包含木質(zhì)素的聚酯聚合物的制作方法
【專利摘要】公開了一種聚酯聚合物，其由包含多元酸組分和包含木質(zhì)素的多元醇組分的反應混合物制備。木質(zhì)素的殘基并入到聚酯聚合物的主鏈中.還公開了包含該聚酯聚合物的涂料以及至少部分用這樣的涂料涂覆的基底。
【專利說明】包含木質(zhì)素的聚醋聚合物
[0001] 關(guān)于聯(lián)邦資助的研究聲明
[0002] 本發(fā)明是在由美國農(nóng)業(yè)部/國家食品和農(nóng)業(yè)研究所頒發(fā)的政府獎勵號2010- 38202-21853的分包合同號C11M11002下由政府支持完成的。在本發(fā)明中美國政府可擁有某 些權(quán)利。 發(fā)明領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明設(shè)及由木質(zhì)素(使得木質(zhì)素并入到聚醋聚合物的主鏈中）制備的聚醋聚合 物.本發(fā)明進一步設(shè)及包含運樣的聚醋聚合物的涂料和運樣的涂料施涂的基底.
【背景技術(shù)】
[0004] 聚醋樹脂在涂料組合物中用作主要樹脂或附加 (additive)樹脂，并且在施涂和固 化后使用交聯(lián)劑可交聯(lián)W在基底上形成涂料組合物的膜.聚醋樹脂的某些組分是昂貴的， 但是傳統(tǒng)地認為是必須的，W便提供特定的特征(例如光滑度、光澤度和性能特征例如耐化 學性、耐擦傷性和耐候性等)的組合.
[0005] 發(fā)明概述
[0006] 本發(fā)明包括一種熱固性涂料組合物，其包含聚醋聚合物，該聚醋聚合物由包含(a) 多簇酸組分和(b)包含木質(zhì)素(使得木質(zhì)素的殘基(residue)并入到聚醋中）的多元醇組分 的反應混合物制備。
[0007] 包含運樣的聚醋聚合物的涂料(其包括清漆和底漆組合物)也處于本發(fā)明的范圍 內(nèi)，用運樣的涂料至少部分涂覆的基底也處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[000引發(fā)明詳述
[0009] 為了下面詳細描述的目的，應理解本發(fā)明可采用各種替代變化和步驟順序，除了 其中明確有相反的規(guī)定之外.另外，除了在任何操作實施例中，或其中另外說明，所有表達， 例如說明書和權(quán)利要求中使用的成分的量的數(shù)字，應被理解為在所有情況下由術(shù)語"約"來 修飾.因此，除非有相反指示，下述說明書和附加的權(quán)利要求中陳述的數(shù)字參數(shù)是近似值， 其可根據(jù)本發(fā)明獲得的期望性能而變化。最起碼，并且不試圖限制將等同原則應用到權(quán)利 要求范圍，每個數(shù)字參數(shù)應至少按照所報告的有效數(shù)字的位數(shù)并通過應用普通的四舍五入 方法來解釋。
[0010] 雖然陳述本發(fā)明寬廣范圍的數(shù)字范圍和參數(shù)是近似值，但在具體實施例中稱述的 數(shù)值是盡可能精確地報告的.然而，任何數(shù)值必然固有地包含在它們各自測試方法中發(fā)現(xiàn) 的標準偏差必然造成的一定誤差.
[0011] 同樣，應當理解的是，本文中引用的任何數(shù)值范圍旨在包括全部包括在其中的子 范圍。例如，"1至10"的范圍旨在包括所述的最小值1和所述的最大值10之間（并且包括端 值)的全部子范圍，也就是說，具有最小值等于或大于1，和最大值等于或小于10.
[0012] 在本申請中，單數(shù)的使用包括復數(shù)，和復數(shù)涵蓋單數(shù)，除非另有具體規(guī)定.此外，在 本申請中，"或"的使用表示"和/或"，除非另有具體規(guī)定，即使某些實例中可明確地使用 "和/或"。進一步，本申請中，"一"或"一種"的使用表示"至少一種"，除非另有具體規(guī)定。例 如，"一"芳香族一元酸，"一"多元酸，"一"多元醇，"一"脂肪族多元酸等指一種或多種的任 意的運些物質(zhì)。
[001引如本文中使用，過渡術(shù)語"包會'（和其他相當?shù)男g(shù)語，例如"含貧'和"包括"）是"開 放式的"，并且設(shè)及本發(fā)明必要的組合物，方法及其各自的組分來使用，且是開放的W包括 未指明的物質(zhì).術(shù)語"實質(zhì)上(essentially)由......組成"指的是給定的實施方案所需的 那些組分，并且允許存在不對該實施方案的性能或功能特性產(chǎn)生實質(zhì)性影響的組分。術(shù)語 "由......組成"指的是運樣的組合物和方法，其排除了在實施方案的說明中沒有提及的任 何其他組分.
