CN104837568B - 赋予效果和/或色彩的多层漆料以及其制备方法和其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及赋予效果和/或色彩的多层漆料，其通过如下方法制备：首先将底漆涂料组合物施用到基材上并任选地固化，将第一或第一和第二着色底涂层涂料组合物施用到底漆上，将基于至少一种含多羟基的化合物(A)和至少一种含多异氰酸酯基团的组分(B)的透明涂料组合物施用到第一底涂层膜或第二底涂层膜上，并将第一底涂层膜、任选的第二底涂层膜、以及透明涂层膜一起固化，所述方法的特征在于透明涂料组合物含有至少一种基于热解法硅酸的流变助剂(R)，和至少一种含多异氰酸酯基团的组分(B)，其另外具有至少一个式(I)结构单元和/或至少一个式(II)结构单元。本发明的主题还涉及制备多层漆料的方法及其用途。‑NR‑(X‑SiR”x(OR')3‑x) (I)‑N(X‑SiR”x(OR')3‑x)n(X'‑SiR”y(OR')3‑y)m (II)。
Description
本发明涉及多涂层效果和/或色彩漆料体系，其可以通过将第一着色底涂层涂料组合物、任选地第二着色底涂层涂料组合物和透明涂料组合物接连施用、并且将这些底涂层膜和透明涂层膜一起固化来制备。
本发明还提供用于制备多涂层漆料体系的多阶段涂覆方法，以及多涂层漆料体系的用途。
目前，用于汽车OEM涂饰领域中的多涂层漆料体系一般包含电泳施用的底漆，其提供保护以免受腐蚀和碎石屑的影响，以及包含随后的表面涂层，其提供保护以避免碎石屑并使得表面平滑。这种二道底漆涂层通常被施用在已经烘烤的底漆上，并且固化。另一种选择是将底漆和二道底漆涂层一起固化。随后在经固化的表面涂层上施用单涂层涂饰层或装饰性双涂层涂饰层，其由色彩和/或效果底涂层以及保护性透明涂层组成，其中将色彩和/或效果底涂层根据具体的色调在一个或多个喷涂路径中施用，和其中将保护性透明涂层以湿到湿方式施用到底涂层上。单涂层涂饰层或一个或多个底涂层以及透明涂层然后一起固化。
但是，汽车生产者越来越关注降低漆料体系的涂层厚度以及操作的数目以及在合适时涂层的数目，且不会导致多涂层漆料体系的性能分布变差。
因此，已经知道多涂层漆料体系，其中一个或多个底涂层直接施用到电泳沉积的底漆上。任选地，在一个或多个底涂层上施用透明涂层。然后，一个或多个底涂层和任选地透明涂层一起固化。通过此方法，省去了通常位于阴极导电涂层和底涂层之间的二道底漆涂层。
因此，WO2006/097201描述了这种不需要二道底漆的制备多涂层漆料体系的方法，其中第一着色底涂层膜、第二着色底涂层膜和透明涂层膜被施用到经过烘烤的阴极沉积的导电涂层底漆上，并且所有三种涂层膜一起固化。在这种情况下，对于此发明而言必要的是通过在第一底涂层膜中加入特定的光引发剂以确保阴极沉积的导电涂层底漆的UV保护。所用的透明涂层涂料组合物可以是任何常规使用的透明涂料，例如商购的2K[双组分]聚氨酯透明涂料来自BASF Coatings GmbH。
WO2010/060523也描述了一种不需要二道底漆的方法，其中为了改进外观，特别是在粗糙基材的情况喜爱，代替二道底漆，将不含颜料的涂料先施用到导电涂层底漆上，然后施用底涂层膜和包覆性透明涂层。作为透明涂层涂料组合物，同样可以使用任何常规使用的透明涂料，例如商购的2K[双组分]聚氨酯透明涂料来自BASF CoatingsGmbH。
WO07/044769公开了一种制备多涂层漆料体系的方法，其中施用第一底漆涂层膜、第二着色底涂层膜和透明涂层膜，并且将所有三种涂层膜一起固化。底漆涂层膜含有至少一种被己内酯改性的线性丙烯酸酯树脂，从而确保所得多涂层涂饰的良好整体外观。作为在此方法中的透明涂层涂料组合物，可以使用所有已知的透明涂层涂料组合物；操作实施例中使用了基于硅烷化丙烯酸酯树脂的1K[单组分]透明涂层涂料组合物。
WO2010/139375描述了多涂层漆料体系，其中将常规的底涂层膜和透明涂层膜施用到经过烘烤的底漆和经过烘烤的二道底漆涂层上，并一起固化。多涂层漆料体系的一个特征是透明涂层涂料组合物含有含羟基的化合物(A)、含异氰酸酯基团的化合物(B)和氨基树脂(C)，并且含有至少一种不饱和的环状位阻胺(D)用于防止出现爆米花现象。
WO2007/137632公开了多涂层漆料体系，其中将水性底涂层膜和基于2K聚氨酯涂料组合物的透明涂层膜施用到经过烘烤的底漆和经过烘烤的二道底漆涂层上，并一起固化。为了改进窗户粘合性，2K聚氨酯涂料组合物含有粘合促进剂，其是膦酸二酯和/或二膦酸二酯和至少一种单烷氧基甲硅烷基胺和/或二烷氧基甲硅烷基胺与异氰脲酸酯的反应产物的混合物形式，通过使用这种反应产物，不再具有任何游离的异氰酸酯基团。
此外，WO10/063332公开了非水性涂料组合物，其含有至少一种含多羟基的化合物(A)、至少一种具有游离或封端异氰酸酯基团且具有硅烷基团的多异氰酸酯(B)和/或其二聚体和/或低聚物，至少一种用于交联硅烷基团的催化剂(D)，以及至少一种基于脲的流变助剂(R)，以及任选地另外基于热解法二氧化硅的流变助剂。为了实现良好的总体外观，对此发明而言必要的是在这些涂料组合物中使用的含多羟基的化合物(A)是基于超支化的、树枝状的羟基官能聚酯，其中至少一个羟基已经被C8-C9单羧酸酯化。这些涂料组合物以湿到湿方式施用到商购水性底涂层材料上，然后这两种涂层膜一起烘烤。
所得的涂层具有高的耐划性和耐候性，并且同时具有优良的外观，但是如已知的那样希望在至少40微米的增大膜厚度下具有甚至更低的短波值。对于这些涂料组合物所希望的还有改进所得涂层的可砂磨性和可抛光性。
最后，尚未公开的国际专利申请PCT/EP2012/059611和尚未公开的国际专利申请PCT/EP2012/058355描述了多涂层漆料体系，其中在已固化的电泳沉积底漆和已固化的二道底漆涂层上，施用底涂层膜和透明涂层膜，其中对此发明必要的是透明涂层涂料组合物不仅含有含多羟基的化合物(A)，而且含有含异氰酸酯基团和硅烷基团的化合物(B)，更特别是具有脂环族多异氰酸酯母体结构的化合物(B1)和具有无环的脂族多异氰酸酯母体结构的化合物(B2)的混合物。在这些申请中，除了在不使用二道底漆的方法中使用透明涂层涂料组合物，没有再描述向透明涂层涂料组合物中加入基于热解法二氧化硅的流变助剂。
问题
所以，本发明要解决的问题是提供上述种类的多涂层漆料体系，其同时显示显著降低的在2005年9月DIN EN ISO 6270-2的恒定冷凝气候中暴露于湿分时发白的倾向，并且具有优良的整体外观。
为了评价整体外观，使用Wavescan方法检测所施用和烘烤的涂层膜的表面分布，此方法允许检测漆膜表面的可视分布。这是通过使用来自Byk-Gardner的“Wave Scan”仪器检测反射强度(“波度”)、记录在10cm距离上的1250个检测点进行的。此仪器将反射分成长波、即在0.6-10mm范围内的对于结构的光强度变化，以及短波、即在0.1-0.6mm范围内的对于结构的光强度变化。在这里，当从一定距离观察金属板时，长波值是更重要的；而当近距离观察金属板时，短波值是非常重要的。对于优良的外观，除了在所得涂层上检测的低长波值之外，特别对于约40μm膜厚度而言的低短波检测值也是关键的。
另一个目的是提供能确保优良可抛光性的多涂层效果和/或色彩漆料体系。
此外，为了制备多涂层效果和/或色彩漆料体系，应当可以使用能获得高度耐候稳定性网络和同时确保高耐酸性的透明涂层涂料组合物。此外，所述涂料和漆料体系，尤其是透明涂层体系，应当能在即使>40μm膜厚度的情况下制备且不会出现应力裂纹。
此外，多涂层效果和/或色彩漆料体应当确保优良的窗户粘合性。在这里，优良的窗户粘合性表示在包含至少一种上述类型的多涂层漆料体系、至少一个粘合剂层和至少一个窗户的组件经受力学暴露时，在基材和涂层之间、在涂层内或在涂层和粘合剂层之间没有分层，仅仅在粘合剂层内出现粘合裂纹。
在上述这些目的的基础上，多涂层效果和/或色彩漆料体系应当满足对于汽车OEM涂饰和汽车重新涂饰中的透明涂层而言的常规要求。
更尤其是，应当可以通过不需要二道底漆的方法制备多涂层效果和/或色彩漆料体系。
最后，新的多涂层漆料体系应当以容易和具有非常优良重现性的方式制备，并且应当不会在漆料施用期间产生任何环境问题。
解决问题的技术方案
在上述问题的基础上，发现了多涂层效果和/或色彩漆料体系，其可以通过如下步骤制备：
(I)首先将底漆涂料组合物(G)电泳沉积到基材上，并任选地将其固化，
(II)将第一着色底涂层涂料组合物(BL1)施用到在阶段(I)中得到的底漆上，
(III)任选地将第二着色底涂层涂料组合物(BL2)施用到在阶段(II)中得到的第一底涂层膜上，
(IV)将基于至少一种含多羟基的化合物(A)和至少一种含多异氰酸酯基团的组分(B)的透明涂料组合物(KL)施用到在阶段(II)中得到的第一底涂层膜上，或如果已经施用第二底涂层涂料组合物(BL2)的话将所述透明涂料组合物(KL)施用到在阶段(III)中得到的第二底涂层膜上，和
(V)将第一底涂层膜、若存在的第二底涂层膜、以及透明涂层膜一起固化，
所述方法的特征在于：
透明涂料组合物(KL)含有：
(i)至少一种基于热解法二氧化硅的流变助剂(R)，和
(ii)至少一种含多异氰酸酯基团的组分(B)，其具有至少一个式(I)结构单元：
-NR-(X-SiR”x(OR')3-x) (I)，
和/或具有至少一个式(II)结构单元：
-N(X-SiR”x(OR')3-x)n(X'-SiR”y(OR')3-y)m (II)
其中，
R＝氢、烷基、环烷基、芳基或芳烷基，其中碳链可以被不相邻的氧、硫或NRa基团间隔，其中Ra＝烷基、环烷基、芳基或芳烷基，
R’＝氢、烷基或环烷基，其中碳链可以被不相邻的氧、硫或NRa基团间隔，
X、X’＝直链和/或支化的具有1-20个碳原子的亚烷基或亚环烷基，
R”＝烷基、环烷基、芳基或芳烷基，其中碳链可以被不相邻的氧、硫或NRa基团间隔，
