mg/g。羧基官能聚氨酯树脂B可通过选定的脂肪族单醇Bl (链终止剂)与选定的脂肪族和脂环族二醇B2 (增链剂),具有一个羧酸基团和一个羟基基团的羟基链烷酸B31 (链终止剂),例如4-羟丁酸,或者具有两个或更多个羟基(二羟基链烷酸B32,例如二羟甲基丙酸,增链剂)反应制得。在后者中,优选使用二羟基单羧酸,如二羟甲基乙酸,二羟甲基丙酸和二羟甲基丁酸。进一步的反应物包本文档来自技高网
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【技术保护点】

【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:R·菲欧拉U·库特勒
申请(专利权)人:氰特奥地利有限公司
类型:发明
国别省市:

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