有色涂料组合物和使用有色涂料组合物制备多涂层涂料体系以提供改进的板粘结力的方法
【专利说明】有色涂料组合物和使用有色涂料组合物制备多涂层涂料体 系以提供改进的板粘结力的方法 发明领域
[0001] 本发明涉及包含专用改性有机硅氧烷的溶剂基有色涂料组合物。本发明还涉及使 用该溶剂基有色涂料组合物制备多涂层涂料体系的方法。本发明进一步涉及溶剂基有色涂 料组合物和多涂层涂料体系在改进玻璃板的板粘结力中的用途。 现有技术
[0002] 已知的溶剂基有色涂料组合物，更特别是称为底涂料的那些用于汽车工业中，例 如用于制备单涂层或多涂层彩色和/或效应油漆体系。其中据所知将透明涂料施涂于底涂 膜上的多涂层油漆体系具有良好的执行性能。
[0003] 然而，市场上连续增长的技术和美学要求，尤其是汽车制造商及其客户的要求迫 使迄今实现的技术和美学水平的持续发展。
[0004] 特别地，需要提供与现有技术相比具有较低V0C(挥发性有机含量）的新涂料组合 物，使得在这类多涂层油漆体系的制备中出现较少的V0C排放，所以，因此制备可以随着环 境做出更多色调。其中V0C可降低的特定方法可通过提高所述涂料组合物的固体含量降 低。
[0005] 目前，例如在作为已知湿对湿方法（其中例如在有色底涂料的初始施涂和该涂料 的简短闪蒸时间以后，不经烘烤步骤而将透明涂料施涂于它上，然后仅将漆膜联合烘烤） 的一部分的多涂层油漆体系制备中，从具有20-30%的固体含量的固体底涂层体系向即用 状态（喷雾粘度）下的具有大于35%的固体含量的高固体底涂层体系的转换实现加工操作 中明显的V0C降低。类似的实现使用高固体透明涂料（在喷雾粘度下具有达45%的高固体 含量的透明涂料）进行。在工业油漆操作中使固体含量提高仅约3-5%本身足以实现在有 机溶剂方面的巨大节约，所述有机溶剂是绝对必须使用的，由此在加工时排放到环境中。
[0006] 然而，除环境服从方面，重要的是如果实际上不改进的话，同时实现涂料组合物和 由它们制备的多涂层油漆体系的其它技术性能以及美学性能。这些性能包括例如耐刮擦 性、耐化学品性和耐气候性，而且特别是涂料组合物的良好均染性以及一由于因素，包括所 述良好均染性一多涂层油漆体系的高级外表和非常好的总体外观。
[0007] 用于制备这类多涂层油漆体系的有色涂料组合物，更特别是底涂料通常包含可聚 合基料和交联剂。该可聚合基料例如在聚合物骨架上具有羟基官能团。所用交联剂通常为 三聚氰胺树脂，实例为单体交联树脂，例如六（甲氧基甲基）三聚氰胺（HMMM)或具有混合 醚化的三聚氰胺。用作交联剂的还有例如游离或封端多异氰酸酯。用于制备方法中的透明 涂料主要基于含氨基甲酸酯基料体系，其能够与单体交联树脂，例如六（甲氧基甲基）三聚 氰胺（HMMM)或具有混合醚化的三聚氰胺以及任选与其它可聚合基料组合形成密相网络。
[0008] 通过使用所述涂料组合物，更特别是底涂料和透明涂料，实现在高固体含量（低 V0C)与客户要求的技术优点如所得多涂层油漆体系非常好的总体外观联合方面的成功。
[0009] 然而，问题是施涂于该多涂层油漆体系上以例如粘合挡风玻璃的粘合剂的粘附力 通常未能满足要求。多涂层油漆体系，尤其是透明涂层与玻璃板之间的粘合边界构成整个 结构中的明显弱点。尽管由于使用典型的粘合剂材料，玻璃板与粘合剂层之间的粘附/粘 合是非常好的，透明涂膜与粘合剂层之间的粘附力特别是总结构中的关键弱点。
[0010] 挡风玻璃通常使用基于含有异氰酸酯基团的聚合物的湿气固化粘合剂材料粘合 在涂有多涂层油漆体系的车体上。机动车安全标准（MVSS)要求该粘合剂显示出对挡风玻 璃和多涂层油漆体系的完全粘附力。技术人员了解基于氨基甲酸酯和三聚氰胺且另外具有 良好技术性能和光学性能的多涂层油漆体系，尤其是如上所述那些显示出在板粘结力方面 的明显弱点。因此，在汽车工业中，很大程度上仍是在施涂粘合剂以前将底漆施涂于涂层油 漆体系上的情况。这类其它底漆在多涂层油漆体系与粘合剂之间的使用必需在其它材料和 消耗的时间方面相当的额外成本。
