CN1473182A - 溶剂性涂料组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种溶剂性涂料组合物,其包含(A)至少一种包含丙烯酸系多元醇、纤维素树脂、聚酯多元醇和颜料的调色剂基料,(B)至少一种包含至少一种与调色剂基料(A)中所述的树脂相容的树脂的连接剂基料和(C)至少一种不含树脂和颜料的冲淡剂基料。已经发现本发明的涂料组合物不具有诸如遮盖力不足、对混浊度高度敏感以及失去亮度或颜色的缺点。这些缺点常常在底漆组合物中发现。此外,本发明的涂料组合物提供了非常灵活的应用范围。由于待用于连接剂基料(B)中的树脂、添加剂和/或填料的选择,可以改变本发明涂料组合物的应用和性能。例如,可以由本发明涂料组合物制备具有优异性能如光泽度和抗划伤性的内用涂料。
Description
本发明涉及溶剂性涂料组合物及其在汽车重涂应用中的用途。
DE-A-29 24 632公开了一种溶剂性底漆组合物,其包含:
A)包含随角异色效应颜料、丙烯酸系树脂、聚酯和纤维素酯的调色剂组合物,
B)包含单色颜料和与调色剂组合物A中的树脂不相容的丙烯酸系多元醇的调色剂组合物,和
C)包含纤维素酯和丙烯酸系树脂的第三组分。
EP-A-0 794 237公开了一种涂料组合物,其包含:
A)金属基料和配色基料,
B)包含醇酸树脂作为成膜聚合材料的金属基料助促进剂,
C)冲淡剂,其为含或不含活性稀释剂的混合溶剂,和
D)硬化剂,如多异氰酸酯。
其他成膜聚合材料包括丙烯酸系材料和聚酯。
JP-A-98-46067公开了一种涂料组合物,其包含:
A)包含丙烯酸系树脂、醇酸树脂、纤维素树脂和颜料的调色剂组合物,和
B)含有溶剂混合物的冲淡剂基料。
US 4,532,177公开了一种底漆组合物,其包含与纤维素酯材料和颜料共混的成膜树脂,该树脂选自聚酯和丙烯酸系树脂。
本发明涉及一种溶剂性涂料组合物,其包含:
A)至少一种包含丙烯酸系多元醇、纤维素树脂、聚酯多元醇和颜料的调色剂基料,
B)至少一种包含至少一种与调色剂基料(A)中所述的树脂相容的树脂的连接剂基料(connector base),和
C)至少一种不含树脂和颜料的冲淡剂基料。
已经发现本发明的涂料组合物不具有诸如遮盖力不足、对混浊度高度敏感以及失去亮度或颜色的缺点。这些缺点常常在底漆组合物中发现。此外,本发明的涂料组合物提供了非常灵活的应用范围。由于待用于连接剂基料(B)中的树脂、添加剂和/或填料的选择,可以改变本发明涂料组合物的应用和性能。例如,可以由本发明涂料组合物制备具有优异性能如光泽度和抗划伤性的内用涂料。
用于连接剂基料(B)中的相容性树脂优选选自丙烯酸系多元醇、纤维素树脂、聚酯多元醇、聚氨酯多元醇、乙烯基树脂、多异氰酸酯和/或其混合物。
还优选调色剂基料(A)和连接剂基料(B)一起包含下列树脂:
基于固体为10-40重量%的纤维素树脂,
基于固体为25-60重量%的丙烯酸系多元醇,
基于固体为15-45重量%的聚酯多元醇,和
基于固体为0-20重量%的相容性树脂,对树脂所示的重量百分数之和总是为100重量%。
优选将树脂分配于调色剂基料(A)和连接剂基料(B)中,以使调色剂基料(A)基于固体包含至少25重量%的树脂且连接剂基料(B)基于固体包含至多75重量%的树脂。更优选调色剂基料(A)基于固体包含25-95重量%的树脂且连接剂基料(B)基于固体包含5-75重量%的树脂。最优选调色剂基料(A)基于固体包含50-90重量%的树脂且连接剂基料(B)基于固体包含10-50重量%的树脂。
在优选的实施方案中,调色剂基料(A)和连接剂基料(B)包含相同类型的树脂。另外,调色剂基料(A)和连接剂基料(B)均可包含相同的树脂。在其更优选的实施方案中,在调色剂基料(A)和连接剂基料(B)中的树脂以相同比例使用。因此,可以制备具有优异涂层性能的底漆组合物。
另外,通过在连接剂基料(B)中使用不同的树脂,可以制备具有不同性能的涂料组合物。纤维素树脂在连接剂基料(B)中的存在使本发明底漆组合物具有快干时间。该底漆随后可以有利地用于脱去旧漆或装饰。
聚酯多元醇在连接剂基料(B)中的存在将导致更粘滞但柔韧性高得多的塑料表面用底漆组合物。
