CN111378335A - 水性基础涂料组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及包含丙烯酸乳液、聚氨酯分散液、丙烯酸氨基甲酸酯分散液及聚酯树脂的水性基础涂料组合物。
Description
技术领域
本发明涉及一种水性基础涂料组合物。
背景技术
最近,作为各产业界的重要标语之一,环保性以积极限制使用挥发性有机化合物的形式得以体现。并且,作为所述限制的一部分,对含有挥发性有机化合物的产品的制裁措施也在增加。
所述挥发性有机化合物具有在常温下容易挥发的特性,当以气态存在时,其在大气环境中自然散发,因此是造成大气污染的重要原因。如已知的,由于这些挥发性有机化合物具有固有的生物毒性及化学反应性而可能会引起各种形式的环境问题,并且会造成严重的环境破坏,例如,对流层臭氧层的生成及平流层破坏原因、温室效应、臭味产生等。
为此,在汽车涂装领域中,为了提高环保性,也正在从溶剂类涂料组合物过渡到水性涂料组合物,今年来,正逐渐从溶剂类金属性着色基础涂料组合物过度到水性金属性着色涂料组合物。与此相关,在韩国授权专利第1221276号(专利文献1)中公开了包含聚氨酯分散树脂、丙烯酸乳液树脂、颜料、均染剂、硅类消泡剂、紫外线吸收剂、紫外线稳定剂、分散剂、离子水及增稠剂的水性基础涂层涂料组合物。但是,如专利文献1,以往的水性着色基础涂料组合物的干燥速度慢,因此存在如下问题:因根据干燥的体积收缩减少而亮度下降,或者因组合物中溶剂含量减少而亮度下降,或者组合物中的颜料或固体成分等发生沉淀。
因此,需要研发如下一种水性基础涂料组合物,其干燥速度快,从而防止由干燥造成的体积收缩减少引起的亮度下降,改善由于组合物中有机溶剂含量下降而导致的亮度下降,并且由于降低有机溶剂的含量,使得挥发性有机化合物(VOC)下降且更加环保,并且不发生组合物中的颜料或固体成分沉淀的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:韩国授权专利第1221276号(公开日:2012年7月10日)
发明内容
解决的技术问题
为此,本发明的目的在于,提供一种通过防止因干燥造成的体积收缩减少引起的亮度下降来防止所制备的涂膜的变形,并包含少量有机溶剂的环保型水性基础涂料组合物。
解决方法
本发明提供包含丙烯酸乳液、聚氨酯分散液、丙烯酸氨基甲酸酯分散液及聚酯树脂的水性基础涂料组合物。
有益效果
根据本发明的水性基础涂料组合物包含干燥速度快的树脂,通过防止因干燥造成的体积收缩减少引起的亮度下降来防止所制备的涂膜的变形。并且,在所述组合物中,组合物中有机溶剂含量少,尤其挥发性有机化合物的含量少,因此既环保又具有优秀的操作性。
具体实施方式
以下,详细说明本发明。
根据本发明的水性基础涂料组合物包含丙烯酸乳液、聚氨酯分散液、丙烯酸氨基甲酸酯分散液及聚酯树脂。
丙烯酸乳液
丙烯酸乳液起到提高由包含其的基础涂料组合物制备的涂膜的外观特性、湿润性、耐水性及流变性的作用。
所述丙烯酸乳液使用根据公知的方法直接合成的,或者也可以使用市售的。例如,所述丙烯酸乳液可包含来源于选自由甲基丙烯酸烯丙酯(AMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)及甲基丙烯酸(MAA)组成的组中的一种以上的单体的单位。作为另一例,所述丙烯酸乳液可由包含甲基丙烯酸烯丙酯(AMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)及甲基丙烯酸(MAA)作为单体的混合物制备而成。
