双组分非异氰酸酯底漆组合物的制作方法

文档序号:14923885发布日期:2018-07-13 09:57阅读:117来源:国知局

本申请要求于2016年12月30日提交的美国临时申请第62/440,570号和于2017年12月28日提交的美国申请第15/857,442号的权益。

技术领域通常涉及用于涂覆基底的双组分底漆组合物,其基本上不含异氰酸酯并且在低温下是可固化的。



背景技术:

基于多异氰酸酯交联剂和具有含活性氢的官能团的粘结剂组分的双组分(two-part)或两组分(two-component)(2k)涂层组合物被广泛用于工业和交通工具涂层,这是因为这些涂层组合物的技术特性非常好。这样的涂层组合物以基于水的和基于溶剂的形式两种形式使用。

通常,这样的涂层组合物在定时固化操作期间在升高的温度下固化。通常,其上施加有涂层组合物的部件在固化操作之后进行进一步处理。这样的处理可以在固化操作之后立即进行,或者在计划延迟或无意延迟之后进行。然而,已经发现,包含异氰酸酯的涂层组合物在固化操作结束之后继续交联。因此,在固化操作之后的进一步处理期间,部件之间的特定交联水平可不同。例如,在固化操作之后立即处理的部件上的涂层可能表现出的交联小于在固化操作之后一天处理的部件上的涂层。涂层的交联程度差异可导致外观和行为的不均匀性。

此外,对于轻质交通工具的持续需求已经导致用于汽车部件的新材料(例如高性能钢、铝、塑料和复合材料)的使用增加以及更薄和/或更轻的汽车部件的使用增加二者。通常,这些部件不能承受在固化常规汽车部件上的常规涂层时通常使用的高烘烤温度。

因此,期望提供表现出时间依赖性较小的改进的加工窗口的涂层组合物,例如底漆组合物。另外,期望提供与常规涂层相比在降低的温度下(例如,在低于约120℃的温度下)固化的底漆组合物。此外,根据后面的详细描述和所附权利要求,结合该背景技术,其他期望的特征和特性将变得明显。



技术实现要素:

在一个示例性实施方案中,提供了不含异氰酸酯的双组分(2k)底漆组合物。所述底漆组合物包含含有聚酯和蜜胺甲醛树脂的第一组分。所述底漆组合物还包含含有未封闭的酸催化剂的第二组分。所述底漆组合物基本上不含异氰酸酯。

在另一个实施方案中,提供了可低温固化的双组分(2k)底漆组合物,其包含含有第一份可交联组分和交联组分的第一组分。所述底漆组合物还包含含有第二份可交联组分和未封闭的酸催化剂的第二组分。所述组合物在低于约120℃的温度下是可固化的。

另一个实施方案提供了用于在汽车车身部件上提供底漆涂层的方法。所述方法包括将含有聚酯和蜜胺树脂的第一组分与含有未封闭的酸催化剂的第二组分混合以形成混合组合物。另外,所述方法包括将混合组合物施加到汽车车身部件。此外,所述方法包括在低于约120℃的温度下使汽车车身部件上的混合组合物固化。

提供该发明内容是为了以简化的形式介绍将在以下具体实施方式中进一步描述的概念的选择。该发明内容既不旨在确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不旨在用来辅助确定所要求保护的主题的范围。

具体实施方式

以下的详细描述本质上仅仅是示例性的,并不旨在限制如本文所述的底漆组合物。此外,不旨在受到在前述背景技术或下述具体实施方式中提出的任何理论的限制。

本文提供了用于涂覆基底的底漆组合物。底漆组合物可以用于涂覆本领域已知的任何类型的基底。在一些实施方案中,基底是交通工具、汽车或机动交通工具。“交通工具”或“汽车”或“机动交通工具”包括汽车,例如轿车、货车、小型货车、公共汽车、suv(运动型多用途车);卡车;半卡车;拖拉机;摩托车;拖车;atv(全地形车);皮卡车;重型推进器,例如推土机、移动式起重机和挖土机;飞机;船;船舶;以及其他运输方式。

示例性底漆组合物不含异氰酸酯或基本上不含异氰酸酯。关于底漆组合物中异氰酸酯的存在的术语“基本上不含”意指基于底漆组合物的总重量,底漆组合物包含小于0.1重量%,替代地小于0.05重量%,替代地小于0.01重量%,替代地小于0.005重量%,或者替代地小于0.001重量%的异氰酸酯。

示例性的底漆组合物是双组分(two-part)、两组分(two-component)或二组分(two-pack)涂层组合物。“双组分”、“两组分”或“二组分”组合物意指包含储存在分开容器中的两种组分的热固性涂层组合物,所述容器通常被密封以增加涂层组合物的组分的保存期限。两组分涂层组合物的处理通常需要在施加之前不久将反应性组分混合在一起以避免反应性组分过早反应。术语“在施加之前不久”是使用两组分涂层组合物的本领域技术人员公知的。即用型涂层组合物可以在实际使用/施加之前制备的时间段取决于涂层组合物的罐藏期(potlife)。罐藏期是这样的时间:在将涂层组合物的相互反应的组分混合后,涂层组合物仍然可以被适当地加工或施加,并且可以实现品质没有受损的涂层。为了获得用于制备/混合和施加两组分涂层组合物的适当的时间窗口,需要足够长的罐藏期。在示例性实施方案中,底漆组合物的罐藏期大于约20分钟,例如大于约40分钟、大于约60分钟、大于约2小时、大于约4小时,例如大于约8小时。在一个示例性实施方案中,底漆组合物的罐藏期最多至约20小时。

将罐混合物(potmix)作为期望厚度的层施加在基底表面上。在施加之后,该层干燥并固化以在基底表面上形成涂层。典型的双组分涂层组合物包含可交联组分和交联组分。

此外,与常规底漆相比,示例性底漆组合物在降低的温度下是可固化的,例如在低于约120℃(250°f)的温度下。在一个示例性实施方案中,底漆组合物在低于约110℃(230°f),例如约87℃(190°f)至约110℃(230°f)的温度下是可固化的。例如,底漆组合物可以在固化操作期间在烘箱中在低于约120℃,例如约87℃至约110℃或约100℃至约110℃的温度下烘烤固化所选择的持续时间。在一个示例性实施方案中,所选择的持续时间是约5分钟、约10分钟、约15分钟、约20分钟、约30分钟或约60分钟。

如本文所使用的“低voc涂层组合物”意指这样的涂层组合物:其每升包含少于0.6千克有机溶剂(挥发性有机组分)(5磅/加仑),优选少于0.53千克(4.4磅/加仑)组合物。voc水平按照astmd3960中提供的方法来测定。

如本文所使用的“高固体组合物”意指具有高于约40%,例如约45%至约85%,例如约50%至约65%的固体组分的涂层组合物,所有都按基于组合物总重量的重量百分比计。

如本文所使用的“gpc重均分子量”意指通过利用凝胶渗透色谱测量的重均分子量。使用由hewlett-packard,paloalto,calif.供应的高效液相色谱仪(hplc)。除非另有说明,否则使用的液相为四氢呋喃,标准物为聚甲基丙烯酸甲酯。

