CN107531849B - 改进的涂层体系、其用于涂布零部件的用途以及用于铁路机车和飞行器的由此涂布的零部件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及借助于经典迈克尔加成交联的基于RMA体系的改进的涂覆材料。所述涂覆材料在此至少包含15至70重量％的一种或多种CH酸性化合物A，4至40重量％的一种或多种类乙烯基的羰基化合物B，0.1至15重量％的一种或多种潜在碱性的催化剂C，至多10重量％的一种或多种光稳定剂，至多20重量％的一种或多种开放时间延长剂，和至多20重量％的一种或多种适用期延长剂，分别基于涂覆材料的总量计。本发明还涉及可由此制备的涂层和涂层体系，尤其是底漆‑清漆体系以及经涂布的零部件，尤其是用于铁路机车和飞行器，例如铁路车辆或飞机的零部件。

Description

改进的涂层体系、其用于涂布零部件的用途以及用于铁路机 车和飞行器的由此涂布的零部件
本发明涉及借助于经典迈克尔加成交联的基于RMA体系的改进的涂覆材料。本发明还涉及可由此制备的涂层和涂层体系以及经涂布的零部件，尤其是用于铁路机车和飞行器，例如铁路车辆或飞机的零部件。
以迈克尔加成反应交联的涂覆材料是已知的。由此制得的涂层具有高的气候稳定性和耐化学品性。这些涂覆材料的快速固化通过使用高催化剂含量而实现，然而在这种情况下，涂覆材料的加工时间和适用期急剧缩短。
快速固化尤其在涂布或漆涂大型零部件例如在飞机或铁路车辆的情况下是特别有利的。然而仅由于表面的尺寸，为了涂布整个零部件，需要相对长的时间，从而所使用的涂覆材料必须具有长的适用期和长的开放时间。在下文中，适用期是指混合涂覆材料的所有组分与涂覆材料中的交联反应进行至不再可以加工涂覆材料的时间点之间的时间间隔。在下文中，开放时间是指其中可以纠正在表面上施加的涂覆材料膜而不损害流平性质的时间间隔。
在施加涂覆材料期间，已经涂布的区域必须另外能够吸收在漆涂邻近区域时出现的超量喷涂，而不例如由于差的流平而发生表面缺陷。在下文中，超量喷涂是指在喷漆时引起的涂覆材料的材料损失。所述材料损失可能通过由于喷枪对工件的不利取向的在先喷涂或在强中断工件，如网格的情况下引起。超量喷涂还可以由于工件表面前从侧面流下的涂覆材料液滴而出现。超量喷涂吸收由此是所施加的涂覆材料吸收来自超量喷涂的材料从而保留膜或层的期望的光滑表面的性质。
在施加涂覆材料作为基材表面上的膜或层之后，对于涂层而言期望尽可能快的干燥或固化。在升高的温度强制干燥在大的零部件的情况下通常是不可能的，因为为此需要相应大的烘箱。因此，尤其在涂布或漆涂非常大的零部件时，在室温快速干燥是特别期望的。
由EP 2374836 A1已知以迈克尔加成交联的粘结剂体系(在下文称为RMA体系)，其具有适用期比干燥时间的有益比例。所述粘结剂体系在长的适用期下即使在室温也具有短的干燥时间。为此明确参考EP 2374836 A1作为本说明书的组成部分。已知的RMA体系的不利之处在于，由此制得的涂覆材料和涂层并不显示出必要和通常的性质。
因此本发明的任务在于提供基于RMA体系的改进的涂覆材料、涂层和涂层体系，其尤其适合于涂布飞行器和铁路机车的零部件。
所述任务通过根据主权利要求的用于制备涂层的涂覆材料得以解决。其它实施方案公开于独立权利要求和从属权利要求以及说明书中。
根据本发明的涂覆材料包含至少一种RMA体系以及一种或多种光稳定剂、一种或多种适用期延长剂和一种或多种开放时间延长剂，所述RMA体系具有一种或多种CH酸性化合物A、一种或多种类乙烯基(vinyloge)的羰基化合物B和一种或多种潜在碱性的催化剂C。
在下文中，将术语“光稳定剂”理解为保护涂层免受UV光影响，尤其是防止或至少明显延缓由UV辐射引起的聚合物分解的添加剂和助剂。将术语“适用期延长剂”理解为作为备用的混合的涂覆材料的成分延缓涂覆材料在施加之前固化的添加剂和助剂。它们在施加期间蒸发，从而并不影响，尤其是并不延长施加的涂覆材料的固化。将术语“开放时间延长剂”理解为即使在施加之后也留在涂覆材料中并且延缓其固化成涂层的添加剂和助剂。
