CN103261255A - 抗侵蚀涂层组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种组合物，其含有OH基含量为3至15重量%的多元醇组分（基于多元醇组分的总重量计）和异氰酸酯基含量为5至15重量%的至少一种多元醇组分（基于异氰酸酯组分的总重量计）。所述多元醇组分含有至少一种含OH基的聚氨酯预聚物。所述异氰酸酯组分含有至少一种二异氰酸酯或多异氰酸酯封端的聚内酯预聚物。所述组合物可以用作防侵蚀涂层剂。

Description

抗侵蚀涂层组合物
技术领域
本发明涉及组合物、所述组合物的制备方法、所述组合物作为涂层剂的用途、含有所述组合物的多层涂漆、制备所述多层涂漆的方法以及所述多层涂漆的用途。此外，本发明涉及用所述组合物或者用所述多层涂漆涂覆的基材。
背景技术
相应物品的特定功能对耐侵蚀表面的需求日益增长。在此，示例性地要提到的是这样的表面，其在环境条件方面在承受由侵蚀性物质（例如固体物质或液体物质）造成的负荷的同时曝露于高速度。一方面自身运动的物体，例如转子叶片（风能装置或直升飞机或者船用螺旋桨）、飞行器或陆上运输工具（例如飞机、轨道车辆、汽车）以及船舶原则上经受侵蚀性负荷。另一方面要考虑到这样的物体，在该物体周围或通过该物体发生运动，例如建筑物（例如立面元件、电线杆或者风能装置塔或发射塔）或管线。
原则上侵蚀可以由液体物质或固体物质引起，所述固体物质或液体物质自身存在或分散地存在或者以溶解于另一种气态或液体介质（例如空气或水）的形式存在并且通过该介质而运动（例如飞砂、雨水）。在与物体相遇时在该物体上施加侵蚀力。对此的例子是雨水或飞砂在转子叶片上或在飞机的前缘襟翼区域造成的腐蚀。
一般来说存在通过如下原理上不同的方式来控制涂层的磨损防护（例如耐侵蚀性）的可能。
例如提高涂层的层厚度。然而，这出于重量原因在许多应用（例如飞机制造或风能装置的转子制造）中是不值得追求的。
而且，可以在涂层剂中使用具有芳族树脂成分的树脂（例如环氧树脂）。由于芳族分子成分，最终涂层表现出高耐磨损性，但耐UV性显著降低。
此外，可以使用含有树脂的涂层剂，采用该涂层剂可以通过光引发或热引发实现高交联密度。例如可以使用UV-树脂（通过自由基聚合或离子聚合）或特定的高反应性加聚树脂。采用这些粘结剂类别同样可以改善耐磨损性，但在用于大型构件（如转子叶片或飞机构件）时因素有限。在由例如UV-树脂构成的配制剂中存在受限的颜料选择，因为这些树脂可能具有固化波长方面的吸收最大值并且层厚度取决于着色水平而受到限制。在使用热引发的漆料（例如基于聚氨酯的烤漆）时，尤其对于大型构件的设备尺寸而言在烘烤温度方面存在限制。
现今在转子叶片制造或飞机制造中所使用的涂层不提供应对未来挑战的耐腐蚀性，例如在风能设备的转子叶片制造中，尤其是对于多风的场所（海上）或者在飞机制造（在性能相同或更佳的情况下降低重量）中。因此，要满足对涂层这样的要求，所述涂层在耐侵蚀性方面要有明显的改善并且因此使得昂贵的维护和维修间隔最小化。
由Hontek公司的国际专利申请WO2006/055038A1已知耐侵蚀的聚氨酯涂层，该涂层由异氰酸酯预聚物与聚天冬氨酸制得。所述涂层未充分满足对抗侵蚀持续时间方面的需求。此外，该材料在空气湿度过低时在其固化方面存在问题。
除了作为抗侵蚀涂层的涂层之外，还已知作为抗侵蚀手段的薄膜。例如，聚氨酯弹性体薄膜，其配备有丙烯酸酯作为粘合剂。但是，所述薄膜在较大的或者多重弯曲的构件（如飞机构件或风能设备的转子叶片构件）的情况下难以加工。这类构件不能均匀地装配一张薄膜。而且，薄膜的粘合剂与涂层相比通常耐久性不足。这可能造成侵蚀稳定性的下降。
发明目的
本发明的目的在于克服现有技术的上述缺点。应当提供这样的组合物，其作为抗侵蚀涂层具有与现有技术的抗侵蚀涂层相比明显改善的抗侵蚀性。
除了用于上文已经描述的应用领域的涂层材料的力求达到的耐侵蚀性之外，所述组合物应当提供针对一般性大气影响（例如UV-辐射、湿气等）的良好抵抗力。此外，所述涂层应当对生产设备（如润滑油）具有抵抗力。而且，所述涂层剂应当能够易于制备并且即使在大型构件（如风能设备的转子叶片或飞机）的情况下也能够易于加工。
发明目的的解决方案
令人惊奇地发现了不具有现有技术缺点的组合物。尤其是发现了这样的组合物，其在涂层中具有高侵蚀稳定性。相应地发现了这样的组合物，其含有至少一种多元醇组分和至少一种异氰酸酯组分。
