包含木质素的聚酯聚合物的制作方法

文档序号:10693495阅读:524来源:国知局
包含木质素的聚酯聚合物的制作方法
【专利摘要】公开了一种聚酯聚合物,其由包含多元酸组分和包含木质素的多元醇组分的反应混合物制备。木质素的残基并入到聚酯聚合物的主链中.还公开了包含该聚酯聚合物的涂料以及至少部分用这样的涂料涂覆的基底。
【专利说明】包含木质素的聚醋聚合物
[0001] 关于联邦资助的研究声明
[0002] 本发明是在由美国农业部/国家食品和农业研究所颁发的政府奖励号2010- 38202-21853的分包合同号C11M11002下由政府支持完成的。在本发明中美国政府可拥有某 些权利。 发明领域
[0003] 本发明设及由木质素(使得木质素并入到聚醋聚合物的主链中)制备的聚醋聚合 物.本发明进一步设及包含运样的聚醋聚合物的涂料和运样的涂料施涂的基底.
【背景技术】
[0004] 聚醋树脂在涂料组合物中用作主要树脂或附加 (additive)树脂,并且在施涂和固 化后使用交联剂可交联W在基底上形成涂料组合物的膜.聚醋树脂的某些组分是昂贵的, 但是传统地认为是必须的,W便提供特定的特征(例如光滑度、光泽度和性能特征例如耐化 学性、耐擦伤性和耐候性等)的组合.
[0005] 发明概述
[0006] 本发明包括一种热固性涂料组合物,其包含聚醋聚合物,该聚醋聚合物由包含(a) 多簇酸组分和(b)包含木质素(使得木质素的残基(residue)并入到聚醋中)的多元醇组分 的反应混合物制备。
[0007] 包含运样的聚醋聚合物的涂料(其包括清漆和底漆组合物)也处于本发明的范围 内,用运样的涂料至少部分涂覆的基底也处于本发明的范围内。
[000引发明详述
[0009] 为了下面详细描述的目的,应理解本发明可采用各种替代变化和步骤顺序,除了 其中明确有相反的规定之外.另外,除了在任何操作实施例中,或其中另外说明,所有表达, 例如说明书和权利要求中使用的成分的量的数字,应被理解为在所有情况下由术语"约"来 修饰.因此,除非有相反指示,下述说明书和附加的权利要求中陈述的数字参数是近似值, 其可根据本发明获得的期望性能而变化。最起码,并且不试图限制将等同原则应用到权利 要求范围,每个数字参数应至少按照所报告的有效数字的位数并通过应用普通的四舍五入 方法来解释。
[0010] 虽然陈述本发明宽广范围的数字范围和参数是近似值,但在具体实施例中称述的 数值是尽可能精确地报告的.然而,任何数值必然固有地包含在它们各自测试方法中发现 的标准偏差必然造成的一定误差.
[0011] 同样,应当理解的是,本文中引用的任何数值范围旨在包括全部包括在其中的子 范围。例如,"1至10"的范围旨在包括所述的最小值1和所述的最大值10之间(并且包括端 值)的全部子范围,也就是说,具有最小值等于或大于1,和最大值等于或小于10.
[0012] 在本申请中,单数的使用包括复数,和复数涵盖单数,除非另有具体规定.此外,在 本申请中,"或"的使用表示"和/或",除非另有具体规定,即使某些实例中可明确地使用 "和/或"。进一步,本申请中,"一"或"一种"的使用表示"至少一种",除非另有具体规定。例 如,"一"芳香族一元酸,"一"多元酸,"一"多元醇,"一"脂肪族多元酸等指一种或多种的任 意的运些物质。
[001引如本文中使用,过渡术语"包會'(和其他相当的术语,例如"含貧'和"包括")是"开 放式的",并且设及本发明必要的组合物,方法及其各自的组分来使用,且是开放的W包括 未指明的物质.术语"实质上(essentially)由......组成"指的是给定的实施方案所需的 那些组分,并且允许存在不对该实施方案的性能或功能特性产生实质性影响的组分。术语 "由......组成"指的是运样的组合物和方法,其排除了在实施方案的说明中没有提及的任 何其他组分.
[0014] 本发明设及可W用于形成涂料的聚醋聚合物,该涂料包括但不限于可W施涂到基 底的至少一部分上的清漆和底漆涂料.如此处所使用的,术语"聚合物"指的是低聚物W及 均聚物和共聚物二者。术语"树脂"是与"聚合物"可互换使用的.本发明的聚醋聚合物包含 由反应混合物制备的聚合物,该反应混合物包含多元酸组分和包含木质素的多元醇组分. 在反应后,木质素的残基并入到聚醋聚合物的主链中.该聚醋聚合物可溶解或分散于溶剂 中。包含运样的并入有木质素的聚醋聚合物的涂料(其可W是透明或有色的)也处于本发明 的范围内,在有或没有下面的底涂层的情况下,至少部分用运样的涂料涂覆的基底也处于 本发明的范围内。
[0015] 本文中使用的术语"多元酸"指具有两个或更多个酸基团的化合物,并包括该酸的 醋和/或酸酢。在本发明的一种实施方式中,该酸包括支化酸,例如间苯二甲酸,包括其醋 和/或酸酢。在某些其他实施方式中,可W使用一种或多种额外的酸,包括一元酸.本文中使 用的"一元酸"和类似的术语,指具有一个酸基团的化合物并包括该酸的醋和/或酸酢.本领 域技术人员应理解多簇酸是指具有两个或更多个簇酸官能团的酸,或其残基,例如酸酢基 团。合适的多元酸包括但不限于饱和多元酸,例如己二酸、壬二酸、癸二酸(sebacic acid)、 班巧酸、戊二酸、癸二酸(decanoic diacid)、十二烧二酸、环己烧二酸(cyclohexanedioic acid)、氨化C36二聚脂肪酸和它们的醋和酸酢.合适的一元酸包括但不限于脂环族簇酸,包 括环己烧簇酸、=环癸烧簇酸、精脑酸和芳香族一元簇酸,包括苯甲酸和叔下基苯甲酸;C1- C18脂肪族簇酸例如醋酸、丙酸、下酸、己酸、油酸、亚油酸、壬酸、十一碳締酸、月桂酸、异壬 酸、其他脂肪酸和得自天然存在的油的氨化脂肪酸的那些,例如挪油脂肪酸和/或任意运些 的醋和/或酸酢.额外的酸包括,至多,低于lOmol %,例如不多于5mol %的总酸和多元酸(用 于形成支化聚醋聚合物)。
[0016] 在某些其他实施方式中,额外的一元酸包括苯甲酸、其醋和/或其酸酢.在运些实 施方式的某些中,苯甲酸、其醋和/或其酸酢占支化聚醋聚合物的总重量的至多25wt%.在 运些实施方式的某些中,苯甲酸、其醋和/或其酸酢占支化聚醋聚合物的总重量的5- 15wt%.在运些实施方式的某些中,苯甲酸、其醋和/或其酸酢占支化聚醋聚合物的总重量 的l〇-15wt%,例如 15wt% .
