TW201700651A - 塗料組成物 - Google Patents

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Abstract

本發明提供了一種包含(a)至少一種環氧樹脂、(b)至少一種固化劑及(c)至少一種兩親嵌段共聚物韌化試劑的可固化組成物，其中以ASTM D2369測量時，該可固化組成物具有低於約250克/升的低揮發性有機成份(VOC)特性，且其中當該可固化組成物經固化後，提供了一種抗腐蝕的經固化塗料產品，具有改善過之性質，如可撓度、抗衝擊度及抗腐蝕度。

Description

塗料組成物
本發明之揭露通常係關於高固態塗料組成物、製備這些組成物的方法，及用這些組成物所製備的經固化塗料。
基於環氧基的抗腐蝕塗料被廣泛地使用於金屬和混凝土基質的保護。除了其抗腐蝕的表現之外，其它本質上的特性在某些塗料應用中也是被要求的，如韌度和低揮發性有機化合物。當前市場趨勢和終端使用者需要的是大量固體、低揮發性有機化合物(VOC)及低黏度塗料組成物。不具備這些特質的組成物會對終端使用者造成挑戰。塗料配方的黏度增加會讓終端使用者難以透過塗刷、輥壓或噴塗來將塗料配方應用於基質上。高度揮發性有機化合物會導致曝曬問題、環境衝擊及減少的固體含量。因此，塗料配方的特質(如高固態、低VOC及低黏度)是為了商業生存所必需且為終端使用者所需要的。
如D.E.R.671的固體環氧樹脂已被廣泛地使用於抗腐蝕塗料中以使塗料能體現出較好的韌度，然而，這些習知的固體環氧樹脂不適合作為低VOC塗料使用，因為通常需要大量的溶劑(基於體積而言大於30%)來溶解固體環氧樹脂並充分地稀釋該樹脂以供使用。此等要求妨礙了固體環氧樹脂於低VOC含量、高固態之應用，如D.E.R.331的液體環氧樹脂也 已被用作腐蝕塗料塗料，即使基於液體環氧樹脂的這些塗料需要較少的溶劑並表現出較佳的VOC性能，但經固化的塗料非常脆。
為了降低塗料配方的黏度，熟練的技術人員已將環氧反應性稀釋劑加入塗料配方中，然而，反應性稀釋劑可能會藉由損害樹脂的反應性或功能性而負面地影響塗料配方，此等衝擊接著會藉由增加乾燥時間、降低化學抗性及降低抗腐蝕度來擴及塗料的表現。
如D.E.R.732TM、D.E.R.736TM及D.E.R.852TM的脂族環氧樹脂也被廣泛用於塗料。脂族環氧樹脂可改善經固化塗料的可撓度，但樹脂的反應性會降低，導致乾燥時間長。
美國專利8,021,586揭露了一種在作為粉末塗料時有用的可固化固體樹脂組成物，其中該組成物包括環氧樹脂、兩親嵌段共聚物(含環氧樹脂不可互混之嵌段片段)、環氧樹脂可互混之嵌段片段，及可選擇性固化劑。在上述專利中，並未討論到塗料的抗腐蝕性，且該兩親嵌段共聚物並未以羧基或環氧基封端。
美國專利9,249,255揭露了一種使用於高固態塗料的經修飾環氧樹脂組成物，該環氧樹脂組成物係作為低揮發性有機化合物之高固態塗料組成物，其係於用於塗佈如金屬、塑膠、木材、石塊、玻璃、織品、混凝土、底漆表面，預塗漆表面及水泥基質等基質。然而，美國專利9,249,255的塗料組成物並未揭露一種經羧基封端的兩親嵌段共聚物或經環氧基封端的兩親嵌段共聚物，其用來作為韌化劑或韌化試劑。
2013年九月26日申請的PCT申請案WO 2015/042823揭露了一種用於奈米韌化且為塗料提供透明外貌的環氧基系統，經揭露者為一 種基於環氧乙烷/環氧丁烷(EO/BO)的兩親嵌段共聚物，其用於奈米相分離且產生透明外貌。用於塗料應用的抗腐蝕性並未揭露於上述PCT申請案中。
美國專利申請案2011/0114257A1揭露了一種基於兩親嵌段共聚物的反應產物及其作為各種塗料之衝擊修飾劑的用途。經揭露者為基於EO/BO之作為衝擊修飾劑的兩親嵌段共聚物，但未揭露經固化塗料之抗腐蝕性。
工業上需要包含兩親嵌段共聚物(具有羧基或環氧基端基)之高固態塗料組成物。此高固態塗料組成物也必須展現出經改善的抗腐蝕性、經改善的韌度、低揮發性有機化合物及其它本質特性。
