有色涂料組合物和使用有色涂料組合物制備多涂層涂料體系以提供改進(jìn)的板粘結(jié)力的方法
【專利說(shuō)明】有色涂料組合物和使用有色涂料組合物制備多涂層涂料體 系以提供改進(jìn)的板粘結(jié)力的方法 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及包含專用改性有機(jī)硅氧烷的溶劑基有色涂料組合物。本發(fā)明還涉及使 用該溶劑基有色涂料組合物制備多涂層涂料體系的方法。本發(fā)明進(jìn)一步涉及溶劑基有色涂 料組合物和多涂層涂料體系在改進(jìn)玻璃板的板粘結(jié)力中的用途。 現(xiàn)有技術(shù)
[0002] 已知的溶劑基有色涂料組合物，更特別是稱為底涂料的那些用于汽車工業(yè)中，例 如用于制備單涂層或多涂層彩色和/或效應(yīng)油漆體系。其中據(jù)所知將透明涂料施涂于底涂 膜上的多涂層油漆體系具有良好的執(zhí)行性能。
[0003] 然而，市場(chǎng)上連續(xù)增長(zhǎng)的技術(shù)和美學(xué)要求，尤其是汽車制造商及其客戶的要求迫 使迄今實(shí)現(xiàn)的技術(shù)和美學(xué)水平的持續(xù)發(fā)展。
[0004] 特別地，需要提供與現(xiàn)有技術(shù)相比具有較低V0C(揮發(fā)性有機(jī)含量）的新涂料組合 物，使得在這類多涂層油漆體系的制備中出現(xiàn)較少的V0C排放，所以，因此制備可以隨著環(huán) 境做出更多色調(diào)。其中V0C可降低的特定方法可通過(guò)提高所述涂料組合物的固體含量降 低。
[0005] 目前，例如在作為已知濕對(duì)濕方法（其中例如在有色底涂料的初始施涂和該涂料 的簡(jiǎn)短閃蒸時(shí)間以后，不經(jīng)烘烤步驟而將透明涂料施涂于它上，然后僅將漆膜聯(lián)合烘烤） 的一部分的多涂層油漆體系制備中，從具有20-30%的固體含量的固體底涂層體系向即用 狀態(tài)（噴霧粘度）下的具有大于35%的固體含量的高固體底涂層體系的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)加工操作 中明顯的V0C降低。類似的實(shí)現(xiàn)使用高固體透明涂料（在噴霧粘度下具有達(dá)45%的高固體 含量的透明涂料）進(jìn)行。在工業(yè)油漆操作中使固體含量提高僅約3-5%本身足以實(shí)現(xiàn)在有 機(jī)溶劑方面的巨大節(jié)約，所述有機(jī)溶劑是絕對(duì)必須使用的，由此在加工時(shí)排放到環(huán)境中。
[0006] 然而，除環(huán)境服從方面，重要的是如果實(shí)際上不改進(jìn)的話，同時(shí)實(shí)現(xiàn)涂料組合物和 由它們制備的多涂層油漆體系的其它技術(shù)性能以及美學(xué)性能。這些性能包括例如耐刮擦 性、耐化學(xué)品性和耐氣候性，而且特別是涂料組合物的良好均染性以及一由于因素，包括所 述良好均染性一多涂層油漆體系的高級(jí)外表和非常好的總體外觀。
[0007] 用于制備這類多涂層油漆體系的有色涂料組合物，更特別是底涂料通常包含可聚 合基料和交聯(lián)劑。該可聚合基料例如在聚合物骨架上具有羥基官能團(tuán)。所用交聯(lián)劑通常為 三聚氰胺樹(shù)脂，實(shí)例為單體交聯(lián)樹(shù)脂，例如六（甲氧基甲基）三聚氰胺（HMMM)或具有混合 醚化的三聚氰胺。用作交聯(lián)劑的還有例如游離或封端多異氰酸酯。用于制備方法中的透明 涂料主要基于含氨基甲酸酯基料體系，其能夠與單體交聯(lián)樹(shù)脂，例如六（甲氧基甲基）三聚 氰胺（HMMM)或具有混合醚化的三聚氰胺以及任選與其它可聚合基料組合形成密相網(wǎng)絡(luò)。