[0017] 如上所述,聚醋聚合物由包含木质素的多元醇组分制备.该多元醇组分除了木质 素之外还可包括其他多元醇.木质素包括径基官能残基,使得木质素在多元醇与簇酸反应 W制备聚醋中充当多元醇。
[0018] 木质素是具有反应性的大分子化合物,该反应性可通过其具有某些官能团的特殊 结构来确定,该官能团可包括径基(酪类和脂肪族两者).木质素具有非均匀结构,并且通常 缺乏限定的基本结构.在一种实施方式中,该木质素包括麦草木质素(wheat straw lignin),其是从麦草中分离的木质素。或者,该木质素可包括木材木质素,也被称作有机溶 剂木质素,指的是通过使用多种有机溶剂萃取从纤维素材料中分离木材木质素的技术.如 本文中使用,"有机溶剂木质素"指的是运类木材木质素.虽然木质素已经被用作涂料组合 物中的填充材料,但本发明是将木质素直接并入到聚醋聚合物的聚合物主链中.在某些实 施方式中,本发明的涂料组合物包括木质素作为填料(例如W粉末形式)而且将木质素并入 到聚合物主链中。
[0019] 在其中聚醋聚合物是由包含木质素W及其他径基官能组分(例如多元醇)的反应 混合物制备的实施方式中,木质素与径基官能组分的重量比可为1:30至30:1,并且该木质 素可W占聚醋聚合物的l-50wt%,其中重量百分数基于最终产物的总固体计.
[0020] 在某些实施方式中,本发明的聚醋聚合物溶解或分散于溶剂或溶剂混合物中。典 型地,可用于溶解或者分散该聚醋的溶剂包括但不限于水,有机化合物及其混合物.在某些 实施方案中,该溶剂可W基本上(substantially)没有,可W实质上(essentially)没有或 可W完全没有水。术语"基本上没有水"表示溶剂包含小于1000份/百万份(ppm)的水,"实质 上没有水"表示溶剂包含小于10化pm的水,和"完全没有水"表示溶剂包含小于20份/十亿份 (ppb)的水.
[0021] 可W用于溶解或者分散该聚醋的有机溶剂的非限定性实例包括二醇,二醇酸醇, 醇和酬。有机溶剂的其他非限定性实例包括芳族控例如二甲苯和甲苯,W及在S0LVESS0?- 商标名下获自Exxon-Mobil化emical Company的那些;乙酸醋,包括二醇酸乙酸醋,乙酸乙 醋,乙酸正下醋,乙酸正己醋及其混合物;矿物油精,石脑油和/或其混合物乙酸醋"包括 二醇酸乙酸醋。
[0022] 在某些实施方案中,加入W分散或者溶解该聚醋的溶剂的量是运样的,W使得该 聚醋是30-95重量%,基于树脂固体计。在某些实施方案中,加入W分散或者溶解支化的聚 醋的溶剂的量是运样的,W使得该聚醋是60-95重量%,例如85重量%,基于树脂固体计。结 果,可W获得具有极低的挥发性有机化合物(V0C)的聚醋。
[0023] 如上所述,本发明还设及涂料组合物,其包括上述任何的聚醋和交联剂.交联剂可 W选择为是与聚醋上的一个或多个官能团有反应性的.应领会的是本发明的涂料可W通过 聚醋上的径基和/或其他官能度与交联剂的反应来固化。
[0024] 交联剂的非限定性实例包括酪醒树脂,氨基树脂,环氧树脂,(6-?基(烷基)酷胺树 月旨,烷基化的氨基甲酸醋树脂,异氯酸醋,多元酸,酸酢,有机金属酸官能材料,多胺,聚酷 胺,氨基塑料及其混合物.
[0025] 异氯酸醋的非限定性实例包括多官能异氯酸醋。多官能多异氯酸醋的实例包括脂 肪族二异氯酸醋例如六亚甲基二异氯酸醋和异佛尔酬二异氯酸醋,和芳族二异氯酸醋例如 甲苯二异氯酸醋和4,4/-二苯基甲烧二异氯酸醋.该多异氯酸醋可W是封端的或者未封端 的。其他合适的多异氯酸醋的实例包括异氯尿酸醋=聚体,脈基甲酸醋,和二异氯酸醋的脈 二酬,和聚碳化二亚胺,例如公开在美国专利No.8389113中的那些,在此W相关部分引入. 合适的多异氯酸醋是本领域公知的,并且是广泛市售的.市售异氯酸醋的实例包括 DESMODUR?N33〇oa,DESMODUR? Z4470BA,DESMODUR?N39〇o 和孤 SMODUR?N34〇o,其市售 自B曰yer Corpor曰tion〇
[0026] 氨基塑料的非限定性实例包括胺和/或酷胺与醒的缩合物.最常用的胺或者酷胺 是=聚氯胺,脈或者苯并脈胺.例如,=聚氯胺和甲醒的缩合物是合适的氨基塑料.但是,可 W使用与其他胺或者酷胺的缩合物;例如甘脈的醒缩合物.虽然所用的醒最常用的是甲醒, 但是其他醒例如乙醒,己豆醒和苯甲醒也可W使用.
