[发明专利]高支化、烯丙基醚官能化的不饱和聚酯树脂及其涂料组合物

说明书

技术领域

本发明涉及可低温固化且含有官能化不饱和聚酯的树脂组合物、含有该树脂的涂料组合物及其制备方法。

背景技术

许多传统的涂料组合物以交联的脲/三聚氰胺-甲醛树脂为基体，这可以提供优异的性能和成本效益。然而，由暴露于这些涂料释放出的挥发性甲醛而引起的健康问题敦促涂料工业寻找新的替代物。异氰酸酯交联的涂料体系已经提供了一种消除甲醛问题的途径，但是这个体系也具有与这种材料引起的刺激和过敏相关的健康问题以及更高的原料成本。其他的替代物(诸如环氧基或氮杂环丙烷基组合物)也不好，因为它们很昂贵以及它们相对高温度的固化要求。与金属干燥剂组合的采用有机过氧化物固化的聚酯涂料已成功地应用在凝胶涂料工业中一段时间了。然而，苯乙烯的挥发性和毒性、相对高的固化温度以及强变色性减小了这种涂料体系的吸引力。

因此，涂料工业持续要求发现和开发一种不含甲醛且不含异氰酸酯的实用涂料体系。这个要求包括寻求可以在不比当前脲/三聚氰胺-甲醛树脂交联体系更严格的条件下固化的树脂和涂料体系，同时原料成本增量可控制。具体地，需要一种可相对低温固化的组合物，其可应用于热敏性材料，诸如塑料、木制品或者任意其他不利于高温固化的材料。

发明内容

本公开提供了一种高支化、烯丙基醚官能化的不饱和聚酯树脂以及合成这种树脂的方法。正如本文所公开的，这些树脂的分子量和形态(morphology)可以在其制备过程中进行控制。而且，该树脂可用于配制不含甲醛、不含苯乙烯以及不含异氰酸酯并且能够在相对低的温度快速固化的单组份或双组份涂料组合物。例如，典型双组份涂料体系中的第一组分可以包含本文所述高支化、不饱和的、烯丙基醚官能化的聚酯树脂以及任意丙烯酸或丙烯酸酯官能化的共反应物、树脂改性剂、涂料添加剂等等；而典型双组份涂料组合物的第二组分可以包含至少一种过氧化物，诸如有机过氧化物。在这方面，典型双组份涂料组合物可以在约50℃的温度下在约10分钟内固化或者在约室温下在约12小时内固化，而基本上没有变暗或变色。

本发明的一方面提供了一种树脂组合物，该树脂组合物包含如下的接触产物(例如反应产物)：

(a)羟基官能化、烯丙基醚官能化、可选羧基官能化的不饱和聚酯；和

(b)多异氰酸酯、异氰酸酯预聚物或其组合。

这个接触产物可以包含本文所述高支化、烯丙基醚官能化的不饱和聚酯。而且，用于合成这种接触产物的羟基官能化、烯丙基醚官能化、可选羧基官能化的不饱和聚酯可以通过如下制备：

(a)使(i)酸官能化的不饱和聚酯预聚物；和(ii)羟基官能化的、可选羧基官能化的烯丙基醚接触(例如反应)；或者

(b)使(i)多元酸、酸酐或其任意组合；(ii)多元醇；和(iii)羟基官能化的、可选羧基官能化的烯丙基醚基本上同时接触。

这种制备方法的一个实例是通过如下合成羟基官能化、烯丙基醚官能化、可选羧基官能化的不饱和聚酯：使(a)马来酸酐(MA)、邻苯二甲酸酐(PA)或其组合；(b)乙二醇(EG)、丙二醇(PG)或其组合；和(c)三羟甲基丙烷二烯丙基醚(TMPDE)、三羟甲基丙烷一烯丙基醚(TMPME)或其组合基本上同时接触。

本发明的另一方面提供了一种涂料组合物，该涂料组合物包含第一组分和第二组分的接触产物，其中：

(a)所述第一组分包含如下的接触产物：

(i)高支化、烯丙基醚官能化的不饱和聚酯树脂；

(ii)可选的聚丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯(polymethylacrylate)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸甲酯或其任意组合；和

(iii)可选的至少一种热塑性树脂改性剂、至少一种金属干燥剂、至少一种颜料、至少一种填料、至少一种蜡、至少一种着色剂、至少一种表面活性添加剂、至少一种流变控制剂、至少一种溶剂或其任意组合；以及

(b)所述第二组分包含至少一种过氧化物。

所述涂料组合物及树脂本身可被用作染色剂、底漆、密封漆、顶涂层等等的组分。

具体实施方式