[发明专利]高固含量透明涂料组合物

说明书

发明背景

本发明一般涉及高固含量、低VOC(挥发性的有机组分)涂料组合物和更具体地涉及适合于在汽车0EM和整修应用中使用的多层涂层的低VOC透明涂料组合物。

底漆-透明涂料体系在汽车面漆市场中已广泛使用。人们持续努力的目的是为了改进总体外观，面漆的透明度，和这些涂料体系在耐性能老化上的能力。此外还努力开发具有低挥发性有机物含量(V0C)的涂料组合物。仍然需求在施涂之后具有突出的各项性能特征(尤其耐溶剂性，和耐划伤性和耐酸腐蚀性)的平衡的透明涂料配制剂。蜜胺/丙烯酸多元醇交联的或蜜胺自缩合的涂料例如可提供具有可接受的耐划伤性的涂层，但该涂层具有差的耐酸蚀性。另一方面，异氰酸酯/丙烯酸多元醇型2K聚氨酯涂层通常提供可接受的耐酸蚀性但该涂层具有差的耐划伤性。所以，仍然需要不仅提供可接受的耐划伤性，而且提供可接受的耐酸蚀性的涂料。

在标题为“由异氰酸酯-甲氧基甲基蜜胺体系的共反应得到的交联涂层(Cross-Linked Coatings by Co-Reaction of Isocyanate-Methoxymethyl Melamine Systems)”《应用高分子科学》杂志，55卷，153-161页，1995年)的文章中，Ntsihlele和Pizzi描述了一种方法是让芳族二异氰酸酯与甲氧基甲基蜜胺反应。然而，仍然需要高固含量的透明涂料组合物，它在长期暴露于太阳光下不变黄或不变脆。

本发明的叙述

本发明涉及包含异氰酸酯和蜜胺组分的透明涂料组合物，其中异氰酸酯组分包括具有平均2-6个异氰酸酯官能团的脂肪族多异氰酸酯。

本发明还涉及制备在基材上的透明涂层的方法，它包括：

施涂一层包含异氰酸酯和蜜胺组分的透明涂料组合物，其中异氰酸酯组分包括具有平均2-6个异氰酸酯官能团的脂肪族多异氰酸酯；和

将该层固化成透明涂层。

本发明的众多优点中的一个是它的低VOC，它明显低于美国环境保护署(EPA)目前的指导标准。

另一个优点是从本发明的涂料组合物形成的涂层的耐划伤性和耐腐蚀性和硬度。

再一个优点是从本发明的涂料组合物形成的涂层的透明度和高光泽度。

在本文中使用的：

“双包装涂料组合物”是指包含分别贮存在单独的两容器中的两组分的热固性涂料组合物。这些容器典型地在密封之后可延长该涂料组合物的各组分的贮存时间。两组分在使用之前被混合成罐混物。该罐混物具有典型为几分钟(15分钟到45分钟)到几个小时(4小时到6小时)的有限贮放时间。该罐混物在基材表面如汽车车身上施涂成所需厚度的涂层。在施涂之后，该层在环境条件下固化或在升高的温度下固化-烘烤而在基材表面上形成了具有所需涂层性能的涂层，这些性能例如有高光泽，耐划伤性和耐环境腐蚀性。

“单包装涂料组合物”是指包含贮存在同一容器中的两组分的热固性涂料组合物。然而，一种组分被封闭以防止过早交联。在将单包装涂料组合物施涂于基材上之后，该层接触高温以使封闭的组分去除封闭。其后，该层在升高的温度下烘烤固化而在基材表面上形成了具有所需涂层性能的涂层，这些性能例如有高光泽，耐划伤性和耐环境腐蚀性。

“低VOC涂料组合物”是指包含低于0.48千克有机溶剂/升(4磅/加仑)组合物的涂料组合物，根据ASTMD3960中提供的方法测定。

“高固含量组合物”是指固体组分含量在65-100％范围内和优选大于70％的涂料组合物，所有这些数值都是基于组合物总重量的重量百分数。

“透明涂料组合物”是指在固化后得到了DOI(影象清晰度)等级(DOI rating)高于80和20°光泽等级(20°gloss rating)高于80的透明涂层的一种透明涂料组合物。

“GPC重均分子量”和“GPC数均分子量”是指使用凝胶渗透色谱法分别测量的重均分子量和数均分子量。使用由Hewlett-Packard；Palo Alto，加利福尼亚提供的高效液相色谱仪(HPLC)。除非另有说明，所用的液相是四氢呋喃和标准物是聚甲基丙烯酸甲酯。