用於塗料組合物的錳絡合物乾燥劑的製作方法

2023-05-24 09:50:21

專利名稱：用於塗料組合物的錳絡合物乾燥劑的製作方法
用於塗料組合物的錳絡合物乾燥劑本發明涉及一種具體的錳絡合物在可自動氧化的塗料組合物中作為乾燥劑的用途，涉及一種包含所述乾燥劑的可自動氧化的塗料組合物，涉及用所述組合物塗布的基材以及所述組合物的用途。脂肪酸官能的樹脂在漆產品中的使用具有如下優勢樹脂主要衍生自作為可再生源的農產品。它們在埋入堆填區時也易於生物分解，這是有利的。此外，在乾燥之後，脂肪酸衍生的聚合物產生具有非常好的水解穩定性的塗層，這非常有利於戶外使用。專業用和自己動手用的塗料受到日益增長的技術和生態限制(包括乾燥劑的特性)。乾燥劑例如為充當用於通過乾燥引發的自動氧化反應的催化劑的金屬鹽。在本領域中乾燥劑的其他已知的同義詞包括催幹劑(siccative)、乾燥試劑(desiccators)或乾燥劑(desiccative)。已知的乾燥劑鹽的例子包括含有鈷、鈣、銅、鋅、鐵、鋯、錳、鋇、鋅、鍶、鋰和鉀作為陽離子，以及含有滷化物、硝酸根、硫酸根、羧酸根(如醋酸根、乙基己酸根、辛酸根和環烷酸根)或乙醯丙酮酸根作為陰離子的多價鹽。目前，用於可自動氧化的塗料組 合物的乾燥劑主要是基於Co的催化劑作為主幹燥劑。然而，由於環境保護的原因，在過去幾年中，新的目標是用環境更友好的替代物來代替這些鈷基催化劑，用於包含可自動氧化樹脂的塗料中。在例如E. Bouwan, R. van Gorkum, J. Coat. Technol. Res. , 4,491-503 (2007)中已描述了用作乾燥劑的簡單的錳基催化劑，如與乙醯丙酮配體和聯吡啶結合的乙基己酸錳。然而，實驗結果表明，這種錳體系在含有醇酸樹脂的塗料組合物中不能夠實現充分的乾燥，特別是就表幹時間而言。此外，使用這種乾燥體系時，塗料遭受嚴重的暗黃化問題，從而使它們的可用性變低。採用脂肪胺和芳香胺的其他配體也是已知的，例如R. van Gorkum等人的在J. Catalysis 252110-118(2007)中的文章。在評估這些乾燥劑之後發現，它們的活性不如上述Mn/聯吡啶/乙醯丙酮體系。在Z. O. Oyman 等人的標題為"A promising environmentalIy friendlymanganese based catalyst for alkyd emulsion coatings", Polymer,第 45 卷，2004年9月11日，第7431-7436頁的文章中，提出了一種用於醇酸樹脂塗料的雙金屬Mn結構[Mniv2 (MeTACN)2(U-O)3] (PF6)2。然而，如本文實驗部分的表I中對比實施例A所示，包含這種錳基催化劑的醇酸樹脂塗料也沒有以所期望的效率乾燥。替代性催化劑的一般問題是它們要麼不能很好地乾燥(如上所討論)，要麼它們可能導致不希望的塗料黃化，特別是暗中泛黃。此外，通常存在與包含塗料組合物的罐內部的結皮有關的儲存穩定性問題，為此在塗料組合物中需要額外的抗結皮化合物。因此，強烈需要其他用於可自動氧化塗料組合物的乾燥劑，其能配製出塗料而對塗料性能無嚴重副作用，特別是允許快速乾燥。本發明的目標是提供一種環境友好且能確保含有該乾燥劑的可自動氧化塗料組合物具有如上所述的期望性能的乾燥劑。本發明的另一個目標是提供一種在乾燥後具有下列一種或多種有利於不同類型應用的性能的可自動氧化塗料組合物，如低黃化、無結皮或低結皮、高固含量、短的不沾塵時間和/或表幹時間。發明人出人意料地發現，通過使用特定的過渡金屬絡合物作為用於空氣乾燥型可自動氧化樹脂組合物的乾燥劑，可以實現這些目標中的一個或多個。因此，本發明的第一個方面涉及至少一種過渡金屬絡合物a)作為用於空氣乾燥型可自動氧化樹脂組合物的乾燥劑的用途，所述空氣乾燥型可自動氧化樹脂組合物至少包含含有不飽和脂肪酸殘基的聚合物b)，其中過渡金屬絡合物a)具有下面結構I的陽離子
