可交联的组合物以及制备该组合物的方法技术

本发明专利技术提供可交联的组合物，以及制备该组合物的方法。非水单相可交联的组合物包含：(a)平均具有2个或更多个羟基官能团的多元醇；(b)聚醛、或其缩醛或半缩醛；和(c)pK小于6的酸催化剂；和(d)任选的一种或多种有机溶剂。

【技术实现步骤摘要】
可交联的组合物以及制备该组合物的方法
本专利技术涉及可交联的组合物，以及制备该组合物的方法。
技术介绍
包含羟基官能团的低分子量聚合物(Mn为500-10,000)(也称为多元醇)广泛用于涂布应用并在室温或升高的温度使用多种交联技术固化。最典型的交联剂是多异氰酸酯和氨基塑料树脂。多异氰酸酯交联剂提供低温固化的优点并提供具有优异性质的涂层，但是存在的问题是高毒性、高成本以及罐藏期与干燥时间之间平衡的限制。氨基塑料树脂通常用作交联剂，因为它们可提供较低成本和良好涂布性能的良好平衡，但是在较高温度固化通常是必需的并且缺点是残留甲醛的毒性。因此，需要在环境条件下的新交联技术(或低温烘烤，例如60℃)。此外，需要当涂料组合物交联时的涂布性质同时保持较低水平的毒性。
技术实现思路
本专利技术提供可交联的组合物，以及制备该组合物的方法。在一种实施方式中，本专利技术提供非水单相可交联的组合物，其包含：(a)平均具有2个或更多个羟基官能团的多元醇；(b)聚醛、或其缩醛或半缩醛；和(c)pK小于6的酸催化剂；和(d)任选的一种或多种有机溶剂。在一种可替换的实施方式中，本专利技术进一步提供制备可交联的组合物的方法，包括：(1)选择平均具有2个或更多个羟基官能团的多元醇；(2)选择聚醛、或其缩醛或半缩醛；和(3)选择pK小于6的酸催化剂；和(4)任选地选择一种或多种有机溶剂；(5)混合所述组分1-4；(6)从而制备所述可交联的组合物。在另一种可替换的实施方式中，本专利技术进一步提供包含可交联的组合物的交联产物的交联的组合物。在另一种可替换的实施方式中，本专利技术进一步提供包括所述交联的组合物的涂料层。在另一种可替换的实施方式中，本专利技术进一步提供制品，所述制品包括基底和至少与所述基底的一个或多个表面相连的一个或多个本专利技术的涂布层。在一种可替换的实施方式中，本专利技术提供根据前述实施方式中任一项的可交联的组合物、以及制备该组合物的方法，所不同的是所述可交联的组合物能够在0℃至小于120℃的温度反应至固化以形成交联的组合物。在一种可替换的实施方式中，本专利技术提供根据前述实施方式中任一项的可交联的组合物、以及制备该组合物的方法，所不同的是所述多元醇是丙烯酸类化合物，苯乙烯-丙烯酸类共聚物，苯乙烯-丁二烯共聚物，饱和的聚酯，氨基甲酸酯，醇酸树脂，聚醚或聚碳酸酯。在一种可替换的实施方式中，本专利技术提供根据前述实施方式中任一项的可交联的组合物、以及制备该组合物的方法，所不同的是所述多元醇包含一个或多个另外的交联官能团。在一种可替换的实施方式中，本专利技术提供根据前述实施方式中任一项的可交联的组合物、以及制备该组合物的方法，所不同的是所述一个或多个另外的交联官能团能够用聚醛交联。在一种可替换的实施方式中，本专利技术提供根据前述实施方式中任一项的可交联的组合物、以及制备该组合物的方法，所不同的是所述多元醇包含1,2或1,3OH官能团，如下图所示：在一种可替换的实施方式中，本专利技术提供根据前述实施方式中任一项的可交联的组合物、以及制备该组合物的方法，所不同的是所述聚醛具有2至20个碳原子。在一种可替换的实施方式中，本专利技术提供根据前述实施方式中任一项的可交联的组合物、以及制备该组合物的方法，所不同的是所述聚醛具有大于20个碳原子，条件是具有大于20个碳原子的聚醛至少每10个碳原子具有至少一个醛基团。在一种可替换的实施方式中，本专利技术提供根据前述实施方式中任一项的可交联的组合物、以及制备该组合物的方法，所不同的是所述聚醛选自(顺式,反式)-1,4-环己烷二甲醛，(顺式,反式)-1,3-环己烷二甲醛，戊烷-1,5-二醛，乙烷-1,2-二醛，及其混合物。在一种可替换的实施方式中，本专利技术提供根据前述实施方式中任一项的可交联的组合物、以及制备该组合物的方法，所不同的是所述酸催化剂的pKa小于4.0。在一种可替换的实施方式中，本专利技术提供根据前述实施方式中任一项的可交联的组合物、以及制备该组合物的方法，所不同的是所述酸催化剂的pKa小于2.0。在一种可替换的实施方式中，本专利技术提供根据前述实施方式中任一项的可交联的组合物、以及制备该组合物的方法，所不同的是所述酸催化剂是路易斯酸。在一种可替换的实施方式中，本专利技术提供根据前述实施方式中任一项的可交联的组合物、以及制备该组合物的方法，所不同的是所述酸催化剂是在所述多元醇主链上的官能团。在一种可替换的实施方式中，本专利技术提供根据前述实施方式中任一项的可交联的组合物、以及制备该组合物的方法，所不同的是所述组合物进一步包括固化抑制剂，该固化抑制剂包括醇。在一种可替换的实施方式中，本专利技术提供根据前述实施方式中任一项的可交联的组合物、以及制备该组合物的方法，所不同的是所述醇选自乙醇，1-丙醇，1-丁醇，1-戊醇，乙二醇单烷基醚，二甘醇单烷基醚，丙二醇单烷基醚和一缩二丙二醇单烷基醚。具体实施方式本专利技术提供可交联的组合物，以及制备该组合物的方法。在一种实施方式中，本专利技术提供非水单相可交联的组合物，其包含：(a)平均具有2个或更多个羟基官能团的多元醇；(b)聚醛、或其缩醛或半缩醛；和(c)pK小于6的酸催化剂；和(d)任选的一种或多种有机溶剂。多元醇组分多元醇组分可以是任何多元醇；例如，多元醇组分可以选自丙烯酸类化合物，苯乙烯-丙烯酸类共聚物，苯乙烯-丁二烯共聚物，饱和的聚酯，聚氨酯，醇酸树脂，聚醚或聚碳酸酯。在一种实施方式中，多元醇组分包含一个或多个另外的交联官能团。这样的交联官能团包括但不限于，脲，氨基甲酸酯，和/或硫醇。在一种实施方式中，所述一个或多个另外的交联官能团能够用聚醛组分交联。在一种示例性的实施方式中，多元醇组分包含1,2或1,3OH官能团。可交联的组合物可以包含10至90重量%的多元醇组分；例如，包含30至70重量%的多元醇组分。在一种实施方式中，所述多元醇具有1,2-二醇、1,3-二醇、或其组合的功能结构。本专利技术第一组分的多元醇可以平均具有2.0个或更多个羟基，或平均具有三个或更多个羟基，或平均具有四个或更多个羟基。本申请使用的术语“羟基的平均数”表示通过凝胶渗透色谱确定的多元醇的总数均分子量除以多元醇的羟基当量，即56,100mgKOH/摩尔KOH除以以mgKOH/g树脂计的羟值。多元醇可以是非环的、直链的或支化的；环状且非芳族的；环状且芳族的，或其组合。在一些实施方式中，多元醇包含一种或多种非环的、直链的或支化的多元醇。例如，多元醇可以基本上由一种或多种非环的、直链的或支化的多元醇组成。优选地，多元醇基本上由碳、氢、和氧原子组成。仍更优选地，多元醇由伯羟基组成，最优选地，羟基为1,2和/或1,3构型。以下针对说明的目的显示一些优选的多元醇结构。不受理论限制，预期包含这些优选构型的羟基的多元醇将导致与醛更有效的交联，这是由于形成了稳定的五元环或六元环。聚醛组分、或其缩醛或半缩醛；可交联的组合物包含聚醛组分、或其缩醛或半缩醛。在一种实施方式中，聚醛组分包含2至20个碳原子。在另一种可替换的实施方式中，聚醛包含大于20个碳原子，条件是具有大于20个碳原子的聚醛至少每10个碳原子具有至少一个醛基团。可交联的组合物可以包含2至50重量%的聚醛组分或其缩醛或半缩醛；例如，包含5至25重量%的聚醛组分或其缩醛或半缩醛。在一种实施方式中，聚醛选自(顺式,反式)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.非水单相可交联的组合物，其包含：a.平均具有2个或更多个羟基官能团的多元醇，其中所述多元醇包含1,2或1,3构型的羟基，是丙烯酸类化合物，苯乙烯‑丁二烯共聚物，饱和的聚酯，氨基甲酸酯，醇酸树脂，聚醚或聚碳酸酯；b.二醛、或其缩醛或半缩醛，所述二醛选自(顺式,反式)‑1,4‑环己烷二甲醛，(顺式,反式)‑1,3‑环己烷二甲醛，戊烷‑1,5‑二醛，乙烷‑1,2‑二醛，及其混合物；和c.pKa小于6的酸催化剂；和d.任选的一种或多种有机溶剂。

