氨基塑料基交联剂和包含这样交联剂的粉末涂料组合物制造技术

提供含有反应性苯并嚕驵夯诺慕涣痢８媒涣潦侨缦挛镏实奈茨夯从Σ铮憾嘣甲寤衔锖兔扛鋈夯泛幸桓龌蚋俜峭榛危燃陌被夯衔铩８媒涣粱久挥恤腔倌芏惹也ＡЩ湮露戎辽傥保啊妗Ａ硗馓峁┝酥票父媒涣恋姆椒āＭ峁┮恢挚晒袒勰┩苛献楹衔铮米楹衔锇ㄈ缦挛镏实墓烫辶Ｗ础⒊赡せ旌衔铮汉杏氡讲ｆ嗪基团反应的官能团的聚合物和交联剂。此外提供一种多层复合涂料组合物，该组合物含有从成膜基础涂料组合物沉积的基础涂层和从可固化粉末涂料组合物沉积的涂层。也提供涂敷的基材。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
氨基塑料基交联剂和包含这样交联剂的粉末涂料组合物                        专利
本专利技术涉及基于氨基塑料树脂和多元芳族化合物的交联剂和涉及包含这样交联剂的可固化粉末涂料组合物。                        专利技术背景近年来，粉末涂料已经逐渐地普及，这是由于这些涂料固有地挥发性有机物含量(“VOC”)较低，其显著降低了在涂敷和固化工艺期间挥发性有机化合物向环境的挥发。羟基、羧基、氨基甲酸酯和/或环氧官能树脂，如具有相对高玻璃化转变温度(“Tg”)的丙烯酸类和聚酯树脂，通常用作这些涂料的主要成膜聚合物。这样丙烯酸类聚合物体系的相对高Tg提供了具有良好贮存稳定性的粉末涂料。然而，当曝露于可能在运输和/或贮存期间在许多地理区域中遇到的极端温度时，需要甚至更好的粉末涂料稳定性。氨基塑料树脂在本领域公知用作常规液体涂料组合物中羟基、羧基和/或氨基甲酸酯官能聚合物的低成本交联剂。通常的氨基塑料树脂是基于甲醛与带有氨基或酰氨基的物质的缩合产物。从醇和甲醛与蜜胺、脲或苯并胍胺的反应获得的缩合产物最通常用于液体涂料组合物，其中它们提供增加的涂料性能如外部耐用性、耐化学品性和耐划痕性。这样的氨基塑料树脂典型地为液体形式和，本身，一般不适用于可固化粉末涂料组合物。甘脲的烷氧基化醛缩合物(它是固体产物)是在粉末涂料组合物中最通常用作交联剂的氨基塑料树脂。尽管为固体形式，这些材料仍然可显著抑制粉末涂料组合物的Tg，甚至当与高Tg成膜聚合物如上述丙烯酸类聚合物结合时。对Tg的这样抑制也可导致差的粉末稳定性。-->此外，常规氨基塑料树脂在可固化粉末组合物中的使用可导致通常称为“排气”的现象。发生“排气”是由于在热诱导氨基塑料交联反应中产生的醇的蒸发。当加热时通过涂料膜驱出醇蒸气，且在固化工艺期间涂料的粘度增加，当气体通过涂料表面逸出时形成针孔或陷口。U.S.专利Nos.3,904,623、4,189,421和4,217,377公开了固体、未凝胶化低分子量加成反应产物和制备反应产物的方法。当与含有各种反应性官能团的聚合物结合时，加成反应产物适于用作粉末涂料组合物中的交联剂。交联剂是如下物质的反应产物：1.8-2.2摩尔单羟基，单环芳族化合物、例如苯酚，和1.0摩尔烷氧基甲基氨基三嗪化合物、如六(甲氧基甲基氨基三嗪。U.S.专利No.4,393,181公开了从氨基三嗪化合物和大过量多元酚制备的固体加合物。由于它们的酚官能度，当用于与固化剂促进剂如咪唑或苯并咪唑结合时，加合物用作粉末涂料组合物中环氧树脂的交联剂。U.S.专利No.3,759,854公开了可热熔化的粉末涂料组合物，该组合物包括通过预反应热固性聚酯树脂和合适的常规氨基塑料交联树脂，如醛与蜜胺、脲或苯并胍胺缩合产物制备的交联剂。U.S.专利N、o.5,302,462公开了制备部分固化粉末涂料交联剂的相似方法。通过部分反应小于化学计量数量的甲氧基甲基氨基三嗪与线性、羟基封端的聚酯制备交联剂。U.S.专利No.3,980,732公开了烧结温度大于40℃的可固化粉末树脂组合物的制备方法。该方法包括部分反应羟甲基氨基化合物与脂族醇和脂族二酰胺以生产Tg为-10℃～100℃的氨基塑料缩合物及共混氨基塑料缩合物与玻璃化转变温度为60℃-100℃的丙烯酸类或聚酯树脂。U.S.专利No.4,180,045公开了如下的粉末涂料组合物，其包括软化点为50℃-120℃和通过在50℃-120℃下加热40-75wt％丙烯酸类多元醇和60-25wt％烷氧基氨基三嗪制备的固体交联剂，和软化点为60℃-130℃的基础树脂。-->U.S.专利No.4,230,829公开了软化点为50℃-120℃和通过加热40-70wt％聚酯多元醇和60-30wt％烷氧基氨基三嗪制备的固体交联剂。