權利要求
1.過渡金屬絡合物a)作為用於空氣乾燥型可自動氧化樹脂組合物的乾燥劑的用途，所述空氣乾燥型可自動氧化樹脂組合物包含含有不飽和脂肪酸殘基的聚合物b)，其中所述過渡金屬絡合物a)具有下面結構I的陽離子
2.一種空氣乾燥型可自動氧化樹脂組合物，其包括 a)含有具有下面結構I的陽離子的過渡金屬絡合物的乾燥劑；
3.如權利要求2所述的組合物，其中，所述過渡金屬絡合物a)具有下面結構II的陽離子
4.如權利要求3所述的組合物，其中，基團R和R2是相同的，即根據下面的結構III
5.如權利要求I至4中任意一項所述的組合物，其中，所述過渡金屬絡合物a)的抗衡離子是單陰離子或雙陰離子。
6.如權利要求I至5中任意一項所述的組合物，其中，所述過渡金屬絡合物a)的單陰離子選自由其中R3 =任選用雜原子取代的C1-C20烷基、任選用雜原子取代的C6-C20芳基、或聚合物殘基的羧酸根 R3CO2' PF6_、SbF6' AsF6\ BF4_、C104_、N03_ 和 B (C6F5) 4_ 組成的組。
7.如權利要求I至6中任意一項所述的組合物，其中，基於所述包含不飽和脂肪酸殘基的聚合物的總固含量，所述過渡金屬絡合物a)的陽離子的量在O. 00001wt%至5wt%的範圍內。
8.如權利要求I至7中任意一項所述的組合物，其中R1= C1-C6烷基。
9.如權利要求I至8中任意一項所述的組合物，其中，所述含有不飽和脂肪酸殘基的聚合物b)選自由醇酸樹脂、こ烯基聚合物、聚氨酯樹脂、超支化樹脂及其混合物組成的組。
10.ー種塗料組合物，其包含如權利要求I至9中任意一項所述的可自動氧化樹脂組合物。
11.一種用於將權利要求2至9中任意一項所述的可自動氧化樹脂組合物或權利要求10所述的塗料組合物塗布到基材的方法，其包括將權利要求I至8所定義的過渡金屬絡合物a)加入所述塗料組合物中，將所述組合物塗覆到基材上，並且在空氣存在下乾燥所述組合物以得到塗層。
12.—種基材，其用權利要求2至10中任意ー項所述的組合物塗布。
13.如權利要求2至10中任意一項所述的組合物在油漆、漆、油墨和清漆中的用途。
全文摘要
過渡金屬絡合物a)作為空氣乾燥型可自動氧化樹脂組合物用的乾燥劑的用途，所述空氣乾燥型可自動氧化樹脂組合物包含具有不飽和脂肪酸殘基的聚合物b)，其中過渡金屬絡合物a)具有下面結構I的陽離子其中R＝任選用雜原子取代的C1-C20烷基、任選用雜原子取代的C6-C20芳基、或聚合物殘基；R1＝H、任選用雜原子取代的C1-C20烷基、或任選用雜原子取代的C6-C20芳基；X＝O、OC(R3)O，當X＝O時a＝4，X＝OC(R3)O時a＝3；R2＝任選用雜原子取代的C1-C20烷基、任選用雜原子取代的C6-C20芳基、或聚合物殘基。
文檔編號C09D175/04GK102844390SQ201180018556
公開日2012年12月26日 申請日期2011年2月11日 優先權日2010年2月11日
發明者約翰·弗朗茲·格拉圖斯·安東尼厄斯·詹森, 安吉利娜·凱薩琳娜·克萊斯肯斯, 魯本·薩姆瑞恩·范, 保盧斯·蘭伯特斯·阿爾斯特斯 申請人:帝斯曼智慧財產權資產管理有限公司