CN112300679A - 水溶性涂料组合物 - Google Patents

水溶性涂料组合物 Download PDF

Info

Publication number
CN112300679A
CN112300679A CN202010674405.9A CN202010674405A CN112300679A CN 112300679 A CN112300679 A CN 112300679A CN 202010674405 A CN202010674405 A CN 202010674405A CN 112300679 A CN112300679 A CN 112300679A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coating composition
water
weight
soluble polyurethane
curing agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010674405.9A
Other languages
English (en)
Inventor
白在洪
李翊準
崔志映
曺洙英
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KCC Corp
Original Assignee
KCC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KCC Corp filed Critical KCC Corp
Publication of CN112300679A publication Critical patent/CN112300679A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/24Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials for applying particular liquids or other fluent materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50Multilayers
    • B05D7/52Two layers
    • B05D7/54No clear coat specified
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/62Polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds
    • C08G18/6216Polymers of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids or of derivatives thereof
    • C08G18/622Polymers of esters of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids
    • C08G18/6225Polymers of esters of acrylic or methacrylic acid
    • C08G18/6229Polymers of hydroxy groups containing esters of acrylic or methacrylic acid with aliphatic polyalcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G71/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a ureide or urethane link, otherwise, than from isocyanate radicals in the main chain of the macromolecule
    • C08G71/04Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/54Silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D163/00Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04Polysiloxanes
