耐候性涂层的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及适用于涂布应用的可固化环氧树脂组合物，如制备适用于维持和保护 性涂层应用的耐候性涂层。
【背景技术】
[0002] 环氧树脂为最重要的热固性聚合物类别之一，其中大于（>)约50百分比（％ ) 是用于维持和保护性涂层（M&PC)应用。适用于涂布应用的已知环氧树脂包括例如基于双 酪A二缩水甘油離炬ADG巧的树脂，其在行业内流行（例如树脂销售量的> 75% )，该是因 为BADGE容易在行业内获得并且因为基于BADGE的涂层呈现良好的特性平衡。
[0003] 然而，源自BADGE的涂层由于BADGE的化学结构中存在的芳香族離基团而呈现不 良紫外扣V)光抗性。基于BADGE的涂层的不良紫外扣V)光抗性在外部应用中导致变黄和 粉化。BADGE的化学结构中存在的芳香族離基团吸收UV福射，导致光氧化降解。出于此原 因，环氧树脂涂层通常外涂由聚氨醋、醇酸树脂或丙締酸组合物制成的耐久面漆W便在涂 布后防止环氧基发生风化效应。
[0004] 保护性涂层系统的成本的约80%来自制备欲涂布的表面且施加涂层的工作。耐候 性环氧涂层可消除防腐蚀涂布系统中的面漆的需求，且在材料成本和工作效率方面提供显 著系统节省。
[0005] 一些非芳香族环氧树脂化合物本身具有UV抗性，该只是因为所述环氧树脂化合 物不具有芳香族離键。举例来说，1,4-环己烧二甲醇（CHDM)环氧树脂；氨化双酪A环氧树 月旨；和化oxol?环氧树脂（环氧树脂，其为1，3和1，4顺式和反式环己烧二甲醇环氧树脂的 混合物）为含有脂环族环的脂肪族环氧树脂。并且，因为所述树脂不具有芳香族離键，该些 脂肪族环氧树脂化合物本身具有UV抗性。另一方面，脂肪族环氧化物无法在环境温度（例 如25°C)下与常规亲核环氧树脂固化剂（如胺）有效地反应。所述脂肪族环氧化物在环境 温度下的较低反应性是（i)因为所述脂肪族环氧化物由于脂环族环相对于标准芳香族环 氧树脂具有较低电负性而不易受亲核攻击；和（ii)因为常规胺固化剂不具有与脂环族环 氧树脂的相容性而产生。
[0006] 此外，与脂环族环氧树脂一起使用的固化剂通常需要额外促进剂，如2,4,6-S (二甲基氨基甲基）苯酪值MP-30)或水杨酸W实现环境固化。促进剂通常通过将芳香族基 团引入涂布调配物中而不利地影响涂布性能。因此，所述固化剂迄今无法有效地与脂环族 环氧树脂一起用于环境温度固化M&PC应用中。
[0007] 此外，通过使脂肪族和脂环族二醇与由路易斯酸促进的表氯醇反应所制备的环氧 树脂典型地由于表氯醇寡聚到醇官能团上而产生含有大量氯的环氧树脂。例如，美国专利 第4, 310, 695号和美国专利第4, 316, 003号描述由脂肪族醇制备环氧树脂且所述环氧树脂 含有1%到7%氯的浓度的氯。该种结合的氯提供在加合物制备期间与胺反应的不必要位 点且引起氯化物释放到组合物中。该些源自富含氯的环氧树脂的加合物具有非所要的高粘 度和低反应性。当源自富含氯的环氧树脂的所述加合物随后用环氧树脂固化W产生涂层 时，该些富含氯的加合物提供低涂布性能特性，如光泽、防水性和防腐蚀性。
【发明内容】
[000引本发明通过合成一种提供具有有利的耐候特性的涂布产物的可固化涂布调配物 或组合物来解决涂布行业所面临的上述问题。
[0009] 本发明的一个实施例是针对包括（a)至少一种胺化合物，和化）至少一种环氧树 脂化合物的反应产物的加合物；其中所述至少一种环氧树脂化合物包含1,4-环己烧二甲 醇环氧树脂；氨化双酪A环氧树脂；Unoxol环氧树脂；或其混合物。例如，在一个优选实施 例中，用于形式所述加合物的胺化合物可为己締胺化合物，例如双（2-(嗽嗦-1-基）己基） 胺炬PEA);且所述至少一种脂环族环氧树脂化合物可为例如CHDM环氧树脂。
[0010] 本发明的另一实施例是针对包含（i)W上加合物和（ii)至少一种热固性环氧树 脂化合物的可固化环氧树脂组合物。
[0011] 本发明的另一实施例是针对由W上可固化组合物制备的涂层。
[0012] 本发明的其它实施例是针对用于制造W上加合物、可固化组合物和涂层的方法。
【附图说明】
[0013] 出于说明本发明的目的，图式显示本发明的目前优选形式。然而，应理解，本发明 不限于图式中所示的实施例。
[0014] 图1是显示在环境温度下来自固化CHDM环氧树脂的与CHDM环氧树脂加合的BPEA 和异佛尔酬二胺（IPDA)的涂层的干燥时间的图解说明（本发明的实例）。由二亚己基S胺 值ETA)和S亚己基四胺（TETA)制备的加合物无法与CHDM环氧树脂相容且经24小时测试 持续时间无法产生可读取的干燥时间。"相容性"或"相容的"在本文中是关于固化涂层的 光泽来定义，例如其中来自相容的固化组合物的固化涂层在约60°下具有大于约80的初 始光泽和少于36小时的干燥通过时间。
[0015] 图2是显示在环境温度下来自固化CHDM环氧树脂的与CHDM环氧树脂加合的IPDA 的涂层的干燥时间和在环境温度下固化CHDM环氧树脂的与CHDM加合的IPDA和BPEA的渗 合物的干燥时间的图解说明。
[0016] 图3是显示在环境温度下来自固化调配的CHDM环氧树脂组合物的由CHDM环氧树 脂所加合的脂环族胺的着色涂层的干燥时间的图解说明。
[0017] 图4是显示来自固化CHDM环氧树脂的与CHDM环氧树脂加合的脂环族胺牌EA、 AEP和IPDA加合物）的涂层通过DSC获得的固化％的图解说明。
[001引图5是显示来自固化氨化的BADGE树脂的与氨化的BADGE树脂加合的脂环族胺 炬AC、BPEA、IPDA)的涂层的干燥时间的图解说明。
[0019] 图6是显示源自与调配的CHDM环氧树脂一起固化的BPEA^PDA加合物的涂层的 保光性的图解说明。
[0020] 图7是显示随加速风化而变的涂层光泽和UV稳定剂对性能的影响的图解说明。
【具体实施方式】
[0021] 在可固化组合物的一种组分包括热固性树脂（如环氧树脂化合物）且所述可固 化组合物的另一组分为用于固化所述热固性树脂化合物w形成热固性树脂基质的固化剂 (也称为硬化剂或交联剂）时，可调配所述可固化组合物。在本发明中，用作本发明的可固 化组合物中的固化剂的组分是加合物组合物。因此，本发明的一个宽泛实施例是针对提供 用作环氧树脂组合物的固化剂的加合物组合物；且本发明的另一宽泛实施例是针对提供含 有所述加合物的可固化环氧树脂组合物。
[0022] 例如，本发明的一个实施例包括包含W下各物的反应产物的加合物；(a)至少一 种胺化合物，例如BPEA或高分子量BPEA寡聚物；和化）至少一种环氧树脂化合物，如1， 4-环己烧二甲醇环氧树脂（CHDM环氧树脂）；氨化双酪A环氧树脂；化oxol?环氧树脂；或 其混合物。在一个实施例中，举例来说，所述脂环族胺化合物可包含BPEA;且所述环氧树脂 化合物可包含CHDM环氧树脂。
[0023] 适用于制备本发明的加合物的胺化合物可包括各种脂环族胺化合物。例如，适用 于本发明的脂环族胺化合物可包括由史蒂芬金（Ste地enKing.)在2011年12月29日提 交的标题为"由环状聚胺化合物形成较高分子量环状聚胺化合物（Formationof化曲er MolecularWeightCyclicPolyamineCompoundsFromCyclicPolyamineCompounds)" 的美国专利申请案号美国临时专利申请案第61/581，323号（W引用的方式并入本文中） 中描述的脂环族胺化合物。适用于本发明的脂环族胺化合物的实例包括BPEA、（3-(嗽 嗦-1-基）丙基）胺、双（4-(嗽嗦-1-基）了基）胺、双巧-(嗽嗦-1-基）戊基）胺、双 化-(嗽嗦-1-基）己基）胺、双（1-(嗽嗦-1-基）丙-2-基）胺、双（2-(嗽嗦-1-基）丙 基）胺和其混合物。
[0024] 适用于本发明的其它高分子量脂环族胺化合物包括例如2-(4-(2-(嗽嗦-1-基） 己基）嗽嗦-1-基）己胺、3-(4-(3-(嗽嗦-1-基）丙基）嗽嗦-1-基）丙-1-胺、 4-(4-(4-(嗽嗦-1-基）了基）嗽嗦-1-基）了-1-胺、5-(4-巧-(嗽嗦-1-基）戊基）嗽 嗦-1-基）戊-1-胺、6-(4-化-(嗽嗦-1-基）己基）嗽嗦-1-基）己-1-胺、1-(4-(1-(嗽 嗦-1-基）丙-2-基）嗽嗦-1-基）丙-2-胺、2-(4-(2-(嗽嗦-1-基）丙基）嗽嗦-1-基） 丙-1-胺和其混合物。
[0025] 适用于制备本发明的加合物的脂环族胺化合物的一个优选实施例包括例如BPEA ; 高分子量BPEA寡聚物；和其混合物。寡聚物是指由两个到十个重复单元合并的化合物。
[0026] 可用于制备本发明的