專(zhuān)利名稱(chēng)：異氰酸酯涂料用活性低聚物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及汽車(chē)修補(bǔ)用的低VOC(揮發(fā)性有機(jī)組分)可固化涂料組合物，更具體地說(shuō)它涉及環(huán)境條件下固化的雙包裝含活性低聚物的異氰酸酯涂料組合物。
背景技術(shù)：
有多種透明及顏料著色涂料組合物應(yīng)用于各種各樣的涂料中，例如用于汽車(chē)修補(bǔ)涂層的底漆和透明涂層，它們一般都是溶劑型的。
在修補(bǔ)例如汽車(chē)車(chē)身壓痕之類(lèi)的損傷時(shí)，損傷區(qū)域及其周?chē)械耐繉油ǔＲ柚鷻C(jī)械手段打磨掉。有時(shí)，原來(lái)的涂層要部分地或者從整個(gè)車(chē)身鏟除，直至暴露出底下的裸露金屬表面。損傷修復(fù)之后，在修復(fù)表面涂漆，優(yōu)選涂以低VOC涂料組合物，一般在可移動(dòng)的或永久性低成本涂漆罩內(nèi)進(jìn)行，罩子備有通往大氣的排風(fēng)，以便以環(huán)境安全的方式從新施涂層中趕出有機(jī)溶劑。在典型情況下，新涂漆的干燥和固化就在此罩內(nèi)進(jìn)行。另外，上述干燥和固化步驟之所以要在罩內(nèi)進(jìn)行，也為了防止空氣中的污垢及其它污染物積聚在濕漆層上。
由于此種涂漆罩要占據(jù)小型的典型汽車(chē)漆修補(bǔ)店鋪相當(dāng)大的面積，因此店鋪都希望能盡可能快地使漆層干燥并固化。較為昂貴的罩子常常備有熱源，如位于罩內(nèi)的傳統(tǒng)加熱燈以便加速新涂漆的固化。因此，為了提高店鋪的面積利用成本效益和降低溶劑型涂料組合物濕涂層造成的火災(zāi)隱患，一直存在著對(duì)這樣一種低V0C快速固化涂料配制物的需要，它應(yīng)在環(huán)境條件下固化，同時(shí)仍舊提供優(yōu)異的使用特性，尤其是抗劃傷和耐環(huán)境侵蝕。
一種用來(lái)滿(mǎn)足上述要求的途徑涉及采用一種包括含線型或支鏈環(huán)脂族部分的低聚物的基料。然而，公開(kāi)在PCT申請(qǐng)US 97/08179中的此類(lèi)涂料組合物需在120℃～150℃范圍的相當(dāng)高的固化溫度下固化。因此，迄今，依然存在著對(duì)環(huán)境條件下固化的低VOC涂料組合物的需要。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種可在環(huán)境條件下固化的涂料組合物，它包含的基料包含
羥基組分，包含含有線型或支鏈環(huán)脂族部分的活性低聚物，后者的GPC重均分子量不超過(guò)3,000且多分散性不超過(guò)約1.7，所述活性低聚物具有至少2個(gè)羥基基團(tuán)，所述羥基基團(tuán)中平均至少1個(gè)是伯羥基基團(tuán)；以及交聯(lián)組分，包含具有至少2個(gè)異氰酸酯基團(tuán)的低聚交聯(lián)劑，其中異氰酸酯對(duì)每當(dāng)量羥基基團(tuán)的當(dāng)量比在0.5/1～3.0/1的范圍。
本發(fā)明還涉及在底材表面上制備涂層的方法，所述方法包括將環(huán)境條件下的涂料組合物基料的羥基與交聯(lián)組分混合，生成罐混合物(potmix)，其中所述羥基組分包含含有線型或支鏈環(huán)脂族部分的活性低聚物，其GPC重均分子量不超過(guò)3,000且多分散性不超過(guò)約1.7，所述活性低聚物具有至少2個(gè)羥基基團(tuán)，所述羥基基團(tuán)中平均至少1個(gè)是伯羥基基團(tuán)，且其中所述交聯(lián)組分包含具有至少2個(gè)異氰酸酯基團(tuán)的低聚交聯(lián)劑，其中異氰酸酯對(duì)每當(dāng)量羥基基團(tuán)的當(dāng)量比在0.5/1～3.0/1的范圍；在所述表面施涂一層所述罐混合物；以及在環(huán)境條件下使所述層固化，從而在所述底材的所述表面上形成所述涂層。
發(fā)明詳述在本文中使用以下術(shù)語(yǔ)“雙包裝涂料組合物”是指包括分開(kāi)貯存在各自容器中的2組分的熱固性涂料組合物，這2個(gè)容器通常被密封起來(lái)，以延長(zhǎng)涂料組合物組分的貯存期。這些組分在臨使用前彼此混合形成一種罐混合物，從此它便具有有限的適用期，一般在數(shù)分鐘，例如15min～45min～數(shù)小時(shí)，例如在4h～6h。罐混合物被施涂到底材表面例如汽車(chē)車(chē)身上，形成要求厚度的層。施涂后，該層進(jìn)行干燥并固化，從而在底材表面上形成具有如高光澤、抗劃傷及耐環(huán)境侵蝕之類(lèi)要求涂層性能的涂層。
“低VOC涂料組合物”是指這樣的涂料組合物，它包括，按ASTMD3960規(guī)定的程序測(cè)定，小于0.6千克的有機(jī)溶劑每立升(5磅/加侖)組合物。
“高固體組合物”是指這樣的涂料組合物，其固體成分含量大于40％，優(yōu)選在45～85％之間，更優(yōu)選在50～65％，全部指以組合物總重量為基準(zhǔn)的重量百分?jǐn)?shù)。
“GPC重均分子量”是指采用凝膠滲透色譜術(shù)測(cè)定的重均分子量。采用惠普公司(Palo Alto，加州)供應(yīng)的高性能液體色譜儀(HPLC)。除非另行指明，使用的液相優(yōu)選為四氫呋喃，標(biāo)準(zhǔn)物為聚甲基丙烯酸甲酯。
“多分散性”是指GPC重均分子量除以GPC數(shù)均分子量。
“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。
“聚合物粒度”是指采用Brookhaven儀器公司(Holtsville，紐約)供應(yīng)的Brookhaven BI-90型粒度儀測(cè)定的聚合物顆粒直徑，該儀器采用準(zhǔn)彈性光散射技術(shù)測(cè)定聚合物顆粒的尺寸。散射強(qiáng)度是粒度的函數(shù)。采用基于強(qiáng)度加權(quán)平均(intensity weighted average)的直徑。這項(xiàng)技術(shù)描述在第3章，pp.48～61，題為“光子相干譜在粒度測(cè)定中的應(yīng)用和濫用”中，作者Weiner等人，美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)論文集系列，1987版。
“聚合物固體”或“基料固體”是指干態(tài)的聚合物或基料。
本發(fā)明涉及特別適合汽車(chē)修補(bǔ)使用雙包裝低VOC可環(huán)境條件下固化的涂料組合物。該組合物包括有機(jī)溶劑中的基料。其有機(jī)溶劑的用量對(duì)應(yīng)于，組合物具有的VOC小于0.6kg(5磅/加侖)，優(yōu)選0.25kg～0.53kg(2.1磅～4.4磅/加侖)有機(jī)溶劑每升組合物。
該基料包括羥基與交聯(lián)組分。羥基組分包括2wt％～100wt％，優(yōu)選10wt％～90wt％，更優(yōu)選20wt％～80wt％，最優(yōu)選30wt％～50wt％范圍的含線型或支鏈環(huán)脂族部分的活性低聚物或此種低聚物的共混物。該活性低聚物的GPC重均分子量不超過(guò)約3000，優(yōu)選在300～2000，更優(yōu)選在500～1200的范圍。本申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，如果活性低聚物的分子量超過(guò)3000，則該活性低聚物將變得過(guò)分粘稠。結(jié)果，就需要較大量溶劑方能生成一種能以傳統(tǒng)噴涂裝置噴涂的涂料組合物。然而，這樣的涂料組合物便不再是低VOC涂料組合物了。本發(fā)明活性低聚物的多分散性不超過(guò)約1.7。優(yōu)選的是，多分散性在1.01～1.5的范圍，更優(yōu)選在1.01～1.3。本申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，如果活性低聚物的多分散性超過(guò)1.7，包含該活性低聚物的涂料組合物將生成對(duì)傳統(tǒng)噴涂裝置來(lái)說(shuō)過(guò)分粘稠的涂料組合物，且此種組合物將具有很差的適用期。
本申請(qǐng)人出乎意料地發(fā)現(xiàn)，環(huán)脂族部分在該活性低聚物中的存在乃是該活性低聚物在如下所述各種各樣有機(jī)溶劑中獲得增溶的關(guān)鍵。環(huán)脂族部分的存在還可改善涂料組合物多種組分之間的相容性并有助于維持由此形成的涂層在正常使用條件下的漆膜硬度。
該活性低聚物帶有平均2～10，優(yōu)選2～6，更優(yōu)選2～4個(gè)羥基基團(tuán)。在這些烴基基團(tuán)當(dāng)中，平均地，至少1個(gè)，優(yōu)選1～4，更優(yōu)選2～4個(gè)必須是伯羥基基團(tuán)。以上的平均范圍可通過(guò)將具有各種不同伯羥基基團(tuán)數(shù)目的活性低聚物進(jìn)行摻混來(lái)達(dá)到。伯羥基基團(tuán)是位于活性低聚物末端上的羥基基團(tuán)。本申請(qǐng)人出乎意料地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)蚔OC高固體涂料組合物包括具有至少1個(gè)伯羥基基團(tuán)的活性低聚物時(shí)，由此種涂料組合物形成的涂層很容易在環(huán)境條件下固化。據(jù)信，本發(fā)明活性低聚物所具備的高活性來(lái)源于(a)這些伯羥基基團(tuán)，而不是更為普遍的仲羥基，(b)窄多分散性，以及(c)保證羥基官能團(tuán)在活性低聚物的每個(gè)低聚物鏈上的均勻分布。
本發(fā)明活性低聚物是這樣制備的首先，多官能醇，如季戊四醇、己二醇、三羥甲基丙烷，與脂環(huán)族單體酸酐，例如六氫鄰苯二甲酸酐或甲基六氫鄰苯二甲酸酐，起反應(yīng)生成低聚酸。上述酸酐的混合物也可使用。非脂環(huán)族酸酐(線型或芳族)，例如琥珀酸酐或鄰苯二甲酸酐，也可加入到上述脂環(huán)族單體酸酐中。具有至少1個(gè)羥基官能團(tuán)的低聚酸也是合適的，可通過(guò)多官能醇與少于化學(xué)計(jì)算量的單體酸酐起反應(yīng)來(lái)制備。
該低聚酸隨后與單官能環(huán)氧在反應(yīng)表壓小于14kg/cm2(200psig)，優(yōu)選在反應(yīng)表壓為0kg/cm2～2.1kg/cm2(0～30 psig)的條件下反應(yīng)生成該活性低聚物。低聚反應(yīng)一般在60℃～200℃，優(yōu)選在80℃～170℃，更優(yōu)選在90℃～150℃的反應(yīng)溫度進(jìn)行。典型的反應(yīng)時(shí)間在1h～24h之間，優(yōu)選在1h～4h。
以上的2步法能保證羥基官能團(tuán)均勻地分布在活性低聚物的每個(gè)低聚物鏈上，且活性低聚物具有位于前面所描述范圍的多分散性。
適合本發(fā)明使用的單官能環(huán)氧包括2～12個(gè)碳原子的烯化氧，而環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷及環(huán)氧丁烷是優(yōu)選的。其他環(huán)氧化物，例如?？松瘜W(xué)公司(休士敦，得克薩斯)供應(yīng)的CarduraE-10縮水甘油酯，也可與上面所描述的單官能環(huán)氧配合使用。
要知道，在伯羥基官能團(tuán)的生成過(guò)程中，上述反應(yīng)將生成一種伯羥基官能化合物的共混物，致使這些活性低聚物具有彼此間不同數(shù)目的伯羥基官能團(tuán)，就是說(shuō)，有些低聚物的伯羥基官能團(tuán)多些，有的少些。只要活性低聚物上的伯羥基官能團(tuán)的平均數(shù)目落在前面所描述的范圍內(nèi)，本發(fā)明活性低聚物在涂料組合物中的存在便可生成一種在環(huán)境條件下固化的低VOC高固體涂料組合物。
本發(fā)明基料的羥基組分，如果希望的話可與非脂環(huán)族(線型或芳族)低聚物摻混。此種非脂環(huán)族低聚物可按上面所描述的方法，采用非脂環(huán)族酸酐，如琥珀酸酐或鄰苯二甲酸酐或其混合物來(lái)制備。美國(guó)專(zhuān)利5,286,782中所描述的己內(nèi)酯低聚物也可使用。
本發(fā)明基料的羥基組分還可包含0.1％～95％，優(yōu)選10～90％，更優(yōu)選20％～80％，最優(yōu)選50％～70％，全部以該羥基組分總重量為基準(zhǔn)，丙烯酸類(lèi)聚合物、聚酯或其組合。本申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)將1種或多種上述聚合物加入到羥基組分中，由此獲得的雙包裝涂料組合物可提供改善的外觀、抗流掛以及流動(dòng)和流平性能。
該丙烯酸類(lèi)聚合物的GPC重均分子量超過(guò)3000，優(yōu)選在3000～20,000，更優(yōu)選在6000～20,000，最優(yōu)選在8000～12,000的范圍。該丙烯酸類(lèi)聚合物的Tg在0℃～100℃的范圍變化，優(yōu)選在30℃～80℃。
適合本發(fā)明使用的丙烯酸類(lèi)聚合物可以是任何由下列典型單體按傳統(tǒng)方式聚合獲得的傳統(tǒng)溶劑可溶丙烯酸類(lèi)聚合物，這些單體例如是具有1～18，優(yōu)選1～12個(gè)烷基碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯與苯乙烯以及官能單體，如丙烯酸羥乙基酯和甲基丙烯酸羥乙基酯。
除了上述聚合物之外，本發(fā)明基料的羥基組分還可包含最高40％，優(yōu)選5～35％，更優(yōu)選20～30％，全部以基料總重量為基準(zhǔn)，分散在有機(jī)介質(zhì)中聚合物顆粒形式的分散丙烯酸類(lèi)聚合物，其中聚合物顆粒是通過(guò)所謂立構(gòu)穩(wěn)定化穩(wěn)定的乳液。優(yōu)選的是，該聚合物顆粒包括芯，其上連接著大單體鏈或枝(arms)。芯的優(yōu)選平均粒度在0.1～0.5μm之間，優(yōu)選在0.15～0.4，更優(yōu)選在0.15～0.35。
該分散的丙烯酸類(lèi)聚合物包括約10％～90％，優(yōu)選50％～80％，全部以該分散聚合物重量為基準(zhǔn)，由高分子量聚合物構(gòu)成的芯，其重均分子量為約50,000～500,000，優(yōu)選在50,000～200,000，更優(yōu)選在50,000～150,000的范圍。枝占到該分散聚合物重量的約10wt％～90wt％，優(yōu)選10％～59％。這些枝由低分子量聚合物構(gòu)成，其重均分子量在約1,000～30,000之間，優(yōu)選在3000～20,000，更優(yōu)選在3000～15,000。
分散的丙烯酸類(lèi)聚合物的芯由1種或多種丙烯酸單體聚合構(gòu)成，任選地共聚上1種或多種烯鍵不飽和單體。合適的單體包括苯乙烯、(甲基)丙烯酸C1～C18，優(yōu)選C1～C12烷基酯；烯鍵不飽和單羧酸，例如(甲基)丙烯酸，以及含硅烷單體。其他任選的單體包括(甲基)丙烯酸羥烷基酯或丙烯腈。任選地，該芯可進(jìn)行交聯(lián)，可通過(guò)二丙烯酸酯或二甲基丙烯酸酯，如甲基丙烯酸烯丙基酯的使用，或者通過(guò)羥基部分與多官能異氰酸酯之間的后反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
連接在芯上的大單體枝可由諸如(甲基)丙烯酸C1～C12烷基酯之類(lèi)的單體聚合而成，典型的含羥基單體是上面所描述的(甲基)丙烯酸羥烷基酯。
該聚酯的GPC重均分子量超過(guò)1500，優(yōu)選在1500～100,000之間，更優(yōu)選在2000～50,000，進(jìn)一步優(yōu)選在2000～8000，最優(yōu)選在2000～5000。聚酯的Tg在-50℃～+100℃之間變化，優(yōu)選在-20℃～+50℃的范圍。
適合本發(fā)明使用的聚酯可以是由適宜多元酸與適宜多元醇按傳統(tǒng)聚合方法生成的任何傳統(tǒng)溶劑可溶聚酯，其中多元酸包括環(huán)脂族多元羧酸，多元醇包括多羥基醇。適宜的環(huán)脂族多元羧酸的例子是四氫鄰苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸、1，2-環(huán)己烷二羧酸、1，3-環(huán)己烷二羧酸、1，4-環(huán)己烷二羧酸、4-甲基六氫鄰苯二甲酸、橋亞甲基四氫鄰苯二甲酸、三環(huán)癸烷二羧酸、橋亞乙基六氫鄰苯二甲酸、樟腦酸、環(huán)己烷四羧酸以及環(huán)丁烷四羧酸。這些環(huán)脂族多元羧酸不僅可以其順式，也可以其反式的形式，甚至以這2種形式的混合物形式使用。如果希望的話可與以上環(huán)脂族多元羧酸配合使用的適宜多元羧酸的例子是芳族和脂族多元羧酸，例如鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、鹵代鄰苯二甲酸、例如四氯-或四溴鄰苯二甲酸、己二酸、戊二酸、壬二酸、癸二酸、富馬酸、馬來(lái)酸、偏苯三酸、1，2，4，5-苯四酸。
合適的多羥基醇包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇、二甘醇、環(huán)己烷二醇、環(huán)己烷二甲醇、三甲基戊二醇、乙基丁基丙二醇、雙三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、甘油、季戊四醇、二季戊四醇、三(羥乙基)異氰酸酯、聚乙二醇及聚丙二醇。如果希望的話，單羥基醇，例如丁醇、辛醇、月桂醇、乙氧基化或丙氧基化酚，也可隨同多羥基醇一起包括在內(nèi)。適合本發(fā)明使用的聚酯的細(xì)節(jié)可進(jìn)一步參見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利5,326.820，在此并入本文作為參考。一種市售聚酯，且為特別優(yōu)選的，是SCD-1040聚酯，由Etna產(chǎn)品公司(Chagrin Falls，俄亥俄)供應(yīng)。
當(dāng)羥基組分中不存在上述丙烯酸類(lèi)聚合物或聚酯，或者當(dāng)羥基組分中存在的上述丙烯酸類(lèi)聚合物或聚酯含量低于20wt％時(shí)，最優(yōu)選使用具有3個(gè)或更多個(gè)羥基官能團(tuán)的活性低聚物。在羥基組分具有較高含量上述丙烯酸類(lèi)聚合物或聚酯的情況下，為獲得優(yōu)良漆膜性能而對(duì)具有3個(gè)或更多個(gè)羥基官能團(tuán)的活性低聚物的需要，就不那么重要了。在后一種涂料體系中，使用具有2個(gè)羥基官能團(tuán)的活性低聚物是有利的。
基料的交聯(lián)組分在施涂前與羥基組分分開(kāi)貯存。交聯(lián)組分包括低聚交聯(lián)劑或其混合物。交聯(lián)劑具有至少2個(gè)異氰酸酯基團(tuán)并滿(mǎn)足，低聚物交聯(lián)劑的異氰酸酯對(duì)每當(dāng)量羥基組分羥基的當(dāng)量比在0.5/1～3.0/1的范圍，優(yōu)選在0.7/1～1.8/1，更優(yōu)選在0.8/1～1.3/1。某些合適的低聚交聯(lián)劑包括芳族、脂族或環(huán)脂族異氰酸酯、三官能異氰酸酯及多元醇與二官能異氰酸酯的異氰酸酯官能加成產(chǎn)物。一些具體的異氰酸酯包括二異氰酸酯，例如1，6-六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、4，4’-聯(lián)苯二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、雙環(huán)己基二異氰酸酯、四亞甲基二甲苯二異氰酸酯、乙基亞乙基二異氰酸酯、1-甲基三亞甲基二異氰酸酯、1，3-亞苯基二異氰酸酯、1，5-萘二異氰酸酯、雙(4-異氰酸根合環(huán)己基)-甲烷及4，4’-二異氰酸根合二苯醚。
一些合適的三官能異氰酸酯包括三苯甲烷三異氰酸酯、1，3，5-苯三異氰酸酯及2，4，6-甲苯三異氰酸酯。二異氰酸酯的三聚體，例如拜爾公司(匹茲堡，賓夕法尼亞)按商品名DesmodurN-3390銷(xiāo)售的六亞甲基二異氰酸酯的三聚體，以及異佛爾酮二異氰酸酯的三聚體，也是合適的。再有，三元醇與二異氰酸酯的三官能加成產(chǎn)物也是合適的。二異氰酸酯的三聚體是優(yōu)選的，而異佛爾酮及六亞甲基二異氰酸酯的三聚體則是更優(yōu)選的。
交聯(lián)組分可任選地包括0.1～30％，優(yōu)選5％～25％，更優(yōu)選10％～20％，全部以基料固體總重量為基準(zhǔn)，附加的交聯(lián)劑，如醛亞胺低聚物，即，烷基醛如異丁醛，與二胺如異佛爾酮二胺的反應(yīng)產(chǎn)物。酮亞胺低聚物，即，烷基酮如甲基異丁基甲酮，與二胺如2-甲基五亞甲基二胺的反應(yīng)產(chǎn)物。聚天冬氨酸酯，即，二胺如異佛爾酮二胺，與馬來(lái)酸二烷基酯，如馬來(lái)酸二乙基酯的反應(yīng)產(chǎn)物。所有上述附加交聯(lián)劑都是熟知的，例如由拜爾公司(匹茲堡，賓夕法尼亞)按商品名Desmophen胺共反應(yīng)物供應(yīng)的。
基料的交聯(lián)組分優(yōu)選包括催化數(shù)量(catalytic amount)的催化劑，以便加速固化過(guò)程。催化數(shù)量的多少取決于基料羥基組分中存在的活性低聚物伯羥基基團(tuán)的活性。一般地，可使用約0.001％～約5％，優(yōu)選0.01％～2％，更優(yōu)選0.02％～1％，全部以基料固體總重量為基準(zhǔn)，的催化劑。有多種多樣催化劑可供使用，例如錫化合物，包括二月桂酸二丁基錫；叔胺，例如三亞乙基二胺。這些催化劑可單獨(dú)使用，或者與羧酸，如乙酸，配合使用。一種特別合適的市售催化劑是Elf-Atochem北美公司(費(fèi)城，賓夕法尼亞)按商品名Fastcat4202二月桂酸二丁基錫供應(yīng)的催化劑。
本發(fā)明涂料組合物基料的羥基或交聯(lián)組分，為配制成高固體涂料體系，還包含至少1種有機(jī)溶劑，典型地選自芳烴，如石腦油或二甲苯；酮，如甲基戊基甲酮、甲基異丁基甲酮、丁酮或丙酮；酯，如乙酸丁酯或乙酸己酯；以及二醇醚酯，如乙酸丙二醇單甲醚酯。有機(jī)溶劑的加入量取決于所要求的固體含量以及組合物的VOC要求含量。如果希望的話，有機(jī)溶劑可加入到基料的這2個(gè)組分中。
本發(fā)明涂料組合物還可包含傳統(tǒng)添加劑，例如顏料、穩(wěn)定劑、流變控制劑、流動(dòng)劑、增韌劑及填料。這些附加的添加劑自然要取決于涂料組合物的預(yù)期用途。填料、顏料和其他可能對(duì)固化涂層透明度不利的添加劑，在組合物準(zhǔn)備當(dāng)作透明涂料使用時(shí)將不包括在內(nèi)。上述添加劑可加入到羥基或交聯(lián)組分或二者中，取決于涂料組合物的預(yù)期用途。這些添加劑優(yōu)選加入到羥基組分中。
羥基及交聯(lián)組分在臨使用前或使用前約5～30min時(shí)混合成具有有限適用期的罐混合物。將罐混合物在底材上涂布成一個(gè)層，可采用傳統(tǒng)技術(shù)實(shí)施，例如噴涂、靜電噴涂、輥涂、浸涂或刷涂。該涂料組合物層隨后在環(huán)境條件下經(jīng)過(guò)30min～24h，優(yōu)選30min～3h固化，便在底材上形成具有要求涂層性能的涂層。要知道，實(shí)際的固化時(shí)間取決于涂上去的層厚以及外加的機(jī)械輔助手段，例如幫助空氣連續(xù)流過(guò)涂層上空以加速固化速率的風(fēng)扇。如果希望的話，固化速率還可通過(guò)對(duì)涂布后的底材進(jìn)行烘烤來(lái)進(jìn)一步加速，烘烤溫度一般在約60℃～150℃，時(shí)間約15～90min。上述烘烤步驟在OEM(原來(lái)的設(shè)備制造)條件下尤其有用。
如果希望的話，當(dāng)用作透明涂料組合物時(shí)，涂料組合物的APHA色度值，通過(guò)在涂料組合物中加入0.1wt％～3wt％，優(yōu)選0.4wt％～1wt％，全部以活性低聚物固體為基準(zhǔn)的百分?jǐn)?shù)，亞磷酸酯化合物而降低到0～80的范圍，優(yōu)選0～50。一些合適的亞磷酸酯化合物包括9，10-二氫-9氧雜-10-磷雜菲及亞磷酸三苯酯，其中優(yōu)選9，10-二氫-9氧雜-10-磷雜菲。
本發(fā)明配制物作為室外制品，如汽車(chē)及其他車(chē)輛車(chē)身部件的透明涂層尤其有用。在采用本發(fā)明組合物施涂之前，底材一般涂以底漆或彩色涂料或做其他的表面準(zhǔn)備。
實(shí)施例試驗(yàn)程序采用下列試驗(yàn)方法Gardner-Holdt(加德納-荷爾特)粘度，按ASTM試驗(yàn)D1545測(cè)定。
Zahn(贊恩)2粘度，秒，采用贊恩杯測(cè)定。組合物涂層的干燥時(shí)間按照ASTM D5895中BK3表面干燥時(shí)間測(cè)出。
游離試驗(yàn)?zāi)?從TPO中取出)的凝膠分?jǐn)?shù)是在沸騰丙酮中測(cè)定的。約0.5g試驗(yàn)薄膜放在金屬篩網(wǎng)上。將網(wǎng)連同薄膜置于丙酮浴中，沸騰6h，隨后令其冷卻。從丙酮浴中取出網(wǎng)，干燥過(guò)夜，然后再次稱(chēng)重。讀數(shù)按如下記錄凝膠百分?jǐn)?shù)＝100×(沸騰后膜重/沸騰前膜重)。