n＝0-2，m＝0-2，m+n＝2，以及x、y＝0-2。
本发明还提供制备所述多涂层漆料体系的多阶段涂覆方法，以及所述多涂层漆料体系的用途。
令人惊奇且不可预见的是，通过不需要二道底漆的方法制备的本发明多涂层漆料体系能同时显示显著降低的在2005年9月DIN EN ISO 6270-2的恒定冷凝气候中暴露于湿分时发白的倾向，并且具有优良的整体外观。
优良的整体外观在这里尤其表示当使用来自Byk-Gardner的“Wave Scan”仪器检测所施用和烘烤的涂层膜的表面分布时，所得涂层除了具有在尽可能低的膜厚度下的低的长波检测值之外，还尤其对于约40μm的膜厚度而言具有低的短波检测值。
此外，多涂层效果和/或色彩漆料体系具有优良的可抛光性。
此外，所用的透明涂料组合物能获得高度耐候稳定性网络和同时确保高的耐酸性。此外，可以即使以>40μm的膜厚度制备所述透明涂料和漆料体系且不会出现应力裂纹，尤其是透明涂层体系。
此外，多涂层效果和/或色彩漆料体系能确保优良的窗户粘合性。在这里，优良的窗户粘合性表示在包含至少一种上述类型的多涂层漆料体系、至少一个粘合剂层和至少一个窗户的组件经受力学暴露时，在基材和涂层之间、在涂层内或在涂层和粘合剂层之间没有分层，仅仅在粘合剂层内出现粘合裂纹。
此外，多涂层效果和/或色彩漆料体系能满足在汽车OEM涂饰和汽车重新涂饰中、在用于安装在交通工具之中或之上的部件的涂饰中以及在多用途运载车辆的涂饰中的透明涂层膜而言的常规要求。
最后，新的多涂层漆料体系可以以容易和具有非常优良重现性的方式制备，并且不会在漆料施用期间产生任何环境问题。
发明描述
根据本发明使用的透明涂料组合物
根据本发明使用的透明涂料组合物尤其是可热固化的涂料组合物，其优选是基本上不含、更特别是完全不含可辐射固化不饱和化合物的涂料组合物。在这里，特别优选使用透明涂层涂料组合物。
含多羟基的化合物(A)
作为含多羟基的化合物(A)，可以使用所有本领域技术人员公知的按每分子计具有至少2个羟基的低聚和/或聚合的化合物。作为组分(A)，可以使用不同的低聚和/或聚合多元醇的混合物。
优选的低聚和/或聚合多元醇(A)具有质量平均分子量Mw>500道尔顿，这通过凝胶渗透色谱(GPC)用聚苯乙烯标准物检测，优选800-100000道尔顿，更尤其是1000-50000道尔顿。
特别优选的是聚酯多元醇，聚氨酯多元醇，聚硅氧烷多元醇，聚丙烯酸酯多元醇，和/或聚甲基丙烯酸酯多元醇，以及它们的共聚物，在下文中称为聚丙烯酸酯多元醇。
多元醇优选具有30-400mgKOH/g的羟值，更特别是100-300mgKOH/g。羟值(OH值)表示与在乙酰基化时被1g物质结合的乙酸量相等的氢氧化钾mg数。为了检测羟值，将样品用乙酸酐-吡啶煮沸，并将所得的酸用氢氧化钾溶液滴定(DIN 53240-2)。在纯聚(甲基)丙烯酸酯的情况下，羟值也可以以足够的精度通过在所用OH官能单体的基础上计算来测定。
按照DIN EN ISO 11357-2通过DSC检测法检测，多元醇的玻璃化转变温度优选是-150℃至100℃，更优选-120℃至80℃。
合适的聚酯多元醇参见例如EP-A-0 994 117和EP-A-1 273 640。聚氨酯多元醇优选通过聚酯多元醇预聚物与合适的二异氰酸酯或多异氰酸酯反应制备，例如参见EP-A-1273 640。合适的聚硅氧烷多元醇例如参见WO-A-01/09260，其中所述的聚硅氧烷多元醇优选与其它多元醇组合使用，更特别是具有较高玻璃化转变温度的那些多元醇。
非常特别优选的组分(A)含有一种或多种聚丙烯酸酯多元醇和/或聚甲基丙烯酸酯多元醇。与一种或多种聚丙烯酸酯多元醇和/或聚甲基丙烯酸酯多元醇一起，可以使用其它的含多羟基的低聚和/或聚合化合物，例子是聚酯多元醇、聚氨酯多元醇和聚硅氧烷多元醇，特别是聚酯多元醇。
根据本发明特别优选的聚(甲基)丙烯酸酯多元醇通常是共聚物，优选具有质量平均分子量Mw为1000-20000道尔顿，更尤其是1500-10000道尔顿，在每种情况下通过凝胶渗透色谱(GPC)用聚苯乙烯标准物检测。
所述共聚物的玻璃化转变温度通常是-100℃至100℃，更尤其是-60℃至<20℃(按照DIN EN ISO 11357-2通过DSC检测法检测)。
聚(甲基)丙烯酸酯多元醇的羟值优选是60-300mgKOH/g，更特别是70-200mgKOH/g，酸值是0-30mgKOH/g。
羟值(OH值)是如上所述检测(DIN 53240-2)。酸值在这里表示在中和1g相应化合物时所消耗的氢氧化钾mg数(DIN EN ISO 2114)。
作为含羟基的单体单元，优选使用丙烯酸羟基烷基酯和/或甲基丙烯酸羟基烷基酯，例如尤其是丙烯酸2-羟基乙基酯、甲基丙烯酸2-羟基乙基酯、丙烯酸2-羟基丙基酯、甲基丙烯酸2-羟基丙基酯、丙烯酸3-羟基丙基酯、甲基丙烯酸3-羟基丙基酯、丙烯酸3-羟基丁基酯、甲基丙烯酸3-羟基丁基酯，以及尤其是丙烯酸4-羟基丁基酯和/或甲基丙烯酸4-羟基丁基酯.
作为其它单体单元，对于聚(甲基)丙烯酸酯多元醇，优选使用丙烯酸烷基酯和/或甲基丙烯酸烷基酯，例如优选丙烯酸乙基酯，甲基丙烯酸乙基酯，丙烯酸丙基酯，甲基丙烯酸丙基酯，丙烯酸异丙基酯，甲基丙烯酸异丙基酯，丙烯酸丁基酯，甲基丙烯酸丁基酯，丙烯酸异丁基酯，甲基丙烯酸异丁基酯，丙烯酸叔丁基酯，甲基丙烯酸叔丁基酯，丙烯酸戊基酯，甲基丙烯酸戊基酯，丙烯酸己基酯，甲基丙烯酸己基酯，丙烯酸乙基己基酯，甲基丙烯酸乙基己基酯，丙烯酸3,3,5-三甲基己基酯，甲基丙烯酸3,3,5-三甲基己基酯，丙烯酸硬脂基酯，甲基丙烯酸硬脂基酯，丙烯酸月桂基酯，或甲基丙烯酸月桂基酯；丙烯酸环烷基酯和/或甲基丙烯酸环烷基酯，例如丙烯酸环戊基酯、甲基丙烯酸环戊基酯、丙烯酸降冰片基酯、甲基丙烯酸降冰片基酯，或尤其是丙烯酸环己基酯和/或甲基丙烯酸环己基酯。
作为对于聚(甲基)丙烯酸酯多元醇的其它单体单元，可以使用乙烯基芳族烃，例如乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯或尤其是苯乙烯，丙烯酸或甲基丙烯酸的酰胺或腈，乙烯基酯或乙烯基醚，以及少量的尤其丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
含羟基的化合物(C)
任选地，除了含多羟基的组分(A)之外，根据本发明使用的涂料组合物可以还含有一种或多种单体的含羟基的化合物(C)，其是与组分(A)不同的。优选这些化合物(C)的比例是0-20重量％，更优选0-10重量％，非常优选1-5重量％，在每种情况下基于涂料组合物中的基料(binder)比例计。
低分子量多元醇用作含羟基的化合物(C)。
所用的低分子量多元醇例如是二醇，例如优选乙二醇、新戊二醇，1,2-丙二醇，2,2-二甲基-1,3-丙二醇，1,4-丁二醇，1,3-丁二醇，1,5-戊二醇，2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇，1,6-己二醇，1,4-环己烷二甲醇和1,2-环己烷二甲醇，以及多元醇，例如优选三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、三羟甲基己烷、1,2,4-丁三醇、季戊四醇和二季戊四醇。优选将这些低分子量多元醇按照少量混合入多元醇组分(A)中。
含多异氰酸酯基团的组分(B)
对于本发明而言必要的是，透明涂料组合物含有含多异氰酸酯基团的组分(B)，所述组分(B)还含有至少一个式(I)结构单元：
-NR-(X-SiR”x(OR')3-x) (I)，
和/或至少一个式(II)结构单元：
-N(X-SiR”x(OR')3-x)n(X'-SiR”y(OR')3-y)m (II),
其中，
R＝氢、烷基、环烷基、芳基或芳烷基，其中碳链可以被不相邻的氧、硫或NRa基团间隔，其中Ra＝烷基、环烷基、芳基或芳烷基，
R’＝氢、烷基或环烷基，其中碳链可以被不相邻的氧、硫或NRa基团间隔，其中Ra＝烷基、环烷基、芳基或芳烷基，优选R’＝乙基和/或甲基，
X、X’＝直链和/或支化的具有1-20个碳原子的亚烷基或亚环烷基，优选X、X’＝具有1-4个碳原子的亚烷基，
R”＝烷基、环烷基、芳基或芳烷基，其中碳链可以被不相邻的氧、硫或NRa基团间隔，其中Ra＝烷基、环烷基、芳基或芳烷基，优选R”＝烷基，更优选具有1-6个碳原子的烷基，
n＝0-2，m＝0-2，m+n＝2，以及x、y＝0-2。
在含多异氰酸酯基团的组分(B)中，优选10-80摩尔％、优选20-70摩尔％、更优选25摩尔％至小于50摩尔％和非常优选31-45摩尔％的在含多异氰酸酯基团的组分(B)中初始存在的异氰酸酯基团已经进行反应以形成结构单元(I)和/或(II)，优选形成结构单元(I)和(II)。
此外，优选含多异氰酸酯基团的组分(B)，其中结构单元(I)的总量是3-90摩尔％，更优选5-70摩尔％，在每种情况下基于结构单元(I)和(II)的总量计，并且结构单元(II)的总量是97-10摩尔％，更优选95-30摩尔％，在每种情况下基于结构单元(I)和(II)的总量计。
用作用于含多异氰酸酯基团的组分(B)的母体结构的二异氰酸酯和/或多异氰酸酯优选是本身公知的取代或未取代的芳族、脂族、脂环族和/或杂环的多异氰酸酯。
优选使用以下物质作为含多异氰酸酯基团的组分(B)：
(B1)至少一种含多异氰酸酯基团的化合物(B1)，其具有游离或封端的异氰酸酯基团，并且具有脂环族多异氰酸酯母体结构，和/或通过三聚、二聚、聚氨酯形成反应、缩二脲形成反应、脲二酮形成反应和/或脲基甲酸酯形成反应从所述脂环族多异氰酸酯衍生的具有游离或封端异氰酸酯基团的多异氰酸酯母体结构，和
(B2)至少一种与(B1)组分不同的含多异氰酸酯基团的化合物(B2)，其具有游离或封端的异氰酸酯基团，并且具有无环的脂族多异氰酸酯母体结构，和/或通过三聚、二聚、聚氨酯形成反应、缩二脲形成反应、脲二酮形成反应和/或脲基甲酸酯形成反应从所述无环的脂族多异氰酸酯衍生的具有游离或封端异氰酸酯基团的多异氰酸酯母体结构，