也可以提供包含添加剂如蜡和填料如气相法二氧化硅的连接剂基料(B)、以提供待用作内用涂料组合物的低光泽涂料组合物。然而,在底漆应用中优选连接剂基料(B)不含颜料。
多元醇在调色剂基料(A)和/或连接剂基料(B)中的存在提供了化学交联该涂料组合物的可能性。例如,多元醇可以用异氰酸酯硬化剂交联,导致用于门锁(door jam)和内部(在罩下)应用的简单2K体系。为此,该底漆组合物可以包含交联剂基料(D)。优选交联剂基料(D)包含异氰酸酯硬化剂。
用于本发明涂料组合物中的树脂实例如下所述。
丙烯酸系多元醇可以衍生于羟基官能的丙烯酸系单体,如(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯,其他丙烯酸系单体如(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯,任选与乙烯基衍生物如苯乙烯等组合,或其混合物,术语(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸分别指甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯二者以及甲基丙烯酸和丙烯酸二者。聚丙烯酸酯通过常规方法制备,例如通过将合适的单体缓慢加入合适的聚合引发剂(如偶氮或过氧引发剂)溶液中而制备。优选丙烯酸系多元醇由甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、苯乙烯和/或甲基丙烯酸制备。
丙烯酸系多元醇可以具有25-300mg KOH/g固体树脂,优选45-250mgKOH/g固体树脂的羟值。该聚合物的数均分子量可以低于25,000,由凝胶渗透色谱法使用聚苯乙烯或聚丙二醇作为标准测量。分子分散程度,即Mw与Mn的比例,优选为1.1-10,特别优选1.5-5。该聚合物的酸值可以为0-50mgKOH/g固体树脂。玻璃化转变温度可以高于10℃,优选为25-85℃。
纤维素树脂是由至少一种一元羧酸酯化的纤维素化合物。合适的一元羧酸实例包括含有2-5个碳原子的一元羧酸,如乙酸、丙酸和丁酸。当然也可以使用具有不同羧酸基团的纤维素树脂或不同纤维素酯的物理混合物。通常实际应用的纤维素树脂通常还含有少量羟基,例如几重量百分数的羟基。优选使用纤维素乙酰丁酸酯。市售产品包括购自Eastman Kodak的CAB 381-0.1、CAB 381-20、CAB 551-0.2和CAB 553-0.4及其混合物。
聚酯多元醇优选为支化聚酯多元醇。更优选该支化聚酯多元醇为如下组分的反应产物:
(a)至少一种脂环族和/或芳族多元羧酸或其衍生物,
(b)至少一种C3-12三醇,和
(c)任选地,一种或多种一元醇、多元醇、芳族多元羧酸、无环脂族多元羧酸、一元羧酸或一元羧酸的缩水甘油酯。
特别适用于成膜树脂和本发明涂料组合物的聚酯多元醇的分子量(Mn)为500-5,000,优选750-4,000,由凝胶渗透色谱法使用聚苯乙烯或聚丙二醇作为标准测定。分子分散程度,即Mw与Mn的比例,优选为1.1-10,特别优选为1.5-6。该聚酯多元醇的酸值优选低于30,最优选低于20。合适的羟值为50-300mg KOH/g固体树脂,优选75-250mg KOH/g固体树脂。玻璃化转变温度可能低于25℃,优选为15℃至-50℃。
聚酯多元醇使用常规技术制备。对反应物和反应物的摩尔比进行选择以使它们提供的反应产物具有许多残留羟基。
通常而言,聚酯多元醇通过将羧基组分和羟基组分加入合适的聚合容器中并在惰性气氛下将反应混合物加热到150-260℃以除去缩合水而形成。该反应可以在酯化催化剂存在下进行且当获得所需羟值和酸值时被认为完全。
聚酯多元醇优选具有支化结构。支化的聚酯通常通过多元羧酸或其反应性衍生物如对应的酸酐或低级烷基酯与多元醇的缩合而得到,此时至少一种反应物具有至少为3的官能度。
聚酯多元醇可以含有足够高量的环状结构部分以提供具有显著硬度的涂层。优选这些环状结构部分属于多元羧酸组分且通过脂环族或/和芳族多元羧酸或其反应性衍生物提供。为了赋予足够的硬度,无环脂族多元羧酸与全部多元羧酸的摩尔比优选低于0.3∶1,更优选低于0.1∶1。此外,脂环族多元羧酸与全部多元羧酸的摩尔比通常为0.3∶1-1∶1,更优选为0.45∶1-1∶1。