于是，凝膠分?jǐn)?shù)的百分讀數(shù)為100，表明完全交聯(lián)，即，試驗(yàn)薄膜完全不溶解于丙酮，而讀數(shù)為0則表明沒(méi)有發(fā)生交聯(lián)，即，試驗(yàn)薄膜完全溶解在丙酮中。
耐侵蝕是這樣測(cè)定的夏季期間將涂層試驗(yàn)板放在Jacksonville(佛羅里達(dá))的某一試驗(yàn)設(shè)施中保持14周。然后，與標(biāo)準(zhǔn)蜜胺涂層板進(jìn)行比較。采用1～12級(jí)的目測(cè)尺度來(lái)確定耐侵蝕，其中12是最差(典型蜜胺涂層被評(píng)定為10～12)；1為最好。
程序1對(duì)比用的四羥基官能低聚物酸低聚物的制備在備有攪拌器、冷凝器、加熱罩、氮?dú)膺M(jìn)口、熱電偶及加料口的12 L燒瓶中加入，2447.2g 乙酸丙二醇單甲醚酯、792.4g季戊四醇和1.36g三乙胺。反應(yīng)混合物在氮?dú)飧采w下攪拌并加熱到140℃，然后在6h內(nèi)加入3759g Milldride甲基六氫鄰苯二甲酸酐(MHHPA)，由Milliken化學(xué)公司(Spartanburg，南卡羅來(lái)納)供應(yīng)。隨后，反應(yīng)混合物維持在140℃，直至在紅外光譜掃描圖上觀察不到酸酐譜帶。
四羥基官能低聚物的制備在備有攪拌器、冷凝器、加熱罩、氮?dú)膺M(jìn)口、熱電偶及加料口的5 L燒瓶中加入，2798.4g實(shí)例1中制備的酸低聚物和2.76g三乙胺?；旌衔镌诘?dú)庀聰嚢璨⒓訜岬?0℃。然后在120min內(nèi)加入696.9g1，2-環(huán)氧丁烷，隨后，溫度升高到105℃，并保持在該溫度，直至酸值降低到約10或更低。所獲對(duì)比例低聚物的固體含量百分?jǐn)?shù)為71.5；加德納粘度，V；GPC數(shù)均分子量，895；GPC重均分子量，1022，均以聚苯乙烯為標(biāo)準(zhǔn)物測(cè)定。
程序2以季戊四醇為基礎(chǔ)的羥基活性低聚物下列成分，以克計(jì)，加入到高壓釜中并加熱到140℃。
乙酸丙二醇單甲醚酯565季戊四醇 136三乙胺0.23隨后，在1 h內(nèi)向容器中加入645.12g Milldride甲基六氫鄰苯二甲酸酐，由Milliken化學(xué)公司(Spartanburg，南卡羅來(lái)納)供應(yīng)。隨后，批料在140℃維持6 h。批料隨后冷卻到25℃，繼而，將壓力容器密封并加入260.4g環(huán)氧乙烷，由M.G.Industries公司(Malvern，賓夕法尼亞)供應(yīng)，接著，批料加熱到110℃并在110℃保持6 h。通過(guò)以氮?dú)獯祾吲?，將多余環(huán)氧乙烷趕出。固體的酸值，據(jù)測(cè)定，小于10 mgKOH/g。獲得64.8％固體的活性低聚物，全部為伯羥基官能的。所獲低聚物的加德納-荷爾特粘度為H+1/4。
程序3以季戊四醇為基礎(chǔ)的羥基低聚物下列成分，以克計(jì)，加入到高壓釜中并加熱到140℃。
乙酸丙二醇單甲醚酯 420季戊四醇 136三乙胺 0.23隨后，在1h內(nèi)向容器中加入645.12g Milldride甲基六氫鄰苯二甲酸酐(MHHPA)，由Milliken化學(xué)公司(Spartanburg，南卡羅來(lái)納)供應(yīng)。隨后，在140℃維持6 h。批料隨后冷卻到25℃，繼而，將壓力容器密封并加入173.57 g環(huán)氧乙烷，由M.G.Industries公司(Malvern，賓夕法尼亞)供應(yīng)，接著，批料加熱到110℃并在110℃保持6 h。通過(guò)以氮?dú)獯祾吲?，將多余環(huán)氧乙烷趕出。固體的酸值，據(jù)測(cè)定，35 mgKOH/g。向批料中加入143.1g支化C-10酸的縮水甘油酯Glydexx-N10，?？松瘜W(xué)公司(休士敦，得克薩斯)供應(yīng)，繼而批料加熱到130℃并保溫，直至測(cè)定出的酸值低于5。批料經(jīng)冷卻并過(guò)濾。所獲活性低聚物具有約90％伯羥基和約10％仲羥基官能團(tuán)。固體百分含量，據(jù)測(cè)定，為74.8，加德納-荷爾特粘度為V+3/4。
程序4對(duì)比用的二羥基官能低聚物酸低聚物的制備在備有攪拌器、冷凝器、加熱罩、氮?dú)膺M(jìn)口、熱電偶及加料口的12 L燒瓶中加入，2434.5g乙酸丙二醇單甲醚酯、1222.5g己二醇及1.37g三乙胺。反應(yīng)混合物在氮?dú)飧采w下攪拌并加熱到140℃，此時(shí)開(kāi)始在6 h內(nèi)加入3341.6g Milldride甲基六氫鄰苯二甲酸酐，由Milliken化學(xué)公司(Spartanburg，南卡羅來(lái)納)供應(yīng)。隨后，反應(yīng)混合物在140℃保持，直至在紅外光譜掃描圖中觀察不到酸酐譜帶。
低聚二醇的制備在備有攪拌器、冷凝器、加熱罩、氮?dú)膺M(jìn)口、熱電偶及加料口的5 L燒瓶中加入2020.4g上面制備的酸低聚物，以及2.45g三乙胺?；旌衔镌诘?dú)庀聰嚢璨⒓訜岬?0℃。然后在2 h內(nèi)加入478.3g1，2-環(huán)氧丁烷，此后溫度升高到105℃，并在此溫度保持，直至酸值降低到低于10或更低。所獲對(duì)比例二羥基低聚物全部為仲羥基官能的，固體含量69.5wt％；加德納粘度為A；數(shù)均分子量，679；重均分子量，770，均由GPC 以聚苯乙烯為標(biāo)準(zhǔn)物測(cè)定。
程序5以己二醇為基礎(chǔ)的羥基低聚物下列成分，以克計(jì)，加入到高壓釜中并加熱到140℃。
乙酸丙二醇單甲醚酯 396己二醇 118三乙胺 0.13隨后，在1 h內(nèi)向容器中加入322.56g Milldride甲基六氫鄰苯二甲酸酐(MHHPA)，由Milliken化學(xué)公司(Spartanburg，南卡羅來(lái)納)供應(yīng)。隨后，批料在140℃維持6 h。批料隨后冷卻到25℃，繼而，將壓力容器密封并加入130.17g環(huán)氧乙烷，由M.G.Industries公司(Malvern，賓夕法尼亞)供應(yīng)，接著，批料加熱到110℃并在110℃保持6 h。通過(guò)以氮?dú)獯祾吲?，將多余環(huán)氧乙烷趕出。固體的酸值，據(jù)測(cè)定，為7.3 mgKOH/g。批料經(jīng)冷卻并過(guò)濾。所獲活性低聚物具有約100％伯羥基官能團(tuán)。固體百分含量，據(jù)測(cè)定，為59.83，加德納-荷爾特粘度為A2。