所述多元醇组分含有至少一种含OH基团的聚氨酯预聚物（OH-预聚物），其可由以下化合物制备
至少一种通式(I)的化合物
HO-R1-X-R2-OH(I)
其中
R1、R2：彼此独立地表示具有1至10个碳原子的支化或非支化的亚烷基，
X：表示S、S-S、NR3或O，
R3：表示具有1至10个碳原子的支化或非支化的烷基或H原子，
以及至少一种二异氰酸酯或多异氰酸酯，其中多元醇组分具有3至15重量%的羟基含量，基于多元醇组分的总重量计，所述式(I)化合物的OH-基团与二异氰酸酯或多异氰酸酯的异氰酸酯基彼此反应形成氨基甲酸酯基。
多元醇组分的OH基和异氰酸酯组分的异氰酸酯基在形成氨基甲酸酯的情况下反应生成聚氨酯。
多元醇组分的OH-基团和异氰酸酯组分的异氰酸酯基优选以1:0.9至1:1.5的当量比使用。优选该当量比为1:0.95至1:1.3。特别优选的是，所述多元醇组分的OH-基团相对于异氰酸酯组分的异氰酸酯基不过量地存在。非常特别优选的是1:1至1:1.2的比例，该比例尤其为1:1。
由多元醇组分和异氰酸酯组分构成的产物优选具有最高15000g/mol的重均分子量。
所有所述化合物的分子量的测定，只要不另外说明，均借助GPC-分析采用作为洗涤液（1mL/min）的THF（＋0.1重量％乙酸，基于THF-重量计）在苯乙烯-二乙烯基苯-柱组合上进行。校准采用聚苯乙烯标物来进行。
本发明其它优选的实施方式由从属权利要求来描述。
在所述组合物中可以含有其它粘结剂、颜料、溶剂、分子筛、填料、染料、催化剂以及添加剂和助剂。它们与多元醇组分和异氰酸酯的成分不同。它们可以既可以与多元醇组分混合也可以与异氰酸酯组分混合，但优选与多元醇组分混合。
多元醇组分
多元醇组分含有至少一种含OH-基团的聚氨酯预聚物（OH-预聚物）。所述OH-预聚物可以由至少一种通式(I)的化合物和至少一种二异氰酸酯或多异氰酸酯制得。
通式(I)化合物的亚烷基R1和R2优选是非支化的。所述亚烷基彼此独立地具有优选1至6个，尤其优选1至4个碳原子。
通式(I)化合物的优选的基团R3是H原子或具有1至6个、优选1至4个碳原子的烷基。烷基R3优选是非支化的。
通式(I)的可变基团X优选表示S、NR3或O，特别优选S或NR3，并且尤其优选表示S。
作为用于制备OH-预聚物的二异氰酸酯或多异氰酸酯优选考虑在漆料工业中通常使用的芳族和脂族异氰酸酯化合物。所述异氰酸酯还包括二聚和三聚的异氰酸酯（脲二酮、异氰脲酸酯）。
优选使用脂族二异氰酸酯或多异氰酸酯。特别优选的是脂族二异氰酸酯。这些化合物的异氰酸酯基可以完全封闭、部分地封闭或完全不封闭。优选的是它们不封闭。
封闭的异氰酸酯化合物可以由异氰酸酯通过与封闭剂反应而获得。作为用于异氰酸酯的封闭剂可以考虑所有通常使用的封闭剂如相应的醇类、胺类、酮类、吡唑类等等，优选封闭剂的解封闭温度低于100℃，特别优选低于80℃以及尤其优选低于60℃。
用于制备OH-预聚物的二异氰酸酯或多异氰酸酯的NCO-基团的份额优选为15至30重量％，基于用于制备OH-预聚物的二异氰酸酯或多异氰酸酯的总重量计。该份额优选为20至25重量％。
可能的芳族二异氰酸酯可以为例如2,4-甲苯二异氰酸酯和2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)、4,4-二异氰酸基二苯基甲烷(MDI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)、四亚甲基二甲苯二异氰酸酯(TMXDI)或间二甲苯二异氰酸酯(XDI)。优选使用MDI作为芳族二异氰酸酯。
适合的脂族二异氰酸酯是例如1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、1,3-环己基二异氰酸酯、1,4-环己基二异氰酸酯(CHDI)、4,4’-二异氰酸基-二环己基甲烷(H(12)MDI)、2,2,4-和/或2,4,4-三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)、十二亚甲基二异氰酸酯、1,4-二异氰酸酯环己烷、1-异氰酸酯基-3,5,5-三甲基-3-异氰酸酯基-甲基环己烷(IPDI)。优选脂族二异氰酸酯选自HDI、H(12)MDI和TMDI。TMDI是特别优选的用于制备OH-预聚物的二异氰酸酯。
