具有改进性能的涂料组合物制造技术

本发明专利技术涉及产生高硬度且同时高韧性和／或高抗划伤性的涂层的涂料组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改进性能的涂料组合物本专利技术涉及产生高硬度且同时高韧性和/或高抗划伤性的涂层的涂料组合物。在涂层中，韧性和硬度通常为互斥的特征。硬涂层通常脆，即缺乏韧性，韧性涂层 通常相对软。对于可辐射固化的涂料而言，近来已试图确定一对于通常产生硬涂层的(甲 基)丙烯酸酯一使涂层为韧性的因素；见J. Weikard，W. Fischer, Ε. Luhmann, D. Rappen, RadTech USA, e/5，2004，Technical Proceedings on CD,2004。缺点是那里的研究仅涉及可辐射固化的(甲基)丙烯酸酯作为涂料组合物，其固 化行为不同于其它涂料组合物，例如双组分涂料组合物。本专利技术的目的是开发在由其得到的涂层中产生高硬度且同时高韧性和/或高抗 划伤性的涂料组合物。该目的借助包含至少一种带有多个官能团re的交联剂(A)和至少一种带有对交 联剂㈧的官能团re呈反应性的基团的基料⑶的涂料组合物实现，其中官能团re为异氰酸酯基团(-NC0)，其中交联剂的构成如下-至少一个基本不含官能团re的间隔基团，和-至少两个末端排列在间隔基团上的头基团，其中间隔基团--基本为无环的，且--基本由至少50个通过单键相互连接且每种情况下相互独立地选 自-CH2-、-CHR3-, -CR3R4-, -C ( = 0) -、-ο-、-NH-和-NR3-的原子和原子基团构成，且头基团--各自带有至少两个官能团re，其中交联剂㈧中官能团re的密度为至少2mol/kg。将本专利技术这种交联剂混入涂料组合物中同时提高由它们形成的涂层的硬度和韧 性和/或高抗划伤性。本专利技术涂料组合物为交联剂(A)-基料(B)组合，换句话说双组分涂料组合物。在 这些组合物中，交联剂(A)含有对基料(B)的基团呈反应性的官能团(re)。根据本专利技术，交联剂㈧的官能团(FG)为异氰酸酯基团(-NC0)。基料组分⑶具有与基料㈧的官能团(FG)互补的基团。 基料㈧的这些补充基团优选羟基(-0H)、伯氨基(-NH2)和/或仲氨基(-NHR1)， 优选羟基。其中，R1为C1-C18烷基、C6-C12芳基或C5-C12环烷基，优选C1-C18烷基，更优选C1-C4 烷基，需要的话，这些每种情况下可由芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、杂原子和/或杂环取代。这里，C1-C4烷基意指甲基、乙基、异丙基、正丙基、正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁 基，优选甲基、乙基、异丙基、正丙基、正丁基和叔丁基，更优选甲基、乙基、正丁基和叔丁基， 非常优选甲基、乙基和正丁基，更特别是甲基。根据本专利技术，交联剂㈧由间隔基团和至少两个末端排列在间隔基团上且各自带有至少两个官能团re的头基团构成。每个头基团的官能团re的数目可优选至多 ο，更优 选至多8，非常优选至多6，更特别是至多5。在本专利技术上下文中，术语“头基团”定义如下不属于间隔基团且带有官能团re的 交联剂(A)的位于末端的构分。头基团的数目平均优选至多10，更优选至多8，非常优选至多5，更特别是至多4， 尤其是至多3。在一个特别实施方案中，每分子交联剂的头基团的数目精确地为2。交联剂的官能度由头基团的数目乘以每个头基团的官能团数目而计算，因此相当 于交联剂分子中官能团的总数。交联剂(A)中官能团re的总密度为至少2. Omol/kg,优选至少2. 5mol/kg,可特别 优选 2. 5-8mol/kg,非常优选 3-6mol/kg。本专利技术的简单表述为交联剂㈧中官能团(FG)的数目和密度影响所得涂层的硬 度，而间隔基团的性质和长度影响所得涂层的韧性。通过这些变量在本专利技术范围内的作用， 技术人员能调整所得涂层的性能。在本专利技术上下文中，术语“间隔基团”定义如下在交联剂㈧内部的区域，其-基本为无环的，即至少80%形成间隔基团的原子和原子基团为无环结构的构 分，且-基本由至少50且至多2000个通过单键相互连接且每种情况下相互独立地选 自-CH2-、-CHR3-、-CR3R4-、-C( = 0)-、-0-、-ΝΗ-和-NR3-的原子和原子基团构成，即间隔基 团的不超过10个键为多重键和/或环体系的一部分。