快速干燥、有弹性能量、耐刮擦和稳定的涂料复合物制造技术

本发明专利技术涉及快速干燥、有弹性能量、耐刮擦和稳定的双组分聚氨酯涂料组合物，涉及其用途，以及涉及涂布的方法。涂料化合物包含作为结构组分的聚异氰酸酯、含羟基的聚(甲基)丙烯酸酯多元醇以及特定的支化的聚酯多元醇，所述支化的聚酯多元醇可通过六氢邻苯二甲酸酐、三羟甲基丙烷和任选地的其他组分缩聚而得到。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及快速干燥、有弹性能量、耐刮擦和稳定的双组分聚氨酯涂料组合物，涉及其用途，以及涉及涂布方法。涂料组合物中的合成组分包含聚异氰酸酯、含羟基的聚(甲基)丙烯酸酯多元醇以及特定的支化的聚酯多元醇，所述支化的聚酯多元醇可通过六氢邻苯二甲酸酐、三羟甲基丙烷和任选地的其他组分的缩聚而得到。双组分聚氨酯涂料组合物广泛用于例如汽车工业中的饰面处理(finishing)。这种饰面处理在耐刮擦性、柔韧性、稳固性和硬度等品质方面受到严格要求。快速干燥对于饰面处理时的加工是必要的，因为其能够加快饰面处理后的基底的进一步加工。粘合剂包含聚丙烯酸酯-醇和超支化聚酯的结合物的双组分聚氨酯涂料组合物已知于WO2005/118677、WO03/70843、WO06/52982、WO07/125029和WO07/125041。这些说明书中没有包含在超支化聚酯的存在下加速干燥的任何暗示。WO06/76715公开了由超支化聚酯和聚丙烯酸酯-醇组成的粘合剂混合物。乙酸丁酸纤维素用作交联剂。WO04/94515记载了由用作油漆的聚异氰酸酯/聚丙烯酸酯-醇/聚酯形成的双组分聚氨酯涂料组合物。然而，没有提及由超支化聚酯或由酸基与羟基的选择比例带来的优点。WO2010/76114记载了快速干燥的双组分聚氨酯涂料组合物，其包含聚丙烯酸酯-醇和超支化聚酯的结合物。已知的涂料组合物尚未在所有期望的性能上最优。所有期望性能(例如干燥、硬度的发展和在不损失弹性下的最终硬度、耐刮擦性以及涂层的稳固性)的最优化是一个复杂、多方面的问题。一种性能的改进往往以一种或多种其他性能的减弱为代价。因此目的是提供所有优点的整体，即总和，尽可能高的涂料组合物。EP0705858记载了聚酯多元醇及其作为双组分聚氨酯涂料材料中的多元醇组分的用途。所述聚酯多元醇由新戊二醇、三羟甲基丙烷和六氢邻苯二甲酸酐来合成，并且其具有5至30的相对低的酸值。本专利技术的一个特别的目的为提供双组分聚氨酯涂料组合物，其相对其他的双组分涂料组合物表现出非常显著改善的干燥性、极好的硬度发展、极好的最终硬度、尽可能对弹性没有不利影响，以及极高的耐刮擦性和稳固性。所述目的通过用于溶剂型体系的双组分涂料组合物来实现，其包含作为合成组分的：(A)至少一种聚异氰酸酯，其可通过至少一种单体异氰酸酯反应得到；(B)至少一种含羟基的聚(甲基)丙烯酸酯多元醇；以及(C)至少一种支化的聚酯多元醇，其可通过下列物质的缩聚得到：-六氢邻苯二甲酸酐，-三羟甲基丙烷，-任选地至少一种其他二元酸或三元酸或其衍生物，以及-任选地至少一种其他二元醇或三元醇；其包括-聚酯多元醇的酸值大于30mgKOH/g，基于固体计，-聚酯多元醇的酸基和羟基以1∶1至1∶1.95(基于原材料计)、优选以1∶1.1至1∶1.8或1∶1.2至1∶1.6的摩尔混合比来使用，以及-在聚酯多元醇中，使用化学计量计低于20％，优选低于10％的游离二元酸和/或游离三元醇，基于六氢邻苯二甲酸酐计，以及-在聚酯醇中，使用化学计量计低于20％，优选低于10％的四元醇，更优选不使用四元醇，基于六氢邻苯二甲酸酐计，以及(D)至少一种有机溶剂。相对于可比较的双组分聚氨酯涂料化合物，本专利技术的涂料组合物显示出就期望的性能的总和而言最优化的性能曲线，更特别是在干燥、硬度的发展、最终硬度、弹性、耐刮擦性和稳固性方面。双组分聚氨酯涂料组合物由两种组分组成，其中第一种包含至少一种聚异氰酸酯，而第二种包含至少一种含羟基的聚合物。根据本专利技术，所述体系为至少一种聚(甲基)丙烯酸酯多元醇与至少一种支化的聚酯多元醇的混合物。在此聚异氰酸酯包括低聚异氰酸酯和聚异氰酸酯。在此溶剂型体系应理解为在双组分混合物中包含有机溶剂的体系，换而言之，其不是100％的体系并且不是粉末涂布材料(在室温下的固体体系)，且不是水基体系。水基体系是主要是水用作相应溶剂的那些。溶剂型体系可包括少量的水，例如通过聚酯引入的该方法不可避免的部分。这些含量优选低于2重量％，更优选低于1.0重量％，基于供应形式的聚酯计，这取决于聚酯及其制法，更具体而言低于0.5重量％。基于DIN53240-2：2007-11测定支化的聚酯的羟值。在计算中考虑酸值。支化的聚酯的酸值根据DINENISO2114：2000，方法A确定。除非另有说明，本文中多分散性和数均分子量和重均分子量Mn和Mw的图形基于凝胶渗透色谱测量法，其利用聚甲基丙烯酸甲酯作为标准和利用四氢呋喃作为洗脱液，使用在实施例中所述的参数。在本说明书中，除非另有说明，玻璃化转变温度Tg根据ASTM规范D3418-03利用差示扫描量热法(DSC)以10℃/min的加热速率来测定。在本说明书中，除非另有说明，在23℃下，根据DINENISO3219/A.3在锥形板系统中以1000s-1的剪切速率来记录粘度。术语“(甲基)丙烯酸”及类似的名称为“丙烯酸或甲基丙烯酸”的缩写形式。同样，使用至少一种，例如一至三种，优选一至两种且更优选恰好一种聚异氰酸酯作为组分(A)，所述聚异氰酸酯可通过至少一种单体异氰酸酯反应来得到。所用的单体异氰酸酯可为芳族、脂族或环脂族的；优选脂族或环脂族的，其在本文中简称为(环)脂族；特别优选脂族异氰酸酯。芳族异氰酸酯为包含至少一个芳环体系的那些，即纯的芳族化合物和芳脂族化合物。环脂族异氰酸酯为包含至少一个脂环体系的那些。脂族异氰酸酯为仅包含直链或支链的那些，换言之其为无环化合物。单体异氰酸酯优选为正好带有两个异氰酸基团的二异氰酸酯。但是，原则上它们还可为具有一个异氰酸基团的单异氰酸酯。原则上，还可以选择具有平均多于2个异氰酸基团的更高的异氰酸酯。这些异氰酸酯合适的实例包括三异氰酸酯例如三异氰酸基壬烷、2，6-二异氰酸酯基己酸2′-异氰酸酯基乙酯、2，4，6-三异氰酸酯基甲苯、三苯基甲烷三异氰酸酯或2，4，4′-三异氰酸酯基二苯基醚；或二异氰酸酯、三异氰酸酯和更高的聚异氰酸酯的混合物，其例如通过光气化相应的苯胺/甲醛缩合物并构成具有亚甲基桥的多苯基聚异氰酸酯来获得。这些单体异氰酸酯不含任何异氰酸基与其自身反应的实质性产物。单体异氰酸酯优选为具有4至20个C原子的异氰酸酯。常规的二异氰酸酯的实例为脂族二异氰酸酯，例如四亚甲基二异氰酸酯、五亚甲基1，5-二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(1，6-二异氰酸酯基己烷)、八亚甲基二异氰酸酯、十亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、十四亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯的衍生物(例如，2，6-二异氰酸酯基己酸甲酯或乙酯)、三甲基己烷二异氰酸酯或四甲基己烷二异氰酸酯；环脂族二异氰酸酯，例如1，4-、1，3-或1，2-二异氰酸酯基环己烷、4，4’-或2，4’-二(异氰酸酯基环己基)甲烷、1-异氰酸酯基-3，3，5-三甲基-5-(异氰酸酯基甲基)环己烷(异氟尔酮二异氰酸酯)、1，3-或1，4-二(异氰酸基甲基)环己烷或2，4-或2，6-二异氰酸酯基-1-甲基环己烷以及3(或4)，8(或9)-二(异氰酸酯基甲基)三环[5.2.1.02，6]癸烷异构体混合物；以及芳族二异氰酸酯，例如2，4-或2，6-甲苯二异氰酸酯及其异构体混合物、间-或对-二甲苯二异氰酸酯、2，4′-或4，4′-二异氰酸酯基二苯基甲烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于溶剂型体系的双组分聚氨酯涂料组合物，其包含作为合成组分的(A)至少一种聚异氰酸酯，其可通过至少一种单体异氰酸酯反应而得到；(B)至少一种含羟基的聚(甲基)丙烯酸酯多元醇；以及(C)至少一种支化的聚酯多元醇，可通过下列物质的缩聚而得到：‑六氢邻苯二甲酸酐，‑三羟甲基丙烷，‑任选地至少一种其他二元酸或三元酸或其衍生物，以及‑任选地至少一种其他二元醇或三元醇；其中‑聚酯多元醇的酸值大于30mg KOH/g，基于固体计，‑聚酯多元醇的酸基和羟基以1∶1至1∶1.95、优选以1∶1.1至1∶1.8的摩尔混合比来使用，以及‑在聚酯多元醇中，使用化学计量计低于20％、优选低于10％的游离二元酸和/或游离三元醇，基于六氢邻苯二甲酸酐计，以及‑在聚酯醇中，使用化学计量计低于20％、优选低于10％的四元醇，更优选不使用四元醇，基于六氢邻苯二甲酸酐计，以及(D)至少一种有机溶剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.12 EP 14159039.8;2014.08.08 EP 14180379.11.一种用于溶剂型体系的双组分聚氨酯涂料组合物，其包含作为合成组分的(A)至少一种聚异氰酸酯，其可通过至少一种单体异氰酸酯反应而得到；(B)至少一种含羟基的聚(甲基)丙烯酸酯多元醇；以及(C)至少一种支化的聚酯多元醇，可通过下列物质的缩聚而得到：-六氢邻苯二甲酸酐，-三羟甲基丙烷，-任选地至少一种其他二元酸或三元酸或其衍生物，以及-任选地至少一种其他二元醇或三元醇；其中-聚酯多元醇的酸值大于30mgKOH/g，基于固体计，-聚酯多元醇的酸基和羟基以1∶1至1∶1.95、优选以1∶1.1至1∶1.8的摩尔混合比来使用，以及-在聚酯多元醇中，使用化学计量计低于20％、优选低于10％的游离二元酸和/或游离三元醇，基于六氢邻苯二甲酸酐计，以及-在聚酯醇中，使用化学计量计低于20％、优选低于10％的四元醇，更优选不使用四元醇，基于六氢邻苯二甲酸酐计，以及(D)至少一种有机溶剂。2.权利要求1的涂料组合物，其中聚异氰酸酯(A)选自异氰脲酸酯、亚氨基噁二嗪二酮、缩二脲、脲二酮、氨基甲酸酯和脲基甲酸酯。3.权利要求1或2的涂料组合物，其中单体异氰酸酯选自1，6-六亚甲基二异氰酸酯、1，3-二(异氰酸酯基甲基)环己烷、异佛尔酮二异氰酸酯和4，4′-或2，4′-二(异氰酸酯基环己基)甲烷，优选1，6-六亚甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯。4.上述权利要求中任一项的涂料组合物，其中聚(甲基)丙烯酸酯多元醇(B)的分子量Mn(数均)为500至50000D，优选500-5000D，更优选800-2000D。5.上述权利要求中任一项的涂料组合物，其中聚(甲基)丙烯酸酯多元醇(B)和支化的聚酯多元醇以1.5∶1至99∶1、优选2.3∶1至20∶1的重量比使用，基于固体计。6.上述权利要求中任一项的涂料组合物，其中聚(甲基)丙烯酸酯多元醇(B)的酸值小于30，优选小于20mgKOH/g。7.上述权利要求中任一项的涂料组合物，其中根据DIN53240，第2部分，聚酯多元醇(C)的酸值和OH值的总和为最高达600mgKOH/g，优选250-400。8.上述权利要求中任一项的涂料组合物，其中聚酯多元醇(C)由六氢邻苯二甲酸酐和三羟甲基丙烷以酸基与羟基的摩尔混合比为1.1至1.6来制备。9.上述权利要求中任一项的涂料组合物，其中聚酯多元醇(C)由六氢邻苯二甲酸酐、三羟甲基丙烷和新戊二醇以酸基与羟基的摩尔混合比为1∶1.1至1∶1.6以及以三羟甲基丙烷的羟基与新戊二醇的羟基的摩尔混合比大于1∶1、优选1.7∶1至1.3∶1来制备；或者其中所述聚酯多元醇(...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·沙弗尔，D·特普，O·纽，R·厄尔哈特，D·弗拉哈，T·保恩，A·M·斯泰因布雷克，M·哈贝雷希特，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE