修复机动车涂层内缺陷的方法_2

文档序号:9291072阅读:来源:国知局
N-乙基吗啉,三乙基二胺和类似物,以及锡类催化剂,例如二月桂酸二丁锡,二月桂酸二辛 锡和类似物。此外,为了防止烯属不饱和化合物在聚氨酯反应期间聚合,可使用氢醌,氢醌 单甲醚,对苯并氢醌和类似物。
[0039] 对于提高的分散体稳定性来说,聚合物颗粒可含有胺盐基。典型地,可通过形成与 烯属不饱和聚氨酯结合的酸的胺盐,将胺盐基掺入到颗粒内。酸基可通过无机碱,例如氢氧 化钠或胺,尤其挥发性胺至少部分中和,即总的中和当量的至少30%。合适的胺的实例是 氨,二甲胺,三甲胺,单乙醇胺,和二甲基乙醇胺。羧酸官能度是指羧酸及其盐。
[0040] 烯属不饱和聚氨酯典型地包括30_60wt%在制备聚合物颗粒中所使用的烯属不饱 和化合物,和稀属不饱和单体包括40-70wt%的稀属不饱和化合物,其中该重量百分比基于 烯属不饱和化合物的总重量。
[0041] 多酰肼是含有两个或更多个酰肼基的材料,它还存在于可固化的水性底涂层组合 物内。酰肼基的极性大且通常多酰肼在水相内。然而,疏水的多酰肼可以在分散相内。在 底涂层脱水形成交联涂层期间,多酰肼对聚合物颗粒中存在的酮基或醛基官能度具有反应 性。适合于本发明的多酰肼化合物每一分子具有两个或更多个酰肼基(-nh-nh2),所述酰肼 基直接键合到醛基或酮基的碳原子上。这些的实例是马来酸二酰肼,富马酸二酰肼,衣康酸 二酰肼,邻苯二甲酸二酰肼,间苯二甲酸二酰肼,对苯二甲酸二酰肼,偏苯三酸三酰基,草酸 二酰肼,己二酸二酰肼和癸二酸二酰肼,和其他。多酰肼化合物典型地具有1-10个碳原子, 且酰肼与醛或酮的当量比为0. 5-1. 5:1,从而允许涂料组合物交联形成高度交联的固化薄 膜。多酰肼化合物的存在量通常为约〇.lwt% -约3.Owt%,基于可固化的水性组合物的总 重量。
[0042] 除了多酰肼以外,可固化的水性组合物还可含有对在聚合物颗粒内存在的羧酸官 能度具有反应性的聚碳二酰亚胺,这是因为在烯属不饱和单体,例如(甲基)丙烯酸内存在 羧酸官能度,或者在烯属不饱和聚氨酯内,例如来自含有羧酸基的多元醇中存在羧酸官能 度。正如前面所提及的,羧酸官能度典型地至少部分用挥发性胺中和,所述挥发性胺在形成 底涂层期间挥发,从而暴露羧酸基,所述羧酸基在环境温度下对聚碳二酰亚胺具有反应性。 聚碳二酰亚胺对羧酸的当量比典型地为〇. 5-1. 5:1,和当使用时,聚碳二酰亚胺在涂料组合 物内的存在量典型地为1. 5-25wt%,基于可固化的水性组合物的总重量。合适的聚碳二酰 亚胺的实例公开于US2011/0070374中且以商品名CARB0DILITE获自NesshimboChemical Co? 〇
[0043] 除了上述组分以外,可固化的水性组合物还含有赋予颜色的组分,例如有机和无 机颜料,其中包括颜色效应颜料,例如铝片和金属氧化物涂覆的云母。颜料在可固化的水性 组合物内的存在典型地使得颜料与树脂之比为0. 02-1. 5:1,且通常颜料在组合物内的存在 量为2-70wt%,基于组合物的总重量。
[0044] 其他任选的成分,例如染料,润湿剂,消泡剂,流平剂,填料,增塑剂,杀真菌剂和溶 剂也可存在于可固化的水性组合物内。这些任选的成分的存在量可以是最多20wt%,基于 可固化的水性组合物的总重量。
