用于汽车再整修的高生产率涂料组合物制造技术

本发明专利技术涉及涂料组合物，更具体地涉及通过将聚异氰酸酯加合物混合物结合到涂料组合物中作为交联物而快速硬化以供打磨或抛光的高生产率涂料组合物。此类涂层尤其适用于再整修汽车和卡车。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及涂料组合物，更具体地涉及通过将聚异氰酸酯加合物混合物(polyisocyanate adduct mixture)力。到涂料组合物中作为交联物 而快速硬化以供打磨或抛光的高生产率涂料组合物。此类涂层尤其用 于再整修汽车和卡车。
技术介绍
为再整修或修复车辆上的罩面漆(finish),例如汽车或卡车车身上 的底漆/清漆罩面漆，已开发出不同的快干涂料组合物。过去已将许 多有色和透明的空气干燥的丙烯酸尿烷涂料用于修复底漆/清漆罩面 漆，但没有一种既能满足所需的快速干燥时间和早期膜硬度，又满足 当今的性能要求，例如易涂布、耐湿性、涂层间粘结力、耐久性、耐 候性和整个罩面漆的良好外观，例如光泽和DOI(图像清晰度)。再整修客户，通常是车辆所有人，关心的问题在于所使用的涂料 具有优异的耐久性、耐候性和有吸引力的美学外观。汽车和卡车再整修工业主要关心生产率，即在最少时间内完成整 个再整修操作的能力。为实现高生产率，需要所使用的任何涂层能在 环境温度或提高的温度条件下和相对较短的时间内千燥。术语"干燥" 指所得罩面漆在相对较短时间内物理干燥至可接触以减少灰尘或污 垢聚集，在底漆的情况，允许涂布随后的透明涂层。在对罩面漆进行进一步工作之前，罩面漆还必须足够硬以打磨或 抛光进而提高光泽或消除微小瑕疵。然而，传统罩面漆不能在相对较 短的时间内固化至足够硬的状态，因此再整修操作生产率仍然不够， 因为涂布后不能迅速对车辆进行继续操作。一种已用于提高清漆组合物的初始膜硬度(即膜Tg)方法包括用相 对较硬或刚性的材料，例如异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)三聚体，代替 一部分传统的聚异氰酸酯交联剂，例如六亚甲基二异氰酸酯(HDI)三 聚体。遗憾的是，IPDI的固化速率较HDI慢得多。相应地，大量IPDI 没有交联并结合到交联涂层膜中，涂层的Tg没有明显提高。2002年10月29日授权给Huynh-Ba的美国专利6,472,943提出 了通过显著提高涂料体系中催化剂的量而将异佛尔酮聚异氰酸酯结 合到再整修涂层中的改进方法。虽然上述组合物提供了良好的初始膜 硬度，但仍然需要更好的初始膜硬度。相应地，存在着适于用作汽车 再整修中的清漆的涂料组合物的持续需求，涂布后当在环境温度或稍 稍提高的温度固化时，所述涂料组合物提供很快的接触干燥时间和更 高的膜硬度，从而使车辆可迅速地从涂漆棚中移出，并可为另一辆车 辆涂漆且可在涂布后迅速地对其进行继续操作。本专利技术新型涂料组合物具有上述所需性质。专利技术概述本专利技术提供了具有提高的初始可加工性的涂料组合物。更具体 地，本专利技术提供了包含成膜基料(binder)和液体载体的可交联涂料组合 物，其中所述基料包含；(a) 具有能与组分(b)的异氰酸酯基团交联的官能团的可交联成 膜树脂(例如低聚物、聚合物或分散的凝胶聚合物)；和，(b) 包含含脲和/或缩二脲的聚异氰酸酯加合物混合物的交联部 分，所述加合物混合物包含至少一种脂族异氰酸酯三聚体和至少一种 环脂族异氰酸酯三聚体在成脲和/或缩二脲剂存在下的反应产物。优选，异氰酸酯三聚体混合物中脂族异氰酸酯三聚体与环脂族异 氰酸酯三聚体的摩尔比为10:1-1:10，异氰酸酯三聚体的平均分子量为 500-3000，平均异氰酸酯官能度为至少4。优选，组分(a)和(b)—般单独包装，并在涂布前混合，因为组分(b) 交联混合组分。混合组分的适用期足以将混合组分涂布，通常通过喷 射，至待涂布基底上，通常是车辆车身部分，包括整个车辆车身。在 此类双包装体系中，原样使用组分(b)，但应当理解的是也可用用于单 包装体系的标准封闭剂封闭聚异氰酸酯。当在环境温度或稍稍提高的温度(例如40。C-10(TC)干燥时，由其 制备的涂层膜具有快速的接触干燥(无尘)时间和显著提高的初始可加 工性，进而导致涂布后很快即可打磨或抛光的硬且坚韧的膜。