环氧底漆涂层制造技术

本文提供了一种涂层组合物，所述涂层组合物包含(a)环氧树脂组合物，所述环氧树脂组合物包含以下各项的反应产物：(i)环氧树脂、(ii)含有腰果酚部分的化合物和(iii)选自羧酸、酚类化合物或其混合物的反应剂；和(b)氨基交联剂化合物。本发明专利技术还提供了一种用于制备固化涂层组合物的方法和包括所述涂层组合物的物品。

Epoxy primer coating

This article provides a coating composition that contains (a) epoxy resin composition comprising the following reaction products: (I) epoxy resin, (II) compounds containing part of the cashew phenol, and (III) from carboxylic acid, phenolic compounds or mixtures; and (b) amino crosslinking. Agent compound. The invention also provides a method for preparing the solidified coating composition and articles containing the coating composition.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】环氧底漆涂层
本公开总体上涉及环氧底漆涂层组合物和其用途。专利技术背景环氧树脂是热固性聚合物最重要的类别之一，其在许多涂层行业中大量用于保护性涂层。然而，环氧树脂在固化时易碎；并且环氧树脂的差柔性(例如T形弯曲>2T)限制了此类环氧树脂在线圈底漆涂层中的应用。因此，通常使用已知的柔性聚酯树脂代替环氧树脂；并且用被封阻多异氰酸酯来固化聚酯树脂以形成固化的底漆涂层。然而，与环氧树脂系统相比，利用聚酯树脂的底漆涂层展现较差的防腐性(例如，测试后的划线距离大于8.5mm)性能。另外，目前底漆涂层的固体含量通常太低(例如，50wt％或更少)而无法用于一些底漆涂层应用。因此，将可固化底漆涂层调配物的固体含量提高到高于50重量％的水平(例如60重量％或更高的水平)将是有利的。高固体涂层有助于减少涂层调配物中所需溶剂的量，使得所述调配物展现足够的粘度以容许所述调配物流动并加工所述调配物。此类组合物必须小心地且以受控方式制备，以提供可用于涂层应用的粘度的树脂。反过来，降低调配物的溶剂负荷可提供具有较低挥发性有机化合物(VOC)的涂层调配物。涂层行业中的VOC排放受到环境法规的限制；并且提供具有减少的VOC排放的涂层调配物和由此类调配物制成的涂层来减少对环境的影响是有益的。因此，工业上提供可固化的底漆涂层组合物是有利的，所述可固化的底漆涂层组合物可赋予由此类可固化组合物制成的固化的底漆涂层以提高的性质(例如高机械强度、高温性能、高柔性和高防腐性能)的平衡组合。同时，底漆涂层组合物可向环境中释放较少挥发性有机化合物(VOC)排放物。本专利技术解决了上述问题。专利技术概要在本公开的各个方面中，提供了一类基于环氧树脂组合物的底漆涂层组合物、利用这些底漆涂层组合物的物品和制备和固化这些组合物的方法。本专利技术的一个方面涵盖涂层组合物，所述涂层组合物包含(a)浓度为约25重量％到约35重量％的环氧树脂组合物，和(b)氨基交联剂化合物。本公开的另一方面涵盖制备固化涂层的工艺。所述工艺包括提供可固化涂层组合物，所述可固化涂层组合物包含(a)约25重量％到约35重量％的环氧树脂组合物和(b)氨基交联剂化合物；和将可固化涂层组合物加热到约100℃到约300℃的温度以形成固化涂层。