包含二异氰酸酯扩链的二天冬氨酸酯的涂料组合物制造技术

本发明专利技术涉及涂料组合物、用于涂覆金属基底的方法、以及扩链天冬氨酸酯预聚物用于改善所述涂料组合物的早期硬度和在双组分涂料组合物中的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及涂料组合物、用于涂覆金属基底的方法、以及扩链的天冬氨酸酯预聚物用于改善所述涂料组合物的早期硬度和在双组分涂料组合物中的用途。
技术介绍
涂料组合物是本领域公知的并且用于各种各样的应用中，例如车辆原始涂料和车辆修复涂料中的底漆、底色涂层和透明涂层。就此而言，已经做了巨大努力来开发向待涂覆的基底或制品赋予期望特性的涂料组合物。例如，已开发了用于例如保护免受磨蚀、化学药品、腐蚀、热或机械冲击的涂料。此外，在车辆修复涂料中，市场对室温下快速干燥的涂料组合物的需求日益增加。就此而言，基于天冬氨酸酯的涂料组合物是本领域公知的。例如，EP 0 403 921描述了具有基于多异氰酸酯组分和包含特定仲多胺的异氰酸酯反应性组分的粘合剂的涂料组合物。这些仲多胺也称作多天冬氨酸衍生物，并且为基于伯多胺与马来酸和/或富马酸的二酯的反应产物。EP 0 470 461还描述了用于车辆修补应用的涂料组合物，其包含多异氰酸酯组分和由3,3'-二甲基4,4'-二氨基二环己基甲烷与马来酸二乙酯制备的异氰酸酯反应性仲二胺。所述异氰酸酯反应性组分还包含由多羟基聚丙烯酸酯或者多羟基聚丙烯酸酯和聚酯多元醇的混合物组成的羟基官能化组分。WO 2005/073188涉及通过先使二胺或多胺与不饱和酯反应然后使所得产物与马来酰亚胺反应而制备的天冬氨酸酯。US 5,633,336 A涉及低粘度(环)-脂肪族多胺，其包含脲基团且具有多于两个的氨基，并且可通过使(环)脂肪族二胺与包含异氰脲酸酯基团或缩二脲基团的多异氰酸酯反应而制备。这样的多胺可用作PUR反应面漆和涂料及粘合剂组合物中的组分。WO 2013/098186 A1涉及主要由以下(A)组分组成且包含以下(B)和(C)组分的水性聚氨酯树脂组合物：(A)亲水性多元醇，(B)水分散性多异氰酸酯，(C)具有仲氨基的天冬氨酸酯。WO 2009/086026公开了基于透
明有机溶剂的透明涂层涂料组合物，其包含至少一种具有含有活性氢的官能团(特别是羟基)的粘合剂、至少一种具有游离异氰酸酯基团的多异氰酸酯交联剂和至少一种环氧官能化硅烷。上述基于天冬氨酸酯的涂料组合物具有快速固化时间。然而，对于某些应用，这些涂料组合物的适用期与施用后的早期硬度发展的平衡不足，即，在将单一组分混合之后以及在将涂料组合物施用于基底之前，组合物的粘度增加太快。此外，通过将涂料组合物施用在基底上并使其固化而获得的涂层的机械和光学特性(例如，粘合性和多层结构中的中间层的粘合性、耐磨性、耐化学性和耐腐蚀性、罐内变黄及储存时天冬氨酸酯组分的变黄)应保持在高水平。因此，本专利技术的目的是提供具有均衡的干燥性能的涂料组合物，即，在室温下在足够的适用期(优选至少30分钟的适用期)下的快速固化时间和快速早期硬度发展，并且其中所获得的涂层的机械和光学特性(例如，粘合性和多层结构中的中间层的粘合性、耐磨性、耐化学性和耐腐蚀性、罐内变黄及储存时天冬氨酸酯组分的变黄)保持在高水平。
技术实现思路