其中组分(B1)和/或组分(B2)具有至少一个式(I)结构单元：
-NR-(X-SiR”x(OR')3-x) (I)，
和/或具有至少一个式(II)结构单元：
-N(X-SiR”x(OR')3-x)n(X'-SiR”y(OR')3-y)m (II)
其中各个取代基具有如上所述的含义。
无环的脂族多异氰酸酯组分(B2)
透明涂料组合物特别优选含有至少一种含多异氰酸酯基团的化合物(B2)，其是与(B1)组分不同的，其含有游离或封端的异氰酸酯基团，并且具有无环的脂族多异氰酸酯母体结构，和/或具有通过三聚、二聚、聚氨酯形成反应、缩二脲形成反应、脲二酮形成反应和/或脲基甲酸酯形成反应从所述无环的脂族多异氰酸酯衍生的多异氰酸酯母体结构。
对于在本发明中所用的含多异氰酸酯基的化合物(B2)，用作母体结构的无环的脂族多异氰酸酯优选是本身公知的取代或未取代的脂族多异氰酸酯。优选的多异氰酸酯(B2)的例子是四亚甲基1,4-二异氰酸酯，六亚甲基1,6-二异氰酸酯，2,2,4-三甲基己烷1,6-二异氰酸酯，亚乙基二异氰酸酯，十二烷1,12-二异氰酸酯，以及上述多异氰酸酯的混合物。
另外优选的用于组分(B2)的多异氰酸酯母体结构是从这种无环的脂族多异氰酸酯通过三聚、二聚、聚氨酯形成反应、缩二脲形成反应、脲二酮形成反应和/或脲基甲酸酯形成反应衍生的多异氰酸酯，更特别是缩二脲二聚体和/或脲基甲酸酯二聚体和/或异氰脲酸酯三聚体。在本发明的另一个实施方案中，用于组分(B2)的多异氰酸酯母体结构是具有聚氨酯结构单元的多异氰酸酯预聚物，其通过多元醇与化学计算过量的上述无环的脂族多异氰酸酯反应得到。这种多异氰酸酯预聚物例如参见US-A-4,598,131。
特别优选的用于组分(B2)的多异氰酸酯母体结构是六亚甲基二异氰酸酯和/或其缩二脲二聚体和/或脲基甲酸酯二聚体和/或异氰脲酸酯三聚体和/或其脲二酮，以及上述多异氰酸酯母体结构的混合物。
尤其优选的用于组分(B2)的多异氰酸酯母体结构是六亚甲基二异氰酸酯和/或其异氰脲酸酯三聚体，任选地与其脲二酮一起使用。
用作组分(B2)的无环的脂族多异氰酸酯、和/或其通过三聚、二聚、聚氨酯形成反应、缩二脲形成反应、脲二酮形成反应和/或脲基甲酸酯形成反应衍生的多异氰酸酯可以另外含有至少一个式(I)结构单元：
-NR-(X-SiR”x(OR')3-x) (I)，
和/或至少一个式(II)结构单元：
-N(X-SiR”x(OR')3-x)n(X'-SiR”y(OR')3-y)m (II),
其中，
R＝氢、烷基、环烷基、芳基或芳烷基，其中碳链可以被不相邻的氧、硫或NRa基团间隔，其中Ra＝烷基、环烷基、芳基或芳烷基，
R’＝氢、烷基或环烷基，其中碳链可以被不相邻的氧、硫或NRa基团间隔，其中Ra＝烷基、环烷基、芳基或芳烷基，优选R’＝乙基和/或甲基，
X、X’＝直链和/或支化的具有1-20个碳原子的亚烷基或亚环烷基，优选X、X’＝具有1-4个碳原子的亚烷基，
R”＝烷基、环烷基、芳基或芳烷基，其中碳链可以被不相邻的氧、硫或NRa基团间隔，其中Ra＝烷基、环烷基、芳基或芳烷基，优选R”＝烷基，更优选具有1-6个碳原子的烷基，
n＝0-2，m＝0-2，m+n＝2，以及x、y＝0-2。
作为组分(B2)，优选使用具有游离或封端异氰酸酯基团的无环的脂族多异氰酸酯，和/或其通过三聚、二聚、聚氨酯形成反应、缩二脲形成反应、脲二酮形成反应和/或脲基甲酸酯形成反应衍生且具有游离或封端异氰酸酯基团的多异氰酸酯，并且其具有至少一个式(I)结构单元和至少一个式(II)结构单元。
相应的优选烷氧基(OR’)可以是相同或不同的，但是这取决于它们影响可水解的硅烷基团的反应性程度的基团结构。优选R’是烷基，更尤其是具有1-6个碳原子的烷基。特别优选的是能提高硅烷基团反应性的基团R’，即代表优良的离去基团。因此，甲氧基比乙氧基更优选，乙氧基进而比丙氧基更优选。所以，特别优选，R’＝乙基和/或甲基，更尤其是甲基。
有机官能硅烷的反应性也可以另外受到位于硅烷官能和有机官能团之间的间隔基团X、X’的长度的显著影响，所述硅烷官能团和有机官能团用于与要改性的组分反应。可以提到的例子包括“α”硅烷，它们可以从Wacker公司获得，并且代替其中在“γ”硅烷的情况下存在的亚丙基，在硅原子和官能团之间存在亚甲基。
根据本发明优选使用的且被结构单元(I)和/或(II)官能化的组分(B2)尤其通过无环的脂族多异氰酸酯和/或由其通过三聚、二聚、聚氨酯形成反应、缩二脲形成反应、脲二酮形成反应和/或脲基甲酸酯形成反应衍生的多异氰酸酯与至少一种式(Ia)化合物和/或至少一种式(IIa)化合物反应得到，
H-NR-(X-SiR”x(OR')3-x) (Ia)
HN(X-SiR”x(OR')3-x)n(X'-SiR”y(OR')3-y)m (IIa),
其中各取代基具有上文所述的含义。
根据本发明特别优选使用的且被结构单元(I)和(II)官能化的组分(B2)更优选通过无环的脂族多异氰酸酯和/或由其通过三聚、二聚、聚氨酯形成反应、缩二脲形成反应、脲二酮形成反应和/或脲基甲酸酯形成反应衍生的多异氰酸酯与至少一种式(Ia)化合物和至少一种式(IIa)化合物反应得到，其中各取代基具有上文所述的含义。
优选的化合物(IIa)是二(2-乙基三甲氧基甲硅烷基)胺，二(3-丙基三甲氧基甲硅烷基)胺，二(4-丁基三甲氧基甲硅烷基)胺，二(2-乙基三乙氧基甲硅烷基)胺，二(3-丙基三乙氧基甲硅烷基)胺，和/或二(4-丁基三乙氧基甲硅烷基)胺。特别优选的是二(3-丙基三甲氧基甲硅烷基)胺。这些氨基硅烷可以例如以商品名从DEGUSSA或以商品名从OSI得到。
优选的化合物(Ia)是氨基烷基三烷氧基硅烷，例如优选2-氨基乙基三甲氧基硅烷，2-氨基乙基三乙氧基硅烷，3-氨基丙基三甲氧基硅烷，3-氨基丙基三乙氧基硅烷，4-氨基丁基三甲氧基硅烷，4-氨基丁基三乙氧基硅烷。特别优选的化合物(Ia)是N-(2-(三甲氧基甲硅烷基)乙基)烷基胺，N-(3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基)烷基胺，N-(4-(三甲氧基甲硅烷基)丁基)烷基胺，N-(2-(三乙氧基甲硅烷基)乙基)烷基胺，N-(3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基)烷基胺，和/或N-(4-(三乙氧基甲硅烷基)丁基)烷基胺。尤其优选的是N-(3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基)丁基胺。这些氨基硅烷可以例如以商品名从DEGUSSA或以商品名从OSI得到。
优选在组分(B2)中，10-90摩尔％、更优选20-80摩尔％和非常优选30-70摩尔％的初始存在的异氰酸酯基团已经进行反应以形成结构单元(I)和/或(II)，优选形成结构单元(I)和(II)。
脂环族多异氰酸酯组分(B1)
另外特别优选的是，透明涂料组合物含有至少一种含多异氰酸酯基团的化合物(B1)，其具有游离或封端的异氰酸酯基团，并且具有脂环族多异氰酸酯母体结构和/或从这种脂环族多异氰酸酯通过三聚、二聚、聚氨酯形成反应、缩二脲形成反应、脲二酮形成反应和/或脲基甲酸酯形成反应衍生的多异氰酸酯母体结构。
对于在本发明中使用的含多异氰酸酯基团的化合物(B1)，用作母体结构的脂环族多异氰酸酯组分优选是本身已知的取代或未取代的脂环族多异氰酸酯。优选的多异氰酸酯(B1)的例子是异佛尔酮二异氰酸酯，环丁烷1,3-二异氰酸酯，环己烷1,3-二异氰酸酯，环己烷1,4-二异氰酸酯，甲基环己基二异氰酸酯，六氢甲苯2,4-二异氰酸酯，六氢甲苯2,6-二异氰酸酯，六氢亚苯基1,3-二异氰酸酯，六氢亚苯基1,4-二异氰酸酯，全氢二苯基甲烷2,4’-二异氰酸酯，4,4’-亚甲基二环己基二异氰酸酯(例如 W，来自Bayer AG)，以及上述多异氰酸酯的混合物。
另外优选的用于组分(B1)的多异氰酸酯母体结构是从这种脂环族多异氰酸酯通过三聚、二聚、聚氨酯形成反应、缩二脲形成反应、脲二酮形成反应和/或脲基甲酸酯形成反应衍生的多异氰酸酯，更特别是缩二脲二聚体和/或脲基甲酸酯二聚体和/或异氰脲酸酯三聚体。在本发明的另一个实施方案中，用于组分(B1)的多异氰酸酯母体结构是具有聚氨酯结构单元的多异氰酸酯预聚物，其是通过多元醇与化学计算过量的上述脂环族多异氰酸酯反应得到的。这些多异氰酸酯预聚物例如参见US-A-4,598,131。
特别优选的脂环族多异氰酸酯(B1)是异佛尔酮二异氰酸酯和4,4’-亚甲基二环己基二异氰酸酯和/或其缩二脲二聚体和/或其脲基甲酸酯二聚体和/或其异氰脲酸酯三聚体。
用作组分(B1)的脂环族多异氰酸酯、和/或其通过三聚、二聚、聚氨酯形成反应、缩二脲形成反应、脲二酮形成反应和/或脲基甲酸酯形成反应衍生的多异氰酸酯可以另外含有至少一个式(I)结构单元和/或至少一个式(II)结构单元。
用结构单元(I)和/或(II)官能化的组分(B1)优选通过脂环族多异氰酸酯和/或由其通过三聚、二聚、聚氨酯形成反应、缩二脲形成反应、脲二酮形成反应和/或脲基甲酸酯形成反应衍生的多异氰酸酯与至少一种式(Ia)化合物和/或至少一种式(IIa)化合物反应得到，
H-NR-(X-SiR”x(OR')3-x) (Ia)
HN(X-SiR”x(OR')3-x)n(X'-SiR”y(OR')3-y)m (IIa),
其中各取代基具有上文所述的含义。
优选在组分(B1)中，0-34摩尔％、优选小于5.0摩尔％、更优选小于2.5摩尔％的初始存在的异氰酸酯基团、非常优选没有初始存在的异氰酸酯基团已经进行反应以形成结构单元(I)和/或形成结构单元(II)。
