高固体涂料组合物的制作方法
【专利说明】高固体涂料组合物
[0001] 本发明设及高固体涂料组合物，尤其是基于有机娃树脂的高固体涂料组合物，其 适合用于经受户外条件，尤其是其中要求高耐久性、高耐UV性和良好防腐性的条件的基材 上。
[0002] 基于有机娃树脂的涂料组合物是本领域已知的。有机娃树脂可在本领域通称为有 机硅氧烷或聚有机硅氧烷树脂/聚合物。
[0003] W02005/033219描述了包含选自环氧官能聚硅氧烷、胺官能聚硅氧烷和硅氧烷助 粘剂的至少两类官能聚硅氧烷化合物的聚硅氧烷化合物的涂料组合物。
[0004] EP186839描述了表面处理用聚有机硅氧烷组合物，其包含聚二有机硅氧烷、固 化剂和聚甲基倍半硅氧烷，所述聚二有机硅氧烷的末端单元为径基封端的，所述固化剂包 含经含环氧基的基团取代的一价控基取代的聚有机硅氧烷和具有经由至少一个碳原子结 合至娃原子的取代或未取代胺基且具有至少一个结合至娃原子的烷氧基的硅烷和/或娃 氧烧的混合物或部分反应混合物，所述聚甲基倍半硅氧烷具有0.1-100微米的平均粒径。 JP2233763描述了该组合物的变型。 阳0化]US4252933描述了自结合聚硅氧烷涂料组合物，其具有径基封端的聚二有机娃氧 烧聚合物和具有环氧官能团的聚硅氧烷与胺官能有机娃化合物的混合物。
[0006] US4996112描述了有机聚硅氧烷组合物，其含有至少一种α-、ω-二径基二有机 聚硅氧烷聚合物；由此至少一种酬亚胺氧基硅烷化etiminoxysilane)交联剂和包括含有 伯胺基的氨基有机娃化合物与含有环氧官能团的有机娃化合物的混合物或反应产物的粘 合剂。
[0007] W001/70886描述了有机娃胺-环氧交联体系，其包含胺改性的有机聚硅氧烷和环 氧改性的有机聚硅氧烷。
[0008] EP 0 469 316公开了适用于涂覆织物的含水分散体，其包含环氧官能聚硅氧烷和 氨基官能聚硅氧烷。
[0009] 已发现本领域对具有高固含量和/或低V0C的涂料组合物有特殊需求，其在施用 时显示出短的干燥时间与足够粘度和合适胆存期组合，在长期暴露时提供良好的防腐保护 与UV耐久性组合，可由高保光性和低ΔΕ看出。本领域对可用作底漆/罩面漆的体系也有 需求，因为运使得有效涂覆操作需要较少不同的涂层。
[0010] 本发明提供该类涂料组合物。上述现有技术没有公开或建议本发明包含环氧官能 硅氧烷低聚物和胺官能聚有机硅氧烷的特定组合的涂料组合物的优点。上述现有技术尤其 没有公开具有低聚合度和高反应性基团（环氧）官能度的环氧官能硅氧烷低聚物与具有较 高聚合度和较低反应性基团（胺）官能度的胺官能聚有机硅氧烷的组合。
[0011] 本发明设及包含具有10或更大的平均聚合度的胺官能聚有机硅氧烷和环氧官能 有机硅氧烷低聚物的涂料组合物，其中环氧官能硅氧烷低聚物包含选自如下的单元： 阳 01引 aHRlR2R3Si〇i/2)a 阳01引（U) 〇?iR3Si〇2/2)b[0014](iU) 〇?iRiSi〇2/2)。 阳01引（iv) (RiSi〇3/2)d W16] (V) (R3Si〇3/2)6,和
[0017] (vU(Si〇4/2)f 柳1引其中
[0019] -a、b、C、t e和f中每一个可独立地为0或整数；
[0020]-环氧官能有机硅氧烷低聚物中单元数a+b+c+d+e+f的数均值为2-9 ;
[0021] -a+b+e的数均值为>2 阳0巧 -R堪团可相同或不同且各自代表具有1-9个碳原子的一价控基，或Ci-Ce烷氧基，
[002引 -R2基团可相同或不同且各自代表0H基团或Ci-Ce烷氧基，
[0024] -R3基团可相同或不同且各自代表具有1-11个碳原子的一价控基，各R3基团被至 少一个环氧基取代，
[0025] 其中环氧官能有机硅氧烷低聚物的平均至少70%单元包含R堪团，
[00%] 并且其中胺官能聚有机硅氧烷和环氧官能有机硅氧烷低聚物的量应使得涂料体 系中活性氨当量与环氧当量之比为0. 3:1-1. 1:1。