[0014] 本發(fā)明設(shè)及可W用于形成涂料的聚醋聚合物，該涂料包括但不限于可W施涂到基 底的至少一部分上的清漆和底漆涂料.如此處所使用的，術(shù)語"聚合物"指的是低聚物W及 均聚物和共聚物二者。術(shù)語"樹脂"是與"聚合物"可互換使用的.本發(fā)明的聚醋聚合物包含 由反應混合物制備的聚合物，該反應混合物包含多元酸組分和包含木質(zhì)素的多元醇組分. 在反應后，木質(zhì)素的殘基并入到聚醋聚合物的主鏈中.該聚醋聚合物可溶解或分散于溶劑 中。包含運樣的并入有木質(zhì)素的聚醋聚合物的涂料(其可W是透明或有色的）也處于本發(fā)明 的范圍內(nèi)，在有或沒有下面的底涂層的情況下，至少部分用運樣的涂料涂覆的基底也處于 本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0015] 本文中使用的術(shù)語"多元酸"指具有兩個或更多個酸基團的化合物，并包括該酸的 醋和/或酸酢。在本發(fā)明的一種實施方式中，該酸包括支化酸，例如間苯二甲酸，包括其醋 和/或酸酢。在某些其他實施方式中，可W使用一種或多種額外的酸，包括一元酸.本文中使 用的"一元酸"和類似的術(shù)語，指具有一個酸基團的化合物并包括該酸的醋和/或酸酢.本領(lǐng) 域技術(shù)人員應理解多簇酸是指具有兩個或更多個簇酸官能團的酸，或其殘基，例如酸酢基 團。合適的多元酸包括但不限于飽和多元酸，例如己二酸、壬二酸、癸二酸(sebacic acid)、 班巧酸、戊二酸、癸二酸（decanoic diacid)、十二燒二酸、環(huán)己燒二酸（cyclohexanedioic acid)、氨化C36二聚脂肪酸和它們的醋和酸酢.合適的一元酸包括但不限于脂環(huán)族簇酸，包 括環(huán)己燒簇酸、=環(huán)癸燒簇酸、精腦酸和芳香族一元簇酸，包括苯甲酸和叔下基苯甲酸;C1- C18脂肪族簇酸例如醋酸、丙酸、下酸、己酸、油酸、亞油酸、壬酸、十一碳締酸、月桂酸、異壬 酸、其他脂肪酸和得自天然存在的油的氨化脂肪酸的那些，例如挪油脂肪酸和/或任意運些 的醋和/或酸酢.額外的酸包括，至多，低于lOmol %，例如不多于5mol %的總酸和多元酸（用 于形成支化聚醋聚合物）。
[0016] 在某些其他實施方式中，額外的一元酸包括苯甲酸、其醋和/或其酸酢.在運些實 施方式的某些中，苯甲酸、其醋和/或其酸酢占支化聚醋聚合物的總重量的至多25wt%.在 運些實施方式的某些中，苯甲酸、其醋和/或其酸酢占支化聚醋聚合物的總重量的5- 15wt%.在運些實施方式的某些中，苯甲酸、其醋和/或其酸酢占支化聚醋聚合物的總重量 的l〇-15wt%，例如 15wt% .
