[发明专利]增塑组分及包含其的可固化涂料组合物

说明书

发明背景

1.技术领域

本发明一般地涉及可固化涂料组合物。更具体地，本发明涉及包含增塑组分的可固化涂料组合物，其形成具有优异抗开裂性和抗侵蚀性的固化膜。 

2.背景技术

可固化涂料组合物及它们在多种涂料应用中的用途是本领域中公知的。可固化涂料组合物中，树脂组分与适宜的交联剂一起，通常产生具有良好膜性能如抗侵蚀性、优异光泽等的固化膜。这些性能在该可固化涂料组合物将用作汽车涂料应用中的透明涂层时特别重要，其中该透明涂层是用于下方衬底如车辆的金属板针对环境的第一道防护。除了优异抗侵蚀性，抗开裂性也是重要的。不具有优异抗开裂性和抗侵蚀性时，该透明涂层可能对于防止下方衬底的腐蚀和损伤提供不足的保护。 

通常，高交联密度和/或高玻璃化转变温度T_g是固化膜对于良好抗侵蚀性的期望特性。低交联密度和/低固化膜T_g是对于良好抗开裂性的期望特性。虽然由目前涂料组合物形成的固化膜可以包括提供了良好抗开裂性的增塑组分，但是该增塑组分提供了固化膜对腐蚀性化学品的差抗侵蚀性，因为大多数增塑组分是极低T_g(小于-20°F)且不可交联的材料。许多时候，为了提供可接受的固化膜抗侵蚀性，该可固化涂料组合物必须包含相对大量的增塑组分。该增塑组分起到“退火”固化膜的作用，即该增塑组分将固化膜中积聚的应力解除。但是，在这样做时，它们降低了固化膜的整体Tg。这样未解决该系统的差抗侵蚀性，且可能容许空气中的污染物渗透到固化膜中。 

降低开裂的替换方式是，使用将降低涂料的整体交联密度 的树脂和交联剂。例如，已将封端的六亚甲基二异氰酸酯和部分脱官能化的蜜胺加到可固化涂料组合物中以增加由该可固化涂料组合物形成的固化膜的抗开裂性。另外，在该可固化涂料组合物还包含树脂组分(其包含聚酯结构部分)以增加由该可固化涂料组合物形成的固化膜的抗开裂性。但是，交联密度的降低存在降低固化膜的抗侵蚀性且使固化系统存在环境退化的副作用。 

与现有增塑组分或者与使用降低整体交联密度的树脂和交联剂相关的一个问题是，添加剂典型地均匀分散于可固化涂料组合物中。在固化膜外表面附近抗开裂性和抗侵蚀性是最重要的，因为裂纹扩展在固化膜表面开始。如此，并不在固化膜表面附近的大多数增塑组分是不必要的，这样增加了可固化涂料组合物的成本。另外，如上所暗示，可固化涂料组合物中必须包含相对大量的增塑组分以提供可接受的固化膜抗侵蚀性。如此，涂料组合物中包含增塑剂和/或降低交联密度存在降低由该可固化涂料组合物形成的固化膜的抗侵蚀性的副作用。为了防止下方衬底的腐蚀和损伤，抗开裂性和抗侵蚀性二者的组合是重要的。 

由于已知增塑组分的缺陷，提供增塑组分和包含该增塑组分的可固化涂料组合物将是有利的，该可固化涂料组合物能够形成同时具有抗开裂性和抗侵蚀性(迄今采用已知增塑组分并未实现的)的固化膜。 

发明内容

本发明提供了增塑组分及含有该增塑组分的可固化涂料组合物。该增塑组分包含异氰脲酸酯核和悬垂于该异氰脲酸酯核的至少一种低表面张力基团。该低表面张力基团选自a)包含至少6个碳原子的脂肪链、b)包含至少1个硅原子的含硅基团、c)氟代烃、及其组合。该低表面张力基团具有0～3个悬垂于其上的可交联官能团。除了该增塑组分之外，该可固化涂料组合物进一步包含树脂组分和对该树脂组分具有反应性的交联剂。 

该包含增塑组分的可固化涂料组合物能够形成迄今采用已知增塑组分并未实现的、同时具有抗开裂性和抗侵蚀性的固化膜。更具体地，优异抗侵蚀性可归因于该增塑组分的异氰脲酸酯核，其赋予固化膜硬度，但是不会阻止固化膜自退火以释放可能导致开裂的应力。该低表面张力基团是疏水性的，且能使该增塑组分在固化期间迁移到固化膜表面且容许该增塑组分起到增塑剂的作用。该增塑组分可以是对交联剂、树脂组分、或者交联剂和树脂组分二者在可交联官能团(在存在可交联官能团时)处是具有反应性的。但是，该可交联官能团典型地对交联剂的反应性小于或等于树脂组分对交联剂的反应性。由于该可交联官能团(存在时)的较低反应性，使增塑组分的固化延迟足够量时间以容许增塑组分迁移到固化膜表面，这样进一步提高了固化膜的抗开裂性和抗侵蚀性。也预期由该可固化涂料组合物形成的固化膜具有优异的耐刮性和耐损性。 

发明详述