於此處所揭露者為可固化塗料組成物、製備這些可固化塗料組成物的方法、施用該可固化塗料組成物的方法，以及由該可固化塗料組成物所產生的經固化產品。
在某一態樣中，可固化塗料組成物包含(a)至少一種環氧樹脂、(b)至少一種兩親嵌段共聚物韌化劑，如羧基封端的兩親嵌段共聚物(如FORTEGRA 202)或環氧基封端的兩親嵌段共聚物(如FORTEGRA 202加成物)，以及(c)至少一種固化劑。
在進一步的態樣中，製備可固化塗料組成物的方法包含摻合(a)至少一種環氧樹脂、(b)至少一種兩親嵌段共聚物韌化劑，如羧基封端的兩親嵌段共聚物(如FORTEGRA 202)或環氧基封端的兩親嵌段共聚物(如FORTEGRA 202加成物)，以及(c)至少一種固化劑，亦可添加其他 熟諳此技藝者所習知的添加劑。
在另一態樣中描述了塗佈和固化可固化塗料組成物的方法。
在又一態樣中，於此處所揭露者為利用固化可固化組成物所製備的經固化熱固性產品。
以下更詳細地描述本發明之其它特徵及其本身。
如先前所強調的，於此處所揭露者為可固化塗料組成物，其包含至少一種環氧樹脂化合物、至少一種兩親嵌段共聚物韌化劑及(c)至少一種硬化劑。在施用和固化該可固化塗料組成物之後，該塗料或熱固物具有經改善的化學抗性、抗腐蝕度、可撓度及抗衝擊度。
(I)可固化塗料組成物
在某一態樣中，可固化塗料組成物包含至少一種環氧樹脂化合物、至少一種兩親嵌段共聚物韌化劑及至少一種硬化劑。通常，該可固化環氧樹脂化合物具有高固體含量和低VOC。
(a)環氧樹脂化合物
環氧樹脂化合物〔成分(a)〕可為任何常見環氧樹脂化合物。環氧樹脂可為單一環氧樹脂化合物或是兩種或更多環氧化合物的混合物，環氧樹脂化合物之類別的非限制性實例可為脂族環氧樹脂、環脂族環氧樹脂、雙酚A環氧樹脂、雙酚F環氧樹脂、酚酚醛環氧樹脂、甲酚-酚醛環氧樹脂、聯苯環氧樹脂、多官能性環氧樹脂、萘環氧樹脂、二氧化二乙烯 苯、2-環氧丙基苯環氧丙基醚、二環戊二烯類環氧樹脂、含磷環氧樹脂、多芳族樹脂類環氧樹脂及其混合物。
環氧樹脂化合物的非限制性實例可為環氧三甲基丙烷、環己二甲醇二環氧丙基醚、二甲酸二環氧丙基-1,2-環己酯、雙酚A的二環氧丙基醚、雙酚F的二環氧丙基醚、間苯二酚二環氧丙基醚、對胺酚的三環氧丙基醚、含鹵(例如：氯或溴)環氧樹脂，如：四溴雙酚A的二環氧丙基醚、環氧化酚酚醛、環氧化雙酚A酚醛、經唑啶酮修飾的環氧樹脂、環氧基封端的聚唑啶酮及其混合物。
適合的商品化(commercial available)環氧樹脂化合物之非限制性實例可為Dow Chemical Company之商品化D.E.R.TM 300系列、D.E.N.TM 400系列、D.E.R.TM 500系列、D.E.R.TM 600系列及D.E.R.TM 700系列的環氧樹脂。其它環氧樹脂之非限制性實例可包括LERs(液態環氧樹脂)，如：D.E.R.331(雙酚A二環氧丙基醚)、D.E.R.354(雙酚F二環氧丙基醚)、D.E.R.324(經稀釋劑修飾的環氧樹脂)、D.E.R.353(低黏性環氧樹脂摻合物)，以及其它習知的環氧樹脂與上述習知環氧樹脂的摻合物。D.E.R.324、D.E.R.330、D.E.R.331、D.E.R.332、D.E.R.354及D.E.R.353為Dow Chemical Company之商品化環氧樹脂。還可有其它商品化環氧樹脂化合物為Oudraflex LC301，一種經修飾的雙酚A二環氧丙基醚。在一較佳具體實例中，該環氧樹脂化合物可為液態環氧樹脂，如一種雙酚A的二環氧丙基醚(DGEBPA)D.E.R.331，其具有約182至約192的環氧當量、約11Pa‧s至約14Pa‧s的黏度及1.16克/立方厘米的密度。
