[发明专利]快速固化型天冬氨酸酯聚硅氧烷混合涂料

说明书

本发明提供一种混合双组分涂料组合物，其包含(A) N‑烷氧基甲硅烷基烷基‑天冬氨酸酯，(B) 具有大约400至10,000的分子量的聚硅氧烷，和任选(C) 至少一种可水解硅烷作为组分I；和(D) 具有2.5至5.5的平均NCO官能度和9至50重量%的基于固体计的异氰酸酯含量并含有脂族多异氰酸酯的多异氰酸酯；和(E) 催化剂作为组分II。还提供了制造和施加该混合涂料组合物的方法。

发明背景

本发明总体上涉及由硅烷封端的聚天冬氨酸酯、聚硅氧烷树脂和多异氰酸酯制成的混合涂料组合物。

油漆工业需要具有机械性质，如极高的硬度和耐磨性、优异的挠性和极好的化学性质，如耐溶剂性和耐化学性的理想组合的精良涂料，例如在汽车工业中。

基于通过使可水解硅烷基团与水或脱水剂反应制成的硅氧烷的纯无机涂料组合物已知以高抗划伤性和耐化学性为特征（参见例如美国专利No. 4,113,665）。这些纯无机涂料的一个缺点在于它们是脆性的并容易应力开裂。此外，聚硅氧烷涂料的完全固化花费数小时至数天。

可水解的有机官能硅烷是连接传统的有机聚合物化学与有机硅化学的关键组分。为此具有技术重要性的化合物特别是符合式(RO)₃Si(CH₂)₃Y的那些，其中R是烷基且Y是官能团。此类化合物既含在水分存在下通过“硅烷缩聚”交联的可水解甲硅烷基Si-(OR)，又含能将它们化学连接到传统聚合物材料上的其它官能团(Y)（参见例如Angew. Chem. 98(1986) 237-253）。

例如在J. Org. Chem. 36 (1971), 第3120页；DE-A-1,152,695；DE-A-1,271,712；DE-A-2,161,716；DE-A-2,408,480；DE-A-2,521,399；DE-A-2,749,316；和美国专利Nos. 2,832,754；2,971,864；和4,481,364中描述了含氨基的烷氧基硅烷。本领域中已知的所有氨基官能硅烷都具有极易与异氰酸酯反应的缺点。因此，由于反应产物的不相容性、不均匀性和极高粘度，难以使这些烷氧基硅烷与多异氰酸酯反应。

美国专利Nos. 5,364,955和5,766,751描述了通过使NCO预聚物与硅烷天冬氨酸酯反应形成脲或乙内酰脲基团而制成的硅烷封端树脂。最先通过使氨基官能硅烷与马来酸酯或富马酸酯反应制备硅烷天冬氨酸酯。然后使该硅烷天冬氨酸酯与NCO预聚物反应形成可湿固化的树脂。此类脂族多异氰酸酯-氨基硅烷加合物与可水解硅烷的缩合产物表现出一方面高硬度、耐磨性和耐化学性与另一方面高挠性之间的改进的平衡。该多异氰酸酯-氨基硅烷加合物与可水解硅烷经缩聚反应以形成具有高硬度和极好耐溶剂性的挠性无机-有机混合涂料。

本发明的一个目的是改进基于现有技术的制剂以提供不必烘烤并在施加的数分钟内硬固化但具有数小时适用期的可湿固化的保护涂料。本发明的另一目的是提供具有良好的视觉质量并表现出良好的抗划伤性的涂料以使其适合用作汽车涂料、产品饰面、用于工业和商业新建和维护或作为OEM涂料。

可以根据基于硅烷封端的聚天冬氨酸酯、聚硅氧烷树脂和多异氰酸酯的本发明的混合涂料实现这些目的。这些涂料在数分钟内硬固化并提供具有高光泽的耐化学、耐划伤涂层。

发明概述

根据其主要方面并简言之，本发明包括一种混合涂料组合物，其含有：

(I) 第一组分，其包含(A) N-烷氧基甲硅烷基烷基-天冬氨酸酯，(B) 具有大约400至10,000的分子量的聚硅氧烷，和任选(C) 至少一种可水解硅烷；和

(II) 第二组分，其包含(D) 具有2.5至5.5的平均NCO官能度和9至50重量%的基于固体计的异氰酸酯含量并含有脂族多异氰酸酯的多异氰酸酯；和(E) 催化剂。