[发明专利]具有高遮盖力、提高的耐刮擦性以及易清洁性能的经着色的涂料组合物

说明书

技术领域

本发明涉及涂料组合物，其可以用于需要高着色强度和遮盖力、改进的防 刮擦性、改进的气候稳定性以及改进的清洁性能的应用领域。

背景技术

尤其需要将这类涂料体系用于交通工具，例如机动车、客车、建筑机械和 有轨机动车，在那里要求使用一种耐久的、色彩上引人注目的涂层体系。这里 适用对耐久性以及在色彩和耐久的耐刮擦性方面的特别的要求。

多次尝试通过多层结构来实现这系列要求。例如在汽车行业中发现由底漆、 二道底漆(Füller)、底涂漆和透明漆构成的四层结构。对此的更详细说明参见 Automotive Paint s and Coatings(汽车漆与涂料)，VCH出版公司：Weinheim (1995)。

例如在JP 2002080776(单涂层涂料组合物)中描述了不使用透明漆的情 况。但这里提及金属效果颜料，该金属效果颜料由于其无机特征而已经是气候 稳定性的。此外，这里没有结合所述的光学性能实现提高的耐刮擦性和易清洁 性能。

在另外的情况下，已知也有不使用附加的透明漆的情况。但这种单涂层是 质量评价较低的涂层，例如在工业涂料领域中所使用的那些。这些涂层的性能 分布较差，尤其是气候稳定性和光学外观方面。

在此要强调的是，底涂漆包含着色颜料，且透明漆必须提供所需的耐刮擦 性和UV稳定化作用。

经着色的底涂漆的损害不仅可能涉及粘结剂，而且可能涉及颜料。由该文 献已知，着色颜料具有电子激发态(HOMO-LUMO，最高占据分子轨道-最低未 占分子轨道)，其然后以双自由基形式存在。尤其当还有氧存在的情况下，从这 类物质出发可能发生降解反应。

多次尝试通过引入纳米级颗粒来改进透明漆的耐刮擦性。这类纳米颗粒部 分地以提高的浓度存在于表面上，这导致的结果是，一旦上层透明漆层受损， 耐刮擦性不具有长久的耐久性。例如在WO 01/009 231中描述了这类体系。

即使通过降低玻璃化转变温度的自修复透明漆的方案也应被评价为不满意 的，因为这里所用的固化漆具有不足的沾污行为。

此外，这些是基于溶剂的透明漆体系。唯有所使用的基于溶剂的聚氨酯体 系具备足够的交联密度以及相应的性能分布。这导致的结果是，这种多层结构 也从生态角度考虑是有疑虑的。所涉及的水基透明漆体系在质量方面较差。

此外，还可能发生对底涂漆的粘附问题，因为透明漆和底涂漆在其溶剂、 化学结构以及物理性能(膨胀系数、玻璃化转变温度)方面不同。

为了保证底涂漆中的颜料和粘结剂在环境影响和辐射作用方面稳定化，后 续施加的透明漆必须具有相应的稳定剂。此外，在缺乏通过透明漆的保护的情 况下，也通过渗透的水和氧损害底涂漆。

因此，目前的多层结构在生态、经济性、耐刮擦性、着色以及稳定性或耐 久性方面有严重缺陷。

日本专利文献多次描述使用聚硅氮烷来提高耐刮擦性。WO 2004/039904 A1 和WO 2006/113 447也描述了通过聚硅氮烷提高耐刮擦性。但这里涉及尽管具 有高的耐刮擦性，但是并不适于在光学上吸引人地引入着色颜料的应用。

WO 2004/011 212同样描述了聚硅氮烷的使用。但这里目的在于使用聚硅 氮烷作为可以用于轮辋漆的透明漆的粘结剂。这里也没有涉及经着色的体系。 在WO 2005/085375中描述了光催化活性的TiO₂的引入，但这里所涉及的是一 种双层体系(第一层：PHPS，第二层：PHPS+TiO₂)。这类双层透明漆在施用 方面不利，此外所描述的最大层厚度为20微米，不足以制备具有高遮盖力的 经着色的体系。较大的层厚度在全氢聚硅氮烷(PHPS)情况下易形成裂纹。

此外，文献中描述了包含经分散的颜料的含有聚硅氮烷的涂料体系。例如 JP 11269432描述了使用不同分散设备将颜料引入到聚硅氮烷中的方法。但这 里所描述的体系仅含有全氢聚硅氮烷，且针对产生薄(约2μm)的透明、透光 涂层的情况。用这种材料不可能实现较大的层厚度，因为这些变得太脆。

JP-A-2005 092 328也描述了聚硅氮烷和着色颜料的组合。但这里使用聚 硅氮烷作为(辅助粘结剂)添加剂来改进粘合性。这里所描述的体系可良好着 色，且具有良好的粘合性和耐久性。但由于其硅酮含量高，硬度仅处于低水平。