包含可自氧化醇酸基树脂和催干剂组合物的涂料组合物制造技术

本发明专利技术涉及包含可自氧化醇酸基树脂和催干剂组合物的涂料组合物，所述催干剂组合物包含：a)包含铁和至少一个双哌啶配体的铁‑配体配合物；和b)钒化合物，其中钒化合物的量使得涂料组合物包含基于醇酸基树脂的固体重量计0.01重量％至1.0重量％浓度的钒，且其中铁‑配体配合物的量使得涂料组合物包含基于醇酸基树脂的固体重量计0.5·10‑4重量％至5·10‑3重量％浓度的铁。

Coating composition comprising self oxidizing alkyd resin and drier composition

The invention relates to a coating composition containing a self oxidizing alcohol acid base resin and a drying agent composition, including a a) containing iron and an iron ligand complex of at least one bis piperidine ligand; and a b) vanadium compound, in which the amount of the vanadium compound contains the solid weight of the coating composition based on the alcohol acid based resin. The amount of vanadium with a concentration of 0.01 weight to 1 weight%, and the amount of the iron ligand complexes, makes the coating composition containing iron based on the solid weight of the alcohol acid base resin from 0.5. 10 to 5. 10, 5. 10, 3 weight%.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含可自氧化醇酸基树脂和催干剂组合物的涂料组合物专利
本专利技术涉及包含可自氧化醇酸基树脂和用于干燥此类涂料组合物的催干剂组合物的涂料组合物。专利技术背景醇酸树脂广泛用于涂料组合物，如漆。醇酸树脂为包含不饱和脂肪酸，如油酸、亚油酸或亚麻酸的脂肪酸官能化聚酯树脂。该醇酸树脂的脂肪酸部分与来自大气的氧反应以形成氢过氧化物，其随后分解形成自由基。这些自由基与脂肪酸部分的不饱和碳-碳键的反应导致在醇酸聚合物链之间形成共价键，由此在聚合物链之间形成交联。由此，包含醇酸树脂的液体涂料组合物硬化以形成固体固化涂层。这一过程也被称作自氧化或干燥。此类组合物的干燥时间取决于用于制备该树脂的不饱和油或脂肪酸的浓度和类型。不饱和油/脂肪酸组分的自氧化和交联可以独立进行，但通常发现干燥时间对许多实际用途而言不可接受地太长。通过常被称作“催干剂”的金属基干燥催化剂的存在显著加速该反应。醇酸树脂涂层在不存在干燥催化剂的情况下可能花费数月干燥，而在此类催化剂存在下，可以在短得多的时间内实现干燥。干燥催化剂内的金属通过与大气氧和该组合物内的不饱和脂肪酸基团的双键形成配合物而催化自氧化。已知催干剂盐的实例包括含有钴、钙、铜、锌、铁、锆、锰、钡、锶、锂和钾作为阳离子；和卤素离子、硝酸根、硫酸根、羧酸根，如乙酸根、乙基己酸根、辛酸根和环烷酸根或乙酰丙酮酸根作为阴离子的多价盐。在(氢)过氧化物的分解过程中该金属的催化活性依赖于金属离子从较低到较高氧化态并再返回的反复转换，以致氢过氧化物还原和氧化以催化和加速该组合物的不饱和油组分的氧化。