彩色加透明复合涂层制造技术

公开了多组分复合涂层组合物，其包含充当彩色涂层或底涂层的水基成膜组合物和多环氧化物－多元酸透明涂层。通过用多元醇与具有在羧酸基之间的至少２０个连续碳原子的多元酸反应形成的聚酯多元醇使多元酸酐开环而制成所述多元酸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及彩色加透明复合涂层，更具体地涉及基于环氧-酸透明涂层和水基底涂层或彩色涂层的复合涂层。
技术介绍
美国专利4,650,718公开了基于多环氧化物和多元酸固化 剂的透明涂层。虽然这些透明涂层可提供优异的物理性能例如耐酸蚀 刻性，但是在耐湿性、耐损伤性和抗擦伤性方面的改善将是期望的。 另外，在水基底涂层上改善的外观将是期望的。专利技术概述公开了 一种多组分复合涂层组合物，其包含充当底涂层的 合物，其中(a) 由水基着色成膜组合物沉积所述底涂层，和(b) 由包含以下的成膜组合物沉积所述透明面涂层(i) 多环氧化物，和(ii) 通过用多元酸与过量多元醇反应制成的聚酯的羟基使 多元酸酐开环而形成的多元酸固化剂，其中所述多元酸具 有在酸基之间的含至少20个连续碳原子的烃链。专利技术详述用于本文时，在说明书和权利要求书中所用的表示尺寸、物理特性、加工参数、成分量、反应条件等的所有数值应当理解为在 所有情况下都由术语"约"修饰。因此，除非有相反指示，否则在以 下说明书和权利要求书中给出的数值是近似值，其可以根据寻求通过 本专利技术得到的所需性能而变化。至少地并且不试图限制等同原则应用 于权利要求书的范围，每一数值应该至少根据具有所报导的有效数位 的数值并且通过采用一般舍入技术来理解。此外，应当理解本文公开 的所有范围包括范围的起始值和终止值并且包括其中所含的任何和所有子范围。例如，应当认为"1至10"的规定范围包括在最小值1和 最大值10之间(包括端值)的任何和所有子范围；即以1或更大的最 小值开始并以10或更小的最大值结束的所有子范围，例如5.5-10。 此外，用于本文时，诸如"在……之上沉积"、"在……之上施涂" 或"在......之上提供"等术语是指在表面上沉积或提供但不一定与该表面接触。例如，"在基材之上沉积的"涂料组合物不排除在所沉积 的涂层与基材之间存在一个或多个具有相同或不同组成的其它涂膜。 本文使用的分子量，无论是Mn还是Mw，是由凝胶渗透色谱法用聚苯乙 烯作为标准物可测定的那些。另外，用于本文时，术语"聚合物"包 括低聚物、均聚物和共聚物。可用的含有官能团的成膜聚合物(也称为可交联的成膜树 脂)包括丙烯酸类聚合物和共聚物、聚酯、聚氨酯、聚醚及其混合物。交联物质反应而交联。除丙烯酸类聚合物以外，用于底涂层组合物的树脂基料(resinous binder )还可以是聚酯。这些聚合物可以用已知方式通过 多元醇和多元羧酸的缩合制成。合适的多元醇包括乙二醇、丙二醇、 丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、二甘醇、甘油、三幾甲基丙烷、季 戊四醇和二羟甲基丙酸。聚氨酯也可以用作底涂层的树脂基料。可用的聚氨酯包括如下形成的那些使包括聚合物多元醇例如聚酯多元醇或丙烯酸类多 元醇例如上述那些的多元醇与多异氰酸酯反应以使得0H/NC0当量比 大于1:1，以便在产物中存在游离羟基。另外，聚氨酯优选具有游离 酸基团，该酸基团可以用诸如有机胺的碱至少部分地中和从而将聚氨 酯溶解或分散于水中。将酸基团引入聚氨酯中的一个实例为使用混合 多元醇，例如聚合物多元醇和酸官能多元醇如二羟甲基丙酸。0014]用于制备聚氨酯多元醇的有机多异氰酸酯可以是脂族或芳 族多异氰酸酯或这两者的混合物。优选二异氰酸酯，不过可以使用高级多异氰酸酯代替二异氰酸酯或者将高级多异氰酸酯与其组合使用。合适的芳族二异氰酸酯的实例为4,4'-二苯基甲烷二异氰 酸酯和甲苯二异氰酸酯。合适的脂族二异氰酸酯的实例为直链脂族二 异氰酸酯例如1，6-六亚甲基二异氰酸酯。另外，可以使用脂环族二异 氰酸酯。实例包括异佛尔酮二异氰酸酯和4,4'-亚曱基-双(环己基异 氰酸酯)。合适的高级多异氰酸酯的实例为1，2，4-苯三异氰酸酯和多 亚甲基多苯基异氰酸酉旨(polymethylene polyphenyl isocyanate)。 底涂层和透明涂层两者的固化通常在一个步骤中通过将复 合涂层加热至120-160。C、优选130-15(TC的温度达15-40分钟来完成。需要的话，可以通过在上述温度和时间下加热而首先固化底涂层，接着施涂和随后固化透明涂层。通常，底涂层的千膜厚度为0. 05-3密尔，优选0. 1-2密尔， 透明涂层的千膜厚度将为0. 5-4. Q密尔，优选1. 5-2. 5密尔。所述多环氧化物典型地具有高环氧官能度(对应于低环氧 化物当量重量)。更具体地，本专利技术的多环氧化物的环氧化物当量重量 基于树脂固体典型地小于约2000，以及通常为150-1500。所述多环氧化物通常具有相对较低的分子量。更特别地， 本专利技术的多环氧化物的数均分子量可以是不大于约20,000，更优选为 500-20， 000。含环氧的丙烯酸类聚合物是具有至少一个环氧基团的烯键 式不饱和单体与至少一种不含环氧基团的可聚合的烯键式不饱和单体 的共聚物。不含环氧基团的烯键式不饱和单体的实例为烷基中含有 1-20个原子的丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯。这些丙烯酸酯和甲 基丙烯酸酯的具体实例包括曱基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、曱基 丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸2-乙基己酯。其它可 共聚的烯键式不饱和单体的实例为乙烯基芳族化合物例如苯乙烯和乙烯基甲苯；腈类例如丙烯腈和甲基丙烯腈；卣化乙烯和偏二卣乙烯例 如氯乙烯和偏二氟乙蹄；以及乙烯基酯例如乙酸乙烯酯。合适的多元酚的实例为2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A) 和1， l-双(4-羟基苯基)乙烷。合适的脂族醇的实例为乙二醇、二甘醇、 季戊四醇、三羟甲基丙烷、1， 2-丙二醇和1，4-丁二醇。另外，也可以 使用脂环族多元醇例如1，2-环己烷二醇、1，4-环己烷二醇、1，4环己 烷二曱醇、1，2-双(羟基甲基)环己烷和氢化双酚A。所述多元酸固化剂为含酯基的低聚物，它们通过用由多元 酸与化学计量过量的多元醇制成的聚酯的羟基使多元酸酐开环而形成。所述多元酸固化剂的酸值典型地为30-300 mg K0H/g和数 均分子量典型地为至少1000，优选2000-10, 000。可以用于制备该聚酯的多元醇包括二元醇、三元醇、四元 醇及其混合物。多元醇的实例优选为含有2-IO个碳原子的那些，例如 脂族多元醇。具体实例包括但不限于下列组成双-三羟曱基丙烷(双 (2，2-二羟曱基)二丁基醚)；季戊四醇；1，2，3，4-丁四醇；山梨糖醇； 三羟甲基丙烷；三羟甲基乙烷；1，2，6-己三醇；甘油；三羟乙基异氰 脲酸酯；二羟甲基丙酸；1，2，4-丁三醇；TMP/s-己内酯三醇；乙二 醇；1，2-丙二醇；1，3-丙二醇；1， 4-丁二醇；1, 5-戊二醇；1，6-己二 醇；新戊二醇；二甘醇；二丙二醇；1， 4-环己烷二曱醇和2， 2, 4-三甲 基戊-1，3二醇。优选该多元醇具有大于2的官能度，例如三羟甲基丙 烷和季戊四醇。按照聚合物化学领域的技术人员公知的技术进行所述酯化 反应，并且不认为详细论述是必要的。通常，可以通过合并各成分而 且加热到约160°C-约230。C的温度进行该反应。酯化工艺的更多细节 在美国专利5， 468， 802第3栏第4-20行和第39-45行中得到公开。优选的无机颗粒为二氧化硅、包括煅制二氧化硅、无定形 二氧化硅、胶体二氧化硅、氧化铝、胶体氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多组分复合涂层组合物，其包含充当底涂层的着色成膜组合物和充当在所述底涂层之上的透明面涂层的透明成膜组合物，其中　（ａ）由水基着色成膜组合物沉积所述底涂层，和　（ｂ）由包含以下的成膜组合物沉积所述透明面涂层：　（ｉ）多环 氧化物，和　（ｉｉ）通过用多元酸与过量多元醇反应制成的聚酯的羟基使多元酸酐开环而形成的多元酸固化剂，其中所述多元酸具有在羧酸基团之间的含至少２０个连续碳原子的烃链。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S斯瓦鲁普，R塞德瓦里，D辛普森，
申请(专利权)人：PPG工业俄亥俄公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]