聚氨酯涂料组合物及其用途、多阶段涂覆方法技术

技术编号:11241602 阅读:69 留言:0更新日期:2015-04-01 15:19
本发明专利技术涉及非水涂料组合物,所述组合物包含:(A)至少一种含多羟基化合物,(B)至少一种具有游离或封端异氰酸酯基团的含多异氰酸酯基团化合物,(D)至少一种胺封端磷酸或膦酸化合物作为催化剂(D),和(S)至少一种其羧基与π-电子体系共轭的单体芳族任选取代羧酸(S),其中组分(B)包含至少一个结构单元-NR-(X-SiR″x(OR')3-x)(II)和/或至少一个结构单元-N(X-SiR″x(OR')3-x)n(X'-SiR″y(OR')3-y)m(III)。本发明专利技术还提供多阶段涂覆方法以及该涂料组合物的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚氨酯涂料组合物及其用途、多阶段涂覆方法本专利技术涉及包含至少一种含多羟基化合物(A)、至少一种含多异氰酸酯基团化合物(B)和至少一种胺封端磷酸化合物作为催化剂(D)的涂料组合物。本专利技术还提供使用这些涂料组合物的多阶段涂覆方法,以及该涂料组合物作为透明涂料和/或着色涂料的用途,以及该涂覆方法在汽车修饰和/或者在涂覆安装在汽车中或汽车上的部件、塑料基质和/或多用型车辆(utilityvehicle)中的用途。聚氨酯涂料通常包含催化剂,且在本文中,不仅使用酸性化合物,而且特别是叔胺和/或金属化合物,例如各种锡化合物,例如更特别是二月桂酸二丁锡和氧化二丁锡。如其它地方一样,因为许多锡化合物中固有的毒性,涂料中要避免含锡催化剂的使用。EUCommission’sWorkingGrouponClassificationandLabelling”因此分类了氧化二丁锡(DBTO)和二月桂酸二丁锡(DBTL)。WO04/029121描述了通过加入具有2.8-4.5的pKa范围的酸而在组合物反应性方面稳定化的聚氨酯组合物,这些酸能够同时用作催化剂。在该上下文中使用且具有2.8-4.5的pKa范围的酸包括例如苯甲酸、羟基苯甲酸、水杨酸、邻苯二甲酸等。该组合物优选不包含其它催化剂,但另外也可使用通常已知的聚氨酯催化剂,例如叔胺或脒,或者有机金属化合物,例如更特别是锡化合物。如果胺用作催化剂,则在胺类型及其量的选择方面需要特别注意,因为胺类催化剂部分地能够消除所加入的有机酸的稳定作用。另外,EP-A-1273640描述了包含多元醇组分和交联剂组分的双组分涂料,所述交联剂组分由脂族和/或脂环族多异氰酸酯或者通过聚合、脲基甲酸酯化、缩二脲化或氨基甲酸酯化而衍生自它们的多异氰酸酯组成,其中0.1-95摩尔%的存在的起初游离异氰酸酯基团与双烷氧基甲硅烷基胺反应。这些涂料可用于OEM涂饰中,且在它们完全固化以后显示出良好的耐刮擦性以及对环境影响的高抗性。尽管如此,这些涂料对正在进行的交联具有特别强的倾向,这意指涂层的耐刮擦性—直接在热固化完成以后—只不过是不足的。另外,严重的正在进行的交联具有关于气候稳定性的不利结果,因为应力裂化的风险提高。此外,WO2001/98393、WO08/74491、WO08/74490、WO08/74489、WO09/077181和WO10/149236公开了涂料组合物,所述组合物包含至少一种含羟基化合物(A)、至少一种含有异氰酸酯基团和硅烷基团的化合物(B)和适于硅烷基团交联的催化剂。所用催化剂为含磷催化剂,更特别是含磷和含氮催化剂。这些涂料组合物具有与常规聚氨酯涂料相比显著增强的耐刮擦性以及良好气候稳定性的优点。然而,需要改进常用于汽车修饰和/或涂覆塑料基质和/或多用型车辆的类型的涂料组合物在低固化温度下的固化。