腰果酚衍生物改性的聚合物和包含该聚合物的涂料组合物制造技术

本发明专利技术提供了一种腰果酚衍生物改性的聚合物，其是通过腰果酚衍生化合物中的环氧基和羧基官能聚合物中的羧基的反应而获得的，其中腰果酚衍生化合物是用碳数为3

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】腰果酚衍生物改性的聚合物和包含该聚合物的涂料组合物


[0001]本专利技术涉及一种腰果酚衍生物改性的聚合物和包含该腰果酚衍生物改性的聚合物的涂料组合物，特别是包含该腰果酚衍生物改性的聚合物的汽车涂料组合物。
[0002]背景
[0003]对于溶剂型涂料，由于日益严格的VOC(挥发性有机化合物)法规，具有低VOC或高固含量的涂料在市场上变得越来越有吸引力。汽车涂料领域中的“高固含量”是指在溶剂型涂料组合物或油漆中的高非挥发物含量(例如>40重量％)。通常，非挥发物含量根据ASTM D2369测定，其中将测试样品在110℃下加热60分钟。
[0004]然而，具有“高固含量”的涂料组合物也倾向于具有高粘度，这带来了许多问题，例如在生产过程中过滤时间长，在将涂料组合物喷涂或铺展到待涂覆的制品上期间流动性低等。
[0005]以环氧丙烯酸酯树脂为例，传统的环氧丙烯酸酯，即双酚A型环氧丙烯酸酯存在粘度高的问题，为了克服该问题，对树脂进行改性是解决方案之一。由于腰果酚是从腰果壳中提取的天然酚类化合物，即腰果工业的副产物，并且具有价格低廉、可自然降解等优点，因此腰果酚改性的丙烯酸酯树脂是一种很好的选择。中国专利申请CN107022061A公开了一种UV固化的生物质环氧丙烯酸酯预聚物的合成方法，所得预聚物及其在涂料、油墨和胶粘剂中的应用。合成方法包括如下步骤：使用腰果酚作为主要原料，腰果酚分子中的酚羟基与表氯醇反应，腰果酚分子中的双键与过氧化氢反应以引入多个环氧基，环氧基与(甲基)丙烯酸反应，从而获得UV固化的生物质环氧丙烯酸酯预聚物。根据CN107022061A的表1，达到了5.2Pa
·
s的最低粘度。然而，在某些情况下，需要甚至更低的粘度，这是CN107022061A的方法不能实现的。
[0006]因此，仍然需要一种新型的腰果酚改性的丙烯酸酯树脂以达到进一步更低的粘度。因此，所述涂料组合物需要甚至更少的溶剂以实现低VOC的严格要求。
[0007]专利技术概述
[0008]在一个方面中，本专利技术提供了一种腰果酚衍生物改性的聚合物，所述聚合物是由腰果酚衍生物化合物中的环氧基和羧基官能聚合物中的羧基反应而获得的，其中腰果酚衍生物化合物为腰果酚和碳数为3
‑
10，优选为3
‑
6，更优选为3
‑
4的卤代环氧烷的反应产物。
[0009]在另一方面中，本专利技术提供了一种制备本专利技术的腰果酚衍生物改性的聚合物的方法。
[0010]在另一方面中，本专利技术提供一种包含本专利技术的腰果酚衍生物改性的聚合物的涂料组合物。
[0011]在另一方面中，本专利技术提供了一种制备包含本专利技术的腰果酚衍生物改性的聚合物的涂料组合物的方法。
[0012]在另一方面中，本专利技术提供了本专利技术的涂料组合物在汽车原厂委托制造或汽车重涂中，特别是在汽车透明漆中的用途。
[0013]令人惊讶地发现，本专利技术的腰果酚衍生物改性的聚合物将得到具有比包含相同量
的未改性的相应聚合物的涂料组合物更高的非挥发性物含量和更低的粘度的涂料组合物。因此，包含腰果酚衍生物改性聚合物的涂料组合物需要更少的溶剂，因此获得了低VOC涂料。
[0014]专利技术详述
[0015]本说明书和所附权利要求中使用的以下术语具有如下定义：
[0016]当用于定义术语时，表述“一种”、“一个”、“所述”包括该术语的复数和单数形式。
[0017]除非另有说明，所有百分比和比例均以重量计。
[0018]术语“和/或”包括“和”、“或”的含义，以及与该术语相关的要素的所有其他可能的组合。
[0019]本文所用的术语“聚合物”包括均聚物，即由单一反应性化合物制备的聚合物，和共聚物，即通过至少两种形成聚合物的反应性单体化合物的反应制备的聚合物。
[0020]术语“(甲基)丙烯酸
‑”
在下文中旨在表示丙烯酸
‑
和/或甲基丙烯酸
‑
。术语“(甲基)丙烯酸酯”在下文中表示丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。
[0021]就本专利技术目的而言，用于确定特定参数的测量方法可参见实施例部分。除非另外明确指出，否则使用这些测量方法来确定所讨论的参数。
[0022]在本专利技术中，“基料”是指涂料组合物的成膜组分。因此，树脂、固化剂和其他成膜剂是基料的一部分，但溶剂、颜料、添加剂如抗氧化剂、HALS、UV吸收剂、流平剂等不是基料的一部分。在本专利技术中，当提及时，“基料树脂”意指用于涂料组合物中的聚合物树脂组分。
[0023]在本专利技术的上下文中，涂料组合物在基材上的“固化”的概念是指将施涂到基材上的涂料组合物膜转化成使用就绪的状态，换言之，转化成其中涂饰有所述涂膜的基材可以如预期那样运输、储存和使用的状态。于是，固化的涂膜特别地不再柔软或发粘，而是调节为固体涂膜，该固体涂膜甚至在进一步暴露于稍后将在下文描述的固化条件时，在其性能如硬度或对基材的粘合性方面不再显示出任何显著的变化。
[0024]羧基官能聚合物
[0025]本专利技术的羧基官能聚合物是在涂料中用作基料树脂的任何类型的含羧基聚合物，其酸值为100
‑
200mg KOH/g。
[0026]优选地，羧基官能聚合物是选自酸值为100
‑
200mg KOH/g的羧基官能聚丙烯酸类、羧基官能聚酯、羧基官能聚氨酯和羧基官能聚酰胺中的至少一种。
[0027]优选地，所述羧基官能聚合物的重均分子量为1000
‑
12000g/mol，更优选为1000
‑
10000g/mol，甚至更优选为1000
‑
5000g/mol，最优选为1500
‑
3500g/mol。
[0028]优选地，所述羧基官能聚合物包含至少一种羧基官能聚(甲基)丙烯酸酯。适用于本专利技术的羧基官能聚丙烯酸类也可以由单体混合物的聚合获得，所述单体混合物包含(甲基)丙烯酸羟烷基酯单体和直链或环状烷基二羧酸或其酸酐，例如直链或环状C2‑
C6烷基二羧酸或其酸酐。此外，在本专利技术的实施方案中，单体混合物可进一步包含内酯单体。
[0029]可用于本专利技术的(甲基)丙烯酸羟烷基酯单体的非限制性实例包括(甲基)丙烯酸羟基C2‑
C4烷基酯，例如(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯。
[0030]可用于本专利技术的内酯单体的非限制性实例包括γ
‑
丁内酯、δ
‑
戊内酯和ε
‑
己内酯。
[0031]可用于本专利技术的直链或环状烷基二羧酸或其酸酐的非限制性实例包括琥珀酸、戊二酸、己二酸、环丁烷
‑
1,2
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二甲酸、环戊烷
‑
1,2
‑
二甲酸、1,2
‑
环己烷二甲酸及其酸酐。
[0032]在本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种腰果酚衍生物改性的聚合物，其是通过腰果酚衍生化合物中的环氧基与羧基官能聚合物中的羧基反应而获得的，其中腰果酚衍生化合物是腰果酚与碳数为3
‑
10，优选3
‑
6的卤代环氧烷反应的产物，羧基官能聚合物的酸值为100
‑
200mg KOH/g，优选为120
‑
180mg KOH/g，并且羧基官能聚合物中至少60％，优选至少65％的羧基与腰果酚衍生化合物中的环氧基反应。2.根据权利要求1所述的腰果酚衍生物改性的聚合物，其中羧基官能聚合物的重均分子量为1000
‑
12000g/mol，更优选为1000
‑
10000g/mol，甚至更优选为1000
‑
5000g/mol，最优选为1500
‑
3500g/mol。3.根据权利要求1或2所述的腰果酚衍生物改性的聚合物，其中羧基官能聚合物是选自羧基官能聚丙烯酸类、羧基官能聚酯、羧基官能聚氨酯和羧基官能聚酰胺中的至少一种。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的腰果酚衍生物改性的聚合物，其中羧基官能聚合物是由包含(甲基)丙烯酸并且优选进一步包含苯乙烯单体的聚合获得的。5.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的腰果酚衍生物改性的聚合物，其中羧基官能聚合物由选自(甲基)丙烯酸羟烷基酯的单体与选自直链或环状烷基二羧酸或酸酐和内酯的单体的共聚获得，优选地，直链或环状烷基二羧酸或酸酐为直链或环状C2‑
C6烷基二羧酸或酸酐，优选地，(甲基)丙烯酸羟烷基酯单体为(甲基)丙烯酸羟基C2‑
C4烷基酯，优选地，内酯单体选自γ
‑
丁内酯、δ
‑
戊内酯和ε
‑
己内酯，优选地，用于共聚的单体进一步包含选自(甲基)丙烯酸和苯乙烯的单体。6.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的腰果酚衍生物改性的聚合物，其中羧基官能聚合物由选自(甲基)丙烯酸的单体与选自丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瀚斌，Q，
申请(专利权)人：巴斯夫涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：