本专利技术涉及涂料组合物，包含：a)扩链天冬氨酸酯预聚物，其中所述扩链天冬氨酸酯预聚物x)不含异氰酸酯基团，xi)NH当量重量为250g至1,000g，并且xii)为以下物质的反应产物：i)包含至少一种二天冬氨酸酯和至少一种氨基官能化单天冬氨酸酯的混合物，其中所述至少一种二天冬氨酸酯与所述至少一种氨基官能化单天冬氨酸酯之间的摩尔比为99.5:0.5至50:50，与ii)至少一种脂环族多异氰酸酯；以及a)至少一种具有游离异氰酸酯基团的固化剂。本专利技术还涉及用于涂覆金属基底的方法，所述方法包括至少以下步骤：a)向待涂覆的金属基底的至少一部分施用本文所限定的涂料组合物，以及b)使步骤a)的涂料组合物固化。本专利技术还涉及如本文所限定的扩链天冬氨酸酯预聚物用于改善涂料组合物的早期硬度的用途。本专利技术还涉及本文所限定的涂料组合物在双组分涂料组合物中的用途。出乎意料地，发现根据本专利技术可以配制具有均衡的干燥性能的涂料组合物，即，涂料组合物在室温下在足够长的适用期(优选至少30分钟的适用期)下提供快速固化时间。本专利技术的专利技术人还出乎意料地发现，施用在基底上并固化的这种涂料组合物还提供了高水平的机械和光学特性。特别地，这通过提供包含所限定的扩链天冬氨酸酯预聚物和至少一种固化催化剂的涂料组合物来实现。具体实施方式以下将对本专利技术进行更详细地解释。应理解，为清楚起见而在上文和下文中在分开的实施方案的上下文中描述的本专利技术的某些特征也可以在单个实施方案中以组合提供。相反地，为简洁起见而在单个实施方案的上下文中描述的本专利技术的多个特征也可以单独提供或者以任何子组合提供。此外，除非上下文另有特别说明，否则单数标记也可包括复数(例如，无数量词可指一个、或者一个或更多个)。除非另有说明，否则本文中提及的所有分子量(数均和重均分子量二者)均通过使用聚苯乙烯作为标准物并且四氢呋喃作为液相洗脱剂的GPC(凝胶渗透色谱)来测定。根据本专利技术的涂料组合物为包含液体载体的液体涂料组合物。所述液体载体可为水和/或一种或更多种有机溶剂。因此，涂料组合物可为基于水或基于有机溶剂的。基于水的涂料组合物是这样的涂料组合物，其中在制备和/或施用涂料组合物时使用水作为溶剂或稀释剂。通常，基于涂料组合物的总量，基于水的涂料组合物可包含例如30重量％至90重量％的水，并且任选地，基于涂料组合物的总量，包含最高30重量％，优选地，低于15重量％的有机溶剂。基于有机溶剂的涂料组合物是这样的涂料组合物，其中在制备和/或施用涂料组合物时使用有机溶剂作为溶剂或稀释剂。通常，基于涂料组合物的总量，基于溶剂的涂料组合物包含例如20重量％至90重量％的有机溶剂。所述有机溶剂为涂料技术中常用的溶剂。这些有机溶剂可源自粘合剂的制备或者单独添加。合适的溶剂的实例为一元醇或多元醇，例如丙醇、丁醇、己醇；乙二醇醚或乙二醇酯，例如各自具有C1-至C6-烷基的二甘醇二烷基醚、二丙二醇二烷基醚，乙氧基丙醇、丁基乙二醇；二醇，例如乙二醇、丙二醇；N-甲基吡咯烷酮和酮，例如甲基乙基酮、丙酮、环己酮；芳香族烃或脂肪族烃，例如甲苯、二甲苯、或者直链或支化脂肪族C6-C12-烃。以下对根据本专利技术的涂料组合物的单个组分进行更详细地解释。本专利技术的涂料组合物的一个必要条件是其包含扩链天冬氨酸酯预聚物。应理解，扩链天冬氨酸酯预聚物为包含至少一种二天冬氨酸酯和至少一种氨基官能化单天冬氨酸酯的混合物的反应产物。例如，所述至少一种二天冬氨酸酯为式(I)的化合物：其中X表示通过从伯二胺中除去氨基获得的二价有机基团；R1、R2、R6和R7为对异氰酸酯基团呈惰性的相同或不同的有机基团，并且R3、R4、R5、R8、R9和R10相同或不同并且表示氢或对异氰酸酯基团呈惰性的有机基团。优选的是X表示通过从伯二胺中除去氨基获得的二价烃基。R1、R2、R6和R7为相同或不同的有机基团，并且优选为相同的有机基团。例如，R1、R2、R6和R7为相同或不同的有机基团，优选相同的有机基团，并且优选为甲基、乙基或正丁基，例如乙基。R3、R4、R5、R8、R9和R10优选为相同。在一个实施方案中，R3、R4、R5、R8、R9和R10优选为相同并且为氢。