此外,WO09/077180描述了上述类型的涂料组合物,所述组合物包含至少一种含羟基化合物(A)、至少一种包含异氰酸酯基团和硅烷基团的化合物(B)和至少一种用胺封端的磷酸化合物作为催化剂(D),所用胺更特别地包含二环胺,优选二氮杂二环辛烷;这相对于WO2001/98393,WO08/74491,WO08/74490,WO08/74489,WO09/077181和WO10/149236的涂料改进了在低固化温度下的固化,但在多用型车辆的修饰和涂饰条件下甚至更快的固化是理想的,所以在60℃下固化仅30分钟以后的涂层应显示一种固化水平使得可进行初始组装操作或解掩蔽而不损害涂层。最后,仍未公开的PCT专利申请PCT/EP2012/052284、PCT/EP2012/051444、PCT/EP2012/051574、PCT/EP2012/054546,和仍未公开的欧洲专利申请No.12152406.0描述了涂料组合物,所述组合物除至少一种含多羟基化合物(A)、至少一种含多异氰酸酯基团化合物(B)和至少一种基于锌-脒配合物的催化剂(D)外,还包含至少一种羧基与π-电子体系共轭的单体芳族、任选取代羧酸(S)。问题因此,本专利技术解决的问题是提供在恰非常短的时间以后确保良好的组装强度的涂料组合物,更特别是用于汽车修饰和涂覆多用型车辆的涂料组合物,意指它们应确保甚至在多用型车辆的修饰和涂饰条件下快速固化,换言之,应在60℃下固化30分钟以后已经历一定程度地固化使得可进行初始组织操作或解掩蔽操作而不损害涂层。然而,同时涂料组合物应在室温下以及在将基料组分与异氰酸酯组分混合以后具有至少2小时的良好适用期。适用期在此处意指涂料组合物获得两倍其初始粘度的时间。此外,涂料组合物应导致具有良好的彻底固化和足够的最佳最终硬度。此外,这些涂料应不显示出在固化以前和以后的任何颜色变化。对体系的固有颜色具有高要求,在汽车工业中的透明涂料领域特别如此。因此,当催化剂与涂料的典型组分混合时,催化剂必须既不显示任何固有颜色,它也不必导致在混合时或者在涂料固化期间脱色。此外,催化剂应能够从开始时加入涂料组合物的基料组分中。然而,在开始时将催化剂混入基料组分中这一事实不导致对其储存期的任何不利影响。此外,催化剂应对水解不敏感,因为甚至在有机溶液中的体系中,通常高浓度的羟基可导致在整个储存期间催化剂活性降低。尤其是在汽车修饰部门中,甚至在相对高温下极长的储存期是一个优点。此外,涂料组合物应导致具有高度耐刮擦性以及更特别是在刮擦暴露以后的高光泽保持力的涂层,并且导致高度气候稳定的网络,同时确保高耐酸性。此外,涂料和油漆体系,尤其是透明涂料体系应能够甚至以>40μm的膜厚度产生而不出现应力裂纹。此外,据所知,还应确保良好的总视觉外观。最后,新涂料应能够简单地且以非常好的再现性制备,且在施涂期间应不导致任何环境问题。问题解决方法针对上述要解决的问题,发现包含如下组分的非水涂料组合物:(A)至少一种含多羟基化合物(A),(B)至少一种具有游离或封端异氰酸酯基团的含多异氰酸酯基团化合物(B),其具有至少一个式(I)结构单元:-NR-(X-SiR″x(OR')3-x)(I),和/或至少一个式(II)结构单元:-N(X-SiR″x(OR')3-x)n(X'-SiR″y(OR')3-y)m(II),其中:R=烷基、环烷基、芳基或芳烷基,其中碳链可被不相邻的氧、硫或NRa基团间隔,其中Ra=烷基、环烷基、芳基或芳烷基,R'=氢、烷基或环烷基,其中碳链可被不相邻的氧、硫或NRa基团间隔,其中Ra=烷基、环烷基、芳基或芳烷基,优选R'=乙基和/或甲基,X、X'=具有1-20个碳原子的线性和/或支化亚烷基或亚环烷基,优选X、X'=具有1-4个碳原子的亚烷基,R″=烷基、环烷基、芳基或芳烷基,其中碳链可被不相邻的氧、硫或NRa基团间隔,其中Ra=烷基、环烷基、芳基或芳烷基,优选R″=烷基,更特别地具有1-6个碳原子,n=0-2,m=0-2,m+n=2,且x、y=0-2,和(D)至少一种用胺封端的磷酸化合物或用胺封端的膦酸化合物,或这些化合物的混合物作为催化剂(D),其特征在于涂料组合物进一步包含:(S)至少一种单体芳族任选取代羧酸(S),其羧基与π-电子体系共轭。本专利技术还提供使用这些涂料组合物的多阶段涂覆方法,以及涂料组合物作为透明涂料和/或着色涂料的用途本文档来自技高网...

【技术保护点】
非水涂料组合物,其包含:(A)至少一种含多羟基化合物(A),(B)至少一种具有游离或封端异氰酸酯基团的含多异氰酸酯基团化合物(B),其具有至少一个式(I)结构单元:‑NR‑(X‑SiR″x(OR')3‑x)          (I),和/或至少一个式(II)结构单元:‑N(X‑SiR″x(OR')3‑x)n(X'‑SiR″y(OR')3‑y)m  (II)R=烷基、环烷基、芳基或芳烷基,其中碳链可被不相邻的氧、硫或NRa基团间隔,其中Ra=烷基、环烷基、芳基或芳烷基,R'=氢、烷基或环烷基,其中碳链可被不相邻的氧、硫或NRa基团间隔,优选R'=乙基和/或甲基,X、X'=具有1‑20个碳原子的线性和/或支化亚烷基或亚环烷基,优选X、X'=具有1‑4个碳原子的亚烷基,R″=烷基、环烷基、芳基或芳烷基,其中碳链可被不相邻的氧、硫或NRa基团间隔,优选R″=烷基,更特别地具有1‑6个碳原子,n=0‑2,m=0‑2,m+n=2,且x、y=0‑2,和(D)至少一种用胺封端的磷酸化合物或用胺封端的膦酸化合物,或这些化合物的混合物作为催化剂(D),其特征在于涂料组合物进一步包含:(S)至少一种单体芳族任选取代羧酸(S),其羧基与π‑电子体系共轭。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.25 EP 12177761.9;2012.07.25 US 61/675,3571.非水涂料组合物,其包含:(A)至少一种含多羟基化合物(A),(B)至少一种具有游离或封端异氰酸酯基团的含多异氰酸酯基团化合物(B),其具有至少一个式(I)结构单元:-NR-(X-SiR”x(OR')3-x)(I),和/或至少一个式(II)结构单元:-N(X-SiR”x(OR')3-x)n(X'-SiR”y(OR')3-y)m(II)R=烷基、环烷基、芳基或芳烷基,其中碳链可被不相邻的氧、硫或NRa基团间隔,其中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,其中碳链可被不相邻的氧、硫或NRa基团间隔,n=0-2,m=0-2,m+n=2,且x、y=0-2,和(D)至少一种用胺封端的磷酸化合物或用胺封端的膦酸化合物,或这些化合物的混合物作为催化剂(D),其特征在于涂料组合物进一步包含:(S)至少一种单体芳族任选取代羧酸(S),其羧基与π-电子体系共轭。2.根据权利要求1的涂料组合物,其中R'=乙基和/或甲基。3.根据权利要求1的涂料组合物,其中X、X'=具有1-4个碳原子的亚烷基。4.根据权利要求1的涂料组合物,其中R”=烷基,其具有1-6个碳原子。5.根据权利要求1的涂料组合物,其特征在于涂料组合物包含苯甲酸、叔丁基苯甲酸、3,4-二羟基苯甲酸、水杨酸和/或乙酰水杨酸作为羧酸(S)。6.根据权利要求5的涂料组合物,其特征在于涂料组合物包含苯甲酸作为羧酸(S)。7.根据权利要求1-6中任一项的涂料组合物,其特征在于催化剂(D)选自胺封端的取代磷酸单酯和磷酸二酯。8.根据权利要求7的涂料组合物,其特征在于催化剂(D)选自胺封端的无环磷酸二酯和胺封端的环状磷酸二酯。9.