Solvent-borne acid-curing coating composition and article formed therefrom

Abstract

The present disclosure relates to a solvent-borne acid-curing coating composition and article formed therefrom. The solvent-borne acid-curing coating composition comprises at least one hydroxyl functional resin, at least one amino resin, at least one acid catalyst, at least one matting agent, and additional additives, wherein the at least one matting agent comprises at least one non-silica-based matting agent; and wherein the at least one non-silica-based matting agent has a core-shell structure with titanium dioxide as a core and silica as a shell, and has a Dv50 particle size of 4-8 micrometers, as measured by laser diffraction according to ISO 13320-1. The article comprises a substrate having at least one main surface; and a primer coat applied directly or indirectly to at least a portion of the main surface of the substrate, and a topcoat layer applied directly or indirectly to the primer coat, wherein the topcoat layer is formed from the solvent-borne acid-curing coating composition according to the present disclosure.

Description

SOLVENT-BORNE ACID-CURING COATING COMPOSITION AND ARTICLE FORMED THEREFROMCROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATION

[0001] This application claims priority to the Chinese Patent Application No. 202411132006.4 entitled “SOLVENT-BORNE ACID-CURING COATING COMPOSITION AND COATED ARTICLE” and filed on August 16, 2024, which is incorporated herein by reference in its entirety.TECHNICAL FIELD

[0002] The present disclosure relates to a solvent-borne acid-curing coating composition. More specifically, the present disclosure relates to a solvent-borne acid-curing coating composition with excellent corrosion resistance, especially excellent acid and alkali resistance, as well as articles formed therefrom, which is particularly suitable for application scenarios in animal husbandry.BACKGROUND

[0003] Pre-painted coil is an organic material / metal composite sheet in the form of coils or single sheets, which is formed by applying to coiled thin metal sheets a coating composition. Unlike general industrial coatings, coil coatings are applied with a construction process of painting first and then processing. Therefore, the resulting coating must not only have high hardness to prevent abrasion and scratches during processing and use, but also have the ability to prevent cracking of the coating during processing, which determines that coil coatings are required to have extremely excellent comprehensive performance. Acid-curing (AC) coating composition is a kind of paint previously applied in the coil coating industry, where an acid catalyst is used to accelerate the cross-linking and curing of an amino resin and a hydroxyl functional resin. The AC coating composition has the advantages of hard and wear-resistant paint films; high heat, water and cold resistance of paint films; good transparency; good yellowing resistance; and no isocyanates compared to solvent-borne two-component (2K) polyurethane (PU) coatings. Therefore, the acid-curing coating compositions are well suited for various scenarios.

[0004] With the rapid development of industries such as animal husbandry, planting, medical care, sanitation, chemical industry, and papermaking, the domestic construction field has put forward higher requirements for acid and alkali resistance of coil steel coatings. Taking animal husbandry as an example, the accumulation and decomposition of animal excrement and the application of disinfectants with strong oxidizing properties will inevitably result in the livestock houses to be filled with various corrosive chemical substances, thereby significantly shortening the service life of the livestock house. The above-mentioned other industries also face the challenge of dealing with complex chemical environments.

[0005] For the reasons, there is urgent need for a coating composition with better resistance to strong corrosion in the coating industry, so as to meet applications in various complex chemical environments.SUMMARY

[0006] The present disclosure in one aspect provides a solvent-borne acid-curing coating composition, which comprises at least one hydroxyl-functional resin, at least one amino resin, at least one acid catalyst, at least one matting powder, and additional additives, wherein the at least one matting powder comprises at least one non-silica-based matting agent; and wherein the at least one non-silica-based matting agent has a core-shell structure with titanium dioxide as a core and silica as a shell, and has a Dv50 particle size of 4-8 micrometers, as measured by laser diffraction according to ISO 13320-1.

[0007] The present disclosure further provides an article, comprising a substrate having at least one main surface; and a primer coat applied directly or indirectly to at least a portion of the main surface of the substrate, and a topcoat layer applied directly or indirectly to the primer coat, wherein the topcoat layer is formed from the solvent-borne acid-curing coating composition according to the present disclosure. It is preferred that the substrate is selected from metal substrates, preferably including stainless steel, iron, aluminum, aluminum alloy, or any combination thereof.

[0008] It was revealed for the first time by the inventors of the present disclosure that in the formulation of a solvent-borne acid-curing coating composition, particularly in the formulation of an acid-curing coating composition containing at least one hydroxyl-functional resin, at least one amino compound, and at least one acid catalyst, conventional silica-based matting powders will have an adverse impact on the acid and alkali resistance of the resulting coating. Based on the above findings, the inventors of the present disclosure have obtained a solvent-borne acid-curing coating composition with significantly improved resistance to strong corrosion by adding a specific matting powder (i.e., non-silica-based matting powder) , to an acid-curing coating composition containing at least one hydroxyl-functional resin, at least one amino compound, and at least one acid catalyst. It was further surprisingly found by the inventors of the present disclosure that in the formulation of an acid-curing coating composition containing at least one hydroxyl-functional resin, at least one amino compound, and at least one acid catalyst, by adding such non-silica-based matting powder with a specific structure and size, the resulting solvent-borne acid-curing coating composition can form a coating with significantly higher whiteness and matte effect. Moreover, in this way, the matting of high-solid-content coating compositions can also be achieved, which was unpredictable prior to the present disclosure.

[0009] Details of one or more embodiments of the present disclosure are set forth in the following specification. Other features, purposes and advantages of the present disclosure will become clear in light of the specification and claims. DEFINITION

[0010] As used herein, "a" , "an" , "the" , "at least one" , and "one or more" are used interchangeably. Thus, for example, a coating composition that comprises "an" additive can be interpreted to mean that the coating composition includes "one or more" additives. Unless otherwise noted herein, the use of the singular form in the present disclosure is also intended to include the plural form.

[0011] Throughout the present disclosure, where compositions are described as having, including, or comprising specific components or fractions, or where processes are described as having, including, or comprising specific process steps, it is contemplated that the compositions or processes as disclosed herein may further comprise other components or fractions or steps, whether or not, specifically mentioned in this application, as along as such components or steps do not affect the basic and novel characteristics of the application, but it is also contemplated that the compositions or processes may consist essentially of, or consist of, the recited components or steps.

[0012] In the present disclosure, the range of values recited by endpoints includes all values within that range. For example the range 1 to 5 covers the values of 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4, 5, and the like. Further, the disclosed range of values includes all subset ranges within that wider range, e.g., the range of 1 to 5 includes sub ranges of 1 to 4, 1.5 to 4.5, 1 to 2, and the like.

[0013] For the sake of brevity, only certain ranges are explicitly disclosed herein. However, ranges from any lower limit may be combined with any upper limit to recite a range not explicitly recited, as well as, ranges from any lower limit may be combined with any other lower limit to recite a range not explicitly recited, in the same way, ranges from any upper limit may be combined with any other upper limit to recite a range not explicitly recited. Additionally, within a range includes every point or individual value between its end points even though not explicitly recited. Thus, every point or individual value may serve as its own lower or upper limit combined with any other point or individual value or any other lower or upper limit, to recite a range not explicitly recited.

[0014] In the context of “asolvent-borne acid-curing coating composition, the term "non-silica-based matting powder" refers to a matting powder that does not contain silica (i.e., silicon dioxide) as a primary component. However, such matting powder may still contain a certain amount (for example, not more than 30%by weight) of silica that does not adversely affect performances, especially acid and alkali resistance of the solvent-borne acid-curing coating composition formulated therefrom.

[0015] As used herein, the term "an amino resin" refers to a product formed by a polycondensation reaction of amino compounds (i.e., compounds containing at least one primary amine (NH2) functional group and / or amide (-CO-NH2) functional group) with aldehyde compounds, which product may optionally be partially or fully etherified with aliphatic monohydric alcohols.

[0016] In the context of "ahydroxyl-functional resin" , the term "hydroxyl value" refers to the number of milligrams of potassium hydroxide equivalent to the hydroxyl content in each gram of the hydroxyl-functional resin. The hydroxyl value can be determined by methods known in the art. For example, the hydroxyl value is measured in accordance with GB / T 12008.3-2009.

[0017] In the context of the present disclosure, the term "high-solid-content coating composition" refers to a coating composition having a solid content of not less than 65 wt%.

[0018] When referring to coatings formed from a solvent-borne acid-curing coating composition, the term "whiteness" is a visual perception parameter used to measure surface performances of the coatings, which describes the ability of the coatings to reflect light in the visible spectrum (especially the blue region) . Generally, the whiteness of a coating can be classified into 1-5 grades, where grade 5 is the best and grade 1 is the worst.

[0019] When referring to coatings formed from a solvent-borne acid-curing coating composition, the term "glossiness" is a visual perception parameter used to measure surface performances of the coating, which refers to a ratio or intensity of reflected light from the coating surface under incident light with a certain illuminance and a certain angle. The higher the ratio or intensity of the reflected light from the coating, the higher the glossiness of the coating is.

[0020] As used herein, "coating" and "paint film" have the same meaning, both being formed by applying and curing a solvent-borne acid-curing coating composition.

[0021] As used herein, the term "primer" refers to a coating composition that can be applied to a substrate and dried, cross-linked, or otherwise hardened to form a non-tacky continuous film with sufficient adhesion to the substrate surface.

[0022] As used herein, the term "topcoat" refers to a coating composition that can be applied to a primer and dried, cross-linked, or otherwise hardened to form the outermost decorative or protective coating layer. Furthermore, the resulting topcoat layer can withstand long-term outdoor exposure without showing visible unsatisfactory deterioration.

[0023] The terms "preferred" and "preferably" refer to embodiments of the application that may afford certain benefits, under certain circumstances. However, other embodiments may also be preferred, under the same or other circumstances. Furthermore, the recitation of one or more preferred embodiments does not imply that other embodiments are not useful, and is not intended to exclude other embodiments from the scope of the application.DESCRIPTION OF DRAWINGS

[0024] Figure 1 shows a schematic diagram of the aggregation state of non-silica-based matting agents during the formation of a coating from the solvent-borne acid-curing coating composition of Example 1 of the present disclosure, where 100 represents aggregates of a plurality of non-silica-based matting powder particles; 101 represents the outer shell of the non-silica-based matting powder particles; and 102 represents the inner core of the non-silica-based matting powder particles.DETAILED DESCRIPTION

[0025] One aspect of the present disclosure provides a solvent-borne acid-curing coating composition, which comprises at least one hydroxyl-functional resin, at least one amino resin, at least one acid catalyst, at least one matting powder, and additional additives, wherein the at least one matting powder comprises at least one non-silica-based matting powder; and wherein the at least one non-silica-based matting powder has a core-shell structure with titanium dioxide as a core and silica as a shell, and has a Dv50 particle size of 4-8 micrometers, as measured by laser diffraction according to ISO 13320-1.

[0026] It is well known that in application scenarios with complex chemical environments, especially in livestock houses of animal husbandry, the accumulation and decomposition of animal excrement and the use of disinfectants with strong oxidizing properties will inevitably lead to the accumulation of various corrosive (acid and alkaline) chemical substances, resulting in a significant reduction in the service life of factory buildings. To solve this problem, coating formulators usually improve primers in a coating system for construction materials of the livestock house buildings. For example, in the formulation of coating compositions used as primers, one or more technical means such as using modified epoxy resins, adding toluene diisocyanate as a curing agent, and adding special additives are adopted to improve the corrosion resistance, especially acid and alkali resistance, of the coating system for livestock houses in animal husbandry. However, such solutions produce a limited effect, and thus the problem of poor acid and alkali resistance of the coating system still exists.

[0027] As the most common matting agents in the coating field, silica-based matting powders such as Syloid C807 and TS100 commercially available from Degussa are recognized as having excellent chemical resistance and acid-alkali resistance. Thus they are the most popular matting powder products in the formulation of matte coating compositions. However, through extensive experimental research, it was revealed, for the first time, by the inventors of the present disclosure that in the formulation of a solvent-borne acid-curing coating composition, particularly in the formulation of an acid-curing coating composition containing at least one hydroxyl-functional resin, at least one amino compound, and at least one acid catalyst, conventional silica-based matting powders, even silica matting powders such as TS100 and Syloid C807, will have an adverse effect on the acid and alkali resistance of the coating, which was unpredictable prior to the present disclosure.

[0028] Based on the above findings, the inventors of the present disclosure have obtained a solvent-borne acid-curing coating composition with significantly improved acid and alkali resistance of the coating by adding a specific matting powder (i.e., non-silica-based matting powder) to an acid-curing coating composition containing at least one hydroxyl-functional resin, at least one amino compound, and at least one acid catalyst.

[0029] Therefore, in embodiments according to the present disclosure, the solvent-borne acid-curing coating composition comprises at least one non-silica-based matting powder as a matting powder. As mentioned above, "non-silica-based matting powder" refers to a matting powder that does not comprise silica (i.e., silicon dioxide) as a primary component. However, it may still contain a certain amount (for example, not more than 30%by weight) of silica that does not adversely affect performances, especially acid and alkali resistance, of the solvent-borne acid-curing coating composition formulated therefrom. In some embodiments according to the present disclosure, the non-silica-based matting powder is a matting powder that takes titanium dioxide as a primary component and contains a certain amount of silica, where titanium dioxide is present in an amount of 70%by weight or higher relative to the total weight of the non-silica-based matting powder, preferably 71%by weight or higher relative to the total weight of the non-silica-based matting powder, more preferably 72%by weight or higher relative to the total weight of the non-silica-based matting powder, and even more preferably 73%by weight or higher relative to the total weight of the non-silica-based matting powder. Correspondingly, in such embodiments according to the present disclosure, silica is present in an amount of 30%by weight or lower relative to the total weight of the non-silica-based matting powder, preferably 29%by weight or lower relative to the total weight of the non-silica-based matting powder, more preferably 28%by weight or lower relative to the total weight of the non-silica-based matting powder, and even more preferably 27%by weight or lower relative to the total weight of the non-silica-based matting powder. When used in the formulation of a solvent-borne acid-curing coating composition, especially in the formulation of an acid-curing coating composition containing at least one hydroxyl-functional resin, at least one amino compound, and at least one acid catalyst, the non-silica-based matting powder with the above components will not adversely affect the acid and alkali resistance of the coating formed from the resulting coating composition.

[0030] Moreover, it was further surprisingly found by the inventors of the present disclosure that in the formulation of an acid-curing coating composition containing at least one hydroxyl-functional resin, at least one amino compound, and at least one acid catalyst, by adding such non-silica-based matting powder with a specific structure and size, the coating formed by the resulting solvent-borne acid-curing coating composition simultaneously has significantly higher whiteness and excellent matte effect. Furthermore, matting of high-solid-content coating compositions can be achieved in this way, which was unpredictable prior to the present disclosure.

[0031] Therefore, in embodiments according to the present disclosure, the at least one non-silica-based matting powder has a core-shell structure with titanium dioxide as a core and silica as a shell, and has a Dv50 particle size of 4-8 microns, as measured by laser diffraction in accordance with ISO 13320-1.