[0008] 通過(guò)使用所述涂料組合物，更特別是底涂料和透明涂料，實(shí)現(xiàn)在高固體含量（低 V0C)與客戶要求的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)如所得多涂層油漆體系非常好的總體外觀聯(lián)合方面的成功。
[0009] 然而，問(wèn)題是施涂于該多涂層油漆體系上以例如粘合擋風(fēng)玻璃的粘合劑的粘附力 通常未能滿足要求。多涂層油漆體系，尤其是透明涂層與玻璃板之間的粘合邊界構(gòu)成整個(gè) 結(jié)構(gòu)中的明顯弱點(diǎn)。盡管由于使用典型的粘合劑材料，玻璃板與粘合劑層之間的粘附/粘 合是非常好的，透明涂膜與粘合劑層之間的粘附力特別是總結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵弱點(diǎn)。
[0010] 擋風(fēng)玻璃通常使用基于含有異氰酸酯基團(tuán)的聚合物的濕氣固化粘合劑材料粘合 在涂有多涂層油漆體系的車體上。機(jī)動(dòng)車安全標(biāo)準(zhǔn)（MVSS)要求該粘合劑顯示出對(duì)擋風(fēng)玻 璃和多涂層油漆體系的完全粘附力。技術(shù)人員了解基于氨基甲酸酯和三聚氰胺且另外具有 良好技術(shù)性能和光學(xué)性能的多涂層油漆體系，尤其是如上所述那些顯示出在板粘結(jié)力方面 的明顯弱點(diǎn)。因此，在汽車工業(yè)中，很大程度上仍是在施涂粘合劑以前將底漆施涂于涂層油 漆體系上的情況。這類其它底漆在多涂層油漆體系與粘合劑之間的使用必需在其它材料和 消耗的時(shí)間方面相當(dāng)?shù)念~外成本。
[0011] 也可不使用多涂層油漆體系與粘合劑之間的底漆間層而將粘合劑施涂于多涂層 油漆體系上（無(wú)底漆方法）。無(wú)底漆方法目前日益用于汽車部門中；然而，要求例如精確的 操作監(jiān)控，例如極精確地檢查底涂層和透明涂層的膜厚度以及烘烤時(shí)間和烘烤溫度。甚至 該精確的操作監(jiān)控不能總是確保粘合劑充分地粘附在多涂層油漆體系上。在過(guò)高底涂膜厚 度與低透明涂膜厚度組合的情況下，特別地，可能存在不想要的板粘合材料與多涂層油漆 體系的脫粘。因此，例如盡管已知存在于所述底涂料中的三聚氰胺樹(shù)脂不貢獻(xiàn)一部分多涂 層油漆體系上良好的總體外觀，然而，它們基于內(nèi)膜導(dǎo)致不想要的與用于板結(jié)合的粘合劑 的相互作用，產(chǎn)生不當(dāng)?shù)恼掣搅?。這尤其適用于濕氣固化異氰酸酯基粘合劑，所述粘合劑通 ?；谄淞硗鈨?yōu)異的板粘合性能特征使用。通過(guò)三聚氰胺樹(shù)脂含量的明顯降低或者這些三 聚氰胺樹(shù)脂從底涂料中的漏出，可一定程度地降低該破裂效應(yīng)。然而，這類配制劑顯示出受 損外觀，并且在一些情況下也可以僅以明顯降低的固化含量制備。
[0012] 在一些情況下，嘗試通過(guò)透明涂料和/或底涂料中的改進(jìn)而使對(duì)多涂層油漆體系 的板粘結(jié)力最佳化。
[0013]W0 2008/021712A2描述了基于硼酸或硼酸衍生物和酯的粘附添加劑在制備多涂 層油漆體系中的用途。該添加劑在氨基甲酸酯-三聚氰胺透明涂料中的使用產(chǎn)生板粘結(jié)力 的改進(jìn)。