如本文所使用的“tg”意指玻璃化转变温度。如本文所使用的“聚合物固体”或“粘结剂固体”意指处于其干燥状态的聚合物或粘结剂。

示例性底漆组合物包含具有可交联组分和交联组分的粘结剂。“可交联组分”包括具有可交联官能团的化合物、低聚物、聚合物或共聚物,所述可交联官能团位于化合物、低聚物的每个分子中,位于聚合物的骨架中,位于聚合物骨架的侧链中,位于聚合物骨架的末端,或者其组合。本领域普通技术人员将认识到,可交联组分不包括某些可交联基团的组合,因为如果存在的话,这些组合将在它们之间交联(自交联),从而破坏其与以下定义的交联组分中的交联基团交联的能力。

示例性的可交联组分可以具有平均2至25个,例如2至15个,例如2至5个,例如2至3个选自以下的可交联基团:羟基、乙酰乙酰氧基、羧基、伯胺、仲胺、环氧基、酸酐、亚胺基、酮亚胺、醛亚胺或其组合。示例性的可交联官能团是羟基和亚胺基官能团。示例性的可交联组分包括聚酯。

具有羟基可交联官能团的聚酯适用于底漆组合物。示例性聚酯的gpc重均分子量超过1500,例如为约1500至约100,000,例如为约2000至约50,000,例如为约2000至约8000,例如为约2000至约5000。示例性聚酯的tg为约-50℃至约+100℃,例如约-20℃至约+50℃。

示例性聚酯可以是由合适的多元酸(包括脂环族多羧基酸)和合适的多元醇(包括多羟基醇)常规聚合得到的任何常规的溶剂可溶性聚酯。合适的脂环族多羧基酸的实例为四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、1,2-环己烷二甲酸、1,3-环己烷二甲酸、1,4-环己烷二甲酸、4-甲基六氢邻苯二甲酸、内亚甲基四氢邻苯二甲酸、三环癸烷二甲酸、内亚乙基六氢邻苯二甲酸、樟脑酸、环己烷四甲酸和环丁烷四甲酸。脂环族多羧基酸不仅可以以其顺式形式使用,而且可以以其反式形式使用以及作为两种形式的混合物使用。需要时可以与脂环族多羧基酸一起使用的合适的多羧基酸的实例是芳族和脂族多羧基酸,例如邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、卤代邻苯二甲酸如四氯邻苯二甲酸或四溴邻苯二甲酸、己二酸、戊二酸、壬二酸、癸二酸、富马酸、马来酸、偏苯三酸和均苯四酸。

合适的多羟基醇包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇、二乙二醇、环己二醇、环己烷二甲醇、三甲基戊二醇、乙基丁基丙二醇、二三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇、二季戊四醇、三(羟乙基)、聚乙二醇和聚丙二醇。如果需要,还可以与多羟基醇一起包含一元醇,例如丁醇、辛醇、月桂醇、乙氧基化苯酚或丙氧基化苯酚。

在一个示例性实施方案中,基于底漆组合物的总重量,底漆组合物包含大于约10重量%,例如大于约15重量%、大于约20重量%,例如大于约25重量%,例如大于约30重量%,例如大于约33重量%的可交联组分,例如聚酯。在一个示例性实施方案中,基于底漆组合物的总重量,底漆组合物包含小于约60重量%,例如小于约50重量%、小于约45重量%,例如小于约40重量%,例如小于约35重量%,例如小于约34重量%的可交联组分,例如聚酯。

如本文所使用的“交联组分”是包括具有交联官能团的化合物、低聚物、聚合物或共聚物的组分,所述交联官能团位于化合物、低聚物的每个分子中,位于聚合物的骨架中,位于聚合物骨架的侧链中,位于聚合物骨架的末端,或者其组合,其中这些官能团能够与可交联组分上的可交联官能团交联(在固化步骤期间)以产生交联结构形式的涂层。本领域普通技术人员将认识到,本文的实施方案将不包括某些交联基团/可交联基团的组合,因为所述交联基团/可交联基团的组合将无法交联并产生成膜交联结构。

示例性的交联组分可以选自具有选自以下的交联官能团的化合物、低聚物、聚合物或共聚物:蜜胺、胺、酮亚胺、环氧基、多元酸、酸酐及其组合。本领域普通技术人员将清楚,通常,来自交联组分的某些交联基团与来自可交联组分的某些可交联基团交联。这些成对组合中的一些包括:(1)通常与羟基、伯胺和仲胺、酮亚胺或醛亚胺可交联基团交联的蜜胺交联基团;(2)通常与乙酰乙酰氧基、环氧基或酸酐可交联基团交联的酮亚胺交联基团;(3)通常与羧基、伯胺和仲胺、酮亚胺或酸酐可交联基团交联的环氧基交联基团;(4)通常与乙酰乙酰氧基可交联基团交联的胺交联基团;(5)通常与环氧基可交联基团交联的多元酸交联基团;和(6)通常与环氧基和酮亚胺可交联基团交联的酸酐交联基团。示例性的交联组分是蜜胺。

蜜胺-甲醛树脂(“蜜胺树脂”)是公知的用于涂层的交联剂。蜜胺树脂可以与羟基官能聚合物反应形成交联涂层。在用于机动交通工具和轻型卡车的原始设备制造(oem)涂层中,通常使用蜜胺树脂作为交联剂。这些oem涂层通常在高温例如130℃(265°f)或更高温度下烘烤。在环境温度下,羟基与蜜胺官能团之间的反应极其缓慢。一些蜜胺树脂具有胺基官能团,更适当地具有亚胺基官能团。蜜胺树脂可以是完全甲酰化的,即所谓的完全烷基化的蜜胺树脂。除了作为交联剂之外,还已知蜜胺促进粘合剂中的粘合。由于要求在高温下固化,所以通常不将蜜胺用于需要在较低温度下固化的涂层。

在一个示例性实施方案中,将蜜胺树脂添加到含羟基的涂层组合物中以提供具有改善的粘合和有效的罐藏期的所得涂层。示例性的蜜胺具有羟基、在蜜胺的亚胺基中的至少一个完整氢(以下称为-nh基团)、或其组合。

具有至少一个-nh或羟基的示例性蜜胺树脂包括单体蜜胺,聚合物蜜胺-甲醛树脂或其组合。单体蜜胺包括低分子量蜜胺,其每个三嗪核平均包含三个或更多个经c1至c5一元醇(例如甲醇、正丁醇或异丁醇)醚化的羟甲基。一些这样的合适的单体蜜胺包括烷基化蜜胺,例如甲基化蜜胺、丁基化蜜胺、异丁基化蜜胺及其混合物。许多这些合适的单体蜜胺是商业供应的。例如,来自cytecindustriesinc.,westpatterson,n.j.的303、1168、373、370、380、325或1158可以是合适的蜜胺。合适的聚合物蜜胺-甲醛树脂包括高亚胺基(部分甲酰化的,-nh)的蜜胺。

