CN107207900A - 用于改善耐侵蚀性的双组分涂料组合物和由其制备的涂层 - Google Patents

用于改善耐侵蚀性的双组分涂料组合物和由其制备的涂层 Download PDF

Info

Publication number
CN107207900A
CN107207900A CN201680009379.XA CN201680009379A CN107207900A CN 107207900 A CN107207900 A CN 107207900A CN 201680009379 A CN201680009379 A CN 201680009379A CN 107207900 A CN107207900 A CN 107207900A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coating
component
composition
double
paint composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201680009379.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN107207900B (zh
Inventor
D·西格
H·米勒
A·迈耶尤尔根斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Akzo Nobel Coatings International BV
Original Assignee
BASF Coatings GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF Coatings GmbH filed Critical BASF Coatings GmbH
Publication of CN107207900A publication Critical patent/CN107207900A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107207900B publication Critical patent/CN107207900B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04—Polyurethanes
    • C09D175/06—Polyurethanes from polyesters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/4009—Two or more macromolecular compounds not provided for in one single group of groups C08G18/42 - C08G18/64
    • C08G18/4063—Mixtures of compounds of group C08G18/62 with other macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/44—Polycarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/62—Polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds
    • C08G18/6216—Polymers of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids or of derivatives thereof
    • C08G18/622—Polymers of esters of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids
    • C08G18/6225—Polymers of esters of acrylic or methacrylic acid
    • C08G18/6229—Polymers of hydroxy groups containing esters of acrylic or methacrylic acid with aliphatic polyalcohols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D169/00—Coating compositions based on polycarbonates; Coating compositions based on derivatives of polycarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04—Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C08K9/06—Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2230/00—Manufacture
    • F05B2230/90—Coating; Surface treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/95—Preventing corrosion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2280/00—Materials; Properties thereof
    • F05B2280/60—Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
    • F05B2280/6011—Coating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)

Abstract

本发明涉及一种双组分涂料组合物，其包含(1)漆基组分，其包含(A)至少一种聚碳酸酯二醇，(B)至少一种含羟基的羟基值为75‑500mg KOH/g的丙烯酸酯树脂、聚酯树脂和/或聚酯‑丙烯酸酯树脂，和(C)至少一种用至少一种有机硅烷改性的填料，和(2)硬化剂组分，其包含(D)至少一种有机多异氰酸酯，其中所述涂料组合物在1000 1/s剪切载荷和23℃温度下具有50‑2000mPa·s的粘度，并且有机溶剂的分数为100‑350g/l。