本公开的另一方面提供了一种物品，所述物品包括衬底和粘附到衬底表面的至少一部分的涂层，其中所述涂层是通过施加包含以下各项的涂层组合物来制备：(a)约25重量％到约35重量％的环氧树脂组合物，和(b)氨基交联剂化合物。下文更详细地描述本专利技术的其他特性和重复。图式简述专利或申请文件至少含有一张彩色图纸。本专利或专利申请出版物的彩色图纸副本将由办公室根据要求提供并支付必要的费用。出于阐释本专利技术的目的，附图显示目前优选的本专利技术的形式。然而，应当理解，本专利技术不限于附图中所示的实施方案。图1是显示金属板上的底漆涂层膜的一部分的示意性剖视图。图2是显示金属板上的底漆涂层膜的一部分和底漆涂层膜上的背衬涂层的示意性剖视图。图3是显示具有各种层的衬底的示意性剖视图，所述层包括在金属衬底的顶表面上的底漆涂层膜层和背衬涂层以及在同一金属衬底的底表面(或背面)上的底漆涂层膜层和背衬涂层。图4是显示具有几个层的衬底的示意性剖视图，所述层包括在金属衬底的顶表面(或前表面)上的底漆涂层膜层、背衬涂层、预处理层和锌层以及在同一金属衬底的底表面(或背面)上的底漆涂层膜层、背衬涂层、预处理层和锌层。图5是在金属板上的F-7底漆涂层调配物(参见实施例7)的一系列三张照片，其显示盐雾测试7天之前和之后的膜表面性质的结果。图(A)显示在盐雾测试之前具有划线的原始涂层膜；图(B)显示盐雾测试后的涂层膜；并且图(C)显示沿着划线刮落以测量腐蚀的蠕变值(距离)的涂层膜。图6是在金属板上的比较F-E底漆涂层调配物的一系列三张照片，其显示在盐雾测试7天之前和之后的膜表面性质的结果。图(A)显示在盐雾测试之前具有划线的原始涂层膜；图(B)显示盐雾测试后的涂层膜；并且图(C)显示沿着划线刮落以测量腐蚀的蠕变值(距离)的涂层膜。图7是在金属板上的比较F-G底漆涂层调配物的一系列三张照片，其显示在盐雾测试7天之前和之后的膜表面性质的结果。图(A)显示在盐雾测试之前具有划线的原始涂层膜；图(B)显示盐雾测试后的涂层膜；并且图(C)显示沿着划线刮落以测量腐蚀的蠕变值(距离)的涂层膜。图8是在金属板上的F-8底漆涂层调配物(参见实施例8)的一系列三张照片，其显示了盐喷雾测试7天之前和之后的膜表面性质的结果。图(A)显示在盐雾测试之前具有划线的原始涂层膜；图(B)显示盐雾测试后的涂层膜；并且图(C)显示沿着划线刮落以测量腐蚀的蠕变值(距离)的涂层膜。本专利技术的详细描述本公开提供包含环氧树脂组合物和氨基交联剂化合物的环氧底漆涂层组合物。这些底漆涂层组合物一旦施加到金属衬底并且固化，就提供许多有益的属性，例如高机械强度、高温性能、高柔性、高防腐性能，且具有低挥发性有机化合物(VOC)排放。(I)底漆涂层组合物本公开的一个方面提供了包含环氧树脂组合物和氨基交联剂化合物的底漆涂层组合物。通常，底漆涂层组合物是可固化的底漆涂层组合物。(a)环氧树脂组合物通常，环氧树脂组合物包含以下各项的反应产物：环氧树脂、含有腰果酚部分的化合物和选自羧酸、酚类化合物或其混合物的反应剂。通常，含有腰果酚部分的化合物和含有反应性基团(例如羟基或羧酸基团)的反应剂都与环氧树脂中的环氧基团反应。当环氧树脂对含有腰果酚部分的化合物和反应剂的比率接近化学计量时，反应产物通常具有高分子量。如果环氧树脂大大过量，则最终的反应产物通常含有大量残留的环氧树脂和环氧基团。相反，如果含有腰果酚部分的化合物和反应剂过量，则大多数环氧基团通常被反应性羟基和羧酸基团消耗掉。另外，如果在环氧树脂组合物中不使用下文详述的范围，则可能导致不可接受的粘度或不可接受的环氧当量(EEW)和不同的Td性质。通常，底漆涂层组合物中环氧树脂组合物的重量百分比可在25重量％到约35重量％的范围内。在各个实施方案中，环氧树脂组合物的重量百分比可在约25重量％到约35重量％、约26重量％到约34重量％、约28重量％到约32重量％或29重量％到约31重量％的范围内。在一个实施方案中，底漆涂层组合物中环氧树脂的重量百分比可以是约26重量％。在另一实施方案中，底漆涂层组合物中环氧树脂的重量百分比可以是约28重量％。在又一实施方案中，底漆涂层组合物中环氧树脂的重量百分比可以是约30重量％。(i)环氧树脂组合物的组分环氧树脂。很多环氧树脂可用于制备环氧树脂组合物。通常，环氧树脂是可固化的。任何改良环氧树脂组合物的机械和热性能的环氧树脂都可用于这种能力。环氧树脂或聚环氧化物的非限制性实施例包括脂肪族、环脂肪族、芳香族、杂环环氧化合物和其混合物。在一个优选实施方案中，环氧树脂可平均含有至少一个反应性环氧乙烷基团。可用于本文所用环氧树脂组合物中的环氧树脂包括(例如)单官能环氧树脂、多官能或聚官能环氧树脂和其组合。在一些实施方案中，可用于本专利技术中的环氧树脂和此类环氧树脂的制备公开于(例如)Lee，H.和Neville，K.,HandbookofEpoxyResins,McGraw-HillBookCompany，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涂层组合物，所述组合物包含：(a)浓度为约25重量％到约35重量％的环氧树脂组合物；和(b)氨基交联剂化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.16 US 62/255,6621.一种涂层组合物，所述组合物包含：(a)浓度为约25重量％到约35重量％的环氧树脂组合物；和(b)氨基交联剂化合物。2.如权利要求1所述的涂层组合物，其中所述环氧树脂组合物包含以下各项的反应产物：(i)环氧树脂、(ii)含有腰果酚部分的化合物和(iii)选自羧酸、酚类化合物或其混合物的反应剂。3.如权利要求1或2所述的涂层组合物，其中所述环氧树脂组合物在75℃具有小于约10,000mPa·s的粘度。4.如权利要求1到3中任一项所述的涂层组合物，其中所述氨基交联剂化合物是醚化氨基树脂。5.如权利要求4所述的涂层组合物，其中所述醚化氨基树脂选自甲基化三聚氰胺树脂、正丁基化三聚氰胺树脂、异丁基化三聚氰胺树脂、甲基化脲树脂、正丁基化脲树脂、异丁基化脲树脂或其混合物。6.如权利要求1到5中任一项所述的涂层组合物，其中所述氨基交联剂化合物具有约4重量％到约6重量％的浓度。7.如权利要求1到6中任一项所述的涂层组合物，其进一步包含至少一种选自以下各项的添加剂：固化催化剂、溶剂、颜料或其混合物。8.如权利要求1到7中任一项所述的涂层组合物，其中所述组合物展现约60重量％到约70重量％的固体含量。9.如权利要求1到8中任一项所述的涂层组合物，其中所述组合物在25℃展现小于约450mPa·s的粘度。10.如权利要求1到9中任一项所述的涂层组合物，其中所述组合物具有小于约450克/升的挥发性有机化合物浓度。11.如权利要求1到10中任一项所述的涂层组合物，其中所述组合物是通过加热到约100℃到约300℃的温度而固化。12.一种制备固化涂层的方法，所述方法包括：(i)提供可固化涂层组合物，所述可固化涂层组合物包含(a)约25重量％到约35重量％的环氧树脂组合物和(b)氨基交联剂化合物；和(ii)将所述可固化涂层组合物加热到约100℃到约300℃的温度以形成所述固化涂层。13.如权利要求12所述的方法，其中所述环氧树脂组合物包含以下各项的反应产物：(i)环氧树脂、(ii)含有腰果酚部分的化合物和(iii)选自羧酸、酚类化合物或其混合物的反应剂。14.如权利要求12或13所述的方法，其中所述环氧树脂组合物在75℃具有小于约10,000mPa·s的粘度。15.如权利要求12到14中任一项所述的方法，其中所述氨基交联剂化合物是选自以下各项的醚化氨基树脂：甲基化三聚氰胺树脂、正丁基化三聚氰胺树脂、异丁基化三聚氰胺树脂、甲基化脲树脂、正丁基化脲树脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈岳，洪亮，陈洪英，
申请(专利权)人：蓝立方知识产权有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US