[发明专利]交联剂组合物的制备方法

说明书

发明领域

本发明涉及交联剂组合物的制备方法。本发明还涉及包含通过所述方法制备的交联剂组合物的涂料组合物，和使用所述涂料组合物在基材上提供涂层的方法。

发明背景

工业涂料用来防止基材表面遭受由光、湿度、磨损、大气氧及其它化学品的作用造成的退化，并赋予所需外观例如颜色、光泽和表面结构。在很多情况下，这些涂料基于对基材显示良好粘附并形成无缺陷例如孔隙或砂眼的膜的有机聚合物。成膜(也称为干燥)是所施涂的涂料组合物向固态的转变。固体膜可以由溶液通过除去溶剂形成或由分散体通过除去分散剂形成，或由熔体通过冷却形成。在这种情况下，并且如果没有化学反应发生，则这称为″物理干燥″。在所谓的化学干燥中，化学反应在成膜期间发生，得到交联大分子。此种交联可以由低分子量分子、低聚物或大分子以它们自己之间的化学反应，例如加成或缩合反应所引起，或由辐射诱导或热诱导的聚合所引起，或由所添加的多官能化分子(所谓的交联剂)的作用所引起，该多官能化分子与聚合物(一般称为粘结剂树脂)的官能团反应。

与具有含活性氢的反应性基团，例如羟基和羧基的粘结剂树脂结合使用的一类熟知的交联剂是所谓的氨基树脂，即甲醛和三嗪例如蜜胺的加合物，该加合物一般至少部分地用低级醇例如甲醇和正或异丁醇醚化。这些交联剂受困于尤其甲醛在固化或交联反应期间释放的缺点。甲醛的排放是环境上不合需要的。此外，为了充当交联剂，这些氨基树脂需要通常至少80℃的温度。加热到此种高温是耗能的。

因此，本发明的目的是提供交联剂组合物，它在固化时不释放甲醛，并在环境温度下或在仅略微提高的温度下(优选不超过80℃)引发固化。

发明概述

这一目的已经通过基于环状脲和多官能醛的反应产物的交联剂组合物达到，该多官能醛具有至少两个醛基

或CHO(缩写)。

此种交联剂组合物已经在专利US 4,284,758中进行了描述。其中描述了通过使亚乙基脲(2-咪唑啉酮)与乙二醛反应，并任选地用甲醇醚化该加合物制备的反应产物。虽然非醚化加合物在储存一周后已经凝胶，但是醚化加合物在48℃下储存十周后显示大约4.6倍的粘度增加。这些醚化加合物用来提高纺织材料的耐性和稳定性。

在得到本发明的研究中，已经发现，可以用此类交联剂甚至在环境温度下使包含含活性氢的树脂，例如羟基官能化醇酸树脂、丙烯酸系树脂、氨基甲酸酯或环氧树脂的涂料组合物固化。然而，发现所得的涂料的外观是不令人满意的，并且涂层显示对溶剂的稳定性不够，并易于泛黄。

在进行的其它实验中，已经令人惊奇地发现，另一种反应程序，即首先混合并至少部分地使醛组分与醇反应，然后使这种混合物与可以预形成的，或原位形成的环状脲反应，已经得到不显示所述缺点的交联剂组合物：这些交联剂组合物不放出甲醛，因为它们基于不同于甲醛的醛，它们已经在环境温度下达到快速固化，如硬度的演化证明的那样，并且它们已经导致具有高光泽和低泛黄，和良好耐化学品性的涂料。

本发明的目的是提供用于具有活性氢官能团的粘结剂树脂的改进了的交联剂组合物，它在固化时不放出甲醛，在环境温度下显示快速固化，并导致具有高光泽和低泛黄，和良好耐化学品性的涂料。

本发明另一个目的是提供此种改进了的交联剂组合物的制备方法。

本发明的又一个目的是提供活性氢官能化粘结剂树脂和交联剂组合物的组合，该组合在环境温度下固化而不放出甲醛，并且导致漆膜的改进的性能，例如更高的硬度、更好的化学稳定性、更高的光泽和更低的黄度。

这些目的已经通过交联剂组合物的制备方法达到，该方法包括以下步骤：

-提供具有至少一个羟基和1-10个碳原子的脂族醇A与至少一种具有至少两个醛基-CHO的多官能醛C的混合物AC，和使所述混合物AC反应以使所述多官能醛C的至少一部分转化成它的半缩醛或它的缩醛以形成混合物(AC)′，