【技术特征摘要】
2012.12.27 US 13/727,9631.非水单相可交联的组合物，其包含：a.平均具有2个或更多个羟基官能团的多元醇，其中所述多元醇包含1,2或1,3构型的羟基，是丙烯酸类化合物，苯乙烯-丁二烯共聚物，饱和的聚酯，氨基甲酸酯，醇酸树脂，聚醚或聚碳酸酯；b.二醛、或其缩醛或半缩醛，所述二醛选自(顺式,反式)-1,4-环己烷二甲醛，(顺式,反式)-1,3-环己烷二甲醛，戊烷-1,5-二醛，乙烷-1,2-二醛，及其混合物；和c.pKa小于6的酸催化剂；和d.任选的一种或多种有机溶剂。2.权利要求1的可交联的组合物，其中所述可交联的组合物能够在0℃至小于120℃的温度反应至固化以形成交联的组合物。3.权利要求1的可交联的组合物，其中所述多元醇包含一个或多个另外的交联官能团。4.权利要求3的可交联的组合物，其中所述一个或多个另外的交联官能团能够用二醛交联。5.权利要求1的可交联的组合物，其中所述酸催化剂的pKa小于4.0。6.权利要求1的可交联的组合物，其中所述酸催化剂的pKa小于2.0。7.权利要求1的可交联的组合物，其中所述组合物进一步包括固化抑制剂，该固化抑制剂选自醇和/或水。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：JN阿吉罗波洛斯，P福利，EC格雷森，JR安德森，GE斯皮尔曼，C斯隆，N坎伯，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，罗姆及哈斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US