[发明专利]包含羟基改性的聚氨酯分散粘合剂的多层涂层系统

说明书

本申请要求2005年7月1日提交的美国临时申请60/695,942和2005年7月7日提交的美国临时申请60/697,097作为优先权，并将其全文纳入作为参考。

本发明涉及用于原始设备制造商(OEM)生产或机动车辆抛光(VR)应用的多层涂层系统如机动车底漆/清漆系统。该涂层系统可包括底料、底漆(basecoat)、和清漆组合。它还可包括3相面漆系统，其中该面漆在任意内涂层之上，由清漆、中间涂层和底涂层构成。在一个实施方式中，本发明包括新颖的低挥发性有机物含量(VOC)底漆组合物。在另一实施方式中，本发明包含在涂层中使用的新颖的粘合剂组合物。

用于机动车、卡车、机器等表面上的多层涂层已使用多年。最初，这些涂层系统使用有机溶剂。随着对环境越来越关注，法规也越来越严格，减少该涂层系统中的有机溶剂的量也越来越重要。最近几年逐渐开发了水性系统。具体说，作为VOC顺应性底漆/清漆系统的一部分的水性系统的开发在增加。本发明涉及用于OEM和VR应用中的多层涂层系统的低VOC底漆和/或清漆组合物。该底漆包含新颖的粘合剂系统，VOC低，具有所需的应用性质，且可用易于获得的大范围的颜料着色，并用于机动车工业，所述颜料包括非金属性颜料、金属性颜料和其它乳白色颜料。

通常通过将两种主要组分(a)一种或多种颜料分散液(颜料磨碎糊剂)和(b)调稀清漆(letdown clear)混合而形成水性调色剂组合物。许多底漆的颜色是两种或多种着色的调色剂组合的结果，产生了最终用途的组合物，该组合物可以是本文公开的调色剂组合物的加权平均，且可与本文公开的单个调色剂例子不同。调色剂包含各种颜料，包括但不限于彩色颜料如二氧化钛、炭黑、红色氧化物等，乳白色颜料如云母类，和金属性颜料如铝。通常，这些颜料以干粉末形式获得，在加入油漆系统(本文描述了此领域)前它们需要被完全分散；但是，也可从市场上购得分散的颜料，且如下文所述，这些分散的颜料可用于低VOC水性涂料技术。上述一种或多种调色剂的组合提供了具有所需底漆颜色的OEM油漆或VR抛光剂。

在本发明的一个实施方式中，在用于基底之前，如包装之前，通过将一种或多种着色的分散液与一种或多种调稀清漆组分混合而配置调色剂。本发明此实施方式中的调稀清漆组合物含有羟基官能化的聚氨酯分散液(PUD)作为粘合剂。为获得本文所述的所需性质，该调稀清漆还可含有各种用量的水、有机溶剂、填充颜料、其它树脂和一种或多种其它添加剂以及它们的各种组合。可用于本发明的其它树脂包括但不限于采用自由基添加聚合反应制得的水性乳液聚合物、水稀释性树脂、和纤维素酯。

本发明的水性底漆涂料组合物含有一种或多种调色剂组合物和任选的在应用前与调色剂混合(如在使用该底漆组合物前使用施用器短时间或立即混合)的(i)一种或多种还原剂、(ii)混合清漆(clear)、和(iii)交联剂。

应理解，除非另有说明，否则本发明并不限于具体的合成方法或具体的制剂，因此，本发明可与所公开的内容有所不同。还应理解，所使用的术语仅仅是为了描述具体的实施方式的，而不意图限制本发明的范围。

除非另有说明，本说明书和权利要求书中所有表示成分的量、性质的数值如分子量、反应条件等等在所有情况下都应理解为被术语“约”所修饰。因此，除非有相反说明，否则在说明书下面的内容以及附带的权利要求书中的数值性参数都是近似值，它们可根据本发明所寻求获得的所需性质而改变。至少，且不意图限制对权利要求范围适用等同原则，各数值性参数应至少根据所公开的有效数字并通过常规化整技术来加以解释。尽管描述本发明大范围的这些数值范围和参数是近似值，但具体实施例中所给出的数值还是尽可能地准确。但是，任何数值固有地包含某些误差，这些误差必然地产生自它们各自测量值中的标准偏差。

在本文中，术语“异氰酸酯”指含有一个或多个异氰酸酯或异硫氰酸酯基团或其组合的任何化合物。在本文中，术语“聚异氰酸酯”指具有多个(一个以上)异氰酸酯基团或异硫氰酸酯基团的化合物，或含有一个或多个异氰酸酯基团或异硫氰酸酯基团中的每一个的化合物或加合物。