[发明专利]含有噁唑烷、异氰酸酯、和选自巯基和磺酸官能化合物的化合物的可喷涂涂料组合物

说明书

本发明涉及一种基于噁唑烷官能化合物、异氰酸酯官能化合物、和选自巯基和磺酸官能化合物的化合物的新涂料组合物。

用于给汽车上漆和修复原始漆的涂料需要有良好的物理性能，例如硬度、机械强度、以及耐水、酸和溶剂性。该涂料还需要有良好的外观性能，这意味着膜必须平滑且具有高光泽和高图象清晰度(DOI)。另外，最好在长期室外气候老化条件下保持所有这些性能。

由于环境原因，要求使用这样的涂料组合物，该组合物能够容易通过喷雾施用法，以低挥发性有机含量(VOC)进行涂覆。当使用具有较低有机溶剂含量的涂料时，它们散发出较低量的溶剂，所以较不污染大气。

一种实现较低溶剂含量的方法是使用所谓的高固体含量组合物。这种组合物包括较高含量的非挥发性物质，如成膜聚合物、颜料和填料，和较低含量的有机溶剂。在配制高固体含量涂料组合物时，问题在于，这种组合物由于高分子量的常规成膜聚合物而具有不可接受的高粘度。高粘度在喷雾施用中带来的问题是，油漆雾化作用差且流出性不好，因此导致光泽度低且外观差。

使用低分子量成膜聚合物(可达到合适的施用粘度)的缺点在于，所得涂层软且易出现划痕。因此，涂层的复合硬度不令人满意。

降低涂料组合物中挥发性有机化合物量的另一种方法是使用反应性稀释剂。反应性稀释剂的例子包括醛亚胺和酮亚胺。EP-A-0686654讨论了这些化合物。提到了其它的反应性稀释剂，如噁唑烷，但指出：由于通常低的膜硬化性，所以它们作为与异氰酸酯反应的唯一反应物用途有限。

对于低VOC油漆体系，使用醛亚胺作为反应性稀释剂。这些稀释剂可购得，并且美国专利5214086和EP-A-0686654涉及这些醛亚胺的应用。一般来说，这些反应性稀释剂提供了良好的固化和硬度性能。然而，已知它们会引起皮肤刺激并且在施用于低VOC清漆涂层中时造成粘合失败。

对于低VOC涂料体系，也使用双环噁唑烷作为反应性稀释剂。这些稀释剂可购得，并且WO 95/14528涉及到这些双环噁唑烷的应用。一般来说，这些反应性稀释剂提供了良好的耐久性和颜色稳定性及低毒性。然而，基于双环噁唑烷的这些组合物具有令人不满意的长固化时间。

对于低VOC涂料体系，也使用单环噁唑烷作为反应性稀释剂。在EP0499188A1涉及到基于单环噁唑烷的涂料组合物。单环噁唑烷及其二聚体是可购得的。基于单环噁唑烷的这些组合物长时间时会丧失粘合性。

尽管已经描述了使用单或双环噁唑烷(参见，例如美国专利5126421)，但没有描述同时使用单和双环噁唑烷。WO 92/13907涉及到使用单和双环噁唑烷(第7页，第20-21行)，但该文献仅涉及到择一地使用这些化合物且没有公开两种噁唑烷的混合物。

美国专利5506328涉及一种双组分体系，其中A面是脂族聚异氰酸酯且B面是叔胺催化剂和视需要选自一元醇、多元醇、亚胺、噁唑烷、或其混合物的异氰酸酯-活性化合物。一元醇可以是-SH化合物。实施例仅给出醇作为一元醇。该公开文件没有意识到，相对使用噁唑烷官能化合物仅与异氰酸酯官能化合物的混合物，噁唑烷官能化合物、异氰酸酯官能化合物、和巯基官能化合物的混合物可预想不到地提高效果。

令人意想不到地发现，将巯基官能化合物加入包含噁唑烷官能化合物和异氰酸酯官能化合物的涂料组合物中可在保持该组合物干燥性能的同时提高适用期，或在保持可接受适用期的同时提高干燥速率。

还已发现，将磺酸官能化合物加入包含噁唑烷官能化合物和异氰酸酯官能化合物的涂料组合物中可提高涂料组合物的固化性能，即使是在较低的湿度(如，30％及其更低)下，而不会破坏适用期，且有时会提高适用期。

还已发现，在低VOC涂料中使用双环和单环噁唑烷的混合物可产生能够与亚胺时媲美的各种性能，但不损失粘合性。

如果使用本发明的涂料组合物，那么可同时得到在相同粘度下的低VOC和较高的适用期/干燥性能，而其它油漆性能则保持在同一水平。

本发明涉及一种涂料组合物，它包含：

(a)至少一种噁唑烷官能化合物；

(b)至少一种异氰酸酯官能化合物；和

(c)选自巯基官能化合物、磺酸官能化合物及其混合物的至少一种化合物。

组分(a)包括至少一种噁唑烷官能化合物，它可以是单环噁唑烷官能化合物、双环噁唑烷官能化合物，且优选是其混合物。

组分(b)包括至少一种异氰酸酯官能化合物，它可以是异氰脲酸酯、二氮丁酮、缩二脲、脲基甲酸酯(allophonate)、加合物、NCO预聚物或其混合物。