根据本发明的涂覆材料至少包含
-15至70，优选20至60，特别优选25至55重量％的CH酸性化合物A，
-4至40，优选8至35，特别优选10至30重量％的类乙烯基的羰基化合物B，
-0.1至15，优选0.2至10，特别优选0.3至5重量％的潜在碱性的催化剂C，
-0.00001至10，优选0.5至5，特别优选1至3重量％的光稳定剂，
-0.00001至20，优选0.01至10，特别优选0.1至5重量％的开放时间延长剂，和
-0.0001至20，优选0.01至15，特别优选0.1至10重量％的适用期延长剂，
-0至70，优选0.00001至65，特别优选0.00001至40重量％的颜料，
-0至25，优选0.00001至8，特别优选0.00001至5重量％的分散添加剂，
-0至60，优选0.00001至40，特别优选0.00001至30重量％的功能填料，和
-0至50，优选0.00001至40，特别优选0.00001至30重量％的非质子溶剂，
其中，所给出的量分别基于涂覆材料的总量计。
根据本发明，化合物A和B以0.5:1至2:1，优选0.75:1至1.6:1，特别优选0.9:1至1.3:1，非常特别优选0.95:1至1.1:1的A:B的物质的量比例使用，其中所述物质的量基于化合物A的酸性质子计和基于化合物B的类乙烯基的羰基计。
根据本发明，催化剂C和化合物A以0.8:1至2.5:1，优选1.1:1至1.9:1，特别优选1.3:1至1.7:1的C:A的物质的量比例使用，其中所述物质的量基于催化剂C的阳离子X+计和基于化合物A的酸性质子计。
合适的CH酸性化合物A为通式I的化合物
Figure BDA0001439419320000031
其中，
R为氢、烷基或芳基，和
Y、Y'为烷基、芳烷基、芳基、烷氧基或氨基，优选伯氨基，并且Y和Y'可以相同或不同。
此外，式I的-C(＝O)-Y和/或-C(＝O)-Y'基团可以被CN-或芳基替代。
根据本发明，优选使用丙二酸酯、乙酰乙酸酯或其混合物。特别优选的是具有低聚和聚合取代基的，例如基于聚酯、聚氨酯、聚丙烯酸酯、环氧树脂、聚酰胺或聚碳酸酯的丙二酸酯。特别优选的是具有低聚和聚合取代基的基于聚酯、聚氨酯和/或聚碳酸酯的丙二酸酯。所使用的乙酰乙酸酯优选包含例如基于多元醇、聚乙烯醇、环氧树脂、羟基官能化的聚醚、聚酯或聚丙烯酸酯的低聚和聚合的取代基。特别优选的是具有基于聚酯和/或聚丙烯酸酯的低聚和聚合取代基的乙酰乙酸酯。非常特别优选的化合物选自具有基于聚酯的低聚和聚合的取代基的丙二酸酯，其由至少丙二酸、丙二酸二甲酯和/或丙二酸二乙酯与六氢邻苯二甲酸和/或其酸酐和新戊二醇的反应获得；以及具有基于聚酯的低聚和聚合的取代基的乙酰乙酸酯，其由至少乙酰乙酸、乙酰乙酸甲酯和/或乙酰乙酸乙酯与六氢邻苯二甲酸和/或其酸酐和新戊二醇的反应获得。
合适的类乙烯基的羰基化合物B例如为丙烯酸酯和/或马来酸酯，尤其是不饱和丙烯酰基官能化的化合物。根据本发明，优选的是由包含1至20个碳原子并且至少2个，优选2至6个羟基的化合物组成的丙烯酸酯。根据本发明还优选的是由马来酸、富马酸和/或衣康酸或其酸酐与可以包含一元羟基化合物或羧基化合物的二元或多元羟基化合物反应成的聚酯。进一步优选的是树脂如聚酯、聚氨酯、聚醚和/或醇酸树脂，其相应地包含活化的不饱和基团，例如氨基甲酸酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、多官能聚丙烯酸酯、聚马来酸烷基酯和由丙烯酸与环氧树脂反应获得的聚丙烯酸酯。根据本发明特别优选的是，丁二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯和二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯以及二丙二醇二丙烯酸酯和三丙二醇二丙烯酸酯。