[0011] 也可不使用多涂层油漆体系与粘合剂之间的底漆间层而将粘合剂施涂于多涂层 油漆体系上（无底漆方法）。无底漆方法目前日益用于汽车部门中；然而，要求例如精确的 操作监控，例如极精确地检查底涂层和透明涂层的膜厚度以及烘烤时间和烘烤温度。甚至 该精确的操作监控不能总是确保粘合剂充分地粘附在多涂层油漆体系上。在过高底涂膜厚 度与低透明涂膜厚度组合的情况下，特别地，可能存在不想要的板粘合材料与多涂层油漆 体系的脱粘。因此，例如尽管已知存在于所述底涂料中的三聚氰胺树脂不贡献一部分多涂 层油漆体系上良好的总体外观，然而，它们基于内膜导致不想要的与用于板结合的粘合剂 的相互作用，产生不当的粘附力。这尤其适用于湿气固化异氰酸酯基粘合剂，所述粘合剂通 常基于其另外优异的板粘合性能特征使用。通过三聚氰胺树脂含量的明显降低或者这些三 聚氰胺树脂从底涂料中的漏出，可一定程度地降低该破裂效应。然而，这类配制剂显示出受 损外观，并且在一些情况下也可以仅以明显降低的固化含量制备。
[0012] 在一些情况下，尝试通过透明涂料和/或底涂料中的改进而使对多涂层油漆体系 的板粘结力最佳化。
[0013]W0 2008/021712A2描述了基于硼酸或硼酸衍生物和酯的粘附添加剂在制备多涂 层油漆体系中的用途。该添加剂在氨基甲酸酯-三聚氰胺透明涂料中的使用产生板粘结力 的改进。
[0014] US2003/232222A1也描述了基于硼酸或硼酸衍生物和酯的添加剂在多涂层油漆 体系的一个或两个涂层中的使用，因此以改进中间涂层粘附力和/或板粘结力。
[0015]W0 2007/008635A1描述了多涂层油漆体系，其中使用包含专用添加剂的底涂料 和/或透明涂料。添加剂包含如果有的话，很少与油漆中的聚合物基料或交联剂反应的官 能团。该添加剂聚集在油漆体系表面上的界面区中，或者在底涂料与透明涂料之间的中间 边界层上，并导致板粘结力或中间涂层粘附力改进。所述合适的添加剂为（甲基）丙烯酸 酯基或α-烯烃基聚合物。添加剂的加入还导致均染和润湿方面的优点，从而在透明涂层 中不存在润湿剂和均染添加剂。添加剂用于透明涂层中以改进板粘结力。
[0016]W0 2006/063304Α1描述了基于羟基官能环氧基聚合物的添加剂在增强中间涂层 粘附力或板粘结力中的用途。该添加剂用于透明涂层中以改进板粘结力。该添加剂与透明 涂料中的官能团仅有限地反应，并聚集在油漆体系表面上的界面区中，由此赋予板粘结力 的改进。
[0017]W0 2008/100548Α1描述了基于氨基甲酸酯官能聚合物和三聚氰胺树脂的透明涂 料。为使板粘结力最佳化，透明涂层和底涂层使用基于二乙酸二丁锡和丁基磷酸的附着力 促进剂。
[0018] W0 2005/105938A1描述了基于0H聚酯和多异氰酸酯交联剂的透明涂层。具有低 分子质量的含硅烷组分用于透明涂料中以尤其使板粘结力最佳化。
[0019] W0 2005/046889A1描述了多涂层油漆体系，其中不仅透明涂料，而且施涂于其上 的板粘结剂包含硅烷基团。然而，当常规烷基-或芳基-磷酸催化剂用于底涂料中时，这类 硅烷组分的有利作用市场极大地被削弱。认为强酸催化剂在底涂料中取代方式地使用将硅 烷组分的活性削弱至较小的程度。优选使用环氧基-异氰酸酯封端催化剂，因为它们产生 与胺封端催化剂相比更好的外观。
