高颜料／粘合剂比的聚脂基涂料组合物制造技术

本发明专利技术涉及含有一种混合物的液体涂料组合物，该混合物包含一种可固化聚酯或双酯树脂，一种氨基交联剂和一种颜料，该颜料分散在涂料溶液中，其用量使颜料与粘合剂之比在２. ０∶－约５. ０∶１的范围内。在涂料组合物中所用的聚酯或双酯树脂，当与一种合适的交联剂，酸催化剂和颜料在上述范围内配制并涂敷在基底上固化后，涂层最低Ｋｎｏｏｐ硬度至少为４，Ｔ形弯曲试验小于６，ＭＥＫ摩擦值大于５，最好是大于５０。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可固化的柔性涂料和颜料组合物，该组合物以聚酯树脂粘合剂为基料并含有高颜料/粘合剂比的颜料。涂料配方通常含有若干组分。其主要组分是天然或者合成树脂。该树脂充当涂料组合物的高分子涂料粘结剂，或高分子涂料载色剂。另外，大多数涂料需要一种溶剂，而该涂料还可以含有各种各样的添加剂。此外许多涂料还含一种交联剂，在涂料载色剂涂敷在基底上以后，该交联剂在固化阶段与树脂发生化学反应生成一层含交联网络的薄膜。该交联网络往往是表现出令人满意的薄膜性能所必要的。固化阶段可在环境条件(风干体系)下进行，或在升高温度(烘烤体系)下进行。在两种情况下溶剂在固化阶段都蒸发掉，结果形成涂膜。若干性能对涂膜来说是重要的，包括硬度，柔韧性，耐天气性(耐候性)，耐化学性，耐溶剂性，耐腐蚀性，对各种基底的粘合强度以及冲击强度。这些性能取决于许多因素包括树脂的品种，分子量、单体组成和玻璃化温度(Tg);交联剂的品种和数量;固化条件;固化催化剂;和添加剂。改变这些特性参数能够在涂膜性能方面产生很大差异以适应许多不同的应用。但是，不一定总能做到使全部希望有的性能同时达到最佳化。卷材涂敷是众所熟知的金属基底涂敷法。在此法中把呈压延片材状态的金属展开并送到涂敷区，其中一种合适的固化性涂料组合物用任何合适的方法诸如喷涂或浸涂法涂敷。然后把该洽敷片材送进烘干区，其中用足够的热量来烘干该涂料并使之固化。然后再把该涂敷片材卷紧并传送供进一步加工和制作成诸如瓶盖，容器，标牌，标志，组装板，建筑侧板等制品。适合于卷材涂敷应用的固化性涂料必须满足若干技术条件。这种涂料必须快速固化，因为卷材涂敷线往往以200英尺/分钟或更高的片材速度运行。固化涂料的硬度必须足够耐得住伴随其异型制品成形或冲压等损伤性的使用，以及当卷起时卷材重量压在其内层上。同时该涂层必须柔韧到足以卷起，展开并经得起成形和冲压操作而不破裂或剥落。在多数情况下该涂料还必须表现良好的耐候性，特别为了户外应用。而且这类涂料必须用足够含量的颜料来配制，以提供最佳的遮盖力来盖住下面的金属面，从而产生的涂敷面更能吸引人们的注意力而且花费较少。有许多技术上公开的可固化性聚酯粘合剂为基料的涂料组合物，该组合物适用于卷材涂敷应用。这类组合物的典型实例公开报道在下列专利文献中US3，714，090;4，140，729;4，229，555;4，393，121;4，520，188和4，734，467。这些组合物通常含有一种高固含量的可固化性聚酯树脂的有机溶剂溶液，该溶液还含有一种诸如氨基或氨基塑料交联剂，一种必要时选用的交联催化剂和一种颜料和/或分散在溶液中的补充剂。当存在时，颜料含量与树脂含量的重量比一般分别为1.25∶1。这些组合物还可含有用于这类组合物中的其它常规组分。颜料与粘合剂的重量比(P/B)一般小于1.25∶1，通常是0.8∶1-1.1∶1。就最终涂膜的最佳性能而论，这一P/B比被确定是最好的，而试图把P/B提高到1.5或2.0或者更高会导致某些或许多重要的涂料性能变坏。受到有害影响的性能包括柔韧性，耐溶剂性或耐候性。因此，在颜料添加量高时某些聚酯基涂料组合物能够提供的优点会失去，从而使这些材料不太适合或者不适合于这种用途。本专利技术涉及液体涂料组合物，该组合物含有一种可固化性聚酯或双酯树脂、一种氨基交联剂和一种颜料的混合物，其中分散在涂料溶液中的颜料添加量达到这样的程度以致颜料与粘合剂之比在1.5∶1至高达5.0∶1的范围内。在涂料组合物中所用的聚酯或双酯树脂，当与一种合适的交联剂，酸催化剂和颜料在上述范围内配制并合适地涂敷在基底上固化后，生成的涂层的最低Knoop硬度至少约为4，柔韧性(T形弯曲试验)小于6，一般小于约5，甲乙酮(MEK)摩擦值大于约5，更好是至少约15，最好是大于50。按照本专利技术制备的固化涂料组合物具备了被认为是卷材涂料的全部主要特性，即对基底的粘附强度高和光泽良好，此外尽管颜料添加量高，仍提供了柔韧性和硬度品质的极好的平衡，以及暴露在户外条件下具有良好以至优秀的耐候性。可用于本专利技术涂料组合物的聚酯树脂含有必要时可用一种羧酸取代酚封端的聚酯或双酯二醇和用一种二元酚封端的聚酯或双酯二酸。优选的聚酯树脂的数均分子量一般是约1，500-约10，000，更好是约2，000-约7，500。可通过一种二醇或多元醇与一种二酸或多元酸的缩合反应来制造聚酯二醇。多元醇通常含有大于2，较好是2-约10，更好是约2-8个碳原子，此外还有2-约6，最好是2-约4个羟基。一些优选的多元醇例子是下面的一个或多个新戊基乙二醇，乙二醇，丙二醇;丁二醇;六亚甲基二醇;1，2-环己烷二甲醇;1，3-环己烷二甲醇;1，4-环己烷二甲醇;三羟甲基丙烷;季戊四醇;新戊基乙二醇羟基新戊酸酯;二甘醇;三甘醇;四甘醇;二丙二醇;聚丙二醇;己二醇;2-甲基-2-乙基-1，3-丙二醇;2-乙基-1，3-己二醇;1，5-戊二醇;硫二甘醇;1，3-丙二醇;1，3-丁二醇;2，3-丁二醇;1，4-丁二醇;2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇;1，2-环己二醇;1，3-环己二醇;1，3-环己二醇;1，4-环己二醇;甘油;三羟甲基丙烷;三羟甲基乙烷;1，2，4-丁三醇;1，2，6-己三醇;二季戊四醇;三季戊四醇;甘露糖醇;山梨糖醇;甲基葡糖苷;本行业的人显而易见的类似化合物，以及它们的混合物。多元酸的脂族或芳族部分含有约2-34个碳原子，和至少2，最好不多于4个羧基，该羧基或者以酐基的形式存在。多元酸最好是下面的一个或多个邻苯二甲酸酐，对苯二甲酸，间苯二甲酸，己二酸，丁二酸，戊二酸，富马酸，马来酸，环己烷二羧酸，1，2，4-苯三酸酐，壬二酸，癸二酸，二聚酸，1，2，4，5-苯四酸二酐，取代的马来酸和富马酸诸如柠康酸，氯代马来酸，中康酸，和取代的丁二酸诸如阿康酸和衣康酸。可以使用多元醇或多元酸的混合物或两者的混合物。在生成聚酯的反应中通过使用摩尔过量的二醇借助含羟基的单体使聚酯分子链终止。固化时呈现良好柔韧性的聚酯的优选制法是在多元醇一方使用脂族反应物，在酸一方使用脂族或混合的脂族/芳族反应物。优选的这类聚酯是己二醇，新戊基乙二醇和邻苯二甲酸，间苯二甲酸，对苯二甲酸和/或邻苯二甲酸酐的羟基封端的缩合产物。或用于制备本专利技术涂料组合物的另一类特定的聚酯树脂是公开在共同未决申请630，298(12/19/90)中的酚封端的双酯，编列于此以供参考。这类材料以通式1为特征 式中R是一个含2-40个碳原子的二价脂族烃基或其混合物，而只要R含有至少约8个碳原子，同时n为0和p为0，R1是一个含2-40个碳原子的脂族或环脂族烃基或其混合物，R2是一个含2-40个碳原子的脂族，芳族烃基或其混合物.A是选自亚苯基，亚萘基，或双亚苯基的二价芳基，该联亚苯基中两个亚苯基彼此直接连接或经由二价的原子或基因连接，p为0或1，n为0或1-约40的整数，而只要p为0同时n为0，p为1同时n为一个整数。这些双酯一般可归入主链材料的酯化产物类，该材料含有端羧基和一种二元酚，以使主链材料上的每个端基与二元酚上的单个羟基反应形成一个在聚合物链末端含游离芳族含羟基的低聚物或聚合物。主链材料可由下列物料组成(a)含约8-约40个碳原子的脂族二羧酸或其混合物，其中式1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体可固化性涂料组合物，该组合物由含有下列各成分的混合物组成：ａ）一种数均分子量为约１，５００－约１０，０００的可固化性羟基或酚封端的聚酯或双酯；ｂ）一种氨基交联剂；ｃ）一种交联催化剂；和ｄ）一种选自颜料，颜料混合物或颜 料与颜料补充剂的混合物的着色材料，该着色材料在该组合物中的含量达到这样程度，以使颜料与粘合剂成分（ａ）和（ｂ）的重量比在大于２∶１－约５. ０∶１范围内；该组合物的特征还在于，当涂敷在基底上并加热到至少约３５０°Ｆ时固化，该固化涂膜的ＭＥ Ｋ摩擦值当用ＡＳＴＭ Ｄ３７３２测定时大于５。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：WE维尔曼，AI叶紫里菜夫，RM科瓦利克，
申请(专利权)人：埃克森化学专利公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]