含有1,1-二-活化的乙烯基化合物的酸催化的可固化涂料组合物和相关的涂料和方法技术

描述了含有1,1‑二‑活化的乙烯基化合物的酸催化的可固化涂料组合物，包括多层涂层。还提供了用包含1,1‑二‑活化的乙烯基化合物的涂料组合物涂布基材的方法。还提供了包含由包含1,1‑二‑活化的乙烯基化合物的涂料组合物形成的涂层的涂布制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有1,1-二-活化的乙烯基化合物的酸催化的可固化涂料组合物和相关的涂料和方法
技术介绍
涂料组合物用于形成施加至各种各样的基材上以提供颜色和/或其它视觉效果、抗腐蚀性、耐磨性、耐化学性等的涂料层。例如，多层涂层经常包括底涂层和顶涂层，所述底涂层可提供颜色和/或其它视觉效果，所述顶涂层有时包含透明涂层并且提供耐磨和耐擦伤层。关于施加至金属基材，如汽车、航空航天和建筑基材的多层涂层，例如可以将底漆层和/或表面钝化层在上面的底涂层和顶涂层下方施加至裸露的金属基材。将会有利的是，提供形成涂层，包括多层涂层的涂料组合物，其特征在于改进的涂料性质。
技术实现思路
涂料组合物包含聚合物树脂；酸固化催化剂；1,1-二-活化的乙烯基化合物，或其多官能形式，或其组合。多层涂层包括施加在基材的至少一部分上方的第一涂料层，和施加在第一涂料层的至少一部分上方的第二涂料层。第二涂料层由包含氨基甲酸酯官能树脂；酸固化催化剂；和1,1-二-活化的乙烯基化合物，或其多官能形式，或其组合的涂料组合物形成。多层涂层包括施加在基材的至少一部分上方的第一涂料层，施加在第一涂料层的至少一部分上方的第二涂料层，和施加在第二涂料层的至少一部分上方的第三涂料层。第二涂料层由包含1,1-二-活化的乙烯基化合物或其多官能形式或其组合的涂料组合物形成。第三涂料层由包含氨基甲酸酯官能树脂和酸固化催化剂的涂料组合物形成。该方法包括在基材的至少一部分上方施加第一涂料层，在第一涂料层的至少一部分上方施加第二涂料层，和固化施加的第一涂料层和施加的第二涂料层。使用包含聚合物树脂；酸固化催化剂；1,1-二-活化的乙烯基化合物，或其多官能形式，或其组合的涂料组合物施加第二涂料层。要理解的是，本说明书中描述的专利技术并不必然限于该
技术实现思路
中汇总的实例。具体实施方式如在本说明书中所使用，特别是与涂料层或膜相关，术语“在……上”、“至……上”、“在……上方”及其变体(例如“施加在……上方”、“在……上方形成”、“沉积在……上方”、“在……上方提供”、“位于……上方”等)，意指施加、形成、沉积、提供或以其它方式位于基材的表面上方，但不必与基材的表面接触。例如，涂料层“施加在基材上方”并不排除存在位于所施加的涂料层与基材之间的相同或不同组成的一个或多个其它涂料层。类似地，“施加在第一涂料层上方”的第二涂料层并不排除存在位于所施加的第二涂料层与所施加的第一涂料层之间的相同或不同组成的一个或多个其它涂料层。如在本说明书中所使用，术语“聚合物”和“聚合的”意指预聚物、低聚物以及均聚物和共聚物二者。如在本说明书中所使用，“预聚物”意指能够通过一个或多个反应性基团进一步反应或聚合，以形成更高分子质量或交联状态的聚合物前体。如在本说明书中所使用，前缀“聚/多”是指两个或更多个。例如，“多官能”分子(不管聚合物、单体或其它化合物)包含两个或更多个反应性官能团如羟基基团、胺基团、巯基基团、氨基甲酸酯基团等。更具体地，“多元醇”意指包含两个或更多个羟基基团的化合物，“多胺”意指包含两个或更多个胺基团的化合物，“多硫醇”意指包含两个或更多个巯基基团的化合物，和“聚氨基甲酸酯”意指包含两个或更多个氨基甲酸酯基团的化合物。多官能化合物，如多元醇、多胺、多硫醇或聚氨基甲酸酯可以为聚合物，但并不必须为聚合物，并且可以包括例如非聚合的化合物。聚合的多元醇、聚合的多胺、聚合的多硫醇或聚合的聚氨基甲酸酯分别包括两个或更多个在聚合物分子上的侧接和/或末端羟基、胺、巯基或氨基甲酸酯官能团。“侧基”是指包含聚合物骨架侧面的分支并且不包括聚合物主链的一部分的基团，而“端基”是指在聚合物主链的末端上并且包括聚合物主链的一部分的基团。另外，术语多元醇、多胺、多硫醇和聚氨基甲酸酯可以包括包含不同类型的官能团的组合的化合物。