[发明专利]含有噁唑烷和异氰酸酯的可喷涂的涂料组合物

说明书

本发明涉及一种新的基于噁唑烷和异氰酸酯的涂料组合物。

用于给汽车上漆和修复原始漆的涂料需要有良好的物理性质，例如硬度、机械强度和耐水、酸和溶剂性。该涂料还需要有良好的外观性质，这意味着膜必须是平滑的并且具有高的光泽和高的图象清晰度(DOI)。还理想的是在长时间的室外气候老化条件下保持所有这些性质。

由于环境的原因，要求使用这样的涂料组合物，该组合物使用喷涂装置以低挥发性有机含量(VOC)可以容易地涂覆。当使用具有较低溶剂含量的涂料时，它们散发出较低量的溶剂，所以较不污染大气。

一种实现较低溶剂含量的方法是使用所谓的高固体组合物。这样的组合物包括相对高含量的非挥发性材料例如成膜聚合物、颜料和填料，和使用相对低含量的有机溶剂。当配制高固体涂料组合物时遇到的问题是这样的组合物由于高分子量的常规成膜聚合物所以具有不令人满意的高粘度。高粘度由于差的雾化和差的流出性导致在喷涂装置中出现问题，并且经常导致低的光泽和差的外观。

使用低分子量成膜聚合物(其结果是足够的使用粘度)的缺点是得到的涂层软和容易出现划痕。因此涂层的复合硬度是不令人满意的。

另一个降低涂料组合物中挥发性有机化合物量的方法是使用反应性稀释剂。反应性稀释剂的例子包括醛亚胺和酮亚胺。在EP-A-0686654中讨论了这样的化合物。提到了其它的反应性稀释剂例如噁唑烷，但指出：由于通常低的膜硬化性，所以它们作为与异氰酸酯单独反应的涂料具有有限的实用性。

对于低VOC涂料体系，使用醛亚胺作为反应性稀释剂。这些稀释剂是可购得的，并且在US5214086和EP-A-0686654中涉及到使用这样的醛亚胺。一般这些反应性稀释剂提供了良好的固化和硬度。然而，已知的是它们引起皮肤刺激并且当用于低VOC透明涂料中时引起粘合损坏。

对于低VOC涂料体系，也使用双环噁唑烷作为反应性稀释剂。这些稀释剂是可购得的，并且在WO 95/14528中涉及到使用这样的双环噁唑烷。一般这些反应性稀释剂提供了良好的耐久性和颜色稳定性及低的毒性。然而，基于双环噁唑烷的组合物显示出令人不满意的长固化时间。

对于低VOC涂料体系，也使用单环噁唑烷作为反应性稀释剂。在EP0499188A1中涉及到基于单环噁唑烷。单环噁唑烷和其二胺是可购得的。基于单环噁唑烷的组合物长时间时会丧失粘合性。

尽管已经描述了使用单或双环噁唑烷(见例如US5126421)，但没有描述使用单和双环噁唑烷。WO 92/13907涉及到使用单和双环噁唑烷(第7页，第20-21行)，但该文献仅涉及到择一地使用这些化合物并没有公开这些噁唑烷的混合物。

令人意想不到地发现在低VOC涂料中使用双环和单环噁唑烷的混合物提供了可与亚胺竞争的性质，但不损失粘合性。

本发明涉及一种涂料组合物，它包括：

(a)一种双环噁唑烷化合物；

(b)单环噁唑烷化合物；和

(c)异氰酸酯官能化合物。

旨在独立地选择下式中所述的变量，既在一个部分到下一个部分内又从一个组分到下一个组分。

双环噁唑烷组分(a)优选具有下面结构式：

其中

z是0-9；

m和p各自独立地选自1和2；

R₃，R₄，R₅和R₆可以相同或不同并且选自氢、直链或支链(环)烷基和直链或支链芳基，其任选被取代；

R₃和R₄，R₅和R₆可以与该式中环的被连接的碳原子一起形成5或6碳环，即R₃和R₄，R₅和R₆可共同表示四亚甲基或五亚甲基；和

R₇是单或多价的脂族、芳香族、芳脂族或环脂族部分，它可以任选地含有氧、氮、硫和硅；和当z＝0时R₇可以是H。

z优选是0-3。m和p优选是1。R₃，R₄，R₅和R₆优选选自氢、苯基、苄基和直链或支链C_1-12烷基。更优选地，R₃，R₄，R₅和R₆选自氢和异丙基。