并且,所述混合物还可包含二价丙烯酸单体。作为所述二价丙烯酸单体,例如,可列举1,4-丁二醇二丙烯酸酯(1,4-Butanediol diacrylate)、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯(1,4-Butanediol dimethacrylate)、1,5-戊二醇二甲基丙烯酸酯(1,5-Pentanedioldimethacrylate)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(1,6-Hexanediol diacrylate)、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯(1,6-Hexanediol dimethacrylate)、1,9-壬二醇二甲基丙烯酸酯(1,9-Nonanediol dimethacrylate)、1,10-癸二醇二甲基丙烯酸酯(1,10-Decanedioldimethacrylate)、乙二醇二丙烯酸酯(Ethylene glycol diacrylate)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(Ethylene glycol dimethacrylate)等。
进一步地,可能所述丙烯酸乳液的羟基价(OHv)为70mgKOH/g至150mgKOH/g,酸价(Av)为1mgKOH/g至30mgKOH/g,玻璃转化温度(Tg)为-30℃至30℃,在25℃的温度下的粘度为20mPa·s至600mPa·s。作为另一例,可能所述丙烯酸树脂的羟基价(OHv)为85mgKOH/g至135mgKOH/g,酸价(Av)为5mgKOH/g至25mgKOH/g,玻璃转化温度(Tg)为大于0℃且为30℃以下,在25℃的温度下的粘度20mPa·s至400mPa·s。在所述丙烯酸树脂的羟基价在所述范围之内的情况下,由于提高了组合物的硬化性而能够确保耐冲击性、耐水性、附着性及耐寒崩裂性,在酸价在所述范围之内的情况下,可确保储存稳定性及涂膜硬度,在玻璃转化温度在所述范围之内的情况下,可确保良好的储存稳定性同时确保适当的涂覆物性,在25℃的温度下的粘度在所述范围之内的情况下,具有操作性容易的效果。
同时,所述丙烯酸乳液可以为分散于去离子水(deionized water)中的乳液形态。例如,所述丙烯酸乳液为分散于去离子水中的乳液形态,平均直径可以为50nm至300nm,或者70nm至170nm。在所述丙烯酸乳液为分散于去离子水中的乳液形态的情况下,具有降低涂料的挥发性有机化合物(VOC,Volatile organic compounds)含量的效果,在平均直径在所述范围之内的情况下,外观及粒子稳定性良好。
此外,以总重量为基准,所述丙烯酸乳液的固体成分含量可以为20重量百分比至50重量百分比。作为另一例,以总重量为基准,所述丙烯酸乳液的固体成分含量可以为30重量百分比至40重量百分比。在所述丙烯酸乳液的固体成分含量在所述范围之内的情况下,具有操作性优秀的效果。
进一步地,相对于5重量份至10重量份的聚氨酯分散液,所述丙烯酸乳液能够以20重量份至30重量份的含量包含在组合物中。作为另一例,相对于5重量份至10重量份的聚氨酯分散液,所述丙烯酸乳液能够以20重量份至27重量份,或者以21重量份至25重量份的含量包含在组合物中。在所述丙烯酸乳液的含量在所述范围之内的情况下,可确保适当的流变性,并且具有外观、耐水性、耐冲击性及耐寒崩裂性优秀的效果。
聚氨酯分散液
聚氨酯分散液起到提高由包含其的基础涂料组合物制备的涂膜的均染性、湿润性、附着性、耐水性、耐冲击性及耐寒崩裂性的作用。