合适的催化剂C的潜在碱性的化合物例如为式II的取代的碳酸盐：
Figure BDA0001439419320000041
其中
R为氢、烷基或芳烷基(Ar-R)或聚合物，
X+为碱金属阳离子或碱土金属阳离子，尤其是锂、钠或钾，或为式(R')4Y+的季铵盐或季鏻盐，
其中Y为氮或磷，
R'相同或不同，为氢、烷基、芳基(Aral-)或芳烷基或聚合物，
并且其中
R和R'可以形成环结构
或
R和R'可以为聚合物。
根据本发明，R优选为烷基或芳烷基，特别优选具有1至4个碳原子的烷基。此外，碳酸根基团和阳离子X+也可以存在于具有相应结构的分子上。此外，R'优选为烷基，特别优选具有1至4个碳原子(特别优选具有3至4个碳原子)的烷基。根据本发明，优选使用碳酸铵和/或碳酸鏻。合适的碳酸铵例如为甲基碳酸四己铵、四己基碳酸氢铵、甲基碳酸十四烷基三己铵、甲基碳酸四癸铵、甲基碳酸四丁铵、乙基碳酸四丁铵、四丁基碳酸氢铵、甲基碳酸四丙铵、乙基碳酸四丙铵、四丙基碳酸氢铵、甲基碳酸苄基三甲铵、甲基碳酸三己基甲铵或甲基碳酸三辛基甲铵。特别优选使用甲基碳酸四丁铵、乙基碳酸四丁铵、四丁基碳酸氢铵、甲基碳酸四丙铵、乙基碳酸四丙铵、四丙基碳酸氢铵及其混合物。
合适的光稳定剂是自由基捕捉剂如脂族空间位阻胺，例如基于取代的2,2,6,6-四甲基哌啶类；UV吸收剂如2-羟基苯基苯并三唑类、2-羟基二苯甲酮类、2-羟基苯基三嗪或草酰苯胺类；以及猝灭剂如有机镍化合物和过氧化物分解剂如硫醚或亚磷酸酯/盐。优选使用自由基捕捉剂，例如基于取代的2,2,6,6-四甲基哌啶的脂族空间位阻胺和/或UV吸收剂例如2-羟基苯基苯并三唑类、2-羟基二苯甲酮类、2-羟基苯基三嗪类和草酰苯胺类。特别优选使用取代的2,2,6,6-四甲基哌啶类、2-羟基苯基三嗪类、2-羟基二苯甲酮类及其混合物。
合适的适用期延长剂是短链醇，其具有低于35，优选低于20的挥发值。特别合适的是具有至多6个，优选至多4个，特别优选至多3个碳原子的醇。因此根据本发明可以使用例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇及其混合物。
合适的开放时间延长剂是具有在4和14之间的pKa值的碱性NH-官能化合物。优选的是琥珀酰亚胺类、1,2,4,-三唑类、1,2,3,-苯并三唑类、5,5-二苯基乙内酰脲类、乙内酰脲类、(RS)-3-乙基-3-甲基吡咯烷-2,5-二酮及其混合物。特别优选的是琥珀酰亚胺类、1,2,4,-三唑类、1,2,3,-苯丙三唑类及其混合物。
在本发明的另一实施方案中，可以向涂覆材料添加无机和/或有机颜料以制备着色涂层。还可以添加另外的添加剂如分散添加剂和功能填料，以改进涂覆材料和/或涂层所需要的性质。
可以将无机和/或有机颜料以至多70，优选0.00001至65，特别优选0.00001至40重量％的量添加至根据本发明的涂覆材料，其中所给出的量分别基于涂覆材料的总量计。合适的无机颜料例如为二氧化钛、铁氧化物、铬氧化物、铬钛酸盐、钒酸铋、钴蓝和炭黑。优选使用的无机颜料是二氧化钛、铁氧化物和炭黑。合适的有机颜料例如为颜料黄151、颜料黄213、颜料黄83、颜料橙67、颜料橙62、颜料橙36、颜料红170、颜料紫19、颜料紫23、颜料蓝15:3、颜料蓝15:6、颜料绿7。优选使用的颜料是颜料黄151、颜料橙67、颜料红170、颜料紫19、颜料蓝15:3、颜料绿7。
在另一实施方案中，涂覆材料可以另外包含至多25，优选0.00001至8，特别优选0.00001至5重量％的分散添加剂，其中所给出的量分别基于涂覆材料的总量计。合适的分散添加剂例如为具有颜料亲和性基团的高分子量嵌段共聚物、高度支化的聚酯和具有颜料亲和性基团的丙烯酸酯-聚酯共聚物。优选使用的分散添加剂是具有颜料亲和性基团的高分子量嵌段共聚物。