    • C09D183/06Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/61Additives non-macromolecular inorganic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/63Additives non-macromolecular organic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2451/00Type of carrier, type of coating (Multilayers)
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2503/00Polyurethanes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2504/00Epoxy polymers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

本发明涉及一种外观、光泽优秀,耐候性、耐冲击性及硬度等机械物性优秀,同时环保的水溶性聚氨酯涂料组合物。水溶性聚氨酯涂料组合物,包含:丙烯酸多元醇树脂、聚异氰酸酯以及硅烷化合物。

Description

水溶性涂料组合物
技术领域
本发明涉及一种外观及光泽特性优秀,耐候性、耐冲击性及硬度等机械物性优秀的环保性水溶性涂料组合物。
背景技术
工业用油溶性涂料应用于铁材质或有色金属,用于确保材料的耐久性、呈现优秀的外观及光泽、确保耐化学性。油溶性涂料一般使用二液型环氧树脂底漆组合物及二液型丙烯酸聚氨酯面漆组合物。作为一个示例,韩国公开特许第2019-0013592号公开了一种含有环氧树脂化合物、具有环状结构的胺类固化剂、咪唑类化合物及颜料的涂料组合物。
所述油溶性涂料存在在制造工序及涂装过程中排出大量挥发性有机化合物(Volatile Organic Compound,VOC)的问题。挥发性有机化合物具有高蒸气压,容易蒸发到大气中,从而引起温室效应而成为地球变暖的原因,还与大气中的氮化合物反应而引发光化学烟雾。因此,全世界范围内对挥发性有机化合物含量的管制正变得严格,随之,对减少挥发性有机化合物含量的环保型水溶性涂料的需求正在增加。
另一方面,为了赋予涂膜优秀的耐久性,涂料组合物的附着力、耐候性、耐冲击性等机械物性要优秀。因此,需要开发一种涂料组合物,其能够减少挥发性有机化合物含量,同时,还能够确保物性与以往的油溶性涂料等同或更高。尤其是面漆用涂料组合物,要能够确保优秀的光泽物性以长期保持被涂装物的美观,因而要求有一种涂料,满足已加强的关于VOC含量的环境规范,同时还满足上述要求物性。
发明内容
发明要解决的问题
本发明提供一种外观及光泽优秀,耐候性、耐冲击性及硬度等机械物性优秀,同时环保的水溶性聚氨酯涂料组合物。
用于解决问题的方案
本发明提供一种包含丙烯酸多元醇树脂、聚异氰酸酯及硅烷化合物的水溶性聚氨酯涂料组合物。
发明效果
本发明的水溶性聚氨酯涂料组合物提供一种外观及光泽特性优秀,耐候性、耐冲击性及硬度等机械物性优秀,同时,挥发性有机化合物含量低,因此环保的涂料。本发明的水溶性聚氨酯涂料组合物能够应用于重型设备、变压器、汽车部件等各种不同的领域,能够应用于双涂层涂装系统。另外,本发明的水溶性聚氨酯涂料组合物能够在所述涂装系统中用作面漆涂料组合物。
具体实施方式
以下对本发明进行说明。但本发明并非只限定于下述内容,根据需要,各构成要素可以变形为各种不同形式或是选择性地混用。因此,应理解,本发明包含其思想及技术范围所包含的所有变更、等同物乃至替代物。
本发明的水溶性聚氨酯涂料组合物包含丙烯酸多元醇树脂、异氰酸酯化合物以及硅烷化合物。另外,本发明的水溶性聚氨酯涂料组合物,根据需要,还可以包含颜料、溶剂以及该领域常规使用的添加剂。见本发明的水溶性聚氨酯涂料组合物的组成如下。
丙烯酸多元醇树脂
本发明的水溶性聚氨酯涂料组合物包含丙烯酸多元醇树脂作为主树脂。丙烯酸多元醇树脂起到与固化剂反应而形成涂膜,提高涂膜的机械物性的作用。
所述丙烯酸多元醇树脂可以在有机溶剂中将丙烯酸单体、含有羟基的丙烯酸单体、含有酸基的丙烯酸单体以及乙烯基单体聚合而制备。
所述丙烯酸单体可以使用选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、正丁基(甲基)丙烯酸酯、叔丁基(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸正己酯、2-乙基己基(甲基)丙烯酸酯、异冰片基(甲基)丙烯酸酯、环己基(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正辛酯、壬基(甲基)丙烯酸酯、癸基(甲基)丙烯酸酯、十二烷基(甲基)丙烯酸酯的1种以上,但不限定于此。
所述丙烯酸单体的含量,以丙烯酸多元醇树脂总重量计,可以为10至80重量%。