程序6以己二醇為基礎(chǔ)的羥基低聚物下列成分，以克計(jì)，加入到高壓釜中并加熱到140℃。
乙酸丙二醇單甲醚酯 235己二醇 118三乙胺 0.13隨后，在1 h內(nèi)向容器中加入322.56g Milldride甲基六氫鄰苯二甲酸酐(MHHPA)，由Milliken化學(xué)公司(Spartanburg，南卡羅來(lái)納)供應(yīng)。隨后，批料在110℃維持6 h。批料隨后冷卻到25℃，繼而，將壓力容器密封并加入86.78g環(huán)氧乙烷，由M.G.Industries公司(Malvern，賓夕法尼亞)供應(yīng)，接著，批料加熱到110℃并在110℃保持6 h。通過(guò)以氮?dú)獯祾吲?，將多余環(huán)氧乙烷趕出。固體的酸值，據(jù)測(cè)定，小于38 mgKOH/g。向批料中加入89.0g支化C-10酸的縮水甘油酯Glydexx-N10，?？松瘜W(xué)公司(休士敦，得克薩斯)供應(yīng)，繼而批料加熱到130℃，并保溫，直至測(cè)定出的酸值低于5。批料經(jīng)冷卻并過(guò)濾。所獲活性低聚物具有約90％伯羥基和約10％仲羥基官能團(tuán)。固體百分含量，據(jù)測(cè)定，為76.07，加德納-荷爾特粘度為D+1/2。
程序7以氫化雙酚A為基礎(chǔ)的羥基低聚物下列成分，以克計(jì)，加入到高壓釜中并加熱到140℃。
乙酸丙二醇單甲醚酯302.92氫化雙酚A 240三乙胺0.17隨后，在1 h內(nèi)向容器中加入322.56g Milldride甲基六氫鄰苯二甲酸酐(MHHPA)，由Milliken化學(xué)公司(Spartanburg，南卡羅來(lái)納)供應(yīng)。隨后，批料在140℃維持6 h。批料冷卻到25℃，繼而，將壓力容器密封并加86.78g環(huán)氧乙烷，由M.G.Industries公司(Malvern，賓夕法尼亞)供應(yīng)，接著，批料加熱到110℃并在110℃保持6 h。通過(guò)以氮?dú)獯祾吲?，將多余環(huán)氧乙烷趕出。固體的酸值，據(jù)測(cè)定，為40 mgKOH/g。向批料中加入123.31g支化C-10酸的縮水甘油酯Glydexx-N10，埃克森化學(xué)公司(休士敦，得克薩斯)供應(yīng)，繼而批料加熱到130℃并保溫，直至測(cè)定出的酸值低于5。批料經(jīng)冷卻并過(guò)濾。所獲活性低聚物具有約90％伯羥基和約10％仲羥基官能團(tuán)。固體百分含量，據(jù)測(cè)定，為74.5，加德納-荷爾特粘度為V+1/2。
程序8以環(huán)己烷二甲醇為基礎(chǔ)的羥基低聚物下列成分，以克計(jì)，加入到高壓釜中并加熱到140℃。
乙酸丙二醇單甲醚酯 250環(huán)己烷二甲醇144三乙胺 0.14隨后，在1 h內(nèi)向容器中加入322.56g Milldride甲基六氫鄰苯二甲酸酐(MHHPA)，由Milliken化學(xué)公司(Spartanburg，南卡羅來(lái)納)供應(yīng)。隨后，批料在140℃維持6 h。批料冷卻到25℃，繼而，將壓力容器密封并加入86.78g環(huán)氧乙烷，由M.G.Industries公司(Malvern，賓夕法尼亞)供應(yīng)，接著，批料加熱到110℃并在110℃保持6 h。通過(guò)以氮?dú)獯祾吲?，將多余環(huán)氧乙烷趕出。固體的酸值，據(jù)測(cè)定，為26mgKOH/g。向批料中加入66.9g支化C-10酸的縮水甘油酯Glydexx-N10，埃克森化學(xué)公司(休士敦，得克薩斯)供應(yīng)，繼而批料加熱到130℃并保溫，直至測(cè)定出的酸值低于5。批料經(jīng)冷卻并過(guò)濾。所獲活性低聚物具有約90％伯羥基和約10％仲羥基官能團(tuán)。固體百分含量，據(jù)測(cè)定，為72.46，加德納-荷爾特粘度為E+1/2。
程序9丙烯酸類(lèi)聚合物采用表1所示工藝步驟制備固體含量為58.5％～60.5％、加德納-荷爾特粘度介于S～V的丙烯酸類(lèi)聚合物
表1
關(guān)于成分加入的各步驟1通過(guò)浸沒(méi)管(dip tubel)加入反應(yīng)器。加熱到135℃～142℃之間回流。在加料及保溫期間維持回流。
2加入并混合10min。通過(guò)鵝頸管在180min內(nèi)與下面的步驟4進(jìn)行的同時(shí)加入反應(yīng)器。
3清洗并沖入到反應(yīng)器中。
4加入并混合10min。與步驟2同時(shí)在180min內(nèi)加入。保持回流15min。
5清洗并沖入到反應(yīng)器中。
6加入并混合10min。在步驟4的15min保持期間結(jié)束后，開(kāi)始加入。在回流(120℃～125℃)下30min內(nèi)加入。在回流下保持30min。
7清洗并沖入到反應(yīng)器中。
程序10季戊四醇/甲基六氫鄰苯二甲酸酐/環(huán)氧丁烷低聚物向備有干冰冷凝器、攪拌器、溫度計(jì)及氮?dú)膺M(jìn)口的干燥、1L、4頸燒瓶中迅速加入下列成分季戊四醇 97.9g(0.72mol)9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物* 2.80g(0.013mol)MHHPA** 353.8(2.16mol)溴化四乙基銨 2.27g(0.018mol)2-庚酮*** 153.0g*由Sanko(日本)供應(yīng)**Milldride甲基六氫鄰苯二甲酸酐，由Milliken化學(xué)公司(Spartanburg，南卡羅來(lái)納)供應(yīng)***調(diào)節(jié)到形成80％固體的溶劑量燒瓶以氮?dú)獯祾?，并在過(guò)程的自始至終維持氮?dú)夥?。反?yīng)混合物加熱到145℃并在140～145℃之間保持2h，冷卻到135℃，然后在快速攪拌下以干冰冷凝器內(nèi)僅出現(xiàn)不超過(guò)輕微回流為度的速率滴加155.5g(2.16mol)1，2-環(huán)氧丁烷，該加料持續(xù)約2.5h。在以后的2h內(nèi)反應(yīng)維持在135℃，直至獲得的酸值等于2，然后將反應(yīng)冷卻。獲得的活性低聚物具有25％伯羥基和75％仲羥基官能團(tuán)；固體含量，81.07；加德納-荷爾特粘度，Z1.活性低聚物的色度大大低于傳統(tǒng)活性低聚物，按ASTM D1209-62測(cè)定APHA色度為25。而傳統(tǒng)低聚物的APHA色度的典型值則超過(guò)100。
