环氧背衬涂层制造技术

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】环氧背衬涂层
本公开总体上涉及环氧背衬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，环氧树脂固化时易碎；并且环氧树脂的柔性差限制了此类环氧树脂在背衬涂层应用中的应用。通常，环氧改性的树脂用于背衬涂层应用中。例如，“9型”环氧树脂已广泛用于改性六甲氧基甲基三聚氰胺(HMMM)固化的聚酯；并且此类环氧改性的聚酯树脂已用于背衬涂层应用。“1型”到“9型”环氧树脂是环氧行业常用的术语，其基于本领域熟知的环氧树脂的分子量(MW)来描述环氧树脂。共同地，9型环氧树脂和固化的聚酯树脂在耐热性(在固化期间)、耐化学性、柔性和对聚氨基甲酸酯(PU)泡沫塑料的良好粘附性方面实现了良好的性能平衡。然而，9型环氧树脂和固化的聚酯树脂的组合具有缺点，因为9型环氧树脂和聚酯树脂都是高分子量(例如大于3,800)的产品，其展现非常高的粘度(例如在25℃下>4,600mPa·s)。使用上述已知的环氧改性聚酯树脂制成的调配油漆具有低重量固体含量(例如，小于60重量％和约40体积％)和高的(例如，>约420g/L)挥发性有机化合物(VOC)。通常，上述已知的环氧改性聚酯树脂的重量固体含量通常小于50体积％(体积％)；并且上述已知的环氧改性聚酯树脂的VOC含量通常大于420g/L。因此，由于环境保护和规定增加，存在生产具有高固体含量(例如大于50体积％)和低VOC(例如小于420g/L)的涂层组合物的市场需求。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背衬涂层组合物、利用这些背衬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35重量％到约45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35重量％到约45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35重量％到约45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。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背衬涂层组合物。这些背衬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)背衬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背衬涂层组合物。通常，背衬涂层组合物是可固化的背衬涂层组合物。(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，背衬涂层组合物中环氧树脂组合物的重量百分比可在35重量％到约45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35重量％到约45重量％、约36重量％到约44重量％、约38重量％到约42重量％或39重量％到约41重量％的范围内。在实施方案中，背衬涂层组合物中环氧树脂的重量百分比可以是约40重量％。(i)环氧树脂组合物的组分环氧树脂。多种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。环氧树脂或多环氧化物的非限制性实施例包括脂肪族、环脂肪族、芳族、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,纽约，1967，第2章，第2-1页到第2-27页中，所述文献以引用方式并入本文中。环氧树脂的详细描述和制备也可参见国际专利公开号WO2008/045894，所述专利以引用方式并入本文中。在优选的实施方案中，环氧树脂可以呈液体形式，称为液体环氧树脂(LER)。可用于本专利技术中的液体环氧树脂的非限制性实施例可包括(但不限于)D.E.R.TM331；D.E.R.354TM；D.E.R.332TM；D.E.R.330TM；D.E.R.383TM；和其混合物。上述D.E.R.环氧树脂是可从陶氏化学公司获得的商品。含有腰果酚部分的化合物。多种含有腰果酚部分的化合物可用于制备环氧树脂组合物。适宜的含腰果酚部分化合物包括(例如)腰果酚、含有腰果二酚部分的化合物(例如腰果二酚)和其混合物。可用于本专利技术中的含有腰果酚部分的化合物的例示性实施例包括环氧化的腰果酚、环氧树脂改性的腰果酚、腰果壳油(cashewnutshellliquid，CNSL)、腰果酚基酸酐和其混合物。含有腰果酚部分的化合物的详细描述和制备可参见国际专利公开号WO2014/117351，所述专利以引用方式并入本文中。在另一实施方案中，含有腰果酚部分的化合物可以是(例如)由CNSL制成的缩水甘油醚。由CNSL化合物制成的缩水甘油醚可以是在“Epoxyresinfromcardanolaspartialreplacementofbisphenol-A-basedepoxyforcoatingapplication”,J.Coat.Technol.Res.,2014,11,601-618中描述的一种或多种化合物，所述文献以本文档来自技高网...

【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35重量％到约45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 62/255,6611.一种涂层组合物，所述组合物包含：(a)浓度为约35重量％到约45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是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6重量％到约7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固化催化剂、溶剂、颜料或其混合物的试剂。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68重量％到约72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300mPa·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400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℃的温度来固化。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，所述涂层组合物包含(a)约35重量％到约45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的背衬涂层。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，...

【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