Description

用于改善耐侵蚀性的双组分涂料组合物和由其制备的涂层
本发明涉及双组分涂料组合物和由其制备的涂层。本发明还涉及一种制备这些涂层的方法，以及所述涂料组合物用于制备涂层的用途。特别地，本发明涉及所述涂料组合物用于改善耐侵蚀性的用途。
现有技术
在各种应用领域中，需要满足严格机械要求的涂料。此处，实例包括就环境条件而言暴露于高速以及暴露于侵蚀性物质(例如固体或液体)的物体表面。因此，原则上首先自身移动的物体，其次暴露于侵蚀性物质影响的物体经历侵蚀性暴露。特别值得注意的是风力涡轮机或直升机和船舶螺旋桨，以及空中和陆地交通工具(例如飞机、轨道交通工具、汽车)和船舶的转子叶片。
从根本上说，侵蚀可由本身可存在或分散或溶解在另一气体或液体介质(例如空气或水)中且被该介质所驱动的液体或固体物质(例如，空气携带的沙子、雨水和/或冰雹)所导致。当这些物质撞击在物体或其表面上时，它们在其上施加侵蚀力。其实例为由于飞机上的转子叶片上或缝翼区域中的雨水或空气携带的沙子所引起的侵蚀。在所述物体的边缘区域，侵蚀影响特别强烈。
一般而言，可借助物体表面上的涂层来控制物体的磨损防护，更特别是耐侵蚀性。已知在获得有效耐侵蚀性方面的重要因素包括一方面涂层的柔韧性或弹性与另一方面，涂层的硬度之间的密切匹配的平衡。过高的硬度和/或不充分的弹性往往对有效的耐侵蚀性有害。
提高耐侵蚀性的一种可能性是提高涂层的膜厚度。然而，在许多应用中，例如飞机建造中或者在风力涡轮机的转子叶片建造中，由于重量原因，这是不希望的。
此外，具有芳族树脂成分的树脂，例如环氧树脂，可用于涂层所基于的涂料组合物中。然而，由于芳族结构部分，所得到的涂层尽管具有高耐磨性，然而具有显著受限的UV稳定性。
此外，可使用包含树脂的涂料组合物，借此可通过光或温度诱导而实现高交联密度。例如，可使用UV树脂(通过自由基或离子聚合)或某些高反应性的加聚树脂。使用这些种类的基料同样可提高耐磨性，然而在用于大部件如转子叶片或飞行器部件上时存在限制因素。在包含UV树脂的配制剂的情况下，例如颜料的选择受到限制，因为这些颜料可能在固化波长下具有最大吸收，并且取决于着色水平，膜厚度受到限制。此外，在UV引发剂的氧抑制方面存在技术挑战。在使用温度诱导的涂料材料(即，特别是常规的单组分涂料)的情况下，在大部件的情况下，特别是就与设备尺寸相关的烘烤温度而言存在限制。
国际专利申请WO 2010/122157公开了使用脂族聚酯多元醇和异氰酸酯组分(例如聚内酯改性的异氰酸酯预聚物或脲二酮化合物)制备的耐侵蚀聚氨酯涂料。
WO 2012/032113A1公开了基于多元醇组分和由异氰酸酯基封端的聚内酯组分的双组分耐侵蚀涂料组合物，这些组合物可用于制备转子叶片上的涂层。
因此，尽管制得的涂层具有已改善的耐侵蚀性，然而特别是鉴于例如在风力涡轮机转子叶片(特别是对于高风场(海上)和操作中的高叶片速度)的建造以及飞机建造(重量减轻且具有相同或改善的性能)中目前面临的挑战，仍希望进一步改善耐侵蚀性。
一个额外的因素是许多标准的现有技术体系被配制成不含有机溶剂的涂料组合物，因此其基本上具有高粘度，并且不能令人满意地通过喷涂施加方法施加至基材上(如果可能的话)。相反，通常选择滚压、涂漆或辊涂施加方法。然而，特别是通过喷涂施加，可相当简单和有效地控制涂料组合物的施加。然而，为此目的，相应的组合物在喷涂施加过程中存在的条件(高剪切应力)下必须具有相当低的粘度，以便能够使用相应的装置适当地雾化或喷雾。
还应注意的是，该类耐侵蚀性涂料组合物如果可通过喷涂技术适当地施加，则通常必须包含相当高比例的有机溶剂。这是因为只有以此方式才能使其具有处于必需范围内的粘度。相应高比例的有机溶剂又不利于组合物的生态性能。因此，该类组合物具有过高的VOC(挥发性有机物含量，即有机溶剂的比例，其报告为以克/升组合物计的有机溶剂量)。
问题
因此，本发明的目的是消除现有技术的上述缺点。提供了可用于制备耐侵蚀涂层的涂料组合物，其具有相对于现有技术的耐侵蚀涂层改进的耐侵蚀性。同时，所述涂料组合物可容易地制备，特别是易于使用，即使是在诸如风力涡轮机或飞行器的转子叶片的大部件的情况下。更特别地，这意味着所述组合物可通过喷涂施加而适当地施加至相应的基材，并且可在不使用UV引发剂和/或高温下加工以得到涂层。然而，所述涂料组合物具有可接受的生态性能，即特别是不过高比例的有机溶剂。
解决方案
因此发现了一种溶剂基双组分涂料组合物，其包含：
(1)漆基组分，其包含：
(A)至少一种聚碳酸酯二醇，
(B)羟基值为75-500mg KOH/g的至少一种含羟基的丙烯酸酯树脂、聚酯树脂和/或聚酯-丙烯酸酯树脂，和
(C)至少一种用至少一种有机硅烷改性的填料，和
(2)硬化剂组分，其包含：
(D)至少一种有机多异氰酸酯，
其中所述涂料组合物在1000 1/s剪切应力和23℃温度下具有50-2000mPa·s的粘度，且有机溶剂的比例为100-350g/L。
所述新型双组分涂料组合物是本发明的主题，下文也称为本发明的涂料组合物。优选的实施方案由下文描述和从属权利要求知悉。
本发明还提供了一种使用本发明的涂料组合物制备涂层的方法和由所述涂料组合物制备的涂层。本发明还提供了所述涂料组合物用于改善耐侵蚀性的用途。
本发明的涂料组合物易于加工成涂层。更特别地，这意味着其通过喷涂施加至相应的基材上，并且额外地，可在不使用高温下固化。制得的涂层具有优异的耐侵蚀性。因此，所述涂料组合物和涂层理想地适用于遭受严重侵蚀影响的基材，例如飞行器结构中的转子叶片或基材。
发明描述
本发明的涂料组合物是双组分涂料组合物。这意味着，正如所知的那样，就本发明而言，下文所述的组分(1)(漆基组分)和下文所述的组分(2)(硬化剂组分))彼此分开地制备并储存，且直至紧临施加前才将其组合。正如已知的那样，处理时间或适用期(换言之，本发明的涂料组合物可在室温下(15-25℃，更特别地20℃)加工而不导致粘度增加由于相应的交联反应例如在室温下如此严重以至于不可再施加的时间)取决于所用的成分，更特别地，取决于下文稍后描述的聚碳酸酯二醇(A)、丙烯酸酯树脂、聚酯树脂和/或聚酯-丙烯酸酯树脂(B)，且还取决于多异氰酸酯(D)。然而，特别地，底漆的加工时间为至少0.1分钟至10分钟，优选为至少0.5分钟至5分钟。这种双组分涂料组合物的主要优点是即使在大部件如风力涡轮机或飞行器的转子叶片的情况下，也可容易地加工；更特别地，固化不需要高温。在施加至基材上之后，本发明的涂料材料优选在不高于80℃，优选不高于60℃，特别优选在15-60℃下固化。
固化意指本领域技术人员已知的方法，换言之，将作为膜施加至基材上的涂料组合物转化成即用状态，换言之，因此转化成提供有所述涂层的基材可被运输、储存和投入其预期用途的状态。该固化更特别地通过作为涂料材料中的基料成分存在的所存在组分中的反应性官能团的化学反应实现。因此，在本发明的上下文中，特别值得注意的是聚碳酸酯(A)的羟基以及丙烯酸酯树脂、聚酯树脂和/或聚酯-丙烯酸酯树脂(B)的羟基与多异氰酸酯(D)的异氰酸酯基的反应。由于这些交联反应和溶剂的平行蒸发，形成涂膜—即，制得了固化涂层(固化的涂料)。所述反应可通过热能活化，尽管在本发明的情况下存在上文所述的不需要高温的优点。根据相关的DIN EN ISO 4618，术语“基料”或“基料成分”在本文中是指涂料材料的非挥发性成分，不包括颜料和填料。因此，在这种意义上，具体的基料组分除组分(A)和(B)之外，还有组分(D)(也可称为硬化剂或交联剂)，或者典型的涂料添加剂，以及所有其他非挥发性成分，排除颜料和填料。然而，尤其是清楚起见，术语“基料”原则上用于主要负责成膜的漆基组分(1)的那些组分—即，更特别地组分(A)和(B)。相应地，组分(D)主要被视为硬化剂或交联剂。
所述双组分涂料组合物在漆基组分(1)中包含至少一种聚碳酸酯二醇(A)。
从形式上考虑，聚碳酸酯二醇是可通过碳酸与多元醇的反应形成的酯化产物。正如已知的那样，在实践中，碳酸酯结构通过光气或碳酸二酯在常规反应条件下引入。随后，与二醇，例如与3-甲基-1,5-戊二醇或1,6-己二醇的反应得到了聚碳酸酯二醇。除连接起始组分的碳酸酯官能团之外，该聚碳酸酯二醇当然也可按比例包含其他官能团如酯基或醚基，这取决于所用起始化合物的性质和量。聚碳酸酯二醇优选为线性聚碳酸酯二醇。羟基优选位于末端，换言之，位于优选的线性聚碳酸酯二醇的两端(羟基封端的聚碳酸酯二醇)。非常优选地，所述化合物为脂族聚碳酸酯二醇。因此，聚碳酸酯二醇优选不含芳族基团，因为这些基团具有显著受限的耐UV性。
聚碳酸酯二醇(A)，更特别地线性脂族聚碳酸酯二醇优选具有50-500mg KOH/g，优选100-400mg KOH/g，更特别地150-250mg KOH/g的羟基值(根据DIN 53240测定)。如果在本发明的上下文中提及官方标准，则这当然意味着申请日时通行的标准版本，或者如果在该日期没有通行版本，则是最近的通行版本。
由于聚碳酸酯(A)为二醇组分，因此所述组分的OH值和数均分子量相互依赖，所述的OH值给出了与数均分子量有关的信息。高数均分子量往往伴随着低OH值。数均分子量可在宽范围内变化，并且为例如220-2250g/mol(通过GPC分析使用THF(+0.1％乙酸)作为洗脱液(1ml/分钟)在苯乙烯-二乙烯基苯柱组合上测量，其中使用聚苯乙烯标样校准)。
合适的聚碳酸酯二醇(A)可例如以产品系列DuranolTM(Asahi Kasei)、获自BayerMaterialScience AG(德国Leverkusen)的或获得。
聚碳酸酯(A)的分数优选为5-50重量％，更优选为7.5-40重量％，非常优选为10-30重量％，在每种情况下基于本发明涂料组合物的总重量。
所述双组分涂料组合物在漆基组分(1)中包含至少一种含羟基的丙烯酸酯树脂、聚酯树脂和/或聚酯-丙烯酸酯树脂(B)，其羟基值为75-500mg KOH/g。
