增塑組分及包含其的可固化涂料組合物制造技術

可固化涂料組合物包含增塑組分。該增塑組分包含異氰脲酸酯核和懸垂于該異氰脲酸酯核的至少一種低表面張力基團。該低表面張力基團選自ａ）包含至少６個碳原子的脂肪鏈、ｂ）包含至少１個硅原子的含硅基團、ｃ）氟代烴、及其組合。低表面張力基團可具有０～３個懸垂于其上的可交聯官能團。除了該增塑組分之外，該可固化涂料組合物進一步包含樹脂組分和對該樹脂組分具有反應性的交聯劑。包含增塑組分的可固化涂料組合物能夠形成迄今采用已知增塑組分并未實現的、同時具有抗開裂性和抗侵蝕性的固化膜。由該可固化涂料組合物形成的固化膜也預期具有優異的耐刮性和耐損性。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術一般地涉及可固化涂料組合物。更具體地，本專利技術涉及包含增塑組分的可固化涂料組合物，其形成具有優異抗開裂性和 抗侵蝕性的固化膜。2. 背景:支術、、，— f 、、、、、域中公知的。可固化涂料組合物中，樹脂組分與適宜的交聯劑一起， 通常產生具有良好膜性能如抗侵蝕性、優異光澤等的固化膜。這些性 能在該可固化涂料組合物將用作汽車涂料應用中的透明涂層時特別重 要，其中該透明涂層是用于下方襯底如車輛的金屬板針對環境的第一 道防護。除了優異抗侵蝕性，抗開裂性也是重要的。不具有優異抗開 裂性和抗侵蝕性時，該透明涂層可能對于防止下方襯底的腐蝕和損傷 提供不足的保護。通常，高交聯密度和/或高玻璃化轉變溫度L是固化膜對 于良好抗侵蝕性的期望特性。低交聯密度和/低固化膜Tg是對于良好 抗開裂性的期望特性。雖然由目前涂料組合物形成的固化膜可以包括 提供了良好抗開裂性的增塑組分，但是該增塑組分提供了固化膜對腐 蝕性化學品的差抗侵蝕性，因為大多數增塑組分是極低Tg (小于-2(TF) 且不可交聯的材料。許多時候，為了提供可接受的固化膜抗侵蝕性， 該可固化涂料組合物必須包含相對大量的增塑組分。該增塑組分起到"退火"固化膜的作用，即該增塑組分將固化膜中積聚的應力解除。 但是，在這樣做時，它們降低了固化膜的整體Tg。這樣未解決該系統 的差抗侵蝕性，且可能容許空氣中的污染物滲透到固化膜中。降低開裂的替換方式是，使用將降低涂料的整體交聯密度10的樹脂和交聯劑。例如，已將封端的六亞甲基二異氰酸酯和部分脫官 能化的蜜胺加到可固化涂料組合物中以增加由該可固化涂料組合物形 成的固化膜的抗開裂性。另外，在該可固化涂料組合物還包含樹脂組 分(其包含聚酯結構部分)以增加由該可固化涂料組合物形成的固化膜 的抗開裂性。但是，交聯密度的降低存在降低固化膜的抗侵蝕性且使 固化系統存在環境退化的副作用。與現有增塑組分或者與使用降低整體交聯密度的樹脂和交 聯劑相關的一個問題是，添加劑典型地均勾分散于可固化涂料組合物 中。在固化膜外表面附近抗開裂性和抗侵蝕性是最重要的，因為裂紋 擴展在固化膜表面開始。如此，并不在固化膜表面附近的大多數增塑 組分是不必要的，這樣增加了可固化涂料組合物的成本。另外，如上 所暗示，可固化涂料組合物中必須包含相對大量的增塑組分以提供可 接受的固化膜抗侵蝕性。如此，涂料組合物中包含增塑劑和/或降低交 聯密度存在降低由該可固化涂料組合物形成的固化膜的抗侵蝕性的副 作用。為了防止下方襯底的腐蝕和損傷，抗開裂性和抗侵蝕性二者的 組合是重要的。由于已知增塑組分的缺陷，提供增塑組分和包含該增塑組 分的可固化涂料組合物將是有利的，該可固化涂料組合物能夠形成同 時具有抗開裂性和抗侵蝕性(迄今采用已知增塑組分并未實現的)的固 化膜。
技術實現思路
本專利技術提供了增塑組分及含有該增塑組分的可固化涂料組 合物。該增塑組分包含異氰脲酸酯核和懸垂于該異氰脲酸酯核的至少 一種低表面張力基團。該低表面張力基團選自a)包含至少6個碳原子 的脂肪鏈、b)包含至少1個硅原子的含硅基團、c)氟代烴、及其組合。 該低表面張力基團具有0~ 3個懸垂于其上的可交聯官能團。除了該增 塑組分之外，該可固化涂料組合物進一步包含樹脂組分和對該樹脂組 分具有反應性的交聯劑。該包含增塑組分的可固化涂料組合物能夠形成迄今采用已 知增塑組分并未實現的、同時具有抗開裂性和抗侵蝕性的固化膜。更 具體地，優異抗侵蝕性可歸因于該增塑組分的異氰脲酸酯核，其賦予 固化膜硬度，但是不會阻止固化膜自退火以釋放可能導致開裂的應力。 該低表面張力基團是疏水性的，且能使該增塑組分在固化期間遷移到 固化膜表面且容許該增塑組分起到增塑劑的作用。