環氧樹脂的廣泛性列舉可見於Lee,H.與Neville,K.(1967)。 Handbook of Epoxy Resins。紐約：McGraw-Hill圖書公司。第2章第257-307頁，其已透過引用方式併入本文中；環氧化合物的製備描述於例如Kirk-Othmer。Encyclopedia of Chemical Technology(第3版)。第9卷第267-289頁，其已透過引用方式併入本文中；其它可作為成份(a)的適合環氧樹脂描述於例如：美國專利3,018,262、7,163,973、6,887,574、6,632,893、6,242,083、7,037,958、6,572,971、6,153,719、5,137,990、6,451,898、7,923,073、8,048,819、7,655,174及5,405,688，其均已透過引用方式併入本文中。
通常，環氧樹脂化合物的濃度可在從5重量百分率(wt%)至約100wt%之範圍。在各種具體實例中，該環氧樹脂化合物〔成份(a)〕的濃度可在從5wt%至約100wt%、從10wt%至約90wt%、從20wt%至約80wt%，或是從30wt%至約70wt%之範圍，此乃基於可固化塗料組成物中存在之所有成份的總重量而言。
(b)韌化劑化合物
韌化劑化合物〔成份(b)〕可為聚醚醯亞胺、聚碸、聚醚碸、聚碳酸酯、反應性橡膠(有各種端基的液態丙烯腈-丁二烯共聚物)、聚矽氧烷、聚表氯醇、聚氨酯或任何兩親嵌段共聚物韌化試劑。兩親性嵌段共聚物韌化試劑的非限制性實例可為羧基封端兩親嵌段共聚物、環氧基封端兩親嵌段共聚物、胺基封端兩親嵌段共聚物及其混合物。在一較佳具體實例中，該韌化劑化合物可包括羧基封端兩親嵌段共聚物(例如FORTEGRA 202)、環氧基封端兩親嵌段共聚物(例如FORTEGRA 202的加成物)及其混合物。使用該韌化劑化合物有助於提高可固化性組合物之熱固物(例如塗料)的腐蝕性和韌度表現。
通常，兩親嵌段共聚物韌化試劑的濃度可在從0.1wt%至約90wt%之範圍，在各種具體實例中，該兩親嵌段共聚物韌化試劑的濃度可在從0.1wt%至約90wt%、從0.2wt%至約30wt%，或是從1wt%至約29wt%之範圍，此乃基於可固化調配物中成份的總重量而言。
(c)硬化劑
在製備可固化塗料組成物時有用的硬化劑化合物〔成份(c)〕可選自酸酐硬化劑、胺硬化劑、酚酚醛硬化劑、咪唑硬化劑及其混合物。
酸酐硬化劑的非限制性實例可為鄰苯二甲酸酐及其衍生物、降冰片烯二酸酐及其衍生物、偏苯三酸酐及其衍生物、均苯四酸酐及其衍生物、二苯基酮四甲酸酐及其衍生物、十二烯基琥珀酸酐及其衍生物、聚(乙基十八烷二酸)酐及其衍生物、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、降冰片烯二酸酐、甲基降冰片烯二酸酐及其混合物。可單獨使用上述酸酐硬化劑或使用其混摻物(admixture)。在一較佳具體實例中，該硬化劑可為甲基降冰片烯二酸酐。
胺硬化劑的非限制性實例可為二氰二胺(DICY)、聚醯胺、苯烷基胺、聚酯胺、乙二胺(EDA)、二乙三胺(DETA)、三乙四胺(TETA)、三甲己二胺(TMDA)、六甲二胺(HMDA)、N-(2-胺乙基)-1,3-丙二胺(N3-Amine)、N,N'-1,2-乙二基雙-1,3-丙二胺(N4-amine)、二丙三胺、間苯二甲胺(mXDA)、異佛酮二胺(IPDA)、二胺基二苯甲烷(DDM)、二胺基二苯碸(DDS)、2-乙基-6-甲苯胺(MEA)、三(二甲基胺甲基)酚(DMP-30)及其混合物。
咪唑硬化劑的非限制性實例可為2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-異丙基咪唑、1-丙基咪唑、2-十七烷基咪唑及其混合物，使用該硬化劑與環氧樹脂的環氧基反應。
通常，在可固化塗料組成物中的硬化劑化合物濃度可在從0.1wt%至約60wt%之範圍。在各種具體實例中，該硬化劑化合物的濃度可在從0.1wt%至約60wt%、從1wt%至約58wt%、從5wt%至約53wt%，或是從10wt%至約50wt%之範圍，此乃基於可固化調配物中成份的總重量而言。
(d)可選擇性化合物
可添加可選擇性化合物至組成物中。該可選擇性化合物可包括熟諳此工藝者所習知之平常用於可固化樹脂組成物的化合物。該用於組成物的化合物較佳可在某濃度時使用，其足以製備化合物，對組成物或由組成物所製成之最終產品的熱和機械性質具最小衝擊。這些可選擇性化合物的非限制性實例可為能添加至組成物中之化合物，以提高應用性質(如：表面張力修飾劑或流動助劑)、可靠度性質(黏著促進劑)、反應速率、反應的選擇性及/或催化劑壽命。
在一具體實例中，可將填料添加至塗料組成物中。當組成物包含無機填料時，該無機填料可為二氧化矽、滑石、石英、雲母及其混合物；在另一具體實例中，該填料可為阻燃劑填料，其可包含氫氧化鋁、氫氧化鎂、水鋁石以其混合物。
通常，可選擇性填料化合物的濃度可在從0wt%至約90wt%之範圍。在各種具體實例中，該可選擇性填料化合物的濃度可在從0wt%至 約90wt%、從0.01wt%至約80wt%，或是從0.01wt%至約70wt%之範圍，此乃基於可固化調配物中成份的總重量而言。
在另一具體實例中，可添加可固化塗料組成物至溶劑中。適合溶劑的非限制性實例可為甲基乙基酮(MEK)、二甲基甲醯胺(DMF)、乙醇(EtOH)、丙二醇甲醚(PM)、乙酸丙二醇甲醚酯(PMA)、二甲苯及其混合物。
通常，可選擇性溶劑化合物的濃度可在從0wt%至約80wt%之範圍。在各種具體實例中，該可選擇性填料化合物的濃度可在從0wt%至約80wt%、從0.01wt%至約60wt%，或是從0.01wt%至約50wt%之範圍，此乃基於可固化調配物中成份的總重量而言。
可將其它可選擇性化合物添加至塗料組成物中。這些可選擇性化合物的非限制性實例可為分散劑添加劑、變形劑添加劑、流動添加劑、共固化試劑、催化劑、其它溶劑、其它填料、顏料、其它韌化試劑、增韌劑(flexibilizing agents)、加工助劑、調流劑、黏著促進劑、稀釋劑、穩定劑、增塑劑、固化催化劑、催化劑去活化劑、其它阻燃劑、芳族烴樹脂、煤焦瀝青、石油瀝青、奈米碳管、石墨烯(grapheme)、碳黑、碳纖維或其混合物。
通常，可選擇性化合物的數量可在從0wt%至約10wt%之範圍。在各種具體實例中，該可選擇性化合物的數量可在從0wt%至約10wt%、從0.1wt%至約8wt%，或是從0.1wt%至約5wt%之範圍。
塗料(熱固性)組成物可包含不同於環氧樹脂(a)和不同於硬化劑(c)的第二熱固性樹脂。第二熱固性樹脂的非限制性實例可為聚 氨酯、丙烯酸及其混合物。在一較佳具體實例中，該可選擇性第二熱固性化樹脂合物可為聚氨酯或丙烯酸。
通常，第二熱固性樹脂化合物的濃度可在從0wt%至約60wt%之範圍。在各種具體實例中，該第二熱固性樹脂化合物的濃度可在從0wt%至約60wt%、從0.01wt%至約50wt%、從1wt%至約40wt%，從10wt%至約30wt%之範圍，此乃基於可固化調配物中成份的總重量而言。
該第二熱固性樹脂化合物可進一步包含至少一種溶劑及/或可進一步包括一或多種添加劑，其選自上述可選擇性添加劑之清單。當使用該添加劑時，其濃度可為如上述可選擇性成份之濃度，該可選擇性添加劑可包括例如：額外阻燃劑、不同於羧基封端或環氧基封端之兩親嵌段共聚物(b)的額外韌化試劑、固化抑製劑、潤濕劑、著色劑、熱塑物、加工助劑、染料、UV阻擋化合物、螢光化合物及其混合物。以上清單意指示例性的，而非限制性的。
(e)可固化塗料組成物的性質
可固化組成物顯示出足夠低的黏度以容許在常見調配設備中加工和處理該可固化組成物。通常，該可固化組成物於25℃時可顯示出少於或等於約5,000Pa‧s的黏度，可固化組成物的黏度可在從100mPa‧s至約5000mPa‧s之範圍。在各種具體實例中，可固化組成物的該黏度於25℃時可在從100mPa‧s至約5000mPa‧s之範圍、從200mPa‧s至約4000mPa‧s之範圍、或是從500mPa‧s至約3,000mPa‧s之範圍。
(Ⅱ)製備可固化塗料組成物的方法
在一額外態樣中提供了製備可固化塗料組成物的方法。通 常，製造該塗料組成物是透過先混摻、摻合或混合：(a)上述環氧樹脂、(b)上述兩親嵌段共聚物韌化試劑及(c)上述固化劑；用預先決定之時間、以任何順序混摻、摻合或混合這些成分，製造可固化塗料組成物，其可隨後用熱固化；視情況，該組成物可如預期地為至少一種上述可選擇性化合物。
