TW201723107A - 環氧背塗層 - Google Patents

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Abstract

塗層組成物,其包括:(a)環氧樹脂組成物,其包括(i)環氧樹脂、(ii)包含腰果酚部分的化合物、(iii)選自羧酸、酚化合物或其混合物之反應試劑的反應產物;以及(b)胺基交聯化合物;製備固化之塗層組成物的方法;以及包括塗層組成物的物品。

Description

環氧背塗層
本揭示一般而言關於環氧背塗層組成物及其用途。
環氧樹脂是最重要之熱固性聚合物中的一類,其在許多塗層工業之保護塗層上有很大的用處。然而,環氧樹脂當固化時是脆的;以及環氧樹脂的不良可撓性限制了此種環氧樹脂施加在背塗層的應用。典型而言,環氧基修飾的樹脂乃用於背塗層應用。
舉例而言,已經廣泛使用「第9型」(Type 9)環氧樹脂來修飾六甲氧甲基三聚氰胺(HMMM)固化的聚酯;以及此種環氧基修飾的聚酯樹脂已經用於背塗層應用。「第1型」(Type 1)到「第9型」環氧樹脂是常見的環氧樹脂工業用語以基於環氧樹脂的分子量(molecular weight,MW)來訂出環氧樹脂的特徵,如此技藝所熟知的。同時,就抗熱性(在固化期間)、化學抵抗性、可撓性、對聚胺甲酸酯(PU)發泡物良好的附著性而言,第9型環氧樹脂和固化的聚酯樹脂達成用於背塗層之良好的效能平衡。然而,第9型環氧樹脂和固化之聚酯樹脂的組合所具有的缺點是第9型環氧樹脂和聚酯樹脂都是高分子量(譬如大於3,800)的產物,其展現極高的黏滯度(譬如在25℃大於4,600毫帕‧秒)。
使用上面已知環氧基修飾之聚酯樹脂所做的配方漆具有低 的固體重量含量(譬如小於60重量%和約40體積%)和高的(譬如每公升大於約420公克)揮發性有機化合物(volatile organic compound,VOC)。典型而言,上面已知環氧基修飾之聚酯樹脂的固體重量含量正常而言以體積計乃小於50%(體積%);以及上面已知環氧基修飾之聚酯樹脂的VOC含量正常而言每公升大於420公克。
因此,由於環保和法規增加的緣故,市場需要製造具有高固體含量(譬如大於50體積%)和低VOC(譬如每公升小於420公克)的塗層組成物。
本揭示的多樣方面是提供一種基於環氧樹脂組成物的背塗層組成物、利用這些背塗層組成物的物品、製備和固化這些組成物的方法。
本揭示的一方面涵蓋了一種塗層組成物,其包括:(a)環氧樹脂組成物,其濃度約35重量%到約45重量%;以及(b)胺基交聯化合物。
本揭示的另一進一步方面涵蓋了一種製備固化塗層的方法。方法包括:提供可固化的塗層組成物,其包括(a)約35重量%到約45重量%的環氧樹脂組成物和(b)胺基交聯化合物;以及將可固化的塗層組成物加熱到從約100℃到約300℃的溫度以形成固化的塗層。
本揭示的進一步方面提供一種物品,其包括基板和附著於基板之至少部分表面的塗層,其中塗層是藉由施加包括(a)約35重量%到約45重量%的環氧樹脂組成物和(b)胺基交聯化合物的塗層組成物而製備。
本發明的其他特色和重複者則更詳細描述如下。
為了示範本發明,圖式顯示本發明目前較佳的形式。然而,應了解本發明不限於圖式所示的具體態樣。
圖1是示意截面圖,其顯示在金屬板上的部分底塗膜。
圖2是示意截面圖,其顯示在金屬板上的底塗膜和在底塗膜上的背塗層。
圖3是示意截面圖,其顯示具有多樣層的基板,包括:在金屬基板之頂面上的底塗膜層和背塗層;以及在相同金屬基板之底面(或背面)上的底塗膜層和背塗層。
圖4是示意截面圖,其顯示具有幾層的基板,包括:在金屬基板之頂面(或正面)上的底塗膜層、背塗層、預先處理層、鋅層;以及在相同金屬基板之底面(或背面)上的底塗膜層、背塗層、預先處理層、鋅層。
本揭示提供環氧背塗層組成物,其包括環氧樹脂組成物和胺基交聯化合物。這些背塗層組成物一旦施加到金屬基板並且固化則提供許多有利的屬性,例如高機械強度、高溫效能、高可撓性、高抗腐蝕效能、具有低揮發性有機化合物(VOC)排放。
(I)背塗層組成物
本揭示的一方面提供背塗層組成物,其包括環氧樹脂組成物和胺基交聯化合物。一般而言,背塗層組成物是可固化的背塗層組成物。
(a)環氧樹脂組成物
一般而言,環氧樹脂組成物包括以下的反應產物:環氧樹脂;包含腰果酚(cardanol)部分的化合物;以及選自羧酸、酚化合物或其混合 物的反應試劑。
一般而言,包含腰果酚部分的化合物和包含反應基(例如羥基或羧酸基)的反應試劑都與環氧樹脂中的環氧基反應。當環氧樹脂對包含腰果酚部分之化合物和反應試劑的比例接近化學計量時,反應產物一般而言具有高分子量。如果環氧樹脂多出太多,則最終反應產物一般而言包含大部分的殘餘環氧樹脂和環氧基。相對來看,如果包含腰果酚部分的化合物和反應試劑過多,則多數的環氧基一般而言被反應性羥基和羧酸基所消耗。附帶而言,如果下面詳列的範圍不用於環氧樹脂組成物,則可以導致無法接受的黏滯度或無法接受的環氧當量(epoxy equivalent weight,EEW)和不同的分解溫度(Td)性質。
一般而言,環氧樹脂組成物在背塗層組成物中的重量%範圍可以從35重量%到約45重量%。於多樣的具體態樣,環氧樹脂組成物的重量%範圍可以從約35重量%到約45重量%、從約36重量%到約44重量%、從約38重量%到約42重量%、或從39重量%到約41重量%。於具體態樣,環氧樹脂在背塗層組成物中的重量%可以是約40重量%。
(i)環氧樹脂組成物的成分
<環氧樹脂>
各式各樣的環氧樹脂可以用來製備環氧樹脂組成物。一般而言,環氧樹脂是可固化的。改善環氧樹脂組成物之機械和熱效能的任何環氧樹脂可以用於此能力。環氧樹脂或聚環氧化物的非限制性範例包括脂族、環脂族、芳族、雜環性的環氧化合物及其混合物。於較佳的具體態樣,環氧樹脂平均而言可以包含至少一反應性環氧乙烷基。可用於在此所用之 環氧樹脂組成物的環氧樹脂舉例而言包括單官能基的環氧樹脂、多官能基的環氧樹脂及其組合。於某些具體態樣,可用於本發明的環氧樹脂和此種環氧樹脂的製備舉例而言揭示於H.Lee和K.Neville的環氧樹脂手冊,McGraw-Hill圖書公司,紐約,1967年,第2章,第2-1到2-27頁,其併於此以為參考。環氧樹脂的詳細敘述和製備也可以發現於國際專利公告案第2008/045894號,其併於此以為參考。
於較佳的具體態樣,環氧樹脂可以呈液體形式,其稱為液態環氧樹脂(liquid epoxy resin,LER)。對本發明可以是有用之液態環氧樹脂的非限制性範例可以包括但不限於D.E.R.331TM、D.E.R.354TM、D.E.R.332TM、D.E.R.330TM、D.E.R.383TM及其混合物。上面D.E.R.環氧樹脂是可得自Dow化學公司的商業產物。
<包含腰果酚部分的化合物>
各式各樣之包含腰果酚部分的化合物可以用來製備環氧樹脂組成物。適合之包含腰果酚部分的化合物舉例而言包括腰果酚、包含檟如二酚(cardol)部分(舉例而言像是檟如二酚)的化合物及其混合物。可用於本發明而包含腰果酚部分之化合物的範例性例子包括環氧化腰果酚、環氧樹脂修飾的腰果酚、檟如堅果殼液體(cashew nutshell liquid,CNSL)、基於腰果酚的酐及其混合物。包含腰果酚部分之化合物的詳細敘述和製備可以發現於國際專利公告案第2014/117351號,其併於此以為參考。
於另一具體態樣,包含腰果酚部分的化合物舉例而言可以是CNSL所做成的環氧丙基醚。CNSL化合物所做成的環氧丙基醚可以是一或更多種化合物,其描述於「來自腰果酚的環氧樹脂而作為基於雙酚A之環 氧樹脂的部分取代以用於塗層應用」,塗層科技研究期刊,2014年,第11期,第601~618頁,其併於此以為參考。
包含腰果酚部分之化合物的一個有利性質是其疏水性,這提供排拒水的配方,因為水或可有利於金屬材料的腐蝕。
環氧樹脂對包含腰果酚部分之化合物的莫耳比例可以並且將有所變化。一般而言,環氧樹脂對包含腰果酚部分之化合物的莫耳比例範圍可以從1:0.05到約1:0.75。於多樣的具體態樣,環氧樹脂對包含腰果酚部分之化合物的莫耳比例可以是約1:0.05到1:0.75、從約1:0.10到約1:0.5、從約1:0.20到約1:0.40、或從約1:0.25到約1:0.30。
<反應試劑>
一般而言,反應試劑是羧酸、酚化合物或其混合物。於多樣的具體態樣,反應試劑可以是羧酸或二羧酸。這些羧酸都可以在脂族或芳族部分中包含從2到約34個碳原子。羧酸的非限制性範例可以是乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一酸、十二酸、十三酸、十四酸、十六酸、十七酸、十八酸、十九酸、二十酸、二十二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、羥乙酸、葡萄糖酸、乳酸、蘋果酸、酒石酸、抗壞血酸、葡萄糖醛酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、丙酮酸、天門冬胺酸、麩胺酸、苯甲酸、鄰胺苯甲酸、甲磺酸、4-羥苯甲酸、苯乙酸、苯乙醇酸、撲酸(embonic、pamoic)、草酸、丙二酸、琥珀酸、庚二酸、栓酸、杜鵑花酸、癸二酸、十三烷二酸、十二烷二酸、十六烷二酸。於其他具體態樣,反應試劑可以是酚。對於製備環氧樹脂組成物可以是有用的酚化合物舉例而言包括具有二個羥官能性的芳族基(亦即雙酚)。這些酚化合物的非限制性範例 可以是雙酚A、雙酚AP、雙酚AF、雙酚B、雙酚BP、雙酚C、雙酚E、雙酚F、雙酚、G、雙酚M、雙酚P、雙酚PH、雙酚S、雙酚TMC、雙酚Z。
環氧樹脂對反應試劑的莫耳比例可以並且將有所變化。一般而言,環氧樹脂對反應試劑的莫耳比例範圍可以從約1:0.50到約1:1.4。於多樣的具體態樣,環氧樹脂對反應性化合物的莫耳比例可以從約1:0.50到約1:1.4、從約1:0.60到約1:1.3、從約1:0.75到約1:1.2、或從約1:0.9到約1:1.10。
(ii)形成環氧樹脂組成物的反應
反應開始於形成包括環氧樹脂、包括腰果酚部分之化合物、反應試劑的反應混合物。反應混合物可以進一步包括催化劑。於某些具體態樣,反應混合物可以進一步包括溶劑。適合的溶劑是熟於此技藝者所知的。這些反應成分可以全部同時、依序或以任何次序來添加。環氧樹脂組成物可以藉由在任何已知的混合設備或反應容器中來摻合以上成分而達成。而且,製備環氧樹脂組成物的方法可以是批次或連續的過程。
於多樣的具體態樣,環氧樹脂組成物的形成可以在存在了催化劑下而進行。適合的催化劑可以包括多樣的四級鏻鹽催化劑、四級銨鹽、有機質子受體、無機質子受體。四級銨鹽的非限制性範例可以包括氯化四乙銨、溴化四乙銨、氯化四丁銨、溴化四丁銨、氯化苄三乙銨、溴化苄三乙銨、碘化苄三乙銨。有機質子受體的非限制性範例可以包括咪唑、苯并咪唑、N-甲咪唑、N-乙醯咪唑、N-丁咪唑、N-苄咪唑、三乙醇胺、乙甲胺、二甲胺、二乙胺、二環己胺、甲環已胺、苯乙胺、二苄胺、甲苄胺、乙苄胺、環己苯胺、二丁胺、二三級丁胺、二丙胺、二戊胺、二環己胺、哌啶、 2-甲哌啶、2,5-二甲哌啶、2,6-二甲哌啶、哌、2-甲哌、2,6-二甲哌啉、三甲胺、三乙胺、二異丙乙胺、三丙胺、三丁胺、4-甲啉、4-乙啉、N-甲吡咯啶、N-甲哌啶、1,8-二吖雙環[5.4.0]十一-7-烯、吡、4-二甲胺吡啶、吡啶、(R)-α-甲苄胺、(S)-α-甲苄胺、α,α-二苯-2-吡咯啶甲醇(DPP)、α,α-二苯-2-吡咯啶甲醇三甲矽醚(DPPT)。無機質子受體的非限制性範例可以包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鋇、碳酸銫、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、硼酸鈉、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、甲氧化鈉、三級丁氧化鈉、三級丁氧化鉀。適合之四級鏻催化劑的非限制性範例可以包括氯化苄三苯鏻、乙酸乙三苯鏻、碘化乙三苯鏻、乙酸四丁鏻。於較佳的具體態樣,催化劑可以是乙酸乙三苯鏻。
環氧樹脂對催化劑的重量%比例可以取決於所用環氧樹脂的類型、包含腰果酚部分之化合物的類型、反應試劑而變化。一般而言,環氧樹脂對催化劑的重量%比例可以從0.005重量%到約2.0重量%。於多樣的具體態樣,環氧樹脂對催化劑的重量%比例可以從0.005重量%到約2.0重量%、從0.01重量%到約1.75重量%、從0.05重量%到約1.5重量%、從0.1重量%到約1.25重量%、或從0.5重量%到約1.0重量%。
一般而言,製備環氧樹脂組成物的反應可以在範圍從約100℃到約200℃的溫度下進行。於多樣的具體態樣,反應溫度的範圍可以從約100℃到約200℃、從約120℃到約180℃、或從約130℃到約170℃。於一具體態樣,反應溫度可以是約140℃到約160℃。反應典型而言是在周遭壓力下進行。反應也可以在惰性氣氛下進行,舉例而言在氮、氬或氦下。
反應的持續時間視許多因素而可以並且將有所變化,例如用 於方法的起始基板、反應的溶劑、溫度。一般而言,反應的持續時間範圍可以從約5分鐘到約24小時。於某些具體態樣,反應的持續時間範圍可以從約5分鐘到約30分鐘、從約30分鐘到約2小時、從約2小時到約4小時、從約4小時到約10小時、從約10小時到約15小時、或從約15小時到約24小時。於較佳的具體態樣,可以允許反應進行約2小時。
(iii)環氧樹脂組成物的結構和性質
如以下結構所示但非限於此,下面的結構是由環氧樹脂、包含腰果酚部分的化合物、包括羧酸和/或具有多官能性羥基的酚之反應試劑的反應所製備之環氧樹脂組成物(epoxy resin composition,ERC)的一般化學結構(I)~(IX):
其中n可以是1到20; 其中Z是:
其中R0是:-C15H25+2m-,而m可以是0、1、2或3。
其中R1是:-C4H8-
其中R2和R3是:
附帶而言,於以上化學結構,R0可以是直鏈烷基,其具有15個碳而包含從0到3個碳-碳雙鍵(C=C),舉例而言像是R0可以選自-C15H31、-C15H29、-C15H27、-C15H25;R1可以是二價基,其具有脂族結構的4個碳原子(-(CH2)4-);以及R2和R3可以是p,p'-亞異丙雙苯基結構。
一般而言,環氧樹脂組成物至少在60℃是液體。附帶而言,環氧樹脂組成物一般而言展現在75℃小於約10,000毫帕‧秒的黏滯度。於某些具體態樣,環氧樹脂組成物的黏滯度可以是在75℃小於約8,000毫帕‧秒。於其他具體態樣,環氧樹脂組成物的黏滯度可以是在75℃小於約6,000毫帕‧秒。
(b)胺基交聯化合物
在此揭示的背塗層組成物也包括胺基交聯化合物。胺基交聯化合物舉例而言可以是胺樹脂、醚化胺樹脂、酚樹脂及其混合物。醚化胺基交聯化合物的非限制性範例包括三、四、五和六羥甲基三聚氰胺及其混合物的較低烷基醚(該烷基具有從1到8個碳原子)。醚化胺樹脂的其他非限制性範例可以是甲氧化三聚氰胺樹脂、正丁醇醚化三聚氰胺樹脂、異丁醇醚化三聚氰胺樹脂、甲氧化脲樹脂、正丁醇醚化脲樹脂、異丁醇醚化脲樹脂或其混合物。可用於本發明組成物之胺基交聯化合物的較佳具體態樣舉例而言可以包括六(甲氧甲基)-三聚氰胺(HMMM)(譬如可得自Allnex and External化學公司的CYMEL® 303)。
一般而言,胺基交聯化合物在組成物中的重量%範圍可以從6.0重量%到約7.0重量%。於多樣的具體態樣,胺基交聯化合物在組成物中的重量%範圍可以從約6.0重量%到約7.0重量%、從約6.2重量%到約6.8重量%、或從6.4重量%到約6.6重量%。於較佳的具體態樣,所用之環氧樹脂對胺基交聯化合物的重量比例可以是約6.6重量%。
(c)可選用的添加物
於多樣的具體態樣,背塗層組成物可以進一步包括至少一添加物,其選自固化催化劑、溶劑、顏料、其他添加物或其混合物。
於某些具體態樣,固化催化劑可以添加到本發明的背塗層組成物以加速背塗層組成物的固化方法。適合之固化催化劑的非限制性範例包括三(二甲胺甲基)-酚、雙(二甲胺甲基)-酚、柳酸、對甲苯磺酸、二壬萘二磺酸、二壬萘磺酸、十二苯磺酸、雙酚及其混合物。基於組成物的總重量,包括在背塗層組成物中之固化催化劑的份量範圍可以從約0.05重量%到約5重量%。於多樣的具體態樣,包括在背塗層組成物中之固化催化劑的份量範圍可以從約0.1重量%到約3重量%、或從約0.2重量%到約1重量%。
於其他具體態樣,至少一溶劑可以添加到背塗層組成物以幫助降低組成物的黏滯度和/或效能參數。舉例而言,可用於環氧樹脂組成物的溶劑可以選自酮、環酮、醚、芳族烴、二醇醚及其組合。適合之溶劑的非限制性範例包括乙酸正丙酯、乙酸正丁酯、丁卡必醇乙酸酯、二甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯、(單)丙二醇(單)甲醚(PM)、丙酮、甲乙酮、甲異丁酮、乙異丁酮、N-甲基吡咯酮、二甲基甲醯胺、二甲亞碸及其混合 物。也可以使用芳族溶劑作為溶劑,例如市售可得自ExxonMobil化學公司的Solvesso-100和Solvesso-150。一般而言,基於組成物的總重量,包括在背塗層組成物中之溶劑的份量範圍可以從約5重量%到約50重量%。於多樣的具體態樣,溶劑的份量可以是約5重量%到50重量%、從約10重量%到約40重量%、或從約25重量%到約35重量%。
於額外的具體態樣,背塗層組成物可以進一步包括一或更多種顏料和/或其他添加物,其對於製備、儲存、施加、固化背塗層組成物可以是有用的。適合的添加物包括填料、調平助劑和類似者或其組合。這些可選用的化合物可以包括正常用於熟於此技藝者所知的樹脂配方的化合物以製備可固化的組成物和熱固物。一般而言,基於組成物的總重量,包括在背塗層組成物中之顏料和/或添加物的份量範圍可以從約5重量%到約50重量%。於特定的具體態樣,顏料和/或添加物的份量範圍可以從約10重量%到約40重量%、或從約25重量%到約35重量%。
(d)背塗層組成物的形成
背塗層組成物可以藉由形成包括環氧樹脂組成物、胺基交聯化合物、可選用之添加物的反應混合物而製備。這些成分可以全部同時、依序或以任何次序來添加。反應混合物可以進一步包括至少一可選用的添加物。要達成背塗層組成物則可以在任何已知的混合設備或反應容器中來摻合以上成分,直到混合物達成均質性為止。
一般而言,製備背塗層組成物的反應可以在範圍從約10℃到約40℃的溫度下進行。於多樣的具體態樣,反應溫度的範圍可以從約10℃到約40℃、從約15℃到約35℃、或從約20℃到約30℃。於一具體態樣,反 應溫度可以是約室溫(~23℃)。反應典型而言是在周遭壓力下進行。反應也可以在惰性氣氛下進行,舉例而言在氮、氬或氦下。
反應的持續時間視許多因素而可以並且將有所變化,例如溫度、混合的方法、被混合的材料份量。反應的持續時間範圍可以從約5分鐘到約12小時。於某些具體態樣,反應的持續時間範圍可以從約5分鐘到約30分鐘、從約30分鐘到約2小時、從約2小時到約4小時、從約4小時到約10小時、或從約10小時到約12小時。於多樣的具體態樣,可以允許製備持續下去,直到背塗層組成物顯得是良好混合為止。
(e)背塗層組成物的性質
一般而言,背塗層組成物在固化之前是液體。在此揭示的背塗層組成物一般而言展現低黏滯度(小於300毫帕‧秒)。於多樣的具體態樣,背塗層組成物所具有的黏滯度範圍可以在約25℃是從約100毫帕‧秒到約300毫帕‧秒。於多樣的具體態樣,背塗層組成物所具有的黏滯度範圍在約25℃是從約100毫帕‧秒到約300毫帕‧秒、從約125毫帕‧秒到約275毫帕‧秒、從約150毫帕‧秒到約250毫帕‧秒、或從約175毫帕‧秒到約225毫帕‧秒。於特定的具體態樣,黏滯度的範圍可以在約25℃是從約175毫帕‧秒到約235毫帕‧秒。
一般而言,背塗層組成物可以包括高的固體含量(譬如至少60重量%)。於多樣的具體態樣,背塗層組成物可以展現的固體含量是從約68重量%到約72重量%、或從約69重量%到約71重量%。
在此揭示的背塗層組成物一般而言具有低的揮發性有機化合物(VOC)濃度(譬如每公升小於約400公克)。於特定的具體態樣,背塗層 組成物所具有之揮發性有機化合物的濃度可以從每公升約300公克到每公升約400公克。於多樣的具體態樣,背塗層組成物所具有之揮發性有機化合物的濃度可以從每公升約330公克到每公升約390公克、或從每公升約350公克到每公升約370公克。
相較而言,第9型環氧樹脂所展現的性質是不同於本發明的背塗層組成物,前者包括低的固體含量(小於50重量%)、較高的黏滯度(大於450毫帕‧秒)、高濃度的揮發性有機化合物(每公升大於420公克)。
如在此詳述的背塗層組成物可以藉由加熱組成物而固化。一般而言,固化背塗層組成物所需的溫度範圍可以從約100℃到約300℃。於多樣的具體態樣,固化溫度範圍可以從約100℃到約200℃、從約100℃到約150℃、從約150℃到約200℃、或從約125℃到約175℃。於特定的具體態樣,固化溫度可以是約150℃。
固化背塗層組成物的持續時間可以並且將取決於背塗層組成物的類型、溫度、溼度、背塗層的厚度而變化。一般而言,固化背塗層組成物的持續時間可以從5分鐘到2小時。於多樣的具體態樣,固化背塗層組成物的持續時間可以從約5分鐘到2小時、從約15分鐘到1.5小時、或從約30分鐘到1小時。於特定的具體態樣,固化背塗層組成物的持續時間可以是約30分鐘。
(II)塗覆的物品
本揭示的再一方面涵蓋了物品,其包括固化的或未固化的背塗層而附著於基板之至少一表面的至少一部分。附著於基板的背塗層乃藉由將包括環氧樹脂組成物和胺基交聯化合物的背塗層組成物施加到基板而 製備。物品就廣義而言可以定義成一種材料,其中背塗層組成物起初施加並且附著於基板之至少一表面的至少一部分,其中背塗層可以在指定的溫度固化,使得背塗層黏結到基板。基板可以是可以承受固化溫度以形成固化之塗層的任何材料。
於多樣的具體態樣,基板可以是金屬。如在此定義的基板可以是單一金屬或多樣金屬的合金。這些金屬的非限制性範例包括鑄鐵、鋁、錫、黃銅、鋼、銅、鋅鋁合金、鎳或其組合。於較佳的具體態樣,基板可以是鋼。
於多樣的具體態樣,物品可以呈多樣的組態。物品的非限制性組態範例可以是線圈、板、片、線、軟管或管子。物品的組態可以有多樣的尺寸、形狀、厚度、重量。於較佳的具體態樣,物品的形狀是線圈。
背塗層組成物可以施加到物品之至少一表面的至少一部分、物品的整個單一表面、物品的多個表面或側面上、物品的二個表面上、或物品的每個表面上。一般而言,背塗層組成物可以在一層上或形成多層結構的多層上來施加和固化。於某些具體態樣,背塗層組成物可以直接在基板上施加和固化。於其他具體態樣,背塗層組成物可以施加到至少一預先處理層。在背塗層組成物固化之後,可以施加至少一其他塗層,例如第二背塗層。
於一較佳的具體態樣,基板可以是線圈。線圈結構可以包括直接在基板(例如金屬層)上的線圈背塗層。於另一具體態樣,舉例而言,線圈塗層結構可以包括幾層,其中一層是固化的底塗層而附接於金屬基板層,接下來是一或更多背層。於又一具體態樣,幾層可以包括在背層之間, 舉例而言包括第一底塗層、第一預先處理層、第一鋅(熱浸鍍鋅[hot-dip galvanizing,HDG])或鋅-鋁層。
以上面具體態樣的釋例而言,圖1到4顯示塗覆板的多種具體態樣。然而,應了解本發明不限於圖式所示的具體態樣。
參考圖1,顯示的是層狀結構的截面圖,其大致由數字10所指出,包括了附著於基板(例如金屬板12)的一表面之至少一部分的底塗層11。底塗層11可以直接施加和附著到基板上,例如圖1所示的金屬層12。多樣材料做成的任何數目之其他可選用的層可以如所想要的添加到圖1的層狀結構,例如一或更多層在底塗層11和金屬層12之間。