[0020] W0 2010/121794A2描述了具有至少240mgKOH/g的羟值和不多于10mgKOH/g的 酸值的聚酯基料在三聚氰胺树脂基底涂料中的使用以增强多涂层油漆体系的板粘结力。
[0021] 尽管通过改进多涂层油漆体系中的底涂料和/或透明涂料而实现良好板粘结力 的各种路线，仍需要进一步最佳化以满足各工业领域中，尤其是汽车工业部门中提高的需 求。尤其是在其中具有高固体含量的三聚氰胺树脂基有色涂料用作底涂料的多涂层体系 中，良好执行性能，更特别是良好的外观配合以满足板粘结力呈现大的挑战。
[0022] 因此，需要开发有色涂料组合物，其在用于多涂层油漆体系中，尤其是用于其中将 透明涂料施涂于有色涂料组合物上的那些中时，导致显著的外观以及同时非常好的板粘结 力。此外，涂料组合物的其它技术性能，例如在喷雾粘度下的高固体含量特别应继续保持不 变或者甚至改进。
[0023] 问题
[0024] 因此，由本发明解决的问题是提供在用于制备多涂层油漆体系时不仅导致一部分 多涂层油漆体系上显著的执行性能，尤其是良好的外观，而且同时容许良好的板粘结力的 溶剂基有色涂料组合物。因此，意欲避免在用于制备多涂层油漆体系时规则地组合获得良 好外观与不当板粘结力或者适当板结合与受损外观的已知涂料组合物缺点。此外，因此改 性的体系还应当能够与高固体含量联合，换言之，溶剂基有色涂料组合物应具有由于环境 原因而需要的低V0C含量。
[0025] 解决方法
[0026] 发现上述问题借助具有至少35%的固体含量的溶剂基有色涂料组合物解决，所述 组合物包含：
[0027] (A)至少一种三聚氰胺树脂，
[0028] (B)至少一种颜料，
[0029] (C)至少一种有机溶剂，和
[0030] (D)至少一种通式（I)的有机硅氧烷：
[0031]
[0032]其中R1=CnH2n，其中n= 1-3 ;R2=H或(^Η2ηι+1，其中m= 1-4;a= 0-20;b= 0-20; 且a+b= 2-40。
[0033] 具有35%或更多的固体含量的涂料组合物称为高固体涂料组合物。因此，该溶剂 基有色涂料组合物为高固体涂料组合物。
[0034] 上述涂料组合物在下文中也确定为本发明涂料组合物，因此，为本发明的主题。本 发明涂料组合物的优选实施方案可在下文进行的描述以及从属权利要求中找到。
[0035] 本发明的主题还有制备多涂层油漆体系的方法，其中：
[0036] (1)将至少一种底涂料施涂于基材上，
[0037] (2)由阶段（1)中施涂的底涂料形成聚合物膜，
[0038] (3)将至少一种透明涂料施涂于所得底涂膜上，随后
[0039] (4)将底涂膜与阶段⑶中施涂的透明涂料一起固化，
[0040] 其包括使用本发明涂料组合物作为底涂料，且其中多涂层油漆体系的最顶涂层为 透明涂膜。
[0041] 本发明的主题还有通过本发明方法制备的多涂层油漆体系。
[0042] 本发明的主题还有制备多涂层涂料体系的方法，其中：
[0043](1)制备本发明多涂层油漆体系，和
[0044] (2)将粘合剂直接施涂于多涂层油漆体系的最顶透明涂膜上，从而形成粘合剂层。
[0045] 本发明的主题还有通过所述制备多涂层涂料体系的方法制备的多涂层涂料体系。
[0046] 涂有本发明多涂层涂料体系的基材也是本发明的主题。
[0047] 本发明的另一方面是本发明多涂层涂料体系在将玻璃板粘结在涂有多涂层涂料 体系的基材上中的用途，其中：
[0048] (1)制备本发明多涂层油漆体系，
[0049] (2)将粘合剂直接施涂于多涂层油漆体系的最顶透明涂膜上，从而在多涂层油漆 体系上形成粘合剂层，因此形成本发明多涂层涂料体系，和
[0050] (3)将玻璃板应用于粘合剂层上，然后将粘合剂固化。
[0051] 因此，本发明涂料组