CN105315869A - 环境固化、快速干燥汽车表面整修中底漆组合物及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供实质上不含异氰酸酯的适用于制得快速干燥汽车底漆组合物和涂料的多组分组合物，所述组合物具有20到60或优选地25到50的PVC％，并且包含一或多种颜料、增量剂或填充剂、一或多种a)由醇酸多元醇或丙烯酸多元醇制成的聚氨基甲酸酯以及一或多种b)作为第二组分的聚醛或其缩醛或半缩醛。所述多组分组合物在0℃到低于80℃的温度下快速固化以形成交联聚氨酯，所述交联聚氨酯在仅15到45分钟之后干燥以使得能够砂磨。

Description

环境固化、快速干燥汽车表面整修中底漆组合物及使用方法
技术领域
本发明涉及环境温度到低温(低于80℃)可固化多组分聚氨基甲酸酯及聚醛组合物，其适用作可砂磨汽车底漆并且其实质上不含异氰酸酯并且其固化以形成交联聚氨酯。更确切地说，本发明涉及适用作可砂磨汽车底漆的多组分组合物，其具有20到60的颜料体积浓度(PVC％)并且包含一或多种颜料、增量剂和/或填充剂、一或多种a)醇酸多元醇或丙烯酸多元醇的聚氨基甲酸酯以及b)在与一或多种聚氨基甲酸酯分离的组分中的一或多种聚醛。
背景技术
汽车表面整修方法通常涉及填充和砂磨待表面整修的表面、施加至少一个并且通常是若干个底涂料或底漆的涂层，接着施加任选的封闭底漆接着施加着色底涂层和透明涂层以获得所需的面漆。中底漆是被设计以提供在衬底表面与底涂层和透明涂层之间的粘着力的底漆；其类似于传统的底漆。中底漆还提供耐腐蚀性并且填充在涂漆之前衬底表面中的任何缺陷或瑕疵。当被砂磨时，中底漆产生平滑表面用于施加面涂层。汽车表面整修最终使用者通常不使用烘箱强制的底漆固化，并且因此依赖于耗时的环境固化，其通常花费数小时来固化。另外，由于在施加底涂层和面涂层之前通常施加若干底漆涂层接着使其固化、将其砂磨以及清洁，所以汽车表面整修方法可以是相当耗时的。
聚氨酯在汽车涂料组合物，包括底漆中的使用是通常已知的；所述组合物可以是环境温度到低温(低于80℃)可固化的并且提供具有良好到极佳硬度、耐刮擦性以及耐溶剂性的交联涂料。然而，所述目前可用的组合物含有毒性(聚)异氰酸酯。此外，所述已知汽车底漆的固化仍然需要数小时到数天，即使所述固化是被催化的；再者，汽车底漆干燥到其为可砂磨的程度(即干燥到砂磨时间)需要数小时。
最近，安德森(Anderson)等人的专利公开案第US2011/0313091A1号公开了一种实质上不含异氰酸酯、环境温度到低温(低于80℃)可固化的多组分组合物，其用于氨基甲酸酯的醛交联以用于制得聚氨酯；然而，所述组合物未能公开任何用于制得可砂磨汽车底漆的组合物并且未能提供任何具有例如60分钟或更低的较短干燥到砂磨时间的组合物。
本发明人已经力图解决以下问题：提供实质上不含异氰酸酯的能够实现在环境温度到低温条件(例如80℃或更低)下的较短干燥到砂磨时间的底漆组合物。
发明内容
1.根据本发明，实质上不含异氰酸酯的环境温度到低温(低于80℃)可固化的多组分底漆组合物，其适用作可砂磨汽车底漆并且具有20到60或优选地25到50或更优选地30到45的颜料体积浓度(PVC％)，并且包含一或多种颜料、增量剂和/或填充剂，一或多种a)醇酸多元醇、丙烯酸多元醇或其混合物的聚氨基甲酸酯以及一或多种b)在与一或多种聚氨基甲酸酯分离的组分中的聚醛或其缩醛或半缩醛。
2.根据上文1的本发明的组合物，其中所述组合物另外包含一或多种酸催化剂或一或多种金属干燥剂，优选地是铁干燥剂。
3.根据上文1或2的本发明的组合物，其中所述一或多种a)聚氨基甲酸酯是由具有50到250或优选地100到200的羟基数的醇酸多元醇制备的聚氨基甲酸酯。
4.根据上文3的本发明的组合物，其中所述醇酸多元醇是短油或中油醇酸多元醇。
5.根据上文3的本发明的组合物，其中所述醇酸多元醇是干性油醇酸多元醇。
6.根据上文3的本发明的组合物，其中所述醇酸多元醇是一或多种单羧基脂肪酸或三酸甘油酯、具有两个或更多个羧酸、盐或卤基的一或多种聚羧酸与一或多种具有两个或更多个或优选地4个或更多个羟基的多元醇(如赤藻糖醇或季戊四醇)的反应产物。
7.根据上文1或2的本发明的组合物，其中所述一或多种a)聚氨基甲酸酯是由具有50到250或优选地100到200的羟基数的丙烯酸多元醇制备的聚氨基甲酸酯。
8.根据上文1或2的本发明的组合物，其中所述一或多种b)聚醛、其缩醛或半缩醛是环脂肪族二醛，优选为1，3环己烷二甲醛(CHDA)、1，4环己烷二甲醛(CHDA)、其掺合物或其缩醛或半缩醛。
9.根据上文1到8中任一者的本发明的组合物，其中所述组合物另外包含一或多种固化抑制剂，例如水或醇，优选为C1到C5烷基醇。
10.根据上文1到9中任一者的本发明的组合物，其中所述组合物包含一或多种颜料和一或多种增量剂，优选地二氧化钛作为颜料并且滑石或二氧化硅作为增量剂。
11.在另一方面中，本发明提供使用根据上文1到10中任一者的组合物的方法，其包含将所述组合物施加到汽车衬底，如金属、预处理金属、底涂金属或塑料(如热塑性聚烯烃(TPO))上以形成底漆涂层；在环境到80℃或优选地环境到60℃或优选地环境到30℃的温度下持续足够长以使得能够实现所述涂层的砂磨的时间段使所述底漆涂层固化以形成交联聚氨酯，以及砂磨所述底漆涂层以形成平滑的底漆涂层。
12.根据上文11的方法，其中可以在20分钟到2小时，或优选地1小时或更短，或更优选地45分钟或更短内砂磨所述底漆涂层。
13.根据上文11到12中任一者的方法，其另外包含向所述平滑涂层或平滑多层涂料施加着色底涂层或色涂层组合物并且形成着色底涂层或色涂层，以及使所述着色底涂层或色涂层固化以形成固化着色底涂层或色涂层。
14.根据上文13的方法，其另外包含向所述固化着色底涂层或色涂层施加透明涂层组合物，以及使所述透明涂层组合物固化以形成汽车涂料面漆。
15.一种汽车面漆，其包含汽车衬底，如金属、预处理金属、预涂布金属或塑料(如热塑性聚烯烃(TPO))；在所述汽车衬底上的来自上文1到10中任一者的组合物的一或多个交联聚氨酯平滑底漆涂层；在所述一或多个平滑底漆涂层上的固化着色底涂层或色涂层以及在所述固化着色底涂层或色涂层上的固化透明涂层。
如本文所用，术语“ASTM”代表ASTM国际组织(ASTMInternational)，这是一个总部设于美国宾夕法尼亚州西康舍霍肯市(WestConshohocken，Pennsylvania，USA)的组织的名称。
如本文所用，术语“醇酸树脂”意指由使一或多种多元醇与一或多种聚羧酸连同一或多种单羧酸(如长链脂肪酸、其对应的三酸甘油酯以及其混合物)反应而制得的聚酯。术语“油基醇酸树脂”意指已经通过添加饱和或不饱和脂肪酸或其对应的三酸甘油酯改性的聚酯；并且术语“不含油的醇酸树脂”意指已经通过添加饱和单羧酸改性的聚酯。
如本文所用，术语“干性醇酸树脂”意指由多不饱和脂肪酸或三酸甘油酯(干性油)(如亚麻籽油)制得的可以通过空气氧化或自动氧化干燥而干燥的彼等醇酸树脂。干性醇酸树脂通常用作涂料或墨水的成膜剂。
如本文所用，术语“非干性醇酸树脂”意指由非干性单羧酸油(如椰子油)制得的彼等醇酸树脂。非干性醇酸树脂可以通过其羟基官能团被交联以变为成膜剂的一部分。
如本文所用，涉及醇酸树脂的“油长度”的术语(例如短油、中油或长油醇酸树脂)是指基于总固体，醇酸树脂中的油或脂肪酸以醇酸树脂中的单羧酸油、脂肪酸或三酸甘油酯的重量百分比计的比例。醇酸树脂分类如下：“极长”是超过70％，“较长”是56％到70％，“中等”是46％到55％并且“较短”是低于45％。
如本文所用，术语“环境温度”意指室温，并且“环境温度可固化”意指能够在0℃到低于80℃下在化学转换过程中反应。
如本文所使用，术语“氨基甲酸酯基团的平均数”意指通过凝胶渗透色谱法(使用聚苯乙烯标准物)测定的给定聚氨基甲酸酯的总数均分子量除以聚氨基甲酸酯的氨基甲酸酯当量。使用以下等式计算以固体计的氨基甲酸酯当量(carbamateequivalentweight，CEW)：
CEW＝(OHEW多元醇+(43×氨基甲酸酯转化率))÷氨基甲酸酯转化率，其中氨基甲酸酯转化率是使用以下等式粗略估计：
氨基甲酸酯转化率＝(OH数多元醇-OH数聚氨基甲酸酯)÷OH数多元醇。
应注意，当乘以100％时氨基甲酸酯转化率可以表示为百分比。
如本文所用，术语“固化”意指经受就化学转换材料(如通过使其交联或硬化)而言有效的条件。
如本文所用，术语“固化温度”意指就化学转换本发明的环境温度可固化多组分组合物以形成交联聚氨酯而言有效的热或冷的程度。
如本文所用，术语“计算油含量(％)”就醇酸多元醇而言意指以用于制得醇酸多元醇的总固体计，在醇酸树脂中的单羧酸油、脂肪酸或三酸甘油酯的重量百分比的重量比例。
如本文所用，术语“OH值(mgKOH/g)”或“羟基数”或“OH数”就醇酸多元醇或丙烯酸多元醇而言意指，以每克多元醇的氢氧化钾(KOH)的毫克数计的量(mgKOH/g多元醇)，该量通过遵循ASTMD4274-11(用于测试聚氨酯原材料的标准测试方法：多元醇(2011)测试方法A的羟基数测定(StandardTestMethodsforTestingPolyurethaneRawMaterials：DeterminationofHydroxylNumbersofPolyols(2011)TestMethodA)中所阐述的滴定方法测定，其在室温下使用四氢呋喃(THF)中的4-(二甲氨基)吡啶催化剂和THF中的乙酸酐作为试剂以及甲醇中的1NKOH作为滴定剂来进行。
如本文所用，术语“AV(mgKOH/g)”或“酸值”意指醇酸多元醇或丙烯酸多元醇的酸值，其如通过遵循在ASTMD1639-90(1996)中所阐述的滴定方法在室温下使用甲醇中的0.1N氢氧化钾作为滴定剂以及异丙醇与二甲苯的50/50(v/v)混合物作为溶剂来测定。
如本文所用，术语“增量剂”与术语“填充剂”互换使用。
如本文所用，术语丙烯酸多元醇的“羟基当量”或OHEW意指通过以下计算得到的数量：在用于制得丙烯酸多元醇的总单体混合物中的所有含羟基丙烯酸或乙烯基单体的分子质量的加权平均值除以单体混合物中的含羟基丙烯酸或乙烯基单体的重量比例，并且以在所有用于制得丙烯酸多元醇的含羟基丙烯酸或乙烯基单体中的羟基的加权平均数乘以以上结果。举例来说，如果由在用于制得丙烯酸多元醇的总单体混合物中的25wt％总含羟基丙烯酸或乙烯基单体与含羟基丙烯酸或乙烯基单体的聚合产生的丙烯酸多元醇一半为甲基丙烯酸羟乙酯(具有一个羟基和约130g的摩尔质量)并且一半为甲基丙烯酸甘油酯(具有两个羟基和约160g的摩尔质量)，那么羟基当量如下计算：量((130×0.5)+(160×0.5))/0.25乘以((1×0.5)+(2×0.5))或145/0.25×1.5或870。
如本文所用，术语“多组分组合物”意指包含两种或更多种组分的组合物，每种组分具有至少一种成分。
如本文所用，术语“聚醛”意指含有两个或更多个醛基团的分子或其水合物或呈缩醛或半缩醛形式，其中所述分子能够在本发明固化步骤期间如本文所描述进行并且能够与聚氨基甲酸酯反应以形成本发明交联聚氨酯。在本文中醛基团可以写成-C(＝O)H或-CHO。本文所用的术语“聚醛”并不意指通过使醛单体自聚合所制得的聚合物质。
如本文所用，术语“聚氨基甲酸酯”意指含有平均两个或更多个氨基甲酸酯基团(H2NC(O)O-)的分子，其中所述分子能够在固化期间与聚醛反应以形成聚氨酯。
如本文所用，术语“颜料体积浓度”或“颜料体积浓度％”或“PVC％”意指通过以下等式对于整个多组分组合物所测定的数量：
如本文所用，如本文所用的术语“溶剂/稀释剂”包含所有常规的非极性和极性有机溶剂以及稀释剂。