正如公知的那样，丙烯酸酯树脂(也称为聚(甲基)丙烯酸酯树脂)应理解为意指包含不同的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体，即包含呈反应形式的该类单体的聚合有机化合物。在本发明的上下文中，术语“(甲基)丙烯酸酯”表示丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯，或者包含丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯或由其形成的那些化合物。
该类丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体的实例为不同的(甲基)丙烯酸烷基酯和(甲基)丙烯酸环烷基酯，例如本领域技术人员已知的下列化合物：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、丙烯酸月桂酯或甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸环烷基酯以及丙烯酸环戊酯、甲基丙烯酸环戊酯、丙烯酸异冰片基酯、甲基丙烯酸异冰片基酯、丙烯酸环己酯和甲基丙烯酸环己酯。
如上所述，丙烯酸酯树脂(B)含有羟基。因此，优选将特定比例的具有羟基且因此构成聚丙烯酸酯树脂OH官能度的那些丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体引入聚合物结构中。用于制备聚丙烯酸酯树脂的含羟基的单体单元为(甲基)丙烯酸羟烷基酯，例如丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸2-羟丙酯、甲基丙烯酸2-羟丙酯、丙烯酸3-羟丙酯、甲基丙烯酸3-羟丙酯、丙烯酸3-羟丁酯、甲基丙烯酸3-羟丁酯，特别是丙烯酸4-羟丁酯和/或甲基丙烯酸4-羟丁酯。
用于丙烯酸酯树脂的其他单体单元可为乙烯基芳烃如乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯或者尤其是苯乙烯，丙烯酸或甲基丙烯酸的酰胺或腈，乙烯基酯或乙烯基醚，尤其是丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
该类丙烯酸酯树脂(B)可以以本身已知的方式制备，例如借助聚合物领域中常规和已知的下列方法：在标准压力或升高的压力下在搅拌釜、高压釜、管式反应器、回路反应器或Taylor反应器中在例如50-200℃的温度下在本体、溶液、乳液、微粒乳状液或微乳液中连续或间歇自由基引发共聚。
聚酯或聚酯树脂同样是已知的。它们是通过多元有机多元醇和多元有机羧酸的反应制备的聚合物树脂。这些多元醇和多元羧酸通过酯化，换言之通过缩合反应相互连接。取决于起始组分的性质、官能度、所用的分数和比例，所得产物例如为线性或支化的。当使用双官能起始组分(二醇、二羧酸)时，主要获得线性产物；而使用更高官能度的醇(大于2的OH官能度，换言之，每分子的OH基数量)则例如产生支化。在制备方法中，当然也可成比例地使用单官能组分，例如单羧酸。已知的是，为了制备聚酯，也可代替相应的有机羧酸或者与之一起使用而使用所述羧酸的酐，更特别地二羧酸的酐。同样可通过使用羟基羧酸或通过分子内酯化由羟基羧酸衍生的内酯来制备。
二醇的实例包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、丁烷-1,4-二醇、己烷-1,6-二醇、新戊二醇和二羟甲基环己烷。更高官能度的多元醇包括三羟甲基丙烷、甘油和季戊四醇。二羧酸的实例包括邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、环己烷二甲酸、琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、马来酸、富马酸、戊二酸、六氯庚烷二甲酸、四氯邻苯二甲酸酸和/或二聚脂肪酸。
聚酯树脂(B)也可以以本身已知的各种方式制备，例如借助聚合物领域中常规和已知的共聚方法。
聚酯-丙烯酸酯树脂是包含上述两种树脂类型的结构单元的相应共聚物(杂化物)。它们可通过本身已知的制备方法制备，例如通过在合适单体的同一混合物中进行的平行聚合、接枝聚合和类似的已知方法。
丙烯酸酯树脂、聚酯树脂和/或聚酯-丙烯酸酯树脂(B)的羟基值为75-500mg KOH/g，优选为100-450mg KOH/g，更优选为175-400mg KOH/g，非常优选为250-350mg KOH/g。
相应的丙烯酸酯树脂、聚酯树脂和/或聚酯-丙烯酸酯树脂(B)可商购获得，例如以商品名Worleecryl或Synthalat商购获得。
丙烯酸酯树脂、聚酯树脂和/或聚酯-丙烯酸酯树脂(B)的分数优选为1-25重量％，更优选为2-20重量％，非常优选为3-15重量％，在每种情况下基于本发明涂料组合物的总重量。
所述双组分涂料组合物在漆基组分(1)中包含至少一种用至少一种有机硅烷改性的填料(C)。
可用的待改性填料(即尚未用有机硅烷改性)原则上包括与涂料组合物有关的普通技术人员已知的所有填料，尤其是无机填料。这应理解为意指用于实现涂料组合物的特定物理性能并且不溶于相应施加介质中的不同物质，例如呈颗粒或粉末形式。这些尤其包括无机填料，即碳酸盐如碳酸钙、白云石或碳酸钡，硫酸盐如硫酸钙和硫酸钡，以及硅酸盐和任选的层状硅酸盐如滑石、叶蜡石、云母、高岭土、长石、沉淀硅酸钙、硅酸铝、硅酸钙/硅酸铝、硅酸钠/硅酸铝、富铝红柱石、硅灰石、霞石如霞石正长岩，以及二氧化硅如石英和方英石。在本发明的上下文中，二氧化硅被归入硅酸盐组。其他无机填料为沉淀二氧化硅或热解法二氧化硅，以及金属氧化物如氢氧化铝和氢氧化镁。优选的无机填料为硅酸盐。
填料(C)为有机硅烷改性的填料。因此，待改性的填料用作施加有机硅烷的基材。填料的该涂覆可在原则上已知的条件下进行，其中根据反应条件和/或基材性质进行有机硅烷的物理吸附和/或化学吸附。所述涂覆和/或改性方法可例如在水溶液中，任选在催化剂如酸或碱存在下通过水解和随后的缩合来实现。常规实例是使有机硅烷中的相应可水解键(例如-Si-OCH3键)水解，随后与填料表面上的羟基，例如硅酸盐表面上的羟基缩合。
有机硅烷是本领域技术人员所已知的。这些是衍生自纯硅烷(即由Si和H组成的二元化合物)的组分，其中氢至少部分地被有机基团代替，并且该基团经由碳原子键合到硅上。因此，在本发明的上下文中，当化合物包含至少一个Si-C键时，它们被称为有机硅烷。可用的有机基团包括例如纯烷基或其中至少一个氢基团被官能团如环氧基或氨基代替的烷基。根据通常使用的定义，有机硅烷还指其中存在于纯硅烷中的所有Si键合的氢基团被其他基团代替的化合物，条件是存在至少一个Si-C键。除上述有机基团之外，代替氢基团的标准基团还例如为羟基、烷氧基或卤素。该有机硅烷可具有单体、低聚物或聚合物特性(参见下文对低聚和聚合有机硅烷的定义)。
用于改性的优选有机硅烷可由以下通式(I)描述：
X4-n-mSi-Rn(-A-B)m (I)
其中：
X＝OH、卤素、烷氧基，尤其是甲氧基和乙氧基，芳氧基，
R＝烷基，优选C1-C12烷基，苯基或H，
A＝二价有机基团，尤其是二价亚烷基，优选C1-C6亚烷基，尤其是C1-C3亚烷基，
B＝氨基、羟基、环氧基、环氧基丙氧基、羟基烷基、乙酰氧基、异氰酸酯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、咪唑基、脲基、乙烯基，n，m＝0、1、2、3，其中n+m≤3，优选1≤n+m≤3。
因此，优选的有机硅烷具有至少一个X基团，例如所述基团已知可在水溶液中容易地水解且可通过随后的缩合连接到具有羟基的填料表面，例如硅酸盐表面。优选地，X为甲氧基或乙氧基。
因此通过适当选择取代基，可以以个性化的方式改性填料表面。在每种情况下，无机填料的表面通过加入有机硅烷而疏水化。这使得能够适当地将具有由未经改性的无机特性所限定的极性，但是因改性而变得更疏水的填料组分通过合适的物理吸附和任选的化学反应而引入涂层体系的有机疏水聚合物基体中，因为它们尤其具有相应改善的聚合物相容性。这尤其确保了填料组分的优异效果。这意味着能非常有效地实现填料的功能，即提高涂层的机械稳定性。
在这种情况下，可仅用带有烷基(m＝0)的硅烷进行改性，或者用官能团，例如环氧基或氨基(m>0)进行改性。还可使用不同硅烷的混合物，例如仅具有烷基官能团(m＝0)的那些和包含至少一定比例的官能团如氨基(m>0)的那些。
除了使用或代替使用式(I)的有机硅烷之外，另一种改性方案是使用其他有机硅烷，例如高分子量有机硅烷。该类有机硅烷也可称为低聚或聚合有机硅烷，其中例如两种或更多种上述式(I)的有机硅烷借助存在的可水解基团以共缩合形式存在，且仅仅在此之后才借助仍存在的其他可水解基团将其施加至填料表面。仅仅是纯粹出于统计学原因，所述的单体硅烷彼此之间的缩合当然也可在用式(I)的有机硅烷改性填料的过程中发生。这意味着例如使用式(I)的有机硅烷，并且不仅以其单体起始形式，而且在彼此缩合之后能以低聚物或聚合物形式连接到填料表面上。在本发明的上下文中，当平均由2-5个相同或不同的有机硅烷单体单元(即仅含有一个硅原子的单元)形成时，有机硅烷被称为低聚物。因此，聚合有机硅烷具有超过5个单元。
实例包括下列有机硅烷：丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、异辛基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、正癸基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、1,3-双(3-环氧丙氧基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、脲基丙基三乙氧基硅烷及其聚聚和非均聚低聚物和聚合物。该类硅烷可例如以商品名Dynasylan或Geniosil获得。
