[发明专利]具有高OH值的粘结剂、以及含有它们、并以具有良好的视觉性能和良好的耐刮擦性和耐化学性的清漆组合物

说明书

本发明涉及一种具有高羟值的羟基官能的粘结剂，以及含有所述 粘结剂的清漆组合物。本发明还涉及制备所述羟基官能的粘结剂的方 法，它们在制备用于汽车OEM涂装的清漆涂料组合物中的应用，以及 用它们涂覆的基材。

在涂料体系中，特别是在汽车涂装中，清漆是最后一层，用于保 护下面的层免受机械损伤和老化影响。此外，它们还应当赋予汽车涂 漆以光泽度、厚度和明亮的效果。

清漆组合物通常基于溶剂。为了在干燥过程中出于环境原因以及 为了降低成本而保持有机溶剂的释放最小化，清漆组合物通常具有高 固含量。

汽车OEM涂漆的通常的1组分和2组分清漆组合物含有丙烯酸酯 或聚酯多元醇作为粘结剂，采用二异氰酸酯或多异氰酸酯将它们固化。 作为固化剂，为了获得耐晒的和耐候的、可广泛应用的漆料，特别地 使用六亚甲基二异氰酸酯固化剂(HDI)和异佛尔酮二异氰酸酯固化剂 (IPDI)。优选采用HDI，用其能获得具有良好的交联性和耐性 的涂料。聚合物型异氰脲酸酯固化剂被特别广泛地 应用，这是因为它们具有相对低的敏化潜能以及很好的商业获得性。 特别优选用作固化剂的是HDI异氰脲酸酯，因为含有这种固化剂的相 应的涂料组合物具有低粘度，因而具有可良好地加工并表现出良好的 流平性。

汽车领域的清漆有利地还具有其他积极的性能，例如耐刮擦性和 耐化学性。在本领域中众所周知的是，耐刮擦性和耐化学性可通过采 用具有高OH值的多元醇组分获得。

作为多元醇组分，在用于现有技术的用于OEM涂漆的汽车清漆中 尤其使用聚丙烯酸酯多元醇(BASF Handbuch Lackiertechnik，A. Goldschmidt，H.-J.Streitberger，Vincentz Verlag，Hannover， 2002，第732页)。基于聚丙烯酸酯多元醇的清漆组合物，以其良好的 耐化学性和良好的硬度而引人注目，这通过在粘结剂具有低分子量的 同时，聚丙烯酸酯多元醇具有高OH值而得到解释。但是，特别是在聚 丙烯酸酯多元醇的高OH值和/或清漆组合物的高固含量的情况下，基 于聚丙烯酸酯多元醇的清漆材料不具备令人满意的视觉性能(外观)。

这类高OH值，如在聚丙烯酸酯多元醇的情况下，对于低分子量， 无法采用常规的聚酯多元醇实现(Polyester und Alkydharze，U. Poth，Vincentz Verlag，Hannover，2005，第44页及以后各页)。， 含有常规的聚酯多元醇的清漆组合物在固化状态下具有良好的视觉性 能，但是，与现有技术的聚丙烯酸酯多元醇相比，具有相对差的耐刮 擦性和耐化学性，特别是在2组分清漆配方中。另一个缺点是，在常 规聚酯多元醇的情况下，所述聚酯的OH值调节得越高，分子量分布的 宽度就变得越不利，即变得越宽。由这种宽的分子量分布，可能在相 应的清漆组合物中产生不相容性。而且，即使是低含量的高分子量树 脂组分，也经常会导致极其高的粘度，这大大限制了进一步的加工。 而且，在聚酯合成时要考虑到的是，所得到的粘结剂的低酸值是必要 的。这是由酸基的催化活性以及由此对所述材料的储存稳定性和加工 性能的相关影响而得出的。而且，在制备这些常规的具有高OH值的聚 酯多元醇时，作为不希望的副反应可能出现聚酯的凝胶化。

即使是由常规的聚酯多元醇与聚丙烯酸酯多元醇组成的混合物， 在清漆组合物中也既不会导致良好的视觉性能又不会导致令人满意的 耐刮擦性和耐化学性，特别是在2组分清漆配方中。

因此，本发明的一个目的是提供用于具有高固含量的清漆组合物 的粘结剂，它们实现了具有高耐划伤、高耐化学性和良好的视觉性能 的涂层。

该目标是通过具有高羟值的羟基官能的粘结剂而实现，其特征在 于，所述粘结剂的羟值KOH/g≥180mg，按照DIN 53240测定，且溶 解度参数SP≤10。所述溶解度参数SP是按照Journal of Applied Polymer Science，第12卷，1968，第2359-2370页所描述的方法 测定的。对于该方法，用5g丙酮稀释0.5g粘结剂。然后滴加正己烷 或VE水(DIW＝去离子水)，直至变浑浊。

溶解度参数SP可由如下公式计算