如本文所用，术语“实质上不含异氰酸酯基”或“实质上不含异氰酸酯”意指以组合物中的氨基甲酸酯基加异氰酸酯基的总摩尔计具有0到5摩尔百分比(mol％)的-N＝C＝O基团(即异氰酸酯基)，优选具有低于3mol％或更优选低于1mol％，并且再更优选低于0.1mol％。
如本文所用，术语“实质上不含甲醛”是以聚醛固体的总重量计低于500ppm。
如本文所用，术语“总固体”或“固体”是指树脂、反应物以及所有非挥发性添加剂或成分，包括催化剂；固体不包括水或挥发性溶剂(其在0到80℃下的固化使用条件下挥发)。
如本文所用，术语“wt％”意指重量百分比(weightpercent)或重量百分比(percentbyweight)。
除非另外陈述，否则所有单位的压力和温度都是指标准压力和室温。
所有包含圆括号的短语均表示所包括的括号中的物质与所述物质不存在中的任一者或两者。举例来说，短语「(甲基)丙烯酸酯」包括(在替代方案中)丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。
除非另外陈述，否则所有范围都包括端点并且是可组合的。举例来说，以组合物中的氨基甲酸酯基加异氰酸酯基的总摩尔数计，0到5摩尔百分比(mol％)异氰酸酯基的所述范围，优选低于3mol％或更优选地低于1mol％并且再更优选地低于0.1mol％，意指0到5m0l％或0.1mol％到5mol％或1mol％到5mol％或3mol％到5mol％，或优选地0到3mol％或优选地0.1mol％到3mol％或优选地1mol％到3mol％，或更优选地0到1mol％或更优选地0.1mol％到1mol％，或再更优选地0到0.1mol％中的任一者。
本发明提供用于快速干燥到砂磨时间可砂磨汽车底漆的多组分组合物，如能够实现双重固化机制的组合物可以使用，其中氨基甲酸酯-官能醇酸树脂与聚醛交联并且醇酸树脂用铁干燥剂催化剂氧化固化。所得快速固化多组分组合物允许较短干燥时间(减少沾污)以用于可砂磨性、快速再涂布以及快速特性发展，如耐甲基乙基酮(MEK)性。本发明的多组分组合物能够实现与常规2组分氨基甲酸酯和环氧树脂底漆相比更快的干燥时间。此外，快速固化与适用期分离，其中视配方而定，本发明的多组分组合物具有若干小时到若干天的适用期。尽管市场上存在不含异氰酸酯的汽车表面整修中底漆，但本发明的多组分组合物允许与适用期分离的快速干燥时间，其产生具有优良涂料特性的交联氨基甲酸酯底漆。当作为涂层施加时，多组分组合物可以在环境温度下在不到1小时内干燥并且提供低到15到30分钟的干燥到砂磨时间，其意指涂料已经变得可砂磨并且不会污损砂磨材料。
以总聚氨基甲酸酯和聚醛固体计，组合物可包含20wt％到90wt％的一或多种a)聚氨基甲酸酯，例如25wt％到75wt％或30wt％到70wt％或35wt％到60wt％。
一或多种a)聚氨基甲酸酯可以具有平均2个或更多个氨基甲酸酯基，或优选地平均2.5个或更多个氨基甲酸酯基，如平均三个或更多个氨基甲酸酯基或平均四个或更多个氨基甲酸酯基。
优选地，一或多种a)聚氨基甲酸酯基本上由碳、氢、氮以及氧原子组成，并且更优选地是由所述各者组成。再更优选地，聚氨基甲酸酯由碳、氢、氮以及氧原子组成，其中每一氮原子为聚氨基甲酸酯的两个或更多个氨基甲酸酯基中的一者的氮原子。
本发明的a)聚氨基甲酸酯实质上不含异氰酸酯。存在或不存在含有异氰酸酯基的分子可以通过傅里叶变换红外(FourierTransformInfrared)(FT-IR)光谱法或碳-13核磁共振(13C-NMR)光谱法容易地确认。
本发明的a)聚氨基甲酸酯可以通过使醇酸多元醇或丙烯酸多元醇与未经取代的氨基甲酸烷基酯或脲在一或多种氨甲酰化催化剂存在下反应以得到聚氨基甲酸酯来制备。这一反应的一个实例以下以图形方式在流程(a)中说明：
其中R′(OH)m是醇酸或丙烯酸多元醇并且m是2或更大。
丙烯酸或醇酸多元醇与脲或未经取代的氨基甲酸烷基酯的反应包含将多元醇与脲或未经取代氨基甲酸烷基酯的反应混合物加热到100℃到180℃或优选地130℃到165℃。反应混合物的所需温度视所用溶剂而定。对于在低于100℃或低于130℃的较低温度下沸腾(产生1大气压的蒸气压)的溶剂使用较低温度。较高反应温度有助于驱除较低挥发性溶剂，如芳香族烃。氨甲酰化反应的总反应时间可在10到40小时或优选地18到30小时范围内。
适用作一或多种脲的化合物可以是呈流体形式的任何所述化合物，如尿素自身、硫脲、缩二脲、缩三脲、具有较低毒性程度的N-烷基取代脲(如N-甲基脲或N-乙基脲)以及脲包合物。经取代的脲可以通过如桑德尔(Sandor)等人的美国专利4,410,697A中所公开的常规方法制得。也称为脲包络化合物的脲包合物可以具有如《超分子化学(SupramolecularChemistry)》约翰威利父子公司(JohnWiley&Sons)，乔纳森w.斯蒂德(Jonathanw.Steed)，杰瑞L.阿特伍德(JerryL.Atwood)，第393到398页和哈里斯(Harris)，K.D.M.，《脲和硫脲包络化合物的基本和应用方面(FundamentalandAppliedAspectsofUreaandThioureaInclusionCompounds)》，超分子化学(Supramol.Chem.)2007，19，47-53中所描述的结构。呈流体形式的脲可以是以任何已知方式，例如通过将其溶解在一或多种选自水和有机醇的溶剂中获得的液体脲。脲可以被融化或悬浮于如链烷烃或环烷烃的包合物中，并且通过加热呈现流体。
用于制得本发明的a)聚氨基甲酸酯的适合的醇酸多元醇可以由一或多种单羧酸油、一或多种具有两个或更多个羧酸、盐或卤基的聚羧酸与一或多种多元醇(包含具有三个或更多个，优选地四个或更多个羟基的多元醇)的反应物混合物形成，其中反应物混合物的总羟基官能团过量超过总羧酸、盐或酰基卤官能团。
