单包装低温固化涂料组合物的制作方法_2

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中Mel代表通过从三聚氰胺分子中除去所 有胺氢原子而获得的六价部分。
[0025] 在一个优选的实施方案中,氨基塑料交联剂树脂可包括两种或更多种以上定义的 反应产物,其可在所提及的三个特征中的至少一个上彼此不同。
[0026] 若使用两种氨基塑料交联剂树脂的混合物,则优选氨基塑料交联剂树脂之一 Al 包括至少一种三聚氰胺和甲醛的至少部分醚化的反应产物,其中组合的甲醛的物质的量 n(CH20)与三聚氰胺的物质的量n(Mel)之比为5. 55m〇l/m〇l-6. 2m〇l/m〇l,氨基塑料交联剂 树脂A中的烷基醚基团的物质的量n (RO)与三聚氰胺的物质的量n (Mel)之比为5. Omol/ mol-5. 6m〇l/m〇l,和单体的质量分数为35% -55%,这以排除溶剂、添加剂和催化剂后单体 的质量m(l)与氨基塑料交联剂树脂Al的质量m(A)之比来计算。
[0027] 第二种氨基塑料交联剂树脂A2包括至少一种三聚氰胺和甲醛的至少部分醚化 的反应产物,其中组合的甲醛的物质的量n(CH 20)与三聚氰胺的物质的量n(Mel)之比 为5. 75m〇l/m〇l-6. 5m〇l/m〇l,氨基塑料交联剂树脂A中的烷基醚基团的物质的量n (RO) 与三聚氰胺的物质的量n(Mel)之比为4. 5mol/mol-5. 9mol/mol,和单体的质量分数为 55 % -95 %,,这以排除溶剂、添加剂和催化剂后单体的质量m (1)与氨基塑料交联剂树脂A2 的质量m⑷之比来计算。
[0028] 在使用两种氨基塑料交联剂树脂的混合物的这些涂料组合物中,优选氨基塑料交 联剂树脂Al的质量m(Al)与氨基塑料交联剂树脂A2的质量m(A2)之比为5:5-9:1。
[0029] 氨基塑料交联剂树脂A中的烷氧基是具有氧基官能团和在该基团内具有1-12 和优选1-6个碳原子的直链或支链的脂族单价基团,且优选选自甲氧基CH 3O-,乙氧基 CH3-CH2-〇-,正丙氧基 CH3-CH2-CH2-〇-,异丙氧基(CH3) 2CH-〇-,正丁氧基 CH3-CH2-CH2-CH2-O-, 和异丁氧基(CH 3)2CH-CH2-O-基。在一个氨基塑料树脂分子中,烷氧基可以全部相同,例如 优选甲基,正丁基,或异丁基,但也可使用所谓的"混合醚",其在一个氨基塑料树脂分子中 或者在氨基塑料树脂分子的混合物中具有两个或更多个不同的烷氧基。优选含甲基和乙基 的混合醚、含甲基和正丁基的混合醚以及含甲基和异丁基的混合醚。
[0030] 粘合剂树脂B是活性氢官能的聚合物,其优选具有羟基-OH,羧基-COOH或羧酰 胺-CONH 2官能团,尤其优选它们是羟基官能的聚合物,例如醇酸树脂,聚酯树脂,丙烯酸类 树脂,丙烯酸类-醇酸混杂物,或者丙烯酸类-聚酯混杂物,聚醚聚合物,聚烯烃聚合物或聚 氨酯聚合物,其可选自聚醚-聚氨酯,聚酯-聚氨酯,聚碳酸酯-聚氨酯和聚烯烃-聚氨酯, 其为在有机溶剂中的溶液形式或者含水分散体的形式。优选使用羟基官能的聚酯,或者基 于选自丙烯酸羟烷酯和甲基丙烯酸羟烷酯,和任选地烯键式不饱和羧酸,以及任选地进一 步烯键式不饱和单体中的羟基官能的烯键式不饱和单体的丙烯酸类树脂,以及聚酯和丙烯 酸类树脂的混杂物,例如在预成形的聚酯存在下,通过聚合烯键式不饱和单体(尤其丙烯 酸类单体)制备的那些。尤其优选诸如具有伯羟基的羟基官能树脂,其中特别优选该聚合 物内存在的所有羟基的至少50%是伯羟基。按照常见方式通过差示扫描量热法,在第二加 热循环中测量的这些羟基官能的聚合物的玻璃化转变温度优选不大于45°C。这些羟基官能 的聚合物可优选以在上文定义的有机溶剂L或者两种或更多种这种溶剂的混合物中的溶 液形式使用。
[0031] 在根据本发明的实验中已发现,含催化剂组合物C的本发明的交联剂树脂组合物 A与上文提及的羟基官能的粘合剂聚合物B的组合在约50°C -100°C的温度范围内,尤其在 55°C _90°C,或者60°C _80°C的温度下提供令人满意的固化应答。这些低的固化温度允许涂 布热敏基底,但当然可与任何其他基底一起使用且因固化温度低而促进节能。
