[發明專利]具有耐拋光性和低光澤的能固化的成膜組合物和改進基材耐拋光性的方法

在審

• 申請號: 201380060018.4
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN104781357A
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發明（設計）人: S·J·莫拉維克;L·G·安德森
• 申請（專利權）人: PPG工業俄亥俄公司
• 主分類號: C09D183/06
• 分類號: C09D183/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 孫悅

發明領域

本發明總體涉及具有耐拋光性和低光澤性質的能固化的成膜組合物，并涉及改進基材耐拋光性的方法。

發明背景

近來，涂料工業的大量研究專注于透明涂料的刮傷和耐拋光性。雖然這兩個術語經常互換使用，但物理和機械情形卻十分不同。刮傷是靠近表面的現象，包括小刮擦，通常不會顯著去除材料。磨損包括嚴重得多的破壞，并且經常發生涂料材料的顯著損失。因此，耐刮傷性主要受表面性質影響，而耐拋光性受主體性質控制。影響這些機械性質的化學原因經常是有分歧的。例如，丙烯酸類聚氨酯透明涂層可以具有優異的耐拋光性，但差的耐刮傷性。另一方面，丙烯酸類三聚氰胺涂料可以具有良好的耐刮傷性以及平均到差的耐拋光性。刮傷損壞的一個常見實例為汽車罩面漆上的光澤度損失。新車的高光澤度罩面漆隨時間由于細小的刮擦和磨損而變暗變混。大部分這種損壞是由用于汽車清潔的布或毛刷的刮擦作用引起的。磨損損壞更常見于地板涂料，并且在其最嚴重的形式下，基材可能暴露。高度著色的涂料的磨損在文獻中較少定義，但含有刮傷和磨損以及界面粘附的因素。存在至少四種不同的磨損機理可對含有填料或顏料的涂料中的磨損有影響。1)除去空氣/表面界面的膜，2)凝聚粘合劑失效造成的填料吸收，3)接合劑失效造成的填料吸收和/或4)填料磨損。哪種機理起主要作用會取決于涂料、磨損條件和戶外暴露而變化。理想地，耐拋光性涂料具有良好的耐拋光性，良好的耐刮傷性，并且顏料顆粒與粘合劑有優異的相容性。

隱形飛機典型地采用低光澤度著色的涂料以實現許多它們的性能需要。這些低光澤度或亞光罩面漆具有物理上粗糙的表面，其理想地漫反射可見光。這些物理上粗糙的表面難以清潔，并且經常需要用摩擦墊來刮擦，這隨時間會提高涂料反射性的不均勻性，被稱為磨損。反射的提高在視覺上被理解為顏色偏移，導致較高對比度的區域。從機械上來說，這種光澤度或磨損的提高是由粗糙的油漆表面的磨損造成的，產生了具有更均勻反射性的較光滑表面。

期望開發一種能固化的成膜組合物，其可以反復用洗滌劑和研磨劑清潔，但不會提高涂料的反射性。

發明概述

本發明涉及能固化的成膜組合物，其包含：

(a)聚合物型粘合劑，其包含：

(i)聚硅氧烷，該聚硅氧烷具有反應性官能團并且其中分散有平均粒度為2-20微米的質子化二氧化硅顆粒，其中該聚硅氧烷存在于該聚合物型粘合劑中的量為至少10重量％，基于該聚合物型粘合劑中固體的總重量計；和

(ii)任選的，至少一種不同于聚硅氧烷(i)的具有反應性官能團的另外的聚合物樹脂；和

(b)固化劑，該固化劑含有與(i)、(ii)、或以上兩者的反應性官能團有反應性的官能團。在作為涂料施涂到基材上后并在固化后，當進行本文限定的各種磨損測試方法時，該能固化的成膜組合物的初始85°光澤度低于30且85°光澤度的提高不超過10個光澤度單位或者50％。

還提供了改進基材耐拋光性的方法，包括：(1)向該基材施涂上述能固化的成膜組合物以形成涂覆的基材，和(2)加熱該涂覆的基材如必要足以固化該能固化的成膜組合物的溫度和時間。

發明的詳細說明

注意，如本說明書和權利要求書中使用的，單數形式的“一個”、“一種”、“該”包括復數形式，除非明確并無疑義地限制為一個引述物。

除了在任何操作實施例中，或者在另有規定之處，否則表示例如說明書和權利要求中所用的成分的量的全部數字被理解為在全部的情況中是用術語“約”修正的。各種數值范圍在本專利申請中都被披露。因為這些范圍是連續的，它們包括最小值和最大值之間的數值。除非另有明確說明，本申請中給出的各種數值范圍都是約數。

本文給出的本發明的各種實施方式和實例均應理解為對本發明的范圍是非限制性的。

如以下說明書和權利要求書中所使用的，以下術語具有如下指出的含義：

術語“丙烯酸類”和“丙烯酸酯”可互換使用(除非這樣做會改變所意圖的含義)并且包括丙烯酸、其酸酐、及其衍生物，例如它們的C₁-C₅烷基酯，低級烷基取代的丙烯酸，例如C1-C5取代的丙烯酸，例如甲基丙烯酸，乙基丙烯酸等，和它們的C1-C5烷基酯，除非另有明確說明。術語“(甲基)丙烯酸類”或“(甲基)丙烯酸酯”意圖涵蓋丙烯酸類/丙烯酸酯和甲基丙烯酸類/甲基丙烯酸酯形式的所指出的材料，例如(甲基)丙烯酸酯單體。