适合的单羧酸油可以包含任何脂肪酸/三酸甘油酯、饱和单羧酸或其混合物。供制造本发明的任何醇酸多元醇使用的适合的单羧酸油或其对应三酸甘油酯的实例可以包括例如松香酸；苯甲酸；叔丁基苯甲酸；己酸；癸酸；丙烯酸；甲基丙烯酸；巴豆酸；异巴豆酸；2-乙基己酸；2-丙基庚酸；C12到C32烯系不饱和脂肪酸，如蓖麻脂肪酸或蓖麻油、椰子脂肪酸或椰子油、棉籽脂肪酸或棉籽油、月桂酸、亚油酸、油酸、天竺葵酸、花生四烯酸、路潘多尼克(elupanodonic)酸、大豆脂肪酸或大豆油、松油脂肪酸、红花脂肪酸或红花油、亚麻籽脂肪酸或亚麻籽油、葵花脂肪酸或葵花油、亚麻酸、桐油酸、桐油、罂粟籽油、紫苏油、欧提夏(oiticia)油、鱼油、脱水蓖麻油、蓖麻油脂肪酸、杏仁油、巴萨欧(bassau)油、可可油、澳大利亚坚果油、橄榄油、花生油和/或纳哈(nahar)籽油。
优选地，单羧酸油为干性(多不饱和)油，其可以用金属干燥剂固化。
干性油可以包括(但不限于)椰子油、鱼油、亚麻籽油、桐油、蓖麻油、玉米油、菜籽油、棕榈油、棕榈仁油、动物脂、棉籽油、红花油、葵花油、大豆油以及松油。
醇酸树脂可以进一步包括任何一或多种改性，例如醇酸树脂可以被氨基甲酸酯改性、丙烯酸改性、苯乙烯改性、乙烯酯改性、乙烯醚改性、硅酮改性、环氧树脂改性、其组合等。
用于制得本发明的醇酸多元醇的适合的聚羧酸可以是例如任何一或多种脂肪族、环脂肪族或芳香族聚羧酸或其对应的酸酐、具有两个或更多个羧基、羧酸根或酰卤基的烷基酯或酰基卤化物，例如邻苯二甲酸或酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸、偏苯三甲酸或酸酐、苯均四酸或酸酐、苯均三酸、磺基间苯二甲酸钠、1，2-环己烷-二甲酸或酸酐、1，3-环己烷二甲酸、1，4-环己烷二甲酸、四氢邻苯二甲酸或酸酐、苹果酸、马来酸酐、富马酸、己二酸、壬二酸、琥珀酸或酸酐、酒石酸、己酸柠檬酸、癸二酸、衣康酸、柠康酸、其酸酐、混合物以及其外消旋体。
用于制得本发明的醇酸多元醇的适合的多元醇可以包括例如具有三个或更多个羟基的任何直链或支链脂肪族、环脂肪族或芳香族多元醇或含有此类多元醇以及具有两个或更多个羟基的任何多元醇的混合物。无论其羟基数如何，此类多元醇可以是选自聚酯多元醇；聚醚多元醇；烷二醇；1，4-丁二醇；环己烷二甲醇；聚(亚烷基)乙二醇；2-烷基-1，3-丙二醇或其二聚体、三聚体或聚合物；2，2-二烷基-1，3-丙二醇或其二聚体、三聚体或聚合物；聚碳酸酯多元醇；甘油；三羟甲基丙烷；赤藻糖醇；季戊四醇以及二季戊四醇；糖醇，如山梨糖醇、甘露糖醇和/或任何已被聚烷氧基化(如聚甲氧基化、聚乙氧基化和/或聚丙氧基化)的多元醇。这一段中的术语“烷基”在本文中优选为C1-C6。
优选地，以多元醇的总重量计，用于制得用以制得本发明的a)聚氨基甲酸酯的醇酸多元醇的一或多种多元醇包含至少25wt％，例如至少30wt％或优选地25wt％到50wt％的具有4个或更多个羟基的一或多种多元醇。
用于制得本发明的一或多种a)聚氨基甲酸酯的适合的丙烯酸多元醇可以是任何具有所需羟基数或OHEW的羟基官能丙烯酸聚合物。适用于制得一或多种丙烯酸多元醇的适合的单体可以包括例如(甲基)丙烯酸C1到C18烷基酯和(甲基)丙烯酸环烷基酯，如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯以及丙烯酸乙基己酯；芳香族乙烯基单体，如苯乙烯和(甲基)丙烯酸芳基酯；酸官能单体，如(甲基)丙烯酸以及羟基官能丙烯酸和乙烯基单体。
用于制得丙烯酸多元醇的适合的羟基官能丙烯酸和乙烯基单体可以是(甲基)丙烯酸羟烷基酯中的任一者(如甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA))、乙烯醇、烯丙醇以及甲基丙烯酸甘油酯。
以用于制得丙烯酸多元醇的单体以及其它丙烯酸或乙烯基单体(如(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸环烷基酯或(甲基)丙烯酸芳基酯)的其余部分的总重量计，丙烯酸多元醇通常包含聚合产物的7wt％到50wt％，或优选地20wt％到35wt％的羟基官能丙烯酸和乙烯基单体。
所述丙烯酸多元醇可以通过常规溶液聚合于有机溶剂中在油可溶引发剂化合物(如过氧化二苯甲酰)存在下如所属领域中已知的而制得。
适合的氨甲酰化催化剂可以包含例如任何一或多种氧化二丁基锡、乙酸二丁基锡；含有四价金属的催化剂，如含钛(IV)化合物和含锆(IV)化合物，如异丙醇Ti(IV)、乙酰基丙酮酸Ti(IV)、乙酰基丙酮酸Zr(IV)、2-乙基己酸Zr(IV)、正丁醇Zr(IV)、丙醇Zr(IV)、辛酸Zr(IV)、ZrOCl2、Zr(OH)4以及羧乙基丙烯酸Zr(IV)；含有二价金属的催化剂，如含有锰(II)或锌(II)、钙(II)、镁(II)、铅(II)、钴(II)以及钡(II)的那些催化剂，例如乙酰基丙酮酸Mn(II)、2-乙基己酸Mn(II)、双(三氟甲烷磺酸)Mn(II)、碳酸锰、Mn(ClO4)2、卤化锰、氢氧化锰(II)以及氧化锰(II)；乙酰基丙酮酸锌、(乙基己酸)2Zn、三氟甲磺酸Zn(II)、水合三氟乙酸锌、氧化锌、卤化锌、氢氧化锌以及卤化氢氧化锌；乙酰基丙酮酸Ca(II)、(乙基己酸)2Ca(II)、碳酸钙、Ca(ClO4)2、卤化钙、氢氧化钙、甲醇钙、乙醇钙、异丙醇钙以及氧化Ca(II)；乙酰基丙酮酸Mg(II)、碳酸镁、Mg(ClO4)2、卤化镁、氢氧化镁、乙醇镁、丁醇镁以及氧化Mg(II)；乙酰基丙酮酸Co(II)、(乙基己酸)2Co(II)、卤化钴(II)、氢氧化钴(II)以及氧化钴(II)；乙酰基丙酮酸Ba(II)、(乙基己酸)2Ba(II)、碳酸钡、Ba(ClO4)2、氢氧化钡以及氧化ba(II)；含有三价金属的催化剂，如含有铋(III)(“Bi(III)”)、铝(III)(“Al(III)”)、镱(III)(“Yb(III)”)、钇(III)(“Y(III)”)、铁(III)(“Fe(III)”)、镧(III)(“La(III)”)、钐(III)(“Sm(III)”)以及钌(III)(“Ru(III)”)的那些催化剂，例如，乙酸铋(III)、三(2-乙基己酸)Fe(III)、氧化Fe(III)、异丙醇Fe(III)、氯化Fe(III)以及溴化Fe(III)。三(2-乙基己酸)Fe(III)、氧化Fe(III)、异丙醇Fe(III)、氯化Fe(III)以及溴化Fe(III)。
