可用潜在碱催化剂交联的可交联组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种包含至少一种可交联组分和潜在碱交联催化剂的可交联组合物，该可交联组合物的固体含量通常为至少55重量%(在交联之后相对于交联组合物总重量的干重)，其中该潜在碱催化剂为式(I)的取代碳酸盐，其中X+表示非酸性阳离子，优选季铵或并且其中R为氢、烷基、芳基或芳烷基。本发明专利技术尤其涉及一种可以通过真实迈克尔加成(RMA)反应交联的组合物，其中具有至少2个活化的不饱和基团的组分和具有至少2个在活化亚甲基或次甲基中的酸性质子C-H的组分，优选丙二酸酯在该碱催化剂存在下相互反应并交联。本发明专利技术进一步涉及一种包含本发明专利技术的可交联组合物的涂料组合物，一种新的催化剂组合物和本发明专利技术所述催化剂组合物在涂料组合物，优选RMA可交联组合物中作为潜在碱交联催化剂的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可用潜在碱催化剂交联的可交联组合物本专利技术涉及一种包含至少一种可交联组分和潜在碱交联催化剂的可交联组合物，该可交联组合物的固体含量为至少55重量％(在交联之后相对于该交联组合物总重量的干重)。本专利技术尤其涉及一种可以通过真实迈克尔加成(RMA)反应交联的组合物，其中具有至少2个活化的不饱和基团的组分和具有至少2个在活化亚甲基或次甲基中的酸性质子C-H的组分在强碱催化剂存在下相互反应并交联。本专利技术进一步涉及一种包含本专利技术的可交联组合物的涂料组合物，一种新的催化剂组合物和本专利技术所述催化剂组合物在涂料组合物，优选RMA可交联组合物中作为潜在碱交联催化剂的用途。该可交联组合物为双组分体系，这意味着在使用前不久将该交联催化剂加入该可交联组分中并与其混合。从混合时刻开始，该交联组合物就潜在呈反应性并可以开始交联。该类交联组合物仅可在紧临粘度增加程度使得该组合物不能再很好地使用之前使用。该有效使用时间称为适用期。潜在交联催化剂用于提高该适用期，同时允许快速干燥。潜在催化剂主要仅在该组合物例如作为涂料施用时呈活性。高固体体系是优选的或者在法律上被要求以降低环境负担和/或油漆工在有害溶剂蒸气中的暴露。 开发涂料体系，尤其是在低温至中等温度下固化的那些中重要的挑战是在一方面施用过程中的快速交联(也称为“固化”或“干燥”)和另一方面维持长适用期，即在制备之后的合理长时间一至少I小时，但优选长得多的时间内无问题地利用该油漆的能力之间实现良好平衡。对于含有较少在施用时蒸发的溶剂的高固体体系，该挑战显著大于含有更多挥发性溶剂的低或中等固体体系。用于装饰性涂层、车辆整修涂层、金属涂层、塑料涂层、船舶涂层或保护性涂层的涂料例如要求几个小时的适用期，从而使施用者能够以充分受控的方式将油漆组合物施用于基体上。高固体体系的粘度和低溶剂含量迫使树脂设计者选择具有更低分子量和/或更低玻璃化转变温度的树脂，它们在高固体油漆的情况下要求更多地与交联剂反应以将该网络的Tg提高到与干膜对应的水平。更低用量的溶剂与使用更多挥发性溶剂的油漆相比将使薄膜产生更少的“物理干燥”效果(由于溶剂损失的物理硬化/塑化降低)并且由油漆到施用涂层的反应速率提高也更少，因为反应性基团通过溶剂损失的浓度提高具有较少的帮助。所有这些现象增加了如下问题对于高固体体系，非常难以实现快速干燥和长适用期的组合并且与在中等或低固体体系的情况下相比要多得多。上述问题已经由Noomen 在 Progress in Organic Coatings 32 (1997) 137-14 中解决，该文献描述了将潜在碱催化的迈克尔加成用作具有低VOC的高固体聚合物涂料组合物的交联反应。Noomen描述了具有所需碱度的交联催化剂的几个实例，例如脒型(如四甲基胍)、1，5- 二氮杂双环(4，3，O)壬-5-烯(DBN) ,1,8- 二氮杂双环(5，4，O) i^一碳-7-烯(DBN)、四丁基氟化铵或由叔胺(如1，4- 二氮杂双环[2. 2. 2]辛烷DABC0)与环氧就地形成的催化剂。尽管该类现有技术催化剂在RMA薄膜中可能呈现完全可接受的固化行为，但短适用期太受限制而不能对滚涂、刷涂和喷涂该涂料得到可接受的施用时间，或在更低固化温度下的干燥速率太低。Noomen进一步描述了尽管薄膜性能(如使用丙二酸酯聚酯时的耐久性)看似有前景，但该涂料组合物仍然存在严重的缺点，尤其是在高固体涂料领域中，因为在环境条件和强制干燥条件下的固化出现延缓，推测这归因于来自空气的二氧化碳与该强碱的相互作用，导致粘性涂层表面，或者因与基体的酸性基团相互作用而延缓，导致低固化度或较少粘附。这通过提高催化剂的量克服，但这导致太短的、不可接受的适用期，尤其是当使用高固体配制剂以及在低温应用如透明涂层汽车整修、船舶用着色面漆、保护性涂料和飞机涂料、木材涂料等中时。另一问题通常是尤其在烘干条件下诱发的涂层泛黄。EP0448154(也来自Noomen)描述了使用某些羧酸作为强碱性催化剂的封闭剂。尽管可实现更长适用期，但EP448514中所述碱性催化剂与羧酸尤其在环境条件下提供了不足的不粘尘干燥和指触干燥行为以及低干透。当要避免延缓问题时，现有技术催化剂不能提供可行的适用期，并且不能提供快速自由处理涂料，尤其是对于高固体涂料。此外，将例如被羧酸封闭的催化剂解封闭仅在高温下可行。因此，仍然需要具有高固体含量的可交联组合物，其包含可交联组分，优选RMA可交联聚合物，以及潜在碱交联催化剂，并且产生良好的适用期/干燥平衡，尤其是也在更低温度下在涂料组合物中产生可行的适用期和良好的干燥行为。 还希望包含催化剂的可交联组合物与例如由T. Jung等,Farbe und Lacke, 2003年10月已知的包含光潜胺催化剂的组合物相反可以在环境条件下简单地固化。确实在UV辐照时产生强碱的该类光潜胺催化剂不适合涂敷更复杂的不规则基体，其中UV或可见光不能达到部分表面。根据本专利技术，提供了一种包含可交联组分和潜在碱交联催化剂的可交联组合物，该可交联组合物的固体含量为至少55重量％(在交联之后相对于交联组合物总重量的干重)并且其中该潜在碱催化剂为式I的取代碳酸盐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.07 EP 10159253.31.ー种包含至少ー种可交联组分和潜在碱交联催化剂的可交联组合物，所述可交联组合物具有的固体含量为至少55重量％(在交联之后相对于所述交联组合物总重量的干重)并且其中所述潜在碱催化剂为式I的取代碳酸盐2.根据权利要求I的可交联组合物，其中所述至少一种可交联组分包含各自包含至少2个反应性基团的反应性组分A和B，其中组分A的所述至少2个反应性基团为在活化亚甲基或次甲基中的酸性质子(C-H)且组分B的所述至少2个反应性基团为活化的不饱和基团(C=C)，以在通过蒸发ニ氧化碳而使所述潜在碱催化剂C解封闭时通过真实迈克尔加成(RMA)反应实现交联。3.根据权利要求I或2的可交联组合物，其中反应性组分A和B是分开的分子且各自独立地呈聚合物、低聚物、ニ聚体或単体形式。4.根据权利要求2或3的可交联组合物，其中组分A、B和/或C组合在ー个或多个分子中。5.根据权利要求2-4中任一项的可交联组合物，其中所述组分A包含ー个或多个具有式2的结构的活化C-H基团6.根据权利要求2-5中任一项的可交联组合物，其中组分A中所述活化C-H基团为丙ニ酸酷(Y和Y，为-OR*)或こ酰こ酸酯(Y为-0R*且Y’为-R*) ο7.根据权利要求2-6中任一项的可交联组合物，其中所述组分A为每分子平均包含2-20个活性C-H官能团的化合物，优选每分子平均包含4-10个活性C-H官能团的聚合物。8.根据权利要求2-7中任一项的可交联组合物，其中所述组分B包含不饱和丙烯酰基或马来酸酯官能基团，优选丙烯酰基。9.根据权利要求2-8中任一项的可交联组合物，其中组分A为聚合物，优选聚酷、聚氨酷、丙烯酸系树脂或聚碳酸酯或这些的混合物/杂化物且B为不饱和丙烯酰基官能组分。10.根据权利要求2-9中任一项的可交联组合物，其中组分A中活化的反应性酸性质子(C-H)数目与组分B上活化的不饱和基团(C=C)数目之比为10-0. 1，更优选5-0. 2，甚至更优选2-0. 5，最优选I. 5-0. 8。11.根据权利要求ι- ο中任一项的可交联组合物，其中所述潜在交联催化剂以O.001-0. 3meq/g固体，优选O. 01-0. 2meq/g固体，更优选O. 02-0. lmeq/g固体的量使用(meq/g固体定义为相对于所述可交联组合物的总干重的潜在碱摩尔数)。12.根据权利要求1-11中任一项的可交联组合物，其中所述潜在交联催化剂中的所述阳离子为式3的季铵或#.碳酸盐13.根据权利要求12的可交联组合物，其中R为烷基或芳烷基。14.根据权利要求12或13的可交联组合物，其中至少2个，优选3个或更优选所有4个R’基团包含5-18个碳原子并且剩余R’基团包含1-18个碳原子。15.根据权利要求1-14中任一项的可交联组合物，其中所述潜在交联催化剂为式4的取代碳酸盐，其中R”可以为氢、烷基、芳基或芳烷基或低聚物或聚合物16.根据权利要求1-15中任一项的可交联组合物，其中所述催化剂可以通过用碳酸ニ烷基酯季化包含侧挂叔胺的聚合物，优选聚丙烯酸酯，优选甲基丙烯酸2- ニ甲氨基こ基酯以形成式1、3或4的季铵碳酸盐而得到。17.根据权利要求2-16中任一项的可交联组合物，其中组分A包含丙ニ酸酯(式2中的Y和Y，为-OR)和O. 1-10重量％，优选O. 1-5重量％，更优选O. 2-3重量％，最优选O. 5-1. 5重量％水(相对于所述涂料组合物的总重量)。18.根据权利要求17的可交联组合物，其中水的量选择为与不含水的相同组合物相比将胶凝时间提高至少15分钟，优选至少30分钟，更优选至少I小时，甚至更优选至少5小时，最优选至少24小时、48小时或者至少10、50或100的有效量。19.根据权利要求1-18中任一项的可交联组合物，进ー步包含化合物RO-C(=0)0-R，其中R与式1、3或4中的R相同，但不为氢。20.根据权利要求2-19中任一项的可交联组合物，其中所述可交联组合物除了组分A外还包含含有反应性酸性质子的第二组分A2，优选含有在活化亚甲基或次甲基中的C-H酸性质子的第二组分，其中A2比组分A具有更高酸性且也以RMA反应对组分B呈反应性。21.根据权利要求20的可交联组合物，其中A为丙ニ酸酯且A2为通过选择不同的R和/或不同的Y和/或Y’而具有更高酸性的式2的组分。22.根据权利要求20或21的可交联组合物，其中组分A2的pKa比组分A的p...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·H·G·布林克许斯，J·A·J·舒蒂瑟，P·J·多尔费金，A·J·W·布瑟尔，P·J·M·D·埃尔弗林克，M·A·格斯纳，M·D·沙拉提，
申请(专利权)人：树脂核动力工业有限公司，
类型：
国别省市：