在另一实施方案中，涂覆材料可以另外包含至多60，优选0.00001至50，特别优选0.00001至40重量％的功能填料，其中所给出的量分别基于涂覆材料的总量计。合适的填料例如为碳酸盐如白垩、石灰石粉、方解石、沉淀碳酸钙、白云石、碳酸钡，硫酸盐如重晶石、硫酸钡粉、硫酸钙，硅酸盐如滑石、叶蜡石、绿泥石、角闪石、云母、高岭土、硅灰石、页岩粉、沉淀钙硅酸盐、沉淀铝硅酸盐、沉淀钙铝硅酸盐、沉淀钠铝硅酸盐、长石、莫来石，二氧化硅如石英、熔融石英、方石英、硅藻土、硅土、沉淀二氧化硅、浮石粉、珍珠岩、偏硅酸钙，由玻璃或玄武岩熔融的纤维、玻璃粉、玻璃珠和炉渣。优选使用的填料是硫酸钡和/或滑石。
在根据本发明的另一实施方案中，涂覆材料此外包含至多50，优选0.00001至40，特别优选0.00001至30重量％的非质子溶剂，其中所给出的量分别基于涂覆材料的总量计。在下文将术语“非质子溶剂”理解为分子中不包含可电离的质子的溶剂。合适的非质子溶剂例如为脂族烃、脂环族烃、芳族烃、酮、酯、醚、醚酯，尤其是乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、正丁酮、甲基异丁基酮、乙酸甲氧基丙酯以及二甲亚砜。优选使用的溶剂是乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、正丁酮、甲基异丁基酮、乙酸甲氧基丙酯及其混合物。
作为根据本发明的催化剂C使用的化合物是潜在的碱，因为根据式II的碳酸盐与其离解产物二氧化碳和相应的氢氧化物碱或烷氧基碱平衡。只要二氧化碳不可以从体系中逸出，则平衡就处于碳酸盐一侧。只有在除去二氧化碳并且因此存在足够量的碱时，才借助迈克尔加成开始交联。在封闭容器中储存根据本发明的涂覆材料时，二氧化碳不能从其中逸出，则涂覆材料原则上以单组分体系形式配制。然而如果将根据本发明的涂覆材料的单个成分配制在多组分体系中，则可以提高储存稳定性。因此例如可以将包含催化剂C的催化剂组分在加工前的短时间内才与包含CH酸性化合物A和类乙烯基的羰基化合物B的粘结剂组分混合。
根据本发明，CH酸性化合物A和类乙烯基的羰基化合物B可以与所使用的光稳定剂、开放时间延长剂和适用期延长剂一起包含于粘结剂组分中。所述粘结剂组分另外可以包含颜料、另外的其它添加剂以及溶剂。催化剂C以及任选的其它溶剂和适用期延长剂可以包含于催化剂组分中。在一个优选的实施方案中，CH酸性化合物A可以存在于第一粘结剂组分中，类乙烯基的羰基化合物B可以存在于第二粘结剂组分中并且催化剂C可以存在于催化剂组分中。在一种这样的三组分体系中，CH酸性化合物A优选与开放时间延长剂和光稳定剂一起包含于第一粘结剂组分中。任选地，所述第一粘结剂组分可以另外包含颜料和填料以及另外的添加剂。在第二粘结剂组分中优选包含类乙烯基的羰基化合物B。此外，第二粘结剂组分也可以包含颜料、填料和另外的添加剂。在催化剂组分中包含催化剂C。此外，催化剂组分可以包含溶剂和适用期延长剂。
已知的是，添加对于制备涂层而言常规的其它成分降低了RMA体系的储存稳定性。具有特别选择的光稳定剂、开放时间延长剂、适用期延长剂、颜料、分散添加剂、功能填料和非质子溶剂的根据本发明的涂覆材料与目前已知的基于RMA体系的涂覆材料相比具有不可预期地高的储存稳定性。
此外，由基于RMA体系的涂覆材料制备的涂层的性质有别于由基于常规粘结剂例如环氧树脂或聚氨酯的涂覆材料制备的涂层，强烈地受到涂覆材料的其它成分的存在的负面影响。已出人意料地显示，根据本发明的涂覆材料产生具有在铁路车辆和飞行器的零部件的情况下使用必需的性质，尤其是光泽度保持、机械稳定性和光稳定性的涂层。
在特别优选的实施方案中，根据本发明的涂覆材料至少包含：
-15至70，优选20至60，特别优选25至55重量％的CH酸性化合物A，例如具有基于聚酯的低聚或聚合的取代基的丙二酸酯，其由至少丙二酸、丙二酸二甲酯和/或丙二酸二乙酯与六氢邻苯二甲酸和/或其酸酐和新戊二醇的反应获得；以及基于聚酯的具有低聚和聚合的取代基的乙酰乙酸酯，其由至少乙酰乙酸、乙酰乙酸甲酯和/或乙酰乙酸乙酯与六氢邻苯二甲酸和/或其酸酐和新戊二醇的反应获得，
