專利名稱：耐環(huán)境腐蝕的單組分涂料組合物、涂敷方法及由此所得的涂層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域、具體講涉及用封端的異氰脲酸酯或封端的二異氰酸酯縮二脲進行交聯(lián)的聚合物。本發(fā)明特別涉及包含與封端的異氰脲酸酯或封端的二異氰酸酯的縮二脲進行交聯(lián)的聚合物的汽車透明涂料。
為獲得一種耐環(huán)境沉降物腐蝕的透明涂層(即汽車最外層涂層)已成為汽車涂料領(lǐng)域的一目的。環(huán)境腐蝕是由于銹斑、水漬或涂料的化學沾污或這些因素中的任何綜合作用而呈現(xiàn)出的。為改善涂層的外觀和延長使用壽命所以希望能耐腐蝕。
涂層耐腐蝕性是用如目視、或表面光度儀或?qū)⑼繉釉嚇影宸庞邴}水溶液中再放入溫度梯度爐內(nèi)進行實驗來測定的。一般而言，耐腐蝕性是檢驗涂層領(lǐng)域的技術(shù)人員對涂層腐蝕程度進行目視測定的。由于酸雨和其他工業(yè)沉降物的增加，所以耐腐蝕性已越來越重要。目前工業(yè)沉積物影響最大的區(qū)域中，汽車涂層的環(huán)境腐蝕最大。
除對汽車涂層的耐環(huán)境腐蝕性進行實驗外，一般還對下述條件下的耐損傷性進行實驗，如曝露于照明燈發(fā)出的紫外線照射下，氙弧燈紫外照射下，在緯度、氣候和污染水平不同的地區(qū)陽光下、在相對濕度高的高溫下以及小而硬的物體撞擊下進行試驗。
因此，最好是生產(chǎn)一種在上述各實驗條件下具有最佳綜合性能的涂層。為了在商業(yè)上能獲得成功，涂層應(yīng)在盡可能多的試驗情況下進行各種實驗。任何特定涂層的各種綜合性能決定了其在汽車涂料領(lǐng)域的真實價值。
在配制和使用汽車涂料配方時，也希望選擇環(huán)境損傷最小、對其回收時花費最小的化合物以及使用對職業(yè)安全或健康不會帶來不可接受的危險的化合物。
用于汽車工業(yè)的透明涂料組合物一般為單組分和雙組分組合物，單組分組合物含有的各種組分溶于單一溶液中或分散體系中。此單組分組合物可形成僅通過加熱而無需使用任何其他溶液或分散體系即能固化的膜。
相反，雙組分組合物需將兩種溶液或分散劑混合在一起形成組合物。一般而言，一旦此溶液或分散劑混和在一起，必須盡快將此組合物施于底基上。一般的情況是，所說各組分是在緊靠噴霧器噴咀的上游混合在一起的，爾后立即經(jīng)噴咀將其在底基上噴成霧狀并在底基上形成涂料薄膜。
目前用于汽車工業(yè)的最流行的透明涂料組合物是單組分透明涂料組合物。這是由于大多數(shù)制造商使用的是為單組分涂料組合物設(shè)計的涂料艙。使用最普遍的一種涂料組合物是三聚氰胺固化組合物。在將這類組合物施于底基前不需立即將兩種或多種活性溶液或分散劑進行混合。在催化劑存在下，這些組合物曝露于熱的條件下進行交聯(lián)，且由于在適宜的催化劑存在下，曝露于相當高的溫度下后才反應(yīng)，所以此類組合物能作為單組分組合物來使用。
然而，包含三聚氰胺的單組分組合物并非無缺點。業(yè)已發(fā)現(xiàn)由此類組合物形成的固化的汽車透明涂層呈現(xiàn)了不能令人滿意的種種環(huán)境腐蝕特征。
代替三聚氰胺固化的單組分涂料組合物是使用交聯(lián)劑的單組分組合物，該交聯(lián)劑含有和成膜聚合物結(jié)合在一起的封端的異氰酸酯官能度。術(shù)語“封端的異氰酸酯”是基于異氰酸酯活性官能度-NCO-與封端劑反應(yīng)這一事實。肟類是優(yōu)選的封端劑。其他封端劑有如適宜的脂族、環(huán)脂族、芳族、烷基和芳烷基一元醇類。還有苯酚類及其取代基對涂敷操作無不利影響的取代苯酚類封端劑。適宜的胺類封端劑有如二丁基胺和叔羥胺類。在此組合物被加熱到封端劑揮發(fā)的溫度(去封端溫度)之前，此封端劑能防止-NCO-官能度聚合物上的活性官能度反應(yīng)。封端劑揮發(fā)時，交聯(lián)劑上的活性基團-NCO-方能同聚合物上的活性基團反應(yīng)。成膜聚合物至少有一個同異氰酸酯官能度進行反應(yīng)的官能團。
為了形成涂層，含有封端的異氰酸酯官能度的交聯(lián)劑同聚合物及此交聯(lián)劑和聚合物能溶解和/或分散于其中的液體載體進行混合。所得混合物必須貯存于去封端溫度以下的條件下，這樣交聯(lián)劑就不同所說聚合物反應(yīng)。去封端溫度一般在135℃-155℃間，可將單組分混合物噴于底基上以在其上形成此組合物的薄膜。當?shù)谆系幕旌衔锉∧ぐ聪率龇椒ㄔ跔t中加熱時，即可對封端劑進行“去封端”(即釋出)，這樣異氰酸酯就不再同聚合物反應(yīng)。異氰酸酯同聚合物反應(yīng)而生成交聯(lián)的聚合物網(wǎng)絡(luò)，即為固化的涂層。
含有封端的異氰酸酯的單組分涂料組合物一般僅使用封端的六亞甲基二異氰酸酯的異氰脲酸酯，據(jù)悉由于封端的六亞甲基二異氰酸酯的異氰脲酸酯可產(chǎn)生具有好的硬度柔性比的涂層，所以使用此酯是有利的。封端的六亞甲基二異氰酸酯的二異氰脲酸酯是溶解或分散于制備涂料的溶劑或分散劑中的幾種異氰脲酯中的一種異氰脲酸酯。同其他異氰脲酸酯比較，封端的六亞甲基二異氰酸酯的異氰脲酸酯相對地講并不昂貴。
用于單組分涂料組合物的另一種封端的異氰脲酸酯是封端的二異佛爾酮二異氰酸酯的二異氰脲酸酯。然而，由于涂層非常硬，所以使用此種交聯(lián)劑仍存在有幾個問題，如耐刮傷性降低和脆性降低。在曝露于紫外線照射下時，此類涂層有降解和龜裂的趨勢。使用此類交聯(lián)劑的透明涂料組合物的另一問題是泛黃，這就限制了此類組合物僅適用于黑色底涂層。
本發(fā)明的組合物、方法和涂層是新穎的，其原因在于其涂層具有好的耐腐蝕性和耐刮傷性，且克服了使用含有封端的異佛爾酮二異氰酸酯的異氰脲酸酯類涂層一般所遇到的泛黃、脆性和降解的問題。
本發(fā)明的組合物是適宜于涂敷底基的單組分組合物，在本發(fā)明的一個實施方案中，此組合物使用由封端的異佛爾酮二異氰酸酯的異氰脲酸酯類，封端的二異佛爾酮二異氰酸酯的異氰脲酸酯類的衍生物、封端的異佛爾酮二異氰酸酯的縮二脲類和封端的異佛爾酮二異氰酸酯的縮二脲類的衍生物組成的一組物質(zhì)中選出的至少一種交聯(lián)劑。
本發(fā)明的組合物也包含有成膜聚合物，此聚合物至少含有一個活性聚合物官能度，即可同交聯(lián)劑上的一個或多個官能團進行反應(yīng)的官能度。
令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，同用其他交聯(lián)劑得到的涂層比，用包含封端的異佛爾酮二異氰酸酯的異氰脲酸酯類作交聯(lián)劑的涂料組合物使所得的涂層在耐環(huán)境腐蝕性方面有極大的改進。本發(fā)明的組合物和方法對降低底基上的固化的透明涂層泛黃也是完全出乎意料之外的。在約143-150℃之間固化的涂層組合物使固化的透明涂層的泛黃降低了，同時也獲得了最大的耐腐蝕性。
在本發(fā)明的另一實施例方案中，涂料組合物優(yōu)選使用了同上述交聯(lián)劑進行混合的第二種交聯(lián)劑，第二種交聯(lián)劑包括由下述物質(zhì)組成的一組物質(zhì)中選出的至少一種物質(zhì)封端的二異氰酸酯的異氰脲酸酯類、封端的六亞甲基二異氰酸酯的異氰脲酸酯的衍生物、封端的六亞甲基二異氰酸酯的縮二脲類和封端的六亞甲基二異氰酸酯的縮二脲衍生物。第一種和第二種交聯(lián)劑的混合物使所得涂層的性能得到了出乎意料之外的改進，這些改進包括耐環(huán)境腐蝕性、耐曝露于氙弧燈發(fā)出的紫外線下的引起的降解、耐曝露于緯度不同、氣候不同和污染水平不同區(qū)域的陽光照射下所引起的降解、耐高溫高相對濕度下所引起的降解和耐小而硬的物體撞擊損傷性。
