含有羟基官能的、支化的丙烯酸类聚合物的可固化的成膜组合物及多层复合涂层制造技术

提供了可固化的成膜组合物，其包含：(a)聚合物型聚酯粘合剂包含多个氨基甲酸酯基团；(b)与(a)的氨基甲酸酯官能基团有反应性的固化剂；和(c)以下的反应产物：(1)羟基官能聚合物，其包含以下的反应产物：(i)包含至少两个烯属不饱和双键的单体；(ii)包含键接到四个基团部分的碳原子的单体，其中该基团部分之一为氢原子和其余的该基团部分包含烷基基团，其中含烷基基团的基团部分的至少之一包含烯属不饱和双键；和(iii)能与(i)和(ii)聚合的至少一种单体；和(2)内酯或内酰胺。还提供了包括上述可固化的成膜组合物的多组分复合涂料组合物和在基材上形成复合涂层的方法。

Curable film-forming compositions and multilayer composite coatings of acrylic polymers containing hydroxyl functionality and branching

A curable film-forming composition is provided, which comprises: (a) a polymer-type polyester adhesive containing multiple carbamate groups; (b) a curing agent reacting with (a) carbamate functional groups; and (c) a reaction product: (1) a hydroxyl functional polymer containing the following reaction products: (i) a monomer containing at least two unsaturated double bonds of olefins; (ii) a bonding tetra. A monomer with carbon atoms in one of the groups, one of which is hydrogen atom and the rest of which contains alkyl groups, in which at least one of the groups containing alkyl groups contains unsaturated double bonds of olefins; and (i I i) at least one monomer that can be polymerized with (i) and (ii); and (2) lactone or lactam. A multi-component composite coating composition including the curable film-forming composition and a method for forming a composite coating on a substrate are also provided.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有羟基官能的、支化的丙烯酸类聚合物的可固化的成膜组合物及多层复合涂层专利
本专利技术涉及包含羟基官能的、支化的丙烯酸类聚合物的可固化的成膜组合物。本专利技术还涉及包含该可固化的成膜组合物的多层复合涂层及在基材上形成复合涂层的方法。专利技术背景彩色加透明涂料体系包括将有色的或着色的基漆施涂到基材，然后将透明的或透明的面漆施涂到该基漆，是汽车行业中原始饰面的标准作法。彩色加透明体系具有出色的形象光泽和清晰度，并且透明的面漆对于这些性能来说是尤其重要的。在将涂料施涂到汽车基材期间(典型地通过喷涂进行)，当施涂到水平定向的基材表面上时与当施涂到竖直定向的表面上时相比，涂料的外观(比如其光滑度)经常不同。这会导致同一辆车上不同区域的表面外观显著不同。将期望提供可固化的成膜组合物，其在整体基材表面上都表现出改进的外观性能，但不会损失固化的膜性能比如耐酸蚀刻性和UV耐受性。