[0027] 该氨基塑料包含径甲基,并且运些基团的至少一部分可W用醇来酸化,来改变固 化响应.任何一元醇可W用于运个目的,包括甲醇,乙醇,下醇和己醇。合适的氨基塑料树脂 例如CYMEL?202或者CYMEL?303是充当固化剂的可接受的实例,并且可获自Cytec Industries.
[0028] 在某些实施方案中,为了使用上述聚醋和交联剂制备涂料,该聚醋和交联剂可W 溶解或者分散在溶剂或者溶剂混合物中。在某些实施方案中,该溶剂可W基本上没有,可W 实质上没有,或可W完全没有水。术语"基本上没有水"表示溶剂包含小于1000份/百万份 (ppm)的水,"实质上没有水"表示溶剂包含小于10化pm的水,和"完全没有水"表示溶剂包含 小于20份/十亿份(ppb)的水。
[0029] 可W用于溶解或者分散该聚醋和交联剂的溶剂的非限定性实例包括上述任何溶 剂.例如在某些实施方案中,该溶剂是有机溶剂,其可W包括但不限于二醇,二醇酸醇,醇和 酬;芳族控例如二甲苯和甲苯,W及在S0LVESS0?商标名下获自Exxon-Mobil畑emical Company的那些;乙酸醋,包括二醇酸乙酸醋,乙酸乙醋,乙酸正下醋,乙酸正己醋及其混合 物;和矿物油精,石脑油和/或其混合物乙酸醋"包括二醇酸乙酸醋.
[0030] 在某些实施方案中,本发明的涂料可W包含1-100重量%,例如5-80重量%,或者 10-60重量%的此处所述的聚醋聚合物,基于该涂料组合物的总重量计.
[0031 ]在某些实施方案中,本发明的涂料包含0-80重量%,例如5-60重量%,或者8-40重 量%的交联剂或者交联剂的组合,基于该涂料组合物的总重量计.
[0032] 应领会本发明的聚醋聚合物(和交联剂(若使用))可W形成全部或者部分的该涂 料的成膜树脂.在某些实施方案中,一种或多种另外的成膜树脂也用于该涂料中.例如该涂 料组合物可W包含本领域已知的任何的多种热塑性和/或热固性组合物。
[0033] 热固性或者可固化的涂料组合物典型地包含成膜聚合物或者树脂,其具有与它们 本身或交联剂有反应性的官能团.该另外的成膜树脂可W选自例如丙締酸类聚合物,另外 的聚醋聚合物(其与上述那些相同或者不同),聚氨醋聚合物,聚酷胺聚合物,聚酸聚合物, 聚硅氧烷聚合物,聚环氧聚合物,环氧树脂,乙締基类树脂,其共聚物及其混合物。通常,运 些聚合物可W是运些类型的任何聚合物,其是通过本领域技术人员已知的任何方法来制造 的.成膜树脂上的官能团可W选自任何多种反应性官能团,其包括例如簇酸基团,胺基团, 环氧基团,径基,硫醇基,氨基甲酸醋基团,酷胺基团,脈基团,异氯酸醋基团(包括封端的异 氯酸醋基团),硫醇基团及其组合.合适的成膜树脂的混合物也可W用于制备本发明的涂料 组合物。
[0034] 热固性涂料组合物典型地包含交联剂,其可W选自上述或者本领域已知的与涂料 中所用官能度反应的任何交联剂.在某些实施方案中,本发明的涂料包含热固性成膜聚合 物或者树脂及其交联剂,并且该交联剂与用于交联此处所述的聚醋的交联剂相同或者不 同.在某些其他实施方案中,使用了具有与它们本身有反应性的官能团的热固性成膜聚合 物或者树脂;w此方式,运样的热固性涂料是自交联的。
[0035] 在某些实施方案中,本发明的涂料还包括固化催化剂。可W使用典型地用于催化 聚醋树脂和交联剂之间的交联反应的任何固化催化剂,并且对于该催化剂没有具体限制. 运样的固化催化剂的非限定性实例包括憐酸,烷基芳基横酸,十二烷基苯横酸,二壬基糞横 酸和二壬基糞二横酸,包括锡、锋或者祕的有机金属化合物的络合物,或者叔胺碱固化" 指的是在该聚醋和交联剂之间的键形成,运导致形成了交联的涂层.固化可W通过施加外 部刺激来发生,包括但不限于热,紫外线福射,曝露于水分和曝露于大气氧.
