可用环状碳酸酯固化的涂层组合物制造技术

描述了一种涂层组合物，该组合物在水相介质中包含： Ａ）一种具有许多伯胺基团的树脂，和 Ｂ）一种具有许多环状碳酸酯基团的固化剂。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可用环状碳酸酯固化的涂层组合物本专利技术总的来说涉及涂层组合物，尤其涉及适于阴极电沉积的组合物。现在工业上广泛使用电沉积涂层组合物及电沉积方法。在电沉积过程中，通过如下方法将带离子电荷的较低分子量的树脂沉积到导体基材上：将基材浸入分散有带电荷树脂的电涂浴中，在基材和相反电荷的一极(通常为盛装电涂浴液的容器壁)之间施加电压。这样就在基材上产生较柔软的低分子量树脂的涂层。该涂层一般经过使树脂固化或交联而转变成坚硬的高分子量涂层。一种固化机理是在可电沉积的涂层组合物中使用密胺甲醛树脂固化剂，使之与被电沉积树脂上的羟官能基反应。这一固化方法可在较低温度(例如132℃)下获得良好固化，但交联键含有不希望有的醚键，所得涂层的全面耐腐蚀性差，且片状和环状腐蚀(chip andcyclic corrosion)及片状和环状耐腐蚀性差。为了解决密胺交联的电涂层的某些问题，许多用户使用聚异氰酸酯交联剂与被电沉积树脂上的羟官能基反应。这一固化方法可获得预期的氨基甲酸乙酯交联键，但仍然带来几种不利。为了防止可-->电沉积涂层组合物的早期胶凝，必须封阻固化剂中的高度反应性的异氰酸酯基团(如用肟或醇)。然而被封阻的聚异氰酸酯要求在高温(例如150℃或更高)下解封阻，从而开始固化反应。所得电涂层还可能易于泛黄。此外，在固化过程中释放的挥发性封阻剂对各种涂层性能具有不利影响，并增加VOC。因此对于可电沉积涂层组合物需要一种能得到预期氨基甲酸乙酯交联键，但又避免伴随封阻的聚异氰酸酯固化剂的使用所产生的问题的技术。此外，因为用于羟官能树脂的密胺和聚异氰酸酯固化剂还被用于许多电涂层以外的涂层组合物中，而且仍然带来同样缺点，因此整个涂层领域也有此需要。业已发现可用在水相介质中包含如下成分的涂层组合物得到含有预期氨基甲酸乙酯交联键的耐久性涂层：A)一种具有许多伯胺基的树脂，和B)一种具有许多环状碳酸酯基团的固化剂。当树脂(A)中的伯胺基为用酸盐化的阳离子伯胺基团时，该涂层组合物尤其可用于阴极电沉积。含伯胺基的树脂(A)可以是本领域公知的许多树脂中的任一种。许多此类已知树脂包括环氧树脂，丙烯酸系树脂，聚酯树脂，聚醚树脂，聚氨酯树脂，聚酰胺树脂，聚丁二烯树脂和酚醛树脂。在一个优选实施方案中，该树脂为环氧树脂，亦称作聚缩水甘油醚。该优选的聚缩水甘油醚为双酚A及相似多元酚的聚缩水甘油醚。有用的环氧树脂的重均分子量(按GPC测定)可为3000—-->6000。环氧当量可为500—1900，优选870—1200。环氧树脂可通过，例如在碱存在下用表卤代醇(如表氯醇)醚化多元酚而制备。氨基可通过多元酚的聚缩水甘油醚与含伯胺的多元胺的反应而引入。反应时胺应过量，以得到胺端基树脂。在一个优选实施方案中，缩水甘油醚上的环氧基团与含仲胺基团和至少一个被酮亚胺封阻的潜在伯胺基团的化合物反应。本专利技术所用的树脂优选具有的伯胺当量为300—3000，更优选850—1300。使某些反应性环氧基团与改性物质，如多元醇或多元羧酸反应也是有利的，这样可改善膜性能。丙烯酸系聚合物在本领域是众所周知的，可由单体如丙烯酸甲酯，丙烯酸，甲基丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸环己基酯等制备。还可以使用取代的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，如丙烯酸羟乙酯，丙烯酸羟丁酯，丙烯酸2—乙基己酯和丙烯酸正丁酯。也可将可共聚的烯属不饱和共聚单体如苯乙烯引入聚合物中。可通过含氨基丙烯酸系单体(如甲基丙烯酰胺或丙烯酰胺)的共聚将伯氨基团引入丙烯酸系聚合物中。聚酯也可用作本专利技术组合物中的树脂。此类聚脂在本领域是众知的，且可通过用含伯或仲羟基的有机多元醇(例如乙二醇，丁二醇，新戊二醇)对有机多元羧酸(例如邻苯二甲酸，六氢化邻苯二甲酸，己二酸，马来酸)或它们的酐进行多元酯化而制备。伯氨基团可通过羧酸官能基聚酯与过量1摩尔的伯胺预聚体反应而引入聚酯中。聚氨酯可在本专利技术中用作树脂。在本领域中聚氨酯是众知的，-->通过聚异氰酸酯和多元醇的反应而制备。有用的聚异氰酸酯的实例包括六亚甲基二异氰酸酯，甲苯二异氰酸酯，MDI，异佛尔酮二异氰酸酯及这些二异氰酸酯的缩二脲和三异氰脲酸盐。有用的多元醇的实例包括低分子量脂族多元醇，聚酯多元醇，聚醚多元醇，脂肪族醇等。伯胺基团可通过用过量的含伯胺的多胺或用含有一个仲胺基团和至少一个用酮亚胺封阻的潜在伯胺基团的化合物使聚氨酯封端而引入聚氨酯中。聚醚可在本专利技术中用作树脂。有用聚醚的实例是以环氧丙烷和/或聚氧乙烯为基础的聚醚。正如本领域所公知的，这些聚醚可制成端基为环氧或伯胺基，从而引入双酚A基的环氧树脂中。环氧改性的线型酚醛可在本专利技术中用作树脂。环氧线型酚醛可用一种含有一个仲胺基团和至少一个用酮亚胺封阻的伯胺基团的化合物封端。聚丁二烯，聚异戊二烯，或其他环氧改性的橡胶基聚合物可在本专利技术中用作树脂。可用一种含有一个仲胺基团和至少一个用酮亚胺封阻的潜在伯胺基团的化合物对环氧橡胶封端。在上述任一树脂上包含其他官能基团(如羟基)是有利的。这些官能基团可用作与任选的辅助交联剂如氨基塑料树脂反应的反应部位。引入此类基团的技术在本领域是众知的。在一个优选实施方案中，伯胺基团用诸如乙酸，乳酸或柠檬酸之类的酸成盐。这对要求树脂的水溶性或分散性的水相涂层组合物-->来说是特别有用的。它对阴极电涂组合物也特别有用，在该组合物中，树脂必须带有阳电荷，以使之电沉积到电沉积池的阴极上。本专利技术的涂层组合物还包括组分(B)，该组分为带有许多环状碳酸酯基团的固化剂。组分(B)化合物可用下式表示：其中R代表有机基团，n为2—8，优选2—6，更优选3—4。可用作组分(B)的化合物很容易通过聚环氧化物与二氧化碳反应而把环氧基团转变成环状碳酸酯基团而制备。聚环氧化物在本领域是众知的。可用于制备组分(B)化合物的聚环氧化物包括已通过与表卤代醇反应而环氧化的三羟甲基丙烷，还有环氧线型酚醛。还可以使用聚环氧化物低聚体或聚合物，如含有甲基丙烯酸缩水甘油酯或环氧基封端的聚缩水甘油醚的丙烯酸系聚合物或低聚体。还可以使用其他聚环氧化物，如环氧线型酚醛。与其他聚环氧化物一样，环氧线型酚醛可与二氧化碳反应而形成环状碳酸酯交联剂。也可以使用官能度大于3的环状碳酸酯。例如，在诸如异佛尔酮二异氰酸酯的二异氰酸酯上的异氰酸酯基团可与诸如三羟甲基丙烷的多元醇加合而产生四官能醇，可用表卤代醇使该四官能醇环氧化而得到四官能聚环氧化物，而该聚环氧化物再与二氧化碳反应形成四官能环状碳酸酯。其他高官能度聚环氧化物，如四(4—缩水甘油氧基苯基)乙烷也可与CO2反应形成聚环状碳酸酯。-->在本专利技术的涂层组合物中可任意使用一种溶剂。尽管本专利技术的组合物可以以基本为固体粉末或分散体的形式使用，但通常希望该组合物基本为液体状态，该液体状态可通过使用溶剂而达到。该溶剂应同时是伯胺官能聚合物(A)和组分(B)的溶剂。一般来说，取决于组分(A)和(B)的溶解特性，溶剂可以是任何有机溶剂和或水。本专利技术组合物中溶剂的量为约0.01％(重量)—约99％(重量)，优选约10％(重量)—约60％(重量)，更优选为约30％(重量)—约50％(重量)。有用溶剂的实例包括甲基乙基酮，甲基异丁基酮，乙酸正戊酯，乙二醇丁醚乙酸酯，丙二醇单甲醚乙酸酯，二甲苯，N—甲基吡咯烷酮，或芳香本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂层组合物，其特征在于它在一种介质中包含： Ａ）一种具有许多伯胺基团的树脂，和 Ｂ）一种具有许多环状碳酸酯基团的固化剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 1993-12-21 1713201.一种涂层组合物，其特征在于它在一种介质中包含：A)一种具有许多伯胺基团的树脂，和B)一种具有许多环状碳酸酯基团的固化剂。2.根据权利要求1的一种涂层组合物，其特征在于树脂(A)为环氧树脂。3.根据权利要求1的一种涂层组合物，其特征在于树脂(A)为下列两种物质的反应产物：a)一种聚环氧化物树脂和b)一种含有一个仲胺基团和至少一个被酮亚胺封阻的潜在伯胺基团的化合物。4.根据权利要求3的一种涂层组合物，其特征在于聚环氧化物树脂为多元酚的聚缩水甘油醚。5.根据权利要求3的一种涂层组合物，其特征在于化合物(b)具有一个仲胺基团和两个被酮亚胺封阻的潜在伯胺基团。6.根据权利要求2的一种涂层组合物，其特征在于环氧树脂的环氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：TS迪斯博，PJ哈里斯，
申请(专利权)人：巴斯福公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]