脂环族多元羧酸或其反应性衍生物的合适例子是四氢邻苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸、甲基六氢邻苯二甲酸酐、环己烷二甲酸二甲酯、1,4-环己烷二甲酸、1,3-环己烷二甲酸及其混合物。优选六氢邻苯二甲酸酐和1,4-环己烷二甲酸。
芳族多元羧酸及其反应性衍生物的实例是邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸、5-叔丁基间苯二甲酸、偏苯三酸酐及其混合物。
无环脂族多元羧酸或其反应性中间体的实例是马来酸、马来酸酐、富马酸、琥珀酸、琥珀酸酐、十二碳烯基琥珀酸酐、琥珀酸二甲酯、戊二酸、己二酸、己二酸二甲酯、壬二酸及其混合物。优选己二酸。任选在聚酯多元醇的制备中使用至多20重量%的无环脂族多元羧酸。
基于所有用于制备聚酯多元醇的单体,还优选在反应物中使用至多40重量%一元羧酸,优选C4-C18一元羧酸,以生产该聚酯多元醇。更优选使用5-30重量%一元羧酸。
C4-C18一元羧酸的实例包括新戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、2-乙基己酸、异壬酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、异硬脂酸、硬脂酸、羟基硬脂酸、苯甲酸、4-叔丁基苯甲酸及其混合物。
用于形成聚酯的一种或多种多元醇反应物可以是环状的或无环的或其混合物。优选的多元醇是三醇。它们可以用作唯一的醇组分,但合适的聚酯也可由三醇的混合物或由一种或多种三醇与其他含OH的组分如一元醇、二醇、四醇及其混合物的混合物制备。优选在聚酯多元醇的制备中使用5-40重量%三醇。
合适的三醇是C3-12三醇。三醇的实例是三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、甘油和1,2,6-己三醇。优选三羟甲基丙烷和三羟甲基乙烷。
合适的二醇是C2-15二醇。二醇的实例是乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、2-甲基丙烷-1,3-二醇、新戊二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、环己烷-1,4-二甲醇、新戊二醇和羟基新戊酸的单酯、氢化双酚A、1,5-戊二醇、3-甲基戊二醇、1,6-己二醇、2,2,4-三甲基戊烷-1,3-二醇和二羟甲基丙酸。优选新戊二醇、1,6-己二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、环己烷二甲醇、二羟甲基丙酸以及新戊二醇与羟基新戊酸的单酯。在聚酯多元醇的制备中可以使用至多50重量%二醇。
合适的四醇是C4-12四醇。四醇的实例是季戊四醇和二-三羟甲基丙烷。在聚酯多元醇的制备中可以使用至多20重量%四醇。
合适的一元醇例如为C6-C18一元醇。具体实例是环己醇、2-乙基己醇、硬脂醇和4叔丁基环己醇。在聚酯多元醇的制备中可以使用至多20重量%一元醇。
为了形成聚酯,也可以预形成的C5-C15一元羧酸的缩水甘油酯形式使用三醇与一元羧酸的组合,该缩水甘油酯如支化C9-C11一元羧酸的缩水甘油酯,其可以Cardura E10从Shell市购。额外地或者作为选择,聚酯多元醇可以包含一些双脲基团,优选约1-10重量%。
聚氨酯多元醇的实例包括2-5官能的多异氰酸酯和具有至少2个羟基的多元醇的反应产物,或多胺与环状碳酸酯的反应产物。选择反应物和反应物的摩尔比以使它们提供具有许多残留羟基的反应产物。在聚氨酯多元醇中的环状结构部分可以是芳族的、脂环族的、杂环的或其混合物。环状部分可以存在于该聚氨酯的多元醇反应物和/或异氰酸酯反应物中。
