[發(fā)明專利]可自動氧化的涂料組合物

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080018778.5
• 申請日: 2010-04-27
• 公開（公告）號: CN102414237A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 威廉姆·格里斯尼徹;福柯爾吉·艾克·科爾迪克;阿迪瑞納斯·約瑟菲斯·漢德里克斯·蘭斯伯根;阿伯圖斯·約翰尼斯·魯弗斯;斯蒂芬·漢德里克斯·瑪利亞·威廉姆斯
• 申請（專利權(quán)）人: 帝斯曼知識產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)管理有限公司
• 主分類號: C08G18/36
• 分類號: C08G18/36;C09D175/14;C09D167/08
• 代理公司: 北京東方億思知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11258
• 代理人: 李劍

本發(fā)明涉及一種可自動氧化的涂料組合物、由所述組合物涂布的基材及其用途。

脂肪酸官能化的樹脂在漆(paint)產(chǎn)品中的使用具有下列優(yōu)勢：這些樹脂大部分來自屬于可再生源的農(nóng)產(chǎn)品。埋在填埋場中時，它們也很容易生物降解，因此當大量廢棄的涂料需要丟棄時這很有利。但是，這種樹脂(至少是在通過在溶液中進行的酯化制造時)固有的問題是：由于大部分聚合物鏈具有較高的分子量所以樹脂是非常粘的液體。因此，通常將樹脂溶于大量揮發(fā)性有機溶劑中，以得到其粘度允許在環(huán)境溫度下通過刷子涂覆從而制備出厚度可以例如高達200μm的涂層的涂料。含有這種樹脂的傳統(tǒng)涂料包含多達30wt％或更多的揮發(fā)性有機溶劑(通常為烴類液體，例如石油溶劑)。當油漆干燥時，溶劑揮發(fā)產(chǎn)生環(huán)境污染，并且還在局部產(chǎn)生難聞的氣味。

專業(yè)用途和自用的涂料受到越來越多的技術(shù)和生態(tài)約束。環(huán)境保護要求減少揮發(fā)性有機化合物(VOC)的釋放。因為環(huán)境保護，需要減少揮發(fā)性有機化合物的釋放，使用高固體份的醇酸樹脂是解決該問題的一種方案。根據(jù)2010年歐洲最新的立法，對于水性裝飾涂料來說，揮發(fā)性有機化合物的含量必須降至300gl^-1。

很多注意力已指向通過相對不揮發(fā)的反應(yīng)性稀釋劑來代替至少一部分揮發(fā)性有機溶劑。業(yè)已報道了諸如干性油、低分子量醇酸和甲基丙烯酸酯的反應(yīng)性稀釋劑有助于配制具有低VOC和低粘度的高固體份醇酸。術(shù)語“反應(yīng)性稀釋劑”指的是在固化期間可聚合的稀釋劑。通常，反應(yīng)性稀釋劑會降低粘度并且認為反應(yīng)性稀釋劑充分稀釋粘稠的醇酸聚合物從而足以使其能夠被涂刷在表面上，但反應(yīng)性稀釋劑并沒有從干的涂層中揮發(fā)成為大氣污染物而失去。相反，一旦將涂料涂覆在表面上，便認為反應(yīng)性稀釋劑發(fā)生反應(yīng)從而成為大分子膜的一部分。因此，反應(yīng)性稀釋劑不再作為要么緩慢揮發(fā)導致污染要么保留在涂層中因而降低膜硬度的液體存在。在現(xiàn)有技術(shù)中，通常使分子量非常低(小于2000gmol^-1)的反應(yīng)性稀釋劑以相對較小的量(例如基于組合物的總重量為20wt％)與醇酸樹脂混合。

之前制備高固體份涂料組合物的嘗試是通過使傳統(tǒng)風干的氨基甲酸酯化的樹脂與非碳水化合物基的反應(yīng)性稀釋劑混合，得到的性能與傳統(tǒng)的非氨基甲酸酯化的高固體份涂料組合物的接近。

WO?03/064548描述了通過碳水化合物與脂肪酸的反應(yīng)可得到的脂肪酸改性的碳水化合物作為反應(yīng)性稀釋劑在含有粘合劑(例如傳統(tǒng)風干的醇酸樹脂)的涂料中的應(yīng)用。

WO?06/020818公開了一種具有懸掛脂肪酸殘基和懸掛(甲基)丙烯酸酯基的酯化的碳水化合物。還公開了包含這種碳水化合物和醇酸的組合物。

US?3748294表明氨基甲酸酯基的微凝膠可以與可自動氧化的材料結(jié)合從而得到干燥時間非常短且無起皺的涂層。但是大量物理交聯(lián)不利于各種耐受性，而且非常短的干燥時間不利于流動。此外，由于凝結(jié)和沉降，分散體不能為溶劑含量提供靈活性。

為了平衡良好的流動性和交聯(lián)速度，干燥涂層的速度開始時應(yīng)該足夠低從而允許流動，而化學交聯(lián)應(yīng)該足夠快以得到良好的無塵干燥時間和硬度。此外，稀釋劑組分的粘度應(yīng)該非常低從而使溶劑含量具有靈活性。

仍然非常需要進一步降低可自動氧化的涂料組合物中的揮發(fā)性有機化合物含量，從而能配制出高固體份、低粘度的涂料而不會對涂料性能造成嚴重的不利影響。特別期望可自動氧化的涂料組合物允許快速干燥，在干燥涂層的一天時間內(nèi)產(chǎn)生高硬度、良好的交聯(lián)密度和/或抗機械損傷性。

本發(fā)明的目的是提供一種如下的高固體份可自動氧化的涂料組合物：該涂料組合物得到的涂料在一個或更多個性能(例如干燥性能、硬度性能和/或機械性能)上勝過傳統(tǒng)的高固體份涂料。本發(fā)明人令人驚訝地發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的一個或更多個目的可以通過提供一種至少包含有低粘度和高脂肪酸含量的可自動氧化的材料與可自動氧化的氨基甲酸酯化的樹脂的組合物而滿足。

因此，本發(fā)明第一方面涉及一種可自動氧化的涂料組合物，其包含：

i)10-60wt％、更優(yōu)選20-55wt％、最優(yōu)選25-45wt％的可自動氧化的材料，其具有：

a)＜4500g/mol、更優(yōu)選≤4000g/mol的數(shù)均分子量；

b)可選地1-20個碳水化合物單元；

c)≥60wt％的脂肪酸含量；

d)在0.05-5Pa.s的范圍內(nèi)的在20+/-5℃和5000s^-1的剪切速率下100％固含量時的粘度；

ii)90-40wt％、更優(yōu)選80-45wt％、最優(yōu)選75-55wt％的可自動氧化的氨基甲酸酯化的樹脂，其具有