所述聚氨酯分散液可以是通过反应多元醇、二异氰酸酯及酸来制备的。此时,所述多元醇可以为选自由1,6-己二醇、乙二醇、丙二醇、二甘醇、丁二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、、丁二醇、1,4-己二醇及3-甲基戊二醇组成的组中的一种以上,所述二异氰酸酯可以为选自由异佛尔酮二异氰酸酯、三亚甲基二异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、丙烯二异氰酸酯、乙烯二异氰酸酯、2,3-二甲基乙烯二异氰酸酯、1-甲基三亚甲基二异氰酸酯、1,3-环戊烯二异氰酸酯、1,4-环戊烯二异氰酸酯、1,2-环戊烯二异氰酸酯、间苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、低聚异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4-二苯丙烷二异氰酸酯、二异氰酸二甲苯酯、以及1,1,6,6-四甲基六亚甲基二异氰酸酯组成的组中的一种以上。并且,所述酸可以为选自由可以为选自由己二酸、二羟甲基丙酸、酞酸、异酞酸、对酞酸、四氢酞酸、六氢酞酸、己二酸、富马酸、马来酸、偏苯三酸、苹果酸及乌头酸组成的组中的一种以上。另一方面,所述聚氨酯分散液为聚氨酯树脂分散于溶剂的形态,例如,所述聚氨酯分散液可以为分散于去离子水的分散液。
同时,可能所述聚氨酯分散液的在25℃的温度下的粘度为10mPa·s至80mPa·s,酸价为10mgKOH/g至30mgKOH/g,pH为6至10。作为另一例,可能所述聚氨酯分散液的在25℃的温度下的粘度为15mPa·s至75mPa·s,酸价为15mgKOH/g至25mgKOH/g,或18mgKOH/g至23mgKOH/g,pH为7至9。在聚氨酯树脂的在25℃的温度下的粘度在所述范围之内的情况下,具有外观及操作性优秀的效果,在酸价在所述范围之内的情况下,具有涂膜的交联密度优秀的效果,在pH在所述范围之内的情况下,具有操作性及外观优秀的效果。
此外,以总重量为基准,所述聚氨酯分散液的固体成分含量可以为30重量百分比至50重量百分比。作为另一例,以总重量为基准,所述聚氨酯分散液的固体成分含量可以为35重量百分比至45重量百分比。在所述聚氨酯分散液的固体成分含量在所述范围之内的情况下,具有操作性优秀的效果。
进一步地,以20重量份至30重量份的丙烯酸乳液为基准,所述聚氨酯分散液能够以5重量份至10重量份的含量包含在组合物中。作为另一例,以20重量份至30重量份的丙烯酸乳液为基准,所述聚氨酯分散液能够以6重量份至9重量份的含量包含在组合物中。在聚氨酯分散液的含量在所述范围之内的情况下,具有耐寒崩裂性、耐冲击性及外观优秀的效果。
丙烯酸氨基甲酸酯分散液
丙烯酸氨基甲酸酯分散液对包含其的基础涂料组合物赋予干燥性,并起到提高由所述组合物制备的涂膜的湿润性及表面光泽的作用。
所述丙烯酸氨基甲酸酯分散液可使用根据公知的方法直接合成的,或者市售的。例如,所述丙烯酸氨基甲酸酯分散液可通过反应多元醇、酸、异氰酸酯及丙烯酸酯来制备。此时,多元醇可以为选自由聚丁二醇(PTMG)、1,6-己二醇、乙二醇、丙二醇、二甘醇、丁二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、丁二醇、1,4-己二醇及3-甲基戊二醇组成的组中的一种以上,所述酸可以为选自由二羟甲基丙酸(DMPA)、丙烯酸、己二酸、酞酸、异酞酸、对酞酸、四氢酞酸、六氢酞酸、己二酸、富马酸、马来酸,偏苯三酸、苹果酸及乌头酸组成的组中的一种以上。并且,所述异氰酸酯可以为选自由异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、三亚甲基二异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、丙烯二异氰酸酯、乙烯二异氰酸酯、2,3-二甲基乙烯二异氰酸酯、1-甲基三亚甲基二异氰酸酯、1,3-环戊烯二异氰酸酯、1,4-环戊烯二异氰酸酯、1,2-环戊烯二异氰酸酯、间苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、低聚异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4-二苯丙烷二异氰酸酯、二异氰酸二甲苯酯及1,1,6,6-四甲基六亚甲基二异氰酸酯组成的组中的一种以上,所述丙烯酸酯可包含选自由甲基丙烯酸烯丙酯(AMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)及甲基丙烯酸(MAA)组成的组中的一种以上。