如下表2所示，對(duì)比例1、實(shí)例1～3是采用按照前面所描述的各種不同程序制備的各種不同活性低聚物制備的表2<
>*10％BYK 301流動(dòng)添加劑在乙酸丙二醇單甲醚酯中的體系，由BYK-CHEMI E(Wall ingford，康涅狄格)供應(yīng)。
**1％二月桂酸二丁基錫在丁酮中的體系，由Elf-Atochem北美公司(費(fèi)城，賓夕法尼亞)供應(yīng)。
***TolonateHDT-LV六亞甲基二異氰酸酯的異氰酸酯三聚體，由RHODIA公司(Cranbury，新澤西)供應(yīng)。
以上實(shí)例1～3代表由異氰酸酯交聯(lián)劑交聯(lián)的含低分子量四羥基官能活性低聚物的涂料組合物。實(shí)例1～3全部是按化學(xué)計(jì)算量(NCO/OH)等于1.05/1.0并采用以基料為基準(zhǔn)200ppm的催化劑制備的。對(duì)比例1使用的低聚物具有全部為仲羥基的羥基官能團(tuán)；實(shí)例1全部為伯羥基基團(tuán)；實(shí)例2的伯∶仲羥基基團(tuán)的比例為約90/10；實(shí)例3的伯∶仲羥基基團(tuán)的比例為約25/75。
對(duì)比例1和實(shí)例1～3在環(huán)境條件(24℃(75°F)，50％相對(duì)濕度)的反應(yīng)速率是采用紅外(IR)固化研究方法測(cè)定的。測(cè)定了異氰酸酯消耗量對(duì)時(shí)間的關(guān)系。讀數(shù)為100，表明異氰酸酯(NCO)完全被消耗；讀數(shù)為0表明NCO未消耗。因此，讀數(shù)越高，環(huán)境反應(yīng)條件下的固化程度越高。NCO消耗的結(jié)果載于下表3和4中表34h，室溫對(duì)比例1(全部為仲羥基官能團(tuán))11.67實(shí)例1(全部伯羥基) 28.39實(shí)例2(伯/仲羥基等于90/10) 35.29實(shí)例3(伯/仲羥基等于25/75) 36.77在500ppm二月桂酸二丁基錫的較高催化劑水平再次制備了上述組合物，分別為對(duì)比例2及實(shí)例4、5和6。紅外固化研究表明，消耗的NCO百分率為表44h，室溫對(duì)比例2(500ppm) 30.21實(shí)例4(500ppm) 47.79實(shí)例5(500ppm) 49.38實(shí)例6(500ppm) 52.03實(shí)例1～6具有較高活性的伯羥基基團(tuán)，因而具有較高活性，從而使得涂料組合物在環(huán)境條件下固化得快。相比之下，對(duì)比例1和2的低聚物由于具有仲羥基基團(tuán)，故固化過(guò)慢，不適合任何環(huán)境可固化涂料組合物使用。
對(duì)比例2、實(shí)例4及實(shí)例6被刮涂在玻璃板上，并采用BK干燥時(shí)間測(cè)試儀測(cè)定了干燥時(shí)間。對(duì)比例2(仲羥基官能團(tuán))的“表面干燥(BK 3時(shí)間)”為554min；實(shí)例4(伯羥基官能團(tuán))的該數(shù)值為288min；實(shí)例6，該數(shù)值為350min。這代表在固化時(shí)間上的顯著改進(jìn)，因而使得該活性低聚物能夠用于環(huán)境可固化涂料組合物，它尤其適合汽車(chē)修補(bǔ)的應(yīng)用。
在預(yù)先于82℃(180°F)的熱空氣流中暴露了5min的黑色水性底漆上流延實(shí)例4和5的涂層(干膜厚50μm(2密耳))。該涂層在141℃(285°F)固化30min。這些涂層表現(xiàn)出優(yōu)異的固化(NCO消耗90％以上)、硬度(大于130N/mm2，采用Fischerscope Hardness Tester(硬度計(jì))型號(hào)HM100V測(cè)定)和耐侵蝕(6～7級(jí))。
如下表5所示，對(duì)比例3、實(shí)例6和7是采用按前面所描述的各種不同程序制備的各種不同活性低聚物制備的表5
*10％BYK 301流動(dòng)添加劑在乙酸丙二醇單甲醚酯中的體系，由BYK-CHEMIE(Wallingford，康涅狄格)供應(yīng)。
**1％二月桂酸二丁基錫在丁酮中的體系，由Elf-Atochem(北美)公司(費(fèi)城，賓夕法尼亞)供應(yīng)。
***TolonateHDT-LV六亞甲基二異氰酸酯的異氰酸酯三聚體，由RHODIA公司(Cranbury，新澤西)供應(yīng)。
表5的上述涂料組合物包含異氰酸酯交聯(lián)的低分子量二羥基官能低聚物，其中NCO∶OH的化學(xué)計(jì)算量比例為1.05∶1.0，且催化劑用量，以基料固體為基準(zhǔn)為200ppm。對(duì)比例3采用的低聚物全部具有仲羥基基團(tuán)；實(shí)例6全部為伯羥基基團(tuán)；實(shí)例7的伯對(duì)仲羥基基團(tuán)的比例為90/10。
對(duì)比例3和實(shí)例6和7在環(huán)境條件(24℃(75°F)，50％相對(duì)濕度)的反應(yīng)速率是采用紅外固化研究方法測(cè)定的。NCO消耗的結(jié)果載于下表6中
4h，室溫對(duì)比例3(仲羥基) 43.05實(shí)例6(伯羥基) 54.61實(shí)例7(伯/仲，90/10) 52.88表7給出由下列雙包裝組合物的罐混合物形成的涂料，在玻璃板上將其流延成干膜厚約50μm(2密耳)膜，并在室溫固化。
