含四甲基环丁烷二醇的涂料组合物制造技术

公开了含有与丙烯酸共聚物、交联剂和溶剂共混的可固化聚酯树脂的溶剂型热固性涂料组合物。该聚酯树脂含有２，２，４，４－四甲基－１，３－环丁二醇并在涂料组合物中表现出良好的干燥时间、与丙烯酸树脂的相容性、抗下垂性和硬度发展。该涂料组合物可用于制备用于汽车ＯＥＭ、汽车修补漆和其它用途的透明涂料或色漆。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含四甲基环丁烷二醇的涂料组合物详述丙烯酸系树脂和聚酯是溶剂型热固性涂料制造中所用的常见树脂类型。丙烯酸系树脂以它们优异的硬度、快速干燥时间、耐划伤性、耐沾污性、耐化学性和耐湿性以及室外耐久性著称。但是，丙烯酸涂料常常缺乏挠性并在涂料配制中需要大量溶剂以实现实用的涂施粘度。丙烯酸系树脂的高溶剂要求导致难以符合各种联邦和州空气质量组织规定的涂料 VOC (“挥发性有机化合物”)含量规章。相反，聚酯理想地适合配制低VOC含量或“高固含量”涂料并提供性能的良好平衡。但是，聚酯通常不像丙烯酸树脂那样好地耐气候老化(weather)。丙烯酸和聚酯树脂的共混物可用于实现具有合意性质的高固含量溶剂型热固性涂料。包含丙烯酸和聚酯树脂的共混物的涂料组合物的一些示例性实例是美国专利号4，076，766 ；4, 322，508 ；4, 338，379 ； 4，397，989 ；4，751，267 ；和 4，716，200 的主题。聚酯树脂可用于替代涂料配方中的一部分丙烯酸树脂以改进某些性能。例如，聚酯的存在有助于降低VOC含量，提高光泽度，改进涂料的挠性或一种或多种这些性质的组合。但是，聚酯也具有减慢干燥时间的不合意作用。该涂料的抗流挂性、硬度和硬度相关性质也可能受损。例如，含有新戊二醇(在本文中缩写为“NPG”)和高含量间苯二甲酸(在本文中缩写为“IPA”)的聚酯树脂通常表现出良好的光泽、硬度、耐沾污性和耐化学性。但是，具有高 IPA含量的聚酯在与丙烯酸树脂共混时表现出差相容性。聚酯/丙烯酸共混物的不相容性通过相分离、树脂从溶液中沉淀和从不透明到浑浊溶液的各种程度的差透明度而自身表现出来。这些条件非常不合意并造成树脂溶液和由其配制的涂料的差储存稳定性。该涂料可能发生增粘、相分离、成分附聚等，这会造成固化膜的更高的涂施粘度、差外观和差机械性质。有时可通过在树脂配方中掺入各种改性二醇、二羧酸和酐来改进聚酯的相容性。这些改性二醇和二羧酸的实例包括1，6_己二醇(在本文中缩写为“HD”)、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇(在本文中缩写为“TMPD”)、2- 丁基-2-乙基-1，3-丙二醇(在本文中缩写为“BEPD”)、己二酸(在本文中缩写为“AD”)、1，4-环己烷二甲酸(在本文中缩写为“CHDA”) 和六氢邻苯二甲酸酐(在本文中缩写为“HHPA”)。尽管这些单体可改进相容性，但它们常产生减缓干燥时间、降低抗流挂性(sag resistance)并降低涂层硬度和与较高硬度相关的合意性质的聚酯。因此需要与丙烯酸树脂形成相容共混物但仍保持丙烯酸树脂独自在高固含量涂料组合物中表现出的合意硬度性质的聚酯树脂。我们已经发现，由2，2，4，4-四甲基-1，3-环丁烷二醇制成的聚酯树脂表现出与丙烯酸树脂的良好相容性，即使存在高芳族二羧酸含量。本专利技术提供包含由2，2，4，4-四甲基-1，3_环丁烷二醇制成的可固化聚酯、丙烯酸共聚物、交联剂和溶剂的溶剂型热固性涂料组合物。因此，在一个实施方案中，我们的专利技术提供热固性涂料组合物，其包含(A).占(A)、(B)和(C)的总重量的2至50重量％的可固化聚酯，其包含i.二酸残基，其包含占二酸残基总摩尔的20至100摩尔％的间苯二甲酸的残基和80 至20摩尔％的己二酸的残基；ii.二醇残基，其包含占二醇残基总摩尔的10至100摩尔％的2，2，4，4-四甲基-1，3-环丁烷二醇的残基；和iii.占二醇和多元醇残基总摩尔的2至40摩尔％的至少一种多元醇的残基；其中该可固化聚酯具有500至10，000道尔顿的数均分子量、-35°C至100°C的玻璃化转变温度、20至300 mg KOH/g聚酯的羟值和0至80 mg KOH/g聚酯的酸值；(B).占(A)、(B)和(C)的总重量的25至88重量％的包含至少一个羟基、环氧基、羧基、受阻酚或乙酰乙酰氧基官能团的烯键式不饱和单体的至少一种丙烯酸共聚物；和(C).占(A)、(B)和(C)的总重量的10至50重量％的包含至少一种可与羧酸或羟基反应的化合物的至少一种交联剂；(D).占(A)、(B)、(C)和(D)的总重量的10至60重量％的至少一种非水溶剂。与和典型聚酯树脂配方，例如含NPG/IPA的那些或推荐用于此类用途的市售聚酯共混的丙烯酸树脂相比，本专利技术的涂料组合物表现出干燥时间、抗流挂性和硬度发展的改进。我们的涂料组合物可用于制备汽车OEM、汽车修补漆、运输、航空航天、维护、船舶、机械和设备、普通金属、器具、金属家具、塑料和建筑/施工用途中所用的透明涂料或颜料着色的涂料。除非作出相反指示，下列说明书和所附权利要求书中阐述的数值参数是可随本专利技术试图获得的所需性质而变的近似值。至少，应根据所报道的有效数位和通过应用普通舍入技术来解释各数值参数。此外，本公开和权利要求中规定的范围旨在明确包括整个范围而不仅端点。例如，被规定为0至10的范围旨在公开0和10之间的所有整数，例如1、2、3、 4等，0和10之间的所有分数，例如1·5、2·3、4·57、6· 1113等，以及端点0和10。与化学取代基，例如"C1至C5烃”相关的范围旨在明确包括和公开C1和C5烃以及C2、C3和C4烃。虽然阐述本专利技术的宽范围的数值范围和参数是近似值，但尽可能精确地报道具体实施例中阐述的数值。但是，任何数值都固有地含有必然由其各自的试验测量中存在的标准偏差造成的某些误差。除非文中清楚地另行规定，说明书和所附权利要求中所用的单数形式“一(a， an)”和“该(the) ”包括它们的复数对象。例如，对“聚酯”、“二羧酸”、“残基”的提及与“至少一种”或“一种或多种”聚酯、二羧酸或残基同义，因此旨在表示多种聚酯、二羧酸或残基。 此外，提及含有或包括“一(an)”成分或“一(a)”聚酯的组合物旨在除所述那种外还分别包括其它成分或其它聚酯。术语“含有”或“包括”与术语“包含”同义，意味着在该组合物或制品或方法中存在至少所述化合物、元素、粒子或方法步骤等，但不排除存在其它化合物、 催化剂、材料、粒子、方法步骤等，即使其它这样的化合物、材料、粒子、方法步骤等具有与所述的那种相同的功能，除非权利要求中明确地排除。还要理解的是，提及一个或多个工艺步骤不排除在合并的所列步骤之前或之后存在附加工艺步骤或在明确规定的那些步骤之间插入工艺步骤。此外，除非另行指明，工艺步骤或成分的字母标记是识别分立的活动或成分的便利方式且所列字母标记可以以任何次序布置。本文所用的术语“可固化聚酯”与术语“树脂”同义并旨在表示通过一种或多种酸组分、二醇组分和多元醇组分的缩聚制成的热固性表面涂料聚合物。本专利技术的可固化聚酯是热固性聚合物并特别适合作为溶剂基涂料的树脂。这种聚酯具有通常500至10，000 道尔顿的低分子量并且不适合通过挤出、流延、吹塑和常用于高分子量热塑性聚合物的其它热成形工艺制造薄膜、片材和其它成型物。该聚酯具有用于随后与涂料配方中的交联剂反应的反应性官能团，通常羟基或羧基。通过在聚酯树脂组合物中具有过量二醇或酸(来自二羧酸或三羧酸)来控制该官能团。所需交联途径决定该聚酯树脂是羟基封端还是羧酸封端的。该概念是本领域技术人员已知的并例如描述在Coatings Science and Technology,第 2 版，第本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．热固性涂料组合物，该组合物包含：（Ａ）．　占（Ａ）、（Ｂ）和（Ｃ）的总重量的２至５０重量％的可固化聚酯，其包含ｉ．　二酸残基，其包含占二酸残基总摩尔的２０至１００摩尔％的间苯二甲酸的残基；ｉｉ．　二醇残基，其包含占二醇残基总摩尔的１０至１００摩尔％的２，２，４，４－四甲基－１，３－环丁烷二醇的残基；和ｉｉｉ．　占二醇和多元醇残基总摩尔的２至４０摩尔％的至少一种多元醇的残基；其中所述可固化聚酯具有５００至１０，０００道尔顿的数均分子量、－３５℃至１００℃的玻璃化转变温度、２０至３００　ｍｇ　ＫＯＨ／ｇ聚酯的羟值和０至８０　ｍｇ　ＫＯＨ／ｇ聚酯的酸值；（Ｂ）．　占（Ａ）、（Ｂ）和（Ｃ）的总重量的２５至８８重量％的包含至少一个羟基、环氧基、羧基、受阻酚或乙酰乙酰氧基官能团的烯键式不饱和单体的至少一种丙烯酸共聚物；和（Ｃ）．　占（Ａ）、（Ｂ）和（Ｃ）的总重量的１０至５０重量％的包含至少一种可与羧酸或羟基反应的化合物的至少一种交联剂；（Ｄ）．　占（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）和（Ｄ）的总重量的１０至６０重量％的至少一种非水溶剂。

【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：SJ马什，
申请(专利权)人：伊士曼化工公司，
类型：发明
国别省市：US