[0017] 如上所述，聚醋聚合物由包含木質(zhì)素的多元醇組分制備.該多元醇組分除了木質(zhì) 素之外還可包括其他多元醇.木質(zhì)素包括徑基官能殘基，使得木質(zhì)素在多元醇與簇酸反應 W制備聚醋中充當多元醇。
[0018] 木質(zhì)素是具有反應性的大分子化合物，該反應性可通過其具有某些官能團的特殊 結(jié)構(gòu)來確定，該官能團可包括徑基(酪類和脂肪族兩者）.木質(zhì)素具有非均勻結(jié)構(gòu)，并且通常 缺乏限定的基本結(jié)構(gòu).在一種實施方式中，該木質(zhì)素包括麥草木質(zhì)素（wheat straw lignin),其是從麥草中分離的木質(zhì)素?；蛘?，該木質(zhì)素可包括木材木質(zhì)素，也被稱作有機溶 劑木質(zhì)素，指的是通過使用多種有機溶劑萃取從纖維素材料中分離木材木質(zhì)素的技術(shù).如 本文中使用，"有機溶劑木質(zhì)素"指的是運類木材木質(zhì)素.雖然木質(zhì)素已經(jīng)被用作涂料組合 物中的填充材料，但本發(fā)明是將木質(zhì)素直接并入到聚醋聚合物的聚合物主鏈中.在某些實 施方式中，本發(fā)明的涂料組合物包括木質(zhì)素作為填料(例如W粉末形式)而且將木質(zhì)素并入 到聚合物主鏈中。
[0019] 在其中聚醋聚合物是由包含木質(zhì)素W及其他徑基官能組分(例如多元醇）的反應 混合物制備的實施方式中，木質(zhì)素與徑基官能組分的重量比可為1:30至30:1，并且該木質(zhì) 素可W占聚醋聚合物的l-50wt%，其中重量百分數(shù)基于最終產(chǎn)物的總固體計.
[0020] 在某些實施方式中，本發(fā)明的聚醋聚合物溶解或分散于溶劑或溶劑混合物中。典 型地，可用于溶解或者分散該聚醋的溶劑包括但不限于水，有機化合物及其混合物.在某些 實施方案中，該溶劑可W基本上（substantially)沒有，可W實質(zhì)上（essentially)沒有或 可W完全沒有水。術(shù)語"基本上沒有水"表示溶劑包含小于1000份/百萬份(ppm)的水，"實質(zhì) 上沒有水"表示溶劑包含小于10化pm的水，和"完全沒有水"表示溶劑包含小于20份/十億份 (ppb)的水.
[0021] 可W用于溶解或者分散該聚醋的有機溶劑的非限定性實例包括二醇，二醇酸醇， 醇和酬。有機溶劑的其他非限定性實例包括芳族控例如二甲苯和甲苯，W及在S0LVESS0?- 商標名下獲自Exxon-Mobil化emical Company的那些；乙酸醋，包括二醇酸乙酸醋，乙酸乙 醋，乙酸正下醋，乙酸正己醋及其混合物;礦物油精，石腦油和/或其混合物乙酸醋"包括 二醇酸乙酸醋。
[0022] 在某些實施方案中，加入W分散或者溶解該聚醋的溶劑的量是運樣的，W使得該 聚醋是30-95重量％，基于樹脂固體計。在某些實施方案中，加入W分散或者溶解支化的聚 醋的溶劑的量是運樣的，W使得該聚醋是60-95重量％，例如85重量％，基于樹脂固體計。結(jié) 果，可W獲得具有極低的揮發(fā)性有機化合物(V0C)的聚醋。
[0023] 如上所述，本發(fā)明還設(shè)及涂料組合物，其包括上述任何的聚醋和交聯(lián)劑.交聯(lián)劑可 W選擇為是與聚醋上的一個或多個官能團有反應性的.應領(lǐng)會的是本發(fā)明的涂料可W通過 聚醋上的徑基和/或其他官能度與交聯(lián)劑的反應來固化。
[0024] 交聯(lián)劑的非限定性實例包括酪醒樹脂，氨基樹脂，環(huán)氧樹脂，(6-?基(烷基)酷胺樹 月旨，烷基化的氨基甲酸醋樹脂，異氯酸醋，多元酸，酸酢，有機金屬酸官能材料，多胺，聚酷 胺，氨基塑料及其混合物.
