[发明专利]一种空气干燥型树脂和组合物

说明书

本申请是PCT申请日为2007年6月19日，申请号为200780023051.4，发明名称为“一种空气干燥型树脂和组合物”的发明专利中请的分案中请。

本发明涉及一种采用不饱和脂肪酸基团官能化的空气干燥型聚酯酰胺树脂，还涉及了用于制备上述树脂的方法，并涉及了含有至少一种聚酯酰胺树脂的组合物和用于制备上述组合物的方法，以及涉及了全部或部分采用上述组合物涂布的基材，用于固化被涂布基材的方法、被固化且被涂布的基材以及树脂在各种应用中的用途。

由WO00/32708已知含有上述树脂的组合物。WO00/32708公开了一种空气干燥型的涂层组合物，这种涂层组合物包括含有至少两个羧烷基酰胺基团的聚酯酰胺，所述羧烷基酰胺基团由具有10至28个碳原子的不饱和酸衍生。

WO00/32708具有如下缺点：空气干燥型涂层组合物仅可以被制备成或者是可水溶的或者是可溶剂溶的。因此，同种涂层组合物不能用于两种体系。

一般而言，涂料制造商通过将他们选定的额外组分(包括粘合剂)添加到涂层组合物中来制备涂料。涂料制造商通常在制造水性涂料时和制造溶剂型涂料时选择不同的组分和粘合剂。因此涂料制造商当制造两种类型的涂料(水性和溶剂型)时需要大量组分和粘合剂，因为每种组分和粘合剂仅适用于一种涂料，要么适用于水性涂料要么适用于溶剂型涂料。这由各种原因造成，例如不同性质的溶剂需要各种不同的颜料或其它添加剂。得到一种可溶于水和溶剂二者中适用于组合物同时仍保持其空气干燥性质的树脂，对于涂料制造商以及终端用户来说都是非常有利的。

本发明的目的是克服上述缺点和其它缺点中的一个或多个，并提供一种适用于涂层组合物的空气干燥型树脂。惊人地发现，由如下制成的聚酯酰胺树脂实现了所需树脂性质：

A)至少一种酸酐，所述酸酐选自琥珀酸酐、戊二酸酐、柠康酸酐、衣康酸酐或马来酸酐或它们的任意组合；

B)至少一种烷醇胺，以及

C)至少一种脂肪酸，

其中，掺入所述树脂中的所述脂肪酸的量相当于15-40％的油度(oil length)。

这种空气干燥型树脂是可水溶的和可溶剂溶的，具有不同类型应用所需的性质的组合。

聚酯酰胺树脂是一种通过如下得到的具有支化结构、高官能度的聚合物：将例如酸酐与烷醇-胺进行缩聚。官能度被理解为，树脂组合物中每个分子中某种类型的反应性基团的平均数。对于该类化合物和制备一般的聚酯酰胺的方法的细节，可以参考专利WO99/16810。在本发明中，为了获得所需性质，所选择的支化聚酯酰胺树脂具有如下三个主要构成嵌段：烷醇-胺、酸酐和脂肪酸基团。

令人惊讶地发现，这种树脂具有空气干燥性质，既是可水溶的也是可溶剂溶的。尤其是，迄今为止未找到一种可水溶的空气干燥型超支化树脂。另一个优点在于，该树脂是透明的，另外含有这种聚酯酰胺树脂的组合物通过固化快速变硬。

通常制备聚酯酰胺所用的三种组分是：A)至少一种酸酐；B)至少一种烷醇-胺；和C)至少一种脂肪酸。为了实现聚酯酰胺树脂的空气干燥性质(这通过脂肪酸链中存在的双键来确定)，优选可以使用不饱和脂肪酸或还包含不饱和脂肪酸的脂肪酸混合物。

在本发明的聚酯酰胺的制备中使用的酸酐为：琥珀酸酐、戊二酸酐、柠康酸酐、衣康酸酐或马来酸酐或它们的任意组合。优选使用琥珀酸酐或马来酸酐，更优选使用琥珀酸酐和马来酸酐的组合。马来酸酐与琥珀酸酐的摩尔比为约1∶1至1∶10，从而确保了较好的水溶解性。组合马来酸酐和琥珀酸酐的另一优点在于，还促进了空气干燥。仅仅采用马来酸酐或采用过高百分率的马来酸酐可能导致变色和副反应，这可能使树脂不适用于某些涂层组合物。

烷醇-胺可以是单烷醇-胺、二烷醇-胺、三烷醇-胺或它们的任意组合。通过选择烷醇-胺可以设定支化度。对于具有高官能度的高度支化结构，使用二烷醇-胺和三烷醇-胺作为起始化合物。例如WO00/32708中描述了适当烷醇-胺的实例。优选选择二烷醇，更优选选择二异丙醇胺(DIPA)。