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CN110914323B - 用于涂布纤维增强塑料的双组分涂料组合物 - Google Patents

用于涂布纤维增强塑料的双组分涂料组合物 Download PDF

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CN110914323B
CN110914323B CN201880047230.XA CN201880047230A CN110914323B CN 110914323 B CN110914323 B CN 110914323B CN 201880047230 A CN201880047230 A CN 201880047230A CN 110914323 B CN110914323 B CN 110914323B
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Abstract

本发明涉及包含漆基础组分A和固化组分B的双组分涂料组合物,其中漆基础组分A包含一种或多种多元醇A1,其选自含有酯基团并具有300至500mg KOH/g的羟值和具有大于2的羟基官能度的多元醇;一种或多种通式R1‑(OH)p的无醚基团和酯基团的脂族多元醇A2,其中R1是具有5至18个碳原子的p价支化、环状或直链的、饱和或不饱和的脂族烃基,基团R1任选包含一个或多个叔氨基,且p是2至6;一种或多种通式R2‑(C=O)r‑O‑(AO)s‑R3的物质A3,其中R2是具有6至30个碳原子的饱和或不饱和的脂族烃基,R3是H、基团PO(OH)2、或单糖或二糖的任选部分磷酸化的基团或糖醇的任选部分磷酸化的基团,AO代表选自环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷的一个或多个环氧烷基团,r是0或1,且s是0至30;和至少一种或多种交联催化剂A4,其选自有机锡化合物;以及任选地,附加任选成分,且其中固化组分B包含一种或多种具有平均2.4至5个NCO基团的多异氰酸酯B1;且所述双组分涂料组合物具有至少96重量%的固含量,且固化组分B中的NCO基团与漆基础组分A中的羟基、伯氨基和仲氨基的酸性氢原子的摩尔比为1:1.15至1:0.95。本发明还涉及涂布纤维增强塑料的方法,和生产涂布的纤维增强塑料的方法,还涉及本发明的涂料用于涂布纤维增强塑料的用途。

Description

用于涂布纤维增强塑料的双组分涂料组合物
本发明涉及用于涂布纤维增强复合物和塑料的双组分涂料组合物,其更特别适用于二次成型(overmolding)法(注射模内涂布(injection in-mold coating)法),涉及涂布这样的材料的方法,和涉及双组分涂料组合物用于生产涂布的纤维增强复合物和塑料的用途,特别是在多层涂布法中。
仍然需要能够降低车身及其部件的重量的材料,尤其是为了降低燃料消耗和因此二氧化碳排放。进一步要求该材料易模制并因此能使构造自由度最大化。已能使重量一定降低的现有技术中的合适基底是例如铝和高性能钢。但是,如纤维增强复合材料和纤维增强塑料之类的材料越来越多地受到汽车制造商的仔细考察。特别在车顶、发动机罩、车门和车尾部件的领域中涉及这样的材料。但是,使用这些条件时的挑战在于它们无法在涂装线(finishing line)上涂布,但是尽管如此,仍需要在一次涂布后表现出出色的表面质量(A级表面)。
但是纤维增强复合材料和纤维增强塑料通常具有不规则表面结构,其通常粗糙并在一些情况下还具有不规则的开放纤维,其在涂布后透过涂层,通常底漆-中间漆层(primer-surfacer coat)、色漆层(basecoat)和清漆层(clearcoat)传播到完成面(finishsurface)。基底表面的结构化一直传播到最上涂料膜的表面可追溯到纤维增强材料中的纤维与围绕它们的塑料基质的热膨胀系数差异。特别在车身区域中的可见组件的情况下,这代表主要问题。
在市场上已有车身是具有A级表面的基于碳纤维增强复合材料的全复合外壳构造(all-composite shell construction)的机动车。但是,多层涂层在技术上非常复杂的涂层结构中制造,在每种情况下有多个中间漆层、色漆层和清漆层,并具有多个中间砂纸打磨步骤及最终抛光步骤。
因此努力提供简单涂布方法,尤其是用于纤维增强复合材料和纤维增强塑料,其中尽可能用一个涂料膜代替在用色漆膜和清漆膜最终涂布前的多个中间涂层,该涂料膜可以高膜厚度施加,有效防止不规则基底表面的传播,不用底漆-中间漆而出色地粘附到基底上,并可用标准商业色漆和清漆材料涂布而没有昂贵和不方便的清洁和/或砂纸打磨步骤。
如果想要A级表面质量,常规喷涂无法以这种方式生产大于100μm或甚至大于150μm的高膜厚度。另一方面,也不希望生产不必要地厚的涂料膜,因为这样会损失使用纤维增强塑料组件带来的重量节省。
可生产可变并且高的膜厚度的可能的方法是二次成型法(注射模内涂布法)或常规的模内涂布法。
借助常规的模内涂布法,通过喷涂或注射涂料涂布模具表面,此后将纤维增强的复合材料基底或纤维增强的塑料基底压到未固化或尚未完全固化的涂料上。
在二次成型法的情况下,将涂料组合物注入基底与模具表面之间的间隙。用这种方法不可能闪蒸或初步干燥涂料,因此可用的涂料只有不含或几乎不含挥发性成分但因此环保的涂料。但是在二次成型法中还可使用能与涂料的其它成分反应的溶剂,被称为反应性稀释剂。在这种情况下使用的术语是具有100%固体的无溶剂涂料或涂料体系。但是,在实践中,甚至这种体系也可能含有极少量的挥发性有机溶剂,其通常通过预溶解在溶剂中的添加剂进入配方。由于基底与模具表面之间的间隙宽度,在二次成型法的情况下可以非常精确地规定涂料膜的膜厚度。
二次成型法的一个特定变化方案被称为表面树脂传递模塑(表面RTM工艺);参见Renkl,Schmidhuber和Fries:Kunststoffe 3/2014,第86-89页。
但是,涂料与模具表面接触的所有方法还要求涂层从模具表面脱模而不破坏该表面。传统上,这可通过在使用前为模具表面提供脱模剂实现。但是,当使用脱模剂时,在用涂料涂布基底后,这种试剂部分留在模具表面上,但也留在涂料表面上。在随后用例如色漆材料涂布前,必须通过昂贵和不便的清洁法除去这种试剂残留。因此,本发明的目的之一是提供不使用这种类型的外脱模剂就能从通常金属模具表面无损脱模、同时仍确保与基底的出色附着并可用进一步的涂膜,例如色漆和清漆再涂布以形成A级表面而没有昂贵和不便的后续清洁和/或砂纸打磨步骤的涂料。此外,应该有可能在相对较低的固化温度下快速固化高膜厚度的涂料。
令人惊讶地通过提供一种双组分涂料组合物实现上述目的,其包含漆基础组分A和固化组分B,其中
漆基础组分A
i.包含一种或多种多元醇A1,其选自含有酯基团并具有300至500mg KOH/g的羟值和具有大于2的羟基官能度的多元醇;
ii.一种或多种通式(I)的无醚基团和酯基团的脂族多元醇A2
R1-(OH)p (I)
