[发明专利]用于流变改进的混合物

说明书

发明领域

本发明涉及诱发触变试剂的混合物在可固化组合物，具体而言在可固化涂料组合物中作为流挂控制剂的用途。

发明背景

使用聚合物涂料保护表面并提高材料的美感和功能性是众所周知的。通常使用诸如辊涂、刷涂、洒涂、浇涂、气动或静电喷涂的技术将这些聚合物涂料以液体体系施加至表面上。

需要控制这些液体体系的流变特性，以使涂料可通过所选方法无问题地施加基材上，然后在基材上均匀地流动，并使得由施加步骤引起的表面不平以及下面的基材引起的不平尽可能水平。同时，施加的液膜应不能在非水平基材上流挂或形成滴。当施加较厚的涂膜且基材具有可促进膜局部累积的诸如边缘、洞和特征线的特征时，这种流挂尤其明显。

由于这些要求，在涂料组合物中普遍使用流变改进剂以产生假塑性的触变流变特性以限制或防止流挂缺陷；这在汽车涂料市场，具体而言对于用于汽车工业的透明涂层特别重要，其中最重要的是得到极其均匀的没有流挂复杂性的膜。

在将涂料组合物施加至基材的步骤之后，许多涂料要进行固化和/或干燥工艺；在这些后续段中控制涂料的流变特性同样重要。例如当施加至基材的流体面漆层一定程度上由于释放挥发性化合物而收缩时，下面基材的特性可转移至涂层。所述过程已知为“传送(telegraphing)”并且与起始在喷雾步骤引入的粗糙度无关。对于在施加和任选在低温下闪蒸之后使用加热步骤的应用，喷雾粗糙度可在很大程度上流平，但溶剂蒸发可在这些干燥/固化的后续段中引入新的粗糙度，因此破坏了最初很平的表面。面漆层越收缩，所述基材的转移将会越明显。在干燥和/或固化工艺中形成的传送粗糙度仍可流平，条件是涂膜在(部分)形成传送粗糙度之后在其最后交联之前仍具有足够的流动性。

例如与在不完美基材上的层厚度变化和所形成的表面张力梯度的影响相关的其它物理现象也可对在后续段中引入新的表面粗糙有贡献并也要求后续段具有再次流平的流动性。

需要用于具有在超过60℃的温度下进行的固化循环的涂料应用的流变控制剂，该流变控制剂使得在如下两方面良好平衡，即有效降低涂料配制剂的流挂并且所述降低充分延伸至加热循环中，在另一发面不仅使起始引入的喷雾粗糙充分流平，而且使仅在干澡/固化循环的最后阶段中形成的基材粗糙流平。

目前可得到的流变控制剂由于不能在整个施加、固化和干燥段中均衡相矛盾的流变要求，而倾向于偏离所述理想平衡至一侧或另一侧。

已将诸如有机粘土和热解法二氧化硅的流变控制剂用于限制其中使用高温固化工艺的透明涂料配制剂的流挂。这类流变控制剂描述于C.H.Hare，″Thixotropes and additives for modifyiag paint flow″，J.Prot.CoatLinings，第79期(2001年4月)中。流变控制剂通过在施加之后建立高结构粘度而限制流挂。如果所述结构粘度在固化循环中太迅速失去，则在后续的固化段中仍可出现流挂，因为热涂膜的粘度低。因此，这些流变控制剂在固化循环中起维持高粘度的作用。然而，这类高温活性流变控制剂限制了涂层允许仅在干燥/固化的较后段中形成的传送粗糙度流平的可能性，并对外观具有负影响。

发明概述

现有技术中的这些缺陷被本发明克服，本发明公开了一种混合物在要在大于60℃的固化温度(T_cur)下固化的组合物中作为流挂控制剂的用途，所述组合物包含基料和所述混合物，其中所述混合物包含：(a)熔融温度(T_m1)比预期固化温度低至少10℃从而满足T_m1＜(T_cur-10℃)要求的诱发触变的聚脲颗粒产物，以及(b)第二种诱发触变的颗粒组分，其在至少达到所述固化温度的温度下仍保持颗粒性质。术语“流挂控制”此处并不意欲包括颜料沉淀现象作为主要目标。选择诱发触变的颗粒(a)的熔融温度，以使其颗粒性质在低于固化温度的温度下有效失去。

当混合物用作流挂控制剂时(SCA)表现出触变性能，所述触变性能结合了在施加所伴随的高剪切应力和中剪切应力(＞5Pa)下的低粘度，以及在对应于由重力在非水平表面上的湿涂层中产生的剪切应力的较低剪切应力(＜1Pa)下的高粘度。该触变特性的进一步的特征在于施加后的时间依赖性粘度快速恢复以确保在涂层流平时，其不在仍然湿的表面上流挂。重要的是在包含所述混合物的组合物的干燥/固化过程中，混合物对后续段的传送粗糙度提供了良好的流平控制。