選地少于約5重量%的乂0(:。
[0032] 當(dāng)在本文中使用時(shí),術(shù)語"底漆"是指這樣的涂料組合物,其可被涂覆到金屬基材 上并且被干燥、交聯(lián)或以其他方式硬化以形成具有對(duì)基材表面的充分粘附性的不發(fā)粘的連 續(xù)膜。
[0033] 除另有說明外,術(shù)語"聚合物"包括均聚物和共聚物(即,兩種或更多種不同單體的 聚合物)二者。
[0034] 當(dāng)在本文中使用時(shí),"單組分"或"單部分"組合物是指這樣的液體涂料組合物,其 可被原樣涂覆到基材上并被硬化,從而在該基材上形成不發(fā)粘的連續(xù)膜,而無需添加另一 種單獨(dú)包裝的組分(例如交聯(lián)劑或固化劑)。相較之下,"雙組分"或"兩部分"組合物是指這 樣的液體涂料組合物,所述組合物由貯存在不同容器中的兩種組分組成。縮略語"1K"和 "2K"在本文中分別被用來描述單組分涂料和雙組分涂料。
[0035] 當(dāng)在本文中使用時(shí),術(shù)語"環(huán)氧當(dāng)量"("EEW")是指,包含一種環(huán)氧官能團(tuán)的化學(xué)等 價(jià)物的聚合物粘合劑或樹脂的量(以克計(jì))??s略語EEW在本文中可與本文中的術(shù)語交換使 用。
[0036] 當(dāng)出現(xiàn)在說明書和權(quán)利要求書中時(shí),術(shù)語"包含"及其變體沒有限制性含義。
[0037] 術(shù)語"優(yōu)選的"和"優(yōu)選地"是指在某些情況下可提供某些有益效果的本發(fā)明的實(shí) 施方式。然而,在相同情況或其它情況下,其它實(shí)施方式也可以是優(yōu)選的。此外,一個(gè)或多個(gè) 優(yōu)選的實(shí)施方式的表述并不意味著其它實(shí)施方式不可用,并且并非意圖將其它實(shí)施方式排 除在本發(fā)明的范圍之外。
[0038] 本文中使用時(shí),"一種/個(gè)"、"所述"、"至少一種/個(gè)"和"一種/個(gè)或多種/個(gè)"和不使 用數(shù)量詞可互換使用。因此,例如,包含"一種"添加劑的涂料組合物可以被理解為是指該涂 料組合物包含"一種或多種"添加劑。
[0039] 另外在本文中,由端點(diǎn)表述的數(shù)值范圍包括歸入在該范圍內(nèi)的所有數(shù)值(例如,1-5包含1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。此外,范圍的公開包括較廣義范圍內(nèi)所包含的所有子 范圍的公開(例如1至5公開了 1至4、1.5至4.5、1至2等)。
[0040] 詳細(xì)描述
[0041] 本說明書提供包含雙組分涂料組合物的涂料體系和方法,所述涂料組合物包含分 散在水性載體中的聚酰胺樹脂和水分散性組分。涂料組合物實(shí)質(zhì)上不含金屬鋅。
[0042] 在一個(gè)實(shí)施方式中,本說明書包括含雙組分涂料組合物的涂料體系。在一個(gè)方面, 雙組分包含水分散性組分和交聯(lián)劑或固化組分。水分散性組分優(yōu)選地是聚合物樹脂或粘合 劑。交聯(lián)劑或固化組分優(yōu)選地是能夠與水分散性組分反應(yīng)從而形成涂料組合物固化膜的聚 合物樹脂或粘合劑。在一個(gè)實(shí)施方式中,交聯(lián)劑或固化組分優(yōu)選地是水分散性的。
[0043] 在一個(gè)實(shí)施方式中,本文所述的雙組分涂料組合物是水型(waterborne)乳劑(即, 乳膠聚合物),其包含水分散性或水稀釋性的聚合物或粘合劑樹脂和交聯(lián)劑。適用于水型乳 劑中的聚合物包括,例如,烯屬不飽和樹脂、環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂、聚酯、聚氨酯、聚硅烷、其 混合物等。在一個(gè)方面,合適的聚合物包含一種或多種能夠與外部交聯(lián)劑反應(yīng)的官能團(tuán)。適 用于本文所述水型乳劑中的交聯(lián)劑包括,例如,羥基反應(yīng)性固化樹脂例如酚醛塑料、氨基官 能化合物、異氰酸酯官能化合物、二酐、或其混合物。在一個(gè)方面,交聯(lián)劑可以是水型的或水 分散性的。