[0014] US2003/232222A1也描述了基于硼酸或硼酸衍生物和酯的添加劑在多涂層油漆 體系的一個(gè)或兩個(gè)涂層中的使用，因此以改進(jìn)中間涂層粘附力和/或板粘結(jié)力。
[0015]W0 2007/008635A1描述了多涂層油漆體系，其中使用包含專用添加劑的底涂料 和/或透明涂料。添加劑包含如果有的話，很少與油漆中的聚合物基料或交聯(lián)劑反應(yīng)的官 能團(tuán)。該添加劑聚集在油漆體系表面上的界面區(qū)中，或者在底涂料與透明涂料之間的中間 邊界層上，并導(dǎo)致板粘結(jié)力或中間涂層粘附力改進(jìn)。所述合適的添加劑為（甲基）丙烯酸 酯基或α-烯烴基聚合物。添加劑的加入還導(dǎo)致均染和潤(rùn)濕方面的優(yōu)點(diǎn)，從而在透明涂層 中不存在潤(rùn)濕劑和均染添加劑。添加劑用于透明涂層中以改進(jìn)板粘結(jié)力。
[0016]W0 2006/063304Α1描述了基于羥基官能環(huán)氧基聚合物的添加劑在增強(qiáng)中間涂層 粘附力或板粘結(jié)力中的用途。該添加劑用于透明涂層中以改進(jìn)板粘結(jié)力。該添加劑與透明 涂料中的官能團(tuán)僅有限地反應(yīng)，并聚集在油漆體系表面上的界面區(qū)中，由此賦予板粘結(jié)力 的改進(jìn)。
[0017]W0 2008/100548Α1描述了基于氨基甲酸酯官能聚合物和三聚氰胺樹(shù)脂的透明涂 料。為使板粘結(jié)力最佳化，透明涂層和底涂層使用基于二乙酸二丁錫和丁基磷酸的附著力 促進(jìn)劑。
[0018] W0 2005/105938A1描述了基于0H聚酯和多異氰酸酯交聯(lián)劑的透明涂層。具有低 分子質(zhì)量的含硅烷組分用于透明涂料中以尤其使板粘結(jié)力最佳化。
[0019] W0 2005/046889A1描述了多涂層油漆體系，其中不僅透明涂料，而且施涂于其上 的板粘結(jié)劑包含硅烷基團(tuán)。然而，當(dāng)常規(guī)烷基-或芳基-磷酸催化劑用于底涂料中時(shí)，這類 硅烷組分的有利作用市場(chǎng)極大地被削弱。認(rèn)為強(qiáng)酸催化劑在底涂料中取代方式地使用將硅 烷組分的活性削弱至較小的程度。優(yōu)選使用環(huán)氧基-異氰酸酯封端催化劑，因?yàn)樗鼈儺a(chǎn)生 與胺封端催化劑相比更好的外觀。
[0020] W0 2010/121794A2描述了具有至少240mgKOH/g的羥值和不多于10mgKOH/g的 酸值的聚酯基料在三聚氰胺樹(shù)脂基底涂料中的使用以增強(qiáng)多涂層油漆體系的板粘結(jié)力。
[0021] 盡管通過(guò)改進(jìn)多涂層油漆體系中的底涂料和/或透明涂料而實(shí)現(xiàn)良好板粘結(jié)力 的各種路線，仍需要進(jìn)一步最佳化以滿足各工業(yè)領(lǐng)域中，尤其是汽車工業(yè)部門中提高的需 求。尤其是在其中具有高固體含量的三聚氰胺樹(shù)脂基有色涂料用作底涂料的多涂層體系 中，良好執(zhí)行性能，更特別是良好的外觀配合以滿足板粘結(jié)力呈現(xiàn)大的挑戰(zhàn)。
[0022] 因此，需要開(kāi)發(fā)有色涂料組合物，其在用于多涂層油漆體系中，尤其是用于其中將 透明涂料施涂于有色涂料組合物上的那些中時(shí)，導(dǎo)致顯著的外觀以及同時(shí)非常好的板粘結(jié) 力。此外，涂料組合物的其它技術(shù)性能，例如在噴霧粘度下的高固體含量特別應(yīng)繼續(xù)保持不 變或者甚至改進(jìn)。