该2-5官能的多异氰酸酯优选为异佛尔酮二异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯、亚甲基双(4-环己基异氰酸酯)、降冰片烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯的异氰脲酸酯三聚物、3摩尔四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯与1摩尔三羟甲基丙烷的反应产物、3摩尔甲苯二异氰酸酯与1摩尔三羟甲基丙烷的反应产物、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯的脲二酮(uretdione)、六亚甲基二异氰酸酯的脲二酮、六亚甲基二异氰酸酯的脲基甲酸酯及其混合物。特别优选的是异佛尔酮二异氰酸酯的异氰脲酸酯三聚物、亚甲基双(4-环己基异氰酸酯)以及3摩尔四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯与1摩尔三羟甲基丙烷的反应产物。优选在聚氨酯多元醇的制备中使用20-80重量%多异氰酸酯,更优选30-70重量%。
多元醇优选选自二醇和三醇。
二醇优选选自乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、新戊二醇、环己烷二甲醇、氢化双酚A及其混合物。还优选的二醇为二羧酸和单体二醇的低分子量(Mn<500)缩合物,例如由1摩尔六氢邻苯二甲酸酐和2摩尔2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇制备。使用至多70重量%二醇,优选20-65重量%。
优选用作多元醇的三醇是甘油、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷或其混合物。可以使用至多25重量%三醇,优选1-20重量%。
任选地,可以使用至多30重量%其他反应物来制备聚氨酯多元醇,如C1-C18一元醇,一元醇与二醇和/或三醇组分的摩尔比低于2,C2-C25伯或仲单胺化合物,任选被羟基取代,该单胺与二醇和/或三醇的摩尔比低于2,以及包含伯和/或仲胺基团的C2-C25二胺化合物,该二胺与二醇和/或三醇的摩尔比低于2。
合适的一元醇例如为甲醇、乙醇、丁醇、2-乙基己醇、环己醇、苄醇、硬脂醇及其混合物。
合适的单胺例如为丁基胺、二丁基胺、异丙醇胺、N-甲基乙醇胺、苄胺及其混合物。
合适的二胺例如为异佛尔酮二胺、环己烷二胺、丙二胺、哌嗪、氨乙基哌嗪及其混合物。
为了制备聚氨酯多元醇,羟基和任选的胺基团与异氰酸酯基团的比例为1.2-3。
优选聚氨酯多元醇的数均分子量(Mn)低于5,000,最优选Mn低于3,000的聚氨酯多元醇,由凝胶渗透色谱法使用聚苯乙烯或聚丙二醇作为标准测定。分子分散程度,即Mw与Mn的比例,优选为1.1-5,特别优选1.1-3。优选聚氨酯多元醇的羟值低于350mg KOH/g固体树脂,更优选为50-350mg KOH/g固体树脂,甚至更优选50-250mg KOH/g固体树脂。
本发明聚氨酯多元醇的合成优选在125℃或更低的温度下,最优选在15-100℃的温度下进行。各组分可以任选在聚氨酯催化剂如有机锡化合物(如二丁基二月桂酸锡)或叔胺(如三亚乙基二胺)存在下反应。
乙烯基树脂的实例包括氯乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物。优选该共聚物包含5-50%乙酸乙烯酯。这些共聚物使用溶液或悬浮聚合技术制备。任选地,乙烯基树脂可以带有羟基或酸基。例如,羟基或酸基可以如工业上已知分别通过乙酸乙烯酯的部分水解或与马来酸酐和羟基官能的(甲基)丙烯酸系单体共聚引入氯乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物中。市售乙烯基树脂包括Vinylite(购自Union Carbide)、Vilit(购自Hüls)、Vinnol(购自Wacker)和Solvic(购自Solvay)。优选在本发明涂料组合物中使用购自Union Carbide的乙烯基树脂。该树脂的实例是由氯乙烯、乙酸乙烯酯和丙烯酸羟烷基酯制备的UCAR乙烯基树脂溶液VYNC-P。
