用于涂覆基材的方法和组合物的制作方法_3

文档序号:9307697阅读:来源:国知局
,例如1:1到1:1. 3。含径基基团的締属不饱和单体的量 相对于1当量的异氯酸醋基团可W是0. 01-1,通常为0. 02-0. 8当量。
[0054] 締属不饱和聚氨醋树脂的制备并不限于任何一种方法,且二异氯酸醋、多元醇、含 簇基基团的二醇和含径基基团的締属不饱和单体可W同时反应,或者树脂可W通过多步反 应方法制备。在后一种情形中,二异氯酸醋与一部分多元醇和含簇基基团的二醇反应W便 合成具有异氯酸醋端基的预聚物,并且之后,剩余的多元醇和含径基基团的締属不饱和单 体再与预聚物反应。通常,该反应可W在40-180°C、通常为60-130°C的溫度下进行。
[0055] 为了加速该反应,可W使用通常用于常规氨基甲酸醋反应的催化剂,例如S乙胺, N-乙基吗嘟,S乙基二胺和类似物质,乙基锡类催化剂,例如二月桂酸二下基锡,二月桂酸 二辛基锡和类似物质。此外,为了阻止締属不饱和化合物在氨基甲酸醋反应期间聚合,可W 是使用氨酿,氨酿单甲基酸,对苯酿和类似物质。
[0056] 为了增强分散体稳定性,聚合物颗粒可W包含胺盐基团。典型的,运可W通过形成 与締属不饱和聚氨醋相关的酸的胺盐而将其混合到颗粒中。酸基团可W至少部分地通过无 机碱,例如氨氧化钢或胺,特别是挥发性胺中和,即总中和当量的至少30%。合适的胺的实 例为氨水,二甲基胺,=甲基胺,单乙醇胺和二甲基乙醇胺。通过簇酸官能化表示簇酸及其 ±h rm. 〇
[0057] 締属不饱和聚氨醋典型的构成30到60重量%的用于制备聚合物颗粒的締属不饱 和化合物,且締属不饱和单体构成40到70重量%的締属不饱和化合物;该重量百分数基于 締属不饱和化合物的总重量。
[0058] 水性热固性涂料组合物还包含在底涂层的脱水和胺挥发期间其与聚合物颗粒中 的簇酸官能团具有反应性的可水分散的聚碳二亚胺W形成交联的涂层。
[0059]当"可水分散的"和类似术语与碳二亚胺联用时,其指的是溶解或分散于水相中的 碳二亚胺。为了在本发明中施用某些碳二亚胺,可能必须对碳二亚胺改性W使得它们可水 分散。用于改性碳二亚胺使其可水分散的技术是现有技术中公知的。
[0060] 合适的可水分散的碳二亚胺交联剂包括一般结构为RN=C=NRi的碳酸的脂肪 族和/或脂环族二氮类似物,其中R和Ri独立的为脂肪族或脂环族基团。脂肪族基团可W包括1-6个碳原子。其实例包括二下基碳二亚胺和二环己基碳二亚胺。还可W施用低聚的 或聚合性碳二亚胺交联剂。US 2009/0246393A1中公开了运些物质的实例。
[0061] 可水分散的碳二亚胺交联剂的制备是现有技术中公知的。合适的可水分散的碳二 亚胺交联剂可W通过将少量的胺,例如二甲基氨基丙胺和烷基横酸盐或硫酸盐混合到碳二 亚胺结构中而制备。合适的可水分散的碳二亚胺还可W通过将聚环氧乙烧或聚环氧丙烷混 合到碳二亚胺的结构中制备。
[0062] 合适的可水分散的碳二亚胺可商购获得。例如,UCA化INK Xk29沈,Xk20由化ion Carbide商购获得且CARBODIUTE V02-L2由Nisshinbo Industries, Inc商购获得。
[0063] 碳二亚胺与簇酸的当量比典型的为0. 5到1. 5:1,例如0. 8到1. 2:1。基于可固化 水性组合物树脂固体的重量,水性介质中分散的碳二亚胺可W为至少1重量%,例如1到50 重量%,典型的为5到25重量%。
[0064] 除了W上组分,可固化水性组合物还包含赋色组分,例如有机和无机颜料,其包括 色彩效果颜料,例如侣片和金属氧化物涂覆的云母。该颜料典型的W使得颜料与树脂的比 例为0. 02到1. 5:1的量存在于可固化水性组合物中,并且通常基于组合物的总重量,该颜 料W2到70重量%的量存在于组合物中。 阳0化]其他任选的组分,例如染料、润湿剂、消泡剂、调整剂、填料、增塑剂、杀真菌剂和溶 剂也可W存在于可固化水性组合物中。基于可固化水性组合物的总重量,运些任选的成分 可最高20重量%的量存在。