在一个示例性实施方案中,基于底漆组合物的总重量,底漆组合物包含大于约5重量%,例如大于约10重量%,例如大于约15重量%,例如大于约18重量%的交联组分,例如蜜胺。在一个示例性实施方案中,基于底漆组合物的总重量,底漆组合物包含小于约30重量%,例如小于约25重量%,例如小于约20重量%,例如小于约19重量%的交联组分,例如蜜胺。

在一个示例性实施方案中,底漆组合物包含蜜胺甲醛树脂和丁基化蜜胺甲醛树脂。在一个示例性实施方案中,基于底漆组合物的总重量,底漆组合物包含大于约0.5重量%,例如大于约1重量%,例如大于约2重量%,例如大于约3重量%的蜜胺甲醛树脂。在一个示例性实施方案中,基于底漆组合物的总重量,底漆组合物包含小于约15重量%,例如小于约10重量%,例如小于约5重量%,例如小于约4重量%的蜜胺甲醛树脂。在一个示例性实施方案中,基于底漆组合物的总重量,底漆组合物包含大于约2重量%,例如大于约5重量%,例如大于约10重量%,例如大于约14重量%的丁基化蜜胺甲醛树脂。在一个示例性实施方案中,基于底漆组合物的总重量,底漆组合物包含小于约25重量%,如小于约20重量%,例如小于约18重量%,例如小于约15重量%的丁基化蜜胺甲醛树脂。

示例性的可交联组分可以具有为底漆组合物的总固体重量的约1至约99重量%、约10重量%至约50重量%、约20重量%至约40重量%或约30重量%至约35重量%的具有羟基可交联基团的聚酯,和为底漆组合物的总固体重量的约1重量%至约35重量%、约5重量%至约30重量%、约10重量%至约25重量%、约15重量%至约20重量%或约18重量%至约19重量%的具有选自-nh基团、羟基或其组合的可交联基团的蜜胺。

在一个示例性实施方案中,聚酯和蜜胺以约0.5:1至约5:1,例如约1:1至约3:1,例如约1.5:1至约2:1的聚酯:蜜胺重量比提供在底漆组合物中。

在一个实施方案中,双组分底漆组合物包含第一组分或成分和第二组分或成分。在一个示例性实施方案中,交联组分包含在双组分底漆组合物的第一组分内。此外,第一份可交联组分包含在双组分底漆组合物的第一组分中。第二份可交联组分可以包含在双组分底漆组合物的第二组分中。

在一个示例性实施方案中,基于可交联组分的总重量,可交联组分的约1重量%、约2重量%、约5重量%、约10重量%、约15重量%、约20重量%、约25重量%、约30重量%、约35重量%、约40重量%、约45重量%、约50重量%、约55重量%、约60重量%、约65重量%、约70重量%、约75重量%、约80重量%、约85重量%、约90重量%、约95重量%、约98重量%或约99重量%包含在底漆组合物的第一组分中,而可交联组分的其余部分则包含在底漆组合物的第二组分中。

底漆组合物的第二组分还包含交联催化剂。示例性的交联催化剂是未封闭的。例如,交联催化剂可以是未封闭的酸催化剂。示例性的未封闭的酸催化剂是芳族磺酸。例如,未封闭的酸催化剂可以是十二烷基苯磺酸(ddbsa)。也可以使用其他合适的未封闭的催化剂,如未封闭的酸催化剂。在一个示例性实施方案中,底漆组合物的第二组分基本上由未封闭的酸催化剂组成,或者基本上由未封闭的酸催化剂和第二份可交联组分组成。此外,在一个示例性实施方案中,底漆组合物的第一组分基本上不含交联催化剂。关于底漆组合物的第一组分中交联催化剂的存在的术语“基本上不含”意指基于底漆组合物的总重量,底漆组合物的第一组分包含小于0.1重量%,替代地小于0.05重量%,替代地小于0.01重量%,替代地小于0.005重量%,或者替代地小于0.001重量%的交联催化剂。

在一个示例性实施方案中,底漆组合物的第二组分包含催化量的用于加速固化过程的催化剂。催化量可以取决于存在于粘结剂的羟基组分中的反应性低聚物的伯羟基的反应性。在一个示例性实施方案中,底漆组合物包含约0.001%至约5%,例如约0.01%至2%,例如约0.02%至1%,例如约0.6%的催化剂,所有都按基于底漆组合物总重量的重量百分比计。

在一个示例性实施方案中,可以被配制成高固体涂层体系的底漆组合物的第一组分还包含至少一种有机溶剂。示例性的有机溶剂可以选自:芳烃,例如石油石脑油或二甲苯;酮,例如甲基戊基酮、甲基异丁基酮、甲基乙基酮或丙酮;酯,例如乙酸丁酯或乙酸己酯;以及甘醇醚酯,例如丙二醇单甲醚乙酸酯。有机溶剂的添加量取决于期望的固体水平以及组合物的voc的期望量。

在一个示例性实施方案中,底漆组合物的第一组分还可以包含至少一种醇溶剂。示例性的醇溶剂是正丁醇和/或异丁醇,但是也可以使用其他合适的醇溶剂。

底漆组合物的第一组分还可以包含本领域公知的常规添加剂,例如颜料、稳定剂、流变控制剂、流动剂、增韧剂、uv防护剂、湿气清除剂和填料。当然,这样的附加添加剂将取决于涂层组合物的预期用途。可以将导电颜料如炭黑颜料、导电石墨、金属颗粒或导电聚合物添加到涂层组合物中。示例性的第一组分可以包含流动添加剂,例如丙烯酸类共聚物流动添加剂或其他丙烯酸类聚合物、反应性低聚物、或者其组合,如涂层工业中公知的。此外,第一组分可以包含各种颜料,例如颜料分散体形式的颜料。

可以在即将使用之前或者在使用前约5分钟至30分钟将第一组分和第二组分混合以形成具有有限罐藏期的罐混合物。通常通过常规技术例如喷涂、静电喷涂、辊涂、浸渍或刷涂将罐混合物的层施加到基底。然后,在低于约120℃,例如为约88℃至约110℃或为约100℃至约110℃的温度下使涂层组合物的层固化30分钟至24小时的所选择的持续时间以在基底上形成具有期望涂层特性的涂层。应理解的是,实际固化时间取决于所施加层的厚度并且取决于任何另外的机械辅助物,例如有助于连续地使空气流过经涂覆的基底以加速固化速率的风扇。

示例性的底漆组合物可以施加到金属或非金属基底上。非金属基底的一个实例包括塑料或复合塑料,包括smc、gtx、尼龙、蜜胺和/或丙烯酸类复合材料、tpo、tpv、聚丙烯、pvc、聚苯乙烯泡沫塑料(styrofoam)、聚环戊二烯等。“塑料”意指任何常见的热塑性或热固性合成非传导性材料,包括热塑性烯烃如聚乙烯和聚丙烯、热塑性氨基甲酸酯、聚碳酸酯、热固性片材模塑化合物、反应-注射模塑化合物、丙烯腈基材料、尼龙等。