其中R1是具有5至18个碳原子的p价支化、环状或直链的、饱和或不饱和的脂族烃基,基团R1任选包含一个或多个叔氨基,且p是2至6;
iii.一种或多种通式(II)的物质A3
R2-(C=O)r-O-(AO)s-R3 (II)
其中R2是具有6至30个碳原子的饱和或不饱和的脂族烃基,R3是H、基团PO(OH)2、或单糖或二糖的任选部分磷酸化的基团、或糖醇的任选部分磷酸化的基团,AO代表选自环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷的一个或多个环氧烷基团,
r是0或1,且s是0至30;
iv.一种或多种交联催化剂A4,其选自有机锡化合物;
v.任选一种或多种具有至少两个仲氨基和120至280mg KOH/g的胺值的多胺A5;
vi.任选一种或多种聚醚二醇A6;
vii.任选一种或多种聚醚改性烷基聚硅氧烷A7;
viii.任选一种或多种颜料A8和/或一种或多种填料A8;和
ix.任选一种或多种添加剂A9,其选自润湿和/或分散剂、流变助剂和流动控制剂;
且其中
固化组分B
i.包含一种或多种具有平均2.4至5个NCO基团的多异氰酸酯B1;且所述双组分涂料组合物具有根据ASTM D2369(2015)基于双组分涂料组合物的总重量计至少96重量%,优选至少98重量%,更优选至少99重量%的固含量,且
其中固化组分B中的NCO基团与漆基础组分A中的羟基、伯氨基和仲氨基的酸性氢原子的摩尔比为1:1.15至1:0.95,优选1:1.1至1:0.96,更优选1:1.05至1:0.98。
术语“双组分涂料组合物”是指导致固化的反应通过以规定比率混合两种组分(漆基料和固化剂)引发的涂料。单个组分不是涂料,因为它们不能形成膜或它们不产生稳定膜(
Figure BDA0002367941290000041
Lacke和Druckfarben;条目标题"two-component paint")。
术语“脂族基团”在本文中代表不含芳族结构的基团。
术语“烃基”在本文中代表仅含碳原子和氢原子的基团,除非指明所涉基团可另外包括某些其它基团或原子。
与羟基以及与伯氨基和仲氨基相关的术语“酸性氢原子”是指键合到羟基的氧原子上的氢原子,或键合到伯氨基的氮原子上的两个氢原子,以及键合到仲氨基的氮原子上的氢原子。
根据ASTM D2369(来自2015)在110℃下对大约2克双组分涂料组合物的样品测定固含量60分钟。
双组分涂料组合物
下面对漆基础组分A和固化组分B更详细描述的成分,特别包括优选程度可能不同的成分,通常可以互相独立地选择,因此,例如,尤其优选成分的选择不一定是指其只能与其它优选、更优选或尤其优选成分组合。这并不是说,在某些情况下,当使用特定的优选成分时,可能特别合理和优选的是,也选择另一优选成分。例如,任选颜料A8通常与润湿和分散剂A9组合使用,优选也与多胺A5,更优选与优选的多胺A5组合。因此当在下文中描述优选组合时,它们不一定被理解为强制组合,而是仅作为一个特别优选的实施方案。
漆基础组分A的成分
多元醇A1
多元醇A1选自含酯基团的多元醇。多元醇A1优选是脂族多元醇。
多元醇A1优选是聚酯多元醇或聚酯-聚醚多元醇、或上述多元醇的混合物。
多元醇A1或多元醇混合物A1优选具有340至460mg KOH/g,优选360至440mg KOH/g,更优选380至420mg KOH/g的羟值。对本发明而言,可根据EN ISO 4629-2:2016测定羟值。
多元醇A1优选具有3至5的羟基官能度,更优选3至4的羟基官能度。
多元醇A1更优选是支化的。
多元醇A1非常优选是含有酯基团并具有300至500mg KOH/g的羟值,更好地340至460mg KOH/g的羟值和3至4的羟基官能度的支化多元醇。
无醚基团和酯基团的脂族多元醇A2
本发明的涂料组合物包含一种或多种通式(I)的无醚基团和酯基团的脂族多元醇A2
R1-(OH)p (I)
其中R1是具有5至18,优选6至16,更优选7至12,更特别8至11,如8、9或10个碳原子的p价支化、环状或直链,优选支化的,饱和或不饱和,优选饱和的,脂族烃基,基团R1任选包含一个或多个,优选1至3个,更优选2个叔氨基,且
p是2至6,优选2至5,更优选2至4。
在两个紧邻羟基之间,优选存在最多2至6,更优选3至5个碳和/或氮原子。
成分A2,换言之无醚和酯基团的脂族多元醇A2或无醚和酯基团的脂族多元醇A2的混合物优选具有500至1000mg KOH/g,更优选600至900mg KOH/g,非常优选650至850mgKOH/g,更特别700至800mg KOH/g的羟值。
基团R1更优选是选自CH2C(C2H5)(C4H8)CH2、CH2C(CH3)2CHCH(CH3)2和(H3CCHCH2)2NCH2CH2N(CH2CHCH3)2的一种或多种基团。
尤其优选的无醚基团的脂族多元醇A2是例如2-丁基-2-乙基丙二醇和2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇,其中两个羟基被三个碳原子(C1-C2-C3)隔开,或N,N,N',N'-四(2-羟丙基)乙二胺,其中在两个紧邻羟基之间,碳和/或氮原子总数是5(C1-C2-N3-C4-C5)。
基于成分A1和A2的总和,羟值优选为400至650mg KOH/g,更优选450至600mg KOH/g,非常优选480至580mg KOH/g。
物质A3
物质A3具有可由下式(II)再现的结构:
R2-(C=O)r-O-(AO)s-R3 (II)
其中R2是具有6至30,优选8至26,更优选10至24,非常优选12至24个碳原子的饱和或不饱和的脂族烃基,
R3是H、基团PO(OH)2、或单糖或二糖的任选部分磷酸化的基团、或糖醇,更特别山梨糖醇的任选部分磷酸化的基团,
AO代表选自环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷的一个或多个环氧烷基团,
r是0或1,且
s是0至30,优选1至25或2至25,更优选4至22或6至20,非常优选8至18。
基团R2优选是无环基团。
基团AO可以相同或不同,并在s个基团内它们可无规、嵌段或梯度排列。如果存在两种或更多种不同种类的AO,优选的是,环氧乙烷的分数基于基团AO的总数计大于50摩尔%,更优选至少70摩尔%,非常优选至少90摩尔%。在上述情况下,非环氧乙烷的基团优选是环氧丙烷基团。
如果r=0和s>0,式(II)的物质是烷氧基化脂肪醇,优选乙氧基化脂肪醇,其任选磷酸化(R3=PO(OH)2)或用单糖或二糖或用糖醇的基团醚化。
如果r=1和s>0,式(II)的物质是烷氧基化脂肪酸,优选乙氧基化脂肪酸,其任选磷酸化(R3=PO(OH)2)或用单糖或二糖或用糖醇的基团醚化。
如果s=0且R3是单糖或二糖的基团或糖醇的基团,式(II)的物质是单糖或二糖或糖醇的脂肪醇醚(r=0),或是单糖或二糖或糖醇的脂肪酸酯(r=1)。
更优选地,情况在于,对于一些或所有式(II)的物质,s是2至25,更好地6至20,最好地8至18,和/或对于一些或所有式(II)的物质,s是0且R3是单糖或二糖的任选部分磷酸化的基团或糖醇的任选部分磷酸化的基团。