作为所述含有羟基的丙烯酸单体,可以使用选自2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸叔碳酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸己内酯、2,3-二羟丙基(甲基)丙烯酸酯、聚丙烯改性的(甲基)丙烯酸酯、4-羟甲基环己基-(甲基)丙烯酸甲酯、从诸如单羧酸(例如,(甲基)丙烯酸)的烯键式不饱和单体与不参与自由基聚合的环氧树脂化合物(例如,缩水甘油醚及酯)的反应衍生出的烯键式不饱和β-羟基酯官能单体的1种以上,但不限定于此。
所述含有羟基的丙烯酸单体的含量,以丙烯酸多元醇树脂总重量计,可以为5至35重量%。
所述含有酸基的丙烯酸单体可以使用选自甲基丙烯酸、丙烯酸、富马酸、马来酸的1种以上,但不限定于此。
所述含有酸基的丙烯酸单体的含量,以丙烯酸多元醇树脂总重量计,可以为1至15重量%。
所述乙烯基单体可以使用选自苯乙烯、乙烯基甲苯、乙酸乙烯酯、α-甲基苯乙烯的1种以上,但不限定于此。
所述乙烯基单体的含量,以丙烯酸多元醇树脂总重量计,可以为5至50重量%。
所述丙烯酸单体、含有羟基的丙烯酸单体、含有酸基的丙烯酸单体以及乙烯基单体的配合比(重量比)可以为1:0.06至3.5:0.01至1.5:0.06至5,例如可以为1:0.1至3:0.1至1.5:0.1至3。当所述单体按前述配合比使用时,容易呈现光泽,同时,机械物性也优秀。
有机溶剂例如可以使用选自诸如甲苯、二甲苯、Kocosol-100(K-100,SK能源株式会社)、Kocosol-150(K-150,SK能源株式会社)的芳香烃类溶剂,诸如甲基乙基酮、甲基丙基酮、甲基丁基酮、乙基丙基酮的酮类溶剂,诸如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、正丁基乙酸酯、乙氧基丙酸乙酯等的酯类溶剂的1种以上。
所述丙烯酸多元醇树脂的重均分子量可以为20,000至80,000g/mol,例如可以为30,000至70,000g/mol,作为另一示例,可以为40,000至50,000g/mol。另外,羟值可以为50至250mgKOH/g,例如可以为100至200mgKOH/g,酸值可以为10至60mgKOH/g,例如可以为15至45mgKOH/g,玻璃转化温度可以为-5至60℃,例如可以为20至50℃,固体份含量可以为20至60%,例如可以为30至50%。当丙烯酸多元醇树脂的重均分子量、羟值、酸值、玻璃转化温度以及固体份含量满足前述范围时,能够容易呈现光泽,同时,还能够确保优秀的机械物性。
所述丙烯酸多元醇树脂的含量不作特别限定,但是以涂料组合物总重量计,可以为15至60重量%,例如可以为30至55重量%。当所述丙烯酸多元醇树脂的含量满足前述范围时,能够提高所形成的涂膜的附着性及耐蚀性。
固化剂
本发明的水溶性聚氨酯涂料组合物包含聚异氰酸酯作为固化剂。聚异氰酸酯起到与作为主树脂的丙烯酸多元醇树脂引起交联反应,从而使涂料组合物固化的作用。
所述聚异氰酸酯例如可以由包含多官能异氰酸酯化合物的组合物制备。所述多官能异氰酸酯化合物可以包括:选自亚甲苯二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、四甲基二甲苯二异氰酸酯、萘二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯的1种以上。
所述聚异氰酸酯的异氰酸酯基含量(NCO%),以固化剂总重量计,可以为10至30重量%。当异氰酸酯基含量不足10重量%时,涂膜的附着性及耐蚀性可能会变差,超过30重量%时,与水分发生副反应而可能会使表面外观及耐蚀性变差。
作为一个示例,所述丙烯酸多元醇树脂的羟基(OH)与聚异氰酸酯的异氰酸酯基(NCO)的当量比可以为1:0.6至1.6,例如可以为1:0.8至1.4。当丙烯酸多元醇树脂的羟基与聚异氰酸酯的异氰酸酯基的当量比满足前述范围时,能够改善涂料组合物的稳定性及活化期,从而提高作业性。
所述聚异氰酸酯的含量不作特别限定,以涂料组合物总重量计,可以为5至40重量%,例如可以为10至30重量%。所述聚异氰酸酯的含量满足前述范围时,涂膜的固化度高,能够提高涂膜的物性。
硅烷化合物
本发明的水溶性聚氨酯涂料组合物包含硅烷化合物。所述硅烷所起到的作用是:增加作为主树脂的丙烯酸多元醇树脂的交联键密度而提高固化度,改善由所述聚氨酯涂料组合物形成的涂膜与被涂装物之间的附着力以及多层涂膜的相邻涂膜间的层间附着力。