在优选的实施方式中，OH-预聚物可通过如下方式制得，将通式(I)化合物预置并加热。在此优选的是60至100℃的温度范围。尤其适合的是75至85℃的温度范围。随后在持续加热下和在不断搅拌下添加适于制备OH-预聚物的二异氰酸酯或多异氰酸酯。滞后应当在不断搅拌下保持该温度直至充分交联。所述交联通常在60至120min的时间内结束。
式(I)化合物的OH-基团和二异氰酸酯或多异氰酸酯的异氰酸酯基优选以3:1至1.1:1的当量比来使用。优选的当量比在2.5:1至1.3:1，特别优选2.1:1至1.5:1的范围内。
OH-预聚物优选具有300至2500g/mol的重均分子量。特别地，所述分子量为400至2000g/mol，特别优选400至1500g/mol。
此外，所述多元醇组分可以含有至少一种除OH-预聚物以外的另外的多元醇。适合的是例如聚醚、聚酯、聚醚聚酯、聚内酯、聚丙烯酸酯、聚环氧化物、聚胺和聚硫醇。作为多元醇的聚醚聚酯既含有聚酯结构也含有聚醚结构。
多元醇组分优选含有至少50重量％的OH-预聚物，基于多元醇组分的总重量计。优选的是80重量％、特别优选90重量％和非常特别优选100重量％。就此而言多元醇组分除OH-预聚物以外非常特别优选不含有其它多元醇。
多元醇组分的份额为优选10至50重量％和优选20至40重量％，基于组合物的总重量计。本发明的组合物的所有成分的总和为100重量％。
多元醇组分优选含有份额为4至10重量％的OH-基团，基于多元醇组分的总重量计。羟基含量通过羟基数来测定。在此，羟基数根据DIN53240而测得。
OH-基团在OH-预聚物中的含量为优选3至15重量％，且特别优选4至10重量％，基于OH-预聚物的总重量计。
多元醇组分以及OH-预聚物优选具有1至10mgKOH/g的酸值，基于固体份计。酸值根据ISO660测得。
多元醇组分以及OH-预聚物优选具有95至100重量％的固含量。所述组合物及其成分的固含量根据DIN ISO3251以1.0g原重在60min的测试期间在125℃的温度下测定。
多元醇-预聚物既可以作为固体的也可以作为液体存在。其在20℃和1013hPa下优选为液体。
异氰酸酯组分
异氰酸酯组分含有至少一种二异氰酸酯或多异氰酸酯封端的聚内酯预聚物（NCO-预聚物）。这是指NCO-预聚物被至少一个二异氰酸酯或者至少一个多异氰酸酯封端。优选NCO-预聚物是二异氰酸酯封端的。所述位于末端的NCO-基团可以全部封闭、部分封闭或完全不封闭。优选的是不封闭的那些。
“二异氰酸酯封端”是指这样的NCO-预聚物，其在末端具有共价键合的二异氰酸酯。所述二异氰酸酯的一个NCO基团是游离的或者封闭的，而二异氰酸酯的另一个NCO-基团与预聚物的OH-基团形成氨基甲酸酯键。
作为封闭剂考虑例如已经提到的试剂。
NCO-预聚物具有500至4000g/mol，优选1000至3000g/mol和特别优选1800至2200g/mol的重均分子量。其可以由内酯和至少一种二元醇或多元醇作为起始分子来制备。优选的是二元醇，尤其是具有位于末端的OH-基团的二元醇。适合的二元醇或者多元醇是新戊二醇、乙二醇、三羟甲基丙烷和通式(I)的化合物。适合的内酯是环氧乙烷-2-酮、β-丙内酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、δ-戊内酯、ε-己内酯或甲基-ε-己内酯，优选γ-丁内酯和ε-己内酯，特别优选ε-己内酯。与此相应，据丁内酯-NCO-预聚物和聚己内酯-NCO-预聚物是优选的聚内酯-NCO-预聚物。非常特别优选的是聚己内酯-NCO-预聚物。
NCO-预聚物可以是直链的或支化的。优选NCO-预聚物是直链的。此外，NCO-预聚物可以是饱和的或不饱和的，其中饱和NCO-预聚物是优选的。
NCO-预聚物在20℃和1013hPa下优选是液体。
二异氰酸酯或多异氰酸酯封端的聚内酯-预聚物的份额优选为至少50重量％，基于异氰酸酯组分的总重量计。该份额优选为50至100重量％，特别优选70至100重量％。异氰酸酯组分非常特别优选含有至少95重量％以及尤其是100重量％的二异氰酸酯或多异氰酸酯封端的聚内酯-预聚物。