表7實(shí)例8丙烯酸聚合物64.45(程序9)羥基組分CHDM/MHHPA/EO(程序8)20.25乙酸丁酯26.54TINUVIN384，紫外屏蔽劑2.64供應(yīng)者CIBA SPECIALTY CHEMICAL CORP.，Tarrytown，New YorkBYK306流動(dòng)添加劑 0.33供應(yīng)者BYK-CHEMIE，Wallingford，ConnecticutTINUVIN292光穩(wěn)定劑1.67供應(yīng)者CIBA SPECIALTY CHEMICAL CORP.，Tarrytown，New York1％二月桂酸二丁基錫-丁酮 1.67交聯(lián)組分TOLONATEHDT-LV異氰酸酯三聚體 23.99供應(yīng)者RHODIA INC.，Cranbury，New Jersey乙酸丁酯 8.44按NCO/OH比例1.03并采用以基料固體為基準(zhǔn)200ppm的二月桂酸二丁基錫制備了表7所示實(shí)例8的涂料組合物，它包含任選的丙烯酸類(lèi)聚合物。如下表8所示，實(shí)例8的涂料組合物具有要求的粘度穩(wěn)定性、快速BK表面干燥時(shí)間和凝膠分?jǐn)?shù)(90～94％)以及優(yōu)良的總體漆膜性能表8
*采用贊恩2杯的粘度，s，開(kāi)始及1h后測(cè)定**干燥時(shí)間，min
權(quán)利要求
1.一種環(huán)境條件下可固化的涂料組合物，它包含的基料包含羥基組分，包含含有線型或支鏈環(huán)脂族部分的活性低聚物，該活性低聚物的GPC重均分子量不超過(guò)3,000且多分散性不超過(guò)約1.7，所述活性低聚物具有至少2個(gè)羥基基團(tuán)，所述羥基基團(tuán)中平均至少1個(gè)是伯羥基基團(tuán)；以及交聯(lián)組分，包含具有至少2個(gè)異氰酸酯基團(tuán)的低聚交聯(lián)劑，其中異氰酸酯對(duì)每當(dāng)量羥基基團(tuán)的當(dāng)量比在0.5/1～3.0/1的范圍。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中所述羥基組分進(jìn)一步包含，以羥基組分總重量為基準(zhǔn)，0.1wt％～95wt％丙烯酸類(lèi)聚合物、聚酯或其組合。
3.權(quán)利要求2的組合物，其中所述羥基組分進(jìn)一步包含，以基料總重量為基準(zhǔn)，最高40wt％分散的丙烯酸類(lèi)聚合物。
4.權(quán)利要求2的組合物，其中所述丙烯酸類(lèi)聚合物的GPC重均分子量超過(guò)3000。
5.權(quán)利要求2的組合物，其中所述聚酯的GPC重均分子量超過(guò)1500。
6.權(quán)利要求1的組合物，其中所述交聯(lián)組分還包含非異氰酸酯交聯(lián)劑，選自醛亞胺、酮亞胺、聚天冬氨酸酯及其組合。
7.權(quán)利要求1的組合物，其中所述活性低聚物是通過(guò)低聚酸與單官能環(huán)氧的反應(yīng)實(shí)現(xiàn)低聚的。
8.權(quán)利要求7的組合物，其中所述低聚酸是多官能醇與單體酸酐的反應(yīng)產(chǎn)物。
9.權(quán)利要求7的組合物，其中所述低聚酸是多官能醇與少于化學(xué)計(jì)算量的單體酸酐的反應(yīng)產(chǎn)物，從而為所述低聚酸提供至少1個(gè)羥基官能團(tuán)。
10.權(quán)利要求7的組合物，其中所述單官能環(huán)氧選自環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丁烷、環(huán)氧丙烷及其組合。
11.權(quán)利要求1的組合物，其中所述低聚酸和所述單官能環(huán)氧是在0～14kg/cm2的表壓下進(jìn)行反應(yīng)的。
12.權(quán)利要求1的組合物，它進(jìn)一步包含選自錫化合物、叔胺及其組合的催化劑。
13.權(quán)利要求1的組合物，它進(jìn)一步包含亞磷酸酯化合物。
14.權(quán)利要求1的組合物，進(jìn)一步包含顏料。
15.一種在底材表面上制備涂層的方法，所述方法包括將在環(huán)境條件下的涂料組合物基料的羥基與交聯(lián)組分混合，生成罐混合物，其中所述羥基組分包含含有線型或支鏈環(huán)脂族部分的活性低聚物，其GPC重均分子量不超過(guò)3,000且多分散性不超過(guò)約1.7，所述活性低聚物具有至少2個(gè)羥基基團(tuán)，所述羥基基團(tuán)中平均至少1個(gè)是伯羥基基團(tuán)，且其中所述交聯(lián)組分包含具有至少2個(gè)異氰酸酯基團(tuán)的低聚交聯(lián)劑，其中異氰酸酯對(duì)每當(dāng)量羥基基團(tuán)的當(dāng)量比在0.5/1～3.0/1的范圍；在所述表面施涂一層所述罐混合物；以及在環(huán)境條件下使所述層固化，從而在所述底材的所述表面上形成所述涂層。
16.權(quán)利要求15的方法，其中所述活性低聚物是通過(guò)低聚酸與單官能環(huán)氧的反應(yīng)制備的。
17.權(quán)利要求16的方法，其中所述低聚酸是通過(guò)多官能醇與少于化學(xué)計(jì)算量的單體酸酐的反應(yīng)制備的，從而為所述低聚酸提供至少1個(gè)羥基官能團(tuán)。
18.權(quán)利要求15的方法，進(jìn)一步包括通過(guò)加入，以活性低聚物固體重量為基準(zhǔn)，0.1wt％～3wt％亞磷酸酯化合物使所述涂料組合物的APHA色數(shù)降低到0～80。
19.按權(quán)利要求15的方法涂布的底材。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包含由羥基與交聯(lián)組分組成的基料的雙包裝溶劑型可在環(huán)境條件下固化的涂料組合物。羥基組分包含含有線型或支鏈環(huán)脂族部分的活性低聚物或低聚物共混料,該低聚物的重均分子量不超過(guò)3,000且多分散性不超過(guò)約1.7,具有至少2個(gè)羥基基團(tuán),平均至少1個(gè)是伯羥基基團(tuán)。該活性低聚物是通過(guò)低聚酸與單官能環(huán)氧的反應(yīng)生成的。交聯(lián)組分包括1種或多種含至少2個(gè)異氰酸酯基團(tuán)的低聚交聯(lián)劑。本發(fā)明涂料組合物尤其適合汽車(chē)修補(bǔ)使用。
文檔編號(hào)C09D175/06GK1278276SQ98810872
公開(kāi)日2000年12月27日 申請(qǐng)日期1998年11月3日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月3日
發(fā)明者R·J·巴索蒂, L·A·萊溫, P·H·科爾科蘭, G·D·雅科克斯 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司