[0032] As mentioned above, in the solvent-borne acid-curing coating composition according to the present disclosure, the non-silica-based matting powder has a core-shell structure with titanium dioxide as a core and silica as a shell. By using the non-silica-based matting powder with such a specific structure, the amount of conventional silica can be significantly reduced, thereby improving the acid and alkali resistance of the coating formed therefrom. Furthermore, the non-silica-based matting powder has a core-shell structure with titanium dioxide as a core and silica a the shell, and such non-silica-based matting powder will aggregate in a grape-like manner during the formation of the coating from the solvent-borne acid-curing coating composition, as shown in Figure 1. It was surprisingly found by the inventors of the present disclosure that the whiteness and glossiness of the coating are associated with the aggregation mode of white matting powders incorporated into the solvent-borne acid-curing coating where the coating is formed therefrom. Thus, in the formulation of the solvent-borne acid-curing coating composition according to the present disclosure, incorporating the non-silica-based matting powder with such a core-shell structure can significantly improve the whiteness of the coating formed from the resulting solvent-borne acid-curing coating composition and ensure that the resulting coating has an appropriate matte effect.

[0033] In some embodiments according to the present disclosure, after the solvent-borne acid-curing coating composition is applied to a substrate and cured, the formed coating has a whiteness of 4.5 or higher, where the whiteness is measured using a color difference meter. Thus, the coating formed from the resulting solvent-borne acid-curing coating composition has significantly higher whiteness.

[0034] In some embodiments according to the present disclosure, after the solvent-borne acid-curing coating composition is applied to a substrate and cured, the formed coating has a 60°glossiness of no more than 45, where the glossiness is measured in accordance with GB / T 1743-1989. Thus, the coating formed from the resulting solvent-borne acid-curing coating composition has a matte effect.

[0035] It is well known that for matting a high-solid-content coating, a large amount of coarse silica is required. Typically, commercially available micron-sized synthetic silica aerogels with an average particle size of up to 11 microns and high porosity (1.8-2.0 mL / g) are required. However, the inventors of the present disclosure has further surprisingly found that it is precisely the non-silica-based matting powder with such a core-shell structure forming a grape-like aggregate structure during the formation of the coating from the solvent-borne acid-curing coating composition that enables a high-solid-content coating composition to achieve matting even if it is incorporated only such non-silica-based matting powder having a significantly smaller particle size (e.g., a Dv50 of 4-8 microns) , which is contrary to the conventional knowledge in the art. Thus In embodiments according to the present disclosure, the at least one non-silica-based matting powder has a Dv50 particle size of 4-8 microns, preferably 4-6 microns, where the particle size is measured by laser diffraction in accordance with ISO 13320-1. The matting agent with such a particle size can achieve good matting when used in formulating solvent-borne acid-curing coating compositions with a solid content of up to 65%or higher.

[0036] Therefore, in a preferred embodiment according to the present disclosure, the at least one non-silica-based matting powder is capable of forming a grape-like aggregate structure in the coating formed from the solvent-borne acid-curing coating composition.

[0037] The solvent-borne acid-curing coating composition according to embodiments of the present disclosure comprises non-silica-based matting powder as a primary component of the matting powder. Therefore, in one embodiment according to the present disclosure, the at least one non-silica-based matting powder is present in an amount of 10-25wt%relative to the total weight of the solvent-borne acid-curing coating composition. The non-silica-based matting powder can be any suitable non-silica-based matting powder known to those of ordinary skill in the art, such as PFR410 commercially available from Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.

[0038] In addition to the non-silica-based matting powder, the solvent-borne acid-curing coating composition according to the embodiments of the present disclosure may further contain a certain amount of at least one silica-based matting powder, provided that such an amount of silica-based matting powder does not adversely affect performances, especially acid and alkali resistance of the solvent-borne acid-curing coating composition formulated therefrom, . Therefore, in one embodiment according to the present disclosure, the at least one silica-based matting powder is present in an amount of not more than 3 wt%, preferably not more than 1 wt%, relative to the total weight of the solvent-borne acid-curing coating composition. The silica-based matting powder can be any suitable silica-based matting powder known to those of ordinary skill in the art, such as a matting powder of Syloid C807.

[0039] In embodiments according to the present disclosure, the solvent-borne acid-curing coating composition contains, in addition to the above-mentioned matting powder, a film-forming resin. As used herein, a film-forming resin refer to a resin composition that constitutes the body of the coating formed from the acid-curing coating composition, which includes a hydroxyl-functional resin and an amino resin. In the embodiments according to the present disclosure, a hydroxyl-functional resin and an amino resin, as a resin component or part of the resin component, constitute the body of the coating formed from the solvent-borne acid-curing coating composition of the present disclosure, thereby providing sufficient mechanical strength to the formed coating.

[0040] In some embodiments according to the present disclosure, the hydroxyl-functional resin may, for example, include at least one hydroxyl-functional epoxy, at least one hydroxyl-functional polyurethane, at least one hydroxyl-functional polyester, at least one hydroxyl-functional polyether, at least one hydroxyl-functional alkyd resin, at least one hydroxyl-functional acrylic resin, or a combination thereof. In a present preferred embodiment, the hydroxyl-functional resin may include at least one hydroxyl-functional polyester.

[0041] In some embodiments according to the present disclosure, the hydroxyl-functional polyester at least contains at least one first hydroxyl-functional polyester resin having a hydroxyl value in the range of 50-70 mg KOH / g, where the hydroxyl value is measured in accordance with GB 12009.3-2009. Thus, the first hydroxyl-functional polyester resin is also called a medium hydroxyl value polyester resin. Preferably, the hydroxyl value of the first hydroxyl-functional polyester resin may be at least 50 mg KOH / g, such as at least 55 mg KOH / g, such as at least 60 mg KOH / g, and the hydroxyl value of the first hydroxyl-functional polyester resin may be at most 70 mg KOH / g, such as at most 68 mg KOH / g, such as at most 65 mg KOH / g. In one embodiment, the first hydroxyl-functional polyester resin has a hydroxyl value in the range of 50-70 mg KOH / g, 55-70 mg KOH / g, 60-70 mg KOH / g, 65-70 mg KOH / g, 50-68 mg KOH / g, 55-68 mg KOH / g, 60-68 mg KOH / g, 65-68 mg KOH / g, 60-70 mg KOH / g, 60-68 mg KOH / g, 65-65 mg KOH / g, and most preferably 65 mg KOH / g.

[0042] In some embodiments according to the present disclosure, the hydroxyl-functional polyester resin at least contains at least one second hydroxyl-functional polyester resin having a hydroxyl value in the range of 90-100 mg KOH / g, where the hydroxyl value is measured in accordance with GB 12009.3-2009. Thus, the second hydroxyl-functional polyester resin is also called a high hydroxyl value polyester resin. Preferably, the hydroxyl value of the second hydroxyl-functional polyester resin may be at least 90 mg KOH / g, such as at least 91 mg KOH / g, such as at least 92 mg KOH / g, and the hydroxyl value of the second hydroxyl-functional polyester resin may be at most 100 mg KOH / g, such as at most 99 mg KOH / g, such as at most 98 mg KOH / g. In one embodiment, the second hydroxyl-functional polyester resin has a hydroxyl value in the range of 90-100 mg KOH / g, 91-100 mg KOH / g, 92-100 mg KOH / g, 90-99 mg KOH / g, 91-99 mg KOH / g, 92-99 mg KOH / g, 90-98 mg KOH / g, 91-98 mg KOH / g, 92-98 mg KOH / g.

[0043] The combination of the above medium hydroxyl value polyester resin and high hydroxyl value polyester resin can improve cross-linking density of the paint film while ensuring that the paint film has a certain flexibility.