NCO-预聚物优选具有500至4000g/mol的重均分子量。优选的是1000至3000g/mol，特别优选1250至2500g/mol的重均分子量。
NCO-基团在NCO-预聚物中的份额优选为5至15重量％并且特别优选为6至12重量％，基于NCO-预聚物的总重量计。所述份额特别优选为7至10重量％，非常特别优选8至9重量％。
此外，异氰酸酯组分可以含有至少一种另外的与所述NCO-预聚物不同的异氰酸酯化合物。所述化合物的异氰酸酯基团可以全部封闭、部分封闭或完全不封闭。优选的是不封闭的那些。
作为另外的异氰酸酯化合物考虑在漆料工业中通常使用的芳族和脂族异氰酸酯化合物。优选使用脂族二或多异氰酸酯化合物。特别优选的是脂族二异氰酸酯以及相应的脲二酮和异氰脲酸酯。非常特别优选的是相应的脲二酮和异氰脲酸酯。
所述另外的异氰酸酯化合物的NCO-基团的份额优选为15至30重量％，基于所述另外的异氰酸酯化合物的总重量计。特别优选该份额为20至25重量％。
适合的芳族和脂族二异氰酸酯是例如2,4-甲苯二异氰酸酯和2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)、4,4-二异氰酸基二苯基甲烷(MDI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)、四亚甲基二甲苯二异氰酸酯(TMXDI)、间二甲苯二异氰酸酯(XDI)、1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、1,3-环己基二异氰酸酯、1,4-环己基二异氰酸酯(CHDI)、4,4’-二异氰酸基-二环己基甲烷(H(12)MDI)、2,2,4-和/或2,4,4-三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)、十二亚甲基二异氰酸酯、1,4-二异氰酸酯环己烷、1-异氰酸基-3,5,5-三甲基-3-异氰酸基-甲基环己烷(IPDI)。
优选以0至50重量％、特别优选0至30重量％的份额含有所述另外的异氰酸酯-化合物，基于异氰酸酯组分的总重量计。特别优选地，所述另外的异氰酸酯-化合物的份额为0至5重量％。非常特别优选不含油其它异氰酸酯化合物。
所述异氰酸酯组分优选以6至12重量％，优选7至10重量％和特别优选8至9重量％的含量含有异氰酸酯基团，基于所述异氰酸酯组分的总重量计。
所述异氰酸酯组分在本发明的组合物中的份额为优选最高至70重量％，基于所述组合物的总重量计。优选的是40至70重量％和特别优选50至65重量％。非常特别优选的是55至65重量％的份额。
本发明的非常特别优选的组合物含有20至40重量％的多元醇组分和55至65重量％的异氰酸酯组分，分别基于所述组合物的总重量计。在该具体实施方式中，所述多元醇组分100重量％由OH-预聚物组成。多元醇组分中OH-基团的份额为4至10重量％，基于多元醇组分的总重量计。所述异氰酸酯组分100重量％由二异氰酸酯或多异氰酸酯封端的聚内酯-预聚物组成，基于异氰酸酯组分的总重量计。NCO-基团的份额为7至10重量％，基于异氰酸酯组分的总重量计。多元醇组分的OH-基团与异氰酸酯组分的NCO-基团的化学计量比为1:1。
其它粘结剂
本发明的组合物可以含有其它具有官能团的粘结剂以及至少一种官能性与所述粘结剂的官能团互补的交联剂。这些互补官能性的实例尤其是（羧基/环氧基）、（胺或硫醇/烷氧基化的氨基或可酯交换的基团）、（(甲基)丙烯酰基/CH-酸(CH-acide)或胺或硫醇）、（氨基甲酸酯/烷氧基化的氨基）和（(甲基)丙烯酰基/(甲基)丙烯酰基）。
所述粘结剂还可以具有烯属不饱和双键。例如丙烯酸酯聚合物、苯乙烯聚合物或聚氨酯聚合物含有烯属不饱和双键。
此外，作为其它的粘结剂还可以含有包含烷氧基硅烷基团的聚合物。优选的是含有环氧基改性的或氨基改性的烷氧基硅烷基团的聚合物。特别优选地，所述聚合物含有二和/或三环氧基硅烷基团。
优选的其它粘结剂含有烯属不饱和双键。
优选的是，在组合物中以少于2重量％，优选以少于1重量％的量（分别基于组合物的总重量计）含有交联剂，以及特别优选完全不含有交联剂，如氨基塑料树脂或三(烷氧基羰基氨基)-1,3,5-三嗪（TACT）。
在本发明的组合物中可以以5至30重量％的份额含有所述另外的粘结剂，基于所述组合物的总重量计。
颜料
本发明的组合物可以含有颜料。所述组合物优选含有2至20重量％的至少一种颜料，基于组合物的总重量计。优选的是含有1至10重量％的颜料的组合物。
颜料是粉末状或小片状的着色剂，其与染料相反不溶于周围介质（参见
Figure BDA00003382419900091
Lacke und Druckfarben,Georg Thieme VerlagStuttgart/New York1998，第451页，关键词“Pigmente”）。
优选地，颜料选自有机和无机、赋予色彩、赋予效果、赋予色彩且赋予效果、磁性、屏蔽性、导电性、腐蚀抑制性、荧光性和磷光性颜料。优选使用赋予色彩和/或赋予效果的颜料。
溶剂
所述组合物可以含有水或有机溶剂作为溶剂。优选最高5重量％，特别优选最高2重量％的溶剂，基于组合物的总重量计。特别优选的是不含溶剂的组合物。
分子筛
本发明的组合物可以含有一种分子筛或多种分子筛。分子筛是天然或合成沸石的称谓。它们具有相对高的内表面积（约600至700m2/g）和一致的孔径。由此获得相对强的吸收能力。所述组合物优选含有1至10重量％的至少一种分子筛，基于组合物的总重量计。
适合的分子筛具有0.2至1.0nm，优选0.3至0.4nm的孔径尺寸。例如可以使用孔尺寸为0.3nm的高孔隙率硅酸铝。
填料
本发明的组合物可以含有有机填料或无机填料。适合的填料是例如滑石、碳酸钙、硫酸钡和二氧化硅。优选的填料是碳酸钙、硫酸钡和二氧化硅。
优选地，所述组合物含有1至10重量％的至少一种填料，基于组合物的总重量计。
染料
本发明的组合物可以含有染料。染料是在周围介质中可溶的黑色或彩色有机物质（参见Lacke und Druckfarben,第221页，关键词“Farbmittel”）。所述组合物可以含有0.1至1.0重量％的至少一种染料，基于组合物的总重量计。
催化剂
本发明的组合物可以含有用于羟基与异氰酸酯基团反应的催化剂。优选地，所述组合物含有0.05至2重量％的至少一种催化剂，基于组合物的总重量计。特别优选地，本发明的组合物含有0.08至1重量％的至少一种催化剂，基于组合物的总重量计。
适合的催化剂是金属催化剂，例如锡、钼、锆或锌催化剂以及胺催化剂，例如2-(2-二甲基氨基-乙氧基)乙醇。
助剂和添加剂
本发明的组合物可以含有不同于上文提到的物质的助剂和添加剂。优选地，所述组合物含有2至5重量％的至少一种助剂或添加剂，基于组合物的总重量计。
适合的助剂或添加剂是通常在漆料工业中使用的、已知的助剂和添加剂。
适合的助剂和添加剂的实例是，例如抗氧化剂、脱气剂、流变助剂如流平剂、增稠剂、抗流挂剂和触变剂、蜡和蜡状化合物、滑爽添加剂、反应性稀释剂、自由流动助剂、干燥剂、杀生物剂、用于改善基底润湿的添加剂、用于改善表面光滑性的添加剂、消光剂、自由基捕集剂、抗光剂、优选在370nm下具有吸收最大值的UV-吸收剂和/或位阻胺（HALS）、腐蚀抑制剂、阻燃剂或聚合抑制剂，如在Johan Bielemann的刊物“Lackadditive”，Wiley-VCH，Weinheim，New York，1998中详细描述的那些。优选的助剂和添加剂是流变助剂、脱气剂和自由基捕集剂。特别优选的助剂和添加剂是UV-吸收剂、润湿剂以及流变助剂。
通过添加助剂和添加剂可以为本发明的抗侵蚀涂层赋予表面效果，例如减少玷污和减少苔藓、改善空气动力学（有利于流动的表面例如沟槽）或易于清洁的性能。
本发明的其它主题
本发明的组合物优选根据本发明的用于制备本发明的组合物的方法来制备。
由此制备本发明组合物的方法是本发明的另一个主题。在此，所述组合物可以通过将至少一种多元醇组分与至少一种异氰酸酯组分混合并任选地均化而制得。优选地，将它们以已经提到的混合比例彼此混合并任选地均化。
本发明的另一个主题是组合物作为涂层剂的用途。优选地，将组合物用作抗侵蚀涂层剂。所述涂层剂优选用于制备在多层涂漆中的抗侵蚀层。
本发明的组合物可以用作原始设备制造商（OEM）-漆料或作为修补漆料使用。
本发明的另一主题是包含至少一种本发明组合物的涂漆的多层涂漆。优选地，所述多层涂漆还包含至少一种打底漆。
本发明的组合物可以用工业上常用的施涂方法，例如喷涂、滚涂、辊涂或浇涂来涂覆到基材上。
