热固化性透明涂覆材料及其制备和用途制造技术

技术编号:1642848 阅读:187 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
热固化性透明涂覆材料,在每一种情况下以(A)、(B)、(C)和(D)为基础,包括:(A)10-40wt%的数均分子量为1,000-6,000道尔顿、玻璃化转变温度为-15至+70℃和羟值为80-200mgKOH/g的(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物,(B)10-40wt%的数均分子量为800-6,000道尔顿、羟值为80-200mg  KOH/g和酸值为1-50mg  KOH/g的聚酯,以聚酯为基础,其包括30-70wt%的环脂族结构单元,(C)10-40wt%的封端多异氰酸酯,其中封端多异氰酸酯基团连接在增韧结构单元上,作为三维网状结构的一部分,该增韧结构单元降低它的玻璃化转变温度,和(D)10-40wt%的封端多异氰酸酯,其中封端多异氰酸酯基团连接在硬化结构单元上,作为三维网状结构的一部分,该硬化结构单元增加它的玻璃化转变温度;其制备与用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种新的热固化性透明涂覆材料。本专利技术还涉及一种制备热固化透明涂覆材料的新方法。本专利技术另外涉及通过卷材涂覆法将该新的热固化透明涂覆材料用于生产透明涂层的用途。现代汽车,尤其是顶级汽车,具有彩色和/或美饰(effect)多层漆体系(Lackierungen)。已知,这些体系包括电泳涂漆层、二道底漆层、抗碎石底漆层或功能涂层、彩色和/或美饰底漆层以及清漆层。利用所谓的湿对湿技术生产多层漆体系,其中施加清漆层到干燥的但是还未固化的底漆层上,然后至少将底漆层与清漆层一起受热固化。该方法也可以包括电泳涂漆层和二道底漆层、抗碎石底漆层或功能涂层的生产。该彩色和/或美饰多层漆体系要求具有所谓的汽车用质量。根据欧洲专利EP 0 352 298 B1,第15页42行到第17页14行,这意味着所涉及的多层漆体系具有(1)高的光泽,(2)高的映像清晰度(DOI,即映像反射清晰度),(3)高的和均匀的遮盖力,(4)均匀的干层厚度,(5)高的耐汽油性,(6)高的耐溶剂性,(7)高的耐酸性,(8)高的硬度,(9)高的耐磨性,(10)高的耐擦伤性,(11)高的抗冲击强度,(12)高的涂层间粘结性和对基质的粘结性,以及(13)高的老化稳定性和UV稳定性。其它重要的技术性能包括(14)高的耐冷凝水性,(15)没有雾浊倾向,以及(16)对树脂和鸟粪便的高稳定性。清漆层尤其以下列重要的技术性能为特征(1)光泽,(2)映像清晰度(DOI,即映像反射清晰度),(5)耐汽油性,(6)耐溶剂性,(7)耐酸性,(8)硬度,(9)耐磨性,(10)耐擦伤性,(13)老化稳定性和UV稳定性。(14)耐冷凝水性,(15)耐雾浊性,以及(16)对树脂和鸟粪便的稳定性。因此,对清漆层的质量提出特别严格的要求。但是,对生产这些清漆层的清漆材料的技术性能也有特殊的要求。首先,它们必须保证清漆层处于必需的质量,没有问题并具有突出的重复性,和它们必须是可以简单并以突出的重复方式进行制备的。通过上述方法的多层漆体系的生产是在汽车制造商的车间生产线上进行的并需要高的生态学、工艺学和设备方面的花费,引起生产成本的重要部分。因此汽车工业尽力用已经油漆成汽车颜色的部分代替车体部分,如引擎罩、后阻力板或车门。但是,该工艺的最基本的要求是可以通过卷材涂覆法生产相应的涂布带材,和在油漆状态下通过成型技术,尤其通过深拉,由汽车制造商或由外部附装部件制造商,使相应的涂布带材形成需要的形式。卷材涂覆法理解为用于以液体涂覆材料进行金属带(“带材”)的辊涂(Roempp Lexikon Lacke und Druckfarben,Georg ThiemeVerlag,Stuttgart,纽约,1998,第617页,“辊涂”),以及偶尔喷涂和流涂的特殊形式。它是连续工艺,即所有操作过程如清洗、预处理、油漆和固化等都是在一个装置中一个操作工序内进行的。示意性地,卷材涂覆法包括的步骤如下在带材清洗和脱脂后,接下来是多步化学预处理,包括随后的钝化、漂洗和干燥。冷却后,使用两个或三个辊,通常由逆转辊涂技术将液体涂覆材料涂覆到一侧或两侧。在很短的蒸发时间后,涂布的涂层在180-260℃的温度下受热固化20-60秒。对于多层漆体系的生产,重复涂覆和固化。带材涂覆设备的速度高达250m/min(Roempp Lexikon Lacke und Druckfarben,GeorgThieme Verlag,Stuttgart,纽约,1998,第55页,“卷材涂覆法”)。将此本质上有利的方法转移到汽车领域的尝试迄今为止基本上都失败了的原因是到此为止使用的清漆材料即使在变形前也不具有要求的汽车用质量。尤其,由于涂覆的带材具有肉眼可见的辊的纹理,因此不可能再现汽车工业要求的色调和光学效果以及必备的光泽和光学综合外观。而且,在卷材涂覆法中,通常使用以聚酯作为粘合剂和三聚氰胺树脂作为交联剂为基础的清漆材料。由于它们的优良的润湿性和优良的流平性,这些清漆材料有优良的加工性能。尽管由它们生产的涂层非常柔韧并使它们可以非常好地变形,但是它们不能满足在耐化学性和老化稳定性方面要求的汽车用质量。以(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物作为粘合剂和封端的多异氰酸酯作为交联剂为基础的清漆材料尽管通常得到了高的汽车用质量的清漆层,尤其涉及光泽、硬度和耐化学性方面。只能借助于加入添加剂获得清漆材料的最佳流平性和最佳老化稳定性和映像清晰度。由于清漆层较低的柔韧性,该清漆材料在卷材涂覆法中不能使用。为了也在卷材涂覆法中利用以(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物和封端多异氰酸酯为基础的清漆材料的优点,以及由它们生产的清漆层的优点,德国专利申请DE 100 59 853 A1提出了一种清漆材料,包括(1)10-70wt%羟值为100-250的丙烯酸酯基聚合物的无水溶液,(2)10-70wt%玻璃化转变温度为20-40℃的氟改性的聚合物的无水溶液,(3)20-60wt%至少一种封端的脂族或环脂族多异氰酸酯,其中组分(1)对组分(2)的重量比率不超过1和以粘合剂含量为基础,组分(1)、(2)和(3)的总和为100%。该已知的涂覆材料尽管得到了在光泽、硬度、柔韧性和耐化学性方面具有汽车用质量的透明涂层。但是,由于相对较差的润湿性和相对较差的流平性,该已知的涂覆材料没有良好的加工性能。由它们生产的涂层具有本质上的缺点,即包括大量的氟化合物。但是,已知在旧车循环中,尤其当车体是由铝制成时,氟会引起大量问题。而且,该涂层难以涂覆,这会引起汽车修理涂漆的大量问题。还有,氟化合物相对较贵,这使得涂覆材料和由它们生产的涂层从经济观点说缺少吸引力。本专利技术的一个目的是提供新的热固化透明涂覆材料,其不再具有现有技术的缺点而代之没有有机氟化合物,因此由其生产的涂覆基材,尤其是铝基的汽车车身,可以毫无问题的被再循环。该新的热固化透明涂覆材料还应该具有特别好的润湿性和特别好的流平性和因此应该具有特别好的加工性能。此外,它应该能够使用较便宜的组分进行制备,因此,不仅从技术观点而且从经济观点,它都是有利的。该新的热固化透明涂覆材料应该可以简单地进行制备并可以在卷材涂覆法中有利地应用,在带材上形成透明的,尤其是清澈(clear)的涂层,尤其在光泽、表面光滑性、映像清晰度、硬度、老化稳定性和耐化学性方面具有汽车用质量。该新的透明的,尤其是清澈的涂层还应该具有非常好的可涂覆性,因此它们可以非常好地进行修理涂漆。即使在它们的成型加工之后,预涂覆的带材应该继续具有汽车用质量,因此涂覆的成型部件作为外部附装部件可以安装在相应涂覆的较大的单元,尤其是相应涂覆的汽车车身内,尤其在相互邻接的边缘区域内,不会使视觉差异不利地明显。因此,本专利技术提供新型的热固化透明涂覆材料,在每一种情况下,以(A)、(B)、(C)和(D)为基础,包括(A)10-40wt%的至少一种数均分子量为1,000-6,000道尔顿、玻璃化转变温度为-15至+70℃和羟值为80-200mg KOH/g的(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物,(B)10-40wt%的至少一种数均分子量为800-6,000道尔顿、羟值为80-200mg KOH/g和酸值为1-50mg KOH/g的聚酯,以聚酯为基础,其包括30-70wt%的环脂族本文档来自技高网...

【技术保护点】
热固化性透明涂覆材料,在每一种情况下以(A)、(B)、(C)和(D)为基础计,包括: (A)10-40wt%的至少一种数均分子量为1,000-6,000道尔顿、玻璃化转变温度为-15至+70℃和羟值为80-200mgKOH/g的 (甲基)丙烯酸酯(共)聚合物,(B)10-40wt%的至少一种数均分子量为800-6,000道尔顿、羟值为80-200mgKOH/g和酸值为1-50mgKOH/g的聚酯,以聚酯为基础,其包括30-70wt%的环脂族结构单元, (C)10-40wt%的至少一种封端多异氰酸酯,其中封端多异氰酸酯基团连接在至少一个增韧结构单元上,作为三维网状结构的组成部分,该增韧结构单元降低网状结构的玻璃化转变温度,和(D)10-40wt%的至少一种封端多异氰酸酯,其 中至少一个封端多异氰酸酯基团连接在至少一个硬化结构单元上,作为三维网状结构的组成部分,该硬化结构单元增加网状结构的玻璃化转变温度。

【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:G克莱因U勒克拉特J尼曼U波特A布罗塞特K韦梅尔特A施梅林
申请(专利权)人:巴斯福涂料股份公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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