-4至40，优选8至35，特别优选10至30重量％的类乙烯基的羰基化合物B，例如丁二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯和/或二季戊四醇六丙烯酸酯，
-0.1至15，优选0.2至10，特别优选0.3至5重量％的潜在碱性催化剂C，例如甲基碳酸四丁铵、乙基碳酸四丁铵、四丁基碳酸氢铵、甲基碳酸四丙铵、乙基碳酸四丙铵、四丙基碳酸氢铵及其混合物，
-0.00001至10，优选0.5至5，特别优选1至3重量％的光稳定剂，例如取代的2,2,6,6-四甲基哌啶类、2-羟基苯基三嗪类、2-羟基二苯甲酮类及其混合物，
-0.00001至20，优选0.01至10，特别优选0.1至5重量％的开放时间延长剂，例如琥珀酰亚胺类、1,2,4,-三唑类、1,2,3,-苯并三唑类及其混合物，
-0.00001至20，优选0.01至15，特别优选0.1至10重量％的适用期延长剂，例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇及其混合物，
-0至50，优选0.00001至40，特别优选0.00001至30重量％的非质子溶剂例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、正丁酮、甲基异丁基酮、乙酸甲氧基丙酯及其混合物，和
其中所给出的量分别基于涂覆材料的总量计。
在另一特别优选的实施方案中，根据本发明的涂覆材料至少具有：
-15至70，优选20至60，特别优选20至55重量％的CH酸性化合物A，例如具有基于聚酯的低聚或聚合的取代基的丙二酸酯，其由至少丙二酸、丙二酸二甲酯和/或丙二酸二乙酯与六氢邻苯二甲酸和/或其酸酐和新戊二醇的反应获得；以及具有基于聚酯的低聚和聚合的取代基的乙酰乙酸酯，其由至少乙酰乙酸、乙酰乙酸甲酯和/或乙酰乙酸乙酯与六氢邻苯二甲酸和/或其酸酐和新戊二醇的反应获得，
-4至40，优选8至35，特别优选10至30重量％的类乙烯基的羰基化合物B，例如丁二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯和/或二季戊四醇六丙烯酸酯，
-0.1至15，优选0.2至10，特别优选0.3至5重量％的潜在碱性的催化剂C，例如甲基碳酸四丁铵、乙基碳酸四丁铵、四丁基碳酸氢铵、甲基碳酸四丙铵、乙基碳酸四丙铵、四丙基碳酸氢铵及其混合物，
-0.00001至10，优选0.5至5，特别优选1至3重量％的光稳定剂，例如取代的2,2,6,6-四甲基哌啶类、2-羟基苯基三嗪类、2-羟基二苯甲酮类及其混合物，
-0.00001至20，优选0.01至10，特别优选0.1至5重量％的开放时间延长剂，例如琥珀酰亚胺类、1,2,4,-三唑类、1,2,3,-苯并三唑类及其混合物，
-0.00001至20，优选0.01至15，特别优选0.1至10重量％的适用期延长剂，例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇及其混合物，
-0至70，优选0.00001至65，特别优选0.00001至40重量％的无机和/或有机颜料，例如二氧化钛、铁氧化物、炭黑、颜料黄151、颜料橙67、颜料红170、颜料紫19、颜料蓝15:3、颜料绿7及其混合物，
-0至25，优选0.00001至8，特别优选0.00001至5重量％的分散添加剂，例如具有颜料亲和性基团的高分子量嵌段共聚物，
-0至60，优选0.00001至40，特别优选0.00001至30重量％的功能填料，例如硫酸钡和/或滑石，和
-0至50，优选0.00001至40，特别优选0.00001至30重量％的非质子溶剂，例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、正丁酮、甲基异丁基酮、乙酸甲氧基丙酯及其混合物，和