以总反应混合物固体计，可以使用总量为0.1wt％到2wt％或优选地0.4wt％到0.8wt％的一或多种适合的氨甲酰化催化剂。
适用作本发明的多组分组合物的一或多种b)聚醛的是任何具有两个、三个、四个或更多个醛基或其缩醛或半缩醛的化合物。具有三个醛基的聚醛在本文中称为“三醛”。聚醛可以是具有2到100个碳的任何聚醛，其条件是具有超过20个碳原子的聚醛每11个碳原子将具有至少一个醛基。本发明的聚醛实质上不含甲醛。
以一或多种b)聚醛与一或多种a)聚氨基甲酸酯的总固体重量计，多组分组合物可以包含5wt％到80wt％的一或多种b)聚醛、其缩醛或半缩醛组分，例如包含10wt％到50wt％。
一或多种b)聚醛可以是直链或支链脂肪族聚醛、环状和非芳香族聚醛和/或环状和芳香族聚醛。
适合的聚醛可以包含一或多种非环状直链或支链聚醛，如具有2到16个碳原子的聚醛，或具有16个碳原子的聚醛，其通过使由脂肪酸酯或籽油制得的实质上水不溶性的含多烯烃化合物(如具有48个或更多个碳原子的含多烯烃的脂肪酸三酸甘油酯)氢甲酰化而制备。
优选地，本发明的一或多种b)聚醛包含一或多种环脂肪族聚醛，例如具有3到20个环碳原子或优选5到12个环碳原子的环脂肪族聚醛。
优选地，本发明的一或多种b)聚醛可以是包含以下各者中的两者或更多者的混合物：反式-1，3-环己烷二甲醛、顺式-1，3-环己烷二甲醛、反式-1，4-环己烷二甲醛以及顺式-1，4-环己烷二甲醛或这些聚醛的受保护或封端形式。
环状非芳香族聚醛可以包含一或多种具有3到20个环碳原子的聚醛。每一环状非芳香族聚醛组分可以独立地具有5到12个环碳原子，并且可以是相同聚醛的异构体的混合物。适合的环状聚醛的实例为反式-1，3-环己烷二甲醛；顺式-1，3-环己烷二甲醛；反式-1，4-环己烷二甲醛；顺式-1，4-环己烷二甲醛；1，3-环己烷二甲醛与1，4-环己烷二甲醛的混合物，优选为其1比1混合物；外，外-2，5-降冰片烷二甲醛；外，外-2，6-降冰片烷二甲醛；外，内-2，5-降冰片烷二甲醛；外，内-2，6-降冰片烷二甲醛；内，内-2，5-降冰片烷二甲醛；3-(3-甲酰基环己基)丙醛；3-(4-甲酰基环己基)丙醛；2-(3-甲酰基环己基)丙醛；2-(4-甲酰基环己基)丙醛；以及环十二烷-1，4，8-三甲醛和含有2，8-二(甲酰基)三环[5.2.1.02，6]癸烷、3，8-二(甲酰基)三环[5.2.1.02，6]癸烷以及4，8-二(甲酰基)三环[5.2.1.02，6]癸烷中的一或多者的混合物。
适用于本发明的一或多种b)聚醛可以通过已知方法，如使对应多元醇氧化，并且如安德森等人的美国专利第8,653,174B2号中所公开容易地获得或制得。举例来说，1，3-环己烷二甲醛与1，4-环己烷二甲醛的优选混合物可以通过包含以下的方法制备：使丙烯醛与1，3-丁二烯在狄尔斯-阿尔德(Diels-Alder)反应中反应以得到3-环己烯甲醛(也称为1，2，3，6-四氢苯甲醛)以及使3-环己烯甲醛氢甲酰化。
本发明的一或多种b)聚醛可以是未封端并且未受保护的或是被封端或受保护的。被封端或受保护的聚醛可以通过使未封端并且未受保护的聚醛与适合的封端或保护基，如亚硫酸氢盐(例如来自聚醛与亚硫酸氢钠的反应)、二氧杂环戊烷(例如来自聚醛与乙二醇的反应)、肟(例如来自聚醛与羟胺的反应)、亚胺(例如来自聚醛与甲胺的反应)以及噁唑烷(例如来自聚醛与2-氨基乙醇的反应)反应来形成。
优选的受保护b)聚醛包含水合基团(＞C(OH)2)、半缩醛、缩醛或亚胺。这些优选的受保护聚醛可以通过使聚醛与水、一摩尔当量烷醇(例如甲醇或乙醇)、两摩尔当量烷醇分别反应来制备。如果需要，半缩醛、缩醛、保护基可以通过去除保护基(如水解)被去除以再次得到未受保护形式的聚醛。所述醛保护或封端基团以及形成和去除(即去除保护基)例如在US6,177,514B1中教导。
优选地，本发明的一或多种b)聚醛纯净形式稳定(即本质上不会自聚合)，并且更优选地纯净形式为实质上水不溶性并且稳定的。
本发明的多组分组合物另外包含一或多种颜料、填充剂或增量剂。如本文所用，“填充剂”和“增量剂”当作同一种事物处理。适用作一或多种颜料的可以包括例如碳黑(例如灯碳黑)、任何着色金属氧化物、硫酸盐、硅酸盐以及钼酸盐，铁(例如氧化铁)、铜(例如氧化铜)、钛(例如TiO2或二氧化钛)、镍、铬、铅(例如硫酸铅)、钙、镁、钡、铜和锰的硅酸盐以及有机着色剂或染料。一或多种颜料、填充剂或增量剂包括以上各者中的任一者、优选一或多种颜料与一或多种增量剂的混合物或组合。
以多组分组合物的总固体重量计，有机着色剂或染料，如单偶氮颜料和重氮颜料，如甲苯胺红和喹吖啶酮红、酞菁、氰亚铁酸盐以及钼酸盐量最高为1wt％或0.0001wt％到1wt％。
适用作一或多种增量剂的可以包括例如二氧化硅(如烟雾二氧化硅)、粘土、云母、滑石、硅藻土、硅酸铝、微球状瓷珠、氧化锌、硫酸钡以及霞石正长岩。
优选地，一或多种增量剂是二氧化硅、滑石、硅藻土以含有这些中的任一者的混合物。
包含由干性油醇酸多元醇制得的a)聚氨基甲酸酯的本发明的环境温度可固化多组分组合物可以另外包含一或多种金属干燥剂。适合的干燥剂盐可以是任何金属盐，如所属领域中众所周知并且在商业上可获得的。适合的干燥剂的实例是(环)脂肪族天然或合成酸的金属盐，所述酸例如亚油酸、环烷酸以及2-乙基-己酸。铁、钙以及锌为适合的干燥剂金属。还可以使用干燥剂的混合物。就其金属含量而言，相对于多组分组合物的总固体，干燥剂以0.001wt％到3wt％的比例使用。