也特别优选的是，组分(B1)和(B2)的混合物不仅含有结构单元(I)，而且含有结构单元(II)。所以，如果组分(B1)仅仅含有结构单元(I)，且不含结构单元(II)，则组分(B2)必须包含结构单元(II)以及任选地包含结构单元(I)。如果组分(B1)仅仅含有结构单元(II)，且不含结构单元(I)，则组分(B2)必须包含结构单元(I)以及任选地包含结构单元(II)。
所以，如果组分(B2)仅仅含有结构单元(I)，且不含结构单元(II)，则组分(B1)必须包含结构单元(II)以及任选地包含结构单元(I)。如果组分(B2)仅仅含有结构单元(II)，且不含结构单元(I)，则组分(B1)必须包含结构单元(I)以及任选地包含结构单元(II)。
如果在组分(B1)和(B2)混合物中的结构单元(I)的总量是3-90摩尔％，优选5-70摩尔％，更优选10-50摩尔％，非常优选10-40摩尔％，在每种情况下基于结构单元(I)和(II)的总量计，并且在组分(B1)和(B2)混合物中的结构单元(II)的总量是97-10摩尔％，优选95-30摩尔％，更优选90-50摩尔％，非常优选90-60摩尔％，在每种情况下基于结构单元(I)和(II)的总量计，则获得优选的涂料组合物。
在多异氰酸酯组分(B1)和多异氰酸酯组分(B2)的混合物中，优选10-80摩尔％、优选20-70摩尔％、更优选25摩尔％至小于50摩尔％、非常优选31-45摩尔％的初始存在于(B1)和(B2)中的异氰酸酯基团已经进行反应以形成结构单元(I)和/或(II)，优选形成结构单元(I)和(II)。
组分(B1)的用量优选使得组分(B1)中的含异氰酸酯基团的母体结构的基料比例是5-45重量％，优选10-40重量％，更优选15-35重量％，在每种情况下基于组分(B1)中的含异氰酸酯基团的母体结构的基料比例和组分(B2)中的含异氰酸酯基团的母体结构的基料比例的总和计。
在以下情况下得到特别优选使用的涂料组合物：在组分(B1)和(B2)的混合物中，结构单元(I)的总量是10-50摩尔％并且结构单元(II)的总量是90-50摩尔％，在每种情况下基于结构单元(I)和(II)的总量计；并且25摩尔％至小于50摩尔％的初始存在于(B1)和(B2)中的异氰酸酯基团已经进行反应以形成结构单元(I)和(II)；并且组分(B1)用量使得组分(B1)中的含异氰酸酯基团的母体结构的基料比例是15-35重量％，在每种情况下基于组分(B1)中的含异氰酸酯基团的母体结构的基料比例和组分(B2)中的含异氰酸酯基团的母体结构的基料比例的总和计。
在本发明的另一个实施方案中，含多羟基的化合物(A)以及羟基具有式(I)和/或式(II)的结构单元。
式(I)的结构单元可以通过引入具有这种结构单元的单体单元或通过含有其它官能团的多元醇与式(Ia)化合物反应而被引入化合物(A)中，其中各取代基具有上文所述的含义。式(II)的结构单元可以通过引入具有这种结构单元的单体单元或通过含有其它官能团的多元醇与式(IIa)化合物反应而被引入化合物(A)中，其中各取代基具有上文所述的含义。对于多元醇与式(Ia)和/或(IIa)化合物的反应，所述多元醇因此具有能分别与化合物(Ia)或(IIa)的仲氨基反应的其它官能团，例如酸基或更特别是环氧基。
带有结构元素(I)和/或(II)的单体单元优选是丙烯酸和/或甲基丙烯酸或含环氧基的丙烯酸烷基酯和/或甲基丙烯酸烷基酯与上述化合物(Ia)和/或(IIa)之间的反应产物。
合适的具有式(I)和/或式(II)结构单元的含多羟基的化合物(A)也参见WO08/74489第21页第21行至第23页第18行。
催化剂(D)
根据本发明使用的透明涂料组合物优选含有至少一种用于交联硅烷基团的催化剂(D)。例子是与基于锌或铝的螯合物配体的金属配合物，例如路易斯酸或钛酸酯，例如参见WO05/03340，但是当选择催化剂时，应当确保它们不会引起涂料组合物的任何黄变。此外，从毒理学角度考虑，一些公知使用的催化剂是不太合适的。
所以，优选使用含磷、更特别是含磷和氮的催化剂作为催化剂(D)。在这方面，也可以使用两种或更多种不同催化剂(D)的混合物。
合适的含磷催化剂(D)的例子是取代的膦酸二酯和二膦酸二酯，优选选自无环的膦酸二酯，环状膦酸二酯，无环的二膦酸二酯，以及环状二膦酸二酯。这些种类的催化剂例如参见德国专利申请DE-A-102005045228。
但是，更特别地使用取代的磷酸单酯和磷酸二酯，优选选自无环的磷酸单酯和环状磷酸二酯，更优选是磷酸单酯和二酯的胺加合物。
非常特别优选用作催化剂(D)的是相应的胺封端的磷酸酯，其中更尤其是胺封端的磷酸乙基己基酯和胺封端的磷酸苯基酯，非常优选胺封端的二(2-乙基己基)磷酸酯。
用于封端磷酸酯的胺的例子尤其是叔胺，例如双环胺，例如二氮杂双环辛烷(DABCD)、二氮杂双环壬烯(DBN)、二氮杂双环十一碳烯(DBU)，二甲基十二烷基胺或三乙胺。特别优选用于封端磷酸酯的是使用能在固化条件下确保高催化剂活性的叔胺。
特定的胺封端磷酸催化剂也可以商购(例如来自King Industries的Nacure类型)。例如来自King Industries的Nacure 4167可以作为特别合适的基于胺封端磷酸偏酯的催化剂提到。
催化剂的比例优选是0.01-20重量％，更优选0.1-10重量％，基于本发明涂料组合物的基料比例计。较低的催化剂活性可以通过使用相应较高的量来部分弥补。
根据本发明使用的透明涂料组合物可以还含有另一种基于双环胺的胺催化剂，更尤其是基于不饱和的双环胺。合适胺催化剂的例子是1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯或1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯。
这些胺催化剂的使用比例优选是0.01-20重量％，更优选0.1-10重量％，基于本发明涂料组合物的基料比例计。
基于热解法二氧化硅的流变助剂(R)
对于本发明必要的是，根据本发明使用的透明涂料组合物含有至少一种基于热解法二氧化硅的流变助剂(R)。
基于热解法二氧化硅的流变助剂(R)通常具有悬链结构，并且是二氧化硅初级粒子的聚集体或聚集物。这些流变助剂更特别地通过硅卤化合物的火焰水解法得到。这些类型的流变助剂(R)可以例如以商品名从Evonik Degussa商购。
如本领域技术人员已知，合适的用于火焰水解和表面改性初级二氧化硅粒子的反应条件可以用于设计热解法二氧化硅粒子的参数以及性能。
相关参数例如是二氧化硅粒子的初级粒径，这是因为聚集倾向通常随着初级粒径的增加而下降。此外，当然，小的初级粒径暗示具有高的比表面积。
此外，尤其区分为基于亲水性二氧化硅的流变助剂(R1)和基于疏水性二氧化硅的流变助剂(R2)。通常，基于亲水性二氧化硅的流变助剂(R1)对于涂料组合物的流变性具有较大的影响。
根据本发明，作为流变助剂(R)，可以使用至少一种基于亲水性二氧化硅的流变助剂(R1)，或者至少一种基于疏水性二氧化硅的流变助剂(R2)，或者至少一种基于亲水性二氧化硅的流变助剂和至少一种基于疏水性二氧化硅的流变助剂(R2)的混合物。
在其表面上，通过火焰水解制备的热解法二氧化硅具有各种官能团，更特别是硅烷醇基团和硅氧烷基团。所以，其本身是亲水性的，并且可以在不进一步改性其表面的情况下用作流变助剂(R1)，因此这些流变助剂(R1)优选由热解法二氧化硅组成。
在涂料组合物中，也可以使用其表面已经用单体或低聚化合物改性的热解法二氧化硅。表面改性通常通过使得在二氧化硅表面上存在的基团例如硅烷醇基团与单体或低聚化合物连接来完成。所以，这些单体或低聚化合物含有至少一种对于位于粒子表面上的基团具有亲合性的基团。所述连接可以通过例如共价键合、离子性连接或物理吸附完成。单体或低聚化合物中的不需要与二氧化硅粒子表面连接的结构部分优选完全或部分地突出到粒子周围的介质中。
除了需要与二氧化硅粒子表面连接的基团之外，用于表面改性的单体或低聚化合物还可以含有其它官能团，其例如能与基料组分(A)反应。这种表面改性例如通过向二氧化硅粒子加入可水解的另外带有至少一个其它官能团的硅烷而完成。
适合用于粒子表面改性的可水解的硅烷的例子包括这样的硅烷，其含有缩水甘油基、氨基、羟基或巯基作为对基料(A)和/或交联剂(B1)和/或(B2)具有反应性的基团。
对于根据本发明的表面改性，优选使用单体或低聚化合物，其中与对硅烷醇基团具有反应性的基团一起还具有一个或多个疏水性基团，所以与二氧化硅粒子的疏水化有关，并且所以用于制备基于疏水性二氧化硅的流变助剂(R2)。对于改性二氧化硅，优选使用有机官能硅化合物，其具有至少一个具有1-50个碳原子、更尤其1-10个碳原子的烷基，和具有至少一个可水解的基团和/或具有至少一个羟基和/或NH基团。这些化合物的例子是烷基烷氧基硅烷，更尤其是二烷基二烷氧基硅烷，以及烷基三烷氧基硅烷，烷基卤代硅烷，更尤其是烷基氯代硅烷，优选三烷基氯代硅烷和二烷基二氯代硅烷，烷基聚硅氧烷，二烷基聚硅氧烷，以及烷基二硅氮烷等。
作为基于疏水性二氧化硅的流变助剂(R2)，在这里特别优选使用硅烷化的、热解法制备的二氧化硅，在其表面上具有固定的三甲基甲硅烷基和/或二甲基甲硅烷基和/或单甲基甲硅烷基。这些优选使用的流变助剂(R2)可以例如通过使得热解法制备的二氧化硅用三甲基氯代硅烷和/或二烷基二氯代硅烷和/或单甲基三氯代硅烷进行表面改性制备。
原则上，随着初级粒子尺寸的增加，基于亲水性二氧化硅的流变助剂(R1)和基于疏水性二氧化硅的流变助剂(R2)的流变控制作用都会增加。所以，不仅根据本发明使用的基于亲水性二氧化硅的流变助剂(R1)、而且基于疏水性二氧化硅的流变助剂(R2)都通常具有<50nm的初级粒径。
所以，在透明涂料组合物中，优选使用不仅基于亲水性二氧化硅的流变助剂(R1)、而且使用基于疏水性二氧化硅的流变助剂(R2)，其具有大于100m2/g的BET内表面积，更尤其具有大于200m2/g的BET内表面积。