乙烯基树脂可以具有10-100mg KOH/g固体树脂,优选20-50mgKOH/g固体树脂的羟值。该聚合物的数均分子量低于30,000,优选低于25,000,由凝胶渗透色谱法使用聚苯乙烯或聚丙二醇作为标准测量。分子分散程度,即Mw和Mn的比例,优选为1.1-5。玻璃化转变温度高于10℃,优选25-75℃。
多异氰酸酯的实例包括上面在聚氨酯多元醇的制备中提到的那些。优选的多异氰酸酯包括己烷二异氰酸酯的异氰脲酸酯和缩二脲。
可使用的颜料可以具有酸性、中性或碱性。任选地,颜料可以被预处理以进行改性。合适颜料的实例包括金属颜料如铝和不锈钢;珠光颜料如涂有金属氧化物如氧化铁和/或二氧化钛的云母;无机颜料如二氧化钛、氧化铁、碳黑、二氧化硅、高岭土、滑石、硫酸钡、硅酸铅、铬酸锶和氧化铬;以及有机颜料如酞菁颜料。
该涂料组合物的固体含量优选为5-50重量%,更优选10-40重量%。
本发明的涂料组合物可以任何所需方式施涂于基材上,如通过辊涂、喷涂、刷涂、喷淋、流涂、浸涂、静电喷涂或电泳,优选通过喷涂。
合适的基材可以由木材、金属和合成材料制成。固化可在室温下进行或任选在高温下进行以减少固化时间。任选地,该涂料组合物可在例如60-160℃的更高温度下在烘箱中烘烤10-60分钟。
该组合物尤其适合用于制备涂布金属基材,例如用于维修工业,尤其是车身修理厂来修理汽车和运输工具和用于维修大型运输工具如火车、卡车、公共汽车和飞机。本发明组合物还可用于汽车的第一次整理中。
本发明的涂料组合物可以在所谓的底漆/透明涂料体系中用作底漆。用于该底漆/透明涂料体系中的透明涂料例如可以为具有常规聚丙烯酸酯/蜜胺组成的透明烘烤清漆。该透明涂料也可以是两组分聚酯或聚丙烯酸酯/多异氰酸酯组合物。该透明涂料可以湿碰湿施用于底漆上。任选地,该底漆可以在施用透明涂料之前部分固化。还有,该底漆可以在施用透明涂料之前完全固化。
另外,本发明的涂料组合物可以用作内用涂料。在该特定实施方案中,该涂料组合物可以施用于现有的和新的汽车内部部件上。基材包括ABS、RIM、聚碳酸酯和聚烯烃类塑料部件。不要求用透明涂料涂敷该内用涂层。
本发明在以下实施例进一步说明,这些实施例不能解释为在任何方面限制本发明范围。
实施例
除非另有所指,涂料组合物和所得膜的性能按如下测量。
粘度按DIN53221-1987在第4号DIN粘度杯中测量。粘度以秒给出。
对斑点、贝纳尔德窝和EHO(磁漆不下渗性)以1-10的评分(1=非常差,10=优异)进行视觉评价。
在新施用的干燥涂层中,颜料颗粒可能被干燥流选择性地带到表面。若干燥流不均匀,则干燥涂层将呈现发花。在金属闪光涂料中,发花效果可能使各向异性铝片颜料解取向。对于所得视觉效果(这在与正常发花效果比较时可能非常严重),使用术语斑点。
若干燥流不均匀,干燥涂层也可能以贝纳尔德窝变得有组织化。除了表面的整体颜色与本体色不同之外,因局部色差将能见到贝纳尔德窝图案或其他不规则干燥效果。
磁漆不下渗性(EHO)被确定为总视觉外观。由至少3个人的评判组以1-10的评分(1=非常差的外观,10=优异外观)对各样品的视觉外观进行评价。测定要考虑光泽、起皱、流动和影象清晰度/鲜映性。平均数给出EHO。
涂层间附着力为底涂层和透明涂层之间的附着力。该附着力使用所谓的拉脱试验测试,其中45℃的划格由Olfa切刀产生,之后将标准型胶粘带粘于该漆上并再次温和拉脱。1-10的值代表从非常差的附着力(1)到优异附着力(10)的附着力评分。
粘合按标准ISO 2409(1992)测量。在待测试涂层中划出直达基材上的矩形格栅图案。切划后通过刷擦或通过用胶粘带拉脱除去脱附的颗粒。以0-10的视觉评分评价涂层的脱附面积。
长波和短波读数使用波扫设备(Byk)进行记录。
光泽度按ISO 2813:1994(角度60°)测量。光泽度以GU表示。
柔韧性按GM 9503 P测量。
涂层的耐化学药品性由擦穿涂层直达基材所需的往返擦洗次数(1次往返擦洗为1次往返运动)确定。记录往返擦洗的次数。若往返擦洗的次数增加到100以上,则将其记录为100+。
加速耐候性试验按ISO 11341(1994)使用氙弧老化机进行。
在实施例中使用下列化合物。