根据权利要求1-6中任一项的涂料组合物,其特征在于催化剂(D)选自胺封端的磷酸乙基己基偏酯和胺封端的磷酸苯基偏酯。10.根据权利要求9的涂料组合物,其特征在于催化剂(D)是胺封端的磷酸双(乙基己基)酯。11.根据权利要求1-6中任一项的涂料组合物,其特征在于用于将磷酸化合物封端的胺为环胺。12.根据权利要求10的涂料组合物,其特征在于用于将磷酸化合物封端的胺为环胺。13.根据权利要求12的涂料组合物,其特征在于所述环胺为二环胺。14.根据权利要求1-6中任一项的涂料组合物,其特征在于用于将磷酸化合物封端的胺为二氮杂二环辛烷。15.根据权利要求13的涂料组合物,其特征在于用于将磷酸化合物封端的胺为二氮杂二环辛烷。16.根据权利要求1-6中任一项的涂料组合物,其特征在于涂料组合物包含每种情况下基于涂料组合物的基料含量0.01-20重量%的至少一种胺封端磷酸化合物和/或至少一种胺封端膦酸化合物作为催化剂(D),和/或特征在于涂料组合物包含0.2-15.0重量%的至少一种芳族羧酸(S),其中重量百分数又每种情况下基于涂料组合物的基料含量。17.根据权利要求15的涂料组合物,其特征在于涂料组合物包含每种情况下基于涂料组合物的基料含量0.01-20重量%的至少一种胺封端磷酸化合物和/或至少一种胺封端膦酸化合物作为催化剂(D),和/或特征在于涂料组合物包含0.2-15.0重量%的至少一种芳族羧酸(S),其中重量百分数又每种情况下基于涂料组合物的基料含量。18.根据权利要求17的涂料组合物,其中催化剂(D)的量为0.1-10重量%。19.根据权利要求17的涂料组合物,其中所述至少一种芳族羧酸(S)的量为0.5-8.0重量%。20.根据权利要求17的涂料组合物,其中所述至少一种芳族羧酸(S)的量为0.5-5.0重量%。21.根据权利要求1-6中任一项的涂料组合物,其特征在于10-90摩尔%的起初存在于组分(B)中的异氰酸酯基团转化成结构单元(I)和/或(II),和/或组分(B)中结构单元(I)的总量每种情况下基于结构单元(I)加(II)的总量为5-70摩尔%,且组分(B)中结构单元(II)的总量每种情况下基于结构单元(I)加(II)的总量为95-30摩尔%。22.根据权利要求17-20中任一项的涂料组合物,其特征在于10-90摩尔%的起初存在于组分(B)中的异氰酸酯基团转化成结构单元(I)和/或(II),和/或组分(B)中结构单元(I)的总量每种情况下基于结构单元(I)加(II)的总量为5-70摩尔%,且组分(B)中结构单元(II)的总量每种情况下基于结构单元(I)加(II)的总量为95-30摩尔%。23.根据权利要求22的涂料组合物,其特征在于20-80摩尔%的起初存在于组分(B)中的异氰酸酯基团转化成结构单元(I)和/或(II)。24.根据权利要求22的涂料组合物,其特征在于大于30且小于70摩尔%的起初存在于组分(B)中的异氰酸酯基团转化成结构单元(I)和/或(II)。25....

【专利技术属性】
技术研发人员:P·霍夫曼B·施奈尔
申请(专利权)人:巴斯夫涂料有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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