所有以上提到的成分皆在能夠產生有效可固化環氧樹脂組成物的溫度時，以任何順序經典型地混合與分散。通常，混合所有成份之過程溫度通常可從-10℃至約40℃。在各種具體實例中，混合所有成份之過程溫度可在-10℃至約40℃、從0℃至約30℃，或是從10℃至約20℃之範圍。
可固化環氧樹脂組成物之製備及/或其任何步驟可為批次或連續方法，在該方法中所使用的混合設備可為熟諳此技藝者周知的任合容器或輔助設備。
(Ⅲ)固化可固化塗料組成物的方法
另一態樣提供了製備經固化組成物的方法。該方法包含提供經詳細描述如上之可固化環氧樹脂組成物、施用該可固化環氧樹脂組成物，以及將該可固化組成物暴露於熱和壓力下以形成經固化塗料。通常，在使該可固化組成物受熱以固化前，將其施用於待塗佈之物品表面的至少一個位置。
(a)可固化組成物
適合的可固化環氧樹脂組成物描述如上。
(b)物品
在本揭露的進一步態樣中含有一種物品，其包含黏著到基板上至少一個位置的經固化或未經固化可固化環氧樹脂組成物。在廣義上來 說，可定義該物品為一種材料，其中最初施用和黏著該可固化環氧樹脂組成物到基板至少一個表面的至少一個位置上，在將該組成物暴露於熱以形成熱固物或經固化組成物，使得塗料鍵結到基板時。該可固化塗料組成物可經固化，該物品可為能承受固化溫度以形成經固化塗料的任何材料。
在各種具體實例中，該物品可為金屬。如此處所定義之該物品可為單一金屬或各種金屬之合金，這些金屬的非限制性實例包括鑄鐵、鋁、錫、黃銅、鋼、結構鋼、銅、鋅鋁合金、鎳或其組合。
在其它具體實例中，該基板可為纖維素產品。纖維素產品的非限制性實例可為紙、紙板、卡片紙(paper cardstock)、硬紙板、木材及巴沙木(balsawood)。
在又另一具體實例中，該基板可為塑膠。塑膠的非限制性實例可為膠木、聚酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚乙烯、高密度聚乙烯、聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚醯胺(尼龍)、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚碳酸酯、聚氨酯及其組合。
在進一步具體實例中，該物品可為石材，石材的非限制性實例可為花崗石、磚塊、石灰石、水泥及其組合。
在再另一具體實例中，該物品可為發泡體。發泡體的非限制性實例可為聚氨酯發泡體、高密度發泡體、evlon發泡體、高彈性發泡體、乳膠橡膠發泡體、反彈發泡體(rebond foams)、記憶發泡體、閉孔發泡體、快乾發泡體、聚醚碸發泡體、聚氯乙烯發泡體、聚乙烯發泡體、聚苯乙烯發泡體及合成發泡體。
在又另一具體實例中，該物品可為結構層壓板或複合物。結 構層壓板或複合物的非限制性實例可為層壓地板、碳纖維層壓板、碳纖維複合物、纖維複合物、聚合物基質複合物、金屬基質複合物及陶瓷基質複合物。
在再另一具體實例中，該物品可為地板。地板的非限制性實例可為水泥、丙烯酸地板、乙烯基地板、層壓板地板、木地板、瓷磚及油氈。
在另一具體實例中，該物品可為彈性體基板。彈性體基板的非限制性實例可為聚異戊二烯、聚丁二烯、氯丁二烯、丁基橡膠、苯乙烯-丁二烯、腈橡膠、乙烯丙烯橡膠、表氯醇橡膠、聚丙烯酸橡膠、矽膠橡膠、氟矽膠橡膠、氟彈性體、聚醚嵌段醯胺、氯磺酸聚乙烯、熱塑性彈性體、聚硫橡膠及彈性烯烴(elastolefin)。
在再另一具體實例中，該物品可為在機動車輛中發現之基板。在機動車輛中發現之基板的非限制性實例可為金屬基板、塑膠基板、陶瓷基板、布基板及皮革基板。
在各種具體實例中，該物品可為各種組態。物品之非限制性組態實例可為捲、線圈、板、片、管、磚、厚片、巨礫、零件或管道，該物品的組態可為各種尺寸、形狀、厚度及重量。
(c)施用可固化組成物
