包含带有被保护异氰酸酯基团的颗粒的涂料制造技术

技术编号:1639974 阅读:235 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及涂料配制品(B1),其包含以下组分:a)基于固体部分(solid  fraction)的20-90重量%的含有反应性基团的成膜树脂(L),b)基于固体部分的1-90重量%的含有反应性官能的涂料固化剂(H),通过此反应性官能,涂料固化剂在热处理时与成膜树脂(L)的反应性基团反应使涂料固化,c)基于固体部分的0.1-40重量%的颗粒(P),其包括由选自金属原子、硅原子以及氧原子的原子组成的核,或由硅树脂组成的核,所述颗粒(P)在其表面具有至少一个被保护异氰酸酯基团,此基团经热处理消除保护性基团从而释放出异氰酸酯官能,超过50%的被保护异氰酸酯基团带有的保护性基团其消除温度低于成膜树脂(L)的官能团与固化剂(H)的官能团反应的温度,d)基于全部涂料配制品(B1)的0-90重量%的溶剂或溶剂混合物,和e)如果需要,其它涂料组分和添加剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含带有被保护异氰酸酯基团的颗粒的涂料本专利技术涉及涂料配制品,更具体而言涉及表层涂层和透明涂层材料,其 包括表面有被保护异氰酸酯基团的颗粒。包括颗粒(更具体而言是纳米颗粒)的涂料体系是现有技术。这种涂料在例如EP 1 249 470或WO 03/16370中均有描述。这些涂料中的颗粒带来了 涂料性能上的改进,更具体而言是在其抗刮性和耐化学性上的改进。将普通无机颗粒用于有机涂料体系中常会出现的问题包括在颗粒和涂料 基料(coating-material matrix)之间通常不充分相容。这将导致颗粒在涂料 基料中不能充分分散。而且,即使是分散良好的颗粒在长期搁置或储存过程 中可能发生沉淀而可能形成较大团聚体或聚集体,这即使再分散也不可能或 很难分离成原先的颗粒。这种不均匀体系的加工在任何情况下都是极端困难 的,而且实际上通常是不可能的。 一旦涂敷和固化后具有平滑表面的涂料通 常从不用这种方法制备或只在高成本下才可制备。因此,使用表面具有有机基团的颗粒是有利的,所述有机基团能提高与 涂料基料的相容性。通过这种方式无机颗粒"披上"一层有机外壳。此外,如 果颗粒表面上的有机官能也具有能与涂料基料反应的基团,从而在被讨论的 涂料的各种固化条件下,它们能够与基料反应,即可以获得本文中特别良好 的涂料性质。通过这种方式,在涂料固化过程中可使颗粒成功地用化学方式 结合入基料中,从而不仅能获得特别好的机械性质而且能带来改进的耐化学 性。这类体系在例如DE 102 47 359 Al 、 EP 832 947 A或EP 0 872 500 Al中 有所描述。此外,使用包括用纳米颗粒改性的粘结剂的涂料也是众所周知的。这些 涂料可以通过将具有反应官能性的颗粒与包含辅助官能基团的粘结剂反应来 制备。因此,在这种情况下,不仅是在涂料固化阶段而且甚至在粘结剂的制 备阶段,将有机官能化颗粒用化学方式结合入涂料基料中。这类体系例如在 EP 1 187 885 A或WO 01/05897中有所描述。在一种特别重要的涂料类型的情况中,使用包括羟基官能预聚物的成膜树脂,所述预聚物在涂料同化中与异氰酸酯官能固化剂反应。这种聚氨酯涂 料以其特别良好的性能例如很好的耐化学性而著称,然而特别对于此体系的 抗刮性仍需改迸。通常它们用于特别高价值的和高要求的应用领域例如, 用作汽车和交通工具行业中OEM涂漆体系的透明涂层和/或表层涂层材料。 大多数的汽车维修用整修表面涂料也由这种异氰酸酯固化体系组成。典型地,两种被称为2K和1K体系的不同聚氨酯涂料体系之间有区别。前者由两个组分组成,其中一个组分主要由异氰酸酯固化剂组成,而含有异 氰酸酯反应性基团的成膜树脂包含在第二个组分中。因为完全混合物的有效 期非常有限,所以两种组分必须分开储存和运输,直到在它们被加工前不久都不能混合。因此,通常更有利的是所谓的1K体系,其仅由一个组分组 成,其中在成膜树脂旁有包含被保护异氰酸酯基团的固化剂。1K涂料通过 热固化,异氰酸酯单元的保护性基团被消除,去保护的异氰酸酯接着能够与 成膜树脂反应。此类1K涂料的典型的千燥温度为130-60°C。对于这些高价值涂料,希望在其性能上得到进一步改进。特别是对交通 工具表面涂层更是如此。例如,特别地,常规汽车涂层可达到的抗刮性仍旧 不足,结果是洗车房洗涤水中的颗粒导致涂层的显著损伤。随着时间的推 移,这将导致对涂层光泽度的持续损伤。在这种情况下,就需要能够达到较 高抗刮性的配制品。实现此目标的一个特别^"利的方式是用表面含有被保护异氰酸酯官能团 的颗粒。