TWI251015B - Coating composition - Google Patents
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Description
A7 B7 1251015 五、發明説明(1 ) 發明背景 發明範疇 本發明關於塗料組成物,尤其有用於覆蓋染色基底塗層 之透明塗料。 相關技藝敘述 美國專利第5,279,862號揭示一種透明塗料組成物,其能 夠用以作為動力車輛透明塗層/彩色塗料終飾之透明塗 料。透明塗料組成物具有成膜黏合劑及揮發性有機液體載 體’黏合劑包括羥基官能丙烯酸系聚合物及有機多元異氛 酸鹽’特徵為迅速熟化而形成無膠黏終飾,且能夠在塗佈 後3-4小時後便被磨面,造成油漆商產力提高。 為了更提高油漆商產力,希望透明塗料甚至更迅速熟 化。在透明塗料組成物中存在一種羥基-異氰酸鹽交聯反 應觸媒’典型上為有機錫化合物。當提高觸媒量以加速熟 化牯,便發生其它問題,包括適用期減低及塗料品質降 低。在後者中,較快之熟化截留乾燥透明塗料内液體載 體,引起塗料具有不良光澤及影像區分性。 對於提南產力存在其它指標,例如薄膜塗料塗佈後多久 便充刀乾知至無塵,所以經油漆物件(車輛)能夠從油漆室 移走,把空間讓給下一輛要油漆的車輛。為了無水潰損 害,車輛僅能夠在薄膜塗料乾燥後才移出漆商,即移入開 放空氣中。 發明摘要_ 本發明提供⑷一種形成薄膜塗層之塗料組成物,經迅迷 -4-
本紙張尺度it财S ®家鮮(CNS) A4規格(210 X 297公茇) 1251015 A7 ______B7 五、發明説明(2 ) 變成無塵和抗水潰,及/或迅速充分熟化以便磨面之一項 或多項指標測定(其皆於室溫(20°C)發生),其提供改良產 力,(b)—種用於(a)之新穎黏合劑組份,及(c)_種用於(b) 之新穎成份。本發明之塗料組成物(a)包含一成膜黏合劑及 一揮發性有機液體載體黏合劑,其中黏合劑包含: (A) 含經基丙烯酸系聚合物,及藉由多元羥基三級胺與有 機多元異氰酸鹽反應而製備之多元醇,該多元經基三級胺 具有至少二個羥基,經由含至少二個碳原子之鏈間接鍵結 於胺之氮原子,基本上該有機多元異氰酸鹽之異氰酸基全 部與胺之羥基反應, (B) 有機多元異氰酸鹽,(B)中異氰酸鹽當量與(A)中羥基當 量之比例在〇·5/1至3.0/1範圍内,及 (C) 有效量觸媒以熟化該組成物。 本發明之新顆黏合劑組份(b)為以上組份(Α)所述含經基 丙烯酸系聚合物及多元醇之結合物,最好亦包含揮發性有 機液體載體,含羥基丙烯酸系聚合物與多元醇之結合物亦 構成成膜黏合劑,組份(A)及(B)為個別包裝,僅於塗佈前 才結合’因為組份(B)與經結合組份交聯。組份(〇加速交 聯反應且能夠如部份(A),(B)或個別組份般提供於交聯反 應。無論如何,結合組份之適用期足以使結合組份能夠被 塗佈(典型上以噴霧)於欲塗佈基材上(典型上為車輛主體部 份),包括整個車體。 組成物塗佈後熟化而形成薄膜塗層係經由(B)之異氰酸鹽 基與(A)之丙烯酸系聚合物及多元醇二者反應形成胺基甲 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1251015 A7 __— —__B7_ 五、發明説明(3 ) " 酸醋鍵聯而發生,而熟化之塗料薄膜為一種聚胺基甲酸 醋。多元醇同時加速熟化反應(如觸媒(C)般),且由於其經 基與異氰酸鹽基反應而變成部份交聯結構。因此,在組成 物熟化期間,有效多元醇係以提高交聯反應速度之有效量 存在。最好該丙烯酸系聚合物量為以(A)總重量計40-99重 量百分比,多元醇量為K0重量百分比。
線 本發明之新穎成份(C)為組份(A)之多元醇。吾人希望該 多元醇基本上不含異氰酸鹽基,所以當這些成份結合為組 份(A)時,多元醇和含羥基丙烯酸系聚合物間不存在些許 反應’否則組份(A)將早熟而阻礙塗料組成物之塗佈,如 噴霧,倘若噴霧’則將得到瑕疵塗層。多元羥基三級胺和 多元異氰酸鹽間反應而形成組份(A)之多元醇係自發性, 即僅於室溫及在大氣壓下混合這些成份便發生。多元醇反 應產物係一種反應產物混合物,其中不同分子數胺與單一 分子多元異氰酸鹽反應,且其中一分子胺可以與許多分子 多元異氰酸鹽反應。基本上多元異氰酸鹽之異氰酸基全部 在反應中耗盡,且反應產物為多元醇之事實指出,在反應 中存在過量由多元羥基三級胺提供之羥基。這些多元醇之 羥基擔負與多元羥基三級胺反應物之胺氮相同的關係。 從本發明之組成物(a)形成之薄膜塗層典型上在1〇分鐘内 變成無塵(甚至在5分鐘内),在30分鐘内變成無水潰損害, 能夠在3小時内磨面。(且能夠在塗佈後1小時),其皆以室 溫乾燥並熟化,不犧牲塗料組成物塗佈簡易性或透明塗層 最終品質。薄膜塗層在變成可磨面前變成無膠黏是理所當 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 1251015 A7 B7 五、發明説明(4 ) ----- 然的。因此,本發明之塗料組成物非常有用於修復車輛的 透月塗層/彩色塗層終_,使用塗料組成物作為再終飾透 明塗層,該方法容許車輛在塗佈後短時間内被移至戶外, 並f終飾磨砂(乾式或濕式),磨面或拋光,必要時,移除 少量瑕疵並提高光澤度。此藉由同時或在較少時間内處理 更多車輛而大幅改良再終飾操作產力。 發明詳細斂怵 本發明之塗料組成物(a)為一種低v〇c(揮發性有機含量) 組成物,尤其適用於作為汽車再終飾之透明塗層。該組成 物包含一成膜黏合劑及一經常為黏合劑溶劑之有機液體載 體。由於本發明係關於一種低v〇c組成物,所以用於液體 載體部份之有機溶劑量造成組成物之v〇c含量低於每公升 0.6公斤(每加侖5磅),最好在每公升組成物約〇.25_〇53公 斤有機溶劑(每加侖2.1-4.4磅)範圍内,以八8丁]^1〇-3960提 供之步驟測定。此通常解釋為成膜黏合劑含量(組份 (A)+(B)+(C))為約25-90重量百分比,有機液體載體含量為 約10-75重量百分比,以約3〇-55重量百分比黏合劑及45·7〇 重量百分比載體較佳。組份,本身能夠在有機液體載 體中具有相同固體含量,不論在組份(Α)中存在組份(c)與 否。此處使用之「固體含量」、表示組成物之成膜黏合劑含 量,也就是說,雖然黏合劑係於載體之溶液中,一旦載體 蒸發,便留下黏合劑之固體塗層薄膜。 用於黏合劑羥基組份之羥基官能丙烯酸系聚合物係以傳 統溶液聚合技術製備,其中將單體,溶劑及聚合觸媒裝填 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X 297公釐) A7 B7 1251015 五、發明説明(5 ) 於傳統聚合反應器中,並加熱至約6〇-2〇(rC持續約〇.5_6小 時,以形成重量平均分子量(MW)較佳約2,000-13,000之聚 合物,以約3,000-1 1,000更佳。 所有此處揭示之分子量係使用聚甲基丙烯酸甲酯標準, 以GPC(膠滲層析法)測定,除非特別標記。 因而形成之丙婦酸系聚合物亦具有玻璃轉移溫度(Tg)通 常為至少20°C,以約40-80。(:較佳。 所有此處揭示之玻璃轉移溫度係以DSC(差式掃描熱量計) 測定。 典蜇上有用之聚合觸媒為偶氮型觸媒,如偶氮-雙-異丁 烯腈’ 1,1 偶氮-雙(氰環己烷),乙酸酯類,如過乙酸三級 丁酯,過氧化物類,如二-三級過氧化丁基,笨甲酸酯 類,如過苯曱酸特丁酯,辛酸酯類,如過辛酸特丁酯及其 類似物。 能夠使用之典型溶劑為酮類,如甲基壬基酮,甲基異丁 基酮,曱基乙基酮,芳香族烴類,如甲苯,二甲苯,伸烧 基碳酸酯類,如碳酸伸丙酯,正甲基吡咯啶酮,醚,醋, 如乙酸丁酯,及任何上述之混合物。 經基官能之丙烯酸系聚合物較佳由單體混合物組成,主 要之(曱基)丙烯酸物共聚合而提供塗佈及希望聚合之熟化 塗層薄膜特徵。根據本發明,重要的是該丙烯酸系聚合物 亦匕έ由種或多種用以形成丙晞酸系聚合物之共單體提 供之羥基。較佳之共單體混合物為苯乙烯,一種甲基丙烯 酸醋’其為甲基丙烯酸甲酯,曱基丙烯酸異降冰片酯,甲 -8- 本紙張尺度適財關家標準(CNs) Μ規格( χ撕公釐) 1251015
發明説明 基丙烯酸環己酯或這些單體之混合物,一種第二甲基丙烯 酸酯單體’其為甲基丙烯酸正丁 s旨’甲基㈣酸異丁醋或 乙基甲基丙烤酸己酯或這些單體之混合物,及一種在炫基 :具有1_8個碳原子之羥基烷基甲基丙烯酸酯或丙烯酸 酯,如羥基甲基丙烯酸乙酯,羥基甲基丙烯酸丙酯,羥基 甲基丙烯酸丁酯,羥基丙烯酸乙酯,羥基丙烯丙酸酯,羥 基丙烯酸丁酯和其類似物。 一種較佳之丙烯酸系聚合物包含約5_3〇重量百分比苯乙 稀’ 1-50重量百分比甲基丙烯酸酯,3〇-6〇重量百分比第二 甲基丙烯酸酯及10_40重量百分比羥基烷基甲基丙烯酸 酉旨。聚合物中單體總百分比等於100%。一種尤其較佳之丙 烯酸系聚合物包含上述百分比範圍之以下組成:苯乙晞, 甲基丙烯酸甲酯,曱基丙烯酸異丁酯及羥基甲基丙烯酸乙 酉曰。另一種尤其較佳之丙稀酸系聚合物包含上述百分比範 圍之以下組成:苯乙烯,甲基丙烯酸降冰片酯,乙基甲基 丙烯酸己酯,羥基甲基丙烯酸乙酯及羥基曱基丙烯酸丙 6旨。而另一種尤其較佳之丙稀酸系聚合物包含上述百分比 範圍之以下組成:苯乙稀,甲基丙烯酸甲g旨,甲基丙婦酸 降冰片酯,乙基曱基丙烯酸己酯,曱基丙晞酸異丁酯及經 基曱基丙烯酸乙酯。使用二種、或多種上述丙烯酸系聚合物 之相容摻混物最佳。 丙烯酸系聚合物視需要能夠包含以丙烯酸系聚合物重量 计約0 · 5 - 2重量百分比丙婦S盘胺或甲基丙稀酿胺,如正三級 丁基丙烯醯胺或曱基丙烯醯胺,與丙烯酸系聚合物共聚 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
裝 訂
線 A7 B7 1251015 五、發明説明(7 合。 如上所述,組份(A)中多元醇成份為將有機多元異氰酸鹽 與多元羥基三級胺混合而得到之反應產物,產生之多元醇 如與液體載體溶液中之丙烯酸聚合物的混合物般存在(A) 中。 關於多元輕基二級胺反應物’其基本組份為存在至少一 個三級胺氮原子及許多經基,至少二個經基經由包含至少 二個碳原子之二官能基鍵結於至少一個氮原子,即—〇H取 代基並不接近氮原子之石位置。此-OH與胺氮間的關係被 τ入多元醇反應產物中。一 S能基能夠是一種較佳包含2 至12個碳原子之脂肪族基。當三級胺具有二個氮原子時, 最好如上所述般至少一個-ΟΗ基間接被取代於各氮原子 上。該多元醇與丙烯酸系聚合物不具反應性,並能夠如一 種單一多元異氰酸鹽/多元羥基三級胺反應產物般,或如 各種多元異氰酸鹽/多元羥基三級胺反應產物之混合物般 用於本發明之組成物中。 能夠用以製造本發明多元醇之多元羥基三級胺包括由以 下化學式表示者:
Α - Ν - R - X I -
I
R-Y 其中R為包含0至6個碳原子之伸烷基或氧伸烷基,X和γ任 意為 RiH,其中 RA-(CH2CH20)n-或-(CH2C(CH3)HO)n-,其 中η為整數1-3,A為R-X,R-Y,R24Z,其中R2為包含1-20 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1251015 A7 B7 五、發明説明(8 ) 個碳原子之烷基且
Z 爲一R3—N - R- X 或 _r3—— R- X Ϊ.-Ύ R2
其中R3為包含1至10個碳原子之伸烷基,限制條件為存在 至少二個(較佳至少三個)_〇H基(由R#提供)。當存在R 時,最好是包含2至4個碳原子之伸烷基,心為 -(CH2CH20)n-,其中η為1或2,R2為包含1-4個碳原子或8至 2 〇個$厌原子之烧基’ R3為包含2至6個碳原子之伸烧基。R 及&結合形成一個將—0H基間接連接於氮原子之脂肪族基 具體實施例。 多元經基三級胺之實例包括簡單化合物,如N,N•二乙醇 烧基胺,三乙醇胺及更多能夠被認定為寡聚物之複雜化合 物,如由艾索貴重物公司銷售之(Akzo N〇bel)Eth〇meen®(-種三級胺氮原子)及 Eth〇du〇meen(g)(二 個二級胺氮原子)化合物。這些僅存在一個三級胺氮原子 之化合物的實例係由以下化學式表示:
r2— n — R- X
R—Y 其中R2,R , X及Y具有與上述相同之意義,且其中&較佳 具有8至20個碳原子。&基之實例為牛油基,油基,椰子 基及黃豆基。一較佳化合物群組為二乙氧化物,特徵為以 下化學式:
R*)— N — CK?CH2〇H
"I ch2ch2〇h -11 -
A7 B7 1251015 五、發明説明(9 ) 其中R2包含8-20個碳原子。包含二個三級胺氮原子之化合 物實例包括Ethoduomeen,如具有以下化學式之化合物:
H〇C.H,CH,-N — CH2CH2—N— CH2CH2〇H
… I : I ch2ch2oh ch2ch2oh 及具有以下化學式之化合物:
H〇CH2CH2(〇CH2CH2)m — N — (CH2)。- N - (CH2CH2〇)mCH2CH2QH
Ri (CH2CH20)mCH2CH20H 其中m為任意選自群族0,1或2之整數,且o為整數1至4。 在包含R2基之Ethomeen®及Ethoduomeen®化合物中,此 類基團為如以下表A中所示烷基之混合物。
表A 烧基 近似烧基重量百分比分佈 飽和 癸 十二 十六 十八 油基 油基 椰子 黃豆 牛油 氫化牛 基 烧基 烧基 院基 基 基 基 油基 C8 4 6 C10 90 1 7 C12 6 95 0.5 0.5 51 0.5 C14 3 1.5 1.5 19 1 3 3.5 C15 0.5 0.5 0.5 C16 1 91 9 4 4 9 16 29 31 C17 1.5 2 0.5 0.5 1 1 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) !251〇15 A7 B7 ---------— 五、發明説明( 不飽 和 C1.49 0.5 0.5 0.5 C1.69 4 4 1 2 C189 2 70 74 6 49.5 44 3 £L8,, 5 7 13 製造本發明之多元醇的有機多元異氰酸鹽反應物能夠是 C18 7 87 14 8 2 15 20 61 種單一多元異氰酸鹽或各種多元異氰酸鹽摻混物,且能 夠由以下化學式表示: B - (N = C)p
II 〇 其中B為多元異氰酸鹽之脂肪族或芳香族核,p為至少2之 整數。通常p將為不大於6之整數。 任何傳統芳香族及脂肪族二異氰酸鹽,三官能異氰酸鹽 及多7G醇與二異氰酸鹽之異氰酸鹽官能加成化合物可以用 以作為反應物,而製成本發明之多元醇。脂肪族多元異氰 酸鹽能夠是環脂肪族。 從以下吾人將看到核B能夠具有各種同一性。典型上有 用之一異氰酸鹽為1,6 -己二異氰酸S旨,異佛爾酮二異氰酸 ’ 4,4’ -異氰酸聯苯酯,曱苯二異氰酸酯,二異氰酸雙環 己酯,四伸烷基二曱苯二異酸酯,乙基二異氰酸伸乙s旨, -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1251015 A7 B7 五、發明説明(Ή ) 2,3-二甲基二異氰酸伸乙酯,1-甲基二異氰酸伸丙酯,13-伸環戊基二異氰酸酯,1,4-伸環己基二異氰酸酯,1,3-伸 苯基二異氰酸酯,1,5-伸莕基二異氰酸酯,雙(4-異氰酸基 己基)-甲院’ 4,4’-二異氮酸基二苯基驗及其類似物。 能夠使用之典型三官能異氰酸鹽類為三苯基甲烷三異氰 酸酯,1,3,5-苯三異氰酸酯,2,4,6-甲苯三異氰酸酯及其類 似物。亦能夠使用其它二異氰酸酯之三聚物,如丨,6_己二 氰酸酯(HDI)之三聚物,其以「Desmodur」N-3300或N· 3390或「Tolonate」HDT或HDT_LV之商標名稱銷售。亦能 夠使用異佛爾二異氰酸酯三聚物(IPDI)。在從異佛爾酮二 異氰酸酯形成三聚物時,異氰酸基之一形成異三聚氰酸 基;然而,產生之三聚物具有三個異氰酸基。典型上有用 的 IPDI 三聚物係以「Desmodur」Z-4470 BA 或 SN/BA 或 SN 或MPA/X之商標名稱銷售。:[PDI三聚物提供所產生塗層熟 化時改良硬度。 亦能夠使用異氰酸鹽官能加成化合物,其係從有機聚氛 酸鹽及多元醇形成者(形成加成化合物之反應耗盡多元醇 之-OH基)。任何上述多元異氰酸鹽能夠與多元醇併用而形 成加成化合物。能夠使用如三羥甲基烷類之多元醇類,如 二經曱基丙烧或乙烧。一種有用的加成物為四甲基二甲笨 胺二異氰酸鹽及三羥曱基丙烷之反應產物,並以 「。7如1^」3160之商標名稱銷售〇 多元異氰酸鹽和多元羥基三級胺間之反應僅在將這些成 份混合在一起便發生,如在室溫及大氣壓,雖然最好在惰 14 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐)
裝 η
線 A7 B7 1251015 五、發明説明(12 ) 性大氣中發生該反應,如在氮氣層下。最好反應係由一分 子多元羥基三級胺與僅一個多元異氰酸鹽之異氰酸基反應 而發生,因而該多元醇反應產物能夠由以下化學式表示: A)Y I 一 N I R 一-RR1 I-CU·〇 Η (Ν 一 • Β 其中A’ B’ Y’ R’ 1^及?具有如上所述之相同意義。 倘若在混合反應物期間,胺反應物維持過量(胺分子相到 於多元異氰酸鹽分子)則反應有利於形成此反應產物,於 是整體反應產物將包含至少5〇莫耳%此有利之反應產物。 胺反應物能夠藉由將多元異氰酸鹽反應物添加於多元羥基 二級胺反應物溶液而維持過量,將使所產生反應靜置一段 時間,容許基本上全部異氰酸基反應。多元異氰酸鹽加成 反應最好以不大於20重量百分比/分鐘之速度進行,不大 於10重量百分比更佳,直到將1〇〇重量百分比多元異氰醆 鹽添加於胺反應物。即使在此緩慢加成處理下,能夠將一 分子多元羥基三級胺添加於相同分子多元異氰酸鹽反應物 之多個異氰酸基,而形成由以下化學式表示之反應產物:
B — N Η— C(〇)一〇CH2CH2 — N — CH2CH2 — N — CH2CH2〇H
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NH — C(〇)...............OCH2CH2 、 CH2CH2〇H 其中B具有與上述相同之意義。甚至一分子多元羥基三級 胺之經基能夠與不同分子多元異氰酸鹽反應物之異氰酸基 -15- 國家標準(CNS) Α4^(2ϋ7公釐) 1251015 A7 -- -B7 五、發明説明(13 ) 反應。 含經基丙烯酸系聚合物與本發明之多元醇(組份(A))的結 合物與以下將敘述之多元異氰酸鹽(組份(B))交聯而產生一 種透明且韌性之光澤性薄膜塗層。產生此結果及迅速熟化 為要之丙稀酸系聚合物與多元醇比例,將取決於選擇之特 殊丙烯酸系聚合及多元醇,且多少取決於選擇作為組份(B) 之特殊丙烯酸聚合物。然而,最好存在有效量之本發明多 元醇以降低熟化時間,所以在塗佈塗料一小時後,繼之在 至/JDL (20 C )乾燥後不發生水潰損害。典型上達到此目標需 要之多元醇量將為組份(A)之1至20重量百分比。 組份(A)尚能夠包含一種羥基鏈終止聚酯類,如重量平均 分子量(Mw)不超過3,000者(寡聚物),約200-2,000較佳,且 多分散性(Mw/Mn)低於約1.7。 典型上有用的此類券聚物包括含末端經基之己内g旨寡聚 物,其可以藉由在錫觸媒存在下,經由傳統溶液聚合技 術,以環族多元醇(尤指環脂肪族多元醇)起動己内§旨聚合 而製備。此類己内酯寡聚物為眾所周知且於1994年1 〇月1 j 曰頒布予安德生(Anderson)等人之美國專利第5,354,797號 中詳細敘述。ε ·己内酯典型上以對環脂肪族二醇莫耳比 為1/1至5/1之比例用以作為己内酯組份。典型上有用的環 脂肪族多元醇單體包括1,4-環己二醇,1,4-環己烷二甲醇 及2,2、雙(4-羥環己基)丙烷。