[0027] 为避免疑义，除非另有说明，聚合物/低聚物中单元的平均百分数（％)为通过数 量计算的平均值。
[0028] 已发现本发明的涂料组合物能够具有高固含量和/或低V0C。高固含量和/或低 V0C意指所述涂料组合物可具有至少70重量％的固含量和/或不超过250g/L的挥发性有 机物含量（V0C)。
[0029] 衍生自本发明的涂料组合物的涂料的理想和有利性质通过选择本文所描述和要 求保护的特定胺官能聚有机硅氧烷与特定环氧官能硅氧烷低聚物的组合而提供，其中两种 组分的量的选择应使得胺官能聚有机硅氧烷中活性氨当量与环氧官能有机硅氧烷低聚物 中环氧当量之比在规定范围内。
[0030] 在施用时，本发明的涂料组合物具有短的干燥时间与足够粘度和合适胆存期的组 合。此外，尽管包含具有低聚合度的环氧官能硅氧烷低聚物，本发明的涂料组合物在长期暴 露时仍提供良好的防腐保护与UV耐久性的组合，可由高保光性和低ΔE看出。
[0031] 此外，本发明的涂料组合物可用作底漆/罩面漆，允许W-道涂层体系代替现有 技术的二道涂层体系。
[0032] 如上所述，所述环氧官能有机硅氧烷低聚物包含选自如下的单元：
[0033] (iHRiR2R3si〇i/2)a
[0034] (U)〇?iR3Si〇2/2)b
[0035] (iU)〇?iRiSi〇2/2)。
[0036] (ivHRiSi〇3/2) d
[0037] (V) (R3Si〇3/2)e，和
[0038] (vU(Si〇4/2)f
[0039] 其中
[0040] -a、b、c、t e和f中每一个可独立地为0或整数
[0041]-环氧官能硅氧烷低聚物中单元数a+b+c+d+e+f的数均值为2-9 ;
[0042] -a+b+e的数均值为>2
[0043] -Ri基团可相同或不同且各自代表具有1-9个碳原子的一价控基，或Ci-Ce烷氧基， W44] -R2基团可相同或不同且各自代表0H基团或Ci-Ce烷氧基，
[0045] -R3基团可相同或不同且各自代表具有1-11个碳原子的一价控基，各R3基团被至 少一个环氧基取代，
[0046] 其中环氧官能有机硅氧烷低聚物的平均至少70%单元包含R堪团。
[0047] 环氧官能有机硅氧烷低聚物的平均低聚度（degreeofoligomerisation)通过单 元数a+b+c+d+e+f的数均值给出，其为2-9。低于2的值不是低聚物。惊人地，即使低聚度 小于10,由本发明的涂料组合物获得的涂层的机械性质在长期UV暴露时足W提供优异的 防腐保护与具有良好UV耐久性的组合。优选低聚度可为3-9 (即3至9之间），更特别是 4-9 (即4-9之间）。或者，低聚度可为至多8或至多7。
[0048] 为避免疑义，本文所述低聚度/聚合度为数均低聚度/聚合度。低聚度和聚合度 可容易地测定，例如通过液相色谱法化C)/液相色谱法-质谱法化C-M巧。聚合度由此等于 聚合物/低聚物中娃原子的平均数。 !；00例单元（i)、（i:〇、（iii)、（iv)、（V)和（ν;?)的数量（即曰、b、C、d、e和f的值）可 通过29si和iHNMR测定。NMR常用于表征低聚物和聚合物，例如如聚合物表征物理技术 (PolymerCharacterizationPhysicalTechniques),DCampbell，JRWhite，美国Chapman and化11出版，1989所描述。
[0050] 环氧官能硅氧烷低聚物的平均至少70%单元含有R3基团。换言之，环氧官能娃氧 烧低聚物的平均至少70%单元（每个单元包含一个娃原子）包含具有1-9个碳原子且被 环氧基取代的一价控基。此外，环氧官能硅氧烷低聚物中a+b+e总和平均值一定至少为2。 要求确保环氧官能硅氧烷低聚物包含足够数量的环氧基。环氧官能硅氧烷低聚物中a+b+e 总和平均值的最大值受控于上述a+b+c+d+e+f总和平均值。
[0051] 更优选地，环氧官能硅氧烷低聚物的至少80%单元含有R3基团。最优选地，环氧 官能硅氧烷低