用于改善耐侵蚀性的双组分涂料组合物和由其制备的涂层制造技术

本发明专利技术涉及一种双组分涂料组合物，其包含(1)漆基组分，其包含(A)至少一种聚碳酸酯二醇，(B)至少一种含羟基的羟基值为75‑500mg KOH/g的丙烯酸酯树脂、聚酯树脂和/或聚酯‑丙烯酸酯树脂，和(C)至少一种用至少一种有机硅烷改性的填料，和(2)硬化剂组分，其包含(D)至少一种有机多异氰酸酯，其中所述涂料组合物在1000 1/s剪切载荷和23℃温度下具有50‑2000mPa·s的粘度，并且有机溶剂的分数为100‑350g/l。

Two component coating composition for improving erosion resistance and coating prepared by the same

The invention relates to a two-component coating composition comprising (1) paint base component, comprising at least a polycarbonate (A) glycol (B) at least one hydroxyl containing hydroxyl value of acrylic resin, 500mg KOH/g 75 polyester resin and / or polyester acrylate resin. And (C) at least one with at least one organic silane modified filler, and (2) the hardener component (D), comprising at least one organic polyisocyanate, wherein the coating composition has 50 2000mPa s in 1000 1/s shear loads and temperatures to 23 viscosity. And the organic solvent fractions of 100 350g/l.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及双组分涂料组合物和由其制备的涂层。本专利技术还涉及一种制备这些涂层的方法，以及所述涂料组合物用于制备涂层的用途。特别地，本专利技术涉及所述涂料组合物用于改善耐侵蚀性的用途。现有技术在各种应用领域中，需要满足严格机械要求的涂料。此处，实例包括就环境条件而言暴露于高速以及暴露于侵蚀性物质(例如固体或液体)的物体表面。因此，原则上首先自身移动的物体，其次暴露于侵蚀性物质影响的物体经历侵蚀性暴露。特别值得注意的是风力涡轮机或直升机和船舶螺旋桨，以及空中和陆地交通工具(例如飞机、轨道交通工具、汽车)和船舶的转子叶片。从根本上说，侵蚀可由本身可存在或分散或溶解在另一气体或液体介质(例如空气或水)中且被该介质所驱动的液体或固体物质(例如，空气携带的沙子、雨水和/或冰雹)所导致。当这些物质撞击在物体或其表面上时，它们在其上施加侵蚀力。其实例为由于飞机上的转子叶片上或缝翼区域中的雨水或空气携带的沙子所引起的侵蚀。在所述物体的边缘区域，侵蚀影响特别强烈。一般而言，可借助物体表面上的涂层来控制物体的磨损防护，更特别是耐侵蚀性。已知在获得有效耐侵蚀性方面的重要因素包括一方面涂层的柔韧性或弹性与另一方面，涂层的硬度之间的密切匹配的平衡。过高的硬度和/或不充分的弹性往往对有效的耐侵蚀性有害。提高耐侵蚀性的一种可能性是提高涂层的膜厚度。然而，在许多应用中，例如飞机建造中或者在风力涡轮机的转子叶片建造中，由于重量原因，这是不希望的。此外，具有芳族树脂成分的树脂，例如环氧树脂，可用于涂层所基于的涂料组合物中。然而，由于芳族结构部分，所得到的涂层尽管具有高耐磨性，然而具有显著受限的UV稳定性。