[0025] 異氯酸醋的非限定性實例包括多官能異氯酸醋。多官能多異氯酸醋的實例包括脂 肪族二異氯酸醋例如六亞甲基二異氯酸醋和異佛爾酬二異氯酸醋，和芳族二異氯酸醋例如 甲苯二異氯酸醋和4,4/-二苯基甲燒二異氯酸醋.該多異氯酸醋可W是封端的或者未封端 的。其他合適的多異氯酸醋的實例包括異氯尿酸醋=聚體，脈基甲酸醋，和二異氯酸醋的脈 二酬，和聚碳化二亞胺，例如公開在美國專利No.8389113中的那些，在此W相關(guān)部分引入. 合適的多異氯酸醋是本領(lǐng)域公知的，并且是廣泛市售的.市售異氯酸醋的實例包括 DESMODUR?N33〇oa，DESMODUR? Z4470BA，DESMODUR?N39〇o 和孤 SMODUR?N34〇o，其市售 自B曰yer Corpor曰tion〇
[0026] 氨基塑料的非限定性實例包括胺和/或酷胺與醒的縮合物.最常用的胺或者酷胺 是=聚氯胺，脈或者苯并脈胺.例如，=聚氯胺和甲醒的縮合物是合適的氨基塑料.但是，可 W使用與其他胺或者酷胺的縮合物;例如甘脈的醒縮合物.雖然所用的醒最常用的是甲醒， 但是其他醒例如乙醒，己豆醒和苯甲醒也可W使用.
[0027] 該氨基塑料包含徑甲基，并且運些基團的至少一部分可W用醇來酸化，來改變固 化響應.任何一元醇可W用于運個目的，包括甲醇，乙醇，下醇和己醇。合適的氨基塑料樹脂 例如CYMEL?202或者CYMEL?303是充當固化劑的可接受的實例，并且可獲自Cytec Industries.
[0028] 在某些實施方案中，為了使用上述聚醋和交聯(lián)劑制備涂料，該聚醋和交聯(lián)劑可W 溶解或者分散在溶劑或者溶劑混合物中。在某些實施方案中，該溶劑可W基本上沒有，可W 實質(zhì)上沒有，或可W完全沒有水。術(shù)語"基本上沒有水"表示溶劑包含小于1000份/百萬份 (ppm)的水，"實質(zhì)上沒有水"表示溶劑包含小于10化pm的水，和"完全沒有水"表示溶劑包含 小于20份/十億份(ppb)的水。
[0029] 可W用于溶解或者分散該聚醋和交聯(lián)劑的溶劑的非限定性實例包括上述任何溶 劑.例如在某些實施方案中，該溶劑是有機溶劑，其可W包括但不限于二醇，二醇酸醇，醇和 酬；芳族控例如二甲苯和甲苯，W及在S0LVESS0?商標名下獲自Exxon-Mobil畑emical Company的那些；乙酸醋，包括二醇酸乙酸醋，乙酸乙醋，乙酸正下醋，乙酸正己醋及其混合 物;和礦物油精，石腦油和/或其混合物乙酸醋"包括二醇酸乙酸醋.
[0030] 在某些實施方案中，本發(fā)明的涂料可W包含1-100重量％，例如5-80重量％，或者 10-60重量％的此處所述的聚醋聚合物，基于該涂料組合物的總重量計.
[0031 ]在某些實施方案中，本發(fā)明的涂料包含0-80重量％，例如5-60重量％，或者8-40重 量％的交聯(lián)劑或者交聯(lián)劑的組合，基于該涂料組合物的總重量計.
[0032] 應領(lǐng)會本發(fā)明的聚醋聚合物(和交聯(lián)劑(若使用））可W形成全部或者部分的該涂 料的成膜樹脂.在某些實施方案中，一種或多種另外的成膜樹脂也用于該涂料中.例如該涂 料組合物可W包含本領(lǐng)域已知的任何的多種熱塑性和/或熱固性組合物。