环境温度可固化多组分组合物可以另外包含一或多种酸催化剂。适合的酸催化剂增加氨基甲酸酯基(-O-C(＝O)-NH2)与醛基(-C(＝O)H)的反应速率。酸催化剂的实例为路易斯(Lewis)酸(例如三氟化硼醚化物)和质子酸(即布朗斯特酸(acid))，其中的每一者可以是未负载型(无固体载体)或负载型的，即共价结合到固体载体上。负载型酸催化剂的实例是负载型固化催化剂，如负载型酸催化剂，如阳离子交换型聚合物树脂的酸(H+)形式(例如，2-[1-[二氟[(1，2，2-三氟乙烯基)氧基]甲基]-1，2，2，2-四氟乙氧基]-1，1，2，2-四氟-乙磺酸与1，1，2，2-四氟乙烯的聚合物(以商品名纳菲(NAFION)NR50(特拉华州威明顿市的杜邦公司(E.I.duPontdeNemours&Co.，Inc.，Wilmington，DE))出售)以及乙烯苯磺酸与二乙烯苯的聚合物(以AMBERLYSTTM15(密歇根州米德兰市的陶氏化学公司(TheDowChemicalCompany，Midland，Michigan，USA.))出售))。
酸催化剂的实例包含质子酸，其可表征为6或更低的pKa，其中pKa是质子酸的酸解离常数Ka的以10为底的负对数。优选的质子酸是无机质子酸或有机质子酸。优选的无机质子酸是磷酸或硫酸。优选的有机质子酸是羧酸，如乙酸；有机膦酸，如甲基膦酸或有机磺酸，如甲磺酸、苯磺酸、樟脑磺酸；对甲苯磺酸或十二烷基苯磺酸。适合的路易斯酸固化催化剂的实例是AlCl3；苄基三乙基氯化铵(TEBAC)；Cu(O3SCF3)2；(CH3)2BrS+Br-；FeCl3(例如FeCl3.6H2O)；HBF4；BF3.O(CH2CH3)2；TiCl4；SnCl4；CrCl2；NiCl2以及Pd(OC(O)CH3)2。
以组合物中的总固体计，酸催化剂的适合的量为多组分组合物的0.001wt％到10wt％，或优选为其0.1wt％到5wt％或更优选为其0.1wt％到2wt％。
本发明的多组分组合物可以另外包含常规的额外成分，例如腐蚀抑制性颜料(如金属磷酸盐和金属聚磷酸盐，例如聚磷酸锌)、溶剂/稀释剂、流变改性剂、流动控制剂、流平剂、表面活性剂、分散剂、润湿剂、紫外(UV)光稳定剂、粘着促进剂、催化剂、固化迟延剂以及助剂。
有利地，用于涂料用途的本发明的多组分组合物具有在30体积％到90体积％范围内的总固体含量。因此，包含本发明的多组分组合物的涂料组合物可以用作高固体含量组合物，其具有在低挥发性有机化合物(VOC)汽车涂料组合物中的减少量的VOC，例如至多400g/L或至多250g/L体积的量。
通常利用溶剂或溶剂掺合物以将涂料组合物减少到最佳喷涂粘度。适合的溶剂的实例为非极性或极性有机溶剂，例如芳香族烃、脂肪族烃、醚、羧酸酯、酮或其两者或更多者的混合物。适合的溶剂的实例包括丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、甲基戊基酮、甲苯、二甲苯、石油馏出物(如芳香族(Aromatic)100)、乙酸乙酯以及乙酸丁酯。优选地，使用溶剂的掺合物。
优选地，为了减少或消除在组合物的适用期与涂料干燥时间或涂料干燥到砂磨时间之间的相关度或在其固化之后既减少又消除，本发明的多组分组合物包含一或多种固化抑制剂，例如水或醇或以上两者。固化抑制剂延迟本发明的组合物的固化时间的起始或使其增加，或既延迟也增加。固化抑制剂可以使得组合物能够维持(如果需要)较长的适用期(例如若干小时到若干天)。此外，当需要固化时，固化抑制剂可以例如通过蒸发从本发明的组合物中去除，从而起始其固化或增加固化速率而不会在将组合物涂布在衬底上时损害其干燥时间和到砂磨的时间。适合的固化抑制剂具有在大气压力下的从环境温度到300℃或优选地最多250℃或更优选地至少30℃或最多200℃的沸点。
以本发明的组合物的总固体重量计，一或多种固化抑制剂可以0到90wt％，或优选地0.5wt％到60wt％，或更优选地最多50wt％，或再更优选地至少1wt％或最多30wt％的总量使用。最佳地，以本发明的组合物的总固体重量计，固化抑制剂以低于20wt％，或甚至再更优选地低于10wt％的总量使用。
适合的UV光稳定剂为任何UV光稳定剂，如受阻胺，如双-(l-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸盐(例如由特拉华州勒沃库森市的巴斯夫(BASF，Leverkusen，DE)供应的TinuvinTM123光稳定剂)；适合的分散剂为任何分散剂，如聚磷酸聚酯(例如由康涅狄格州沃林福德市的毕克美国公司(BYKUSA，Inc.，Wallingford，CT)供应的DisperbykTM110)；适合的流平剂为如聚醚改性聚二甲基硅氧烷；并且流变改性剂为如有机蜡(例如由新泽西州弗洛勒姆帕克的特洛伊公司(TroyCorporationFlorhamPark，NJ)供应的TroythixTM21BA蜡)。
优选地，使用本发明的多组分组合物的方法包含将组合物施加到衬底表面的至少一部分上并且使多组分组合物的可固化涂料固化以便制备包含交联聚氨酯的经涂布衬底。
环境温度可固化组合物的固化温度为环境温度到80℃，或优选地60℃或更低，或更优选地40℃或更低，或甚至更优选地30℃或更低。优选的最低有效固化温度是针对有效使本发明环境温度可固化组合物固化以在7天内产生本发明交联聚氨酯的最低温度。固化的环境温度可以是0℃或更高或最高40℃或至少10℃。优选的固化环境温度为20℃到30℃。
多组分组合物可以通过任何适合的施加方式(例如刷涂、喷涂或浸渍)施加到衬底的表面上。
具体实施方式
实例：除非另外规定，否则所有温度都是室温并且所有压力都是1大气压或环境压力。