合适的基于亲水性二氧化硅的流变助剂(R1)的例子也是可商购的产品，它们是常规已知的，例如由Degussa Evonik以商品名 和销售或由Wacker以商品名T 40销售，其中尤其使用
基于疏水性二氧化硅的流变助剂(R2)的例子是常规已知的产品，例如由DegussaEvonik以商品名销售，更尤其是R816、R711、8200、R106、R972、R974、R805、R812或R812S，或由Wacker以商品名或商标HDK销售，更尤其是HDK H 15、H 18、H 20、H30或2000。
在涂料组合物中，流变助剂(R)、或(R1)和/或(R2)优选在至少一部分的基料(A)中在分散体中使用，或者如果在本发明涂料组合物中使用两种或更多种不同的基料(A)的情况下，在至少一部分的至少一种基料(A)中在分散体中使用。
流变助剂(R)的使用比例优选是0.01-10重量％，更优选0.5-5.0重量％，基于本发明涂料组合物的基料比例计。当使用两种或更多种不同的流变助剂(R)时，所有这些流变助剂(R)的总量是0.01-10重量％，更优选0.5-5.0重量％，基于本发明涂料组合物的基料比例计。当所用的流变助剂(R)含有至少一种基于亲水性二氧化硅的流变助剂(R1)和至少一种基于疏水性二氧化硅的流变助剂(R2)的混合物时，这些流变助剂(R1)和(R2)的总量是0.01-10重量％，更优选0.5-5.0重量％，基于本发明涂料组合物的基料比例计。
透明涂料组合物的组分(A)、(B1)、(B2)、任选地(C)、(D)和(R)以及其它组分的组合
当组合物是单组分涂料组合物时，含多异氰酸酯基团的化合物(B1)和(B2)是选自其游离异氰酸酯基团已被封端剂封端的那些。例如，异氰酸酯基团可以用取代的吡唑封端，更尤其用烷基取代的吡唑，例如3-甲基吡唑、3,5-二甲基吡唑、4-硝基-3,5-二甲基吡唑、4-溴-3,5-二甲基吡唑等。特别优选用3,5-二甲基吡唑进行组分(B1)和(B2)的异氰酸酯基团的封端。
在根据本发明特别优选的双组分(2K)涂料组合物的情况下，含有含多羟基的化合物(A)和下述其它组分的涂料组分在施用具有其它涂料组分的涂料之前不久进行混合，所述具有其它涂料组分的涂料含有含多异氰酸酯基团的化合物(B1)和(B2)以及任选地其它下述组分，所述混合按照本领域公知的方式进行；一般而言，含化合物(A)的涂料组分含有催化剂(D)以及一部分溶剂。
含多羟基的组分(A)可以存在于任何合适的溶剂中。合适的溶剂是能允许含多羟基的组分充分溶解的那些溶剂。
根据本发明优选使用涂料组合物，其含有在每种情况下基于涂料组合物的基料比例计的20-79.98重量％、优选30-69.4重量％的至少一种含多羟基的化合物(A)，更尤其至少一种含多羟基的聚丙烯酸酯(A)和/或至少一种含多羟基的聚甲基丙烯酸酯(A)。
根据本发明，优选使用涂料组合物，其含有在每种情况下基于涂料组合物的基料比例计的79.98-20重量％、优选69.4-30重量％的至少一种多异氰酸酯组分(B1)和至少一种多异氰酸酯组分(B2)的混合物。
涂料组合物优选含有比例为0-20重量％的化合物(C)，更优选0-10重量％，非常优选1-5重量％，在每种情况下基于涂料组合物的基料比例计。
优选选择多元醇(A)和任选(C)和多异氰酸酯(B1)和(B2)的重量比例以使含多羟基的化合物(A)和任选(C)的羟基与组分(B1)和(B2)的异氰酸酯基团之间的摩尔当量比率是1:0.5至1:1.5，优选1:0.8至1:1.2，更优选1:0.9至1:1.1。
含多羟基的组分(A)、多羟基组分(C)和/或多异氰酸酯组分(B1)和/或(B2)可以存在于合适的溶剂中。
适合用于本发明涂料组合物的溶剂(L)更尤其是在涂料组合物中对于化合物(A)、(B1)、(B2)和任选地(C)呈化学惰性的那些，并且在涂料组合物的固化期间不会与(A)、任选地(C)、(B1)和(B2)反应的那些。这些溶剂的例子是脂族和/或芳族的烃，例如甲苯、二甲苯、石脑油溶剂、Solvesso 100或(来自ARAL)，酮，例如丙酮、甲基乙基酮或甲基戊基酮，酯，例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯或乙氧基丙酸乙基酯，醚，或者上述溶剂的混合物。用于溶剂混合物的非质子溶剂优选具有不超过1重量％的水含量，更优选不超过0.5重量％，基于溶剂计。
在本发明涂料组合物中的一种或多种溶剂的用量优选使得涂料组合物的基料含量是至少50重量％，更优选至少60重量％。在这里，必须注意的是，一般而言，涂料组合物的粘度随着固含量的增加而增加，并且涂料组合物的流平性和进而固化涂层的整体外观随着固含量的增加而变差。
与化合物(A)、(B1)、(B2)和任选地(C)一起，也可以使用其它基料(E)，其能优选与聚(甲基)丙烯酸酯(A)的羟基和/或与化合物(B)的游离异氰酸酯基团和/或与化合物(B)的烷氧基甲硅烷基反应以形成网络结构。
作为组分(E)，可以例如使用氨基树脂和/或环氧树脂。考虑使用常规和已知的氨基树脂，其中一部分的羟甲基和/或甲氧基甲基可以已经被氨基甲酸酯或脲基甲酸酯基团去官能化。这种类型的交联剂可以参见专利US-A-4710542和EP-B-0245700以及参见B.Singh和同事的文章“氨基甲酸酯基甲基化蜜胺树脂，用于涂料工业的新型交联剂”，Advanced Organic Coatings Science and Technology Series,1991，第13卷，193-207页。
一般而言，这种组分(E)的使用比例是至多40重量％，优选至多30重量％，更优选至多25重量％，基于本发明涂料组合物的基料比例计。
本发明的涂料组合物还含有总量为0.01-10重量％的流变助剂(R)，更优选总量为0.5-5.0重量％，基于本发明涂料组合物的基料比例计。
本发明的基料混合物或本发明的涂料组合物还可以含有至少一种常规和已知的有效量的涂料添加剂(F)，其是与组分(A)、(B)、(C)、(D)和(R)不同的，即其含量优选为至多30重量％，更优选至多20重量％，更特别是至多10重量％，在每种情况下基于涂料组合物的基料比例计。
合适的涂料添加剂(F)的例子如下所述：
-尤其是UV吸收剂；
-尤其是光稳定剂，例如HALS化合物、苯并三唑或N,N’二苯基乙二酰胺；
-自由基清除剂；
-滑动添加剂；
-阻聚剂；
-消泡剂；
-与组分(A)和(C)不同的反应性稀释剂，更尤其是仅仅通过与其它成分和/或水反应而呈反应性的反应性稀释剂，例如Incozol或天冬氨酸酯；
-与组分(A)和(C)不同的润湿剂，例如硅氧烷，含氟的化合物，羧酸单酯，磷酸酯，聚丙烯酸及其共聚物，或聚氨酯；
-粘合促进剂；
-流动控制剂；
-成膜助剂，例如纤维素衍生物；
-填料，例如基于二氧化硅、氧化铝或氧化锆的纳米粒子；关于其它细节可以参见Lexikon“Lacke und Druckfarben”,Georg Thieme Verlag,Stuttgart,1998，250-252页；
-阻燃剂。
在这方面优选的是涂料组合物，其含有小于7.5重量％、优选小于5.0重量％、更优选小于1.0重量％的基于脲的流变助剂，在每种情况下基于涂料组合物的基料比例和基于脲的流变助剂的基料比例计，更尤其不含基于脲的流变助剂。
特别优选的是涂料组合物，其含有：
基于涂料组合物的基料比例计，30-69.4重量％的至少一种含多羟基的聚丙烯酸酯(A)和/或至少一种含多羟基的聚甲基丙烯酸酯(A)，
基于涂料组合物的基料比例计，69.4-30重量％的含多异氰酸酯基团的化合物(B1)和(B2)，
基于涂料组合物的基料比例计，0-10重量％的含羟基的组分(C)，
基于本发明涂料组合物的基料比例计，0.1-10重量％的至少一种催化剂(D)，
基于本发明涂料组合物的基料比例计，0.5-5重量％的至少一种基于热解法二氧化硅的流变助剂(R)，
基于涂料组合物的基料比例计，0-15重量％的一种或多种氨基树脂和/或一种或多种三(烷氧基羰基氨基)三嗪(E)，和
基于涂料组合物的基料比例计，0-20重量％的至少一种常规和已知的涂料添加剂(F)。
涂料组合物的基料比例是在交联之前通过称量涂料组合物的小样品(P)的重量、并随后经由在130℃下干燥60分钟、冷却和然后再称量重量以测定固含量而测定的。残余量对应于样品(P)的基料比例。涂料组合物的单位为重量％的基料比例则相应地通过用在130℃下干燥之后的样品(P)残余重量除以在干燥前的样品(P)重量再乘以100得到的。
涂料组合物中的各组分(A)和(B1)和(B2)和(C)的相应基料比例相似地通过称量出各组分(A)或(B1)或(B2)或(C)的小样品(P)的重量、并随后经由在130℃下干燥60分钟、冷却和然后再称量重量以测定固含量而测定。单位为重量％的各组分的基料比例则相应地通过用在130℃下干燥之后的相应样品(P)残余重量除以在干燥前的相应样品(P)重量再乘以100得到的。
在本发明的另一个实施方案中，根据本发明使用的基料混合物或根据本发明使用的透明涂料组合物可以还含有颜料和/或透明填料，并且可以用于制备着色的透明面涂层。用于这些目的的颜料和/或填料是本领域技术人员公知的。颜料的用量通常使得颜料/基料的比率是0.05：1至1.5:1，在每种情况下基于涂料组合物的基料比例计。
含有效果和/或色彩颜料的底涂层涂料组合物(BL1)和(BL2)
底涂层涂料组合物(BL1)和(BL2)含有至少一种颜料。颜料优选选自有机和无机的、赋予颜色的、赋予光学效果的、赋予颜色和光学效果的、荧光的和磷光的颜料，更特别是选自有机和无机的、赋予颜色的、赋予光学效果的、赋予颜色和光学效果的颜料。
