耐候性且耐久性涂料组合物制造技术

提供了具有多官能丙烯酸共聚物和硅酮亚胺树脂固化剂的可固化涂料组合物。可固化涂料组合物的丙烯酸共聚物具有聚合形式的环氧官能团和固化相容性基团，并且硅酮亚胺在水的存在下形成氨基官能硅酮。所述涂料组合物可用于优良耐候性和耐久性涂料领域，并且可用于代替含异氰酸酯的聚氨酯类涂料。还提供了由所述可固化组合物产生的经涂布制品。固化组合物产生的经涂布制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】耐候性且耐久性涂料组合物
[0001]本专利技术涉及具有多官能丙烯酸共聚物和硅酮亚胺树脂固化剂的可固化涂料组合物。更特别地，丙烯酸共聚物具有聚合形式的环氧官能团和固化相容性基团，并且硅酮亚胺在水的存在下形成氨基官能的硅酮。所述涂料组合物可用于优良耐候性和耐久性的涂料领域，并且可用于代替含异氰酸酯的聚氨酯类涂料。
[0002]含异氰酸酯的聚氨酯类涂料用于需要优良耐候性和耐久性的应用。然而，制造商和消费者的需要移向不含异氰酸酯的涂料，以限制暴露于此类材料；同时提供耐候性外加耐化学性和耐腐蚀性。在使用环氧涂层保护金属但需要良好颜色和光泽度保持性的应用中，环氧涂层上还进一步涂布顶涂层(通常是聚氨酯)。衍生自环氧树脂的其它涂料(如聚硅氧烷-环氧树脂涂料)取决于固化的湿度，且通常随着涂料继续固化而变得脆性。
[0003]美国专利8,193,293公开了一种低温环境可固化涂料组合物，其包含氨基官能聚硅氧烷；聚硅氧烷树脂，其是含有硅氢化物的聚硅氧烷与具有两个或更多个能够进行氢化硅烷化反应的不饱和键的含羟基官能团的材料的反应产物；以及聚环氧化物。
[0004]美国专利8,871,888公开了一种高含固量单组分存储稳定的涂料组合物，其包含每分子包含多于一个1,2-环氧基的环氧树脂；软化点为50℃到140℃的烃类化合物；烷氧基官能和/或硅烷醇官能硅酮；以及酮亚胺固化剂，其包含含有聚烷基二胺组分和酮组分的反应物的反应产物。
[0005]国际专利公开案WO 01/51575 A1公开了一种环境温度固化涂料组合物，其包含具有烷基、芳基、烷氧基、反应性缩水甘油氧基和OSi(OR)3基团的聚硅氧烷；缩水甘油基官能的丙烯酸聚合物；以及硬化剂。聚硅氧烷不含胺官能团。
[0006]日本专利公开案2002-167546 A公开了一种用于单涂层饰面的防腐蚀涂料材料组合物，其包含(A)丙烯酸树脂，(B)具有至少两个环氧基的环氧树脂，(C)有机硅烷化合物和(D)含氨基硅烷的胺固化剂，并且关于丙烯酸树脂(A)、环氧树脂(B)和有机硅烷化合物(C)的混配比率，各自基于这些树脂的固体含量的总量，组分(A)为5-65wt.％；(B)组分(B)为30-90wt.％；和组分(C)为5-65wt.％。
[0007]所需要的是一种涂料组合物，所述涂料组合物可以作为单组分或双组分的调配物使用，其提供良好的性能平衡，包括延长双组分调配物的适用期、改善的膜干燥速率、紫外线防护、耐腐蚀性、良好的干燥时间和耐化学性，无需任何底涂层或底漆层；所有这些都以成本竞争优势为基础，并使用最少的材料。
[0008]本专利技术提供一种可固化涂料组合物，其包括：(1)硅酮亚胺树脂，其在足够量的水存在下形成具有完全缩简式R
x
SiO
(4-x)/2
的氨基官能硅酮树脂，其中(a)x是1.0至2.1的数；(b)氨基官能的硅酮树脂包含聚合形式的Si单元R3SiO
1/2
、R2SiO
2/2
、RSiO
3/2
和SiO
4/2
，其中至少5摩尔％的氨基官能硅酮树脂的Si单元的总量包括(i)RSiO
3/2
基团，(ii)SiO
4/2
基团，或(iii)其混合物；(c)每个R独立地为烷基、芳基或氨基官能的烃基，条件是氨基官能的硅酮树脂的-NH-当量为50至750；以及(2)具有聚合形式的环氧官能团和固化相容性基团的丙烯酸共聚物；并且其中所述涂料组合物中来自硅酮亚胺树脂上的水解亚胺官能团的胺NH官能团与环氧官能团的摩尔比为0.5至1.3。本专利技术还提供一种经涂布的制品，其包含经固化涂
料组合物的一个或多个层。
[0009]术语“摩尔百分比”也可以表示为“摩尔分数”，由此1摩尔百分比等于0.01的摩尔分数。对于本专利技术中提出的每个范围，范围的下限和范围的上限是可分离的，并且可与其它下限或上限以任何方式组合；包括与本专利技术中确定的额外组分的范围的下限和上限组合。所有个别值和子范围都包括于本文中并且公开于本文中。
[0010]本专利技术的硅酮亚胺树脂可以通过使多官能氨基官能硅酮固化剂与酮(形成酮亚胺)或醛(形成醛亚胺)之间的缩合反应形成，并通过共沸蒸馏或通过使用脱水剂除去水。可以通过使胺固化剂在有或没有催化剂和有或没有溶剂的情况下与酮反应来制备酮亚胺。通常，将两(2)摩尔的酮(或更大的摩尔过量)添加到胺固化剂中的每一(1)摩尔的胺官能团(NH2)中。硅酮亚胺树脂的酮亚胺形式可以具有不同的转化度，或者可以完全转化并与氨基官能的硅酮固化剂共混，以控制共混体系的使用寿命或适用期以及干燥速率，而不会显著改变共混系统的黏度。在正常条件下，单组分应用需要大于或等于95％(95％)的氨基官能硅酮的转化率。本专利技术的硅酮亚胺是根据氨基官能硅酮定义的，所述氨基官能硅酮在添加水以达到氨基官能硅酮的最大水解和接近完全再生时产生。然而，这并不意味着需要硅酮亚胺的完全水解以形成本专利技术的涂料组合物。特定涂料组合物的所需固化程度或缺乏固化的程度以及其最终用途将决定硅酮亚胺所需的水解程度。
[0011]各种酮可用于使用氨基官能硅酮固化剂制备酮亚胺，包括但不限于丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、甲基丙基酮、甲基异丙基酮、甲基异丁基酮、二异丙基酮、苯基甲基酮、甲基己酮、甲基环己酮、环戊酮、环庚酮、苯乙酮和酮树脂。硅酮醛亚胺可通过将硅酮胺与醛混合而制得，所述醛包括但不限于丁醛、丙醛和戊醛。
[0012]在存在足够量的水的情况下，本专利技术的硅酮亚胺树脂形成可以用以下完全缩简式描述的氨基官能硅酮树脂：
[0013]R
x
SiO
(4-x)/2
其中
[0014](a)x是1.0到2.1的数；
[0015](b)所述氨基官能硅酮树脂包含呈聚合形式的Si单元R3SiO
1/2
、R2SiO
2/2
、RSiO
3/2
和SiO
4/2
，其中所述氨基官能硅酮树脂的Si单元的总量的至少5摩尔％包含(i)RSiO
3/2
基团，(ii)SiO
4/2
基团或(iii)其混合物；和
[0016](c)每个R独立地为烷基、芳基或氨基官能烃基，其条件是所述氨基官能硅酮树脂的-NH-当量质量为50到1000，优选地50到750，更优选80到900，甚至更优选100到800，以及最优选100-700。
[0017]R3SiO
1/2
也称为M，R2SiO
2/2
也称为D，RSiO
3/2
也称为T，以及SiO
4/2
也称为Q。如果在M、D、T或Q名称旁边使用上标，那么指示存在的一个或多个R基团的类型。例如，D
Ph
意指两个R基团中的一个是苯基。除非聚合物的特定描述另外指示，否则本领域的技术人员将未由上标描述的任何R基团理解为甲基。通过获得氨基官能硅酮树脂的已知量溶液或纯净样品的
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种可固化涂料组合物，其包含：(1)硅酮亚胺树脂，其在足够量的水存在下形成如下完全缩简式的氨基官能硅酮树脂R
x
SiO
(4-x)/2
其中(a)x是1.0到2.1的数；(b)所述氨基官能硅酮树脂包含呈聚合形式的Si单元R3SiO
1/2
、R2SiO
2/2
、RSiO
3/2
和SiO
4/2
，其中所述氨基官能硅酮树脂的Si单元的总量的至少5摩尔％包含(i)RSiO
3/2
基团，(ii)SiO
4/2
基团或(iii)其混合物；(c)每个R独立地为烷基、芳基或氨基官能烃基，其条件是所述氨基官能硅酮树脂的-NH-当量质量为50到750；以及(2)具有呈聚合形式的环氧官能化基团和固化相容性基团的丙烯酸共聚物；并且其中所述涂料组合物的来自所述硅酮亚胺树脂上的水解亚胺官能团的胺NH官能团与环氧官能团的摩尔比在0.5到1.3的范围内。2.根据权利要求1所述的涂料组合物，其来自所述硅酮亚胺树脂上的水解亚胺官能团的胺NH官能团与环氧官能团的摩尔比在0.8到1的范围内。3.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述氨基官能硅酮树脂具有小于30摩尔％的携有与Si结合的OR'基团的重复单元；其中R'为氢或...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：美国陶氏有机硅公司，
类型：发明
国别省市：