实例A：两阶段醇酸多元醇合成：第一阶段：醇解.向5L三颈圆底烧瓶中添加葵花油(1388.9g)。将玻璃搅拌棒和桨放置在烧瓶的中间接合部中。将烧瓶附接到品格上同时塔顶搅拌，并且使在室温下的油浴升高到浸没烧瓶。所述浴的设定点为220℃并且开始加热和搅拌。向经搅拌的油中添加季戊四醇(713.6g)和二丁基锡催化剂(以总反应器装料计1200ppm。一旦添加了所有反应物，即将设定点为95℃的经填充冷凝器附接到侧接合部中的一者上并且顶部装设有连接到起泡器上的软管转接器。在另一侧颈上附接第二个软管转接器并且将其连接到氮气入口。将缓慢氮气吹扫放置在系统上并且在起泡器中观察。允许反应混合物加热并且混合过夜以确保较高转化率。当获得葵花油的「单酸甘油脂」，意指反应器内含物以一部分树脂比三部分甲醇均匀地分散在甲醇中时，这一阶段完成。
第二阶段.含有来自第一阶段的醇解混合物的5L三颈烧瓶配备有玻璃搅拌轴和桨。将烧瓶附接到品格上，同时塔顶搅拌。使在室温下的油浴升高到浸没烧瓶。所述浴的设定点是220℃并且开始加热和搅拌。向烧瓶中添加间苯二甲酸(359.0g)、邻苯二甲酸酐(538.5g)以及二甲苯(以总装料计，2％)。接着，将迪安-斯塔克(Dean-Stark)分水器连接到侧接合部中的一者上并且顶部装设有连接到出口起泡器的弗里德里克斯(Friedrichs)冷凝器。在系统上放置氮气吹扫。允许系统加热(220℃)并且将所形成的水以与二甲苯的共沸混合物的形式蒸馏出。反应的这一第二阶段通过从反应器去除样品并且滴定酸值(AV)来监测。允许反应进展直到达到所需的AV(8.0mgKOH/g)。醇酸多元醇具有180mgKOH/g(以固体计)的测量OH数。接着将反应内含物倒入玻璃瓶中并且允许其在氮气垫下冷却到室温。
实例B：醇酸聚氨基甲酸酯合成：在配备有机械搅拌器、回流冷凝器、氮气清洗系统和温度控制的2000ml圆底反应器系统中进行反应。使用加热套用于温度控制。反应器装入来自上文实例A的醇酸多元醇(2000g)，在二甲苯中将其稀释到60％到70％的最终固体含量以实现允许在140℃下的有效搅拌的过程粘度。以0.6wt％(以固体计)将催化剂FascatTM4201氧化二丁基锡(宾夕法尼亚州费城DBTO阿科玛公司(DBTO，Arkema，Inc.，Philadelphia，PA))添加到反应器中的醇酸多元醇中。基于以62％羟基转化率为目标的醇酸多元醇的羟基值计算所用的脲(99.5wt％纯，密苏里州圣路易斯市的西格玛-奥德里奇公司(Sigma-Aldrich，St.Louis，MO))量。对于醇酸多元醇的2000g批料，首先将238.7g总量的脲溶解于蒸馏水中以制得50wt％水溶液。将反应器中的醇酸-溶剂-催化剂混合物缓慢加热到140℃并且氮气清洗至少30min。将脲溶液装载到60ml玻璃注射器中并且将其以恒定受控速率经由注射泵小心地馈入到反应器中。经6到10小时将脲溶液稳定地馈入反应器中。共沸蒸汽形成并且在冷凝器中冷却，其接着被收集在迪安斯塔克分水器中。将反应小心地维持在140℃下，在500rpm到600rpm下混合并且持续10到12小时直到完成。定期获取样品用于NMR和GPC分析。氨基甲酸酯转化率(从羟基到氨基甲酸酯)计算为66％。
实例C：丙烯酸多元醇合成：5升、2部分圆底反应器配备有五端口顶端。顶端的中间颈配备有特富龙(Teflon)搅拌轴承和混合轴；一个侧颈具有允许2个进料线进入反应器的适配器；另一个颈具有热电偶；另一个颈具有氮气入口；并且最后一个颈配备有弗里德里克奇(Freidrich′s)冷凝器。
将由30重量％甲基丙烯酸2-羟乙酯、56重量％丙烯酸2-乙基己酯、13重量％甲基丙烯酸甲酯以及1重量％丙烯酸组成的3000克单体混合物装入玻璃瓶中并且放置在天平上。单独地，将96克引发剂(在矿油精中的50重量％过氧乙酸叔丁酯)和375克二甲苯装入到瓶中并且放置在天平上。
将345克二甲苯混合物初始装料添加到烧瓶中并且使用加热套加热到140℃，伴以温和搅拌和低速氮气流。当反应器内含物达到140℃时，停止氮气流并且紧接着添加5wt％单体混合物；接着一旦回到回流，即添加5wt％引发剂掺合物并且启动单体和引发剂泵。在就单体掺合物而言19.0g/min并且就引发剂掺合物而言2.76g/min的流动速率下使用2FMIQG-20实验室泵(纽约塞奥瑟的流体计量公司(FluidMeteringInc.，Syosset，NY))将单体和引发剂添加到反应器中。计算流动速率以持续长于单体15分钟馈入引发剂，由此引发剂可以充当追加剂。通过重量损失监测流动速率。在引发剂进料耗尽之后将内含物保持在温度下额外15分钟。接着，添加194克二甲苯混合物并且在将其倒出之前允许其混合额外15分钟。
所得丙烯酸多元醇溶液具有128mgKOH/g(以固体计)的测量OH数、76重量％的固体含量以及-7.4℃的玻璃化转变温度。
实例D：丙烯酸聚氨基甲酸酯的合成：向配备有机械搅拌器、热电偶、氮气入口以及弗里德里克奇冷凝器的3颈一升圆底烧瓶中添加来自上文实例C的331克丙烯酸多元醇、118克二甲苯以及2.4克氧化二丁基锡催化剂。接着使用加热套使反应内含物回流(大致140℃)。接着，经6小时使用注射泵将59克50重量％脲水溶液馈入到反应器中。将反应器维持在温度下额外12小时以完成反应。氨基甲酸酯转化率计算为80％。
来自实例B的聚氨基甲酸酯如在以下实例1中所示经配制。
实施例1：来自醇酸多元醇的聚氨基甲酸酯的多组分组合物配制
表1：多组分组合物的配方
使用FlackTekTMDAC150加速混合器(南卡罗来纳州兰德勒姆市的富拉克泰克公司(FlackTek，Landrum，SC))将实例B的聚氨基甲酸酯(氨甲酰化醇酸树脂)和上表1中的组分A的甲苯、二甲苯、二氧化钛、碳黑、滑石、煅烧硅酸铝以及硫酸钡分散到汉克门(Hegman)4并且用乙醇、二丙酮醇、铁干燥剂以及烟雾状二氧化硅稀释以得到组分A。在喷涂配制品之前，添加来自上表1的组分B(CHDA)，同时塔顶混合；并且接着添加组分C，同时塔顶混合。所得配制品具有32％PVC的颜料体积浓度。
