涂覆轮辋的方法及以此得到的防污和防制动粉尘的涂层技术

本发明专利技术涉及在金属表面上，特别是在轮辋上产生防污涂层的方法，其中将涂覆剂组合物(K)施加至需要的话已预先涂覆的金属表面上，其包含：a)至少一种含多羟基的组分(A)，b)至少一种平均具有至少一个异氰酸酯基和平均至少一个式(I)的可水解硅烷基的组分(B)：X‑Si‑R

Method of coating rims and coating of antifouling and anti brake dust obtained by this method

The invention relates to a metal surface, especially the method of generating antifouling coating on the rim, wherein the coating agent composition (K) applied to the necessary pre coated on the metal surface, comprising: a) at least one containing polyhydroxy component (A), b) at least one average having at least one isocyanate group and an average of at least one type (I) can be hydrolyzed silicon alkyl component (B):X Si R

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涂覆轮辋的方法及以此得到的防污和防制动粉尘的涂层本专利技术涉及一种涂覆金属表面的方法，其中在至少一部分金属表面上施加涂料组合物(K)，所述涂料组合物(K)包含至少一种含多羟基的组分(A)、至少一种平均具有至少一个异氰酸酯基并且平均具有至少一个可水解硅烷基团的组分(B)，和至少一种用于交联硅烷基团的含磷和氮的催化剂(D)。本专利技术进一步提供一种使用涂料组合物(K)在金属表面上产生防污和/或防制动粉尘的涂层的方法，以及得到的防污和防制动防尘的涂层。现有技术铝制轮辋在汽车制造中的使用大大增加，因为与钢制轮辋相比，铝制轮辋显著更轻，可以节省燃料。然而，特别地出于视觉原因使用铝制轮辋，因为其赋予车辆高价值和精致的外观。然而，铝制轮辋的一个严重缺点是其耐腐蚀性不足、其脏污倾向且其耐刮擦性低，尤其是因为划痕在铝闪亮表面上比在钢表面上要明显得多。因此，通常为铝制轮辋提供由预处理、底漆、底色漆和透明涂层组成的涂层。然而，尽管采用了这种涂层系统，但铝制轮辋显示出不足的耐腐蚀性，例如由于冬天使用粗盐，特别是由于在升高的温度下首先冲击轮辋且其次然后基本上残留在轮辋上的制动粉尘，特别是由于清洁困难(取决于轮辋的几何形状)并且不会在洗车中完全清洁。由于几何形状经常是非常复杂的，因此即使手动清洁也很困难。此外，制动粉尘的组成和制动粉尘冲击轮辋表面的极端条件使得清洁变得更加困难，因为制动粉尘通常耐受常规的清洁产品如水、肥皂和亲脂性物质。最后，例如当车辆处于阳光下时，脏污的轮辋还受到紫外线照射。因此，随着时间的推移，制动粉尘直接进入涂层。还越来越广泛使用的是所谓抛光或光亮加工的铝制轮辋，其表面由纯铝的视觉上高品质的有光泽表面构成且此外仅提供有一种或多种并非意欲对人眼可见的薄透明涂层。此处，仅由薄的透明涂层保护该敏感表面会导致甚至更大的问题。因此，为了尽可能地消除这些问题，已经开发了各种用于涂覆轮辋的涂料组合物，尤其是基于超疏水涂料，然而迄今为止这样做并不令人满意。因此，例如EP-B-1727871描述了用于轮辋的自清洁涂层，其任选地首先包含耐刮擦的全氢聚硅氮烷底色漆，并且还包含作为该专利技术所必需的上层保护层的涂层，所述涂层包含至少一种全氢聚硅氮烷和光催化二氧化钛。DE19939199A1描述了用于轮辋的涂料，其包含细碎导电颗粒状固体，优选具有三氧化二锑掺杂的二氧化锡覆盖物的硫酸钡颗粒作为必要成分。这样做的目的是防止涂膜静电荷电，因为由于该荷电，制动期间形成的制动衬片的磨损颗粒被涂膜吸引，附着在其上，并且由于涂膜在制动期间加热而被烘烤进这些膜中。DE102009008868A1描述了基于溶胶-凝胶网络的所谓触摸保护涂层，其用于涂覆机动车辆的装饰部件，然而据称也适用于轮辋。