[发明专利]包括含氨基甲酸酯与羟基官能团的化合物在内的可固化涂料组合物

说明书

本发明涉及可固化的涂料组合物，特别是涉及用氨基甲酸酯-或脲-官能团化合物作为其组份之一的可固化组合物。

可固化涂料组合物如热固性涂料广泛用于涂料领域。它们经常用于汽车和涂料工业的面涂。色层加透明层(color-plus-clear)复合涂料用作需要具有优良的光泽、颜色的浓度、映象的清晰度或特殊的金属效果的面涂是特别有效的。汽车工业广泛采用这些涂料用于汽车的车身。但是，色层加透明层复合涂料需要在其透明涂料中具有相当高的透明性以获得所需的视觉效果。为了获得所需的视觉效果如高的映象清晰度(DOI)，光泽度高的涂料还需要在涂料的表面产生低程度的视觉偏差。

这种涂料对被称为环境侵蚀的现象特别敏感。环境侵蚀表现为在涂料的面漆上面或里面不能被擦掉的点或斑痕。

可固化涂料组合物以具有本领域推荐的氨基甲酸酯或脲官能度的可固化组份为主要成分，来提供耐侵蚀涂料，例如US专利5356669和WO94/10211。

除了耐环境侵蚀之外，还需要许多其它性质，例如，还希望提供具有高度柔韧性的涂料。如果涂料被置于其上的基材本身柔韧性强，如在是塑料、皮革或织物基材的情况下，这是特别有利的。为降低挥发性有机物的含量(VOC)，还需要减少涂料组合物所需溶剂的量，这对环境是有利的。

最后，还希望提供对不同类型的氨基甲酸酯-或脲-官能团物质的选择性，来提供具有如耐久性、硬度和耐刻痕、划痕、溶剂和酸等性质的良好组合的涂料。

本发明提供了一种涂料组合物，含有

(A)含有氨基甲酸酯或脲官能团和羟基官能团的化合物，它是以下(1)和(2)的反应产物：

(1)含有一个氨基甲酸酯或脲基团或一个可以转变成氨基甲酸酯或脲基团的基团，和一个可与(A)(2)反应的活性氢基团的化合物，和

(2)内酯或羟基羧酸，

(B)含有至少一个可与氨基甲酸酯反应的基团和至少一个可与羟基反应的基团，或者多个可同时与氨基甲酸酯和羟基反应的基团的化合物。

本发提供的涂料具有如耐久性、硬度和耐刻痕、划痕、溶剂和酸等性质的良好组合。本发明的涂料组合物还提供了低水平的VOC，并可用于制备用在柔韧性强的材料上的具有良好柔韧性的涂料。

根据本发明，化合物(A)含有氨基甲酸酯或脲的官能团和羟基官能团，并且它是含有至少一个氨基甲酸酯或脲基团(或可以转变成氨基甲酸酯或脲基团的基团)和活性氢基团的化合物(A)(1)与内酯或羟基羧酸(A)(2)的反应产物。

通常氨基甲酸酯基团的特征在于通式：其中R是H或优选1到4个碳原子的烷基。优选R是H或甲基，更优选R是H。脲基团的特征通常在于通式：其中R’和R”分别代表H或优选1到4个碳原子的烷基，或R’和R”共同形成杂环结构(例如其中R’和R”形成亚乙基桥)。

化合物(A)可以通过内酯或羟基羧酸与一种化合物反应生成，此化合物含能够与羟基羧酸的酸基团进行缩合反应，或打开内酯的环的活性氢基团(例如羟基、伯胺、酸)，和氨基甲酸酯或脲基团或可以转变成氨基甲酸酯或脲的基团。当含有活性氢基团和可转变成氨基甲酸酯或脲的基团的化合物用于与内酯或羟基羧酸反应时，将此基团转变成氨基甲酸酯或脲的反应可以在开环反应过程中或在其之后完成。

含有氨基甲酸酯或脲基团和一个活性氢基团的化合物是本领域已知的。适用的化合物包括羟烷基氨基甲酸酯。例如羟丙基氨基甲酸酯和羟乙基亚乙基脲是众所周知并可从市场上购得。专利US2842523记载了氨基氨基甲酸酯。羟基脲的制备也可通过恶唑烷酮与氨或伯胺反应，或者通过环氧乙烷与氨反应形成氨基醇，并接着将此化合物的胺基或其它氨基醇与氢氯酸反应，再与脲反应形成羟基脲来完成。氨基脲的制备可以通过例如酮与其中一个胺基被保护不反应(如通过位阻现象)的二元胺反应，接着与HNCO(即脲的热分解产物)反应，再与水的反应进行。可选择的替代方式是，这些化合物可以由如下所说的具有活性氢和可以转变成氨基甲酸酯或脲的基团的化合物开始制备，接着在与内酯或羟基羧酸反应之前，将这些基团转变成氨基甲酸酯或脲。