CN106232662A - 水性双组分涂料组合物和由其制备的高抗腐蚀性涂层 - Google Patents
水性双组分涂料组合物和由其制备的高抗腐蚀性涂层 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及水性双组分涂料组合物,其包含:(1)水性漆基组分,所述水性漆基组分包含(A)至少一种聚合物树脂的至少一种水分散体和(B)至少一种聚碳酸酯二醇,以及(2)硬化剂组分,所述硬化剂组分包含(C)至少一种具有4%至15%的异氰酸酯含量的多异氰酸酯改性聚酯。本发明还涉及通过施涂涂料组合物涂覆基底的方法以及其用途。
Description
本发明涉及水性双组分涂料组合物以及由它们制备的涂层。本发明还涉及制备这些涂层的方法以及涂料组合物在制备涂层中的用途。本发明尤其涉及水性涂料组合物在改进抗腐蚀性中的用途。
现有技术
在各种应用领域中,需要满足严格机械要求的涂层。此处的实例包括在环境条件方面暴露于高速度以及暴露于腐蚀性物质如固体或液体的物体的表面。因此,腐蚀暴露原则上是首先本身移动的物体,其次暴露于腐蚀性物质的影响的物体所经历的。特别值得注意的是风轮机的动叶片或直升机和船的螺杆、空中和陆地运输工具(例如飞机、轨道车辆、汽车)和船。
基本上,腐蚀可由本身或分散地或者以在另一气体或液体介质(例如空气或水)的溶液存在并且通过该介质移动的液体或固体物质(例如空运砂、雨和/或冰雹)产生。当这些物质击物体中或其表面时,它们对其发挥侵蚀力。该实例为由于雨或空运砂对动叶片或者飞机上条板区域中的腐蚀。腐蚀影响在所述物体的边缘区域中是特别强的。
一般而言,存在借助在物体表面上的涂层而控制磨损保护,更特别是抗腐蚀性的可能性。提高抗腐蚀性的一种可能性是提高涂层的膜厚度。然而,由于重量的原因,存在其中这是不理想的许多应用,例如在飞机构造或者风轮机的动叶片构造中。
因此,尝试提供具有技术最佳化的涂料组合物,使得甚至在不过大的膜厚度下实现合适的抗腐蚀性。已知在得到有效抗腐蚀性中的重要因素包括一方面涂层的挠性或弹性与另一方面涂层的硬度之间密切匹配的平衡。就高抗腐蚀性而言,已知将韧性与弹性结合的显著行为在涂层中是非常重要的。该技术领域中的研究的关键方面在于发现涂料组合物中导致所得涂层具有所需抗腐蚀性的具体组分和组分组合。
此外,鉴于关于涂料组合物的环境特征的不断增长的要求,理想的是这些组合物包含尽可能最小的有机溶剂含量。
国际专利申请WO 2010/122157公开了抗腐蚀聚氨酯涂层,其使用包含脂族聚酯多元醇,例如聚碳酸酯二醇,和异氰酸酯组分,例如聚内酯改性异氰酸酯预聚物或脲二酮化合物的涂料组合物制备。该组合物可包含有机溶剂,尽管在那种情况下,尤其使这些溶剂的量相当低。
WO 2012/032113 A1公开了基于多元醇组分和用异氰酸酯基团封端的聚内酯组分的双组分腐蚀控制涂料组合物,这些组合物可用于制备动叶片上的涂层。这些组合物还优选仅包含非常低含量的有机溶剂。
这类非常低溶剂体系的一个缺点是它们与颜料、填料和/或添加剂的有限相容性。尽管该体系以可接受的低粘度,换言之,容许施涂于基底上的粘度配制,在配制时必须进行精确的判断,以确保不存在粘度和/或分离方法的不想要的提高,特别是在储存过程中。例如,固有典型消光剂如二氧化硅基或硅酸盐基消光剂或者蜡状消光剂类的添加可导致不想要的影响,因此,该体系就这点而言是非常敏感的。然而,在风轮机涂层方面,尤其是离岸部门中非常重要的恰好是这些消光剂。实际上,不用这类消光剂,涂层通常未能满足涉及无光泽度的法令约束。这为什么是非常重要的原因是高光泽度且反射性表面构成大规模破坏因素,特别是对控制行进操作而言。
因此,例如风轮机动叶片的构造,尤其是风富集部位(离岸)以及在飞机构造中的现有挑战(重量降低,同时具有相同或改进的性能)在于提供结合上述优点并除去所述缺点的涂料组合物。组合物首先导致具有高抗腐蚀性的涂层。然而,其次,还重要的是涂料组合物具有良好环境特征,以满足该方面不断增长的要求。就这点而言有关的一个参数为例如VOC(“挥发性有机含量”—挥发性有机组分的含量)。小于250g/l涂料组合物的VOC目前被认为是目标数字。然而,同时,涂料组合物应具有显著的配制自由度。这意指组合物不应太敏感地反应而不能添加,如低溶剂或甚至无溶剂组合物的情况。
问题
因此,本发明解决的问题是消除现有技术的上述缺点。目的是提供可用于生产具有显著抗腐蚀性的抗腐蚀涂层的涂料组合物。同时,涂料组合物应具有良好的环境特征且仍应具有可接受的配制自由度。
解决方法
因此,发现了水性双组分涂料组合物,其包含:
(1)水性漆基组分,所述水性漆基组分包含:
(A)至少一种聚合物树脂的至少一种水分散体,和
(B)至少一种聚碳酸酯二醇,以及
(2)硬化剂组分,所述硬化剂组分包含:
(C)至少一种具有4%至15%的异氰酸酯含量的多异氰酸酯改性聚酯。
该新水性双组分涂料组合物为本发明的主题,在下文中也称为本发明涂料组合物。优选实施方案从下文的描述以及从属权利要求中获悉。
本发明还提供使用本发明涂料组合物生产涂层的方法,和由涂料组合物生产的涂层。本发明还提供涂料组合物在改进抗腐蚀性中的用途。
成功地提供了主要包含水作为溶剂的水性涂料组合物,换言之,具有水性特征的组合物。因此,尽管该涂料组合物具有与无溶剂组合物完全不同的特征,所得涂层的特征是优异的抗腐蚀性。水性组合物中聚碳酸酯二醇(B)和包含多异氰酸酯基团的具体组分(C)的组合结合了有效的抗腐蚀性与良好的环境特征。因此,涂料组合物和涂层理想地适于暴露于严重腐蚀性影响的基底,实例为风轮机动叶片或飞机构造中的基底。
发明描述