其中所给出的量分别基于涂覆材料的总量计。
可以将根据本发明的涂覆材料用于制备具有由两个或更多个涂层构成的构造的涂层体系。在此可以将根据本发明的涂覆材料用于制备至少一个层或涂层。在一个优选的实施方案中，将涂覆材料用于制备两层构造，特别优选将其用于底漆-清漆体系的构造。在下文中，将不包含着色剂的涂覆材料或涂层称为清漆。在下文中，将包含着色剂例如染料和颜料的涂覆材料或涂层称为底漆。还经常在飞行器和铁路机车的情况下使用底漆-清漆体系，因为它们是非常耐候的，尤其是在光泽度保持方面。
根据本发明的涂覆材料和涂层相对于目前已知的RMA涂覆材料和RMA涂层出人意料地具有明显更高的储存稳定性。它们还显示出改进的干燥行为。由根据本发明的涂覆材料获得的涂层此外具有改进的光稳定性，尤其是更少的变黄和更高的光泽度保持。
根据本发明的涂覆材料具有大于等于1小时，优选大于等于2小时，特别优选介于2和4小时之间的适用期。通常，适用期通过从流杯的流动时间来确定。将适用期终点确定为流动时间显示开始流动时间的两倍值的时间点。在下文于实施例中详细描述测试方法。此外，根据本发明的涂覆材料显示出大于等于15分钟，优选大于20分钟，特别优选大于等于25分钟的开放时间。除了长的适用期和开放时间以外，根据本发明的涂覆材料出人意料地显示出其中可以加工它们而不受损害的非同寻常地宽的气候窗口。它们例如在高达45℃的温度和在高达99％的相对空气湿度下是可加工的。此外，它们显示出长的超量喷涂吸收，例如在大于25分钟的时间间隔内。
不同于常规使用的基于聚氨酯的涂覆材料，根据本发明的涂覆材料具有明显缩短的干燥时间。此外，根据本发明的涂层可以被更快地遮盖，即使它们在室温在施加之后1至4小时已固化至这样的程度，例如可以覆盖图案模板，所述图案模板可以在漆涂图案之后不损害涂层的情况下重新除去。施胶的模板通常用于将颜色装饰和图案施加至涂层上。
由于它们的性质，根据本发明的涂覆材料尤其适合于涂布大的零部件的用途。它们尤其适合于涂布大面积的零部件，如将它们用于火车车厢结构和飞行器结构中。
本发明还涉及用于涂布零部件的方法。根据本发明的方法在此包括以下步骤：(a)将根据本发明的涂覆材料施加至基材的表面，和(b)将施加的涂覆材料在介于5至45，优选15至40，特别优选20至35℃的温度固化1至12，优选1至6，特别优选1至4小时。
根据本发明的涂覆材料具有平均水平以上的高固含量并且因此包含低份额的挥发性有机物质，例如溶剂。将固含量定义为在105℃蒸发30分钟之后作为残留物留下的涂覆材料的质量份额。基本上，固体通常由粘结剂、非挥发性添加剂、颜料和填料组成。根据本发明的涂覆材料的固含量为介于65和95之间，优选70和90之间，特别优选介于75和85重量％之间，基于涂覆材料的总重量计。
通常，具有高固含量的涂覆材料难以用常规喷涂方法加工。有别于此，根据本发明的涂覆材料可以没有困难地借助于液压极高压喷涂(无气)、采用空气辅助的无气喷涂(空气混合)以及借助于气动喷涂或压缩空气喷涂施加。即使在这些喷涂方法的情况下在此也出人意料地获得高质量的表面。根据本发明特别适合的是静电辅助空气喷涂或空气混合法。
合适的基材是金属，例如铝、铝合金、钢和铁合金，塑料以及玻璃纤维和碳纤维增强的纤维复合材料。待涂布的零部件表面可以提供有打底漆，例如本领域技术人员已知的基于环氧树脂或聚氨酯的常规打底漆。
在具有多种组分的根据本发明的涂覆材料的情况下，在施加前混合全部组分。所述混合在此可以手动或通过机器进行。在另一实施方案中，可以通过在第一涂层上施加并且固化其它涂覆材料而制备具有至少一个另外的涂层的涂层体系。
在根据本发明的方法的优选实施方案中，以两层构造的方式制备涂层体系。首先施加并且固化底漆，然后在该涂层上施涂并且固化清漆。在此，底漆或清漆或者底漆与清漆二者由根据本发明的涂覆材料制备。
