交联三聚氰氨甲醛的聚酯形成的涂料制造技术

一种基于混合烷基醚化三聚氰氨甲醛的聚酯的涂料组合物。该涂料组合物在第一阶段部分固化，形成可热成型的部分固化、无粘性、不嵌段的涂层，然后用于一般为曲面的基材，并在其上热成型。部分固化的曲面涂层继续加热固化形成固化涂层。含有重复单元的末端羟基聚氧杂环丁烷，由带有一个或多个悬垂－ＣＨ↓［２］－Ｏ－（ＣＨ↓［２］）↓［ｎ］－Ｒｆ基团的氧杂环丁烷单体制得，其中Ｒｆ部分或完全氟化，此氧杂环丁烷可经形成聚酯的反应物酯化形成氟化聚氧杂环丁烷改性的聚酯。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
相关申请的前后参照本申请是美国专利申请10/091,754和10/267,061(两者目前都在审查中)的部分延续，这两个申请是美国专利申请09/384,464(目前在审查中)的部分后续申请，美国专利申请US09/384,464是美国专利申请09/384,464(已批准为美国专利6,383,651)的部分后续申请，美国专利申请09/384,464是美国专利申请为09/244,711(已批准为美国专利6,423,418)的部分后续申请，美国专利申请09/244,711是美国专利申请09/035,595(已废止)的部分后续申请，这六个申请的内容引入到这里供参考。
技术介绍
本专利技术涉及应用于基材的可热成型涂料，尤其涉及典型的两阶段热固化涂料，此涂料能够用于可热成型基材如塑料上。涂料在第一阶段部分固化形成粘附在基材上面的可热成型涂层，在第二阶段被加热固化进一步固化涂料，从而在具有需要形状的制品表面形成坚固的表面涂层。更具体些，本专利技术的第一实施方式涉及氟化聚氧杂环丁烷聚酯聚合物，该聚合物含有由氧杂环丁烷单体聚合形成的聚氧杂环丁烷基团，氧杂环丁烷单体含有部分或完全氟化的悬垂侧链。聚氧杂环丁烷聚酯聚合物兼具氟化聚合物的很多优良性能和聚酯的易加工性。氟化氧杂环丁烷聚合物的优良性能与它们的氟化侧链及它们在固化过程中在暴露于空气表面上不均匀分布的趋势有关。氟化聚氧杂环丁烷聚酯聚合物同烷基改性的三聚氰氨甲醛交联剂固化，该交联剂含有一种烷基醚化三聚氰氨甲醛树脂。在第二实施方式中，该涂料可由不含聚氧杂环丁烷的聚酯制备，通过多步固化。具体来讲，涂料包含被烷基改性的三聚氰氨甲醛交联剂固化了的聚酯，如烷基醚化三聚氰氨甲醛。这些不含聚氧杂环丁烷的组合物性能均衡，适于涂敷热成型基材。可热成型片状基材如聚氯乙烯(PVC)，和含有交联聚合物的聚合物涂敷表面一起使用，可形成耐久性大为提高的坚硬表面。以前，涂层的完整性和坚硬度是通过各种类型交联聚合物形成热固聚合体网状物来实现的，虽然其在平坦表面上效果很好，但是由于延展性和弹性有限，在热成型为曲面和轮廓时并不能保证整体完整性(如裂缝)。因此，仍需要为一种供可热成型片状基材(如PVC)的交联涂层系统提供足够的涂层完整性和延展性来黏附，在随后的热成型过程中显示足够的弹性，从而维持涂层完整性。三聚氰氨交联聚酯涂料用于具有平坦表面的低压和高压层压板。典型高压层压板由浸渍了基于三聚氰氨的涂料的多层纸组成，其中浸渍层压板在较高温度和压力下固化，形成表面坚硬耐用的终产品。这种方法的例子包括带有表面涂层的塑化PVC层，涂层包括(i)与烷基化苯胍胺，尿素或三聚氰氨甲醛交联形成的活性羧基功能聚酯或(ii)与酸催化的氨树脂交联形成的基于水的聚酯。带有悬垂氟化链的氧杂环丁烷聚合物具有低表面能，高疏水性，疏油性和低摩擦系数。美国专利申请5,650,483；5,468,841；5,654,450；5,663,289；5,668,250和5,668,251中记述了多种氧杂环丁烷单体和聚合物，有兴趣的读者从这些资料中获得更多信息。
技术实现思路
一种性质优良、用途广泛的涂料，可由含有聚酯和三聚氰氨甲醛的组合物制备，尤其是一种与烷基醚化三聚氰氨甲醛反应的聚酯，该烷基醚化三聚氰氨甲醛含有一个或多个小烷基(例如C1-C6)或如羟甲基、羟丁基的醚化取代基。该组合物部分固化以形成非粘性表面，随后进一步固化形成热成型曲面。此两步固化过程包括低温阶段，其中将部分固化的可热成型聚合物涂层涂在基材形成层压板，随后是第二高温阶段，其中层压板热成型为需要的形状(如三维)，在此过程中，烷基醚化三聚氰氨甲醛/聚酯混合物进一步完全固化并且交联形成坚硬表面涂层。聚酯可用氟化聚氧杂环丁烷改性。改性得到的聚酯可以刚才描述的同样方式使用，以形成一种组合物，此组合物可通过两步固化过程制备有用的涂料。氟化聚氧杂环丁烷改性的聚酯可以含有少量末端羟基的聚氧杂环丁烷共聚的聚酯反应物，从而提供聚酯，含有的共聚合氟化聚氧杂环丁烷在氟化聚氧杂环丁烷聚酯中为大约0.1％到大约10％重量。具体实施例方式该组合物，其含有烷基醚化三聚氰氨甲醛和活性聚酯(选择性氟化的聚氧杂环丁烷改性的)，在部分固化时可以形成可热成型涂层，在完全固化时可形成热成型曲面涂层。可热成型涂料可以用于例如可热成型基材。可被涂敷的有用基材包括纤维素产品(如涂敷过的或未涂敷的纸张)，纤维和合成聚合物包括PVC，聚酯，烯烃(共)聚物，聚乙酸乙烯酯，聚(甲)-丙烯酸酯和类似的可热成型的柔韧的、半刚性或刚性基材。基材可以带有或不带有背材使用，在需要的时候，可被印刷、凸印或另外装饰。基材也可在其上应用一种或多种中间涂料以形成单色/多色或印模(摹制)背景。基材膜或层可以是光滑的，也可以凸印提供图案或设计以满足审美或功能需要。可热成型涂敷塑料基材可以用于预成型的、弯曲的(如三维)固体结构或制品，如木材，从而得到层压制品或高拉伸性或弯曲状制品。代表制品包括曲面橱柜门、平坦桌面外周装饰棱、类似的曲面家具构造以及桌面，侧板，桌子，椅子，柜台表面，橱柜抽屉，扶手，模具，窗棱，门板，及类似于媒体中心、话筒等的电子件。固化的涂层能维持它们完整性而没有不受欢迎的裂缝。同时，在热成型过程中，延展性也得到改善，韧性及耐化学性，耐污染性，耐划痕性，耐水污染及耐类似污染的性能都大为提高。它们还可很好控制最后层压制品的表面亮度。两步温控固化过程主要取决于可热成型基材的软化点。湿涂料涂敷于基材(如塑料)，在基材上干燥后形成干涂料。组合物在较低温度下部分固化，形成部分固化涂层黏附于基材的可热可成型层压板。第一阶段部分固化温度不超过82℃(180°F)织物温度，在49℃到77℃(120°-170°F)左右之间比较好，优选在66℃到71℃左右(150°-160°F)。停留时间在大约2到60秒，优选在10到20秒左右，这取决于部分固化温度。第一阶段部分固化可得到热成型多聚物涂层，并避免热固交联。热可成型层压板可热成型为一定曲面或形状。此中间热成型涂层具有优良的延展性，第一阶段固化之后在82℃(180°F)至少可延伸150％。第一部分固化一般为完全固化大约70％到大约80％之间。得到的可热成型层压板无粘性，可避免阻碍或在滚动或堆叠时相邻表面层之间粘附，还防止在滚动或堆叠过程中由于累积的重量造成的形变。在第二阶段，可热成型层压板可用于弯曲度、拉伸度或形状已定的三维制品或结构的表面，在至少为83℃(181°F)的织物温度下完全固化，优选在88℃到149℃(190°-300°F)之间，进而得到坚硬、完全固化、无裂纹、耐损伤的涂层。停留时间在30到300秒之间大范围变动，，这取决于固化温度。固化涂层具有至少为50rubs的MEK耐性，优选至少为75rubs。两阶段逐步固化可通过两个或多个加热步骤实现，从而达到部分或完全固化。终产物优选为家具制品，如柜橱、书桌、椅子、餐桌、模具、书架、门或家用器具、或电子部件。具有曲面结构的制品可以是固体基材，如未完工的弧面桌面，其中可热成型层压板呈弯曲状、热固化的并且直接粘附于曲面固体制品。另外，也可以是模具形式，用来制备自由载体(standing)热固定曲面层压板，适于然后粘附于未完工的曲面制品。完全固化表面不但同其它固化膜一样具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提供制品热成型涂层的方法，所述方法包括：ａ）将包含聚酯和烷基醚化三聚氰氨甲醛的组合物应用于基材；ｂ）部分固化所述的组合物以形成层压板；和ｃ）将所述的层压板热成型到所述的制品上，固化所述的层压板以形成所述的热成型涂 层。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁费伊，吉列米娜加西亚，雷蒙德韦纳特，詹姆斯罗宾斯，
申请(专利权)人：阿姆诺洼化学有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]