[0044] The molecular weight of the above first and second hydroxyl-functional polyester resins can vary, depending on material selection and desired end applications. Optionally, the first and second hydroxyl-functional polyester resins may have any suitable number average molecular weight (Mn) , which is measured in accordance with ASTM D6579-11. For example, the Mn of the first and second hydroxyl-functional polyester resins may be at least 3000 Daltons (Da = g / mol) , such as at least 3, 500 Da. The Mn of the first and second hydroxyl-functional polyester resins may be at most 20,000 Da, such as at most 18,000 Da, such as at most 15,000 Da, such as at most 13,000 Da, or even at most 12,000 Da. The Mn of the first and second hydroxyl-functional polyester resins may be 3000 Da to 20,000 Da, or 3000 Da to 18,000 Da, or 3000 Da to 15,000 Da, or 3000 Da to 13,000 Da, or 3000 Da to 12,000 Da, or 3000 Da to 10,000 Da, or 3000 Da to 9,000 Da, or 3000 Da to 8,000 Da, or 3000 Da to 7,000 Da, or 3000 Da to 6,000 Da, or 3000 Da to 5,000 Da, or 3000 Da to 4,000 Da. In some preferred embodiments according to the present disclosure, the first hydroxyl-functional polyester resin and the second hydroxyl-functional polyester resin each independently have a number average molecular weight in the range of 3000-5000 g / mol. As used herein, Mn is measured by gel permeation chromatography using polystyrene standards in accordance with ASTM D6579-11. All Mn values reported herein are measured in this way. If the molecular weight of the first and second hydroxyl-functional polyester resins is too high, the coating composition formulated therefrom is difficult to apply uniformly and is not suitable for construction operations; if the molecular weight of the first and second hydroxyl-functional polyester resins is too low, the strength of the paint film formed after curing of the coating composition formulated therefrom is limited. Therefore, in some embodiments according to the present disclosure, it is appropriate that the molecular weights of the first and second hydroxyl-functional polyester resins are within the above ranges.

[0045] In some embodiments according to the present disclosure, the first hydroxyl-functional polyester resin has a significant impact on the acid and alkali resistance of the coating, and it is present in an amount of at least 15%by weight relative to the total weight of the solvent-borne acid-curing coating composition. For example, relative to the total weight of the solvent-borne coating composition, the first hydroxyl-functional polyester resin may be present in an amount of at least 15%by weight, at least 20%by weight, and at most 50 wt%, at most 45 wt%, at most 40 wt%. In a preferred embodiment according to the present disclosure, the first hydroxyl-functional polyester resin is present in an amount, relative to the total weight of the solvent-borne coating composition, in the range of 25 to 45 wt%, preferably in the range of 25 to 40 wt%, more preferably in the range of 25 to 35 wt%. If the amount of the first hydroxyl-functional polyester resin is too low, the acid and alkali resistance of the coating cannot be achieved; if the amount of the first hydroxyl-functional polyester resin is too high, the strength of the coating will be insufficient, and the surface of the resulting product is prone to damage during subsequent processing, which cannot meet the application requirements. Therefore, in some embodiments according to the present disclosure, it is appropriate that the amount of the first hydroxyl-functional polyester resin is within the above range, which enables the coating composition formulated therefrom to have excellent acid and alkali resistance and mechanical properties.

[0046] In some embodiments according to the present disclosure, the second hydroxyl-functional polyester resin may be present in the solvent-borne acid-curing coating composition in any suitable amount as needed. In one embodiment according to the present disclosure, the second hydroxyl-functional polyester resin is present in an amount, relative to the total weight of the solvent-borne acid-curing coating composition, in the range of not more than 20 wt%, preferably in the range of 5 to 20 wt%, more preferably in the range of 5 to 15 wt%. If the amount of the second hydroxyl-functional polyester resin is too high, it will adversely affect the flexibility of the coating, and the resulting product is prone to cracks during subsequent necking processing, which cannot meet the application requirements. Therefore, in some embodiments according to the present disclosure, it is appropriate that the amount of the second hydroxyl-functional polyester resin is within the above range, which enables the coating composition formulated therefrom to have excellent mechanical properties.

[0047] In addition, in order to ensure the desired coating performances of the solvent-borne coating composition according to the present disclosure, a ratio of the first hydroxyl-functional polyester resin to the second hydroxyl-functional polyester resin is also one of the factors to be considered. It was found by the inventors of the present disclosure that controlling a mass ratio of the first hydroxyl-functional polyester resin to the second hydroxyl-functional polyester resin within a certain range is beneficial to the application of the resulting coating composition in a high-speed coating production line of packaging products. As a result, the resulting coating not only has excellent acid and alkali resistance but also shows favorable bending resistance. In some embodiments according to the present disclosure, the mass ratio of the first hydroxyl-functional polyester resin to the second hydroxyl-functional polyester resin is in the range of 1.5 to 3: 1, preferably in the range of 1.5 to 2: 1, more preferably in the range of 1.5 to 1.8: 1.

[0048] In a preferred embodiment of the present disclosure, a hydroxyl-functional polyester resin is used as the hydroxyl-functional resin. The term "polyester resin" as used herein refers to a liquid polyester resin prepared by a condensation polymerization of polyols, polybasic acids, or acid anhydrides. Representative polyols include glycerol, pentaerythritol, sorbitol, trimethylolpropane, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, and other polyols known to those skilled in the art for use in preparing polyester resins. Representative polybasic acids or acid anhydrides include dibasic acids or acid anhydrides such as phthalic acid and its anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, maleic acid, fumaric acid, adipic acid, sebacic acid, and the like; tribasic acids such as trimellitic acid; and other polybasic acids or acid anhydrides known to those skilled in the art for use in preparing polyester resins. The polyester resin may be prepared by any suitable method known to those skilled in the art or may be obtained from any suitable commercially available product, such as ESC-2233B commercially available from Dongsheng or Dynapol EP 112N commercially available from Evonik.

[0049] In one embodiment of the present disclosure, the amount of the hydroxyl-functional resin may vary within a wide range. For example, relative to the total weight of the solvent-borne acid-curing coating composition, the hydroxyl-functional resin may be present in an amount of not more than 69 wt%, not more than 65 wt%, and at least 20 wt%, at least 25 wt%. In a preferred embodiment of the present disclosure, the hydroxyl-functional resin is present in an amount, relative to the total weight of the solvent-borne acid-curing coating composition, in the range of 25 to 65 wt%. Generally, the desired amount of the hydroxyl-functional resin may be selected empirically based on film-forming properties of the paint film.

[0050] In some embodiments of the present disclosure, the solvent-borne acid-curing coating composition further comprises an amino resin as a film-forming resin in addition to the hydroxyl-functional resin described above.

[0051] As described above, the amino resin refers to a condensation product of an aldehyde (e.g., formaldehyde, acetaldehyde, crotonaldehyde, and benzaldehyde) and an amino compound containing an amino or amide group (e.g., urea, melamine, benzomelamine, or methylol melamine) . Condensation products of other amines and amides may also be used, such as aldehyde condensates of triazines, diazines, triazoles, guanidines, guanamines, and alkyl-substituted and aryl-substituted melamines. Some examples of such compounds are N, N'-dimethylurea, benzourea, dicyandiamide, methylguanidine, ethylguanidine, glycoluril, melaminediamide, 2-chloro-4, 6-diamino-1, 3, 5-triazine, 6-methyl-2, 4-diamino-1, 3, 5-triazine, 3, 5-diaminotriazole, triaminopyrimidine, 2-mercapto-4, 6-diaminopyrimidine, 3, 4, 6-tris (ethylamino) -1, 3, 5-triazine, and the like. Although the aldehyde used is typically formaldehyde, other aldehydes such as acetaldehyde, crotonaldehyde, acrolein, benzaldehyde, furfural, glyoxal, and the like, and mixtures thereof, may also be used. In the presently preferred embodiments of the present disclosure, melamine-formaldehyde, benzomelamine-formaldehyde, glycoluril-formaldehyde, methylmelamine-formaldehyde, or a combination thereof is used as the amino resin.

[0052] In some preferred embodiments of the present disclosure, the amino resin may be optionally partially alkylated. In some embodiments, the amino resin is an n-butanol-etherified amino resin, an isobutanol-etherified amino resin, a methanol-etherified amino resin, or any combination thereof. Particularly preferably, the amino resin according to some embodiments of the present disclosure comprises an incompletely etherified amino resin.

[0053] The amino resin are commercially available. Non-limiting examples of suitable commercially available amino resins include Cymel 303LF, Cymel 1123, and Cyeml 1170 from Cytec.

[0054] The amount of the amino resin may depend on various factors including, for example, the type of amino resin, the baking time and temperature, the molecular weight of the hydroxyl-functional resin, and the desired coating properties. Based on the total weight of the film-forming composition, the amino resin is typically present in an amount of up to 30 wt%, preferably up to 25 wt%, more preferably up to 20 wt%, and at least 2 wt%, at least 3 wt%, or at least 5 wt%. In a preferred embodiment of the present disclosure, the amino resin is present in an amount, relative to the total weight of the solvent-borne acid-curing coating composition, in the range of 2 to 30 wt%, preferably in the range of 5 to 30 wt%, more preferably in the range of 5 to 20 wt%. Generally, the desired amount of the amino resin may be selected empirically based on film-forming properties of the paint film.

[0055] In addition, in embodiments according to the present disclosure, the acid-curing coating composition may further comprise at least one acid catalyst. Examples of acid catalysts include, but are not limited to, p-toluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid, methanesulfonic acid, dinonylnaphthalenesulfonic acid, dinonylnaphthalenedisulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, oxalic acid, maleic acid, phthalic acid, acrylic acid, mono (di) alkyl phosphate, phosphoric acid, mono (di) alkyl pyrophosphate, or combinations thereof.

[0056] In the solvent-borne acid-curing coating composition of the present disclosure, the amount of the acid catalyst may be adjusted empirically as needed, particularly based on the amount of the hydroxyl-functional resin and / or the amino resin. In some embodiments of the present disclosure, the acid catalyst is present in an amount of up to 15 wt%, up to 10 wt%, up to 8 wt%, up to 5 wt%, up to 2 wt%, and at least 0.01 wt%, at least 0.05 wt%, at least 0.1 wt%. In some preferred embodiments of the present disclosure, the amount of the acid catalyst is in the range of 0.1-10 wt%, preferably in the range of 0.1-5 wt%, more preferably in the range of 0.1-1 wt%. These weight percentages are all determined based on the total weight of the solvent-borne acid-curing coating composition.

[0057] In some embodiments according to the present disclosure, the solvent-borne acid-curing coating composition may comprise an organic solvent to further adjust viscosity of the coating composition. The addition of the organic solvent may increase volatilization rate of the coating composition and accelerate formation of the paint film. In some embodiments of the present disclosure, the organic solvent includes ketones (e.g., acetone, methyl isopropyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc. ) , esters (ethyl acetate, butyl acetate, etc. ) , aromatic hydrocarbons (toluene, xylene, etc. ) , aliphatic hydrocarbons (cyclopentane, cyclohexane, etc. ) , or any combination thereof.

[0058] In a preferred embodiment of the present disclosure, if present, the solvent may, for example, account for at least 0.1 wt%, at least 1 wt%, at least 3 wt%, at least about 5 wt%, at least about 6 wt%, at least about 7 wt%, at least about 8 wt%, at least about 9 wt%, at least about 10 wt%of the total weight of the solvent-borne acid-curing coating composition. In a preferred embodiment of the present disclosure, if present, the solvent may, for example, account for up to 30 wt%, up to 25 wt%, up to about 20 wt%, up to about 19 wt%, up to about 18 wt%, or up to about 17 wt%of the total weight of the solvent-borne acid-curing coating composition. Generally, the desired amount of the solvent is typically selected empirically based on the film-forming properties of the paint film.

[0059] In some embodiments of the present disclosure, the solvent-borne acid-curing coating composition may further comprise optional additional additives, which may be those commonly used in coating compositions. These additives do not adversely affect the coating composition or the cured coating obtained therefrom. Suitable additives include, for example, those agents that improve the processing or manufacturing properties of the composition, enhance the aesthetic appearance of the composition, or improve specific functional properties or characteristics of the coating composition or the cured composition obtained therefrom (such as adhesion to a substrate) . Additives that may be included in the film-forming composition according to specific needs include, but are not limited to, anti-skinning agents, drying agents, film-forming aids, coupling agents, pigments, fillers, anti-settling agents, anti-migration aids, antibacterial agents, anti-mildew agents, lubricants, wetting agents, biocides, plasticizers, defoamers, colorants, waxes, antioxidants, anti-corrosion agents, rheology aids, dispersants, adhesion promoters, UV stabilizers, leveling agents, or combinations thereof. The content of each optional component is sufficient to achieve its intended purpose, but preferably, such content does not adversely affect the coating composition or the cured coating formed therefrom. Preferably, the additional additives include pigments, fillers, thickeners, anti-settling agents, dispersants, wetting agents, film-forming aids, coupling agents, fungicides, anti-mildew agents, or any combination thereof.

[0060] In some embodiments of the present disclosure, the total amount of the additional additives is in the range of about 0 wt%to about 30 wt%, preferably in the range of about 0.1 wt%to about 30 wt%, relative to the total weight of the solvent-borne acid-curing coating composition.

[0061] In a specific embodiment of the present disclosure, the solvent-borne acid-curing coating composition comprises, relative to the total weight of the solvent-borne acid-curing coating composition, 25-65 wt%of the at least one hydroxyl-functional resin; 5-15 wt%of the at least one amino resin; 10-30 wt%of the at least one matting powder; 0.1-1 wt%of the at least one acid catalyst; 0.1-25 wt%of at least one solvent; and 0-30 wt%of additional additives, the additional additives including at least one  pigment, at least one filler, at least one thickener, at least one dispersant, at least one wetting agent, at least one film-forming aid, at least one coupling agent, at least one fungicide, at least one anti-mildew agent, or any combination thereof.

[0062] The preparation of the solvent-borne acid-curing coating composition of the present disclosure can be achieved by any suitable mixing method known to those of ordinary skill in the art. For example, the coating composition can be prepared by adding a hydroxyl-functional resin, an amino resin, a matting powder, an acid catalyst, a solvent, and additional additives (if any) to a container, followed by uniformly stirring the resulting mixture to form the solvent-borne acid-curing coating composition.

[0063] In some embodiments of the present disclosure, the solvent-borne acid-curing coating composition thus formed has a solid content of 65%or higher.

[0064] In some embodiments of the present disclosure, after the solvent-borne acid-curing coating composition thus formed is applied to a substrate and cured, the formed coating has a whiteness of 4.5 or higher, where the whiteness is measured using a color difference meter.

[0065] In some embodiments of the present disclosure, after the solvent-borne acid-curing coating composition thus formed is applied to a substrate and cured, the formed coating has a 60° glossiness of no more than 45, where the glossiness is measured in accordance with GB / T 1743-1989.

[0066] In a preferred embodiment of the present disclosure, after the solvent-borne acid-curing coating composition thus formed is applied to a substrate and cured, the formed coating exhibits excellent acid and alkali resistance, which is determined by a cup method in accordance with GB / T 1766-2008.

[0067] Therefore, the solvent-borne acid-curing coating composition according to the embodiments of the present disclosure is suitable for applications in various complex chemical environments and has extremely high promotion value in animal husbandry, planting, medical care, sanitation, chemical industry, papermaking and other industries.

[0068] According to the second aspect of the present disclosure, there is provided an article, which comprises: a substrate having at least one main surface; a primer coat directly or indirectly applied to at least part of the main surface of the substrate; and a topcoat layer directly or indirectly applied to the primer coat, wherein the topcoat layer is formed from the above-mentioned solvent-borne acid-curing coating composition.

[0069] As the substrate for manufacturing the article of the present disclosure, any suitable metal substrate known in the art can be used. By way of illustration, the metal substrate is selected from one or more of steel, iron, aluminum, zinc, copper, and alloys.

[0070] As the primer coat for manufacturing the article of the present disclosure, any suitable primer coat known in the art can be used. By way of illustration, the primer coat can be formed from a primer coating composition containing a film-forming resin, a crosslinking agent, and an adhesion promoter.

[0071] In a present preferred embodiment, the primer coating composition may contain one or more of epoxy resins, polyester resins, and acrylic resins as a film-forming resin. In a present more preferred embodiment, the film-forming resin may be selected from epoxy resins.

[0072] In a preferred embodiment of the present disclosure, the resin component is an epoxy resin. The term "epoxy resin" refers to a polymer or oligomer containing two or more epoxy groups per molecule. Preferably, the epoxy resin may contain up to four epoxy groups per molecule. Preferably, the epoxy resin may contain two or three epoxy groups per molecule. According to certain embodiments of the present disclosure, epoxy resins may have epoxy equivalents varying within a wide range, where the epoxy equivalent refers to the mass of an epoxy resin containing 1 mole of epoxy groups. Herein, a high epoxy equivalent epoxy resins with an epoxy equivalent in the range of 1800-2200 g / eq can be used.

[0073] Suitable epoxy resins include, for example, diglycidyl ethers of polyhydric phenols, such as diglycidyl ether of resorcinol, diglycidyl ether of catechol, diglycidyl ether of hydroquinone, diglycidyl ether of bisphenol A, diglycidyl ether of bisphenol F, diglycidyl ether of bisphenol S, diglycidyl ether of tetramethylbisphenol; diglycidyl ethers of polyols, such as diglycidyl ethers of aliphatic diols and diglycidyl ethers of polyether diols, for example, diglycidyl ethers of C2-24 alkylene diols, diglycidyl ethers of poly (ethylene oxide) diols or diglycidyl ethers of poly (propylene oxide) diols; polyglycidyl ethers of phenolic resins, such as polyglycidyl ethers of phenol-formaldehyde resins, polyglycidyl ethers of alkyl-substituted phenol-formaldehyde resins, polyglycidyl ethers of phenol-hydroxybenzaldehyde resins or polyglycidyl ethers of cresol-hydroxybenzaldehyde resins; or combinations thereof.

[0074] According to certain embodiments of the present disclosure, the epoxy resin is a diglycidyl ether of a polyhydric phenol, particularly preferably having the following structural formula (I) : wherein, D represents -S-, -S-S-, -SO-, -SO2-, -CO2-, -CO-, -O-, or a divalent alkyl group  having 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 5 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms, such as -CH2-or -C (CH3) 2-; each Y is independently a halogen, such as F, Cl, Br, or I, or an optionally substituted  monovalent C1-C10 hydrocarbon group, such as an optionally substituted methyl, ethyl, vinyl, propyl, allyl, or butyl group; each m is independently 0, 1, 2, 3, or 4; and n is an integer from 0 to 4, such as 0, 1, 2, 3, or 4.

[0075] More preferably, the epoxy resin is a bisphenol A type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, or bisphenol F type epoxy resin having the structural formula (I) , wherein D represents -C (CH3) 2-, -SO2-, or -CH2-respectively, m represents 0, and n is an integer from 0 to 4.

[0076] Most preferably, the epoxy resin is a bisphenol A type epoxy resin having the structural formula (I) , wherein each D represents -C (CH3) 2-, m represents 0, and n is an integer from 0 to 4.

[0077] The epoxy resins disclosed above can be prepared, for example, by the epichlorohydrin technology well known to those of ordinary skill in the art. Examples of epoxy resins include any conventional epoxy resins, such as E12, E14, E06, and E20 available from Shanghai Kaiping Resin Co., Ltd.

[0078] In some embodiments of the present disclosure, the epoxy resin is present in an amount in the range of about 50 wt%to about 70 wt%, preferably in the range of about 55 wt%to about 70 wt%, relative to the total weight of the primer coating composition.

[0079] In a present preferred embodiment, the primer coating composition may contain one or more of amino resins and polyisocyanates as a crosslinking agent, wherein the amino resins may be an amino resin known in the art for formulating coating compositions, as described above, and the polyisocyanates may be a polyisocyanate known in the art for formulating coating compositions. By way of illustration, suitable isocyanate crosslinking agents are aliphatic, alicyclic, and aromatic polyisocyanates, such as trimethylene diisocyanate, 1, 2-propylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, 2, 3-butylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, octamethylene diisocyanate, 2, 4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2, 4, 4-trimethylhexamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, 1, 3-cyclopentylene diisocyanate, 1, 2-cyclohexylene diisocyanate, 1, 4-cyclohexylene diisocyanate, 4-methyl-1, 3-cyclohexylene diisocyanate, meta-and para-phenylene diisocyanate, 1, 3-and 1, 4-bis (isocyanatomethyl) benzene, 1, 5-dimethyl-2, 4-bis(isocyanatomethyl) benzene, 1, 3, 5-triisocyanatobenzene, 2, 4-toluene diisocyanate, 2, 6-toluene diisocyanate, 2, 4, 6-toluene triisocyanate, α, α, α', α'-tetramethyl-o-, m-, and p-xylylene diisocyanate, 4, 4'-diphenylene diisocyanate methane, 4, 4'-diphenylene diisocyanate, 3, 3'-dichloro-4, 4'-diphenylene diisocyanate, naphthalene-1, 5-diisocyanate, isophorone diisocyanate, trans-vinylene diisocyanate, and mixtures of the above polyisocyanates. Adducts of the above polyisocyanates are also suitable, such as biurets, isocyanurates, allophonates, uretdiones, and mixtures thereof. Depending on the application, the above isocyanates and their adducts may exist in the form of blocked or latent isocyanates.

[0080] In some embodiments of the present disclosure, the amino resin is present in an amount in the range of about 5 wt%to about 7 wt%relative to the total weight of the primer coating composition; and the polyisocyanate is present in an amount in the range of about 1 wt%to about 3 wt%relative to the total weight of the primer coating composition.

[0081] In a present preferred embodiment, the primer coating composition may further contain a certain amount of adhesion promoters. By way of illustration, the adhesion promoters may be selected from one or more of phosphoric acid and epoxy phosphate. In some embodiments of the present disclosure, the total amount of adhesion promoters is in the range of about 0.1 wt%to about 5 wt%, preferably in the range of 0.1 wt%to about 4 wt%, relative to the total weight of the primer coating composition.

[0082] According to the present disclosure, the article can be prepared, for example, by the following steps: (1) providing a polished metal substrate; (2) sequentially applying and forming a primer coat and a topcoat layer on the metal substrate using coating and curing processes to provide corrosion resistance for the metal substrate.

[0083] According to the present disclosure, the resulting metal article can be used in the following end applications, including but not limited to: refrigerated containers and non-refrigerated transport containers (such as dry cargo containers) from suppliers or manufacturers including China International Marine Containers (CIMC) , Graaff Transportsysteme Gmbh, Maersk Line, and other suppliers or manufacturers well-known to those of ordinary skill in the art; chassis, trailers (including semi-trailers) , rail vehicles, truck bodies, ships, bridges, building skeletons, and prefabricated or on-site metal parts that require temporary indoor or outdoor anti-corrosion during manufacturing. Additional uses include metal angles, channels, beams (such as I-beams) , pipes, tubes, plates, or other components that can be welded into these or other metal parts. EXAMPLES

[0084] The following examples describe the present disclosure in more detail, which are for illustrative purposes only. The embodiments of the present disclosure are not limited to these specific examples. Unless otherwise indicated, all parts, percentages, and ratios reported in the following examples are on a weight basis and all reagents used in the examples are commercially available and may be used without further treatment. Test methods

[0085] Unless otherwise noted, the following test methods are used in the present disclosure.

[0086] Hydroxyl Value

[0087] This test was used to measure activity of hydroxyl-functional resins. The hydroxyl value of hydroxyl-functional resins was determined according to GB12009.3-2009.

[0088] Acid and Alkali Resistance

[0089] After mixing components of the solvent-based acid-curing coating composition according to the present disclosure, the resulting mixture was applied onto a supporting test panel at room temperature with a wet film thickness of 100-150 microns and cured at room temperature for 24 hours to form samples to be tested.

[0090] The acid and alkali resistance of the sample was determined according to GB / T 1766-2008 using a cup method. Specifically, the test panel was sealed with glue at one end of a glass tube, leaving it for 5 hours. And then, about 1 / 2 of the glass tube volume of reagents (such as 10%hydrochloric acid aqueous solution or sodium hydroxide aqueous solution) was added to the glass tube, and the other end of glass tube was sealed with a flat plate. The duration during which the paint film surface remains unchanged was then recorded.

[0091] Whiteness

[0092] This test was used to measure the whiteness of the cured coating. After mixing components of the solvent-based acid-curing coating composition according to the present disclosure, the resulting mixture was applied onto a supporting test panel at room temperature with a wet film thickness of 100-150 microns and cured at room temperature for 24 hours. The L value of the coating was then measured using a color difference meter to determine the whiteness, where the whiteness of the coating can be classified into 1-5 grades, with grade 5 being the best and grade 1 the worst.

[0093] Glossiness

[0094] This test was used to measure glossiness of the cured coating. After mixing components of the solvent-based acid-curing coating composition according to the present disclosure, the resulting mixture was applied onto a supporting test panel at room temperature with a wet film thickness of 100-150 microns and cured at room temperature for 24 hours. The 60° gloss was then evaluated according to GB / T1743-1989.

[0095] Raw Materials:

[0096] Primer Coat:

[0097] Epoxy Resin: 1001-42 commercially available from Yatu, with an epoxy equivalent between 1800-2200

[0098] Amino Resin: 5265 commercially available from Jiangsu Sanmu Group Co., Ltd.

[0099] HDI: BL3175CN commercially available from Covestro

[0100] Adhesion Promoter A: Phosphoric acid, commercially available

[0101] Adhesion Promoter B: Epoxy phosphate, commercially available

[0102] Topcoat:

[0103] Medium Hydroxyl Polyester Resin: ESC-2233B commercially available from Dongsheng, with a hydroxyl value between 50-70 mgKOH / g;

[0104] High Hydroxyl Polyester Resin: DYNAPOL EP 112N commercially available from Evonik, with a hydroxyl value between 90-100 mgKOH / g;

[0105] Amino Resin: CYMEL 303 LF;

[0106] Acid Catalyst:  6051;

[0107] Non-silica-based Matting Powder: Matting powder of PFR410, having a particle size of 4-6 microns, a core-shell structured matting powder with titanium dioxide as a core and silica as a shell, where the titanium dioxide content is 73%;

[0108] Other Non-silica Matting Agents: Urea formaldehyde condensate of  M5, a non-core-shell structured matting powder with a particle size of 3.5-6.0 microns;

[0109] Silica-based Matting Powder: Silica matting powder of SYLOID C807;

[0110] Silica-based Matting Powder: Silica matting powder of T100;

[0111] Filler: Titanium dioxide of TIPURE R-960;

[0112] Solvent: General industrial grade;

[0113] Control Topcoat: Sherwin-Williams high gloss topcoat SWNA2106-705 / A

[0114]

[0115] As shown in the results of Table 1, in the formulation of acid-curing coating compositions containing hydroxyl-functional resins, amino compounds, and acid catalysts, the addition of non-silica-based matting powders results in coatings with excellent acid and alkali resistance. Furthermore, due to the specific structure and size of the non-silica-based matting powder, as illustrated in Figure 1, this non-silica-based matting powder aggregates in a grape-like cluster, where: 100 represents the aggregates of multiple non-silica-based matting powder particles; 101 represents the outer shell of the non-silica-based matting powder particles; 102 represents the inner core of the non-silica-based matting powder particles, in the coating formation process of the solvent-based acid-curing coating composition. It is precisely this specific aggregation structure that enables the coatings formed from the solvent-based acid-curing coating composition of the present disclosure to exhibit significantly higher whiteness and matte effects. Additionally, it allows for effective matting of high-solids coating compositions.

[0116] Embodiments

[0117] Embodiment 1. A solvent-borne acid-curing coating composition comprising at least one hydroxyl functional resin, at least one amino resin, at least one acid catalyst, at least one matting agent, and additional additives, wherein the at least one matting agent comprises at least one non-silica-based  matting agent; and wherein the at least one non-silica-based matting agent has a core-shell structure  with titanium dioxide as a core and silica as a shell, and has a Dv50 particle size of 4-8 micrometers, as measured by laser diffraction according to ISO 13320-1.

[0118] Embodiment 2. The solvent-borne acid-curing coating composition as claimed in Embodiment 1, wherein the at least one non-silica-based matting agent has a Dv50 particle size of 4-6 micrometers, as measured by laser diffraction according to ISO 13320-1.

[0119] Embodiment 3. The solvent-borne acid-curing coating composition as claimed in Embodiment 1, wherein the at least one non-silica-based matting agent has a titanium dioxide or barium sulfate content of 70%or more based on the total weight of the at least one non-silica-based matting agent.

[0120] Embodiment 4. The solvent-borne acid-curing coating composition as claimed in Embodiment 1, wherein the at least one non-silica-based matting agent is in the form of a grape-like aggregation in the coating formed from the solvent-borne acid-curing coating composition.

[0121] Embodiment 5. The solvent-borne acid-curing coating composition as claimed in Embodiment 1, wherein the at least one non-silica-based matting agent is present in an amount of 10-25 wt%based on the total weight of the solvent-borne acid-curing coating composition.

[0122] Embodiment 6. The solvent-borne acid-curing coating composition as claimed in any one of Embodiments 1 to 5, wherein the at least one matting agent further comprises at least one silica-based matting agent, and the at least one silica-based matting agent is present in an amount of no more than 3 wt%, preferably no more than 1 wt%, based on the total weight of the solvent-borne acid-curing coating composition.

[0123] Embodiment 7. The solvent-borne acid-curing coating composition as claimed in any one of Embodiments 1 to 5, wherein the at least one hydroxyl functional resin comprises at least one medium hydroxyl value polyester resin with a hydroxyl value in the range of 50 to 70 mg KOH / g, as determined according to GB12009.3-2009.

[0124] Embodiment 8. The solvent-borne acid-curing coating composition as claimed in Embodiment 7, wherein the medium hydroxyl value polyester resin has a number average molecular weight of 3500-4000, as determined according to ASTM D6579-11.

[0125] Embodiment 9. The solvent-borne acid-curing coating composition as claimed in Embodiment 7 or 8, wherein the at least one medium hydroxyl value polyester resin is present in an amount of 25-45 wt%based on the total weight of the solvent-borne acid-curing coating composition.

[0126] Embodiments 10. The solvent-borne acid-curing coating composition as claimed in any one of Embodiments 1 to 9, wherein the at least one hydroxyl functional resin further comprises at least one high hydroxyl value polyester resin with a hydroxyl value in the range of 90 to 100 mg KOH / g, as determined according to GB12009.3-2009, preferably, the high hydroxyl value polyester resin is present in an amount of no more than 20 wt%based on the total weight of the solvent-borne acid-curing coating composition.

[0127] Embodiments 11. The solvent-borne acid-curing coating composition as claimed in any one of Embodiments 1 to 5, wherein the at least one amino resin is a reaction product of at least one aldehyde with at least one amine compound, the at least one amine compound comprising melamine, urea, benzomelamine, methylmelamine, or a combination thereof .

[0128] Embodiment 12. The solvent-borne acid curing coating composition as claimed in Embodiments 11, wherein the at least one amino resin is etherified, preferably with n-butanol, isobutanol, methanol, or a combination thereof.

[0129] Embodiment 13. The solvent-borne acid curing coating composition as claimed in any one of Embodiments 1 to 5, wherein the at least one acid catalyst is selected from the group comprising p-toluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid, methanesulfonic acid, dinonylnaphthalenesulfonic acid, dinonylnaphthalenedisulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, oxalic acid, maleic acid, phthalic acid, acrylic acid, mono (di) alkyl phosphate, phosphoric acid, mono (di) alkyl pyrophosphate, or a combination thereof.

[0130] Embodiment 14. The solvent-borne acid-curing coating composition as claimed in any one of Embodiments 1 to 13, wherein the solvent-borne acid-curing coating composition comprises, relative to the total weight of the solvent-borne acid-curing coating composition: 25-65 wt%of the at least one hydroxyl functional resin; 5-15 wt%of the at least one amino resin; 10-30 wt%of the at least one matting agent; 0.1-1 wt%of the at least one acid catalyst; 0.1-20 wt%of at least one solvent; and 0-30 wt%of additional additives, the additional additives including at least one  pigment, at least one filler, at least one anti-settling agent, at least one thickener, at least one dispersant, at least one wetting agent, at least one film-forming auxiliary, at least one coupling agent, at least one biocide, at least one mildewcide, or any combination thereof.

[0131] Embodiment 15. The solvent-borne acid-curing coating composition as claimed in any one of Embodiments 1 to 14, wherein the solvent-borne acid-curing coating composition has a solid content of 65%or higher.

[0132] Embodiment 16. The solvent-borne acid-curing coating composition as claimed in any one of Embodiments 1 to 15, wherein, after the solvent-borne acid-curing coating composition is applied to a substrate and cured, the resulting coating has a whiteness of 4.5 or higher, as measured by a colorimeter.

[0133] Embodiment 17. The solvent-borne acid-curing coating composition as claimed in any one of Embodiments 1 to 15, wherein, after the solvent-borne acid-curing coating composition is applied to a substrate and cured, the resulting coating has a 60° glossiness of not more than 45, as determined according to GB / T 1743-1989.

[0134] Embodiment 18. An article, comprising a substrate having at least one main surface; and a primer coat applied directly or indirectly to at least a portion of the main surface of  the substrate, and a topcoat layer applied directly or indirectly to the primer coat, wherein the topcoat layer is formed from the solvent-borne acid-curing coating  composition as claimed in any one of Embodiments 1-17.

[0135] Embodiment 19. The article as claimed in claim 18, wherein the substrate is selected from metal substrates, preferably including stainless steel, iron, aluminum, aluminum alloy, or any combination thereof.

[0136] While the application has been described with respect to a number of embodiments and examples, those skilled in the art, having benefit of this application, will appreciate that other embodiments can be devised which do not depart from the scope and spirit of the application as disclosed herein.

Claims

A solvent-borne acid-curing coating composition comprising at least one hydroxyl functional resin, at least one amino resin, at least one acid catalyst, at least one matting agent, and additional additives,wherein the at least one matting agent comprises at least one non-silica-based matting agent; andwherein the at least one non-silica-based matting agent has a core-shell structure with titanium dioxide as a core and silica as a shell, and has a Dv50 particle size of 4-8 micrometers, as measured by laser diffraction according to ISO 13320-1.The solvent-borne acid-curing coating composition as claimed in claim 1, wherein the at least one non-silica-based matting agent has a Dv50 particle size of 4-6 micrometers, as measured by laser diffraction according to ISO 13320-1.The solvent-borne acid-curing coating composition as claimed in claim 1, wherein the at least one non-silica-based matting agent has a titanium dioxide or barium sulfate content of 70%or more based on the total weight of the at least one non-silica-based matting agent.The solvent-borne acid-curing coating composition as claimed in claim 1, wherein the at least one non-silica-based matting agent is in the form of a grape-like aggregation in the coating formed from the solvent-borne acid-curing coating composition.The solvent-borne acid-curing coating composition as claimed in claim 1, wherein the at least one non-silica-based matting agent is present in an amount of 10-25 wt%based on the total weight of the solvent-borne acid-curing coating composition.The solvent-borne acid-curing coating composition as claimed in any one of claims 1 to 5, wherein the at least one matting agent further comprises at least one silica-based matting agent, and the at least one silica-based matting agent is present in an amount of no more than 3 wt%, preferably no more than 1 wt%, based on the total weight of the solvent-borne acid-curing coating composition.The solvent-borne acid-curing coating composition as claimed in any one of claims 1 to 5, wherein the at least one hydroxyl functional resin comprises at least one medium hydroxyl value polyester resin with a hydroxyl value in the range of 50 to 70 mg KOH / g, as determined according to GB12009.3-2009.The solvent-borne acid-curing coating composition as claimed in claim 7, wherein the medium hydroxyl value polyester resin has a number average molecular weight of 3500-4000, as determined according to ASTM D6579-11.The solvent-borne acid-curing coating composition as claimed in claim 7 or 8, wherein the at least one medium hydroxyl value polyester resin is present in an amount of 25-45 wt%based on the total weight of the solvent-borne acid-curing coating composition.The solvent-borne acid-curing coating composition as claimed in any one of claims 1 to 9, wherein the at least one hydroxyl functional resin further comprises at least one high hydroxyl value polyester resin with a hydroxyl value in the range of 90 to 100 mg KOH / g, as determined according to GB12009.3-2009, preferably, the high hydroxyl value polyester resin is present in an amount of no more than 20 wt%based on the total weight of the solvent-borne acid-curing coating composition.The solvent-borne acid-curing coating composition as claimed in any one of claims 1 to 5, wherein the at least one amino resin is a reaction product of at least one aldehyde with at least one amine compound, the at least one amine compound comprising melamine, urea, benzomelamine, methylmelamine, or a combination thereof .The solvent-borne acid curable coating composition as claimed in claim 11, wherein the at least one amino resin is etherified, preferably with n-butanol, isobutanol, methanol, or a combination thereof.The solvent-borne acid curing coating composition as claimed in any one of claims 1 to 5, wherein the at least one acid catalyst is selected from the group comprising p-toluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid, methanesulfonic acid, dinonylnaphthalenesulfonic acid, dinonylnaphthalenedisulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, oxalic acid, maleic acid, phthalic acid, acrylic acid, mono (di) alkyl phosphate, phosphoric acid, mono (di) alkyl pyrophosphate, or a combination thereof.The solvent-borne acid-curing coating composition as claimed in any one of claims 1 to 13, wherein the solvent-borne acid-curing coating composition comprises, relative to the total weight of the solvent-borne acid-curing coating composition:25-65 wt%of the at least one hydroxyl functional resin;5-15 wt%of the at least one amino resin;10-30 wt%of the at least one matting agent;0.1-1 wt%of the at least one acid catalyst;0.1-20 wt%of at least one solvent; and0-30 wt%of additional additives, the additional additives including at least one pigment, at least one filler, at least one anti-settling agent, at least one thickener, at least one dispersant, at least one wetting agent, at least one film-forming auxiliary, at least one coupling agent, at least one biocide, at least one mildewcide, or any combination thereof.The solvent-borne acid-curing coating composition as claimed in any one of claims 1 to 14, wherein the solvent-borne acid-curing coating composition has a solid content of 65%or higher.The solvent-borne acid-curing coating composition as claimed in any one of claims 1 to 15, wherein, after the solvent-borne acid-curing coating composition is applied to a substrate and cured, the resulting coating has a whiteness of 4.5 or higher, as measured by a colorimeter.The solvent-borne acid-curing coating composition as claimed in any one of claims 1 to 15, wherein, after the solvent-borne acid-curing coating composition is applied to a substrate and cured, the resulting coating has a 60° glossiness of not more than 45, as determined according to GB / T 1743-1989.An article, comprisinga substrate having at least one main surface; anda primer coat applied directly or indirectly to at least a portion of the main surface of the substrate, anda topcoat layer applied directly or indirectly to the primer coat,wherein the topcoat layer is formed from the solvent-borne acid-curing coating composition as claimed in any one of claims 1-17.The article as claimed in claim 18, wherein the substrate is selected from metal substrates, preferably including stainless steel, iron, aluminum, aluminum alloy, or any combination thereof.

Images