示例性的底漆组合物特别地可用于形成待由一个或更多个其他涂层(例如底涂层和后续顶涂层)涂覆的底漆层。示例性的底漆组合物可以用作oem机动交通工具涂层或整修交通工具涂层的底漆。示例性的底漆组合物还可以用于涂覆具有塑料或非塑料部件的装置或器具,例如但不限于数字装置,例如手机、手持式计算器、个人数字助理(personaldigitalassistant,pda)、桌上型计算机、膝上型计算机、或平板计算机;家用器具,例如微波炉、冰箱、洗涤机和干燥机、电视、或电话;运动设备;或者工具和保护设备。

在某些实施方案中,底漆组合物的特征可以在于包含第一聚合物、第二聚合物和溶剂。在一些实施方案中,第一聚合物和第二聚合物被鉴定为粘结剂聚合物组分的一部分。术语“粘结剂聚合物组分”意指涂层组合物的膜形成组分。通常,粘结剂聚合物组分可以包含形成具有期望特性(例如硬度、保护、粘合等)的涂层所必需的聚合物、低聚物、及其组合。该术语中不包括例如以下的另外组分:溶剂、颜料、催化剂、流变改性剂、抗氧化剂、uv稳定剂和吸收剂、流平剂、消泡剂、抗缩孔剂、或其他常规添加剂。这些另外组分中的一种或更多种可以包含在涂层组合物中。在一些实施方案中且如下文更详细描述的,涂层组合物还包含其他组分,例如非官能聚合物、交联剂、颜料和添加剂。

第一聚合物包含具有酸官能团或其衍生物的第一聚合物结合部分。第二聚合物包含具有胺官能团的第二聚合物结合部分。酸官能团和胺官能团至少在将涂层组合物施加到基底之后基本上彼此反应。关于酸官能团和胺官能团与彼此的反应性的术语“基本上”意指至少60%、或至少75%、或至少85%、或至少90%、或至少95%、或至少99%的酸官能团和胺官能团彼此反应。在一些实施方案中,当第一聚合物和第二聚合物溶解在溶剂(例如极性溶剂)中时,酸官能团和胺官能团之间的离子相互作用被最小化,从而得到显示出最小胶凝化的涂层组合物。此外,在一些实施方案中,在使溶剂蒸发之后,例如在将涂层组合物施加到基底之后,第一聚合物和第二聚合物通过酸官能团和胺官能团之间的离子相互作用而彼此反应,从而在固化后形成涂层性能(例如粘合)改善的涂层。

第一聚合物基本上不含胺官能团,第二聚合物基本上不含酸官能团。关于胺官能团在第一聚合物中的存在的术语“基本上不含”意指基于混合物的总重量,用于形成第一聚合物的混合物包含小于0.1重量%、或小于0.05重量%、或小于0.01重量%、或小于0.005重量%、或替代地小于0.001重量%的胺官能团。关于酸官能团在第二聚合物中的存在的术语“基本上不含”意指基于混合物的总重量,用于形成第二聚合物的混合物包含小于0.1重量%、或小于0.05重量%、或小于0.01重量%、或小于0.005重量%、或替代地小于0.001重量%的酸官能团。

基于涂层组合物的粘结剂聚合物组分的总重量,第一聚合物可以以10重量%至90重量%、或10重量%至80重量%、或替代地10重量%至60重量%的量用于涂层组合物中。基于涂层组合物的粘结剂聚合物组分的总重量,第二聚合物可以以10重量%至90重量%、或10重量%至80重量%、或替代地10重量%至60重量%的量用于涂层组合物中。在一些实施方案中,第一聚合物的酸官能团和第二聚合物的胺官能团以酸官能团与胺官能团的摩尔比为10:1至1:10、或5:1至1:5、或替代地4:1至1:4用于涂层组合物中。

第一聚合物包含具有酸官能团或其衍生物的第一聚合物结合部分。第一聚合物结合部分可以是第一聚合物的骨架的至少一部分,可以是第一聚合物的侧链,可以接枝到第一聚合物,或其组合。第一聚合物可以包含多于一个第一聚合物结合部分,其中聚合物结合部分在第一聚合物的任意位置。在某些实施方案中,第一聚合物结合部分是第一聚合物。第一聚合物结合部分可以由酸官能单体、酸官能低聚物或酸官能大分子单体形成。在一些实施方案中,单体、低聚物或大分子单体包含可聚合的双键,例如烯键式不饱和双键。在一些实施方案中,第一聚合物是共聚物。该共聚物可以是无规共聚物、交替共聚物、周期共聚物、统计共聚物、嵌段共聚物或接枝共聚物。该共聚物可以是线性或支化的。

酸官能团或其衍生物可以是羧酸基团、磺酸基团、磷酸基团、或酸酐基团。第一聚合物结合部分可以具有多于一种类型的酸官能团或其衍生物。在某些实施方案中,酸官能团或其衍生物是羧酸基团。

在一些实施方案中,第一聚合物结合部分由包含酸官能单体的第一聚合物单体混合物聚合而成。在某些实施方案中,酸官能单体选自(甲基)丙烯酸、巴豆酸、油酸、肉桂酸、戊烯二酸、粘康酸、十一碳烯酸、衣康酸、巴豆酸、富马酸、马来酸、及其组合。在一些实施方案中,第一聚合物单体混合物可以包含任何酸官能单体的酸酐。合适的酸酐包括马来酸酐和衣康酸酐。在这些实施方案中,可以使酸酐单体水解以形成对应的羧基。应理解,第一聚合物单体混合物可以包含酸官能单体和酸酐单体。

在一些实施方案中,基于第一聚合物单体混合物的总重量,第一聚合物单体混合物包含约0.1重量%至约12重量%、或约0.5重量%至10重量%、或约0.5重量%至8重量%、或约1重量%至约5重量%的量的酸官能单体或其衍生物。不受理论约束,认为由包含大于12重量%的量的酸官能单体的聚合物单体混合物聚合而成的聚合物将产生具有湿润敏感性的涂层组合物,并且由于与第二聚合物的反应性而产生涂层聚合物的胶凝化。不受理论约束,还认为由含有小于0.1重量%的量的酸官能单体的聚合物单体混合物聚合而成的聚合物将产生与第二聚合物不充分反应的聚合物。

第一聚合物的重均分子量的量可以为约5,000至约200,000、或约8,000至约200,000、或约10,000至约200,000。除非另外说明,否则本文公开的“分子量”可以使用聚苯乙烯作为标准品通过凝胶渗透色谱(gelpermeationchromatography,gpc)确定。第一聚合物的多分散性的量可以为约1.05至约10.0、或约1.2至约8、或约1.5至约5。第一聚合物的tg的量可以为约-5℃至约100℃、或约0℃至80℃、或替代地约10℃至约60℃。“tg”意指聚合物的玻璃化转变温度,并且可以通过差示扫描量热法(differentialscanningcalorimetry,dsc)测量,或者可以如fox在bull.amer.physicssoc.,1,3,第123页(1956)中所述进行计算。不受理论约束,认为具有上述重均分子量的第一聚合物提供显示出最小胶凝化和改善的涂层性能(例如改善的粘合)的涂层组合物。特别地,重均分子量小于5,000的聚合物可能在与第二聚合物反应和固化之前从涂层组合物中蒸发出来。此外,重均分子量大于200,000的聚合物可能产生粘度不适于涂层组合物的喷涂应用的涂层组合物。第一聚合物可以包含一种或更多种各自具有至少一种酸官能团或其衍生物的聚合物。每种聚合物可以具有多于一种类型的酸官能团或其衍生物。

