[发明专利]用于金属基材的氨基甲酸酯涂料组合物

说明书

本发明描述了氨基甲酸酯组合物，其可用于多种应用中，例如，作为直接涂布金属的涂料，即，可被直接涂覆到无底漆或预处理的金属基材表面的涂料组合物。涂料组合物优选地包含多元醇，所述多元醇是通式(I)的树脂分别与酸或二醇的反应产物，且所述反应在催化剂的存在下进行。涂料组合物还包含异氰酸酯官能化合物作为交联剂。当涂料组合物被直接涂覆到无预处理或底漆的基材表面时，其形成耐腐蚀性膜。

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年6月7日提交的美国临时专利申请No.61/832,254的优先权。

背景

将涂料涂覆至金属以延迟或抑制腐蚀已经非常成熟。聚氨酯涂层通常被用于钢的腐蚀保护，因为这些涂层是经济的且相对易于涂覆。涂层迅速干燥并具有良好的耐冲击性，从而使得涂层特别用于例如涂布待被远距离运输或运送的钢构件。在未涂底漆的金属表面上使用聚氨酯涂层降低了制造持久且耐腐蚀的金属基材所需的材料和机械成本。

然而，目前，大部分直接涂覆在未涂底漆的或未预处理的金属表面上的聚氨酯体系在不同基材上显示出不一致的附着力，且在不存在底漆或预处理的情况下，金属表面在潮湿条件下倾向于快速腐蚀和起泡。用环氧树脂修饰以改善附着力的涂层在暴露于阳光时倾向于降解并失去色彩和光泽。

由上所述，应该意识到：需要可被涂覆到金属基材上的聚氨酯涂料组合物，其具有良好的附着力和最佳的耐腐蚀性，同时在长期暴露于阳光时保持色彩和光泽。

概述

本发明提供可用于多种应用中的氨基甲酸酯涂料组合物，所述应用例如，作为直接涂布金属的涂层，即可被直接涂覆在无底漆，或者更优选地，无预处理的金属基材的表面的涂料组合物。涂料组合物优选地包含多元醇，所述多元醇是通式(I)的树脂与酸或二醇的反应产物，其中所述反应在催化剂的存在下进行。涂料组合物还包含异氰酸酯官能化合物作为交联剂。当被直接涂覆在无底漆或预处理的基材表面时，涂料组合物形成耐腐蚀性膜。

在一种实施方式中，氨基甲酸酯涂料组合物包含多元醇，所述多元醇是通式(I)的树脂与酸或二醇的反应产物，其中所述反应在催化剂的存在下进行。树脂具有以下显示为式(I)的结构：

其中：

·每个A独立地为取代的或未被取代的具有1至约6个碳原子的二价脂族基团(C1-C6烷基或烯基)；未被取代的具有6至约10个碳原子的二价芳族基团；用具有1至4个碳原子的有机基团(C1-C4烷基或烯基)、卤素、-OR’O取代的二价芳族基团，其中R’是未被取代的或取代的C₁-C₄烷基、-C(O)-、-O-、-S-、-S(O)-、或-S(O)₂；

·每个Ph独立地为未被取代的亚苯基环，或者用氢、具有1至4个碳原子的有机基团(C1-C4烷基或烯基)、卤素或-OR取代的亚苯基环，；

·每个R独立地为H、C1-C4烷基、或者下式的环氧化物：

其中每个R¹独立地为H、未被取代的C1-C4烷基、或者用-OH取代的C1-C4烷基、或C1-C4烷氧基；且

·m为0或1；且

·n在0和6之间。

本说明书提供氨基甲酸酯涂料组合物，其包含本文所述的多元醇，和被用作交联剂的异氰酸酯官能化合物。涂料组合物可用与涂布多种基材、优选地金属基材。在优选的实施方式中，涂料组合物可用作耐腐蚀性直接涂布金属的涂层，其可被涂覆在多种无底漆或其它预处理的金属基材上。在替代性实施方式中，涂料组合物可被涂覆为耐腐蚀性或防锈底漆。涂料组合物还可用于多种其它涂料最终用途中，包括，例如，用于未镀锌金属、木材、砖石、铝、机械、发动机、工具、工具箱、运输设备、柜子、钢筋和栅栏、管道、滚筒、导管、输送管、家具、标记危险区域、颜色编码设备等等的涂层。