具有如下单体组成的含羟基的聚丙烯酸酯A:14.6重量%甲基丙烯酸羟丙酯,37重量%甲基丙烯酸甲酯,47重量%甲基丙烯酸丁酯和1.4重量%甲基丙烯酸。Mw=15,000;Mn=5,000(以聚苯乙烯为标准的GPC);羟值=57mg KOH/g固体树脂,酸值=10mg KOH/g固体树脂,Tg=40℃以及在丁醇/二甲苯中的固体含量为51重量%。
具有如下单体组成的含羟基的聚酯B:10重量%3,5,5-三甲基己酸,49重量%六氢邻苯二甲酸酐,22重量%新戊二醇和19重量%三羟甲基丙烷。Mn=1,700(以聚苯乙烯为标准的GPC);羟值=105mg KOH/g固体树脂,酸值=10mgKOH/g固体树脂,Tg=9℃以及在乙酸丁酯/二甲苯中的固体含量为75重量%。
具有如下单体组成的含羟基的聚酯C:9重量%三羟甲基丙烷,6重量%邻苯二甲酸酐,12重量%己二酸,32重量%间苯二甲酸酐和40重量%1,6-己二醇。Mn=1,000(以聚苯乙烯为标准的GPC);羟值=150mg KOH/g固体树脂,酸值=1.5mg KOH/g固体树脂,Tg=-25℃以及在乙酸丁酯/二甲苯中的固体含量为80重量%。
具有如下单体组成的含羟基的聚酯D:5重量%三羟甲基丙烷,22.9重量%1,4-环己基二甲酸,29.3重量%己二酸和42.8重量%1,6-己二醇。Mn=1,411(以聚苯乙烯为标准的GPC);羟值=110mg KOH/g固体树脂,酸值=7.2mg KOH/g固体树脂以及在乙酸丁酯中的固体含量为80重量%。
具有如下单体组成的含羟基的聚丙烯酸酯E:14.6重量%甲基丙烯酸羟丙酯,37重量%甲基丙烯酸甲酯,32重量%甲基丙烯酸异丁酯、15重量%苯乙烯和1.4重量%甲基丙烯酸。Mw=61,000;Mn=21,000(以聚苯乙烯为标准的GPC);羟值=57mg KOH/g固体树脂,酸值=10mg KOH/g固体树脂,Tg=83℃以及在乙酸丁酯/二甲苯中的固体含量为40重量%。
Setal 90173,购自Akzo Nobel Resins的聚酯多元醇。
CAB溶液由20份CAB 381-01和5份CAB 381-20组成,购自EastmanKodak。
UCAR乙烯基树脂溶液VYNC-P,购自Union Carbide,为40%乙酸异丙酯溶液。
DesmodurN75,己烷二异氰酸酯的缩二脲,购自Bayer。
Syloid 169,购自WR Grace的气相法二氧化硅。
MPP-635F,购自Micro Powders Inc.的蜡。
Fascat 4202为DBTL的10%二甲苯溶液,购自Air Products。
Irgazin DPP Red BO为亮红颜料,购自Ciba-Geigy。
Heliogen Blue L7101 F为兰色颜料,购自BASF AG。
Sparkle Silver E5000AR为金属颜料,购自Silberline Ltd.。
Iriodin 9215为购自Merck的珠光颜料。实施例1和对比例A
制备两种兰色金属闪光底漆组合物。兰色颜料Heliogen Blue L7101 F与金属颜料Sparkle Silver E5000AR的比例为0.3。将颜料加入调色剂基料A的树脂组成中。颜料/树脂比为0.27。测试下列树脂组合(基于固体树脂的重量%)。
调色剂基料A的树脂组成
对比例A | 实施例1 | |
CAB 381-0.1 | 19.6 | 14.0 |
CAB 381-20 | 8.4 | 6.0 |
聚丙烯酸酯多元醇A | 52.0 | 36.0 |
聚酯多元醇B | --- | 24.0 |
连接剂基料B的树脂组成
对比例A | 实施例1 | |
CAB 381-0.1 | 4.9 | 3.5 |
CAB 381-20 | 2.1 | 1.5 |
聚丙烯酸酯多元醇A | 13.0 | 9.0 |
聚酯多元醇B | --- | 6.0 |
将调色剂基料A和连接剂基料B以1∶1混合。然后通过加入包含常规溶剂的冲淡剂基料C将底漆组合物的DinC4粘度设定为18”。
将两块用购自Akzo Nobel Coatings BV的Autocryl Filler 3110预处理(湿碰湿型)的板打磨并喷涂上述底漆。在底涂层上湿碰湿喷涂由购自AkzoNobel Coatings BV的Autoclear MS 2000:Hardener MS 30:1.2.3 Slow以100∶50∶10的比例制备的透明涂料。将涂敷板在室温下干燥24小时并随后在60℃下老化一夜。所得涂层的性能如下所示。