[0033] 熱固性或者可固化的涂料組合物典型地包含成膜聚合物或者樹脂，其具有與它們 本身或交聯(lián)劑有反應性的官能團.該另外的成膜樹脂可W選自例如丙締酸類聚合物，另外 的聚醋聚合物(其與上述那些相同或者不同），聚氨醋聚合物，聚酷胺聚合物，聚酸聚合物， 聚硅氧烷聚合物，聚環(huán)氧聚合物，環(huán)氧樹脂，乙締基類樹脂，其共聚物及其混合物。通常，運 些聚合物可W是運些類型的任何聚合物，其是通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何方法來制造 的.成膜樹脂上的官能團可W選自任何多種反應性官能團，其包括例如簇酸基團，胺基團， 環(huán)氧基團，徑基，硫醇基，氨基甲酸醋基團，酷胺基團，脈基團，異氯酸醋基團(包括封端的異 氯酸醋基團），硫醇基團及其組合.合適的成膜樹脂的混合物也可W用于制備本發(fā)明的涂料 組合物。
[0034] 熱固性涂料組合物典型地包含交聯(lián)劑，其可W選自上述或者本領(lǐng)域已知的與涂料 中所用官能度反應的任何交聯(lián)劑.在某些實施方案中，本發(fā)明的涂料包含熱固性成膜聚合 物或者樹脂及其交聯(lián)劑，并且該交聯(lián)劑與用于交聯(lián)此處所述的聚醋的交聯(lián)劑相同或者不 同.在某些其他實施方案中，使用了具有與它們本身有反應性的官能團的熱固性成膜聚合 物或者樹脂；w此方式，運樣的熱固性涂料是自交聯(lián)的。
[0035] 在某些實施方案中，本發(fā)明的涂料還包括固化催化劑?？蒞使用典型地用于催化 聚醋樹脂和交聯(lián)劑之間的交聯(lián)反應的任何固化催化劑，并且對于該催化劑沒有具體限制. 運樣的固化催化劑的非限定性實例包括憐酸，烷基芳基橫酸，十二烷基苯橫酸，二壬基糞橫 酸和二壬基糞二橫酸，包括錫、鋒或者祕的有機金屬化合物的絡(luò)合物，或者叔胺堿固化" 指的是在該聚醋和交聯(lián)劑之間的鍵形成，運導致形成了交聯(lián)的涂層.固化可W通過施加外 部刺激來發(fā)生，包括但不限于熱，紫外線福射，曝露于水分和曝露于大氣氧.
[0036] 在某些實施方案中，本發(fā)明的涂料可W包含0-7重量％，例如0.001-5重量％的固 化催化劑，基于該涂料組合物的總重量計.
[0037] 本發(fā)明的涂料組合物還可W包括配制涂料領(lǐng)域公知的其他任選的材料.例如本發(fā) 明的涂料組合物還可W包括著色劑.如此處所使用的，"著色劑"指的是任何賦予組合物W 顏色和/或其他不透明度和/或其他視覺效果的物質(zhì).著色劑可任何合適的形式加入涂 料中，例如離散顆粒，分散體，溶液和/或薄片.單種著色劑或者兩種或者更多種著色劑的混 合物可W用于本發(fā)明的涂料中。另一方面，"填料"未必賦予組合物W任何顏色和/或不透明 度和/或其他視覺效果。
[003引著色劑的實例包括顏料(有機或者無機），染料和調(diào)色劑，例如用于油漆工業(yè)和/或 列于Dry Color Manufacturers Association(DCMA)中的那些，W及特效組合物.著色劑可 W包括例如細微分散的固體粉末，其是不溶的，但是在使用條件下可潤濕.著色劑可W是有 機或者無機的，并且可W是聚集的或者非聚集的。著色劑可W通過使用研磨載體例如丙締 酸類研磨載體而并入涂料中，其的使用是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的。
[0039] 顏料和/或顏料組合物的實例包括但不限于巧挫二嗯嗦粗顏料，偶氮，單偶氮，雙 偶氮，糞酪AS，鹽類型(薄片(flake))，苯并咪挫酬，異嗎I噪嘟酬，異嗎I噪嘟和多環(huán)獻菁，哇叮 晚酬，巧，紫環(huán)酬(per inone)，二酬化咯并化咯，硫說青，蔥釀，說蔥釀，蔥喀晚，黃燒±酬， 皮蔥酬，蔥嵌蔥釀，二嗯嗦，S芳基碳鐵，哇獻酬顏料，二酬化咯并化咯紅（"DPPB0紅"），二氧 化鐵，炭黑及其混合物。術(shù)語"顏料"和"著色填料"可W互換地使用。
[0040] 染料的實例包括但不限于是溶劑基和/或水基的那些，例如獻菁綠或獻菁藍，氧化 鐵，饑酸祕，蔥釀，巧和哇叮晚酬.