所述硅烷化合物的种类不作特别限定,但是例如可以使用选自硅酸(Silicicacid)、四甲氧基硅烷(Tetramethoxysilane;TMOS)、四乙氧基硅烷(Tetraethoxysilane;TEOS)、甲基三甲氧基硅烷(Methyltrimethoxy silane)、甲基三乙氧基硅烷(Methyltriethoxy silane)、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基丙基)三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷、N-β(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、三-[3-(三甲氧基硅烷基)丙基]异氰酸酯及三甲氧基[3-(环氧乙烷基甲氧基)丙基]硅烷所组成的组的1种以上。
所述硅烷化合物的含量不作特别限定,但是以涂料组合物总重量计,可以为0.05至10重量%,例如可以为0.1至5重量%。当所述硅烷化合物的含量满足前述范围时,能够提高层间附着力和基材附着力。
颜料
本发明的水溶性涂料组合物还可以包含颜料。所述颜料可以包含该领域所知的常规的体质颜料、有色颜料或其混合物。
体质颜料起到填充涂膜内的气孔,完善涂膜的形成,赋予涂膜厚涂性或机械性质的作用。因此,当包含体质颜料时,能够获得良好的涂膜外观,同时,还能够提高硬度、耐冲击性及防锈性等。
所述体质颜料可以无限制地使用常规用于涂料组合物的体质颜料,例如有碳酸鈣、粘土、滑石、硅酸镁、高岭土、云母、二氧化硅、硅酸铝、氢氧化铝、硫酸钡等。前述成分可以单独使用或2种以上混用。
有色颜料可以用于在涂料中呈现想要的颜色(有色)或者增加涂膜的强度或光泽。这种颜料可以无限制地使用常规用于涂料的有机颜料、无机颜料、金属颜料、铝粉浆(Al-paste)、珠光(Pearl)等,其可以单独使用或2种以上混用。作为可使用的颜料的非限制性示例,有偶氮类、酞菁类、铁氧化物类、钴类、碳酸盐类、硫酸盐类、硅酸盐类、铬酸盐类颜料等,例如有二氧化钛、氧化锌、钒酸铋、酞菁绿、炭黑、氧化铁红、氧化铁黄、海军蓝、酞青蓝以及其中2种以上的混合物等。
所述颜料的含量不作特别限定,但是以涂料组合物总重量计,可以为1至50重量%,例如可以为10至30重量%。当颜料的含量在前述范围时,涂膜的显色优秀,且能够提高涂膜的机械物性、耐冲击性、附着性等。
溶剂
本发明的水溶性涂料组合物包含水作为溶剂。本发明的涂料若要具有环保特性,则水是非常重要的要素。水作用为涂料中各颗粒的分散介质、乃至作为各种化合物的溶剂,当添加投入于涂料时,亦用作稀释剂。在本发明中,水可以使用纯水或去离子水等。
另外,本发明的水溶性聚氨酯涂料组合物除水之外,还可以包含有机溶剂。所述有机溶剂可以无限制地使用该领域所知的常规有机溶剂,例如可以使用烃类溶剂、酯类溶剂、醚类溶剂、醇类溶剂或其混合物等。
作为可使用的有机溶剂的非限制性示例,例如有环己酮、二甲苯、甲苯、溶纤剂醋酸酯、丁基溶纤剂醋酸酯、三丙二醇、二丙二醇、丁基乙酸酯、乙酸乙酯、丁基溶纤剂、1-丁氧基-2-丙醇、2-丁氧基-丙醇、1-丙氧基-2-丙醇、二丙二醇正丁醚(DPnB)、丁基卡必醇、甲基乙基酮、二元酯、丙二醇甲醚乙酸酯、正丁基乙酸酯、丙二醇单甲基乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、乙醇、异丙醇、正丁醇、戊醇、苯甲醇或其混合溶剂等。
在本发明中,所述溶剂的含量可以是满足涂料组合物总重量(例如,100重量%)的余量,例如以涂料组合物总重量计,可以为1至50重量%。当所述溶剂的含量属于前述范围时,能够改善作业性,并发挥涂膜的优秀物性。
添加剂
本发明的水溶性聚氨酯涂料组合物可以在不损害所述组合物的固有特性的范围内,包含该业界所知的常规的添加剂。
作为可使用的添加剂的非限制性示例,有分散剂、消泡剂、脱泡剂、增稠剂、流平剂、表面调整剂、增塑剂、固化促进剂、调色剂或其混合物等。
分散剂起到使组成组合物的各材料分散并保持距离而阻止再凝集,从而呈现出涂膜的均匀物性的作用。所述分散剂可以使用该领域所知的常规分散剂,作为一个示例,可以使用高分子量的嵌段共聚物型的分散剂等。
消泡剂起到抑制涂装时产生的气泡,从而提高涂膜外观的作用,可以无限制地使用该领域所知的常规的消泡剂。例如,可以使用硅酮类或非硅酮类消泡剂,作为一个示例,可以使用聚硅氧烷类消泡剂。
增稠剂起到调节粘度,防止沉淀的作用,可以无限制地使用该领域所知的常规的增稠剂。例如,所述增稠剂可以使用硅酸盐、镁、二氯二甲基硅烷、聚氨酯类、羟乙基纤维素(HEC)类、膨润土类、碱溶胀型等。
流平剂用于进行流平以使所述组合物平坦、光滑地涂覆,从而增进组合物内的粘着力,并提高涂膜的外观特性。所述流平剂可以无限制地使用该领域所知的常规流平剂,例如,有丙烯酸类、硅酮类、聚酯类、胺类流平剂等。
增塑剂起到调节涂料组合物的粘度,改善储存稳定性的作用。所述增塑剂可以无限制地使用该领域所知的常规增塑剂,作为一个示例,可以使用芳香酯类(Aromaticesters)增塑剂。