特别也有可能使用物质A3的混合物,其中对于至少一种物质s是0且对于至少一种附加物质s>0,优选1至25或2至25,更优选4至22或6至20,非常优选8至18。
非常特别优选的是包含s>0的上述烷氧基化脂肪醇和/或s>0的上述烷氧基化脂肪酸和至少一种附加物质的混合物,所述附加物质选自任选磷酸化或醚化脂肪醇,其中r=s=0且R3=HPO(OH)2、单糖基团、二糖基团或糖醇基团,和
任选磷酸化或酯化脂肪酸,其中r=1、s=0且R3=H、PO(OH)2、单糖基团、二糖基团或糖醇基团。
交联催化剂A4
交联催化剂主要用于催化多异氰酸酯B1中的自由(free)异氰酸酯基团与漆基础组分A中的含羟基成分和/或含伯氨基和/或仲氨基的成分之间的反应。
交联催化剂或催化剂A4选自有机锡化合物,优选选自二烷基锡二羧酸盐和二烷基锡二硫醇盐。
二烷基锡二羧酸盐优选具有通式(III)
[(CmH2m+1)]2Sn[OCC(CnH2n+1)]2 (III)
其中m=1至10,优选m=4至8,且n=5至15,优选n=7至13,更优选n=9至11。公认的二烷基锡二羧酸盐特别包括二月桂酸二丁基锡,尤其是二月桂酸二辛基锡。
二烷基锡二硫醇盐优选具有通式(IV)
[(CmH2m+1)]2Sn[S(CnH2n+1)]2 (IV)
其中m=1至10,优选m=4至8,且n=6至16,优选n=8至14,更优选n=10至12。在二烷基锡二硫醇盐中公认的特别是二月桂基硫醇二甲基锡。
尤其优选的物质是二月桂酸二辛基锡和二月桂基硫醇二甲基锡。已经证实特别有利的是使用二月桂酸二辛基锡,因为在预期用途中这种化合物不仅充当催化剂,还令人惊讶地改进涂布基底的脱模。
多胺A5
多胺A5具有120至280mg KOH/g的胺值,优选150至250mg KOH/g的胺值,更优选170至220mg KOH/g的胺值。
多胺A5进一步具有至少两个仲氨基,优选正好两个仲氨基。多胺A5优选不含羟基,更优选不含除仲氨基外的其它氨基。A5非常优选除仲氨基外不含对NCO基团呈反应性的基团,更特别不含羟基、不含伯氨基和不含羧基。
A5优选含有酯基团,更优选仲氨基的两倍之多的酯基团。
尤其优选的多胺A5可通过通式(V)显示:
Figure BDA0002367941290000091
其中
基团R4互相独立地为具有1至6,优选1至4个碳原子的支化或非支化烷基,非常优选是甲基、乙基、丙基或丁基,
基团R5是具有6至24,优选8至20,更优选10至18,非常优选12至16个碳原子的w价脂族和/或脂环族烃基,如具有13、14或15个碳原子的烃基,且
w是2至4,优选2或3,更优选2。
多胺A5非常优选是1摩尔具有两个伯氨基的二胺和2摩尔马来酸二烷基酯的迈克尔加合物。在这种类型的迈克尔加成中,将各一个伯氨基加成到马来酸二酯的一个碳-碳双键上。
这些最后提到的尤其优选的多胺A5是二胺A5并可通过下列结构式(Va)显示:
Figure BDA0002367941290000101
其中
基团R4互相独立地为具有1至6,优选1至4个碳原子的支化或非支化烷基,非常优选是甲基、乙基、丙基或丁基,优选乙基,
基团R5是具有6至24,优选8至20,更优选10至18,非常优选12至16个碳原子,如13、14或15个碳原子的二价脂族和/或脂环族烃基。
上式中的二价基团R5尤其优选含有脂环族结构和13至15个碳原子。特别合适的基团R5的实例是下式(VI)的二价基团:
Figure BDA0002367941290000111
其中基团R6互相独立地为氢或具有1至4个碳原子的烷基,特别是甲基、乙基、丙基或丁基,优选甲基。
当本发明的涂料是含颜料和/或含填料的涂料时,已表明在本发明的涂料组合物中使用多胺A5非常有利。在含颜料的漆基础组分A的制备中,优选使用多胺A5以首先使用它们制造包含颜料A8和/或填料A8并且也使用添加剂A9的研磨浆(milling paste),并将这种研磨浆与其它漆基础成分均匀混合。
聚醚二醇A6
本发明的涂料组合物优选包含通式(VII)的聚醚二醇A6
HO-(AO)t-H (VII)
其中基团AO互相独立地为选自环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷的环氧烷基团,且
t是5至30,优选8至25,更优选10至20,非常优选12至18。
基团AO可以相同或不同,并在t个基团内它们可无规、嵌段或梯度排列。如果存在两种或更多种不同种类的AO,优选的是,环氧丙烷基团的分数大于50摩尔%,更优选至少70摩尔%,非常优选至少90摩尔%,例如特别地,100摩尔%。
聚醚二醇A6非常优选是聚环氧丙烷(AO=环氧丙烷),更特别是t是8至25,优选10至20,更优选12至18的聚环氧丙烷。
涂料组合物中的聚醚二醇A6充当反应性稀释剂。长链聚醚二醇A6,优选t≥10的那些在这种情况下对固化涂层具有另外增韧的影响。
聚醚改性烷基聚硅氧烷A7
不必要地但优选地,本发明的涂料组合物包括少量聚醚改性烷基聚硅氧烷A7,优选聚醚改性甲基聚硅氧烷。基于漆基础组分A的总重量计优选0.5至5重量%,更优选1至4重量%,非常优选1至3重量%的聚醚改性烷基聚硅氧烷,更特别是上述量的聚醚改性甲基聚硅氧烷的添加将改进物质A3对固化、涂布、纤维增强的组件的脱模效果的影响。
颜料A8和/或填料A8
本发明的涂料组合物可以含颜料和/或用填料填充的形式存在。所用颜料和填料原则上可以是所有有机和无机颜料和填料。
对本发明而言,不需要明确区分颜料和填料。在实践中通常使用折光指数区分。如果这一指数高于1.7,通常使用术语“颜料”;如果低于这一值,使用“填料”。
典型的无机颜料是氧化物颜料和氧化物氢氧化物颜料,例如二氧化钛、氧化锌、氧化铁和氧化铬,混合相氧化物颜料,例如铋-钼-钒氧化物黄、铬-钛黄、尖晶石蓝、铁-锰棕、锌-铁-棕、铁-锰黑和尖晶石黑,硫化物颜料和硫化物硒化物颜料,例如硫化锌,锌钡白、镉黄和镉红、混合相铬酸盐和铬酸盐-钼颜料,例如铬黄和钼橙和钼红,络盐颜料,例如普鲁士蓝,硅酸盐颜料,例如硅酸铝,和群青(蓝、紫和红)、由化学元素构成的颜料,例如铝、铜-锌合金,尤其是色素炭黑,以及其它颜料,例如硫酸钡。
典型的有机颜料是单偶氮颜料、双偶氮颜料和多环颜料,例如苝颜料和酞菁颜料。
典型的无机填料是硅酸盐,例如滑石和高岭土,二氧化硅,例如沉淀或气相二氧化硅,氧化物,例如氢氧化铝或氢氧化镁,硫酸盐,例如blanc fixe和硫酸钙,以及各种碳酸盐。
添加剂A9
本发明的涂料组合物可包含不同于成分A1至A8的添加剂,选自润湿和/或分散剂、流变助剂和流动控制剂。当本发明的涂料组合物包含一种或多种颜料A8和/或填料A8时,尤其使用润湿和分散剂。
固化组分B的成分
多异氰酸酯B1
固化组分B包含具有大于2.4至5,优选2.6至4,更优选2.8至3.6的NCO基团官能度的多异氰酸酯B1。
多异氰酸酯B1优选是二异氰酸酯的低聚物,优选三聚物或四聚物。它们更优选是二异氰酸酯的亚氨基噁二嗪二酮(iminooxadiazinedione)、异氰脲酸酯(isocyanurate)、脲基甲酸酯(allophanate)和/或缩二脲(biuret),非常优选亚氨基噁二嗪二酮和/或含脲基甲酸酯基团的三聚物。