[0032] 使用本发明的涂料组合物的方法因此包括:
[0033] -混合pKa值不大于10的胺C2到有机磺酸Cl中,获得催化剂组合物C,
[0034] -提供粘合剂树脂B,其优选为羟基官能的聚合物,优选为在上文定义的惰性溶剂 L内的溶液形式,
[0035] -向其中添加催化剂组合物C,形成B和C的混合物,
[0036] -混合B和C的这一混合物与至少一种上文描述的氨基塑料交联剂树脂A,以提供 涂料组合物,和
[0037]-用这一涂料组合物涂布基底,以在基底上制备涂布膜,和
[0038] 通过施加热量来固化该涂布膜,
[0039] 其中固化温度为50°C至100°C。
[0040] 当然,虽然可使用较高的固化温度,进而增加交联速度,但尤其有利的是限制固化 温度为不超过100 °c的值,这样允许将本发明的交联剂组合物用于温敏基底,尤其水木材, 制造或工业木材,纸张,纸板,纺织品,和皮革,以及塑料,尤其是不具有高的热变形温度的 热塑性材料。当然,使用这一涂料组合物涂布非温敏的其他基底也是有用的,因为由本发明 的涂料组合物提供的较低的固化温度促进节能,如在一般工业涂料或汽车OEM涂料的领域 中。
[0041] 制备涂料组合物通常包括下述步骤:引入优选羟基官能的粘合剂树脂B,优选溶 液形式,并向其中混合氨基塑料交联剂树脂A(下文也称为"交联剂A")或者大于一种这样 的交联剂A的混合物,和任选地在添加交联剂之前、之中或之后,混合进一步的添加剂、或 颜料或二者。该催化剂组合物C可优选与粘合剂树脂B -起引入,或者将其混合到粘合剂 树脂B中,或者将其加入到交联剂A中,或者可在混合交联剂A和粘合剂树脂B之后添加。
[0042] 有机磺酸催化剂Cl可以是分子中具有至少一个键合到脂族或芳族碳原子上的磺 酸基-SO 3H的脂族和/或芳族磺酸。尤其优选甲磺酸,甲苯磺酸,十二烷基苯磺酸,二壬基 萘磺酸,和二壬基萘二磺酸,或这些的混合物。
[0043] 优选的胺C2是pKa值为4至10的那些,尤其是伯芳族胺,例如4-氯苯胺(RER = 0. 5 ;pKa = 4. 0),脂族-芳族胺,例如烷芳基-胺或N-烷基芳基胺,实例是对乙基苯胺(RER =I ;pKa = 4. 6),4-甲[I比啶(RER = 32 ;pKa = 6. 0),2, 6-二甲基[I比啶(RER = 22 ;pKa = 6. 6),和 2, 4, 6-三甲基吡啶(RER = 19 ;pKa = 7. 4),和 N-乙基苯胺(RER = 3 ;pKa = 5. 1), 和脂族胺,例如乙醇胺(RER = 2 ;pKa = 9. 5),N-甲基乙醇胺(RER = 3. 4 ;pKa = 9. 95),和 2-甲基-2-氨基乙醇(RER = 8, pKa = 9. 8)。进一步优选胺C2的相对蒸发速率RER值小 于50,尤其优选不大于45,和特别优选不大于40。
[0044] 在交联剂树脂组合物内烷氧基甲基的物质的量与羟基官能的粘合剂树脂内的羟 基的物质的量之比的优选为I. 2mol/mol-2. 5mol/mol〇
[0045] 本发明的主要优点是:
[0046] 将现有的OEM固化温度从目前的120°C至140°C降低到60°C至90°C的水平,与目 前的体系相比,这可节约固化所要求的显著量的能量,
[0047] 对热敏基底,例如主要通过双包装聚氨酯体系涂布的各种塑料基底,对木材和制 造木材,和对纺织品、皮革、纸张和纸板的可应用性,
[0048] 省去了对使用多异氰酸酯的需求,并进而避免了它们的毒性问题,
[0049] 与基于异氰酸酯交联剂的双包装涂布体系相比,易于使用。
[0050] 应用领域包括汽车OEM透明漆,塑料涂料,木材涂料,和一般工业涂料。
[0051] 通过下述实施例,进一步阐述本发明,所述实施例并不意欲限制本发明的范围。
[0052] 在实施例中和在说明书正文中采用下述物理化学性能:
[0053] 根据DIN EN ISO 4629 (DIN 53240),羟值wQH定义为羟基数与待检验样品相同的 氢氧化钾的质量mKffl与该样品质量m B(在溶液或分散液的情形下为样品中的固体质量)之 比;常用单位为〃mg/g〃。
[0054]
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