[发明专利]具有改进的耐刮擦性的涂层

说明书

本发明涉及用于涂层的脂族聚酯树脂。更具体地说，本发明涉及含有2,2,4,4‑四甲基‑1,3‑环丁二醇(TMCD)的脂族聚酯树脂，当将其配制成1K汽车清漆时，其显示出改进的耐刮擦性。这些聚酯可以用作清漆粘合剂中的唯一树脂，或者与氨基甲酸酯官能化的丙烯酸树脂和/或羟基官能化的丙烯酸树脂和聚酯树脂组合使用。

技术领域

本发明涉及用于涂层(coating)的脂族聚酯树脂。更具体地说，本发明涉及含有2,2,4,4-四烷基环丁烷-1,3-二醇(TACD)的脂族聚酯树脂，当配制成1K汽车清漆(clearcoat)时，其显示出改进的耐刮擦性。这些脂族聚酯可与丙烯酸树脂和/或其他聚酯树脂和/或其他合适的树脂(既不是聚酯也不是丙烯酸树脂，但将与三聚氰胺交联剂反应)组合使用，以改进耐刮擦性而不经受在其他清漆特性(如硬度)上的折衷(tradeoff)。

背景技术

作为湿碰湿(wet-on-wet)车身涂层方法的一部分，汽车制造商在1980年代引入了单组分(1K)丙烯酸/三聚氰胺交联的清漆。由于相对于更昂贵的2K聚氨酯体系，这些清漆具有成本/性能平衡，因此仍然是当今最常用的清漆。尽管具有良好的机械性能，但1K丙烯酸/三聚氰胺清漆的耐刮擦性很差。这导致汽车的外观差，并且转化为消费者对制造商的不满。

就清漆刮擦而言，损坏有两种模式，塑性变形和固化膜的断裂。塑性变形或瑕疵(marring，mar)是由微擦引起的，例如在自动洗车过程中所经历的那些。由于清漆的弹性行为，这些瑕疵在暴露于来自太阳的热量下会随着时间的流逝而复原。薄膜的破裂或撕裂(例如钥匙、指甲或树枝的严重损坏)是永久性的并且不会复原。可配制软清漆以实现粘弹性流动，从而促进在有瑕疵后的恢复。但是它们将可能更容易受到环境侵蚀和潮湿(湿气)损害。可配制更硬的清漆，使其更耐破裂、耐化学性和耐湿气，但是随着时间的流逝，外观会因微擦而受损，这些微擦使清漆看起来更漫射、更不像镜子。这两种的组合通常导致性能的一些折衷。

为了改进1K丙烯酸/三聚氰胺清漆的耐刮擦性，涂料(coating)配方设计师经常用具有低玻璃化转变温度的“较软”树脂代替一部分丙烯酸树脂。这种软树脂可以是另一种丙烯酸树脂或聚酯。尽管可以改进由于塑性变形导致的清漆耐刮擦性，但是其硬度、耐化学性和耐深刮擦能力和抗断裂性可能变差。

因此，存在对这样一种聚合物树脂的需要，其在配制成1K汽车清漆时表现出改进的耐刮擦性，而又不经受在其他清漆特性(如硬度)上的折衷。

发明内容

已经发现，含有2,2,4,4-四烷基环丁烷-1,3-二醇(TACD)——特别是2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇(TMCD)的脂族聚酯树脂在配制成1K丙烯酸/三聚氰胺汽车清漆时显示出改进的耐刮擦性。这些脂族聚酯可以与丙烯酸树脂和/或其他聚酯树脂和/或其他合适的树脂(既不是聚酯也不是丙烯酸树脂，但将与三聚氰胺交联剂反应)组合使用，以改进耐刮擦性而不经受在其他清漆特性(如硬度)上的折衷。

本发明在所附权利要求中进行阐述。

本发明提供一种涂料，其包含：

A.约2wt％(wt％，weight percent，重量百分比)至约50wt％的可固化脂族聚酯树脂——基于(A)、(B)和(C)的总重量，其包含：

i.二酸残基，基于二酸残基的总摩尔数，其包含至少90mol％(mol％，molepercent，摩尔百分比)的至少一种脂族二酸的残基，在至少一种脂族二酸中，0-40mol％是脂环族二酸，60-100mol％是含有4至12个碳的直链二酸；

ii.二醇残基，基于二醇残基总摩尔数，其包含：a)基于二醇残基总摩尔数为25-100mol％的2,2,4,4-四烷基环丁烷-1,3-二醇(TACD)残基，以及b)基于二醇残基总摩尔数为0-75mol％的C₂-C₂₀二醇；和；以及