包含金属醇盐催化剂和酸官能聚合物的硅烷基涂料组合物制造技术

本发明专利技术涉及包含金属醇盐催化剂以及酸官能聚合物的硅烷基涂料组合物，特别是清漆组合物。此外，本发明专利技术涉及用该涂料组合物涂覆基材的方法和由所述方法获得的经涂覆的基材。最后，本发明专利技术涉及多层涂层和经所述多层涂层涂覆的基材。的基材。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含金属醇盐催化剂和酸官能聚合物的硅烷基涂料组合物
[0001]本专利技术涉及包含金属醇盐催化剂以及酸官能聚合物的硅烷基涂料组合物，特别是清漆组合物。此外，本专利技术涉及用该涂料组合物涂覆基材的方法和由所述方法获得的经涂覆的基材。最后，本专利技术涉及多层涂层和经所述多层涂层涂覆的基材。
现有技术
[0002]在现今的清漆工业中，作为交联剂的异氰酸酯和锡催化剂的应用变得越来越不希望，因为法律分类和最大容许值变得越来越严格。
[0003]然而，多异氰酸酯是许多涂料体系，尤其是清漆中的常用交联剂材料。还没有满足未来的环境、健康和安全要求以及技术最低要求的合理替代品。为了提高涂覆工艺的经济效率，需要快速低温固化型涂料体系。
[0004]然而，仅基于烷氧基硅烷的缩合的涂料经常显示出不利的性能，如严重的后固化和脆性膜，这使得它们不适合作为汽车应用中的清漆。由于施加了非交联底涂层，汽车修补漆应用尤其需要定制的清漆。
[0005]还没有用于一般而言汽车应用，特别是用于修补漆应用的表现良好的烷氧基硅烷交联清漆，因为目前用所述清漆无法充分实现重要的参数，如快速固化、快速可打磨性(sandability)和可抛光性、耐划伤性、良好外观、层间附着力、耐湿性和耐紫外辐射性以及高柔韧性。
[0006]EP 2 641 925 A1公开了含有异氰酸酯基烷基三烷氧基硅烷与二醇的加合物的涂料组合物。然而，这些加合物在EP 2 641 925 A1的实施例中与大量的聚丙烯酸酯多元醇一起使用。当作为唯一树脂与合适的交联催化剂，例如新癸酸钾和DBU一起使用时，这些加合物甚至在进行恒定气候试验之前就显示出相对长的表干时间和差的划格法附着力。
[0007]WO 03/054049公开了作为聚氨酯基胶粘剂或涂料中的附着力促进剂的异氰酸官能硅烷。然而，这些硅烷含异氰酸酯，这是本专利技术中要避免的。
[0008]JP
‑
A
‑
2005 015644描述了多异氰酸酯与氨基硅烷在1:0.05
‑
1:0.9的NCO:OH比例下，即具有过量的异氰酸酯基团的加合物。这些加合物与其它树脂一起用于可固化树脂组合物。
[0009]因此有利的是优选不含异氰酸酯的涂料组合物，优选清漆组合物，其可以低成本生产并其可在低温下固化。所得涂层应显现出良好的机械和光学性能，尤其是低短波值以及高柔韧性。此外，应避免使用含锡催化剂。
[0010]目的
[0011]因此，本专利技术的目的是提供可在低温下固化而不使用异氰酸酯或氨基塑料交联剂和含锡催化剂的快速固化型涂料组合物，优选清漆组合物。该涂料组合物应特别适用于汽车涂料，如汽车OEM和汽车修补漆涂料。该涂料组合物应具有高适用期并且应可以以低总材料成本生产。由所述涂料组合物获得的涂层应耐溶剂，以显现出良好的附着力、耐划伤性以及耐紫外线和耐候性、高光泽度、良好外观以及改进的柔韧性。
[0012]技术解决方案
[0013]通过权利要求书中要求保护的主题以及通过以下说明书中描述的所述主题的优选实施方案实现上述目的。
[0014]本专利技术的第一个主题因此是一种涂料组合物，其包含：
[0015]a)至少一种硅烷基化合物R1，其具有小于1％的异氰酸酯含量并包含至少一个通式(I)的硅烷基团
[0016]＊
‑
NR1X
‑
SiR
2a
(OR3)3‑
a
ꢀꢀ
(I)
[0017]和任选地至少一个通式(II)的硅烷基团
[0018]＊
‑
N[X
‑
SiR
2a
(OR3)3‑
a
]n
[X
’‑
SiR
2b
(OR3)3‑
b
]m
ꢀꢀ
(II)
[0019]其中
[0020]X、X
’
彼此独立地为具有1
‑
20个碳原子的直链和/或支化亚烷基或亚环烷基；
[0021]R1是含有1
‑
10个碳原子的烷基，
[0022]R2、R3彼此独立地为烷基、环烷基、芳基或芳烷基，所述烷基、环烷基、芳基或芳烷基的碳链可经不相邻的氧、硫或NR
a
基团间隔，其中R
a
是烷基、环烷基、芳基或芳烷基，
[0023]n、m彼此独立地为0
‑
2，条件是m+n＝2，
[0024]a、b彼此独立地为0
‑
2；
[0025]b)至少一种通式(III)的催化剂C1
[0026]z[C(R4)(R5)(R6)
‑
(CH2)
n
‑
C(＝O)
‑
O
‑
]M
z+
ꢀꢀꢀ
(III)
[0027]其中
[0028]R4‑
R6彼此独立地为氢或含有1
‑
6个碳原子的烷基，条件是残基R4‑
R6中的碳原子数的总和为3
‑
8；
[0029]z是1
‑
4；和
[0030]n是0或1
‑8[0031]条件是，
[0032]如果z＝1，则M选自Li、K和Na；
[0033]如果z＝2，则M选自Zn和Zr；
[0034]如果z＝3，则M选自Bi和Al；
[0035]如果z＝4，则M选自Zr和Ti；
[0036]c)至少一种金属醇盐C2；
[0037]d)至少一种酸值根据DIN EN ISO 2114:2002
‑
06(程序A)测定大于10mg KOH/g固体的聚合物P1；和
[0038]e)一种或多种非质子有机溶剂。
[0039]上述涂料组合物在下文中也称为本专利技术的涂料组合物，因此是本专利技术的一个主题。本专利技术的涂料组合物的优选实施方案从以下描述中以及从从属权利要求中显而易见。
[0040]根据现有技术，令技术人员惊讶和无法预见的是，通过使用与特殊催化剂混合物C1和C2组合使用特殊硅烷基化合物R1和酸官能聚合物P1可实现本专利技术的目的。与特殊催化剂C1和C2组合使用所述硅烷基化合物R1和酸官能聚合物P1产生低温固化型(low curing)涂料组合物，其提供具有优异的机械和光学性能的涂层而不使用异氰酸酯或氨基塑料交联剂和含锡催化剂。因此，本专利技术涂料组合物尤其适用于使用低固化温度的OEM维修和修补漆应用。与通过使用硅烷基化合物R1和催化剂C1和C2的组合制备的清漆层相比，通过与通式
(III)的催化剂C1、硅烷基化合物R1和酸官能聚合物P1组合使用金属醇盐C2，可改进所得清漆层的外观，尤其是短波值以及柔韧性。此外，加入酸官能聚合物P1允许显著降低昂贵硅烷基化合物R1的量，由此降低本专利技术涂料组合物的总材料成本。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.涂料组合物，包含：a)至少一种硅烷基化合物R1，其具有小于1％的异氰酸酯含量并包含至少一个通式(I)的硅烷基团*
‑
NR1X
‑
SiR
2a
(OR3)3‑
a
(I)和任选地至少一个通式(II)的硅烷基团*
‑
N[X
‑
SiR
2a
(OR3)3‑
a
]
n
[X
’‑
SiR
2b
(OR3)3‑
b
]
m
(II)其中X、X
’
彼此独立地为具有1
‑
20个碳原子的直链和/或支化亚烷基或亚环烷基；R1是含有1
‑
10个碳原子的烷基，R2、R3彼此独立地为烷基、环烷基、芳基或芳烷基，所述烷基、环烷基、芳基或芳烷基的碳链可经不相邻的氧、硫或NR
a
基团间隔，其中R
a
是烷基、环烷基、芳基或芳烷基，m、n彼此独立地为0
‑
1，条件是m+n＝2，a、b彼此独立地为0
‑
2；b)至少一种通式(III)的催化剂C1z[C(R4)(R5)(R6)
‑
(CH2)
n
‑
C(＝O)
‑
O
‑
]M
z+
ꢀꢀꢀ
(III)其中R4‑
R6彼此独立地为氢或含有1
‑
6个碳原子的烷基，条件是残基R4‑
R6中的碳原子数的总和为3
‑
8；z是1
‑
4；和n是0或1
‑
8条件是，如果z＝1，则M选自Li、K和Na；如果z＝2，则M选自Zn和Zr；如果z＝3，则M选自Bi和Al；如果z＝4，则M选自Zr和Ti；c)至少一种金属醇盐C2；d)至少一种酸值根据DIN EN ISO 2114:2002
‑
06(程序A)测定大于10mg KOH/g固体的聚合物P1；和e)一种或多种非质子有机溶剂。2.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于通式(I)和(II)中的X和X
’
彼此独立地代表具有1
‑
10，优选1
‑
6，更优选2
‑
5，非常优选3个碳原子的直链亚烷基；和/或通式(I)中的R1是含有2
‑
8个碳原子，优选4
‑
6个碳原子，非常优选4个碳原子的烷基；和/或通式(I)和(II)中的R3彼此独立地代表C1‑
C
10
烷基，优选C1‑
C6烷基，非常优选C1烷基；和/或通式(I)和(II)中的a是0；和/或式(II)中的b是0。3.根据前述权利要求中任一项所述的涂料组合物，其特征在于所述硅烷基化合物R1在
每种情况下基于涂料组合物的...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：巴斯夫涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：