[发明专利]包含颗粒的油漆

说明书

技术领域

本发明涉及包含在其表面具有异氰酸酯活性基团的颗粒的涂料配制品，以及其作为涂布材料的用途。

背景技术

含颗粒的涂料体系-更具体而言纳米颗粒-是现有技术。这种涂料被描述在例如EP 1249470、WO 03/16370、US 20030194550或US 20030162015中。在这些涂料中的颗粒导致所述涂料性能的改进，更具体来说是耐刮擦性以及适宜的化学品耐受性。

在有机涂料体系中与使用颗粒-通常为无机颗粒-有关的常见问题在于颗粒与涂布材料基体之间通常不够好的相容性。这可以导致所述颗粒在涂布材料基体中不能充分好地分散。而且，即使良好分散的颗粒也能在延长的放置或储存期间出现沉降，并可以形成较大的聚集体或团聚体，这些聚集体或团聚体甚至在再次分散时也不能或难以分散成为原始颗粒。这种非均质体系的加工在任何情况下都是极为困难的，并且事实上通常是不可能的。一旦经涂覆和固化，具有光滑表面的涂布材料通常是能经过这种途径来制备的，或仅可按照成本密集型方法制备。

因此，有利的是使用在其表面具有有机基团的颗粒，该有机基团导致与涂布材料基体改进的相容性。据此所述无机颗粒变为由有机外壳所“遮盖”。而且，如果在所述颗粒表面的有机官能对涂布材料的基体也具有活性，以至于在所述涂布材料的各自固化条件下其可以与所述基体反应时，则特别有利的涂布材料性能将可以在本申请说明书中实现。由此，可以在涂布材料的固化过程中成功地实现将所述颗粒化学地引入所述基体中，而这通常会导致特别优良的机械性能以及改进的化学品耐受性。这种体系描述在例如DE 10247359A1、EP 832947A或EP 0872500A1中。这里描述的体系的缺点在于占涂布材料的总固含量比例相对高含量的比较昂贵的纳米颗粒。

此外，同样已知的是包含已由纳米颗粒改性的粘结剂的涂料的使用。这些涂料可以通过使配置了活性官能的颗粒与含有辅助官能的粘结剂反应而制备。因此，在此情况下，不仅在涂布材料的固化阶段，而且甚至在粘结剂的制备阶段有机官能的颗粒被化学地结合到涂布材料的基体中。这种体系被描述在例如EP 1187885A或WO 01/05897中。但是，其缺点在于制备相对复杂，从而导致高的制备成本。

在一类特别重要的涂布材料中使用了成膜树脂，该成膜树脂包括羟基官能的预聚物，更具体而言羟基官能的聚丙烯酸酯和/或聚酯，其在涂布材料固化时与异氰酸酯官能的固化剂(聚氨酯涂布材料)和/或与三聚氰胺固化剂(三聚氰胺涂布材料)反应。聚氨酯涂布材料因具有特别优良的性能而著名。例如，聚氨酯涂布材料具有特别优异的化学品耐受性，而三聚氰胺涂布材料则通常具有更好的耐刮擦性。这些类型的涂布材料通常特别用于高价值和高要求的应用领域：例如用于汽车和车辆工业OEM油漆体系的清漆(clear coat)和/或面漆(top coat)材料。用于汽车修补漆(refinish)的大多数面漆材料也是由这种体系构成的。这些涂层的膜厚通常是20-50μm。

在聚氨酯涂料体系中，通常将其区分为成为所谓的2K和1K体系。前者由两种组分组成，其中一种基本上由异氰酸酯固化剂构成，而具有其异氰酸酯活性基团的成膜树脂则包含在第二组分中。在此情况下两种组分必须分开储存和运输，直到处理它们之前的短暂时间内再将其混合，因为其完全混合物的贮存期极为有限。因此，通常更有利的是1K体系，其仅由一个组分组成，其中除成膜树脂外，还存在具有受保护的异氰酸酯基团的固化剂。1K涂布材料是热固化的，所述异氰酸酯单元的保护基团被消除，去保护的异氰酸酯然后就可以与成膜树脂反应。通常这种1K涂布材料的焙烧温度是120-160℃。三聚氰胺涂布材料通常是1K涂布材料；焙烧温度则处于可类比的温度范围中。

尤其是在这些高价值涂布材料中，性能的进一步改进是令人期待的。对于车辆罩面漆(finish)而言尤其如此。举例来说，常规的车辆罩面漆的可达到的耐刮擦性还不够好，结果是在例如洗车的洗涤水中的颗粒导致所述罩面漆的显著划伤。随着时间的流逝，这将导致对罩面漆光泽度的持续损害。在此情形下，期望能够得到具有更好的耐刮擦性的配制品。

实现该目标的一条特别有利的方法是使用在其表面具有对成膜树脂或另外对固化剂活泼的有机官能的颗粒。而且，这些在颗粒表面的有机官能导致所述颗粒的遮蔽，由此增加了颗粒和涂布材料基体之间的相容性。

这种具有适宜有机官能的颗粒原则上是已知的。它们及其在涂料中的用途描述在如EP 0768351、EP 0832947、EP 0872500或DE 10247359中。