本方法進一步包含施用可固化環氧樹脂組成物於物品至少一個表面的一個位置上。適合的物品經描述如上。可用各種方式施用可固化塗料組成物之施用，例如：可施用塗料組成物，其使用下拉棒、輥、刮刀、油漆刷、噴霧器、浸漬、或熟諳此工藝者所習知的其它方法，如以上 細節，可施加該可固化塗料組成物至待塗佈物品的一或多個表面。
(d)固化可固化組成物
本方法進一步包含固化可固化環氧樹脂組成物到物品至少一表面的一個位置上，如此處所定義之該可固化環氧樹脂組成物可經固化，其利用將該組成物暴露於熱和壓力下以形成經固化組成物或熱固物。
通常，製造經固化塗料材料的方法包括在加工條件下進行固化反應，以能夠製備有效經固化材料(如：薄膜、塗料、固體或熱固物)，其具有預期之特定應用的性質平衡，固化可固化組成物之溫度可在從-10℃至約200℃之範圍。在各種具體實例中，固化溫度可在從-10℃至約200℃、從0℃至約150℃、從20℃至約100℃、或是從40℃至約60℃之範圍。
通常，該固化時間能夠且將會取決於可固化環氧樹脂組成物(如：硬化劑、兩親嵌段共聚物韌化試劑及調配物中所使用的可選擇性成份)而變化。在各種具體實例中，固化時間可在從0.1小時至約14天、從0.5小時至約7天、從1小時至約24小時，或是從2小時至約12小時之範圍。
該可固化塗料材料的製備及/或其任何步驟可為批次或連續方法。用來進行該反應的設備包括熟諳此技藝者所習知的設備。
(Ⅳ)經固化塗料組成物的性質
又另一態樣含有經固化塗料組成物或熱固物的性質。利用固化以上可固化塗料組成物所製備之經固化熱固物或塗料產品顯示出不可預期且獨特之性質。該經固化塗料顯示出較好的抗腐蝕性、可撓度、抗衝擊度、低VOC，以及提高之黏著度，其優於由不具兩親嵌段共聚物韌化試劑 之可固化組成物所製成的經固化塗料；該經固化塗料可為抗腐蝕的，該經固化塗料產品的抗腐蝕性質可包括經過鹽噴試驗後的濕黏著度，還有經過1,000小時之鹽噴試驗(根據描述於ASTM B117之試驗方法)後的蠕變鏽蝕(creep rust)/剝離和起泡度。
通常，該經固化塗料可顯示出經過1,000小時之鹽噴試驗後，至少約「4B」的優異濕黏著度性質，經固化塗料材料的濕黏著度性質可利用描述於ASTM D3359之方法測量；通常，該經固化塗料可顯示出經過1,000小時、少於15/15毫米和少於5/7毫米之鹽噴試驗後，經改善的蠕變鏽蝕/剝離表現，該經固化塗料材料之蠕變鏽蝕/剝離表現性質可利用描述於ASTM D610之方法測量。
通常，本發明之經固化塗料顯示出經過1,000小時之鹽噴試驗後，至少約「8F」的優異起泡度表現，經固化塗料材料的起泡度性質可利用描述於ASTM D-714之方法測量。
經固化塗料亦可顯示出高韌度性質，其以可撓度和衝擊強度表示。可撓度性質衝擊強度性質可不同，其取決於所預期的是乾淨塗料產品或所預期的是經染色塗料產品。通常，任何塗料產品的可撓度可低於13毫米。在各種具體實例中，任何塗料產品的可撓度可低於13毫米、低於10毫米、低於7毫米或低於5毫米。在較佳具體實例中，經固化的乾淨塗料可顯示出通常低於約13毫米，且低於約5毫米的可撓度性質。在其它較佳具體實例中，經固化顏料塗料可顯示出通常低於約38毫米，且低於約15毫米的可撓度性質。在其它具體實例中，本發明經固化顏料塗料的可撓度可低於5毫米。
衝擊強度性質可不同，其取決於所預期的是乾淨塗料產品或所預期的是經染色塗料產品。通常，任何塗料產品的衝擊強度性質可高於20厘米乘公斤(cm‧kg)。在各種具體實例中，任何塗料產品的衝擊強度性質可高於20厘米乘公斤(cm‧kg)、高於30厘米乘公斤(cm‧kg)、高於40厘米乘公斤(cm‧kg)，或是在另一具體實例中高於50厘米乘公斤(cm‧kg)；在一較佳具體實例中，本發明之經固化塗料產品可顯示出多於20cm‧kg且多於50cm‧kg的衝擊強度性質。
經固化塗料亦可有助於顯示出低VOC性質。通常，該經固化塗料可顯示出通常低於約250克/升的低VOC性質，在各種具體實例中，該經固化塗料可顯示出低VOC性質，其通常低於約250克/升、低於約150克/升或低於約100克/升。
可使用本發明經固化塗料產品的一些終端應用，其非限制性實例包括例如：海軍陸戰隊隊員的塗料、鋼的結構、維修及運輸工業。
定義
當介紹此處所描述之具體實例中成分時，冠詞「一(a/an)」、「此(the)」及「該」意欲指出存在一或多種成分；名詞「包含」、「包括」及「具有」意指包容性的，且指出可存在所列成分以外的其它成分。
此處之名詞「高固態」和「高固體含量」係指一種組成物，表示以體積計多於百分之(%)70的固體含量，例如：組成物的固體含量通常在一具體實例中為以體積計多於70%、在另一具體實例中為以體積計多於75%，以及在又另一具體實例中為以體積計多於80%。
此處之名詞「低揮發性有機化合物(VOC)」係指一種塗料 組成物，表示少於250克/升的溶劑含量。
此處之名詞「環氧樹脂不可互混之嵌段片段」係指一種組成物，表示一種氧化物片段，如氧化乙烯(EO)片段，其與環氧樹脂不可互混。
此處之名詞「環氧樹脂可互混之嵌段片段」係指一種組成物，表示一種氧化物片段，如氧化丁烯(BO)片段，其與環氧樹脂可互混。
經詳細地描述本發明後，顯而易見的是，可以在不脫離隨附申請專利範圍所界定之本發明範圍下進行修飾改和變化。
實施例
下列實施例說明本發明之各種具體實例。
在下列實施例中，使用了各種的材料、名詞及名稱，例如像是列於下表I之原料：
本發明實施例1-8和比較實施例1-6。
FORTEGRA 202加成物的一般合成步驟
FORTEGRA 202加成物(F202A)是環氧當量(EEW)為360的環氧基封端兩親嵌段共聚物，且是用以下方式製備：將400克的FORTEGRA 202和600克的D.E.R.331加進2升(L)的燒瓶中，接著將所得混合物以每分鐘轉速(rpm)200進行攪拌、打開冷卻水並以氮氣吹洗(N2)，將反應混合物的溫度升高至120℃且將反應維持在120℃下2小時。測試所得混合物的環氧當量(EEW)，如果混合物的EEW高於330就終止反應，接著將反應混合物冷卻至60℃且取出樣品倒至燒杯中。接著分析樣品並確定其為FORTEGRA 202加成物。
乾淨塗料調配物的一般合成步驟
製備描述於表II和III的乾淨塗料調配物，其利用在室溫下(約23℃)、於容器中將各成分摻合約0.5小時。
接著使上表I和II的調配物樣品經受描述於表III中之試驗，將試驗結果描述於表IV和V中。
描述於上表II之比較實施例1、比較實施例2、比較實施例3、本發明實施例1、本發明實施例2及本發明實施例3的調配物係基於OUDRAFlex LC 301環氧樹脂。
由描述於上表IV和V的表現結果，可看出在本發明實施例1、本發明實施例2及本發明實施例3(分別添加1.5%/3%/5%的韌化試劑FORTEGRA 202加成物)於80%體積固體(VS)的環氧塗料調配物中，FORTEGRA 202加成物提供了顯著經改善的可撓度與抗衝擊度。比較實施例4、比較實施例5、本發明實施例4及本發明實施例5的調配物係基於D.E.R.331環氧樹脂，且將D.E.R.852(一種可撓性環氧樹脂)添加至比較實施例4和比較實施例5中，將Fortegra 202加成物添加至本發明實施例4的調配物中，將Fortegra 202添加至本發明實施例5的調配物中。由表現結果可看出Fortegra 202和Fortegra 202加成物皆能提供優良的黏著度，還有來自反向和正向的較好抗衝擊度。此外，本發明實施例4和本發明實施例5對黏著度、抗衝擊度及可撓度等顯現出相似的表現，其表示在高固態塗料調配物中，Fortegra 202和Fortegra 202加成物能對硬度提供相似的改善貢獻。
經染色塗料調配物的一般合成步驟
製備描述於表VI的經染色塗料調配物，其利用在室溫下、於容器中將混合物摻合並加熱約0.5小時至約1小時。
接著使描述表VI的調配物樣品經受描述於上表III中之試驗，將試驗結果描述於表VII和VIII中。
表VIII之註記：鹽噴試驗後的濕黏著度：ATSM D 3359；鹽噴：在Q板上的1000小時ASTM B1117試驗。