固化组分B的多异氰酸酯B1更优选是脂族和/或脂环族,非常优选脂族,多异氰酸酯。
特别优选地,己二异氰酸酯和/或异佛尔酮二异氰酸酯,非常特别仅己二异氰酸酯,充当上述低聚物,尤其是上述三聚物或四聚物的二异氰酸酯基础。
非常优选地,固化组分B包含基于脂族二异氰酸酯的三聚物和/或四聚物,优选选自己二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的脂族二异氰酸酯,优选仅己二异氰酸酯的三聚物的脂族多异氰酸酯B1,所述多异氰酸酯含有至少一种亚氨基噁二嗪二酮、异氰脲酸酯和/或脲基甲酸酯结构。
通过多异氰酸酯B1或多异氰酸酯B1的组合的选择,有可能影响所得固化涂层的硬度。
特别地,含有亚氨基噁二嗪二酮结构的多异氰酸酯B1的使用产生具有特定硬度的涂层,由此防止基底结构传播到固化涂层表面并在此构成不想要的波纹。这种类型的多异氰酸酯例如可以Desmodur N3900为名购自Covestro。
可用含有异氰脲酸酯结构、可例如以Desmodur N3800为名获自Covestro的种类的多异氰酸酯B1实现类似结果,该涂层仍硬但更具有柔韧性。
在本发明的含颜料的涂料组合物,尤其是还包含成分A5的那些中,非排他地但优选地使用含有脲基甲酸酯结构的多异氰酸酯B1。含有脲基甲酸酯结构的多异氰酸酯B1同样可例如以Desmodur N3500为名获自Covestro。
附加涂料成分
附加添加剂A10和/或B2
如果使用,不同于漆基础成分A1至A9的附加添加剂A10通常是漆基础组分A的成分。
但是,如果这些附加添加剂对固化组分B无反应性,它们原则上也可用作固化组分B中的添加剂B2。
合适的添加剂A10和/或B2的实例是紫外线吸收剂、光稳定剂、自由基清除剂、不耐热自由基引发剂、非交联催化剂A4的交联催化剂、非其它成分的多元醇A10的多元醇,例如单糖或二糖或糖醇,特别例如山梨糖醇、脱气剂、滑爽添加剂、聚合抑制剂、消泡剂、乳化剂、增粘剂、成膜助剂或阻燃剂。合适的涂料添加剂的其它实例描述在教科书Lackadditive[涂料添加剂],Johan Bieleman,Wiley-VCH,Weinheim,New York,1998。
本发明的涂料组合物的不想要的成分是在测定固含量时(110℃、60min、ASTMD2369(2015))有挥发性的那些。根据本发明,此类成分的分数为本发明的涂料组合物的总重量的最多4重量%,优选最多3,更好地最多2,或理想地最多1重量%。这种类型的不想要的成分的实例是水和对涂料组合物中的自由异氰酸酯基团无反应性的挥发性有机溶剂。但是,由于部分不可避免的水进入涂料(例如通过来自颜料和填料的残余水分)或挥发性有机溶剂进入(通过只能作为在此类挥发性有机溶剂中的初步溶液提供的某些添加剂),在上述界限内的这些种类的不想要的成分通常可以容忍。但是,优选地,在使用含有它们的成分之前通过干燥或蒸馏除去这些成分,或在挥发性有机溶剂的情况下,在用于漆基料或固化剂之前用反应性稀释剂替代。
本发明的双组分涂料组合物的优选实施方案的实例
漆基础组分A优选包含
i.一种或多种支化脂族多元醇A1,其选自含有酯基团并具有360至440mg KOH/g的羟值和具有3至4的羟基官能度的多元醇;
ii.一种或多种通式(I)的无醚基团和酯基团的脂族多元醇A2
R1-(OH)p (I)
其中R1是具有5至18个碳原子的p价支化、饱和脂族烃基,基团R1任选包含两个叔氨基,且p是2至4;
iii.一种或多种通式(II)的物质A3
R2-(C=O)r-O-(AO)s-R3 (II)
其中R2是具有6至30个碳原子的饱和或不饱和的脂族烃基、R3是H、基团PO(OH)2、或单糖的任选部分磷酸化的基团或糖醇的任选部分磷酸化的基团,AO代表选自环氧乙烷和环氧丙烷的一个或多个环氧烷基团,
r是0或1,且s是0至30,
iv.一种或多种交联催化剂A4,其选自二烷基锡二羧酸盐和二烷基锡二硫醇盐,
v.在漆基础组分A中也存在一种或多种颜料A8和/或一种或多种填料A8的情况下,一种或多种具有两个仲氨基和120至280mg KOH/g的胺值的多胺A5,
vi.任选一种或多种聚醚二醇A6,其包含环氧丙烷单元和任选环氧乙烷单元;
vii.一种或多种聚醚改性甲基聚硅氧烷A7;
viii.任选一种或多种颜料A8和/或一种或多种填料A8;和
ix.在漆基础组分A中也存在一种或多种颜料A8和/或一种或多种填料A8的情况下,一种或多种添加剂A9,其选自润湿和/或分散剂、流变助剂和流动控制剂。
漆基础组分A更优选包含
i.一种或多种支化脂族多元醇A1,其选自含有酯基团并具有340至460mg KOH/g的羟值和具有3至4的羟基官能度的多元醇;
ii.一种或多种通式(I)的无醚基团和酯基团的脂族多元醇A2
R1-(OH)p (I)
其中R1是具有7至12个碳原子的p价支化、饱和脂族烃基,基团R1任选包含两个叔氨基,且p是2至4;
iii.一种或多种通式(II)的物质A3
R2-(C=O)r-O-(AO)s-R3 (II)
其中R2是具有10至24个碳原子的饱和或不饱和的脂族烃基,R3是H、基团PO(OH)2、或单糖的任选部分磷酸化的基团或糖醇的任选部分磷酸化的基团,AO代表选自环氧乙烷和环氧丙烷的一个或多个环氧烷基团,
r是0或1,且s是0至30,
iv.一种或多种交联催化剂A4,其选自二烷基锡二羧酸盐和二烷基锡二硫醇盐,
v.在漆基础组分A中也存在一种或多种颜料A8和/或一种或多种填料A8的情况下,一种或多种具有至少两个仲氨基和150至250mg KOH/g的胺值的多胺A5,
vi.任选一种或多种聚醚二醇A6,其包含环氧丙烷单元和任选环氧乙烷单元;
vii.一种或多种聚醚改性甲基聚硅氧烷A7;
viii.任选一种或多种颜料A8和/或一种或多种填料A8;和
ix.在漆基础组分A中也存在一种或多种颜料A8和/或一种或多种填料A8的情况下,一种或多种添加剂A9,其选自润湿和/或分散剂、流变助剂和流动控制剂。
漆基础组分A尤其优选包含
i.一种或多种支化脂族多元醇A1,其选自含有酯基团并具有340至460mg KOH/g的羟值和具有3至4的羟基官能度的多元醇;
ii.一种或多种通式(I)的无醚基团和酯基团的脂族多元醇A2
R1-(OH)p (I)
其中R1是具有7至12个碳原子的p价支化、饱和脂族烃基,在两个紧邻羟基之间存在最多2至6个碳原子,基团R1任选包含两个叔氨基,p是2至4,且所述多元醇A2具有650至850mg KOH/g的羟值;
iii.两种或更多种通式(II)的物质A3
R2-(C=O)r-O-(AO)s-R3 (II)
其中R2是具有10至24个碳原子的饱和或不饱和的脂族烃基,R3是H、基团PO(OH)2、或单糖的任选部分磷酸化的基团或糖醇的任选部分磷酸化的基团,AO代表选自环氧乙烷和环氧丙烷的一个或多个环氧烷基团,
r是0或1,且对于至少一种物质s是0,且对于至少一种附加物质s是2至25,优选6至20,
iv.交联催化剂A4,其选自二烷基锡二羧酸盐,
v.在漆基础组分A中也存在一种或多种颜料A8和/或一种或多种填料A8的情况下,一种或多种多胺A5,所述多胺A5带有至少两个仲氨基并具有150至250mg KOH/g的胺值和通式(V)的结构