此外，美国专利US-A-4,911,954公开了一种涂覆铝制轮辋的方法，其中首先施加基于透明纳米颗粒且基于在固化状态下在20℃下具有至少30％断裂伸长率和-25℃至+60℃的低玻璃化转变温度的树脂的第一涂料组合物，然后在该涂层上施加第二涂料组合物，该第二涂料组合物在固化状态下具有+60℃至+130℃的玻璃化转变温度和在20℃下为3-30％的断裂伸长率。美国申请US-A-2012/0302693描述了基于含氟接枝共聚物的自清洁涂料，其同样可用于汽车工业领域中的涂覆。WO05/014742描述了通过施加基于硅烷与含氟硅烷的缩合产物的可阳离子固化的涂料而获得的斥液性涂层，其可用于多种极其不同的应用场合，例如建筑物和汽车的涂覆，医疗领域的涂覆等。美国专利US-B-7,455,912描述了通过施加基于含硅烷醇基团的聚合物，更特别地含硅烷醇基团的聚丙烯酸酯的含水涂料而获得的自清洁涂层。这些涂料例如用于机动车辆的轮辋涂覆。此外，EP-B-2340286公开了用于涂覆轮辋的涂料组合物，所述涂料包含二异氰酸酯与氨基硅烷和聚二甲基硅氧烷二醇或与聚乙二醇的无异氰酸酯基的反应产物作为第一组分，以及硅烷的缩合产物作为第二组分。所有已知体系的缺点是涂层缺乏耐久性。还需要改进的是涂层的黄变以及暴露后清洁所涉及的巨大努力。涂覆轮辋(尤其是由合金制成的那些)的另一种方式是首先施加弥补不平整性的湿底漆涂料，通过PVD工艺(PVD＝等离子气相沉积)在该底漆上涂覆可电镀层，最后铬镀覆该可电镀层，例如如DE10242555A1所述。此外，WO08/7449、WO08/74490、WO08/74489和WO09/077181公开了除含多羟基的组分(A)之外包含至少一种组分(B)的涂料，其中组分(B)含有异氰酸酯基和硅烷基团并且基于已知的异氰酸酯，优选基于二异氰酸酯，更特别是六亚甲基二异氰酸酯的缩二脲二聚体和异氰脲酸酯三聚体。这些涂料组合物相对于常规聚氨酯涂料具有显著改善的耐刮擦性以及良好的耐候性的优点。这些涂料用于汽车涂饰领域中，然而没有描述轮辋的涂覆。然而，在本文中希望改善透明涂层表面的防制动粉尘性。此外，EP-B-2445948公开了导致具有高耐刮擦性以及良好的石击保护性能的涂层的涂料，其除具有低于10℃的玻璃化转变温度的含羟基聚(甲基)丙烯酸酯(A)之外进一步包含硅烷化的多异氰酸酯(B)。所述涂料尤其用于汽车OEM涂饰和汽车重涂领域，然而没有描述轮辋的涂覆。此处，再次希望改善透明涂层表面的防制动粉尘性。最后，申请号为EP14151310.1的尚未公开的欧洲专利申请公开了具有金属化表面和设置在其上的透明涂层的基材，其中用于产生最上面涂层的双组分聚氨酯涂料组合物包含一种或多种具有可水解硅烷基团的成分。作为催化剂，这些涂料组合物包含胺封闭的磷酸偏酯，其任选与额外的胺催化剂组合。金属化优选通过PVD或CVD工艺实现。例如，这些基材可用于制造机器部件和机器附件，机动车辆部件和机动车辆附件，尤其是用于汽车外部领域，例如用于压条，并且还用作镜子和反射镜，特别是灯和前照灯。然而，此处再次没有描述轮辋的涂覆。问题因此，本专利技术所要解决的问题是消除上文所述的现有技术的缺点和不利之处。因此，目的是提供一种涂覆金属表面的方法，其导致具有显著改善的防制动粉尘性的涂覆表面。因此，得到的涂层在模拟机动车辆的制动程序期间的脏污条件的实验室测试中应显示出改善的耐受性。在该实验室测试中，将制动粉尘组合物预热并施加到热金属测试板上。然后将脏污的板加速老化200小时，然后以确定的方式清洁并评估其损坏情况。重复该测试多次，直至涂层表面存在不可接受的损伤。获得的循环次数越多，则防制动粉尘性越好。此外，目的是得到的涂覆金属表面尽可能地防污且易于清洁，并且还显示出高光泽、良好的耐刮擦性和表面硬度。此外，涂覆的表面应满足汽车涂饰领域以及特别是轮辋涂覆领域中通常施加的要求，例如涂料热固化时的高色牢度。最后，该方法中使用的涂料组合物应该能容易地制备且具有非常好的再现性，并且在涂料施加期间不应导致任何环境问题。解决方案因此发现了一种在金属表面上产生涂层的方法，其中在至少部分表面上施加涂料组合物(K)，所述涂料组合物(K)包含：a)至少一种含多羟基的组分(A)，b)至少一种平均具有至少一个异氰酸酯基且平均具有至少一个式(I)的可水解硅烷基团的组分(B)：-X-Si-R3sG3-s(I)其中：G＝相同或不同的可水解基团，X＝有机基团，R3＝烷基、环烷基、芳基或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在金属表面上产生涂层的方法，其中在至少部分表面上施加涂料组合物(K)，所述涂料组合物(K)包含：a)至少一种含多羟基的组分(A)，b)至少一种平均具有至少一个异氰酸酯基且平均具有至少一个式(I)的可水解硅烷基团的组分(B)：‑X‑Si‑R

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.15 EP 15172096.81.一种在金属表面上产生涂层的方法，其中在至少部分表面上施加涂料组合物(K)，所述涂料组合物(K)包含：a)至少一种含多羟基的组分(A)，b)至少一种平均具有至少一个异氰酸酯基且平均具有至少一个式(I)的可水解硅烷基团的组分(B)：-X-Si-R3sG3-s(I)其中：G＝相同或不同的可水解基团，X＝有机基团，R3＝烷基、环烷基、芳基或芳烷基，其中碳链可间隔有不相邻的氧、硫或NRa基团，其中Ra＝烷基、环烷基、芳基或芳烷基，s＝0-2，c)至少一种用于交联硅烷基团的含磷和氮的催化剂(D)，和d)至少一种用于羟基与异氰酸酯基反应的催化剂(Z)，所述方法包括：i.将涂料组合物(K)施加至轮辋上，和ii.催化剂(Z)选自羧酸锌和羧酸铋，铝、锆、钛和/或硼螯合物，无机含锡催化剂及其混合物。2.一种在金属表面上产生防污涂层的方法，其中在任选预涂覆的金属表面上施加涂料组合物(K)，所述涂料组合物(K)包含：a)至少一种含多羟基的组分(A)，b)至少一种平均具有至少一个异氰酸酯基且平均具有至少一个式(I)的可水解硅烷基团的组分(B)：-X-Si-R3sG3-s(I)其中：G＝相同或不同的可水解基团，X＝有机基团，R3＝烷基、环烷基、芳基或芳烷基，其中碳链可间隔有不相邻的氧、硫或NRa基团，其中Ra＝烷基、环烷基、芳基或芳烷基，s＝0-2，c)至少一种用于交联硅烷基团的含磷和氮的催化剂(D)，其中涂料组合物(K)额外包含：d)至少一种用于羟基与异氰酸酯基反应的催化剂(Z)，其选自羧酸锌和羧酸铋，铝、锆、钛和/或硼螯合物，无机含锡催化剂及其混合物。3.如权利要求2所述的方法，其用于在车辆或车辆零件上，更特别地在汽车零件上产生涂层。4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中金属表面或轮辋由铝、铜、镍、铬或这些金属的合金或者钢构成，优选由铝或钢构成。5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中涂料组合物(K)包含：e)至少一种不同于催化剂(D)的反应促进剂(R)，其选自无机酸和/或有机酸和/或无机酸的偏酯和/或有机酸的偏酯。6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其中涂料组合物(K)的组分(B)平均具有至少一个式(II)的可水解硅烷基团：-NR-(X-SiR”x(OR')3-x)(II)和/或至少一个式(III)的可水解硅烷基团：-N(X-SiR”x(OR')3-x)n(X'-SiR”y(OR')3-y)m(III)其中：R＝氢、烷基、环烷基、芳基或芳烷基，其中碳链可间隔有不相邻的氧、硫或NRa基团，其中Ra＝烷基、环烷基、芳基或芳烷基，R'＝氢、烷基或环烷基，其中碳链可间隔有不相邻的氧、硫或NRa基团，其中Ra＝烷基、环烷基、芳基或芳烷基，优选R'＝乙基和/或甲基，X、X'＝具有1-20个碳原子的直链和/或支化亚烷基或亚环烷基，优选X、X'＝具有1-4个碳原子的亚烷基，...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·马蒂厄，A·费格尔，M·格罗尼沃尔特，M·拉埃布施，HP·斯坦纳，W·斯蒂博，
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