[发明专利]含有丙烯酸和脂族聚酯共混物的涂料组合物

说明书

发明背景

丙烯酸和聚酯是溶剂型热固性涂料制造中所用的普通类型的树脂。丙烯酸已知的是它们优异的硬度、快速的干燥时间、耐刮擦、抗污、耐化学品和耐湿性、以及户外耐久性。它们可以配制成非常高的玻璃化转变温度(Tg)，并且表现出优异的光稳定性和耐水解性。但是，丙烯酸涂料经常缺少挠性，并且在涂料配方中需要高含量的溶剂来达到实际的施涂粘度。丙烯酸的该高溶剂需要使得它难以满足通过的联邦和州空气质量管理部门的VOC(挥发性有机化合物)含量要求。

相反，聚酯非常适于配制低VOC含量或者“高固体”涂料，并且提供良好的性能平衡。但是，聚酯典型的没有丙烯酸那样的耐候性。丙烯酸和聚酯树脂的共混物可以用于实现具有令人期望的性能的高固体溶剂型热固性涂料。包含丙烯酸和聚酯树脂的共混物的涂料组合物是已知的，并且是例如US专利No.4076766；4322508；4338379；4397989；4751267；和4716200的主题。

脂族聚酯经常用于降低热固性丙烯酸(在此缩写为“TSA”)涂料的粘度和提高固含量，并且令人期望的是作为高固体涂料中的主要成膜物，这归因于它们能够降低VOC排放的能力。由脂族聚酯制成的涂层通常是柔韧的，但是倾向于是软的，产生了差的耐溶剂和化学品性、差的耐湿性和差的户外耐久性。

为了提高树脂和涂料固体含量、降低粘度和降低VOC排放，脂族聚酯树脂可以与TSA树脂共混。不幸的是，该共混物的玻璃化转变温度(“Tg”)经常随着聚酯含量的增加而明显降低。该共混物较低的Tg对于TSA树脂赋予涂料的期望的特性会产生不利的影响。

这里在涂料工业中需要脂族聚酯树脂在与TSA树脂共混时能够降低粘度，同时保持高固体热固性涂料组合物中TSA树脂的Tg。

发明内容

我们已经发现与含有2, 2, 4, 4-四甲基-1, 3-环丁二醇残基的可固化的脂族聚酯共混的热固性丙烯酸树脂表现出良好的相容性、粘度降低和良好的Tg保持性。因此我们的发明提供一种热固性涂料组合物，其包含：

(A).基于(A)、(B)和(C)的总重量为2-50重量%的可固化的脂族聚酯，该聚酯包含：

i.二酸残基，该二酸残基包含基于二酸残基总摩尔数为至少90mol%的至少一种脂族二羧酸残基，所述的脂族二羧酸包含50-100mol%的环脂族二羧酸；

ii.二醇残基，该二醇残基包含基于该二醇残基总摩尔数为50-100mol%的2，2，4，4-四甲基-1，3-环丁二醇的残基；和

iii.2-40mol%的至少一种多元醇残基，基于二醇和多元醇残基的总摩尔数；

其中所述的可固化的脂族聚酯的数均分子量是300-10000道尔顿，玻璃化转变温度是-35℃到35℃，羟基值是20-450mg KOH/g聚酯，和酸值是0-80mg KOH/g聚酯；

(B). 至少一种基于(A)、(B)和(C)的总重量为25-88重量%的烯键式不饱和单体的丙烯酸共聚物，该烯键式不饱和单体包含羟基、环氧、羧基、封闭的酚、或者乙酰乙酰氧基官能团中的至少一种；

(C).基于(A)、(B)和(C)的总重量为10-50重量%的至少一种交联剂，该交联剂包含可与羧酸或者羟基基团反应的至少一种化合物；和

(D).基于(A)、(B)和(C)和(D)的总重量为10-60重量%的至少一种非水性溶剂。

由这些脂族聚酯/TSA共混物配制的涂料可表现出高光泽性；成像和反射性的不同；兼具良好的硬度和良好的挠性；耐溶剂和化学品性；和在用于UV和湿度曝露过程中用于良好的户外耐久性的良好的光泽保持性。这些涂料能够作为工厂和野外施涂涂料，用于自动OEM，自动整修，运输，航天，维修，海运，机器和装备，通用金属，仪器，金属设备，塑料，和建筑/构造应用。

具体实施方式

我们已经发现包含2, 2, 4, 4-四甲基-1, 3-环丁二醇(在此缩写为“TMCD”)的可固化的脂族聚酯可与热固性丙烯酸树脂(“TSA”)共混，来产生这样的共混物，其具有低的粘度、良好的相容性、挠性和Tg保持性。由这些共混物所制备的涂料组合物表现出兼具高的硬度和良好的挠性；快速的干燥时间；抗污、耐化学品和耐湿性；和户外耐久性。因此，在一种通用的实施方案中，我们的发明提供一种热固性涂料组合物，其包含：

(A).基于(A)、(B)和(C)的总重量为2-50重量%的可固化的脂族聚酯，该聚酯包含：