专利技术概述本专利技术提供了可固化的成膜或涂覆组合物，其包含：(a)包含多个具有以下结构的氨基甲酸酯基团的聚合物型聚酯粘合剂：(b)包含与(a)的氨基甲酸酯官能基团有反应性的官能基团的固化剂；和(c)以下的反应产物：(1)包含以下的反应产物的羟基官能聚合物：(i)包含至少两个烯属不饱和双键的单体；(ii)包含键接到四个基团部分的碳原子的单体，其中所述基团部分之一为氢原子并且其余的所述基团部分包含烷基基团，其中含烷基基团的基团部分的至少之一包含烯属不饱和双键；和(iii)能与(i)和(ii)聚合的至少一种单体；其中每种单体(i)、(ii)和(iii)不同，以及其中单体(i)、(ii)和/或(iii)含有羟基官能基团；和(2)内酯或内酰胺。还提供了多组分复合涂料组合物，其包含施涂到基材以形成有色的基漆的第一成膜组合物，和施涂到该基漆上面以形成透明面漆的第二透明的成膜组合物，其中该透明的成膜组合物包含上述可固化的成膜组合物。另外地提供了在基材上形成复合涂层的方法，其包括：(A)将第一成膜组合物施涂到基材表面的至少一部分上以形成有色的基漆；(B)将第二透明的成膜组合物施涂到步骤(A)中形成的基漆的至少一部分上，然后基本上固化该第一成膜组合物，以在其上形成透明面漆，其中该透明的成膜组合物包含上述可固化的成膜组合物；和(C)在所有涂料层已被施涂到该基材上之后将该基材保持在足以基本上固化该复合涂层的温度和时间。详细说明除了在操作示例中或者在另外指出的情况之外，所有数值范围、量、值和百分比，比如说明书以下部分中的反应材料、时间和温度的那些量，量的比例，分子量的值(不论是数均分子量(“Mn”)还是重均分子量(“Mw”))，等等，也都好似读为以“约”修饰，即使该术语可能没有明确地与该值、量或范围一起出现。因此，除非有相反指示，否则在以下说明书和所附权利要求书中列出的数值参数是可以根据本专利技术获得的期望性质而变化的近似值。最起码并且不是试图限制等同原则对权利要求范围的适用，每个数字参数应该至少根据所报告的有效数字的数量和通过应用普通舍入技术来解释。尽管阐述本专利技术广泛范围的数值范围和参数是近似值，但在具体实施例中列出的数值尽可能精确地报道。然而，任何数值固有地包含必然由它们各自测试测量中存在的标准偏差产生的某些误差。此外，当在本文中给出各种范围的数值范围时，能想到的是，可采用包括所引述的值在内的这些值的任何组合。本文使用的复数指示物包括单数，反之亦然。例如，虽然本专利技术是用“一种”具有环氧基官能基团的丙烯酸类树脂来描述的，但也可以使用多种，包括这种树脂的混合物。除非另有说明，否则对量的任何数字引用均为“按重量计”。术语“当量重量”是基于制造指定材料时使用的各种成分的相对量计算的值，并且是基于指定材料的固体计的。相对量是得到以由所述成分制备的材料(如聚合物)的克数计的理论重量的那些量，并且给出了存在于所得聚合物中的特定官能基团的理论数。理论聚合物重量除以官能基团当量的理论数量以得到当量重量。例如，氨基甲酸酯当量重量是基于聚氨酯材料中的氨基甲酸酯基团当量。本专利技术的可固化的成膜组合物可为溶剂型的或水性的。如本文中使用的，术语“热固性”和“可固化的”可以互换使用并且是指固化或交联后不可逆地“固定”的树脂，其中聚合物组分的聚合物链通过共价键连接到一起。这样的性能通常与组合物组分的交联反应相关，该反应经常例如由热或辐射引发。参见Hawley，GessnerG.，TheCondensedChemicalDictionary，NinthEdition.，第856页；SurfaceCoatings，vol.2，OilandColourChemists'Association，Australia，TAFEEducationalBooks(1974)。一旦固化或交联，热固性树脂在不施加热的情况下不会熔化，并且不溶于溶剂。本专利技术的可固化的成膜组合物包含(a)含有聚合物骨架中的重复酯基团的聚合物粘合剂；即聚酯。该聚酯聚合物典型地通过多元酸与多元醇的缩合反应来制备。如本文中使用的，术语“聚合物”是指聚合物、预聚物和低聚物；前缀“聚”是指两个或更多。合适的聚酯可以通过多羧酸或其酸酐与多元醇和/或环氧化物的酯化来制备。用于制备聚酯的多羧酸主要由每分子具有2至18个碳原子的单体多羧酸或其酸酐组成。有用的酸有邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、己二酸、癸二酸、马来酸和各种类型的其它二羧酸。少量的一元酸也可以包含于反应混合物中，例如，苯甲酸、硬脂酸、乙酸和油酸。此外，还可以使用更高级的羧酸，例如，偏苯三酸和丙三酸。上述酸的存在的酸酐可以代替该酸使用。此外，可以使用所述的低级烷基酯，例如，戊二酸二甲酯和对苯二甲酸二甲酯。可以用于制备聚酯的多元醇包括二醇，比如乙二醇、1,6-己二醇、新戊二醇(2,2-二甲基-1,3-丙二醇)、2,2,4-二甲基-1,3-戊二醇和2,2-二甲基-3-羟丙基-2,2-二甲基-3-羟基丙酯。其它合适的二醇包括氢化双酚A、环己二醇、环己烷二甲醇，基于己内酯的二醇比如ε-己内酯与乙二醇的反应产物，羟基烷基化的双酚，聚醚二醇比如聚(氧四亚甲基)二醇等。虽然多元醇组分可以包含所有二醇，但还可以使用更高官能度的多元醇。通常，多元醇为至少一种二醇与至少一种三醇或更高官能度的多元醇的混合物。更高官能度的多元醇的实例将包括二羟甲基乙烷、二羟甲基丙烷、季戊四醇等。更高官能度的多元醇与二醇的摩尔比可为1：1，或1：2，或1：3，或1：4。在特定的实例中，聚酯是由二醇比如新戊二醇和2,2,4-二甲基-1,3-戊二醇与三醇比如二羟甲基丙烷以1：4的三醇：二醇摩尔比的混合物制备的。该聚酯具有以下端位氨基甲酸酯基团结构：氨基甲酸酯基团可以通过任何已知方法并入聚酯，比如通过首先形成可以与用于形成该聚酯的多元酸和多元醇反应的氨基甲酸羟基烷基酯。氨基甲酸羟基烷基酯的实例为氨与碳酸丙二酯的反应产物。聚酯低聚物可以通过使多羧酸比如以上提到的那些与氨基甲酸羟基烷基酯反应来制备。氨基甲酸羟基烷基酯与聚酯或多羧酸上的酸官能团缩合，产生端位氨基甲酸酯官能团。端位氨基甲酸酯官能基团还可以通过异氰酸与羟基官能的聚酯反应来并入聚酯。此外，氨基甲酸酯官能团可以通过使羟基官能的聚酯与脲反应来并入聚酯。在该反应中，得自低分子量醇或二醇醚的低分子量氨基甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.可固化的成膜组合物，其包含：(a)聚合物粘合剂，其包含聚合物骨架中的重复酯基团并且进一步包含多个具有以下结构的氨基甲酸酯基团：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.18 US 15/296,5141.可固化的成膜组合物，其包含：(a)聚合物粘合剂，其包含聚合物骨架中的重复酯基团并且进一步包含多个具有以下结构的氨基甲酸酯基团：(b)固化剂，其包含与(a)的氨基甲酸酯官能基团有反应性的官能基团；和(c)以下的反应产物：(1)羟基官能聚合物，其包含以下的反应产物：(i)包含至少两个烯属不饱和双键的单体；(ii)包含键接到四个基团部分的碳原子的单体，其中所述基团部分之一为氢原子并且其余的所述基团部分包含烷基基团，其中含烷基基团的基团部分的至少之一包含烯属不饱和双键；和(iii)能与(i)和(ii)聚合的至少一种单体；其中每种单体(i)、(ii)和(iii)不同，以及其中单体(i)、(ii)和/或(iii)含有羟基官能基团；和(2)内酯或内酰胺。2.根据权利要求1所述的可固化的成膜组合物，其中(i)包含二(甲基)丙烯酸酯单体。3.根据权利要求1所述的可固化的成膜组合物，其中(ii)包含(甲基)丙烯酸2-乙基己酯，(甲基)丙烯酸2-丁基己酯，(甲基)丙烯酸2-甲基己酯，丙烯酸异冰片酯，甲基丙烯酸异冰片酯，或它们的组合。4.根据权利要求1所述的可固化的成膜组合物，其中(iii)包含羟基官能的(甲基)丙烯酸酯。5.根据权利要求4所述的可固化的成膜组合物，其中(iii)进一步包含不含有任何另外的不同反应性官能基团的烯属不饱和单体。6.根据权利要求1所述的可固化的成膜组合物，其中聚合物粘合剂(a)包含为以下的反应产物的聚酯：(i)氨基甲酸烷基酯；(ii)有机多羧酸或酸酐和(iii)至少一种二醇和至少一种三醇的混合物。7.根据权利要求6所述的可固化的成膜组合物，其中该氨基甲酸烷基酯包含氨基甲酸甲酯。8.多组分复合涂料组合物，其包含施涂到基材上以形成有色的基漆的第一成膜组合物，和施涂到该基漆上面以形成透明面漆的第二透明的成膜组合物，其中该透明的成膜组合物包含可固化的成膜组合物，该成膜组合物包含：(a)聚合物粘合剂，其包含聚合物骨架中的重复酯基团并且进一步包含多个具有以下结构的氨基甲酸酯基团：(b)包含与(a)的氨基甲酸酯官能基团有反应性的官能基团的固化剂；和(c)以下的反应产物：(1)羟基官能聚合物包含以下的反应产物：(i)包含至少两个烯属不饱和双键的单体；(ii)包含键接到四个基团部分的碳原子的单体，其中所述基团部分之一为氢原子并且其余的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·斯瓦鲁普，J·R·勒维斯，
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