在本发明的上下文中，优选使用含有环氧基或氨基的硅烷，尤其是经由碳原子与硅键合的含环氧基或氨基的有机基团。因此，通过这些环氧基或氨基，可更精确地再次调节填料的极性性能，从而使上述物理吸附甚至更有效。此外，填料(C)在涂料组合物的硬化期间可例如与含羟基的组分(A)和(B)和/或多异氰酸酯(D)的官能团反应，因此可甚至更好地进入形成的网络中。除上文已述的物理吸附的辅助效果之外，还可额外以化学方式引入到基体中。
改性填料(C)的粒度本身不是关键参数，且例如处于标准填料的数微米范围内(尤其是0.1-100μm，优选1-50μm的中值粒径(d50)，通过ISO 13320：2009的激光衍射测量)。该填料的有机硅烷涂层的量例如为0.2-5重量％，基于改性填料的总重量。
该填料(C)可例如以商品名Tremin、Treminex、Tremica或Silbond由HPF-TheMineral Engineers商购获得。
填料(C)的分数优选为10-50重量％，更优选为15-40重量％，非常优选为20-30重量％，在每种情况下基于本发明涂料组合物的总重量。
所述双组分涂料组合物在硬化剂组分(2)中包含至少一种有机多异氰酸酯(D)。
有机多异氰酸酯是本领域技术人员所已知的。这些是每分子平均含有多于一个异氰酸酯基的脂族和芳族组分。可使用本身已知的多异氰酸酯，例如脂族和芳族多异氰酸酯，更特别地二异氰酸酯及其二聚体和三聚体，例如脲二酮和异氰脲酸酯。实例包括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，以及2,4-或2,6-二异氰酸酯基-1-甲基环己烷，其二聚体和三聚体，以及这些多异氰酸酯的混合物。同样可使用已知的聚酯或聚醚改性的多异氰酸酯，即可通过例如羟基官能聚酯如聚内酯聚合物或羟基官能聚醚与所述二异氰酸酯和/或其二聚体和/或三聚体部分反应而获得的多异氰酸酯。
此处优选使用本身已知的所述二异氰酸酯的二聚体和/或三聚体，即特别是上述二异氰酸酯的脲二酮和异氰脲酸酯，其本身是已知的，并且也可商购获得。
更特别优选使用脂族多异氰酸酯。非常特别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，以及它们的各种三聚体和二聚体，例如异氰脲酸酯和脲二酮。甚至更优选六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯。
这些组分(D)中的异氰酸酯基可为游离的或者可被已知的封闭剂封闭。异氰酸酯基优选为未封闭的(即游离的)。因此，所述涂料组合物优选仅包含含多异氰酸酯基的组分，并且其是未封闭的，这些组分优选仅用于硬化剂组分中。
本领域技术人员知晓，在制备相应的多异氰酸酯时，尤其是在制备所述二聚体和三聚体时，纯粹是出于合成原因，制得的组分不会仅仅含有二聚体和三聚体，而是还可以含有一定比例的残余单体和/或一定比例的较高分子量加合物，所述加合物可通过例如两个异氰脲酸酯环的交联而产生。尽管如此，仅仅是清楚起见，最终为明显具有明显多数二聚体或三聚体的不同分子的混合物的该类组分被称为二聚体和三聚体。
所描述的合成相关情况例如通过多异氰酸酯组分的异氰酸酯含量考虑。尽管例如六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯理论上具有25％的异氰酸酯含量，然而被视为六亚甲基二异氰酸酯三聚体的一些商业产品具有23％的异氰酸酯含量。因此，真正的异氰酸酯含量略低于理论含量，这表明形成了较少的较高分子量加合物。
多异氰酸酯(D)具有例如10-25％，优选16-24％，特别优选20-23.5％的异氰酸酯含量。在本发明的上下文中，异氰酸酯含量根据DIN EN ISO11909通过相应样品与过量二丁胺反应和用盐酸相对于溴酚蓝返滴定而测定。
所述的多异氰酸酯可商购获得。不言而喻的是，优选所述涂料组合物中所用的所有多异氰酸酯都仅存在于硬化剂组分(2)中。
所述至少一种多异氰酸酯(D)的分数优选为5-40重量％，更优选为10-30重量％，非常优选为15-25重量％，在每种情况下基于本发明涂料组合物的总重量。
作为其他成分，本发明的涂料组合物可包含本领域技术人员已知的任何宽范围的涂料组分。
然而，优选组分(A)、(B)、(C)和(D)总体上占至少40重量％，尤其优选至少50重量％的分数，基于所述涂料组合物的总重量。
本发明的涂料组合物可包含一种分子筛或多种分子筛。分子筛是天然或合成沸石的名称。正如已知的那样，它们具有相当高的内部表面积(约600-700m2/g)和均一的孔径。其结果是较高的吸附性。合适的分子筛具有2-10埃，优选3-4埃的孔径。例如，可使用孔径为3埃的高孔隙率硅酸铝。分子筛的比例可例如为1-20重量％，优选为2-15重量％，更优选为3-10重量％，在每种情况下基于本发明涂料组合物的总重量。
本发明的涂料组合物还可包含用于催化羟基与异氰酸酯基的反应的催化剂。基于组合物的总重量，所述涂料组合物包含优选0.01-1重量％的至少一种催化剂。合适的催化剂是已知的金属催化剂，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。特别合适的催化剂为锡化合物，例如二月桂酸二甲基锡或二月桂酸二丁基锡，其与所有上述催化剂一样催化多异氰酸酯(D)与含羟基组分(A)和(B)之间的反应。
最后，本发明的涂料组合物还可进一步包含与已述组分不同的其他成分。这些成分包括例如典型的涂料添加剂，例如抗氧化剂、脱气剂、润湿剂、分散剂、流动调节剂和消泡剂如聚硅氧烷基消泡剂、粘合增进剂如硅烷基粘合增进剂、流变助剂如增稠剂、防流挂剂和触变剂、蜡和蜡状化合物、生物杀伤剂、消光剂、自由基清除剂、光稳定剂，优选最大吸收小于370nm的UV吸收剂和/或空间位阻胺(HALS)，腐蚀抑制剂、阻燃剂或聚合抑制剂，以及可溶性染料、颜料和其他填料或催化剂。该类成分的分数处于其共同的范围内，例如为0.1-30wt％，基于所述涂料组合物的总量。更特别地，所述涂覆介质组合物可包含颜料，例如白色颜料、黑色颜料和/或彩色颜料如红色颜料。该类颜料的典型总量处于其共同的范围内，例如为10-30重量％，基于所述涂料组合物的总量。
所述涂料组合物是溶剂基的，即在每种情况下包含至少一种有机溶剂。
本文所用的术语“有机溶剂”对应于1999年3月11日的理事会指令1999/13/EC(于2003年3月29日发布于欧盟官方公报)。据此，“有机溶剂”是单独使用或与其他试剂组合使用，不经历化学变化，溶解原料、产物或废弃材料，或用作清洁剂以溶解污染物，或用作溶解剂，或用作分散介质，或用作粘度调节剂，或用作表面张力调节剂，或用作增塑剂，或用作防腐剂的“挥发性有机化合物”。上述指令将“挥发性有机化合物”定义为在293.15K下具有0.01kPa或更高的蒸气压，或者在特定使用条件下具有相应挥发性的“有机化合物”。“有机化合物”又为至少包含元素碳以及氢、卤素、氧、硫、磷、硅或氮中的一种或多种的化合物，其中排除碳氧化物和无机碳酸盐和碳酸氢盐。
实例包括下列有机溶剂：脂族和/或芳族烃如甲苯、二甲苯、溶剂石脑油、Solvesso100或(获自ARAL)，酮如丙酮、甲基乙基酮或甲基戊基酮，酯如乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁基乙二醇乙酸酯、乙酸3-甲氧基正丁酯、乙酸戊酯、乙酸甲氧基丙酯或乙氧基丙酸乙酯，醚如二丙二醇甲基醚，醇或氢氯代烃。
然而，选择有机溶剂的量以使得本发明涂料组合物的有机溶剂比例为100-350g/L，优选为150-325g/L，特别优选为200-300g/L。
因此，可通过考虑有机溶剂的质量和涂料组合物的体积来以简单方式调节或确定有机溶剂的比例。
所用的有机溶剂例如为常规的漆溶剂。它们对涂料组合物的其他成分基本上呈化学惰性，并且构成所述组合物的挥发性组分的一部分。特别合适的有机溶剂为非质子溶剂。酯是非常特别合适的，尤其是乙酸的酯，例如乙酸的C1-4烷基酯或乙酸的C1-4烷氧基烷基酯。作为溶剂的非常特别合适的酯实例为乙酸丁酯、乙酸1-和2-甲氧基丙酯、丁基乙二醇乙酸酯和乙酸3-甲氧基正丁酯。进一步非常特别合适的有机溶剂为酮，例如甲基异丁基酮或二酮如乙酰丙酮。此外，本发明的涂料组合物还可包含烃作为溶剂，例如芳族烃如Shellsol A或烷基苯如二甲苯和甲苯。
本发明涂料组合物的密度例如为1100-1700g/L，优选为1200-1650g/L，更优选为1300-1600g/L。
所述涂料组合物优选不含水或仅含少量的水(无水)。尤其优选存在小于1.0重量％，优选小于0.2重量％，仍更优选小于0.01重量％的水，基于涂料组合物的总重量。因此，如果有的话，优选仅由于使用例如典型的涂料添加剂而在组合物中使用，或者可能作为少量杂质存在。
所述涂料组合物的固含量可根据各情况的要求而变化，并且当然取决于组合物中的有机溶剂比例。因此，优选本发明涂料组合物的固含量为70-95％，更优选为75-92.5％，非常优选为80-90重量％。
固含量(非挥发分)意指在特定条件下蒸发时作为残余物残留的重量分数。在本申请中，固含量根据DIN EN ISO 3251测定。这通过在130℃下蒸发组合物60分钟而完成。
除非另有说明，否则可同样采用该测试方法来指定或实现例如涂料组合物的各种组分或成分(如聚碳酸酯二醇(A)或丙烯酸酯树脂、聚酯树脂和/或聚酯-丙烯酸酯树脂(B))的分数的初步确定，例如以占组合物总重量的比例。因此，可确定待添加至组合物中的组分的分散体的固体。通过考虑分散体的固含量和组合物中使用的分散体的量，然后可确定或找出组分在总组合物中的比例。如果例如某一成分已商业获得并被卖方视为无溶剂或无水的，则该当然也可使用该测定方法。在这种情况下，使用的商业产品的固体例如为约100％。
本发明涂料组合物在1000 1/s剪切应力和23℃温度下具有50-2000mPa·s的粘度。优选的范围为75-1800mPa·s，尤其优选为200-1000mPa·s(通过旋转粘度计测量，也参见DIN 53019)。