斑点 | 贝纳尔德窝 | EHO | 涂层间附着力 | 长波 | 短波 | |
实施例1 | 10 | 6 | 8 | 10 | 6.0 | 22.3 |
对比例A | 9 | 7 | 6 | 8 | 3.6 | 16.6 |
从上述结果可见,底漆组合物要求包含丙烯酸系多元醇、纤维素树脂和聚酯多元醇的调色剂基料A。实施例2-4和对比例B
调色剂基料A
实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | |
组分 | 金属闪光 | 珠光 | 单色 |
Sparkle Silver E5000AR | 11 | - | - |
Iriodin 9215 | - | 7 | - |
Irgazin DPP Red BTR | - | - | 8.2 |
CAB溶液(21%) | 25.7 | 26.4 | 19.7 |
聚丙烯酸酯多元醇A(51%) | 18.5 | 19.0 | 14.6 |
聚酯多元醇B(75%) | 4.2 | 4.3 | 4.0 |
聚酯多元醇C(80%) | 4.0 | 4.1 | 3.8 |
常规添加剂/溶剂 | 36.6 | 39.2 | 49.7 |
连接剂基料B
CAB溶液(21%) | 22.9 |
聚丙烯酸酯多元醇A(51%) | 16.4 |
聚酯多元醇B(75%) | 3.8 |
聚酯多元醇C(80%) | 3.6 |
常规添加剂/溶剂 | 53.3 |
通过以77∶23的重量比混合调色剂基料A和连接剂基料B制备底漆组合物。随后将A和B的混合物与含有常规溶剂的冲淡剂基料C以2∶1的体积比混合。
将底漆组合物喷涂于汽车门板(该门板用购自Akzo Nobel Coatings BV的Autocryl Filler 3110预处理)上并在底涂层上湿碰湿喷涂由购自AkzoNobel Coatings BV的Autoclear MS 2000:Hardener MS 30:1.2.3 Slow以100∶50∶10的比例制备的透明涂料。将涂敷板在60℃下干燥30分钟。为了对比,重复实施例2,不同的是使用市售溶剂性底漆—类似金属色的Autobase(购自Akzo Nobel Coatings BV,对比例B)。对涂层进行评价的结果如下所示。所有性能基于0-10视觉等级进行评分。
实施例 | 遮盖力 | 喷涂性 | 光滑度 | 光泽度 | 混浊度 | 颜色 |
B | 7 | 8 | 7 | 7 | 7 | 5 |
2 | 9 | 8 | 8 | 8 | 8 | 7 |
3 | 9 | 8 | 8 | 8 | 8 | 7 |
4 | 9 | 8 | 8 | 8 | --- | 7 |
由上述结果可见,本发明的涂料组合物使底漆具有优异的性能如改进的遮盖力和光滑度并对金属闪光涂料和珠光涂料(实施例2和3)提供金属外观控制。实施例5-9
白色调色剂基料A
组分 | |
二氧化钛 | 23.2 |
CAB溶液(21%) | 21.2 |
聚丙烯酸酯多元醇A(51%) | 15.5 |
聚酯多元醇B(75%) | 4.3 |
聚酯多元醇C(80%) | 4.1 |
常规添加剂/溶剂 | 31.7 |
连接剂基料B
组分 | 无光 | 光泽 |
UCAR(40%) | 6.4 | 5.1 |
Desmodur N75 | 3.8 | 4.4 |
聚酯多元醇D(80%) | 16.0 | 20.5 |
蜡 | 10.9 | 4.4 |
气相法二氧化硅 | 7.8 | 3.1 |
常规添加剂/溶剂 | 55.1 | 62.5 |
通过以66∶33的重量比混合调色剂基料A和连接剂基料B制备内用涂料组合物。随后将A和B的混合物与含有常规溶剂的冲淡剂基料C以2∶1的体积比混合。对于中间光泽度,将转化剂(converter)B以75∶25、50∶50和25∶75的重量比混合。
用上述内用涂料组合物喷涂两块塑料板(ABS)。将涂敷板在室温下干燥24小时。内用涂料的性能如下所示。
实施例 5 6 7 8 9