較佳之己内酯募聚物係從己 内酯對1,4_環己烷二甲醇莫耳比為2/1至3/1之比例反應而形 成0 -16- ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1251015 A7 m - B7 五、發明説明(Μ ) 其它有用的寡聚物包括含末端經基之婦化氧聚酷募聚 物’其可以藉由在高於大氣,但不超過200 psi之壓力下, 並於60 200 C之溫度下’在錫觸媒存在下,使用標準技 術’歷1至24小時’將化學計量份量環脂肪族單體針類與 直,或刀枝多兀醇溶液反應,繼之將如此形成之酸募聚物 以單g肖b ί衣氧化物(尤指烯化氧)封端而製得。此類婦化氧 寡聚物為眾所周知並於1999年5月14日公告予巴森堤 (Bars〇tti)等人之專利申請案第US98/23337號中詳細敘述。 環脂肪族酸單體,如六氫酞酸酸及曱基六氫酞酸酸,典 5L上用於上述烯化氧寡聚物。脂肪族或芳香族酸類,如琥 珀酸酸或酞酸酸亦可以用以與上述類酸接合。典型上有用 之直鏈或分枝多元醇類包括己二醇,i,仁環己烷二甲醇, 三羥甲基丙烷及季戊四醇。㈣的單官能環氧化物包括2 至12個&原子之晞化氧。乙# ’丙稀及丁烯氧化物較佳, 雖然以環氧乙烷最佳。其它環氧化物,如「Car—a」e_5 或「Cardura」E-10縮水甘油醚,由艾克森化學品公司 (Exxon Chemicals)銷售,可以用以與上述單官能環氧化物 接合。尤其較佳之烯化氧寡聚物係從甲基六氫酞酸酸形 成;抑或1,4_環己烷二甲醇,三羥甲基丙烷,或季戊四 醇,及以化學計量份量反應之環氧乙烷。 亦能夠將任何上述羥基鏈終止聚酯之相容摻混物用於黏 合劑之羥基組份(A)。通常,將存在以組份(A)總重量計〇至 39重量百分比羥基鏈終止聚酯,以1至2〇重量百分比之量 較佳。 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公茇) 1251015 A7 B7 五、發明説明(15 ) 黏合劑塗料組成物之多元異氰酸鹽組份(B)包括作為交聯 劑之有機多元異氰酸鹽。該有機異氰酸鹽能夠是一種單一 多元異氰酸鹽或不同多元異氰酸鹽摻混物。 任何傳統芳香族,脂肪族,環脂肪族二異氰酸鹽,三官 此異氰酸鹽及多元醇及二異氰酸鹽之異氰酸鹽官能加成化 合物可以用以作為(或用於)多元異氰酸鹽組份(B)。 能夠用於組份(B)典型上有用之二異氰酸鹽,三異氰酸鹽 及異氰酸鹽官能加成化合物,係與上述作為與多元羥基三 f胺形成本發明多元醇之反應物相同。僅以形成本發明之 多兀醇而論,當用於組份B之多元異氰酸鹽包含ipDi三聚 物時,所產生塗層表現熟化時改良硬度。因此Ιρ〇Ι三聚物 月b夠摻混於塗料組成物中,抑或藉由組份中本發明之 多元醇或作為部份組份(B)或藉由二者。 在本發明中’多元異氰酸鹽組份(B)包含以組份(B)重量 計0重量百分比(但較佳至少3%)高至50重量百分比IPDI三 聚物,約%30重量百分比更佳。過量IPDI三聚物易於引起 薄膜塗層變成太脆,因而塗層薄膜經過長時間將破裂。 一個尤其較佳之多元異氰酸鹽交聯組份包括以組份(B)總 重量計約5_45重量百分比IPDI三聚物及約55-95重量百分比 HDI二聚物。用以結合HDI三聚物之IPDI三聚物較佳份量 為5至30重量百分比。使用HDI三聚物結合IPDI三聚物以保 持塗膜薄臈之彈性通常較佳。 搜基及多元異氰酸鹽組份(A)及(B)分別較佳以異氰酸鹽 基與羥基當量比為〇·8/1至2〇/1使用。 -18-
Α4規格(210X297公釐) 1251015
發明説明 塗料組成物亦包含足量觸媒(組份(C))以在室溫將組成物 熟化。當存在IPDI三聚物時,某些觸媒之結合物較佳用以 促進IPDI二聚物於室溫之熟化速度,以達到在較短時間内 由IPDI提供之高薄膜硬度,些微或未減低由該處所^成塗 層薄膜之適用期或乾枯(die-back)。即使以這些加速熟化速 度,塗料組成物在室溫至少30分鐘保持可處理,其提供足 夠時間以完成再終飾工作,不需要調整黏度,自該處形成 之高光澤性塗層薄膜視覺上表現無乾枯至長時間暗沉朦朧 終飾之痕跡。 觸媒包括至少一種有機錫化合物,視需要至少一個三級 胺,且視需要至少一種份量如下所述(觸媒系統)之有機 酸。 典型上有用之有機錫化合物包括有機錫緩酸鹽類,尤指 脂肪族敌酸之二烷基錫羧酸鹽,如二丁基錫二月桂酸醋 (DMTDL) 一 丁基錫一辛酸醋,二丁基錫二乙酸g旨及類似 物。雖然並非較佳,亦能夠使用任何其它慣用有機錫或有 機金屬(Zn,Cd,Pb)觸媒。用於塗料組成物之有機錫觸媒 量能夠合理改變,取決於特定黏合劑系統及希望之最初硬 度程度。然而,塗料組成物包含充分有機錫觸媒以在室溫 熟化組成物,而同時不足以引起回模是具決定性的。 通常’以黏合劑重量計(組份(A)+(B)+(C))約0.005-0.2重 量百分比有機錫觸媒將足以得到希望的性質。頃發現高於 上限〇·2%時’熟化反應太快且造成回模。低於約0.005% ^ ’热化反應太慢,硬度不足且發生不良機械性質。有機 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐)
裝 訂
1251015 A7 B7 五、發明説明(17 锡觸媒能夠本身用以作為唯一觸媒成份。 典型上有用於作為觸媒組份(C)中共觸媒之三級胺與用以 形成組份(A)中多元醇之多元羥基三級胺不同,包括三級 脂肪族單胺或二胺,尤指三伸烷基二胺,如三伸乙基二胺 (DABCO),N-烷基三亞甲基二胺,如N,n,N,-三甲基-N,·牛 油基-1,3-二胺丙烷,及類似物;三烷基胺,如三(十二碳) 胺’三(十六碳)胺,N,N,-二甲基烷基胺,如N,N,-二甲基 十二碳胺’及類似物,全部不含〇H基。這些胺之烷基或 伸烧基部份可以是直鏈或分枝,且可以包含1-2〇個碳原 子°尤其較佳者為在至少一個烷基或伸烷基部份中包含至 少6個碳原子以減低於潮濕環境中混濁之胺類。 由於塗料組成物所使用觸媒系統中三級胺的量能夠隨著 有機錫化合物之量合理改變,所以希望僅存在三級胺(倘 若存在)’其量與以上包括組份(A),將造成組成物在三小 時内於室溫熟化(足以磨面),較佳於二小時内。通常,以 黏合劑重量計約O.Oi-i重量百分比三級胺將足以得到希望 的性質。高於約1 %之上限,該三級胺提供較長粉塵乾燥時 間並提供薄膜不足硬度。低於約0·01%,催化效過通常不 足。 觸媒係統中亦包括一有機酸以便提高適用期。 在室溫至少30分鐘之適用期通常足以完成再終飾工作。 型上使用之觸媒為甲酸’乙酸,丙酸,丁酸,己酸,任 何其它脂肪族羧酸及類似物。通常,使用以黏合劑重量計 約0.005-1重量百分比。 