第二聚合物包含具有胺官能团的第二聚合物结合部分。胺官能团可以是伯胺、仲胺或叔胺。第二聚合物结合部分可以是第二聚合物的骨架的至少一部分,可以是第二聚合物的侧链,可以接枝到第二聚合物,或其组合。第二聚合物可以包含多于一个第二聚合物结合部分,其中聚合物结合部分在第二聚合物的任意位置。在某些实施方案中,第二聚合物结合部分是第二聚合物。第二聚合物结合部分可以由胺官能单体、胺官能低聚物或胺官能大分子单体形成。在一些实施方案中,单体、低聚物或大分子单体包含可聚合的双键,例如烯键式不饱和双键。在一些实施方案中,第二聚合物是共聚物。该共聚物可以是无规共聚物、交替共聚物、周期共聚物、统计共聚物、嵌段共聚物、或接枝共聚物。该共聚物可以是线性或支化的。

在一些实施方案中,第二聚合物结合部分可以由包含胺官能单体、羧基官能单体、或其组合的第二聚合物单体混合物聚合而成。在一个实施方案中,第二聚合物结合部分可以由包含胺官能单体的第二聚合物单体混合物聚合而成。胺官能单体可以选自甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯(t-baema)、丙烯酸n,n-二甲基氨基乙酯(dmaea)、及其组合。在另一个实施方案中,第二聚合物结合部分由包含羧基官能单体的第二聚合物单体混合物聚合而成。羧基官能单体可以是甲基丙烯酸。在其中第二聚合物由羧基官能单体如甲基丙烯酸聚合而成的一些实施方案中,第二聚合物与亚胺化合物如丙烯亚胺反应以形成伯胺官能团。仲胺官能团可以由t-baema聚合而成。或者,仲胺官能团可以由包括环氧官能团和胺化合物(例如伯胺和烷醇胺)的聚合物聚合而成。叔胺官能团可以由丙烯酸n,n-二烷基氨基烷基酯(例如丙烯酸n,n-二甲基氨基乙酯和丙烯酸n,n-二乙基氨基乙酯)和甲基丙烯酸n,n-二烷基氨基烷基酯(例如甲基丙烯酸n,n-二甲基氨基乙酯和甲基丙烯酸n,n-二乙基氨基乙酯)聚合而成。

在一些实施方案中,基于第二聚合物单体混合物的总重量,第二聚合物单体混合物包含约0.1重量%至约15重量%、或约0.5重量%至12重量%、或约0.5重量%至10重量%、或替代地约1重量%至约7重量%的量的胺官能单体。不受理论约束,认为由包含大于15重量%的量的胺官能单体的聚合物单体混合物聚合而成的聚合物将由于与第一聚合物的反应性而使得涂层聚合物胶凝化。不受理论约束,还认为由包含小于0.1重量%的量的胺官能单体的聚合物单体混合物聚合而成的聚合物将产生与第一聚合物不充分反应的聚合物。

第二聚合物的重均分子量的量可以为约5,000至约200,000、或约8,000至约200,000、或替代地约10,000至约200,000。第二聚合物的多分散性的量可以为约1.05至约10.0、或约1.2至约8、或替代地约1.5至约5。第二聚合物的tg的量可以为约-5℃至约100℃、或约0℃至80℃、或替代地约10℃至约60℃。不受理论约束,认为具有上述重均分子量的第二聚合物提供显示出最小胶凝化和改善的涂层性能(例如改进的粘合)的涂层组合物。特别地,重均分子量小于5,000的聚合物可能在与第一聚合物反应和固化之前从涂层组合物中蒸发出来。此外,重均分子量大于200,000的聚合物可能产生粘度不适合涂层组合物的喷涂应用的涂层组合物。第二聚合物可以包含一种或更多种各自具有至少一种胺官能团或其衍生物的聚合物。每种聚合物可以具有多于一种类型的胺官能团或其衍生物。

在一些实施方案中,第一聚合物、第二聚合物、或第一聚合物和第二聚合物二者具有可交联官能团。术语“可交联官能团”是指以下官能团,其位于化合物、低聚物、聚合物的每个分子中,位于聚合物的骨架中,位于聚合物的骨架的侧链中,位于聚合物骨架的末端,或者其组合,其中这些官能团能够与交联官能团交联(在固化步骤期间)以产生交联结构形式的涂层。本领域普通技术人员将认识到某些可交联官能团组合被排除在外,因为如果存在的话,这些组合将在其自身之间交联(自交联),从而破坏其与交联官能团交联的能力。可交联官能团的可行组合是指可以用于涂层应用的排除自交联的那些组合的可交联官能团组合。

典型的可交联官能团可以包括羟基、巯基、乙酰乙酰氧基、羧基、伯胺、仲胺、环氧基、酐、酮亚胺、醛亚胺、或其可行组合。一些其他官能团例如原酸酯、原碳酸酯或一旦环结构打开即可产生羟基或胺基的环酰胺也可以适合作为可交联官能团。

在某些实施方案中,可交联官能团是羟基官能团。羟基官能团可以是伯羟基、仲羟基、或其组合。具有羟基官能团的第一聚合物可以由还包含羟基官能单体的第一聚合物单体混合物聚合而成。具有羟基官能团的第二聚合物可以由还包含羟基官能单体的第二聚合物单体混合物聚合而成。用于形成伯羟基的羟基官能单体的非限制性实例包括甲基丙烯酸2-羟基乙酯(hema)和丙烯酸2-羟基乙酯(hea)。用于形成仲羟基的羟基官能单体的非限制性实例包括甲基丙烯酸羟基丙酯(hpma)和丙烯酸羟基丙酯(hpa)。在某些实施方案中,羟基官能单体选自(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸羟基丙酯、及其组合。应理解,用于第一聚合物的羟基官能团的选择独立于第二聚合物的羟基官能团的选择,反之亦然。在另一些实施方案中,可交联官能团是巯基官能团。在多个实施方案中,仅第二聚合物的可交联官能团是胺官能团。

在一些实施方案中,第一聚合物、第二聚合物、或第一聚合物和第二聚合物二者由另外的单体(例如本领域已知的任何丙烯酸类单体和本领域已知的任何烯键式不饱和单体)聚合而成。这些另外的单体的非限制性实例包括未经取代或经取代的丙烯酸烷基酯,例如在烷基中具有1至20个碳原子的那些;甲基丙烯酸烷基酯,例如在烷基中具有1至20个碳原子的那些;脂环族丙烯酸酯;脂环族甲基丙烯酸酯;丙烯酸芳基酯;甲基丙烯酸芳基酯;其他烯键式不饱和单体,例如丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、n-烷基丙烯酰胺、n-烷基甲基丙烯酰胺、n,n-二烷基丙烯酰胺、n,n-二烷基甲基丙烯酰胺;乙烯基芳族化合物,例如苯乙烯;及其组合。另一些非限制性实例包括非官能丙烯酸类单体,例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯(所有异构体)、甲基丙烯酸丁酯(所有异构体)、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯腈、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯(所有异构体)、丙烯酸丁酯(所有异构体)、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯腈等。另一些非限制性实例包括其他烯键式不饱和单体,例如乙烯基芳族化合物。乙烯基芳族化合物的非限制性实例包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、叔丁基苯乙烯和乙烯基甲苯。在某些实施方案中,第一聚合物、第二聚合物、或第一聚合物和第二聚合物二者由选自以下的另外单体聚合而成:苯乙烯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、及其组合。应理解,用于第一聚合物的另外单体的选择独立于用于第二聚合物的另外单体的选择,反之亦然。

在一些示例性实施方案中,第一聚合物包含苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸羟基丙酯和甲基丙烯酸的反应产物。苯乙烯可以以约10重量%至约50重量%、或约20重量%至约40重量%、或替代地约25重量%至约35重量%的量使用,各自基于第一聚合物的总重量。丙烯酸丁酯可以以约10重量%至约50重量%、或约20重量%至约40重量%、或替代地约25重量%至约35重量%的量使用,各自基于第一聚合物的总重量。丙烯酸异冰片酯可以以1重量%至40重量%、或约10重量%至约30重量%、或替代地约15重量%至约25重量%的量使用,各自基于第一聚合物的总重量。甲基丙烯酸2-羟基乙酯可以以0.1重量%至30重量%、或约1重量%至约20重量%、或替代地约3重量%至约12重量%的量使用,各自基于第一聚合物的总重量。甲基丙烯酸羟基丙酯可以以0.1重量%至30重量%、或约1重量%至约20重量%、或替代地约3重量%至约12重量%的量使用,各自基于第一聚合物的总重量。甲基丙烯酸可以以0.1重量%至12重量%、或约1重量%至约9重量%、或替代地约3重量%至约7重量%的量使用,各自基于第一聚合物的总重量。

在另一个示例性实施方案中,第一聚合物包含甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸乙基己酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯和甲基丙烯酸的反应产物。各自基于第一聚合物的总重量,甲基丙烯酸甲酯可以以约10重量%至约50重量%,替代地约20重量%至约40重量%,或者替代地约25重量%至约35重量%的量使用。各自基于第一聚合物的总重量,甲基丙烯酸丁酯可以以约5重量%至约45重量%,替代地约15重量%至约35重量%,或者替代地约20重量%至约30重量%的量使用。各自基于第一聚合物的总重量,丙烯酸乙基己酯可以以约5重量%至约45重量%,替代地约15重量%至约35重量%,或者替代地约20重量%至约30重量%的量使用。各自基于第一聚合物的总重量,甲基丙烯酸2-羟基乙酯可以以0.1重量%至40重量%,替代地约10重量%至约30重量%,或者替代地约15重量%至约25重量%的量使用。各自基于第一聚合物的总重量,甲基丙烯酸可以以0.1重量%至12重量%,替代地约0.1重量%至约8重量%,或者替代地约0.1重量%至约4重量%的量使用。

在一个示例性实施方案中,第二聚合物包含甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯的反应产物。各自基于第二聚合物的总重量,甲基丙烯酸甲酯可以以约60重量%至约90重量%,替代地约70重量%至约85重量%,或者替代地约75重量%至约81重量%的量使用。各自基于第二聚合物的总重量,丙烯酸丁酯可以以约5重量%至约25重量%,替代地约10重量%至约20重量%,或者替代地约12重量%至约18重量%的量使用。各自基于第二聚合物的总重量,甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯可以以0.1重量%至12重量%,替代地约3重量%至约10重量%,或者替代地约5重量%至约9重量%的量使用。

在另一个示例性实施方案中,第二聚合物包含甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯的反应产物。各自基于第二聚合物的总重量,甲基丙烯酸甲酯可以以约60重量%至约90重量%,替代地约70重量%至约85重量%,或者替代地约75重量%至约81重量%的量使用。各自基于第二聚合物的总重量,丙烯酸乙酯可以以约5重量%至约25重量%,替代地约10重量%至约20重量%,或者替代地约12重量%至约18重量%的量使用。各自基于第二聚合物的总重量,甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯可以以0.1重量%至12重量%,替代地约3重量%至约10重量%,或者替代地约5重量%至约9重量%的量使用。

在另一个示例性实施方案中,第二聚合物包含甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸n,n-二甲基氨基乙酯的反应产物。各自基于第二聚合物的总重量,甲基丙烯酸甲酯可以以约60重量%至约90重量%,替代地约70重量%至约85重量%,或者替代地约75重量%至约81重量%的量使用。各自基于第二聚合物的总重量,丙烯酸丁酯可以以约5重量%至约25重量%,替代地约10重量%至约20重量%,或者替代地约12重量%至约18重量%的量使用。各自基于第二聚合物的总重量,丙烯酸n,n-二甲基氨基乙酯可以以0.1重量%至12重量%,替代地约3重量%至约10重量%,或者替代地约5重量%至约9重量%的量使用。

在另一个示例性实施方案中,第二聚合物包含以下的反应产物:甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、和甲基丙烯酸与丙烯亚胺的反应产物。各自基于第二聚合物的总重量,甲基丙烯酸甲酯可以以约65重量%至约95重量%,替代地约73重量%至约87重量%,或者替代地约77重量%至约83重量%的量使用。各自基于第二聚合物的总重量,丙烯酸乙酯可以以约5重量%至约25重量%,替代地约10重量%至约20重量%,或者替代地约12重量%至约18重量%的量使用。各自基于第二聚合物的总重量,甲基丙烯酸可以以0.1重量%至12重量%,替代地约1重量%至约7重量%,或者替代地约2重量%至约6重量%的量使用。各自基于第二聚合物的总重量,丙烯亚胺可以以0.1重量%至12重量%,替代地约1重量%至约7重量%,或者替代地约1重量%至约5重量%的量使用。

在另一个示例性实施方案中,第二聚合物包含甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-羟基乙酯和丙烯酸n,n-二甲氨基乙酯的反应产物。各自基于第二聚合物的总重量,甲基丙烯酸甲酯可以以约60重量%至约90重量%,替代地约70重量%至约85重量%,或者替代地约75重量%至约81重量%的量使用。各自基于第二聚合物的总重量,丙烯酸丁酯可以以约0.1重量%至约15重量%,替代地约1重量%至约15重量%,或者替代地约3重量%至约8重量%的量使用。各自基于第二聚合物的总重量,丙烯酸2-羟基乙酯可以以约0.1重量%至约25重量%,替代地约1重量%至约17重量%,或者替代地约7重量%至约13重量%的量使用。各自基于第二聚合物的总重量,丙烯酸n,n-二甲基氨基乙酯可以以0.1重量%至12重量%,替代地约1重量%至约10重量%,或者替代地约4重量%至约10重量%的量使用。

第一聚合物、第二聚合物或者第一聚合物和第二聚合物二者独立地选自:线性或支化丙烯酸类聚合物、线性或支化聚酯聚合物、聚氨酯聚合物、或其组合。“丙烯酸类聚合物”意指包含任选地与其他烯键式不饱和单体(例如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯腈、甲基丙烯腈和乙烯基芳族化合物如苯乙聚)共聚的聚合“(甲基)丙烯酸酯”(其意指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯)的聚合物。

在一个实施方案中,第一聚合物、第二聚合物或者第一聚合物和第二聚合物二者为聚酯聚合物。聚酯聚合物可以是线性或支化的。可用的聚酯可以包括脂族或芳族二羧酸、多元醇、二醇、芳族或脂族环状酸酐和环状醇的酯化产物。应理解,用于第一聚合物的聚酯的选择独立于用于第二聚合物的聚酯的选择,反之亦然。

合适的脂环族多羧基酸的非限制性实例为四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、1,2-环己烷二甲酸、1,3-环己烷二甲酸、1,4-环己烷二甲酸、4-甲基六氢邻苯二甲酸、内亚甲基四氢邻苯二甲酸、三环癸烷二甲酸、内亚乙基六氢邻苯二甲酸、樟脑酸、环己烷四甲酸和环丁烷四甲酸。脂环族多羧基酸不仅可以以其顺式形式使用,而且还可以以其反式形式使用以及作为两种形式的混合物使用。合适的多羧基酸的另外的非限制性实例可以包括芳族和脂族多羧基酸,例如邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、卤代邻苯二甲酸(例如四氯邻苯二甲酸或四溴邻苯二甲酸)、己二酸、戊二酸、壬二酸、癸二酸、富马酸、马来酸、偏苯三酸和均苯四酸。多元酸的组合例如多羧基酸和脂环族多羧基酸的组合可以是合适的。多元醇的组合也可以是合适的。

非限制性的合适的多羟基醇包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇、二乙二醇、环己二醇、环己烷二甲醇、三甲基戊二醇、乙基丁基丙二醇、二三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇、二季戊四醇、聚乙二醇和聚丙二醇。如果需要,还可以与多羟基醇一起包含一元醇,例如丁醇、辛醇、月桂醇、乙氧基化或丙氧基化酚。

合适的聚酯的非限制性实例包括支化共聚酯聚合物。美国专利第6,861,495号(其在此通过引用并入)中描述的支化共聚酯聚合物和生产方法可以是合适的。可以使用具有多个官能团的单体例如abx(x=1至3)型(包括具有一个羧基和两个羟基、两个羧基和一个羟基、一个羧基和三个羟基、或三个羧基和一个羟基的那些)来构建支化结构。这样的单体的非限制性实例包括2,3二羟基丙酸、2,3二羟基2-甲基丙酸、2,2二羟基丙酸、2,2-双(羟基甲基)丙酸等。

支化共聚酯聚合物可以由包含选自羟基羧酸、羟基羧酸的内酯、及其组合的扩链剂和一种或更多种支化单体的单体混合物常规聚合。一些合适的羟基羧酸包括乙醇酸;乳酸;3-羟基羧酸,例如3-羟基丙酸、3-羟基丁酸、3-羟基戊酸;和羟基特戊酸(hydroxypyvalicacid)。一些合适的内酯包括己内酯;戊内酯;以及相应羟基羧酸(例如乙醇酸;乳酸;3-羟基羧酸,例如3-羟基丙酸、3-羟基丁酸、3-羟基戊酸;和羟基特戊酸)的内酯。在某些实施方案中,可以使用己内酯。在一些实施方案中,支化共聚酯聚合物可以通过使包含扩链剂和超支化单体的单体混合物一步聚合来产生,或者通过先使超支化单体聚合接着使扩链剂聚合来产生。

在一些实施方案中,当第一聚合物为聚酯聚合物(在本文中也称为“酸官能聚酯”)时,第一聚合物在合成时可以通过使用过量的二元酸或酸酐与多元醇或者本领域技术人员已知的其他方法来生产以确保在线性或支化结构中聚合物链以酸官能团封端。替代地,可以使在聚合物链末端位置具有羟基的聚酯与二元酸或酸酐进行后反应以形成酸官能团。

在一些实施方案中,当第二聚合物为聚酯聚合物(在本文中也称为“胺官能聚酯”)时,第二聚合物可以通过在合成时包含胺官能多元醇(例如叔胺官能多元醇)与多元酸和多元醇或者本领域技术人员已知的其他方法来产生。仅具有一个能够与酸或酸酐缩合并将叔胺官能团置于聚合物链的末端位置的反应性基团的单体的非限制性实例包括n,n-二甲基乙醇胺、n,n-二乙基乙醇胺、1-二甲基氨基-2-丙醇、3-二甲基氨基-1-丙醇、2-二甲基氨基-2-甲基-1-丙醇等。可以沿着聚合物链设置胺官能团的具有叔胺基团的多羟基的非限制性实例包括简单的化合物,例如n-甲基二乙醇胺、n-乙基二乙醇胺、n-丁基二乙醇胺、n,n-二丁基乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺以及可从荷兰阿姆斯特丹的akzonobelnv商购的商品名为(一个叔胺氮原子)和(两个叔胺氮原子)的化合物。第二聚合物也可以进行后聚合,例如通过使上述包含羧酸的聚酯聚合物与合适的胺化合物如丙烯亚胺反应来进行。

如上所述,涂层组合物还包含溶剂。在一些实施方案中,溶剂为有机溶剂。有机溶剂可以是液体载体以分散和/或稀释上述成分并形成具有期望特性的涂层组合物。溶剂或溶剂共混物通常选自芳烃,例如石油石脑油或二甲苯;酮,例如甲基戊基酮、甲基异丁基酮、甲基乙基酮或丙酮;酯,例如乙酸丁酯或乙酸己酯;二醇醚酯,例如丙二醇单甲醚乙酸酯;以及醇,例如异丙醇和丁醇;及其组合。添加的有机溶剂的量取决于期望的固体水平、期望的流变学(例如,喷涂)特性以及期望的底漆组合物的voc量。基于底漆组合物的总重量,有机溶剂可以以10重量%至95重量%,替代地10重量%至50重量%,或者替代地20重量%至30重量%的量存在。

基于底漆组合物的总重量,底漆组合物的总固体水平可以为约5重量%至约90重量%的量,替代地约5重量%至约80重量%的量,或者替代地约5重量%至约60重量%的量。

在一些实施方案中,涂层组合物为水性底漆组合物。在另一些实施方案中,底漆组合物为溶剂型涂层组合物。在某些实施方案中,底漆组合物基本上不含水。关于底漆组合物中的水的量的术语“基本上不含”意指基于底漆组合物的总重量,底漆组合物包含小于5重量%,替代地小于3重量%,替代地小于2重量%,替代地小于1重量%,替代地小于0.1重量%的水。

也如上所述,底漆组合物包含可以与可交联组分反应形成交联聚合物网络(在本文中称为交联网络)的交联组分。应理解,底漆组合物可以提供改善的涂层性能特别是层间粘合。

术语“交联剂”是指具有“交联官能团”的组分,所述“交联官能团”是这样的官能团,其位于化合物、低聚物、聚合物的每个分子中,位于聚合物骨架中,位于聚合物骨架的侧链中,位于聚合物骨架末端中,或其组合,其中这些官能团能够与可交联官能团交联(在固化步骤期间)以产生交联结构形式的涂层。本领域普通技术人员将认识到,某些交联官能团组合将被排除,因为如果存在的话,这些组合将在其自身之间交联(自交联),从而破坏其与可交联官能团交联的能力。交联官能团的可用组合是指可以用于涂层应用的交联官能团的组合,不包括将自交联的那些组合。本领域普通技术人员将认识到,交联官能团和可交联官能团的某些组合将被排除,因为其无法交联并产生成膜交联结构。涂层组合物可以包含具有相同或不同交联官能团的多于一种类型的交联剂。典型的交联官能团可以包括羟基、巯基、乙酰乙酰氧基、羧基、伯胺、仲胺、环氧基、酸酐、酮亚胺、醛亚胺、原酸酯、原碳酸酯、环状酰胺或其组合。

在一些实施方案中,可以使用具有蜜胺官能团的蜜胺化合物作为交联剂以与可交联官能团(例如羟基官能团和胺官能团)反应。在某些实施方案中,仅伯胺和仲胺官能团可以与蜜胺官能团反应。

也如上所述,涂层组合物还可以包含颜料。在涂层组合物中可以使用本领域已知用于涂层组合物的任何颜料。涂层组合物还可以包括本领域已知用于涂层组合物的其他添加剂。这样的添加剂的实例可以包括紫外光稳定剂;润湿剂;流平和流动控制剂;基于(甲基)丙烯酸类均聚物的流平剂;流变控制剂;增稠剂,例如部分交联的多羧基酸或聚氨酯;以及消泡剂。添加剂可以以本领域技术人员熟知的常规量使用。

本文还提供了用于在汽车车身部件上提供底漆涂层的方法。所述方法包括将含有聚酯和蜜胺的第一组分与含有未封闭的酸催化剂的第二组分混合以形成混合组合物的步骤。此外,所述方法包括将混合组合物施加到汽车车身部件上。此外,所述方法包括在小于约120℃(例如100℃至110℃)的温度下使汽车车身部件上的混合组合物固化。施加的步骤可以包括喷涂、电涂、刷涂、辊涂、浸渍、层合等。

实施例1

实施例1在表1中描述了示例性底漆组合物的第一组分和第二组分的组成。

其中0≤x≤1

虽然在前面的具体实施方式中已经呈现了至少一个示例性实施方案,但是应该理解,存在大量的变型。还应理解,一个或更多个示例性实施方案仅仅是示例,并不旨在以任何方式限制范围、适用性或配置。相反,前面的具体实施方式为本领域技术人员提供了用于实现示例性实施方案的方便的路线图。应该理解,在不脱离如所附权利要求书中说明的范围的情况下,可以对示例性实施方案中描述的要素的功能和布置进行各种改变。

实施方案1.一种不含异氰酸酯的双组分(2k)底漆组合物,包含:

含有聚酯和蜜胺甲醛树脂的第一组分;以及

含有未封闭的酸催化剂的第二组分。

实施方案2.根据实施方案1所述的底漆组合物,其中所述第一组分包含第一份所述聚酯,所述第二组分包含第二份所述聚酯。

实施方案3.根据实施方案1所述的底漆组合物,其中所述第一组分包含第一份所述聚酯,其中所述第二组分包含第二份所述聚酯,以及其中所述第二组分基本上由所述未封闭的酸催化剂和所述第二份所述聚酯组成。

实施方案4.根据实施方案1所述的底漆组合物,其中所述第二组分的所述未封闭的酸催化剂是芳族磺酸。

实施方案5.根据实施方案1所述的底漆组合物,其中所述第二组分的所述未封闭的酸催化剂是十二烷基苯磺酸(ddbsa)。

实施方案6.根据实施方案1所述的底漆组合物,其中所述底漆组合物在约100至约110℃的温度下是可固化的。

实施方案7.根据实施方案1所述的底漆组合物,其中所述第一组分基本上不含酸催化剂。

实施方案8.根据实施方案1所述的底漆组合物,其中所述第一组分还包含烃溶剂和醇溶剂。

实施方案9.根据实施方案8所述的底漆组合物,其中所述第一组分还包含至少一种颜料和至少一种有机溶剂。

实施方案10.根据实施方案1所述的底漆组合物,其中所述第一组分包含蜜胺甲醛树脂和丁基化蜜胺甲醛树脂、醇溶剂、芳烃溶剂、流动添加剂、以及颜料。

实施方案11.一种可低温固化的双组分(2k)底漆组合物,包含:

含有第一份可交联组分和交联组分(蜜胺)的第一组分;以及

含有第二份所述可交联组分和未封闭的酸催化剂的第二组分,其中所述组合物在低于约120℃的温度下是可固化的。

实施方案12.根据实施方案11所述的底漆组合物,其中所述交联组分是包含单体蜜胺、聚合物蜜胺或其任意混合物的蜜胺甲醛树脂。

实施方案13.根据实施方案11所述的底漆组合物,其中所述交联组分包含蜜胺甲醛树脂和丁基化蜜胺甲醛树脂。

实施方案14.根据实施方案11所述的底漆组合物,其中基于所述底漆组合物的总重量,所述交联组分占所述底漆组合物的约15重量%至约20重量%。

实施方案15.根据实施方案11所述的底漆组合物,其中所述可交联组分是聚酯。

实施方案16.根据实施方案15所述的底漆组合物,其中基于所述底漆组合物的总重量,所述聚酯占所述底漆组合物的约25重量%至约50重量%。

实施方案17.根据实施方案15所述的底漆组合物,其中基于所述底漆组合物的总重量,所述聚酯占所述底漆组合物的约30重量%至约40重量%。

实施方案18.根据实施方案11所述的底漆组合物,其中所述交联组分是蜜胺,其中所述可交联组分是聚酯,以及其中所述聚酯和所述蜜胺以约1.5:1至约2:1的聚酯:蜜胺重量比提供。

实施方案19.根据实施方案11所述的底漆组合物,其中基于所述底漆组合物的总重量,所述未封闭的酸催化剂占所述底漆组合物的约0.2重量%至约2重量%。

实施方案20.一种用于在汽车车身部件上提供底漆涂层的方法,所述方法包括:

将含有聚酯和蜜胺的第一组分与含有未封闭的酸催化剂的第二组分混合以形成混合组合物;

将所述混合组合物施加至所述汽车车身部件;和

在低于约120℃的温度下使所述汽车车身部件上的所述混合组合物固化。

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