对异氰酸酯基团呈惰性的有机基团为在150℃或更本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂料组合物，包含：a)扩链天冬氨酸酯预聚物，其中所述扩链天冬氨酸酯预聚物x)不含异氰酸酯基团，xi)NH当量重量为250g至1,000g，并且xii)为以下物质的反应产物：i)包含至少一种二天冬氨酸酯和至少一种氨基官能化单天冬氨酸酯的混合物，其中所述至少一种二天冬氨酸酯与所述至少一种氨基官能化单天冬氨酸酯之间的摩尔比为99.5:0.5至50:50，与ii)至少一种脂环族多异氰酸酯；以及b)至少一种具有游离异氰酸酯基团的固化剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.25 EP 14156578.81.一种涂料组合物，包含：a)扩链天冬氨酸酯预聚物，其中所述扩链天冬氨酸酯预聚物x)不含异氰酸酯基团，xi)NH当量重量为250g至1,000g，并且xii)为以下物质的反应产物：i)包含至少一种二天冬氨酸酯和至少一种氨基官能化单天冬氨酸酯的混合物，其中所述至少一种二天冬氨酸酯与所述至少一种氨基官能化单天冬氨酸酯之间的摩尔比为99.5:0.5至50:50，与ii)至少一种脂环族多异氰酸酯；以及b)至少一种具有游离异氰酸酯基团的固化剂。2.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述至少一种二天冬氨酸酯和/或所述至少一种氨基官能化单天冬氨酸酯为至少一种马来酸二烷基酯和/或富马酸二烷基酯与至少一种伯二胺的反应产物。3.根据权利要求1或2所述的涂料组合物，其中所述至少一种二天冬氨酸酯和/或所述至少一种氨基官能化单天冬氨酸酯通过如下获得：使所述至少一种马来酸二烷基酯和/或富马酸二烷基酯与所述至少一种伯二胺以马来酸二烷基酯和/或富马酸二烷基酯与伯二胺2:1至1:4的当量比反应。4.根据权利要求2或3所述的涂料组合物，其中所述至少一种马来酸二烷基酯选自包含以下的组：马来酸二甲酯、马来酸二乙酯、马来酸二正丁酯、马来酸二异丁酯、马来酸二叔丁酯、马来酸二戊酯、马来酸二正辛酯、马来酸二月桂酯、马来酸二环己酯、马来酸二叔丁基环己酯及其混合物；和/或所述至少一种富马酸二烷基酯选自包含以下的组：富马酸二甲酯、富马酸二乙酯、富马酸二正丁酯、富马酸二异丁酯、富马酸二叔丁酯、富马酸二戊酯、富马酸二正辛酯、富马酸二月桂酯、富马酸二环己酯、富马酸二叔丁基环己酯及其混合物。5.根据权利要求2至4中任一项所述的涂料组合物，其中所述至少一种伯二胺选自包含以下的组：乙二胺、1,2-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁
\t烷、1,3-二氨基戊烷、1,6-二氨基己烷、2,5-二氨基-2,5-二甲基己烷、2,2,4-三甲基-1,6-二氨基己烷和2,4,4-三甲基-1,6-二氨基己烷、1,11-二氨基十一烷、1,12-二氨基十二烷、1,3-环己烷二胺和1,4-环己烷二胺、1-氨基-3,3,5-三甲基-5-氨基甲基环己烷(IPDA)、2,4-六氢甲代亚苯基二胺和2,6-六氢甲代亚苯基二胺、2,4'-二氨基-二环己基甲烷和4,4'-二氨基-二环己基甲烷、以及3,3'-二烷基-4,4'-二氨基二环己基甲烷如3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二环己基甲烷和3,3'-二乙基-4,4'-二氨基二环己基甲烷、2-甲基-1,5-戊烷二胺和1,3-亚二甲苯基二胺和1,4-亚二甲苯基二胺、四...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏洛特·恩基施克鲁格，卡门·弗洛斯巴赫，安·瓦埃斯，利恩·坦格，约瑟夫·许伊布雷希茨，
申请(专利权)人：涂层国外知识产权有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US