本發(fā)明還提供了一種涂敷底基的方法。一般而言，該方法包括將本發(fā)明的上述單組分組合物施于底基上，這樣在底基上成膜、繼而固化膜，從而在底基上生成一固化涂層。
本發(fā)明也涉及底基上固化的涂層。此固化涂層是按前述方法使用本發(fā)明的組合物得到的，此固化涂層含交聯(lián)的聚合物網(wǎng)絡(luò)，它包括至少一種聚合物殘基和至少一種交聯(lián)劑殘基。本發(fā)明的涂層最好含有第一種交聯(lián)劑殘基和另一不同的至少一種交聯(lián)劑殘基與聚合物殘基混合的混合物。在優(yōu)選實施方案中將對此聚合物殘基和交聯(lián)劑殘基作進一步介紹。
業(yè)已表明，根據(jù)本發(fā)明的含至少一種封端的交聯(lián)劑的單組分涂料組合物在耐環(huán)境腐蝕性、耐陽光和濕度損傷性方面、以及耐刮傷和小而硬的物體撞擊諸方面均優(yōu)于其他的單組分涂料組合物。其涂層在光澤和圖像清晰度方面的有改進。本發(fā)明提供了一種適宜于形成汽車用涂層的單組分組合物。
本發(fā)明的涂料組合物是單組分組合物。此組合物含有至少一種封端的交聯(lián)劑和成膜聚合物。該封端的交聯(lián)劑是有機聚異氰酸酯和封端劑的反應(yīng)產(chǎn)物。下面將對封端劑予以介紹。在所說組合物被加熱到封端劑揮發(fā)溫度(去封端)之前，封端劑能防止交聯(lián)的官能度-NCO-同聚合物的活性官能度進行反應(yīng)。在封端劑揮發(fā)時，交聯(lián)劑上的活性-NCO-官能度方可與聚合物的活性官能度進行反應(yīng)。
本發(fā)明第一實施方案中所用的組合物含有封端的異氰酸酯交聯(lián)劑。此交聯(lián)劑是封端劑同從下述一組化合物中選出的有機聚氰酸酯反應(yīng)生成的異佛爾酮二異氰酸酯的異氰酸酯類、異佛爾酮二異氰酸酯的異氰脲酸酯類的衍生物、異佛爾酮二異氰酸酯的縮二脲類和異佛爾酮二異氰酸酯的縮二脲類的衍生物。
異佛爾酮二異氰酸酯的異氰脲酸酯具有下述結(jié)構(gòu)
術(shù)語“異佛爾酮二異氰酸酯的異氰脲酸酯的衍生物”為所說異佛爾酮二異氰酸酯的異氰脲酸酯的任何衍生物，該衍生物可作為交聯(lián)成膜聚合物的交聯(lián)劑。在其他可能的衍生物中，異佛爾酮二異氰酸酯的異氰脲酸酯的酸官能衍生物和異佛爾酮二異氰酸酯的異氰脲酸酯的環(huán)氧官能衍生物則是這類衍生物的例子。
除所有異氰脲酯結(jié)構(gòu)中無中心環(huán)存在外，異佛爾酮二異氰酸酯的縮二脲類似于異佛爾酮二異氰酸酯的異氰脲酸酯。此異佛爾酮二異氰酸酯的縮二脲具有下述結(jié)構(gòu)
其中所用的術(shù)語“異佛爾酮二異氰酸酯的縮二脲衍生物”為上述異佛爾酮二異氰酸酯縮二脲的任何衍生物，此衍生物也能作為同成膜聚合物進行交聯(lián)的交聯(lián)劑。其他可能的衍生物中這類衍生物的例子有具有下述結(jié)構(gòu)式的異佛爾酮二異氰酸酯的縮二脲的酸官能衍
和具有下述結(jié)構(gòu)式的異佛爾酮二異氰酸酯的縮二脲的環(huán)氧官能衍生物
本發(fā)明另一實施方案的組合物包含至少第一種封端的交聯(lián)劑和第二種封端的交聯(lián)劑的混合物。第一種交聯(lián)劑是如上述的交聯(lián)劑。第二種封端的交聯(lián)劑是由封端劑同包括六亞甲基二異氰酸酯的異氰脲酸酯類，六亞甲基二異氰酸酯的衍生物，六亞甲基二異氰酸酯的縮二脲和六亞甲基二異氰酸酯的縮二脲衍生物在內(nèi)的有機聚異氰酸酯反應(yīng)生成的。
六亞甲基二異氰酸酯的異氰脲酸酯具有下述結(jié)構(gòu)