[0023] 問(wèn)題
[0024] 因此，由本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供在用于制備多涂層油漆體系時(shí)不僅導(dǎo)致一部分 多涂層油漆體系上顯著的執(zhí)行性能，尤其是良好的外觀，而且同時(shí)容許良好的板粘結(jié)力的 溶劑基有色涂料組合物。因此，意欲避免在用于制備多涂層油漆體系時(shí)規(guī)則地組合獲得良 好外觀與不當(dāng)板粘結(jié)力或者適當(dāng)板結(jié)合與受損外觀的已知涂料組合物缺點(diǎn)。此外，因此改 性的體系還應(yīng)當(dāng)能夠與高固體含量聯(lián)合，換言之，溶劑基有色涂料組合物應(yīng)具有由于環(huán)境 原因而需要的低V0C含量。
[0025] 解決方法
[0026] 發(fā)現(xiàn)上述問(wèn)題借助具有至少35%的固體含量的溶劑基有色涂料組合物解決，所述 組合物包含：
[0027] (A)至少一種三聚氰胺樹(shù)脂，
[0028] (B)至少一種顏料，
[0029] (C)至少一種有機(jī)溶劑，和
[0030] (D)至少一種通式（I)的有機(jī)硅氧烷：
[0031]
[0032]其中R1=CnH2n，其中n= 1-3 ;R2=H或(^Η2ηι+1，其中m= 1-4;a= 0-20;b= 0-20; 且a+b= 2-40。
[0033] 具有35%或更多的固體含量的涂料組合物稱為高固體涂料組合物。因此，該溶劑 基有色涂料組合物為高固體涂料組合物。
[0034] 上述涂料組合物在下文中也確定為本發(fā)明涂料組合物，因此，為本發(fā)明的主題。本 發(fā)明涂料組合物的優(yōu)選實(shí)施方案可在下文進(jìn)行的描述以及從屬權(quán)利要求中找到。
[0035] 本發(fā)明的主題還有制備多涂層油漆體系的方法，其中：
[0036] (1)將至少一種底涂料施涂于基材上，
[0037] (2)由階段（1)中施涂的底涂料形成聚合物膜，
[0038] (3)將至少一種透明涂料施涂于所得底涂膜上，隨后
[0039] (4)將底涂膜與階段⑶中施涂的透明涂料一起固化，
[0040] 其包括使用本發(fā)明涂料組合物作為底涂料，且其中多涂層油漆體系的最頂涂層為 透明涂膜。
[0041] 本發(fā)明的主題還有通過(guò)本發(fā)明方法制備的多涂層油漆體系。
[0042] 本發(fā)明的主題還有制備多涂層涂料體系的方法，其中：
[0043](1)制備本發(fā)明多涂層油漆體系，和
[0044] (2)將粘合劑直接施涂于多涂層油漆體系的最頂透明涂膜上，從而形成粘合劑層。
[0045] 本發(fā)明的主題還有通過(guò)所述制備多涂層涂料體系的方法制備的多涂層涂料體系。
[0046] 涂有本發(fā)明多涂層涂料體系的基材也是本發(fā)明的主題。
[0047] 本發(fā)明的另一方面是本發(fā)明多涂層涂料體系在將玻璃板粘結(jié)在涂有多涂層涂料 體系的基材上中的用途，其中：
[0048] (1)制備本發(fā)明多涂層油漆體系，
[0049] (2)將粘合劑直接施涂于多涂層油漆體系的最頂透明涂膜上，從而在多涂層油漆 體系上形成粘合劑層，因此形成本發(fā)明多涂層涂料體系，和
[0050] (3)將玻璃板應(yīng)用于粘合劑層上，然后將粘合劑固化。
[0051] 因此，本發(fā)明涂料組