Figure BDA0002367941290000181
其中
基团R4互相独立地为具有1至6个碳原子的支化或非支化烷基,
基团R5是具有6至24个碳原子的w价脂族和/或脂环族烃基,且w是2至4,
vi.任选一种或多种聚醚二醇A6,其包含多于50摩尔%的环氧丙烷基团和任选环氧乙烷基团;
vii.一种或多种聚醚改性甲基聚硅氧烷A7;
viii.任选一种或多种颜料A8和/或一种或多种填料A8;和
ix.在漆基础组分A中也存在一种或多种颜料A8和/或一种或多种填料A8的情况下,一种或多种添加剂A9,其选自润湿和/或分散剂、流变助剂和流动控制剂。
固化组分B优选包含
i.一种或多种具有平均2.4至4个NCO基团的脂族多异氰酸酯B1。
固化组分B更优选包含
i.一种或多种脂族多异氰酸酯B1,它们具有平均2.6至4个NCO基团并且是二异氰酸酯的三聚物和/或四聚物,且所述三聚物和/或四聚物选自亚氨基噁二嗪二酮、异氰脲酸酯、脲基甲酸酯和缩二脲。
固化组分B尤其优选包含
i.一种或多种脂族多异氰酸酯B1,它们具有平均2.8至3.6个NCO基团并且是二异氰酸酯的三聚物和/或四聚物,且所述三聚物和/或四聚物选自亚氨基噁二嗪二酮、异氰脲酸酯和脲基甲酸酯,且所述二异氰酸酯选自己二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯。
所用成分的量
漆基础组分A中的成分A1至A10以及固化组分中的B1和B2的下文规定的百分比分数适用于本发明的所有上述实施方案。百分比分数因此同等适用于所涉成分的最宽定义和所涉成分的最优选变化方案。无论所涉成分由所述成分的一种物质还是多种物质构成,情况都是如此。
成分A1至A9和B1的重量总和在本发明的双组分涂料组合物的总重量内优选为至少90重量%,更优选至少95重量%,非常优选至少97或至少98重量%。本发明的双组分涂料组合物特别优选由成分A1至A9和B1构成。
如果本发明的双组分涂料组合物是不含成分A8的组合物,成分A1、A2、A3、A4、A6、A7和B1的重量总和优选为至少90重量%,更优选至少95重量%,非常优选至少97或98重量%。在这样的情况下,本发明的双组分涂料组合物非常优选由成分A1至A4、A6、A7和B1构成。
在漆基础组分A中成分A1、A2和如果存在,A5的量可在宽范围内变化。在此优选的是,成分A1、A2和A5的重量总和基于漆基础组分A的总重量计为75至95重量%,更优选80至93重量%,非常优选82至90重量%。
相对于成分A1和A2的重量总和计,成分A1的量同样可在宽范围内变化。成分A1的分数基于成分A1和A2的重量总和计优选大于50重量%,更优选大于55重量%和小于80重量%,非常优选58至75重量%或60至70重量%。
整个物质A3优选以基于漆基础组分A的总重量计1至7重量%,更优选2至6重量%的量,非常优选3至5重量%的量存在。
交联催化剂A4优选以基于漆基础组分A的总重量计0.15至1.5重量%,更优选0.2至1.0重量%,更特别0.25至0.8重量%的量使用。
如果在本发明的双组分涂料组合物存在一种或多种成分A5,其在成分A1、A2和A5的重量总和内的分数优选小于50重量%,更优选小于45重量%,更优选小于40重量%,但优选大于10重量%,更优选大于20重量%,非常优选大于30重量%。
如果在本发明的双组分涂料组合物存在一种或多种聚醚二醇A6,其量优选为基于漆基础组分A的总重量计1至10重量%,更优选2至8重量%,非常优选3至7重量%或4至6重量%。
如果在本发明的双组分涂料组合物存在一种或多种聚醚改性烷基聚硅氧烷A7,其量优选为基于漆基础组分A的总重量计0.5至5重量%,更优选1至4重量%,非常优选1至3重量%或2至3重量%。
本发明的双组分涂料组合物中的颜料A8和/或填料A8的量可在宽范围内变化。根据颜料的遮盖力或所需填充程度,颜料和/或填料的总量优选为基于漆基础组分A的总重量计0.1至20重量%,更优选0.3至10重量%,非常优选0.5至5重量%。
本发明的双组分涂料组合物中的添加剂A9的量同样可在宽范围内变化。如果在本发明的双组分涂料组合物中存在流动控制剂,所述试剂的量,基于漆基础组分A的总重量计,优选为0.1至2重量%,更优选0.2至1.5重量%,更优选0.3至1重量%。相等的量范围优选也适用于流变助剂。润湿和分散剂的量通常在更宽范围内变化,特别取决于颜料含量和/或填料含量和取决于颜料和/或填料的性质。润湿和分散剂的量,基于漆基础组分A的总重量计,通常优选为0.1至5重量%,更优选0.2至3重量%。添加剂A9的总量,基于漆基础组分的总重量计,优选为0至8重量%,更优选0.1至5重量%,非常优选0.5至4重量%。
固化组分B包含优选至少80重量%,更优选至少90重量%,非常优选至少95重量%,更好地100重量%的多异氰酸酯B1。但是,固化组分也有可能包含不在多异氰酸酯B1的定义内的附加二-或多异氰酸酯B3,更特别是具有小于2.4或大于5的NCO官能度的那些。
基于本发明的双组分涂料组合物的总重量计,任选添加剂A10和B2可以0至最多8重量%,优选最多5重量%,例如0.5至8重量%或1至5重量%的总量存在。
涂布纤维增强塑料的方法
本发明的另一主题是一种涂布纤维增强塑料和/或包含这样的塑料的组件的方法。组件在本文中照常被理解为是与其它组件结合形成结构组装件的独立部件。如果例如该组件是车身的一部分,其可与其它车身组件组装形成车身。本发明的涂布纤维增强塑料的方法相对于涂布由纤维增强塑料制成的组件的实例描述。但是,通常,无论纤维增强塑料的目的是不是能够充当组件,本发明笼统地涉及纤维增强塑料的涂布,因此不限于上述意义上的组件。因此,如果在下文中提到由纤维增强塑料制成的组件的涂布,这也笼统地包含没有“组件功能”的纤维增强塑料的涂布。
在本发明的方法中,优选将由纤维增强塑料制成的组件置于模具中。本发明的方法不要求用脱模剂或脱模助剂涂布模具。除在由纤维增强塑料制成的组件和模具之间的间隙外关闭模具,由此在模具和由纤维增强塑料制成的组件之间形成中空。随后用本发明的涂料填满该中空,并固化本发明的涂料。此处的间隙宽度使得固化涂料的膜厚度优选为100至250μm,更优选125至225μm,非常优选150至200μm。在固化后,从模具中取出或脱模涂布的由纤维增强塑料制成的组件。涂布的由纤维增强塑料制成的组件可直接-没有砂纸打磨操作和可能在简单清洁后-涂布进一步的涂料,例如一种或多种色漆材料和一种或多种清漆材料,以分别形成一个或多个色漆膜和一个或多个清漆膜。优选不在本发明的涂布的纤维增强塑料上施加底漆-中间漆层,而是直接施加色漆膜。
可用的色漆和清漆材料分别是在OEM涂装或修补中常规使用的基本所有色漆和清漆材料。这样的色漆和清漆材料例如可获自BASF Coatings GmbH,表现特别好的清漆材料特别包括来自EverGloss产品线的清漆。
优选在由KraussMaffei Group GmbH确立并可被视为上述方法的一个实施方案的表面树脂传递模塑法中获得本发明的双组分涂料组合物的涂层。该方法的描述可见于例如Renkl,Schmidhuber和Fries:Kunststoffe 3/2014,第86-89页。可用于这种方法的机器或装置同样可获自KraussMaffei Group GmbH(例如以Minidos为名)。