将这种颗粒与1K聚氨酯涂料结合时,在涂料固化的过程中异氰酸 酯官能团也释放出来,颗粒与涂层通过化学方式结合。此外,被保护异氰酸 酯基团增大了颗粒和涂料基料之间的相容性。含有被保护异氰酸酯官能团的这类颗粒基本上是已知的。通常此类颗粒 是通过将含有自由硅或金属氢氧化物官能的颗粒与烷氧基甲硅烷基官能有机 硅化合物縮聚来制备,其中所述有机硅化合物的有机根含有被保护异氰酸酯 官能团。这类含有掩蔽的异氰酸酯基团的有机硅化合物在诸如DE 34 24 534 Al、 EP 0 212 058 Bl、 JP 08-291186或JP 10-067787中己有描述。自身含有 被保护异氰酸酯官能团的颗粒以及其在涂料中的应用,在诸如EP 872 500 A 中有所描述。通过掺入这类颗粒,涂料的抗刮性实际上可得到显著增强。然而,在现 有技术中描述的所有使用这些颗粒的方法中,还未得到最佳结果。因此,本专利技术的一个目的是提供一种包括表面含有被保护NCO基团的 颗粒的涂料,意在使该涂料具有进一步提高的性质,更具体而叙是进一步提 高的抗刮性。本专利技术提供的涂料配制品(Bl)包括a) 基于固体部分(solid fraction)的20-卯重量%的含有反应性基团的成 膜树脂(L),b) 基于固体部分的l-90重量o/。的含有反应性官能的涂料固化剂(H),通 过此反应性官能,涂料固化剂在热处理时与成膜树脂(L)的反应性基团反 应使涂料固化,c) 基于固体部分的0.1-40重量n/。的颗粒(P),其包括由选自金属原子、 硅原子以及氧原子的原子组成的核,或由硅树脂组成的核,所述颗粒(P) 在其表面具有至少一个被保护异氰酸酯基团,此基团经热处理消除保护性基 团从而释放出异氰酸酯官能,超过50%的被保护异氰酸酯基团带有的保护性 基团其消除温度低于成膜树脂(L)的宫能团与固化剂(H)的官能团反应的 温度,d) 基于全部涂料配制品(Bl)的0-90重量%的溶剂或溶剂混合物,和e) 如果需要,其它涂料组分和添加剂。此处所述的固体部分包含当涂料固化时,留在涂料中的组分。 所述颗粒(P)的异氰酸酯保护性基团的消除温度,以及成膜树脂(L)的官 能团与固化剂(H)的官能团的反应温度,通常可由本领域中的技术人员熟知 的相关文献中得到。此外,还可通过标准技术,例如差示扫描量热法 (DSC),或者如果官能基团是被保护异氰酸酯官能团的话,通过热重分析法 (TG)来测定。这些测量技术是现有技术并且是本领域内技术人员熟知的。因为目前颗粒(P)的异氰酸酯保护性基团的消除温度和成膜树脂(L)的官 能团与固化剂(H)官能团的反应温度之间的差别还不能从文献数据中明确获 得,出于本专利技术的目的对这些特征定义如下异氰酸酯保护性基团的消除温 度是指通过DSC或TG以1。C/min的加热速度测定的保护性基团消除速率达 到最大值时的温度。成膜树脂(L)的官能团与固化剂(H)的官能团的反应温度 是指通过相同方法测定两个反应物之间的反应速度达到最大值时的温度。如果上文提到的颗粒(P)由颗粒(P1)和含有至少一个被保护异氰酸酯基团的可水解有机硅烷(A)通过下述的方法制得,那么颗粒(P)的被保护异氰酸酯官能团的去保护温度的确定不是通过测量颗粒(p)自身而是通过测量硅烷前体(A)。这种技术是有利的,因为颗粒(P)只有在溶解状态下稳定,可能的 话也很难被分离出来。如果上文提到的成膜树脂(L)和/或固化剂(H)各自含有两个或多个反应 性不同的官能基团,也就是,如果当涂料固化时在成膜树脂(L)和固化剂(H) 间有不同的反应,反应温度各不相同,则上述定义所指为在涂料热固过程中 量上(也本文档来自技高网...

【技术保护点】
涂料配制品(B1),其包括以下组分:a)基于固体部分的20-90重量%的含有反应性基团的成膜树脂(L),b)基于固体部分的1-90重量%的含有反应性官能的涂料固化剂(H),通过此反应性官能,涂料固化剂在热处理时与成膜树脂(L)的反应性基团反应使涂料固化,c)基于固体部分的0.1-40重量%的颗粒(P),其包括由选自金属原子、硅原子以及氧原子的原子组成的核,或由硅树脂组成的核,所述颗粒(P)在其表面具有至少一个被保护异氰酸酯基团,此基团经热处理消除保护性基团从而释放出异氰酸酯官能,超过50%的被保护异氰酸酯基团带有的保护性基团的消除温度低于成膜树脂(L)的官能团与固化剂(H)的官能团反应的温度,d)基于全部涂料配制品(B1)的0-90重量%的溶剂或溶剂混合物,和e)如果需要,其它涂料组分和添加剂。

【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:J普法伊费尔V施坦耶克T戈特沙尔克高迪希
申请(专利权)人:瓦克化学股份公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1