尽管用于粉末涂料组合物的上述现有技术氨基塑料基交联剂相对于它们的液体氨基塑料对应物，提供了在“排气”和粉末稳定性方面的一些改进，包含这些交联剂的粉末涂料组合物仍然可显示一些上述缺点。此外，在现有技术中公开的大多数交联剂是高分子量、部分固化的和因此不稳定的混合物。此外，在U.S.专利Nos.3,904,623、4,189,421和4,217,377中描述的交联剂包含显著量的未反应苯酚杂质，其显著限制了它们在粉末涂料工业中的用途。因此，需要适用于可固化粉末涂料组合物的氨基塑料交联剂，它提供贮存稳定的粉末组合物，该组合物具有通常与氨基塑料基液体涂料相关的所需涂料性能而不引起由于“排气”的涂料表面缺陷。                      专利技术概述根据本专利技术，提供一种含有反应性苯并噁嗪基团的交联剂，包括如下反应物的未凝胶化反应产物：(A)多元芳族化合物；和(B)每个三嗪环含有一个或更少非烷基化NH键的氨基三嗪化合物。该交联剂基本没有羟基官能度且其玻璃化转变温度至少为10℃。本专利技术也涉及制备上述交联剂的方法。该方法包括如下步骤：(1)以1.5-5.0∶1的氨基三嗪化合物(b)对多元芳族化合物(a)的摩尔比结合反应物(a)多元芳族化合物和(b)每个三嗪环含有一个或更少非烷基化NH键的氨基三嗪化合物，以形成反应混合物；(2)加热步骤(1)的反应混合物到90℃-135℃的温度；和(3)保持在步骤(2)中达到的温度以产生玻璃化转变温度至少为10℃的未凝胶化反应产物，它基本没有由红外光谱测量的羟基官能度。本专利技术也涉及一种可固化粉末涂料组合物，包括如下组分的固体粒状、成膜混合物：(A)含有与烷氧基甲基氨基三嗪和/或苯并噁嗪基团反应的官能团的聚合物，该聚合物的玻璃化转变温度至少为30℃和(B)上述交联剂。此外提供由如下涂层组成的多层复合涂料组合物：从成膜基础涂-->料组合物沉积的基础涂层和从可固化粉末涂料组合物沉积的顶涂层。也提供涂敷的基材。                      专利技术详述除了在操作实施例中，或其中另外说明，表示用于说明书和权利要求书的成分数量、反应条件等等理解为在所有情况下由术语“约”修饰。因此，除非相反地说明，在如下说明书和权利要求书中给出的数字参数是可依赖于由本专利技术尝试以获得的所需性能而变化的近似值。最少地，和不试图以限制将等同物的观点应用到权利要求的范围，每个数字参数应当至少根据报导的显著数字和通过应用通常的舍入技术来解释。尽管说明本专利技术宽范围的数字范围和参数是近似值，但仍然尽可能精确地报导在具体实施例中给予出的数值。然而，任何数值固有地包含某些必须由于在它们各自测试测量中发现的标准偏差的误差。同样，应当理解在此引用的任何数字范围用于包括其中包含的所有子范围。例如，“1-10”的范围用于包括在引用最小值1和引用最大值10之间(和包括)的所有子范围，即，具有等于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值。如上所述，本专利技术的交联剂包括如下物质的未凝胶化反应产物：(A)多元芳族化合物和(B)每个三嗪环含有一个或更少非烷基化NH键的氨基三嗪化合物。“未凝胶化”表示反应产物可溶于合适的溶剂或树脂和当这样溶解时具有特性粘度。反应产物的特性粘度是它的分子量的指示。另一方面，由于它基本具有无限高的分子量，凝胶化的反应产物的特性粘度太高而不能测量。此外，反应产物可以熔融、固化和再熔融本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有反应性苯并＊嗪基团的交联剂，包括如下反应物的未凝胶化反应产物：（Ａ）多元芳族化合物；和（Ｂ）每个三嗪环含有一个或更少非烷基化ＮＨ键的氨基三嗪化合物，其中该交联剂基本没有羟基官能度和玻璃化转变温度至少为１０℃。

【技术特征摘要】
