[发明专利]涂料组合物

说明书

交叉引用陈述

本申请要求2009年12月2日提交的美国专利申请号61/265,806的权益，所述专利申请在此引为参考。

发明背景

技术领域

本发明涉及热固性涂料组合物，更具体来说，本发明涉及用于粉末涂料的热固性组合物以及由所述热固性组合物制成的粉末涂料。

背景和相关技术

具有良好耐热性质的热固性树脂例如环氧树脂，对于许多应用例如液体涂料、粉末涂料和铸造涂料来说是合乎需要的。芳香二酚的缩水甘油基醚是一类常用的环氧树脂，并且有许多是可商购的。对于这些芳基缩水甘油基醚来说，三个理想的性质是高的玻璃化转变温度(使用双氰胺固化通过动态力学热分析得到的T_g高于190℃)、低的单体粘度(在150℃下低于200mPa-s)和高的环氧当量(EEW)。本发明的环氧树脂表现出低至120mPa-s的粘度，并且双氰胺固化的热固性材料具有高达202℃的T_g以及大于190克/当量(g/eq)的EEW。

对于暴露于高温的涂料的应用，例如用于涂覆运输热油用的钢管，需要高的T_g。在高于T_g的温度下，涂料的性质急剧降级。低粘度树脂更容易制备没有缺陷例如针眼的光滑涂层。此外，由于基材的复杂微观结构的润湿性更好，因此低粘度涂料通常具有更好的附着性。最后，高EEW的环氧树脂提供了骨架中具有相对低羟基浓度的热固性材料。羟基通常在环氧树脂与例如一种多功能胺双氰胺的固化反应期间形成。热固性材料的羟基浓度与吸湿性之间存在直接相关性。由于腐蚀速率通常更高并且在湿或潮湿环境中的使用寿命受到损害，因此涂料中高的吸湿性是不合需要的。

许多芳基缩水甘油基醚能够单独实现这些性质，但是不能同时满足所有性质。难以获得这种平衡的性质。例如对于高T_g，一种常用策略是使用高官能多酚的多缩水甘油基醚，特别是被称为环氧清漆树脂的酚醛清漆树脂。然而，这种粘度低于200mPa-s的清漆树脂的实例不能获得高的T_g。例如，一种工业环氧清漆树脂标准品D.E.N.^TM 438(陶氏化学公司的商标)，具有＜200mPa-s的粘度，但是其双氰胺固化的热固性材料的T_g仅为173℃。

因此，在涂料工业中对于开发可用于涂料的新的热固性树脂仍存在需求，所述涂料源自于具有平衡性质的双功能树脂，所述性质包括高T_g(＞190℃)、低单体粘度(在150℃下＜150mPa-s)和高EEW(＞190g/eq)。

发明概述

本发明为涂料工业中的技术问题提供了解决方案。本发明涉及用于涂料的可固化树脂组合物，其包含(I)至少一种热固性树脂组合物和(II)至少一种固化剂。该组合物可以任选包括催化剂、助催化剂、与组分(I)不同的其他热固性树脂、填充剂、颜料、助流剂和其他改性剂；其中涂料源自于表现出所需性质的平衡的环氧树脂，所述所需性质包括高的玻璃化转变温度(当用双氰胺固化时＞190℃)、低的单体粘度(150℃下＜150mPa-s)和高的EEW(＞190g/eq)。

本发明的另一个实施方案涉及用于制造上述可固化组合物的方法。

本发明的另一方面涉及由上述可固化树脂组合物制造的粉末涂料，即热固性产品(固化的树脂产品)。

发明内容

根据本发明，一种可用于本文公开的本发明的粉末涂料的可固化树脂组合物(本文中也称为热固性组合物或硬化性组合物)，可以包含(I)至少一种热固性树脂组合物和(II)至少一种固化剂。该组合物可以任选包含催化剂、助催化剂、与组分(I)不同的其他热固性树脂、填充剂、颜料、助流剂和其他改性剂；其中涂料兼具有高的玻璃化转变温度和低的吸湿性。

术语“可固化”是指组合物能够经历使组合物具有固化或热固性状态或状况的条件。

L.R.Whittington在Whittington′s Dictionary of Plastics(1968)的第239页中，将术语“固化的”或“热固性”定义如下：“在其作为成品的最终状态下基本上不熔和不溶的树脂或塑料化合物。热固性树脂在其制备或加工中的某些阶段通常是液体，其通过热、催化剂或一些其他化学方式被固化。在完全被固化后，热固性材料不能通过加热重新软化。通过与其他材料交联，一些通常为热塑性的塑料可以被制造成热固性的。”