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X 297公釐) A7 B7 1251015 五、發明説明(18 ) 頃發現上述之三組份觸媒系統提供之熟化回應較單獨使 用有機錫,胺或酸來得高。 為了改良組成物之耐候性,能夠添加以黏合劑重量計約 0.1-10重量百分比紫外光安定劑,濾光劑,驟冷劑及抗氧 化劑。典型之紫外光濾光劑及安定劑包括以下: 二笨基酮類,如羥基十二烷基氧二苯基酮,2,4-二羥基 二苯基酮,含磺酸基之羥基二苯基酮及類似物。 苯甲酸鹽類,如二羥苯基丙烷之二苯曱酸鹽,二羥苯基 丙烷之苯甲酸三級丁酯及類似物。 三畊類,如三畊之3,5-二烷基-4-羥苯基衍生物,二烷基- 4-羥苯基三畊之含硫衍生物,羥苯基dj,%三畊及類似 物。 ***類,如2·苯基-4-(2,2,-二羥基苯甲醯基)-***,經取 代苯并***類,如羥苯基三唾及類似物。 受阻胺類,如雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-六氫比啶基癸二酸 酉旨)’二[4(2,2,6,6-四甲基六氫比啶基癸二酸酯及類似 物,及任何以上所述者之混合物。 通常,組成物中流動控制劑用量為以黏合劑重量計約 0.01-5重量百分比,如聚丙烯酸,聚烷基丙烯酸酯,聚醚 改質之二甲基聚矽氧烷共聚物及聚酯改質之聚二曱基矽氧 烷。 當用以作為透明塗層時,可能希望使用在透明塗料組成 物中使用具有與乾燥塗層相同折射率之色素。典型上,有 用之色素顆粒大小為約0·015-50微米,並以色素對黏合劑 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X 297公釐) 1251015 A7 B7 五、發明説明(19 ) 重里比為約1 : 1 〇 〇至1 0 ·· 1 0 0之比例使用,且為無機含石夕色 素’如折射率約1.4-1.6之矽石色素。 本發明之塗料組成物亦於有機液體載體部分中包含慣用 有機溶液。如先前所述般,有機溶劑添加量取決於希望之 黏合劑量以及希望之組成物V0C量。典型上有機溶劑由芳 香無fe組成,如石油英或二甲苯;酮,如甲基壬基酮,甲 基異丁基酮,甲基乙基酮,或丙酮;酯類,如乙酸丁酯或 乙酉文己gg ,及乙一醇轉g旨類,如丙二厨單甲驗乙酸醋。不 構成組成物VOC之溶劑實例包括乙酸甲酯,丙酮,氯基· 三氟甲苯,及可能之乙酸特丁酯。 本發明之塗料組成物較佳製備為「二組份」或「二包 裝」塗料組成物,其中該二反應性黏合劑組份(Α)和(Β)係 貯存於個別容器中,其典型上經密封。觸媒(組份(c))、有 機洛劑及常用之其它添加劑可以添加於羥基或交聯組份之 一或二者,取決於組成物之希望用途。然而,這些添加劑 (除一些溶劑外)最好於添加並與羥基組份一起貯存於同 一容器中。經基及異氰酸鹽組份容器之内容物僅於使用前 以希望之NCO/OH比例混合而形成經活化塗料組成物,其 具有文限之適用期。混合經常藉由在使用前於室溫攪拌簡 單完成。其後將塗料組成物塗佈於基材表面上,如汽車零 件,包括整個車體,成為希望厚度之層。塗佈後,層乾燥 並熟化而在基材表面形成具有希望塗層性質之塗層。 本發明之塗料組成物通常用以作為汽車再終飾之透明塗 層’但吾人應瞭解其亦能夠用以作為透明塗層終倚,或者 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公 1251015
月匕夠經傳統色素染色,或用以作為透明塗層/彩色塗層終 飾或再終飾中之單一塗層或基底塗層。 在將塗料組成物塗佈於如汽車或卡車主體或其部份之車 =部份作為透明塗層再終飾時,首先塗佈基底塗層(其為 洛劑基底組成物或水性組成物),其後充分乾燥而形成透 ^塗層之安疋基底塗層,在塗佈透明塗層前,經常以傳統 貰霧方式wet-0n-wet塗佈。亦可以使用靜電喷霧。在再終 飾塗佈中,組成物較佳於室溫乾燥並熟化,但能夠在裝設 微高溫(通常約3(M0(rc,約別π較佳)之油漆室中持續 約3-30分鐘之短時間(約弘15分鐘較佳)強迫乾燥與熟化。 $成之塗層典型上厚度為約05-5密耳(0.012至〇·12毫 米)。 在乂些塗佈中,特而言之,頃發現本發明之透明塗層大 幅改良再終飾操作之產力。經由摻混含羥基聚丙烯酸樹 脂、本發明之多元醇及多元異氰酸鹽之混合物,較佳包含 二IPDI二聚體,及有效觸媒,當用以作為透明塗層之組 成物在塗佈後於較短時間内乾燥並熟化至無塵,防水及磨 砂(濕式或乾式)或磨面之充分硬態時,意外地最低適用期 降低且無乾枯結果,其容許車輛磨面,移讓出位置,並在 塗佈的同天父付予顧客,相較於藉由傳統透明塗料組成 物所,供為次日。特而言之’本發明之組成物表現適用期 為在室溫至少30分鐘,在室溫10分鐘或更少時間内無塵, 在至’凰3小時内無水潰及為濕式磨砂或磨砂時間,在2小時 内較佳,甚至如1小時般迅速。藉由在略高溫熟化該組成
A7 B7 1251015 五、發明説明(21 ) 物能夠更快速地達到前述性質,通常約55-65。(:尖峰基材溫 度約3-10分鐘,較佳約60°C約6分鐘,其顯然容許透明終都 一冷卻便立即磨砂或磨面。此外,在熟化至堅韋刀,硬質耐 用外部汽車終飾前,終飾保持可磨砂持續數天多至一星 期。 本發明之塗料組成物能夠用以塗漆或修復各種基材,如 先前所述之上漆金屬基材,冷輥鋼,塗佈傳統底漆(如電 沉積底漆)之鋼材,醇酸樹脂修復底漆及類似物,塑膠形 式基材’如聚醋強化纖維玻璃,熱塑性稀烴(TPQ),反應 射模胺基甲酸酯及部份晶形聚醯胺,以及木材和銘基材。 實例 測試步驟 使用以下測試方法評比塗料: 當塗料薄膜將被磨砂或拋光時,薄膜硬度為另一指標。 當於先前未塗佈冷輕鋼(Q)板上測試時,單獨塗料薄膜以 厚度為2·2密耳必需具有佩索兹(persoz)硬度為至少w秒(計 數),約40-1 50計數範圍内較佳,且此為用於實例之標準和 測試狀態。佩索茲硬度係以德國BYK化學公司(BYK Chemie)製造’並由佛羅里達州,波帕謹海灘,保羅加德 尼斯公司(Paul N· Gardness Company,Inc. Pompano Beach, Florida)銷售之GARDCO® Pendulum硬度測試計型號HA- 5854測定。 將濕式磨砂或貯存於雨中前,塗層亦必需為無水潰。倘 若在薄膜上形成水潰損害,則此為熟化不完全且在濕式磨 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1251015
、發明説明( 砂或曝露;^ = 雨%境中前需要進一步熟化之指f ^ ^ 4間係藉由每丨s八拉々 ^和払。無水潰 而測定。倘若未;里夕至24小時將水滴置於再終飾薄膜上 疋晌右未熟化,則水將損傷薄膜。处I ^ 再終飾板上形成損4^ ^ ^果,水滴將在 一卜 战賴傷裱。杈害度評比從1至10級。〗0八矣 不無損傷,而1表示嚴重水潰。 丨〇、、及10刀表 薄諸熟此藝者以視覺測定。諳熟此藝者比較塗料 .f σ澤及D0I(影像區分度)與任由薄膜乾燥過夜後 一澤及DOI。倘若光澤度和D〇I明顯下降,使得塗料薄 膜具有模糊朦朧外觀,則結果為乾栝。 實例1 將以下組份裝填於裝設加熱罩,攪拌器,溫度計,添加 漏斗’氮務氣及回迴流冷凝器之聚合反應器中,製備含羥 基丙烯酸系聚合物(丙烯酸系聚合物丨)。 二甲苯 部份2 甲基乙基酮 苯乙烯單體 甲基丙烯酸異丁酯單體 甲基丙烯酸曱酯單體 羥基甲基丙烯酸乙酯單體 部份3 過乙酸特丁酯(於礦油精中75%固體) 合計 重量配合比 56 10 15 45 20 20 3.0 170 -25- 本紙張尺度適财S ®家標準(CNS) A4規格(21Gx 297公羡) 1251015 A7 __ B7 ____ 五、發明説明(23 ) 將部份1添加於反應器並加熱至其迴流溫度。其後將部 份2及3以3小時期間均速一起添加於反應器,一方面將產 生之反應混合物維持於其迴流溫度。將反應混合物維持於 迴流溫度再一小時。產生之丙烯酸系聚合物溶液之聚合物 固體含量為約60%。聚合物之重量平均分子量(Mw)為約 10,500,玻璃轉移溫度(Tg)為約58°c。 將以下組份裴填於高壓反應容器中並加熱至i4〇〇c以製備 四羥基鏈終止聚酯募聚物(寡聚物丨)。 重量(免) 丙,一醉早乙基鱗乙酸§旨 240 季戊四醇 136 二乙胺 0.23 其後以一小時將645毫克甲基六氫酞酸酸添加於反應容 器。將該批次維持於1 40°C 6小時。其後將該批次冷卻至 25 °C,接著將反應容器密封,添加173毫克環氧乙烷,繼 之將該批次加熱至11 〇°C並維持於該溫度6小時。接著以氮 將該批次滌氣將過量環氧乙烷移除。所產生寡聚物(固體) 酸值為10毫克KOH/克。所產生募聚物1溶液固體含量為8〇 重量百分比。該募聚物為經四羥基取代且這些全部為一級 B旎度。該养聚物亦具有Mw為約1,〇〇〇,Tg約〇。〇,多分散 性(Pd)約 1.1。 於此實例中使用之多元羥基三級胺為三乙氧基化N_牛油 基-1,3-二胺基丙烷,由艾索貴重物公司銷售之 EthodU〇meen®T/13。其具有3個羥基及2個三級胺。為了簡 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公羡了 ----------—一 — 1251015 A7 ____ B7__________ 五、發明説明(24 ) 易性,將此稱為寡聚物2。 如下製備從募聚物2及IPDI三聚體製備本發明之多元 醇:在室溫,於裝置機械攪拌器之一夸特反應容器添加 124克募聚物2及53.1克乙酸丁酯。其後將89.9克市售之 Desmodur® Z_4470 BA IPDI三聚體(於乙酸丁酯中70重量百 分比固體)緩慢添加於反應容器,即以15分鐘相當均勻地 進行添加。在此添加期間攪拌反應容器内容物,其後於氮 氣塾下維持2小時。接著將反應容器靜置7天以完成反應, 即將所有IPDI之異氰酸基與至少一個寡聚物2之羥基反 應’留下過量羥基作為化合物(即多元醇)之末端基。於本 實例中多元醇稱為寡聚物3。寡聚物3為一種反應產物之不 可为離混合物’其中寡聚物2之分子經由寡聚物2中1個,2 個及3個羥基與ipDI三聚體反應,雖然涉及約7〇莫耳%多元 醇’但僅於多元異氰酸鹽中各異氰酸基添加1分子多元經 基三級胺。此由GPC分析確認(主波峰於Mn2840)。 首先形成組份1及2,其後將這些組份混合一起而製得透 明塗料組成物。首先如下補足濃縮物1而製備組份1 : 濃縮物1 成份 重量配合 二甲苯 3.8 乙酸乙酯 2.0 N,N-二甲基十二胺 0.32 Tinuvin® 292((1,2,2,6,6-五甲基- 4-六氫吡啶基)-癸二酸酯) 0.58 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 1251015 A7 B7 五、發明説明(25 ) Tinuvin® 328(2-(2-經基-3,5-二 三級壬基苯基)-2H-苯并***) 0.58 Byk® 325(聚矽氧烷聚醚共聚物) 0.386 二丁基錫月桂酯 0.04 甲苯 2.94 甲基乙基酮 5.88 丙酮 47.06 乙酸 0.164 三乙二胺 0.04 合計 63.75 其後使用濃縮物1形成具有以下組成 組份1,例1 之組份1 : 重量配合比 濃縮物1 64 丙烯酸系聚合物1溶液 100 乙酸丁酯 26 合計 組份1,例2 190 重量配合比 濃縮物1 64 丙稀酸系聚合物1溶液 95 乙酸丁酯 26 寡聚物1溶液 3.5 合計 -28- 188.5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) A7 B7 1251015 五、發明説明(26 ) 組份1,例3 重量配合比 濃縮物1 64 丙烯酸系聚合物1溶液 95 乙酸丁酯 26 暮聚物3溶液 4^2 合計 189.2 將透明塗料組成物之多元異氰酸鹽組份(組份2)製備為以下 組成物: 組份2 重量配合比
Desmodur® N-3300(l,6-六亞曱基 二異氰酸鹽三聚體,100%固體) 21 乙酸乙酯 9 曱基壬基異酮 & 合計 35 將上述組份1及2混合一起而製得透明塗料混合物,繼之喷 霧於測試嵌板上並於室溫乾燥。組份1及2之重量比例如 下: 塗料組成物 組份1 組份2 1 190 35 2 188.5 35 3 189.2 35 這些組成物各具有黏合劑固體含量37重量百分比,V〇C含 -29- 1251015 A7 _B7 五、發明説明(27 ) 量4.26(0.51公斤/組成物公升)。塗佈後各組成物及其測試 結果之更多細節示於表1 (組成物3為本發明塗料組成物之 實例)。 表1 塗料組成物 1 2 3 丙烯酸系聚合物1 (重量百比固體) 100 95 95 寡聚物1(重量百分比固體) 0 5 0 募聚物3(重量百分子固體) 0 0 5 NCO/OH當量比 1.2 1.13 1.08 (組份2/組份1) 水潰(10 =最佳) 30分鐘後 5 4 7 45分鐘後 8 7 9.5 60分鐘後 9.5 9 10 佩索茲硬度(秒) 3小時後 35 30 69 本發明之組成物3表現改良早期抗水潰性且早期硬度遠 優於對照組成物,塗佈薄膜塗料後約1 -1 /2小時可磨面。24 小時後硬度約與三種組成物全部相同。組成物3之薄膜塗 料無塵亦較來自組成物1及2之薄膜塗層快速,即組合組成 物3為約5分鐘,相較於組成物1及2為約10分鐘。 