聚氨酯涂覆试剂组合物及其用于制备多层涂漆体系的用途制造技术

本发明专利技术涉及涂覆试剂组合物，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)的可水解硅烷基团‑NR‑(X‑SiR”x(OR')3‑x)和/或至少一个式(II)的可水解硅烷基团‑N(X‑SiR”x(OR')3‑x)n(X'‑SiR”y(OR')3‑y)m的组分(B)，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)，其特征在于：i)催化剂(Z)选自羧酸锌和羧酸铋，铝、锆、钛和/或硼螯合物和/或无机含锡催化剂锡及其混合物，且ii)所述涂覆试剂组合物包含至少一种选自无机酸和/或有机酸和/或无机酸的偏酯和/或有机酸的偏酯的反应促进剂(R)。本发明专利技术还涉及使用所述涂覆试剂组合物制备多层漆件的方法、可通过使用所述方法获得的涂层，及其用途。

Polyurethane coating reagent composition and its use in the preparation of multi-layer coating system

\u672c\u53d1\u660e\u6d89\u53ca\u6d82\u8986\u8bd5\u5242\u7ec4\u5408\u7269\uff0c\u5176\u5305\u542b\uff1aa)\u81f3\u5c11\u4e00\u79cd\u542b\u591a\u7f9f\u57fa\u7684\u7ec4\u5206(A)\uff0cb)\u81f3\u5c11\u4e00\u79cd\u5e73\u5747\u5177\u6709\u81f3\u5c11\u4e00\u4e2a\u5f02\u6c30\u9178\u916f\u57fa\u548c\u5e73\u5747\u81f3\u5c11\u4e00\u4e2a\u5f0f(I)\u7684\u53ef\u6c34\u89e3\u7845\u70f7\u57fa\u56e2\u2011NR\u2011(X\u2011SiR\u201dx(OR')3\u2011x)\u548c/\u6216\u81f3\u5c11\u4e00\u4e2a\u5f0f(II)\u7684\u53ef\u6c34\u89e3\u7845\u70f7\u57fa\u56e2\u2011N(X\u2011SiR\u201dx(OR')3\u2011x)n(X'\u2011SiR\u201dy(OR')3\u2011y)m\u7684\u7ec4\u5206(B)\uff0cc)\u81f3\u5c11\u4e00\u79cd\u7528\u4e8e\u4ea4\u8054\u7845\u70f7\u57fa\u56e2\u7684\u542b\u78f7\u548c\u6c2e\u7684\u50ac\u5316\u5242(D)\uff0c\u548cd)\u81f3\u5c11\u4e00\u79cd\u7528\u4e8e\u7f9f\u57fa\u4e0e\u5f02\u6c30\u9178\u916f\u57fa\u53cd\u5e94\u7684\u50ac\u5316\u5242(Z)\uff0c\u5176\u7279\u5f81\u5728\u4e8e\uff1ai)\u50ac\u5316\u5242(Z)\u9009\u81ea\u7fa7\u9178\u950c\u548c\u7fa7\u9178\u94cb\uff0c\u94dd\u3001\u9506\u3001\u949b\u548c/\u6216\u787c\u87af\u5408\u7269\u548c/\u6216\u65e0\u673a\u542b\u9521\u50ac\u5316\u5242\u9521\u53ca\u5176\u6df7\u5408\u7269\uff0c\u4e14ii)\u6240\u8ff0\u6d82\u8986\u8bd5\u5242\u7ec4\u5408\u7269\u5305\u542b\u81f3\u5c11\u4e00\u79cd\u9009\u81ea\u65e0\u673a\u9178\u548c/\u6216\u6709\u673a\u9178\u548c/\u6216\u65e0\u673a\u9178\u7684\u504f\u916f\u548c/\u6216\u6709 The reaction accelerator (R) of the acid partial ester. The invention also relates to a method for preparing multi-layer lacquer with the coating reagent composition, a coating obtained by using the method, and its use.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚氨酯涂覆试剂组合物及其用于制备多层涂漆体系的用途本专利技术涉及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且平均具有至少一个可水解硅烷基团的组分(B)、至少一种用于交联硅烷基团的含磷和氮的催化剂(D)以及至少一种用于羟基与异氰酸酯基反应的催化剂(Z)的涂料组合物。