該增塑組分可以是 對交聯劑、樹脂組分、或者交聯劑和樹脂組分二者在可交聯官能團(在 存在可交聯官能團時)處是具有反應性的。但是，該可交聯官能團典型 地對交聯劑的反應性小于或等于樹脂組分對交聯劑的反應性。由于該 可交聯官能團(存在時)的較低反應性，使增塑組分的固化延遲足夠量 時間以容許增塑組分遷移到固化膜表面，這樣進一步提高了固化膜的 抗開裂性和抗侵蝕性。也預期由該可固化涂料組合物形成的固化膜具 有優異的耐刮性和耐損性。專利技術詳述本專利技術的可固化涂料組合物適用于多種涂料應用、特別是 汽車涂料應用。該可固化涂料組合物包含樹脂組分、對該樹脂組分具 有反應性的交聯劑、和增塑組分。該增塑組分能使該可固化涂料組合 物形成同時具有優異抗開裂性和抗侵蝕性的固化膜。如此，本專利技術的 可固化涂料組合物典型地用作汽車涂料應用中的透明涂層，為了防止 襯底或者下方層如底漆層、電鍍層等的腐蝕或損傷。該涂料組合物可以施用到襯底上的底漆層之上，或者替換 地在不存在任意其它層時可以直接施用到襯底上。該襯底可以由任意 類型材料形成，但是典型地由金屬形成。常見村底可以是車輛的金屬 板或塑料部件。施用該可固化涂料組合物之后，典型地使該涂料組合 物在至少約180°F的高溫下進行固化至少25分鐘時間以形成固化膜。 例如，可以使該涂料組合物在約180°F的溫度下進行固化約30分鐘時 間。替換地，可以使該涂料組合物在約275°F的溫度下進行固化約25 分鐘時間。本專利技術中使用的樹脂組分可以選自聚合物、低聚物、材料、及其組合。出于本申請的目的，適宜的聚合物和低聚物包括、但并非限定于，具有至少三種單體單元的那些和/或數均分子量為至少1500 道爾頓的那些。出于本申請的目的，材料為并非衍生自單體單元的化 合物或化合物的混合物。適用于本申請目的的聚合物的非限定性實例 包括丙烯酸類樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、乙烯基樹脂、聚碳酸酯 樹脂、環氧樹脂、聚硅氧烷樹脂、及其組合。適用于本申請目的的低 聚物的非限定性實例包括二異氰酸酯與官能化試劑如羥基酸、羥基氨 基甲酸酯、幾基丙烯酸酯的簡單反應產物。適用于本申請目的的材料 的非限定性實例包括脂肪酸、脂肪酸的二聚體和三聚體、二癸酸、及 其組合。 一些情形下，用于形成聚合物的相同反應物也可以用于形成 低聚物或材料，例如一些醇酸基樹脂。該樹脂也可以包括如前提及的 聚合物、低聚物、和材料的混合物。適用于本申請目的的樹脂的具體實例為雙羥基氨基甲酸酯-官能的丙烯酸酯樹脂，它們公開于us6, 858, 693、 6， 855， 789、 6, 696, 535、 6, 696,159、和/或6， 531， 560， 這些文獻的公開內容全部引入本文中作為參考。另外如前所提及，該樹脂組分對于交聯劑具有反應性，且 由此包含一種或多種對交聯劑有反應性的官能團。該樹脂組分的具體 官能團可以包括，例如，活性氫給體如羥基官能團、氨基官能團、酸 官能團、氨基甲酸酯和脲官能團、酰胺官能團、活化亞甲基官能團、 及其組合。該樹脂組分的官能團可以替換地包含活性氫受體基團，如 酸酐官能團、環氧官能團、活化氨基塑料官能團、自由或封端異氰酸 酯官能團、環狀碳酸酯官能團、硅烷官能團、及其組合。該樹脂組分 的官能團可以替換地包含可以發生加成反應的基團，如活化乙烯基基 團(其包括丙烯酸酯官能團)和異氰脲酸酯與環氧的組合對。該樹脂組 分的具體官能團取決于交聯劑的具體官能團(如下所述)。另外，該樹 脂組分可以具有上述類型官能團的混合物，前提是可以控制本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可固化涂料組合物，包含：　樹脂組分；　對所述樹脂組分具有反應性的交聯劑；和　增塑組分，所述增塑組分包含異氰脲酸酯核和懸垂于所述異氰脲酸酯核的至少一種低表面張力基團，其中所述低表面張力基團選自ａ）包含至少６個碳原子的脂肪 鏈、ｂ）包含至少１個硅原子的含硅基團、ｃ）氟代烴、及其組合，且所述低表面張力基團具有０～３個懸垂于其上的可交聯官能團。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：W奧爾伯姆，J波斯奧，
申請(專利權)人：巴斯夫公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]