[发明专利]耐划伤的双组分聚氨酯涂料

说明书

本发明涉及包含含硅烷基团的硫代脲基甲酸酯作为交联剂的涂料组合物，和所述涂料组合物用于制造涂料，特别是汽车涂装清漆的用途。

本发明涉及包含含硅烷基团的硫代脲基甲酸酯作为交联剂的涂料组合物，和这些涂料组合物用于制造涂料，特别是汽车涂装清漆的用途。

自从它们在1980年代中期引入汽车生产涂装，由于它们比传统丙烯酸酯/三聚氰胺树脂漆料体系（热固性丙烯酸系树脂，TSA漆）优异的技术性质，双组分聚氨酯（2K-PUR）清漆的市场份额稳步增长。

通常含有与脂族多异氰酸酯，尤其是六亚甲基二异氰酸酯（HDI）衍生物（其任选与基于脂环族异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）的多异氰酸酯组合）交联的羟基官能聚(甲基)丙烯酸酯树脂的当今2K-PUR清漆提供具有高机械和化学耐受性和极好光学性的涂层。

尽管2K-PUR涂料已实现高质量水平，但市场对具有始终进一步改进的性质，尤其是改进的耐划伤性的涂料体系始终有兴趣。

提高聚氨酯涂料的耐划伤性的一种可能方式是使用含硅烷基团的多异氰酸酯交联剂。含烷氧基硅烷基团的多异氰酸酯混合物为人所知已有相当长的时间。过去已在用于各种用途的聚氨酯体系中使用除异氰酸酯基团外还含有第二反应性，即能够交联的结构的这种产品，以获得特定性质，例如改进涂层的粘附、耐化学性和耐划伤性。

例如，为了改进含溶剂的热固性2K-PUR汽车清漆和面漆的耐划伤性，EP-A1 273640提出脂族和/或脂环族多异氰酸酯与N,N-双(三烷氧基甲硅烷基丙基)胺的反应产物作为交联剂组分。

另一些公开文献描述了用于制造用于OEM生产涂装和汽车修补涂装的气候稳定、耐划伤的清漆层的涂料组合物，其中所用交联剂组分是脂族和/或脂环族多异氰酸酯与摩尔不足量的对于异氰酸酯基团呈反应性的烷氧基硅烷的反应产物。所提到的合适的反应性烷氧基硅烷特别是双(烷氧基甲硅烷基烷基)胺与N-烷基单(烷氧基甲硅烷基烷基)胺（例如WO 2008/074489、WO 2008/074490、WO 2010/149236和WO 2014/086530），以及巯基烷基烷氧基硅烷和/或仲烷氧基甲硅烷基烷基胺（例如WO 2009/156148）的特定混合物。

所有这些含硅烷基团的多异氰酸酯混合物的共同之处在于，它们通过未改性的多异氰酸酯与含有对于异氰酸酯基团呈反应性的基团的有机官能硅烷，例如巯基官能硅烷、伯氨基烷基硅烷、仲N-烷基取代的氨基烷基硅烷或烷氧基硅烷官能的天冬氨酸酯的成比例（anteilig）反应来制备。

但是，基于所用的起始多异氰酸酯计，这样的反应不可避免地造成平均异氰酸酯官能度降低；反应产物中的目标硅烷含量越高，这一效应更大。但是在实践中在上述用途中，例如清漆中，正是需要具有尽可能高的异氰酸酯官能度的多异氰酸酯交联剂，以实现高的网络密度。

此外，随着改性程度，即硅烷基团含量的提高，由于引入该分子中的硫代氨基甲酸酯基团和特别是脲基团，产物的粘度也急剧提高；因此，迄今已知的含硅烷基团的多异氰酸酯通常只能在使用显著量的有机溶剂的情况下以溶解的形式使用。

这方面的一个例外是EP-A2 014 692和EP-A2 305 691中描述的含有脲基甲酸酯基团和硅烷基团的多异氰酸酯，其可通过含硅烷基团的羟基氨基甲酸酯和/或羟基酰胺与过量的单体二异氰酸酯的反应获得；尽管高的异氰酸酯官能度和高的硅烷含量，这些多异氰酸酯具有相对低的粘度。但是，由于由氨基烷基硅烷与环状碳酸酯和/或内酯形成的羟基氨基甲酸酯和/或羟基酰胺中间体的低稳定性，制备这些特定的硅烷官能多异氰酸酯是非常复杂且难以再现的。

因此，本发明的一个目的是提供基于含硅烷基团的多异氰酸酯的新型涂料组合物，其固化产生高耐划伤漆层。用于该涂料组合物的含硅烷基团的多异氰酸酯交联剂应该能够在简单方法中可靠和可再现地制备并且特别甚至在高硅烷基团含量下也具有低粘度。

通过提供下文更详细描述的本发明的涂料组合物，实现这一目的。

本发明提供非水性涂料组合物，其包含