含有酸官能多元醇聚合物的涂料组合物和由其形成的涂层制造技术

一种涂料组合物，其包括：(a)酸官能多元醇聚合物，其具有大于9mg KOH/g且小于60mg KOH/g的酸值和100到300mg KOH/g的羟基值；(b)与所述酸官能多元醇聚合物反应的非氨基塑料衍生的交联剂；和(c)非水性液体介质。此外，与羟基官能团反应的交联剂上的官能团与酸官能多元醇聚合物上的羟基官能团的当量比在0.5到1.5范围内。涂料组合物大体上不含外部催化剂。涂料组合物在小于80℃的温度下固化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有酸官能多元醇聚合物的涂料组合物和由其形成的涂层
本专利技术涉及含有酸官能多元醇聚合物的涂料组合物和由其形成的涂层。
技术介绍
涂料被施加到广泛多种衬底上以提供颜色和其它视觉效果、耐腐蚀性、耐磨性、耐化学性等。此外，各种类型的涂层(如施加到包括车辆的汽车衬底的涂层)可以由能够在低固化温度下烘烤和成形的组合物形成。为了在低固化温度下形成涂层，对应涂料组合物通常含有外部催化剂。然而，用于在低温下形成涂层的许多催化剂通常是有毒的重金属，如锡催化剂。因此，本专利技术的目标是提供涂料组合物，其能够在比较低的温度下固化以形成具有各种特性(如良好外观)的涂层，且其不需要使用外部催化剂，如金属(例如锡)催化剂。
技术实现思路
本专利技术涉及一种涂料组合物，其包含：(a)酸官能多元醇聚合物，其包含大于9mgKOH/g且小于60mgKOH/g的酸值和100到300mgKOH/g的羟基值；(b)与酸官能多元醇聚合物反应的非氨基塑料衍生的交联剂；和(c)非水性液体介质。此外，与羟基官能团反应的交联剂上的官能团与酸官能多元醇聚合物上的羟基官能团的当量比在0.5到1.5范围内。涂料组合物大体上不含外部催化剂并且在小于80℃的温度下固化。本专利技术还涉及至少部分涂覆有本文所描述的涂料组合物的衬底。本专利技术还涉及一种在衬底的至少一部分上形成涂层的方法，其包含施加如本文所描述的涂料组合物以及使所述涂料组合物在小于80℃的温度下固化以在衬底的至少一部分上形成涂层。具体实施方式出于以下详细说明的目的，应理解，除了明确指定相反情况之外，本专利技术可采用各种替代变化和步骤序列。此外，除在任何操作实例中之外，或者在另外指示的情况下，表达例如用于本说明书及权利要求书中的成分的量的全部数字应理解为在所有情况下通过术语“约”修饰。因此，除非相反地指示，否则本说明书和随附权利要求书中所阐述的数值参数是可取决于通过本专利技术获得的所需特性而变化的近似值。最低限度地，并且不试图将等效物原则的应用限制于权利要求书的范围，至少应根据所报告的有效数字的数目并且通过应用一般四舍五入技术来解释每个数值参数。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，但具体实例中阐述的数值是尽可能精确地报告的。然而，任何数值固有地含有某些由其对应测试测量值中所发现的标准差必然造成的误差。并且，应理解，本文陈述的任何数值范围意图包括其中所含的所有子范围。例如，“1至10”的范围意图包括所陈述最小值1和所陈述最大值10之间(且包括所陈述最小值1和所陈述最大值10)的所有子范围，即具有等于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值。在本申请中，除非另外具体陈述，否则单数的使用包括复数并且复数涵盖单数。此外，在本申请中，除非另外明确说明，否则“或”的使用意指“和/或”，即使在某些情况下可明确地使用“和/或”。此外，在本申请中，除非另外具体说明，否则“一(a)”或“一个/种(an)”的使用意指“至少一个”。例如，“一种”聚合物、“一种”交联剂等是指这些项目中的任一者中的一或多者。如先前所描述，本专利技术涉及一种涂料组合物，其包含酸官能多元醇聚合物和与酸官能多元醇聚合物反应的非氨基塑料衍生的交联剂。如本文所使用，“多元醇聚合物”是指具有两个或更多个，如三个或更多个羟基官能团的聚合物。此外，术语“聚合物”是指低聚物和均聚物(例如由单一单体物质制备)、共聚物(例如由至少两种单体物质制备)、三元共聚物(例如由至少三种单体物质制备)和接枝聚合物。术语“树脂”可与“聚合物”互换使用。因此，“酸官能多元醇聚合物”是指包含羟基官能团和酸官能团的聚合物。应了解，酸官能多元醇聚合物充当成膜树脂。如本文所使用，“成膜树脂”是指在除去存在于组合物中的任何稀释剂或载剂后或在固化后在衬底的至少水平表面上的自承型连续膜。如结合涂料组合物所使用的术语“可固化”、“固化”等意指构成涂料组合物的组分的至少一部分是可聚合和/或可交联的。固化或固化程度可以使用在氮气下进行的聚合物实验室MKIIIDMTA分析仪通过动态机械热分析(DMTA)来确定，其中固化程度可以是例如通过DMTA测定的完全交联的至少10％，如至少30％，如至少50％，如至少70％，或至少90％。本专利技术的涂料组合物可以在环境条件下，用加热或用其它方式(如光化辐射)固化。术语“光化辐射”是指可以引发化学反应的电磁辐射。光化辐射包括(但不限于)可见光、紫外线(UV)光、X射线和γ辐射。此外，“环境条件”是指周围环境的条件(例如，衬底所处的房间或室外环境的温度、湿度和压力，例如，在23℃的温度下和在35％到75％的空气中的相对湿度下)。本专利技术的酸官能多元醇聚合物可以从包含以下的反应物获得：(i)包含酸官能团的烯系不饱和化合物或其酸酐，(ii)包含羟基官能团的烯系不饱和化合物，和(iii)不同于(i)和(ii)的烯系不饱和化合物。如本文所使用，“乙烯系不饱和”是指具有至少一个碳-碳双键的基团。乙烯系不饱和基团的非限制性实例包括(但不限于)(甲基)丙烯酸酯基、乙烯基、其它烯烃和其组合。如本文所使用，术语“(甲基)丙烯酸酯”是指甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯两者。烯系不饱和化合物可以包含乙烯系不饱和单体和/或聚合物。烯系不饱和化合物还可以包含单烯系不饱和化合物、多烯系不饱和化合物或其组合。“单烯系不饱和化合物”是指包含仅一个乙烯系不饱和基团的化合物，并且“多烯系不饱和化合物”是指包含两个或更多个乙烯系不饱和基团的化合物。烯系不饱和化合物可以包含直链、分支链或环状化合物。术语“直链”是指具有直链的化合物，术语“分支链”是指具有带氢的链的化合物，所述氢被取代基(如烷基)替换，所述取代基从直链分支或延伸出来，并且术语“环状”是指闭环结构。此外，环状结构可以包含芳环和/或脂族环。如本文所使用，术语“芳族”是指稳定性(归因于离域)显著大于假想定域结构的稳定性的共轭环状烃结构。脂族环是指含有饱和碳键的非芳族结构。如所指示，形成酸官能多元醇聚合物的反应物包括烯系不饱和化合物，所述烯系不饱和化合物包含酸官能团或其酸酐。化合物可以包含一个或多个酸基团或其酸酐。酸基团可以包含：羧酸基或其酸酐；和/或其它酸基团(即，非羧酸基)或其酸酐。包含羧酸官能团或其酸酐的烯系不饱和化合物的非限制性实例包括(甲基)丙烯酸、二甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、烯丙基乙酸、巴豆酸、乙烯基乙酸、衣康酸、马来酸、反丁烯二酸、衣康酸酐、马来酸酐、异丁烯基琥珀酸酐、柠康酸酐和其任何组合。包含非羧酸官能团或其酸酐的烯系不饱和化合物的非限制性实例包括包含磷酸官能团的烯系不饱和化合物和包含磺酸官能团的烯系不饱和化合物。如本文所使用，“包含磷酸官能团的烯系不饱和化合物”是指包含至少一个乙烯系不饱和基团和至少一个含磷酸基团的化合物。含磷酸基团意指磷的含氧酸，包括(但不限于)亚磷酸和磷酸。含磷酸基团的实例包括(但不限于)：具有-O-P(O)(H)(OH)的亚磷酸基团；和具有-O-P(O)(OH)2的磷酸基团。包含磷酸官能团的烯系不饱和化合物的非限制性实例包括聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涂料组合物，其包含：/n(a)酸官能多元醇聚合物，其包含大于9mg KOH/g并且小于60mg KOH/g的酸值和100到300mg KOH/g的羟基值；/n(b)与所述酸官能多元醇聚合物反应的非氨基塑料衍生的交联剂；和/n(c)非水性液体介质，/n其中与羟基官能团反应的所述交联剂上的官能团与所述酸官能多元醇聚合物上的羟基官能团的当量比在0.5到1.5范围内，并且/n其中所述涂料组合物大体上不含外部催化剂，并且所述涂料组合物在小于80℃的温度下固化。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181101 US 62/754,2831.一种涂料组合物，其包含：
(a)酸官能多元醇聚合物，其包含大于9mgKOH/g并且小于60mgKOH/g的酸值和100到300mgKOH/g的羟基值；
(b)与所述酸官能多元醇聚合物反应的非氨基塑料衍生的交联剂；和
(c)非水性液体介质，
其中与羟基官能团反应的所述交联剂上的官能团与所述酸官能多元醇聚合物上的羟基官能团的当量比在0.5到1.5范围内，并且
其中所述涂料组合物大体上不含外部催化剂，并且所述涂料组合物在小于80℃的温度下固化。