间隔基团基本不含官能团re，这意指存在于交联剂中的所有官能团re的不超过 10%连接于间隔基团上，优选不超过5%，更优选没有官能团re连接于间隔基团上。根据本专利技术，间隔基团基本为无环的，这在本专利技术上下文中意指至少80%，优选至 少85%，更优选至少90%，非常优选至少95%，更特别是100%形成间隔基团的原子和原子 基团为无环结构的构分。间隔基团基本由至少50，优选至少75，更优选至少100，非常优选至 少150，且至多2000，优选至多1500，更优选至多1000，非常优选至多750个原子 和原子基团构成，其中所述原子和原子基团基本通过单键相互连接且每种情况下 相互独立地选自-CH2-、-CHR3-、-CR3R4-、-C( = 0)-、-0-、-NH-和-NR3-，优选选 自-CH2-、-CHR3-、-CR3R4-、-C ( = 0)-禾口 _0_，更优选选自-CH2-、-CHR3-、-C ( = 0)-禾口 _0_， 非常优选选自-CH2-、-C ( = 0)-和-0-，更特别是-CH2-和任选-0-。表述“基本通过单键相互连接”意指间隔基团的不超过10%的键为多重键和/或 环体系的一部分，优选不超过8 %，更优选不超过5 %，非常优选不超过3 %，更特别是没有。R3和R4相互独立地为C1-C18烷基、C6-C12芳基或C5-C12环烷基，优选C1-C18烷基，更 优选C1-C4烷基。间隔基团和头基团相互化学连接。就间隔基团与头基团之间定义的区别而言，应 牢记间隔基团之后的第一个非无环原子为头基团的一部分。根据本专利技术，头基团和间隔基团相互连接的途径仅起次要作用。通常而言，间隔基 团和头基团带有优选位于头基团上的互补交互反应性基团，优选基团re，和优选位于间隔 基团上的互补基团，其相互反应，形成化学键。在本专利技术的一个优选实施方案中，间隔基团的基本结构选自聚醚、聚酯、烃和聚氨 酯多元醇，优选选自聚醚、聚酯和聚氨酯多元醇，更优选选自聚醚和聚酯，非常优选聚醚。合适的间隔基团的实例为聚醚醇，其通过氧化乙烯、氧化丙烯或氧化丁烯在H-活 性组分上加成而制备。合适的还有丁二醇的缩聚物。聚醚醇的官能度通常相当于连接于间 隔基团上的头基团的数目。H-活性组分可以为乙二醇，二甘醇，三甘醇，1,2-丙二醇，1,3-丙二醇，1，1_ 二 甲基-1，2-乙二醇，二丙二醇，三甘醇，四甘醇，五甘醇，三丙二醇，1,4- 丁二醇，1，5-戊二 醇，新戊二醇，新戊二醇羟基新戊酸酯，2-乙基-1，3-丙二醇，2-甲基-1，3-丙二醇，2- 丁 基-2-乙基-1，3-丙二醇，1，6-己二醇，2-甲基-1，5-戊二醇，2-乙基-1，4-丁二醇，2-乙 基-1，3-己二醇，2，4- 二乙基辛烷-1，3- 二醇，2，2-双(4-羟基环己基)丙烷，1，1_、1，2_、 1，3_和1，4_双(羟基甲基)环己烷，1，2-、1，3_或1，4_环己二醇，甘油，三羟甲基乙烷，三 羟甲基丙烷，三羟甲基丁烷，季戊四醇，二 -三羟甲基丙烷，二季戊四醇，山梨糖醇，甘露醇， 双甘油，苏糖醇，赤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含至少一种带有多个官能团ＦＧ的交联剂（Ａ）和至少一种带有对交联剂（Ａ）的官能团ＦＧ呈反应性的基团的基料（Ｂ）的涂料组合物，其中官能团ＦＧ为异氰酸酯基团（－ＮＣＯ），其中交联剂的构成如下：－至少一个基本不含官能团ＦＧ的间隔基团，和－至少两个末端排列在间隔基团上的头基团，其中间隔基团－－基本为无环的，且－－基本由至少５０个通过单键相互连接且每种情况下相互独立地选自－ＣＨ↓［２］－、－ＣＨＲ↑［３］－、－ＣＲ↑［３］Ｒ↑［４］－、－Ｃ（＝Ｏ）－、－Ｏ－、－ＮＨ－和－ＮＲ↓［３］－的原子和原子基团构成，且头基团－－各自带有至少两个官能团ＦＧ，其中交联剂（Ａ）中官能团ＦＧ的密度为至少２ｍｏｌ／ｋｇ。

【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：M库切拉，L土施布莱特，N格鲁贝尔，R斯塔克，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：DE