本发明涂料组合物为双组分涂料组合物。据所知,这意指就本发明而言,如下文所述的组分(1)(漆基组分)和如下文所述的组分(2)(硬化剂组分)彼此分开地制备和储存并且直至施涂以前不久才结合。据所知,加工时间或适用期(换言之,本发明涂料组合物可在室温(15-25℃,更特别是20℃)下加工而不会由于在室温下的相应交联而提高粘度,例如不会如此严重以致施涂不再是可能的时间)取决于所用的组分,例如取决于下文稍后描述的聚碳酸酯二醇(B)和多异氰酸酯改性线性聚酯(C)。然而,更特别是,涂料组合物的加工时间为至少2分钟至60分钟,优选至少5分钟至60分钟。这种双组分涂料组合物的主要优点是,甚至在大组件如风轮机的动叶片或飞机的情况下,容易加工是可能的—特别是,不需要高固化温度。在施涂于基底上以后,优选将本发明涂料在小于80℃,尤其优选小于60℃下固化。
固化意指技术人员已知的方法,换言之,作为膜施涂于基底上的涂料组合物转化成即用状态,换言之,因此转化成具有所述涂层的基底可运输、储存并投入其意欲用途的状态。该固化更特别通过存在的组分中的反应性官能团的化学反应实现,所述组分在涂料中作为基料组分存在。因此,在本发明上下文中,特别值得注意的是聚碳酸酯以及任选作为基料包含在漆基组分中的其它羟基官能聚合物树脂,更特别是至少一种水分散体(A)中的树脂的羟基与多异氰酸酯改性聚酯(C)的异氰酸酯基团反应。由于这些交联反应和存在的任何有机溶剂和/或水的并行蒸发,形成涂膜—即产生固化涂层(固化涂层)。反应的激活可通过热能,尽管在本情况下,存在不需要高温的上述优点。
术语“基料”或“基料组分”在本文中指,根据相关DIN EN ISO 4618,涂料的非挥发性部分,不包括颜料和填料。因此,具体基料组分在该意义上为除分散体(A)中的树脂和组分(B)外,还有组分(C)(其也可称为硬化剂、固化剂或交联剂)或者其它聚合物树脂和/或典型的涂料添加剂,换言之,所有其它非挥发性组分,颜料和填料除外。然而,尤其是为了清楚,术语“基料”主要与主要负责膜形成的漆基组分(1)的那些组分—即例如组分(A)和(B)有关使用。相应地,组分(C)主要确定为硬化剂或者交联剂。
双组分涂料组合物包含—在漆基组分(1)中—至少一种聚合物树脂的至少一种水分散体(A)。因此,这意指水分散体直接用作制备涂料组合物的组分。优选的水分散体包含恰好一种聚合物树脂。
聚合物树脂的水分散体,也称为聚合物水分散体是已知的。因此,它们为其中水作为连续相(分散介质)存在且聚合物树脂作为分散于连续相中的相(分散相)存在的分散体系。据所知,聚合物树脂必须具有技术人员可以以他或她熟悉的方式测定的某些物理化学性能,以便能够形成这种水分散体,换言之,以便能够在亲水连续相中稳定化,并且不以不溶性聚集体的形式沉淀。
对于在水性介质中的亲水性稳定化和/或分散性产生,聚合物树脂可包含例如某些离子基团和/或可转化成离子基团的基团(潜离子基团)。这类树脂在本发明上下文中称为离子亲水稳定化树脂。也可存在非离子亲水改性基团。然而,在本发明上下文中,优选离子亲水稳定化树脂。
更具体而言,作为选择,改性基团为例如:
-可通过中和剂和/或季铵化剂转化成阳离子的官能团,和/或阳离子基团(阳离子改性),或
-可通过中和剂转化成阴离子的官能团,和/或阴离子基团(阴离子改性),或
-非离子亲水基团(非离子改性),或
-上述基团的组合。
如技术人员所知,用于阳离子改性的官能团为例如伯、仲和/或叔氨基、仲硫化物基团和/或叔膦基团,更特别是叔氨基和仲硫化物基团(可通过中和剂和/或季铵化剂转化成阳离子基团的官能团)。另外提到的是使用技术人员已知的中和剂和/或季铵化剂由上述官能团制备的阳离子基团,例如伯、仲、叔和/或季铵基团,叔锍基团和/或季基团,更特别是季铵基团和叔锍基团。
如所知,用于阴离子改性的官能团为例如羧酸、磺酸和/或膦酸基团,更特别是羧酸基团(可通过中和剂转化成阴离子基团的官能团)以及使用技术人员已知的中和剂由上述官能团制备的阴离子基团,例如羧酸酯、磺酸酯和/或膦酸酯基团。
用于得到阳离子基团的典型中和剂包括酸,例如甲酸、乙酸和乳酸。用于得到阴离子基团的典型中和剂的实例为挥发性碱,例如氨或胺,例如任选具有羟基且具有1-12个碳原子的胺,实例为三乙醇胺和二甲基乙醇胺。
用于非离子亲水改性的官能团优选为聚(氧化烯)基团,更特别是聚(氧化乙烯)基团。
离子亲水改性可通过包含离子或潜离子基团的单体引入树脂中。非离子改性例如通过引入聚(氧化乙烯)聚合物作为树脂分子的潜或末端基团而引入。
当然,树脂中的其它极性官能团,例如羟基支持其在水中的分散性。这类官能团通常也借助含有这些基团的相应单体引入树脂中。
还已知可通过加入分散剂,换言之,典型表面活性添加剂(也称为表面活性剂、保护胶体和乳化剂)实现或改进聚合物树脂在水分散体中的稳定化。合适的乳化剂和保护胶体的组合例如在Houben Weyl,Methoden der organischen Chemie,第XIV/1卷,Makromolekulare Stoffe,Georg Thieme Verlag,Stuttgart 1961,第411及随后各页中找到。按比例加入有机溶剂是另一可能性。
聚合物树脂的水分散体可采取初级分散体的形式,其中树脂直接在水相中制备。相关方法是乳液聚合或悬浮聚合的那些。还可能的是二级分散体。在那种情况下,聚合物树脂在至少一种有机溶剂中制备,然后通过连续加入水并同时或随后除去有机溶剂(温度提高和/或压力降低)而转移至水相中。
以上观察仅是补充的基本说明。可制备具体水分散体的确切方式和预期用于该目的的聚合物树脂为技术人员已知的或者可通过几个面向目标的实验找到的那些。
至少一种水分散体中所用聚合物树脂是该方面中已知的所有树脂,条件是它们可用于以上述和本身已知的方式制备水分散体。因此,可使用烯属不饱和单体的相应(共)聚合物,或者加聚树脂和/或缩聚树脂。实例包括聚丙烯酸酯、聚酯、醇酸树脂、聚氨酯、聚内酯、聚碳酸酯、聚醚和环氧树脂,以及所述树脂的共聚物,例如聚酯-聚氨酯树脂或聚酯-聚丙烯酸酯树脂。