[0045] 可通过共混聚合物颗粒的分散体,多酰肼(除非在低剪切混合下它被事先与其他 成分一起掺入),配制水性可固化组合物。通过常规的喷涂技术,施加该组合物到修复过的 区域上。然后对涂布的区域给予20-25°C闪干,接着施加透明涂料组合物。
[0046] 该透明涂料组合物包括以独立的包装维持的两种组分,直到立即在使用之前。一 种组分(A)含有聚合物多元醇,典型地(甲基)丙烯酸类多元醇,和另一组分(B)含有对第 一组分内的羟基具有反应性的固化剂,典型地多异氰酸酯。组分(A)和(B)的反应产物包 括涂料组合物的主要成膜部分。该涂料组合物的优化的商业实施方案可任选地包括本领域 中常规的额外的成分,例如稀释剂(例如,溶剂和/或反应性树脂稀释剂),催化剂,紫外光 吸收剂和稳定剂。
[0047] 通过加聚至少两类烯属不饱和单体制造(甲基)丙烯酸类多元醇,其中至少一种 含有羟基官能度。典型地包括其他单体,以提供最终涂层所需的物理性能。
[0048] 基于单体混合物中的总的树脂固体重量,本发明的丙烯酸类多元醇可由含下述 的单体结合物合成:(a)5_45wt%含羟基的不饱和单体,例如(甲基)丙烯酸羟烷基酯,和 (b)55-95wt%其他稀属不饱和可聚合材料,例如非-官能的(甲基)丙稀酸烷基酯,和乙稀 基芳族单体。这些单体的优选的重量百分比为20-40%的(a),和60-80%的(b)。该重量 百分比基于烯属不饱和单体的总重量。
[0049] (a)组的合适的含羟基的不饱和单体的实例是在羟烷基内具有2-4个碳原子的 (甲基)丙烯酸羟烷基酯,例如(甲基)丙烯酸羟乙酯和(甲基)丙烯酸羟丙酯。
[0050] 在单体混合物内的(b)组单体包括宽范围的不饱和化合物。优选地,(b)组单体中 的主要部分是乙烯基单体,更具体地,在酯化基团内具有2-6个碳原子的(甲基)丙烯酸烷 基酯,环烷酯或芳酯。尤其有用的单体的实例是甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸正丁酯。可 被视为有用的其他单体包括甲基丙烯酸月桂酯,甲基丙烯酸2-乙基己酯,甲基丙烯酸异冰 片酯,和甲基丙烯酸环己酯。通常包括的芳族乙烯基单体是苯乙烯。可任选地包括在(b) 组单体内的其他可共聚的单体是烯属不饱和材料,例如单烯烃和二烯烃,有机和无机酸的 不饱和酯,不饱和酸的酰胺和酯,腈类,和不饱和酸。这种单体的实例包括1,3- 丁二烯,丙 烯酰胺,丙烯腈,a-甲基苯乙烯,a-甲基氯苯乙烯,丁酸乙烯酯,乙酸乙烯酯,烯丙基氯, 二乙烯基苯,衣康酸二烯丙酯,和氰脲酸三烯丙酯。应当理解,(b)组单体可包括混合物。
[0051] 除了(甲基)丙烯酸类多元醇以外,助剂树脂,例如聚酯也可加入到清漆配方中。 这些聚酯是被设计为采用多异氰酸酯固化的聚酯多元醇。通过用有机多元醇聚酯化有机多 羧酸或其官能等价物,形成该聚酯。可使用的酸是邻苯二甲酸,对苯二甲酸,四氢邻苯二甲 酸,六氢邻苯二甲酸,壬二酸,和二聚化脂肪酸,其中包括混合物。合适的多元醇的实例是乙 二醇,1,4-丁二醇,新戊二醇,三甲基戊二醇和三羟甲基丙烷,其中包括混合物。此外,可使 用聚己内酯类型的聚酯,它由环状内酯,例如e-己内酯与多元醇或羟基酸,例如乙二醇和 二羟甲基丙酸反应而形成。
[0052] 可在组分(B)中使用的多异氰酸酯的实例是脂族和脂环族多异氰酸酯,其中包括 其混合物。典型地,多异氰酸酯是二异氰酸酯。合适的脂族二异氰酸酯的实例包括1,4-四 亚甲基二异氰酸酯和1,6-六亚甲基二异氰酸酯。合适的脂环族二异氰酸酯的实例包括 1,4-环己基二异氰酸酯,异佛尔酮二异氰酸酯,和4, 4' -亚甲基-双(环己基异氰酸酯)。 也可使用异氰脲酸酯和以上所述的二异氰酸酯的缩二脲。