还涉及一种使用这些涂料组合物制备多层涂漆体系的方法，并且还涉及可通过该方法制备的多涂层体系。现有技术基于聚氨酯的涂料组合物及其作为多层涂漆体系的最上层透明涂层的用途已为人所知很长时间了。还已知的是，通过使用额外具有可水解硅烷基团的多异氰酸酯交联剂，可以实现所得多层涂漆体系的耐刮擦性的显著改善。特别是当涂料在不高于90℃的较低温度下固化(通常用于汽车重涂以及用于涂覆安装在汽车之中或之上的零件和商用车辆)时，同时经由硅烷基团交联和OH/NCO反应是一个非常重要的方面。例如，WO09/077180描述了涂料组合物，其包含具有额外的可水解硅烷基团的多异氰酸酯交联剂和作为催化剂的特别是1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(DABCO)封闭的磷酸二(2-乙基己基)酯，所述涂料组合物特别用于在低温，更特别地30-90℃下固化的涂层。WO09/077182描述了涂料组合物，其包含具有额外的可水解硅烷基团的多异氰酸酯交联剂和作为催化剂的三乙胺封闭的磷酸二(2-乙基己基)酯以及作为另外的催化剂的胺，更特别地双环胺，例如1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)或1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯(DBN)。然而，这两种涂料仍需要改进的是涂料在至多100℃的低烘烤温度下的固化。此外，WO2014/016026描述了涂料组合物，其包含具有额外的可水解硅烷基团的多异氰酸酯交联剂和作为催化剂的1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(DABCO)封闭的磷酸二(2-乙基己基)酯，以及作为另外的催化剂的其羧基与π电子体系共轭的任选取代的单体型芳族羧酸(S)，更特别地苯甲酸。在这些涂料的情况下，需要改进的是耐化学性，尤其是对氢氧化钠溶液的耐受性，以及紧临固化后的涂层硬度。起始温度的降低也是希望的。最后，WO2014/077180描述了基于硅烷化异氰酸酯交联剂的涂料组合物，这些组合物包含锌脒配合物作为催化剂和至少一种芳族一元羧酸，更特别地苯甲酸作为另一组分。然而，这些涂料的缺点是所用催化剂的黄变倾向，尤其是在60-100℃的升高的温度下。问题因此，本专利技术所要解决的问题是消除上述现有技术的缺点。因此，意图是提供引言中所述类型的涂料组合物，其在紧临于不超过100℃，更特别地不超过90℃的温度下固化后，所得涂层显示出良好的填充阻力和良好的装配强度。因此，希望起始温度非常低，换言之，交联开始时的温度非常低。此外，所述涂料组合物即使在不超过100℃，更特别地不超过90℃的温度下固化时，也应该不仅确保所得涂层具有良好的硬度和耐刮擦性，同时所得涂层具有良好的耐化学性。此外，所述涂料组合物应该导致涂层具有极低的热黄变，尤其是在OEM涂饰领域中常用的测试下，例如在BMW测试下，换言之，在100℃下储存7天。此外，其还应满足商用车辆和安装在汽车之中或之上的零件领域中通常所要求的质量。最后，所述方法中使用的涂料组合物应能容易地制备并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。问题的解决方案因此发现了包含如下组分的涂料组合物：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)的可水解硅烷基团和/或至少一个式(II)的可水解硅烷基团的组分(B)：-NR-(X-SiR”x(OR')3-x)(I)-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，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，R”＝烷基、环烷基、芳基或芳烷基，其中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”＝烷基，更特别地具有1-6个C原子，n＝0-2，m＝0-2，m+n＝2，x、y＝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)，其中：i.催化剂(Z)选自羧酸锌和铋羧酸，铝、锆、钛和/或硼螯合物和/或无机含锡催化剂及其混合物，和ii.所述涂料组合物包含至少一种选自无机酸和/或有机酸和/或无机酸的偏酯和/或有机酸的偏酯的反应促进剂(R)。本专利技术进一步提供了使用所述涂料组合物制备多层涂漆体系的方法，以及可由该方法获得的涂层及其用途。优选实施方案由下文描述和从属权利要求知悉。令人惊讶的是且出人意料的是，用本专利技术涂料组合物制得的涂层在不超过100℃，更特别地不超过90℃的温度下固化之后立即显示出良好的填充阻力和良好的装配强度。此外，本专利技术的涂料组合物的特征在于低起始温度，换言之开始交联时的低温。此外，即使在不高于100℃，更特别地不高于90℃的温度下固化时，所述涂料组合物也导致涂层具有良好的硬度和耐刮擦性，同时还具有良好的耐化学性。此外，所述涂料组合物导致涂层具有极低的热黄变，尤其是在OEM涂饰领域中常用的测试下，例如在BMW测试下，换言之，在100℃下储存7天。此外，其还实现了商用车辆和安装在汽车之中或之上的零件领域中通常所要求的性能。最后，所述涂料组合物可容易地以非常高的重复性制备，并且在涂料施加期间不会导致任何环境问题。