[發明專利]含有反應性稀釋劑的涂料組合物和方法

無效

• 申請號: 201210188596.3
• 申請日: 2004-05-27
• 公開（公告）號: CN102690595A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: H·T·基利萊亞;J·M·博漢農
• 申請（專利權）人: 瓦爾斯帕供應公司
• 主分類號: C09D175/16
• 分類號: C09D175/16;C08G18/67
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 段家榮;郭文潔

本申請是申請日為2004年5月27日(國際申請號為PCT/US2004/016755)、進入國家階段申請號為200480016373.2、發明名稱為“含有反應性稀釋劑的涂料組合物和方法”的申請的分案申請。

對相關申請的交叉參考

本申請要求在2003年6月12日提交的美國臨時申請No.60/478070的權益，其全部引入本文作為參考。

技術領域

本發明涉及含有反應性稀釋劑的涂料組合物和方法。

背景技術

由于日益增加的環境限制，在涂料工業中強烈需要更低VOC含量(揮發性有機化合物含量)的體系。典型地，通過使用低分子量聚合物實現了低VOC含量的體系。但是，這可導致產品具有較差的性能。

為了降低釋放的VOC的數量并保持性能，制造商已經開始使用水基聚氨酯。此類水解聚氨酯通常是線型聚合物并且產生的膜的耐化學品性低于高度交聯的帶有溶劑的氨基甲酸酯體系。對水基聚氨酯聚合物預交聯以制備聚氨酯涂料組合物可以通過在預聚物階段加入大量具有具有多于兩個的反應性官能團的單體實現。但是這導致預聚物混合物極粘稠而不能容易地分散于水中。已使用稀釋劑來克服該粘度問題，但是很多稀釋劑對皮膚或眼睛或者對這兩者都有高度刺激性。在很多情況下在“刺激性”稀釋劑的存在需要在使用該產品之前將采取大量的工業保健措施。然而，這些措施可能并不實用并且此類產品可能并不會成為用戶的選擇。

因此，所需要的是具有高性能、低VOC水平和低刺激水平的涂料組合物。

發明內容

本發明提供含有反應性稀釋劑并具有高性能、低VOC水平和低刺激水平的涂料組合物。本發明的某些實施方案包括水和水分散聚合物，一些實施方案不包括水。

優選的水分散涂料組合物包括不超過7wt％(更優選不超過4wt％)的揮發性有機化合物(VOC)。但是，一些其它組合物，例如醇酸基組合物，可以含有更高的VOC水平。

在一個實施方案中，提供一種涂料組合物，其包括：水分散聚合物(例如聚氨酯，環氧樹脂，聚酰胺，氯化聚烯烴，丙烯酸類樹脂，油改性的聚合物，聚酯和其混合物或共聚物)；包括分子量至少為350g/mol(優選分子量為350g/mol-1000g/mol)的化合物的反應性稀釋劑，其中所述反應性稀釋劑基本沒有環氧乙烷和環氧丙烷部分并且OH-官能度不超過30毫克當量KOH/g；和水。

在另一個實施方案中，提供一種涂料組合物，其包括水分散聚合物，基本上沒有刺激性的反應性稀釋劑和水。如果所述反應性稀釋劑是作為化合物的混合物提供，該混合物作為一個整體是基本沒有刺激性的。也就是說，術語“反應性稀釋劑”可包括一種或多種混合物。如果其是化合物的混合物，該整個混合物應該基本沒有刺激性。

在另一個實施方案中，提供一種涂料組合物，其包括油改性的聚合物(例如醇酸樹脂，油改性的聚氨酯，油改性的環氧樹脂，油改性的聚酰胺，油改性的丙烯酸類樹脂，和其混合物和共聚物)；和包括分子量至少為350g/mol(優選分子量為350g/mol-1000g/mol)的化合物的反應性稀釋劑，其中所述反應性稀釋劑基本沒有環氧乙烷和環氧丙烷部分并且OH-官能度不超過30毫克當量KOH/g。所述油改性的聚合物對某些實施方案是水分散的。

在另一個實施方案中，提供一種涂料組合物，其包括油改性的聚合物和基本沒有刺激性的反應性稀釋劑。如果反應性稀釋劑作為化合物的混合物提供，那么這個混合物是基本沒有刺激性的。

典型地，水分散聚合物包括胺或酸官能度。它也可以包括烯屬不飽和官能度(例如(甲基)丙烯酸酯官能度或自氧化的碳-碳雙鍵)。

反應性稀釋劑可包括(甲基)丙烯酸酯(其中“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)，乙烯基醚，(甲基)烯丙基醚(其中(甲基)烯丙基醚是指烯丙基醚和甲基烯丙基醚)，或其混合物或共聚物。優選地，反應性稀釋劑包括(甲基)丙烯酸酯官能的化合物，例如選自二(三羥甲基丙烷四丙烯酸酯)、二(三羥甲基丙烷四甲基丙烯酸酯)及其混合物的那些。

本發明還提供了涂布方法，該方法包括在基質上涂布涂料組合物并使涂料組合物硬化。本發明還提供了由或者可由本發明描述的涂料組合物制備的涂層。例如，通過包括在基質上涂布本發明的涂料組合物并使涂料組合物硬化的方法可制備本發明的涂層。