[发明专利]柔韧的磷化聚酯－氨基甲酸酯底漆和包括该底漆的改进涂料体系

说明书

本发明领域

本发明涉及一种新的聚酯-氨基甲酸酯底漆，以及其制备和使用方法。本发明进一步涉及包括使用该底漆的新型涂料体系。

本发明背景

在生产用于例如结构建筑部件(如金属建筑板材)的涂料组合物中，通常要兼顾相互对立的目的。一方面，需要在严酷天气条件以及腐蚀性工业污染物下的良好耐久性如色彩保持性、耐刮伤性和抗粉化性。此外，需要良好的柔韧性以有助于再加工金属而不降低涂层的粘附力。

在卷材涂料工业中，这些难题可通过通常使用的增塑溶胶基涂料组合物说明。考虑到再加工性，增塑溶胶在卷材涂料工业中是合适的涂料载体。然而，它们带来不合适的性能如不良耐久性、色彩保持性、抗粉化性和抗污垢性。因此，必须综合考虑最终成膜性能或涂布基材的加工性。

如上所述，在涂料工业中需要这样一种涂料体系，即该涂料体系提供的保护膜不仅耐久，而且对涂布基材的加工性和/或易于再加工性无不利影响。

本发明概述

根据本发明，提供一种新的涂料组合物，它包括：(a)一种聚酯基树脂组分，(b)一种环氧组分，(c)一种交联组分，(d)一种催化剂组分和(e)一种稀释剂组分。本发明的涂料组合物特别适合作为底漆，尤其是与包括氟烃聚合物的涂料组合物并用的底漆。

根据本发明，还提供一种形成具有多层涂料体系的基材的方法。该方法包括：

(a)将至少一层新型底漆层涂于基材上；和

(b)将至少一层涂料组合物层涂于步骤(a)的已涂布基材上。

当该方法使用包括氟烃聚合物的涂料组合物时，得到的多层涂布层不仅具有优良的耐候性，而且具有优良的可成型性。

本发明详细描述

本发明一个实施方案是提供一种特别适合用作底漆的新的涂料组合物。本发明的另一实施方案是提供一种制备多层涂布基材的方法，所述涂布基材包括使用上述新底漆的涂料体系。

本发明的新涂料组合物包括：(a)一种聚酯基树脂组分，(b)一种环氧组分，(c)一种交联组分，(d)一种催化剂组分和(e)一种稀释剂组分。该新涂料组合物具有大于约20wt％的固体浓度。该涂料组合物的固体浓度通常为约20至约80wt％，优选约30至约70wt％，更优选约40至约60wt％，这些重量百分比按所得的涂料组合物的总重量计。

根据本发明制备的涂料组合物的聚酯基树脂组分的存在量大于约30wt％。该组分的存在量通常为约30至约90wt％，优选约40至约80wt％，更优选约50至约70wt％。这些重量百分比按所得涂料组合物中的树脂固体的总重量计。

聚酯基树脂组分包括至少一种磷化聚酯树脂。重要的是当实施本发明时，若使用单一磷化聚酯树脂，则其具有在特定范围内的数均分子量(M_n)。具体地，若聚酯树脂的M_n太大，则所得涂层太软。另一方面，若聚酯树脂的M_n太低，则所得涂层太硬。当使用单一聚酯树脂时，它具有M_n通常约1，000至约20，000，优选约2，000至约10，000，更优选约3，000至约5，000。除非另有说明，这里给出的数均分子量通过凝胶渗透色谱(GPC)法，使用聚苯乙烯标准物校准曲线测定。

然而，若使用至少两种磷化聚酯树脂的共混物，其中一种树脂通常在低分子量范围内它使涂层具有硬度，另一种在高分子量范围内它使涂层具有柔韧性。在此情况下，在低范围内的聚酯的M_n通常为约500至约5，000，优选约1，000至4，500，更优选约1，500至4，000。另一方面，在高范围内的聚酯树脂的Mn通常为约5，000至约30，000；优选约8，000至约25，000，更优选约10，000至约20，000。

实施本发明时使用的磷化聚酯树脂可通过本领域熟练技术人员在阅读本说明书后知晓的任何合适方法制备。这些合适方法的一个例子包括将通过至少一种多元酸与至少一种多元醇反应制备的聚酯树脂磷化。

很多多元酸和多元醇都可用于制备这些聚酯树脂。然而，特别合适的那些多元酸包括至少一种下列物质：对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、己二酸、丁二酸、壬二酸、癸二酸、马来酸、富马酸、环己二酸和其酸酐或酯等。另一方面，特别合适的那些多元醇包括至少一种下列物质：乙二醇、新戊二醇、取代丙二醇、取代丁二醇、取代戊二醇、取代己二醇、环己烷二甲醇、二甘醇和三醇(如三羟甲基丙烷)等。

除了多元酸与多元醇反应形成的聚酯外，还可使用聚内酯型聚酯。这些聚酯通过内酯(例如ε-己内酯)与多元醇反应形成。还可使用内酯与含酸的多元醇的反应产品。