合适的也可以赋予颜色的效果颜料的例子是金属薄片颜料，例如商购的铝青铜，根据DE 36 36 183A1铬酸盐化的铝青铜，以及商购的不锈钢青铜，以及非金属的效果颜料，例如珠光颜料和干涉颜料，基于氧化铁且具有从粉色到浅棕红色色调的小片状效果颜料，或者液晶效果颜料。关于其它细节可以参见Lexikon Lacke und Druckfarben,Georg Thieme Verlag,1998,第176页"效果颜料"和第380-381页"金属氧化物-云母颜料"至"金属颜料",以及专利申请和专利DE 36 36 156 A1,DE 37 18 446A1,DE 37 19 804A1,DE 39 30 601 A1,EP 0 068 311 A1,EP 0 264 843 A1,EP 0 265 820 A1,EP 0 283852 A1,EP 0 293 746 A1,EP 0 417 567 A1,US4,828,826A或US 5,244,649A。
合适的无机有色颜料的例子是白色颜料，例如锌白、硫化锌或锌钡白；黑色颜料，例如炭黑、铁锰黑或尖晶石黑；色彩颜料，例如氧化铬、氧化铬水合物绿、钴绿或群青绿，钴蓝，群青蓝或锰蓝，群青紫或钴和锰紫，氧化铁红，磺基硒化镉，钼酸红或群青红；棕色氧化铁，混合的棕色、尖晶石相和刚玉相，或铬橙；或黄色氧化铁，镍钛黄，铬钛黄，硫化镉，硫化镉锌，铬黄或钒酸铋。
合适的有机有色颜料的例子是单偶氮颜料，重氮颜料，蒽醌颜料，苯并咪唑颜料，喹吖颜料，喹诺酞酮颜料，二酮基吡咯并吡咯颜料，二嗪颜料，阴丹酮颜料，异吲哚啉颜料，异吲哚啉酮颜料，偶氮甲碱颜料，硫靛蓝颜料，金属配合物颜料，紫环酮颜料，苝颜料，酞菁颜料，或苯胺黑。
关于其它细节可以参见Lexikon Lacke und Druckfarben,目录第180和181页"铁蓝颜料"至"黑色氧化铁",第451-453页"颜料"至"颜料体积浓度",第563页"硫靛蓝颜料",第567页"二氧化钛颜料",第400和467页"天然颜料",第459页"多环颜料",第52页"偶氮甲碱颜料","偶氮颜料"和第379页"金属配合物颜料"。
荧光和磷光颜料(日光荧光颜料)的例子是二(偶氮甲碱)颜料。
底涂层涂料组合物(BL1)和(BL2)可以还含有功能颜料，例如磁性屏蔽性、导电性、抗腐蚀性、UV辐照吸收性或者石屑防护性颜料。
磁性屏蔽性颜料的例子是基于氧化铁或二氧化铬的颜料。合适的导电颜料的例子是二氧化钛/氧化锡颜料。合适的抗腐蚀性颜料的例子是硅酸铅、磷酸锌或硼酸锌。合适的石屑防护性颜料的例子是滑石。
UV辐照吸收性颜料优选选自二氧化钛颜料和炭黑颜料。优选使用至少一种二氧化钛颜料和至少一种炭黑颜料。
在底涂层涂料组合物(BL1)和(BL2)中的功能颜料的量可以在宽范围内变化，并且按照处理情况的需要来指导。基于底涂层涂料组合物的固体(如对于检测在透明涂料组合物情况下的基料比例所述检测)计，功能颜料的量优选是0.001-6重量％，更优选0.01-5重量％，更尤其是0.01-4重量％。
在底涂层涂料组合物中的颜料的量可以在宽范围内变化，并且主要通过效果的强度、更尤其光学效果的强度和/或所需的色调来指导。在固体有色漆料的情况下，在每种情况下基于底涂层涂料组合物的固体(如对于检测在透明涂料组合物情况下的基料比例所述检测)计，颜料含量优选是0.5-70重量％，更优选1.0-60重量％。在金属漆料和效果漆料的情况下，在每种情况下基于底涂层涂料组合物的固体(如对于检测在透明涂料组合物情况下的基料比例所述检测)计，颜料含量优选是0.5-40重量％，更优选0.5-35重量％，非常优选1.0-30重量％。
特别优选的是，第一底涂层涂料组合物(BL1)含有色彩颜料，并且第二底涂层涂料组合物(BL2)含有效果颜料。
根据本发明使用的底涂层涂料组合物(BL1)和(BL2)可以使用一般可通过物理或热方式和/或用光辐射固化的水性或溶剂基涂料组合物(B)制备。底涂层涂料组合物(BL1)和(BL2)优选是水性底涂层涂料组合物。水性底涂层涂料组合物(BL1)和(BL2)通常含有：
一种或多种溶剂和/或水，
一种或多种基料，优选一种或多种聚氨酯树脂和/或丙烯酸酯树脂和/或聚酯树脂，更优选至少一种聚氨酯树脂，
任选地至少一种交联剂，
一种或多种颜料，
任选地UV吸收剂，
和任选地一种或多种常规的助剂和辅助试剂。
在这里，合适的基料是聚氨酯树脂、丙烯酸酯树脂和聚酯树脂，它们通常用于汽车工业中的底涂层中，用于本发明方法的基料的性能和进而适用性按照本领域技术人员公知的方式通过选择用于制备这些基料中的合成组分的性质和用量来控制。
优选使用聚氨酯树脂，其任选地与一种或多种丙烯酸酯树脂和/或与一种或多种聚酯树脂组合使用。
聚氨酯树脂是按照本领域技术人员公知的方式通过以下组分的反应得到：
-至少一种多元醇，其选自聚酯多元醇和聚醚多元醇，优选具有400-5000的数均分子量，和
-至少一种多异氰酸酯，以及
-任选地至少一种在其分子中含至少一个异氰酸酯反应性官能团和至少一个(潜在)阴离子性基团的化合物，
-任选地至少一种含至少一个异氰酸酯反应性官能团的其它化合物，和
-任选地至少一种具有60-600道尔顿的数均分子量并且在分子中含有羟基和/或氨基的化合物，
以及在用于水性涂料组合物的聚氨酯树脂的情况下，将所得的反应产物中和。这种聚氨酯树脂例如参见EP-B-228003、EP-B-574417和WO2006/097201。
与所述聚氨酯树脂一起或代替聚氨酯树脂，在着色涂料组合物中的合适基料也是所谓的丙烯酸酯化聚氨酯树脂，其按照本领域技术人员公知的方式通过烯属不饱和单体在聚氨酯树脂的存在下聚合得到。在这种情况下，可以使用不含双键的聚氨酯树脂和/或具有双键的聚氨酯树脂。
作为基料，特别优选使用具有侧挂和/或端部双键的丙烯酸酯化聚氨酯树脂，更特别是具有侧挂和/或端部的乙烯基亚芳基基团。合适的丙烯酸酯化聚氨酯树脂以及从它们制备的接枝共聚物例如参见WO01/25307第5页第14行到第45页第4行，以及EP-B-787159第2页第27行到第7页第13行，以及WO2006/097201第27页第11行到第28页第5行。
所述聚氨酯树脂可以任选地与一种或多种聚丙烯酸酯树脂和/或与一种或多种聚酯树脂组合使用。
在底涂层涂料组合物中的基料的量一般是10-99重量％，优选30-90重量％，在每种情况下基于此涂料组合物的固含量计。
在底涂层涂料组合物中的交联剂的量一般是0-55重量％，优选5-40重量％，在每种情况下基于此涂料组合物的固含量计。
作为任选使用的交联剂，着色涂料组合物尤其含有游离的异氰酸酯或封端的异氰酸酯和/或氨基树脂。
除了上述颜料之外，底涂层涂料组合物可以含有常规和已知的助剂和辅助试剂，例如有机和无机、透明和遮盖性的填料，以及纳米粒子，以及聚合物微粒和其它常规助剂和辅助试剂，它们按照常规量使用，优选0-40重量％，基于涂料组合物计。
在多层着色涂料的情况下，与随后的第二底涂层膜相比，第一底涂层膜可以还含有其它添加剂，这些添加剂更特别是用于实现二道底漆品质的那些，例如弹性粒子、滑石等。
底漆涂料组合物(G)
当基材由钢和相似金属组成时，常规和已知的导电涂料体系用作底漆(G)。导电涂料体系(G)是按照常规已知的方式从导电涂料制备的，所述导电涂料能以电泳方式沉积，更尤其以阴极方式沉积。所得的导电涂层膜(G)一般在施用第一底涂层涂料组合物(BL1)之前固化。但是，它们也可以仅仅干燥，且没有固化或仅仅进行部分固化，然后它们与剩余的膜(BL1)、任选地(BL2)和(KL)一起固化。
当基材由铝组成时，通过阳极氧化产生的氧化铝层用作底漆(G)，所以不需要进一步固化。
当基材由塑料组成时，例如在用于安装在机动车辆之中或之上的部件的情况下，它们优选具有常规已知的水化(基于水的)底漆(G)，或使用化学和/或物理方法改进它们的表面的粘合性能。在这些情况下，也通常不需要固化底漆(G)。
当本发明的多涂层漆料体系用于涂覆其它基材时，使用用于向这些基材施用底漆的常规涂料。
导电涂料含有带有离子性取代基或能被转化成离子基团的取代基的基料，并且它们还带有能化学交联的基团。离子性基团可以是阴离子基团或能转化成阴离子基团的基团，例子是COOH基团，或可以是阳离子基团或能转化成阳离子基团的基团，例子是氨基、铵、季铵、和/或锍基团。优选使用具有碱性基团的基料，更特别是具有含氮的碱性基团。这些基团可以是季化形式或它们可以用常规中和剂转化成离子基团，例如有机单羧酸，例如甲酸、乙酸或乳酸。
合适的可阳极沉积的导电涂料是已知的，例如参见DE-A-2824418。它们通常含有自交联基料或外部交联基料，其基于聚酯、环氧树脂、聚(甲基)丙烯酸酯、马来酸酯油或聚丁二烯油，它们带有阴离子基团，例如-COOH、SO3H和/或-PO3H2基团；以及常规交联剂，例如三嗪树脂、封端的多异氰酸酯或带有可酯交换基团的交联剂。
合适的可阴极沉积的导电涂料也是已知的，例如参见EP-B 0241476、WO 91/09917、EP-B-0920 480、EP-B 0961 797、WO2003/068418和WO2004/018580。它们通常自交联基料或外部交联基料，其基于聚酯、环氧树脂、具有端部双键或羟基的环氧树脂，聚(甲基)丙烯酸酯，聚氨酯树脂或聚丁二烯树脂，它们带有阳离子基团，例如伯氨基、仲氨基或叔氨基，它们被有机酸中和；以及常规交联剂，例如三嗪树脂、封端的多异氰酸酯、氨基树脂、聚环氧化物，或带有可酯交换基团或双键的交联剂。
优选使用在EP-B-0961797中描述的可阴极沉积的导电涂料，并且其含有基于含铵基团的环氧树脂的水性基料分散体，并且可以通过以下方式获得的：
一种或多种二环氧基树脂(a)与一种或多种一元酚和/或二元酚(b)反应得到中间体(I)，
中间体(I)与一种或多种胺反应得到环氧化物-胺加合物(A)，
在(a)和(b)反应中形成的仲羟基随后或同时与环氧化物-胺加合物(A)的环氧化物基团反应，
加入至少一种交联剂，
中和，并且
将所得混合物分散在水中。
制备本发明的多涂层漆料体系
要施用本发明多涂层漆料体系的基材可以从任何各种材料和这些材料的混合物制成。它们优选由金属、塑料、玻璃、木材、皮革、织物、陶瓷或天然石材制成，优选由金属、塑料和玻璃制成，更优选由金属和塑料制成。
本发明的多涂层漆料体系尤其有利地用于具有粗糙表面的基材。
根据本发明使用的涂料组合物(BL1)、任选(BL2)和(KL)可以通过任何常规施用技术涂覆，例如喷涂、刮刀涂覆、铺展、流延、浸涂、浸渍、滴流或辊涂。在进行这种施用时，要涂覆的基材可以本身静止，同时施用装置或者单元处于移动中。或者，要涂覆的基材可以移动，更尤其是当其是线圈时，同时施用单元相对于合适移动的基材处于静止。
优选使用喷涂方法，例如气动喷涂、无空气喷涂、静电喷涂(ESTA)，优选使用高速旋转带，并且任选地与热喷涂组合，例如热空气喷涂；更尤其是气动喷涂或静电喷涂(ESTA)，优选使用高速旋转带。
施用的一种或多种底涂层涂料组合物优选首先干燥，也就是说在蒸发阶段中将至少一部分有机溶剂和/或水从底涂层膜中除去。干燥优选在室温至80℃的温度下进行。在干燥之后，施用透明涂料组合物。
施用的涂料组合物的固化可以在特定的静置时间之后进行。静置时间用于例如使得涂层膜流动和脱气，或用于蒸发挥发性成分例如溶剂。静置时间可以通过施加高温和/或通过降低大气湿度来缩短和/或辅助，前提是这不会导致涂层膜的任何损害和/或变化，例如过早的完全交联。
然后烘烤漆料体系，优选在用于汽车OET涂饰中所用的条件下进行，温度为20-200℃，优选40-190℃，更特别是50-180℃，时间是1分钟至10小时，优选2分钟至5小时，更特别是3分钟至3小时；在用于汽车重新涂饰和用于塑料部件的涂漆以及用于多用途运载车辆的涂漆的情况下，这些温度通常是20-80℃，更特别是20-60℃，也可以使用更长的固化时间。
对于涂料组合物的热固化的方法没有限制，这可以根据本发明的常规已知方法进行，例如在强制空气烘箱中加热或用IR灯辐照。在这里，热固化也可以分阶段进行。另一种优选的固化方法是使用近红外(NIR)辐照进行固化。
底涂层涂料组合物(BL1)和若存在的底涂层涂料组合物(BL2)优选按照湿膜厚度施用以使得固化得到底涂层(BL1)和任选底涂层(BL2)的联合干燥膜厚度(表示工艺膜厚度)的总和是15-50微米。如已知的那样，联合干燥膜厚度当然可以在表面区域中或在难以达到的区域中是显著不同的。
透明涂料组合物(KL)优选按照湿膜厚度涂覆以使得固化得到的干燥透明涂层(KL)膜厚度为20-50微米。
本发明的多涂层漆料体系特别适合用作在运输工具车体上(更尤其是能量驱动的交通工具，例如自行车、摩托车、公共汽车、卡车或轿车)或其部件的装饰性、保护性和/或效果涂层和漆料体系，更尤其是用于高级汽车车体，例如用于生产车顶、后挡板、发动机盖、挡泥板、保险杠、汽车偏导器、窗台、保护带、侧壁衬里等，和用于给多用途运载车上漆，例如吊车、轮式装载机和混凝土混合机、公共汽车、铁路工具、船舶、飞机，以及农用设备，例如拖拉机及其组合，以及它们的部件，以及用于汽车重新涂饰中；在这里，汽车重新涂饰不仅包括在线OEM涂饰的修补，而且包括局部缺陷的修补，例如划痕、石屑损伤等，以及在相应修理店和用于给交通工具增加价值的汽车涂漆装置中的完全重新涂饰；用于涂覆建筑物的内部和外部；用于涂覆家具、窗户和门；用于涂覆塑料模制品，更尤其是CD和窗户；用于涂覆小型工业部件、线圈、容器和包装；用于涂覆白色物品、膜、光学、电子和机械元件；以及用于涂覆中空玻璃器皿和日用品。
本发明的多涂层漆料体系优选用于汽车生产线(OEM)涂饰，用于汽车重新涂饰和/或用于涂覆安装在汽车内和/或汽车上的部件，和/或用于涂覆多用途运载车辆，和/或用于涂覆塑料部件。
塑料部件通常由以下物质组成：ASA，聚碳酸酯，ASA和聚碳酸酯的共混物，聚丙烯，聚甲基丙烯酸甲酯或冲击改性的聚甲基丙烯酸甲酯，更尤其是ASA和聚碳酸酯的共混物，优选其中聚碳酸酯的比例>40％，更尤其是>50％。
实施例
用于所用固化体系(B-1)的制备实施例
(化合物(B-1)的硅烷化程度基于NCO摩尔数计是34摩尔％，结构单元(I)/结构单元(II)的摩尔比率＝50:50)
在反应容器中加入33.5重量份的三聚六亚甲基1,6-二异氰酸酯(N3300，Bayer Material Science AG,Leverkusen)和28重量份的乙酸丁酯。在回流冷却、氮气保护和搅拌的同时，将7.0重量份N-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]丁基胺(1189,EVONIK,Rheinfelden)和10.0重量份的二[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]胺(1124,EVONIK,Rheinfelden)的混合物以使得温度不超过50-60℃的速率滴加。搅拌反应混合物直到通过滴定检测的NCO值达到6.1重量％的理论计算NCO值。所得的混合物具有理论固含量为64重量％。
用于所用固化体系(B-2)的制备实施例
(在化合物(B2-2)中的结构单元(I)/结构单元(II)的摩尔比率＝50:50，化合物(B2-2)的硅烷化程度是41摩尔％，对应于基于在化合物(B1-2)和化合物(B2-2)中初始存在的异氰酸酯基团计的硅烷化程度是34摩尔％，组分(B1-2)的多异氰酸酯母体结构的基料比例是20重量％，基于组分(B1-2)的多异氰酸酯母体结构的基料比例和组分(B2-2)的多异氰酸酯母体结构的基料比例的总和计)
在反应容器中加入28重量份的三聚六亚甲基1,6-二异氰酸酯(N3300，Bayer Material Science AG,Leverkusen)和24重量份的乙酸丁酯。在回流冷却、氮气保护和搅拌的同时，将7.0重量份N-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]丁基胺(1189,EVONIK,Rheinfelden)和10.0重量份的二[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]胺(1124,EVONIK,Rheinfelden)的混合物以使得温度不超过50-60℃的速率滴加。搅拌反应混合物直到通过滴定检测的NCO值达到5.2重量％的理论计算NCO值。然后，加入10重量份的三聚异佛尔酮二异氰酸酯(Z4470,Bayer MaterialScience AG,Leverkusen，70％在溶剂石脑油中)。所得的混合物具有NCO值为6.1重量％。所得的混合物具有理论固含量为65重量％
对于聚甲基丙烯酸酯(A1)的制备实施例：
在可通过油循环恒温器加热并配备温度计、锚式搅拌器、两个滴液漏斗和回流冷凝器的双壁4L不锈钢容器中加入用于聚合的溶剂。一个滴液漏斗中加入单体混合物，第二个滴液漏斗中加入引发剂溶液，其含有合适的引发剂(通常是过氧化物)。将初始装料加热到140℃的聚合温度。当达到聚合温度时，首先开始加入所有引发剂进料。在开始加入引发剂进料之后的15分钟时，开始加入单体进料(在240分钟内)。在单体进料结束之后，引发剂进料继续进行30分钟。在引发剂进料结束之后，将混合物在140℃下再搅拌2小时，然后冷却到室温。随后将反应混合物用溶剂调节到表1所示的固含量。
表1：按重量份计的聚甲基丙烯酸酯(A1)组成以及聚甲基丙烯酸酯(A1)的特性(试验检测的酸值，理论计算的OHN，理论计算的Tg)
| 组分 | 重量份 |
| 苯乙烯 | 8.0 |
| 甲基丙烯酸正丁酯 | 8.0 |
| 丙烯酸 | 0.6 |
| 丙烯酸4-羟基丁基酯 | 12.0 |
| 丙烯酸2-羟基乙基酯 | 12.0 |
| 丙烯酸正丁酯 | 19.0 |
| 固含量，1小时150℃ | 65％ |
| 酸值(检测值)[mg KOH/g] | 8-12 |
| OH值计算值[mg KOH/g] | 175 |
| Tg(FOX)[℃] | -27 |
制备本发明的基于热解法二氧化硅的流变助剂(R1)
将表2中的前两项物质(基料(A1)和溶剂)按照所述顺序加入溶解器中。在最大剪切下加入最后一项物质(基于亲水性热解法二氧化硅的商购流变助剂，来自Evonik Degussa，具有平均初级粒径为7nm，按照DIN 66131的BET表面积为380m2/g，SiO2含量>99.8％，基于在1000℃下煅烧2小时后的物质计)。然后分散30分钟。然后将研磨的材料进一步在搅拌磨机中使用0.06-0.08mm的研磨介质和0.14-0.18kWh/kg的能量输入进行分散。在这里，研磨装料的温度不超过65℃。
表2:基于亲水性二氧化硅的流变助剂(R1)的组成
制备本发明的基于疏水性二氧化硅的流变助剂(R2)
将表3中的前三项物质(基料(A1)和溶剂)按照所述顺序加入溶解器中。在最大剪切下加入最后一项物质(基于疏水性热解法二氧化硅的商购流变助剂，来自Evonik Degussa，具有平均初级粒径为7nm，按照DIN 66131的BET表面积为260m2/g，SiO2含量>99.8％，基于在1000℃下煅烧2小时后的物质计)。然后分散30分钟。然后将研磨的材料进一步在搅拌磨机中使用0.06-0.08mm的研磨介质和0.14-0.18kWh/kg的能量输入进行分散。在这里，研磨装料的温度不超过65℃。
表3:基于疏水性二氧化硅的流变助剂(R2)的组成
配制本发明实施例1-4的透明涂料组合物和对比例C1-C2的透明涂料组合物、以及配制相应的实施例1-4和对比例C1-C2的涂料
为了制备本发明实施例的研磨基料(S1)和(S2)和对比例的研磨基料(CS3)，将表4所示的各成分按照所示顺序称量加入合适的容器中(从顶部开始)，并且彼此充分搅拌。
表4：按重量份计的研磨基料的组成
表4的备注:
1) 91756＝商购流变试剂，来自荷兰Nuplex Resins，基于脲，在聚丙烯酸酯基料中的溶液或分散体，非挥发性物质含量为60重量％。
2) 384＝基于苯并三唑的商购光稳定剂，来自BASF S.E.
3) 292＝基于位阻胺的商购光稳定剂，来自BASF S.E.
4) 325＝商购的聚醚改性聚甲基烷基硅氧烷，来自Byk Chemie
5) 4167＝基于胺封端磷酸偏酯的商购催化剂，来自King Industries,非挥发性物质含量为25％
表5:实施例1-4和对比例C1和C2的涂料组合物的组成
施用实施例1-4和对比例C1和C2的涂料组合物
实施例1-4和对比例C1和C2的涂料组合物是通过将表5所示顺序的各组分按照所示顺序称量(从顶部开始)加入合适的容器中、并且通过搅拌充分混合制备。钢基材(粘合剂板)具有常规已知的阴极沉积和烘烤的导电涂层(干膜厚度为20微米)。在用底涂料1涂覆之前用商购粗糙度仪检测粘合剂板，并用Ra值表示检测值。施用是在一个地方进行到“粗糙”品质，且Ra值为0.5-0.6(Cathoguard 350，来自BASF Coatings GmbH)；以及一次施用到“平滑”品质(Cathoguard 500，来自BASF Coatings GmbH)，且Ra值为0.2-0.3。
在所得的导电涂层上，以10-20微米的干膜厚度施用商购黑色水性底涂料1(ColorPrime 1，来自BASF Coatings GmbH)，在室温下闪蒸2分钟，并且用商购黑色水性底涂料2(ColorPrime 2，来自BASF Coatings GmbH)以10-30微米的干膜厚度进行第二次施用覆盖(底涂层膜1+2的总和是30微米)，然后先于80℃干燥10分钟，并且冷却。最后，将实施例1-4和对比例C1和C2的涂料组合物在每种情况下使用重力自流进料喷枪施用，并且将这些板于140℃垂直烘烤20分钟。透明涂膜的厚度是40μm。
随后使用来自Byk的微雾度和光度计检测光泽度。在环境温度下储存2小时之后，通过将砂磨标记放置在已固化的透明涂层板上(使用来自3M的离心压缩空气振动砂磨机，10000rpm,砂磨垫:3M Trizact 3000级别)检测可抛光性。这种砂磨标记随后使用抛光糊料抛光(旋转抛光工艺，羊毛垫，Menzerna Nanopoliercreme PO 106FA抛光糊料)。然后使用来自Byk的微雾度和光度计检测雾度和光泽度。
也检测发白性能。为此目的，将这些板在冷凝室中储存10天(与DIN EN ISO 6270-2Sept05相似)。然后(24小时后)，使用X-Rite MA 68II色度计检测颜色。所述研究的实验结果在每种情况下列在表6中。也检测了挡风玻璃窗户粘合性。
实验结果的讨论
与以具有基于的流变助剂的透明涂料为基础的本发明涂料相比，以具有基于脲的流变助剂的透明涂料为基础的对比例C1和C2涂料都显示出显著更高的在40μm透明涂层膜厚度时的短波值。在已经以“粗糙品质”固化的导电涂料涂覆的粘合剂板上，这种区别显示出比以“平滑品质”固化的导电涂料涂覆的粘合剂板上更明显的程度。
相反，基于具有基于热解法二氧化硅的流变助剂的透明涂料的本发明实施例1-4涂料显示非常显著改进的在40μm透明涂层膜厚度时的短波值，且与所用的流变助剂是否为亲水改性的热解法二氧化硅(“ ”,流变助剂(R1),实施例1a,1b,2a和2b)或疏水改性的热解法二氧化硅(“R812”,流变助剂(R2),实施例3a,3b,4a和4b)无关。
对于本发明的“不需要二道底漆”的多涂层漆料体系而言特别显著和特别重要的是，与使用具有基于脲的流变助剂的透明涂料相比，使用具有基于热解法二氧化硅的流变助剂的透明涂料获得了显著降低的发白倾向。因此，在检测之后，对于所有具有Aerosil糊料透明涂层的体系而言的dL*值是小于1.0，而当使用仅仅具有基于脲的流变助剂的透明涂料的情况下，dL*值是显著更高的。
本发明实施例1a和1b与相应本发明实施例2a和2b的比较、以及本发明实施例3a和3b与相应本发明实施例4a和4b的比较进而显示使用具有脂族异氰酸酯母体结构和具有脂环族异氰酸酯母体结构的固化剂混合物如何显著改进了所得涂料的可抛光性，与具体所用的流变助剂无关。
另外，本发明的涂料具有非常好的窗户粘合性，即使在过度烘烤体系的情况下也是如此。
Claims (16)
1.多涂层效果和/或色彩漆料体系，其是通过如下步骤制备的：
(I)首先将底漆涂料组合物(G)施用到基材上，并任选地将其固化，
(II)将第一着色底涂层涂料组合物(BL1)施用到在阶段(I)中得到的底漆上，
(III)任选地将第二着色底涂层涂料组合物(BL2)施用到在阶段(II)中得到的第一底涂层膜上，
(IV)将基于至少一种含多羟基的化合物(A)和至少一种含多异氰酸酯基团的组分(B)的透明涂料组合物(KL)施用到在阶段(II)中得到的第一底涂层膜上，或如果已经施用第二底涂层涂料组合物(BL2)的话将所述透明涂料组合物(KL)施用到在阶段(III)中得到的第二底涂层膜上，和
(V)将第一底涂层膜、若存在的第二底涂层膜、以及透明涂层膜一起固化，
其特征在于：
透明涂料组合物(KL)含有：
(i)至少一种基于热解法二氧化硅的流变助剂(R)，和
(ii)至少一种含多异氰酸酯基团的组分(B)，其另外具有至少一个式(I)结构单元：
-NR-(X-SiR”x(OR')3-x) (I)，
和/或具有至少一个式(II)结构单元：
-N(X-SiR”x(OR')3-x)n(X'-SiR”y(OR')3-y)m (II)，
其中，
R＝氢、烷基、环烷基、芳基或芳烷基，其中碳链任选地被不相邻的氧、硫或NRa基团间隔，其中Ra＝烷基、环烷基、芳基或芳烷基，
R’＝氢、烷基或环烷基，其中碳链任选地被不相邻的氧、硫或NRa基团间隔，
X、X’＝直链和/或支化的具有1-20个碳原子的亚烷基或亚环烷基，
R”＝烷基、环烷基、芳基或芳烷基，其中碳链任选地被不相邻的氧、硫或NRa基团间隔，
n＝0-2，m＝0-2，m+n＝2，以及x、y＝0-2，
并且此多涂层效果和/或色彩漆料体系不含二道底漆。
2.根据权利要求1的多涂层效果和/或色彩漆料体系，其特征在于透明涂料组合物(KL)含有总量为0.01-10重量％的流变助剂(R)，基于透明涂料组合物的基料比例计。
3.根据权利要求1或2的多涂层效果和/或色彩漆料体系，其特征在于在透明涂料组合物(KL)中使用的基于热解法二氧化硅的流变助剂(R)具有<50nm的初级粒径。
4.根据权利要求1-3中任一项的多涂层效果和/或色彩漆料体系，其特征在于透明涂料组合物(KL)含有作为流变助剂(R)的至少一种基于亲水性二氧化硅的流变助剂(R1)或至少一种基于疏水性二氧化硅的流变助剂(R2)，或者至少一种基于亲水性二氧化硅的流变助剂(R1)和至少一种基于疏水性二氧化硅的流变助剂(R2)的混合物。
5.根据权利要求1-4中任一项的多涂层效果和/或色彩漆料体系，其特征在于在含多异氰酸酯基团的组分(B)中，10-80摩尔％的在含多异氰酸酯基团的组分(B)中初始存在的异氰酸酯基团已经进行反应以形成结构单元(I)和/或(II)。
6.根据权利要求1-5中任一项的多涂层效果和/或色彩漆料体系，其特征在于在含多异氰酸酯基团的组分(B)中，结构单元(I)的总量是3-90摩尔％，在每种情况下基于结构单元(I)和(II)的总量计，并且结构单元(II)的总量是97-10摩尔％，在每种情况下基于结构单元(I)和(II)的总量计。
7.根据权利要求1-6中任一项的多涂层效果和/或色彩漆料体系，其特征在于透明涂料组合物(KL)含有以下物质作为含多异氰酸酯基团的组分(B)：
(B1)至少一种含多异氰酸酯基团的化合物(B1)，其具有游离或封端的异氰酸酯基团，并且具有脂环族多异氰酸酯母体结构，和/或通过三聚、二聚、聚氨酯形成反应、缩二脲形成反应、脲二酮形成反应和/或脲基甲酸酯形成反应从所述脂环族多异氰酸酯衍生的具有游离或封端异氰酸酯基团的多异氰酸酯母体结构，和
(B2)至少一种与组分(B1)不同的含多异氰酸酯基团的化合物(B2)，其具有游离或封端的异氰酸酯基团，并且具有无环的脂族多异氰酸酯母体结构，和/或通过三聚、二聚、聚氨酯形成反应、缩二脲形成反应、脲二酮形成反应和/或脲基甲酸酯形成反应从所述无环的脂族多异氰酸酯衍生的具有游离或封端异氰酸酯基团的多异氰酸酯母体结构，
其中组分(B1)和/或组分(B2)具有至少一个式(I)结构单元：
-NR-(X-SiR”x(OR')3-x) (I)，
和/或具有至少一个式(II)结构单元：
-N(X-SiR”x(OR')3-x)n(X'-SiR”y(OR')3-y)m (II)，
其中各个取代基具有如权利要求1中所述的含义。
8.根据权利要求7的多涂层效果和/或色彩漆料体系，其特征在于在透明涂料组合物(KL)中，组分(B1)的用量使得组分(B1)中的含异氰酸酯基团的母体结构的基料比例是5-45重量％，在每种情况下基于组分(B1)中的含异氰酸酯基团的母体结构的基料比例和组分(B2)中的含异氰酸酯基团的母体结构的基料比例的总和计；并且组分(B1)和(B2)的混合物不仅具有结构单元(I)，而且具有结构单元(II)。
9.根据权利要求7或8的多涂层效果和/或色彩漆料体系，其特征在于在透明涂料组合物(KL)中，化合物(B1)的多异氰酸酯母体结构是异佛尔酮二异氰酸酯和/或4,4’-亚甲基-二环己基二异氰酸酯和/或其异氰脲酸酯三聚体和/或其脲基甲酸酯二聚体和/或其缩二脲二聚体，和/或化合物(B2)的多异氰酸酯母体结构是1,6-六亚甲基二异氰酸酯和/或其异氰脲酸酯三聚体和/或其脲基甲酸酯二聚体和/或其缩二脲二聚体。
10.根据权利要求1-9中任一项的多涂层效果和/或色彩漆料体系，其特征在于在透明涂料组合物(KL)中，在组分(B1)中，0-34摩尔％的初始存在的异氰酸酯基团已经进行反应以形成结构单元(I)和/或(II)，和/或
在组分(B2)中，10-90摩尔％的初始存在的异氰酸酯基团已经进行反应以形成结构单元(I)和/或(II)，和/或
在多异氰酸酯组分(B1)和多异氰酸酯组分(B2)的混合物中，10-80摩尔％的初始存在于(B1)和(B2)中的异氰酸酯基团已经进行反应以形成结构单元(I)和/或(II)。
11.制备权利要求1-10中任一项的多涂层效果和/或色彩漆料体系的方法，其特征在于：
(I)首先将底漆涂料组合物(G)施用到基材上，并任选地将其固化，
(II)将第一着色底涂层涂料组合物(BL1)施用到在阶段(I)中得到的底漆上，
(III)任选地将第二着色底涂层涂料组合物(BL2)施用到在阶段(II)中得到的第一底涂层膜上，
(IV)将透明涂料组合物(KL)施用到在阶段(II)中得到的第一底涂层膜上，或如果已经施用第二底涂层涂料组合物(BL2)的话将所述透明涂料组合物(KL)施用到在阶段(III)中得到的第二底涂层膜上，和
(V)将第一底涂层膜、若存在的第二底涂层膜、以及透明涂层膜一起固化。
12.根据权利要求11的方法，其特征在于涂料组合物(BL1)、(BL2)和(KL)是通过气动喷涂或静电喷涂(ESTA)方式涂覆的。
13.根据权利要求11或12的方法，其特征在于底涂层涂料组合物(BL1)和若存在的底涂层涂料组合物(BL2)是以湿膜厚度涂覆以使得固化得到底涂层涂料(BL1)和任选底涂层涂料(BL2)的联合干膜厚度是总共15-40微米，和/或透明涂料组合物(KL)以湿膜厚度涂覆以使得固化得到透明涂层涂料(KL)的干膜厚度是20-50微米。
14.根据权利要求11-13中任一项的方法，其特征在于底涂层涂料组合物(BL1)和任选施用的底涂层涂料组合物(BL2)是水性涂料组合物。
15.根据权利要求11-14中任一项的方法，其特征在于基材由金属和/或塑料制成。
16.根据权利要求1-10中任一项的多涂层漆料体系在汽车OEM涂饰中、用于汽车重新涂饰和/或用于涂覆安装在机动车辆之中或之上的部件和/或用于涂覆多用途运载车辆和/或用于涂覆塑料部件的用途。
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