专利技术描述本专利技术所用的涂料就本专利技术而言，除非另有说明，否则在每种情况下选择恒定的条件来测定非挥发分(nfA，也称为固含量或基料含量)。为了测定涂料的单个组分(A)或(B)或(C)或(E)的非挥发分，将1g量的各组分(A)或(B)或(C)或(E)的各样品施加至固含量盖上并在130℃下加热1小时，然后冷却至室温并再次称重(根据ISO3251)。然后，相应地由100乘以在130℃下干燥后各样品的残余物重量除以干燥前各样品的重量的比例获得所述组分的基料含量(以重量％计)。例如，测定存在于相应聚合物溶液或本专利技术涂料组合物中的树脂的非挥发分，由此能够调节和确定两种或更多种成分的混合物或整个涂料组合物中各成分的重量含量。在市售组分的情况下，除非另有说明，否则该组分的基料含量也可以以足够的精度等同于所述的固含量。涂料组合物的基料含量在每种情况下为交联前涂料组合物的组分(A)加(B)加(C)加(E)的总基料含量。其以本领域技术人员已知的方式由这些组分(A)或(B)或(C)或(E)的基料含量和在每种情况下用于100重量份涂料组合物中的各组分(A)或(B)或(C)或(E)的量计算：因此，涂料组合物的基料含量以重量份计等于在每种情况下用于100重量份涂料组合物中的各组分(A)或(B)或(C)或(E)的量在每种情况下乘以各组分(A)或(B)或(C)或(E)的基料含量(以重量％计)的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂料组合物，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且平均具有至少一个式(I)的可水解硅烷基团和/或至少一个式(II)的可水解硅烷基团的组分(B)：‑NR‑(X‑SiR”x(OR')3‑x)  (I)‑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，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，R”＝烷基、环烷基、芳基或芳烷基，其中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”＝烷基，更特别地具有1‑6个C原子，n＝0‑2，m＝0‑2，m+n＝2，x、y＝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)，其中：i.催化剂(Z)选自羧酸锌和铋羧酸，铝、锆、钛和/或硼螯合物和/或无机含锡催化剂及其混合物，和ii.所述涂料组合物包含至少一种选自无机酸和/或有机酸和/或无机酸的偏酯和/或有机酸的偏酯的反应促进剂(R)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.15 EP 15172102.41.一种涂料组合物，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且平均具有至少一个式(I)的可水解硅烷基团和/或至少一个式(II)的可水解硅烷基团的组分(B)：-NR-(X-SiR”x(OR')3-x)(I)-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，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，R”＝烷基、环烷基、芳基或芳烷基，其中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”＝烷基，更特别地具有1-6个C原子，n＝0-2，m＝0-2，m+n＝2，x、y＝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)，其中：i.催化剂(Z)选自羧酸锌和铋羧酸，铝、锆、钛和/或硼螯合物和/或无机含锡催化剂及其混合物，和ii.所述涂料组合物包含至少一种选自无机酸和/或有机酸和/或无机酸的偏酯和/或有机酸的偏酯的反应促进剂(R)。2.如权利要求1所述的涂料组合物，其包含至少一种平均具有至少一个式(I)的可水解硅烷基团和至少一个式(II)的可水解硅烷基团的组分(B)。3.如权利要求1或2所述的涂料组合物，其中含磷和氮的催化剂(D)选自任选取代的非环状磷酸单酯的胺加合物、任选取代的环状磷酸单酯的胺加合物、任选取代的非环状磷酸二酯的胺加合物、任选取代的环状磷酸二酯的胺加合物、非环状膦酸二酯的胺加合物、环状磷酸二酯的胺加合物、非环状二膦酸二酯的胺加合物和/或环状膦酸二酯的胺加合物，优选选自双环胺和/或脂族三胺与任选取代的非环状磷酸单酯和/或任选取代的环状磷酸单酯和/或任选取代的非环状磷酸二酯和/或任选取代的环状磷酸二酯的加合物。4.如权利要求1-3中任一项所述的涂料组合物，其中催化剂(Z)选自羧酸锌和羧酸铋，更特别地选自支化C3-C24脂肪酸的Bi(III)盐。5.如权利要求1-4中任一项所述的涂料组合物，其中反应促进剂(R)选自烷基膦酸、二烷基次膦酸、膦酸、二膦酸、次膦酸、任选取代的非环状膦酸单酯和/或任选取代的环状磷酸单酯和/或任选取代的非环状磷酸二酯和/或任选取代的环状磷酸二酯。6.如权利要求1-5中任一项所述的涂料组合物，其中反应促进剂(R)选自任选取...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·韦格纳，J·穆勒，B·奥斯特鲁普，
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