2.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述酸官能多元醇聚合物获自反应物，所述反应物包含：
(i)包含酸官能团或其酸酐的烯系不饱和化合物；
(ii)包含羟基官能团的烯系不饱和化合物；和
(iii)不同于(i)和(ii)的烯系不饱和化合物。


3.根据权利要求2所述的涂料组合物，其中所述包含酸官能团的烯系不饱和化合物包含：羧酸官能团或其酸酐；磷酸官能团；磺酸官能团；或其任何组合。


4.根据权利要求3所述的涂料组合物，其中所述包含酸官能团的烯系不饱和化合物包含所述羧酸官能团或其酸酐。


5.根据权利要求4所述的涂料组合物，其中按形成所述酸官能多元醇聚合物的所述反应物的总固体重量计，所述包含羧酸官能团或其酸酐的烯系不饱和化合物所占的量在大于1重量％且小于10重量％范围内。


6.根据权利要求2所述的涂料组合物，其中按形成所述酸官能多元醇聚合物的所述反应物的总固体重量计，所述包含羟基官能团的烯系不饱和化合物所占的量在10重量％到50重量％范围内。


7.根据权利要求2所述的涂料组合物，其中按形成所述酸官能多元醇聚合物的所述反应物的总固体重量计，不同于(i)和(ii)的所述烯系不饱和化合物占大于20重量％。


8.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·M·琼斯，E·普奥德兹尤克奈特，S·斯瓦鲁普，J·C·塞莱奈，P·H·拉默斯，S·V·巴兰塞克，C·A·威尔逊，
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