實例2 將三乙氧化N-牛油基-1,3_二胺基丙與IPDI三聚體反應而 製造實例1中之寡聚物3。在本實例2中,使用實例1中所述 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 1251015 A7 B7 五 、發明説明(28 ) 之相同步驟,將不同多元羥基-三級胺與IPDI三聚體反應 而得到溶液態(70重量百分比固體)寡聚物4系列多元醇,反 應中各成份之重量比如下: 寡聚物 4 Ethomeen® IPDI三聚體 乙酸HiL -1 C-12-124 146 53 -2 S-12-124 121 53 -3 0-12-124 120 53 -4 T-12-124 121 53 -5十八碳基-12-124 117 125 -6 *-97 58.3 31.4 在此表中,C,S,〇及τ分別表示椰子基,黃豆基,油基 及牛油基,在上表中「12」並非表示碳原子數,但具有以 下意義:在「12」中,「1」表示_CH2CH20-基數目, 「2」表示從氮原子之CH2CH2O數目。因此,Ethomeen C-12據有以下化學式:
Coco-N-CH,CH2〇H
-I
CH2CH2OH *組成物4-6中使用之多元羥基三級胺為以下重量比之成份 混合物:寡聚物1(37)/募聚物2(30)/Ethomeen® C_ 12(30)/IPDI三聚體(58·3)/乙酸丁酯(31.4)。使用以下濃縮物 製造本實例中之組份1 : 濃縮物2 成—份— 重量配合比 -31 - 本紙罹尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 1251015 A7 B7 五、發明説明(29 ) 丙烤酸系聚合物1溶液 95 乙酸丁酯 26 乙酸乙酯 2.0 N,N-二曱基十二胺 0.33 Tinuvin® 292((1,2,2,6,6-五甲基- 4-六氫吡啶基)-癸二酸酷) 0.58 Tinuvin⑧ 328(2-(2-經基-3,5-二 三級壬基苯基)-2H-苯并***) 0.58 Byk® 325(如上所述) 0.19 Byk 333®(聚矽氧烷改質之聚酯 0.386 二丁基锡月桂西旨 0.04 甲苯 4.94 甲基乙基酮 5.88 丙S同 47.06 乙酸 0.16 三乙二胺 0.04 合計 183 如下將濃縮物2與寡聚物4混合而製得組份1 : 組份1,例1-4及6 濃縮物2 重量配合比 183 寡聚物4-1,4-2,4-3,4-4及4-6溶液 4.2 合計 187.2 組份1,例5 -32- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1251015 A7 B7 五、發明説明(3〇 ) 重量配会出 濃縮物2 133
暮聚物4-5溶液 U 合計 188.3 製備具有以下組成之多元異氰酸鹽組份(組份2): 組份2,例1-6 重量配合比
Desmodur® N_3300(如上所述) 21 乙酸丁酯 9 甲基壬基異酮 丄 合計 35 將組份1及2以以下比例混合,形成各為37重量百分比固 體之透明塗料組成物。組成物1-4及6分別為187.2/35,及 組成物5分別為188.3/35。組成物之NCO/OH當量介於 1.08/1.12之間,各組成物之VOC低於4.3(0.52公斤/公升)。 將組成物塗佈於嵌板上並於室溫乾燥。組成物及測試結果 之更多細節於表2中表示。 表2 塗料組成物 1 2 3 4 5 6 丙烯酸系聚合物1 95 95 95 95 95 95 寡聚物4-1 5 0 0 0 0 0 寡聚物4-2 0 5 0 0 0 0 寡聚物4-3 0 0 5 0 0 0 寡聚物4-4 0 0 0 5 0 0 -33- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1251015 五、發明説明(31 ) A7 B7
募聚物4-5 0 0 募聚物4-6 0 0 水潰(10 =最佳) 15分鐘後 5 6 30分鐘後 10 10 佩索茲硬度(秒) 3小時後 / u 0 0 6 10 0 0 6 10 5 0 7 10 0 5 10 63 從這些組成物形成之塗料薄膜全部表現 73 61 内磨面並 損害及硬度。該塗料塗層全部能夠在的,越早期不著水潰 於5分鐘内無塵。 τ 在本實例中,在塗料組成物中存在本發明之多元醇,提 供之薄膜在塗佈後(於室溫乾燥)一小時能夠被磨面。 在本實例中,塗料組成物之羥基組份具有以下組成:
組份1,例7月R 成份 重量配合比 例7 例8 二甲苯 8.29 6.27 乙酸乙酯 3.1 3.1 ν,ν-二甲基十二胺 0.27 0.25 Tinuvin® 292(如上所述) 0.73 0.66 Tinuvin® 328(如上所述) 0.73 0.66 Byk 333⑧(如上所述) 0.05 0.04 二丁基錫月桂酯 0.08 0.07 -34- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 1251015 A7 B7 五、發明説明(32 ) 甲苯 2.9 2.5 甲基異丁酮 5.85 4.8 丙酉同 24.3 21.9 乙酸 0.28 0.25 甲基壬基酮 9.1 7.0 Byk® 358(如上所述) 0.3 0.26 丙稀酸系聚合物1溶液 61.8 61.2 寡聚物3 0 0.7 乙酸丁酯 12.3 9.2 三乙二胺 0.06 0.06 合計 130.1 118.9 組份2具有以下組成: 重量配合比 Desmodur® N-3300(如上所述) 62.6 Desmodur® Z-4470 BA(如上所述) 15.7 乙酸丁酯 7.5 曱基壬基異酮 14.2 合計 100 將組份1及2混合一起而製備以下塗料組成物: 組成物 組份1 - ρ 組份2-e 使用例7組成物 54 16 使用例8組成物 56.6 13.4 這些組成物包含以下: 氣·成物(重量百分比)t里例7組成物使用例8细忐物 -35- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1251015 A7 B7 五、發明説明(33 100 0 15 98 2 15 丙烯酸系聚合物1 寡聚物3 IPDI三聚體* *IPDI三聚體重量百分比係以多元異氰酸鹽總重量為基 準。 土 例8組成物為本發明之組成物。將此組成物噴霧於測試 嵌板上,繼之空氣乾燥後丨小時内,產生之塗料薄膜皆為 可磨面且可濕式磨砂。此表示塗料薄膜非常迅速無塵(在5 分鐘内)’無水潰且persoz硬度為至少35秒。相較而言,使 用組份1之例7組成物的塗料薄膜太軟而不能在塗佈後i小 時磨面’且在塗佈後數小時尚不能磨面。二種塗料薄膜皆 使用在室溫乾燥。 實例4 製備以下濃縮物: 濃縮物3 比 2.4 0.58 0.58 0.386 0.04 2.94 5.88 47.06 成份 乙酸乙酯