根据本发明的涂层具有20至150μm的干燥层厚度。仍然具有高遮盖力的低的干燥层厚度尤其在涂布用于航空的零部件时是合适的，因为如此可以节约重量。
因为根据本发明的涂覆材料可以在室温固化，所以它们尤其适合于涂布大的部件，例如用于建造飞行器和铁路车辆的部件。它们尤其适合于涂布机身、机翼、整流罩、垂尾、升降舵、发动机整流罩、小翼和着陆襟翼，以及适合于牵引动力车头、火车车厢零部件、车顶、门和底盘内衬。它们还适合于涂布铁路机车和飞行器的内部零部件，例如吊顶顶板、墙饰面、地板、行李舱盖和门。
实施例
根据本领域技术人员已知和熟悉的漆技术标准进行涂覆材料的制备。通过向17.1g四丁基氢氧化铵在14g水中的溶液添加42.8g碳酸二乙酯和26.1g异丙醇制备用于实施例配方1和2中的催化剂溶液。
实施例配方1：清漆
Figure BDA0001439419320000131
实施例配方2:底漆
Figure BDA0001439419320000132
为了评价根据本发明的涂覆材料的储存稳定性，测定实施例配方2的适用期和干燥时间。在此分别将样品在23℃储存1天之后，在40℃储存28天之后和在20至23℃储存1年之后进行测试或者用于制备涂层。
适用期的测定：借助于流杯测定适用期。在该方法中，将液体以限定体积填充在杯中，所述杯在其底部具有限定的喷嘴。涂覆材料通过喷嘴流出，其中将液体射流从排出直至中断的时间测量为流动时间。所有准备和测量都在23℃的温度进行。首先混合涂覆材料的全部组分并且立即测量混合物的流动时间(起始流动时间)。以规则的时间间隔重复测量。当流动时间为起始流动时间的双倍时达到适用期的终点。
干燥时间的测定：为了测定干燥时间，使用干燥记录仪(BYK Gardener公司的干燥时间测量仪器)。在此，将待试验的涂覆材料借助于膜牵拉器(Filmzieher)均匀地施加在玻璃条上。随后将玻璃条放置在线型记录仪中。然后将针放在涂层上并且用限定的恒定的速度在干燥中的膜上牵引。在这种情况下产生涂层的特征性干燥图像，其中单独的时间段显示不同的固化状态：流平或开放时间、初始痕迹、膜撕裂和表面痕迹。涂覆材料的固化在此开始于开放时间结束时，即在通过针在施加的膜中划伤痕迹保持可见的时间点。其结束于表面痕迹，即针在施加的膜中不再留下可见痕迹的时间点。
为了评价涂覆材料的储存稳定性，还试验由实施例配方2的不同的经储存涂覆材料制备的涂层的性质。为此测定光泽度和断裂伸长。分别将样品在23℃储存1天之后，在40℃储存28天之后和在20至23℃储存1年之后用于制备涂层。为了制备试样，将实施例配方2借助杯喷枪施加至打底的铝板上并且在室温固化。
表面光泽度的测定：将涂层表面的光泽度测定为反射计值。将样品的反射计值定义为由样品表面和具有1.567的折射率的玻璃表面在镜像方向上反射的光束的比例。借助于常规反射计在60°角度测定测量值。
断裂伸长的测定：通过芯轴弯曲试验测定断裂伸长。为此将试样围绕芯轴弯曲。可以弯曲板而没有涂层的破坏或断裂的所围绕的芯轴的半径越小，涂层的断裂伸长越大。给出芯轴的直径作为测量值。
表：实施例配方2的储存稳定性
储存 1天，24℃ 28天，40℃ 1年，20-23℃
适用期 2.5h 2.5h 2.5h
开放时间 59min 60min 56min
表面痕迹终点 136min 132min 128min
断裂伸长 12mm 12mm 12mm
光泽度 87 88 87
如上表显示，根据本发明的涂覆材料具有高的储存稳定性。在升高的温度更久地储存之后，涂覆材料本身并不显示出其可加工性的劣化。由此制备的涂层也不显示出其性质的损害。

Claims (18)

1.用于制备涂层的涂覆材料，至少具有
-15至70重量％的一种或多种CH酸性化合物A，
-4至40重量％的一种或多种类乙烯基的羰基化合物B，
-0.1至15重量％的一种或多种潜在碱性的催化剂C，
-0.00001至10重量％的一种或多种光稳定剂，
-0.00001至20重量％的一种或多种开放时间延长剂，和