通常,本发明的双组分涂料组合物的漆基础组分A和固化组分B通过分开的进料线路供应到该装置的混合头。供应的漆基础组分A和固化组分B优选已预热到40和80℃,更优选50至75℃,例如55至70℃的温度。它们优选在160至200巴,更优选170至190巴的压力下进料。在优选100至140℃,更优选110至130℃的模具温度下,反应时间通常在1至6min,通常2至4min的范围内变化。
由纤维增强塑料制成并用于本发明的方法的组件优选是预成型纤维增强塑料,更优选是选自碳纤维增强塑料(CRP)、玻璃纤维增强塑料(GRP)和芳族聚酰胺纤维增强塑料(ARP)的纤维/塑料复合物。纤维优选以纤维束(fiber assembly)的形式,更特别以机织织物、铺设稀松织物(laid scrims)、针织织物、带材、非织造物和/或席纹布(matt)的形式存在。
纤维嵌在其中的塑料基质优选选自环氧树脂和聚氨酯,更优选环氧树脂。
特别优选的纤维增强塑料和由其制成的组件包含在环氧树脂基质中的碳纤维。
典型和优选的由纤维增强塑料制成的组件是机动车的车身部件。但是本发明无论如何不限于机动车的车身部件的涂布。所有纤维增强塑料和/或由其制成的组件可用于在本发明的方法中涂布,特别是如果它们要用于需要极高等级饰面,尤其是A级表面的应用领域。
生产涂布的纤维增强塑料的方法
要根据本发明涂布的纤维增强塑料和/或其组件的生产和预成型可优选在随后根据本发明用本发明的双组分涂料组合物涂布由纤维增强塑料制成的组件的同一模具中进行。在被称为压缩RTM(压缩树脂传递模塑法)的方法的情况下,将包含一个或多个上述纤维的层片或上述纤维的纤维束的预成型坯置于模具中,关闭模具载体(mold carrier),并抽空该中空。随后注入包围纤维的液态的基质形成塑料,打开模具到预定间隙尺寸。随后关闭模具,将液态塑料压过预成型坯并润湿纤维或纤维束。此后固化该液态塑料,以形成由纤维增强塑料制成的组件。在固化结束后,然后再根据间隙打开半模,并且留在模具中并由纤维增强塑料制成的组件可直接如上所述用本发明的双组分涂料通过填满间隙涂布。由于由纤维增强塑料制成的组件本身在模具中制成,以这种方式有可能省略在涂布前插入由纤维增强塑料制成的组件,因为该组件已位于模具中。此类由纤维增强塑料制成的组件的生产是本领域普通技术人员熟悉的,因此没有更详细描述在本文中。本发明的另一主题因此是一种生产涂布的由纤维增强塑料制成的组件的方法。
本发明的一个优选主题因此还是一种生产涂布的由纤维增强塑料,优选预成型纤维增强塑料制成的组件的两阶段方法,其包含作为第一阶段,借助压缩树脂传递模塑法生产纤维增强塑料或由其制成的组件,和作为第二阶段,借助表面树脂传递模塑法涂布在第一阶段中获得的纤维增强塑料或由其制成的组件,其中在第二阶段中使用本发明的双组分涂料组合物涂布纤维增强塑料或组件。
优选在第一方法阶段后立即进行第二方法阶段,而不从模具中取出在第一阶段中获得的纤维增强塑料或由其制成的组件。因此,在这种情况下,同样不需要-如在纯表面树脂传递模塑法的情况中-用脱模剂涂布模具以将涂布的纤维增强组件无损脱模。
本发明的涂料的用途
本发明的另一主题是本发明的双组分涂料组合物用于涂布纤维增强塑料和/或由其制成的组件的用途,优选在表面树脂传递模塑法中。
特别优选的是本发明的双组分涂料组合物作为两阶段方法中的涂料的用途,所述两阶段方法包含作为第一阶段,借助压缩树脂传递模塑法生产纤维增强塑料或由其制成的组件,和作为第二阶段,借助表面树脂传递模塑法涂布在第一阶段中获得的纤维增强塑料或由其制成的组件,其中在第二阶段中使用本发明的双组分涂料组合物涂布纤维增强塑料或由其制成的组件。
优选在第一方法阶段后立即进行第二方法阶段,不从模具中取出在第一阶段中获得的纤维增强塑料或由其制成的组件。因此在进行第二阶段之前也不需要用脱模剂涂布模具。
下面借助实施例例示本发明。
实施例
2K涂料组合物:实施例1至4
表1中的所有数值是以重量份计的数值。漆基础组分A和固化组分B中的成分在每种情况下合计为100重量份。在使用前,漆基础组分A和固化组分B以指定重量比与彼此均匀混合。除非另行指明,使用的所有组分无溶剂(100%固体)。
在实施例1至3的漆基础组分A的制备中,首先引入成分A1和A2并在搅拌下混入其它成分A3、A4、A6和A7(在60℃的最大温度下混合时间大约30分钟)。随后过滤漆基料并排出。
在含颜料的实施例4的漆基础组分A的制备中,首先由成分A5、A8、A9a和A9b制备研磨基料(millbase),其中最先引入A5并在搅拌下混入成分A8、A9a和A9b(混合时间:10min,在60℃的最大温度下)。此后在珠磨机中(研磨基料:珠比例=1:1.5)在2000rpm下根据60℃的最大温度研磨30min(Hegmann细度<5μm)。为了稀释研磨基料,在搅拌下加入其它成分并在最大温度下混合10分钟。随后过滤漆基料并排出。
直到施加前不久才如下所述在该装置的混合头中以上文指定的重量比均匀混合漆基础组分A和固化组分B。
表1
Figure BDA0002367941290000261
A1:具有大约400mg KOH/g的羟值和2.2至3的羟基官能度的支化、短链聚酯多元醇
A2:2,2,4-三甲基戊-1,3-二醇和2-丁基-2-乙基丙二醇的混合物(53/47,w/w)
A3:式R2-(C=O)r-O-(AO)s-R3的化合物的混合物,其包含(a)R2=具有12至22个碳原子的饱和和不饱和烃基的混合物,r=0,AO=主要环氧乙烷单元和少量环氧丙烷单元的混合物,和R3=H(Mn≈650g/mol);和(b)R2=具有21个碳原子的不饱和烃基,s=0,且R3=H
A4:二月桂酸二辛基锡
A5:具有大约190mg KOH/g的胺值的基于聚天冬氨酸酯的仲二胺
A6:具有两个端羟基和大约900g/mol的数均摩尔质量(通过端基测定)的线性丙二醇
A7:聚醚改性甲基聚硅氧烷
A8:高导电炭黑颜料
A9a:基于具有酸性基团的共聚物的商业润湿和分散剂(52%在1:1乙酸甲氧基丙酯/烷基苯中)
A9b:基于有机改性膨润土的商业增稠剂
A9c:基于聚丙烯酸酯的商业流动控制剂
B1a:具有23.5重量%的NCO含量的亚氨基噁二嗪二酮类型的己二异氰酸酯三聚物
B1b:具有11重量%的NCO含量的异氰脲酸酯类型的己二异氰酸酯三聚物
B1c:具有19.5重量%的NCO含量的己二异氰酸酯脲基甲酸酯/三聚物
在表面RTM法中生产涂布的纤维增强模制品
(A)纤维增强模制品的生产(Minidos环氧-RTM/SFT单元MX600;混合头5/8ULKP- 2KVV)
打开模具,施加外脱模剂并将其分散开,插入碳纤维预成型坯(Chomarat),并关闭模具(模具载体类型:CFT 380;闭合力:250kN)。将环氧基质材料(树脂:Baxxores ER2200(加热至83℃);固化剂:Baxxodur EC2120(加热至30℃))在压力下引入模具(树脂:132巴,nozzle in nozzle:0.9mm;固化剂130巴,喷嘴:0.4mm)并在115至130℃的模具载体温度下固化5分钟。
(B)纤维增强模制品的涂布(二次成型)
在根据步骤(A)生产纤维增强模制品后,打开模具至间隙尺寸,并在压力下经2个狭缝引入实施例1的涂料组合物(漆基础组分A:温度:65℃,0.5mm狭缝,172巴;固化组分B:温度:60℃;0.6mm狭缝,180巴)以产生具有200μm厚度的涂层(固化)。涂料组合物的固化在大约115至130℃的模具载体温度下进行(150s)。涂布的模制品可无问题和无残留地脱模。
如果需要,根据本发明涂布的模制品可在没有昂贵和不便的清洁操作(更不用说砂纸打磨程序)的情况下再涂布。但是,在运输或长期储存后,建议使用商业塑料清洁剂简单擦干净涂布的模制品。不需要其它预处理。
根据本发明涂布的纤维增强模制品用商业标准修补色漆材料(BC JW62-7A52;在23℃下10min;然后在80℃下15min)和用清漆材料(CC JF71-0408;EverGloss;在23℃下10min;然后在80℃下45min)(这两种产品都可获自BASF Coatings GmbH)再涂布并固化。
随后,根据DIN EN ISO 6270-2(2005-09)(在40℃下240h)进行恒定条件试验,随后借助根据DIN EN ISO 2409(2013-06;DE)的划格试验(在暴露结束后1h和24h)和根据DIN55662(2009-12)的蒸汽喷射附着试验(在暴露结束后1h和24h)评估起泡(视觉)。没有观察到起泡。在划格试验和蒸汽喷射试验中也没有发现涂膜的脱层(delamination)。

Claims (36)

1.一种双组分涂料组合物,其包含漆基础组分A和固化组分B,其中
漆基础组分A
i.包含一种或多种多元醇A1,其选自含有酯基团并具有300至500mg KOH/g的羟值和具有大于2的羟基官能度的多元醇;
ii.一种或多种通式(I)的无醚基团和酯基团的脂族多元醇A2
R1-(OH)p (I)
其中R1是具有5至18个碳原子的p价支化、环状或直链的、饱和或不饱和的脂族烃基,基团R1任选包含一个或多个叔氨基,且p是2至6;
iii.一种或多种通式(II)的物质A3
R2-(C=O)r-O-(AO)s-R3 (II)
其中R2是具有6至30个碳原子的饱和或不饱和的脂族烃基,R3是H、基团PO(OH)2或单糖或二糖的任选部分磷酸化的基团或糖醇的任选部分磷酸化的基团,AO代表选自环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷的一个或多个环氧烷基团,
r是0或1,且s是0至30;
iv.一种或多种交联催化剂A4,其选自有机锡化合物;
v.任选一种或多种具有至少两个仲氨基和120至280mg KOH/g的胺值的多胺A5;
vi.任选一种或多种聚醚二醇A6;
vii.任选一种或多种聚醚改性烷基聚硅氧烷A7;
viii.任选一种或多种颜料A8和/或一种或多种填料A8;和
ix.任选一种或多种添加剂A9,其选自润湿和/或分散剂、流变助剂和流动控制剂;
且其中
固化组分B
i.包含一种或多种具有平均2.4至5个NCO基团的多异氰酸酯B1;且
所述双组分涂料组合物具有根据ASTM D2369(2015)基于双组分涂料组合物的总重量计至少96重量%的固含量,且
其中固化组分B中的NCO基团与漆基础组分A中的羟基、伯氨基和仲氨基的酸性氢原子的摩尔比为1:1.15至1:0.95。
2.如权利要求1中所述的双组分涂料组合物,其中所述多元醇A1是含有酯基团并具有340至460mg KOH/g的羟值和3至4的羟基官能度的支化多元醇。
3.如权利要求1中所述的双组分涂料组合物,其中所述无醚基团和酯基团的脂族多元醇A2具有通式(I)
R1-(OH)p (I)
其中R1是具有6至16个碳原子的p价支化、饱和脂族烃基,基团R1任选包含1至3个叔氨基,p是2至4,并且最多2至6个碳和/或氮原子位于两个紧邻羟基之间。
4.如权利要求2中所述的双组分涂料组合物,其中所述无醚基团和酯基团的脂族多元醇A2具有通式(I)
R1-(OH)p (I)
其中R1是具有6至16个碳原子的p价支化、饱和脂族烃基,基团R1任选包含1至3个叔氨基,p是2至4,并且最多2至6个碳和/或氮原子位于两个紧邻羟基之间。
5.如权利要求1中所述的双组分涂料组合物,其中所述无醚基团和酯基团的脂族多元醇A2具有500至1000mg KOH/g的羟值。
6.如权利要求2中所述的双组分涂料组合物,其中所述无醚基团和酯基团的脂族多元醇A2具有500至1000mg KOH/g的羟值。
7.如权利要求3中所述的双组分涂料组合物,其中所述无醚基团和酯基团的脂族多元醇A2具有500至1000mg KOH/g的羟值。
8.如权利要求4中所述的双组分涂料组合物,其中所述无醚基团和酯基团的脂族多元醇A2具有500至1000mg KOH/g的羟值。
9.如权利要求1中所述的双组分涂料组合物,其中在所述一种或多种通式(II)的物质A3中,
R2是具有10至24个碳原子的饱和或不饱和的脂族烃基,
R3是H、基团PO(OH)2或单糖或二糖的任选部分磷酸化的基团或糖醇的任选部分磷酸化的基团,
AO代表选自环氧乙烷和环氧丙烷的一个或多个环氧烷基团,r是0或1,且s是0或1至25。
10.如权利要求2中所述的双组分涂料组合物,其中在所述一种或多种通式(II)的物质A3中,
R2是具有10至24个碳原子的饱和或不饱和的脂族烃基,
R3是H、基团PO(OH)2或单糖或二糖的任选部分磷酸化的基团或糖醇的任选部分磷酸化的基团,
AO代表选自环氧乙烷和环氧丙烷的一个或多个环氧烷基团,r是0或1,且s是0或1至25。
11.如权利要求3中所述的双组分涂料组合物,其中在所述一种或多种通式(II)的物质A3中,
R2是具有10至24个碳原子的饱和或不饱和的脂族烃基,
R3是H、基团PO(OH)2或单糖或二糖的任选部分磷酸化的基团或糖醇的任选部分磷酸化的基团,
AO代表选自环氧乙烷和环氧丙烷的一个或多个环氧烷基团,r是0或1,且s是0或1至25。
12.如权利要求5中所述的双组分涂料组合物,其中在所述一种或多种通式(II)的物质A3中,
R2是具有10至24个碳原子的饱和或不饱和的脂族烃基,
R3是H、基团PO(OH)2或单糖或二糖的任选部分磷酸化的基团或糖醇的任选部分磷酸化的基团,
AO代表选自环氧乙烷和环氧丙烷的一个或多个环氧烷基团,r是0或1,且s是0或1至25。
13.如权利要求8中所述的双组分涂料组合物,其中在所述一种或多种通式(II)的物质A3中,
R2是具有10至24个碳原子的饱和或不饱和的脂族烃基,
R3是H、基团PO(OH)2或单糖或二糖的任选部分磷酸化的基团或糖醇的任选部分磷酸化的基团,
AO代表选自环氧乙烷和环氧丙烷的一个或多个环氧烷基团,r是0或1,且s是0或1至25。
14.如权利要求8中所述的双组分涂料组合物,其中所述糖醇为山梨糖醇。
15.如权利要求1中所述的双组分涂料组合物,其中在所述一种或多种通式(II)的物质A3中,
R2是具有10至24个碳原子的饱和或不饱和的脂族烃基,