參考圖2,舉例而言,背塗層結構可以包括幾層,其中一層是附接於金屬基板層12的底塗層11,接下來是一或更多個背層21。舉例而言,於圖2的具體態樣,顯示的是多層結構,其一般而言是由數字20所指出,包括了夾在基底金屬板12和背塗層21之間的底塗層11。於圖2,顯示的是底塗層11附著於金屬板12之一表面的至少一部分,並且背塗層21附著於底塗層11的至少部分表面。多樣材料做成的任何數目之其他可選用的層可以如所想要的添加到圖2的層狀結構,例如一或更多層在底塗層11和背塗層21之間,或者一或更多層在底塗層11和金屬層12之間。
參考圖3,顯示的是多層結構之另一具體態樣的截面圖,其大致由數字30所指出,包括了附著於金屬基板12的一表面之至少一部分的第一底塗層31a,以及附著於至少部分之第一底塗層31a的第一背塗層32a。結構30也包括附著於金屬基板12的至少部分之另一相反表面的第二底塗層31b,以及附著於至少部分之第一底塗層31a的第二背塗層32b。多樣材料 做成之任何數目之其他可選用的層可以如所想要的添加到圖3的層狀結構,例如一或更多層在底塗層31a或31b和金屬層12之間,或者一或更多層分別在底塗層31a或31b和背層32a或32b之間。
參考圖4,通常用於製備最終產物(譬如多層結構,其一般而言由數字40所指出)的其他層舉例而言可以分別包括第一和第二預先處理層41a和41b,其分別藉由預先處理第一和第二鋅層42a和42b而形成。第一和第二鋅層42a和42b舉例而言可以包括鋅層(熱浸鍍鋅[HDG])或鋅-鋁層,其分別附著於金屬基板12的至少部分頂面和至少部分底面(亦即二個表面)。預先處理層41a和41b的表面則分別對到鋅層42a和42b。於圖4所示的具體態樣,底塗層31a和31b分別附著於預先處理層41a和41b。背層32a和32b分別附著於底塗層31a和31b。背層32a典型而言稱為「頂塗層」(topcoat),因為線圈產物40的這一側經常施加在最終產物直接面對陽光的頂側上;以及背層32b典型而言稱為「背塗層」(backer),因為線圈產物40的這一側經常施加在最終產物40背對或相反於陽光的背側上。多樣材料做成的任何數目之其他可選用的層可以如所想要的添加到圖4的多層結構,例如一或更多層分別在背層32a或32b和底塗層31a或31b之間,或者分別在鋅層42a或42b和金屬層12之間。
固化的背塗層組成物可以展現從3B到5B的高附著性。於多樣的具體態樣,固化的背塗層組成物所展現的附著性可以從3B到約5B、從約3B到4B、或從4B到5B。於特定的具體態樣,固化的背塗層組成物可以展現差不多5B的附著性。
鉛筆硬度是固化塗層之硬度的測量。一般而言,固化的背塗 層可以展現從2H到4H的高鉛筆硬度。於多樣的具體態樣,鉛筆硬度的範圍可以從2H到約3H、或從約3H到4H。
固化塗層之另一有價值的測量是T彎曲(T-bend)可撓性。一般而言,固化的背塗層可以展現範圍從0T到2T之高的T彎曲可撓性。於多樣的具體態樣,T彎曲可撓性的範圍可以從0T到約1T、或從1T到約2T。於特定的具體態樣,T彎曲可撓性可以是約0T。
於每個固化的背塗層,抵抗甲乙酮(methyl ethyl ketone,MEK)的性質是顯示塗層之化學抵抗性的另一測量。於特定的具體態樣,以雙重摩擦所測量之抗MEK性的範圍可以從10次雙重摩擦到100次雙重摩擦。於其他具體態樣,抗MEK性的範圍可以從約10到100次雙重摩擦、從約20到80次雙重摩擦、從約30到70次雙重摩擦、或從40到60次雙重摩擦。於一具體態樣,以雙重摩擦所測量的抗MEK性可以大於50次。於另一具體態樣,以雙重摩擦所測量的抗MEK性可以是約20次。
這些固化之背塗層組成物的又一測量是乾膜厚度(dried film thickness,DFT)。於多樣的具體態樣,固化的背塗膜所具有的DFT範圍從4微米到約18微米。於特定的具體態樣,DFT的範圍可以從約4微米到18微米、從約6微米到16微米、或從約8微米到14微米。於特定的具體態樣,乾膜厚度可以是約12微米。
(III)製備固化之背塗層的方法
本揭示的另一方面提供製備固化之背塗層的方法。方法包括:提供可固化的背塗層組成物,其詳述於上面的第(I)節;以及將可固化的背塗層組成物加熱到從約100℃到300℃的溫度以形成固化的背塗層。一 般而言,在方法的加熱步驟之前,可固化的背塗層組成物施加到所要塗覆之物品的至少部分表面。
(a)提供可固化的塗層組成物
適合之可固化的背塗層組成物乃描述於上面的第(I)節。
(b)施加背塗層組成物
方法進一步包括將可固化的背塗層組成物施加到基板之至少一表面的一部分。適合的基板則詳述於上面的第(II)節。可固化之背塗層組成物的施加可以透過多樣的手段來施加。舉例而言,背塗層組成物可以使用下拉棒、滾筒、刀、漆刷、噴灑器、浸泡或熟練人士所知的其他方法而施加。而且,可以應用多於一次的背塗層組成物施加以形成多層塗層。如上所詳述,可固化的背塗層組成物可以施加到所要塗覆之物品的一或更多個表面。
(c)加熱可固化的背塗層組成物
方法進一步包括將可固化的背塗層組成物加熱到從約100℃到300℃的溫度以形成固化的背塗層。於一具體態樣,本發明之可固化的線圈背塗層組成物可以被固化以形成熱固的或固化的組成物。舉例而言,本發明之可固化的背塗層組成物可以在習用的處理條件下固化而形成膜、塗層或固體。固化可固化的線圈背塗層組成物可以在包括足以固化組成物之預先決定溫度和預先決定時間的固化反應條件下來進行。一般而言,背塗層組成物可以加熱到從約100℃到約300℃的溫度以形成固化的背塗層。於多樣的具體態樣,背塗層組成物可以加熱到的溫度是從約100℃到約200℃、從約100℃到約150℃、從約150℃到約200℃、或從約125℃到約 175℃。於特定的具體態樣,固化溫度可以是約150℃。加熱基板的方法可以是藉由習用的方式或熟於此技藝者所知的方法來為之。一般而言,加熱步驟的持續時間可以從5分鐘到2小時。於多樣的具體態樣,加熱步驟的持續時間可以從約5分鐘到2小時、從約15分鐘到1.5小時、或從約30分鐘到1小時。於特定的具體態樣,加熱步驟的持續時間可以是約30分鐘。
(d)固化之背塗層的性質
在背塗層組成物固化之後,所得之固化的背塗層可以展現幾個有利的物理性質。於多樣的具體態樣,所得之固化的背塗層所展現的性質舉例而言包括高附著性、高鉛筆硬度、高逆衝擊抵抗性、高T彎曲可撓性、可接受的抗MEK性。
固化的背塗層組成物可以展現從3B到5B的高附著性。於多樣的具體態樣,固化的背塗層組成物所展現的附著性可以從3B到約5B、從約3B到4B、或從4B到5B。於特定的具體態樣,固化的背塗層組成物可以展現差不多5B的附著性。
鉛筆硬度是固化塗層之硬度的測量。一般而言,固化的背塗層可以展現從2H到4H的高鉛筆硬度。於多樣的具體態樣,鉛筆硬度的範圍可以從2H到約3H、或從約3H到4H。
固化塗層之另一有價值的測量是T彎曲可撓性。一般而言,固化的背塗層可以展現範圍從0T到2T的高T彎曲可撓性。於多樣的具體態樣,T彎曲可撓性的範圍可以從0T到約1T、或從1T到約2T。於特定的具體態樣,T彎曲可撓性可以是約0T。
於每個固化的背塗層,對於甲乙酮(MEK)的抵抗性是顯示塗 層之化學抵抗性的另一測量。於特定的具體態樣,以雙重摩擦所測量之抗MEK性的範圍可以從10次雙重摩擦到100次雙重摩擦。於其他具體態樣,抗MEK性的範圍可以從約10到100次雙重摩擦、從約20到80次雙重摩擦、從約30到70次雙重摩擦、或從40到60次雙重摩擦。於一具體態樣,以雙重摩擦所測量的抗MEK性可以大於50次。於另一具體態樣,以雙重摩擦所測量的抗MEK性可以是約20次。
這些固化之背塗層組成物的又一測量是乾膜厚度(DFT)。於多樣的具體態樣,固化的背塗膜所具有的DFT範圍是從4微米到約18微米。於特定的具體態樣,DFT的範圍可以從約4微米到18微米、從約6微米到16微米、或從約8微米到14微米。於特定的具體態樣,乾膜厚度可以是約12微米。
<定義>
當介紹在此所述之具體態樣的要素時,冠詞「一」和「該」打算意謂有一或更多個要素。「包括」、「包含」和「具有」等詞打算是含括性的,並且意謂可以有不是所列要素的額外要素。
如在此所用的「烷基」(alkyl)一詞描述包含了從1到30個碳原子的飽和烴基。它們可以是線性、分支或環狀的;可以如下定義的被取代;並且包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、己基、庚基、辛基、壬基和類似者。
如在此所用的「烴」(hydrocarbon)和「烴基」(hydrocarbyl)等詞描述專門由碳和氫元素所構成的有機化合物或自由基。這些部分包括烷基、烯基、炔基、芳基部分。這些部分也包括由其他脂族或環烴基所取代 的烷基、烯基、炔基、芳基部分,例如烷芳基、烯芳基、炔芳基。它們可以是線性、分支或環狀的。除非另有所指,否則這些部分較佳而言包括1到20個碳原子。
在此描述的「取代的烴基」(substituted hydrocarbyl)部分是由至少一非碳原子所取代的烴基部分,包括當中碳鏈原子被雜原子(例如氮、氧、矽、磷、硼或鹵素原子)所取代的部分以及當中碳鏈包括額外取代物的部分。這些取代物包括烷基、烷氧基、醯基、醯氧基、烯基、烯氧基、芳基、芳氧基、胺基、醯胺基、縮醛基、胺甲醯基、環甲醯基、氰基、酯、醚、鹵素、雜環、羥基、酮基、縮酮、二氧磷基、硝基、硫基。
已經詳細描述了本發明,則將明白可能有修改和變化,而不偏離本發明在所附請求項中所界定的範圍。
<實施例>
以下實施例和比較性實施例進一步詳細示範本發明,但不是要解讀成限制其範圍。除非另有所指,否則所有的份數和百分比是以重量計。用於以下實施例的多樣用語、標示和材料則描述於以下表1。下面實施例示範本發明之多樣的具體態樣。
用於實施例的標準測量、分析設備和方法則如下:
黏滯度
根據ASTM D445(2010年)的方法,其標題為「透明和不透明液體之動態黏滯度的標準測試方法(及動態黏滯度的計算)」,而使用具有#6心軸的Brookfield CAP-2000+來測量黏滯度。
環氧當量(EEW)
根據ASTM D1652(2004年)的測試方法,其標題為「環氧樹脂之環氧含量的標準測試方法」,而使用Mettler Toledo T70滴定器來決定EEW。
分解溫度(Td)
根據IPC-TM-650(2006年)的方法,其標題為「使用TGA之層合材料的分解溫度(Td)」,而使用TA儀器的TGA Q50來測量Td
膜厚度
使用BYK所製造的BYKO 4500乾膜厚度計來測量乾膜厚度並加以平均。
抗溶劑性:雙重摩擦
根據ASTM D5402(2006年),其標題為「使用溶劑摩擦來評估有機塗層之抗溶劑性的標準慣例」,而使用甲乙酮(MEK)來決定抗溶劑性。當觀察到膜劣化或脫層時,記錄雙重摩擦的次數。
鉛筆硬度
根據ASTM D3363(2005年)的測試方法,其標題為「以鉛筆測試來做之膜硬度的標準測試方法」,而測量鉛筆硬度。硬度的評比等級範圍則從6B(較軟)到6H(較硬)。
T彎曲可撓性
根據IS017132(2007年)的方法,其標題為「漆和清漆-T彎曲測試」,而決定T彎曲可撓性。T彎曲可撓性的評比等級範圍則從0T(高可撓性)到4T(差可撓性)。
交叉刻劃附著性
根據ASTM D3359(2009年)所述的程序,其標題為「以膠帶測試來測量附著性的標準測試方法」,以及根據該程序所述的標準來評比,而測量塗層的交叉刻劃附著性。交叉刻劃附著性的評比等級範圍則從5B(良好的附著性)到0B(差附著性)。
抗衝擊性
根據ASTM D2794-93(2010年),其標題為「有機塗層對快速變形(衝擊)效應之抵抗性的標準測試方法」,而測量固化膜的抗逆衝擊性。抗衝擊性的評比等級範圍則從小於1公斤-公分(脆的)到大於100公斤-公分(可撓的)。
製備組成物/固化產物的一般程序
製備可固化的組成物和使用該組成物之固化產物的一般製備程序如下:把CNSL、二羧酸或具有二個羥基的酚和環氧樹脂加入具有機械攪拌器的反應器裡,並且加熱到足以維持反應混合物在穩定狀況的溫度,舉例而言高達約90℃的穩定溫度。然後,催化劑(例如乙酸乙三苯鏻催 化劑)添加到反應器裡,並且與反應器中的其他成分混合。下一步驟則是將反應器中的溫度升高到足以驅動反應混合物的反應溫度,舉例而言到從約140℃到約170℃的反應溫度。使反應混合物緩慢加熱(譬如以每2分鐘10℃的速率)以抵達反應溫度;然後在舉例而言約2小時之反應時間的固化時間後,便停止反應。
合成實施例1-環氧樹脂組成物(ERC1)的製備
把720.0公克的D.E.R.383TM環氧樹脂、43.8公克的己二酸、453.0公克的檟如堅果殼液體(CNSL)加入裝有機械攪拌器、凝結管、裝氮配接器的的四頸玻璃燒瓶裡。燒瓶中的所得混合物做緩慢加熱。在混合物的溫度緩慢上升到130℃之後,溫度維持恆定達10分鐘(min)。然後,500ppm的乙酸乙三苯鏻(70%甲醇溶液)加入燒瓶。所得反應混合物的溫度緩慢上升到160℃。在反應期間監測反應混合物的EEW。反應在2小時(hr)之後停止。所得的ERC產物(在此標示為「ERC1」)顯得澄清而黏稠,並且具有1,068(克當量)的EEW。
合成實施例2-環氧樹脂組成物(ERC2)的製備
把480.0公克的D.E.R.383TM環氧樹脂、45.6公克的雙酚A、307.6公克的CNSL加入裝有機械攪拌器、凝結管、裝氮配接器的的四頸玻璃燒瓶裡。燒瓶中的所得混合物做緩慢加熱。在混合物的溫度緩慢上升到130℃之後,溫度維持恆定達10分鐘。然後,500ppm的乙酸乙三苯鏻(70%甲醇溶液)加入燒瓶裡。所得反應混合物的溫度緩慢上升到160℃。在反應期間監測反應混合物的EEW。反應在2小時之後停止。所得的ERC產物(在此標示為「ERC2」)顯得澄清而黏稠,並且具有990(克當量)的EEW。
合成實施例3:環氧樹脂組成物(ERC3)的製備
480.0公克的D.E.R.383TM環氧樹脂、112.2公克的二聚脂肪酸和307.6公克的CNSL加入裝有機械攪拌器、凝結管、裝氮配接器的的四頸玻璃燒瓶裡。燒瓶中的所得混合物做緩慢加熱。在將混合物的溫度緩慢上升到130℃之後,溫度維持恆定達10分鐘。然後,500ppm的乙酸乙三苯鏻(70%甲醇溶液)加入燒瓶裡。所得反應混合物的溫度緩慢上升到160℃。在反應期間監測反應混合物的EEW。反應在2小時之後停止。所得的產物(在此標示為「ERC3」)顯得澄清而黏稠,並且具有1,185(克當量)的EEW。
表II顯示合成實施例1(ERC1)、合成實施例2(ERC2)、合成實施例3(ERC3)環氧樹脂相較於固態環氧樹脂(solid epoxy resin,SER):D.E.R.671TM(第1型環氧樹脂和商業環氧樹脂產物)的幾個性質。「第1型」到「第9型」環氧樹脂是常見的環氧樹脂工業用語以基於環氧樹脂的分子量(MW)而訂出環氧樹脂的特徵。ERC1、ERC2、ERC3在75℃是在液態,而黏滯度分別是8,025、8,250、6,150;而SER D.E.R.671TM在75℃仍是固態。如表II所指,ERC1、ERC2、ERC3具有低於D.E.R.671環氧樹脂的黏滯度。而且,有利而言,ERC1、ERC2、ERC3展現較高的Td
實施例1~3和比較性實施例A~C:背塗層配方
合成實施例1、合成實施例2、合成實施例3的環氧樹脂組成物(成分(I))乃用於製備線圈背塗層配方。除了以上環氧樹脂以外,聚酯多醇樹脂(RP1619聚酯)、商用的環氧樹脂D.E.R.669TM環氧樹脂、聚酯多醇樹脂(RP1619聚酯)與D.E.R.669TM環氧樹脂的摻合物乃用於製造背塗層配方而作為比較性實施例。上面每種樹脂是以六(甲氧甲基)三聚氰胺(Cymel 303)作為胺基交聯劑(成分(II))而調配成背塗層配方。表III描述每種背塗層配方。
相較於聚酯/D.E.R.669TM環氧樹脂的配方,在製備高固體含量塗層(高達70重量%)時,具有新穎環氧樹脂的配方展現了較低的VOC含量(每毫升低於420公克)、較低的黏滯度(低於300毫帕‧秒)。尤其,D.E.R. 669(比較性實施例C)的配方顯示最高的黏滯度,而該配方的固體含量僅53.7%。
實施例4~6和比較性實施例D~F:線圈背塗層
背塗層(亦即膜)是由上面表III所述的背塗層配方所製備。為了製備塗膜,用拉棒把塗膜拉下來到錫板(錫板尺寸為10公分×15公分,厚0.05公分)上而將背塗層配方鑄到錫板上,接著在150℃烘烤塗覆的錫板30分鐘而固化塗膜。然後,測量所得膜塗層的性質。
評估每種製備之背塗層的效能,並且結果描述於表IV。
比較上面表IV所述的背塗層,本發明的背塗層(實施例4、5、6)展現比聚酯(比較性實施例D)和聚合物/D.E.R.669TM環氧樹脂之摻合物(比較性實施例E)的配方要好很多的PU發泡物附著性。而且,本發明的背塗層(實施例4、5、6)展現較好的PU發泡物附著性,而同時維持著相當於其他二種比較性配方(比較性實施例D和E)的鉛筆硬度、抗MEK溶劑性、T彎曲可撓性。聚酯膜(比較性實施例D)顯示比所有其他四種塗膜還弱的T彎曲可撓性。雖然D.E.R.669TM配方(比較性實施例F)顯示良好的抗MEK性和 高硬度,但是T彎曲可撓性太糟糕,以致此種配方會不適合塗層應用。
在本發明的三種背塗層中,由配方ERC1和ERC3所做成之實施例4和6的背塗層顯示要比由配方ERC2所做成之實施例5的背塗層更好的硬度和抗MEK溶劑性。本發明所有的背塗層顯示良好的T彎曲可撓性和對PU的附著性。
10‧‧‧層狀結構
11‧‧‧底塗層
12‧‧‧金屬層

Claims (30)

  1. 一種塗層組成物,其包括:(a)環氧樹脂組成物,其濃度約35重量%到約45重量%;以及(b)胺基交聯化合物。
  2. 如申請專利範圍第1項的塗層組成物,其中該環氧樹脂組成物包括以下的反應產物:(i)環氧樹脂;(ii)包含腰果酚部分的化合物;以及(iii)選自羧酸、酚化合物或其混合物的反應試劑。
  3. 如申請專利範圍第1項的塗層組成物,其中該環氧樹脂組成物具有在75℃小於約10,000毫帕‧秒的黏滯度。
  4. 如申請專利範圍第1項的塗層組成物,其中該胺基交聯化合物是醚化胺樹脂。
  5. 如申請專利範圍第4項的塗層組成物,其中該醚化胺樹脂是選自甲氧化三聚氰胺樹脂、正丁醇醚化三聚氰胺樹脂、異丁醇醚化三聚氰胺樹脂、甲氧化脲樹脂、正丁醇醚化脲樹脂、異丁醇醚化脲樹脂或其混合物。
  6. 如申請專利範圍第1項的塗層組成物,其中該胺基交聯化合物具有從約6重量%到約7重量%的濃度。
  7. 如申請專利範圍第1項的塗層組成物,其進一步包括選自固化催化劑、溶劑、顏料或其混合物的至少一試劑。
  8. 如申請專利範圍第1項的塗層組成物,其中該組成物展現約68重量%到約72重量%的固體含量。
  9. 如申請專利範圍第1項的塗層組成物,其中該組成物展現在25℃小於約300毫帕‧秒的黏滯度。
  10. 如申請專利範圍第1項的塗層組成物,其中該組成物具有每公升小於約400公克之揮發性有機化合物的濃度。
  11. 如申請專利範圍第1項的塗層組成物,其中該組成物藉由加熱到從約100℃到約300℃的溫度而固化。
  12. 一種製備固化塗層的方法,該方法包括:(i)提供可固化的塗層組成物,其包括(a)約35重量%到約45重量%的環氧樹脂組成物和(b)胺基交聯化合物;以及(ii)將該可固化的塗層組成物加熱到從約100℃到約300℃的溫度以形成該固化的背塗層。
  13. 如申請專利範圍第12項的方法,其中該環氧樹脂組成物包括以下的反應產物:(i)環氧樹脂;(ii)包含腰果酚部分的化合物;以及(iii)選自羧酸、酚化合物或其混合物的反應試劑。
  14. 如申請專利範圍第12或13項的方法,其中該環氧樹脂組成物具有在75℃小於約10,000毫帕‧秒的黏滯度。
  15. 如申請專利範圍第12項的方法,其中該胺基交聯化合物是醚化胺樹脂,其選自甲氧化三聚氰胺樹脂、正丁醇醚化三聚氰胺樹脂、異丁醇醚化三聚氰胺樹脂、甲氧化脲樹脂、正丁醇醚化脲樹脂、異丁醇醚化脲樹脂或其混合物。
  16. 如申請專利範圍第12項的方法,其中該胺基交聯化合物在該可固化的塗層組成物中具有從約6重量%到約7重量%的濃度。
  17. 如申請專利範圍第12項的方法,其中該可固化的塗層組成物進一步包括選自固化催化劑、溶劑、顏料或其混合物的至少一試劑。
  18. 如申請專利範圍第12項的方法,其中該可固化的塗層組成物展現約68重量%到約72重量%的固體含量、在25℃小於約300毫帕‧秒的黏滯度。
  19. 如申請專利範圍第12項的方法,其中在該加熱步驟之前,該可固化的塗層組成物施加到基板的至少部分表面。
  20. 如申請專利範圍第19項的方法,其中該基板是金屬。
  21. 如申請專利範圍第12項的方法,其中該固化的塗層展現從約0T到約2T的T彎曲可撓性。
  22. 一種物品,其包括基板和附著於該基板之至少部分表面的塗層,其中該背塗層包括(a)約35重量%到約45重量%的環氧樹脂組成物和(b)胺基交聯化合物。
  23. 如申請專利範圍第22項的物品,其中該基板是金屬。
  24. 如申請專利範圍第22項的物品,其中該環氧樹脂組成物包括以下的反應產物:(i)環氧樹脂;(ii)包含腰果酚部分的化合物;以及(iii)選自羧酸、酚化合物或其混合物的反應試劑。
  25. 如申請專利範圍第22項的物品,其中該環氧樹脂組成物具有在75℃小於約10,000毫帕‧秒的黏滯度。
  26. 如申請專利範圍第22項的物品,其中該胺基交聯化合物是醚化胺樹脂,其選自甲氧化三聚氰胺樹脂、正丁醇醚化三聚氰胺樹脂、異丁醇醚化三聚氰胺樹脂、甲氧化脲樹脂、正丁醇醚化脲樹脂、異丁醇醚化脲樹脂或其混合物。
  27. 如申請專利範圍第22項的物品,其中該胺基交聯化合物在該可固化的塗層組成物中具有從約6重量%到約7重量%的濃度。
  28. 如申請專利範圍第22項的物品,其中該塗層藉由加熱到從約100℃到約300°的溫度而黏結到該基板。
  29. 如申請專利範圍第28項的物品,其中該塗層展現從約0T到約2T的T彎曲可撓性。
  30. 如申請專利範圍第22項的物品,其進一步包括至少一額外塗層。
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IT1100282B (it) * 1978-11-21 1985-09-28 Sir Soc Italiana Resine Spa Composizioni di vernici e procedimento per la loro preparazione
US6376081B1 (en) * 2000-10-02 2002-04-23 Valspar Corporation Self-crosslinking resin and coating compositions made therefrom
TW200833729A (en) 2006-10-10 2008-08-16 Dow Global Technologies Inc Soluble polymers with low conversion of acids from aromatic epoxy resins and diacids and crosslinked coatings prepared therefrom
US20160002491A1 (en) * 2013-01-31 2016-01-07 Yan Wu Epoxy resin composition, and its applications
KR20160007493A (ko) * 2013-05-10 2016-01-20 블루 큐브 아이피 엘엘씨 에폭시 수지 조성물
WO2015154280A1 (en) * 2014-04-10 2015-10-15 Dow Global Technologies Llc Curable epoxy resin compositions
CN107001588B (zh) * 2014-12-05 2020-09-01 陶氏环球技术有限责任公司 可固化环氧树脂组合物

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