[0053] 优选调节在本发明的实践中使用的(甲基)丙烯酸类多元醇和多异氰酸酯固化剂 的用量,以便异氰酸酯基于羟基的当量比在〇. 8:1-1. 5:1范围内,优选略大于1:1。不优选 异氰酸酯与羟基的当量比大于这一比值,因为所得涂层的硬度和耐久性可能受损,同时不 优选低于这一比值的比例,因为所得涂层的挠性可能受损。
[0054] 在清漆组合物内典型地包括紫外光稳定剂和紫外光吸收剂,紫外光稳定剂和吸 收剂的有效量范围为〇. 01-5.Owt%,优选1. 5-2. 5wt%,该百分比基于清漆组合物的树脂 固体的总重量。可使用本领域技术人员公知的各种紫外光稳定剂。特别有用的是以名称 TINUVIN商购于CibaSpecialtyChemicals的UV稳定剂和吸收剂。
[0055] 清漆组合物典型地包括有机液体稀释剂,典型地其用量为清漆涂料组合物总重量 的10-60wt%。合适的稀释剂的实例包括芳经,例如甲苯和二甲苯,酮类,例如甲乙酮和甲基 异丁基酮。
[0056] 在本发明的涂料组合物中使用金属催化剂以促进含有羟基和异氰酸酯基的组合 物固化。通常由锡形成金属催化剂。这种金属催化剂是本领域已知的用于加速含羟基的有 机分子与异氰酸酯反应,形成氨基甲酸酯基。这种催化剂的实例是羧酸的金属盐,二有机金 属氧化物,单-和二有机金属羧酸盐,和类似物。这种金属催化剂的具体实例是二月桂酸二 丁锡,二乙酸二丁锡,辛酸二丁锡,和环烷酸二丁锡。在固化多异氰酸酯-多元醇组合物中, 使用用量典型地为清漆组合物中树脂固体含量〇_〇.l〇wt%的这种催化剂。 实施例
[0057] 下述实施例阐述本发明,这些实施例不要被视为限制本发明到其细节上。在实施 例中以及贯穿说明书中的所有份数和百分比以重量计,除非另有说明。
[0058] 实施例A'(聚氨酯)
[0059] 通过添加100g丙稀酸2-乙基己酯(EHA),79.2g甲基丙稀酸轻乙酯,81.6g二轻甲 基丙酸,1. 5g的2, 6-二叔丁基4-甲基苯酸,0. 8g亚磷酸三苯酯,4g三乙胺和0. 8g二月桂 酸二丁锡到配有热电偶,机械搅拌器和冷凝器的四颈圆底烧瓶中,制备含有聚氨酯丙烯酸 酯预聚物的混合物,并加热到90°C,以获得均相溶液。然后添加405. 5g分子量为1000的聚 四氢呋喃。在90°C下,在90分钟内向这一混合物中添加225. 4g异佛尔酮二异氰酸酯。用 20. 0g的EHA漂洗异氰酸酯容器。在90°C下搅拌该反应混合物,直到所有异氰酸酯基反应。 然后添加454. 0g的EHA和72. 5g丙二醇单甲醚并冷却到环境温度。
[0060] 实施例A
[0061] 聚氨酯丙烯酸类胶乳
[0062] 为了对照目的,如下所述,制备不具有酮基的烯属不饱和单体和具有5. 5%多烯属 不饱和单体的聚氨酯丙烯酸类胶乳:
[0063]将10 (20. 0) g的Aerosol 0T-75(获自Cytec Industries的表面活性剂),14. 0g 二甲基乙醇胺,369g实施例A'制备的聚氨酯/EHA混合物,14. 5g的1,6-己二醇二丙烯酸 酯,97. 0g甲基丙烯酸甲酯,和711
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