R3是H、基团PO(OH)2或单糖的任选部分磷酸化的基团或糖醇的任选部分磷酸化的基团,
AO代表选自环氧乙烷和环氧丙烷的一个或多个环氧烷基团,且在基团AO的总量中环氧乙烷分数为至少70摩尔%,r是0或1,且s是0或s是6至20。
16.如权利要求2中所述的双组分涂料组合物,其中在所述一种或多种通式(II)的物质A3中,
R2是具有10至24个碳原子的饱和或不饱和的脂族烃基,
R3是H、基团PO(OH)2或单糖的任选部分磷酸化的基团或糖醇的任选部分磷酸化的基团,
AO代表选自环氧乙烷和环氧丙烷的一个或多个环氧烷基团,且在基团AO的总量中环氧乙烷分数为至少70摩尔%,r是0或1,且s是0或s是6至20。
17.如权利要求3中所述的双组分涂料组合物,其中在所述一种或多种通式(II)的物质A3中,
R2是具有10至24个碳原子的饱和或不饱和的脂族烃基,
R3是H、基团PO(OH)2或单糖的任选部分磷酸化的基团或糖醇的任选部分磷酸化的基团,
AO代表选自环氧乙烷和环氧丙烷的一个或多个环氧烷基团,且在基团AO的总量中环氧乙烷分数为至少70摩尔%,r是0或1,且s是0或s是6至20。
18.如权利要求5中所述的双组分涂料组合物,其中在所述一种或多种通式(II)的物质A3中,
R2是具有10至24个碳原子的饱和或不饱和的脂族烃基,
R3是H、基团PO(OH)2或单糖的任选部分磷酸化的基团或糖醇的任选部分磷酸化的基团,
AO代表选自环氧乙烷和环氧丙烷的一个或多个环氧烷基团,且在基团AO的总量中环氧乙烷分数为至少70摩尔%,r是0或1,且s是0或s是6至20。
19.如权利要求9中所述的双组分涂料组合物,其中在所述一种或多种通式(II)的物质A3中,
R2是具有10至24个碳原子的饱和或不饱和的脂族烃基,
R3是H、基团PO(OH)2或单糖的任选部分磷酸化的基团或糖醇的任选部分磷酸化的基团,
AO代表选自环氧乙烷和环氧丙烷的一个或多个环氧烷基团,且在基团AO的总量中环氧乙烷分数为至少70摩尔%,r是0或1,且s是0或s是6至20。
20.如权利要求13中所述的双组分涂料组合物,其中在所述一种或多种通式(II)的物质A3中,
R2是具有10至24个碳原子的饱和或不饱和的脂族烃基,
R3是H、基团PO(OH)2或单糖的任选部分磷酸化的基团或糖醇的任选部分磷酸化的基团,
AO代表选自环氧乙烷和环氧丙烷的一个或多个环氧烷基团,且在基团AO的总量中环氧乙烷分数为至少70摩尔%,r是0或1,且s是0或s是6至20。
21.如权利要求14中所述的双组分涂料组合物,其中在所述一种或多种通式(II)的物质A3中,
R2是具有10至24个碳原子的饱和或不饱和的脂族烃基,
R3是H、基团PO(OH)2或单糖的任选部分磷酸化的基团或糖醇的任选部分磷酸化的基团,
AO代表选自环氧乙烷和环氧丙烷的一个或多个环氧烷基团,且在基团AO的总量中环氧乙烷分数为至少70摩尔%,r是0或1,且s是0或s是6至20。
22.如权利要求15中所述的双组分涂料组合物,其中所述糖醇为山梨糖醇。
23.如权利要求1至22任一项中所述的双组分涂料组合物,其中所述交联催化剂A4选自二烷基锡二羧酸盐和二烷基锡二硫醇盐。
24.如权利要求1至22任一项中所述的双组分涂料组合物,其中多胺A5具有通式(V)
Figure FDA0003417079770000061
其中基团R4互相独立地为具有1至6个碳原子的支化或非支化烷基,基团R5是具有6至24个碳原子的w价脂族和/或脂环族烃基,且w是2至4。
25.如权利要求1至22任一项中所述的双组分涂料组合物,其中所述聚醚二醇A6具有通式(VII)
HO-(AO)t-H (VII)
其中基团AO互相独立地为选自环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷的环氧烷基团,且t是5至30。
26.如权利要求1至22任一项中所述的双组分涂料组合物,其中所述聚醚改性烷基聚硅氧烷A7是聚醚改性甲基聚硅氧烷。
27.如权利要求1至22任一项中所述的双组分涂料组合物,其中所述多异氰酸酯B1是二异氰酸酯的三聚物和/或四聚物,且所述三聚物和/或四聚物选自亚氨基噁二嗪二酮、异氰脲酸酯、脲基甲酸酯和缩二脲。
28.如权利要求1至22任一项中所述的双组分涂料组合物,其中
成分A1至A9和B1的重量总和在双组分涂料组合物的总重量内为至少90重量%;
成分A1、A2和A5的重量总和基于漆基础组分A的总重量计为75至95重量%;
成分A1的重量总和基于成分A1和A2的重量总和计为大于50重量%;
成分A3的重量总和基于漆基础组分A的总重量计为1至7重量%;
成分A4的重量总和基于漆基础组分A的总重量计为0.15至1.5重量%;
成分A5的重量总和基于成分A1、A2和A5的重量总和计小于50重量%至0重量%;
成分A6的重量总和基于漆基础组分A的总重量计为0至10重量%;
成分A7的重量总和基于漆基础组分A的总重量计为0至5重量%;
成分A8的重量总和基于漆基础组分A的总重量计为0至20重量%;
成分A9的重量总和基于漆基础组分A的总重量计为0至8重量%;且
成分B1的重量总和基于固化组分B的总重量计为至少90重量%。
29.一种涂布纤维增强塑料的方法,其中
(1)将纤维增强塑料置于模具中,
(2)除在纤维增强塑料和模具之间的间隙外关闭模具,以在模具和纤维增强塑料之间形成中空,
(3)用如权利要求1至28任一项中所述的双组分涂料组合物填满所述中空,
(4)将所述涂料组合物固化,和
(5)随后取出涂布的纤维增强塑料。
30.一种生产涂布的纤维增强塑料的方法,其中
(A)将用于要生产的纤维增强塑料的纤维增强的纤维或纤维束的预成型坯置于模具中,
(B)除间隙外关闭模具,并抽空形成的中空,
(C)随后,注入构成要生产的纤维增强塑料的基质的液态塑料,
(D)关闭模具,将液态塑料压过所述预成型坯并润湿纤维或纤维束,
(E)固化所述液态塑料,以形成纤维增强塑料,
(F)直接在步骤(E)后,除在纤维增强塑料和模具之间的间隙外关闭模具,以在模具和纤维增强塑料之间形成中空,
(G)用如权利要求1至28任一项中所述的双组分涂料组合物填满所述中空,
(H)将所述涂料组合物固化,和
(I)随后取出涂布的纤维增强塑料。
31.如权利要求29或30中所述的方法,其中所述纤维增强塑料为机动车的组件的形式。
32.如权利要求31中所述的方法,其中所述组件为选自机动车的车身部件的组件。
33.如权利要求29至32任一项中所述的方法,其中步骤(2)或步骤(F)中的间隙使得固化涂料组合物的膜厚度为100至250μm。
34.如权利要求29至32任一项中所述的方法,其中
所述涂布的纤维增强塑料在没有中间砂纸打磨操作的情况下涂布一个或多个色漆膜和一个或多个清漆膜,和
色漆膜和清漆膜单独或共同固化。
35.如权利要求33中所述的方法,其中
所述涂布的纤维增强塑料在没有中间砂纸打磨操作的情况下涂布一个或多个色漆膜和一个或多个清漆膜,和
色漆膜和清漆膜单独或共同固化。
36.如权利要求1至28任一项中所述的双组分涂料组合物用于涂布纤维增强塑料的用途。
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