本发明的组合物可以作为所谓的“层合树脂”在湿层合法中涂覆，以及作为用于随后制备由玻璃纤维(GFK)、芳族聚酰胺纤维(AFK)、碳纤维(CFK)增强的塑料的注入过程的模内涂层涂覆（参见
Figure BDA00003382419900121
Lacke undDruckfarben,Georg Thieme Verlag Stuttgart/New Youk1998，第299页，关键词“IMC”）。
本发明的组合物的涂漆的耐热性，也就是对于明显高于室温的温度的抵抗力，为优选为至少60℃，特别优选至少100℃以及特别优选至少120℃。所述抵抗力在60℃、100℃或者120℃的温度下于120min下测定（参见实施例）。
本发明组合物的涂漆本身可以在本发明的多层涂漆中起到面涂漆（最外层涂漆）的作用。此外，可以将本发明组合物的涂漆用另一种漆（下文中称作面漆）来覆涂，其中所述另一种漆料的涂漆起到面涂漆的作用。
适合作为面漆的是所用通常使用的含溶剂的或水性的着色涂层剂。所使用的面漆可以通过热和/或借助辐照，尤其是借助IR-辐照而固化。
所述面漆通常含有至少一种具有官能团的粘结剂以及至少一种具有与所述官能团互补的官能性的交联剂。这些互补的官能性的实例尤其是（羧基/环氧基）、（胺或硫醇或羟基/封闭的或游离的异氰酸酯或环氧化的氨基或可酯交换的基团）、（(甲基)丙烯酰基/CH-酸(CH-acide)或胺或羟基或硫醇）、（氨基甲酸酯/烷氧基化的氨基）和（(甲基)丙烯酰基/(甲基)丙烯酰基）。
尤其使用基于聚氨酯树脂和/或聚丙烯酸酯树脂和/或聚酯树脂的面漆，优选具有羟基、氨基、氨基甲酸酯基、羧基、(甲基)丙烯酰基和/或硫醇基，它们与相应的交联剂组合，尤其是与异氰酸酯组合。
除了粘结剂和交联剂以外，所述面洽含有常规助剂和添加剂，例如用于交联的催化剂，消泡剂，增附剂，用于改善基底润湿的添加剂，流变助剂，蜡，流平剂，抗光剂，优选上文所述的在370nm具有吸收最大值的UV-吸收剂和/或HALS，腐蚀抑制剂，杀生物剂，阻燃剂或聚合抑制剂，如在Johan Bielemann的刊物“Lackadditive”，Wiley-VCH，Weinheim，New York，1998中详细描述的那些。适合的着色涂层剂是例如在德国专利申请DE-A-2006053776中描述。
本发明的另一个主题是制备本发明的多层涂漆的方法。在此将至少一种本发明的组合物施涂到基材上。在本发明的组合物的涂漆上可以涂覆至少另一层面漆的涂漆。所述面漆可以湿碰湿地施涂。本发明组合物和面漆的涂漆可以一起固化。
所述面漆以及本发明的组合物可以用常规方法如喷雾（例如无空气、空气混合、压缩空气、热喷法或感应混合）、滚涂、辊子、涂抹或通过料筒（Kartusche）来施涂。优选地，通过喷雾、滚涂或通过料筒来施涂所述面漆以及本发明的组合物。
本发明组合物的涂漆优选以100至1000μm的干膜厚度来施涂。优选的是200至800μm，特别优选300至600μm的干膜厚度。
附加的面漆的涂漆可以分别具有80至300μm、优选80至150μm的干膜厚度。
本发明组合物的涂漆以及任选的面漆的涂漆可以通过热和/或光化辐射而固化。优选地，所述固化通过热，优选在最高至60℃的温度下进行。特别优选的是15至60℃，非常特别的是18至50℃的温度范围。
热固化优选在30至90min的时间内在40℃至60℃或4至6h的时间内在15℃至25℃下进行。通常在20℃下约7日后获得完全彻底的固化。这就是本领域技术人员所说的“最终性能的生成”。
为了干燥或者调节湿层，优选使用热方法和/或对流方法，其中使用常规的和已知的设备如连续式加热炉、NIR-和IR-热辐射器、鼓风机和吹风隧道（Blastunnel）。所述设备还可以彼此组合。
本发明的多层涂漆可以施涂到任意基材上。在此，本发明组合物的层起到抗侵蚀层的作用。所述基材可以由不同的材料和材料的组合构成。优选地，所述基材由金属（如钢或铝）、塑料（其可以由玻璃纤维(GFK)、芳族聚酰胺纤维(AFK)、碳纤维(CFK)增强或者例如借助大麻或剑麻由天然纤维增强）和/或玻璃构成，特别优选地，所述基材由金属和/或塑料构成。
适合的基材是例如特别强烈地曝露于雨水侵蚀和砂侵蚀的那些。作为基材可以考虑转子叶片、飞行器或陆上运输工具、传播、建筑物或管线。优选的基材是风能设备的转子叶片、直升飞机或船用螺旋桨以及飞行器（例如飞机）。风能设备的转子叶片和飞机尤其是适合的基材。