由于这一原因，在这样的催干剂中常使用过渡金属，因为过渡金属能在与醇酸组合物中存在的脂肪酸过氧化物的氧化还原反应中从较低价态转换成较高价态。迄今，基于钴的催干剂由于它们在室温下的良好性能而最广泛用作主催干剂。但是，由于钴盐的疑似致癌性和/或毒性，现在希望找到表现出与钴催干剂相当的干燥性能并可完全替代空气干燥型涂料中的钴基催干剂的替代性催干剂化合物。基于非钴金属的主催干剂，特别是包含铁或锰和氮给体配体的配合物的主催干剂是已知的。在J.WdeBoer等人,ThequestforCobalt-FreeAlkydPaintDriers,Eur.J.Inorg.Chem,2013,3581-3591中，给出此类催干剂的综述。已知无钴催干剂之一是基于五齿Bispidon配体的铁催化剂。这种催化剂具有相对较高的初始干燥活性。在WO2015/082553中公开了可自氧化醇酸基涂料组合物，其包含含有铁-Bispidon配体配合物和锰-氮给体配体配合物的催干剂组合物。但是，Fe-Bispidon催化剂的一个缺点在于由含此类催干剂的涂料组合物制成的涂层表现出差的最终硬度。钒化合物也已知作为钴催干剂的替代性主催干剂。此类催干剂例如公开在EP870811A2中。基于钒的催干剂的一个缺点在于它们表现出比钴基催干剂强的黄化倾向。在本领域中需要含有兼具良好催干性质和可接受地低的黄化倾向的无钴主催干剂的醇酸基涂料组合物。专利技术概述现在已经发现，如果在可自氧化醇酸基涂料组合物中使用兼有在特定浓度范围内的a)铁和双哌啶(Bispidine)配体的配合物和b)钒化合物的催干剂，获得具有良好的初始硬度和良好的最终硬度、同时具有可接受地低的黄化倾向的干燥涂层。相应地，本专利技术提供包含可自氧化醇酸基树脂和催干剂组合物的涂料组合物，所述催干剂组合物包含：a)包含铁和至少一个双哌啶配体的铁-配体配合物；和b)钒化合物，其中钒化合物的量使得涂料组合物包含基于醇酸基树脂的固体重量计0.01重量％至1.0重量％浓度的钒，且其中铁-配体配合物的量使得涂料组合物包含基于醇酸基树脂的固体重量计0.5·10-4重量％至5·10-3重量％浓度的铁。本专利技术的涂料组合物的一个重要优点在于其产生具有足够的初始和最终硬度而不造成不可接受的黄化的涂层。可以将钒化合物的量保持足够低以使黄化倾向最小化而不负面影响涂层的最终硬度。专利技术详述根据本专利技术的涂料组合物是可自氧化醇酸基涂料组合物，优选水性可自氧化醇酸基涂料组合物。该涂料组合物包含可自氧化醇酸基树脂和催干剂组合物。该催干剂组合物包含：a)包含铁和至少一个双哌啶配体的铁-配体配合物；和b)钒化合物。该双哌啶配体可以是已知在用于可自氧化醇酸基涂料组合物的金属-配体催干剂中合适的任何双哌啶配体。合适的双哌啶配体公开在H.等人,Ironcoordinationchemistrywithtetra-,penta-andhexadendatebispidine-typeligands,InorganicaChimicaActa337(2002)407-419中，这些双哌啶配体经此引用并入本文。特别优选的双哌啶配体是Bispidon，也被称作下列通式的二取代3-甲基-9-氧代-2,4-二(吡啶-2-基)-7-(吡啶-2-基甲基)-3,7-二氮杂双环[3.3.1]壬烷-1,5-二甲酸酯：其中R1和R2独立地选自H、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的芳基和聚合残基。R1和R2优选独立地为具有1至20个碳原子，更优选1至10个碳原子的直链或支链烷基，或具有6至20个碳原子的芳基。优选的Bispidon配体包括二-烷基、二-芳基或二-聚合3-甲基-9-氧代-2,4-二(吡啶-2-基)-7-(吡啶-2-基甲基)-3,7-二氮杂双环[3.3.1]壬烷-1,5-二甲酸酯。特别优选的配体是3-甲基-9-氧代-2,4-二(吡啶-2-基)-7-(吡啶-2-基甲基)-3,7-二氮杂双环[3.3.1]壬烷-1,5-二甲酸二甲酯。该铁-配体配合物中的铁可具有任何合适的氧化态。该铁优选为其2+氧化态，即Fe(II)。该铁-配体配合物优选是[(Bispidon)Fe(II)Cl]Cl或[(Bispidon)Fe(II)SO4]，更优选[(Bispidon)Fe(II)Cl]Cl，其也被称作铁(1+),氯[二甲基-9,9-二羟基-3-甲基-2,4-二(2-吡啶基-κN)-7-[(2-吡啶基-κN)甲基]-3,7-二氮杂双环[3.3.1]壬烷-1,5-二甲酸酯-κN3,κN7]-,氯化物(1-)。这种配合物登记在CASnr.478945-46-9下并可作为Oxy-Coat在溶液中购自OMGBorchers。该钒化合物可以是已知适合作为可自氧化醇酸基涂料组合物的催干剂的任何钒化合物，如氧化钒、亚油酸钒、氧钒盐，如羧酸氧钒、二羧酸氧钒、磷酸氧钒、丙酮氧钒，例如双乙酰丙酮氧钒乙二胺或双苯甲酰丙酮氧钒乙二胺和其中两种或更多种的组合。该钒化合物优选是氧化钒、氧钒盐或氧化钒和氧钒盐的组合。优选的氧钒是单羧酸氧钒和二羧酸氧钒，更优选乙酸氧钒、2-乙基己酸氧钒、草酸氧钒、丙二酸氧钒或其中一种或多种的组合。草酸氧钒或五氧化二钒和草酸氧钒的组合是特别优选的钒化合物。该钒化合物优选不是钒和氮给体配体的配合物。该涂料组合物更优选不含除该铁-配体配合物中包含的双哌啶配体外的任何氮给体配体。如果用于水性涂料组合物，该钒化合物优选是水溶性钒化合物。在本文中提到水溶性钒化合物是指具有至少0.5克/升(在20℃下)，优选至少1.0克/升(在20℃下)的水溶解度的钒化合物。该催干剂组合物和随之的涂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.包含可自氧化醇酸基树脂和催干剂组合物的涂料组合物，所述催干剂组合物包含：a)包含铁和至少一个双哌啶配体的铁‑配体配合物；和b)钒化合物，其中钒化合物的量使得涂料组合物包含基于醇酸基树脂的固体重量计0.01重量％至1.0重量％浓度的钒，且其中铁‑配体配合物的量使得涂料组合物包含基于醇酸基树脂的固体重量计0.5·10‑4重量％至5·10‑3重量％浓度的铁。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.19 EP 15195291.81.包含可自氧化醇酸基树脂和催干剂组合物的涂料组合物，所述催干剂组合物包含：a)包含铁和至少一个双哌啶配体的铁-配体配合物；和b)钒化合物，其中钒化合物的量使得涂料组合物包含基于醇酸基树脂的固体重量计0.01重量％至1.0重量％浓度的钒，且其中铁-配体配合物的量使得涂料组合物包含基于醇酸基树脂的固体重量计0.5·10-4重量％至5·10-3重量％浓度的铁。2.根据权利要求1的涂料组合物，其中涂料组合物为水性涂料组合物。3.根据权利要求1或2的涂料组合物，其中双哌啶配体为根据下列通式的二取代3-甲基-9-氧代-2,4-二(吡啶-2-基)-7-(吡啶-2-基甲基)-3,7-二氮杂双环[3.3.1]壬烷-1,5-二甲酸酯：其中R1和R2独立地选自H、C1-C20烷基、C6-C20芳基和聚合残基，R1和R2优选独立地为C1-C20烷基。4.根据权利要求3的涂料组合物，其中配体为3-甲基-9-氧代-2,4-二(吡啶-2-基)-7-(吡啶-2-基甲基)-3,7-二氮杂双环[3.3.1]壬烷-1,5-二甲酸二甲酯。5.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·弗拉佩尔，
申请(专利权)人：阿克佐诺贝尔国际涂料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL