TW201739799A - 嵌段共聚物於塗層的用途 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種基於OH-、COOH-或胺基-官能化聚烯烴及聚酯之嵌段共聚物在塗層組成物、較佳塗料中作為黏合劑之用途,其尤其用於改良塗層、尤其金屬上之捲材塗層的黏著性,且關於包含該等所提及之嵌段共聚物的塗層組成物。
Description
本發明係關於一種基於OH-、COOH-或胺基-官能化聚烯烴及聚酯之嵌段共聚物在塗層組成物、較佳塗料中作為黏合劑之用途。更特定言之,本發明係關於一種該等所提及之嵌段共聚物用於改良塗層、尤其金屬上捲材塗層之黏著性的用途,且關於包含該等所提及之嵌段共聚物的塗層組成物。
現今聚酯多元醇及聚醚多元醇作為原材料具有諸多用途,包括用於製備塗料用樹脂,其用於例如金屬之初級塗層。為此目的,多元醇一般溶解於溶劑中,且在塗覆至金屬之後,在加熱時與三聚氰胺交聯,在加熱過程中經交聯聚酯黏附至金屬且溶劑蒸發。
黏著性之基本因素為基質之性質,亦即通常金屬之性質。在多數情況下,由於處理步驟,例如油殘餘物而使金屬受污染。此種類型之殘餘物導致獨特的黏著性降低及金屬上塗料系統潤濕。出於此原因,在當前標準方法中,在利用塗料系統實際塗佈之前,需要強力清洗金屬。此額外清洗通常極為不便且費力。
因此提供避開所提及之先前技術缺點的系統來解決問題。
該問題經由使用根據本發明之嵌段共聚物解決。本發明因此首先提供由OH-、COOH-或胺基-官能化聚合物及聚酯形成之嵌段共聚物在塗層組成物,較佳塗料中作為黏合劑之用途,其尤其用於改良塗層、尤其金屬上捲材塗層之黏著性。
本發明因此首先提供由OH-、COOH-或胺基-官能化聚合物及聚酯形成之嵌段共聚物在塗層組成物中作為黏合劑之用途,其中該等OH-、COOH-或胺基-官能化聚合物選自NH2-或NHR-或NR2-官能化聚醯胺、NH2-或NHR-或NR2-官能化多胺、OH-或COOH-官能化聚苯乙烯或OH-或COOH-官能化聚烯烴,其中R為相同或不同的有機基團,較佳為具有較佳1至20個且更佳1至6個碳原子之脂族或芳族基團。
已出人意料地發現先前技術之缺點,即基於聚酯塗料及基於聚醚塗料對受污染、尤其油性表面之低黏著性及不良潤濕可藉由併入根據本發明使用之嵌段共聚物改良。在此情形下,由OH-、COOH-或胺基-官能化聚合物及聚酯形成之嵌段共聚物之本發明用途提供以下優勢:非極性單元,例如聚丁二烯藉由嵌段結構而呈現相容性,且可例如相對於其他聚酯在分子量、熱特性及溶解性方面藉助於聚酯以多種方式中之任一者改性。由OH-、COOH-或胺基-官能化聚合物及聚酯形成之嵌段共聚物作為黏著促進劑用於改良尤其在金屬基質上之黏著特性的效應自先前技術對熟習此項技術者而言為未知的,尤其在甚至僅添加嵌段共聚物足夠其顯示之效應的方面上為未知的。
一般而言,係基於OH-、COOH-或胺基-官能化、較佳封端之聚合物及聚酯的根據本發明使用之嵌段共聚物為B(A)x嵌段系統,其中A
為聚酯,B為OH-、COOH-或胺基-官能化、較佳封端之聚合物,較佳為聚烯烴,且x1,較佳x>1。x之值反映OH-、COOH-或胺基-官能化、較佳封端之聚合物之官能基。一般而言,OH-、COOH-或胺基-官能化、較佳封端之聚合物之官能基x因此在1至5範圍內、較佳在1.5至3.5範圍內、尤其較佳在2至3範圍內。在x=2的情況下,亦即在官能基為2之OH-、COOH-或胺基-官能化、較佳封端之聚合物的情況下,嵌段共聚物尤其為ABA三嵌段系統。另外,式(AB)n之嵌段結構為同樣可能的,其中n1。較佳根據本發明使用之嵌段共聚物為經OH-或COOH-封端之嵌段共聚物。
詳言之,基於OH-、COOH-或胺基-官能化且較佳封端之聚合物及聚酯的根據本發明使用之嵌段共聚物可描述為B'-(-Y-A'-X)x系統,其中A'為聚酯基團,B'為聚烯烴基團,Y為O、COO或NR基團,其中R如上所定義,X為OH或COOH端基,且其中x1,較佳x>1。
原則上,在本發明的情形下有可能熟習此項技術者已知的OH-、COOH-或胺基-官能化聚合物中之任一者用作嵌段共聚物之基底,該等OH-、COOH-或胺基-官能化聚合物來自包含以下之群:NH2-或NHR-或NR2-官能化聚醯胺、NH2-或NHR-或NR2-官能化多胺、OH-或COOH-官能化聚苯乙烯或OH-或COOH-官能化聚烯烴。在本發明的情形下,較佳存在末端OH、COOH或胺基用於形成共聚物。另外,在較佳OH-或胺基-封端之聚合物中,沿著鏈可存在其他OH、COOH或胺基。
適合的OH-、COOH-或胺基-官能化聚合物之實例為NH2-或NHR-或NR2-官能化聚醯胺、NH2-或NHR-或NR2-官能化多胺、OH-或COOH-官能化聚苯乙烯、OH-或COOH-官能化聚烯烴,諸如OH-或COOH-官能化
聚丁二烯、OH-或COOH-官能化聚異戊二烯、OH-或COOH-官能化聚乙烯、OH-或COOH-官能化聚丙烯。較佳OH-或COOH-官能化聚合物為OH-或COOH-封端之聚合物,尤其為OH-或COOH-封端之聚苯乙烯及OH-或COOH-封端之聚烯烴,尤其為OH-或COOH-封端之聚丁二烯。最佳地,OH-或胺基-封端之聚合物為OH-或COOH-封端之聚丁二烯。最佳地,OH-、COOH-或胺基-封端之聚合物為OH-封端之聚丁二烯。
在本發明的情形下,如在開始時所陳述,用於製備根據本發明使用之嵌段共聚物的OH-、COOH-或胺基-官能化聚合物尤其較佳為OH-封端之聚丁二烯。此等可呈未氫化形式或呈部分或完全氫化形式使用。
在本發明之一個尤其較佳具體實例中,羥基封端之聚丁二烯包含1,3-丁二烯衍生之單體單元
及
其中聚丁二烯中存在之1,3-丁二烯衍生之單體單元整體中(I)比例為10至60莫耳%,且其中聚丁二烯中存在之1,3-丁二烯衍生之單體單元整體中(II)及(III)之比例總和為40至90莫耳%。
上述羥基封端之聚丁二烯較佳為具有羥基、由1,3-丁二烯之自由基聚合產生之聚丁二烯,在各情況下包含存在於聚丁二烯中之1,3-丁二烯衍生之單體單元(I)、(II)及(III),其中對於聚丁二烯中存在之1,3-丁二烯衍生之單體單元(I)、(II)及(III),本申請案中所選擇之式表示中之方括號展示用各別方括號標記之鍵未經例如甲基封端,取而代之相關單體單元經由此鍵鍵結至另一單體單元或羥基。此等單體單元(I)、(II)及(III)可以任何所需順序配置於聚合物中。隨機配置較佳。
在一個較佳具體實例中,聚丁二烯中存在之1,3-丁二烯衍生之單體單元整體中(I)、(II)及(III)之比例在各情況下獨立地為至少10莫耳%。
尤其較佳地,聚丁二烯中存在之全部1,3-丁二烯衍生之單體單元中(I)之比例為15至30莫耳%,聚丁二烯中存在之全部1,3-丁二烯衍生之單體單元中(II)之比例為50至70莫耳%且聚丁二烯中存在之全部1,3-丁二烯衍生之單體單元中(III)之比例為15至30莫耳%。藉由凝膠滲透層
析法測定的羥基封端之聚丁二烯之平均分子量通常在500與10000g/mol之間、較佳在1000與5000g/mol之間、更佳在1500與4000g/mol之間。
在一個較佳具體實例中,除了聚丁二烯中存在之1,3-丁二烯衍生之單體單元(I)、(II)及(III)以外,亦可存在其他單體單元,尤其為並非衍生自1,3-丁二烯之彼等單體單元。在一個較佳具體實例中,然而,聚丁二烯中存在之全部1,3-丁二烯衍生之單體單元(I)、(II)及(III)代表併入聚合物中之一定比例之全部單體單元且包含1,3-丁二烯衍生之單元及至少80莫耳%、較佳90莫耳%、更佳95莫耳%且最佳100莫耳%之其他單元。
根據本發明使用之羥基封端之聚丁二烯藉助於自由基聚合,例如藉由在過氧化氫、水及有機溶劑存在下1,3-丁二烯之聚合反應製備。適合的方法描述於例如EP 2 492 292中。
較佳在本發明的情形下使用之聚丁二烯例如呈來自Evonik Resource Efficiency GmbH之POLYVEST® HT形式市售。
所用OH封端之聚丁二烯之官能基一般在1至5範圍內、較佳在1.5至3.5範圍內且尤其較佳在2至3範圍內。在本發明的情形下基本因素為存在OH基團用於形成共聚物。此等OH基團通常存在於聚丁二烯之鏈端處;另外,其他OH基團可沿著OH封端之聚丁二烯中之鏈存在。因此,所用OH-封端之聚丁二烯之官能基(自OH數量及數量平均分子量計算)通常在1至5範圍內、較佳在1.5至3.5範圍內。在本發明的情形下,官能基藉由分子量與OHN之相關性測定。
有可能例如藉由單異氰酸酯與OH基團之反應調節官能基。
除上述OH-、COOH-或胺基-官能化聚合物(嵌段B)以外,
根據本發明使用之嵌段共聚物亦含有由聚酯(嵌段A)形成之嵌段;更特定言之,嵌段共聚物基於由內酯及/或乳酸交酯及其混合物形成之聚酯。
適合的內酯之實例尤其為C3內酯,諸如β-丙內酯;C4內酯,諸如β-丁內酯或γ-丁內酯;C5內酯,諸如4-羥基-3-戊烯酸-γ-內酯、α-亞甲基-γ-丁內酯、γ-亞甲基-γ-丁內酯、3-甲基-2(5H)-呋喃酮、γ-戊內酯、δ-戊內酯;C6內酯,諸如δ-己內酯、ε-己內酯或γ-己內酯;或其他內酯,諸如5-丁基-4-甲基二氫-2(3H)-呋喃酮、δ-辛內酯、γ-苯基-ε-己內酯、氧環十二-2-酮、氧環十三-2-酮、十五內酯、16-十六內酯、γ-十一內酯、δ-十一內酯、γ-亞甲基-γ-丁內酯或其混合物。
在本發明的情形下乳酸交酯應理解為意謂乳酸之環酯,其可在三個異構體:(S,S)-3,6-二甲基-1,4-二烷-2,5-二酮(CAS編號4511-42-6)、(R,R)-3,6-二甲基-1,4-二烷-2,5-二酮(CAS編號25038-75-9)及(內消旋)-3,6-二甲基-1,4-二烷-2,5-二酮(CAS編號13076-19-2)中出現。在本文中無異構形式為尤其較佳的。
較佳地,使用至少兩種內酯及/或乳酸交酯之混合物、較佳一個內酯及一個乳酸交酯之混合物、尤其較佳ε-己內酯及乳酸交酯之混合物完成製備嵌段共聚物。以此方式,有可能以受控方式改變嵌段共聚物之特性,尤其關於與其他聚酯多元醇之互混性或關於熱特性。
由OH-、COOH-或胺基-官能化聚合物及聚酯形成的根據本發明使用之嵌段共聚物尤其藉由OH-、COOH-或胺基-引發之開環聚合反應獲得。OH-、COOH-或胺基-官能化聚合物在本文中在內酯及/或乳酸交酯之開環中用作引發劑,其導致在OH-、COOH-或胺基-官能化聚合物上形成聚
酯鏈。
用於開環聚合反應之標準均相催化劑為例如乙基己酸錫(II)、二月桂酸二丁錫、有機脒鹼(諸如1,8-二氮雙環[5.4.0]十一-7-烯、1,5-二氮雙環[4.3.0]壬-5-烯、1,4-二氮雙環[2.2.2]辛烷及1,5,7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯)或醇鈦(IV)(諸如鈦酸四甲酯、鈦酸四丁酯、鈦酸四異丙酯、鈦酸四苯酯、二丁基三乙醇胺鈦酸酯、鈦酸四己酯或鈦酸三乙醇胺異丙酯)。
開環反應一般在20℃-250℃之溫度下,尤其在0.1-20小時時段內,在熔融物中或在溶劑存在下進行。
內酯及/或乳酸交酯與含有OH-、COOH-或胺基之聚合物的莫耳比通常為1:1至200:1。
藉由DIN 53240-2之滴定法所測定,根據本發明使用的嵌段共聚物中羥基端基之濃度在0與300mg KOH/g之間、較佳在5與50mg KOH/g之間。
根據DIN EN ISO 2114所測定,根據本發明使用之嵌段共聚物中酸端基之濃度在0與50mg KOH/g之間,但較佳低於2mg KOH/g。
根據本發明使用之嵌段共聚物之數量平均分子量為600-60 000g/mol,較佳1000-30 000g/mol。其是根據DIN 55672-1藉助於凝膠滲透層析法在作為洗提劑之四氫呋喃及用於校準之聚苯乙烯中測定。
根據本發明使用之嵌段共聚物之官能基一般在1至5範圍內,較佳在1.5至3.5範圍內。在本發明的情形下,官能基藉由分子量與OHN之相關性測定。
本發明進一步提供塗層組成物,其至少包含(a)由OH-、
COOH-或胺基-官能化聚合物(嵌段B)及聚酯(嵌段A)形成之嵌段共聚物,及(b)至少另一種OH-、COOH-或胺基-官能化組分,尤其為OH-及/或COOH-官能化聚酯、OH-官能化聚醚、OH-官能化聚丁二烯(例如POLYVEST® HT)、OH-及/或COOH-官能化聚(甲基)丙烯酸酯或胺基-官能化聚合物。
在一個較佳具體實例中,塗層組成物包含基於二醇或多元醇及二羧酸或聚羧酸或其衍生物之聚酯作為組分(b)。
關於多元醇及聚羧酸,原則上不存在限制,且任何混合比率原則上均有可能出現。選擇藉由聚酯之所需物理性質指導。在室溫下,此等可為固體及非晶形、液體及非晶形或/及(半)結晶。
聚羧酸意謂攜帶超過一個羧基及較佳兩個或更多個羧基之化合物。偏離普通定義,在特定具體實例中,此等亦理解為意謂單羧酸。在本發明之情形下,羧基官能基亦理解為意謂其衍生物,例如酯或酐。
聚羧酸可尤其為芳族或飽和或不飽和脂族或飽和或不飽和環脂族二羧酸或聚羧酸。較佳使用雙官能二羧酸。
適合之芳族二羧酸或聚羧酸及其衍生物之實例為以下化合物諸如對苯二甲酸二甲酯、對苯二甲酸、間苯二甲酸、萘二甲酸及鄰苯二甲酸酐。
線性脂族二羧酸或聚羧酸之實例包括草酸、草酸二甲酯、丙二酸、丙二酸二甲酯、丁二酸、琥珀酸二甲酯、戊二酸、戊二酸二甲酯、3,3-二甲基戊二酸、己二酸、己二酸二甲酯、庚二酸、辛二酸、壬二酸、壬二酸二甲酯、癸二酸、癸二酸二甲酯、十一烷二甲酸、癸烷-1,10-二元酸、
十二烷-1,12-二元酸、十三烷二酸、十四烷-1,14-二元酸、十六烷-1,16-二元酸、十八烷-1,18-二元酸、二聚體脂肪酸及其混合物。
不飽和線性二羧酸及/或聚羧酸之實例包括伊康酸、反丁烯二酸、順丁烯二酸或順丁烯二酸酐。
飽和環脂族二羧酸及/或聚羧酸之實例包括環己烷-1,4-二甲酸、環己烷-1,3-二甲酸及環己烷-1,2-二甲酸之衍生物。
原則上有可能使用任何所需多元醇用於製備聚酯。多元醇應理解為意謂攜帶超過一個羥基及較佳兩個或更多個羥基之化合物。偏離普通定義,在特定具體實例中,此等亦理解為意謂單羧酸。舉例而言,可存在線性或分枝脂族及/或環脂族及/或芳族多元醇。
適合的二醇或多元醇之實例為乙二醇、丙烷-1,2-二醇、丙烷-1,3-二醇、丁烷-1,4-二醇、丁烷-1,3-二醇、丁烷-1,2-二醇、丁烷-2,3-二醇、戊烷-1,5-二醇、己烷-1,6-二醇、辛烷-1,8-二醇、壬烷-1,9-二醇、十二烷-1,12-二醇、新戊二醇、丁基乙基丙烷-1,3-二醇、甲基丙烷-1,3-二醇、甲基戊二醇、環己烷二甲醇、三環[2.2.1]癸烷二甲醇、檸檬烯二甲醇之異構體、異山梨糖醇、三羥甲基丙烷、甘油、1,2,6-己三醇、季戊四醇、聚乙二醇、聚丙二醇及其混合物。
芳族二醇或多元醇理解為意謂芳族聚羥基化合物(例如對苯二酚、雙酚A、雙酚F、二羥基萘等)與環氧化物(例如環氧乙烷或環氧丙烷)之反應產物。所存在二醇或多元醇亦可為醚二醇,即基於例如乙二醇、丙二醇或丁烷-1,4-二醇之寡聚物或聚合物。
較佳使用雙官能二醇及二羧酸。
亦可使用具有多於兩個官能基之多元醇或聚羧酸,諸如偏苯三酸酐、三羥甲基丙烷、季戊四醇或甘油。此外,內酯及羥基羧酸可用作聚酯之成分。
在特定具體實例中,亦有可能使用單羧酸及單醇,例如單官能脂肪酸或脂肪醇作為聚酯成分。
聚酯較佳經由熔融縮合來合成。出於此目的,前述二羧酸或聚羧酸及二醇或多元醇最初以0.5至1.5、較佳1.0至1.3之羥基與羧基之當量比填充及熔融。在150℃與280℃之間的溫度下歷經3至30小時過程在熔融物中進行聚縮合。在此過程中,在標準壓力下首先蒸餾出大部分所釋放水量。在其他過程中,排除其餘反應水以及揮發性二醇,直至達到目標分子量為止。視情況,此可易於經由減壓、經由擴大表面積或藉由使惰性氣流通過反應混合物來達成。可額外藉由在反應之前或在反應期間添加共沸物形成劑及/或催化劑來加速反應。適合之共沸物形成劑之實例為甲苯及二甲苯。典型催化劑為有機鈦或有機錫化合物,諸如鈦酸四丁酯或氧化二丁基錫。亦可設想基於其他金屬(諸如鋅或銻)之催化劑以及無金屬酯化催化劑。諸如抗氧化劑或色彩穩定劑之其他添加劑及加工助劑亦為可能的。
用於根據本發明之塗層組成物的聚酯(b)根據DIN EN ISO 2114測定較佳具有在0與50mg KOH/g之間、較佳0至30mg KOH/g、尤其0至10mg KOH/g之酸數目。酸數目(acid number;AN)應理解為意謂中和一公克固體中所存在之酸所需的以mg計氫氧化鉀之量。將用於分析之樣品溶解於二氯甲烷中,且使用酚酞利用0.1N乙醇氫氧化鉀溶液滴定。
用於根據本發明之塗層組成物的聚酯(b)之OH數量較佳
在1至120mg KOH/g之間、更佳在5與50mg KOH/g之間。出於本發明之目的,OH數目根據DIN 53240-2測定。利用此方法使樣品與乙酸酐在4-二甲胺基吡啶作為催化劑存在下反應,其中羥基經乙醯化。此形成一個乙酸分子/羥基,同時過量乙酸酐之連續水解產生兩個乙酸分子。乙酸之消耗量藉由滴定法自主要值與空白值之間的差值測定,該等值應同時進行。
聚酯(b)之玻璃轉移溫度在-50℃至120℃範圍內,較佳在10℃與70℃之間。
數均分子量Mn在1000至25 000g/mol範圍內,較佳在2000至10 000g/mol範圍內。
出於本發明之目的,分子量藉助於凝膠滲透層析法(gel permeation chromatography;GPC)測定。樣品之特徵為根據DIN 55672-1之四氫呋喃洗提劑。
Mn(UV)=數均莫耳重量(GPC,UV偵測),以g/mol為單位報導
Mw(UV)=質量平均莫耳重量(GPC,UV偵測),以g/mol為單位報導。
另外,聚酯(b)尤其具有線性或分枝結構,且較佳輕微地分枝。
根據本發明使用之聚酯利用已知方法(參看Dr.P.Oldring,Resins for Surface Coatings,第III卷,由Sita Technology公佈,203 Gardiness House,Bromhill Road,London SW18 4JQ,England 1987)藉由在單一階段或多階段方案中起始酸及起始醇之(半)連續或不連續酯化來製備。
聚酯(b)較佳經由熔融縮合來合成。出於此目的,前述二
羧酸或聚羧酸及二醇或多元醇最初以0.5至1.5、較佳1.0至1.3之羥基與羧基之當量比填充及熔融。在150℃與280℃之間的溫度下歷經3至30h過程在熔融物中進行聚縮合。在此過程中,在標準壓力下首先蒸餾出大部分所釋放水量。在其他過程中,排除其餘反應水以及揮發性二醇,直至達到目標分子量為止。視情況,此可易於經由減壓、經由擴大表面積或藉由使惰性氣流通過反應混合物來達成。可額外藉由在反應之前或在反應期間添加共沸物形成劑及/或催化劑來加速反應。適合之共沸物形成劑之實例為甲苯及二甲苯。典型催化劑為有機鈦或有機錫化合物,諸如鈦酸四丁酯或氧化二丁基錫。亦可設想基於其他金屬(諸如鋅或銻)之催化劑以及無金屬酯化催化劑。諸如抗氧化劑或色彩穩定劑之其他添加劑及加工助劑亦為可能的。
由OH-、COOH-或胺基-官能化聚合物(嵌段B)及聚酯(嵌段A)形成之根據本發明使用之嵌段共聚物在調配物中的比例以總體調配物計為0.1-99重量%、較佳10-50重量%且更佳2-20重量%、最佳3-10重量%。
較佳使用之聚酯(b)為例如來自DYNAPOL®產品系列之市售聚酯(來自Evonik Resource Efficiency GmbH)。此種類型之聚酯在多數情況下具有輕微分枝結構、不同分子量及在前述範圍內之玻璃轉移溫度,且通常展示與其他調配物成分之最佳相容性。
另外,塗層組成物包含自先前技術熟習此項技術者已知且期望交聯所要的交聯組分。
除已描述之塗層組成物以外,本發明亦提供塗佈基質之方
法。
在用於塗佈基質的根據本發明之方法中,基質用如上文所描述之根據本發明之塗層組成物塗佈,且隨後乾燥及/或煅燒塗層。在此等操作過程中,調配物成分經歷交聯以形成根據本發明之塗層。
關於利用根據本發明之塗層組成物塗佈基質的方法,存在多個具體實例。在最簡單的具體實例中,塗佈直接在基質上進行。出於此目的使用的尤其為以下方法:將含本發明調配物之有機溶液以及其他調配物成分呈「有機溶膠」形式塗覆至基質,且隨後乾燥所塗覆之層。在本文中塗佈例如藉助於刮刀塗法、滾塗法、浸塗、簾式塗佈或噴塗進行。塗層之交聯與乾燥操作平行進行。
在一個尤其較佳(但不為排它性的)本發明之所述塗層變異體之變異體中,根據本發明之調配物用作捲材塗層程序(亦稱為帶材塗層)之一部分。捲材塗層為一種例如用於鋼鐵或鋁之平坦帶材-「捲材」-之單側或雙側塗層的方法。所得材料為包含視情況經抗腐蝕底塗劑預處理及/或配備有抗腐蝕底塗劑之金屬載體材料的複合物,及有機塗層之複合物。捲材塗層程序之方法及具體實例對熟習此項技術者為已知的。
在第二具體實例中,塗層在各別基質材料上呈裝備有根據本發明之塗層組成物的表面塗層薄片形式實現。在此情況下,第一步驟為將根據本發明之塗層組成物之塗層牢固地黏附至對應薄片基質材料上。下一步驟為將此表面塗層薄片塗覆至各別最終端基質材料。在本文中,表面塗層薄片之底面用自行黏著調配物塗佈或裝備熱熔融物或黏著層。將此底面之變體在溫度輔助及壓力輔助塗覆中附著至最終基質材料。
以此方式,其他包括光學類別之特徵的產品特徵例如可經由表面塗層薄片之物理特性實現。此外,此種類型之方法極具彈性,例如在相對較大待塗佈之基質的情況下,可在無操作溶劑或高溫的情況下原位採用該方法。
在類似於第二具體實例之第三變異體中,塗層呈根據本發明之塗層組成物之熱傳遞程序至各別基質材料上的形式實現。
在此情況下,在第一塗層步驟中將對應膜或紙載體材料裝備釋放層,其使得本發明塗層調配物在第二塗層步驟中塗覆以使熱傳遞至各別基質材料上。
必要時在本文中視情況在第三塗層步驟中有可能塗覆黏著層,其確保熱傳遞層構造在各別基質材料上之適當黏著性。
第四具體實例代表無溶劑粉末塗層。適合方法及具體實例在此情形下為熟習此項技術者所熟知。
在本發明之另一具體實例中,根據本發明之調配物用於製備捲材層製品。對應系統及具體實例原則上為熟習此項技術者所熟知。
視情況,根據本發明之塗層可隨後配備有一或多個其他功能層。所討論之層可包含例如抗刮擦塗層、導電層、抗污染塗層及/或反射增強層或其他具有光學功能之層。可例如藉助於物理氣相沈積(physical vapour deposition;PVD)或化學氣相沈積(chemical vapour deposition;CVD)塗覆此等額外層。
可視情況塗覆額外抗刮擦塗層以進一步改良抗刮擦性。抗刮擦塗層可為例如氧化矽層,其藉助於PVD或CVD直接塗覆。
出人意料地,根據本發明之塗層組成物適用於油性表面上。
在一個較佳具體實例中,根據本發明之基質為油性基質。油性基質應理解為意謂表面上含有天然、合成或礦物油之彼等基質。油性物質可藉由處理步驟(例如抽取潤滑脂、分離劑等)放至基質上。尤其在捲材塗層區域中,金屬表面常常混雜有油性物質。
適合的金屬基質尤其選自鋼鐵及鋁。
甚至在無進一步告知的情況下,假定熟習此項技術者將能夠最大程度利用上述描述。較佳具體實例及實施例因此僅理解為描述性揭示內容,其並不以任何方式限制。以下使用實施例更詳細地闡明本發明。可類似地獲得本發明之替代具體實例。
實施例:
用於製備嵌段共聚物P1之合成實例:
將225g POLYVEST® HT與262.5g ε-己內酯、262.5g乳酸交酯及0.75g鈦催化劑在氮氣流下在具有迴流冷凝器之11多頸燒瓶中摻合。隨後,在持續氮氣流下將混合物加熱至160℃持續6小時。嵌段共聚物之GPC分析提供6300g/mol之平均分子量Mn,其中PDI為3.3;DSC分析提供-82℃及-30℃之玻璃轉移溫度。聚合物之OHN為19mg KOH/g聚合物。
可在催化劑、POLYVEST HT與內酯之比率及所用內酯方面修改方法。
塗層組成物之製備:
塗層組成物藉由在20℃至80℃之溫度下充分混合組分來製備(「Lehrbuch der Lacktechnologie」[Textbook of Paint Technology],Th.Brock,M.