为了成本最小化或者重量最小化，优选将本发明的组合物在飞机的情况下施涂于前缘襟翼区域或者在转子叶片的情况下施涂于装配的转子叶片构件的接缝处。
所述基材通常配备有以常规方法如如喷雾（例如无空气、空气混合、压缩空气、热喷法或感应混合）、滚涂、辊子、涂抹或通过料筒施涂的打底漆。随后在施涂至少一种本发明的组合物和任选地随后施加至少一种面漆之前可以施涂腻子层和孔隙填充剂。
本发明的另一个主题是本发明的多层涂漆用于涂覆基材的用途。在此，所述涂层尤其用作抗侵蚀涂层。优选的是上文所述的基材。
本发明的另一个主题是上文提到的用本发明的组合物或者本发明的多层涂漆涂覆的基材。优选地，本发明的组合物形成多层涂漆的抗侵蚀层。
测试方法
采用测试方法可以测试涂层的耐雨水侵蚀性和耐砂侵蚀性。
为了以实验室技术测定耐侵蚀性可以使用不同的仪器，在这些仪器中使待侵蚀的物品通过侵蚀介质运动，或者侵蚀中的物品固定并使侵蚀介质环绕该侵蚀中的物品流过。固定的试样可以例如通过高压水射流技术（其例如在水射流切割中使用）来进行测试。侵蚀效果通过水压、到工件的距离以及喷嘴尺寸和喷嘴类型来控制。通过共同使用砂、刚玉或碳化硅可以进一步增强效果。此外，可以考虑砂射流或蒸气射流，其中同样可以通过施加的压力、喷嘴尺寸和到工件的距离改变侵蚀效果并且使其适应于真实条件。
在雨水侵蚀测试中对于运动的试样而言，将侵蚀中的物品固定于转子或转盘上并通过产生的径向速度通过由水滴或者与盐或砂的混合物构成的幕帘运动。现在最通用的测试情景（其例如在风能领域使用）在140m/s的速度和30l/h的雨量下操作。在飞机工业领域中在类似的雨量下测试最高至220m/s的速度。耐雨水侵蚀性的测试可以按照ASTM G73标准进行。处于该标准之下的条件构成是独特的并且可以通过标准参数相互比较。
为了评价耐砂侵蚀性，可以将试样以预先设定的角度引入气流中。例如将试样以45°的角度引入可变气流（例如v＝110m/s）和可变喷嘴距离（例如20mm），向该气流中计量加入（例如50g/min的可变质量流）一定量的射流物（例如粒度0.05－0.4mm的砂或粒度50μm的刚玉；相当于0.05－0.8mm的飞沙粒度）。耐侵蚀性又相应于直至基材首次露出的时间。
所有上文提到的测试可能性的共通之处是模仿真实的速度，例如转子叶片的圆周速度或飞机的飞行速度，并且损伤情形与真实出现的损伤情形类似。
邵氏硬度是测定弹性体(A)和硬质体(D)的压痕硬度。其可以按照DIN EN ISO868来进行测试。优选本发明组合物的涂漆具有A20至A80的邵氏硬度。由此获得柔性至硬弹性涂层。优选的是A25至A60，特别优选A30至A55的邵氏硬度。
下面参照实施例进一步阐释本发明。
实施例
Figure BDA00003382419900171
所述对比例V4来自专利申请DE102010044935（还未公开）。
RT＝室温（20℃）
所给出的OH-含量是重量百分比数据并且基于多元醇组分的总重量计。在实施例V1至V3中所述多元醇组分由羟基封端的预聚物构成，在实施例V4中则由多元醇聚合物构成。
Figure BDA00003382419900181
测试条件
雨水侵蚀测试设置
测试按照ASTM G73进行。在室内雨水侵蚀测试设置上实施该测试。将试样以特定的时间间隔（15分钟）在一定速度（140m/s）下旋转通过液滴幕帘。在此，雨水量通过设置的流速保持恒定（30l/h）。在此，所设置的“雨水”的液滴尺寸为平均5－6mm。测试在20至25℃的温度下进行。评估通过视觉来进行并借助照片来证明。耐侵蚀性相应于直至基材首次露出的时间。
所述涂漆以约300μm的干膜层厚度施涂到用孔隙填充剂打底的环氧树脂试样上并在20至25℃的温度下储存7日。
耐砂侵蚀测试设置
为了评价耐砂侵蚀性将测试板以预定的角度（在此为45°）引入空气流中。在此，喷嘴到试样表面的距离为20mm。空气流设定在v＝110m/s，向该空气流中计量添加一定量粒度为0.05-0.4mm（相当于平均0.05-0.8mm的飞砂的平均粒度）的砂（50g/min的质量流）。所述测试在20-25℃的温度下进行。耐侵蚀性相应于基材首次露出的时间。
所述涂漆以约300μm的干膜层厚度施涂到用孔隙填充剂打底的环氧树脂试样上并在20至25℃的温度下储存7日。
所述测试依据ASTM G76标准进行。偏离该标准的是预设的角度（并非90°），射流物（并非约50μm的刚玉）和测试速度（并非28m/s）。
邵氏硬度
邵氏硬度按照DIN EN ISO868测定。
耐热性
将各组合物的游离薄膜（以约500μm的层厚度由拉膜器借助涂布棒或螺旋刮刀在事先配备有脱模剂的玻璃板上制得并且在20－25℃的温度下处理至少7日）引入预设温度分别为60℃、100℃或者120℃的炉中120min。随后对薄膜进行视觉和触觉测试。标准是形状稳定性和表面粘性。
可变拉伸测试
由多层各组合物的游离薄膜（以约500μm的层厚度由拉膜器借助涂布棒或螺旋刮刀在事先配备有脱模剂的玻璃板上制得并且在20－25℃的温度下处理至少7日）冲压出S2-测试棒（参见DIN53504）,借助游标卡尺测定层厚度并且引入到拉伸测试机中以200mm/min的测试速度测试。结果在应力伸长图表中给出。
迟滞拉伸测试
由多层各组合物的游离薄膜（以约500μm的层厚度由拉膜器借助涂布棒或螺旋刮刀在事先配备有脱模剂的玻璃板上制得并且在20－25℃的温度下处理至少7日）冲压出S2-测试棒，借助游标卡尺测定层厚度并且引入到拉伸测试机中以200mm/min的测试速度测试。在此进行三个周期（由三个负载曲线以及卸载曲线组成）。伸长极限上限为300％，选择下方的换向点作为力的过零点。
抗连续撕裂强度
由多层各组合物的游离薄膜（以约500μm的层厚度由拉膜器借助涂布棒或螺旋刮刀在事先配备有脱模剂的玻璃板上制得并且在20－25℃的温度下处理至少7日）根据DIN ISO34-1测定抗连续撕裂强度。薄膜层厚度又借助游标卡尺测定并且引入到拉伸测试机中以200mm/min的测试速度测试。

Claims (15)

1.组合物，其含有
a．至少一种多元醇组分，所述多元醇组分含有至少一种含OH基的聚氨酯预聚物（OH-预聚物），所述聚氨酯预聚物可由a1和a2制得
a1.至少一种通式(I)的化合物
HO-R1-X-R2-OH(I)
其中
R1、R2：彼此独立地表示具有1至10个碳原子的支化或非支化的亚烷基，
X：表示S、S-S、NR3或O，
R3：表示具有1至10个碳原子的支化或非支化的烷基或H原子，
a2.至少一种二异氰酸酯或多异氰酸酯，
其中多元醇组分具有3至15重量%的羟基含量，基于多元醇组分的总重量计，以及
b．至少一种异氰酸酯基含量为5至15重量%的异氰酸酯组分，基于所述异氰酸酯组分的总重量计，其中所述异氰酸酯组分含有至少一种二异氰酸酯或多异氰酸酯封端的聚内酯预聚物。
2.根据权利要求1的组合物，其特征在于，式(I)的X为S、NR3或O。
3.根据前述权利要求任一项的组合物，其特征在于，R1和R2为非支化的亚烷基。
4.根据前述权利要求任一项的组合物，其特征在于，以1:0.9至1:1.5的当量比使用所述多元醇组分的OH-基团和所述异氰酸酯组分的异氰酸酯基团。
5.根据前述权利要求任一项的组合物，其特征在于，所述多元醇组分以10至50重量%和/或所述异氰酸酯组分以最高至70重量%的比例包含于组合物中，分别基于组合物的总重量计。
6.根据前述权利要求任一项的组合物，其特征在于，由多元醇组分和异氰酸酯组分构成的产物具有最高15000g/mol的重均分子量。
7.制备如前述权利要求任一项所述组合物的方法，其特征在于，将多元醇组分与异氰酸酯组分混合并任选地将这些组分均化。
8.如前述权利要求1-6任一项所述组合物的用途，其特征在于，用作涂层剂，优选用作防侵蚀涂层剂。
9.多层涂漆，包含至少一层如权利要求1-6任一项所述组合物的涂漆。
10.根据权利要求9的多层涂漆，其特征在于，如权利要求1-6任一项所述组合物的涂漆或面漆起到面涂漆（最外层涂漆）的作用。
11.制备如权利要求9或10所述多层涂漆的方法，其特征在于，将至少一种如权利要求1-6任一项所述的组合物施涂于基材上。
12.如权利要求9或10所述的多层涂漆的用途，用于涂覆基材，尤其是作为防侵蚀涂层。
13.根据权利要求12的多层涂漆的用途，其特征在于，作为基材涂覆转子叶片、飞行器或陆上运输工具、船舶、建筑物或管线。
14.用如权利要求1-6任一项所述组合物涂覆的基材。
15.用如权利要求9或10所述多层涂漆涂覆的基材。
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