至于其中所用的術(shù)語“六亞甲基二異氰酸酯的異氰脲酸酯衍生物”為上述六亞甲基二異氰酸酯的異氰脲酸酯的任何衍生物，此衍生物能作為同成膜聚合物交聯(lián)的交聯(lián)劑。在其他可能的衍生物中，具有下述結(jié)構(gòu)的六亞甲基二異氰酸酯的異氰脲酸酯酸官能衍生物和具有下述結(jié)構(gòu)的六亞甲基二異氰酸酯的異氰脲酸酯環(huán)氧官能衍生物則是所說衍生物的例子。
六亞甲基二異氰酸酯縮二脲同六亞甲基二異氰酸酯的異氰脲酸酯類似，但此縮二脲在所有異氰脲酸酯結(jié)構(gòu)中無中心環(huán)。此六亞甲基二異氰酸酯的縮二脲具有下述結(jié)構(gòu)
本發(fā)明的封端的交聯(lián)劑是由上述的二異氰酸酯類同封端劑反應(yīng)生成的。優(yōu)選的封端劑有肟類，如甲乙酮肟、甲正戊酮肟、丙酮肟、環(huán)己酮肟和己內(nèi)酰胺。其他封端劑有任何適宜的脂族、環(huán)脂族、芳族和烷基一元醇類。其他的封端劑有封端低級脂族醇類，如甲醇、乙醇、氯乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇。3，3，5-三甲己醇、癸醇、月桂醇等。芳族烷基醇類有苯甲醇、乙二醇-乙醚、-丁醚、-丙醚等。其他的封端劑是苯酚類化合物，如苯酚，其取代基對涂敷操作無不良影響的取代酚類，如甲氧甲酚、硝基酚、氯酚和叔丁基酚。二丁胺和叔羥胺如二乙基乙醇胺也是適宜的封端劑。
本發(fā)明的交聯(lián)劑是通過足量的有機聚異氰酸酯類同足量的封端劑、在足夠的時間和足夠的溫度，以及本技術(shù)領(lǐng)域的慣常反應(yīng)條件下進行反應(yīng)生成的，當反應(yīng)完成時，無游離異氰酸酯基團存在。
用于本發(fā)明的交聯(lián)劑其上有一個或多個同聚合物分子上的官能團進行反應(yīng)的官能團(即活性交聯(lián)官能度)。一般情況下，封端的交聯(lián)劑可從市場上買到。封端的異佛爾酮二異氰酸酯的異氰脲酸酯是眾所周知的異氰脲酸酯，其商標為Desmodur BL4165，可從Pennsylvania的Pittsburgh Miles公司買到。封端的六亞甲基二異氰酸酯的異氰脲酸酯也從該公司購得，其商標為Desmodur BL3175。
所說單組分組合物中的第一種和第二種封端的交聯(lián)劑的混合物可用術(shù)語“當量比”來表示，用于第一種和第二種交聯(lián)劑的術(shù)語“當量比”表示第一種交聯(lián)劑的活性官能團(即-NCO-)的當量同第二種交聯(lián)劑的活性官能團(即-NCO-)的當量之比。以當量比99∶1為例，即為第一種交聯(lián)劑有99%的官能團，而第二種交聯(lián)劑僅有1%的官能團。一般而言，所說混合物所含的第一種交聯(lián)劑同第二種交聯(lián)劑的當量比為約99∶1-1∶99。第一種交聯(lián)劑同第二種交聯(lián)劑優(yōu)選分別約90∶10-60∶40的當量比進行混合。
本發(fā)明的組合物還包括成膜聚合物，此聚合物優(yōu)選包含從下述一組化合物中選出的至少一種化合物丙烯酸聚合物、聚氨酯聚合物、聚酯聚合物和聚酰胺聚合物。此成膜聚合物上至少有一個能同交聯(lián)劑進行反應(yīng)的官能團，即“活性聚合物官能度”。此聚合物上的活性官能團(即聚合物活性官能度)可為同交聯(lián)劑的官能團進行反應(yīng)的任何官能團。此聚合物的優(yōu)選官能團為從下述一組官能團中選出的至少一個官能團羥基官能度、胺官能氧、環(huán)氧官能度、羧酸官能度和酸酐官能度。此聚合物上的更優(yōu)選的官能度為從羥基和胺官能度中選出的至少一個官能度。