光泽白 75∶25 50∶50 25∶75 无光白
光泽 20 16 12 8 3
附着力 10 未测 未测 未测 10
柔韧性
25mm轴棒 9.5 未测 未测 未测 9
50mm轴棒 10 未测 未测 未测 10耐化学品性能(往返擦洗)
Armor-ALL 100+ 未测 未测 未测 100+SPF45 Sun Block 100+* 未测 未测 未测 100+*
Windex 100+ 未测 未测 未测 100+
10%皂溶液 100+ 未测 未测 未测 100+
50%异丙醇/水 100+ 未测 未测 未测 100+加速耐候性试验(氙弧老化机)
光泽变化
500小时 -0.2 未测 未测 未测 -1.0
1,000小时 -0.7 未测 未测 未测 -0.5变色(ΔE)
500小时 0.45 未测 未测 未测 0.20
1,000小时 0.35 未测 未测 未测 0.20粉化
500小时 9 未测 未测 未测 10
1,000小时 8 未测 未测 未测 9*表示少量涂层转移到用于擦洗的布上。
从结果可以看出,本发明的涂料组合物因所用树脂的相容性而提供了非常灵活的应用范围。所得涂层的性能优异。实施例10-14
重复实施例5-9,不同的是除了调色剂基料、连接剂基料和冲淡剂基料A、B和C外还加入交联剂基料D,其量基于A、B和C的总组成为10重量%。交联剂基料包含65重量%的己烷二异氰酸酯的异氰脲酸酯。内用涂料的性能如下所示。实施例 10 11 12 13 14
光泽白 75∶25 50∶50 25∶75 无光白光泽 22 19 14 11 5
从结果可以看出,使用交联剂基料对所得涂层的光泽并无负面影响。此外,涂层具有优异的性能如耐苛刻化学品性能和耐溶剂性。实施例15
重复实施例2,条件是使用下列连接剂基料(B)。
连接剂基料B
CAB 551.02(21%) | 28.2 |
聚丙烯酸酯多元醇E(40%) | 18.0 |
Setal 90173(51%) | 11.3 |
常规添加剂/溶剂 | 42.5 |
涂料评价结果如下所示。所有性能基于0-10视觉等级进行评分。
实施例 | 喷涂性 | 外观 | 光泽 | 1天后的附着力 | 7天后的附着力 |
15 | 8 | 8 | 8 | 10 | 10 |
Claims (12)
1.一种溶剂性涂料组合物,其包含:
(A)至少一种包含丙烯酸系多元醇、纤维素树脂、聚酯多元醇和颜料的调色剂基料,
(B)至少一种包含至少一种与调色剂基料(A)中所述的树脂相容的树脂的连接剂基料,和
(C)至少一种不含树脂和颜料的冲淡剂基料。
2.根据权利要求1的涂料组合物,其特征在于在连接剂基料(B)中的相容性树脂选自丙烯酸系多元醇、纤维素树脂、聚酯多元醇、聚氨酯多元醇、乙烯基树脂、多异氰酸酯和/或其混合物。
3.根据任一前述权利要求的涂料组合物,其特征在于调色剂基料(A)基于固体包含至少25重量%的树脂且连接剂基料(B)基于固体包含至多75重量%的树脂。
4.根据任一前述权利要求的涂料组合物,其特征在于调色剂基料(A)和连接剂基料(B)一起包含下列树脂:
基于固体为10-40重量%的纤维素树脂,
基于固体为25-60重量%的丙烯酸系多元醇,
基于固体为15-45重量%的聚酯多元醇,和
基于固体为0-20重量%的相容性树脂,对树脂所示的重量百分数之和总是为100重量%。
5.根据任一前述权利要求的涂料组合物,其特征在于连接剂基料(B)包含与调色剂基料(A)相同类型的树脂。
6.根据任一前述权利要求的涂料组合物,其特征在于连接剂基料(B)包含与调色剂基料(A)相同的树脂。
7.根据任一前述权利要求的涂料组合物,其特征在于该涂料组合物额外包含交联剂基料(D)。
8.根据权利要求6的涂料组合物,其特征在于交联剂基料(D)包含异氰酸酯硬化剂。
9.底漆组合物,其特征在于它包含根据任一前述权利要求的涂料组合物。
10.内用涂料组合物,其特征在于它包含根据权利要求1-8中任一项的涂料组合物。
11.使用根据权利要求9的底漆组合物重涂汽车的方法。
12.使用根据权利要求10的内用涂料组合物重涂汽车的方法。
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