进一步地,可能所述丙烯酸氨基甲酸酯分散液的在25℃的温度下的粘度为10mPa·s至90mPa·s,玻璃转化温度(Tg)为-30℃至30℃,酸价(Av)为1mgKOH/g至25mgKOH/g。作为另一例,可能所述丙烯酸氨基甲酸酯分散液的在25℃的温度下的粘度为20mPa·s至80mPa·s,玻璃转化温度为-20℃至20℃,酸价为5mgKOH/g至20mgKOH/。在所述丙烯酸氨基甲酸酯分散液的在25℃的温度下的粘度在所述范围之内的情况下,具有外观及操作性优秀的效果,在玻璃转化温度在所述范围之内的情况下,可保持涂膜的耐久性和硬度及耐化学性等物性,在酸价在所述范围之内的情况下,具有可提高涂膜的硬度的效果。
同时,所述丙烯酸氨基甲酸酯分散液为丙烯酸氨基甲酸酯树脂分散于溶剂的分散液形态,例如,所述丙烯酸氨基甲酸酯分散液可以为分散于去离子水的分散液形态。并且,以总重量为基准,可能所述丙烯酸氨基甲酸酯分散液的固体成分含量(NV)为20重量百分比至50重量百分比,pH为6至10。作为另一例,以总重量为基准,可能所述丙烯酸氨基甲酸酯分散液的固体成分含量为30重量百分比至50重量百分比,pH为7至9,或者7.5至8.5。在丙烯酸氨基甲酸酯分散液的固体成分含量在所述范围之内的情况下,具有操作性优秀的效果,在pH在所述范围之内的情况下,具有操作性及外观优秀的效果。
此外,以20重量份至30重量份的丙烯酸乳液为基准,所述丙烯酸氨基甲酸酯分散液能够以1重量份至5重量份的含量包含在组合物中。作为另一例,以20重量份至30重量份的丙烯酸乳液为基准,所述丙烯酸氨基甲酸酯分散液能够以2重量份至5重量份,或以3重量份至5重量份的含量包含在组合物中。在丙烯酸氨基甲酸酯分散液的含量在所述范围之内的情况下,具有涂料的流动性、耐寒崩裂性、耐冲击性及外观优秀的效果。
聚酯树脂
聚酯树脂起到提高由包含其的基础涂料组合物制备的涂膜的湿润性、附着性、耐冲击性及耐寒崩裂性的作用。
所述聚酯树脂可使用根据公知的方法直接合成的,或者市售的。例如,所述聚酯树脂可通过反应羧酸与多元醇来制备。此时,所述羧酸可以为选自由己二酸(AA)、间苯二甲酸(IPA)、三马来酸酐(TMA)、脂环酸、邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸,对苯二甲酸、琥珀酸、己二酸、富马酸、马来酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐及它们的衍生物组成的组中的一种以上,所述多元醇可以为选自由甲氧基聚乙二醇、1,6-己二醇(1,6-HD)、新戊二醇(NPG)、三羟甲基丙烷(TMP)、乙二醇、丙二醇、二甘醇、丁二醇1,4-己二醇及3-甲基戊二醇组成的组中的一种以上。
此外,所述聚酯树脂可以是以树脂总重量为基准固体成分含量(NV)为60重量百分比至90重量百分比的液态。作为另一例,所述聚酯树脂可以是以树脂总重量为基准固体成分含量(NV)为65重量百分比至85重量百分比的液态。在使用液态聚酯树脂的情况下,具有制备时易于操作的效果,在使用固体成分含量在所述范围之内的液态的聚酯树脂的情况下,具有易于操作的效果。
进一步地,可能所述聚酯树脂的玻璃转化温度(Tg)为-60℃至10℃,酸价(Av)为1mgKOH/g至40mgKOH/g,羟基价(OHv)为100mgKOH/g至600mgKOH/g。作为另一例,可能所述聚酯树脂的玻璃转化温度为-60℃至-20℃,酸价为1mgKOH/g至30mgKOH/g,羟基价为100mgKOH/g至400mgKOH/g。在聚酯树脂的玻璃转化温度在所述范围之内的情况下,具有涂膜硬度及外观优秀的效果,在酸价在所述范围之内的情况下,储存稳定性及交联密度得以提高并具有耐寒崩裂性优秀的效果,在羟基价在所述范围之内的情况下,具有水分散性及耐久性优秀的效果。