本发明涂料组合物优选包含至少一种包含羟基官能聚合物树脂的水分散体。特别优选,它包含至少一种包含羟基和/羧基官能树脂的水分散体。据所知,恰好用这类树脂,可非常有效地制备水分散体,因为所述基团赋予它们平衡的极性特征,这容许它们转化成水分散体,可能辅以所述辅助剂如中和剂和/或乳化剂。
所述羟基官能树脂优选具有60-250mg KOH/g,更优选80-200mg KOH/g,更特别是90-180mg KOH/g的OH值。就本发明而言,OH值根据DIN 53240测量。本发明中关于官方标准的任何参考当然是该标准在提交日期有效的版本,或者如果在该时间点无效的话,最后的有效版本。
优选使用包含至少一种羧基官能聚合物树脂的至少一种水分散体(A)。更特别优选,所述树脂具有5-50mg KOH/g,优选5-25mg KOH/g的酸值。就本发明而言,酸值根据DINEN ISO 3682测量。
本发明涂料组合物优选包含至少一种包含聚丙烯酸酯树脂作为聚合物树脂的水分散体(A)。据所知,聚丙烯酸酯树脂或者聚(甲基)丙烯酸酯树脂为包含不同的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体,换言之,包含其反应形式的这类单体的聚合有机化合物。在本发明上下文中,术语“(甲基)丙烯酸酯”指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯,和/或包含或者由丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯构成的化合物。这类丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的实例包括各种(甲基)丙烯酸烷基酯和(甲基)丙烯酸环烷基酯,例如技术人员已知的以下化合物:丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸乙基己酯、甲基丙烯酸乙基己酯、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,例如丙烯酸环戊基酯、甲基丙烯酸环戊基酯、丙烯酸异冰片基酯、甲基丙烯酸异冰片基酯、丙烯酸环己基酯和甲基丙烯酸环己基酯。
如上所述,聚合物树脂,因此更特别是聚丙烯酸酯树脂优选为羟基官能的。因此,向聚合物骨架中结合具有OH基团的这类丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体的指定部分,因此提供具有其OH官能性的聚丙烯酸酯树脂。用于制备聚丙烯酸酯树脂的含羟基单体单元为(甲基)丙烯酸羟基烷基酯,例如丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸3-羟基丙酯、甲基丙烯酸3-羟基丙酯、丙烯酸3-羟基丁酯、甲基丙烯酸3-羟基丁酯以及特别是丙烯酸4-羟基丁酯和/或甲基丙烯酸4-羟基丁酯。
可用于聚丙烯酸酯树脂的其它单体单元为乙烯基芳族烃,例如乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯或者特别是苯乙烯、丙烯酸或甲基丙烯酸的酰胺或腈、乙烯基酯或乙烯基醚,以及特别是丙烯酸和/或甲基丙烯酸。后者的单体可特别用于引入羧酸基团,因此用于提高酸值,换言之,以及最终如上所述在水中的分散性。
这些种类的聚丙烯酸酯树脂可以以常规方式,借助例如聚合物领域中常用且已知的方法,借助在搅拌釜、高压釜、管式反应器、回路反应器或泰勒反应器中在例如50-200℃的温度下在大气或者超大气压力下本体、溶液、乳液、细乳液或微乳液中连续或不连续的自由基引发共聚而制备。
至少一种聚合物树脂的至少一种分散体(A)为水性的。在该上下文中,表述“水性”是技术人员已知的。它基本指其中溶剂不过多包含有机溶剂,而是相反,包含明显含量的水的体系。
就本发明而言,“水性”应当解释优选意指所述体系包含基于体系的总重量至少10重量%水,优选至少15重量%,更优选至少20重量%水。特别优选,水性应当解释使得除关于“基于体系的总重量至少10重量%(或者至少15或20重量%)水”的所述要求外,满足以下条件:因此,此外,水含量基于存在于体系中的溶剂(即水和有机溶剂)的总量为至少55重量%,优选至少60重量%,尤其优选至少65重量%。此外,优选体系中有机溶剂的含量为小于20重量%,优选小于15重量%,每种情况下基于体系的总量。在上述意义上,体系被认为例如包含水分散体(A)、漆基组分(1),或者本发明涂料组合物。
至少一种水分散体(A)非常优选满足这一约定:基于其总重量,它包含至少35重量%水,水含量基于存在于分散体中的溶剂(即水和有机溶剂)的总量为至少70重量%且有机溶剂的含量基于其总重量为小于15重量%。因此,非常特别优选,分散体(A)包含特别高含量的水。
至少一种分散体(A)的固体含量优选为15%至80%,更特别是20%至70%,非常优选30%至50%。至少一种分散体(A)以该形式用于本发明涂料组合物中。
就本发明而言,除非另外说明,非挥发物含量(NVC(非挥发物含量)、固体(含量))通过选择每种情况下恒定的条件而测定。为根据DIN EN ISO 3251测定非挥发物含量,将1g的量的所述组分,例如聚合物树脂在相应溶剂中的分散体在125℃下加热1小时,然后冷却至20℃,其后称重残余量。
至少一种分散体(A)的含量基于本发明涂料组合物的总重量可宽泛地变化,并且取决于例如分散体中的固体含量水平。另一影响变量为漆基组分是否包含其它聚合物树脂以及通过一种或多种聚合物树脂水分散体(A)引入组合物中的聚合物树脂以及至少一种聚碳酸酯二醇,这里其它聚合物树脂作为基料组分存在于组合物中,因此在固化时贡献于膜形成。
基于其总重量,涂料组合物优选包含10-30重量%,更优选12-25重量%,更特别是15-20重量%的来自水分散体(A)的聚合物树脂,优选聚丙烯酸酯树脂。取决于水分散体的固体含量的选择,这些分散体(A)的含量也是可变的。水分散体(A)的含量优选为25-65重量%,优选30-60重量%。此处可使用恰好一种水分散体(A)。或者,例如使用含有两种不同聚合物树脂的两种不同水分散体。在那种情况下,分散体(A)和它们包含的聚合物树脂的总量优选也在上述范围内。
双组分涂料组合物包含在漆基组分(1)中的至少一种聚碳酸酯二醇(B)。
形式上认为,聚碳酸酯二醇为可通过碳酸与多元醇反应形成的酯化产物。据所知,在实际实践中,碳酸酯结构在常用反应条件下借助光气或碳酸二酯引入。与二醇,例如与3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇和/或1,5-戊二醇的反应则得到聚碳酸酯二醇。当然,除结合起始组分的碳酸酯官能外,取决于所用起始化合物的性质和量,这类聚碳酸酯二醇还可按比例地包含其它官能团,例如酯基团或醚基团。聚碳酸酯二醇优选为线性聚碳酸酯二醇。羟基优选为末端的,换言之,置于优选线性聚碳酸酯二醇的两个链端(羟基封端聚碳酸酯二醇)。非常优选,化合物为脂族聚碳酸酯二醇,尤其是脂族饱和聚碳酸酯二醇。因此,聚碳酸酯二醇优选不包含芳族基团,因为这些基团具有明显受限的UV抗性。
聚碳酸酯二醇(B),更特别是线性脂族聚碳酸酯二醇优选具有30-500mg KOH/g,优选100-400mg KOH/g,更特别是150-300mg KOH/g的OH值。
由于聚碳酸酯(B)为二醇组分,该组分的OH值和数均分子量相互依赖,且所述OH值提供关于数均分子量的信息。高数均分子量倾向于与相当低的OH值有关。数均分子量可宽泛地变化,并且位于例如220克/摩尔至2250克/摩尔的范围内,平均(数均和重均)分子量借助GPC分析用THF(+0.1%乙酸)作为洗脱液(1ml/min)在苯乙烯-二乙烯基苯柱组合上测量(用聚苯乙烯标准校准)。数均分子量优选为375-750克/摩尔。
合适的聚碳酸酯二醇(B)例如以来自Bayer MaterialScience AG(Leverkusen,德国)的C产品线或PH(UBE)得到。
聚碳酸酯(B)的含量优选位于2-20重量%,更优选3-15重量%,非常优选4-10重量%的范围内,每种情况下基于本发明涂料组合物的总重量。
双组分涂料组合物包含—在硬化剂组分(2)中—至少一种具有4%至15%的异氰酸酯含量的多异氰酸酯改性聚酯(C)。
聚酯是已知的。它们为通过多元有机多元醇和多元有机羧酸反应而制备的聚合物树脂。多元醇和聚羧酸在此处通过酯化,换言之,因此通过缩合反应相互连接。取决于起始组分的性质和官能度以及它们使用的含量和比例,得到例如线性或支化产物。尽管在使用二官能起始组分(二元醇、二羧酸)时主要形成线性产物,支化例如通过使用较高官能度(具有多于2的OH官能度—即每分子的OH基团数目)实现。当然,在制备期间,单官能组分如单羧酸的成比例使用也是可能的。据所知,为制备聚酯,除相应有机羧酸外或者代替它们,也可使用羧酸的酐,尤其是二羧酸的酐。还可通过使用羟基羧酸或者通过分子内酯化而衍生自羟基羧酸的内酯制备。
待改性聚酯优选为聚内酯聚合物,因此,换言之,通常通过内酯,例如更特别是ε-己内酯开环聚合而制备的聚合物。该制备通常使用有机醇,通常二醇,作为起动剂和/或催化剂。如果使用二醇,则所得聚内酯聚合物则具有2个末端羟基。然而,在任何情况下,聚合物具有通过最后开环形成的一个羟基。这类聚酯因此为具有至少一个羟基的线性脂族和饱和聚酯。用于制备聚内酯聚合物的合适内酯为氧杂环丙烷-2-酮、β-丙内酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、ε-己内酯,或者甲基-ε-己内酯,优选γ-丁内酯和ε-己内酯,更优选ε-己内酯。合适的启动剂醇为新戊二醇、乙二醇或三羟甲基丙烷。
因此,待改性聚酯优选为线性脂族含羟基聚酯,在这些中,优选饱和聚酯。非常特别优选,待改性聚酯为聚己内酯聚合物。
聚酯,更特别是具有至少一个羟基的线性脂族和饱和聚酯,更优选聚己内酯聚合物为多异氰酸酯改性的且具有4%至15%的异氰酸酯含量。
这意指如上所述聚酯用多异氰酸酯改性,换言之,反应,同时形成共价键,但以任何比率,游离异氰酸酯基团在反应以后保持完整。二异氰酸酯特别优选用于改性。显然,聚酯然后必须包含对异氰酸酯基团呈反应性的官能团,实例为羟基或氨基。从上述中得出,这些基团优选为羟基。在反应以后,多异氰酸酯然后借助氨基甲酸酯基团与聚酯连接。相应的反应和反应条件是基本已知的。作为待用于改性的多异氰酸酯,可使用本身已知的化合物,例如脂族和芳族多异氰酸酯,尤其是二异氰酸酯及其二聚物和三聚物,例如脲二酮和异氰尿酸酯。可提到例如六亚甲基二异氰酸酯、八亚甲基二异氰酸酯、十亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、十四亚甲基二异氰酸酯、三甲基己烷二异氰酸酯、四甲基己烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、2-异氰酸酯基丙基环己基异氰酸酯、二环己基甲烷2,4'-二异氰酸酯、二环己基甲烷4,4'-二异氰酸酯、1,4-或1,3-双(异氰酸酯基甲基)环己烷、1,4-或1,3-或1,2-二异氰酸酯基环己烷和2,4-或2,6-二异氰酸酯基-1-甲基环己烷、二异氰酸酯或者这些多异氰酸酯的混合物,以及所述多异氰酸酯的常规二聚物和/或三聚物,换言之,例如上述多异氰酸酯的脲二酮和异氰尿酸酯。优选使用脂族多异氰酸酯,更特别是脂族二异氰酸酯。特别优选不使用任何芳族多异氰酸酯。一种特别优选的多异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯(HDI)。
多异氰酸酯改性聚酯具有4%至15%,优选5%至12%,尤其优选6%至10%的异氰酸酯含量。就本发明而言,异氰酸酯含量根据DIN EN ISO 11909通过使各试样与过量的二丁胺反应并将过量相对于溴酚蓝用盐酸反滴定而测定。
组分(C)的重均分子量位于500-10 000克/摩尔,例如更特别是1000-4000克/摩尔的范围内。
相应产物例如以无溶剂形式或者作为在如稍后下文所述常规溶剂中的溶液得到,并且可容易用于本发明涂料组合物的硬化剂组分中。可例如参考商品名Desmodur(来自Bayer)或Adiprene LFH(来自Chemtura)的产品。
至少一种多异氰酸酯改性聚酯(C)的含量优选为5-25重量%,更优选6-20重量%,非常优选7-15重量%,每种情况下基于本发明涂料组合物的总重量。
本发明涂料组合物为水性的,因此包含任何比率水(关于水性的定义,参见上文)。涂料组合物因此包含优选至少10重量%水,优选至少15重量%水,非常优选至少20重量%水,每种情况下基于总重量。在这些中,优选10-40重量%,优选15-35重量%,更特别是20-30重量%的范围。
作为其它组分,本发明涂料组合物可包含本领域技术人员已知的各种涂料组分。
尽管它是水性的,涂料组合物可包含有机溶剂。有机溶剂是技术人员已知的。实例包括脂族和/或芳族烃,例如甲苯、二甲苯、溶剂石脑油、Solvesso 100或(来自ARAL),酮,例如丙酮、甲乙酮或甲基戊基酮,酯,例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁基乙二醇乙酸酯、乙酸戊酯、乙酸甲氧基丙酯或乙氧基丙酸乙酯,醚,醇,氯化烃,或者上述溶剂的混合物。然而,由于本发明组合物的水性特征,关于有机溶剂的含量(关于该定义,参见上文),当然存在限制。因此,涂料组合物包含优选小于20重量%有机溶剂,优选小于15重量%有机溶剂,每种情况下基于总重量。在这些中,优选5至小于20重量%,更特别是5至小于15重量%的范围。
除至少一种具有4%至15%的异氰酸酯含量的多异氰酸酯改性聚酯(C),本发明涂料组合物可进一步包含至少一种与其不同且包含多异氰酸酯基团的其它组分。然而,优选,组分(C)以基于存在于涂料组合物中且包含多异氰酸酯基团的组分的总量至少30重量%,尤其优选40-70重量%的含量。
可使用的包含多异氰酸酯基团的其它组分为本身已知的多异氰酸酯,例如脂族和芳族多异氰酸酯,更特别是二异氰酸酯及其二聚物和三聚物,例如脲二酮和异氰尿酸酯。可提到例如六亚甲基二异氰酸酯、八亚甲基二异氰酸酯、十亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、十四亚甲基二异氰酸酯、三甲基己烷二异氰酸酯、四甲基己烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、2-异氰酸酯基丙基环己基异氰酸酯、二环己基甲烷2,4'-二异氰酸酯、二环己基甲烷4,4'-二异氰酸酯、1,4-或1,3-双(异氰酸酯基甲基)环己烷、1,4-或1,3-或1,2-二异氰酸酯基环己烷和2,4-或2,6-二异氰酸酯基-1-甲基环己烷、二异氰酸酯或者这些多异氰酸酯的混合物。此处优选使用所述多异氰酸酯的二聚物和/或三聚物,换言之,因此特别是上述多异氰酸酯的脲二酮和异氰尿酸酯,其为本身已知以及市售的。优选使用脂族多异氰酸酯。尤其优选使用脂族多异氰酸酯。进一步优选的多异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯及其混合物,更特别是它们的各种三聚物和二聚物,例如异氰尿酸酯和脲二酮。这些组分中的异氰酸酯基团可游离的或者可以使用已知的封端剂封端。异氰酸酯基团优选为非封端的(即游离的)。此外,这对本发明必要的上述组分(C)而言也是真实的。因此,涂料组合物优选仅包含含有多异氰酸酯基团且未封端的组分,这些组分优选仅用于硬化剂组分中。所述多异氰酸酯为市售的。如果存在的话,其它多异氰酸酯当然优选用于硬化剂组分中。当它包含平均多于一个异氰酸酯基团每分子时,化合物称为多异氰酸酯。
最后,本发明涂料组合物还可进一步包含不同于已经描述的组分的其它组分。这些组分包括例如典型的涂料添加剂,例如催化剂、抗氧化剂、除气剂、润湿剂、分散剂、流量控制剂和消泡剂,例如聚硅氧烷基消泡剂,附着力促进剂,例如硅烷基附着力促进剂,流变助剂,例如增稠剂、防流挂剂和触变剂,蜡和蜡状化合物,杀生物剂,消光剂,自由基清除,光稳定剂,优选具有370nm以下的吸收最大值的UV吸收剂和/或位阻胺(HALS),腐蚀抑制剂,阻燃剂或聚合抑制剂,以及可溶性染料、颜料,和其它填料或催化剂。这类组分的含量在对它们而言基于涂料组合物的总量为0.1-30重量%的常用范围内。优选例如组合物包含5-30重量%颜料,更特别是彩色颜料,例如二氧化钛。
涂料组合物的固体含量可根据手头情况的要求变化。但是优选,本发明涂料组合物的固体含量不小于40%,更优选45%至80%,非常优选50%至75%。
测定固体含量的方法早先在上文中描述。除外另外说明,该试验方法还可用于例如作为组合物总重量的比例描述或得到例如涂料组合物的各种组分或成分,例如水分散体(A)的聚合物树脂含量的预备测定。因此,可测定待加入组合物中的组分的分散体的固体含量。通过考虑分散体的固体含量和组合物中所用分散体的量,然后可作为总组合物的比例测定或描述组分的含量。如果例如组分商业上获得且由销售者确定为无溶剂或无水,当然也可进行该测定方法。在这种情况下,使用的商品的固体含量例如合计为约100%。
本发明的优点相当地基于以下原理。至少一种聚合物树脂水分散体(A)的使用惊讶地容许由于对于产生体系本身不产生相应的不溶性的疏水性聚碳酸酯二醇转化成水性体系。不愿受任何特定理论束缚,认为水分散体(A)和/或其中所含聚合物树脂充当聚碳酸酯二醇的乳化剂或赋形剂,由此容许制备稳定的水性漆基组分。水相中聚碳酸酯二醇(该二醇然后与至少一种多异氰酸酯改性聚酯(C)组合)的使用产生结合非常良好的环境特征与显著的抗腐蚀性的涂料组合物。
特别优选,漆基组分的制备包括以下步骤。首先引入或提供水分散体(A)。水分散体可包含常规分散剂,换言之,例如可将典型的表面活性添加剂(乳化剂)和/或(其它)分散剂加入分散体中。也可加入少量有机溶剂,以支持然后接下来的乳化。也可将分散体与其它典型的添加剂如消泡剂混合。
这之后是聚碳酸酯二醇在水分散体(A)中的乳化。具体而言,该乳化的程序是已知的或者如果合适的话借助简单的面向目标的实验测定(参见实施例)。一般而言,乳化通过将能量引入混合体系中,由此降低两个相(此处水分散体和聚碳酸酯二醇)中液滴的尺寸,所以接连地提高两个相之间的界面的尺寸而实现。克服界面张力并产生提高的界面要求能量。该能量通常机械,更特别是借助剪切力引入。这些剪切力通常通过例如在典型的搅拌装置如溶解器中搅拌体系而引入。在乳化中,聚碳酸酯二醇优选连续地引入搅拌水分散体中。当以一定方式采用搅拌速度和聚碳酸酯二醇的进料速率使得甚至不存在任何临时的宏观相分离,而是在整个进料时间中在体系内仅存在微观相分离(乳液)时,通常进行乳化。术语宏观和和微观在此处显然代表肉眼可见或者实际上不可见的相分离。尽管在乳化以后储存时可能发生一定的相分离,体系可容易地通过搅拌而恢复乳液。认为如果加入的话,除典型的分散剂(涂料添加剂),乳化效应由存在于水分散体(A)中的聚合物树脂发挥,由此实现聚碳酸酯二醇(B)向水相的转移。在本发明上下文中,聚碳酸酯二醇向水相的转移意指得到其中聚碳酸酯二醇为乳化形式的组合物。由于典型的聚碳酸酯二醇在标准条件,换言之,标准压力和室温(即10-40℃)下通常为液体,为了清楚,使用术语“乳化”(两个固有地不溶混的液体的混合)。然而,基本上,所选择的术语是乳化还是分散当然不是实质性的(作为两个固有不相容相的混合的通称)。
随后,将其它组分加入涂料组合物的漆基组分中,实例为上文已经描述的颜料和添加剂,或者作为基料的其它聚合物树脂,其为例如其它水分散体(A)的形式。这通常也通过使用典型的搅拌装置如溶解器混合而进行。
至少一种聚碳酸酯二醇(B)在其中乳化的起初引入的水分散体(A)优选为二级分散体。这样,聚碳酸酯二醇在水性漆基组分中的乳化是特别成功的。
这类二级分散体是已知的;如早先在上文中所述,它们的制备涉及首先在有机溶剂中制备聚合物树脂,然后进行分散于水中和除去有机溶剂。当然,在二级水分散体内,可能成比例地存在有机溶剂。在制备聚合物树脂时使用的溶剂可更特别地选自与水至少成比例地溶混的溶剂,例如丁基乙二醇、丁基二甘醇、甲氧基丙醇、异丙氧基丙醇、1-丁氧基-2-丙醇和正丙醇。所得聚合物树脂在有机溶剂中的溶液具有例如60%至90%的固体含量。转化成水相然后通常通过将溶液与水和早先上文中已经描述的中和剂同时或依次混合而进行。由于如上所述聚合物树脂优选具有潜阴离子基团如羧酸基团,优选的中和剂为氨和胺,例如三乙醇胺、二甲基乙醇胺、三甲胺和三乙胺。此外,一般而言,显著部分的有机溶剂例如通过共沸蒸馏除去。当然,在制备期间,也可加入如上所述分散剂。这样,得到具有如上所述固体含量的稳定水分散体。据所知,因此制备的分散体中的聚合物树脂通常具有较低的分子量,尤其是与初级分散体中的树脂相比。例如,二级分散体中的聚合物树脂具有5000-50000克/摩尔的数均分子量。就本发明而言,数均分子量通过GPC分析在苯乙烯-二乙烯基苯柱组合上用THF(+0.1%乙酸)作为洗脱液(1ml/min)测定。校准使用聚苯乙烯标准进行。
用于将至少一种聚碳酸酯二醇乳化的尤其优选的水分散体(A)为具有30%至50%的固体含量,包含具有90-250mg KOH/g,优选140-200mg KOH/g的OH值和5-25mg KOH/g的酸值的聚丙烯酸酯树脂的二级水分散体。
基于其总重量,本发明涂料组合物优选包含3-15重量%,更优选4-10重量%的来自二级水分散体(A)的聚合物树脂,优选聚丙烯酸酯树脂。二级水分散体(A)的含量基于涂料组合物的总重量优选为5-30重量%,优选5-20重量%。
本发明涂料组合物优选进一步包含初级水分散体(A)。这类初级分散体也是已知的;如早先上文中所述,它们的制备涉及通过例如相关方法如乳液聚合直接在水相中制备聚合物树脂。
据所知,因此制备的分散体中的聚合物树脂通常具有较高的分子量,尤其是与二级分散体中的树脂相比。例如,在本发明上下文中,初级分散体中的聚合物树脂具有至少60000克/摩尔,例如更特别是至少100 000克/摩尔,例如100 000-1 000 000克/摩尔的数均分子量。
在本发明上下文中,惊讶地发现通过使用这种初级分散体,甚至不加入常规消光剂,可制备显示出显著消光效应的涂料组合物,如开头所述,这是非常重要的。这样,在水性涂料组合物的制备中,具有进一步改进的配制自由度。实际上,给定消光效应简单地通过使用包含任何情况下形成膜所需的聚合物树脂作为基料的初级分散体实现这一事实,可不使用分开的消光剂进行。
本发明上下文中尤其优选的一种初级水分散体(A)具有30%至50%的固体含量且包含具有60-150mg KOH/g,优选80-130mg KOH/g的OH值的聚丙烯酸酯树脂。
基于其总重量,本发明涂料组合物优选包含5-25重量%,更优选10-20重量%的来自初级水分散体(A)的聚合物树脂,优选聚丙烯酸酯树脂。初级水分散体(A)的含量基于本发明涂料组合物的总重量优选为15-50重量%,优选20-45重量%。
漆基组分中羟基的总摩尔量与硬化剂组分中异氰酸酯基团的摩尔量的比优选为1.1:1.0-1.0:1.5,更优选1.0:1.0-1.0:1.5。因此,特别优选,漆基组分的组分(A)和(B)中羟基的总摩尔量与硬化剂组分中异氰酸酯基团的摩尔量的比占据所述值。
所有所述优选实施方案本身视为并且可认为优选与所有其它优选构型组合。优选实施方案不仅适用于本发明涂料组合物,而且适用于随后描述的主题,如例如使用涂料组合物的方法。
本发明还涉及制备本发明涂料组合物的方法。它可使用常规且已知的混合方法和混合装置如搅拌罐、搅拌磨、挤出机或混合机制备。在该上下文中,应当记得如上所述,本发明涂料组合物为双组分组合物,且漆基组分和硬化剂组分彼此分开地制备和储存,然后在施涂底漆以前不久才结合和混合。除对本发明而言必要的组分(A)和(B)外,该漆基组分通常包含可存在的任何辅助剂和/或涂料添加剂。然后在将涂料组合物施涂于基底上以前不久将该漆基组分与硬化剂组分混合,所述硬化剂组分除对本发明而言必要的组分(C)外还可包含含有多异氰酸酯基团的其它化合物。还应当确保,当制备涂料组合物时,优选如上文早先所述制备漆基组分(1)—即,制备漆基组分的方法包括所述顺序的:(i)提供水分散体(A),(ii)将聚碳酸酯二醇(B)在水分散体(A)中乳化,和(iii)将漆基组分的其它组分,例如特别是颜料,或者作为基料的其它聚合物树脂,例如聚合物树脂的(其它)初级水分散体加入(ii)中所得混合物中。
本发明的另一主题涉及由本发明涂料组合物产生的涂层,以及生产该涂层的方法。
生产涂层的方法包括将涂料组合物施涂于基底上。施涂可通过常规方法如喷雾(例如无空气、空气混合、压缩空气、热喷雾方法或者感应混合)、辊涂、辊压、刷涂或者通过筒进行。涂料组合物优选通过辊压或刷涂进行。
为生产固化涂层,在施涂以后将施涂的涂料组合物固化。固化优选热进行。在这种情况下,优选使施涂的涂料组合物或者由组合物组成的涂层暴露于不多于80℃,优选不多于60℃的温度。特别优选15-60℃,非常特别是15-50℃的温度范围。
完全固化所需的时间可根据所选择的固化温度而极大地改变,且位于例如30分钟至10天的范围内。固化可例如在40℃至60℃的温度下进行30分钟的时间,或者在仅15-25℃下进行10天的时间。
在固体过程中或者在固化以前,也可使用常规热固化装置和/或对流方法,例如隧道式窑、IR和NIR热辐射器、风扇和通风隧道。这些装置也可相互组合。在那种情况下,温度可控固化程序可由对流辅助。
涂层每种情况下可具有例如50-500μm,优选100-400μm的干膜厚度。
本发明涂层可在任何所需基底上通过将本发明涂料组合物施涂于基底上而产生。基底可包含非常宽种类的材料中的任一种和材料的组合。它们优选由金属如钢或铝以及赋予玻璃纤维(GRP)、芳族聚酰胺纤维(ARP)和/或碳纤维(CRP)补强或者用大麻或剑麻天然纤维补强的塑料如环氧树脂基塑料,和/或玻璃组成。优选的基底为玻璃纤维补强环氧树脂塑料。基底可具有任何所需形状和尺寸。
然而,优点是特别是可毫无特定技术问题而涂覆非常大的基底,例如动叶片。原因是本发明涂料组合物可在相当低的温度下固化,意指不需要明确的热供应,换言之,热能作为复杂设备装置的一部分以产物固化涂层。
由于涂层非常好的抗腐蚀性,优选的基底为特别严重地经受雨或砂侵蚀的那些。预期的基底可以为动叶片、空中或陆地运输工具、船、大厦或管道。优选的基底为风轮机的动叶片、直升机,或者船的螺杆,以及空中运输工具如飞机。合适的基底更特别是风轮机的动叶片和飞机。此处,另一因素特别是涂层此外可显示出非常良好的消光效应的事实。
从上文中得出,涂有本发明涂料的基底也由本发明提供。同样从上文中得出,本发明涂料组合物的用途以及本发明涂层在改进基底,更特别是上述基底的抗腐蚀性中的用途也由本发明提供。从上文中还得出包含聚合物树脂的初级水分散体(A),优选二级分散体和初级分散体(A)的本发明涂料组合物的用途,以及在基底上由其产生的涂层在使基底表面消光中的用途由本发明提供。
多层涂层也可使用本发明涂料组合物产生。这种多层涂层也由本发明提供。因此,由涂料组合物产生的涂层存在于多层涂层中。优选的多层涂层为其中本发明涂层构成顶涂层的那些。这样,最佳地利用了本发明涂层的一个技术效果,即显著的抗腐蚀性。这意指所有其它涂层置于本发明涂层下面,因此置于基底与本发明涂层之间。因此,涂有本发明涂层的基底未必与该涂层直接接触。其它涂层可置于之间,实例为至少一个本身已知的二道漆涂层。
本发明涂料组合物尤其适于涂覆基底的角和边缘,更特别是边缘。因此,本发明涂料组合物的用途以及本发明涂层在改进边缘保护中的用途也由本发明提供。基底,例如上文确定的基底的直边缘在服务中特别严重地经受腐蚀效应。
尽管本发明水性涂料组合物具有与包含有机溶剂的已知组合物或者已知的无溶剂组合物完全不同的特征,得到显示出优异抗腐蚀性的涂层。另外,存在开头已经描述的高配制自由度。
下面通过实施例阐述本发明。
实施例
1.试验方法
1.1 总论
关于抗腐蚀性的实验室测定,通常可使用多种设备,用所述设备使用于腐蚀的涂覆基底移动通过腐蚀介质,或者将基底固定并使腐蚀介质围绕它流动。固定试样可例如通过例如用于水射流切割的高压水射流技术测试。腐蚀效应通过水压、距离工件的距离以及喷嘴的类型和尺寸控制。该效应可通过同时使用砂、刚玉或碳化硅而进一步强化。可能的还有喷砂或蒸汽冲击,在这种情况下,流行的压力、喷嘴尺寸和距离工件的距离也可用于改变腐蚀效应并使它适于现实条件。
在关于移动试样的雨蚀试验中,将用于腐蚀的涂覆基底与转子或转盘连接,并借助产生的径向速度移动通过水滴或者与盐或砂的混合物的幕帘。目前用于风能领域中的最常用试验方案例如以140m/s的速度和30升/小时的雨量操作。在飞机工业中,以相当的雨量测试达220m/s的速度。用于抗雨蚀性的试验可根据标准规范ASTM G 73进行。本说明书涵盖的结构是单独的并可使用标准相互对比。所述试验可能性的共同点是模拟现实速度,例如动叶片的圆周速度或者飞机的飞行速度,其中损害方式类似于现实发生的损害方式。
消光效应或无光泽度的测试可在产生了的涂层上通过测量涂层的光泽度进行。低光泽度值则对应于良好的无光泽度。典型光泽度测量可根据DIN EN 13523-2在例如60°角下进行。在本领域中,在60°角下小于15个单位的光泽度通常称为无光泽。
1.2 试验条件
作为实施例的一部分,抗雨蚀性根据标准规范ASTM G 73测试。该试验在室内雨蚀试验装置中进行。使试样以指定时间间隔(15分钟)并以指定速度(140m/s)旋转通过液滴幕帘。应用的流速保持余量也是恒定的(30升/小时)。应用的“雨”的液滴尺寸为平均5-6mm。试验在20-25℃的温度下进行。评估是目测的。抗腐蚀性对应于从基底至第一次显示通过耗费的时间。
无光泽或光泽度根据DIN EN 13523-2测定。该测定使用来自BYK-Gardner的MICROTRI-GLOSS光泽度计进行。在各个测量以前,将仪器用安装的校准标准校准。对于试验,在仪器上选择60°角设定。通过将仪器平面地放在表面上并读取测量值而在纵向(刮涂方向或施涂方向)上进行5次测量。由5个测量值计算平均值并在试验协议中报告。评估通过测定0-100的光泽度值(GU)进行。低光泽度值对应于高消光效应。
2.涂料组合物和固化涂层的制备
水性涂料组合物的漆基组分和硬化剂组分通过将各组分以所述顺序结合并将它们在溶解器中逐渐地密切混合而制备(表1)。在包含聚碳酸酯二醇(B)的涂料组合物的情况下,采取的程序如下:首先引入每种情况下表1中所述的二级分散体(A),并随着搅拌加入商业分散添加剂以及Butoxyl。还加入商业消泡剂以防止随后乳化过程中泡沫的过强发展。然后进行聚碳酸酯二醇(B)在水分散体(A)中的乳化。为此,基于25kg批料的漆基材料,经10分钟的过程连续加入聚碳酸酯二醇。在添加期间,将体系均匀地搅拌(溶解器,型号Disperlux075,来自Pendraulik,功率0.75kW,溶解器圆盘直径12.50cm,rpm(转/分钟)1500)。以该搅拌速度,乳化过程是连续的而不具有宏观相分离。在聚碳酸酯二醇的添加结束以后,首先将水和二氧化钛混合,然后如表1所述完成配制。
表1
C=对比组合物
I=本发明组合物
然后将3.25份漆基组分与1份硬化剂组分均匀地混合,并将该混合物直接施涂(刷涂)于已经涂有商业聚脲基孔填料的环氧树脂试样上。固化通过在20-25℃下储存7天时间而进行。干膜厚度为120μm。
随后研究置于基底上的多层涂层的抗雨蚀性和无光泽度(表2)。
表2
C1 | C2 | C3 | I1 | |
雨蚀试验持续时间(分钟) | 30 | 30 | 45 | 240 |
光泽度 | 80 | 12 | 24 | 10 |
结果显示使用新水性涂料组合物产生的涂层显示出显著的抗腐蚀性。然而,该抗性比使用不包含本发明聚碳酸酯二醇(B)和含有异氰酸酯基团的化合物(C)的组合的水性组合物产生的涂层好得多。
与使用包含有机溶剂的组合物和无溶剂组合物产生的涂层的另一对比显示本发明涂层实际上更具抗性。可参考例如DE 10 2010 044 935A1的实施例1和2,其显示出180分钟和160分钟的抗雨蚀性,现有技术实际上实现了300μm的实质较高的顶涂膜厚度。
同时显示不加入分开的消光剂,本发明涂料组合物由于初级分散体(A)的使用而导致具有非常高的无光泽度。
因此,本发明涂料组合物显著结合了重要的性能特征,这些为良好的抗腐蚀性,与通过组合物的水性特征表现的高级环境特征。同时,无光泽度可不使用商业消光剂而实现。简言之,包含任何情况下对膜形成而言必需的聚合物树脂作为基料的初级水分散体(A)的使用产生消光效应,由此消除了使用单独的消光剂的需要。在任何情况下简单地通过将涂料组合物调整为含水(且不是无溶剂)组合物而改进的配制自由度因此进一步提高。
Claims (15)
1.水性双组分涂料组合物,其包含:
(1)水性漆基组分,所述水性漆基组分包含:
(A)至少一种聚合物树脂的至少一种水分散体,和
(B)至少一种聚碳酸酯二醇,以及
(2)硬化剂组分,所述硬化剂组分包含:
(C)至少一种具有4%至15%的异氰酸酯含量的多异氰酸酯改性聚酯。
2.根据权利要求1的水性双组分涂料组合物,其中漆基组分(1)包含至少一种包含至少一种羟基官能聚合物树脂的水分散体(A)。
3.根据权利要求2的水性双组分涂料组合物,其中羟基官能聚合物树脂也是羧基官能的。
4.根据权利要求2或3的水性双组分涂料组合物,其中羟基官能聚合物树脂为聚丙烯酸酯树脂。
5.根据权利要求1-4中任一项的水性双组分涂料组合物,其中多异氰酸酯改性聚酯(C)为六亚甲基二异氰酸酯改性聚酯。
6.根据权利要求1-5中任一项的水性双组分涂料组合物,其中改性聚酯(C)可通过六亚甲基二异氰酸酯与羟基官能脂族聚酯反应而制备。
7.根据权利要求6的水性双组分涂料组合物,其中用于反应的羟基官能脂族聚酯为聚己内酯聚合物。
8.根据权利要求1-7中任一项的水性双组分涂料组合物,其中硬化剂组分(2)进一步包含不同于聚酯(C)且含有多异氰酸酯基团的组分,且硬化剂组分中的聚酯(C)含量基于存在于涂料组合物中且包含多异氰酸酯基团的组分的总量为40-70重量%。
9.根据权利要求1-8中任一项的水性双组分涂料组合物,其中漆基组分(1)包含至少两种水分散体(A),至少一种分散体(A)为二级分散体,且至少一种分散体(A)为初级分散体。
10.根据权利要求9的水性双组分涂料组合物,其中至少一种二级分散体(A)和至少一种初级分散体(A)包含羟基官能聚丙烯酸酯树脂作为聚合物树脂。
11.根据权利要求1-10中任一项的水性双组分涂料组合物,其中漆基组分(1)的制备包括以下所述顺序的步骤:(i)提供水分散体(A),(ii)将聚碳酸酯二醇(B)在水分散体(A)中乳化,和(iii)将漆基组分的其它组分加入(ii)中所得混合物中。
12.在基底上制备涂层的方法,其包括将根据权利要求1-11中任一项的涂料组合物施涂于基底上,随后将施涂的组合物固化。
13.可通过根据权利要求12的方法制备的涂层。
14.多层涂层,其包含根据权利要求13的涂层作为顶涂层。
15.根据权利要求13的涂层或者根据权利要求14的多层涂层在改进基底的抗腐蚀性中的用途。
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