聚氨酯涂料组合物制造技术

本发明专利技术提供了涂料组合物、经涂布的制品以及涂布制品的方法。所述组合物是包含聚氨酯粘合剂体系的涂料组合物，所述聚氨酯粘合剂体系进一步包含第一树脂组分和第二树脂组分，所述第一树脂组分和第二树脂组分具有显著的羟值差异并与异氰酸酯交联。当所述组合物被涂覆到制品上并在该制品上固化时，其赋予经涂布的制品最佳的防指纹效果、防反射效果、触觉效果、耐化学剂效果和自修复效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚氨酯涂料组合物相关申请的交叉引用本申请要求2015年10月28日递交的美国临时申请No.62/247,541、2015年10月28日递交的美国临时申请No.62/247,413以及2015年10月28日递交的美国临时申请No.62/247,331的优先权，所述临时申请均通过引用整体并入本文。
技术介绍
粉末涂料是不含溶剂、100％固体的涂料体系，其已被用作传统液体涂料和漆料的低VOC、零VOC和/或低成本替代物。粉末涂布部件以提供特定的保护和美学益处是常见的做法。例如，非常低光泽度的粉末涂料(通常为含氟聚合物和丙烯酸类)提供期望的哑光外观和减少的眩光，这使得难以检测表面缺陷、指纹、污渍等。然而，生产具有一致的光泽度、平滑度和清晰度(clarity)，同时还与其他涂料化学品相容的这种类型的粉末涂料是困难的。此外，作为保护层或阻隔层的涂层的性能有时会受损。通常，通过使用粉末组合物中的竞争化学物质产生微纹理化(microtextured)表面来产生哑光饰面，所述化学物质以不同的速率固化且可能需要不同的交联剂。这种技术是有限的，因为它们不能产生可以以可规模化的方式提供高水平性能的一致且均匀的涂层。从前述内容可以理解，需要一种有效的方法来生产显示出最佳性能和美学益处的粉末涂层饰面，所述最佳性能和美学益处包括耐化学剂性、自修复性、触感柔软或触觉效果、减少的指纹检测(防指纹性)、降低的反射率(防反射性)以及非常低的光泽度，同时仍然提供最佳的保护性或阻隔性。专利技术概述本说明书提供了聚氨酯涂料组合物。所述组合物展示出若干有益效果，包括提供防指纹、防反射、触感柔软、耐化学剂、超哑光饰面和自修复的涂层，而不损害组合物的任何保护性或阻隔性。这些有益效果可能是涂料组合物中疏油性和疏水性的独特平衡的结果。在一个实施方式中，本说明书提供了包含聚氨酯粘合剂树脂体系的涂料组合物。所述粘合剂树脂体系包含羟值为至少150的第一树脂组分和羟值为至少15的第二树脂组分，以及交联剂。第一树脂组分和第二树脂组分以1:1至1:4的比例存在。在另一个实施方式中，本说明书提供了一种经涂布的制品。该制品包括基材和涂覆并形成于基材上的固化涂层。该固化涂层由包含聚氨酯粘合剂树脂体系的涂料组合物形成，所述聚氨酯粘合剂树脂体系进一步包含羟值为至少150的第一树脂组分和羟值为至少15的第二树脂组分，以及交联剂。第一树脂组分和第二树脂组分以1:1至1:4的比例存在。在又一个实施方式中，本说明书提供了涂布基材的方法。该方法包括提供基材和将涂料组合物涂覆到基材上的步骤。所述涂料组合物包含聚氨酯粘合剂树脂体系，所述聚氨酯粘合剂树脂体系进一步包含羟基值为至少150的第一树脂组分和羟值为至少15的第二树脂组分，以及交联剂。第一树脂组分和第二树脂组分以1:1至1:4的比例存在。将涂料涂覆到基材上之后，加热经涂布的基材以形成固化涂层。本专利技术的以上概述不旨在描述本专利技术的每种公开实施方式或每种实现方式。下面的描述更具体地举例说明了阐释性实施方式。在整篇申请中的多处，通过一系列实例提供了指导，这些实例可以以各种组合形式使用。在每种情况下，所列举的列表仅用作代表性组，并且不应被解释为排他性列表。在附图和下面的说明中阐述了本专利技术的一个或多个实施方式的细节。通过说明书和附图以及权利要求书，本专利技术的其它特征、目的和优点是明显的。附图简介图1示出了放大250倍的固化涂层三维轮廓的数字显微镜图像，其显示了部分不相容的聚合物域的交融(intermingling)。图2是上面沉积有指纹的涂布有不同粉末组合物的金属试验板的比较的照片表示。图3是有划痕的涂层与划痕已修复后的相同涂层相比较的显微镜图像的照片表示。图4是涂布有各种粉末组合物的金属试验板的电化学阻抗谱学(EIS)研究的图示。选定的定义除非另外指明，本文中使用的如下术语具有下文提供的含义。术语“组分”是指包含特定特征或结构的任何化合物。组分的实例包括化合物、单体、低聚物、聚合物和其中所含的有机基团。术语“基本上不含”特定的化合物或组分表示：本专利技术的组合物含有少于5重量％的所述化合物或组分，所述量是基于所述组合物的总重量。术语“实质上不含”特定的化合物或组分表示：本专利技术的组合物含有少于2重量％的所述化合物或组分。术语“完全不含”特定的化合物或组分表示：本专利技术的组合物含有少于1重量％的所述化合物或组分。术语“交联剂”是指能够在聚合物之间或相同聚合物的不同区域之间形成共价键的分子。术语“热塑性塑料”是指当被充分加热时熔化并改变形状且当充分冷却时硬化的材料。这样的材料通常能够经受反复的熔化和硬化而不会表现出明显的化学变化。相反，“热固性塑料”是指交联的并且不“熔化”的材料。除非另外指明，否则对“(甲基)丙烯酸酯”化合物(其中“甲基”被括起来)的提及意在包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯化合物。术语“多元羧酸”包括多元羧酸及其酸酐。在本文中使用时，术语“疏油”是指涂料组合物或经涂布制品的表面具有排斥油或防止油沉积在表面上的物理性质。术语“疏油”和“疏脂”在本文中可以互换使用。“疏水”是指涂料组合物或经涂布制品的表面具有排斥水或防止经涂布表面变湿的物理性质。在本文中使用时，“触感柔软”是指具有模拟触感的低光泽度天鹅绒状外观的经涂布表面。该术语与术语“触觉”或“触觉感受”在本文中可互换使用。在本文中使用时，术语“防指纹效果”是指这样的经涂布表面，其中在可见光下，表面上的指纹不可见或仅略微可见。在本文中使用时，该术语还指这样的经涂布表面，其中在紫外光下，指纹可能可见。术语“防反射涂层”是指这样的经涂布表面，其相对于没有涂层的相同表面显示出减少的反射。在本文中使用时，反射作为增加的表面粗糙度的函数而减小。术语“自修复涂层”是指这样的涂层，其具有修正由正常使用造成的表面损伤的固有能力。在本文中使用时，该术语可以指这样的涂层，其可以通过应用外部刺激或不利用任何外部刺激来修补损伤。术语“耐化学剂涂层”或“CARC涂层”是指这样的涂层，其典型地但非排他性地用于能够抵抗由化学和生物武器造成的损伤的军用车辆和设备的涂层。涂布有CARC涂层的基材可以容易地用各种化学品去污，而不会腐蚀或损伤涂层。当在涂料涂覆在表面或基材上的语境中使用时，术语“在……上”包括涂料直接或间接涂覆在表面或基材上。因此，例如，涂层涂覆在位于基材上的底漆层上构成涂层涂覆在该基材上。除非另有说明，术语“聚合物”包括均聚物和共聚物(即两种或更多种不同单体的聚合物)。在说明书和权利要求中出现术语“包括”、“包含”及其变体时，这些术语不具有限定含义。术语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些益处的本专利技术实施方式。然而，在相同或其它情况下，其它实施方式也可能是优选的。另外，一个或多个优选的实施方式的叙述不意味着其它实施方式是不可用的，也不旨在将其它实施方式排除在本专利技术范围外。在本文中使用时，不使用数量词限定、“至少一种”和“一种或多种”可互换使用。因此，例如，包含添加剂的涂料组合物可以解释为表示涂料组合物包含“一种或多种”添加剂。此外，本文中，通过端点对数值范围的陈述包括该范围内包含的所有数字(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。此外，一个范围的公开包括较宽范围内包括的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涂料组合物，所述组合物包含：聚氨酯粘合剂树脂体系，其包含羟值为至少150的第一树脂组分；羟值为至少15的第二树脂组分，其中所述第一树脂组分和所述第二树脂组分以1:1至1:4的比例存在；和羟基反应性交联剂，其中由所述涂料组合物形成的固化涂层具有疏油性和疏水性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.28 US 62/247,413;2015.10.28 US 62/247,541;1.一种涂料组合物，所述组合物包含：聚氨酯粘合剂树脂体系，其包含羟值为至少150的第一树脂组分；羟值为至少15的第二树脂组分，其中所述第一树脂组分和所述第二树脂组分以1:1至1:4的比例存在；和羟基反应性交联剂，其中由所述涂料组合物形成的固化涂层具有疏油性和疏水性。2.权利要求1所述的组合物，其中由所述组合物形成的固化涂层具有小于约10的60°光泽度。3.权利要求1所述的组合物，其中由所述组合物形成的固化涂层具有小于约1的20°光泽度。4.权利要求1所述的组合物，其中所述组合物基本不含填料。5.权利要求1所述的组合物，其中基于所述组合物的总重量，所述组合物包含少于5重量％的填料。6.权利要求1所述的组合物，其中由所述涂料组合物形成的固化涂层具有约10-30μm的表面粗糙度(Rz)。7.权利要求1所述的组合物，其中所述第一树脂组分是羟基官能聚酯。8.权利要求1所述的组合物，其中所述第二树脂组分是羟基官能聚酯。9.权利要求1所述的组合物，其中所述羟基反应性交联剂是异氰酸酯。10.权利要求1所述的组合物，其中所述羟基反应性交联剂为封端异氰酸酯，所述封端异氰酸酯选自2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、4,4'-亚甲基二苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉加·K·米斯特里，尼丁·贾达夫，伊万卡·克罗赫，
申请(专利权)人：SWIMC有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US