同时,以20重量份至30重量份的丙烯酸乳液为基准,组合物可包含1重量份至5重量份的所述聚酯树脂。作为另一例,以20重量份至30重量份的丙烯酸乳液为基准,所述聚酯树脂能够以2重量份至5重量份,或以3重量份至5重量份的含量包含在组合物中。在聚酯树脂的含量在所述范围之内的情况下,具有涂膜的柔软性及外观优秀的效果。
三聚氰胺类硬化剂
所述基础涂料组合物还可包含三聚氰胺类硬化剂。此时,三聚氰胺类硬化剂起到通过与基础涂料组合物的各成分进行交联反应来进行硬化的作用,并起到提高由包含其的基础涂料组合物制备的涂膜的外观特性及光泽的作用。
所述三聚氰胺类硬化剂可包含亲水性三聚氰胺树脂,所述亲水性三聚氰胺树脂包含亚氨基。例如,所述三聚氰胺类硬化剂可以为包含含有亚氨基的亲水性三聚氰胺树脂的液态。作为另一例,所述三聚氰胺类硬化剂包含含有亚氨基的亲水性三聚氰胺树脂,以总重量为基准,三聚氰胺类硬化剂可以为固体成分含量(NV)为85重量百分比至95重量百分比的液态。
此外,作为所述三聚氰胺类硬化剂的市售品可列举氰特(Cytec)公司的Cymel-303、Cymel-325、Cymel-327及Cymel-385、英力士(INEOS)公司的Resimene HM-2608、Resimene 718及Resimene 717以及巴斯夫(BASF)公司的Luwipal 052、072等。
进一步地,以20重量份至30重量份的丙烯酸乳液为基准,所述三聚氰胺类硬化剂能够以1重量份至10重量份的含量包含在组合物中。作为另一例,以20重量份至30重量份的丙烯酸树脂为基准,所述三聚氰胺类硬化剂能够以3重量份至7重量份,或以3.5重量份至6.5重量份的含量包含在组合物中。在三聚氰胺类硬化剂的含量在所述范围之内的情况下,可确保适当的涂覆物性。
溶剂
所述基础涂料组合物还可包含溶剂。此时,所述溶剂起到调节组合物的粘度,并降低挥发性有机化合物(VOC)的生成的作用。例如,所述溶剂可包含选自由去离子水及蒸馏水组成的组中的一种以上的水。进一步地,所述溶剂还可包含除水之外的有机溶剂。
以20重量份至30重量份的丙烯酸乳液为基准,所述溶剂能够以5重量份至50重量份的含量包含在组合物中。例如,以20重量份至30重量份的丙烯酸乳液为基准,所述溶剂能够以10重量份至40重量份的含量包含在组合物中。在组合物中的溶剂含量在所述范围之内的情况下,可防止组合物中多个树脂的水分散性下降的问题、作为水性涂料的优点的环保性下降的问题以及水分蒸发不足导致最终涂膜中出现针孔等的涂膜缺陷和污点的产生等问题。
颜料
所述基础涂料组合物还可包含颜料。所述颜料起到对所制备的涂膜赋予颜色的作用。例如,所述基础涂料组合物可使用用于对涂膜赋予金属效果的效果颜料、通过与涂膜形成物质组合来赋予颜色及遮盖效果的着色颜料、或它们的组合。
此时,作为效果颜料的例,可列举进行水性化处理的铝鳞片、云母颜料、或它们的混合物。作为所述着色颜料的例,可列举氧化类的无机颜料、包含偶氮(Azo)、还原(Vat)颜料的多环类的有机颜料、蒽醌类的有机颜料、或它们的混合物。
以20重量份至30重量份的丙烯酸乳液为基准,所述颜料能够以1重量份至20重量份的含量包含在组合物中。例如,以20重量份至30重量份的丙烯酸乳液为基准,所述颜料能够以5重量份至15重量份的含量包含在组合物中。在所述基础涂料组合物中的颜料含量所述范围之内的情况下,可防止所制备的膜的遮盖力不足的问题以及组合物的稳定下降及颜料的分散性下降等的问题。
添加剂
所述基础涂料组合物还可包含选自由助溶剂、中和剂、催化剂、紫外线吸收剂、均染剂、消泡剂、湿润剂及蜡组成的组中的一种以上的添加剂。