[0041] 調(diào)色劑的實例包括但不限于包括但不限于分散在水基或者水混溶載體中的顏料， 例如市售自 Degussa，Inc.的 AQUA-CHEM896? ，市售自 Eastman Chemical，Inc.的Ac州rate Dispersions分公司的CHARISMA COLORANTS和MAXITO肥RINDUSTRIAL COLORANTS。
[0042] 如上所述，該著色劑可W處于分散體的形式，包括但不限于納米顆粒分散體。納米 顆粒分散體可W包括一種或多種高度分散的納米顆粒著色劑和/或著色劑顆粒，其產(chǎn)生了 期望的可見顏色和/或不透明度和/或視覺效果.納米顆粒分散體可W包括著色劑例如粒度 小于150nm，例如小于70nm，或者小于30nm的顏料或染料.納米顆粒可W通過用粒度小于 0.5mm的研磨介質(zhì)研磨儲備的有機或者無機顏料來生產(chǎn).納米顆粒分散體的實例W及它們 的制造方法在美國專利No.6875800B2中給出，其在此通過引用并入。納米顆料分散體也可 W通過結(jié)晶，沉淀，氣相冷凝和化學摩擦(即，部分溶解)來生產(chǎn).
[0043] 為了使得組合物和所形成的涂料中納米顆粒的再聚集最小化，有時候可W使用樹 脂包覆的納米顆粒分散體.如此處所使用的，"樹脂包覆的納米顆粒分散體"指的是連續(xù)相， 在其中分散著離散的"復合微粒"，其包含納米顆粒和該納米顆粒上的樹脂涂層.樹脂包覆 的納米顆粒分散體的實例和它們的制造方法描述在例如美國專利No. 7605194第3欄第56行 到第16欄第25行中，其引用部分在此通過引用并入.
[0044] 可W用于本發(fā)明組合物中的特效組合物的實例包括運樣的顏料和/或組合物，其 產(chǎn)生了一種或多種的視覺效應例如反射，珠光，金屬光澤，憐光，巧光，光致變色，光敏性，熱 致變色，隨角異色(goniochromism)和/或變色.另外的特效組合物可W提供其他可感知的 性能，例如不透明度或紋理.在非限制性的實施方案中，特效組合物可W產(chǎn)生顏色漂移，W 使得涂層的顏色在不同角度觀察該涂層時發(fā)生變化.示例性的顏色效應組合物在美國專利 No.6894086中給出，在此通過引用并入.另外的顏色效應組合物可W包括透明的包覆云母 和/或合成云母，包覆二氧化娃，包覆氧化侶，透明的液晶顏料，液晶涂層，和/或任何組合 物，其中干設(shè)是由材料內(nèi)折射率差異產(chǎn)生的，而不是因為材料表面和空氣之間的折射率差 異產(chǎn)生的.
[0045] 可W與本發(fā)明的涂料組合物一起使用的材料的其他非限定性實例包括增塑劑，耐 磨顆粒，耐腐蝕顆粒，腐蝕抑制添加劑，填料，包括但不限于云母，滑石，粘±，和無機礦物， 抗氧化劑，受阻胺光穩(wěn)定劑，UV光吸收劑和穩(wěn)定劑，表面活性劑，流動和表面控制劑，觸變 劑，填料，有機助溶劑，反應性稀釋劑，催化劑，反應抑制劑和其他常規(guī)助劑。
[0046] 在某些實施方案中，該任選的材料例如著色劑可W占0重量％-80重量％，例如 0.01重量％ -60重量％，基于該涂料組合物的總重量計。
[0047] 本發(fā)明的涂料可W施用到涂料工業(yè)中已知的廣泛的基底上.例如，本發(fā)明的涂料 可W施用到汽車基底，工業(yè)基底，包裝基底，木地板和家具，服飾，電子件(包括外殼和電路 板），玻璃和透明物（transparency)，運動裝備（包括高爾夫球)等.運些基底可W例如是金 屬或者非金屬的。金屬基底包括錫，鋼，鍛錫鋼，銘純化的鋼，鍛鋒鋼，侶，和/或侶錐。非金屬 基底包括聚合物型物質(zhì)(polymeric),塑料，聚醋，聚締控，聚酷胺，纖維素(cellulosic)，聚 苯乙締，聚丙締酸類物質(zhì)，聚（糞二甲酸乙二醇醋），聚丙締，聚乙締，尼龍，EV0H，聚乳酸，其 他"生巧(green)"聚合物型基底，聚(對苯二甲酸乙二醇醋KPET)，聚碳酸醋，聚碳酸醋丙締 臘下二締(acrylobutadiene)苯乙締(PC/ABS)，聚酷胺，木材，膠合板，木材復合物，顆粒板， 中密度纖維板，水泥，石頭，玻璃，紙，紙板，紡織品，或皮革(合成和天然二者)等.
