具有改进的耐刮擦性的涂层制造技术

本发明专利技术涉及用于涂层的脂族聚酯树脂。更具体地说，本发明专利技术涉及含有2,2,4,4

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改进的耐刮擦性的涂层


[0001]本专利技术涉及用于涂层(coating)的脂族聚酯树脂。更具体地说，本专利技术涉及含有2,2,4,4
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四烷基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇(TACD)的脂族聚酯树脂，当配制成1K汽车清漆(clearcoat)时，其显示出改进的耐刮擦性。这些脂族聚酯可与丙烯酸树脂和/或其他聚酯树脂和/或其他合适的树脂(既不是聚酯也不是丙烯酸树脂，但将与三聚氰胺交联剂反应)组合使用，以改进耐刮擦性而不经受在其他清漆特性(如硬度)上的折衷(tradeoff)。

技术介绍

[0002]作为湿碰湿(wet
‑
on
‑
wet)车身涂层方法的一部分，汽车制造商在1980年代引入了单组分(1K)丙烯酸/三聚氰胺交联的清漆。由于相对于更昂贵的2K聚氨酯体系，这些清漆具有成本/性能平衡，因此仍然是当今最常用的清漆。尽管具有良好的机械性能，但1K丙烯酸/三聚氰胺清漆的耐刮擦性很差。这导致汽车的外观差，并且转化为消费者对制造商的不满。
[0003]就清漆刮擦而言，损坏有两种模式，塑性变形和固化膜的断裂。塑性变形或瑕疵(marring，mar)是由微擦引起的，例如在自动洗车过程中所经历的那些。由于清漆的弹性行为，这些瑕疵在暴露于来自太阳的热量下会随着时间的流逝而复原。薄膜的破裂或撕裂(例如钥匙、指甲或树枝的严重损坏)是永久性的并且不会复原。可配制软清漆以实现粘弹性流动，从而促进在有瑕疵后的恢复。但是它们将可能更容易受到环境侵蚀和潮湿(湿气)损害。可配制更硬的清漆，使其更耐破裂、耐化学性和耐湿气，但是随着时间的流逝，外观会因微擦而受损，这些微擦使清漆看起来更漫射、更不像镜子。这两种的组合通常导致性能的一些折衷。
[0004]为了改进1K丙烯酸/三聚氰胺清漆的耐刮擦性，涂料(coating)配方设计师经常用具有低玻璃化转变温度的“较软”树脂代替一部分丙烯酸树脂。这种软树脂可以是另一种丙烯酸树脂或聚酯。尽管可以改进由于塑性变形导致的清漆耐刮擦性，但是其硬度、耐化学性和耐深刮擦能力和抗断裂性可能变差。
[0005]因此，存在对这样一种聚合物树脂的需要，其在配制成1K汽车清漆时表现出改进的耐刮擦性，而又不经受在其他清漆特性(如硬度)上的折衷。

技术实现思路

[0006]已经发现，含有2,2,4,4
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四烷基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇(TACD)——特别是2,2,4,4
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四甲基
‑
1,3
‑
环丁二醇(TMCD)的脂族聚酯树脂在配制成1K丙烯酸/三聚氰胺汽车清漆时显示出改进的耐刮擦性。这些脂族聚酯可以与丙烯酸树脂和/或其他聚酯树脂和/或其他合适的树脂(既不是聚酯也不是丙烯酸树脂，但将与三聚氰胺交联剂反应)组合使用，以改进耐刮擦性而不经受在其他清漆特性(如硬度)上的折衷。
[0007]本专利技术在所附权利要求中进行阐述。
[0008]本专利技术提供一种涂料，其包含：
[0009]A.约2wt％(wt％，weight percent，重量百分比)至约50wt％的可固化脂族聚酯树
脂——基于(A)、(B)和(C)的总重量，其包含：
[0010]i.二酸残基，基于二酸残基的总摩尔数，其包含至少90mol％(mol％，mole percent，摩尔百分比)的至少一种脂族二酸的残基，在至少一种脂族二酸中，0
‑
40mol％是脂环族二酸，60
‑
100mol％是含有4至12个碳的直链二酸；
[0011]ii.二醇残基，基于二醇残基总摩尔数，其包含：a)基于二醇残基总摩尔数为25
‑
100mol％的2,2,4,4
‑
四烷基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇(TACD)残基，以及b)基于二醇残基总摩尔数为0
‑
75mol％的C2‑
C
20
二醇；和；以及
[0012]iii.基于二醇和多元醇残基的总摩尔数为约5mol％至约80mol％的至少一种多元醇的残基，至少一种多元醇选自如下构成的组：三羟甲基丙烷、季戊四醇、三羟甲基乙烷、赤藓糖醇、苏糖醇、二季戊四醇、山梨醇和甘油；
[0013]B.约15wt％至约85wt％的至少一种含有氨基甲酸酯和/或羟基官能团的烯属不饱和单体的丙烯酸共聚物——基于(A)、(B)和(C)的总重量；
[0014]C.约10wt％至约50wt％的至少一种交联剂——基于(A)、(B)和(C)的总重量，该交联剂包含至少一种与氨基甲酸酯和/或羟基反应的化合物；以及
[0015]D.约10wt％至60wt％的至少一种非水溶剂——基于(A)、(B)、(C)和(D)的总重量。
[0016]本专利技术还提供一种涂料，其包含：
[0017]A.约2wt％至约50wt％的可固化脂族聚酯树脂——基于(A)、(B)和(C)的总重量，其包含：
[0018]i.二酸残基，基于二酸残基的总摩尔数，其包含至少90mol％的至少一种脂族二酸的残基，在至少一种脂族二酸中，0
‑
40mol％是脂环族二酸，60
‑
100mol％是含有4至12个碳的直链二酸；
[0019]ii.二醇残基，基于二醇残基总摩尔数，其包含：a)基于二醇残基总摩尔数为25
‑
100mol％的2,2,4,4
‑
四甲基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇(TMCD)残基，和b)基于二醇残基总摩尔数为0
‑
75mol％的C2‑
C
20
二醇；以及
[0020]iii.基于二醇和多元醇残基的总摩尔数为约5mol％至约80mol％的至少一种多元醇的残基，所述至少一种多元醇选自如下构成的组：三羟甲基丙烷、季戊四醇、三羟甲基乙烷、赤藓糖醇、苏糖醇、二季戊四醇、山梨醇和甘油；
[0021]B.约15wt％至约85wt％的至少一种含有氨基甲酸酯和/或羟基官能团的烯属不饱和单体的丙烯酸共聚物——基于(A)、(B)和(C)的总重量；
[0022]C.约10wt％至约50wt％的至少一种交联剂——基于(A)、(B)和(C)的总重量，该交联剂包含至少一种与氨基甲酸酯和/或羟基反应的化合物；以及
[0023]D.约10wt％至60wt％的至少一种非水溶剂——基于(A)、(B)、(C)和(D)的总重量。
具体实施方式
[0024]除非另外指出，否则说明书和权利要求书中使用的表示成分的量、特性(如分子量)、反应条件等的所有数字应理解为在所有情况下都由该术语修饰。除非相反地指出，否则在以下说明书和所附权利要求书中列出的数值参数是近似值，其可以根据本专利技术寻求获得的期望特性而变化。至少，应考虑记录的有效数字的数量并通过应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种涂料，其包含：A.基于(A)、(B)和(C)的总重量为约2wt％至约50wt％的可固化脂族聚酯树脂，其包含：i.二酸残基，基于二酸残基的总摩尔数，其包含至少90mol％的至少一种脂族二酸的残基，在所述至少一种脂族二酸中，0
‑
40mol％是脂环族二酸，60
‑
100mol％是含有4至12个碳的直链二酸；ii.二醇残基，其包含：a)基于二醇残基总摩尔数为约25
‑
100mol％的具有以下结构的二醇的残基：其中R1、R2、R3和R4各自独立地表示烷基，以及b)基于二醇残基的总摩尔数为0
‑
75mol％的C2‑
C
20
二醇；iii.基于二醇和多元醇残基的总摩尔数为约5mol％至约80mol％的至少一种多元醇的残基；B.基于(A)、(B)和(C)的总重量为约15wt％至约85wt％的至少一种丙烯酸共聚物，所述丙烯酸共聚物是含有氨基甲酸酯和/或羟基官能团的烯属不饱和单体的丙烯酸共聚物；C.基于(A)、(B)和(C)的总重量为约10wt％至约50wt％的至少一种交联剂，所述交联剂包含至少一种与氨基甲酸酯和/或羟基反应的化合物；以及D.基于(A)、(B)、(C)和(D)的总重量为约10wt％至60wt％的至少一种非水溶剂。2.根据权利要求1所述的涂料，其中所述脂族二酸是环状脂族二羧酸化合物、其二酯衍生物、其酸酐或它们的组合。3.根据权利要求2所述的涂料，其中所述脂族二酸选自如下构成的组：1,4
‑
环己烷二羧酸、1,3
‑
环己烷二羧酸、六氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、四氯邻苯二甲酸酐、5
‑
降冰片烯
‑
2,3
‑
二羧酸酐、5
‑
降冰片烯
‑
2,3
‑
二羧酸、2,3
‑
降莰烷二羧酸、2,3
‑
降莰烷二羧酸酐及其混合物。4.根据权利要求1所述的涂料，其中所述非环状脂族二酸是开链脂族二羧酸化合物、其二酯衍生物、其酸酐或它们的组合。5.根据权利要求4所述的涂料，其中所述非环状脂族二酸选自如下构成的组：琥珀酸、戊二酸、己二酸、衣康酸酐、衣康酸、柠康酸酐、柠康酸、庚二酸、辛二酸、十二烷二酸、癸二酸、壬二酸及其组合。6.根据权利要求1所述的涂料，其中所述二醇ii a)选自如下构成的组：2,2,4,4
‑
四甲基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇(TMCD)、2,2,4,4
‑
四乙基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇、2,2,4,4
‑
四正丙基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇、2,2,4,4
‑
四正丁基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇、2,2,4,4
‑
四正戊基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇、2,2,4,4
‑
四正己基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇、2,2,4,4
‑
四正庚基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇、2,2,4,4
‑
四正辛基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇、2,2
‑
二甲基
‑
4,4
‑
二乙基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇、2
‑
乙基
‑
2,4,4
‑
三甲基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇、2,4
‑
二甲基
‑
2,4
‑
二乙基
‑
环丁烷
‑
1,3
‑
二醇、2,4
‑
二甲基
‑
2,4
‑
二
‑
正丙基环
丁烷
‑
1,3
‑
二醇、2,4
‑
正二丁基
‑
2,4
‑
二乙基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇、2,4
‑
二甲基
‑
2,4
‑
二异丁基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇和2,4
‑
二乙基
‑
2,4
‑
二异戊基环丁烷

【专利技术属性】
技术研发人员：斯泰西，
申请(专利权)人：伊士曼化工公司，
类型：发明
国别省市：