一般而言，本發(fā)明的成膜聚合物具有的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，交聯(lián)劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度及聚合物的當量應(yīng)能使所得的膜具有理想的硬度。所說聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選約15-65℃，更優(yōu)選約20-40℃。
聚合物的當量是以交聯(lián)劑上的每當量活性官能度(如-NCO-)所對應(yīng)的聚合物上的活性官能團(如-NH-或-OH-)的重量為基準計算的。一般而言，本發(fā)明組合物中的成膜聚合物具有的任何當量(以聚合物的活性官能度的當量數(shù)為基準計算的)相當于所有的交聯(lián)密度高到足以能達到成膜性質(zhì)。以聚合物活性官能度當量數(shù)為基準計算的聚合物的當量一般為每當量217克到每當量651克左右，優(yōu)選每當當302克到第當量413克左右。
交聯(lián)劑和聚合物混合物也可用術(shù)語“當量比”描述，它表示交聯(lián)劑的活性的官能團的當量數(shù)同聚合物的活性官能團當量數(shù)之比。以交聯(lián)劑活性官能度同聚合物活性官能度之比為基準計算，本發(fā)明的組合物包含的交聯(lián)劑和聚合物的混合物的優(yōu)選當量比在0.6-1.4左右。如此比為0.6，它表示每10個聚合物的活性官能團對應(yīng)于6個交聯(lián)劑活性官能團。按交聯(lián)劑官能度同聚合物官能度之比計，本發(fā)明的組合物優(yōu)選含當量比為0.8-1.2左右的聚合物和交聯(lián)劑混合物。
本發(fā)明的組合物還可含對此組合物、所說方法及由此所得的固化涂層能賦予任何優(yōu)良特征的任何其他成分，如流變學控制劑、均化劑、催化劑、固化抑制劑、防泛黃劑、游離基凈化劑、三聚氰胺和防成坎劑。
本發(fā)明的單組分組合物可是不透明的或透明的、著色的或無色的。此涂料組合物可用于底基的第一涂層、中間涂層或最外涂層。優(yōu)選實施方案是，此涂料組合物既可是基本透明的也是基本無色的。此組合物可用于底基的最外涂層，即直接曝露于環(huán)境之下。此時，本發(fā)明的涂料組合物用于形成底涂層外的涂層。如實施方案特別適宜于形成汽車級底涂層外的汽車級透明涂層。如用于汽車，此底涂層一般位于一層或多層附加涂層之上，如一層或多層底涂層、一層或多層抗腐蝕層和一層或多層增粘層則是所說附加涂層的例子。這些附加涂層緊靠作為車體板材的金屬底基。
本發(fā)明的方法可通過仔細控制固化溫度來把固化涂料組合物的泛黃現(xiàn)象降低到最小或消除。該法包括下述步驟a)把所述的單組分組合物施于底基以使之為組合物薄膜所復蓋;b)為防止固化膜泛黃，把溫度仔細控制在135-155℃左右的范圍內(nèi)對涂復膜的底基進行加熱以固化底基上的膜。將固化溫度控制在143-150℃左右的范圍內(nèi)便可獲得最佳結(jié)果，即使泛黃現(xiàn)象最低，耐腐蝕性最高。所說底基可以是涂料配方能施于其上且固化的任何底基。雖然底基可以是無定形的(如玻璃)，但其一般為金屬或聚合物，優(yōu)選適宜作汽車車身板材的金屬或聚合物板材。
異氰酸酯交聯(lián)劑上的活性官能團在固化過程中同聚合物的活性官能團進行反應(yīng)以形成交聯(lián)聚合物網(wǎng)絡(luò)。交聯(lián)反應(yīng)的發(fā)生可以通過聚合物反應(yīng)物的至少一個殘基和交聯(lián)劑反應(yīng)物的至少一個殘基的存在來予證明。這里所用的術(shù)語“殘基”為交聯(lián)反應(yīng)后的交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)中仍作為基團或單體的反應(yīng)物的部分。此殘基來自所說的反應(yīng)物(如交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中所發(fā)現(xiàn)的那樣，聚合物殘基是聚合物反應(yīng)物的殘基)。這樣，至少一個聚合物殘基和至少一個交聯(lián)劑殘基均存在于交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)中。聚合物殘基一般可在同交聯(lián)劑進行交聯(lián)反應(yīng)中作為反應(yīng)物的任何聚合物的殘基。此聚合物為本說明書中所說組合物概述和詳述部分所披露的聚合物。
交聯(lián)劑殘基一般可為在同聚合物反應(yīng)物所進行的交聯(lián)反應(yīng)中作為反應(yīng)物的任何第一種交聯(lián)劑的殘基。本發(fā)明固化的涂層優(yōu)選包含第二種交聯(lián)劑殘基。第二種交聯(lián)劑殘基一般可以是在同聚合物反應(yīng)物進行的交聯(lián)反應(yīng)中作為反應(yīng)物的任何第二種交聯(lián)劑的殘基。第一種和第二種交聯(lián)劑為本說明書中對所說組合物進行概述和詳述部分所介紹的交聯(lián)劑。
雖然下述實施例1和2是用于說明本發(fā)明不同實施方案中的，但本發(fā)明并不是限于這些實施例或并不為這些實施例所限制。
實施例1于適宜的容器中，加入(1)46.66份(重量計)丙烯酸(a)此丙烯酸的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)約為11℃;(b)此丙烯酸具有的當量(以羥基官能度為基準計算)為每當量333克左右;和(c)此丙烯酸約為65%(重量計)的固體物質(zhì)。此丙烯酸下文稱作“丙烯酸1”。于含有丙烯酸1的同一容器中加入(2)6.88份(重量計)甲戊酮，從Ashland化學公司商購的一種溶劑;
(3)6.87份(重量計)exxate800，從Exxon公司商購的一種溶劑;
(4)0.22份(重量計)Byk306，從Byk Chemie商購的一種硅烷添加劑;
(5)2.20份(重量計)Tinrvin1130，Ciba-Geigy公司市售的一紫外線吸收劑;
(6)0.82份(重量計)Tinrvin292，Ciba-Geigy公司市售的位阻胺光線穩(wěn)定劑;
(7)21.70份(重量計)Desmodur BL4165，由Pennsylvania或pittsburgh的Miles公司市售的封端的異佛爾酮二異氰酸酯的異氰脲酸酯;
(8)9.32份(重量計)Desmodur BL4165，由Pennsylvania或pittsburgh的Miles公司購買的封端的六亞甲基二異氰酸酯的異氰酸酯的異脲酸酯;
(9)5.50份(重量計)Resimene750，從Monsanto公司購買的三聚氰胺;和(10)0.28份(重量計)二乙酸二丁錫，從Air products商購的。
將上述(1)-(10)的混合物攪拌30分鐘左右使之混合均勻。下文將此混合物稱作“透明涂層1”。
噴霧透明涂層1所用的噴槍為Binks62型空氣自動噴霧虹吸噴槍。噴涂的鋼板為冷扎鋼板(APR16392型)。此冷扎鋼板是從Advaneed Coating Technologies公司商購的，此鋼板先有適宜的著色底涂組合物進行噴涂，爾后得到的噴涂的鋼板再于290°F(143.3℃)的燃氣爐(序號145335，從Despatch工業(yè)公司商購)中烘烤30分鐘。