[0066] 水性可固化组合物可W通过在低剪切混合下共混聚合物颗粒的分散体和聚碳二 亚胺与其他组分进行配制。该组合物可W通过常规的技术例如喷涂、刷涂和漉涂施用于基 材。涂覆的基材之后在环境溫度下干燥,即20-25°C,或者可W加热到90°CW固化组合物。 固化时间将取决于溫度和相对湿度。典型的,固化时间为5到120分钟。 实施例
[0067]W下实施例用于说明本发明,并不认为其将本发明限制为它们的细节。实施例W 及贯穿说明书中所有的份数和百分数都通过重量表示,除非另有说明。
[0068] W下实施例显示了用于配制底涂层组合物的多种胶乳(即包含水的连续相和包 含聚合物颗粒的分散相)的制备。 W例实施例A'(聚氨醋)
[0070] 包含聚氨醋丙締酸醋预聚物的混合物通过将lOOg的丙締酸2-乙基己醋巧HA)、 79. 2g的甲基丙締酸径乙醋、81. 6g的二径甲基丙酸、1. 5g的2, 6-二叔下基4-甲基苯酪、 0. 8g的亚憐酸S苯醋、4g的S乙胺和0. 8g的二月桂酸二下基锡添加到配备了热电偶、机 械揽拌器和冷凝器的四口圆底烧瓶中并且加热到90°CW获得均相溶液而制备。然后添加 405. 5g分子量1000的聚四氨巧喃。在90°C下在90分钟内向运一混合物中添加225. 4g的 异佛尔酬二异氯酸醋。该异氯酸醋容器用20.0 g的EHA清洗。反应混合物在90°C下揽拌直 到异氯酸醋基团反应。然后添加454. Og的EHA和72. 5g的丙二醇单甲酸并且冷却到室溫。 W71] 实施例A [0072] 聚氨醋丙締酸类胶乳
[0073] 基于对照的目的,按照W下方法制备具有5. 5%的多締属不饱和单体的聚氨醋丙 締酸类胶乳:
[0074]将 10 (20. 0)g的Aerosol0T-75 (来自切tec Industries的表面活性剂)、14.Og 二甲基乙醇胺、369g实施例A'制备的聚氨醋/EHA混合物、14. 5g的二丙締酸-1,6-己二醇 醋、97.Og甲基丙締酸甲醋和711g去离子水注入配备了热电偶、机械揽拌器和冷凝器的四 口圆底烧瓶中并且加热到33°CW获得均相溶液。然后将0. 45g叔下基氨过氧化物和18. 6g 去离子水注入烧瓶中并且混合10分钟。之后,在30分钟内注入0. 009g硫酸铁锭、0. 45g焦 亚硫酸纳和18. 6g去离子水。注入期间,放热是可预期的。峰值放热后,体系保持65°C持续 1小时。将其冷却到45°C之后,将4. 3g杀菌剂MBS(来自化or Gm地的生物杀灭剂)、0. 23g 的F0AMKILL649 (来自Crucible Chemical Co.的消泡剂)和9. 6g去离子水注入烧瓶中 并且混合15分钟。 阳0巧]实施例B
[0076] 包含32. 7重量%的二丙酬丙締酷胺值MMA)和5. 1重量%的二丙締酸1,6-己二 醇醋的聚氨醋丙締酸类胶乳按照W下方法制备,所述重量百分数基于締属不饱和单体的总 重量:
[0077]将 7(7. 0)g的Aerosol0T-75U0.Og的Sipomer PAM200(来自Solva厂化odia的 丙締酸类官能单体)、10.Og的28%的氨氧化锭、369g制备的聚氨醋/丙締酸醋混合物(W 上实施例)、13. 7g二丙締酸1,6-己二醇醋、22.Og甲基丙締酸甲醋、88.Og二丙酬丙締酷胺 和1245. 4g去离子水注入配备
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