所述添加剂的含量可以在该领域公知的含量范围内适当地调节,作为一个示例,以涂料组合物总重量计,可以为0.1至20重量%。
本发明的水溶性聚氨酯涂料组合物能够应用于双涂层涂装系统。作为一个示例,本发明的水溶性聚氨酯涂料组合物可以在双涂层涂装系统中用作面漆涂料组合物。底漆涂料组合物可以使用水溶性环氧树脂涂料组合物或水溶性聚氨酯涂料组合物。
例如,底漆涂料组合物可以为包含环氧树脂、胺或酰胺固化剂以及硅烷化合物的水溶性环氧树脂涂料组合物。所述环氧树脂的环氧当量可以为800至1,500g/eq,固体份含量可以为40至70%,玻璃转化温度可以为-15至30℃。所述固化剂可以为环氧加成胺树脂或环氧加成酰胺树脂。所述胺固化剂以及酰胺固化剂的活泼氢当量可以为100至500g/eq,玻璃转化温度可以为-30至55℃,胺值可以为100至450mgKOH/g,重均分子量可以为500至4,500g/mol。另外,所述底漆涂料组合物以底漆涂料组合物总重量计,可以包含环氧树脂15至60重量%、胺固化剂或酰胺固化剂1至15重量%以及硅烷0.05至10重量%。
另外,在所述底漆涂料组合物中,所述主剂组分与所述固化剂组分可以混合为:使固化剂组分中的活泼氢相对于主剂组分中的环氧基的当量比(α)达到0.5至1.0,例如达到0.7至0.9。当主剂组分与固化剂组分的配合比满足前述范围时,涂膜的固化度变高,同时,能够确保优秀的附着性、干燥性及防锈性。
以下通过实施例,具体说明本发明。但是,下述实施例仅仅旨在帮助理解本发明,无论在何种意义上,本发明的范围都不限定于实施例。
[实施例1-9]
按照下表1及表2中记载的组成,将丙烯酸多元醇树脂、颜料、溶剂以及添加剂混合而制备主剂组分,将聚异氰酸酯、硅烷化合物以及溶剂混合而制备固化剂组分。将所制备的主剂组分及固化剂组分分别按照表1及表2中记载的重量比混合,制备了实施例1-9的涂料组合物。下表1及表2中使用的各成分的使用量单位为重量%。
[对比例1-2]
除了组成及混合比是采用下表3中的记载之外,以与实施例1-9相同的方法制备了对比例1-2的涂料组合物。在下述表3中使用的各成分的使用量单位为重量%。
【表1】
Figure BDA0002583534040000081
【表2】
Figure BDA0002583534040000082
Figure BDA0002583534040000091
【表3】
Figure BDA0002583534040000092
丙烯酸多元醇树脂1:丙烯酸单体(异冰片基(甲基)丙烯酸酯以及正丁基(甲基)丙烯酸酯)与含有羟基的丙烯酸单体(2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酯)与含有酸基的丙烯酸单体(丙烯酸)与乙烯基单体(苯乙烯)的混合比为1:0.87:0.37:0.81重量比,重均分子量为45,000g/mol,羟值为159mgKOH/g,酸值为35mgKOH/g,玻璃转化温度为32℃,固体份含量为41%的丙烯酸多元醇树脂
丙烯酸多元醇树脂2:丙烯酸单体(异冰片基(甲基)丙烯酸酯以及正丁基(甲基)丙烯酸酯)与含有羟基的丙烯酸单体(2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酯)与含有酸基的丙烯酸单体(丙烯酸)与乙烯基单体(苯乙烯)的混合比为1:2.17:0.47:0.11重量比,重均分子量为20,000g/mol,羟值为212mgKOH/g,酸值为23mgKOH/g,玻璃转化温度为25℃,固体份含量为41%的丙烯酸多元醇树脂
丙烯酸多元醇树脂3:丙烯酸单体(异冰片基(甲基)丙烯酸酯以及丙烯酸正辛酯)与含有羟基的丙烯酸单体(2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酯)与乙烯基单体(苯乙烯)的混合比为1:0.27:1.51重量比,重均分子量为15,000g/mol,羟值为100mgKOH/g,酸值为2mgKOH/g,玻璃转化温度为30℃,固体份含量为41%的丙烯酸多元醇树脂
丙烯酸多元醇树脂4:丙烯酸单体(异冰片基(甲基)丙烯酸酯)与含有羟基的丙烯酸单体[(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯]与含有酸基的丙烯酸单体(马来酸)与乙烯基单体(苯乙烯)的混合比为1:2.8:0.83:0.21重量比,重均分子量为90,000g/mol,羟值为270mgKOH/g,酸值为15mgKOH/g,玻璃转化温度为25℃,固体份含量为38%的丙烯酸多元醇树脂
颜料1:二氧化钛
颜料2:氧化铁黄
颜料3:四氧化钒铋
溶剂1:去离子水
溶剂2:丁基卡必醇
溶剂3:丁基卡必醇
溶剂4:二元酯
添加剂1:分散剂(高分子量嵌段共聚物)
添加剂2:消泡剂(石蜡、2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇)