将配制底漆装入DeVilblissTMFLG3(和FLG4)(俄亥俄州的斯旺顿市(Swanton，OH))，其具有在调节器处的193KPa气压、2.2mm的流体端部以及3号气帽。以从顶部到底部15cm到20cm的扇形模式在距磷酸盐处理过的钢面板15cm到20cm距离处喷洒面板。如下文所描述，测量每一所施加的涂层到砂磨的时间。
实例2：来自丙烯酸多元醇的聚氨基甲酸酯的多组分组合物配制
为了制得下表2中的配制品，在富拉克泰克DAC150加速混合器(南卡罗来纳州兰德勒姆市的富拉克泰克公司)中混合组分A直到均质。在搅拌下，将环己烷二甲醛(CHDA)添加到组分A中，接着添加酸催化剂pTSA。所得底漆配制品具有40.4％的颜料体积浓度(PVC％)。
表2：多组分组合物的配方
为了施加底漆配制品，用DX330TM蜡和除脂剂(宾夕法尼亚州匹兹堡市的PPG公司(PPG，Pittsburgh，PA))彻底清洁10×30cm的经磷酸盐处理过的的冷轧钢面板。在将清洁流体从面板擦掉时，面板被完全擦干并且去除了任何薄膜残余物。使用具有在调节器处的193KPa气压、2.2mm的流体端部以及3号气帽的DeVilblissTMFLG3(和FLG4)(俄亥俄州的斯旺顿市)。气动喷漆枪，在距面板20cm到25cm距离处施加2个完整的底漆湿涂层，并且当在适当距离处时将喷涂模式调节为垂直地20cm到25cm宽。施加遵循喷漆枪制造商关于在施加期间推荐气压的指导。在各涂层之间需要十分钟的闪干时间以允许个别涂层短暂固化，其有助于将底漆薄膜构建到适当厚度。
比较实例1：比较实例1使用商业上可获得的双组分聚氨酯底漆表面(其按原样使用)。使用如在上文实例1中所描述的相同程序喷洒比较底漆。
如下测试在实例1和实例2中的施加底漆：
砂磨：为了测试干透时间，10cmDura-BlockTM(华盛顿州肯特的贸易合伙人公司(TradeAssociates，Inc.Kent，WA))与一片320号粗砂砂纸一起使用。以横向模式砂磨面板以检查是否存在树脂结块。如果存在结块，则底漆尚未彻底固化并且需要在最终砂磨之前固化更长时间。如果存在干燥结块，那么其可以从砂纸去除，底漆预备砂磨。实例1和比较实例1的砂磨结果呈现于下表3中。MEK结果呈现于下表4中。
衬底制备：制备测试面板以用于用具有320粗砂砂纸的哈钦斯(Hutchens)4500(加利福尼亚州帕萨迪纳市的哈钦斯公司(Hutchens，Pasadena，CA))15cm面漆DA砂磨机表面整修。在面板被砂磨平滑之后，用压缩空气吹扫面板以从制备表面去除粉尘。使用红色Scotch-BriteTM垫，以均一方向磨损(明尼苏达州明尼阿波利斯市的3M公司(3M，Minneapolis，MN))表面直到所有擦伤都是同样深并且方向相同。
MEK双重摩擦：根据ASTMD78352013)使用半自动化MEK摩擦测试机(安大略省奥克维尔市的DJH设计公司(DJHDesignsInc.，Oakville，ON))评估耐溶剂性和交联程度。用附接到测试机的摩擦块上的浸没在甲基乙基酮(MEK)中的布摩擦经涂布衬底。每一来回摩擦计数为一个双重摩擦。所述机器施加恒定朝下的压力(551KPa)、恒定速度(每分钟70次双重摩擦)并且计数所施加的双重冲程数。可接受的结果是15或更多次摩擦，或优选地是25或更多次摩擦。结果显示于下表4中。
干燥时间：根据根据ASTM-D5895(2013)测试干燥时间。
表3：干燥到砂磨时间
如上表3中所示，无论底漆厚度或底漆涂层数如何，实例1本发明底漆显示极短的干燥到砂磨时间。比较实例1底漆需要长许多倍的时间来干燥到足以砂磨。对于每一连续涂层所指示的时间是那一个涂层到干燥所需要的时间。
在实例2中，砂磨底漆在45分钟到1小时内未显示树脂结块，但在320粗砂砂纸上存在一些底漆干燥结块。
表4：MEK双重摩擦
在室温下固化6小时 15MEK双重摩擦 50MEK双重摩擦
比较实例1 严重穿透 完全失败
实例1 轻微磨光 中等穿透
表4中的耐溶剂性结果显示实例1底漆具有27.5μm的涂层厚度，其显著胜过具有30μm的涂层厚度的比较实例1底漆。

Claims (10)

1.一种实质上不含异氰酸酯的环境温度可固化多组分底漆组合物，其适用作可砂磨汽车底漆并且具有20到60的颜料体积浓度(PVC％)，所述组合物包含一或多种颜料、增量剂和/或填充剂；一或多种a)醇酸多元醇、丙烯酸多元醇的聚氨基甲酸酯以及一或多种b)在与所述一或多种聚氨基甲酸酯分离的组分中的聚醛或其缩醛或半缩醛。
2.根据权利要求1所述的多组分组合物，其中所述组合物另外包含一或多种酸催化剂或金属干燥剂。
3.根据权利要求1所述的多组分组合物，其中所述一或多种a)聚氨基甲酸酯为醇酸多元醇的聚氨基甲酸酯并且所述醇酸多元醇具有50到250的羟基数。
4.根据权利要求3所述的多组分组合物，其中所述醇酸多元醇是短油或中油醇酸多元醇。
5.根据权利要求1所述的多组分组合物，其中所述醇酸多元醇是一或多种单羧酸油、一或多种具有两个或更多个羧酸、盐或卤基的聚羧酸与一或多种具有三个或更多个羟基的多元醇的反应产物。
6.根据权利要求1所述的多组分组合物，其中所述一或多种a)聚氨基甲酸酯为丙烯酸多元醇的聚氨基甲酸酯并且所述丙烯酸多元醇具有50到250的羟基数。
7.根据权利要求1所述的多组分组合物，其中所述一或多种a)聚氨基甲酸酯具有平均2个或更多个氨基甲酸酯基。
8.根据权利要求1所述的多组分组合物，其中所述组合物包含一或多种颜料和一或多种增量剂。
9.根据权利要求1所述的多组分组合物，其中所述组合物具有25到50的PVC％。
10.一种用于使用根据权利要求1所述的组合物的方法，其包含将所述组合物施加到汽车衬底上以形成底漆涂层、在环境到80℃的温度下持续足够长以能够实现所述涂层的砂磨的时间段使所述底漆涂层固化以形成交联聚氨酯，以及砂磨所述底漆涂层以形成平滑的底漆涂层。
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