有關(guān)此透明涂層1的光澤、圖像清晰度、紫外線照射下的穩(wěn)定性、硬度和環(huán)境腐蝕性能的數(shù)據(jù)列于表1中。所有這些特征的結(jié)果均是令人滿意的。
實施例2于一適宜的容器中加入(1)45.61份(重量計)丙烯酸(a)此丙烯酸具有的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)約為25℃;(b)此丙烯酸具有的當量約為每當量333克(以羥基官能度為基準計算);(c)此丙烯酸約為65%(重量計)固體物。下文將此丙烯酸稱作“丙烯酸2”。于含此丙烯酸2的同一容器中加入(上述2-10的份為數(shù)均是按重量計算的)(2)6.81份甲戊酮，從ohio Coluncbus的Ashland化學公司商購的一種溶劑;
(3)6.81份exxate800，Exxon公司市售的一種溶劑;
(4)0.22份Byk306，Michigan Detroit的Byk Chemie市售的硅烷添加劑;
(5)2.18份Tinrvin1130，New york Hawthorne Ciba-Geigy公司市售的紫外線吸收劑;
(6)0.82份Tinrvin292，Ciba-Geigy公司市售的位阻胺穩(wěn)定劑;
(7)28.64份Desmodur BL4165，pennsylvania pittsburgh的Miles公司市售的封端的異佛爾酮二異氰酸酯的異氰脲酸酯;
(8)3.69份Desmodur BL3175，pennsylvania pittsburgh的Miles公司市售的封端的六亞甲基二異氰酸酯的異氰脲酸酯;
(9)4.94份Resimene750，Monsanto公司市售的三聚氰胺;和(10)0.27份二己酸二丁錫，Air prodncts市售的。
將(1)-(10)的混合物攪拌30分鐘左右，下文將此混合物稱作“透明涂層2”。
噴霧透明涂層2所用噴槍為Binks62型氣體自動噴霧虹吸噴槍，噴涂的鋼板為APR16392型冷扎鋼板，此鋼板是從Aavanced Coating Technologies公司商購的。
上述鋼板已經(jīng)適宜的著色底涂組合物噴涂然后將噴涂的板放于序號為145335的燃氣爐(購于Despatch工業(yè)公司)(內(nèi)在溫度為290°F(143.3℃)下烘烤30分鐘。
有關(guān)此透明涂層2的光澤、圖像清晰度、曝露于紫外線下的穩(wěn)定性、硬度和環(huán)境腐蝕性的數(shù)據(jù)列于下表1中。結(jié)果表明，在光澤、圖像清晰度、硬度和耐環(huán)境腐蝕諸方面，透明涂層2組合物可與透明涂層1相媲美。曝露于放置在QUV實驗儀(83-1779-24型(的TS-40燈發(fā)出的光的照射下時，耐龜裂性較差。
權(quán)利要求
1.一種適宜于涂敷底基的單組分組合物，其特征在于所說組合物包括A.一種含有從下述一組物質(zhì)中選出的至少一種物質(zhì)的交聯(lián)劑封端的異佛爾酮二異氰酸酯的異氰脲酸酯類；封端的異佛爾酮二異氰酸酯的異氰脲酸酯的衍生物；封端的異佛爾酮二異氰酸酯的縮二脲類；和封端的異佛爾酮二異氰酸酯縮二脲類的衍生物；其中所說交聯(lián)劑至少有一個活性官能度；和B.至少有一個同所說交聯(lián)劑活性官能度進行反應(yīng)的活性官能度的成膜聚合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，所說組合物至少包含權(quán)利要求1中所說的第一種交聯(lián)劑及第二種交聯(lián)劑(c)，第二種交聯(lián)劑(c)包含從下述一組物質(zhì)中選出的至少一種物質(zhì)封端的六亞甲基二異氰酸酯的異氰脲酸酯類;封端的六亞甲基二異氰酸酯的異氰脲酸酯類的衍生物;封端的六亞甲基二異氰酸酯的縮二脲類;和封端的六亞甲基二異氰酸酯的縮二脲的衍生物，所說第二種交聯(lián)劑至少具有1個活性官能度，其中第一種交聯(lián)劑活性官能度的當量同要第二種交聯(lián)劑活性官能度的當量比為99∶1-1∶99。