-0.00001至20重量％的一种或多种适用期延长剂，
分别基于涂覆材料的总量计；
其中，所述CH酸性化合物A为下式的化合物
Figure FDA0002679724260000011
其中
R为氢、烷基或芳基，
Y为烷基、芳烷基、芳基、烷氧基或氨基，和
Y'为烷基、芳烷基、芳基、烷氧基或氨基；
所述类乙烯基的化合物B为丙烯酸酯和/或马来酸酯；
所述催化剂C为下式的取代的碳酸盐
Figure FDA0002679724260000012
其中
R为氢、烷基或芳烷基或聚合物基团，
X+为碱金属或碱土金属阳离子、式(R')4Y+的季铵盐或季鏻盐，
其中
Y为氮或磷，
R'相同和不同，为氢、烷基、芳基或芳烷基或聚合物，
并且其中R和R'形成环结构或为聚合物；
所述光稳定剂选自自由基捕捉剂、UV吸收剂、猝灭剂和过氧化物分解剂；
所述适用期延长剂选自具有至多6个碳原子和低于35的挥发值的醇；
所述开放时间延长剂选自具有介于4和14之间的pKa值的碱性NH官能化合物，
其中将涂覆材料的单个成分配制在多组分体系中。
2.根据权利要求1所述的涂覆材料，其特征在于，其另外具有至多70重量％的一种或多种无机和/或有机颜料。
3.根据权利要求2所述的涂覆材料，其特征在于，所述颜料选自二氧化钛、铁氧化物、铬氧化物、铬钛酸盐、钒酸铋、钴蓝、炭黑、颜料黄151、颜料黄213、颜料黄83、颜料橙67、颜料橙62、颜料橙36、颜料红170、颜料紫19、颜料紫23、颜料蓝15:3、颜料蓝15:6、颜料绿7。
4.根据前述权利要求任一项所述的涂覆材料，其特征在于，所述涂覆材料另外具有至多25重量％的一种或多种分散添加剂。
5.根据权利要求4所述的涂覆材料，其特征在于，所述分散添加剂选自具有颜料亲和性基团的高分子量嵌段共聚物、高度支化的聚酯和具有颜料亲和性基团的丙烯酸酯-聚酯共聚物。
6.根据前述权利要求任一项所述的涂覆材料，其特征在于，所述涂覆材料另外具有至多60重量％的一种或多种功能填料。
7.根据权利要求6所述的涂覆材料，其特征在于，所述功能填料选自碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐和二氧化硅。
8.根据前述权利要求任一项所述的涂覆材料，其特征在于，所述涂覆材料另外具有至多50重量％的一种或多种非质子溶剂。
9.根据权利要求8所述的涂覆材料，其特征在于，所述溶剂选自脂族烃、脂环族烃、芳族烃、酮、酯、醚、醚酯。
10.根据权利要求9所述的涂覆材料，其特征在于，所述溶剂选自乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、正丁酮、甲基异丁基酮、乙酸甲氧基丙酯和二甲亚砜。
11.根据权利要求1至10任一项所述的涂覆材料的用途，用于制备涂层体系中的至少一个涂层。
12.根据权利要求11所述的用途，其特征在于，至少一种底漆由根据权利要求2至10任一项所述的涂覆材料制备。
13.根据权利要求11所述的用途，其特征在于，至少一种清漆由根据权利要求1和4至10任一项所述的涂覆材料制备。
14.用于涂布零部件的方法，具有以下步骤：(a)将根据权利要求1至10任一项所述的涂覆材料施加至基材，和(b)在介于5和45℃之间的温度将施加的涂覆材料固化1至12小时的时间段。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在步骤(a)中借助喷涂方法施加涂覆材料。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，在步骤(a)之前混合涂覆材料的全部组分。
17.零部件，其涂布有由根据权利要求1至10任一项所述的涂覆材料制备的至少一个涂层。
18.根据权利要求17的零部件，其特征在于，所述零部件为铁路机车零部件或飞行器零部件。
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