因此，本发明的涂料组合物在所述高剪切应力下具有相当低的粘度。因此，所述组合物可通过喷涂施加非常有效地施加至基材上，因为公知的是，当在喷涂施加下离开喷嘴时，组合物经受高剪切应力。以此方式，可通过喷涂施加而在基材上形成完整的均匀涂膜。
本发明的涂料组合物在1 1/s剪切应力和23℃温度下优选具有1000-10000mPa·s的粘度，其中所考虑的任何涂料组合物在1 1/s(23℃)剪切应力下的该粘度比该组合物在1000 1/s(23℃)剪切应力下的粘度(通过旋转粘度计测量，也参见DIN 53019)高4-20倍。粘度和相应倍数的优选范围如下：1500-7500mPa·s，5-15倍；更优选为2500-5000mPa·s，6-10倍。
因此，本发明的涂料组合物优选具有显著的结构粘度。这意味着，所述组合物在施加过程中由于此时存在的高剪切而具有如此低的粘度，以至于其可合理地雾化(参见上文)，然后另一方面，在施加至基材之后，由于此时存在的低剪切而具有足够高的粘度，以至于该涂料材料具有足够的防流挂性，并且不会从基材上流走或形成流挂。
在一个优选实施方案中，本发明的涂料组合物包含：
(1)在漆基组分中
(A)5-50重量％的至少一种聚碳酸酯二醇，
(B)1-25重量％的羟基值为75-500mg KOH/g的至少一种含羟基的丙烯酸酯树脂、聚酯树脂和/或聚酯-丙烯酸酯树脂，
(C)10-50重量％的至少一种用至少一种有机硅烷改性的填料，和
(2)在固化剂组分中
(D)10-50重量％的至少一种有机多异氰酸酯，
其中重量数据各自基于涂料组合物的总重量，组分(A)、(B)、(C)和(D)所占的总比例为至少40重量％，基于涂料组合物的总重量，并且其中涂料组合物在1000 1/s剪切应力和23℃温度下具有50-2000mPa·s的粘度，且有机溶剂的比例为100-350g/L。
在该优选实施方案中，例如就组分(A)-(D)而言的所有有利的且先前在上文加以描述的方案可同样地被认为是有利的。这适用于优选实施方案与上述有利方案中的仅一种或两种或更多种的组合。
漆基组分中的羟基总摩尔量与硬化剂组分中的异氰酸酯基摩尔量之比优选为1.0/0.9-1.0/1.5。因此，特别优选的是，漆基组分的组分(A)和(B)中的羟基总摩尔量与硬化剂组分中的异氰酸酯基摩尔量之比为所述的值。
在所述成分(A)、(B)、(C)和(D)中，优选在涂料组合物中存在每种成分中的正好一种。
所有描述的优选实施方案本身都被采用，并且可视为优选与所有其他优选方案组合。优选实施方案不仅适用于本发明的涂料组合物，而且适用于随后描述的主题，例如其中使用所述涂料组合物的方法。
在包含优选组分(例如优选的聚碳酸酯二醇(A))的涂料组合物的可能的具体化情况下，具体分数范围适用于下列那些。所述涂料组合物中当然也可存在未落入优选组中的聚碳酸酯二醇(A)。在这种情况下，具体比例范围仅适用于优选的聚碳酸酯二醇组。然而，优选的是，由优选组的聚碳酸酯二醇和不是优选组的一部分的聚碳酸酯二醇(A)组成的聚碳酸酯二醇的总比例同样处于所述具体比例范围内。
因此，在限定为10-30重量％的比例范围和优选的聚碳酸酯二醇组的情况下，该比例范围显然首先仅适用于该优选的聚碳酸酯二醇组。然而，在这种情况下，同样优选所有初始包含的聚碳酸酯二醇(A)(由优选组的聚碳酸酯二醇和不构成优选组的一部分的聚碳酸酯二醇(A)组成)的总存在量为10-30重量％。因此，如果使用20重量％的优选组的聚碳酸酯二醇，则可使用不超过10重量％的非优选组的聚碳酸酯二醇(A)。
在本发明的上下文中，所述原理适用于涂料组合物的所有描述的组分及其分数范围。
本发明还涉及一种制备本发明涂料组合物的方法。其可使用常规和已知的混合方法和混合装置如搅拌釜、搅拌式研磨机、挤出机或混料机制备。在这种情况下，应记住的是本发明的涂料组合物是双组分组合物，且漆基组分和硬化剂组分彼此分开地制备和储存，然后在紧临施加该涂料组合物之前才进行组合和混合，如上所述。除本发明所必需的成分(A)、(B)和(C)之外，该漆基组分通常包含可能存在的任何助剂和/或涂料添加剂。然后，在紧临将涂料组合物施加至基材之前，将该漆基组分与含有本发明所必需的成分(D)的硬化剂组分混合。
本发明的另一主题涉及一种由本发明涂料组合物制备的涂层，以及一种制备该涂层的方法。
制备涂层的方法包括将所述涂料组合物施加至基材上。施加可通过常规方法进行，例如喷涂、辊涂、滚压、刷涂、浇注或借助筒。然而优选通过喷涂施加方法施加，例如压缩空气喷涂、无空气喷涂、高速旋转罩施加，气混法，静电喷涂施加(ESTA)，任选与热喷涂施加如热空气喷涂组合，或者感应混合。这是因为，如已经描述的那样，本发明涂料组合物的优点在于，尤其是因为其特定的流变性质，特别是在高剪切应力下的低粘度，其可通过喷涂施加方法特别有效地施加。
为了制备固化的涂层，在施加后将施加的涂料组合物固化。固化优选以热方式进行。施加的涂料组合物或由该组合物组成的涂层优选经历不超过80℃，优选不超过60℃的温度。特别优选温度范围为15-60℃，非常特别为15-50℃。
完全固化所需的时间可根据所选的固化温度而变化很大，例如为30分钟至10天。固化可例如在40-60℃下进行30分钟的时间，或者在仅15-25℃下进行7天的时间。
在固化过程之中或之前，还可使用常规热固化装置和/或对流方法，例如隧道式炉，IR和NIR散热器、风扇和吹风隧道。这些装置也可彼此组合。在这种情况下，温度受控的固化程序可通过对流来辅助。
涂层在每种情况下可具有例如100-500μm，优选150-400μm的干膜厚度。
本发明的涂层可通过将本发明的涂料组合物施加至基材上而在任何所需的基材上制备。基材可由任何极宽范围的材料和材料组合构成。其优选由金属如钢或铝组成，以及由塑料如可用玻璃纤维(GRP)、芳族聚酰胺纤维(ARP)和/或碳纤维(CRP)增强或用例如大麻或剑麻进行天然纤维增强，和/或用玻璃增强的环氧树脂基塑料。优选的基材为玻璃纤维增强的环氧树脂塑料。基材可具有任何所需的形状和尺寸。
然而，优点是可在没有特别技术困难的情况下涂覆特别是非常大的基材，例如转子叶片。原因是本发明的涂料组合物可通过喷涂施加方法施加，且额外在室温(即15-25℃)下固化，这意味着不需要明显的供热(换言之，热能)作为复杂设备安装的一部分以制备固化的涂层。因此，最终由通过施加所述涂料组合物而最初得到的涂层通过在室温下简单储存而获得固化的涂层。
由于所述涂层具有非常好的耐侵蚀性，因此优选的基材为特别遭受雨水或沙粒侵蚀的基材。设想的基材可为转子叶片、空气或陆地交通工具、船舶、大厦或管道。优选的基材例如为风力涡轮机、直升机或船舶螺旋桨以及空中和陆地交通工具(例如飞机)的转子叶片。合适的基材更特别地为风力涡轮机和飞机的转子叶片。
根据上文，本发明还提供了涂覆有本发明涂层的基材。同样根据上文，本发明还提供了本发明涂料组合物用于改善基材，更特别地上述基材的耐侵蚀性的用途。
还可使用本发明的涂料组合物来制备多层涂层。本发明也提供了该类多层涂层。因此，由所述涂料组合物制备的涂层以多层涂层的形式存在。优选的多层涂层是其中本发明的涂层构成面漆的那些。以此方式，能最佳地利用本发明涂层的一个技术效果，即优异的耐侵蚀性。这意味着所有其他涂层都设置在本发明涂层的下方，因此设置在基材和本发明的涂层之间。因此，涂覆有本发明涂层的基材不需要与该涂层直接接触。其他涂层可设置在其间，例如是至少一个本身已知的二道底漆涂层。
下文通过实施例阐述本发明。
实施例
1.测试方法
1.1一般描述
对于耐侵蚀性的实验室测定，通常可使用各种设备，借此使用于侵蚀的涂覆基材移动通过侵蚀介质，或者将基材固定且使侵蚀介质流过其周围。静止试样例如可通过例如用于水射流切割的高压水射流技术来测试。侵蚀作用通过水压、与工件的距离以及喷嘴的尺寸和类型控制。额外使用沙、刚玉或碳化硅可进一步增强该作用。还可设想的是喷砂或蒸汽喷射，在这种情况下，主导性的压力、喷嘴尺寸和与工件的距离同样可用来改变侵蚀效应并使其适应现实条件。
在移动试样的雨水侵蚀测试的情况下，将用于侵蚀的涂覆基材连接到转子或盘上，并通过产生的径向速度使其移动通过水滴或与其盐或沙的混合物的幕帘。目前用于风能领域的最常见的测试场景例如以140m/s的速度和30L/h的雨量进行。在航空航天工业领域中，以相当体积的雨水测试高达220m/s的速度。耐雨水侵蚀性试验可根据ASTM G 73标准进行。该标准所涵盖的设置是个性化的，且可通过标准相互比较。
所述测试可能性的共同之处在于模拟现实速度，例如转子叶片的外缘速度或飞机的行进飞行速度，其中的损伤模式类似于现实中发生的损伤模式。
1.2测试条件
在实施例中，根据标准ASTM G 73测试耐雨水侵蚀性。该测试在内部设计的雨水侵蚀试验台上进行。试样以规定的时间间隔(15分钟)和规定的速度(140m/s)旋转通过雨滴幕帘。施加的流速保持雨量同样恒定(30L/h)。施加的“雨水”的液滴尺寸平均为5-6mm。测试在20-25℃的温度下进行。肉眼进行评价。耐侵蚀性对应于基材首次露出所需的时间。
2.涂料组合物和固化涂层的制备
通过组合各成分并将其在溶解器中均匀混合(表1)而制备各种涂料组合物的漆基组分和硬化剂组分(I＝本发明，C＝对比例)。所报告的粘度在每种情况下在23℃下用旋转粘度计(HAAKE RheoStress 600仪器，Thermo Electron Corporation)测量。
表1
然后将相应的漆基组分以表中所述的比例与相应的硬化剂组分均匀混合，并将该混合物直接(气混施加)施加至已经涂覆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天而进行。干膜厚度为300微米。
随后研究了位于基材上的多层涂层的耐雨水侵蚀性(表2)。
表2
显然，位于基材上且包括本发明涂层作为其面漆的多层涂层显示出非常好的耐侵蚀性。此外，该耐侵蚀性显著优于在不使用本发明涂料组合物下制得的多层涂层体系的情况。
因此，本发明的体系具有以下优点：下文的组合物易于加工，更特别地可通过喷涂施加方法施加至基材上，然而仍具有相当低的有机溶剂含量，且额外导致非常耐侵蚀的涂层。

