[发明专利]直接作用于金属的涂料组合物

说明书

本发明涉及一种快干、不含重金属的高性能涂料组合物，该涂料组合物具有杰出的抗紫外线性能、优异的耐腐蚀性以及快速干燥和较长的适用期。该涂料可以涂覆在DTM上，例如喷砂冷轧钢、或经处理的冷轧钢、铝和经处理的铝。通过有利地利用不同的颜料形态(尺寸和形状)选择适当的颜料以及适当的颜料设计和填充，可以在不牺牲光泽度或抗UV性的情况下实现高耐腐蚀性。

技术领域

本申请要求2017年4月4日提交的美国临时专利申请62/481,157的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

本发明一般性地涉及涂料组合物领域。在各种非排他性实施方式中，本发明涉及直接作用于金属的涂料组合物(direct-to-metal coating composition)和与其相关的性能性质。

背景技术

已经设计了各种漆料组合物用于涂覆各种基材。这些漆料组合物是通常包含一种或多种载剂液体、树脂、分散颜料或其他着色剂和各种添加剂的涂料。漆料配方设计者会选择载剂液体、树脂、颜料和添加剂的特定组合，以获得与对特定基材将具有粘附性并且将满足其他所需参数(例如光泽度和耐候性)的漆料组合物。在一些情况下，当意欲将漆料组合物直接涂覆到预期的基材上时，可能难以获得令人满意的结果。特别是，金属基材通常难以通过单层着色漆料来获得性能。结果，在涂覆着色漆料组合物之前，通常将底漆组合物涂覆到金属基材上。底漆涂层通常提供粘附性和耐腐蚀性，而顶涂层提供耐候性和耐久性。在某些情况下，还涂覆高光泽涂层作为第三层。要求涂覆两层或更多层组合物增加了涂布这些基材的时间和成本。期望获得直接作用于金属的(“DTM”)漆料组合物以避免需要单独的底漆层，从而减少了涂覆和干燥漆料组合物所需的时间。对于涂布的金属表面，这种涂层的期望特征包括干燥时的高光泽外观、防腐蚀性、耐候性以及直接作用于金属表面的良好粘附性，同时没有下面的底漆层。

最近，Nuplex Resins B.V.,Bergen op Zoom,荷兰引入丙二酸酯官能的聚酯和丙烯酰类树脂，例如在美国专利公开No.2014/0220252中所描述。该技术通常包含基于丙二酸酯官能的聚酯和丙烯酰类低聚物的2K体系，其通过进行迈克尔加成反应而固化。该反应通常需要碱催化剂。由Nuplex销售的商业产品、尤其是ACURE系列通常包含用碳酸二烷基酯阻断的强碱催化剂、丙二酸酯官能的聚酯和丙烯酰类树脂。碳酸二烷基酯的功能是阻断碱催化丙二酸酯和丙烯酰类之间的反应，从而能够在催化剂与树脂体系的其它组分混合后获得长的适用期。阻断碱形成了碳酸烷基酯阴离子，该阴离子与碳酸二烷基酯、二氧化碳和水形成平衡。当将涂料涂覆到表面上时，组合物将具有大大增加的表面积，这允许二氧化碳逸出并由此有效地解除对碱的阻断。这使得碱释放来催化丙二酸酯和丙烯酰类之间的反应。

迄今为止，据信使用丙二酸酯聚酯和丙烯酰类树脂的迈克尔加成技术在DTM应用中尚未完全有效。期望提供具有各种树脂的DTM涂料组合物，其具有长的适用期、对金属基材的良好粘附性、良好的耐腐蚀性和耐候性而不需要下面的底漆层。同样，期望地提供使用其他树脂的DTM技术。本发明的涂料组合物是一种快干、不含重金属的高性能涂料组合物，其具有杰出的抗UV性和优异的耐腐蚀性以及快干性能以及长的适用期。本发明的涂料组合物以单一配方形式提供耐腐蚀性和耐候性，并且可以作为单层直接作用到金属基材上。本文所述的涂层显示出对金属基材的强粘附性，所述金属基材例如是冷轧钢、喷砂钢、经处理的钢、铝、经处理的铝，这些金属基材在不含底漆层的情况下特别难以使用已知组合物进行涂覆。

发明概述