添加剂3:流平剂(聚醚改性聚二甲基硅氧烷)
添加剂4:增稠剂(二氯二甲基硅烷)
聚异氰酸酯:异氰酸酯基含量(NCO%)为17.8%,固体份含量为100%
硅烷化合物:三甲氧基[3-(环氧乙烷基甲氧基)丙基]硅烷
氮丙啶:丙烯亚胺(CX-100交联剂,帝斯曼公司),固体份含量为100%,粘度(25℃下)为200cps
环氧树脂涂料:包含环氧当量为1,000g/eq、固体份含量为55%、玻璃转化温度为10℃的环氧树脂、以及活泼氢当量为350g/eq、玻璃转化温度为5℃、胺值为320mgKOH/g、重均分子量为2,500g/mol的胺固化剂,固化剂组分中的活泼氢相对于主剂组分中的环氧基的当量比(α)为0.8的环氧树脂涂料
聚氨酯涂料:包含重均分子量为42,000g/mol、羟值为120mgKOH/g、酸值为38mgKOH/g、玻璃转化温度为12℃、固体份含量为45%的丙烯酸多元醇树脂、以及异氰酸酯基含量(NCO%)为17.8%、固体份含量为100%的聚异氰酸酯的聚氨酯涂料
[物性评价]
如下检测按照实施例1-9及对比例1-2制备的涂料组合物的物性后,将结果示于下表4及表5中。
制作试片
用220目将冷轧钢板(Cold Rolled Steel,CR)基材打磨处理后,用2K水溶性环氧树脂涂料组合物进行涂装,使底漆的涂膜厚度达到45至55μm,然后在常温下放置10分钟,在80℃下固化20分钟。
将按照实施例1-9及对比例1-2制备的涂料,以40至50μm的厚度涂装在所述经过底漆涂装的试片上,常温下放置20至30分钟,在80℃下固化30分钟,常温下放置7天,从而制作了试片。
附着性(划格)
按照ASTM D3359-02评价标准划格(1mm)制作100个正方形,根据将胶带粘贴后撕下时粘在试片上的正方形的个数,对附着性进行了评价。
非常优秀:100个
优秀:70个以上、不足100个
一般:50个以上、不足70个
差:不足50个
耐水性
常温下,自来水浸泡240小时后,对外观状态进行了肉眼评价。
非常优秀:外观无任何异常
优秀:发生轻微变色及光泽变化
一般:发生严重变色及光泽变化
差:出现起泡并发生严重外观变化
硬度
按照ASTM D3363-05规范,测定了铅笔硬度(三菱Uni)。利用3B、2B、B、HB、F、H、2H以及3H铅笔,测定了不对涂膜造成损伤的最大硬度,按照非常优秀、优秀、一般、差4个等级进行了相对评价。
耐碱性
在5%NaOH水溶液中,常温下浸泡128小时后,对是否发生起泡(blister)、变色、光泽变差进行了评价。
非常优秀:外观无任何异常
优秀:发生轻微变色及光泽变化
一般:发生严重变色及光泽变化
差:出现起泡并发生严重外观变化
耐酸性
在5%H2SO4水溶液中,常温下浸泡128小时后,对是否发生起泡、变色、光泽变差进行了评价。
非常优秀:外观无任何异常
优秀:发生轻微变色及光泽变化
一般:发生严重变色及光泽变化
差:出现起泡并发生严重外观变化
耐冲击性
以1/2”、500g、30cm条件施加冲击后,对是否发生开裂进行了评价。
非常优秀:50cm未见异常
优秀:30cm未见异常
一般:30cm内发生细微裂纹
差:发生涂膜脱落
【表4】
Figure BDA0002583534040000121
(评价标准◎:优秀,○:良好,△:一般,×:差)
【表5】
Figure BDA0002583534040000122
Figure BDA0002583534040000131
(评价标准◎:优秀,○:良好,△:一般,×:差)
由所述表4及表5的结果可知,本发明的实施例1-9的涂料组合物所形成的涂膜,整体物性比对比例1-2的涂料组合物所形成的涂膜优秀。

Claims (10)

1.一种水溶性聚氨酯涂料组合物,包含:
丙烯酸多元醇树脂、聚异氰酸酯以及硅烷化合物。
2.根据权利要求1所述的水溶性聚氨酯涂料组合物,其中,
所述丙烯酸多元醇树脂的重均分子量为20,000至80,000g/mol,羟值为50至250mgKOH/g,酸值为10至60mgKOH/g,玻璃转化温度为-5至60℃,固体份含量为20至60%。
3.根据权利要求1所述的水溶性聚氨酯涂料组合物,其中,
所述丙烯酸多元醇树脂是将丙烯酸单体、含有羟基的丙烯酸单体、含有酸基的丙烯酸单体以及乙烯基单体,以重量比计,按1:0.06至3.5:0.01至1.5:0.06至5的配合比聚合的。
4.根据权利要求1所述的水溶性聚氨酯涂料组合物,其中,
以固化剂总重量计,所述聚异氰酸酯的异氰酸酯基含量为10至30重量%。
5.根据权利要求1所述的水溶性聚氨酯涂料组合物,其中,
所述丙烯酸多元醇树脂的羟基与所述聚异氰酸酯的异氰酸酯基的当量比为1:0.6至1.6。
6.根据权利要求1所述的水溶性聚氨酯涂料组合物,其中,
以涂料组合物总重量计,包含:
所述丙烯酸多元醇树脂15至60重量%、所述聚异氰酸酯5至40重量%、以及所述硅烷化合物0.05至10重量%。
7.一种双涂层涂装系统,包含底漆涂料组合物及面漆涂料组合物,其中,
所述底漆涂料组合物为水溶性环氧树脂涂料组合物或水溶性聚氨酯涂料组合物,
所述面漆涂料组合物为根据权利要求1所述的水溶性聚氨酯涂料组合物。
8.根据权利要求7所述的双涂层涂装系统,其中,
所述水溶性环氧树脂涂料组合物包含环氧树脂、胺固化剂或酰胺固化剂以及硅烷化合物。
9.根据权利要求8所述的双涂层涂装系统,其中,
所述环氧树脂的环氧当量为800至1,500g/eq,固体份含量为40至70%,玻璃转化温度为-15至30℃。
10.根据权利要求8所述的双涂层涂装系统,其中,
所述胺固化剂以及酰胺固化剂的活泼氢当量为100至500g/eq,玻璃转化温度为-30至55℃,胺值为100至450mgKOH/g,重均分子量为500至4,500g/mol。
CN202010674405.9A 2019-07-29 2020-07-14 水溶性涂料组合物 Pending CN112300679A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190091814A KR102258521B1 (ko) 2019-07-29 2019-07-29 수용성 도료 조성물
KR10-2019-0091814 2019-07-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112300679A true CN112300679A (zh) 2021-02-02

Family

ID=74483386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010674405.9A Pending CN112300679A (zh) 2019-07-29 2020-07-14 水溶性涂料组合物

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102258521B1 (zh)
CN (1) CN112300679A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112961588A (zh) * 2021-02-08 2021-06-15 Ppg涂料(天津)有限公司 水性涂料组合物
CN117820956A (zh) * 2024-03-05 2024-04-05 上海豫宏建设集团有限公司 一种水性防水涂料及其制备方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230089479A (ko) * 2021-12-13 2023-06-20 주식회사 케이씨씨 블록 폴리이소시아네이트 및 이를 포함하는 수용성 클리어 코트 조성물
KR20230139196A (ko) * 2022-03-25 2023-10-05 주식회사 케이씨씨 도료 조성물
KR20230139197A (ko) * 2022-03-25 2023-10-05 주식회사 케이씨씨 도료 조성물

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1152328A (zh) * 1995-04-28 1997-06-18 日本油脂株式会社 涂料组合物及制法和无机氧化物溶胶分散组分的制法
CN102361944A (zh) * 2009-03-25 2012-02-22 大金工业株式会社 低污染性常温固化型涂料组合物
CN107614634A (zh) * 2015-05-26 2018-01-19 日本油漆株式会社 自然干燥型水性涂料组合物
CN108727955A (zh) * 2017-04-20 2018-11-02 关西涂料株式会社 多成分型的水性底漆涂料组合物以及涂装方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101146905B1 (ko) * 2010-02-01 2012-05-22 장금연 무기물을 보강한 에폭시 코팅재 조성물의 시공방법
KR101426128B1 (ko) * 2012-01-06 2014-08-05 조광페인트주식회사 아크릴 폴리올 수지 도료 조성물
JP6497700B2 (ja) 2015-03-26 2019-04-10 関西ペイント株式会社 水性着色ベース塗料組成物
JP6455853B2 (ja) 2015-03-30 2019-01-23 関西ペイント株式会社 水性メタリックベース塗料組成物

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1152328A (zh) * 1995-04-28 1997-06-18 日本油脂株式会社 涂料组合物及制法和无机氧化物溶胶分散组分的制法
CN102361944A (zh) * 2009-03-25 2012-02-22 大金工业株式会社 低污染性常温固化型涂料组合物
CN107614634A (zh) * 2015-05-26 2018-01-19 日本油漆株式会社 自然干燥型水性涂料组合物
CN108727955A (zh) * 2017-04-20 2018-11-02 关西涂料株式会社 多成分型的水性底漆涂料组合物以及涂装方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
柴春鹏等: "《高分子合成材料学》", 31 January 2019, 北京:北京理工大学出版社 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112961588A (zh) * 2021-02-08 2021-06-15 Ppg涂料(天津)有限公司 水性涂料组合物
CN117820956A (zh) * 2024-03-05 2024-04-05 上海豫宏建设集团有限公司 一种水性防水涂料及其制备方法
CN117820956B (zh) * 2024-03-05 2024-05-17 上海豫宏建设集团有限公司 一种水性防水涂料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210013943A (ko) 2021-02-08
KR102258521B1 (ko) 2021-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112300679A (zh) 水溶性涂料组合物
EP3303491B1 (en) Waterborne coating composition
US8758896B2 (en) Method for forming multilayer coating film
EP1784463B1 (en) Aqueous coating compositions based on acrylate copolymers
US9427779B2 (en) Multilayer film-forming method and coated article
US11420226B2 (en) Method for forming multilayer coating film
US7473442B2 (en) Multi-component, waterborne coating compositions, related coatings and methods
CN107298932B (zh) 涂料组合物和涂膜形成方法
AU2005306353A1 (en) Urethane acrylate tie coats
JP2007191686A (ja) 水性塗料組成物
EP2221352A1 (en) Coating agent and method for production thereof
US9187670B1 (en) Curable film-forming compositions and method of mitigating dirt build-up on a substrate
EP3191536B1 (en) Curable film-forming compositions and method of mitigating dirt build-up on a substrate
JP4673938B1 (ja) クリヤー塗料組成物
CN110804383B (zh) 高膜厚涂装用底漆组合物、底漆及其应用
KR102322663B1 (ko) 수용성 도료 조성물
JP5059287B2 (ja) 水性塗料組成物及びそれを用いた塗装方法
KR102322662B1 (ko) 도료 조성물
JP2005200497A (ja) 水性硬化性組成物、前記水性硬化性組成物を含む塗料及び接着剤
JP2006117797A (ja) 水性下塗り塗料組成物
JP4419053B2 (ja) 水性硬化性組成物、該水性硬化性組成物を含んでなる塗料及び接着剤
JP2011020104A (ja) 複層塗膜形成方法及び複層塗膜
WO2015146748A1 (ja) 常温硬化型水性塗料組成物
CN114789128B (zh) 形成特殊图案涂膜的涂装方法
CN118119674A (zh) 涂料组合物

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination