可自动氧化的涂料组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种可自动氧化的涂料组合物，其包含：i)10-60wt％的可自动氧化的材料，其具有：a)＜4500g/mol的数均分子量；b)可选的1-20个碳水化合物单元；c)≥60wt％的脂肪酸含量；d)在20+/-5℃和5000s-1的剪切速率下在0.05-5Pa.s范围内的100％固含量时的粘度；ii)90-40wt％的可自动氧化的氨基甲酸酯化的树脂，其具有：e)≥4000g/mol的数均分子量；f)≥50wt％的脂肪酸含量；g)在0-20mgKOH/g树脂范围内的酸值；h)基于所述可自动氧化的氨基甲酸酯化的树脂的重量，在1-35wt％范围内的异氰酸酯含量；其中基于可自动氧化的涂料组合物的总固含量，i)+ii)＝100wt％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可自动氧化的涂料组合物本专利技术涉及一种可自动氧化的涂料组合物、由所述组合物涂布的基材及其用途。脂肪酸官能化的树脂在漆(paint)产品中的使用具有下列优势这些树脂大部分来自属于可再生源的农产品。埋在填埋场中时，它们也很容易生物降解，因此当大量废弃的涂料需要丢弃时这很有利。但是，这种树脂(至少是在通过在溶液中进行的酯化制造时)固有的问题是由于大部分聚合物链具有较高的分子量所以树脂是非常粘的液体。因此，通常将树脂溶于大量挥发性有机溶剂中，以得到其粘度允许在环境温度下通过刷子涂覆从而制备出厚度可以例如高达200 μ m的涂层的涂料。含有这种树脂的传统涂料包含多达30wt% 或更多的挥发性有机溶剂(通常为烃类液体，例如石油溶剂)。当油漆干燥时，溶剂挥发产生环境污染，并且还在局部产生难闻的气味。专业用途和自用的涂料受到越来越多的技术和生态约束。环境保护要求减少挥发性有机化合物(VOC)的释放。因为环境保护，需要减少挥发性有机化合物的释放，使用高固体份的醇酸树脂是解决该问题的一种方案。根据2010年欧洲最新的立法，对于水性装饰涂料来说，挥发性有机化合物的含量必须降至很多注意力已指向通过相对不挥发的反应性稀释剂来代替至少一部分挥发性有机溶剂。业已报道了诸如干性油、低分子量醇酸和甲基丙烯酸酯的反应性稀释剂有助于配制具有低VOC和低粘度的高固体份醇酸。术语“反应性稀释剂”指的是在固化期间可聚合的稀释剂。通常，反应性稀释剂会降低粘度并且认为反应性稀释剂充分稀释粘稠的醇酸聚合物从而足以使其能够被涂刷在表面上，但反应性稀释剂并没有从干的涂层中挥发成为大气污染物而失去。相反，一旦将涂料涂覆在表面上，便认为反应性稀释剂发生反应从而成为大分子膜的一部分。因此，反应性稀释剂不再作为要么缓慢挥发导致污染要么保留在涂层中因而降低膜硬度的液体存在。在现有技术中，通常使分子量非常低(小于ZOOOgmor1)的反应性稀释剂以相对较小的量(例如基于组合物的总重量为20wt% )与醇酸树脂混合。之前制备高固体份涂料组合物的尝试是通过使传统风干的氨基甲酸酯化的树脂与非碳水化合物基的反应性稀释剂混合，得到的性能与传统的非氨基甲酸酯化的高固体份涂料组合物的接近。WO 03/064548描述了通过碳水化合物与脂肪酸的反应可得到的脂肪酸改性的碳水化合物作为反应性稀释剂在含有粘合剂(例如传统风干的醇酸树脂)的涂料中的应用。WO 06/020818公开了一种具有悬挂脂肪酸残基和悬挂(甲基)丙烯酸酯基的酯化的碳水化合物。还公开了包含这种碳水化合物和醇酸的组合物。US 3748294表明氨基甲酸酯基的微凝胶可以与可自动氧化的材料结合从而得到干燥时间非常短且无起皱的涂层。但是大量物理交联不利于各种耐受性，而且非常短的干燥时间不利于流动。此外，由于凝结和沉降，分散体不能为溶剂含量提供灵活性。为了平衡良好的流动性和交联速度，干燥涂层的速度开始时应该足够低从而允许流动，而化学交联应该足够快以得到良好的无尘干燥时间和硬度。此外，稀释剂组分的粘度应该非常低从而使溶剂含量具有灵活性。仍然非常需要进一步降低可自动氧化的涂料组合物中的挥发性有机化合物含量，从而能配制出高固体份、低粘度的涂料而不会对涂料性能造成严重的不利影响。特别期望可自动氧化的涂料组合物允许快速干燥，在干燥涂层的一天时间内产生高硬度、良好的交联密度和/或抗机械损伤性。本专利技术的目的是提供一种如下的高固体份可自动氧化的涂料组合物该涂料组合物得到的涂料在一个或更多个性能(例如干燥性能、硬度性能和/或机械性能)上胜过传统的高固体份涂料。本专利技术人令人惊讶地发现本专利技术的一个或更多个目的可以通过提供一种至少包含有低粘度和高脂肪酸含量的可自动氧化的材料与可自动氧化的氨基甲酸酯化的树脂的组合物而满足。因此，本专利技术第一方面涉及一种可自动氧化的涂料组合物，其包含i) 10-60wt %、更优选20_55wt %、最优选25_45wt %的可自动氧化的材料，其具有a) < 4500g/mol、更优选彡4000g/mol的数均分子量；b)可选地1-20个碳水化合物单元；c)彡60wt %的脂肪酸含量；d)在0.05-51 . s的范围内的在20+/_5°C和5000s-1的剪切速率下100%固含量时的粘度；ii) 90-40wt %、更优选80_45wt %、最优选75_55wt %的可自动氧化的氨基甲酸酯化的树脂，其具有e)彡4000g/mol的数均分子量；f)彡50wt%、优选彡60wt%的脂肪酸含量； g)在0_20mgK0H/g树脂范围内的酸值；h)基于所述可自动氧化的氨基甲酸酯化的树脂的重量，在l-35wt%范围内的异氰酸酯含量；其中基于所述可自动氧化的涂料组合物的总固含量，i)+ii) = 100wt%。本专利技术的可自动氧化的涂料组合物可以具有非常高的固含量并且没有不利地影响涂层的物理性能。由于可自动氧化的材料的分子量较低，理论上组合物的固含量可以为 100wt%。实际上，组合物的固含量的上限通常稍低，可以为例如95wt%或甚至99wt%。如果组合物的粘度适用于涂覆基材，本专利技术的可自动氧化的涂料组合物可用作 100%固含量的组合物。固含量(固体含量)在本文中表示总的树脂含量，即可自动氧化的材料i)、可自动氧化的氨基甲酸酯化的树脂ii)和可选添加到涂料组合物中的任何其他附加的树脂。本专利技术的可自动氧化的涂料组合物也可以与液体介质组合使用从而产生适合用作例如装饰面漆的高固体含量的涂料组合物(至少60wt%、更优选至少65wt%和最优选至少70wt%的固含量)。这种可自动氧化的涂料组合物通常具有在0. 2-lPa. s (在20+/-5°C 和5000s—1的剪切速率下)的范围内的涂覆粘度。“涂覆粘度”在本文中表示在涂刷的同时涂覆涂料组合物期间经历的粘度，其对应于在20+/-5°C下、在δΟΟΟ-ΙΟΟΟΟ Γ1的剪切速率范围内测定的粘度。为了表征本专利技术的涂料组合物，通常使用23°C的温度和δΟΟΟ Γ1的剪切速率来测定涂覆粘度。因此，本专利技术的第二方面涉及一种根据本专利技术的可自动氧化的高固含量的涂料组合物，其还包含iii)0. 5_40wt% 的液体介质；其中基于所述可自动氧化的涂料组合物的总量，i)+ii)+iii) = 100wt%。更优选地，根据本专利技术的可自动氧化的涂料组合物还包含iii)0. 5-40wt%的液体介质；其中基于所述可自动氧化的涂料组合物的总量，i)+ii)+iii) = 100wt%，并且其中所述涂覆粘度范围为0. 2-lPa · s (在20+/-5°C和δΟΟΟ Γ1的剪切速率下)。本专利技术的可自动氧化的涂料组合物也可以与液体介质组合使用从而产生适合用作例如木材着色料的低固含量的涂料组合物(例如< 60wt%、优选至少< 70wt%的固体)。 这种可自动氧化的涂料组合物通常具有范围为0. 04-0. 2Pa. s (在20+/_5°C和5000s—1的剪切速率下)的涂覆粘度。因此，本专利技术的第三方面涉及一种根据本专利技术的可自动氧化的涂料组合物，其还包含iii)41-50wt% 的液体介质；其中基于所述可自动氧化的涂料组合物的总量，i)+ii)+iii) = 100wt%。更优选地，根据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉姆·格里斯尼彻，福柯尔吉·艾克·科尔迪克，阿迪瑞纳斯·约瑟菲斯·汉德里克斯·兰斯伯根，阿伯图斯·约翰尼斯·鲁弗斯，斯蒂芬·汉德里克斯·玛利亚·威廉姆斯，
申请(专利权)人：帝斯曼知识产权资产管理有限公司，
类型：发明
国别省市：