[發明專利]包含具有保護的異氰酸酯基的顆粒的油漆

無效

• 申請號: 200680004613.6
• 申請日: 2006-02-07
• 公開（公告）號: CN101115806A
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發明（設計）人: V·斯坦耶克;F·紹爾;J·普法伊費爾
• 申請（專利權）人: 瓦克化學股份公司
• 主分類號: C09D7/00
• 分類號: C09D7/00;C09D7/12;C08G18/80;C08K9/04
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 過曉東

技術領域

本發明涉及涂料配制品，尤其是覆蓋漆及清漆，它們包含在其表面上具有經保護的異氰酸酯基的顆粒。

背景技術

具有顆粒，尤其是納米顆粒的涂料系統是現有技術中已知的。例如在EP?1?249?470、WO03/16370、US2003/0194550或US2003/0162015中描述了對應的涂料。在此情況下，顆粒改善了對應涂料的性能，尤其是關于其耐刮性以及任選其耐化學性。

在使用有機涂料系統中的一般是無機的顆粒時經常產生的問題在于，顆粒及涂料基質的相容性通常不足。這會導致顆粒無法在涂料基質內充分地分散。為此，即使良好地分散的顆粒在更長時間放置或儲存時也會發生沉淀，其中任選形成更大的聚集體或附聚物，即使在再分散時也無法或者難以分離成初始的顆粒。該非均勻的系統的加工在各種情況下均是困難的，有時甚至是不可能的。以此方式通常無法制造在其涂布及硬化之后具有光滑表面的涂層，或者成本非常高。

因此，有利的是使用在其表面上具有有機基團的顆粒，這會改善與涂料基質的相容性。以此方式用有機外殼“遮蓋”無機顆粒。若顆粒表面上的有機官能團對涂料基質還具有反應性，從而會在對應涂料的各種硬化條件下與基質反應，則在此情況下達到特別有利的涂料性能。因此可以在涂料硬化期間以化學方式將顆粒嵌入基質中，這通常導致特別優良的化學特性以及提高的耐化學性。例如在DE?102?47?359?A1、EP832947A或EP?0?872?500?A1中描述了此類系統。此處所述系統的缺點在于，涂料的固體總含量中相對昂貴的納米顆粒占有通常相對更高的比例。

此外，含有用納米顆粒改性的粘合劑的涂料的使用也是已知的。這可以通過具有反應性官能團的顆粒與具有補充功能的粘合劑的反應加以制造。換而言之，在此有機官能的顆粒不是在涂料硬化時而是在制造粘合劑時已經以化學方式嵌入涂料基質內。例如在EP?1?187?885?A或WO01/05897中描述了此類系統。但它們的缺點是，其制造相對復雜，這導致高的制造成本。

在特別重要的涂料類型的情況下，使用由在涂料硬化期間與異氰酸酯官能的硬化劑反應的羥基官能的預聚物組成的涂料樹脂。該聚氨基甲酸酯涂料的特征在于特別優良的性能，例如優異的耐化學性，但尤其是在該系統的耐刮性方面仍需要提高。它們通常用于特別高等級及要求的應用領域中，例如作為在汽車及車輛工業中的OEM上漆的清漆或覆蓋漆。大多數用于汽車維修的覆蓋漆同樣也是由此類異氰酸酯系統組成的。

通常區分兩種不同的聚氨基甲酸酯涂料系統，即所謂的雙組份系統及單組份系統。第一種由兩種組份組成，其基本上由異氰酸酯硬化劑組成，而在第二組份中包含具有其異氰酸酸反應基團的涂料樹脂。在此情況下，兩種組份必須分開儲存及運輸，在加工前之久才能加以混合，因為最終混合物僅具有非常有限的貯存期。所以通常有利的是，僅由一種組份組成的所謂單組份系統，其中除了涂料樹脂以外還存在具有經保護的異氰酸酸基的硬化劑。單組份涂料進行熱硬化，其中消去異氰酸酯單元的保護基團，隨后經保護的異氰酸酯能夠與涂料樹脂反應。此類單組份涂料的典型的消去溫度為120至160℃。

尤其是在該高級涂料的情況下，其他的性能改善是值得期待的。這尤其適用于車輛上漆。因此，特別是傳統汽車涂料可達到的耐刮性仍然是不足的，以至于例如在洗車房內由洗滌水中的顆粒導致涂層的明顯刮傷。由此隨著時間的推移，會不利地損傷涂層的光澤度。在此用其能夠達到更高耐刮性的配制品是值得期待的。

實現該目的特別有利的途徑是使用在其表面上具有經保護的異氰酸酯官能團的顆粒。若在單組份聚氨基甲酸酯涂料內使用此類顆粒，則在涂料硬化時顆粒表面上的異氰酸酯官能團被釋放，而顆粒以化學方式嵌入涂料內。為此，經保護的異氰酸酯官能團改善了顆粒及涂料基質的相容性。

含有異氰酸酯官能團的此類顆粒原則上是已知的。它們通常是通過具有自由的硅或金屬的氫氧化物官能團的顆粒與烷氧基甲硅烷基官能的有機硅化合物縮合制造的，該有機硅化合物的有機基團含有經保護的異氰酸酯官能團。例如在DE?34?24?534?A1、EP?0?212?058?B1、JP08-291186或JP10-067787中已經描述了具有此類遮蓋的異氰酸酯基的有機硅化合物。EP?0?872?500?A中描述了具有經保護的異氰酸酯官能團的顆粒本身及其在涂料中的用途。