一種涂層體系、用于施涂該涂層體系的方法和包括該涂層體系的制品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種涂層體系，用于施涂該涂層體系的方法和包括該涂層體系的制 品。
【背景技術(shù)】
[0002] 開發(fā)了能在環(huán)境溫度下固化的聚氨酯基涂層。制備這種聚氨酯基涂層時(shí)沒有使用 異氰酸酯。相反，在酸催化劑的存在下，用聚醛交聯(lián)聚氨基甲酸酯以形成交聯(lián)的聚氨酯涂 層，在本文中稱為"非異氰酸酯聚氨酯涂層"。與將非異氰酸酯聚氨酯基面漆置于無底漆的 基片上相比，這種面漆與典型的環(huán)氧底漆或中間漆一起使用時(shí)可能顯示降低的性能。不呈 現(xiàn)這種降低的性能的底漆和/或中間漆涂覆層將是有用的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是一種涂層體系，用于施涂該涂層體系的方法和包括該涂層體系的制品。
[0004]在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了涂層體系，其包括：由環(huán)氧制劑制成的環(huán)氧涂覆 層和由非異氰酸酯聚氨酯制劑制成的面漆層，該環(huán)氧制劑包括環(huán)氧樹脂；以固化劑的固體 重量為基準(zhǔn)計(jì)具有不超過4. 5重量％游離胺的固化劑；和任選的選自下組的一種或多種添 加劑：溶劑、反應(yīng)性稀釋劑、增塑劑、顏料、填料、流變改性劑、分散劑、表面活性劑、紫外線穩(wěn) 定劑和腐蝕抑制劑。
【具體實(shí)施方式】
[0005]本發(fā)明是一種涂層體系，用于施涂該涂層體系的方法和包括該涂層體系的制品。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的涂層體系包括（A)由環(huán)氧制劑制成的環(huán)氧涂覆層和（B)由非異氰酸 酯聚氨酯制劑制成的相鄰?fù)扛矊?，該環(huán)氧制劑包括（al)環(huán)氧樹脂；和（a2)以固化劑的固體 重量為基準(zhǔn)計(jì)具有不超過4. 5重量％游離胺的固化劑；且其中該環(huán)氧制劑和/或非異氰酸 酯聚氨酯制劑任選地還包括選自下組的一種或多種添加劑：溶劑、反應(yīng)性稀釋劑、增塑劑、 顏料、填料、流變改性劑、分散劑、表面活性劑、紫外線穩(wěn)定劑和腐蝕抑制劑。如本文所使用， 術(shù)語相鄰?fù)繉又阜钱惽杷狨ゾ郯滨ブ苿┲苯油扛苍谌炕虿糠止袒沫h(huán)氧制劑上，沒有中 間層。
[0007]在一個(gè)替代實(shí)施方式中，本發(fā)明還提供了一種用于施涂多層涂層體系的方法，所 述方法包括：（1)選擇環(huán)氧制劑，其包括（al)環(huán)氧樹脂；和（a2)以固化劑的固體重量為基 準(zhǔn)計(jì)具有不超過4. 5重量％游離胺的固化劑；（II)將所述環(huán)氧制劑施涂到基片上；（III) 全部或部分固化所述環(huán)氧制劑以制備環(huán)氧涂覆層；（IV)選擇非異氰酸酯聚氨酯制劑；(V) 將所述非異氰酸酯聚氨酯制劑施涂到所述環(huán)氧涂覆層上；(VI)允許該面漆制劑和環(huán)氧制 劑完全固化，由此形成多層涂層體系，其中該環(huán)氧制劑和/或非異氰酸酯聚氨酯制劑任選 地還包括選自下組的一種或多種添加劑：溶劑、反應(yīng)性稀釋劑、增塑劑、顏料、填料、流變改 性劑、分散劑、表面活性劑、紫外線穩(wěn)定劑和腐蝕抑制劑。
[0008] 在另一個(gè)替代實(shí)施方式中，本發(fā)明還提供了一種制品，其包括：包括表面的基片； 在所述表面上的環(huán)氧涂覆層，且該環(huán)氧涂覆層由環(huán)氧制劑制成，該環(huán)氧制劑包括環(huán)氧樹脂 和以固化劑的固體重量為基準(zhǔn)計(jì)具有不超過4. 5重量％游離胺的固化劑；以及涂覆到所述 環(huán)氧涂覆層上的非異氰酸酯聚氨酯；其中該環(huán)氧制劑和/或非異氰酸酯聚氨酯制劑任選地 還包括選自下組的一種或多種添加劑：溶劑、反應(yīng)性稀釋劑、增塑劑、顏料、填料、流變改性 齊U、分散劑、表面活性劑、紫外線穩(wěn)定劑和腐蝕抑制劑。
[0009]環(huán)氣樹脂
[0010] 任意環(huán)氧樹脂可用于本發(fā)明的實(shí)施方式。環(huán)氧樹脂包括含至少兩個(gè)環(huán)氧化物基團(tuán) 的預(yù)聚物和聚合物。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的示例環(huán)氧樹脂包括雙酚A環(huán)氧樹脂、雙酚F 環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺環(huán)氧樹脂、脂肪族環(huán)氧樹脂?？蓪⒁环N或多種環(huán)氧樹 脂用于本發(fā)明的實(shí)施方式。示例性市售環(huán)氧樹脂包括在標(biāo)號D.E.R.下的那些，其可從陶氏 化學(xué)公司G)owChemical)購買。
[0011] 固化劑
[0012] 本發(fā)明的實(shí)施方式中所用的固化劑可用任意方法制備，前提是滿足對游離胺量的 限制。固化劑包括胺加合物、酰胺、聚酰胺和衍生自多官能度胺的曼尼希（Mannich)堿并 選自下組：芳香胺、脂環(huán)族胺、亞乙基胺、脂族胺及其組合。示例市售環(huán)氧固化劑包括環(huán)氧 亞乙基胺加合物例如GRILONITH84026和GrilonitH84055,可從EMS-GRILTECH公司 (EMS-CHEMIEAG(瑞士）的子公司）購買。在本發(fā)明的實(shí)施方式中所用的固化劑包括小于 或等于4. 5重量％的游離胺。如本文所使用，和固化劑相關(guān)的術(shù)語"游離胺"指用來制造固 化劑但在固化劑制成之后仍然留在固化劑中的未反應(yīng)的胺。
[0013] 本發(fā)明包括和批露了以固化劑的固體重量為基準(zhǔn)計(jì)游離胺在固化劑中小于或等 于4. 5重量％的所有單個(gè)值和子范圍；例如游離胺的量的上限可為4. 5, 4, 3. 5, 3, 2. 5, 2,或 1.5重量％。在替代實(shí)施方式中，游離胺在固化劑中的量的下限是0重量％;例如，游離胺的 量的下限可為〇, 〇. 1，〇. 2, 0. 3, 0. 4或0. 5重量％。在替代實(shí)施方式中，游離胺以0-4. 5重 量％的量存在，或者固化劑中的游離胺可為2-4重量％，或者固化劑中的游離胺的量可為 0-2. 5 重量％。
[0014] 在替代實(shí)施方式中，本發(fā)明根據(jù)任意上述實(shí)施方式提供涂層體系、用于施涂該 涂層體系的方法和由該涂層體系制備的制品，但環(huán)氧制劑包括10-90重量％組分環(huán)氧 樹脂；和相對于環(huán)氧樹脂環(huán)氧當(dāng)量的〇. 6-1胺摩爾當(dāng)量的固化劑。本文包括和批露了 10-90重量％環(huán)氧樹脂的所有單個(gè)值和子范圍；例如，環(huán)氧制劑中環(huán)氧樹脂的量可為從 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70 或 80 重量％ 的下限到 15, 25, 35, 45, 55, 65, 75, 85 或 90 重量％ 的上限。例如，環(huán)氧制劑中環(huán)氧樹脂的量可為10-90重量％，或者環(huán)氧制劑中環(huán)氧樹脂的量 可為10-50重量％，或者環(huán)氧制劑中環(huán)氧樹脂的量可為50-90重量％，或者環(huán)氧制劑中環(huán)氧 樹脂的量可為30-75重量％。本文包括和批露了固化劑的0. 6-1胺摩爾當(dāng)量的所有單個(gè)值 和子范圍。例如，固化劑的量可為相對于環(huán)氧樹脂環(huán)氧當(dāng)量的0. 6胺摩爾當(dāng)量的固化劑，或 者固化劑的量可為相對于環(huán)氧樹脂環(huán)氧當(dāng)量的〇. 7胺摩爾當(dāng)量的固化劑，或者固化劑的量 可為相對于環(huán)氧樹脂環(huán)氧當(dāng)量的〇. 8胺摩爾當(dāng)量的固化劑，或者固化劑的量可為相對于環(huán) 氧樹脂環(huán)氧當(dāng)量的〇. 9胺摩爾當(dāng)量的固化劑，或者固化劑的量可為相對于環(huán)氧樹脂環(huán)氧當(dāng) 量的1胺摩爾當(dāng)量的固化劑。
[0015] 在替代實(shí)施方式中，本發(fā)明根據(jù)任意上述實(shí)施方式提供涂層體系、用于施涂該 涂層體系的方法和由該涂層體系制備的制品，但環(huán)氧層包括10-40 %的顏料體積濃度 ("PVC"）。本文包括和批露了 10-40%的所有單個(gè)值和子范圍；例如，環(huán)氧層可包括從 10, 25, 30或35%的下限到12, 22, 32或40%的上限的PVC。例如，PVC可為20-40%，或者， PVC可為 20-30 %，或者PVC可為 30-40 %，或者，PVC可為 25-35 %。
[0016] 在替代實(shí)施方式中，本發(fā)明根據(jù)任意上述實(shí)施方式提供涂層體系、用于施涂該涂 層體系的方法和由該涂層體系制備的制品，但非異氰酸酯聚氨酯是下述物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物： 具有平均大于或等于2. 0個(gè)氨基甲酸酯官能團(tuán)的聚氨基甲酸酯；聚醛或者其縮醛或半縮醛 和有效量的引發(fā)劑，在-20°C到80°C的溫度下固化。在這種替代實(shí)施方式中，用來制備非異 氰酸酯聚氨酯的聚氨基甲酸酯具有平均大于或等于2. 0個(gè)氨基甲酸酯官能團(tuán)。
[0017] 聚氨某甲酸酯