该技术 的使用降低了利用传统异氰酸酯的类似涂层的加工时间20-40分钟。所述涂料组合物最适于在汽车再整修应用中用作涂布于有色底 漆上的清漆。本专利技术还涉及在基底(例如车辆车身或其部分)表面制备涂层的方 法，其中所述方法包括(a) 将有色底漆层涂布至可事先打底或封闭或以其他方式处理过 的基底表面；(b) 将清漆层湿碰湿涂布至有色底漆上；和(c) 同时干燥底漆和清漆层，优选在环境温度干燥，以在基底表 面形成底漆/清漆罩面漆，其中所述清漆(clearcoat)、底漆(basecoat)和/ 或打底漆(primer)包含本文公开的可交联涂料組合物。术语"湿碰湿"指底漆没有固化或完全千燥便将透明的清面漆 (topcoat)涂布至底漆上。涂有本文公开的涂料组合物的基底也包括在本专利技术范围内。专利技术详述本文所指所有分子量通过使用聚苯乙烯作为标准的GPC(凝胶渗 透技术)测定。在本公开中，术语"异氰酸酯三聚体"和"聚异氰酸酯三聚体"指包 含异氰脲酸酯和/或亚氨基噁二。秦二酮基团的聚异氰酸酯。7术语"起始三聚体"和"起始异氰酸酯三聚体"指用于制备含脲和/ 或缩二脲的聚异氰酸酯加合物混合物的聚异氰酸酯起始混合物，其包 含脂族异氰酸酯三聚体、环脂族异氰酸酯三聚体和下文所述任选的其 他聚异氰酸酯加合物。术语"含脲和/或缩二脲的聚异氰酸酯加合物混合物"或"聚异氰酸 酯加合物混合物"可互换使用，同时除非另有指明，否则其用于描述 包含脂族异氰酸酯三聚体和环脂族异氰酸酯三聚体的一种或多种以 及一种异氰酸酯三聚体与其自身(例如一个脂族异氰酸酯三聚体分子 与另 一个脂族异氰酸酯三聚体分子)或与另 一种异氰酸酯三聚体(例如 一个脂族异氰酸酯三聚体分子与环脂族异氰酸酯三聚体分子)的含脲 或缩二脲的反应产物的一种或多种的聚异氰酸酯混合物。本文使用的术语"成脲和/或缩二脲剂"指能导致两个或多个异氰 酸酯基团反应以通过将一个异氰酸酯基团转化为氨基形成脲和/或缩 二脲基团的试剂。优选成脲和/或縮二脲剂为水、叔醇和/或特戊酸， 更优选水。成脲和/或缩二脲剂的用量足以为起始异氰酸酯三聚体中的每当量异氰酸酯基团提供0.01-0.15摩尔，优选0.025-0.12摩尔，更 优选0.03-0.1摩尔成脲和/或缩二脲剂。使异氰酸酯三聚体彼此连接，优选使脂族异氰酸酯三聚体与环脂 族异氰酸酯三聚体连接的连接基团为脲基团和/或缩二脲基团。最优 选利用单一基团连j姿的聚异氰酸酯加合物。该混合物还存在未反应的原料、仅包含脂族异氰酸酯三聚体的连 接化合物以及仅包含环脂族异氰酸酯三聚体的连接化合物。准确的组 成依据加入反应器中的脂族异氰酸酯三聚体与环脂族异氰酸酯三聚 体的比例、反应温度以及本公开范围内的其他反应条件发生改变。本 领域熟练技术人员应当理解指明反应产物准确组成的难度，因为通常 将产生许多不同反应产物。聚异氰酸酯三聚体，下文将对其进行更具体描述，可由二异氰酸 酯或三异氰酸酯单体制备，优选二异氰酸酯单体。这些产品以8Desmodur②商标从Bayer购得，其主要由二异氰酸酯的异氰脲酸酯低 聚物组成。本专利技术含脲和/或缩二脲的聚异氰酸酯加合物混合物通过使包含 以下的反应混合物在50-180。C的温度下反应制备a) 10-90重量份至少一种脂族异氰酸酯三聚体和b) 90-10重量份至少一种环脂族异氰酸酯三聚体，其中基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含脲和／或缩二脲的聚异氰酸酯加合物混合物，所述加合物混合物包含ａ）至少一种脂族异氰酸酯三聚体和ｂ）至少一种环脂族异氰酸酯三聚体在ｃ）成脲和／或缩二脲剂存在下的反应产物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JT阿当斯，RJ巴索蒂，LA卢因，R哈尔帕普，D马格，MW沙弗，JL阿当斯，JW奥内尔，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，拜尔材料科学有限责任公司，拜尔材料科学股份公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]