100%固体的光熟化的溶剂基含腈涂料组合物及制备光熟化涂料组合物的方法技术

一种由高氰基树脂、能进行光聚合的溶剂和光引发剂组成的新颖的涂料组合物具有良好的抗腐蚀性．本发明专利技术还包括用新颖的光熟化工艺来制备涂料组合物和一种采用后加热步骤的改良的光熟化工艺．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要是涉及一种光熟化涂料组合物，它适于做各种基材（如金属、木材、塑料和纸张）的表面保护涂料。本专利技术所涉及的是一种新颖的、100%固体的、光熟化的溶剂基氰基树脂组合物。一方面，本专利技术涉及新颖的涂料组合物及熟化此涂料组合物的方法，这种涂料具有优良的外观、粘附性和硬度，良好的防护性能和优良的抗腐蚀性。另一方面，本专利技术涉及一种改良了的、新颖的，应用热处理使涂料组合物后熟化的光熟化方法。先前已有以各种聚合物为原料的品种繁多的涂料组合物问世。这些涂料或为溶剂基的或为水基的。溶剂基涂料的缺点在于含有大量的挥发性有机溶剂，这些溶剂可能是昂贵的和有危险的。而水基涂料也有缺点，即涂层是不连续的，且发现比溶剂基涂层含有更多的微孔和气泡。还有，这些涂料的熟化常常需要过多的热能。光熟化的涂料组合物正在变得越来越受欢迎，因为这种涂料消除了在熟化涂料组合物时所产生的与除去溶剂相关联的空气污染问题。因此，在寻求一种实质上无溶剂的、不污染的、低能耗的涂料工艺时，必导致采用辐照熟化的涂料体系。无溶剂的涂料体系的优点在于因不用溶剂而使表面缺陷降至最低限度，同时还具有良好的耐热性和耐化学性。美国专利4359370中所公开的现行方法包括部分乙烯基-->代-环氧酯，可以用紫外辐照使之部分熟化然后再加热后熟化。由于日益增长的对光熟化涂料组合物的需求，这就要开拓新的方法，法，以便获得性能改良的光熟化涂料。使用氰基保护涂料胶乳在本
是人所共知的。氰基胶乳涂料组合物及其制备的代表性例子在美国专利申请4379875和4374948中已有报道。这些专利指出，氰基胶乳涂料是热熟化的。热熟化氰基乳胶涂料的方法要消耗大量的热能。还有，对于抗腐蚀体系来说，热熟化的涂层厚度一般是5～15密耳。有关光引发熟化的一般性论述可在Kirk-Othmer化学技术大全（John    Wiley和Sons有限公司1982年版）第19卷，607页“辐照熟化”中找到。本专利技术的目标是提供能在室温下光熟化的高氰基涂料组合物。本专利技术的另一目标是发展一种新的光熟化工艺以生产光熟化涂料组合物。本专利技术的再一目标是发展一种工艺来生产能够抗腐蚀并对各种基材有良好粘附性的光熟化涂料组合物。上述目标和其他目标，以及超过现有方法的其他优点将从本专利技术的以下说明及权利要求书中得以体现。本专利技术涉及一种涂料组合物，包括：a）一种高氰基树脂，b）一种可以进行光聚合的溶剂和c）一种光引发剂。本专利技术的新颖的涂料组合物是硬的、能抗化学侵蚀，对各种基材能牢固粘附并能够形成一薄膜涂层，可用辐照熟化，避免高的热能消耗。本专利技术的新颖的涂料组合物避免了溶剂的挥发。无需回收溶剂。本专利技术还包括一种生产所说的涂料组合物的方法，即：-->（1）制备一种由a）一种高氰基树脂b）一种可以进行光聚合的溶剂和c）一种光引发剂组成的混合物;（2）把混合物涂覆在基材上以生成一涂覆层。（3）用辐照法熟化涂层以生成光熟化的涂料。本专利技术还包括一种制备光熟化涂料组合物的改良工艺，即：（1）制备一种光熟化涂料树脂的混合物（2）把混合物涂覆在基材上（3）用辐照法熟化涂覆的树脂以生成光熟化的涂料。（4）焙烤光熟化过的涂料。本专利技术的高氰基光熟化涂料组合物可以用于工业金属防腐，此时涂料的性能，如粘结性、硬度及抗腐蚀性等是很重要的。本专利技术的光熟化工艺产生的涂层能用于金属、木材、塑料、纸张等等的工业性防腐。这种涂层的主要用途也许是汽车工业上作底漆，石油工业上作油管的涂层等的。此外，该涂料组合物也可用于其他领域，如作粘结剂、密封剂、电工胶料等等。本专利技术的光熟化组合物包含高氰基树脂、可以光聚合的溶剂和光引发剂的反应产物。本专利技术的涂料组合物至少含有总重的10%到约60%的高氰基树脂，含约20%至约55%更好，最好是总重的30%至50%。在本专利技术的实施中，任何高氰基树脂既可单独用也可混合用。本专利技术所用的高氰基树脂以重量计含有40～90%的氰基单体，5～40%的单乙烯基单体，1～30%的橡胶组分。用作本专利技术涂料的高氰基树脂可用本
人所共知的任何方-->法制备。最好这些高氰基树脂是用乳液法聚合的，主要成分为烯烃式不饱和的单乙烯基腈，次要成分为能进行共聚的单乙烯基单体组分和预聚合的橡胶组分。典型的高氰基树脂的制备在美国专利4379875中有更详尽的叙述，我们引用了这一专利。较好的高氰基树脂包括聚单乙烯基不饱和腈为主要成分和第二种单乙烯基单体组分为次要成分而产生的共聚物。本专利技术所用的烯烃式不饱和腈是α，β-烯烃式不饱和单腈，结构为其中R是氢、1～4个碳原子的低级烷基或卤素。这类化合物包括丙烯腈、α-氯代丙烯腈、α-氟代丙烯腈、甲基丙烯腈、乙基丙烯腈等等。本专利技术所用的最好的烯类不饱和腈为丙烯腈、甲基丙烯腈及二者的混合物。可与烯类不饱和腈共聚的单乙烯基单体包括烯类不饱和羧酸的一种或一种以上的酯、乙烯基酯、乙烯基醚、α-烯烃、乙烯基代芳族单体等。烯类不饱和羧酸酯包括那些结构为的酯，其中R1是氢、1～30个碳原子的烷基或卤素，R2是1～6个碳原子的烷基。这类化合物包括（但不局限于）丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、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、-->甲基丙烯酸戊酯、和甲基丙烯酸己酯、α-氯代丙烯酸甲酯、α-氯代丙烯酸乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸等等。最适用于本专利技术的是丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸和甲基丙烯酸。适用于本专利技术的α-烯烃是那些至少有4个碳原子，可以多达10个碳原子的烯烃，结构通式为其中R3和R4是1-7个碳原子的烷基。有代表性的化合物包括异丁烯、Z-甲基丁烯-1、2-甲基戊烯-1、2-甲基己烯-1、2-甲基庚烯-1、2-甲基辛烯-1、2-乙基丁烯-1、2-丙基戊烯-1等等。最佳的是异丁烯。乙烯基醚包括甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、甲基异丙烯基醚、乙基异丙烯基醚等等。最好的是甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚。乙烯基酯包括乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯等等。最好的是乙酸乙烯酯。乙烯基代芳族单体包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基代甲苯、乙烯基代二甲苯、茚等等。最好的是苯乙烯和茚。高氰基树脂可以有选择性地含有橡胶组分，这一组分可以是共轭二烯单体的均聚物或共聚物。适用于本专利技术的共轭二烯单体包括1，3-丁二烯、异戊二烯、氯代戊二烯、溴代戊二烯、氰基戊二烯、2，3-二甲基1，3-丁二烯、2-乙基1，3-丁二烯，2，3-二乙基1，3-丁二烯等-->等。最适用于本专利技术的是1，3-丁二烯和异戊二烯，因为此二者容易获得并具有优良的聚合性能。共轭二烯单体可与下述单体之一共聚：乙烯基代芳族单体;结构为的烯烃基氰基单体，其中R的定义如前所述;结构为的酯，其中R1和R2的定义如前所述。橡胶组分含有50%至100%（重量）的聚合的共轭二烯单体和0%至50%（重量）的共聚用单体。适用于本专利技术的涂料组合物的较好的高氰基树脂是按下述方法聚合的：100（重量）份的A，A中至少含结构为的腈60%至90%（以重量计），其中R的定义如前所述10%至40%（重量）份（以A加B的总重计）的B，B中至少含有下述6种成分中的一种：（1）结构为的一种酯本文档来自技高网...

【技术保护点】
由ａ）一种高氰基树脂，ｂ）一种可以进行光聚合的溶剂和ｃ）一种光引发剂所组成的光熟化涂料组合物。

【技术特征摘要】
US 1985-1-7 689,278;US 1985-3-21 714,2491、由a)一种高氰基树脂，b)一种可以进行光聚合的溶剂和c)一种光引发剂所组成的光熟化涂料组合物；2、权利要求1所述的光熟化涂料组合物，其中所说的高氰基树脂由乙烯基单不饱和腈为主要成分，第二种单乙烯基组分为次要成分和橡胶组分聚合而生成的共聚物组成;3、权利要求1所述的光熟化涂料组合物，其中所说的高氰基树脂按下述方法聚合：100（重量）份的A，A中至少含结构为的腈60%至90%（以重量计），其中R的定义如前所述;10%至40%（重量）份（以A加B的总重计）的B，B中至少含有下述6种成分中的一种：（1）结构为的一种酯，其中R1和R2的定义分别如前所述;（2）结构为CH2＝的α烯烃，其中R3、R4的定义分别如前所述;（3）下列乙烯基醚中的一种：甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚和丁基乙烯基醚;（4）乙酸乙烯酯;（5）苯乙烯和（6）茚;1%至40%（重量）份的C，这是丁二烯和异戊二烯一类的共轭双烯有选择地与苯乙烯、结构为的腈（其中R的定义如前所述）和结构为的酯（其中R1和R2的定义分别如前所述）这样的一类共聚单体共聚而成的橡胶，所说的橡胶型聚合物含有50%至100%重量份的聚合的共轭二烯和0%至50%重量份的共聚用单体;4、权利要求1所述的光熟化涂料组合物，其中所说的高氰基树脂含有约40%至约90%的腈，约5%至约40%的单乙烯基单体和约1%至约30%的橡胶;最好是约65%至约75%的腈，约25%至约35%的单乙烯基单体和约1%至约20%的橡胶;5、权利要求2所述的光熟化涂料组合物，其中所说的单不饱和腈选自下述一组化合物：丙烯腈、α-氯代丙烯腈、α-氟代丙烯腈、甲基丙烯腈、乙基丙烯腈及上述化合物的混合物;6、权利要求2所述的光熟化涂料组合物，其中所说的第二种单乙烯基单体组分选自下述一组化合物：丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、异丁烯、甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、乙酸乙烯酯、苯乙烯、茚及上述化合物的混合物;7、权利要求2所述的光熟化涂料组合物，其中所说的橡胶由一种共轭双烯单体的均聚物组成;8、权利要求2所述的光熟化涂料组合物，其中所说的橡胶由约50%至约100%（重量）份的一种共轭双烯单体和约0%至约50%（重量）份的一种共聚单体组成;9、权利要求1所述的光熟化涂料组合物，其中可以进行光聚合的溶剂选自下列一组化合物：丙烯酸酯、烯类不饱和羧酸及其酸酐、乙烯基酯、卤代乙烯、氰乙烯、乙烯基酰胺、乙烯基胺、烯烃及上述化合物的混合物;10、权利要求9所述的光熟化涂料组合物，其中可以进行光聚合的溶剂选自下述一组化合物：N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸氰乙基酯、苯乙烯N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-亚甲基二丙烯酰胺、r-丁内酯及上述化合物的混合物;11、权利要求1所述的光熟化涂料组合物，其中光引发剂选自下述两组化合物;a）二苯甲酮、苄基乙基醚、二苯乙醇酮乙基醚;b）偶氮二异丁腈、乙基二乙醇胺或上述化合物的混合物12、权利要求11所述的光熟化涂料组合物，其中光引发剂是二苯甲酮和乙基二乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗斯马丽巴托斯泽克洛扎，理查德J巴特勒，
申请(专利权)人：标准石油公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]