[0048] 本發(fā)明的涂料可W通過本領(lǐng)域任何常規(guī)手段來施涂，例如電涂，噴涂，靜電噴涂， 浸涂，漉涂，刷涂等.本發(fā)明的涂料可W施涂成干膜厚度為0.05密耳-20密耳，例如0.5密耳- 5密耳，或者0.8密耳-3密耳.
[0049] 上述聚醋可W用于多種涂料類型中。例如該聚醋可W用于單組分（1K)，或者多組 分組合物例如雙組分(2K)或者更多.如此處所使用的，化涂料組合物指的是運樣的組合物， 其中全部涂料組分在制造后、儲存過程中等保持在同一容器中。在化涂料中，反應性組分不 容易在環(huán)境或者稍熱的條件下反應，而代之W僅僅通過外部能量源活化時板應。如此處 所使用的，"環(huán)境條件"指的是室內(nèi)溫度和濕度條件或者其中涂料組合物施涂到基底的區(qū)域 中通常存在的溫度和濕度條件，而"稍熱條件"是運樣的溫度，其稍高于環(huán)境溫度，但是通常 低于涂料組合物的固化溫度.化涂料可W施涂到基底上，和通過任何常規(guī)手段來固化，例如 通過加熱，強制通風（f orced air)等。相反，多組分組合物例如2K組合物指的是運樣的涂 料，在其中不同的組分分開保持，直到即將施涂之前.在多組分組合物中，反應性組分容易 反應和固化，而無需外部能量源的活化。
[0050] 本發(fā)明的涂料組合物可W用作清漆或者著色涂料。清漆指的是基本上透明的涂 料。清漆因此可具有一些程度的顏色，條件是它不使得清漆變成不透明的或者不W任何顯 著的程度影響看到下面的基底的能力.相反，著色涂料將賦予一些種類的顏色和/或其他視 覺效果到它施涂到的基底上。
[0051] 本發(fā)明的涂料組合物還可W單獨使用或者組合使用，作為底漆，底涂層和/或面 漆."底漆涂料組合物"指的是運樣的涂料組合物，由其內(nèi)涂層(undercoating)可W沉積到 基底上，W制備用于施涂保護性或者裝飾性涂料體系的表面。運樣的組合物經(jīng)常用保護性 和裝飾性涂料體系上面漆，例如單涂層面漆或者著色底涂料組合物和清漆組合物的組合。
[0052] 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)包括在其主鏈中具有木質(zhì)素的聚醋聚合物的涂料組合物，比傳統(tǒng)的在其 主鏈中不包括木質(zhì)素的聚醋聚合物成本更低，并提供基底W耐腐蝕性.另外，與涂覆了包括 沒有并入木質(zhì)素的聚醋聚合物的涂料組合物的基底相比，本發(fā)明的涂料組合物提供了下面 的基底(例如，金屬基底(例如鋼基底））的增強的對腐蝕的防護。因此，本發(fā)明進一步包括一 種防止基底腐蝕的方法，包括將如本文所述的并入有木質(zhì)素的聚醋涂料組合物施涂到基底 上。
[0053] 下述實施例是為證明本發(fā)明的普通原理.本發(fā)明不應理解為限制于具體實施例。 實施例中所有份數(shù)和百分比是按重量計，除非另外指出. 實施例
[0054] 實施例1:用于清漆的聚醋聚合物
[0055] 用于清漆組合物中的聚醋聚合物通過使用表1中列出的組分制備.在實施例1A、 1B、1C和1D的每個中，將除了溶劑的所有組分合并并在氮氣氣氛下加熱至220°C，并保持表1 中所示的時間。反應產(chǎn)物具有表1所示的酸值(m排OH/g).樣品冷卻至環(huán)境溫度并溶解在表1 所示的溶劑中.