US 2000-9-21 09/666,2531.一种含有反应性苯并噁嗪基团的交联剂，包括如下反应物的未凝胶化反应产物：(A)多元芳族化合物；和(B)每个三嗪环含有一个或更少非烷基化NH键的氨基三嗪化合物，其中该交联剂基本没有羟基官能度和玻璃化转变温度至少为10℃。2.权利要求1的交联剂，其中氨基三嗪化合物(B)对多元芳族化合物(A)的摩尔比为1.5-5.0∶1。3.权利要求1的交联剂，其中多元芳族化合物(A)由如下结构(I)或(II)表示：               HO-Ф1-X-Ф’1-OH    (I)                          或               HO-Ф2-OH            (II)其中Ф1，Ф’1和Ф2相同或不同且每个独立地表示二价芳族基团；和X表示多价连接基团。4.权利要求1的交联剂，其中多元芳族化合物(A)选自4，4’-亚异丙基二苯酚、双(4-羟苯基)甲烷、2，2’-联苯酚、二羟基萘、间苯二酚、对苯二酚、儿茶酚及其混合物。5.权利要求4的交联剂，其中多元芳族化合物(A)包括4，4’-亚异丙基二苯酚。6.权利要求1的交联剂，其中氨基三嗪化合物(B)的聚合度为1.5或更小。7.权利要求1的交联剂，其中氨基三嗪化合物(B)包括(烷氧基烷基)氨基三嗪化合物。8.权利要求7的交联剂，其中氨基三嗪化合物(B)包括(甲氧基甲基)氨基三嗪。9.一种粉末交联剂的制备方法，包括如下步骤：(1)以1.5-5.0∶1的氨基三嗪化合物(b)对多元芳族化合物(a)的摩尔比结合如下反应物，以形成反应反应物：(a)多元芳族化合物；和(b)每个三嗪环含有一个或更少非烷基化NH键的氨基三嗪化合物；(2)加热步骤(1)的反应混合物到90℃-135℃的温度；和(3)保持在步骤(2)中达到的温度下足够的时间以产生玻璃化转变温度至少为10℃的未凝胶化反应产物，它基本没有由红外光谱测量的羟基官能度。10.权利要求9的方法，其中氨基三嗪化合物(b)对多元芳族化合物(a)的摩尔比为1.5-5.0∶1。11.权利要求10的方法，其中多元芳族化合物(a)由如下结构(I)或(II)表示：              HO-Ф1-X-Ф’1-OH    (I)                        或              HO-Ф2-OH            (II)其中Ф1，Ф’1和Ф2相同或不同且每个独立地表示二价芳族基团；和X表示多价连接基团。12.权利要求11的方法，其中多元芳族化合物(a)选自4，4’-亚异丙基二苯酚、双(4-羟苯基)甲烷、2，2’-联苯酚、二羟基萘、间苯二酚、对苯二酚、儿茶酚及其混合物。13.权利要求12的方法，其中多元芳族化合物(a)包括4，4’-亚异丙基二苯酚。14.权利要求9的方法，其中氨基三嗪化合物(b)的聚合度为1.5或更小。15.权利要求9的方法，其中氨基三嗪化合物(b)包括(烷氧基烷基)氨基三嗪化合物。16.权利要求15的方法，其中氨基三嗪化合物(b)包括(甲氧基甲基)氨基三嗪。17.一种可固化粉末涂料组合物，包括如下组分的固体粒状、成膜混合物：(A)含有与苯并噁嗪基团反应的官能团的聚合物，该聚合物的玻璃化转变温度至少为30℃；和(B)含有反应性苯并噁嗪基团的交联剂，其包括如下反应物的未凝胶化反应产物：(1)多元芳族化合物；和(2)每个三嗪环含有一个或更少非烷基化NH键的氨基三嗪化合物，其中该交联剂基本没有羟基官能度和玻璃化转变温度至少为10℃。18.权利要求17的可固化粉末涂料组合物，其中氨基三嗪化合物(2)对多元芳族化合物(1)的摩尔比为1.5-5.0∶1。19.权利要求17的可固化粉末涂料组合物，其中多元芳族化合物(1)由如下结构(I)或(II)表示：                HO-Ф1-X-Ф’1-OH    (I)                          或                HO-Ф2-OH            (II)其中Ф1，Ф’1和Ф2相同或不同且每个独立地表示二价芳族基团；和X表示多价连接基团。20.权利要求17的可固化粉末涂料组合物，其中多元芳族化合物(1)选自4，4’-亚异丙基二苯酚、双(4-羟苯基)甲烷、2，2’-联苯酚、二羟基萘、间苯二酚、对苯二酚、儿茶酚及其混合物。21.权利要求20的可固化粉末涂料组合物，其中多元芳族化合物(1)包括4，4’-亚异丙基二苯酚。22.权利要求17的可固化粉末涂料组合物，其中氨基三嗪化合物(2)的聚合度为1.5或更小。23.权利要求22的可固化粉末涂料组合物，其中氨基三嗪化合物(2)包括(烷氧基烷基)氨基三嗪。24.权利要求23的可固化粉末涂料组合物，其中氨基三嗪化合物(2)包括(甲氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：RR安布罗斯，AM查瑟，胡胜葵，JR施奈德，JL史密斯，
申请(专利权)人：PPG工业俄亥俄公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]