以20重量份至30重量份的丙烯酸乳液为基准,所述添加剂能够以10重量份至50重量份的含量包含在组合物中。作为另一例,以20重量份至30重量份的丙烯酸乳液为基准,所述添加剂能够以20重量份至40重量份的含量包含在组合物中。
所述助溶剂起到影响所制备的涂膜的平滑性、赋予基础涂料组合物的储存稳定性、降低最低涂膜形成温度、调节涂装作业时溶剂的挥发性的作用。并且,例如,作为所述助溶剂可列举乙二醇单丁醚、二甘醇单丁醚、丙二醇、N-甲基-2-吡咯烷酮、正丙醇、异丙醇、正丁醇、丙二醇单甲醚、丁二醇、己二醇、2-乙基己醇、丁基卡必醇、丁基溶纤剂、二丙二醇甲醚、正丙醇,但并不限定于此。
所述中和剂起到提高基础涂料组合物的储存稳定性以及调节pH(pH为7.5~9.0的水平)的作用。进一步地,例如,作为所述中和剂可列举叔胺化合物,如三甲胺、三乙胺及三丁胺等三烷基胺类;N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二甲基丙醇胺、N,N-二丙基乙醇胺及1-二甲基氨基-2-甲基-2-丙醇等N,N-二烷基链烷醇胺类;N-烷基-N、N-二烷醇胺类及三乙醇胺等三乙醇胺类;氨;氢氧化三甲铵;氢氧化钠;氢氧化钾;以及氢氧化锂等。
所述催化剂起到通过防止基础涂料组合物的不完全硬化来提高由此制备的涂膜的机械物性的作用。同时,例如,作为所述催化剂可列举含胺基的磷酸盐类化合物等。
所述紫外线吸收剂起到通过阻挡到达作制备的涂膜的紫外线来提高最终涂膜耐候性的作用。进一步地,所述紫外线吸收剂可以为苯并三唑类紫外线吸收剂。例如,所述苯并三唑类紫外线吸收剂可列举α-[3-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-5-(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]-1-氧杂丙基]-ω-羟基聚(氧-1,2,3-乙二基)(α-[3-[3-(2H-Benzotriazol-2-yl)-5-(1,1-dimethylethyl)-4-hydroxyphenyl]-1-oxopropyl]-ω-hydroxypoly(oxy-1,2-ethanediyl))、α-[3-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-5-(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]-1-氧杂丙基]-ω-[3-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-5-(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]-1-氧杂丙氧基]聚(氧-1,2-乙二基)(α-[3-[3-(2H-Benzotriazol-2-yl)-5-(1,1-dimethylethyl)-4-hydroxyphenyl]-1-oxopropyl]-ω-[3-[3-(2H-benzotriazol-2-yl)-5-(1,1-dimethylethyl)-4-hydroxyphenyl]-1-oxopropoxy]poly(oxy-1,2-ethanediyl))、3-(2H-苯并三唑-2-基)-5-(1,1-二甲基乙基)-4-羟甲基酯(3-(2H-benzotriazol-2-yl)-5-(1,1-dimethylethyl)-4-hydroxy-methyl ester)等。
所述均染剂起到赋予所制备的涂膜的均染性及湿润性的作用。同时,所述均染剂可以为阳离子类、阴离子类或非离子类表面活性剂,例如,可包含非离子类表面活性剂。
