[发明专利]耐久性增强剂、其制备方法和包含该耐久性增强剂的涂料组合物

说明书

                       发明背景                         发明领域

本发明涉及紫外线吸收剂化合物和位阻胺光稳定剂化合物，其制备方法和包含它们的涂料组合物。

                     现有技术讨论

可固化的涂料组合物例如热固性涂料在涂料领域中被广泛使用。它们经常用于汽车和工业用涂料制造业的面漆。彩色加透明的复合涂料特别适合用作希望具有光泽、色彩浓厚、图像清晰或特殊金属效果的面漆。汽车制造业已广泛将这些涂料用于汽车的车体板。但是，这种彩色加透明的复合涂料需要在清漆层中具有极高的透明度，以达到所需的视觉效果。高光泽的涂料也要求涂层表面具有较低程度的视觉像差，以便达到如图像高清晰度(DOI)的所需视觉效果。

在汽车涂料领域中，获得耐环境污染物侵蚀的清漆层(即汽车的最外涂层)成为这一领域的目标。环境侵蚀表现为涂层具有蚀损斑、水斑或化学蚀斑或全都有。耐侵蚀性为人们所期望是因为它改进了涂料的外观和使用期限。

耐侵蚀性可以通过视觉检测涂料层，或通过表面光度仪检测或将测试板上的涂料层放入盐水中进行温度梯度耐热试验来测定。一般是通过检验其漆面侵蚀程度的各个专业人员的视觉检测来测定耐侵蚀性。随着酸雨和其它工业污染物数量的增加，耐侵蚀性变得越来越重要。目前，在受工业污染影响最严重的地区，汽车漆面的环境侵蚀程度通常最高。

加入UVAs和HALs一般可以改进涂料在暴露在大气侵蚀时的耐久性。将键合到涂料组合物中的单体、低聚物或聚合物上的UVA或HALS掺加到涂料组合物中，可以稳定UVA或HALS，防止UVA或HALS迁移到其它涂料层并将UVA或HALs保留在需要它的清漆层中。

包含具有氨基甲酸酯官能团的树脂或添加剂的涂料在加入游离的耐久性增强剂(即不是聚合物或低聚物键合的HALS或UVAs)时表现出耐侵蚀性没有或很少得到改进。出人意料地发现加入和聚合物或低聚物(包含氨基甲酸酯官能团)键合的HALS或UVAs，获得的固化涂料膜比单独使用氨基甲酸酯官能团树脂获得的固化涂料膜的耐侵蚀性强。

发明概述

根据本发明，耐久性增强剂包含键合到单体、低聚物或聚合物成分上的紫外线吸收剂(UVA)化合物、位阻胺光稳定剂(HALS)化合物或其混合物，其中所说的耐久性增强剂包含一个以上的氨基甲酸酯官能团、能够转化成氨基甲酸酯官能团的基团、或和氨基甲酸酯官能团交联的基团。耐久性增强剂还可以包含可以交联到固化涂层中的附加活性官能团。耐久性增强剂可以包含键合到单体、低聚物或聚合物成分上的一种以上的UVA或HALS，或键合到其上的UVA(s)和HALS的混合物。

单体、低聚物或聚合物键合的HALS或UVA可以包括涂料组合物的主树脂、或单独成分。本发明还涉及固化的涂料组合物，和将紫外线吸收剂化合物和位阻胺光稳定剂掺加到涂料组合物的方法。通过将紫外线吸收剂和/或位阻胺光稳定剂化合物反应结合到涂料组合物固化时形成的交联基质中，来将UVA或HALS反应结合到涂料膜中。

将具有氨基甲酸酯官能团的单体、低聚物或聚合物键合的UVA和/或HALS掺加到涂料组合物中，可获得固化膜耐侵蚀性改进的预料不到的效果。

                    发明详述

本发明是一种耐久性增强剂，包含单体键合、低聚物键合或聚合物键合的紫外线吸收剂或位阻胺光稳定剂。该耐久性增强剂包含共价键结合到单体、低聚物或聚合物成分上的一种或多种UVA或HALS，并且该耐久性增强剂包含一个以上的氨基甲酸酯官能团、能够转化成氨基甲酸酯官能团的基团、或和氨基甲酸酯官能团交联的基团。氨基甲酸酯官能团可以首先反应结合到HALS或UVA上，然后结合到单体、低聚物或聚合物中，或者氨基甲酸酯可以包括和HALS或UVA反应的单体、低聚物或聚合物的一部分。或者，氨基甲酸酯可以是以涂料组合物的独立成分存在，并在固化过程中和耐久性增强剂反应。耐久性增强剂还可以包含能够交联到涂料膜中的其它活性官能团。这种活性官能团可以包括胺、羟基、环氧和异氰酸酯官能团，或者它们的混合。

如果需要，可以将一种或多种单体、低聚物或聚合物结合的UVA或HALS成分，连同其它游离的UVA和HALS掺加到涂料组合物中。

本发明使用的紫外线吸收剂的实例包括苯并三唑、2-羟基二苯甲酮、N,N’-草酰二苯胺和2-羟基苯基三嗪。当紫外线吸收剂是聚合物键合的苯并三唑时可获得良好的耐侵蚀效果。