Groteklaes,P.Mischke編:V.Zorll,Vincentz Verlag,Hannover,1998,第229頁及以下)。使非液體組分首先溶解於適合溶劑中,接著在攪拌下添加其餘組分。
對於製備塗層組成物,將根據表1之多元醇首先溶解於溶劑石腦油150:二甲苯之93:7混合物中,使得獲得65重量%溶液。
將塗層組成物利用32μm塗佈棒塗覆至金屬基質,且在295℃下烘烤30秒。金屬基質為來自Novelis(Göttingen)之尺寸為0.570×204.5×285.0mm(深度×寬度×高度)的鋁。將金屬基質根據DIN 50939用Alodine 1200進行表面處理(腐蝕保護、黃色鉻酸鹽鈍化處理(yellow chromatization))。
為了測試油吸收量,將金屬基質之表面預先用例示性油(10W-40機油)以0.2g/m2之限定量污染。
1ECCA測試方法T11:(此測試方法使得能夠在底層烘烤條件下測試反應性塗料系統之交聯。
程序:使由鋁或鍍鋅鋼鐵或其類似物組成之塗佈金屬片利用浸泡於甲基乙基酮(methyl ethyl ketone;MEK)中之棉簽(cotton bud)(利用1或2kg重量(MEK錘)經受化學污染/機械應力)。此涉及線性雙敲擊,其中在塗層上應為化學侵蝕。一般而言,完全固化塗層應承受100次雙敲擊(twin stroke;TS)而無損壞。在不充分的澈底固化之情況下,在第一次雙敲擊之後,或可能僅僅稍晚(<100 TS),存在塗料溶解。相應地獲得之雙敲擊之數目陳述為整數,且為塗料系統之例如澈底固化或交聯密度或反應性之量測值。)
顯而易見利用0.2g/m2例示性油污染金屬表面在純聚酯系統之情況下足以產生不充分潤濕。已發現此不充分效應可藉由添加少量OH-封端之聚丁二烯(POLYVEST HT)削弱,但MEK測試展示不充分交聯在此調配物之情況下獲得。在添加根據本發明之嵌段共聚物之情況下,出人意料地發現基質仍有良好潤濕,並且具有足夠交聯。
Claims (8)
- 一種由OH-、COOH-或胺基-官能化聚合物及聚酯形成之嵌段共聚物在塗層組成物中作為黏合劑之用途,其特徵在於該等OH-、COOH-或胺基-官能化聚合物選自NH2-或NHR-或NR2-官能化聚醯胺、NH2-或NHR-或NR2-官能化多胺、OH-或COOH-官能化聚苯乙烯或OH-或COOH-官能化聚烯烴,其中R為相同或不同的有機基團。
- 如申請專利範圍第1項之用途,其特徵在於基於OH-、COOH-或胺基-官能化聚合物及聚酯的根據本發明使用之該等嵌段共聚物為B(A)x嵌段系統,其中A為聚酯,B為OH-、COOH-或胺基-官能化聚合物且x1。
- 如申請專利範圍第1項或第2項之用途,其特徵在於該等嵌段共聚物基於由內酯及/或乳酸交酯形成之聚酯。
- 一種塗層組成物,其至少包含(a)由OH-、COOH-或胺基-官能化聚合物(嵌段B)及聚酯(嵌段A)形成之嵌段共聚物,及(b)至少另一種OH-、COOH-或胺基-官能化組分,其特徵在於該等OH-、COOH-或胺基-官能化聚合物選自NH2-或NHR-或NR2-官能化聚醯胺、NH2-或NHR-或NR2-官能化多胺、OH-或COOH-官能化聚苯乙烯或OH-或COOH-官能化聚烯烴,其中R為相同或不同的有機基團。
- 如申請專利範圍第4項之塗層組成物,其特徵在於其為用於金屬上捲材塗層之塗料。
- 如申請專利範圍第4項或第5項之塗層組成物,其特徵在於其包含基於二醇或多元醇及二羧酸或聚羧酸或其衍生物之聚酯作為組分(b)。
- 一種如申請專利範圍第4項至第6項中一或多項的塗層組成物之用 途,其用於塗佈基質。
- 如申請專利範圍第7項之用途,其特徵在於該等基質為油性基質。
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