如於表VII和VIII中所見，相較於比較實施例6，本發明實施例顯現出增加之硬度和濕黏著度。此外，包含FORTEGRA 202和FORTEGRA 202加成物之本發明實施例(IE6、IE7及IE8)顯現出經改善之抗腐蝕度和較低起泡度。

Claims (16)

  1. 一種可固化塗料組成物，其包含：(a)至少一種環氧樹脂；(b)至少一種固化劑；及(c)至少一種兩親嵌段共聚物韌化試劑；其中該韌化試劑為羧基封端兩親嵌段共聚物、環氧基封端兩親嵌段共聚物；或其混合物；其中以ASTM D2369測量時，該可固化組成物為具有低於約250克/升的低揮發性有機成份(VOC)特性之液體；且其中當該可固化組成物經固化後，提供了一種抗腐蝕的經固化產品，與由不具至少一種兩親嵌段共聚物韌化試劑〔成份(c)〕之可固化組成物固化的經固化產品相較之下，具有一或多種性質之增進。
  2. 如申請專利範圍第1項之可固化塗料組成物，其中當該可固化組成物經固化後，提供了一種抗腐蝕的經固化產品，與由不具至少一種兩親嵌段共聚物韌化試劑〔成份(c)〕之可固化組成物固化的經固化產品相較之下，具有(i)可撓度、(ii)抗衝擊度及(iii)抗腐蝕度之增進。
  3. 如申請專利範圍第1項之可固化塗料組成物，其中該至少一種環氧樹脂為脂族環氧樹脂、環脂族環氧樹脂、雙酚A環氧樹脂、雙酚F環氧樹脂、苯酚酚醛環氧樹脂、甲酚-酚醛環氧樹脂、聯苯環氧樹脂、多官能性環氧樹脂、萘環氧樹脂、二氧化二乙烯苯、2-環氧丙基苯環氧丙基醚、二環戊二烯類環氧樹脂、含磷環氧樹脂、多芳族樹脂類環氧樹脂或其混合物。
  4. 如申請專利範圍第1項之可固化塗料組成物，其中該至少一種環氧 樹脂的濃度為從約5重量百分比至約100重量百分比。
  5. 如申請專利範圍第1項之可固化塗料組成物，其中該至少一種固化劑為酸酐硬化劑、胺硬化劑、苯酚酚醛硬化劑、咪唑硬化劑或其混合物。
  6. 如申請專利範圍第1項之可固化塗料組成物，其中該至少一種固化劑的濃度為從約0.1重量百分比至約60重量百分比。
  7. 如申請專利範圍第1項之可固化塗料組成物，其中該至少一種韌化試劑的濃度為從約0.1重量百分比至約90重量百分比。
  8. 一種製備可固化塗料組成物的方法，其包含混摻：(a)至少一種環氧樹脂；(b)至少一種固化劑；及(c)至少一種兩親嵌段共聚物韌化試劑；其中該韌化試劑為羧基封端兩親嵌段共聚物、環氧基封端兩親嵌段共聚物或其混合物；其中以ASTM D2369測量時，該可固化組成物為具有低於約250克/升的低VOC特性之液體；且其中當該可固化組成物經固化後，提供了一種抗腐蝕的經固化產品，與由不具至少一種兩親嵌段共聚物韌化試劑〔成份(c)〕之可固化組成物固化的經固化產品相較之下，具有一或多種性質之增進。
  9. 如申請專利範圍第8項之方法，其中該可固化組成物經固化後，提供了一種抗腐蝕的經固化產品，與由不具至少一種兩親嵌段共聚物韌化試劑〔成份(c)〕之可固化組成物固化的經固化產品相較之下，具有(i)可撓度、(ii)抗衝擊度及(iii)抗腐蝕度之增進。
  10. 一種由申請專利範圍第1項之反應產物所製備的經固化塗料產品。
  11. 如申請專利範圍第10項之經固化塗料，其中該經固化產品與由不具至少一種兩親嵌段共聚物韌化試劑〔成份(c)〕之可固化組成物固化的經固化產品相較之下，具有(i)可撓度、(ii)抗衝擊度及(iii)抗腐蝕度之增進。
  12. 如申請專利範圍第10項之經固化產品，其中該產品為熱固物。
  13. 如申請專利範圍第10項之經固化產品，其中該產品為乾淨塗料。
  14. 如申請專利範圍第10項之經固化產品，其中該產品為經染色塗料。
  15. 如申請專利範圍第10項之經固化產品，其中該產品為底漆塗料。
  16. 如申請專利範圍第10項之經固化產品，其中該產品為油漆。
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