含有具有硅烷基团的(甲基)丙烯酸系树脂的涂料组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种涂料组合物，其包含一种或多种包含式(I)的部分的(甲基)丙烯酸系聚合物＊

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有具有硅烷基团的(甲基)丙烯酸系树脂的涂料组合物
[0001]本专利技术涉及基于含可水解硅烷基团的(甲基)丙烯酸系聚合物的涂料组合物，特别是清漆组合物。本专利技术进一步涉及用本专利技术的涂料组合物涂布基底的方法和由此涂布的基底。
[0002]背景
[0003]在大多数常规涂料体系中，通过异氰酸酯化学或通过使用氨基塑料树脂实现粘合剂的交联。但是，基于氨基塑料树脂的交联和使用封闭型异氰酸酯的交联通常需要相对较高的交联温度。因此，在需要低温固化时，这些体系不合适。另一方面，使用游离异氰酸酯作为交联剂需要高的环境和职业安全预防措施。
[0004]因此，仍然需要形成高度交联的快速固化型涂料组合物、在远低于100℃的温度下固化并形成表现出令人满意的硬度以及耐划伤性和耐溶剂性的涂层而不需要使用基于异氰酸酯和/或氨基塑料树脂的交联剂的涂料组合物。
[0005]提供无异氰酸酯和/或氨基塑料化学的涂料组合物的一种尝试基于利用硅烷交联化学。众所周知，可水解硅烷容易形成稳定的无机Si
‑
O
‑
Si网络，以提供刚性表面涂层。
[0006]在一些应用中，例如在密封剂或胶粘剂的生产中，可水解硅烷基团附着于有机聚合物，如聚醚或聚氨酯。这样的改性有机聚合物交联，随之形成弹性体产物。
[0007]在进一步应用中，使可水解氨基硅烷与多异氰酸酯反应，完全或部分消耗异氰酸酯基团。所得化合物可例如用作用于交联羟基官能有机聚合物如(甲基)丙烯酸系树脂的交联剂。
[0008]US 2012/045586 A1公开了基于非质子溶剂的湿固化型涂料组合物，其包含至少一种具有烷氧基硅烷基团的粘合剂和至少一种交联催化剂。
[0009]US 5,356,996 A公开了一种涂料组合物，其包括通过使含烷氧基硅烷的乙烯基单体和氨基树脂共聚制成的丙烯酸系聚合物。该涂料可在低温下固化。
[0010]此外，US 4,614,777 A公开了可作为主要成膜剂包括在涂料组合物中以便能在低温下固化的加成互聚物。该互聚物使用(甲基)丙烯酸异冰片酯制备并含有硅烷基团。
[0011]US 2011/118406 A公开了一种单组分低温湿固化型涂料组合物，其包含硅烷醇官能的有机硅、烷氧基官能的有机硅、包含两种或更多种反应物的反应产物的增韧剂和固化剂。
[0012]但是，在许多情况下，由于催化不足，交联效率有限，以造成缓慢固化、有时发粘的膜、低耐溶剂性和耐划伤性。
[0013]本专利技术的目标是提供基于硅烷交联的快速固化型涂料组合物，其在低温下固化，而不利用异氰酸酯交联剂或氨基塑料交联剂，并提供表现出耐划伤性的耐溶剂固化涂层。此外，应该避免含锡或其它重金属的催化剂。
[0014]概述
[0015]通过提供一种涂料组合物实现上述目标，所述涂料组合物包含
[0016](A)一种或多种包含式(I)的部分的(甲基)丙烯酸系聚合物
[0017]*
‑
C(＝O)
‑
O
‑
CH2‑
Si(R
a
)3‑
x
(R
b
)
x
ꢀꢀ
(I)
[0018]其中
[0019]R
a
是甲氧基，
[0020]R
b
是含有1至4个碳原子的烷基或含有1至4个碳原子的烷氧基，
[0021]x是0或1，和
[0022]星号*是指式(I)的部分连接到(甲基)丙烯酸系聚合物的聚合物主链的位置；
[0023](B)一种或多种式(II)的催化剂
[0024]H3C
‑
C(R
c
)(R
d
)
‑
C(＝O)
‑
O
‑
M
+
ꢀꢀ
(II)
[0025]其中
[0026]R
c
和R
d
独立地为含有1至6个碳原子的烷基，条件是残基R
c
和R
d
中的碳原子数的总和为2至7，且M是指Li、K或Na；和
[0027](C)一种或多种非质子有机溶剂。
[0028]在下文中，上述涂料组合物被称为“根据本专利技术的涂料组合物”。
[0029]本文所用的术语“(甲基)丙烯酸系”代表“丙烯酸系”和“甲基丙烯酸系”。同样地，“(甲基)丙烯酸系聚合物”包含聚合形式的丙烯酸系和/或甲基丙烯酸系单体。但是，除上文提到的丙烯酸系和/或甲基丙烯酸系单体外，在(甲基)丙烯酸系聚合物中还可包含其它烯属不饱和单体，如苯乙烯。
[0030]本专利技术的另一目的是一种用根据本专利技术的涂料组合物涂布基底的方法，所述方法包含
[0031]a.将根据本专利技术的涂料组合物施加到基底上以形成涂层；和
[0032]b.在20℃至100℃的温度下固化所述涂层。
[0033]在下文中，上述方法被称为“根据本专利技术的方法”。
[0034]本专利技术的另一目的是根据本专利技术的方法可获得的涂布基底。
[0035]本专利技术的再一目的是多层涂层和多层涂布基底。
[0036]详述
[0037]涂料组合物
[0038]根据本专利技术的涂料组合物包含至少一种包含上式(I)的部分的(甲基)丙烯酸系聚合物、上式(II)的催化剂和一种或多种非质子溶剂，最优选是清漆组合物。
[0039](甲基)丙烯酸系聚合物(A)
[0040]本专利技术的(甲基)丙烯酸系聚合物可使用本领域中的任何已知的聚合技术合成。特别是在搅拌釜、高压釜、管式反应器、环流反应器或Taylor反应器中在优选50至200℃的温度下在大气压或超大气压下在本体、溶液、乳液、细乳液(micro
‑
emulsion)或微乳液(micro
‑
emulsion)中的连续或分批自由基引发共聚。
[0041]合适的共聚技术的实例描述在专利申请DE 197 09 465 A1、DE 197 09 476 A1、DE 28 48 906 A1、DE 195 24 182 A1、DE 198 28 742 A1、DE 19 628 143 A1、DE 196 28 142 A1、EP 0 554 783 A1、WO 95/27742、WO 82/02387或WO 98/02466中。
[0042]合适的自由基引发剂的实例是二烷基过氧化物，如二叔丁基过氧化物或过氧化二异丙苯；氢过氧化物，如氢过氧化枯烯或叔丁基过氧化氢；过氧化酯，如过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化特戊酸叔丁酯、过氧化
‑
3,5,5
‑
三甲基己酸叔丁酯或过氧化
‑2‑
乙基己酸叔丁酯；或过氧化二碳酸酯；过二硫酸钾、钠或铵。也有可能使用上述引发剂的组合。
[0043]优选加入相对大量的自由基引发剂，基于单体和引发剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种涂料组合物，其包含(A)一种或多种包含式(I)的部分的(甲基)丙烯酸系聚合物*
‑
C(＝O)
‑
O
‑
CH2‑
Si(R
a
)3‑
x
(R
b
)
x (I)其中R
a
是甲氧基，R
b
是含有1至4个碳原子的烷基或含有1至4个碳原子的烷氧基，x是0或1，和星号*是指式(I)的部分连接到(甲基)丙烯酸系聚合物的聚合物主链的位置；(B)一种或多种式(II)的催化剂H3C
‑
C(R
c
)(R
d
)
‑
C(＝O)
‑
O
‑
M
+ (II)其中R
c
和R
d
独立地为含有1至6个碳原子的烷基，条件是残基R
c
和R
d
中的碳原子数的总和为2至7，且M是指Li、K或Na；和(C)一种或多种非质子有机溶剂。2.根据权利要求1的涂料组合物，其中x＝0或R
b
＝甲基。3.根据权利要求1或2的涂料组合物，其中式(II)的催化剂的残基R
c
和R
d
中的碳原子数的总和为5至7。4.根据权利要求1至3任一项的涂料组合物，其中(A)一种或多种(甲基)丙烯酸系聚合物进一步包含式(III)的部分*
‑
C(＝O)
‑
O
‑
R
e (III)；其中R
e
是烃基，其选自直链或支链烷基；环烷基；芳基；和芳烷基；或R
e
是烷氧基烷基，且星号*是指式(III)的部分连接到(甲基)丙烯酸系聚合物的聚合物主链的位置；和/或式(IV)的部分*
‑
R
f (IV)其中R
f
是含有6至10个碳原子的芳基，且星号*是指式(IV)的部分连接到(甲基)丙烯酸系聚合物的聚合物主链的位置。5.根据权利要求1至4任一项的涂料组合物，其中式(I)的部分源自式(Ia)的(甲基)丙烯酸酯单体H2C＝CR
g
‑
C(＝O)
‑
O
‑
CH2‑
Si(R
a
)3‑
x
(R
b
)
x (Ia)R
a
、R
b
和x如权利要求1至4任一项中所定义，且R
g
是H或CH3；式(III)的部分源自式(IIIa)的(甲基)丙烯酸酯单体H2C＝CR
g
‑
C(＝O)
‑
O
‑
R
e (IIIa)R
e
如权利要求4...

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