例如，可以将包含两个或更多个羟基基团以及两个或更多个氨基甲酸酯基团的化合物称为多元醇、聚氨基甲酸酯或多元醇/聚氨基甲酸酯。此外，多元醇、多胺、多硫醇和聚氨基甲酸酯化合物可以包含中性官能团(羟基、胺、巯基或氨基甲酸酯)和/或官能团的离子化形式的盐(例如醇盐、铵盐等)之一或二者。如在本说明书中所使用，术语“1,1-二活化的乙烯基化合物”意指包含具有共价地键合至π-键碳之一的两个吸电子基团(EWG)并且没有取代基共价地键合至另外的π-键碳的乙烯基的化合物(即，–EWG–C(＝CH2)–EWG–)，其中吸电子基团独立地包括卤素基团、卤代烷基基团、含羰基的基团(例如，酯、酰胺、醛、酮、酰卤、羧酸/羧酸酯/盐基团)、氰基基团、磺酸酯/盐基团、铵基团、季胺基团或硝基基团。术语“多官能形式”意指在一个分子中包含两个或更多个共价键合的1,1-二活化的乙烯基基团的化合物。例如，亚甲基丙二酸二烷基酯为1,1-二活化的乙烯基化合物的实例，和亚甲基丙二酸二烷基酯与多元醇的酯交换加合物为亚甲基丙二酸二烷基酯的多官能形式的实例。在底涂层-加-透明涂层体系和包含由不同涂料组合物形成的多个涂料层的其它涂层体系中，形成组成层的不同化学组合物应相互相容，以便在固化体系中有效地提供所需的性能。例如，在包括提供颜色和/或其他视觉效果的底涂层和在底涂层上方提供耐磨和/或耐溶剂或其它耐化学性(例如，防水)层的透明涂层的体系中，形成底涂层和透明涂层的化学组合物应该是化学相容的，以使得固化的涂层体系在美学上是可接受的，并提供所需水平的耐磨性和/或耐化学性。一些底涂层配方，特别是单组分(1K)水基配方，含有可感知水平的胺化合物，包括叔胺化合物，例如二甲基乙醇胺。另外，一些透明涂层配方，特别是1K溶剂基透明涂料组合物，含有酸催化剂，以在固化过程(例如在升高的温度下烘烤)期间催化组分聚合物树脂和/或交联剂之间的交联反应。已经观察到，包含含胺底涂层组合物和含酸催化剂的透明涂料组合物的涂料体系在固化时在涂层中显示出“起皱(wrinkling)”效应。虽然不打算受任何理论的束缚，但据信当这种涂料体系通过在升高的温度下烘烤而固化时，胺化合物可挥发并迁移出底涂层并进入上覆的透明涂层，其中碱性胺可以与酸催化剂反应并形成盐。据信，迁移的胺化合物与透明涂层中的酸化合物之间的成盐反应导致交联树脂起皱。在固化的涂料体系(包括底涂层-加-透明涂层体系)中形成起皱是不利的，因为在许多应用中，包括特别是汽车漆应用，通常认为所得的缺乏表面光滑度和低光泽度是不美观的。然而，当施加在含有胺化合物的下面的涂料层上时，包含1,1-二-活化的乙烯基化合物或其多官能形式或其组合的涂料组合物显著减少或消除了固化涂料体系中起皱的发展(development)。如本说明书中所用，术语“固化(cure)”和“固化中的(curing)”是指涂料组合物中作为涂料层施加在基材上方的组分的化学交联。因此，术语“固化”和“固化中的”不包括通过溶剂或载体蒸发对涂料组合物仅进行物理干燥。在这方面，本说明书中使用的术语“固化的”是指涂料层的状态，其中形成该层的涂料组合物的至少一种组分已经化学反应以在涂料层中形成新的共价键。本说明书中描述的专利技术包括涂料组合物，其含有聚合物树脂，催化涉及聚合物树脂的交联反应的酸固化催化剂，和1,1-二-活化的乙烯基化合物，或其多官能形式，或其组合。1,1-二-活化的乙烯基化合物，或其多官能形式，或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涂料，包含：聚合物树脂；酸固化催化剂；和1,1‑二‑活化的乙烯基化合物，或其多官能形式，或其组合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.26 US 62/366,781;2016.10.04 US 62/403,7471.一种涂料，包含：聚合物树脂；酸固化催化剂；和1,1-二-活化的乙烯基化合物，或其多官能形式，或其组合。2.根据权利要求1所述的涂料，其中所述聚合物树脂包括氨基甲酸酯官能树脂，环氧官能树脂，氨基官能树脂，硅氧烷树脂，三聚氰胺树脂，酚醛树脂或其任意组合。3.根据权利要求1所述的涂料，其中所述聚合物树脂包含聚合物分子，所述聚合物分子包含氨基甲酸酯基团，环氧基团，硅氧烷基团，氨基，三聚氰胺基团或苯酚-甲醛基团的任意组合。4.根据权利要求1所述的涂料，其中所述聚合物树脂包括氨基甲酸酯官能树脂。5.根据权利要求4所述的涂料，其中所述氨基甲酸酯官能树脂包括氨基甲酸酯官能丙烯酸系树脂。6.根据权利要求4所述的涂料，其中所述氨基甲酸酯官能树脂包括氨基甲酸酯官能和羟基官能丙烯酸系树脂。7.根据权利要求4所述的涂料，还包含三聚氰胺-甲醛树脂。8.根据权利要求1所述的涂料，其中所述酸固化催化剂包括强酸。9.根据权利要求1所述的涂料，其中所述1,1-二-活化的乙烯基化合物包括亚甲基二羰基化合物，二卤代乙烯基化合物，二卤代烷基二取代的乙烯基化合物，或氰基丙烯酸酯化合物，或其任意多官能形式，或其任意组合。10.根据权利要求9所述的涂料，其中所述1,1-二-活化的乙烯基化合物包括：亚甲基丙二酸二烷基酯；亚甲基丙二酸二芳基酯；亚甲基丙二酸二烷基酯的多官能形式；或亚甲基丙二酸二芳基酯的多官能形式；或其任意组合。11.根据权利要求10所述的涂料，其中所述1,1-二-活化的乙烯基化合物包括：亚甲基丙二酸二乙酯；和亚甲基丙二酸二乙酯的多官能形式，包括亚甲基丙二酸二乙酯和至少一种多元醇的酯交换加合物。12.根据权利要求11所述的涂料，其中亚甲基丙二酸二乙酯和至少一种多元醇的酯交换加合物包括亚甲基丙二酸二乙酯和二醇的酯交换加合物。13.根据权利要求12所述的涂料，其中所述二醇包括烷二醇。14.根据权利要求13所述的涂料，其中所述烷二醇包括1,5-戊二醇和/或1,6-己二醇。15.一种多层涂层，包括：施加在基材的至少一部分上方的第一涂料层；和施加在第一涂料层的至少一部分上方的第二涂料层；其中第二涂料层由涂料组合物形成，所述涂料组合物包含：氨基甲酸酯官能树脂酸固化催化剂；和1,1-二-活化的乙烯基化合物，或其多官能形式，或其组合。16.根据权利要求15所述的多层涂层，其中所述1,1-二-活化的乙烯基化合物包括亚甲基二羰基化合物，二卤代乙烯基化合物，二卤代烷基二取代乙烯基化合物或氰基丙烯酸酯化合物，或其任意多官能形式，或其任意组合。17.根据权利要求16所述的多层涂层，其中所述1,1-二-活化的乙烯基化合物包括：亚甲基丙二酸二烷基酯；亚甲基丙二酸二芳基酯；亚甲基丙二酸二烷基酯的多官能形式；或亚甲基丙二酸二芳基酯的多官能形式；或其任意组合。18.根据权利要求17所述的多层涂层，其中所述1,1-二-活化的乙烯基化合物包括：亚甲基丙二酸二乙酯；和亚甲基丙二酸二乙酯的多官能形式，包括亚甲基丙二酸二乙酯和至少一种多元醇的酯交换加合物。19.根据权利要求18所述的多层涂层，其中亚甲基丙二酸二乙酯和至少一种多元醇的酯交换加合物包括亚甲基丙二酸二乙酯和二醇的酯交换加合物。20.根据权利要求19所述的多层涂层，其中所述二醇包括烷二醇。21.根据权利要求20所述的多层涂层，其中所述烷二醇包括1,5-戊二醇和/或1,6-己二醇。22.根据权利要求15所述的多层涂层，其中所述氨基甲酸酯官能树脂包括氨基甲酸酯官能的丙烯酸系树脂。23.根据权利要求15所述的多层涂层，其中所述氨基甲酸酯官能树脂包括氨基甲酸酯官能和羟基官能的丙烯酸系树脂。24.根据权利要求15所述的多层涂层，其中形成第二涂料层的涂料组合物还包含三聚氰胺-甲醛树脂。25.根据权利要求15所述的多层涂层，其中所述第一涂料层由包含胺化合物的涂料组合物形成。26.根据权利要求25所述的多层涂层，其中所述胺化合物占形成所述第一涂料层的所述涂料组合物的固体重量的2-15％。27.根据权利要求25所述的多层涂层，其中所述胺化合物的标准沸点温度低于165℃。28.根据权利要求25所述的多层涂层，其中所述胺化合物的pKa大于9.5，其在25℃，在水中和1个大气压下测量。29.根据权利要求25所述的多层涂层，其中所述胺化合物包括叔胺化合物。30.根据权利要求29所述的多层涂层，其中所述叔胺化合物包括2-(二甲基氨基)乙醇。31.根据权利要求25所述的多层涂层，其中形成第一涂料层的涂料组合物还包括聚酯树脂，丙烯酸系树脂和三聚氰胺-甲醛树脂。32.一种多层涂层，包括：施...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·G·奥尔森，A·格图姆卡拉，C·D·奈德斯特，D·R·芬恩，C·L·伯格斯，
申请(专利权)人：PPG工业俄亥俄公司，
类型：发明
国别省市：美国,US