此外，可使用包含树脂的涂料组合物，借此可通过光或温度诱导而实现高交联密度。例如，可使用UV树脂(通过自由基或离子聚合)或某些高反应性的加聚树脂。使用这些种类的基料同样可提高耐磨性，然而在用于大部件如转子叶片或飞行器部件上时存在限制因素。在包含UV树脂的配制剂的情况下，例如颜料的选择受到限制，因为这些颜料可能在固化波长下具有最大吸收，并且取决于着色水平，膜厚度受到限制。此外，在UV引发剂的氧抑制方面存在技术挑战。在使用温度诱导的涂料材料(即，特别是常规的单组分涂料)的情况下，在大部件的情况下，特别是就与设备尺寸相关的烘烤温度而言存在限制。国际专利申请WO2010/122157公开了使用脂族聚酯多元醇和异氰酸酯组分(例如聚内酯改性的异氰酸酯预聚物或脲二酮化合物)制备的耐侵蚀聚氨酯涂料。WO2012/032113A1公开了基于多元醇组分和由异氰酸酯基封端的聚内酯组分的双组分耐侵蚀涂料组合物，这些组合物可用于制备转子叶片上的涂层。因此，尽管制得的涂层具有已改善的耐侵蚀性，然而特别是鉴于例如在风力涡轮机转子叶片(特别是对于高风场(海上)和操作中的高叶片速度)的建造以及飞机建造(重量减轻且具有相同或改善的性能)中目前面临的挑战，仍希望进一步改善耐侵蚀性。一个额外的因素是许多标准的现有技术体系被配制成不含有机溶剂的涂料组合物，因此其基本上具有高粘度，并且不能令人满意地通过喷涂施加方法施加至基材上(如果可能的话)。相反，通常选择滚压、涂漆或辊涂施加方法。然而，特别是通过喷涂施加，可相当简单和有效地控制涂料组合物的施加。然而，为此目的，相应的组合物在喷涂施加过程中存在的条件(高剪切应力)下必须具有相当低的粘度，以便能够使用相应的装置适当地雾化或喷雾。还应注意的是，该类耐侵蚀性涂料组合物如果可通过喷涂技术适当地施加，则通常必须包含相当高比例的有机溶剂。这是因为只有以此方式才能使其具有处于必需范围内的粘度。相应高比例的有机溶剂又不利于组合物的生态性能。因此，该类组合物具有过高的VOC(挥发性有机物含量，即有机溶剂的比例，其报告为以克/升组合物计的有机溶剂量)。问题因此，本专利技术的目的是消除现有技术的上述缺点。提供了可用于制备耐侵蚀涂层的涂料组合物，其具有相对于现有技术的耐侵蚀涂层改进的耐侵蚀性。同时，所述涂料组合物可容易地制备，特别是易于使用，即使是在诸如风力涡轮机或飞行器的转子叶片的大部件的情况下。更特别地，这意味着所述组合物可通过喷涂施加而适当地施加至相应的基材，并且可在不使用UV引发剂和/或高温下加工以得到涂层。然而，所述涂料组合物具有可接受的生态性能，即特别是不过高比例的有机溶剂。解决方案因此发现了一种溶剂基双组分涂料组合物，其包含：(1)漆基组分，其包含：(A)至少一种聚碳酸酯二醇，(B)羟基值为75-500mgKOH/g的至少一种含羟基的丙烯酸酯树脂、聚酯树脂和/或聚酯-丙烯酸酯树脂，和(C)至少一种用至少一种有机硅烷改性的填料，和(2)硬化剂组分，其包含：(D)至少一种有机多异氰酸酯，其中所述涂料组合物在10001/s剪切应力和23℃温度下具有50-2000mPa·s的粘度，且有机溶剂的比例为100-350g/L。所述新型双组分涂料组合物是本专利技术的主题，下文也称为本专利技术的涂料组合物。优选的实施方案由下文描述和从属权利要求知悉。本专利技术还提供了一种使用本专利技术的涂料组合物制备涂层的方法和由所述涂料组合物制备的涂层。本专利技术还提供了所述涂料组合物用于改善耐侵蚀性的用途。本专利技术的涂料组合物易于加工成涂层。更特别地，这意味着其通过喷涂施加至相应的基材上，并且额外地，可在不使用高温下固化。制得的涂层具有优异的耐侵蚀性。因此，所述涂料组合物和涂层理想地适用于遭受严重侵蚀影响的基材，例如飞行器结构中的转子叶片或基材。专利技术描述本专利技术的涂料组合物是双组分涂料组合物。这意味着，正如所知的那样，就本专利技术而言，下文所述的组分(1)(漆基组分)和下文所述的组分(2)(硬化剂组分))彼此分开地制备并储存，且直至紧临施加前才将其组合。正如已知的那样，处理时间或适用期(换言之，本专利技术的涂料组合物可在室温下(15-25℃，更特别地20℃)加工而不导致粘度增加由于相应的交联反应例如在室温下如此严重以至于不可再施加的时间)取决于所用的成分，更特别地，取决于下文稍后描述的聚碳酸酯二醇(A)、丙烯酸酯树脂、聚酯树脂和/或聚酯-丙烯酸酯树脂(B)，且还取决于多异氰酸酯(D)。然而，特别地，底漆的加工时间为至少0.1分钟至10分钟，优选为至少0.5分钟至5分钟。这种双组分涂料组合物的主要优点是即使在大部件如风力涡轮机或飞行器的转子叶片的情况下，也可容易地加工；更特别地，固化不需要高温。在施加至基材上之后，本专利技术的涂料材料优选在不高于80℃，优选不高于60℃，特别优选在15-60℃下固化。固化意指本领域技术人员已知的方法，换言之，将作为膜施加至基材上的涂料组合物转化成即用状态，换言之，因此转化成提供有所述涂层的基材可被运输、储存和投入其预期用途的状态。该固化更特别地通过作为涂料材料中的基料成分存在的所存在组分中的反应性官能团的化学反应实现。因此，在本专利技术的上下文中，特别值得注意的是聚碳酸酯(A)的羟基以及丙烯酸酯树脂、聚酯树脂和/或聚酯-丙烯酸酯树脂(B)的羟基与多异氰酸酯(D)的异氰酸酯基的反应。由于这些交联反应和溶剂的平行蒸发，形成涂膜—即，制得了固化涂层(固化的涂料)。所述反应可通过热能活化，尽管在本专利技术的情况下存在上文所述的不需要高温的优点。根据相关的DINEN本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种溶剂基双组分涂料组合物，其包含：(1)漆基组分，其包含：(A)至少一种聚碳酸酯二醇，(B)羟基值为75‑500mg KOH/g的至少一种含羟基的丙烯酸酯树脂、聚酯树脂和/或聚酯‑丙烯酸酯树脂，和(C)至少一种用至少一种有机硅烷改性的填料，和(2)硬化剂组分，其包含：(D)至少一种有机多异氰酸酯，其中所述涂料组合物在1000 1/s剪切应力和23℃温度下具有50‑2000mPa·s的粘度，且有机溶剂的比例为100‑350g/L。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.10 EP 15154441.81.一种溶剂基双组分涂料组合物，其包含：(1)漆基组分，其包含：(A)至少一种聚碳酸酯二醇，(B)羟基值为75-500mgKOH/g的至少一种含羟基的丙烯酸酯树脂、聚酯树脂和/或聚酯-丙烯酸酯树脂，和(C)至少一种用至少一种有机硅烷改性的填料，和(2)硬化剂组分，其包含：(D)至少一种有机多异氰酸酯，其中所述涂料组合物在10001/s剪切应力和23℃温度下具有50-2000mPa·s的粘度，且有机溶剂的比例为100-350g/L。2.如权利要求1所述的双组分涂料组合物，其中所述至少一种聚碳酸酯二醇(A)的羟基值为50-500mgKOH/g。3.如权利要求1或2所述的双组分涂料组合物，其中所述至少一种聚碳酸酯二醇(A)为脂族和线性聚碳酸酯二醇。4.如权利要求1-3中任一项所述的双组分涂料组合物，其中所述至少一种丙烯酸酯树脂、聚酯树脂和/或聚酯-丙烯酸酯树脂(B)的羟基值为175-400mgKOH/g。5.如权利要求1-4中任一项所述的双组分涂料组合物，其中所述至少一种用至少一种有机硅烷改性的填料(C)选自用至少一种有机硅烷改性的硅酸盐。6.如权利要求1-5中任一项所述的双组分涂料组合物，其中用至少一种有机硅烷改性的所述填料(C)可通过用式(I)的有机硅烷改性无机填料而制备，X4-n-mSi-Rn(-A-B)m(I)其中：X＝OH、卤素、烷氧基，尤其是甲氧基和乙氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·西格，H·米勒，A·迈耶尤尔根斯，
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