[0044] 在一個(gè)實(shí)施方式中,水分散性或水稀釋性的聚合物或粘合劑樹脂是環(huán)氧或環(huán)氧官 能樹脂。合適的水型環(huán)氧官能樹脂包括但不限于,2K環(huán)氧官能樹脂、1K環(huán)氧官能樹脂等。在 一個(gè)方面,當(dāng)需要不含鋅的組合物時(shí),2K環(huán)氧官能樹脂可以不含鋅,例如,可作為ANCAREZ? 線的樹脂從Air Products(Allentown,Pennsylvania)商購的產(chǎn)品。
[0045] 在一個(gè)方面,水分散性或水稀釋性的聚合物或粘合劑樹脂包括分子量期望地為約 100-10000、更優(yōu)選地約500-5000、最優(yōu)選地約800-1500的環(huán)氧或環(huán)氧官能樹脂。當(dāng)在本文 中使用時(shí),除非另外明確指出,分子量是指數(shù)均分子量(Μη)。
[0046] 在一個(gè)方面,水分散性或水稀釋性的聚合物或粘合劑樹脂包括環(huán)氧當(dāng)量(EEW)期 望地在約100-1000、更優(yōu)選地約200-500范圍內(nèi)的環(huán)氧或環(huán)氧官能樹脂。
[0047] 在一個(gè)實(shí)施方式中,本文所述的水分散性或水稀釋性的乳劑包含衍生自一種或多 種烯屬不飽和單體的聚合物。合適的烯屬不飽和單體包括,例如,丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯 酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己基酯、甲基丙烯酸甲酯、甲 基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸羥乙 酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丁酯、甲基丙烯酸羥丁酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、4-羥丁 基丙烯酸酯縮水甘油醚、2_(乙酰乙酸基)甲基丙烯酸乙酯(ΑΑΕΜ)、二丙酮丙烯酰胺、丙烯酰 胺、甲基丙烯酰胺、亞甲醇(甲基)丙烯酰胺、苯乙烯、α_甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙酸乙烯 酯、丙酸乙烯酯、甲基丙烯酸烯丙酯、及其混合物。優(yōu)選的單體包括苯乙烯、甲基丙烯酸甲 酯、甲基丙烯酸、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等。
[0048] 在一個(gè)方面,衍生自一種或多種烯屬不飽和單體的聚合物包含多官能單體。合適 的實(shí)例包括但不限于二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、丙氧化甘油三丙烯酸酯(GPTA)、季戊四 醇四丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、其混合物等。優(yōu)選的多官能丙烯酸酯單體包括季戊 四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯等。
[0049] 在一個(gè)實(shí)施方式中,涂料體系的水分散性或水稀釋性組分可以是無機(jī)組分。示例 性無機(jī)組分包括但不限于無機(jī)硅酸鹽、聚硅烷、其組合等。在一個(gè)方面,無機(jī)組分是無機(jī)金 屬硅酸鹽,其中金屬材料分散在玻璃狀硅酸鹽基質(zhì)中。示例性的該類型金屬硅酸鹽包括無 機(jī)硅酸鋅(Ι0Ζ),其可作為CZ 1589(Hempel)、ZINCAN0DE(Dulux)、INTERPLATE(Akzo Nobel) 等市售。
[0050] 在一個(gè)實(shí)施方式中,涂料體系的水分散性或水稀釋性組分是聚硅烷。合適的聚硅 烷包括例如有機(jī)官能聚硅烷。在一個(gè)方面,有機(jī)官能聚硅烷可與其它官能添加劑組合以提 供具有期望性能的組分。示例性有機(jī)官能聚硅烷包括但不限于,例如SILSB0ND(可從Ecosil 商購)的廣品。
[0051] 在一個(gè)實(shí)施方式中,水分散性或水稀釋性聚合物或粘合劑樹脂是具有一個(gè)或多個(gè) 能夠與外部交聯(lián)劑反應(yīng)的官能團(tuán)的環(huán)氧或環(huán)氧官能樹脂。在一個(gè)方面,交聯(lián)劑是能夠與環(huán) 氧官能樹脂反應(yīng)的第二聚合物樹脂或粘合劑。在一個(gè)方面,交聯(lián)劑是水型的或水分散性的。 合適的交聯(lián)劑包括,例如,羥基反應(yīng)性固化樹脂例如酚醛塑料,胺官能化合物、異氰酸酯官 能化合物等。
[0052]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中,本文所述組合物包含至少一種胺官能交聯(lián)劑。合適的 胺官能交聯(lián)劑包括,例如,多胺及其衍生物、聚酰胺、酰胺基-胺-官能聚合物等。在一個(gè)優(yōu)選 的方面,交聯(lián)劑是聚酰胺。聚酰胺通過二胺或多胺與單官能或二官能脂肪酸(二聚酸)的反 應(yīng)形成。
[0053]示例性二聚酸是通過不飽和脂肪酸(例如妥爾油脂肪酸(T0FA),來源于大豆、棉花 蓖麻油等的脂肪酸)的酸催化寡聚化制備的,其包括但不限于,含有3-約40個(gè)碳原子的二羧 酸,更優(yōu)選地,二羧酸選自優(yōu)選地含有8-14個(gè)碳原子的芳族二羧酸、優(yōu)選地含有4-12個(gè)碳原 子的脂族二羧酸、和/或優(yōu)選地含有8-12個(gè)碳原子的脂環(huán)族二羧酸。二羧酸可以是支化的、 非線性的或線性的。優(yōu)選地,二羧酸是支化的或非線性。合適二羧酸的實(shí)例有例如鄰苯二甲 酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、1,4-環(huán)己烷二甲酸、萘-2,6-二羧酸、環(huán)己烷二乙酸、二苯基-4,4'_二羧酸、亞苯基二(羥乙酸)、癸二酸、丁二酸、己二酸、戊二酸和/或壬二酸。
[0054]適合與二聚酸反應(yīng)的示例性二胺或多胺包括但不限于,脂族、脂環(huán)族、脂族-芳族 或芳族二胺或多胺。在一個(gè)優(yōu)選的方面,二胺是優(yōu)選地含有2-12個(gè)碳原子的脂族或脂環(huán)族 二胺,并可任選地包含芳族基團(tuán)。合適的脂族二胺包括例如1,2-亞乙基二胺、1,3-亞丙基二 胺、1,6_六亞甲基二胺、1,12-十二碳烯二胺、1,4環(huán)己烷二甲胺、哌嗪、對(duì)苯二甲胺、間苯二 甲胺、異佛爾酮二胺等。胺組分還可包含支化組分以獲得支化的多胺。合適的實(shí)例包括例如 二亞烷基三胺(例如,二亞乙基三胺)、二亞烷基四胺、二亞烷基五胺、二六亞甲基三胺;多官 能酸例如1,3,5_苯三羧酸、苯偏三酸酐和苯均四酸酐;和多官能氨基酸例如天冬氨酸和谷 氨酸。
[0055] 因此,合適的聚酰胺包括,例如,通過二聚酸與如上所示的二胺的反應(yīng)形成的羧基 官能聚酰胺、羥基官能聚酰胺、胺官能聚酰胺等。聚酰胺可以是線性的、支化的或者樹狀的。 聚酰胺可以是熱固性的或者熱塑性的,無定形的或者結(jié)晶的。在一個(gè)方面,本文所述的組合 物和方法中所使用的聚酰胺的胺當(dāng)量為約250,優(yōu)選地100-200。
[0056] 在一個(gè)實(shí)施方式中,本文所述的涂料體系包含雙組分組合物,所述雙組分組合物 包含環(huán)氧或環(huán)氧-官能粘合劑組分和聚酰胺交聯(lián)劑組分。在一個(gè)方面,組合物中的環(huán)氧或環(huán) 氧-官能粘合劑與聚酰胺的比例為〇. 5:1-3:1,優(yōu)選地1:1-2:1。
[0057]在一個(gè)實(shí)施方式中,基于樹脂組分的總重量,本文所述的涂料體系包含約20-80重 量%、優(yōu)選地約35-75重量%的雙