[0036] 在某些实施方案中,本发明的涂料可W包含0-7重量%,例如0.001-5重量%的固 化催化剂,基于该涂料组合物的总重量计.
[0037] 本发明的涂料组合物还可W包括配制涂料领域公知的其他任选的材料.例如本发 明的涂料组合物还可W包括着色剂.如此处所使用的,"着色剂"指的是任何赋予组合物W 颜色和/或其他不透明度和/或其他视觉效果的物质.着色剂可任何合适的形式加入涂 料中,例如离散颗粒,分散体,溶液和/或薄片.单种着色剂或者两种或者更多种着色剂的混 合物可W用于本发明的涂料中。另一方面,"填料"未必赋予组合物W任何颜色和/或不透明 度和/或其他视觉效果。
[003引着色剂的实例包括颜料(有机或者无机),染料和调色剂,例如用于油漆工业和/或 列于Dry Color Manufacturers Association(DCMA)中的那些,W及特效组合物.着色剂可 W包括例如细微分散的固体粉末,其是不溶的,但是在使用条件下可润湿.着色剂可W是有 机或者无机的,并且可W是聚集的或者非聚集的。着色剂可W通过使用研磨载体例如丙締 酸类研磨载体而并入涂料中,其的使用是本领域技术人员熟知的。
[0039] 颜料和/或颜料组合物的实例包括但不限于巧挫二嗯嗦粗颜料,偶氮,单偶氮,双 偶氮,糞酪AS,盐类型(薄片(flake)),苯并咪挫酬,异吗I噪嘟酬,异吗I噪嘟和多环献菁,哇叮 晚酬,巧,紫环酬(per inone),二酬化咯并化咯,硫說青,蔥酿,說蔥酿,蔥喀晚,黄烧±酬, 皮蔥酬,蔥嵌蔥酿,二嗯嗦,S芳基碳鐵,哇献酬颜料,二酬化咯并化咯红("DPPB0红"),二氧 化铁,炭黑及其混合物。术语"颜料"和"着色填料"可W互换地使用。
[0040] 染料的实例包括但不限于是溶剂基和/或水基的那些,例如献菁绿或献菁蓝,氧化 铁,饥酸祕,蔥酿,巧和哇叮晚酬.
[0041] 调色剂的实例包括但不限于包括但不限于分散在水基或者水混溶载体中的颜料, 例如市售自 Degussa,Inc.的 AQUA-CHEM896? ,市售自 Eastman Chemical,Inc.的Ac州rate Dispersions分公司的CHARISMA COLORANTS和MAXITO肥RINDUSTRIAL COLORANTS。
[0042] 如上所述,该着色剂可W处于分散体的形式,包括但不限于纳米颗粒分散体。纳米 颗粒分散体可W包括一种或多种高度分散的纳米颗粒着色剂和/或着色剂颗粒,其产生了 期望的可见颜色和/或不透明度和/或视觉效果.纳米颗粒分散体可W包括着色剂例如粒度 小于150nm,例如小于70nm,或者小于30nm的颜料或染料.纳米颗粒可W通过用粒度小于 0.5mm的研磨介质研磨储备的有机或者无机颜料来生产.纳米颗粒分散体的实例W及它们 的制造方法在美国专利No.6875800B2中给出,其在此通过引用并入。纳米颗料分散体也可 W通过结晶,沉淀,气相冷凝和化学摩擦(即,部分溶解)来生产.
[0043] 为了使得组合物和所形成的涂料中纳米颗粒的再聚集最小化,有时候可W使用树 脂包覆的纳米颗粒分散体.如此处所使用的,"树脂包覆的纳米颗粒分散体"指的是连续相, 在其中分散着离散的"复合微粒",其包含纳米颗粒和该纳米颗粒上的树脂涂层.树脂包覆 的纳米颗粒分散体的实例和它们的制造方法描述在例如美国专利No. 7605194第3栏第56行 到第16栏第25行中,其引用部分在此通过引用并入.
[0044] 可W用于本发明组合物中的特效组合物的实例包括运样的颜料和/或组合物,其 产生了一种或多种的视觉效应例如反射,珠光,金属光泽,憐光,巧光,光致变色,光敏性,热 致变色,随角异色(goniochromism)和/或变色.另外的特效组合物可W提供其他可感知的 性能,例如不透明度或纹理.在非限制性的实施方案中,特效组合物可W产生颜色漂移,W 使得涂层的颜色在不同角度观察该涂层时发生变化.示例性的颜色效应组合物在美国专利 No.6894086中给出,在此通过引用并入.另外的颜色效应组合物可W包括透明的包覆云母 和/或合成云母,包覆二氧化娃,包覆氧化侣,透明的液晶颜料,液晶涂层,和/或任何组合 物,其中干设是由材料内折射率差异产生的,而不是因为材料表面和空气之间的折射率差 异产生的.
[0045] 可W与本发明的涂料组合物一起使用的材料的其他非限定性实例包括增塑剂,耐 磨颗粒,耐腐蚀颗粒,腐蚀抑制添加剂,填料,包括但不限于云母,滑石,粘±,和无机矿物, 抗氧化剂,受阻胺光稳定剂,UV光吸收剂和稳定剂,表面活性剂,流动和表面控制剂,触变 剂,填料,有机助溶剂,反应性稀释剂,催化剂,反应抑制剂和其他常规助剂。
[0046] 在某些实施方案中,该任选的材料例如着色剂可W占0重量%-80重量%,例如 0.01重量% -60重量%,基于该涂料组合物的总重量计。
[0047] 本发明的涂料可W施用到涂料工业中已知的广泛的基底上.例如,本发明的涂料 可W施用到汽车基底,工业基底,包装基底,木地板和家具,服饰,电子件(包括外壳和电路 板),玻璃和透明物(transparency),运动装备(包括高尔夫球)等.运些基底可W例如是金 属或者非金属的。金属基底包括锡,钢,锻锡钢,铭纯化的钢,锻锋钢,侣,和/或侣锥。非金属 基底包括聚合物型物质(polymeric),塑料,聚醋,聚締控,聚酷胺,纤维素(cellulosic),聚 苯乙締,聚丙締酸类物质,聚(糞二甲酸乙二醇醋),聚丙締,聚乙締,尼龙,EV0H,聚乳酸,其 他"生巧(green)"聚合物型基底,聚(对苯二甲酸乙二醇醋KPET),聚碳酸醋,聚碳酸醋丙締 腊下二締(acrylobutadiene)苯乙締(PC/ABS),聚酷胺,木材,胶合板,木材复合物,颗粒板, 中密度纤维板,水泥,石头,玻璃,纸,纸板,纺织品,或皮革(合成和天然二者)等.
[0048] 本发明的涂料可W通过本领域任何常规手段来施涂,例如电涂,喷涂,静电喷涂, 浸涂,漉涂,刷涂等.本发明的涂料可W施涂成干膜厚度为0.05密耳-20密耳,例如0.5密耳- 5密耳,或者0.8密耳-3密耳.
[0049] 上述聚醋可W用于多种涂料类型中。例如该聚醋可W用于单组分(1K),或者多组 分组合物例如双组分(2K)或者更多.如此处所使用的,化涂料组合物指的是运样的组合物, 其中全部涂料组分在制造后、储存过程中等保持在同一容器中。在化涂料中,反应性组分不 容易在环境或者稍热的条件下反应,而代之W仅仅通过外部能量源活化时板应。如此处 所使用的,"环境条件"指的是室内溫度和湿度条件或者其中涂料组合物施涂到基底的区域 中通常存在的溫度和湿度条件,而"稍热条件"是运样的溫度,其稍高于环境溫度,但是通常 低于涂料组合物的固化溫度.化涂料可W施涂到基底上,和通过任何常规手段来固化,例如 通过加热,强制通风(f orced air)等。相反,多组分组合物例如2K组合物指的是运样的涂 料,在其中不同的组分分开保持,直到即将施涂之前.在多组分组合物中,反应性组分容易 反应和固化,而无需外部能量源的活化。
[0050] 本发明的涂料组合物可W用作清漆或者着色涂料。清漆指的是基本上透明的涂 料。清漆因此可具有一些程度的颜色,条件是它不使得清漆变成不透明的或者不W任何显 著的程度影响看到下面的基底的能力.相反,着色涂料将赋予一些种类的颜色和/或其他视 觉效果到它施涂到的基底上。
[0051] 本发明的涂料组合物还可W单独使用或者组合使用,作为底漆,底涂层和/或面 漆."底漆涂料组合物"指的是运样的涂料组合物,由其内涂层(undercoating)可W沉积到 基底上,W制备用于施涂保护性或者装饰性涂料体系的表面。运样的组合物经常用保护性 和装饰性涂料体系上面漆,例如单涂层面漆或者着色底涂料组合物和清漆组合物的组合。
[0052] 已经发现包括在其主链中具有木质素的聚醋聚合物的涂料组合物,比传统的在其 主链中不包括木质素的聚醋聚合物成本更低,并提供基底W耐腐蚀性.另外,与涂覆了包括 没有并入木质素的聚醋聚合物的涂料组合物的基底相比,本发明的涂料组合物提供了下面 的基底(例如,金属基底(例如钢基底))的增强的对腐蚀的防护。因此,本发明进一步包括一 种防止基底腐蚀的方法,包括将如本文所述的并入有木质素的聚醋涂料组合物施涂到基底 上。
[0053] 下述实施例是为证明本发明的普通原理.本发明不应理解为限制于具体实施例。 实施例中所有份数和百分比是按重量计,除非另外指出. 实施例
[0054] 实施例1:用于清漆的聚醋聚合物
[0055] 用于清漆组合物中的聚醋聚合物通过使用表1中列出的组分制备.在实施例1A、 1B、1C和1D的每个中,将除了溶剂的所有组分合并并在氮气气氛下加热至220°C,并保持表1 中所示的时间。反应产物具有表1所示的酸值(m排OH/g).样品冷却至环境溫度并溶解在表1 所示的溶剂中.
[0化6] 表1
[0化7]
[0
[0化9] 1麦草木质素,由AML India提供
[0060] 2溶剂混合物63wt % 1-甲氧基-2-丙醇,18.5wt % 下醇,18.5wt % S0LVESS0100(石 脑油溶剂,由Exxon Mobil Qiemical.提供)
[0061] 实施例2:清漆
[0062] 通过将全部溶剂在合适尺寸的容器中合并,并且按照表2所示的顺序添加聚醋聚 合物和其他组分,由实施例1的聚醋聚合物制备清漆组合物.清漆组合物被刮涂(draw down)在侣基底上至约0.70密耳,并在链条式平炉中烘烤30秒至峰值金属溫度450° F.所有 板通过100次MEK摩擦(固化)并呈现出5B划格法附着力(crosshatch a化esionK没有移 除)。铅笔硬度和保光性随木质素含量增加显示出增加。使用反向冲击(reverse impact)在 3(Ubs下测试晓性.所有偏出部分(offset)通过反向冲击无剥离(pick)并且无开裂。
[0063] 表 2
[0064]
[00化]3由Aiinex Belgium SA/NV,B;russels,Belgium提供
[0066] 4超支化控聚合物,由Baker Hu曲es,Hous ton,TX提供
[0067] 5丙締酸类树脂,由Arkema Coating Resins,Cary,NC提供
[006引 6丙締酸类树脂,由Arkema Coating Resins,Cary,NC提供
[0069] 实施例3:具有木质素聚醋的底漆
[0070] 通过将全部溶剂在合适尺寸的容器中合并并按照表3所示的顺序添加聚醋聚合物 和其他组分,由实施例1的聚醋聚合物制备底漆组合物.
[0071] 表3
[0072]
[0073] 7由PPG Industries,Inc提供
[0074] 经面漆涂覆的样品根据ASIM B117进行2000小时的盐雾测试,其中样品暴露于5% NaCl盐雾(在抑6.2-7.2在35 °C (95°巧)。盐雾测试结果记录在表4中。
[00巧]表4
[0076] 盐喷雾2000小时后
[00771
[0078] 实施例4C和4D( 10%木质素,分别没有和具有木质素填料)与实施例4A和4B(没有 木质素,分别没有和具有木质素填料)相比呈现改善的耐腐蚀性.
[0079] 虽然已经参照本发明的某些实施方式的具体细节描述了本发明,但运并不旨在运 些细节应当被认作限制本发明范围,除非它们被包括在所附的权利要求中。
【主权项】
1. 一种热固性涂料组合物,其包含聚酯,该聚酯是由包含(a)多羧酸组分和(b)多元醇 组分的反应混合物制备,该多元醇组分包含木质素,以使得木质素残基并入到聚酯中.2. 权利要求1所述的涂料组合物,其中所述多元醇组分进一步包含不同于木质素的羟 基官能组分.3. 权利要求2所述的涂料组合物,其中木质素与羟基官能组分的质量比是1:30至30:1.4. 权利要求2所述的涂料组合物,其中木质素占聚酯的1至50wt%,其中wt%基于总固 体计.5. 权利要求1所述的涂料组合物,其中该木质素包括麦草木质素.6. 权利要求1所述的涂料组合物,其中该木质素包括木材木质素。7. -种涂层体系,其包括底漆涂层和在其上的至少一个涂层,该底漆涂层包含权利要 求1所述的涂料组合物。8. 权利要求7所述的涂层体系,其中所述至少一个涂层包含着色颜料.9. 权利要求7所述的涂层体系,其中所述至少一个涂层包括清漆层。10. 基底,其至少部分用权利要求1所述的涂料组合物涂覆。11. 权利要求10所述的基底,其中该基底是金属的.12. 权利要求11所述的基底,其中与用包含没有并入木质素的聚酯聚合物的涂料组合 物涂覆的基底相比,该涂料组合物对金属基底提供了增强的对腐蚀的防护.13. 权利要求10所述的基底,其中该基底是木材或塑料。14. 一种保护基底不受腐蚀的方法,包括将权利要求1所述的涂料组合物施涂到基底.15. 权利要求14所述的方法,其中该基底是金属的。
【文档编号】C09D167/08GK106062106SQ201480073280
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2014年11月14日
【发明人】M·P·鲍曼, C·A·康利, I·G·施温德曼, M·M·海博特
【申请人】Ppg工业俄亥俄公司
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