3.權(quán)利要求2的組合物，其中所說的第一種交聯(lián)劑同第二種交聯(lián)劑按約90∶10-65∶35的當量比存在于其混合物中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的組合物，其中所說的活性聚合物的官能度是從下述一組官能度中選出的羥基官能度、羧酸官能度、胺官能度、環(huán)氧官能度，和酸酐官能度。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3的組合物，其中所說聚合物的當量以此聚合物的活性聚合物官能度為基準計算為每當量217克到每當量651克。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的組合物，其中所說聚合物的當量以此聚合物的活性聚合物官能度為基準計算為每當量302克到每當量413克。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3的組合物，其中根據(jù)活性交聯(lián)劑官能度同活性聚合物官能度比計算所說組合物包含交聯(lián)劑和所說聚合物按當量比為0.6-1.4的比例所組成的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或3的組合物，其中所說成膜聚合物包括從下述一組物質(zhì)中選出的至少一種物質(zhì)丙烯酸聚合物、聚氨酯聚合物、聚酯聚合物、聚酰胺聚合物;所說成膜聚合物至少含有從下述一組基團中選出的一個官能度羥基、胺、環(huán)氧基、羧酸、和酸酐官能度;此聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在15-65℃，以活性聚合物官能度為基準計算具有的當量在每當量217克到每當量651克;其中所說的組合物包括按活性聚合物的官能度同活性交聯(lián)劑的官能度之當量比約為0.6-1的聚合物和交聯(lián)劑混合物;和所說組合物基本上是透明的。
9.一種涂敷底基的方法，該方法包括A.將單組分組合物施于底基上以在其上形成膜;B.于135-155℃的溫度下對涂膜底基進行加熱固化底基上的單組分組合物膜從而產(chǎn)生固化的涂層，其特征在于所說涂料組合物是上述任一項權(quán)利要求的組合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所說的固化膜的步驟是于143-150℃的溫度下對涂膜底基進行加熱來實現(xiàn)的。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的將單組分組合物施于底基上的方法，其中所說的單組分組合物是著色、透明復合涂層的透明涂料。
全文摘要
適于涂敷底基的單組分組合物，它包括至少一種其上有與在至少一個成膜聚合物上的官能度反應(yīng)的官能度的交聯(lián)劑，該組合物包括優(yōu)選該交聯(lián)劑和第二種交聯(lián)劑的混合物。本發(fā)明也涉及利用該組合物涂敷底基的方法及由該法形成的固化涂層。
文檔編號C08G18/62GK1081702SQ9310816
公開日1994年2月9日 申請日期1993年7月9日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月14日
發(fā)明者V·C·庫克, J·R·伊謝爾曼, E·A·格瑞尼 申請人:巴斯福公司