Tinuvin㊣292(如上戶斤述)
Tinuvin® 328(如上所述)
Byk® 325(如上所述) 二丁基錫月桂酯 甲苯
甲基乙基酮 丙朗I -36 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1251015 A7 B7 五、發明説明(34 ) 乙酸 0.164 合計 60 首先形成組份1及2, 其後將這些組份混合而製得透明塗 料組成物。組份1具有以下組成: 組份1,例9 重量配合比 濃縮物3 60 丙稀酸系聚合物1溶液 100 乙酸丁酯 26 合計 186 組份1,例10 重量配合比 濃縮物3 60 丙婦酸系聚合物1溶液 95 乙酸丁酯 26 寡聚物1 3.5 合計 184.5 組份1,例11 重量配合比 濃縮物3 60 丙婦酸系聚合物1溶液 95 乙酸丁酯 26 寡聚物3 4.2 合計 185.2 -37- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) A7 B7 1251015 五、發明説明(35 ) 組份2具有以下組成: 組份2,仿 重量配合比
Desmodur® 3300(如上所述) 18 9
Desmodur® 4470 BA(如上所述) 3.0 乙酸丁酯 8.1 甲基壬基異_ 5.0 合計 35 將組份1及2以下比例混合而形成透明塗料組成物(v〇C含 量為0·51公斤/公升;37重量百分比固體): 塗料組成物 組份Ι-g量 組份2-g量 例9 186 35 例 10 184.5 35 例 11 185.2 35 其後將這些塗料組成物塗佈於測試嵌板上並於室溫乾燥。 組成物及測試結果之更多細節如表所示: 表3 成份 例9 例10 MJL1 丙烯酸系聚合物1(固體) 100 95 95 寡聚物1 (固體) 0 5 0 募聚物3(固體) 0 0 5 IPDI三聚體(固體)* 10 10 10 NCO/OH 1.18 1.11 1.06 在室溫水潰 -38- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 1251015 A7 B7 五、發明説明(36 ) 30分鐘後 5 4 6 45分鐘後 7 7 8 60分鐘後 9 8 9.5 Persoz硬度(秒) 3小時後 32 48 70 * IPDI三聚體重量百分比係以補足組份2之多元異氰酸鹽總 重量為基準。 組成物例11為本發明之組成物。相較於其它組成物,此 組成物之塗層薄膜表現改良抗水潰性,及大幅改良之熟化 速度’達成磨面力為約1 _ 1 /2小時。組成物11之塗辭薄膜在 塗佈後5分鐘内為無塵。 -39 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
Claims (1)
12510¾ as / S _- - — D8 六、申請專利範園 i· 一種將多元羥基三級胺與有機多元異氰酸鹽一起反應而 製備之多元醇,該多元羥基三級胺係選自下列組群(a) 及(b )中至少一種: (a)—個三級胺氣原子,各具有至少一個經基經由含至 少二個碳原子之鏈間接鍵結於該處;或 (b ) —個二級氮原子,該氮原子具有二個經基經由含至 少二個碳原子之鏈間接鍵結於該處及具有含有i至 2 〇個碳原子之烷基與其鍵結,及 貫質上該有機多元異氰酸鹽之所有異氰酸基皆與該胺之 羥基反應。 2·根據申請專利範圍第1項之多元醇,其中該多元羥基三 級胺具有以下化學式: Am I R-Y 其中R為包含0至6個碳原子之伸烷基或氧伸烷基,X和γ 獨立為R#,其中或-(CH2C(CH3)HO)n-, 其中η為1-3之整數,A為尺2或2,其中R2為包含1-20個碳 原子之烧基且 Z 爲 R3~ N—R—X 或——R— X 1-Y h 其中R3為包含1至1〇個碳原子之伸烷基,限制條件為存 在至少二個羥基。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) A8 B8 C8 D8 1251015 六 、申請專利範園 3·根據申請專利範圍第丨項之多元醇,其中該有機多元異 氰酸鹽具有下式: 〃 B -(N = C)P 〇 其中B為該多元異氰酸鹽之脂 少2之整數。 肪族或芳香族核,及p為至 化 4·根據申請專利範圍第3項之多元醇,包括具有下式之 合物: B - (N Η- C 一 Ri - R - N - A)p ΜΜΜ ο R Y 5· —種包3成膜黏著劑及揮發性有機液體載體黏著劑之塗 料組成物,其中該黏著劑包含含羥基丙烯酸系聚合物及 根據申請專利範圍第1項之多元醇。. 6.根據申請專利範圍第5項之塗料組成物,其中該黏著劑 構成該組成物之組份A,且存在有機多元異氰酸鹽作為 組份B,(B)中異氰酸鹽當量與中羥基當量之比例於 0·5/1至3 ·0/1範圍之間’存在將該組成物熟化之有效量觸 媒作為組份C。 7·根據申請專利範圍第6項之塗料組成物,其中在組份(A) 中存在有效量多元醇以提高該組成物的熟化速度。 8·根據申請專利範圍第6項之塗料組成物,其中以(A)總重 -2- ABCD 1251015 六、申請專利範園 量计’含經基丙晞酸系聚合物的量為4〇_99重量百分比, 及多元醇量為1-60重量百分比。 9.根據申请專利範圍第6項之塗料組成物,其中以(a)總重 量計’組份(A)包含0-39重量百分比羥基封端聚酯。 10·根據申請專利範圍第6項之塗料組成物,其中該組成物 為一種二包裝塗料組成物,在第一包裝中包含組份A及 C’在第二包裝中包含組份b,其中僅於使用前將各包裝 内容物混合。 11·根據申請專利範圍第6項之塗料組成物,其中作為組份 (B)之有機多元異氰酸鹽包含以組份(B)總重量計,0·30 重里百分比異佛爾嗣二異氰酸g旨。 12. —種將基材終飾之方法,其包括將彩色塗料塗佈於該基 材’將根據申請專利範圍第6項之塗料組成物塗佈於該 彩色塗層上而形成一透明塗層,並將該透明塗層熟化。 13· —種基材,其係以根據申請專利範圍第12項之方法終 飾。 14·根據申請專利範圍第13項之基材,其呈車輛零件之形 式0 -3- ^張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇χ297公釐)·
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