所述消泡剂起到抑制制备涂料时所产生的气泡并且抑制及去除形成涂膜时引起的克重或爆裂(popping)等现象的作用。并且,可不受限制地使用所述消泡剂,只要是可使用于涂料组合物的常规的消泡剂即可。例如,作为所述消泡剂的市售品可列举BYK公司的BYK-011、BYK-015、BYK-072、空气产品(Air Product)公司的DF-21、盟庆信(Munzing)公司的agitan 281及圣诺普科公司的Foamster-324等。
所述湿润剂起到提高由包含其的组合物制备的涂膜的均染性及湿润性的作用,对所述湿润剂没有特别限制,只要是通常使用于涂料组合物的湿润剂即可。例如,作为所述湿润剂可列举聚醚改性聚硅氧烷类或乙炔醇类湿润剂等。
所述蜡起到防止因由包含其的组合物制备的涂膜的干燥速度缓慢而产生的流挂(sagging)等问题的作用,对所述蜡没有特别限制,只要是通常使用于涂料组合物的蜡即可。例如,作为所述蜡可列举乙烯-乙酸乙烯酯类蜡等。
所述基础涂料组合物在25℃的温度下以4号福特杯为基准具有30秒钟至100秒钟的福特杯粘度,以组合物总重量为基准,可包含15重量百分比至50重量百分比的固体成分。作为另一例,所述基础涂料组合物在25℃的温度下以4号福特杯为基准具有50秒钟至70秒钟的福特杯粘度,以组合物总重量为基准,可包含20重量百分比至45重量百分比的固体成分。
如上所述,根据本发明的水性基础涂料组合物包含干燥速度快的树脂,从而通过防止由干燥造成的体积收缩减少引起的亮度下降来防止所制备的涂膜的变形。并且,由于所述组合物的组合物中有机溶剂的含量低,尤其挥发性有机化合物的含量低,因此既环保又有优秀的操作性。
以下,通过实施例进一步具体说明本发明。但是,这些实施例仅用于理解本发明,本发明的范围在任何意义上均不限于这些实施例。
在本发明中,树脂的“酸价”及“羟基价”等官能团价是由本领域的公知的方法测定的,例如,可由滴定法(titration)测定。树脂的“重均分子量”是由本领域公知的方法测定的,例如,可由凝胶渗透色谱(gel permeation chromatograph,GPC)法测定。树脂的“玻璃转化温度”是由本领域公知的方法测定的,例如,可以由差示扫描量热法(differentialscanning calorimetry,DSC)的方法测定。
实施例
实施例1至实施例7及比较例1至比较例4:水性基础涂料组合物的制备
通过以如下述表1及表2所示的组成成分搅拌混合各成分来制备水性基础涂料组合物。
表1
表2
以下,在下述表3中示出实施例及比较例中使用的各成分的制造商和产品名等。
表3
试验例:评价制备的涂膜的特性
在试片以15μm的厚度钟罩涂装实施例1至实施例7及比较例1至比较例4的水性基础涂料组合物,并在80℃的温度下吹气3分钟,以蒸发掉(干燥)残留在涂料中的水。随后,在烘箱中在140℃的温度下固化25分钟后形成涂膜。通过如下所述的方法测定最终涂膜的外观特性及物性,并将其结果在表4中示出。
(1)涂装操作性
当钟罩涂装基础涂料组合物时,通过组合物的喷雾状态来评价涂装操作性,基于喷雾状态来进行判断并进行比较评价。
(2)涂膜外观
以最终涂膜为对象,利用作为汽车外观测量仪的Wave Scan DOI(毕克-加特纳(BYK Gardner))测定CF值,判断所述CF值越高,涂膜的外观特性越优秀。具体地,将CF值为65以上的情况评价为优秀(◎),将60以上至小于65的情况评价为良好(○),将55以上至小于60的情况评价为普通(△),将小于55的情况评价为不良(×)。
(3)光泽
测定了最终涂膜的20°光泽,将所测定的光泽值为90以上的情况评价为优秀(◎),将88以上至小于90的情况评价为良好(○),将86以上至小于88的情况评价为普通(△),将小于86的情况评价为不良(×)。
(4)再涂装附着性
剥离最终涂膜中的基础涂料后,以与如上所述相同的方法,通过在涂装及固化实施例1至实施例7及比较例1至比较例4的基础涂料组合物来制备再涂装涂膜。随后,用刮刀分别在再涂装涂膜横向及竖向分别绘制100个正方形(宽度2mm×长度2mm),并通过利用胶带剥离正方形来测定附着性。
此时,将100个正方形百分之百完整地附着的情况评价为优秀(◎),将剩余正方形为70%以上至小于100%的情况评价为良好(○),将50%以上至小于70%的情况评价为普通(△),将30%以上至小于50%的情况评价为不良(×)。
(5)耐冲击性
将500g的秤砣从30cm高度下丢在最终涂膜时,观察最终涂膜的表面并评价耐冲击性。具体地,在表面没有裂痕(CRACK)或冲击痕迹的情况评价为优秀(◎),将有痕迹的情况评价为良好(○),将最终涂膜破裂或裂开的情况评价为不良(×)。
(6)耐水性
将最终的涂膜在40℃的温度的恒温槽中浸渍10天后,以与(4)项相同的方法测定附着性,通过适用相同的评价基准来评价涂膜的耐水性。
(7)漆流动性
将形成中间涂膜的试片垂直挂上后,以与所述相同的方法涂装实施例1及比较例1至比较例4的基础涂料组合物,干燥剂固化后观察所制备的涂膜的表面并评价组合物的漆流动性。
对预涂装的带5mm直径的孔的钢板进行如上所述的中间涂装及透明涂装后,观察聚集在孔下端部漆。将观察到发生流动的时间点的最终涂膜厚度μm记录为限流膜厚度。此时,判断为所测定的限流厚度越低漆流动性越低。
具体地,将限流厚度为40μm以上的情况评价为优秀(◎),将35μm以上至小于40μm的情况评价为良好(○),将30μm以上至小于35μm的情况评价为普通(△),将小于30μm的情况评价为不良(×)。
(8)耐寒崩裂性
将最终涂膜放置在-20℃的温度下3小时后,在4bar的压力下推出50g的碎石,击中最终涂膜的表面。此时,将最终涂膜的损坏部位为1mm以下的情况评价为优秀(◎),将大于1mm至2mm以下的情况评价为良好(○),将大于2mm至3mm以下的情况评价为普通(△),将大于3mm的情况评价为不良(×)。
表4
如表4所示,实施例1至实施例7的水性基础涂料组合物的涂装操作性、涂装附着性及漆流动性优秀,且由此制备的涂膜的光泽及耐寒崩裂性优秀。
相反,由比较例1至比较例4的基础涂料组合物制备的涂膜的外观特性、耐冲击性及耐寒崩裂性稍逊。尤其,不含丙烯酸乳液的比较例1的组合物的涂装操作性不佳,由此制备的涂膜的外观特性、耐冲击性、耐水性及耐寒崩裂性不佳。并且,由不含聚氨酯分散液的比较例2、不含丙烯酸氨基甲酸酯分散液的比较例3及不含聚酯树脂的比较例4的组合物制备的涂膜的外观特性、光泽、耐冲击性及耐寒崩裂性不佳。
Claims (6)
1.一种水性基础涂料组合物,其特征在于,包含丙烯酸乳液、聚氨酯分散液、丙烯酸氨基甲酸酯分散液及聚酯树脂。
2.根据权利要求1所述的水性基础涂料组合物,其特征在于,所述丙烯酸乳液的羟基价OHv为70mgKOH/g至150mgKOH/g,酸价Av为1mgKOH/g至30mgKOH/g,玻璃转化温度Tg为-30℃至30℃,在25℃的温度下的粘度为20mPa·s至600mPa·s。
3.根据权利要求1所述的水性基础涂料组合物,其特征在于,所述聚氨酯分散液的酸价Av为10mgKOH/g至30mgKOH/g,在25℃的温度下的粘度为10mPa·s至80mPa·s。
4.根据权利要求1所述的水性基础涂料组合物,其特征在于,所述丙烯酸氨基甲酸酯分散液的酸价Av为1mgKOH/g至25mgKOH/g,玻璃转化温度Tg为-30℃至30℃,在25℃的温度下的粘度为10mPa·s至90mPa·s。
5.根据权利要求1所述的水性基础涂料组合物,其特征在于,所述聚酯树脂的羟基价OHv为100mgKOH/g至600mgKOH/g,酸价Av为1mgKOH/g至40mgKOH/g,玻璃转化温度Tg为-60℃至10℃。
6.根据权利要求1所述的水性基础涂料组合物,其特征在于,所述基础涂料组合物包含20重量份至30重量份的丙烯酸乳液、5重量份至10重量份的聚氨酯分散液、1重量份至5重量份的丙烯酸氨基甲酸酯分散液及1重量份至5重量份的聚酯树脂。
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