[0化6] 表1
[0化7]
[0
[0化9] 1麥草木質(zhì)素，由AML India提供
[0060] 2溶劑混合物63wt % 1-甲氧基-2-丙醇，18.5wt % 下醇，18.5wt % S0LVESS0100(石 腦油溶劑，由Exxon Mobil Qiemical.提供）
[0061] 實施例2:清漆
[0062] 通過將全部溶劑在合適尺寸的容器中合并，并且按照表2所示的順序添加聚醋聚 合物和其他組分，由實施例1的聚醋聚合物制備清漆組合物.清漆組合物被刮涂（draw down)在侶基底上至約0.70密耳，并在鏈條式平爐中烘烤30秒至峰值金屬溫度450° F.所有 板通過100次MEK摩擦（固化）并呈現(xiàn)出5B劃格法附著力（crosshatch a化esionK沒有移 除）。鉛筆硬度和保光性隨木質(zhì)素含量增加顯示出增加。使用反向沖擊(reverse impact)在 3(Ubs下測試曉性.所有偏出部分(offset)通過反向沖擊無剝離(pick)并且無開裂。
[0063] 表 2
[0064]
[00化]3由Aiinex Belgium SA/NV，B;russels，Belgium提供
[0066] 4超支化控聚合物，由Baker Hu曲es，Hous ton，TX提供
[0067] 5丙締酸類樹脂，由Arkema Coating Resins,Cary,NC提供
[006引 6丙締酸類樹脂，由Arkema Coating Resins,Cary,NC提供
[0069] 實施例3:具有木質(zhì)素聚醋的底漆
[0070] 通過將全部溶劑在合適尺寸的容器中合并并按照表3所示的順序添加聚醋聚合物 和其他組分，由實施例1的聚醋聚合物制備底漆組合物.
[0071] 表3
[0072]
[0073] 7由PPG Industries,Inc提供
[0074] 經(jīng)面漆涂覆的樣品根據(jù)ASIM B117進行2000小時的鹽霧測試，其中樣品暴露于5% NaCl鹽霧(在抑6.2-7.2在35 °C (95°巧）。鹽霧測試結(jié)果記錄在表4中。
[00巧]表4
[0076] 鹽噴霧2000小時后
[00771
[0078] 實施例4C和4D( 10%木質(zhì)素，分別沒有和具有木質(zhì)素填料)與實施例4A和4B(沒有 木質(zhì)素，分別沒有和具有木質(zhì)素填料)相比呈現(xiàn)改善的耐腐蝕性.
[0079] 雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的某些實施方式的具體細節(jié)描述了本發(fā)明，但運并不旨在運 些細節(jié)應當被認作限制本發(fā)明范圍，除非它們被包括在所附的權(quán)利要求中。
【主權(quán)項】
1. 一種熱固性涂料組合物，其包含聚酯，該聚酯是由包含(a)多羧酸組分和(b)多元醇 組分的反應混合物制備，該多元醇組分包含木質(zhì)素，以使得木質(zhì)素殘基并入到聚酯中.2. 權(quán)利要求1所述的涂料組合物，其中所述多元醇組分進一步包含不同于木質(zhì)素的羥 基官能組分.3. 權(quán)利要求2所述的涂料組合物，其中木質(zhì)素與羥基官能組分的質(zhì)量比是1:30至30:1.4. 權(quán)利要求2所述的涂料組合物，其中木質(zhì)素占聚酯的1至50wt%，其中wt%基于總固 體計.5. 權(quán)利要求1所述的涂料組合物，其中該木質(zhì)素包括麥草木質(zhì)素.6. 權(quán)利要求1所述的涂料組合物，其中該木質(zhì)素包括木材木質(zhì)素。7. -種涂層體系，其包括底漆涂層和在其上的至少一個涂層，該底漆涂層包含權(quán)利要 求1所述的涂料組合物。8. 權(quán)利要求7所述的涂層體系，其中所述至少一個涂層包含著色顏料.9. 權(quán)利要求7所述的涂層體系，其中所述至少一個涂層包括清漆層。10. 基底，其至少部分用權(quán)利要求1所述的涂料組合物涂覆。11. 權(quán)利要求10所述的基底，其中該基底是金屬的.12. 權(quán)利要求11所述的基底，其中與用包含沒有并入木質(zhì)素的聚酯聚合物的涂料組合 物涂覆的基底相比，該涂料組合物對金屬基底提供了增強的對腐蝕的防護.13. 權(quán)利要求10所述的基底，其中該基底是木材或塑料。14. 一種保護基底不受腐蝕的方法，包括將權(quán)利要求1所述的涂料組合物施涂到基底.15. 權(quán)利要求14所述的方法，其中該基底是金屬的。
【文檔編號】C09D167/08GK106062106SQ201480073280
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2014年11月14日
【發(fā)明人】M·P·鮑曼, C·A·康利, I·G·施溫德曼, M·M·海博特
【申請人】Ppg工業(yè)俄亥俄公司