Claims (15)

1.一种溶剂基双组分涂料组合物，其包含：
(1)漆基组分，其包含：
(A)至少一种聚碳酸酯二醇，
(B)羟基值为75-500mg KOH/g的至少一种含羟基的丙烯酸酯树脂、聚酯树脂和/或聚酯-丙烯酸酯树脂，和
(C)至少一种用至少一种有机硅烷改性的填料，和
(2)硬化剂组分，其包含：
(D)至少一种有机多异氰酸酯，
其中所述涂料组合物在1000 1/s剪切应力和23℃温度下具有50-2000mPa·s的粘度，且有机溶剂的比例为100-350g/L。
2.如权利要求1所述的双组分涂料组合物，其中所述至少一种聚碳酸酯二醇(A)的羟基值为50-500mg KOH/g。
3.如权利要求1或2所述的双组分涂料组合物，其中所述至少一种聚碳酸酯二醇(A)为脂族和线性聚碳酸酯二醇。
4.如权利要求1-3中任一项所述的双组分涂料组合物，其中所述至少一种丙烯酸酯树脂、聚酯树脂和/或聚酯-丙烯酸酯树脂(B)的羟基值为175-400mg KOH/g。
5.如权利要求1-4中任一项所述的双组分涂料组合物，其中所述至少一种用至少一种有机硅烷改性的填料(C)选自用至少一种有机硅烷改性的硅酸盐。
6.如权利要求1-5中任一项所述的双组分涂料组合物，其中用至少一种有机硅烷改性的所述填料(C)可通过用式(I)的有机硅烷改性无机填料而制备，
X4-n-mSi-Rn(-A-B)m (I)
其中：
X＝OH、卤素、烷氧基，尤其是甲氧基和乙氧基，芳氧基，
R＝烷基，优选C1-C12烷基，苯基或H，
A＝二价有机基团，尤其是二价亚烷基，优选C1-C6亚烷基，尤其是C1-C3亚烷基，
B＝氨基、羟基、环氧基、环氧基丙氧基、羟基烷基、乙酰氧基、异氰酸酯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、咪唑基、脲基、乙烯基，
n，m＝0、1、2、3，其中n+m≤3，优选1≤n+m≤3。
7.如权利要求1-6中任一项所述的双组分涂料组合物，其中所述至少一种有机多异氰酸酯的异氰酸酯含量为16-24％。
8.如权利要求1-7中任一项所述的双组分涂料组合物，其中所述至少一种有机多异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯。
9.如权利要求1-8中任一项所述的双组分涂料组合物，其具有150-300g/L的有机溶剂比例。
10.如权利要求1-9中任一项所述的双组分涂料组合物，其在1 1/s剪切应力和23℃温度下具有1000-10 000mPa·s的粘度，条件是在1 1/s，23℃下的粘度比所述涂料组合物在1000 1/s剪切应力，23℃下的粘度高4-20倍。
11.一种在基材上制备涂层的方法，包括将如权利要求1-10中任一项所述的涂料组合物喷涂施加至基材上。
12.如权利要求11所述的方法，其中将通过施加制备的涂层在不超过80℃，优选15-60℃的温度下固化。
13.一种可通过如权利要求11或12所述的方法制备的涂层。
14.一种多层涂层，其包括如权利要求13所述的涂层作为面漆。
15.如权利要求13所述的涂层或如权利要求14所述的多层涂层在改善基材的耐侵蚀性中的用途。
CN201680009379.XA 2015-02-10 2016-01-14 用于改善耐侵蚀性的双组分涂料组合物和由其制备的涂层 Active CN107207900B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15154441 2015-02-10
EP15154441.8 2015-02-10
PCT/EP2016/050654 WO2016128166A1 (de) 2015-02-10 2016-01-14 Zweikomponenten-beschichtungszusammensetzungen und daraus hergestellte beschichtungen zur verbesserung der erosionsbeständigkeit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107207900A true CN107207900A (zh) 2017-09-26
CN107207900B CN107207900B (zh) 2019-11-19

Family

ID=52462227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680009379.XA Active CN107207900B (zh) 2015-02-10 2016-01-14 用于改善耐侵蚀性的双组分涂料组合物和由其制备的涂层

Country Status (12)

Country Link
US (1) US10214660B2 (zh)
EP (1) EP3256509B1 (zh)
JP (1) JP2018510233A (zh)
CN (1) CN107207900B (zh)
AR (1) AR103623A1 (zh)
BR (1) BR112017015926A2 (zh)
CA (1) CA2971969A1 (zh)
DK (1) DK3256509T3 (zh)
ES (1) ES2737398T3 (zh)
MA (1) MA40790B1 (zh)
MX (1) MX2017010364A (zh)
WO (1) WO2016128166A1 (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112424301A (zh) * 2018-07-02 2021-02-26 阿克佐诺贝尔国际涂料股份有限公司 双组分溶剂型涂料组合物、涂覆基材的方法、涂覆的基材和该涂料组合物在改进耐侵蚀性中的用途
CN112409838A (zh) * 2020-10-30 2021-02-26 卡秀万辉(无锡)高新材料有限公司 一种双组份多色喷涂渐变色涂料
CN113165963A (zh) * 2018-12-20 2021-07-23 尤罗科拉公司 玻璃陶瓷制品
CN113461899A (zh) * 2021-07-19 2021-10-01 青岛邦皓环境科技有限公司 一种耐磨损亲水性聚氨酯及其制备工艺
CN114806379A (zh) * 2019-12-31 2022-07-29 江西贝特利新材料有限公司 一种应用于三元乙丙橡胶上的高柔性涂料及其制备方法
CN114871034A (zh) * 2017-11-30 2022-08-09 艾仕得涂料系统有限责任公司 利用高转移效率施涂器施加的涂料组合物及其方法和系统
US12122932B2 (en) 2023-03-27 2024-10-22 Axalta Coating Systems Ip Co., Llc Coating compositions for application utilizing a high transfer efficiency applicator and methods and systems thereof

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK3464487T3 (da) 2016-05-31 2020-06-22 Akzo Nobel Coatings Int Bv To-komponent-spartelmasse, fremgangsmåde til belægning af et underlag med en sådan spartelmasse, underlag belagt med en sådan spartelmasse og anvendelse af en sådan spartelmasse til forbedring af erosionsbestanddighed
US20210363382A1 (en) 2018-09-20 2021-11-25 Akzo Nobel Coatings International B.V. Two-component coating composition, method for coating a substrate, coated substrate, and use of such coating composition for improving erosion resistance
EP4224008A1 (en) 2022-02-04 2023-08-09 Basf Se Wind turbine comprising colored rotor blades
CN114806361B (zh) * 2022-05-13 2023-05-02 中国地质科学院 一种纳米二氧化硅改性的聚脲涂料及其制备方法、在非常规能源钻采领域的应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101182401A (zh) * 2006-11-15 2008-05-21 拜尔材料科学股份公司 涂料组合物

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006053741A1 (de) 2006-11-15 2008-05-21 Bayer Materialscience Ag Beschichtungsmittel
KR101763843B1 (ko) * 2009-04-24 2017-08-01 헴펠 에이/에스 개선된 풍력발전기 블레이드용 코팅 조성물
DE102010044935A1 (de) 2010-09-10 2012-03-15 Basf Coatings Gmbh Erosionsschutz-Beschichtungszusammensetzungen

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101182401A (zh) * 2006-11-15 2008-05-21 拜尔材料科学股份公司 涂料组合物

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114950777B (zh) * 2017-11-30 2024-01-19 艾仕得涂料系统有限责任公司 利用高转移效率施涂器施加的涂料组合物及其方法和系统
CN114950777A (zh) * 2017-11-30 2022-08-30 艾仕得涂料系统有限责任公司 利用高转移效率施涂器施加的涂料组合物及其方法和系统
CN114871034B (zh) * 2017-11-30 2023-12-29 艾仕得涂料系统有限责任公司 利用高转移效率施涂器施加的涂料组合物及其方法和系统
CN114950776A (zh) * 2017-11-30 2022-08-30 艾仕得涂料系统有限责任公司 利用高转移效率施涂器施加的涂料组合物及其方法和系统
US12054634B2 (en) 2017-11-30 2024-08-06 Axalta Coating Systems Ip Co., Llc Method of applying a coating composition to a substrate
CN114871034A (zh) * 2017-11-30 2022-08-09 艾仕得涂料系统有限责任公司 利用高转移效率施涂器施加的涂料组合物及其方法和系统
CN114904681A (zh) * 2017-11-30 2022-08-16 艾仕得涂料系统有限责任公司 利用高转移效率施涂器施加的涂料组合物及其方法和系统
US11965107B2 (en) 2017-11-30 2024-04-23 Axalta Coating Systems Ip Co., Llc System for applying a coating composition
US11945964B2 (en) 2017-11-30 2024-04-02 Axalta Coating Systems Ip Co., Llc Coating compositions for application utilizing a high transfer efficiency applicator and methods and systems thereof
CN114904681B (zh) * 2017-11-30 2024-01-19 艾仕得涂料系统有限责任公司 利用高转移效率施涂器施加的涂料组合物及其方法和系统
CN114950776B (zh) * 2017-11-30 2023-12-29 艾仕得涂料系统有限责任公司 利用高转移效率施涂器施加的涂料组合物及其方法和系统
CN112424301A (zh) * 2018-07-02 2021-02-26 阿克佐诺贝尔国际涂料股份有限公司 双组分溶剂型涂料组合物、涂覆基材的方法、涂覆的基材和该涂料组合物在改进耐侵蚀性中的用途
CN113165963A (zh) * 2018-12-20 2021-07-23 尤罗科拉公司 玻璃陶瓷制品
CN114806380A (zh) * 2019-12-31 2022-07-29 江西贝特利新材料有限公司 一种保护epdm的高耐候涂料及其制备方法
CN114806379A (zh) * 2019-12-31 2022-07-29 江西贝特利新材料有限公司 一种应用于三元乙丙橡胶上的高柔性涂料及其制备方法
CN112409838A (zh) * 2020-10-30 2021-02-26 卡秀万辉(无锡)高新材料有限公司 一种双组份多色喷涂渐变色涂料
CN113461899A (zh) * 2021-07-19 2021-10-01 青岛邦皓环境科技有限公司 一种耐磨损亲水性聚氨酯及其制备工艺
US12122932B2 (en) 2023-03-27 2024-10-22 Axalta Coating Systems Ip Co., Llc Coating compositions for application utilizing a high transfer efficiency applicator and methods and systems thereof

Also Published As

Publication number Publication date
BR112017015926A2 (pt) 2018-03-27
US20180002566A1 (en) 2018-01-04
JP2018510233A (ja) 2018-04-12
MX2017010364A (es) 2017-12-15
ES2737398T3 (es) 2020-01-14
CA2971969A1 (en) 2016-08-18
WO2016128166A1 (de) 2016-08-18
DK3256509T3 (da) 2019-07-22
EP3256509A1 (de) 2017-12-20
MA40790B1 (fr) 2018-11-30
EP3256509B1 (de) 2019-04-24
CN107207900B (zh) 2019-11-19
AR103623A1 (es) 2017-05-24
MA40790A1 (fr) 2018-04-30
US10214660B2 (en) 2019-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107207900B (zh) 用于改善耐侵蚀性的双组分涂料组合物和由其制备的涂层
JP6479837B2 (ja) ２成分コーティング組成物、及びそれから製造される高耐浸食性コーティング
CN106232662B (zh) 水性双组分涂料组合物和由其制备的高抗腐蚀性涂层
CA2951466C (en) Two-component coating compositions and coatings produced therefrom for improving erosion resistance
CN109196060B (zh) 双组分腻子，用此腻子涂覆基材的方法，涂有此腻子的基材和此腻子用于改善耐蚀性的用途
CA2948881A1 (en) Selectively strippable coatings for metallic and plastic substrates
CN107075299A (zh) 一种组合物
ES2534074T3 (es) Composiciones de revestimiento anti-erosión
CN112703218B (zh) 双组分涂料组合物、涂覆基材的方法、涂覆的基材和该涂料组合物在改善耐侵蚀性中的用途
EP3818117B1 (en) Two-component solvent-based coating composition, method for coating a substrate, coated substrate, and use of such coating composition for improving erosion resistance

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: D.Sige

Inventor after: H.Miller

Inventor after: A Meyer Jurgen

Inventor after: M.Kone

Inventor before: D.Sige

Inventor before: H.Miller

Inventor before: A Meyer Jurgen

TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20190122

Address after: Holland Arnhem

Applicant after: Akzo Nobel International Coatings Co., Ltd.

Address before: Muenster

Applicant before: BASF Coatings GmbH

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant